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公開番号2024176746
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023095524
出願日2023-06-09
発明の名称無線通信装置及び方法
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類H04W 28/06 20090101AFI20241212BHJP(電気通信技術)
要約【課題】効率的な通信を実現することが可能な無線通信装置及び方法を提供することにある。
【解決手段】実施形態によれば、無線マルチホップネットワークを介してマルチホップ通信を行う無線通信装置が提供される。無線通信装置は、管理手段と、第1圧縮処理手段と、第1暗号処理手段と、送信手段とを具備する。管理手段は、無線通信装置が送信ノードである場合の第1圧縮ルールを管理する。第1圧縮処理手段は、第1圧縮ルールを適用することによって、ネットワークヘッダまたはトランスポートヘッダを圧縮する。第1暗号処理手段は、圧縮後にネットワークヘッダとネットワークデータとを暗号化する。送信手段は、暗号化されたネットワークヘッダと暗号化されたネットワークデータとを含むパケットを送信する。第1圧縮ルールは、受信ノードである他の無線通信装置と共有される。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
無線マルチホップネットワークを介してマルチホップ通信を行う無線通信装置において、
前記無線通信装置が前記マルチホップ通信における送信ノードである場合の第１圧縮ルールを管理する管理手段と、
前記第１圧縮ルールを適用することによって、ネットワークヘッダまたはネットワークデータに含まれるトランスポートヘッダを圧縮する第１圧縮処理手段と、
前記圧縮後に前記ネットワークヘッダと前記ネットワークデータとを暗号化する第１暗号処理手段と、
前記暗号化されたネットワークヘッダと前記暗号化されたネットワークデータとを含むパケットを送信する送信手段と
を具備し、
前記第１圧縮ルールは、前記マルチホップ通信における受信ノードである他の無線通信装置と共有される
無線通信装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記パケットに含まれるネットワークヘッダ及びネットワークデータには、前記ネットワークヘッダまたは前記トランスポートヘッダが圧縮された際に適用された第１圧縮ルールを識別するための圧縮ルール識別情報が付与される請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記第１圧縮ルールは、前記ネットワークヘッダまたは前記トランスポートヘッダを構成するフィールドの候補値を含み、
前記第１圧縮処理手段は、前記第１圧縮ルールに含まれるフィールドの候補値と前記ネットワークヘッダまたは前記トランスポートヘッダを構成する当該フィールドに設定されている値とが一致する場合に、当該フィールドを省略することによって当該ネットワークヘッダまたは当該トランスポートヘッダを圧縮する
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記第１圧縮処理手段は、前記第１圧縮ルールに含まれるフィールドの候補値と前記ネットワークヘッダまたは前記トランスポートヘッダを構成するフィールドに設定されている値の一部とが一致する場合に、当該値の一部を省略することによって当該ネットワークヘッダまたは当該トランスポートヘッダを圧縮する請求項３記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記第１圧縮ルールを適用することによって、前記マルチホップ通信における送信対象のデータを圧縮する第２圧縮処理手段と、
前記圧縮された後の前記データを暗号化する第２暗号化処理手段と
を具備し、
前記ネットワークデータは、前記トランスポートヘッダ及び前記暗号化されたアプリケーションデータを含む
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記第１圧縮ルールは、前記無線通信装置または前記他の無線通信装置が前記無線マルチホップネットワークに参入する際のプロビジョニング時に、当該無線通信装置及び当該他の無線通信装置に配布される請求項１記載の無線通信装置。
【請求項７】
受信手段を更に具備し、
前記管理手段は、前記無線通信装置が前記マルチホップ通信における受信ノードである場合の第２圧縮ルールを管理し、
前記受信手段は、他の無線通信装置から送信されたパケットであって、当該他の無線通信装置において暗号化されたネットワークヘッダ及び暗号化されたネットワークデータを含むパケットを受信し、
前記第１暗号処理手段は、前記受信されたパケットに含まれるネットワークヘッダ及びネットワークデータを復号し、
前記復号されたネットワークヘッダまたは前記復号されたネットワークデータに含まれるトランスポートヘッダは、前記他の無線通信装置において前記第２圧縮ルールを適用することによって圧縮されており、
前記第１圧縮処理手段は、前記第２圧縮ルールを参照することによって、前記復号されたネットワークヘッダまたは前記復号されたネットワークデータに含まれるトランスポートヘッダを展開する
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記受信されたパケットに含まれるネットワークヘッダ及びネットワークデータには、前記ネットワークヘッダまたは前記トランスポートヘッダが圧縮された際に適用された第３圧縮ルールを識別するための圧縮ルール識別情報が付与されており、
