JP2023045560A - 接続制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通信の劣化が生じた場合に、データ送信への影響を低減する技術を提供する。【解決手段】複数の通信手段をそれぞれ有する第１端末装置１０および第２端末装置１２をＰ２Ｐ通信で接続する制御をする接続制御方法は、第１端末装置１０および第２端末装置１２の複数の通信手段の疎通を確認して利用可能な通信路の候補を取得するステップと、疎通を確認した利用可能な複数の通信路のうち、いずれか複数の通信路で第１端末装置１０および第２端末装置１２を接続するステップと、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、端末装置同士を接続する技術に関する。

特許文献１には、端末からのＰ２Ｐ通信要求を受信し、Ｐ２Ｐ通信要求を別の端末に送信し、別の端末から通信要求応答をＰ２Ｐ通信要求を送信した端末に送信する通信部と、Ｐ２Ｐ通信に成功した端末の組み合わせを記憶する記憶部と、Ｐ２Ｐ通信に成功した端末の組み合わせをＰ２Ｐ通信要求を送信した端末に送信する接続制御装置が開示されています。Ｐ２Ｐ通信要求を送信した端末は、再び接続する際に、Ｐ２Ｐ通信に成功した端末の組み合わせを参照して再接続が可能である。

特開２０２１－００９６０１号公報

端末装置同士を通信で接続した場合にその通信の接続が劣化する可能性があるが、そのような通信の劣化が生じた場合に、データ送信への影響を小さくできると好ましい。

本発明の目的は、通信の劣化が生じた場合に、データ送信への影響を低減する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様は、複数の通信手段をそれぞれ有する第１端末装置および第２端末装置をＰ２Ｐ通信で接続する制御をする接続制御方法であって、前記第１端末装置および前記第２端末装置それぞれの複数の通信手段の疎通を確認して利用可能な通信路の候補を取得するステップと、疎通を確認した利用可能な複数の通信路のうち、いずれか複数の通信路で前記第１端末装置および前記第２端末装置を接続するステップと、を含む。

本発明によれば、通信の劣化が生じた場合に、データ送信への影響を低減する技術を提供できる。

実施例の接続制御システムの機能構成を示す図である。 接続制御システムでのデータ送受処理について説明するための図である。 接続制御システムにおいて通信路が途絶した際に通信する態様について説明するための図である。 接続制御システムにおいて通信路が途絶した際に通信を復帰する態様について説明するための図である。

図１は、実施例の接続制御システム１の機能構成を示す図である。図１において、さまざまな処理を行う機能ブロックとして記載される各要素は、ハードウェア的には、回路ブロック、メモリ、その他のＬＳＩで構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。

接続制御システム１は、第１端末装置１０、第２端末装置１２、接続制御装置１４および中継器１６を備える。接続制御システム１は、第１端末装置１０および第２端末装置１２を複数の通信路で接続させる。例えば、第１端末装置１０は、車載端末装置であり、第２端末装置１２は、サーバ装置である。なお、第１端末装置１０および第２端末装置１２は、通信可能な端末装置であればよく、携帯端末装置などであってよいが、以下の説明では第１端末装置１０が車載端末装置であり、第２端末装置１２がサーバ装置であるとして説明する。

第１端末装置１０は、第１通信手段２０、第２通信手段２２、通信制御部２４およびアプリ実行部２６を有する。第２端末装置１２は、第１通信手段３０、第２通信手段３２、通信制御部３４、およびアプリ実行部３６を有する。このように、第１端末装置１０および第２端末装置１２は、複数の通信手段をそれぞれ有する。なお、第１端末装置１０および第２端末装置１２が有する通信手段は２つに限られず、３つ以上であってよい。

第１通信手段２０は、第４世代や第５世代の移動通信システムを用いた移動通信手段である。第２通信手段２２は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）などの無線ＬＡＮである。なお、第１通信手段２０および第２通信手段２２は、無線通信であればよく、衛星通信であってもよい。

アプリ実行部２６は、第１端末装置１０に設けられた複数種類のアプリケーションプログラムを実行する。アプリ実行部２６で実行されるアプリケーションプログラムは、例えば、車載カメラの撮像画像などの車両データを第２端末装置１２に送るもの、乗員の入力データを送るもの、現在位置の周辺情報を取得するものなどであってよい。例えば、アプリ実行部２６は、車載カメラの撮像画像を自宅にあるサーバ装置に送信する。

通信制御部２４は、詳細を後述するが、第１通信手段２０および第２通信手段２２をそれぞれ制御し、接続のオン／オフを指示可能である。これにより、アプリ実行部２６が要求するデータの送受を可能にする。

