JP3775746B2

JP3775746B2 - 無線通信システム、及び無線通信システムにおけるゲートウェイ切り替え方法

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Publication number: JP3775746B2
Application number: JP2003351714A
Authority: JP
Inventors: 令子安江; 憲武岡田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
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Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2006-05-17
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Description

本発明は、無線通信システムに関し、特に、無線通信システムのゲートウェイ切替えに関する方法と、この方法に使用するゲートウェイ、無線情報端末、及び通信システムに関するものである。

近年、ＷＷＷ(World Wide Web)等、いわゆるインターネット・サービスの急速な普及により、コンピュータネットワークの規模の拡大と接続形態の多様化が進んでいる。

それに合わせて、情報端末やサーバ等をネットワーク接続するゲートウェイも処理能力向上や機能の増加が求められている。

接続形態の多様化の一例として、情報端末に無線通信能力を付加し、携帯電話網などの移動体通信網を利用することで、移動中やコンピュータネットワークに直接接続できない場所で使用できる無線ネットワーク、いわゆるモバイル・コンピューティングが挙げられる。図１、図２は上記無線ネットワークを使用した通信形態を示す概念図である。

図１は公衆網もしくは構内網を使った無線ネットワークの構成を示す。

ユーザが端末１の持つアプリケーションを実行しようとするとき、端末１は無線基地局２、網３とゲートウェイ４またはゲートウェイ５を経由してサーバ６と接続され、このサーバとの間で通信を行いアプリケーションを実行するようになっている。

図２はゲートウェイ自体にサーバ機能を持たせ、例えば事務所内等、図１に比較して狭い範囲で運用される網を介さない無線ネットワークの形態を示す。すなわち、端末１とゲートウェイ４またはゲートウェイ５が無線基地局２を経由して通信を行いアプリケーションを実行するようになっている。

上記した無線ネットワークではネットワークの変化に応じてゲートウェイの機能増設を行ったり、定期的な保守等のためにゲートウェイの運用を一時的に停止することが必要とされる。このようにゲートウェイが停止した時にもネットワーク運用を継続するために、図１や図２に示すように、複数のゲートウェイを用意しておき、例えば一方のゲートウェイ４が停止した時には他方のゲートウェイ５を経由して端末とサーバが通信できるようにする、ゲートウェイ切替機能がネットワークに要求される。

ここで端末とゲートウェイの通信プロトコルの概要について図７を用いて説明する。

端末側のアプリケーション７１は、例えばＷＷＷブラウザ等、ユーザが直接操作するプログラムであり、また、ゲートウェイ側のアプリケーション７５（ここではサーバ機能がゲートウェイに内蔵されている図２に示す場合を例にしている）は、例えばＷＷＷサーバソフト等、端末側アプリケーションと情報のやり取りを行うプログラムである。

セッション層プロトコル手段７２は、様々なアプリケーション７１、７５に対して共通の転送制御機能、例えば転送データの区切り、区切り単位での転送処理といった手段を提供するためのプロトコルである。また、セッション層マネジメントエンティティ手段７３は、端末とサーバ間のデータ通信によって発生する複数のセッションプロセス等が使用するシステムリソース（例えばメモリ）や、システム全体にわたる処理の管理（例えばゲートウェイ切替タイミングの通知）を行うプログラムである。更に、下位レイヤプロトコル７４は通信制御を行うプログラム及び装置である。

図３１は図２の通信形態を示すシーケンス図である。

端末１のセッション層プロトコル手段３１０２はアプリケーション３１０１を実行するために、ゲートウェイ４のセッション層プロトコル手段３１０４と通信中３１０３である。このとき、ゲートウェイ４のマネジメントエンティティ手段３１０５に、オペレータからゲートウェイ切替の指示３１０８が入力されると、マネジメントエンティティ手段３１０５、セッション層プロトコル手段３１０４を経て、端末１のセッション層プロトコル手段３１０２に切断通知３１０９を発行する。これによって、端末１のセッション層プロトコル手段３１０２がアプリケーション３１０１に切断表示３１１０を行うか、もしくは表示しないで、アプリケーション３１０１は実行を中断する。

ゲートウェイ４は切断通知３１０９を発行すると、オペレータの操作またはゲートウェイ４の機能によって、運用を停止する。この後、端末１は中断したアプリケーション３１０１を再実行するために、自機の内部に持っているゲートウェイのアドレス情報により、ゲートウェイ５への再接続３１１１をセッション層プロトコル手段３１０２に要求する。

そして、セッション層プロトコル手段３１０２とゲートウェイ５のセッション層プロトコル手段３１０６との間にセッション３１１２が確立した後、通信中３１１３となり、中断していたアプリケーション３１０１の再実行が可能となる。

しかしながら、上記した従来の技術では、ゲートウェイの停止によるゲートウェイ接続切替を行うためには、切替先となる複数のゲートウェイのアドレス情報を予め端末のメモリに記憶させておく必要があるが、ゲートウェイの接続を切替えるときだけに必要な情報を常に端末に記憶しておくという冗長なメモリの使用は、小型多機能を要求される端末にとっては好ましくない。

また、サーバやゲートウェイの追加削除等ネットワーク構成の変化が起こる度に、端末が持つ上記ゲートウェイのアドレス情報を更新しなければならないという問題がある。

このような問題を解決するための技術として、本出願人は後掲の特許文献１により、ゲートウェイが停止する際に、このゲートウェイと通信中の各端末に対して切替先ゲートウェイのアドレスを通知する方法を提案している。
特開２０００−１７４８２４号公報

しかし、以下に述べる非通信中の端末や停止中の端末に対しては、上記特許文献１の方法は適用できない。

端末が「非通信中」であるとは、端末の電源は投入されているが、セッション（論理コネクション）が確立されておらず、他端末からの着信は何時でも可能な状態、即ち「待機中」である状態をいう。また端末が「停止中」であるとは、端末の電源が切断されているか、あるいは電源が投入されていても無線基地局の圏外にあって、ゲートウェイとの通信が行えない状態をいう。

即ち、非通信中あるいは停止中の端末に対しては、上記のような切替先ゲートウェイのアドレスを通知する方法がなかった。このため端末の非通信中や停止中にゲートウェイの切替えが行われた場合には、上記特許文献１の方法では、この端末は切替先ゲートウェイのアドレスを知り得ず、以後上記停止したゲートウェイの運用が再開されるまでアプリケーションの実行ができなくなる。

