JP4635911B2 - Communication system, terminal, and communication method - Google Patents
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Description
本発明は、複数の通信メディアが利用される端末の通信システムに関するものである。 The present invention relates to a communication system for a terminal using a plurality of communication media.
従来、移動端末が、本来属するネットワークであるホーム網で用いるIPアドレス(以下、「ホームアドレス」とする。)と、移動端末の移動先ネットワークで用いるIPアドレス(以下、「気付けアドレス」とする。)とを、ホームエージェントに通知することで、前記通信相手と、その移動端末の通信を確立する通信システムが知られている(例えば、非特許文献1参照。)。 Conventionally, an IP address (hereinafter referred to as “home address”) used in a home network, which is a network to which the mobile terminal originally belongs, and an IP address (hereinafter referred to as “care-of address”) used in a destination network of the mobile terminal. ) Is notified to the home agent to establish communication between the communication partner and the mobile terminal (see, for example, Non-Patent Document 1).
図4は、この従来の通信システムの一例を示すものであり、移動端末110が本来属するネットワークであるイントラネット100に、移動端末110の通信相手となるサーバー120、ホームエージェント130、フォーリンエージェント141・142が接続されている。
FIG. 4 shows an example of this conventional communication system. In the
前記各フォーリンエージェント141・142は、それぞれ、ワイヤレスLAN151、携帯電話網152を介して、前記移動端末110とイントラネット100間の通信を確立するためのものである。
また、各通信メディア(ワイヤレスLAN151、携帯電話網152)を介した前記移動端末110と、前記各フォーリンエージェント141・142との間の通信では、それぞれ、個別の気付けアドレスが利用されることとしている。
The
In addition, in the communication between the
また、前記ホームエージェント130は、送受信データに含まれるホームアドレスを元に、前記各フォーリンエージェント141・142と、サーバー120間の間の通信を中継することとしている。
また、前記移動端末110は、前記ホームアドレスにて一意に特定されることとしており、これにより、異なる通信メディアのそれぞれにおいて、個別の気付けアドレスを利用した移動端末110と各フォーリンエージェント141・142の通信を確立しつつ、前記ホームアドレスを利用した移動端末110とサーバー120の通信が確立されることとなっている。
The
In addition, the
そして、以上の通信システムの構成において、例えば、移動端末110がワイヤレスLAN151の圏内にあるときは、フォーリンエージェント141を介したサーバー120との通信が確立可能となり、移動端末110が携帯電話網152の圏内にあるときは、フォーリンエージェント142を介したサーバー120との通信が確立可能とされる。
また、この通信において、前記移動端末110から送信され、前記各フォーリンエージェント141・142で受信されたデータは、ホームエージェント130を中継した後、前記サーバー120へと送信される。
In the communication system configuration described above, for example, when the
In this communication, the data transmitted from the
以上のような従来の通信システムでは、移動端末110とサーバー120との通信において、データがフォーリンエージェント141・142で中継されるため、このことに伴う伝送遅延や、インフラ上におけるトラフィック増加といった問題がある。
また、ネットワーク上にホームエージェント130や、フォーリンエージェント141・142といった、通信システムを確立するための専用の装置が必要とされ、これらの装置の設置に付随して、設備コスト、設置作業、保守作業等が必要とされることになる。
In addition, dedicated devices for establishing a communication system such as the
そこで、本発明は、以上の問題点に鑑み、複数の通信メディアが利用される端末の通信システムにつき、ホームエージェントやフォーリンエージェントを必要としない、新規な通信システムを提案するものである。 In view of the above problems, the present invention proposes a novel communication system that does not require a home agent or a foreign agent for a communication system of a terminal that uses a plurality of communication media.
本発明の解決しようとする課題は以上のごとくであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1に記載のごとく、
複数の通信メディアが利用される端末同士の通信システムであって、
前記各端末のOSI基本参照モデルにおけるセッションレイヤとトランスポートレイヤの間に、ミドルレイヤを設け、
前記ミドルレイヤには、
前記通信システムに参加するノードに対し一意に割り当てられる送信元アドレス及び宛先アドレスの情報を含む仮想IP情報を、通信されるデータに付加、又は、前記仮想IP情報をデータから除去するプロトコルである第一プロトコル、及び、
前記データを組み立てるためのシーケンス番号の情報が含まれる仮想TCP情報をデータに付加、又は、データから仮想TCP情報を除去するプロトコルである第二プロトコル、が実装されるとともに、
受信するデータパケットについて、前記仮想IP情報から送信元、及び、宛先を識別する機能、並びに、前記仮想TCP情報からデータパケットを組立てる機能が実装され、
送信側の端末の前記ミドルレイヤにおいて、前記仮想IP情報及び仮想TCP情報が付加された前記データをカプセル化してデータパケットを構成し、
受信側の端末の前記ミドルレイヤにおいて、受信したデータパケットの前記仮想IP情報の送信元アドレスから、送信元となる端末を認識し、認識した送信元の端末から送られてきたデータパケットについて、前記仮想TCP情報を元に、シーケンス番号順にデータを組立てる、通信システムとする。
That is, as described in claim 1,
A communication system between terminals using a plurality of communication media,
A middle layer is provided between the session layer and the transport layer in the OSI basic reference model of each terminal ,
In the middle layer,
A protocol for adding virtual IP information including information on a source address and a destination address uniquely assigned to a node participating in the communication system to the data to be communicated or removing the virtual IP information from the data . A protocol, and
The additional data to the data virtual TCP information includes information on a sequence number for assembling or Rutotomoni second protocol is a protocol to remove the virtual TCP information from the data, is mounted,
For the data packet to be received, a function for identifying a transmission source and a destination from the virtual IP information, and a function for assembling a data packet from the virtual TCP information are implemented.