第２端末装置１２の第１通信手段３０および第２通信手段３２は、無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮ、一般電話回線通信などのいずれかである。通信制御部３４は、通信制御部２４と同様の機能を有し、第１通信手段３０および第２通信手段３２をそれぞれ制御し、接続のオン／オフを指示する。また、通信制御部３４は、第１通信手段３０および第２通信手段３２が第１端末装置１０と通信可能であるか、疎通を確認させることができる。

アプリ実行部３６は、アプリ実行部２６と協働できるアプリケーションプログラムを実行し、アプリ実行部２６とデータを送受する。

第１端末装置１０および第２端末装置１２は、複数の通信路で接続可能である。第１通信路４０は、第１通信手段２０および第１通信手段３０を接続し、第２通信路４２は、第１通信手段２０および第２通信手段３２を接続し、第３通信路４４は、第２通信手段２２および第１通信手段３０を接続し、第４通信路４６は、中継器１６を介して第２通信手段２２および第２通信手段３２を接続する。

中継器１６は、Ｐ２Ｐ（Peer to Peer）通信の接続をＮＡＴ（Network Address Translation）外で実行するもので、ＳＴＵＮサーバおよびＴＵＲＮサーバの機能を有する。中継器１６によって、第２通信手段２２および第２通信手段３２がＰ２Ｐ通信で接続可能となる。つまり、第２通信手段２２および第２通信手段３２が直接接続できない場合に、中継器１６を用いることで接続可能となる。

接続制御装置１４は、第１端末装置１０および第２端末装置１２の通信接続要求の中継を実行する。また、接続制御装置１４はＳＴＵＮサーバの機能を有し、第１端末装置１０および第２端末装置１２のＰ２Ｐ通信を可能にする。接続制御装置１４は、第１端末装置１０および第２端末装置１２の接続可能情報を取得し、対向する端末装置に提供可能である。第１端末装置１０の接続可能情報とは、Ｐ２Ｐ通信に用いる情報であって、例えば外部から見た第１端末装置１０のＩＰアドレス等である。接続制御装置１４は、第１端末装置１０および第２端末装置１２の複数の通信手段の情報を取得する。

通信制御部２４の通信制御機能について説明する。通信制御部２４は、第２端末装置１２の通信手段を検出し、第１通信手段３０および第２通信手段３２を検出する。通信制御部２４は、ＳＴＵＮサーバとＴＵＲＮサーバから、第１端末装置１０の接続可能情報を取得する。取得された接続可能情報は、接続制御装置１４に送られる。なお、接続制御装置１４が、第１端末装置１０や第２端末装置１２の接続可能情報を取得してよい。

通信制御部２４は、接続制御装置１４から得た第２端末装置１２の接続可能情報をもとに第１通信手段２０および第２通信手段２２を用いて接続する通信路の候補を取得し、例えば第１通信路４０、第２通信路４２、第３通信路４４および第４通信路４６の疎通性を接続制御装置１４によって確認し、各通信路の接続状態情報を取得する。通信路の接続状態情報には、接続可否と、通信の遅延情報とを含む。通信制御部２４は、ＩＣＥ（Interactive Connectivity Establishment）に則った疎通性の確認結果をもとに通信路候補の一覧データを生成し、第１通信路４０、第２通信路４２、第３通信路４４および第４通信路４６の利用を第２端末装置１２の通信制御部３４と合意し、各通信路を接続状態にする。通信路候補の一覧データには、通信路の通信手段のアドレス、通信路の接続可否、通信路の種別、通信路の遅延情報などが含まれる。第１通信路４０、第２通信路４２、第３通信路４４および第４通信路４６はいずれもＰ２Ｐ通信である。

通信制御部２４は、疎通を確認した複数の通信路候補のうち、少なくとも２つの通信路で接続する。通信制御部２４は、各通信路の遅延情報等を参照して、予め設定された接続条件をもとに接続する２つの通信路を決定する。また、通信制御部２４は、通路候補の一覧データをもとに、各通信路の優先スコアを算出し、算出した優先スコアの順位に応じて接続する２つの通信路を決定する。例えば、優先スコアは、遅延時間が短いほど高くなり、通信路の種別によっても変わる。通信制御部２４は、優先スコアの上位の２つを通信路として決定する。これによって、第１端末装置１０および第２端末装置１２が最適な複数の通信路で接続することが可能となる。

通信制御部２４は、少なくとも２つの通信路を接続させた後、アプリ実行部２６およびアプリ実行部３６のデータの送受を実行する。通信制御部２４は、接続状態の２つの通信路のうち、一方の通信路のみでデータを送受し、他方の通信路を待機させてよい。これにより、一方の通信路が途絶した場合に、一方の通信路の復帰を待たずして他方の通信路で通信を再開できる。データの送受とは、データの送信または受信の少なくとも一方を実行することをいう。また、通信制御部２４は、２つの通信路の両方で分散してデータを送受してよい。これにより、通信の帯域を増やして多くのデータを送信することことができる。また、通信制御部２４は、２つの通信路の両方で同じデータを重複して送受してよい。データを重複して送信することで、不安定な回線であっても通信到達性を向上できる。このように、２つの通信路を接続した状態で、データ伝送パターンが複数ある。