本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、オペレータからゲートウェイ切替えが入力されたときに非通信中あるいは停止中であった端末に対して、この端末が通信を開始する際に切替先ゲートウェイのアドレスを通知すること等により、上記の冗長なメモリの使用を回避するとともに、ネットワーク構成の変化にも容易に対応でき、アプリケーションの実行を常に可能にする無線通信システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明で採用した手段について、図８を用いて説明する。

本発明は、ゲートウェイを介して無線情報端末とサーバとの通信を確立する通信システムにおいて、何らかの理由で本来使用されるべきゲートウェイ（以下、「切替元ゲートウェイ」あるいは「常用ゲートウェイ」と呼ぶ）の運用を停止して、他のゲートウェイに切替える必要が発生したときに適用される。

そこで先ず、オペレータ１００からゲートウェイ切替えの指示が入力された際に、無線情報端末３００に対して切替先ゲートウェイのアドレス（ＩＰアドレス）を通知するアドレス通知手段２０１をゲートウェイ２００に設ける。これは、具体的にはゲートウェイ２００のセッション層マネジメントエンティティ手段７３とセッション層プロトコル手段７２によって構成される。

そしてこのアドレス通知手段２０１は、図８（ｂ）に示すような、ヘッダに切替通知信号、フッタに切替先ゲートウェイのアドレスが書き込まれたアドレス通知を、ゲートウェイ２００の通信手段２０２により上記無線情報端末３００に対して送信する。ここで通信手段２０２とは、具体的にはセッション層マネジメントエンティティ手段７３、セッション層プロトコル手段７２、及び、下位レイヤプロトコル７４を指す。

上記アドレス通知手段２０１は上記ゲートウェイ２００と同一のアドレス（ＩＰアドレス）を持つことになるが、ゲートウェイ２００がサーバとの接続機能の運用を停止した後でも、このアドレス通知手段２０１は引き続き作動する。

以上の構成の下に、非通信中の無線情報端末に対しては、オペレータ１００からゲートウェイ切替えの指示が入力された際に、上記アドレス通知手段２０１が上記アドレス通知を送信する。一方、停止中の無線情報端末に対しては、上記切替え指示が入力された後、この無線情報端末がゲートウェイ２００との通信を開始するときに、ゲートウェイ２００と同一のアドレスを持つ上記アドレス通知手段２０１が上記アドレス通知を送信する。

次に、無線情報端末３００に、上記アドレス通知に基づいて、自機のメモリ３０１に記憶された常用ゲートウェイであるゲートウェイ２００のアドレスを、切替先ゲートウェイのアドレスに変更するアドレス変更手段３０２を設ける。これは、具体的には端末のセッション層マネジメントエンティティ手段７３とセッション層プロトコル手段７２によって構成される。

そしてこのアドレス変更手段は通信手段３０３（セッション層マネジメントエンティティ手段７３、セッション層プロトコル手段７２、及び、下位レイヤプロトコル７４）の受信した上記アドレス通知のヘッダに書き込まれた切替通知信号により起動し、自機のメモリ３０１に記憶されているゲートウェイ２００のアドレスを、上記アドレス通知のフッタに書き込まれた切替先ゲートウェイのアドレスに変更する。

以上により、非通信中あるいは停止中の無線情報端末に対しても、切替先ゲートウェイのアドレスを通知することができる。

なお、上記アドレス通知手段２０１を、図８（ｃ）に示すように、上記ゲートウェイ２００とは別体のアドレス通知装置２１０として設けることも可能である。この場合上記アドレス通知装置２１０は通信手段２１１（セッション層マネジメントエンティティ手段７３、セッション層プロトコル７２、及び、下位レイヤプロトコル７４）と、切替先ゲートウェイのアドレスを登録するメモリ２１２より構成される。

更に、このアドレス通知装置２１０は上記ゲートウェイ２００と同一のアドレス（ＩＰアドレス）を持つ。そして上記ゲートウェイ２００が運用を停止する際には、先ず切替先ゲートウェイのアドレスを上記通信手段２０２、２１１を介して上記メモリ２１２に登録する。その後ゲートウェイ２００が運用を停止し、通信システムへの接続が解除されると、上記アドレス通知装置２１０がこの通信システムに接続される。従って、通信システム全体でゲートウェイ２００とアドレス通知装置２１０のアドレスが重複することはない。

以上のように本発明によれば、無線通信システムにおいて、ゲートウェイ切替えを行うときに非通信中や停止中であった端末に対して、切替先ゲートウェイのアドレスを適切に通知することができる。このため、ユーザはゲートウェイの切替えを意識することなく、切替先ゲートウェイを通じて随時アプリケーションを実行することが可能である。また、端末に過剰なゲートウェイのアドレスを記憶させることも回避できる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。実施の形態１及び実施の形態２では無線情報端末が非通信中の場合を、実施の形態３及び実施の形態４では無線情報端末が停止中の場合を、それぞれ扱っている。

（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態１によるサーバを共有するゲートウェイの公衆網を介した無線ネットワークの構成を示す。

無線情報端末（以下単に端末という）１は例えば携帯電話を接続したノートブックＰＣのような無線情報端末であり、また、基地局２は例えば携帯電話基地局であり、更に、網３は例えば携帯電話公衆網である。

ゲートウェイ４および５はサーバ６を共有しており、網３とサーバ６を接続する。また端末１は、基地局２と網３、ゲートウェイ４もしくは５を経由してサーバ６と接続して、サーバ６が持つ情報７を利用して、アプリケーションを実行する。

実施の形態１では、端末１のユーザが自機のＷＷＷブラウザを起動して、サーバ６のＷＷＷサーバソフトと通信を行う場合を例として説明する。また端末１はゲートウェイ４を常用ゲートウェイ（切替元ゲートウェイ）とし、このため端末１のメモリには、ゲートウェイ４のアドレスが登録されているものとする。更に、以下に説明する「非通信中」とは、端末の電源は投入されているが、セッション（論理コネクション）が確立されておらず、他端末からの着信は何時でも可能な状態、即ち「待機中」である状態をいう。

