JP2007249764A - Automatic handover system and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は移動体通信の移動機である携帯端末装置のハンドオーバーを実現する自動ハンドオーバーシステムおよび方法に関する。 The present invention relates to an automatic handover system and method for realizing a handover of a mobile terminal device which is a mobile device for mobile communication.
従来、ネットワークの利用可能状況が変化した場合、たとえば携帯端末装置が、携帯電話網のみが利用可能な状態から、無線LANの利用も可能になったような状況において、携帯端末装置で動作するアプリケーションが現在使用中のネットワークを変更するには、そのアプリケーション自らがネットワークの変更処理を行うか、そのアプリケーションがサービスの提供に使用しているプロトコル(SIPやHTTP等)ごとの共通ミドルウェアがネットワークの変更処理を行わなければならなかった。 Conventionally, when the network availability changes, for example, an application that operates on a mobile terminal device in a situation where the mobile terminal device can use a wireless LAN from a state where only the mobile phone network can be used To change the network that is currently in use, the application itself changes the network, or common middleware for each protocol (SIP, HTTP, etc.) that the application uses to provide the service changes the network. Processing had to be done.
前者の方法においては、ネットワークを使用するすべてのアプリケーションが、ネットワークを変更するハンドオーバーのための煩雑かつ(各プロトコルで規定された)定型的な処理を各アプリケーション内部に実装しなければならず、各アプリケーションの開発工数が増大し、コスト高となり、無駄が多くなってしまう。 In the former method, all applications that use the network must implement complicated and routine processing (specified by each protocol) for handover that changes the network inside each application, The development man-hours for each application increase, resulting in high costs and waste.
また後者の方法においては、各アプリケーションが共通ミドルウェアを使用することが条件となるため、アプリケーションが汎用性に乏しいものとなり、移植性に欠けるという問題があった。 In the latter method, since it is a condition that each application uses common middleware, there is a problem that the application has poor versatility and lacks portability.
なお、関連分野の従来技術である特許文献1には、トランスポート層において従来から知られたトランスポート層の処理を施すことを開示した通信端末装置が記載されている。
Note that
上述の従来技術には以下のような問題点があった。 The above prior art has the following problems.
すなわち、従来の第1の問題点は、アプリケーション内部にハンドオーバー処理を実装するのは、アプリケーション開発の観点から無駄が多いということである。その理由は、ハンドオーバーを実現するための処理は、使用するプロトコルによって規定されている処理が多く、各アプリケーションがそれらの定型的な処理を実装することになるためである。 That is, the first problem of the prior art is that it is wasteful to implement a handover process inside an application from the viewpoint of application development. The reason is that there are many processes defined by the protocol to be used for realizing the handover, and each application implements such routine processes.
また、従来の第2の問題点は、プロトコルごとの共通ミドルウェアでハンドオーバー処理を実装する場合、アプリケーションの移植性が悪くなるということである。その理由は、アプリケーションがプロトコルごとの共通ミドルウェアを使用しなければならず、予めプロトコル処理を実装したアプリケーションを移植するような場合には大幅な改造が必要になるためである。 The second problem of the prior art is that when the handover process is implemented with common middleware for each protocol, the portability of the application is deteriorated. The reason is that the application must use common middleware for each protocol, and in the case of transplanting an application in which protocol processing has been mounted in advance, drastic modification is required.
また、特許文献1に記載の従来技術では、ネットワークの変更処理とトランスポート層における処理との関連については何ら記載されていない。
Moreover, in the prior art described in
本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、その目的は、複数のネットワークが利用可能な携帯端末装置において、アプリケーションの開発効率や移植性を犠牲にすることなくハンドオーバーを実現する方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a method for realizing handover in a portable terminal device that can use a plurality of networks without sacrificing application development efficiency and portability. It is to provide.
