JP2013219672A - 移動端末及び通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より効率的な通信が可能な移動端末及び通信方法を提供すること。
【解決手段】移動端末１００は、セッションを継続した状態での、移動端末１００が在圏するセルの、第一通信方式から第二通信方式への通信方式の変更を検出するＲＡＴ変更監視部３５と、通信方式の変更が検出された場合に、セッションの終了を示す終了パケットの送信又は受信を検出するＴＣＰデータ送受信部２１と、終了パケットの送信又は受信が検出された場合に、セッションを開放するセッション監視・管理部２３と、を備える。これにより、変更後の通信方式に適切に対応したＴＣＰウインドウサイズが利用できるようになるため、より効率的な通信が可能になる。
【選択図】図３

Description

本発明は、在圏するセルを変更してハンドオーバすることが可能な移動端末と、当該移動端末が行う通信方法とに関する。

従来、効率的な通信を行うためにウインドウサイズ（window size）を変更する端末が提案されている。例えば特許文献１には、ＴＣＰデータをバッファするバッファ部の空き容量に応じてＴＣＰ ＡＣＫのウインドウサイズを変更し、バッファ部の空き容量が所定量以下となった時に代理ＡＣＫの送信タイミングを遅延させる無線端末装置が開示されている。

なお、ＴＣＰウインドウサイズ（TCP window size）には、ＲＡＴ（Radio Access Technology：無線アクセス技術）毎の最大レートに適すよう、ＲＡＴ毎に異なる最適値が初期値として設けられている。一般に、ピークレートが大きいほどＴＣＰウインドウサイズの最適値も大きくなる。このため、ピークレートが非常に大きい通信規格であるＬＴＥ（Long Term Evolution）におけるＴＣＰウインドウサイズの方が、従来の通信規格である３Ｇ（第３世代移動通信システム）におけるＴＣＰウインドウサイズに比べて非常に大きい。

ここで、例えば３ＧとＬＴＥとの間等のＨＯ（ハンドオーバ）が無線端末において行われる場合、呼は切断されずにセッションが継続されたままＨＯが行われることがある。このとき、３ＧとＬＴＥとの間等のＨＯが行われる際にＲＡＴが変更されても、変更前のＲＡＴにおけるＴＣＰウインドウサイズは変更されないままである。

特開２００６−１１４９７３号公報

図１は、ホストＡとホストＢとが通信を終了する際に送受信される信号のタイミングを説明するタイミング説明図である。図１に示されるように、ホストＡ及びホストＢの双方からＦＩＮを送信し（ステップＳ０１，Ｓ０３）、それぞれのＦＩＮに対するＡＣＫが二つとも返信されても（ステップＳ０２，Ｓ０４）、セッションは即開放されず、通常２分間程度の時間経過後に、セッションが開放される（ステップＳ０５）。

このため、ＨＯが行われる際にＲＡＴが変更されても、変更前のＲＡＴにおけるＴＣＰウインドウサイズが通常２分間程度継続してしまうため、変更後のＲＡＴにおける最適なＴＣＰウインドウサイズでない不適切な状態で通信開始となるおそれがある。

具体的には、図２に示されるように、無線端末としてのスマートフォンＳのＬＴＥにおけるＴＣＰウインドウサイズが１Ｍバイトである状態から、最適なＴＣＰウインドウサイズが１００ｋバイトである３ＧへのＨＯが行われた場合、ＴＣＰウインドウサイズが１ＭバイトのままのスマートフォンＳから通信ネットワークに対して過剰にパケットが送出されてしまう。この結果、ネットワーク装置にかかる負荷が大きくなってしまい、これによりパケットが廃棄されて通信効率が悪くなってしまうおそれがある。

逆に、スマートフォンＳの３ＧにおけるＴＣＰウインドウサイズが１００ｋバイトである状態から、最適なＴＣＰウインドウサイズが１ＭバイトであるＬＴＥへのＨＯが行われた場合、ＴＣＰウインドウサイズが１００ｋバイトのままのために、ＬＴＥで達成可能な大きなレートを達成することができないおそれがある。

