JP5973320B2

JP5973320B2 - 無線通信装置、無線通信方法、及びプログラム

Info

Publication number: JP5973320B2
Application number: JP2012237207A
Authority: JP
Inventors: 小峯　敏彦; 敏彦小峯; 渡辺　伸吾; 伸吾渡辺
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2012-10-26
Filing date: 2012-10-26
Publication date: 2016-08-23
Anticipated expiration: 2032-10-26
Also published as: JP2014087024A

Description

本発明は複数の無線通信機能を用いてリンクアグリゲーションを行う無線通信技術に関する。

近年、複数の無線通信技術を同時に使用して、通信の高速化又は安定化を図るリンクアグリゲーション技術が検討されている。例えば、非特許文献１には、ネットワーク側の装置構成の変更なく、携帯端末側のソフトウェアの変更のみで、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ、無線ＬＡＮ、３Ｇ携帯電話網などの複数の無線通信技術を束ねて使用することで、通信速度を向上させることが記載されている。

"ワイヤレスジャパン２０１２：実効速度が２倍以上に−ＫＤＤＩの「リンクアグリゲーション無線技術」"、［online］、平成２４年５月３０日、ＩＴｍｅｄｉａ＋Ｄモバイル、［平成２４年７月１８日検索］、インターネット（ＵＲＬ：http://plusd.itmedia.co.jp/mobile/articles/1205/30/news066.html）

リンクアグリゲーション技術では、携帯端末側で複数の無線通信技術を使用できる場合であっても、接続先の装置（例えばサーバ）において、複数のＩＰアドレスに対応していなければ、複数の無線通信方式を同時に使用することができない。すなわち、接続先の装置の状態によっては、通信の高速化又は安定化を達成することができない。しかしながら、従来技術においては、接続先の装置の状態は考慮されていなかった。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、接続先の装置の状態を考慮したリンクアグリゲーション技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明による無線通信装置は、複数の無線通信手段を備え、前記無線通信手段の少なくともいずれかを用いて、通信の相手方装置と通信を行う無線通信装置であって、前記相手方装置に対応するＩＰアドレスを取得する取得手段と、取得した前記ＩＰアドレスの数に応じた数の前記無線通信手段と、当該ＩＰアドレスとを用いて、前記相手方装置との通信を設定する設定手段と、を備える。

本発明によれば、接続先の装置の状態を考慮したリンクアグリゲーション技術を提供することができる。

ネットワーク構成例を示す図。携帯端末のハードウェア構成例を示すブロック図。携帯端末の機能構成例を示すブロック図。生成されるルーティングテーブルの概念図。携帯端末の動作を示すフローチャート。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

（ネットワーク構成）
本実施形態に係るネットワーク構成例を図１に示す。図１の例では、ネットワークは、携帯端末１００、第１通信方式の基地局２００及びそのバックボーンネットワーク２０１、第２通信方式の基地局３００及びそのバックボーンネットワーク３０１、及び情報提供装置４００を備える。また、ネットワークは、さらに、ドメインネームサーバ（ＤＮＳ）５００を備える。第１通信方式と第２通信方式は、例えば、３Ｇ携帯電話（例えばｃｄｍａ２０００）、ＬＴＥ、ＷｉＭＡＸ、ＩＥＥＥ８０２．１１のいずれかの無線ＬＡＮ通信方式などの通信方式であり、第１通信方式と第２通信方式は、例えば、互いに異なる通信方式である。ただし、第１通信方式と第２通信方式とは、例えば、携帯端末１００が同一の無線通信方式について複数の回線を同時使用できる場合、同じ通信方式であってもよい。

携帯端末１００は、複数の無線通信方式に対応する無線通信機能を有し、これを同時に用いることができる。このとき、携帯端末１００は、ダウンロードやストリーミングなどの対象となるデータについて、「Ｘバイト目からＹバイト目までのデータ」のように、一部を指定して取得することができる。これを用いることにより、１つのデータを複数の経路から重複なく受信することが可能となる。したがって、図１に示すように、第１通信方式と第２通信方式の両無線通信方式を同時に利用して、１つの通信の相手方装置（情報提供装置４００）から１つのデータを高速かつ安定的に取得することができる。また、携帯端末１００は、他の装置からデータの要求を上述の方法で受けることにより、上りリンクにおいて、１つのデータを重複なく分割して複数の通信方式を介して送信することができる。

