JP4005897B2 - 移動端末および移動端末制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動端末および移動端末制御方法に係り、特に、特性の異なるネットワーク間で移動通信を行い得る機能を備えた移動端末、および当該移動端末の動作を制御する移動端末制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から携帯電話機等の移動端末では、移動通信網にある基地局の切り替え処理、いわゆるハンドオーバがなされることにより、複数ある基地局間を移動しても通信回線が接続された状態を維持している。
【0003】
このような移動端末では、通信相手に対してデータを確実に届けるために、トランスポート層プロトコルであるTCPのヘッダに設定されるウィンドウサイズを用いることによってネットワーク上に流れるデータ量を制御している。すなわち、このウィンドウサイズを、一度に送信可能なデータ量としてTCPヘッダに設定することにより、パケット廃棄の防止やネットワークの有効利用を図っている。
【0004】
ここで、ウィンドウサイズに設定され得るものとしては、一般に、データの受信側端末で指定される広告ウィンドウサイズとデータの送信側端末で指定される輻輳ウィンドウサイズとがある。広告ウィンドウサイズは、受信側端末のバッファ容量(固定)に基づいて受信側端末で一意に設定されるものであり、そのサイズは受信側端末から送信側端末へ通知される。輻輳ウィンドウサイズは、輻輳を回避するために送信側端末で設定されるものであり、そのサイズは受信側端末に送信したデータに対応する確認応答の受け取り状況に応じて算出される。具体的には、確認応答を受信したときには輻輳ウィンドウサイズのサイズが増加され、パケットの廃棄を検知したときには輻輳ウィンドウサイズのサイズが減少される。また、ウィンドウサイズは、送信側端末において広告ウィンドウサイズと輻輳ウィンドウサイズのうち小さい方が最終的なウィンドウサイズとして採用され、このウィンドウサイズの送信ウィンドウによりデータの送信が行われる。
【0005】
このようなウィンドウサイズを指定してデータを送信する技術は、例えば、非特許文献1等に開示されている。
【0006】
【非特許文献1】
Tom Goff,James Mornski,Dhananjay S. Phatak and Vipul Gupta,「Freeze-TCP: A True End-to-End TCP Enhancement Mechanism for Mobile Environments」,INFOCOM 2000,2000年,第1537-1545頁
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、広告ウィンドウサイズは、受信側端末にインストールされたアプリケーションによって一意に決められているため、サイズが変わらない。
【0008】
したがって、例えば、移動端末が異なる無線リンク特性を有するネットワーク間においてネットワークの切り替えがなされた場合に、切り替え後のネットワークの帯域幅が、それ以前に通信をしていたネットワークの帯域幅よりも小さい場合には、切り替え以前に広い帯域幅で送信されていたデータが、切り替え後には狭い帯域幅で送信されることになるため、パケットの廃棄や輻輳が生じてしまうという問題があった。
【0009】
また、上述したような状況下においては、輻輳ウィンドウサイズが変化してもネットワーク特性の急激な変化までには対応することができないため、パケット廃棄の増加等に伴って送信タイムアウトが発生してしまいスロースタートフェーズに戻ってしまうことがある。このように一旦スロースタートフェーズに戻ってしまうと、切り替え後のネットワークが有する転送能力に回復するまでに時間を要してしまうという問題があった。
【0010】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するために、無線リンクの特性が異なるネットワーク間においてネットワークが切り替えられた場合の通信をよりスムーズに行わせることができる移動端末および移動端末制御方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の移動端末は、一の無線リンクによるネットワークから他の無線リンクによるネットワークに切り替わる際に、一の無線リンクによるネットワークの無線リンクの種別と他の無線リンクによるネットワークの無線リンクの種別とが一致するか否かを判定する判定手段と、判定手段により一致しないと判定された場合に、予め無線リンクの種別ごとに記憶されているウィンドウサイズから、他の無線リンクによるネットワークの無線リンクの種別に対応するウィンドウサイズを検出する検出手段と、検出手段により検出されたウィンドウサイズを、パケットデータに含まれるウィンドウフィールドに設定し、当該パケットデータを外部に送信する送信手段と、複数ある無線リンクによるネットワークのそれぞれから得られる電波強度のうち、現時点において最大の電波強度を有する無線リンクによるネットワークから受信した信号に基づいて、当該ネットワークを識別する識別コードに対応付けて当該ネットワークの無線リンクの種別を記憶する記憶手段と、を備え、判定手段は、記憶手段により記憶された情報が、一の無線リンクによるネットワークに関する情報から他の無線リンクによるネットワークに関する情報に更新された場合に、記憶手段により記憶された他の無線リンクによるネットワークの無線リンクの種別と、一の無線リンクによるネットワークの無線リンクの種別とが一致するか否かを判定することを特徴とする。