In the middle layer of the transmitting terminal, the data to which the virtual IP information and virtual TCP information are added is encapsulated to form a data packet,
In the middle layer of the terminal on the receiving side, from the transmission source address of the virtual IP information of the received data packet, the terminal serving as the transmission source is recognized, and the data packet transmitted from the recognized transmission source terminal is A communication system that assembles data in the order of sequence numbers based on virtual TCP information .
また、請求項2に記載のごとく、
前記ミドルレイヤは、
利用される通信メディアに対応するソケットを作成する機能と、
送信するデータパケットについて、利用中の通信メディアが、データ送信途中で利用不可となった場合に、利用可能な他の通信メディアを介して、未送信のデータパケットを送信する機能と、
を実装することとするものである。
Moreover, as described in
The middle layer is
The ability to create sockets corresponding to the communication media used;
For the data packet to be transmitted, when the communication medium being used becomes unavailable during data transmission, a function of transmitting an untransmitted data packet via another available communication medium ,
It is an be implemented.
また、請求項3に記載のごとく、
前記ミドルレイヤは、利用していた通信メディアが利用不可となった場合に、他の利用可能な通信メディアを検出し、自動的に通信を継続するための機能を実装することとするものである。
Moreover, as described in
The middle layer is to implement a function for detecting other available communication media and automatically continuing communication when the used communication media become unavailable. .
また、請求項4に記載のごとく、
複数の通信メディアを利用する端末であって、
前記端末のOSI基本参照モデルにおけるセッションレイヤとトランスポートレイヤの間に、ミドルレイヤを設け、
前記ミドルレイヤには、
前記通信システムに参加するノードに対し一意に割り当てられる送信元アドレス及び宛先アドレスの情報を含む仮想IP情報を、通信されるデータに付加、又は、前記仮想IP情報をデータから除去するプロトコルである第一プロトコル、及び、
前記データを組み立てるためのシーケンス番号の情報が含まれる仮想TCP情報をデータに付加、又は、データから仮想TCP情報を除去するプロトコルである第二プロトコル、が実装されるとともに、
受信するデータパケットについて、前記仮想IP情報から送信元、及び、宛先を識別する機能、並びに、前記仮想TCP情報からデータパケットを組立てる機能が実装され、
前記端末のミドルレイヤにおいて、
前記仮想IP情報及び仮想TCP情報が付加された前記データをカプセル化して送信側のデータパケットを構成するとともに、
受信したデータパケットの前記仮想IP情報の送信元アドレスから、送信元となる端末を認識し、認識した送信元の端末から送られてきたデータパケットについて、前記仮想TCP情報を元に、シーケンス番号順にデータを組立てる、端末とする。
Moreover, as described in
An end the end you use a plurality of communication media,
A middle layer is provided between the session layer and the transport layer in the OSI basic reference model of the terminal ,
In the middle layer,
A protocol for adding virtual IP information including information on a source address and a destination address uniquely assigned to a node participating in the communication system to the data to be communicated or removing the virtual IP information from the data . A protocol, and
The additional data to the data virtual TCP information includes information on a sequence number for assembling or Rutotomoni second protocol is a protocol to remove the virtual TCP information from the data, is mounted,
For the data packet to be received, a function for identifying a transmission source and a destination from the virtual IP information, and a function for assembling a data packet from the virtual TCP information are implemented.
In the middle layer of the terminal,
While encapsulating the data with the virtual IP information and virtual TCP information added to form a data packet on the sending side,
From the source address of the virtual IP information of the received data packet, the terminal serving as the source is recognized, and the data packet sent from the recognized source terminal is ordered in sequence number order based on the virtual TCP information. Assume a terminal to assemble data .
また、請求項5に記載のごとく、
前記ミドルレイヤは、
利用される通信メディアに対応するソケットを作成する機能と、
送信するデータパケットについて、利用中の通信メディアが、データ送信途中で利用不可となった場合に、利用可能な他の通信メディアを介して、未送信のデータパケットを送信する機能と、
を実装することとするものである。
Moreover, as described in
The middle layer is
The ability to create sockets corresponding to the communication media used;
For the data packet to be transmitted, when the communication medium being used becomes unavailable during data transmission, a function of transmitting an untransmitted data packet via another available communication medium ,
It is an be implemented.
また、請求項6に記載のごとく、
前記ミドルレイヤは、利用していた通信メディアが利用不可となった場合に、他の利用可能な通信メディアを検出し、自動的に通信を継続するための機能を実装することとするものである。
Moreover, as described in claim 6 ,
The middle layer is to implement a function for detecting other available communication media and automatically continuing communication when the used communication media become unavailable. .
また、請求項7に記載のごとく、
複数の通信メディアが利用される環境下における端末間の通信方法であって、
送信側の端末においては、送信するデータパケットについて、
TCP/IP情報に、通信システムに参加するノードに対し一意に割り当てられる送信元アドレス及び宛先アドレスの情報を含む仮想IP情報、及び、データを組み立てるためのシーケンス番号の情報が含まれる仮想TCP情報を付加するとともに、
利用中の通信メディアが、データ送信途中で利用不可となった場合に、利用可能な他の通信メディアを介して、未送信のデータパケットを送信し、
受信側の端末においては、受信するデータパケットについて、
前記仮想IP情報から送信元、及び、宛先を識別するとともに、
前記仮想TCP情報を元に、シーケンス番号順にデータパケットを組立てる、こととする通信方法とするものである。
Moreover, as described in claim 7 ,
A communication method between terminals in an environment where a plurality of communication media are used,
In the terminal on the transmission side, about the data packet to be transmitted
The TCP / IP information includes virtual IP information including information on a source address and a destination address uniquely assigned to a node participating in the communication system , and virtual TCP information including information on a sequence number for assembling data. As well as
When the communication media being used becomes unavailable during data transmission, send unsent data packets via other available communication media,
In the receiving terminal, about the data packet to be received,
Identifying the source and destination from the virtual IP information,
Based on the virtual TCP information , a communication method in which data packets are assembled in the order of sequence numbers .