ドメインネームサーバ５００は、例えば情報提供装置４００に対応するＩＰアドレスの情報を保持し、携帯端末１００からの問い合わせに応じて、情報提供装置４００に対応するＩＰアドレスの情報を携帯端末１００へ送信する。携帯端末１００は、ドメインネームサーバ５００に問い合わせをすることにより、情報提供装置４００に対応するＩＰアドレスの情報を取得することができる。

（携帯端末のハードウェア構成）
図２は、携帯端末１００のハードウェア構成例を示すブロック図である。携帯端末１００は、図２に示すように、例えば、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、外部記憶装置１０４、第１通信装置１０５、及び第２通信装置１０６を有する。携帯端末１００では、例えばＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３及び外部記憶装置１０４のいずれかに記録された以下に示す方法を実現するプログラムをＣＰＵ１０１により実行し、第１通信装置１０５と第２通信装置１０６の少なくともいずれかを用いて通信を行う。

なお、図２では、簡単のため、通信装置を２つのみ示したが、携帯端末１００は、３つ以上の通信装置を含んでもよい。なお、携帯端末は、以下に説明する各機能を実行する専用のハードウェアを備えてもよいし、一部をハードウェアで実行し、その他の部分をプログラムを動作させるコンピュータで実行してもよい。また、以下の全機能をコンピュータとプログラムにより実行させてもよい。

（携帯端末の機能構成）
図３は、携帯端末１００の機能構成例を示すブロック図である。図３の例では、携帯端末１００は、機能ブロックとして、制御部１１１、選択部１１２、記憶部１１３、第１通信部１１４及び第２通信部１１５を有する。

制御部１１１は、携帯端末１００全体の動作を制御する機能部である。制御部１１１は、例えば第１通信部１１４と第２通信部１１５の少なくともいずれかを制御して、ドメインネームサーバ５００へアクセスし、通信の相手方装置である情報提供装置４００に対応するＩＰアドレスの情報を取得する。なお、ドメインネームサーバ５００へのアクセスにおいては、例えば、第１通信部１１４と第２通信部１１５のいずれか一方を使用することを予め決定しておいてもよい。なお、本実施形態では、制御部１１１は、ドメインネームサーバ５００からＩＰアドレスの情報を取得するが、ネットワーク上又は携帯端末１００が直接アクセスできる他の装置から当該情報を取得してもよい。ただし、ドメインネームサーバ５００を用いる場合は、既存のネットワーク構成を変更する必要がないという利点が存在する。

選択部１１２は、この取得したＩＰアドレスの数に応じて、情報提供装置４００との間で通信に使用する通信部を第１通信部１１４と第２通信部１１５とから選択する。ここで、ＩＰアドレスの数は、ＩＰｖ４のＩＰアドレスの個数とＩＰｖ６のＩＰアドレスの個数の総数であってもよい。すなわち、情報提供装置４００に対応するＩＰｖ４のＡレコードとＩＰｖ６のＡＡＡＡレコードの両方が存在する場合、情報提供装置４００は、少なくとも２つのＩＰアドレスを有していると判定してもよい。

例えば、情報提供装置４００に対応するＩＰアドレスが１つしかない場合、第１通信部１１４と第２通信部１１５とを介した同時通信を実行することはできない。このため、この場合は、第１通信部１１４と第２通信部１１５とのうち、１つの通信部を情報提供装置４００との通信のために選択する。なお、この選択は、例えば、最大通信速度が高速な方、通信品質（ＳＮＲ、ＳＩＲ、ビットエラーレートなど）が良好な方、又はセキュリティ強度が強い方、などの基準に基づいて行われる。また、例えば、情報提供装置４００に対応するＩＰアドレスが複数存在する場合は、第１通信部１１４と第２通信部１１５との両方を用いて通信を行うことができる。したがって、この場合、第１通信部１１４と第２通信部１１５の両方を情報提供装置４００との通信のために選択する。