【0012】
また、本発明の移動端末制御方法は、一の無線リンクによるネットワークから他の無線リンクによるネットワークに切り替わる際に、一の無線リンクによるネットワークの無線リンクの種別と前記他の無線リンクによるネットワークの無線リンクの種別とが一致するか否かを判定する判定ステップと、判定ステップにおいて一致しないと判定された場合に、予め無線リンクの種別ごとに記憶されているウィンドウサイズから、他の無線リンクによるネットワークの無線リンクの種別に対応するウィンドウサイズを検出する検出ステップと、検出ステップにおいて検出されたウィンドウサイズを、パケットデータに含まれるウィンドウフィールドに設定し、当該パケットデータを外部に送信する送信ステップと、複数ある無線リンクによるネットワークのそれぞれから得られる電波強度のうち、現時点において最大の電波強度を有する無線リンクによるネットワークから受信した信号に基づいて、当該ネットワークを識別する識別コードに対応付けて当該ネットワークの無線リンクの種別を記憶する記憶ステップと、を備え、判定ステップは、記憶ステップにおいて記憶された情報が、一の無線リンクによるネットワークに関する情報から他の無線リンクによるネットワークに関する情報に更新された場合に、記憶ステップにおいて記憶された他の無線リンクによるネットワークの無線リンクの種別と、一の無線リンクによるネットワークの無線リンクの種別とが一致するか否かを判定することを特徴とする。
【0016】
これらの発明によれば、移動端末は、切り替え先の無線リンク種別が切り替え前の無線リンク種別と異なる場合に、改めて切り替え先の無線リンク種別に対応したウィンドウサイズを検出し、検出したウィンドウサイズを通信相手側の端末に送信させることができる。したがって、移動端末が、異なる無線リンク特性を有するネットワーク間においてネットワークの切り替えがなされた場合に、例えば、切り替え後のネットワークの帯域幅が、それ以前に通信をしていたネットワークの帯域幅よりも小さい場合であっても、切り替え後のネットワークの帯域幅に対応したデータを送信することができるため、パケットの廃棄や輻輳を生じることなく、スムーズに通信を行うことができる。
【0019】
さらに、このようにすれば、移動端末は、現時点において最大の電波強度を有する無線リンクを識別するための識別コードに対応付けてその無線リンク種別を記憶させることができるとともに、この記憶させた無線リンク種別と現時点の経路に設定されている無線リンク種別とが異なる場合に、切り替え先となる無線リンク種別に対応したウィンドウサイズを検出し、検出したウィンドウサイズを通信相手側の端末に送信させることができる。
【0020】
本発明の移動端末において、送信手段は、一の無線リンクによるネットワークの帯域幅が、他の無線リンクによるネットワークの帯域幅よりも大きい場合に、ウィンドウサイズが設定されたパケットデータの送信を、一の無線リンクによるネットワークから他の無線リンクによるネットワークへの切り替えが開始されてから完了するまでの間に開始させることが好ましい。
【0021】
また、本発明の移動端末制御方法において、送信ステップでは、一の無線リンクによるネットワークの帯域幅が、他の無線リンクによるネットワークの帯域幅よりも大きい場合に、ウィンドウサイズが設定されたパケットデータの送信を、一の無線リンクによるネットワークから他の無線リンクによるネットワークへの切り替えが開始されてから完了するまでの間に開始させることが好ましい。
【0022】
このようにすれば、移動端末は、当該移動端末の通信経路が、帯域幅の大きいネットワークから帯域幅の小さいネットワークに切り替えられる以前に、切り替え先となる無線リンク種別に対応したウィンドウサイズを通信相手側の端末に送信させることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る移動端末の実施形態を図面に基づき説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【0024】
図1は本実施形態における通信システム1の構成を例示する図である。図1に示すように通信システム1は、無線LANに属するホームエージェント20と、無線LANのアクセスポイントである基地局25と、ホームエージェント20が属する無線LANをホームネットワークとする携帯電話機10と、移動通信ネットワークに属するフォーリンエージェント30と、移動通信ネットワークの基地局35と、インターネットINと、このインターネットINに接続可能なWebサーバ40とを有する。
【0025】