本発明によれば、ホームエージェントやフォーリンエージェントを必要とする従来の通信システムと比較して、通信を行う端末同士が直接データ交換をすることができるため、データパケットの伝送遅延や、ネットワークトラフィックの低減を図ることができる。 According to the present invention, compared with a conventional communication system that requires a home agent or a foreign agent, the communicating terminals can directly exchange data with each other. Reduction can be achieved.
図1及び図2は、本発明の実施例としての通信システムの構成を示すものであり、
この通信システムは、複数の通信メディアが利用される移動端末の通信システムであって、
OSI基本参照モデルにおけるセッションレイヤ(アプリケーション51A・51B)とトランスポートレイヤ(TCP52A・52B)の間に、
ミドルレイヤ54A・54Bを設け、
前記ミドルレイヤ54A・54Bには、
OSI基本参照モデルにおけるネットワークレイヤに実装されるプロトコルと同様の機能を有する第一プロトコル、及び、
OSI基本参照モデルにおけるトランスポートレイヤに実装されるプロトコルと同様の機能を有する第二プロトコル、が実装されることとするものである。
1 and 2 show a configuration of a communication system as an embodiment of the present invention.
This communication system is a communication system of a mobile terminal in which a plurality of communication media are used,
Between the session layer (
In the
A first protocol having the same function as the protocol implemented in the network layer in the OSI basic reference model; and
The second protocol having the same function as the protocol implemented in the transport layer in the OSI basic reference model is to be implemented.
そして、
前記第一プロトコルは、データ(仮想TCP情報42)に仮想IP情報41を付加、又は、データ(トランスポートレイヤから渡されるデータ)から仮想IP情報41を除去するプロトコルであり、
前記第二プロトコルは、データ(データ部40)に仮想TCP情報42を付加、又は、データ(仮想TCP情報42とデータ部40からなるデータ)から仮想TCP情報42を除去するプロトコルである、こととするものである。
And
The first protocol is a protocol for adding
The second protocol is a protocol for adding
また、
前記ミドルレイヤ54A・54Bは、
図2に示すごとく、利用される通信メディア(ワイヤレスLAN3、又は、携帯電話網4)に対応するソケット61・62を作成する機能と、
図3に示すごとく、送信するデータパケットP1・P2・・・について、利用中の通信メディアが、データ送信途中で利用不可となった場合に、利用可能な他の通信メディアを介して、未送信のデータパケットP6・P7・・・を送信する機能と、
図2に示すごとく、受信するデータパケットについて、前記仮想IP情報から送信元、及び、宛先を識別する機能、及び、前記仮想TCP情報からデータパケットを組立てる機能と、
を実装することとするものである。
尚、前記ソケットは、TCP/IPを扱うための仮想的なインターフェースである。
Also,
The
As shown in FIG. 2, the function of creating
As shown in FIG. 3, for the data packets P1, P2,... To be transmitted, when the communication medium being used becomes unavailable during data transmission, it is not transmitted via another available communication medium. A function of transmitting the data packets P6, P7.
As shown in FIG. 2, for a received data packet, a function for identifying a transmission source and a destination from the virtual IP information, and a function for assembling a data packet from the virtual TCP information;
Is to be implemented.
The socket is a virtual interface for handling TCP / IP.
以上の通信システムによれば、ホームエージェントやフォーリンエージェントを必要とする従来の通信システムと比較して、通信を行う端末同士、即ち、移動端末5とサーバー2が直接データ交換をすることができるため、データパケットの伝送遅延や、ネットワークトラフィックの低減を図ることができる。
また、利用中の通信メディアがデータ送信途中で利用不可となった場合でも、利用可能な他の通信メディアを介して通信を確立することができる(いわゆる、ハンドオーバーが可能となる)。
また、図3に示すごとく、通信が中断された以降の未送信のデータパケット(この例では、データパケットP6以降)から送信を再開することが可能となる。
そして、以上のことから、通信経路の確保の観点、及び、データ送信の連続性の観点の二つの観点において、シームレスな通信環境を構築することが可能となる。
According to the above communication system, compared with a conventional communication system that requires a home agent or a foreign agent, terminals that perform communication, that is, the
In addition, even when a communication medium in use becomes unavailable during data transmission, communication can be established via another available communication medium (so-called handover is possible).
In addition, as shown in FIG. 3, it is possible to resume transmission from an untransmitted data packet (in this example, data packet P6 and later) after communication is interrupted.
From the above, it is possible to construct a seamless communication environment from the two viewpoints of securing a communication path and continuity of data transmission.
