JP5182051B2 - サービスサーバおよびこれを用いた通信システム - Google Patents
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例えば、下記非特許文献1に示されるように、IEEE 802.16aをベースにした「Mobile WiMax」が展開されている。また、MVNOとして、下記非特許文献2が挙げられる。
以下、従来技術の上り方向および下り方向のサービスについて説明する。このサービスでは、地域別に区分けされた複数の通信キャリアに跨って、移動端末に1つのサービスを行う際、以下に示すようにサービスが継続的に行われないことが想定される。
図7は、従来の通信システム100の、上り方向のサービス時の概要を示す図である。図7における通信システム100は、端末124と、キャリアA,Bと、サーバ102とにより構成されている。
プロトコルデーモン104およびサービス提供部120の機能は、プロトコルデーモン104とサービス提供部120との間で通信を行うことである。その際、プロトコルデーモン104とサービス提供部120との間のサービス種別の情報およびサービス内容の通信は、端末124から供給される端末IPアドレスおよびセッションIDを用いて行われる(図9参照)。
サーバ102では、セッション確立がプロキシを通じて端末124から要求されると、プロトコルデーモン104が立ち上がり、端末IPアドレスの情報が受付けられる(ステップS200)。
このサービスの最中に、端末124がキャリアAの地域からキャリアBの地域に移動したとき、キャリアAのセッションの切断が生じ、端末IPアドレスは消去される。一方、端末124はキャリアBとの間で接続され、キャリアBから新たな端末IPアドレスが払い出される。この後、端末124からセッション確立が要求される。サーバ102のセッション管理テーブルには、キャリアBから払い出された新たな端末IPアドレスが存在しないので、ステップS208では、新規なセッション接続と判別され、新たなセッションIDが作成され払い出される。したがって、端末124がキャリアBを通じてサービスアクセスを要求するとき、この新たな端末IPアドレスと新たなセッションIDが用いられる。サービス提供部120とプロトコルデーモン104との間では、新たな端末IPアドレスとセッションIDを用いて通信が行われる。このため、サービス提供部120は、新たなサービスアクセスが要求されたものとして取り扱い、サービスを最初から開始する。したがって、キャリアAからのサービスが途切れる。
このように、従来技術では、上り方向のサービスのとき、キャリアの切り替えによってサービスアクセスが継続して行われない問題が生じる。
図10は、従来の通信システム100の、下り方向のサービス時の概要を示す図である。図10における通信システム100は、端末124と、キャリアA,Bと、サーバ102とにより構成されている。図10に示すキャリアA,Bおよび端末124は、図7に示すキャリアA,Bおよび端末124と同一である。
サービス提供部120は、画像等の情報の配信を、端末IPアドレスおよびセッションIDを用いて行う。
図11に示すシーケンスでは、端末124のキャリアAあるいはキャリアBとの接続からサービスアクセスの要求までの流れは、図9に示すシーケンスと同じである。
端末124の移動によってセッションの切断が行われ、キャリアAからキャリアBに変更したとき、端末IPアドレス、セッションIDおよびキャリアIPアドレスが変更される。サービス提供部120は、端末IPアドレス、セッションIDを用いてサービスを行うので、端末IPアドレスおよびセッションIDが変更されると、異なる端末からのサービスアクセスの要求として取り扱うため、サービス提供部120のサービスは、最初から行われる。例えば、動画の配信を行う場合、最初から動画を配信することになる。このように、プロトコルデーモン104とサービス内容を通信するサービス提供部120は、端末IPアドレスとセッションIDを用いるので、キャリアBを通じたサービスは、キャリアAを通じたサービスからの継続性がなくなる。
前記サービスサーバは、
(A)サービスを提供するサービス提供手段と、
(B)前記サービス提供手段と前記複数のキャリアとの間に介在し、前記サービスを代理する手段である仮想エージェントと、を有する。