本発明の自動ハンドオーバー方法は、図1を参照すると、アプリケーションプログラムがネットワークを使用する際に実行する(OSI7層モデルにおける)トランスポート層のAPI(ソケットAPI等)をフックするトランスポート層APIフックモジュールと、トランスポートAPIフックモジュールから呼び出され、ハンドオーバー処理を管理するハンドオーバーマネージャと、アプリケーションがサービスの提供に使用するプロトコルごとの処理を実行するプロトコル処理部とを有する点を特徴とする。このような構成を採用し、トランスポート層以下でハンドオーバー処理を実行することにより、本発明の目的を達成することができる。 Referring to FIG. 1, the automatic handover method of the present invention refers to a transport layer API hook that hooks a transport layer API (socket API, etc.) (in the OSI 7 layer model) that is executed when an application program uses a network. It is characterized by having a module, a handover manager that is called from the transport API hook module and manages handover processing, and a protocol processing unit that executes processing for each protocol used by an application to provide a service. By adopting such a configuration and executing the handover process below the transport layer, the object of the present invention can be achieved.
本発明によれば、複数のネットワークが利用可能な携帯端末装置において、アプリケーションの開発効率や移植性を犠牲にすることなくハンドオーバーを実現する方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the portable terminal device which can utilize a some network, the method of implement | achieving a handover, without sacrificing application development efficiency and portability can be provided.
すなわち本発明によれば、トランスポート層のAPIをフックし、その中でハンドオーバーに必要な処理を行うため、アプリケーションまたはトランスポート層より上位のプロトコル共通ミドルウェアを変更することなく、自動ハンドオーバー処理を実現することができる。 That is, according to the present invention, since the API of the transport layer is hooked and the processing necessary for the handover is performed therein, the automatic handover process is performed without changing the application or the middle protocol common protocol higher than the transport layer. Can be realized.
本発明は複数のネットワーク(無線LANや携帯電話網等)の利用が可能な携帯端末装置において、アプリケーションが、あるネットワークを使用して何らかのサービス(ブラウザやメール、IP電話等)を実行中に、他のネットワークが使用可能になった場合に、そのサービスを切断することなく、使用するネットワークを他のネットワークに自動的に変更(ハンドオーバー)するシステムおよび方法に関する。 The present invention provides a portable terminal device that can use a plurality of networks (wireless LAN, cellular phone network, etc.) while an application is executing some service (browser, mail, IP phone, etc.) using a certain network The present invention relates to a system and method for automatically changing (handover) a network to be used to another network without disconnecting the service when the other network becomes available.
ここで、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Now, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1を参照すると、本発明の最良の形態は、携帯端末装置の内部に、アプリケーション1と、アプリケーションから呼び出されるトランスポート層のAPIをフックするトランスポート層APIフックモジュール2と、ハンドオーバーの制御を行うハンドオーバーマネージャ3と、上位プロトコルレベルのハンドオーバー処理を行うプロトコル処理部4と、トランスポート層より下位の通信機能を提供する通信モジュール5とを有して構成される。
Referring to FIG. 1, in the best mode of the present invention, an
プロトコル処理部4は、トランスポート層より上位のSIPやHTTP等の各プロトコルに特化したハンドオーバー処理を実行するSIP処理部41やHTTP処理部42等と、各プロトコルのハンドオーバーに必要な情報を保持するSIP記憶部411やHTTP記憶部421等から構成される。
The
ネットワークA、Bは携帯電話網や無線LAN等の外部ネットワークをあらわし、通信モジュール5は、これら複数のネットワークに対応するものとする。
The networks A and B represent external networks such as a mobile phone network and a wireless LAN, and the
次に、図1、図2および図3を参照して、本発明を実施するための最良の形態の動作について詳細に説明する。 Next, the operation of the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1, FIG. 2, and FIG.