以下詳細について説明すると、図1に示すごとく、本実施例では、通信メディアとして、ワイヤレスLAN3と携帯電話網4があり、この二つの通信メディアのいずれか一つを利用して通信が行われることとしている。
例えば、前記移動端末5が前記ワイヤレスLAN3の圏内にあるときは、該移動端末5は、前記ワイヤレスLAN3を介してイントラネット1へ接続され、該イントラネット1に接続されるサーバー2との通信が確立されることとしている。
また、前記移動端末5が前記携帯電話網4の圏内にあるときは、該移動端末5は、前記携帯電話網4を介してイントラネット1へ接続され、該イントラネット1に接続されるサーバー2との通信が確立されることとしている。
尚、前記通信メディアについては、ワイヤレスLAN3や、携帯電話網4の他、有線LAN、PHS網、Bluetooth、等の通信メディアが考えられる。
In the following, the details will be described. As shown in FIG. 1, in this embodiment, there are a
For example, when the
When the
As the communication media, communication media such as a wired LAN, a PHS network, and Bluetooth, in addition to the
また、図2に示すごとくの通信モデルにより、前記移動端末5と前記サーバー2の通信が行われるようになっている。
この通信モデルは、OSI基本参照モデルの仕組みに則るものであり、セッションレイヤ(第5層)を含む上位の三つのレイヤを、アプリケーション51A・51Bとしてまとめて表わしている。このアプリケーション51A・51Bには、例えば、上位三つのレイヤをまとめてなるHTTP(HyperText Transfer Protocol)が採用される。
Further, communication between the
This communication model follows the mechanism of the OSI basic reference model, and the upper three layers including the session layer (fifth layer) are collectively represented as
また、図2において、第4層であるトランスポートレイヤには、本実施例では、TCP52A・52B(Transmission Control Protocol)が採用されている。
尚、トランスポートレイヤには、このTCP52A・52Bの他、例えば、UDP(User Datagram Protocol)が採用される。
In FIG. 2, TCP52A / 52B (Transmission Control Protocol) is employed in the present embodiment for the transport layer, which is the fourth layer.
For the transport layer, for example, UDP (User Datagram Protocol) is adopted in addition to the
また、図2において、第3層であるネットワークレイヤには、本実施例では、IP53A・53B(Internet Protocol)が採用されている。 In FIG. 2, IP53A / 53B (Internet Protocol) is employed in the present embodiment for the network layer, which is the third layer.
また、図2において、第2層以下の下位層については、通信メディアであるワイヤレスLAN3と、携帯電話網4の通信経路で表現している。
In FIG. 2, the lower layers below the second layer are represented by communication routes of the
また、図2に示すごとく、この通信モデルにおいて、前記アプリケーション51A・51Bと前記TCP52A・52Bの間、即ち、OSI基本参照モデルにおけるセッションレイヤ(アプリケーション)とトランスポートレイヤの間には、ミドルレイヤ54A・54Bがそれぞれ設けられる。
Further, as shown in FIG. 2, in this communication model, a
そして、図2に示すごとく、前記ミドルレイヤ54A・54Bには、それぞれ、OSI基本参照モデルにおけるネットワークレイヤに実装されるプロトコルと同様の機能を有する第一プロトコル、及び、OSI基本参照モデルにおけるトランスポートレイヤに実装されるプロトコルと同様の機能を有する第二プロトコル、が実装される。
この第一プロトコル、及び、第二プロトコルは、ミドルレイヤ54A・54Bの下層に位置するTCP/IPにおける機能と同様の機能を有するものであり、また、周知のTCP/IPと同様の設計により実現されるものである。
As shown in FIG. 2, the
The first protocol and the second protocol have the same functions as those in the TCP / IP located in the lower layer of the
また、図2に示すごとく、前記第一プロトコルは、仮想IP情報41を付加/除去するプロトコルであり、また、前記第二プロトコルは、仮想TCP情報42を付加/除去するプロトコルとするものである。
As shown in FIG. 2, the first protocol is a protocol for adding / removing the
即ち、まず、前記仮想IP情報41は、この通信システム(通信モデル)に参加するノードに対し一意に割り当てられるアドレス情報(送信元アドレス/宛先アドレス)を含み、前記ミドルレイヤ54A・54Bにおいては、この仮想IP情報41を用いてノードの識別等が行われるようになっている。
That is, first, the
また、前記仮想TCP情報42は、データ転送の信頼性を確保するための情報であり、データを組立てるためのシーケンス番号の情報が含まれ、前記ミドルレイヤ54A・54Bにおいては、この仮想TCP情報42を用いてデータの組立て等が行われるようになっている。
The
また、図2に示すごとく、移動端末5のミドルレイヤ54Aには、利用される通信メディアに対応するソケット61・62、即ち、TCP/IPを扱うための仮想的なインターフェースを作成する機能が実装される。
例えば、ワイヤレスLAN3が利用される状況では、前記移動端末5のミドルレイヤ54Aは、ワイヤレスLAN3の通信で利用されるソケット61を作成する。また、携帯電話網4が利用される状況では、前記携帯電話網4の通信で利用されるソケット62を作成する。
尚、この機能は、サーバー2側のミドルレイヤ54B(図2参照)にも実装してもよい。
Further, as shown in FIG. 2, the
For example, in a situation where the
This function may also be implemented in the