この仮想エージェントは、
(B1)移動端末が現在のセッション接続を行っている通信キャリアが付与した端末IPアドレスと前記サービスサーバが付与したセッションIDとを、別途固定して設定した仮想端末IPアドレスと仮想セッションIDに対応させて記憶し、
(B2)前記移動端末から送られてくる端末IPアドレスとセッションIDに対応した前記仮想端末IPアドレスと前記仮想セッションIDを用いて、前記サービス提供手段との間でサービス内容の通信を行う。
また、前記仮想エージェントは、例えば、移動端末毎に生成されるスレッドである。
また、前記サービスが前記サービス提供手段から前記移動端末へ向けたサービスであるとき、前記サービス提供手段は、前記仮想端末IPアドレスと前記仮想セッションIDを用いて、前記仮想エージェントとの通信を行い、前記仮想エージェントは、前記仮想端末IPアドレスと前記仮想セッションIDをそれぞれ、前記端末IPアドレスと前記セッションIDに変換し、この変換後の前記端末IPアドレスと前記セッションIDを用いて、前記サービスを代理する。
図1に示す通信システム10は、地域別に区分けされたIP網による通信キャリア(以降、キャリアという)A,Bと、サービスサーバ(以降、サーバという)12を有する。この通信キャリアA,Bの地域を移動端末(以降、端末という)24が自在に移動する。端末24は、無線にてキャリアA,Bを通じてサーバ12のサービスを受ける。
通信キャリアA,Bにはそれぞれ、ホームエージェントHAと図示されないプロキシを有する。
サーバ12は、VNOやMVNO等のサービス事業者管理下のサーバであり、プロトコルデーモン14、端末振り分け部16、端末エージェント(図1中、「端末Agent」と記されている)18、サービス提供部20、および端末位置情報データベース22を有する。
ホームエージェントHAは、モバイルIP環境における移動ノードのホーム・ネットワーク上のルータである。プロキシは、ホームエージェントHAに代わってサーバ12との接続を行う。
端末振り分け部16は、プロトコルデーモン14毎に生成され、送られてくる各種情報に基づいて、セッションが新規か否かの判別と、端末24が異なるキャリアに移動したか否かの判別を行って、判別結果に応じて以降の処理内容を変えるように処理の制御を行う部分である。端末振り分け部16には、端末位置情報データベース22が接続されており、端末振り分け部16は、判別のために、端末位置情報データベース22に登録されている端末位置情報テーブルを用いる。
また、セッションが新規か否かの判別は、送られてくるMACアドレスが端末位置情報テーブルにない場合、セッションが新規であると判別する。この場合、端末24から送られてくるMACアドレスの他、端末24から送られてくる端末IPアドレスおよびセッションIDと、新たに設定された仮想端末IPアドレスと仮想セッションIDとを新たな組として、端末位置情報テーブルに追加する。
具体的には、端末エージェント18は、端末24が現在のセッション接続を行っている通信キャリアが払い出した端末IPアドレスとサーバ12が払い出したセッションIDとを、キャリアAおよびキャリアBと無関係に別途設定し固定された仮想端末IPアドレスと仮想セッションIDに対応させて記憶している。端末エージェント18は、端末24から送られてくる端末IPアドレスとセッションIDに対応した仮想端末IPアドレスと仮想セッションIDを用いて、サービス提供部20との間でサービス内容の通信を行う。さらに、端末エージェント18は、キャリアAあるいはキャリアBを通じて、端末24に対するサービスを代理する。
サービス提供部20は、端末24の要求するサービスに応じて各種サービスを提供する部分である。例えば、端末24からサービス提供部20に向けた上り方向のサービスとしては、Webや電話等の接続サービスが挙げられる。また、サービス提供部20から端末24に向けた下り方向のサービスとしては、画像等の情報を配信するサービスが挙げられる。
以下、サーバ12が上り方向のサービスを行うときの、サーバ12の機能を中心とした通信システム10の流れを説明する。その後、サーバ12が下り方向のサービスを行うときの、サーバ12の機能を中心とした通信システム10の流れを説明する。