本実施形態における無線LANでは、無線リンクの種別を示す無線方式としてIEEE802.11bを採用している。IEEE802.11bを採用することにより、無線リンクの性能を示す伝送速度は11Mbpsとなる。なお、無線LANの無線方式としては、IEEE802.11bに限られず、例えば、IEEE802.11aを採用してもよい。この場合には、伝送速度が54Mbpsとなる。
【0026】
また、本実施形態における移動通信ネットワークでは、無線リンクの種別を示す無線方式としてW−CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)を採用している。W−CDMAを採用することにより、無線リンクの性能を示す伝送速度は384kbpsとなる。なお、移動通信ネットワークの無線方式としては、W−CDMAに限られず、例えば、cdma2000を採用してもよい。この場合の伝送速度は、W−CDMAと同様に384kbpsとなる。
【0027】
なお、本実施形態における通信システム1においては、携帯電話機10を移動端末の具体例として記載しているが、これに限られず、簡易型携帯電話機(PHS)や通信機能を有する携帯型情報端末(PDA)等の移動端末であってもよい。また、図1においては図面が煩雑になることを防ぐために、所定の基地局25、フォーリンエージェント30、基地局35およびWebサーバ40のみが示されている。
【0028】
次に、図1に示された各装置について説明する。ホームエージェント20は、携帯電話機10が帰属するホームネットワークに接続されたルータであり、携帯電話機10の位置情報を管理する。ホームエージェント20は、携帯電話機10から送信された携帯電話機10の現在地を示すメッセージを受信するとともに、このメッセージに示される現在地を転送先テーブルに登録する。ホームエージェント20は、携帯電話機10宛のパケットを受信した場合には、このパケットを転送先テーブルに登録されている携帯電話機10の現在地宛に転送する。また、基地局25は、無線LANの通信エリア内に多数設置されており、各々の無線エリアに在圏する携帯電話機10と無線通信を行う。
【0029】
フォーリンエージェント30は、携帯電話機10が帰属していないフォーリンネットワークである移動通信ネットワークに接続されたルータである。フォーリンエージェント30は、携帯電話機10が移動通信ネットワークの通信サービスエリア内に在圏しているときには、携帯電話機10が帰属するホームエージェント20に対して携帯電話機10の現在地を示すメッセージを送信するとともに、ホームエージェント20から送信された携帯電話機10宛のパケットを携帯電話機10に転送する。また、フォーリンエージェント30は、携帯電話機10が移動通信ネットワークの通信サービスエリア内に在圏している間はデフォルトルータとして機能する。また、基地局35は、移動通信ネットワークの通信サービスエリア内に多数設置されており、各々の無線エリアに在圏する携帯電話機10と無線通信を行う。
【0030】
携帯電話機10は、自機が在圏する無線エリアをカバーする基地局25,35と無線通信を行い、通話サービスあるいはパケット通信サービスを受ける移動端末である。また、携帯電話機10は、モバイルIPによるパケット通信を行うとともに、無線リンク種別の一つであるIEEE802.11bに対応した無線LAN機能を搭載している。
【0031】
次に、図2を参照して携帯電話機10のハードウェア構成を説明する。図2に示すように、携帯電話機10は、CPU10Aと、メモリ10Bと、無線通信装置10Cと、通話処理装置10Dと、入力装置10Eと、表示装置10Fとを有し、これらの各部はバス10Gによって接続されている。
【0032】
CPU10Aは、メモリ10Bに格納されている各種プログラムを実行することにより、バス10Gを介して接続されている装置各部を制御する。
【0033】
無線通信装置10Cは、アンテナAを有し、このアンテナAは、基地局25との間で所定の周波数帯域の信号を送受信する。アンテナAは、信号を送信するときには、無線通信装置10Cから出力される信号を上記所定の周波数帯域の搬送波に乗せて基地局25に送信する。一方、信号を受信するときには、基地局25から受信した信号を無線通信装置10Cに入力する。
【0034】
また、無線通信装置10Cは、信号の変調・復調や符号化・復号化を行う。無線通信装置10Cは、信号を送信するときには、音声信号等のアナログ信号をデジタル信号に変換(符号化)し、変換したデジタル信号を搬送可能な信号に変調する。一方,信号を受信するときには、アンテナAから入力されたデジタル信号を復調し、復調したデジタル信号をアナログ信号に変換(復号化)する。
【0035】
通話処理装置10Dは、例えば、マイクやスピーカ、音声処理部などを有し、この音声処理部は、マイクから入力された音声を音声信号に変換し、無線通信装置10Cに出力する。また、音声処理部は、無線通信装置10Cから入力された音声信号を音声に変換してスピーカから外部に出力する。
【0036】
入力装置10Eは、数字や文字、操作指示などを入力するための複数のキーを備え、これらのキーの操作に応じた操作信号をCPU10Aに出力する。表示装置10Fは、液晶表示パネルと、この液晶表示パネルの表示制御を行う駆動回路とを有する。
【0037】