また、図2に示すごとく、移動端末5のミドルレイヤ54Aには、図3に示すごとく、送信するデータパケットP1・P2・・・について、利用中の通信メディアが、データ送信途中で利用不可となった場合に、利用可能な他の通信メディアを介して、未送信のデータパケットを送信する機能が実装される。
Further, as shown in FIG. 2, the
図3の例では、利用中の通信メディアであるワイヤレスLAN3が、データパケットP5を送信した時点、即ち、送信途中で利用不可となった場合に、利用可能である通信メディアである携帯電話網4を介して未送信のデータパケットP6・P7・・・を送信することを示している。ちなみに、この送信管理は、前記仮想TCP情報42のシーケンス番号等を参照することにより行うことができる。
尚、この機能は、サーバー2側のミドルレイヤ54B(図2参照)にも実装してもよい。
In the example of FIG. 3, when the
This function may also be implemented in the
このように、前記ミドルレイヤ54Aにおいては、利用中の通信メディアがデータ送信途中で利用不可となった場合でも、利用可能な他の通信メディアを検出し、その利用可能な他の通信メディアを介して通信を確立する機能、即ち、いわゆる、ハンドオーバーの機能を有することとしている。
As described above, in the
また、前記ミドルレイヤ54Aにおいては、前述のように、前記仮想TCP情報42のシーケンス番号等を参照して、通信が中断された以降の未送信のデータパケット(図3の例では、データパケットP6以降)から送信を再開することが可能であり、通信が中断された場合に、最初のデータパケットP1から再度送信をやり直す場合と比較して、データ送信時間の短縮化、トラフィックの減少を図ることができる。
Further, in the
以上に述べたミドルレイヤ54Aの機能によって、通信経路の確保の観点、及び、データ送信の連続性の観点の二つの観点において、シームレスな通信環境を構築することが可能となるものである。
The function of the
また、図2に示すごとく、前記ミドルレイヤ54A・54Bには、受信するデータパケットについて、前記仮想IP情報41から送信元、及び、宛先を識別する機能、及び、前記仮想TCP情報からデータパケットを組立てる機能が実装される。
Further, as shown in FIG. 2, the
図2の例において、サーバー2において移動端末5から送信されたデータパケットPを受信する場合について説明すると、ミドルレイヤ54Bでは、TCP52BにおいてTCPヘッダ44が除去されたデータ列について、前記仮想IP情報41の送信元アドレスから、送信元となる移動端末5を認識し、同一の移動端末5から送られてきたデータパケットであれば、前記仮想TCP情報42を元に、シーケンス番号順にデータ部40・40・・・を組立てて、アプリケーション51Bへ受け渡すことになる。
In the example of FIG. 2, the case where the
また、図1に示すごとく、前記移動端末5は、ワイヤレスLAN3や携帯電話網4といった複数の通信メディアを利用して通信を行うことが想定されている。
また、地理的な条件、つまり、現在位置によって或る特定の一つの通信メディアを利用せざるを得ない状況も想定される。
また、現在位置において複数の通信メディアが選択・利用可能であり、電波強度、通信コスト、通信速度等の観点から、利用される通信メディアを特定することができる状況も想定される。
In addition, as shown in FIG. 1, the
In addition, a situation where a certain one communication medium has to be used depending on geographical conditions, that is, the current position is also assumed.
In addition, it is assumed that a plurality of communication media can be selected and used at the current position, and the communication media to be used can be specified from the viewpoint of radio wave intensity, communication cost, communication speed, and the like.
そこで、図2に示すごとく、前記ミドルレイヤ54Aでは、以上のような通信メディアの選択に関連し、例えば、電波状況の変化により、利用していた通信メディアが利用不可となった場合に、他の利用可能な通信メディアを検出し、自動的に通信を継続するための機能が実装されている。つまり、上述したソケット61・62を自動的に作成し、切り換える機能が実装されることとしている。
Therefore, as shown in FIG. 2, the
また、前記ミドルレイヤ54Aでは、規定の条件、即ち、「電波強度が高いこと」、「通信コストが安いこと」、「通信速度が速いこと」等の各要素の条件に合致する、他の通信可能な通信メディアを自動検出、自動選択し、自動的に通信を継続するための機能が実装されている。
尚、前記規定の条件は、移動端末5のユーザーの任意で設定されることや、ミドルレイヤ54Aにおいて、各要素を組合せた場合の最適な条件を自動的に構築し、その条件と合致する通信メディアを選択すること等が考えられる。
また、この機能は、サーバー2側のミドルレイヤ54B(図2参照)にも実装してもよい。
Further, in the
Note that the prescribed conditions are arbitrarily set by the user of the
This function may also be implemented in the
そして、以上のように、通信メディアの選択を自動的に行わせることにより、移動端末5のユーザーは、例えば、移動して利用される通信メディアが変更された場合でも、この通信メディアの変更を意識することなく、即ち、通信メディアの変更に関する煩わしさを感じることなく、シームレスに通信を継続することができ、ストレスのない快適な通信環境を得ることができることとなる。
As described above, by automatically selecting the communication medium, the user of the
次に、以上の通信システムによるデータ通信について、図2の例を用いて説明する。
移動端末5を送信側、サーバー2を受信側とする場合において、移動端末5において、アプリケーション51Aからミドルレイヤ54Aにデータ部40・40・・・が渡され、ミドルレイヤ54Aにおいて、各データ部40・40・・・について、仮想IP情報41(ヘッダ)、仮想TCP情報42(ヘッダ)が付加される。
Next, data communication by the above communication system will be described using the example of FIG.