図2は、サーバ12の上り方向のサービス時の動作のフローを説明する図である。図3は、サーバ12を中心とした通信システム10全体の、上り方向のサービス時の情報の流れを示すシーケンス図である。図3では、端末24は最初キャリアAを通じたサービスを受け、その後、端末24が用いるキャリアが、端末24の移動によりキャリアBに切り替わる例を示している。以下、この例に基づいて説明する。なお、以降の説明、及び図中の説明で、端末IPアドレスおよび仮想端末IPアドレスは、端末IPあるいは仮想端末IPと記される場合もある。
次に、端末24から、セッションの確立要求が、キャリアAのプロキシを通じて、サービスサーバ12に向けて行われる。図中、サーバ12のIPアドレスは、「DestinationIP=C」と記されている。
端末24からのセッション確立要求により、プロトコルデーモン14が立ち上がり、セッションIDを作成し、セッションIDを端末24に払い出す。図中、セッションIDは「D」と記されている。
端末24は、サーバ12に対してプロキシを通じてサービスアクセス要求を行う。その際、端末IPアドレス(Source=A)と、セッションID(セッションID=D)が、サーバ12のIPアドレス(DestinationIP=C)とともに提供される。
さらに、端末振り分け部16にて端末24の状態が振り分けられて、端末エージェント18の1つである端末エージェント18aに情報が供給される。端末エージェント18aは、後述する仮想IPアドレス(「仮想IP=X」)と仮想セッションID(「仮想セッションID=Y」)を用いてサービス提供部20との通信を行う。
まず、端末振り分け部16にて、サービス種別、端末24のMACアドレス、端末IPアドレス、キャリアIPアドレス、セッションIDの受付が行われる(ステップS10)。キャリアIPアドレスは、キャリアAのプロキシのIPアドレスである。
仮想端末IPアドレスおよび仮想セッションIDは、キャリアA及びキャリアBに共通に設定されて固定されたものである。これにより、振り分け部16では、サービス種別、キャリアIPアドレス、端末IPアドレス、仮想端末IPアドレスおよび仮想セッションIDが用意され、サーバ12では、新たな仮想エージェント18のスレッド起動が行われる。サービス種別、キャリアIPアドレス、端末IPアドレス、仮想端末IPアドレスおよび仮想セッションIDが、仮想エージェント部18aに供給される。
一方、判別の結果、端末24がキャリアAからキャリアBの地域に移動している場合(Yesの場合)、すなわち、MACアドレスは一致するが、端末IPアドレスおよびセッションIDが一致しない場合、端末位置情報テーブル中の端末IPアドレス、セッションIDおよびキャリアIPを含む端末位置情報が変更され更新される(ステップS60)。このとき、仮想端末IPアドレスおよび仮想セッションIDは変更されない。この後、サービス種別、キャリアIPアドレス、端末IPアドレス、仮想端末IPアドレスおよび仮想セッションIDが、仮想エージェント部18aに供給される。
端末24の移動によってセッションの切断が行われると、キャリアAのホームエージェントHAから切断の応答が来るとともに、払い出された端末IP(「Source IP=A」)が消去される。それと同時に、端末24は、キャリアBのホームエージェントHAに接続される。これにより、ホームエージェントHAは、端末IPアドレスを端末24に払い出す。図中では、「端末IP払い出し=B」と記されており、端末IPアドレスBが端末24に付与される。
端末24からのセッション確立要求により、プロトコルデーモン14が立ち上がり、セッションIDを作成し、セッションIDを端末24に払い出し、セッションが確立したことを端末24に通知する。図中、セッションIDは「E」である。
サーバ12では、プロトコルデーモン14にて、端末20からの情報が制御、処理されて、サービス種別、端末24のMACアドレス、端末IPアドレス、キャリアIPアドレス、セッションIDが、端末振り分け部16に供給され、図2に示すステップS60の処理が行われる。すなわち、サーバ12における端末位置情報テーブルにおいて、端末IPアドレスが「A」から「B」に、セッションIDは「D」から「E」に、キャリアIPアドレスは「1」から「2」に書き換えられて端末位置情報テーブルが更新される。仮想端末IPアドレスおよび仮想セッションIDは、それぞれ「X」、「Y」のままである。すなわち、仮想端末IPアドレスおよび仮想セッションIDは、キャリアA及びキャリアBに共通に設定されて固定されている。