上記のような構成において、ゲートウェイ４を何らかの理由で停止する必要が生じたとき、非通信中の端末１に、切替先ゲートウェイ５のアドレスを通知するシーケンスを図９を参照しながら説明する。

ゲートウェイ４に対してオペレータからゲートウェイの切替指示が入力されると、ゲートウェイ４のセッション層プロトコル手段９０３は、端末１のセッション層プロトコル手段９０２に接続要求９１２を送信して後述する簡易セッションの確立要求を行う。そして接続要求９１２を受信した端末１のセッション層プロトコル手段９０２は、接続確認９１３を送信して簡易セッションを確立する。

簡易セッションとは、例えば通信メッセージ数やデータ長などが固定というような、通信内容が予め取り決めされているメッセージを送受信するために使用されるセッションであり、後に説明するデータを送信するために確立する論理コネクションである通常セッションとは、確立する際の手順が異なっている。

即ち、簡易セッションの確立の場合には図１０に示すように、先ずゲートウェイ４のセッション層プロトコル手段１００３から端末１のセッション層プロトコル手段１００２へ接続要求１００６を送信する。この接続要求１００６は図１２に示すようなデータ構造を持っており、先頭に簡易セッションの接続要求であることを示すフラグを含んでいる。セッション層プロトコル手段１００２はこのフラグを参照して、簡易セッションの確立のために接続確認１００７をゲートウェイ４のセッション層プロトコル手段１００３に送信し、簡易セッションが確立される。

このように簡易セッションは、端末とゲートウェイの間において、上記接続要求と接続確認の情報交換のみで確立されるため、後に説明する通常セッションに比較して簡素なプロトコルで高速な処理を行うことが可能である。

また簡易セッションにおいては、端末１のセッション層プロトコル手段１００２の上位プロトコル（アプリケーション）に、簡易セッションが確立したことは通知しない。

なお、簡易セッションを示すフラグの代わりに、簡易セッションを確立するための接続要求と通常セッションを確立するための接続要求とで、データ内に含まれる識別子を異なるものにしても同様の機能が実現できる。

以上の手順で図９において簡易セッションが確立すると、ゲートウェイ４のセッション層プロトコル手段９０３からアドレス通知９１４を端末１のセッション層プロトコル手段９０２へ送信する。

端末１のアドレス変更手段はこのアドレス通知９１４に基づき、メモリに記憶していたゲートウエイ４のアドレスをゲートウェイ５のアドレスへ書き換える。

上記アドレス通知９１４の送信に続いて、ゲートウェイ４のセッション層プロトコル手段９０３は、端末１のセッション層プロトコル手段９０２に切断要求９１５を送信し、この切断要求９１５を受信した端末１のセッション層プロトコル手段９０２は切断確認９１６をゲートウェイ４のセッション層プロトコル手段９０３へ送信する。

そして、この切断確認９１６を受信後、上記簡易セッションは切断され、ゲートウェイ４は運用を停止する。ここでゲートウェイ４は上記切断確認９１６の受信を待たずに運用を停止することもできる。

なお、以上説明した図９のシーケンスにおいて、簡易セッションの代わりに通常セッションの確立を行ってもよい。

この通常セッションの確立の場合には、図１１に示すように、ゲートウェイ４のセッション層プロトコル手段１１０３から端末１のセッション層プロトコル手段１１０２へ接続要求１１０６を送信する。このとき、端末とサーバ間で送受信するデータの最大データ長やウィンドウサイズ（確認メッセージを受け取らずに送信できるメッセージ数）など、データ送信を行うための情報（ケィパビリティ）のネゴシエーション（情報交換）が行われる。

即ち、まず端末１のセッション層プロトコル手段１１０２からゲートウェイ４のセッション層プロトコル手段１１０３へ、ケィパビリティ要求１１０８が送信される。次にゲートウェイ４のセッション層プロトコル手段１１０３から端末１のセッション層プロトコル手段１１０２へ、ケィパビリティ確認１１０９が送信され、ケィパビリティのネゴシエーションが成立する。そしてこのケィパビリティのネゴシエーションが成立すると、端末１のセッション層プロトコル手段１１０２は、接続確認１１０７でゲートウェイ４のセッション層プロトコル手段１１０３にセッションが正常に確立されたことを通知し通常セッションが確立される。

一方、上記ケィパビリティのネゴシエーションが成立しなかった場合には、端末１のセッション層プロトコル手段１１０２は、接続確認１１０７でセッションの確立の拒否をゲートウェイ４のセッション層プロトコル手段１１０３へ通知する。

なお、ケィパビリティ確認１１０９とケィパビリティ要求１１０８を、それぞれ接続要求１１０６と接続確認１１０７とに結合して、１つのデータとして同時に送信しても同様の機能が実現できる。

更に、上記シーケンス中のアドレスの通知に関しては他にも種々の方式があるが、これらについては本実施の形態３において説明する。

上記のようにゲートウェイ５のアドレスが端末１のメモリに登録された状態で、端末１のユーザがＷＷＷブラウザを操作（９２３）して、サーバ６の／／ＷＷＷ．ｘｘｘ／ｘｙｚ．ｈｔｍというファイルにアクセスしようとした場合に行われる処理について説明する。

先ず、端末１のセッション層プロトコル手段９０２は、メモリに登録されているアドレスを使用してゲートウェイ５のセッション層プロトコル手段９０６へ接続要求９１７を送信する。続いて、ゲートウェイ５のセッション層プロトコル手段９０６が接続確認９１８を送信して、以上説明した手順により端末１とゲートウェイ５との間で通常セッションが確立する。

この時、ゲートウェイ４からゲートウェイ５へ切替えられたことを、例えばブラウザにメッセージを表示することにより端末１のセッション層プロトコル手段９０２から端末１のユーザに通知（９２４）することもできる。

次に、端末１のセッション層プロトコル手段９０２は、無線通信プロトコルのコマンドＩＮＶＯＫＥ＜ＲＥＱＵＥＳＴ（ｇｅｔ，／／ｗｗｗ．ｘｘｘ／ｘｙｚ．ｈｔｍ）＞９１９をゲートウェイ５のセッション層プロトコル手段９０６へ送信する。