そこで本発明は、上述の問題点を解消する為になされたものであり、より効率的な通信が可能な移動端末及び通信方法を提供することを目的とする。

本発明の一形態に係る移動端末は、在圏するセルを変更してハンドオーバすることが可能な移動端末において、セッションを継続した状態での、当該移動端末が在圏するセルの、第一通信方式から第二通信方式への通信方式の変更を検出する方式検出手段と、方式検出手段により通信方式の変更が検出された場合に、セッションの終了を示す終了パケットの送信又は受信を検出する送受信検出手段と、送受信検出手段により終了パケットの送信又は受信が検出された場合に、セッションを開放する開放手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の一形態に係る移動端末によれば、まず、セッションを継続した状態での、当該移動端末が在圏するセルの、第一通信方式から第二通信方式への通信方式の変更を検出する。次に、通信方式の変更が検出された場合に、セッションの終了を示す終了パケットの送信又は受信を検出する。そして、終了パケットの送信又は受信が検出された場合に、セッションを開放する。このように、第一通信方式から第二通信方式への通信方式の変更が検出された場合に、セッションの終了を示す終了パケットの送信又は受信が検出されていればセッションを開放することによって、変更後の通信方式に適切に対応したＴＣＰウインドウサイズが利用できるため、より効率的な通信が可能になる。

別の形態に係る移動端末では、送受信検出手段は、方式検出手段により通信方式の変更が検出された場合に、且つ、セッションが未だ開放されていない場合に、当該セッションの終了を示す終了パケットの送信又は受信を検出してもよい。

この形態では、通信方式の変更が検出された場合に、且つ、セッションが未だ開放されていない場合に、当該セッションの終了を示す終了パケットの送信又は受信が検出される。このように、通信方式が変更されたのにセッションは未だ開放されていないことからＴＣＰウインドウサイズが最適でない状態における、終了パケットの送信又は受信の検出が可能になる。

本発明の一形態に係る通信方法は、在圏するセルを変更してハンドオーバすることが可能な移動端末が行う通信方法において、セッションを継続した状態での、当該移動端末が在圏するセルの、第一通信方式から第二通信方式への通信方式の変更を移動端末が検出する方式検出ステップと、方式検出ステップにより通信方式の変更が検出された場合に、セッションの終了を示す終了パケットの送信又は受信を移動端末が検出する送受信検出ステップと、送受信検出ステップにより終了パケットの送信又は受信が検出された場合に、セッションを移動端末が開放する開放ステップと、を有することを特徴とする。

本発明の一形態に係る通信方法によれば、まず、セッションを継続した状態での、当該移動端末が在圏するセルの、第一通信方式から第二通信方式への通信方式の変更を検出する。そして、終了パケットの送信又は受信が検出された場合に、セッションを開放する。このように、第一通信方式から第二通信方式への通信方式の変更が検出された場合に、セッションの終了を示す終了パケットの送信又は受信が検出されていればセッションを開放することによって、変更後の通信方式に適切に対応したＴＣＰウインドウサイズが利用できるため、より効率的な通信が可能になる。

本発明によれば、より効率的な通信が可能な移動端末及び通信方法を提供することができる。

ホストＡとホストＢとが通信を終了する際に送受信される信号のタイミングを説明するタイミング説明図である。 スマートフォンがハンドオーバする際のＴＣＰウインドウサイズの大きさを説明する説明図である。 移動端末の主な機能構成の概略を説明するための機能ブロック図である。 移動端末の主な物理構成の概略を説明するための物理構成図である。 移動端末におけるセッション管理処理の流れを説明するためのフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

（１）本実施形態に係る移動端末の構成
まず、本実施形態に係る移動端末の構成について、図３及び図４を用いて説明する。本実施形態に係る移動端末は、在圏するセルを変更してハンドオーバすることが可能な携帯電話端末やスマートフォンといった端末である。図３は、移動端末１００の主な機能構成の概略を説明するための機能ブロック図であり、図４は、移動端末１００の主な物理構成の概略を説明するための物理構成図である。

移動端末１００は、図４に示されるように、主な物理的な構成要素としてＣＰＵ１０１（Central Processing Unit）、ＲＡＭ１０２（Random Access Memory）、ＲＯＭ１０３（Read Only Memory）、操作部１０４、無線通信部１０５、ディスプレイ１０６、及びアンテナ１０７等のハードウェアにより構成されている携帯可能なコンピュータ端末である。これらの構成要素が動作することにより、移動端末１００が有する各機能が発揮される。

移動端末１００は、図３に示されるように、主な機能的な構成要素として、ＰＤＰ（PacketData Protocol）コンテキスト所有部１と、ＰＤＰコンテキスト所有部１に通信接続されたＴＣＰ機能部２と、ＴＣＰ機能部２に通信接続された無線機能部３とを備えて構成されている。ＴＣＰ機能部２は、ＴＣＰデータ送受信部２１（送受信検出手段）、ＴＣＰ ｒｅｓｅｔ ｆｌａｇ送信判定部２２、及びセッション監視・管理部２３（開放手段）を有している。無線機能部３は、ＬＴＥ機能部３１、３Ｇ機能部３２、ＷｉＦｉ（WIreless FIdelity）機能部３３、ＧＳＭ（登録商標）機能部３４、及びＲＡＴ変更監視部３５（方式検出手段）を有している。