すなわち、セッション接続が新規である場合、端末エージェント18aがスレッドとして起動され(ステップS70)、サービス種別、キャリアIPアドレス、端末IPアドレス、セッションID、仮想端末IPアドレスおよび仮想セッションIDが供給される。さらに、図示されないメモリに、キャリアIPアドレス、端末IPアドレス、セッションID、仮想端末IPアドレスおよび仮想セッションIDが記録保存される(ステップS80)。次に、仮想エージェント18aは、端末IPアドレスおよびセッションIDに対応する仮想端末IPアドレスおよび仮想セッションIDを用いてサービス提供部20との間で、サービス内容の通信を行う。
このように、端末24がキャリアAの地域からキャリアBの地域に移動して、セッションの切断及び接続が行われても、仮想エージェント18aとサービス提供部20との間で用いる仮想端末IPおよび仮想セッションIDは変わらないので、サービス提供部20は、仮想エージェント18aを介して、依然として同一のサービスを途切れることなく継続して行うことができる。
次に、サーバ12が下り方向のサービスを行うときの、サーバ12の機能を中心とした通信システム10の流れを説明する。図4に示すように、サーバ12内の構成およびキャリアA,Bの構成は、図1に示すサーバ12内の構成およびキャリアA,Bの構成と同じである。したがって、構成の説明は省略する。
図4に示すように、サービス提供部20は、端末エージェント18に対して、画像等の情報の配信を行い、端末エージェント18は、キャリアAまたはキャリアBを通じて端末24に対して画像等の情報の配信を行う。すなわち、端末エージェント18は、端末24に対するサービス提供部20のサービスを代理する。
その後、仮想端末IPアドレスおよび仮想セッションIDを用いて、サービス種別の情報がサービス提供部20に提供される。
仮想エージェント18bは、この端末IPアドレス、セッションIDさらにメモリから呼び出されたキャリアIPアドレスを用いて、キャリアAまたはキャリアBを通じて端末24に画像等の情報を配信する。
また、サーバ12は、端末24の物理アドレスを用いて端末位置情報テーブルを参照することにより、送られてくる端末IPアドレスおよびセッションIDの照合を行うので、端末24の接続する通信キャリアの変更の有無を効率よく判別することができる。
送られてくる端末IPアドレスおよびセッションIDと一致する端末IPアドレスおよびセッションIDが端末位置情報テーブルにない場合、物理アドレス、端末IPアドレス、セッションID、仮想端末IPアドレスおよび仮想セッションIDを新たな組として、端末位置情報テーブルに追加するので、新規にサービスを受ける端末も、同一のサービスを途切れることなく継続して受けることができる。
また、サーバ12は、端末24の物理アドレスを用いて端末位置情報テーブルを参照することにより、送られてくる端末IPアドレスおよびセッションIDの照合を行うので、端末24の接続する通信キャリアの変更の有無を効率よく判別することができる。
送られてくる端末IPアドレスおよびセッションIDと一致する端末IPアドレスおよびセッションIDが端末位置情報テーブルにない場合、物理アドレス、端末IPアドレス、セッションID、仮想端末IPアドレスおよび仮想セッションIDを新たな組として、端末位置情報テーブルに追加するので、新規にサービスを受ける端末も、同一のサービスを途切れることなく継続して受けることができる。
従来の技術では、上り方向及び下り方向のサービスは、端末の移動に伴って端末が利用するWiMax等のネットワーク事業者が変更されるとき、この変更によりサービスの継続性が保たれないが、通信システム10では、端末が利用するWiMax等のネットワーク事業者が変わっても、サービスの継続性を保つことができる。
(付記1)
地域別に区分けされた複数の通信キャリアに跨って、移動端末に1つのサービスを行う、IP網を利用したサービスサーバであって、
サービスを提供するサービス提供手段と、