この無線通信プロトコルのコマンドＩＮＶＯＫＥ＜ＲＥＱＵＥＳＴ（ｇｅｔ，／／ｗｗｗ．ｘｘｘ／ｘｙｚ．ｈｔｍ）＞９１９は、ゲートウェイ５のプロトコル変換手段９０７でＨＴＴＰ(Hyper Text Transfer Protocol)のコマンドＲＥＱＵＥＳＴ（ｇｅｔ，／／ｗｗｗ．ｘｘｘ／ｘｙｚ．ｈｔｍ）９２０に変換され、サーバ６へ送信される。

そしてサーバ６のＷＷＷサーバソフト９０９は上記コマンドＲＥＱＵＥＳＴ（ｇｅｔ，／／ｗｗｗ．ｘｘｘ／ｘｙｚ．ｈｔｍ）９２０を受信すると、／／ｗｗｗ．ｘｘｘ／ｘｙｚ．ｈｔｍというファイルのデータをＨＴＴＰのＲＥＳＰＯＮＳＥ（データ）９２１によって送信する。

上記ＲＥＳＰＯＮＳＥ（データ）９２１はゲートウェイ５のプロトコル変換手段９０７で無線通信プロトコルのレスポンスＲＥＰＬＹ＜ＲＥＳＰＯＮＳＥ（データ）＞９２２に変換され、端末１へ送信される。

これによって端末１とサーバ６の通信が可能となり、ユーザはＷＷＷブラウザ９０９の持つファイル／／ｗｗｗ．ｘｘｘ／ｘｙｚ．ｈｔｍを閲覧することができる。

なお、非通信中の端末が複数ある場合、ゲートウェイ４はすべての非通信中の端末へ切替先ゲートウェイのアドレスを通知してから運用を停止する。図１３はこの複数端末へのアドレス通知のタイミングを示したものであり、ゲートウェイ４は、非通信中の端末１、１７、１５に対して、順次図９に示したシーケンスに従って切替先ゲートウェイ５のアドレスを通知してから停止する。

これに対して、全ての端末１、１７、１５に対して、一斉にアドレス通知を行うブロードキャスト方式と呼ばれる通知方法も可能である。この場合ゲートウェイ４は上記アドレス通知に続いて、全ての端末１、１７、１５に対する切断要求を送信した後、上記全ての端末１、１７、１５からの切断確認を受信した後、あるいはこの切断確認の受信を待たずに、運用を停止する。

なお、図２のような、例えば事務所内等図１に比較して狭い範囲で運用される、網を介さない無線ネットワークにおいても、上記と同様の手順によって、ゲートウェイの切替えが実現できる。

また、図３に示すように端末アプリケーションを実行するための情報をもつサーバが常用ゲートウェイ４と切替先ゲートウェイ５で異なる場合や、図４に示すように端末アプリケーションを実行するための情報をゲートウェイ自身がもつ場合においても、端末アプリケーションを実行するための情報が共通である場合には、上記と同様の手順によって、ゲートウェイの切替えが行える。

以上説明したシーケンスによって、常用ゲートウェイが簡易セッションにより切替先ゲートウェイのアドレスを非通信中の端末に通知することが可能となるため、端末が停止中にゲートウェイの切替が発生しても、端末は切替先ゲートウェイを通してサーバとアクセスしアプリケーションを実行することができる。

（実施の形態２）
図５に本発明の実施の形態２によるサーバを共有するゲートウェイの公衆網を介した無線ネットワークの構成を示す。

端末１は例えば簡易携帯電話を内蔵したＰＤＡ（Personal Digital Assistant）のような無線情報端末であり、また基地局２は例えば簡易携帯電話基地局であって、網３は例えば簡易携帯電話公衆網である。

ゲートウェイ４および５はサーバ６を共有しており、網３とサーバ６を接続する。そしてゲートウェイ４およびゲートウェイ５はゲートウェイ間ネゴシエーションを行う接続手段１３を持つ。この接続手段１３は有線、無線どちらでもよく、或いはゲートウェイ４および５とサーバ６の接続手段１４もしくは網３経由での接続を利用してもよい。

端末１は、基地局２と網３、ゲートウェイ４もしくは５を経由してサーバ６と接続して、サーバ６が持つ情報７を利用してアプリケーションを実行する。ここでも上記実施の形態１と同様に、端末１はゲートウェイ４を常用ゲートウェイとし、このため端末１のメモリには、ゲートウェイ４のアドレスが登録されているものとする。

上記のような構成において、ゲートウェイ４の停止にあたり、非通信中の端末１に、ゲートウェイ５への切替えを通知するシーケンスを図１４を参照しながら説明する。

ゲートウェイ４に対してオペレータからゲートウェイ切替えの指示が入力されると、ゲートウェイ４のマネジメントエンティティ手段１４０５は先ず、ゲートウェイ５のマネジメントエンティティ手段１４０８へ端末１と通信が可能であるか否かの問い合わせをするために、接続手段１３を介して端末１のデータ伝送速度等の通信能力をデータとして含む（データとして結合されている）切替要求１４１２を送信する。

この切替要求１４１２を受信すると、ゲートウェイ５のマネジメントエンティティ手段１４０８は、上記端末１の通信能力と、このゲートウェイ５の通信能力、通信ポートの残数等から端末１と通信が可能か否かを判断し、可能であれば「切替可能」の判断結果を含めて切替確認１４１３をゲートウェイ４のマネジメントエンティティ手段１４０５へ送信する。

ここでゲートウェイ５が切替を拒否する場合には、切替確認１４１３に上記ゲートウェイ５の通信能力、通信ポートの残数等も含めて「切替拒否」の通知を送信する。

上記「切替拒否」の切替確認１４１３を受信したゲートウェイ４のマネジメントエンティティ手段１４０５は、ゲートウェイ４と上記接続手段１３と同様な接続手段により接続されている、ゲートウェイ１６のマネジメントエンティティ手段１４１１へ切替要求１４１４を送信する。そして、ゲートウェイ１６のマネジメントエンティティ手段１４１１は上記と同様に、端末１と通信が可能か否かを判断し、判断結果を含めて切替確認１４１５をゲートウェイ４のマネジメントエンティティ手段１４０５へ送信する。