In the case where the
次に、移動端末5において、TCP52A、IP53Aにより、前記仮想IP情報41、及び、仮想TCP情報42に加えて、TCPヘッダ44、IPヘッダ43がそれぞれ付加され、これらをカプセル化したデータパケットPが利用可能な通信メディア(ワイヤレスLAN3、又は、携帯電話網4)を介してサーバー2側のIP53B・TCP52Bに渡される。
Next, in the
次に、サーバー2において、IP53B・TCP52Bにおいて、前記IPヘッダ43、TCPヘッダ44が除去されたデータが、ミドルレイヤ54Bに渡される。
Next, in the
次に、ミドルレイヤ54Bにおいて、前記仮想IP情報41の宛先アドレスが自分宛であれば、前記仮想IP情報41の送信元アドレスから、送信元となる移動端末5を認識する。そして、順次受信するデータパケットPにつき、同様に、送信元の移動端末5を認識し、同一の移動端末5から送られてきたデータパケットについて、前記仮想TCP情報42を元に、シーケンス番号順にデータ部40・40・・・を組立てて、アプリケーション51Bへ受け渡す。
以上のようにして、移動端末5からサーバー2側へのデータ送信が確立されることになる。
Next, in the middle layer 54 </ b> B, if the destination address of the
As described above, data transmission from the
そして、以上の通信システムにおいては、ホームエージェントやフォーリンエージェントを必要とする従来の通信システムと比較して、通信を行う端末同士、即ち、移動端末5とサーバー2が直接データ交換をすることができるため、データパケットの伝送遅延や、ネットワークトラフィックの低減を図ることができる。
In the communication system described above, compared with a conventional communication system that requires a home agent or a foreign agent, terminals that perform communication, that is, the
また、ホームエージェントやフォーリンエージェントといった、通信システムを確立するための専用の装置が必要とされることがなく、これらの装置の設置に付随して、設備コスト、設置作業、保守作業等が必要とされることもない。 In addition, there is no need for dedicated devices for establishing communication systems such as home agents and foreign agents, and equipment costs, installation work, maintenance work, etc. are required in conjunction with the installation of these devices. It is never done.
また、図2に示すごとく、移動端末5、及び、サーバー2のそれぞれのアプリケーション51A・51Bにおいては、ミドルレイヤ54A・54Bにて行われる仮想IP情報41や仮想TCP情報42の付加/除去といったものしか見えていない、つまりは、仮想のTCPコネクションしか識別されないこととなる。
このため、通信状況が不安定となり、通信メディアに直接関連するTCP52A・52BによるTCPコネクションが切断された場合でも、ミドルレイヤ54A・54Bにて、このTCPコネクションが隠されることになり、このTCPコネクションの切断による処理増加等によるアプリケーション51A・51Bへの悪影響(デッドロック等)を防ぐことが可能となる。
In addition, as shown in FIG. 2, in each of the
For this reason, even when the communication status becomes unstable and the TCP connection by the
尚、以上に述べた例では、サーバー2は、いわゆる固定端末とされることになるが、該サーバー2が移動端末であってもよい、即ち、移動端末間の通信において、上記の実施例の通信モデル(図2)を適用可能である。
In the example described above, the
次に、移動端末5の実施例について述べる。
以上に述べた通信システムの実用化につき、移動端末5は次の構成により実現することができる。
即ち、図1乃至図2に示すごとく、
複数の通信メディアを利用する移動端末5であって、
OSI基本参照モデルにおけるセッションレイヤ(アプリケーション51A)とトランスポートレイヤ(TCP52A)の間に、
ミドルレイヤ54Aを設け、
前記ミドルレイヤ54Aには、
OSI基本参照モデルにおけるネットワークレイヤに実装されるプロトコルと同様の機能を有する第一プロトコル、及び、
OSI基本参照モデルにおけるトランスポートレイヤに実装されるプロトコルと同様の機能を有する第二プロトコル、が実装されることとするものである。
Next, an embodiment of the
Regarding the practical application of the communication system described above, the
That is, as shown in FIGS.
A
Between the session layer (
A
The
A first protocol having the same function as the protocol implemented in the network layer in the OSI basic reference model; and
The second protocol having the same function as the protocol implemented in the transport layer in the OSI basic reference model is to be implemented.
そして、
前記第一プロトコルは、データ(仮想TCP情報42)に仮想IP情報41を付加、又は、データ(トランスポートレイヤから渡されるデータ)から仮想IP情報41を除去するプロトコルであり、
前記第二プロトコルは、データ(データ部40)に仮想TCP情報42を付加、又は、データ(仮想TCP情報42とデータ部40からなるデータ)から仮想TCP情報42を除去するプロトコルである、こととするものである。
And
The first protocol is a protocol for adding
The second protocol is a protocol for adding
また、
前記ミドルレイヤ54Aは、
利用される通信メディア(ワイヤレスLAN3、又は、携帯電話網4)に対応するソケット61・62を作成する機能と、
図3に示すごとく、送信するデータパケットP1・P2・・・について、利用中の通信メディアが、データ送信途中で利用不可となった場合に、利用可能な他の通信メディアを介して、未送信のデータパケットP6・P7・・・を送信する機能と、
図2に示すごとく、受信するデータパケットについて、前記仮想IP情報から送信元、及び、宛先を識別する機能、及び、前記仮想TCP情報からデータパケットを組立てる機能と、
を実装することとするものである。
尚、前記ソケットは、TCP/IPを扱うための仮想的なインターフェースである。
Also,
The
A function of creating
As shown in FIG. 3, for the data packets P1, P2,... To be transmitted, when the communication medium being used becomes unavailable during data transmission, it is not transmitted via another available communication medium. A function of transmitting the data packets P6, P7.
As shown in FIG. 2, for a received data packet, a function for identifying a transmission source and a destination from the virtual IP information, and a function for assembling a data packet from the virtual TCP information;
Is to be implemented.
The socket is a virtual interface for handling TCP / IP.