前記第１暗号処理手段は、前記圧縮ルール識別情報によって識別される第３圧縮ルールが前記第２圧縮ルールとして管理されている場合に、前記ネットワークヘッダまたは前記トランスポートヘッダを復号する
請求項７記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記送信手段は、前記受信されたパケットに含まれる圧縮ルール識別情報によって識別される第３圧縮ルールが前記第２圧縮ルールとして管理されていない場合、当該パケットを他の無線通信装置に転送する請求項８記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記第２圧縮ルールは、前記無線通信装置または前記マルチホップ通信における送信ノードである他の無線通信装置が前記無線マルチホップネットワークに参入する際のプロビジョニング時に、当該無線通信装置及び当該他の無線通信装置に配布される請求項７記載の無線通信装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、無線通信装置及び方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年では、広範なエリアにおけるセンシング等の用途のために無線マルチホップネットワークを構築し、マルチホップ通信を行うことが知られている。なお、マルチホップ通信は、無線マルチホップネットワークを構成する複数のノード（無線通信装置）がバケツリレー形式でデータ（パケット）を転送することによって長距離通信を実現する通信方式である。マルチホップ通信は、ネットワークを構築するコスト（各ノードの設置コスト）やスケーラビリティの面で利点がある。
【０００３】
ところで、上記した無線マルチホップネットワークにおいては、マルチホップ通信において送受信可能なデータのサイズ（つまり、無線マルチホップネットワークにおいて送受信されるパケットに含まれるペイロードに割り当てられるデータ領域）が小さい場合があり、効率的な通信ができない可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特表２０２０－５０２８３３号公報
【非特許文献】
【０００５】
Bluetooth Mesh プロファイル 1.0.1、［online］、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.bluetooth.com/ja-jp/specifications/specs/mesh-profile-1-0-1/＞
RFC 8824 Static Context Header Compression、［online］、インターネット＜ＵＲＬ：https://datatracker.ietf.org/doc/rfc8824/＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、効率的な通信を実現することが可能な無線通信装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、無線マルチホップネットワークを介してマルチホップ通信を行う無線通信装置が提供される。前記無線通信装置は、管理手段と、第１圧縮処理手段と、第１暗号処理手段と、送信手段とを具備する。前記管理手段は、前記無線通信装置が前記マルチホップ通信における送信ノードである場合の第１圧縮ルールを管理する。前記第１圧縮処理手段は、前記第１圧縮ルールを適用することによって、ネットワークヘッダまたはネットワークデータに含まれるトランスポートヘッダを圧縮する。前記第１暗号処理手段は、前記圧縮後に前記ネットワークヘッダと前記ネットワークデータとを暗号化する。前記送信手段は、前記暗号化されたネットワークヘッダと前記暗号化されたネットワークデータとを含むパケットを送信する。前記第１圧縮ルールは、前記マルチホップ通信における受信ノードである他の無線通信装置と共有される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係る無線通信装置を含むネットワーク構成の一例を示す図。
無線マルチホップネットワークの適用例を示す図。
無線通信装置の機能構成の一例を示す図。
無線通信装置のハードウェア構成の一例を示す図。
アプリケーションデータ送信処理の処理手順の一例を示すフローチャート。
本実施形態におけるヘッダの圧縮を概念的に説明するための図。
アプリケーションデータ受信処理の処理手順の一例を示すフローチャート。
パケット転送処理の処理手順の一例を示すフローチャート。
第２実施形態における圧縮ルールの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、実施形態について説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る無線通信装置を含むネットワーク構成の一例を示す。図１においては、例えば近距離無線通信を行うことが可能なように構成された無線通信装置１０－１～１０－６が示されている。
【００１０】
なお、本実施形態における近距離無線通信には、ＢＬＥ（Bluetooth Low Energy（登録商標））に基づく無線通信が含まれる。この場合、無線通信装置１０－１～１０－６は、ＢＬＥに基づく無線通信を行うことが可能な例えばＩｏＴ（Internet of Things）デバイスやスマートフォン等の様々な電子機器によって実現される。
（【００１１】以降は省略されています）

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