この切替確認１４１５により端末１との通信が可能であることを通知された場合には、ゲートウェイ４のマネジメントエンティティ手段１４０５は、ゲートウェイ４のセッション層プロトコル手段１４０３へ、端末１のセッション層プロトコル手段１４０２に対して接続要求１４１６を送信するよう指示する。

この接続要求１４１６送信以降のシーケンスは、図９と同様なので説明を省略する。

ここで、ゲートウェイ４が切替先候補である全てのゲートウェイへ切替要求を送信した結果、上記全てのゲートウェイから端末との通信を拒否された場合には、ゲートウェイ４のマネジメントエンティティ手段１４０５は、各ゲートウェイからの切替確認に含められた各ゲートウェイの通信能力、通信ポートの残数等を参照する。そしてこれら通信能力、通信ポートの残数等から、接続できる可能性の高いゲートウェイを選択する。

即ち、例えばゲートウェイ４を常用ゲートウェイとしている端末が５台であり、ゲートウェイ５、１６の通信ポートの残数がそれぞれ２、４であった場合、ゲートウェイ４のマネジメントエンティティ手段１４０５は、通信ポートの残数の多いゲートウェイ１６を最も接続できる可能性の高いゲートウェイとして選択する。そしてゲートウェイ４のマネジメントエンティティ手段１４０５は、各端末のセッション層プロトコル手段１４０２へゲートウェイ１６のアドレスを含む接続要求１４１６を送信し、ゲートウェイ４は運用を停止する。

あるいは上記５台の端末のうち、各端末及び各切替先候補であるゲートウェイの通信能力を比較して、例えば３台に対してはゲートウェイ１６を、残りの２台についてはゲートウェイ５をそれぞれ切替先ゲートウェイとして、端末ごとに異なるゲートウェイのアドレスを通知してもよい。

なお、図１６のような、例えば事務所内等図５に比較して狭い範囲で運用される、網を介さない無線ネットワークにおいても、上記と同様の手順によりゲートウェイの切替えが実現できる。

また、図６に示すように端末アプリケーションを実行するための情報をもつサーバが切替元ゲートウェイと切替先ゲートウェイで異なる場合や、図１５に示すように端末アプリケーションを実行するための情報をゲートウェイ自身がもつ場合においても、端末アプリケーションを実行するための情報が共通である場合には、上記と同様の手順によりゲートウェイの切替えが行える。

以上説明したシーケンスによって、常用ゲートウェイと切替先ゲートウェイが接続手段により接続されている場合には、ゲートウェイの切替時に、常用ゲートウェイが切替先ゲートウェイへ端末と通信が可能か否かの問い合わせを行うことができる。このため、切替先ゲートウェイのシステムが停止していたり端末との通信能力がない場合にも、他のゲートウェイと問い合わせを行って、端末へ切替可能なゲートウェイのアドレスを通知することができる。また、切替先ゲートウェイの通信能力や、通信ポートの残数等を把握した上で、接続の可能性の高い切替先ゲートウェイのアドレスを端末へ通知することもできる。

なお、以上説明した実施の形態１および２では、常用ゲートウェイはゲートウェイ切替後停止するとしているが、停止することは必須ではなくもちろん継続動作しても構わない。これは常用ゲートウェイの利用状況等に応じて、特定の端末の接続を他のゲートウェイへ切替えるときなどに有効な技術である。

（実施の形態３）
図１７に本発明の実施の形態３によるサーバを共有するゲートウェイの公衆網を介した無線ネットワークの構成を示す。

端末１、基地局２、網３、ゲートウェイ４および５、並びにサーバ６については本実施の形態１と同様であるので説明を省略する。なお、以下で説明する「停止中」とは、端末の電源が切断されているか、あるいは電源が投入されていても無線基地局の圏外にあって、ゲートウェイとの通信が行えない状態をいう。

本実施の形態３では本実施の形態１および２におけるアドレス通知手段を、ゲートウェイと別体のアドレス通知装置１８として設けている。このアドレス通知装置１８は、例えば通信機能を持つパーソナルコンピュータ等であって、実施の形態１および２におけるアドレス通知を実行させるプログラムをメモリに記憶している。更に、上記プログラムがＣＤ−ＲＯＭやリムーバブルディスク等の可搬媒体に記録されており、上記パーソナルコンピュータがこのプログラムを上記可搬媒体から読み取って、自機のメモリに記憶する構成としてもよい。

この構成において、停止中であった端末１が、既に運用を停止しているゲートウェイ４に対して通信を開始したときに、上記アドレス通知装置１８がこの端末１に対して、切替先ゲートウェイのアドレスを通知するシーケンスを図２３を使って説明する。

オペレータからゲートウェイ切替の指示が入力された場合、ゲートウェイ４は切替先ゲートウェイ５のアドレスを、アドレス通知装置１８に設定する。この設定は具体的には、先ずゲートウェイ４のセッション層プロトコル手段がアドレス通知装置１８のセッション層プロトコル手段に図８（ｂ）に示すようなアドレス通知を送信する。そしてこのアドレス通知に基づいて、アドレス通知装置１８のセッション層マネジメントエンティティ手段がアドレス通知装置１８のメモリに上記ゲートウェイ５のアドレスを登録することによって行われる。

この設定は、公衆網や無線通信または専用インタフェースを使用して行ってもよいし、あるいはオペレータが手動で行ってもよい。また、切替先ゲートウェイアドレスは複数設定してもよい。

そして切替先ゲートウェイ５のアドレスがアドレス通知装置１８へ設定された後、ゲートウェイ４は運用を停止する。

ゲートウェイ４が停止して通信システムへの接続が解除されると、ゲートウェイ４と同一のアドレスを持つアドレス通知装置１８が、この通信システムに接続され、動作を開始する。

あるいは、上記アドレス通知装置１８は、ゲートウェイ４の動作中はゲートウェイ４と異なるアドレスで動作し、ゲートウェイ４が停止した後、例えばオペレータが手動でアドレス通知装置１８のアドレスをゲートウェイ４のアドレスに変更するように構成することも可能である。これはゲートウェイ４と別体である上記アドレス通知装置１８が、この無線通信システム内において、切替先ゲートウェイのアドレスの通知以外の機能も果たしている場合などに有効な方法である。