通信制御部２４は、少なくとも２つの通信路を接続させた後、アプリケーションプログラムの種類に応じて、複数のデータ伝送パターンのうちいずれかのデータ伝送パターンに決定する。すなわち、通信制御部２４は、アプリ実行部２６から取得したアプリケーション情報をもとにいずれのデータ伝送パターンで制御するか判定する。例えば、アプリケーションプログラムが動画などの大量のデータを送受するタイプであると判定すれば、通信制御部２４は、複数の通信路で分散したデータを送受するパターンを選択する。また、アプリケーションプログラムによって送受されるデータが高度な到達信頼性を要求するタイプであると判定すれば、通信制御部２４は、２つの通信路の両方で同じデータを送受するパターンを選択する。

このように、アプリ実行部２６で実行されるアプリケーションプログラムの種類に応じて適切なデータ伝送パターンを決定できる。例えば、車両走行中であれば通信路の接続状態が変化したり、途絶したりすことがあるが、複数の通信路を併用することで、通信路の接続状態の変化の影響を低減でき、通信路の途絶や変更による復帰時間を短縮したり、解消したりできる。

通信制御部２４は、アプリ実行部２６の要求に応じていずれかのデータ伝送パターンを決定してよい。また、通信制御部２４は、接続中の通信路の種類をもとにいずれかのデータ伝送パターンを決定してよい。

通信制御部２４は、少なくとも２つの通信路を接続した後、複数の通信路の接続状態を所定周期で確認する処理を実行する。通信制御部２４は、接続中の２つの通信路のそれぞれで、接続を確認する信号を送信し、それに対する返答を受信して接続を確認する。これにより、複数の通信路の接続状態を確認できる。なお、いずれかの通信路の返答が確認できない場合、すなわち通信路が途絶している場合には、通信制御部２４は、その通信路を復帰させる、または新たに別の通信路に接続させて、複数の通信路が接続している状態に戻す。また、いずれかの通信路が途絶した場合に、通信制御部２４は、複数の通信路が利用可能であれば、その通信路を排除してもよい。

図２は、接続制御システム１でのデータ送受処理について説明するための図である。図２では、第１端末装置１０および第２端末装置１２を複数の通信路で接続して、データの送受を実行するフローを示す。

アプリ実行部２６は、データの送受を実行するため、通信制御部２４に通信を要求し（Ｓ１０）、通信制御部２４は、第１通信手段２０の存在を確認し（Ｓ１２）、第２通信手段２２の存在を確認する（Ｓ１４）。アプリ実行部３６も同様に、通信制御部３４に通信を要求し（Ｓ１６）、通信制御部３４は、第１通信手段３０の存在を確認し（Ｓ１８）、第２通信手段３２の存在を確認する（Ｓ２０）。

通信制御部２４は、接続制御装置１４に第１通信手段２０および第２通信手段２２の情報を送り（Ｓ２２）、通信制御部３４は、接続制御装置１４に第１通信手段３０および第２通信手段３２の情報を送り（Ｓ２４）、接続制御装置１４を介してそれぞれの通信手段の情報を交換する。

通信制御部２４は、第１通信手段２０および第２通信手段２２に疎通確認を指示し（Ｓ２６）、通信制御部３４は、第１通信手段３０および第２通信手段３２に疎通確認を指示する（Ｓ２８）。第１通信手段２０および第１通信手段３０は、第１通信路４０が利用可能であることを検出し（Ｓ３０）、第１通信手段２０および第２通信手段３２は、第２通信路４２が利用可能であることを検出する（Ｓ３２）。

第１通信手段２０および第１通信手段３０は、中継器１６を介した疎通が不能であることを検出し（Ｓ３４）、第１通信手段２０および第２通信手段３２は、中継器１６を介した疎通が不能であることを検出する（Ｓ３６）。第２通信手段２２および第１通信手段３０は、第３通信路４４の疎通が不能であることを検出し（Ｓ３８）、第２通信手段２２および第２通信手段３２は、直接の疎通が不能であることを検出し（Ｓ４０）、第２通信手段２２および第１通信手段３０は、中継器１６を介した疎通が不能であることを検出する（Ｓ４２）。第２通信手段２２および第２通信手段３２は、中継器１６を介した第４通信路４６が利用可能であることを検出する（Ｓ４４）。

通信制御部２４は、疎通確認の結果を取得し、利用可能な通信路候補を列挙した一覧データを生成する（Ｓ４６）。一覧データには、通信路の種別、通信路の遅延時間などが含まれる。通信制御部３４も、通信制御部２４と同様に疎通確認の結果を取得し、利用可能な通信路候補を列挙した一覧データを生成する（Ｓ４８）。