ＲＡＴ変更監視部３５は、（移動端末１００による外部との通信による）ＴＣＰセッションを継続した状態での、移動端末１００が在圏するセルの、第一通信方式としてのＬＴＥから第二通信方式としての３ＧへのＲＡＴ（通信方式）の変更を検出する判定演算処理部分である。以下ではＬＴＥを第一通信方式として、３Ｇを第二通信方式として説明するが、逆であってもよい（即ち、３Ｇを第一通信方式として、ＬＴＥを第二通信方式としてもよい）。

なお、ＲＡＴ変更監視部３５は、移動端末１００が在圏している移動元セルから、移動に伴うハンドオーバによって新たに在圏する移動先セルへの移動によって、ＲＡＴ（通信方式）が変更されたか否かを検出する。移動端末１００による外部との通信により継続しているＴＣＰセッションは、以下ではＬＴＥによるセッションであるとして説明する。

ＬＴＥ機能部３１は、ＲＡＴ変更監視部３５によって検出された移動先セルの通信方式がＬＴＥであった場合に、ＬＴＥの通信方式でＴＣＰデータの送受信を行う通信機能部分である。

３Ｇ機能部３２は、ＲＡＴ変更監視部３５によって検出された移動先セルの通信方式が３Ｇであった場合に、３Ｇの通信方式でＴＣＰデータの送受信を行う通信機能部分である。

ＷｉＦｉ機能部３３は、ＲＡＴ変更監視部３５によって検出された移動先セルの通信方式がＷｉＦｉであった場合に、ＷｉＦｉの通信方式でＴＣＰデータの送受信を行う通信機能部分である。以下では、ＷｉＦｉ機能部３３は、検出された通信方式がＷｉＦｉであった場合に、ＷｉＦｉの通信方式でＴＣＰデータの送受信を行うものとして説明するが、検出される通信方式及び送受信に用いられる通信方式はＷｉＦｉに限定されず、例えば、無線ＬＡＮによる通信方式であってもよく、また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）による通信方式であってもよい。

ＧＳＭ（登録商標）機能部３４は、ＲＡＴ変更監視部３５によって検出された移動先セルの通信方式がＧＳＭ（登録商標）であった場合に、ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile Communications）の通信方式でＴＣＰデータの送受信を行う通信機能部分である。

ＴＣＰデータ送受信部２１は、ＬＴＥ機能部３１、３Ｇ機能部３２、ＷｉＦｉ機能部３３、又はＧＳＭ（登録商標）機能部３４を制御して上述のセッションの設定処理、維持処理、及び開放処理を必要に応じて行いつつ、ＴＣＰデータの送受信を行う通信機能部分である。

また、ＴＣＰデータ送受信部２１は、ＲＡＴ変更監視部３５によりＲＡＴ（通信方式）の変更が検出された場合に、上述のＴＣＰセッションの終了を示す終了パケットであるＦｉｎが送信されたか否かを検出する。なお、ＲＡＴ変更監視部３５によりＲＡＴ（通信方式）の変更が検出された場合に、このＦｉｎの送信が検出されていなければ、ＴＣＰデータ送受信部２１は、外部からＦｉｎを受信したか否かを検出する。

更に、ＴＣＰデータ送受信部２１は、ＲＡＴ変更監視部３５によりＲＡＴ（通信方式）の変更が検出された場合であって、且つ、上述のＴＣＰセッションが未だ開放されていない場合に、Ｆｉｎが送信されたか否か及びＦｉｎを受信したか否かを検出することができる。

セッション監視・管理部２３は、ＴＣＰデータ送受信部２１によりＦｉｎの送信又は受信が検出された場合に、上述のＴＣＰセッションを開放する開放処理を行う処理制御部分である。セッション監視・管理部２３は、上述のＴＣＰセッション毎にセッションの接続状況を監視し、ＴＣＰデータ送受信部２１により検出される信号に応じて、上述のＴＣＰセッションの設定処理、維持処理、及び開放処理の実行を決定して行う。