なお、図３の例では、第１通信部１１４と第２通信部１１５の２つの通信部を示しているが、通信部の数はそれより多くてもよい。この場合、選択部１１２は、ＩＰアドレスの数以下の数の通信部を選択する。例えば、ＩＰアドレスが３つであり、かつ通信部が４つ存在する場合、選択部１１２は、４つの通信部から３つ以下の通信部を選択する。この場合、例えば、最大通信速度が高速な方、通信品質が良好な方、又はセキュリティ強度が強い方から、ＩＰアドレスの個数分またはそれ以下の個数の通信部が、選択部１１２において選択されてもよい。

選択部１１２は、選択した通信部と、情報提供装置４００（通信の相手方装置）のＩＰアドレスとを対応付けたルーティングテーブルを生成し、記憶部１１３へ格納する。ここで、ルーティングテーブルの例を図４に示す。ルーティングテーブルには、例えば、宛先のＩＰアドレスとネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ）、ネクストホップ（次にデータが転送されるＩＰアドレス）などが記録される。ネットワークＩ／Ｆの情報は、図４の例では、３Ｇ携帯電話、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎなどのインタフェース情報が格納されるが、これ以外の情報であってもよい。すなわち、ネットワークＩ／Ｆの情報は、例えば、第１通信部１１４及び第２通信部１１５を特定するポート番号などの情報であってもよい。なお、選択部１１２は、ルーティングテーブルではなく、情報提供装置４００のＩＰアドレスとネットワークＩ／Ｆとを対応付ける他の情報を生成してもよい。

制御部１１１は、記憶部１１３に記憶されたルーティングテーブルに基づいて、第１通信部１１４と第２通信部１１５とを制御し、情報提供装置４００のＩＰアドレスの個数以下の無線リンクを確立して、情報提供装置４００と通信を行う。これにより、ＩＰアドレスごとに無線通信方式が特定され、複数のＩＰアドレスに対応する情報提供装置４００との間の通信を、複数の無線通信方式を同時に使用して実行することが可能となる。

なお、上述の説明では情報提供装置４００のＩＰアドレスが１つの場合であってもルーティングテーブルを生成するように説明したが、ＩＰアドレスが１つの場合はルーティングテーブルを生成しなくてもよい。そして、選択部１１２は、選択した通信部の情報を制御部１１１へ直接通知してもよい。この場合、制御部１１１は、通知を受けると、選択された通信部を起動し、その通信部に対応する無線通信方式を用いて、情報提供装置４００と通信を行う。

また、ルーティングテーブルに通常含まれる通信の相手方装置が不明な場合などに使用されるデフォルトゲートウェイについて、その対応する無線通信方式を状況に応じて変化させてルーティングテーブルを生成してもよい。例えば、最大通信速度が高速な方、通信品質（ＳＮＲ、ＳＩＲ、ビットエラーレートなど）が良好な方、又はセキュリティ強度が強い方、などの基準に基づいて１つの無線通信方式が、ネットワークＩ／Ｆとしてその時々において選択されてもよい。例えば、通信の相手方装置が１つのＩＰアドレスにしか対応していない場合に選択部１１２が選択したネットワークＩ／Ｆを、デフォルトゲートウェイに対応するネットワークＩ／Ｆとして選択してもよい。なお、この選択は、通信の要求がある度に実行されてもよい。

（携帯端末の動作）
続いて、携帯端末１００の動作を説明する。図５は、携帯端末１００の動作を示すフローチャートである。携帯端末１００は、例えば、情報提供装置４００との通信を要求する指示を、携帯端末１００のユーザから受け付けることにより、図５のフローを開始する。処理が開始されると、制御部１１１が、例えばドメインネームサーバ５００から、情報提供装置４００のＩＰアドレスの情報を取得する（Ｓ５０１）。続いて、選択部１１２が、取得したＩＰアドレスの個数に応じて、１つ以上の通信部を選択する（Ｓ５０２）。より具体的には、選択部１１２は、取得したＩＰアドレスの個数以下の通信部を選択する。そして、選択部１１２は、選択した通信部とＩＰアドレスとを対応付けるルーティングテーブルを生成する（Ｓ５０３）。生成されたルーティングテーブルは、記憶部１１３へ格納される。なお、選択部１１２は、例えばＩＰアドレスが１つの場合は、ルーティングテーブルを生成しなくてもよい。また、ここで、ルーティングテーブルにおけるデフォルトゲートウェイに対応するネットワークＩ／Ｆを選択し、更新してもよい。ルーティングテーブルが生成されると、制御部１１１は、ルーティングテーブルに従って無線リンクを確立し、情報提供装置４００と通信を行う（Ｓ５０４）。