また、前記ミドルレイヤ54Aは、利用していた通信メディアが利用不可となった場合に、規定の条件に合致する、他の通信可能な通信メディアを自動検出、自動選択し、自動的に通信を継続するための機能を実装することとするものである。
The
以上の移動端末5の構成により、ユーザーは、例えば、移動して利用される通信メディアが変更された場合でも、この通信メディアの変更を意識することなく、即ち、通信メディアの変更に関する煩わしさを感じることなく、シームレスに通信を継続することができ、ストレスのない快適な通信環境を得ることができることとなる。
また、特に、通信メディアが切り換わった際に、未送信のデータパケットから送信を開始することとするので、最初のデータパケットP1から再度送信をやり直す場合と比較して、データ送信時間の短縮化、トラフィックの減少が図られ、通信速度の面で大きなメリットを得ることができ、ユーザーに快適な通信環境を与えることができることとなる。
With the configuration of the
In particular, since transmission is started from an unsent data packet when the communication medium is switched, the data transmission time is shortened compared to the case where transmission is performed again from the first data packet P1. As a result, the traffic can be reduced, a great merit can be obtained in terms of communication speed, and a comfortable communication environment can be provided to the user.
次に、以上に述べた通信システムにおける通信方法の実施例について述べる。
即ち、複数の通信メディアが利用される環境下における端末間の通信方法であって、
図2に示すごとく、送信側の端末においては、送信するデータパケットについて、TCP/IP情報に、仮想IP情報41、及び、仮想TCP情報42を付加するとともに、
図3に示すごとく、利用中の通信メディアが、データ送信途中で利用不可となった場合に、利用可能な他の通信メディアを介して、未送信のデータパケット(P6以降)を送信し、
受信側の端末においては、受信するデータパケットについて、
前記仮想IP情報41から送信元、及び、宛先を識別するとともに、
前記仮想TCP情報42からデータパケットを組立てる、こととする通信方法とするものである。
Next, an embodiment of a communication method in the communication system described above will be described.
That is, a communication method between terminals in an environment where a plurality of communication media are used,
As shown in FIG. 2, in the terminal on the transmission side, the
As shown in FIG. 3, when a communication medium being used becomes unavailable during data transmission, an unsent data packet (after P6) is transmitted via another available communication medium.
In the receiving terminal, about the data packet to be received,
While identifying the transmission source and the destination from the
The communication method is to assemble a data packet from the
以上の通信方法によれば、また、利用中の通信メディアがデータ送信途中で利用不可となった場合でも、利用可能な他の通信メディアを介して通信を確立することができる(いわゆる、ハンドオーバーが可能となる)。
また、図3に示すごとく、通信が中断された以降の未送信のデータパケット(この例では、データパケットP6以降)から送信を再開することが可能となる。
そして、以上のことから、通信経路の確保の観点、及び、データ送信の連続性の観点の二つの観点において、シームレスな通信環境を構築することが可能となる。
According to the above communication method, communication can be established through other available communication media even when the communication media being used becomes unavailable during data transmission (so-called handover). Is possible).
In addition, as shown in FIG. 3, it is possible to resume transmission from an untransmitted data packet (in this example, data packet P6 and later) after communication is interrupted.
From the above, it is possible to construct a seamless communication environment from the two viewpoints of securing a communication path and continuity of data transmission.
また、図2に示す構成では、移動端末5の通信相手となる端末は、サーバー2、つまり、固定端末としているが、以上に述べた通信方法は、サーバー2が移動端末である場合も適用可能である。
つまり、移動端末同士の通信において、以上に述べた通信方法(図2に示す通信モデル)を適用可能である。
In the configuration shown in FIG. 2, the terminal that is the communication partner of the
That is, the communication method described above (communication model shown in FIG. 2) can be applied in communication between mobile terminals.
1 イントラネット
2 サーバー
3 ワイヤレスLAN
4 携帯電話網
5 移動端末
51A アプリケーション
52A TCP
53A IP
54A ミドルレイヤ
1
4
53A IP
54A Middle layer
Claims (7)
前記各端末のOSI基本参照モデルにおけるセッションレイヤとトランスポートレイヤの間に、ミドルレイヤを設け、
前記ミドルレイヤには、
前記通信システムに参加するノードに対し一意に割り当てられる送信元アドレス及び宛先アドレスの情報を含む仮想IP情報を、通信されるデータに付加、又は、前記仮想IP情報をデータから除去するプロトコルである第一プロトコル、及び、
前記データを組み立てるためのシーケンス番号の情報が含まれる仮想TCP情報をデータに付加、又は、データから仮想TCP情報を除去するプロトコルである第二プロトコル、が実装されるとともに、
受信するデータパケットについて、前記仮想IP情報から送信元、及び、宛先を識別する機能、並びに、前記仮想TCP情報からデータパケットを組立てる機能が実装され、
送信側の端末の前記ミドルレイヤにおいて、前記仮想IP情報及び仮想TCP情報が付加された前記データをカプセル化してデータパケットを構成し、
受信側の端末の前記ミドルレイヤにおいて、受信したデータパケットの前記仮想IP情報の送信元アドレスから、送信元となる端末を認識し、認識した送信元の端末から送られてきたデータパケットについて、前記仮想TCP情報を元に、シーケンス番号順にデータを組立てる、通信システム。 A communication system between terminals using a plurality of communication media,
A middle layer is provided between the session layer and the transport layer in the OSI basic reference model of each terminal ,
In the middle layer,
A protocol for adding virtual IP information including information on a source address and a destination address uniquely assigned to a node participating in the communication system to the data to be communicated or removing the virtual IP information from the data . A protocol, and
The additional data to the data virtual TCP information includes information on a sequence number for assembling or Rutotomoni second protocol is a protocol to remove the virtual TCP information from the data, is mounted,
For the data packet to be received, a function for identifying a transmission source and a destination from the virtual IP information, and a function for assembling a data packet from the virtual TCP information are implemented.