また、セッション監視・管理部２３は、ＴＣＰデータ送受信部２１によりＦｉｎの送信又は受信が検出された場合に、ＴＣＰ ｒｅｓｅｔ ｆｌａｇ送信判定部２２を制御して、後述のＴＣＰｒｅｓｅｔ信号をサーバ等の通信対象に送信させる。更に、セッション監視・管理部２３は、ＴＣＰデータ送受信部２１によりＦｉｎの送信又は受信が検出された場合に、ＰＤＰコンテキスト所有部１を制御して、後述のＰＤＰコンテキストをｄｅａｃｔｉｖａｔｅ（開放）させてもよい。

ＴＣＰ ｒｅｓｅｔ ｆｌａｇ送信判定部２２は、ＴＣＰデータ送受信部２１によりＦｉｎの送信又は受信が検出された場合に、セッション監視・管理部２３からの制御信号を受信して、ＴＣＰｒｅｓｅｔのｆｌａｇをｏｎにするＴＣＰｒｅｓｅｔ信号をサーバ等の通信対象に送信する判定処理兼通信処理部分である。ＴＣＰｒｅｓｅｔのｆｌａｇをｏｎにすることにより、ＴＣＰコネクションがリセットされる。

ＰＤＰコンテキスト所有部１は、ＴＣＰデータ送受信部２１によりＦｉｎの送信又は受信が検出された場合に、セッション監視・管理部２３からの制御信号を受信して、ＰＤＰコンテキストをｄｅａｃｔｉｖａｔｅ（開放）する開放処理を行う処理制御部分である。ＰＤＰコンテキストは、ユーザＩＰパケット転送用の論理パスを構成する状況設定情報であり、例えば、移動端末１００に割り当てられたＩＰアドレス、移動端末１００とネットワークとの間の論理パス、といった情報である。なお、ＰＤＰコンテキストには、ＬＴＥ向けＰＤＮ（Packet Data Network）コネクション等も含まれる。

（２）移動端末におけるセッション管理処理の流れ
引き続き、移動端末１００におけるセッション管理処理の流れ（通信方法）について、図５を用いて説明する。図５は、移動端末１００におけるセッション管理処理の流れを説明するためのフローチャートである。図５のフローチャートに示される処理は、移動端末１００の電源がオンされてからオフされるまでの間、所定のタイミングで繰り返し実行される。

まず、ＲＡＴ変更監視部３５が、（移動端末１００による外部との通信による）ＴＣＰセッションを継続した状態での、移動端末１００が在圏するセルの、第一通信方式としてのＬＴＥから第二通信方式としての３ＧへのＲＡＴ（通信方式）の変更の検出の有無を判定する（ステップＳ１、方式検出ステップ）。ＴＣＰセッションを継続した状態での、在圏セルのＲＡＴ（通信方式）の変更が検出された場合は、後述のステップＳ３に移行する。

一方、ＴＣＰセッションを継続した状態での、在圏セルのＲＡＴ（通信方式）の変更が検出されなかった場合は、セッション監視・管理部２３が、ＲＡＴ（通信方式）の変更を要因とするＴＣＰセッションの開放を禁止して維持する維持処理の実行を決定し、維持処理のための設定を行う（ステップＳ２）。また、セッション監視・管理部２３が、ＴＣＰ ｒｅｓｅｔ ｆｌａｇ送信判定部２２に制御信号を送信して、ＴＣＰｒｅｓｅｔ信号の上述のサーバ等の通信対象への送信を禁止し、送信禁止のための設定を行う（ステップＳ２）。更に、セッション監視・管理部２３が、ＰＤＰコンテキスト所有部１に制御信号を送信して、ＰＤＰコンテキストのｄｅａｃｔｉｖａｔｅ（開放）を禁止し、ｄｅａｃｔｉｖａｔｅ禁止のための設定を行う（ステップＳ２）。そして、一連の処理が終了する。

ステップＳ３では、ＴＣＰデータ送受信部２１が、ＲＡＴ（通信方式）の変更後において上述のＴＣＰセッションが未だ開放されていない状況であるか否かを判定する。ＲＡＴ（通信方式）の変更後において上述のＴＣＰセッションが既に開放された状況である場合は、上述のステップＳ２に移行する。

一方、ＲＡＴ（通信方式）の変更後において上述のＴＣＰセッションが既に開放されていない状況では、ＴＣＰデータ送受信部２１が、上述のＦｉｎが送信されたか否かを判定する（ステップＳ４、送受信検出ステップ）。上述のＦｉｎが送信された場合は、後述のステップＳ５に移行する。一方、上述のＦｉｎが送信されていない場合は、ＴＣＰデータ送受信部２１は、外部からＦｉｎを受信したか否かを判定する（ステップＳ４、送受信検出ステップ）。