前記サービス提供手段と前記複数のキャリアとの間に介在し、前記サービスを代理する手段であって、移動端末が現在のセッション接続を行っている通信キャリアが付与した端末IPアドレスと前記サービスサーバが付与したセッションIDとを、別途固定して設定した仮想端末IPアドレスと仮想セッションIDに対応させて記憶し、前記移動端末から送られてくる端末IPアドレスとセッションIDに対応した前記仮想端末IPアドレスと前記仮想セッションIDを用いて、前記サービス提供手段との間でサービス内容の通信を行う仮想エージェントと、を有することを特徴とするサービスサーバ。
上記(付記1)のサービスサーバは、さらに、移動端末の物理アドレスと、端末IPアドレスおよびセッションIDと、仮想端末IPアドレスと仮想セッションIDとを組として、前記組を複数の移動端末毎に記録した参照テーブルを参照し、前記移動端末から送られてくる移動端末の物理アドレスを用いて、前記移動端末から送られてくる前記端末IPアドレスおよびセッションIDの照合を行うことにより、前記移動端末の接続する通信キャリアの変更の有無を判別する端末振り分け手段を有する。
上記(付記2)のサービスサーバにおいて、前記端末振り分け手段は、前記送られてくる移動端末の物理アドレスが前記参照テーブルにない場合、前記移動端末から送られてくる物理アドレスの他、前記移動端末から送られてくる端末IPアドレスおよびセッションIDと、前記仮想端末IPアドレスおよび前記仮想セッションIDとを新たな組として、前記参照テーブルに追加する。
上記(付記1)〜(付記3)のいずれか1つのサービスサーバにおいて、前記仮想エージェントは、移動端末毎に生成される。
上記(付記1)〜(付記4)のいずれか1つのサービスサーバにおいて、前記サービスが前記移動端末から前記サービス提供手段へ向けたサービスであるとき、前記仮想エージェントは、前記端末IPアドレスと前記セッションIDをそれぞれ、前記仮想端末IPアドレスと前記仮想セッションIDに変換し、この変換した前記仮想端末IPアドレスと前記仮想セッションIDを用いて、前記サービス提供手段との通信を行う。
上記(付記1)〜(付記4)のいずれか1つのサービスサーバにおいて、前記サービスが前記サービス提供手段から前記移動端末へ向けたサービスであるとき、前記サービス提供手段は、前記仮想端末IPアドレスと前記仮想セッションIDを用いて、前記仮想エージェントとの通信を行い、
前記仮想エージェントは、前記仮想端末IPアドレスと前記仮想セッションIDをそれぞれ、前記端末IPアドレスと前記セッションIDに変換し、この変換後の前記端末IPアドレスと前記セッションIDを用いて、サービスを代理する。
上記(付記1)〜(付記6)のいずれか1つのサービスサーバと、前記複数の通信キャリアのネットワークと、前記移動端末と、を備えたことを特徴とする通信システム。
地域別に区分けされた複数の通信キャリアに跨って、移動端末に1つのサービスを行う、IP網を利用したサービスの提供方法であって、
サービス提供手段と複数のキャリアとの間に介在し、移動端末が現在のセッション接続を行っている通信キャリアが付与した端末IPアドレスと前記サービスサーバが付与したセッションIDとを、別途固定して設定した仮想端末IPアドレスと仮想セッションIDに対応させて記憶するステップと、
前記移動端末から送られてくる端末IPアドレスとセッションIDに対応した前記仮想端末IPアドレスと前記仮想セッションIDを用いて、前記サービス提供手段はサービスを行うステップと、を有することを特徴とするサービスの提供方法。
上記(付記8)に記載の方法は、
さらに、移動端末の物理アドレスと、端末IPアドレスおよびセッションIDと、仮想端末IPアドレスと仮想セッションIDとを組として、複数の移動端末毎に前記組を記録した参照テーブルを備え、前記移動端末から送られてくる移動端末の物理アドレスを用いて前記参照テーブルを参照して、送られてくる前記端末IPアドレスおよびセッションIDの照合を行うことにより、前記移動端末の接続する通信キャリアの変更の有無を判別するステップを有する。
上記(付記9)に記載の方法において、
前記通信キャリアの変更の有無を判別するステップは、前記送られてくる前記移動端末の物理アドレスが前記参照テーブルにない場合、前記移動端末から送られてくる物理アドレスの他、前記移動端末から送られてくる端末IPアドレスおよびセッションIDと、前記仮想端末IPアドレスと前記仮想セッションIDとを新たな組として、前記参照テーブルに追加するステップを有する。