アプリケーション1がネットワークを使用したサービスを提供する際にトランスポート層のAPIを実行すると(図2のステップA−1参照)、トランスポート層APIフックモジュール2がその実行をフックし(ステップA−2)、トランスポート層の本来のAPIを呼び出す前に、ハンドオーバーマネージャ3を呼び出す(ステップA−3)。
When the
ハンドオーバーマネージャ3は、APIの引数をチェックし、関連する上位層のプロトコルを識別し(ステップA−4)、プロトコル処理部4のうちの対応する処理部41〜43にAPIを引き渡す(ステップA−5)。
The
ここで、APIの引数からプロトコルを判別できないようなケースがある場合には、アプリケーション1から事前にハンドオーバーマネージャー3に使用するプロトコルを通知するなどの方法で、プロトコルの判別を行う。
If there is a case where the protocol cannot be determined from the API argument, the protocol is determined by a method such as notifying the protocol used by the
次に、プロトコル処理部4は、SIPやHTTP等の各プロトコルの規定に応じて、ハンドオーバーマネージャ3から渡されたAPIの引数からハンドオーバーに必要となる情報を記憶する(ステップA−6)。その後、トランスポート層APIフックモジュール2は、本来のトランスポート層のAPIを実行する(ステップA−7)。
Next, the
次に、アプリケーション1または通信モジュール5からハンドーオーバーマネージャー3に対してハンドオーバー要求が起きた場合の動作について説明する。
Next, an operation when a handover request is issued from the
ハンドオーバーマネージャ3は、ハンドオーバー要求を受け取ると(図3のステップB−1参照)、トランスポート層APIフックモジュールに対してハンドオーバー処理が終了するまでの間アプリケーションからのAPIの呼び出しをブロックするよう通知する(ステップB−2)。その後ハンドオーバーマネージャ3は、プロトコル処理部4の各処理部のうちのハンドオーバー対象プロトコル処理部41〜43に対してハンドオーバー要求を発行する(ステップB−3)。
When the
プロトコル処理部41〜43は、ハンドオーバー処理に必要な情報を対応する記憶部411〜431から取得し(ステップB−4)、各プロトコルで規定されたハンドオーバー処理を通信モジュール5の機能を使用して実行する(ステップB−5)。
The protocol processing units 41 to 43 obtain information necessary for the handover process from the
プロトコル処理部41〜43は、ハンドオーバー処理が終了するとそれをハンドオーバーマネージャ3に通知し(ステップB−6)、ハンドオーバーマネージャ3は、トランスポート層APIフックモジュール2に対してAPIのブロック解除を要求する(ステップB−7)。
When the handover process is completed, the protocol processing units 41 to 43 notify the handover manager 3 (step B-6), and the
次に、本発明の実施例を図1、4および5を参照して説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施例は、ハンドオーバー対象のサービスとしてSIPを使用したIP電話サービスを、利用可能なネットワークとして携帯電話網と無線LANを備えている。 This embodiment includes an IP telephone service using SIP as a service to be handed over, and a mobile telephone network and a wireless LAN as available networks.
まず始めに図4を参照して、IP電話セッションを確立する際の一般的なSIPメッセージの送受信について説明する。 First, referring to FIG. 4, transmission / reception of a general SIP message when establishing an IP telephone session will be described.
ここでは、アプリケーション1が携帯電話網のネットワークを使用して、SIPメッセージの送受信を行い、SIPメッセージはSIPサーバーを経由して通信相手に届くものとする。
Here, it is assumed that the
アプリケーション1が通信相手に対してIP電話を発信する場合、まず始めに、アプリケーション1が通信相手に対してSIPのINVITEを発行する(図4のステップC1参照)。
When the
このINVITEには、通信相手のSIPアドレスやその後の音声データの送受信に使用するアプリケーション1が使用しているネットワークのIPアドレス、ポート番号等が含まれている。
This INVITE includes the SIP address of the communication partner, the IP address of the network used by the
このINVITEは、携帯電話網を使用してSIPサーバーに送信される(ステップC2)。 This INVITE is transmitted to the SIP server using the mobile phone network (step C2).
SIPサーバーは、INVITEを受け取るとアプリケーション1に対してTryingを返す(ステップC3、C4)と共に、通信相手に対して受信したINVITEを送信する(ステップC5)。 When receiving the INVITE, the SIP server returns Trying to the application 1 (steps C3 and C4) and transmits the received INVITE to the communication partner (step C5).
通信相手は、ユーザに着信を通知すると共にRingingを発信元のアプリケーション1に返す(ステップC6、C7、C8)。その後、通信相手のユーザが着信を許可した場合、通信相手は、アプリケーション1に対してOKを返す(ステップC9、C10、C11)。 The communication partner notifies the user of the incoming call and returns Ringing to the calling application 1 (steps C6, C7, C8). Thereafter, when the user of the communication partner permits the incoming call, the communication partner returns OK to the application 1 (steps C9, C10, C11).