メモリ10Bは、ROM(Read Only Memory)10Baと、RAM(Random Access Memory)10Bbと、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等の不揮発性メモリ10Bcとを有する。ROM10Baには、CPU10Aによって実行される各種プログラムなどが格納されている。RAM10Bbには、CPU10Aによって実行されているプログラムやデータが一時的に記憶され、CPU10Aのワークエリアとして用いられる。
【0038】
不揮発性メモリ10Bcは、基地局リスト格納領域c1と、無線リンク種別ファイル格納領域c2と、ウィンドウサイズリスト格納領域c3と、現ウィンドウサイズファイル格納領域c4とを有する。
【0039】
基地局リスト格納領域c1には、現時点において携帯電話機10が受信可能な基地局の基地局コードと、この基地局が属するネットワークにおける無線リンクの種別と、この基地局から得られる電波強度と、現時点において最大の電波強度を有する基地局のみがON状態に設定される最大電波強度フラグとを、それぞれ対応付けて記憶する基地局リストが格納される。ここで、無線リンクの種別としては、例えば、IEEE802.11a、W−CDMAがある。なお、本実施形態においては、無線リンクの種別を、基地局ごとに対応させて記憶させているが、ネットワークごとに対応させて記憶させてもよい。
【0040】
無線リンク種別ファイル格納領域c2には、現時点において携帯電話機10が在圏している無線エリアまたは切り替え先となる無線エリアをカバーする基地局が属するネットワークの無線リンク種別を記憶する無線リンク種別ファイルが格納される。
【0041】
ウィンドウサイズリスト格納領域c3には、無線リンクの種別と、その無線リンクの種別において設定可能なウィンドウサイズとを、それぞれ対応付けて記憶するウィンドウサイズリストが格納される。
【0042】
現ウィンドウサイズファイル格納領域c4には、現時点において携帯電話機10が在圏している無線エリアまたは切り替え先となる無線エリアをカバーする基地局が属するネットワークの無線リンク種別に対応するウィンドウサイズを記憶する現ウィンドウサイズファイルが格納される。
【0043】
次に、図3を参照して通信システム1を構成している携帯電話機10の機能構成を説明する。図3に示すように、携帯電話機10は、物理層の通信プロトコルを処理するためのネットワークインターフェース処理部14と、無線データリンク層の通信プロトコルを処理するための無線データリンク処理部13と、ネットワーク層の通信プロトコルを処理するためのネットワークプロトコル処理部12と、トランスポートプロトコル層の通信プロトコルを処理するためのトランスポートプロトコル処理部11とを備えている。
【0044】
ネットワークインターフェース処理部14には、無線LANインターフェース部141およびW−CDMAインターフェース部142が設けられている。無線LANインターフェース部141は、無線リンクの種別がIEEE802.11bである無線方式を利用して通信する際のインターフェース機能を有する。W−CDMAインターフェース部142は、無線リンクの種別がW−CDMAである無線方式を利用して通信する際のインターフェース機能を有する。
【0045】
無線データリンク処理部13は、ネットワークインターフェース処理部14を介して受信した自機宛てのパケットからIPパケットを復元し、この復元したIPパケットをネットワークプロトコル処理部12へ送信する。また、無線データリンク処理部13には、第1のワイヤレスリンクデータ処理部131および第2のワイヤレスリンクデータ処理部132が設けられている。第1のワイヤレスリンクデータ処理部131は、無線LANの基地局から送信されたビーコン信号を無線LANインターフェース部141を介して受信し、この受信したビーコン信号に基づいて後述する基地局リスト133の更新処理をする。第2のワイヤレスリンクデータ処理部132は、W−CDMAの基地局から送信されたビーコン信号をW−CDMAインターフェース部142を介して受信し、この受信したビーコン信号に基づいて後述する基地局リスト133の更新処理をする。
【0046】
ネットワークプロトコル処理部12は、無線データリンク処理部13から受信したIPパケットを用いてTCPパケットを復元し、この復元したTCPパケットをトランスポートプロトコル処理部11へ送信する。また、ネットワークプロトコル処理部12には、IPルーティング処理部121およびモバイルIPプロトコル処理部122が設けられている。IPルーティング処理部121は、IPパケットに含まれるIPアドレスを参照して、基地局との通信経路を第1のワイヤレスリンクデータ処理部131を介する無線LAN用の通信経路にするのか、または第2のワイヤレスリンクデータ処理部132を介するW−CDMA用の通信経路にするのかを決定する。モバイルIPプロトコル処理部122は、第1のワイヤレスリンクデータ処理部131または第2のワイヤレスリンクデータ処理部132により送信された基地局リスト133を更新した旨の通知を受信した場合に、切り替え先となる基地局が属するネットワークの無線リンク種別を基地局リスト133から取得し、この取得した種別を無線リンク種別ファイル114に記憶させる。