上記(付記8)〜(付記10)のいずれかに記載の方法において、
前記サービスが前記移動端末から前記サービス提供手段へ向けたサービスであるとき、前記サービスを行うステップでは、前記端末IPアドレスと前記セッションIDをそれぞれ、前記仮想端末IPアドレスと前記仮想セッションIDに変換し、この変換した前記仮想端末IPアドレスと前記仮想セッションIDを用いて、前記サービス提供手段はサービスを行う。
上記(付記8)〜(付記10)のいずれかに記載の方法において、
前記サービスが前記サービス提供手段から前記移動端末へ向けたサービスであるとき、前記サービスを行うステップでは、前記仮想端末IPアドレスと前記仮想セッションIDをそれぞれ、前記端末IPアドレスと前記セッションIDに変換し、この変換した前記仮想端末IPアドレスと前記仮想セッションIDを用いて、前記サービス提供手段はサービスを行う。
12,102 サービスサーバ
14,104 プロトコルデーモン
16 端末振り分け部
18,18a,18b,18c 端末エージェント
20,120 サービス提供部
22 端末位置情報データベース
24,124 移動端末
Claims (7)
- 地域別に区分けされた複数の通信キャリアに跨って、移動端末に1つのサービスを行う、IP網を利用したサービスサーバであって、
サービスを提供するサービス提供手段と、
前記サービス提供手段と前記複数のキャリアとの間に介在し、前記サービスを代理する手段であって、移動端末が現在のセッション接続を行っている通信キャリアが付与した端末IPアドレスと前記サービスサーバが付与したセッションIDとを、別途固定して設定した仮想端末IPアドレスと仮想セッションIDに対応させて記憶し、前記移動端末から送られてくる端末IPアドレスとセッションIDに対応した前記仮想端末IPアドレスと前記仮想セッションIDを用いて、前記サービス提供手段との間でサービス内容の通信を行う仮想エージェントと、を有することを特徴とするサービスサーバ。 - さらに、移動端末の物理アドレスと、端末IPアドレスおよびセッションIDと、仮想端末IPアドレスと仮想セッションIDとを組として、前記組を複数の移動端末毎に記録した参照テーブルを参照し、前記移動端末から送られてくる移動端末の物理アドレスを用いて、前記移動端末から送られてくる前記端末IPアドレスおよびセッションIDの照合を行うことにより、前記移動端末の接続する通信キャリアの変更の有無を判別する端末振り分け手段を有する請求項1に記載のサービスサーバ。
- 前記端末振り分け手段は、前記送られてくる移動端末の物理アドレスが前記参照テーブルにない場合、前記移動端末から送られてくる物理アドレスの他、前記移動端末から送られてくる端末IPアドレスおよびセッションIDと、前記仮想端末IPアドレスおよび前記仮想セッションIDとを新たな組として、前記参照テーブルに追加する請求項2に記載のサービスサーバ。
- 前記仮想エージェントは、移動端末毎に生成される請求項1〜3のいずれか1項に記載のサービスサーバ。
- 前記サービスが前記移動端末から前記サービス提供手段へ向けたサービスであるとき、前記仮想エージェントは、前記端末IPアドレスおよび前記セッションIDに対応する前記仮想端末IPアドレスおよび前記仮想セッションIDを用いて、前記サービス提供手段との通信を行う請求項1〜4のいずれか1項に記載のサービスサーバ。
- 前記サービスが前記サービス提供手段から前記移動端末へ向けたサービスであるとき、
前記サービス提供手段は、前記仮想端末IPアドレスと前記仮想セッションIDを用いて、前記仮想エージェントとの通信を行い、
前記仮想エージェントは、前記仮想端末IPアドレスと前記仮想セッションIDをそれぞれ、前記端末IPアドレスと前記セッションIDに変換し、この変換後の前記端末IPアドレスと前記セッションIDを用いて、サービスを代理する請求項1〜4のいずれか1項に記載のサービスサーバ。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載のサービスサーバと、
前記複数の通信キャリアのネットワークと、
前記移動端末と、を備えたことを特徴とする通信システム。
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