このOKには、通信相手のIPアドレスやポート番号等が含まれている。 This OK includes the IP address and port number of the communication partner.
アプリケーション1は、OKを受け取るとACKを通信相手に送信し(ステップC12、C13)、これによりIP電話のセッションが確立する。
Upon receiving OK, the
その後、アプリケーション1と通信相手はINVITEとOKでやりとりしたIPアドレスとポート番号を使用して音声データの送受信を行う(ステップC14)。
Thereafter, the
次に、本発明におけるハンドオーバーの動作について説明する。 Next, the handover operation in the present invention will be described.
ここでは、アプリケーション1が携帯電話網を使用して通信相手とIP電話のセッションを確立した後、IP電話が使用するネットワークを無線LANにハンドオーバーする場合について説明する。
Here, a case will be described in which the network used by the IP phone is handed over to the wireless LAN after the
まず始めに図5を参照してハンドオーバー時のSIPメッセージの送受信について説明する。 First, referring to FIG. 5, transmission / reception of a SIP message at the time of handover will be described.
IP電話セッションを確立するまでの図5のステップD1〜D14のSIPメッセージのやりとりに関しては図4のステップC1〜C14と同様であるが、本例においては、これらのメッセージの送受信を行うAPIをフックして、のちのハンドオーバーに必要となる情報を記憶する点で異なる。 The exchange of SIP messages in steps D1 to D14 in FIG. 5 until the IP telephone session is established is the same as in steps C1 to C14 in FIG. 4, but in this example, an API for transmitting and receiving these messages is hooked. The difference is that information necessary for a later handover is stored.
セッションが確立した後に無線LANが利用可能となり、IP電話サービスのハンドオーバーを行う場合、ハンドオーバーマネージャー3は、事前に記憶したデータを使用して通信相手に対してre−INVITEを発行する。このとき、SIPプロトコルで規定された方法でハンドオーバー後に使用する無線LAN5のIPアドレスとポート番号を含める(ステップD15、D16)。
When the wireless LAN becomes available after the session is established and the IP telephone service is handed over, the
相手端末は、re−INVITEを受け取るとハンドオーバーマネージャ3に対しOKを返し(ステップD17、D18)、ハンドオーバーマネージャ3はOKを受け取ると通信相手に対してACKを送信する(ステップD19、D20)。
When receiving the re-INVITE, the partner terminal returns OK to the handover manager 3 (steps D17 and D18). When the
その後、アプリケーション1は無線LANを使用して通信相手との通話を開始する(ステップD21)。
Thereafter, the
この例において図1の各モジュールの動作については、図1、図2および図3を参照しながら説明したものと同様である。 In this example, the operation of each module in FIG. 1 is the same as that described with reference to FIGS.
本実施例においては、通信相手からOKが返される場合のついてのみ記述したが、その他のレスポンスが返された場合には、ハンドオーバーマネージャ3は、基本的にSIPプロトコルで規定された動作に従うものとする。
In this embodiment, only the case where OK is returned from the communication partner is described. However, when other responses are returned, the
最終的にエラーが返された場合には、ハンドオーバーが失敗したことをアプリケーション1に通知する、または何も通知せずそのまま携帯電話網を使用し続けるなどの動作が考えられる。
When an error is finally returned, an operation such as notifying the
本発明によれば、複数のネットワークが利用可能な携帯端末装置において、アプリケーションの開発効率や移植性、ユーザの利便性を大きく損なうことなく、IP電話やブラウザ、メールといったサービスが使用するネットワークを個々にかつ動的に変更することが可能となる。 According to the present invention, in a mobile terminal device that can use a plurality of networks, each network used by a service such as an IP phone, a browser, or an e-mail can be used without significantly degrading application development efficiency, portability, and user convenience. And can be changed dynamically.
1 アプリケーション
2 トランスポート層APIフックモジュール
3 ハンドオーバーマネージャー
4 プロトコル処理部
5 通信モジュール
41 SIP処理部
42 HTTP処理部
43 FTP処理部
411 SIP記憶部
421 HTTP記憶部
431 FTP記憶部
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