In the middle layer of the transmitting terminal, the data to which the virtual IP information and virtual TCP information are added is encapsulated to form a data packet,
In the middle layer of the terminal on the receiving side, from the transmission source address of the virtual IP information of the received data packet, the terminal serving as the transmission source is recognized, and the data packet transmitted from the recognized transmission source terminal is A communication system that assembles data in the order of sequence numbers based on virtual TCP information .
利用される通信メディアに対応するソケットを作成する機能と、
送信するデータパケットについて、利用中の通信メディアが、データ送信途中で利用不可となった場合に、利用可能な他の通信メディアを介して、未送信のデータパケットを送信する機能と、
を実装する、ことを特徴とする、請求項1に記載の通信システム。 The middle layer is
A function to create a socket corresponding to the communication media used;
For the data packet to be transmitted, when the communication medium being used becomes unavailable during data transmission, a function of transmitting an untransmitted data packet via another available communication medium,
The communication system according to claim 1, wherein the communication system is implemented .
ことを特徴とする、請求項2に記載の通信システム。 The middle layer automatically detects and automatically selects other communicable communication media that meet the specified conditions when the communication media used becomes unavailable, and automatically continues communication. Implement the functionality of
The communication system according to claim 2, wherein:
前記端末のOSI基本参照モデルにおけるセッションレイヤとトランスポートレイヤの間に、ミドルレイヤを設け、
前記ミドルレイヤには、
前記通信システムに参加するノードに対し一意に割り当てられる送信元アドレス及び宛先アドレスの情報を含む仮想IP情報を、通信されるデータに付加、又は、前記仮想IP情報をデータから除去するプロトコルである第一プロトコル、及び、
前記データを組み立てるためのシーケンス番号の情報が含まれる仮想TCP情報をデータに付加、又は、データから仮想TCP情報を除去するプロトコルである第二プロトコル、が実装されるとともに、
受信するデータパケットについて、前記仮想IP情報から送信元、及び、宛先を識別する機能、並びに、前記仮想TCP情報からデータパケットを組立てる機能が実装され、
前記端末のミドルレイヤにおいて、
前記仮想IP情報及び仮想TCP情報が付加された前記データをカプセル化して送信側のデータパケットを構成するとともに、
受信したデータパケットの前記仮想IP情報の送信元アドレスから、送信元となる端末を認識し、認識した送信元の端末から送られてきたデータパケットについて、前記仮想TCP情報を元に、シーケンス番号順にデータを組立てる、端末。 A terminal that uses multiple communication media,
A middle layer is provided between the session layer and the transport layer in the OSI basic reference model of the terminal,
In the middle layer,
A protocol for adding virtual IP information including information on a source address and a destination address uniquely assigned to a node participating in the communication system to the data to be communicated or removing the virtual IP information from the data. A protocol, and
A virtual TCP information including sequence number information for assembling the data is added to the data, or a second protocol that is a protocol for removing the virtual TCP information from the data is implemented,
For the data packet to be received, a function for identifying a transmission source and a destination from the virtual IP information, and a function for assembling a data packet from the virtual TCP information are implemented.
In the middle layer of the terminal,
While encapsulating the data with the virtual IP information and virtual TCP information added to form a data packet on the sending side,
From the source address of the virtual IP information of the received data packet, the terminal serving as the source is recognized, and the data packet sent from the recognized source terminal is ordered in sequence number order based on the virtual TCP information. A terminal that assembles data .
利用される通信メディアに対応するソケットを作成する機能と、
送信するデータパケットについて、利用中の通信メディアが、データ送信途中で利用不可となった場合に、利用可能な他の通信メディアを介して、未送信のデータパケットを送信する機能と、
を実装する、ことを特徴とする、請求項4に記載の端末。 The middle layer is
The ability to create sockets corresponding to the communication media used;
For the data packet to be transmitted, when the communication medium being used becomes unavailable during data transmission, a function of transmitting an untransmitted data packet via another available communication medium,
The terminal according to claim 4, wherein the terminal is implemented .
ことを特徴とする、請求項5に記載の端末。 The middle layer automatically detects and automatically selects other communicable communication media that meet the specified conditions when the communication media used becomes unavailable, and automatically continues communication. Implement the functionality of
The terminal according to claim 5, wherein:
送信側の端末においては、送信するデータパケットについて、
TCP/IP情報に、通信システムに参加するノードに対し一意に割り当てられる送信元アドレス及び宛先アドレスの情報を含む仮想IP情報、及び、データを組み立てるためのシーケンス番号の情報が含まれる仮想TCP情報を付加するとともに、
利用中の通信メディアが、データ送信途中で利用不可となった場合に、利用可能な他の通信メディアを介して、未送信のデータパケットを送信し、
受信側の端末においては、受信するデータパケットについて、
前記仮想IP情報から送信元、及び、宛先を識別するとともに、
前記仮想TCP情報を元に、シーケンス番号順にデータパケットを組立てる、こととする通信方法。 A communication method between terminals in an environment where a plurality of communication media are used,
In the terminal on the transmission side, about the data packet to be transmitted
The TCP / IP information includes virtual IP information including information on a source address and a destination address uniquely assigned to a node participating in the communication system, and virtual TCP information including information on a sequence number for assembling data. As well as
When the communication media being used becomes unavailable during data transmission, send unsent data packets via other available communication media,
In the receiving terminal, about the data packet to be received,
Identifying the source and destination from the virtual IP information,
A communication method in which data packets are assembled in the order of sequence numbers based on the virtual TCP information .
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