ここで、停止中であった端末１が電源の投入や基地局２の通信圏内に移動した等の理由で通信を行える状態になり、端末１のユーザが、常用ゲートウェイ４を経由してサーバ６の／／ＷＷＷ．ｘｘｘ／ｘｙｚ．ｈｔｍというファイルにアクセスするためＷＷＷブラウザを起動、操作すると、端末１は通信を開始する。

このとき端末１のセッション層プロトコル手段２３０２は、メモリに登録されているアドレスに基づいてゲートウェイ４へ接続要求２３１２を送信するが、この接続要求２３１２はゲートウェイ４と同一のアドレスを持つアドレス通知装置１８が受信する。

アドレス通知装置１８のセッション層プロトコル手段２３３０は、上記接続要求２３１２を受信すると、接続確認２３１３を端末１へ送信する。これにより端末１とアドレス通知装置との間でセッションが確立されるが、このセッションは実施の形態１と同様に簡易セッション、通常セッションの何れでもよい。

そしてアドレス通知装置１８のセッション層プロトコル手段２３３０は、アドレス通知２３１４を送信することにより、切替先ゲートウェイであるゲートウェイ５のアドレスを端末１へ通知する。端末１のアドレス変更手段は、このアドレス通知２３１４に基づいて、メモリに登録していたゲートウエイ４のアドレスをゲートウェイ５のアドレスへ変更する。

続いて端末１のセッション層プロトコル手段２３０２は、切断要求２３１５をアドレス通知装置１８へ送信し、この切断要求２３１５を受信したアドレス通知装置１８のセッション層プロトコル手段２３３０は、切断確認２３１６を端末１のセッション層プロトコル手段２３０２へ送信し、通信を切断する。なお、上記切断要求２３１５をもって上記切断確認２３１６に代えてもよく、また上記切断要求２３１５と切断確認２３１６の双方を省略してもよい。

また、切断要求２３１５をアドレス通知装置１８から端末１へ、切断確認２３１６を端末１からアドレス通知装置１８へと、上記の説明とは逆方向に通知してもよい。

以上のようにして端末１のメモリにゲートウェイ５のアドレスが登録される。

以降、端末１のユーザがゲートウェイ５を経由してサーバ６のＷＷＷサーバソフトのファイルを閲覧するシーケンスは、本実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

以上説明した図２３のシーケンス中、アドレスの通知に関しては他にも種々の方式があるので、以下、これらについて説明する。

まず図２４に示すシーケンスにおいて、端末１のセッション層プロトコル手段２４０２が接続要求２４１２を送信し、この接続要求２４１２をゲートウェイ４と同一のアドレスを持つアドレス通知装置１８が受信するまでは、図２３のシーケンスと同様である。

アドレス通知装置１８のセッション層プロトコル手段２４３０は、接続要求２４１２を受信すると、接続確認を行わずにセッションが確立され、続いてアドレス通知２４１４により切替先ゲートウェイであるゲートウェイ５のアドレスを端末１へ通知する。

続いて端末１のアドレス変更手段は、上記アドレス通知２４１４に基づいて、メモリに登録していたゲートウェイ４のアドレスをゲートウェイ５のアドレスへ変更する。そして端末１のセッション層プロトコル手段２４０２は切断要求２４１５をアドレス通知装置１８へ送信する。その後、アドレス通知装置１８のセッション層プロトコル手段が切断確認を送信することなく、セッションが切断される。

ここで図２３に示したシーケンスと同様に、上記切断要求２４１５はアドレス通知２４１４に対する確認を通知する意味も兼ねているが、更にこの切断要求２４１５の通知を行わずにセッションを切断してもよい。あるいは、上記切断要求２４１５に代えてアドレス通知確認を端末１のセッション層プロトコル手段２４０２からアドレス通知装置１８のセッション層プロトコル手段２４３０へ通知してもよい。上記切断要求２４１５及びアドレス通知確認を行わない場合のシーケンスを、図２５に示す。なお、図２４、２５において確立されるセッションは、本実施の形態１において説明した簡易セッション、通常セッションの何れでもよい。

次に図２６に示すシーケンスを説明する。

端末１のセッション層プロトコル手段２６０２から送信された接続要求２６１２が、アドレス通知装置１８のセッション層プロトコル手段２６３０によって受信されるまでは、上記図２３、２４、２５と同様である。上記セッション層プロトコル手段２６３０は、接続要求２６１２を受信すると切替先ゲートウェイであるゲートウェイ５のアドレスを接続拒否２６１４に含めて端末１へ通知する。

その後、端末１は、上記接続拒否２６１４に基づき、メモリに登録していたゲートウェイ４のアドレスをゲートウェイ５のアドレスへ変更する。即ち、図２６のシーケンスにおいては端末１とアドレス通知装置１８の間にセッションを確立せずに上記アドレスの変更を行っている。

上記図２６のシーケンスを更に簡素化して、上記接続要求２６１２と上記接続拒否２６１４とを省略して、直接アドレス通知を端末に対して送信するコネクションレス形式によるアドレス通知の方法も考えられる。

また本実施の形態１で述べたように、上記アドレス通知を全ての端末に対して、ブロードキャスト方式で送信する方法も考えられる。この方法では、停止中であった各端末が通信を開始する度に、各々の端末についてアドレス通知を送信する必要がない。そしてアドレス通知をブロードキャスト方式によって、１回だけでなく繰り返し送信すれば、通信を開始する全ての端末に切替先ゲートウェイアドレスを通知することが出来る。

この場合においては、ゲートウェイ４が、切替先ゲートウェイのアドレスをアドレス通知装置１８に設定するときに、上記全ての端末のアドレス（ＩＰアドレス）を併せて設定すると、後述するようにこの全ての端末に対するアドレス通知が終了したことを確認した後に、ブロードキャストを終了することができる。

即ち、アドレス通知を受信した端末が、切替先ゲートウェイ５に接続したときに、切替先ゲートウェイ５がアドレス通知装置１８にこの端末の接続を通知する。この接続の通知に基づいてアドレス通知装置１８はこの端末へのアドレス通知を停止する。

図２７を使って上記コネクションレスのアドレス通知のシーケンスを説明する。

ゲートウェイ４は、アドレス通知装置１８に切替先ゲートウェイ５のアドレスと、ゲートウェイ４を常用ゲートウェイとする端末のアドレスの設定を行い、既に停止しており、またゲートウェイ４を常用ゲートウェイとする端末１は停止中である。