以上のように、通信の相手方装置（情報提供装置４００）に対応するＩＰアドレスの情報を取得し、その数に応じた数の無線リンクを設定することにより、相手方装置の状態を考慮した適切な数の無線リンクの設定が可能となる。また、ＩＰアドレスの取得をドメインネームサーバ５００を介して行うことにより、上述の方法は、ネットワーク構成には変更を加えずに、携帯端末の構成を変更するのみで実現できる。したがって、上述の方法により、低コストで、効率的なリンクアグリゲーションを実現することができる。

なお、上述の説明では、情報提供装置４００から情報をダウンロードすることを前提に説明したが、通信の相手方装置へ、情報を送信する際にも同様の技術を適用することができる。すなわち、例えば、携帯端末１００は、情報提供装置４００のＩＰアドレスの情報を取得し、それが複数存在する場合は、複数の無線通信方式を用いて、情報提供装置４００へ何らかの情報をアップロードしてもよい。また、ＩＰアドレスが１つしか存在しない場合、携帯端末１００は、１つの無線通信方式を用いて情報をアップロードしてもよい。このように、上述の議論は、全て、下りリンクのみならず上りリンクにも適用可能である。

Claims

複数の無線通信手段を備え、前記無線通信手段の少なくともいずれかを用いて、通信の相手方装置と通信を行う無線通信装置であって、
前記相手方装置に対応するＩＰアドレスを取得する取得手段と、
取得した前記ＩＰアドレスの数に応じた数の前記無線通信手段と、当該ＩＰアドレスとを用いて、前記相手方装置との通信を設定する設定手段と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。
取得した前記ＩＰアドレスの数以下の数の前記無線通信手段を選択する選択手段と、
取得した前記ＩＰアドレスと、選択された前記無線通信手段とを対応付けるルーティングテーブルを生成する生成手段と、
をさらに備え、
前記設定手段は、前記ルーティングテーブルに基づいて、前記相手方装置との通信を設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
前記ルーティングテーブルには、デフォルトゲートウェイに関する情報が含まれ、
前記選択手段は、デフォルトゲートウェイに対応する１つの前記無線通信手段を選択し、
前記生成手段は、前記デフォルトゲートウェイに関する情報において、対応する無線通信手段を選択された１つの前記無線通信手段として、前記ルーティングテーブルを生成する、
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
前記選択手段は、複数の前記無線通信手段についての通信速度、通信品質、セキュリティ強度の少なくともいずれかに基づいて、前記無線通信手段を選択する、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の無線通信装置。
前記ＩＰアドレスの数は、ＩＰｖ４のＩＰアドレスの数とＩＰｖ６のＩＰアドレスの数の総数である、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
前記取得手段は、複数の前記無線通信手段のうちの１つの無線通信手段を用いて、ドメインネームサーバへアクセスして、前記相手方装置に対応するＩＰアドレスを取得する、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
複数の無線通信手段を備え、前記無線通信手段の少なくともいずれかを用いて、通信の相手方装置と通信を行う無線通信装置における無線通信方法であって、
取得手段が、前記相手方装置に対応するＩＰアドレスを取得する取得工程と、
設定手段が、取得した前記ＩＰアドレスの数に応じた数の前記無線通信手段と、当該ＩＰアドレスとを用いて、前記相手方装置との通信を設定する設定工程と、
を備えることを特徴とする無線通信方法。
複数の無線通信手段を備え、前記無線通信手段の少なくともいずれかを用いて、通信の相手方装置と通信を行う無線通信装置に備えられたコンピュータに、
前記相手方装置に対応するＩＰアドレスを取得する取得工程と、
取得した前記ＩＰアドレスの数に応じた数の前記無線通信手段と、当該ＩＰアドレスとを用いて、前記相手方装置との通信を設定する設定工程と、
を実行させるためのプログラム。