ここで、外部からＦｉｎを受信していない場合は、上述のステップＳ２に移行する。一方、外部からＦｉｎを受信した場合は、セッション監視・管理部２３が、ＲＡＴ（通信方式）の変更を要因とするＴＣＰセッションの開放する開放処理の実行を決定し、開放処理のための設定を行う（ステップＳ５、開放ステップ）。また、セッション監視・管理部２３が、ＴＣＰ ｒｅｓｅｔ ｆｌａｇ送信判定部２２に制御信号を送信して、ＴＣＰｒｅｓｅｔ信号の上述のサーバ等の通信対象への送信を決定し、送信のための設定を行う（ステップＳ５、開放ステップ）。更に、セッション監視・管理部２３が、ＰＤＰコンテキスト所有部１に制御信号を送信して、ＰＤＰコンテキストのｄｅａｃｔｉｖａｔｅ（開放）を行ってもよい（ステップＳ５、開放ステップ）。そして、一連の処理が終了する。

（３）本発明による作用及び効果
移動端末１００によれば、まず、セッションを継続した状態での、移動端末１００が在圏するセルの、ＬＴＥから３ＧへのＲＡＴの変更を検出する。次に、ＲＡＴの変更が検出された場合に、Ｆｉｎの送信又は受信を検出する。そして、Ｆｉｎの送信又は受信が検出された場合に、セッションを開放する。このように、ＲＡＴの変更が検出された場合に、Ｆｉｎの送信又は受信が検出されていればセッションを開放することによって、変更後のＲＡＴに適切に対応したＴＣＰウインドウサイズが利用できるようになるため、より効率的な通信が可能になる。

また、移動端末１００によれば、ＲＡＴの変更が検出された場合に、且つ、セッションが未だ開放されていない場合に、Ｆｉｎの送信又は受信の検出処理が行われる。このように、ＲＡＴが変更されたのにセッションは未だ開放されていないことからＴＣＰウインドウサイズが最適でない状態における、終了パケットの送信又は受信の検出処理が可能になる。

（４）変形例
上述の実施例では、ＬＴＥ及び３Ｇの組み合わせを用いる構成について説明したが、ＲＡＴ（通信方式）はこれに限定されず、他の組み合わせを用いる構成としてもよい。

本発明によれば、より効率的な通信が可能な移動端末及び通信方法を提供することができる。

１…ＰＤＰコンテキスト所有部、２…ＴＣＰ機能部、３…無線機能部、２１…ＴＣＰデータ送受信部、２２…ＴＣＰ ｒｅｓｅｔ ｆｌａｇ送信判定部、２３…セッション監視・管理部、３１…ＬＴＥ機能部、３２…３Ｇ機能部、３３…ＷｉＦｉ機能部、３４…ＧＳＭ（登録商標）機能部、３５…ＲＡＴ変更監視部、１００…移動端末、１０１…ＣＰＵ、１０２…ＲＡＭ、１０３…ＲＯＭ、１０４…操作部、１０５…無線通信部、１０６…ディスプレイ、１０７…アンテナ、Ｓ…スマートフォン。

Claims (3)

1. 在圏するセルを変更してハンドオーバすることが可能な移動端末において、
   セッションを継続した状態での、当該移動端末が在圏するセルの、第一通信方式から第二通信方式への通信方式の変更を検出する方式検出手段と、
   前記方式検出手段により前記通信方式の変更が検出された場合に、前記セッションの終了を示す終了パケットの送信又は受信を検出する送受信検出手段と、
   前記送受信検出手段により前記終了パケットの送信又は受信が検出された場合に、前記セッションを開放する開放手段と、
   を備えることを特徴とする移動端末。
2. 前記送受信検出手段は、前記方式検出手段により前記通信方式の変更が検出された場合に、且つ、前記セッションが未だ開放されていない場合に、当該セッションの終了を示す終了パケットの送信又は受信を検出する、請求項１に記載の移動端末。
3. 在圏するセルを変更してハンドオーバすることが可能な移動端末が行う通信方法において、
   セッションを継続した状態での、当該移動端末が在圏するセルの、第一通信方式から第二通信方式への通信方式の変更を前記移動端末が検出する方式検出ステップと、
   前記方式検出ステップにより前記通信方式の変更が検出された場合に、前記セッションの終了を示す終了パケットの送信又は受信を前記移動端末が検出する送受信検出ステップと、
   前記送受信検出ステップにより前記終了パケットの送信又は受信が検出された場合に、前記セッションを前記移動端末が開放する開放ステップと、
   を有することを特徴とする通信方法。

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