この端末１を含め、ゲートウェイ４を常用ゲートウェイとする端末に対して、アドレス通知装置１８のセッション層プロトコル手段２７０３は周期的にアドレス通知を送信する。これらのアドレス通知のうち、端末１の停止中に送信したアドレス通知２７１０及び２７１１は端末１に受信されず、この端末１が通信可能となったとき、初めてアドレス通知２７１２が受信される。

端末１のアドレス変更手段は、このアドレス通知２７１２に基づいてメモリに登録していたゲートウエイ４のアドレスを切替先ゲートウェイ５のアドレスへ変更する。そして端末１のセッション層プロトコル手段２７０２は、ゲートウェイ５と接続するため、接続要求２７１３をゲートウェイ５へ送信する。そして端末１のセッション層プロトコル手段２７０２は、これ以降に受信するアドレス通知２７１５、２７１７を無視する。

ゲートウェイ５のセッション層プロトコル手段２７０６は上記接続要求２７１３を受信すると、端末１に対して接続確認２７１４を送信し、端末１とゲートウェイ５の間で通常セッションが確立されて、通信中となる。

このときゲートウェイ５のセッション層プロトコル手段２７０６は、端末１と通信中となったことを自機のマネジメントエンティティ手段２７０８に通知する。そして、マネジメントエンティティ手段２７０８は、アドレス通知装置１８のマネジメントエンティティ手段２７０５に対して、端末１のアドレスを含む端末接続切替通知２７１６を送信して、端末１がゲートウェイ切替えを行ったことを通知する。

アドレス通知装置１８のマネジメントエンティティ手段２７０５は上記端末接続切替通知２７１６を受信すると、端末接続切替確認２７１８をゲートウェイ５のマネジメントエンティティ手段２７０８に送信するとともに、アドレス通知装置１８のセッション層プロトコル手段２７０３の端末１に対するアドレス通知を終了させる。

このようにアドレス通知をコネクションレスで行えば、端末１からアドレス通知装置１８への接続要求手順が不要となり、より簡素なシーケンスとなる。

また、アドレス通知を有料サービスで提供するなどの目的で特定の端末のみに通知することも、コネクションレスで実現できる。

なお、図１８のような、例えば事務所内等図１に比較して狭い範囲で運用される、網を介さない無線ネットワークにおいても同様の手順が実現できる。

また、図１９に示すように端末アプリケーションを実行するための情報をもつサーバが常用ゲートウェイと切替先ゲートウェイで異なる場合や、図２０に示すように端末アプリケーションを実行するための情報をゲートウェイ自身がもつ場合においても、常用ゲートウェイと切替先ゲートウェイとで上記端末アプリケーションを実行するための情報が共通である場合には、上記のシーケンスと同様の手順が行える。

以上説明したシーケンスによって、端末が停止中にゲートウェイの切替えが発生しゲートウェイが運用を停止しても、アドレス通知装置が端末との接続を行い、端末が登録している常用ゲートウェイのアドレスを、切替先ゲートウェイのアドレスに変更することができるため、端末は切替先ゲートウェイを通してサーバとアクセスしアプリケーションを実行することが可能である。

（実施の形態４）
図２１に本発明の実施の形態４によるサーバを共有するゲートウェイの公衆網を介した無線ネットワークの構成を示す。

端末１、基地局２、網３、ゲートウェイ４および５、サーバ６、並びに接続手段１３については実施の形態２と同様であるので、説明を省略する。

この構成において、停止中であった端末１が、既に運用を停止しているゲートウェイ４に対して通信を開始したときに、上記アドレス通知装置１８がこの端末１に対して、切替先ゲートウェイのアドレスを通知するシーケンスを図２８を使って説明する。

ゲートウェイ４に対してオペレータからゲートウェイの切替指示が入力されると、ゲートウェイ５のマネジメントエンティティ手段２８０６が端末１との通信が可能か否かを判断し、ここで不可と判断され、次いでゲートウェイ１６のマネジメントエンティティ手段２８１１がゲートウェイ４のマネジメントエンティティ手段２８０５へ切替確認２８１５を送信するまでのシーケンスは、本実施の形態２と同様なので、説明を省略する。なお本実施の形態４の場合は、ゲートウェイ１６とのネゴシエーションは、アドレス通知装置１８が行ってもよい。

上記切替確認２８１５で端末１とゲートウェイ１６との通信が可能であることを通知された場合には、ゲートウェイ４はゲートウェイ１６のアドレスを切替先ゲートウェイアドレスとして、アドレス通知装置１８に設定する。

切替先ゲートウェイのアドレスの、アドレス通知装置１８への設定は、実施の形態３と同様に、ネットワークや無線通信または専用インタフェースを使用して行ってもよいし、あるいはゲートウェイ４の管理者が手動で行ってもよい。この切替先ゲートウェイアドレスの設定がなされると、ゲートウェイ４は運用を停止する。

ゲートウェイ４の停止後、ゲートウェイ４と同一のアドレスを持つアドレス通知装置１８が動作を開始し、端末１に切替先ゲートウェイ（今の場合はゲートウェイ１６である）のアドレスが登録されるまでのシーケンスは、本実施の形態３（図２３）と同様であるので説明を省略する。

また、ゲートウェイ４が切替先候補である全てのゲートウェイへ切替要求を行い、各ゲートウェイからの切替確認に含められた各ゲートウェイの通信能力、通信ポートの残数等から後に接続できる可能性の高いゲートウェイを選択し、その選択したゲートウェイのアドレスをアドレス通知装置１８に設定する過程については実施の形態２と同様なので、説明を省略する。

なお、図３０のような、例えば事務所内等図２１に比較して狭い範囲で運用される、網を介さない無線ネットワークにおいても同様の手順が実現できる。

また、図２２に示すように端末アプリケーションを実行するための情報をもつサーバが常用ゲートウェイと切替先ゲートウェイで異なる場合や、図２９に示すように端末アプリケーションを実行するための情報をゲートウェイ自身が持つ場合においても、端末アプリケーションを実行するための情報が共通である場合には、上記のシーケンスと同様の手順が行える。

以上説明したシーケンスによって、本実施の形態２と同様にゲートウェイの切替に際して、他のゲートウェイと問い合わせを行って、端末へ接続の可能性の高い切替先ゲートウェイのアドレスを通知することなどが可能である。