【0047】
トランスポートプロトコル処理部11には、TCPパケット受信処理部111、広告ウィンドウサイズ設定部112およびACK送信処理部113が設けられている。TCPパケット受信処理部111は、ネットワークプロトコル処理部12により送信されたTCPパケットを受信する。広告ウィンドウサイズ設定部112は、無線リンク種別ファイル114に記憶されている無線リンク種別に基づいてウィンドウサイズリスト115から当該無線リンク種別に対応するウィンドウサイズを取得し、この取得したウィンドウサイズを現ウィンドウサイズファイル116に記憶させる。また、広告ウィンドウサイズ設定部112は、現ウィンドウサイズファイル116に記憶されているウィンドウサイズをACK送信処理部113に送信する。ACK送信処理部113は、自機宛てのパケットに対応するACK(肯定応答)パケットを生成し、生成したACKパケットをネットワークプロトコル処理部12に送信する。なお、ACKパケットのウインドウフィールドには広告ウィンドウサイズ設定部112から受信したウィンドウサイズが設定される。
【0048】
このように、本実施形態における携帯電話機10では、切り替え先の無線リンク種別に対応したウィンドウサイズを通信相手側端末(例えば、Webサーバ40)に送信することができる。したがって、Webサーバ40では、携帯電話機10に対してコンテンツを送信する際に、携帯電話機10の切り替え先の無線リンク種別に対応したウィンドウサイズに基づいて生成されたパケットを送信することができる。
【0049】
次に、図4から図7を参照して本発明に係る動作を説明する。まず、本発明に係る携帯電話機10において実行されるウィンドウサイズ設定処理の概要動作について図4を参照して説明する。
【0050】
図4に示すように、ウィンドウサイズ設定処理においては、まず、無線データリンク処理部13において行われる無線データリンク処理(ステップS1)が実行され、次に、ネットワークプロトコル処理部12において行われるネットワークプロトコル処理(ステップS2)が実行され、最後に、トランスポートプロトコル処理部11において行われるトランスポートプロトコル処理(ステップS3)が実行される。
【0051】
以下において、上述した無線データリンク処理、ネットワークプロトコル処理およびトランスポートプロトコル処理における動作をそれぞれの処理にわけて詳細に説明する。なお、以下において説明する無線データリンク処理、ネットワークプロトコル処理およびトランスポートプロトコル処理は、携帯電話機10が、Webサーバ40からコンテンツを受信している際に、図1に示すホームネットワークである無線LANの基地局25によりカバーされる無線エリアから、フォーリンネットワークである移動通信ネットワークの基地局35によりカバーされる無線エリアに移動した場合を例として説明する。
【0052】
まず、図5を参照して、無線データリンク処理(図4のS1)の詳細動作について説明する。携帯電話機10の第2のワイヤレスリンクデータ処理部132は、移動通信ネットワークの基地局35から送信されたビーコン信号をW−CDMAインターフェース部142を介して受信する(ステップS11)。第2のワイヤレスリンクデータ処理部132は、このビーコン信号を送信している基地局35が、基地局リスト133に登録されているか否かを判定する(ステップS12)。
【0053】
この判定がNOである場合(ステップS12;NO)に、第2のワイヤレスリンクデータ処理部132は、ビーコン信号を送信している基地局35の基地局コードと、この基地局35が属するネットワークにおける無線リンクの種別と、この基地局から得られる電波強度とを、それぞれ対応付けて基地局リスト133に追加登録する(ステップS13)。
【0054】
一方、ステップS12における判定で、ビーコン信号を送信している基地局35が基地局リスト133に既に登録されていると判定された場合(ステップS12;YES)に、第2のワイヤレスリンクデータ処理部132は、基地局リスト133に登録されている基地局35の電波強度を、基地局35から現時点において得られている電波強度に更新する(ステップS14)。
【0055】
次に、第2のワイヤレスリンクデータ処理部132は、基地局リスト133に登録されている各基地局の電波強度の中から現時点において最大となる電波強度を検出する(ステップS15)。第2のワイヤレスリンクデータ処理部132は、検出された電波強度に基づいて最大電波強度フラグの更新処理を行う(ステップS16)。
【0056】