通信制御部２４および通信制御部３４は、接続制御装置１４を介して利用可能な各通信路の接続に合意し、接続状態にする（Ｓ５０，Ｓ５２）。アプリ実行部２６は、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」の各データをアプリ実行部３６に送信開始する（Ｓ５４）。

通信制御部２４は、アプリ実行部２６から取得したアプリケーション情報をもとにデータを分散して送信することを決定する。通信制御部２４は、第１通信路４０で「Ａ」、「Ｂ」のデータを通信制御部３４に送信し（Ｓ５６）、第２通信路４２で「Ｃ」のデータを通信制御部３４に送信し（Ｓ５８）、第４通信路４６で「Ｄ」のデータを送信する（Ｓ６０）。通信制御部３４は、各通信路から受信した「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」のデータをアプリ実行部３６に渡し、通信を完了する（Ｓ６２）。このように、通信の帯域幅を向上させたデータ送受が可能となる。

なお、データ伝送パターンは、図２に示すデータを分散して送信する態様に限られず、通信制御部２４は、３つの通信路のそれぞれで「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」のデータを重複して送信してよい。これにより、一部の送信データが欠けていても、通信到達性を向上できる。

図３は、接続制御システム１において通信路が途絶した際に通信する態様について説明するための図である。図３では、第１通信路４０と第２通信路４２と第４通信路４６とが有効な接続状態にある（Ｓ６４，Ｓ６６，Ｓ６８）。

通信制御部２４は、第１通信路４０の接続状態を確認し、有効に接続していることを確認する（Ｓ７０）。通信制御部２４は、第２通信路４２の接続状態を確認し、途絶していることを検出する（Ｓ７２）。通信制御部２４は、第４通信路４６の接続状態を確認し、有効に接続していることを確認する（Ｓ７４）。

通信制御部２４および通信制御部３４は、接続制御装置１４を介して、第２通信路４２の排除を合意する（Ｓ７６）。アプリ実行部２６が通信制御部２４に通信を開始させ（Ｓ７８）、通信制御部２４は、第２通信路４２を除いた第１通信路４０および第４通信路４６を用いてデータを通信制御部３４に送信する（Ｓ８０，Ｓ８２）。通信制御部３４は、通信制御部２４から受信したデータをアプリ実行部３６に送る（Ｓ８４）。このように、利用可能な通信路が途絶した場合に、途絶した通信路を排除し、残りの通信路でＰ２Ｐ通信を実施でき、Ｐ２Ｐ通信を継続できる。

図４は、接続制御システム１において通信路が途絶した際に通信を復帰する態様について説明するための図である。図４では、第１通信路４０と第４通信路４６とが有効な接続状態にある（Ｓ８６，Ｓ８８）。

通信制御部２４および通信制御部３４は、接続中の通信路以外の疎通を確認して、第２通信路４２が利用可能であることを検出し（Ｓ９０）、接続制御装置１４を介して、第２通信路４２の接続を追加することを合意する（Ｓ９２）。アプリ実行部２６は、通信制御部２４に通信を開始させる（Ｓ９３）。通信制御部２４は、第１通信路４０および第４通信路４６で通信するとともに（Ｓ９４，Ｓ９５）、追加した第２通信路４２でも通信する（Ｓ９６）。通信制御部３４は、第１通信路４０、第２通信路４２および第４通信路４６で受信したデータをアプリ実行部３６に送る（Ｓ９７）。これによって、新たに利用可能となった通信路が検出された場合に、その通信路を追加してＰ２Ｐ通信を継続して利用できる。

なお実施例はあくまでも例示であり、各構成要素の組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１ 接続制御システム、 １０ 第１端末装置、 １２ 第２端末装置、 １４ 接続制御装置、 １６ 中継器、 ２０ 第１通信手段、 ２２ 第２通信手段、 ２４ 通信制御部、 ２６ アプリ実行部、 ３０ 第１通信手段、 ３２ 第２通信手段、 ３４ 通信制御部、 ３６ アプリ実行部、 ４０ 第１通信路、 ４２ 第２通信路、 ４４ 第３通信路、 ４６ 第４通信路。

Claims (1)

1. 複数の通信手段をそれぞれ有する第１端末装置および第２端末装置をＰ２Ｐ通信で接続する制御をする接続制御方法であって、
   前記第１端末装置および前記第２端末装置それぞれの複数の通信手段の疎通を確認して利用可能な通信路の候補を取得するステップと、
   疎通を確認した利用可能な複数の通信路のうち、いずれか複数の通信路で前記第１端末装置および前記第２端末装置を接続するステップと、を含むことを特徴とする接続制御方法。

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