本発明の実施の形態によるサーバを共有するゲートウェイの公衆網または構内網を介した無線通信システムの構成図。本発明の実施の形態による情報を保持するゲートウェイの公衆網または構内網を介さない無線通信システムの構成図。本発明の実施の形態による異なるサーバに接続されたゲートウェイの公衆網または構内網を介した無線通信システムの構成図。本発明の実施の形態による情報を保持するゲートウェイの公衆網または構内網を介した無線通信システムの構成図。本発明の実施の形態によるサーバを共有し、接続手段を備えるゲートウェイの公衆網または構内網を介した無線通信システムの構成図。本発明の実施の形態による異なるサーバに接続され、接続手段を備えるゲートウェイの公衆網または構内網を介した無線通信システムの構成図。端末とゲートウェイのプロトコルスタックにおけるセッション層プロトコル手段とセッション層マネジメント手段の位置付けを示す図。本発明の実施の形態によるアドレス通知手段を備える無線通信システムのブロック図。図１の構成における本発明の実施の形態によるアドレス通知のシーケンス図。本発明の実施の形態における簡易セッションを確立する場合のシーケンス図。本発明の実施の形態における通常セッションを確立する場合のシーケンス図。本発明の実施の形態における簡易セッションを確立する場合に送信される接続要求のデータ構造。本発明の実施の形態による複数の端末にアドレス通知を送信するタイミングを示すシーケンス図。本発明の実施の形態によるゲートウェイの切替えを示すシーケンス図。本発明の実施の形態による情報を保持し、接続手段を備えるゲートウェイの公衆網または構内網を介した無線通信システムの構成図。本発明の実施の形態による情報を保持し、接続手段を備えるゲートウェイの公衆網または構内網を介さない無線通信システムの構成図。図１の構成においてアドレス通知手段をゲートウェイと別体にした場合の無線通信システムの構成図。図２の構成においてアドレス通知手段をゲートウェイと別体にした場合の無線通信システムの構成図。図３の構成においてアドレス通知手段をゲートウェイと別体にした場合の無線通信システムの構成図。図４の構成においてアドレス通知手段をゲートウェイと別体にした場合の無線通信システムの構成図。図５の構成においてアドレス通知手段をゲートウェイと別体にした場合の無線通信システムの構成図。図６の構成においてアドレス通知手段をゲートウェイと別体にした場合の無線通信システムの構成図。図１７の構成における本発明の実施の形態によるアドレス通知のシーケンス図。本発明の実施の形態におけるアドレス通知の方式の一例。本発明の実施の形態におけるアドレス通知の方式の一例。本発明の実施の形態におけるアドレス通知の方式の一例。本発明の実施の形態におけるアドレス通知の方式の一例。本発明の実施の形態によるゲートウェイの切替えを示すシーケンス図。図１５の構成においてアドレス通知手段をゲートウェイと別体にした場合の無線通信システムの構成図。図１６の構成においてアドレス通知手段をゲートウェイと別体にした場合の無線通信システムの構成図。図２の構成における従来のゲートウェイ切替シーケンス図。

符号の説明

１、１５、１７、３００無線情報端末
２、１０無線基地局
３公衆網
４、５、１６、２００ゲートウェイ
６、９サーバ
７、８端末アプリケーションを実行するための情報
１３接続手段
１８、２１０アドレス通知装置
１００オペレータ
２０１アドレス通知手段
２０２、２１１、３０３通信手段
３０２アドレス変更手段

Claims

無線情報端末と、前記無線情報端末にサービスを提供するサーバと、前記無線情報端末と前記サーバとの通信を中継するゲートウェイとからなり、前記無線情報端末が利用する前記ゲートウェイを、切替元ゲートウェイから切替先ゲートウェイに変更する、通信方法において、
オペレータから前記切替元ゲートウェイに対してゲートウェイの切替指示が入力された場合に、前記切替元ゲートウェイが、通信可能であって通信していない状態の前記無線情報端末に接続要求を送信するステップと、
前記接続要求を受信した前記無線情報端末と前記切替元ゲートウェイとが、データ送信を行うためのケイパビリティ情報を交換するステップと、
前記ケイパビリティ情報の交換が成立した場合に、前記切替元ゲートウェイが、切替先ゲートウェイのアドレス情報を送信するステップと、
前記アドレス情報を送信した後に、前記切替元ゲートウェイが運用を停止するステップと、
前記アドレス情報を受信した前記無線情報端末が、当該アドレス情報に基づいて、メモリに記憶されている前記切替元ゲートウェイのアドレスを、前記切替先ゲートウェイのアドレスに変更するステップと、
前記無線情報端末が、前記メモリに記憶されているアドレスが変更された後に、当該変更後のアドレスに基づいて前記サーバと、ブラウザによる通信を開始した場合には、利用するゲートウェイが変更されたことを当該ブラウザに表示するステップと、
を有することを特徴とする、通信方法。
無線情報端末と、前記無線情報端末にサービスを提供するサーバと、前記無線情報端末と前記サーバとの通信を中継するゲートウェイとからなり、前記無線情報端末が利用する前記ゲートウェイを、切替元ゲートウェイから切替先ゲートウェイに変更する通信システムにおいて、
前記切替元ゲートウェイが：
オペレータからゲートウェイの切替指示が入力された場合に、通信可能であって通信していない状態の前記無線情報端末に接続要求を送信して、前記接続要求を受信した前記無線情報端末との間で、データ送信を行うためのケイパビリティ情報を交換する手段と、
前記ケイパビリティ情報の交換が成立した場合に、切替先ゲートウェイのアドレス情報を送信する手段と、
を備えるとともに、前記アドレス情報を送信した後に、運用を停止し、
前記無線情報端末が：
前記切替元ゲートウェイから受信した前記アドレス情報に基づいて、メモリに記憶されている切替元ゲートウェイのアドレスを、切替先ゲートウェイのアドレスに変更する手段を備えるとともに、前記メモリに記憶されているアドレスが変更された後に、当該変更後のアドレスに基づいて前記サーバと、ブラウザによる通信を開始した場合には、利用するゲートウェイが変更されたことを当該ブラウザに表示することを特徴とする、通信システム。