ここで、最大電波強度フラグの更新処理について詳細に説明する。まず、第2のワイヤレスリンクデータ処理部132は、ステップS15において検出された電波強度を有する基地局35の基地局コードに基づいて基地局リスト133を参照し、この基地局コードに対応する最大電波強度フラグを取得する。次に、第2のワイヤレスリンクデータ処理部132は、取得した最大電波強度フラグがOFF状態に設定されている場合には、基地局リスト133の中からON状態に設定されている最大電波強度フラグを検出し、この検出された最大電波強度フラグをON状態からOFF状態に更新するとともに、基地局35に対応する最大電波強度フラグをOFF状態からON状態に更新する。ここで、今回検出された最大電波強度を有する基地局の最大電波強度フラグが既にON状態に設定されている場合というのは、今回検出された最大電波強度を有する基地局と前回検出された最大電波強度を有する基地局とが同一の基地局である場合であり、この場合には基地局の切り替えが行われない。一方、最大電波強度フラグがOFF状態に設定されている場合というのは、今回検出された最大電波強度を有する基地局と前回検出された最大電波強度を有する基地局とが異なる基地局である場合であり、この場合には基地局の切り替えが行われることになる。
【0057】
次に、第2のワイヤレスリンクデータ処理部132は、最大電波強度フラグが更新されたか否かを判定する(ステップS17)。すなわち、最大電波強度を有する基地局が入れ替わったか否かを判定することとなる。
【0058】
ステップS17における判定で、最大電波強度フラグが更新されていないと判定された場合(ステップS17;NO)には、ウィンドウサイズ設定処理が無線データリンク処理(図4のS1)からネットワークプロトコル処理(図4のS2)に移行される。
【0059】
一方、ステップS17における判定で、最大電波強度フラグが更新されていると判定された場合(ステップS17;YES)に、第2のワイヤレスリンクデータ処理部132は、最大の電波強度を有する基地局を変更した旨の通知をネットワークプロトコル処理部12に送信する(ステップS18)。これにより、処理が無線データリンク処理(図4のS1)からネットワークプロトコル処理(図4のS2)に移行される。
【0060】
次に、図6を参照して、ネットワークプロトコル処理(図4のS2)の詳細動作について説明する。携帯電話機10のモバイルIPプロトコル処理部122は、無線データリンク処理部13から最大の電波強度を有する基地局を変更した旨の通知を受信した場合に、基地局リスト133から切り替え先となる基地局35の基地局コードおよび無線リンク種別を取得する(ステップS21)。モバイルIPプロトコル処理部122は、切り替え先となる基地局35が属するフォーリンネットワークのエージェントリストを所有しているか否かを判定する(ステップS22)。ここで、エージェントリストには、携帯電話機10がモバイルIPを利用してフォーリンネットワークに接続する際に必要となる各種の情報含まれる。各種の情報としては、例えば、フォーリンネットワークにより割り当てられるIPアドレスがある。
【0061】
ステップS22における判定がNOである場合(ステップS22;NO)に、モバイルIPプロトコル処理部122は、切り替え先となる基地局35が属するフォーリンネットワークのフォーリンエージェント30に対してエージェントリスト要求パケットを送信する(ステップS25)。モバイルIPプロトコル処理部122は、切り替え先となる基地局35が属するフォーリンネットワークのフォーリンエージェント30から送信されるエージェントリストを受信する(ステップS26)。そして、処理をステップS23に移行する。
【0062】
一方、ステップS22における判定で、切り替え先となる基地局35が属するフォーリンネットワークのエージェントリストを所有していると判定された場合(ステップS22;YES)に、モバイルIPプロトコル処理部122は、ホームネットワークのホームエージェント20に対してエージェント登録要求パケットを送信する(ステップS23)。ここで、エージェント登録要求パケットとは、自機が在圏する位置(フォーリンネットワーク内の位置)をホームエージェント20の転送先テーブルに登録させるためのメッセージパケットである。ホームエージェント20では、受信したエージェント登録要求パケットに基づいて携帯電話機10の現在位置を転送先テーブルに登録することになる。このように、携帯電話機10の現在位置がホームエージェント20の転送先テーブルに登録されることによって、携帯電話機10が、Webサーバ40からコンテンツを受信している際に、ホームネットワーク内からフォーリンネットワーク内に移動したとしてもWebサーバ40から継続してコンテンツを受信することができる。
【0063】
モバイルIPプロトコル処理部122は、切り替え先となる基地局35の無線リンク種別を無線リンク種別ファイル114に記憶させる(ステップS24)。これにより、処理がネットワークプロトコル処理(図4のS2)からトランスポートプロトコル処理(図4のS3)に移行される。
【0064】
次に、図7を参照して、トランスポートプロトコル処理(図4のS3)の詳細動作について説明する。携帯電話機10の広告ウィンドウサイズ設定部112は、無線リンク種別ファイル114に記憶された切り替え先となる基地局35が属するフォーリンネットワークの無線リンク種別が、これまでの通信経路である基地局25が属するホームネットワークの無線リンク種別と同一であるか否かを判定する(ステップS31)。この判定がNOである場合(ステップS31;NO)に、広告ウィンドウサイズ設定部112は、切り替え先となる基地局35が属するフォーリンネットワークの無線リンク種別に基づいてウィンドウサイズリスト115を参照し、この無線リンク種別に対応するウィンドウサイズを取得する。そして、広告ウィンドウサイズ設定部112は、現ウィンドウサイズファイル116に記憶されているウィンドウサイズを、上記取得したウィンドウサイズに書き換える(ステップS32)。そして、処理をステップS33(ステップS31の判定がYESの場合に行われるACK送信処理部113による処理)に移行する。
【0065】
一方、ステップS31における判定で、切り替え先となる基地局35が属するフォーリンネットワークの無線リンク種別が、これまでの通信経路である基地局25が属するホームネットワークの無線リンク種別と同一である場合(ステップS31;YES)に、ACK送信処理部113は、ACKパケットを生成し、このACKパケットのウインドウフィールドに、現ウィンドウサイズファイル116に記憶されているウィンドウサイズを広告ウィンドウサイズとして設定する(ステップS33)。そして、ACK送信処理部113は、切り替え先となる基地局35に対してACKパケットを送信する(ステップS34)。これにより、トランスポートプロトコル処理(図4のS3)が終了する。
【0066】
なお、切り替え先のウィンドウサイズが設定されたACKパケットは、携帯電話機10の通信経路が基地局25から基地局35に切り替えられている間、すなわちハンドオーバが開始されてから完了するまでの間に送信が開始される。つまり、ハンドオーバが開始されてから完了するまでの間に、切り替え先のウィンドウサイズが設定されたACKパケットの最初の送信が開始される。そして、再度ハンドオーバにより無線リンクが切り替えられるまでは、断続的に当該ACKパケットの送信が行われる。これにより、携帯電話機10にコンテンツを送信するWebサーバ40では、携帯電話機10の通信経路が帯域幅の大きいネットワークに属する基地局25から帯域幅の小さいネットワークに属する基地局35に切り替えられる以前に、送信ウィンドウサイズを帯域幅の小さい基地局35にも送信可能なサイズに変更することができる。
【0067】
したがって、上述したようにハンドオーバが開始されてから完了するまでの間にACKパケットを送信することは、通信経路が帯域幅の大きいネットワークに属する基地局25から帯域幅の小さいネットワークに属する基地局35に切り替えられるときに、特に有効なこととなる。一方、通信経路が帯域幅の小さいネットワークに属する基地局35から帯域幅の大きいネットワークに属する基地局25に切り替えられるときには、切り替え後の帯域幅に対応したサイズのデータを切り替え直後から送信することができるため、データ送信をより効率的に行うことができる。
【0068】
以上のように、携帯電話機10にコンテンツを送信するWebサーバ40では、携帯電話機10から上述したACKパケットを受信することにより、携帯電話機10が属する無線リンクのウィンドウサイズを認識することができる。したがって、Webサーバ40では、このウィンドウサイズと、Webサーバ40において計算された輻輳ウィンドウサイズとの最小値を転送可能な送信ウィンドウサイズとして決定することができる。
【0069】
それゆえに、携帯電話機10が異なる無線リンク特性を有するネットワーク間においてネットワークの切り替えがなされた場合に、切り替え後のネットワークの帯域幅が、それ以前に通信をしていたネットワークの帯域幅よりも小さい場合であっても、切り替え後のネットワークの帯域幅に対応したデータを送信することができるため、パケットの廃棄や輻輳を生じることなく、スムーズに通信を行うことが可能となる。さらに、パケット廃棄の増加等に伴う送信タイムアウトも発生しないため、スロースタートフェーズに戻ることもなく、スムーズに通信を行うことができる。
【0070】
なお、上述した実施形態において、基地局リスト133には、現時点において受信可能な各基地局に関する情報が記憶されているが、基地局リスト133に記憶させる情報は、これに限られない。例えば、基地局リスト133に記憶させる情報を、各基地局から得られる電波強度のうち、現時点において最大の電波強度を有する基地局に関する情報に限定することも可能である。これにより、メモリの節減を図ることができる。
【0071】
【発明の効果】
本発明に係る移動端末および移動端末制御方法によれば、無線リンクの特性が異なるネットワーク間においてネットワークが切り替えられた場合の通信をよりスムーズに行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明の実施形態における通信システムの構成図である。
【図2】図1に示す携帯電話機のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図3】図1に示す携帯電話機の機能構成ブロック図である。
【図4】送信ウィンドウ制御処理の概要動作を示すフローチャートである。
【図5】無線データリンク処理の詳細動作を示すフローチャートである。
【図6】ネットワークプロトコル処理の詳細動作を示すフローチャートである。
【図7】トランスポートプロトコル処理の詳細動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1・・・通信システム、10・・・携帯電話機、10A・・・CPU、10B・・・メモリ、10C・・・無線通信装置、10D・・・通話処理装置、10E・・・入力装置、10F・・・表示装置、10G・・・バス、11・・・トランスポートプロトコル処理部、12・・・ネットワークプロトコル処理部、13・・・無線データリンク処理部、14・・・ネットワークインターフェース処理部、20・・・ホームエージェント、25,35 基地局、30・・・フォーリンエージェント、40・・・Webサーバ、111・・・パケット受信処理部、112・・・広告ウィンドウサイズ設定部、113・・・送信処理部、114・・・無線リンク種別ファイル、115・・・ウィンドウサイズリスト、116・・・現ウィンドウサイズファイル、121・・・ルーティング処理部、122・・・プロトコル処理部、131・・・ワイヤレスリンクデータ処理部、132・・・ワイヤレスリンクデータ処理部、133・・・基地局リスト、141・・・無線LANインターフェース部、142・・・W−CDMAインターフェース部、IN・・・インターネット。
Claims (4)
- 一の無線リンクによるネットワークから他の無線リンクによるネットワークに切り替わる際に、前記一の無線リンクによるネットワークの無線リンクの種別と前記他の無線リンクによるネットワークの無線リンクの種別とが一致するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により一致しないと判定された場合に、予め無線リンクの種別ごとに記憶されているウィンドウサイズから、前記他の無線リンクによるネットワークの無線リンクの種別に対応するウィンドウサイズを検出する検出手段と、
前記検出手段により検出されたウィンドウサイズを、パケットデータに含まれるウィンドウフィールドに設定し、当該パケットデータを外部に送信する送信手段と、
複数ある無線リンクによるネットワークのそれぞれから得られる電波強度のうち、現時点において最大の電波強度を有する無線リンクによるネットワークから受信した信号に基づいて、当該ネットワークを識別する識別コードに対応付けて当該ネットワークの無線リンクの種別を記憶する記憶手段と、を備え、
前記判定手段は、前記記憶手段により記憶された情報が、前記一の無線リンクによるネットワークに関する情報から前記他の無線リンクによるネットワークに関する情報に更新された場合に、前記記憶手段により記憶された他の無線リンクによるネットワークの無線リンクの種別と、前記一の無線リンクによるネットワークの無線リンクの種別とが一致するか否かを判定することを特徴とする移動端末。 - 前記送信手段は、前記一の無線リンクによるネットワークの帯域幅が、前記他の無線リンクによるネットワークの帯域幅よりも大きい場合に、前記ウィンドウサイズが設定されたパケットデータの送信を、前記一の無線リンクによるネットワークから前記他の無線リンクによるネットワークへの切り替えが開始されてから完了するまでの間に開始することを特徴とする請求項1に記載の移動端末。
- 一の無線リンクによるネットワークから他の無線リンクによるネットワークに切り替わる際に、前記一の無線リンクによるネットワークの無線リンクの種別と前記他の無線リンクによるネットワークの無線リンクの種別とが一致するか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて一致しないと判定された場合に、予め無線リンクの種別ごとに記憶されているウィンドウサイズから、前記他の無線リンクによるネットワークの無線リンクの種別に対応するウィンドウサイズを検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて検出されたウィンドウサイズを、パケットデータに含まれるウィンドウフィールドに設定し、当該パケットデータを外部に送信する送信ステップと、
複数ある無線リンクによるネットワークのそれぞれから得られる電波強度のうち、現時点において最大の電波強度を有する無線リンクによるネットワークから受信した信号に基づいて、当該ネットワークを識別する識別コードに対応付けて当該ネットワークの無線リンクの種別を記憶する記憶ステップと、を備え、
前記判定ステップは、前記記憶ステップにおいて記憶された情報が、前記一の無線リンクによるネットワークに関する情報から前記他の無線リンクによるネットワークに関する情報に更新された場合に、前記記憶ステップにおいて記憶された他の無線リンクによるネットワークの無線リンクの種別と、前記一の無線リンクによるネットワークの無線リンクの種別とが一致するか否かを判定することを特徴とする移動端末制御方法。 - 前記送信ステップでは、前記一の無線リンクによるネットワークの帯域幅が、前記他の無線リンクによるネットワークの帯域幅よりも大きい場合に、前記ウィンドウサイズが設定されたパケットデータの送信を、前記一の無線リンクによるネットワークから前記他の無線リンクによるネットワークへの切り替えが開始されてから完了するまでの間に開始することを特徴とする請求項3に記載の移動端末制御方法。
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