JP6055858B2

JP6055858B2 - 切替システム

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Publication number: JP6055858B2
Application number: JP2015045055A
Authority: JP
Inventors: 英樹原; 松本　潤; 潤松本
Original assignee: Bank of Tokyo Mitsubishi UFJ Trust Co
Current assignee: MUFG Bank Ltd
Priority date: 2015-03-06
Filing date: 2015-03-06
Publication date: 2016-12-27
Anticipated expiration: 2035-03-06
Also published as: JP2016165072A

Description

本発明は、複数の通信回線を切り替えるための切替システムなどに関する。

従来、高い信頼性を確保するために、複数の通信回線を用いる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１においては、光伝送回線を二重化して冗長化しており、高い信頼性を確保している。

一方、近年、携帯電話に代表される無線通信回線の技術が発達し（例えば、特許文献２参照。）、光伝送経路程度の通信速度が得られるようになってきた。特に、ＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）やＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄといった移動通信システムの規格が実用化に向けて検討され、高速の無線通信が手軽に利用できるようになってきた。また、移動通信事業者として、回線を保有している純粋な事業者に加え、純粋な事業者から回線を借りてサービスを行う仮想移動体通信事業者が参入し、より安価に無線通信が利用できるようになってきている。

特開２０１４−１０７８２３号公報特開２０１５−２３３０３号公報

無線通信回線による通信は不安定な状況に陥り、通信回線の通信性能が一時的に大きく損なわれる場合がある。このため、無線通信における通信性能が損なわれる場合に備えて、有線通信に切り替えることが考えられる。しかし、無線通信が手軽に安価に利用できる今日においては、有線通信回線を切り替えるための設備のコストを節減するべきであるという課題がある。また、どのような基準により有線通信に切り替えるべきか、また、どのような手順により有線通信に切り替えるべきかが明確ではないという課題がある。

そこで、以下では、これらの課題を解決することを目的の一つとして、開示を行う。

本発明の一実施形態として、端末がサーバとの通信に使用する通信回線を切り替える切替システムを提供する。切替システムは、評価部と、切替部とを有する。評価部は、無線通信回線を介して応答装置へ送信される応答の要求の電文の送信に対して前記応答装置より返信される応答の電文の受信に関する情報に基づいて、前記無線通信回線の通信性能を評価する。切替部は、評価部による評価により無線通信回線の通信性能が第１の条件を満たさなければ、端末が前記サーバとの通信に使用する回線を前記無線通信回線とは異なる通信回線に切り替える。

本願発明によれば、通信回線を切り替えるための設備のコストを低減することができる。

本発明の一実施形態に係る通信システムの機能ブロック図（Ａ）本発明の一実施形態に係る通信システムにおけるルーティング情報の一例図；（Ｂ）本発明の一実施形態に係る通信システムにおけるルーティング情報の一例図（Ａ）本発明の一実施形態に係るシステムにおける通信時のシーケンス図；（Ｂ）本発明音一実施形態に係るシステムにおける通信時のシーケンス図本発明の一実施形態に係るシステムに用いられる切替装置の機能ブロック図本発明の一実施形態に係るシステムに用いられる切替装置をシステムとして構成した機能ブロック図本発明の一実施形態に係るシステムに用いられる切替装置による処理のフローチャート本発明の一実施形態に係るシステムに用いられる切替装置による処理のフローチャート本発明の一実施形態に係る通信システムの機能ブロック図本発明の一実施形態に係る通信システムにおけるルーティング情報の一例図本発明の一実施形態に係るシステムに用いられる切替装置による処理のフローチャート本発明の一実施形態に係るシステムに用いられるルータによる処理のフローチャート

以下、本願発明を実施するための形態について、複数の実施形態により説明する。なお、本願発明は、以下に説明する複数の実施形態に限定されることはなく、種々の変形を加えて実施することもできる。

（実施形態１）
図１は、本願発明の実施形態１に係る通信システムの機能ブロック図を示す。図１に示すように、通信システム１００は、端末システム１０１とサーバシステム１０２とを有する。端末システム１０１とサーバシステム１０２とは、アクセスポイント１０３を介して通信を行うことができる。

端末システム１０１とサーバシステム１０２とが通信を行う場合、端末システム１０１とサーバシステム１０２とは、第１に、基地局１０４を介する無線通信回線１０５を用いることができ、さらに基地局１０４とアクセスポイント１０３とを接続する通信回線を用い、アクセスポイント１０３を介して通信を行うことができる。無線通信回線１０５としては、移動体無線通信回線を用いることができる。代表的な例としては、携帯電話の通信用に提供される通信回線を挙げることができる。また、基地局１０４とアクセスポイント１０３との間の通信回線としては、例えば、専用線を用いる通信回線を用いることができる。また、基地局１０４とアクセスポイント１０３との間に、別のアクセスポイントが存在し、基地局と別のアクセスポイントとの間は、無線通信回線１０５のサービスを提供する移動通信事業者が使用する回線を用い、別のアクセスポイントとアクセスポイント１０３との間は、専用線を使用する回線を用いることもできる。このように、基地局１０４とアクセスポイント１０３とを介して、端末システム１０１とサーバシステム１０２とが通信を行う通信回線を第１の通信回線という。

また、端末システム１０１とサーバシステム１０２とが通信を行う場合、端末システム１０１とサーバシステム１０２とは、第２に、通信回線１０６を用いることができる。この場合、通信回線１０６は、無線通信回線１０５とは異なる通信回線である。例えば、光ファイバーや銅線ケーブルを用いる有線通信であり、代表的な例としては、固定電話が接続される有線回線であり、より具体的には、ＩＳＤＮ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＳｅｒｖｉｃｅｓＤｉｇｉｔａｌＮｅｔｗｏｒｋ）回線である。ＩＳＤＮは、基本速度インターフェース（ＢａｓｉｃＲａｔｅＩｎｔｅｒｆａｃｅ）の１データチャネルあたり最大で６４Ｋｂｐｓの通信速度のサービスを提供し、移動体無線通信回線の通信速度よりも一般的には低い。しかしＩＳＤＮの通信速度は事実上保証されており、また、信頼性が高く、専用線を敷設するよりも安価である。通信回線１０６を第２の通信回線という場合がある。なお、通信回線１０６は、無線通信回線１０５のサービスを提供する事業者とは異なる事業者により提供される無線通信回線であってもよい。例えば、無線通信回線１０５よりも通信速度が劣るが、通信費用を安価に提供する事業者により提供される無線通信回線であってもよい。

第１の通信回線において特徴的な点の一つは、無線通信回線１０５を使用する端末装置（あるいは端末という場合がある。）が端末システム１０１に備えられている点である。また、第２の通信回線において特徴的な点の一つは、通信回線１０６を使用する端末装置が端末システム１０１に備えられている点であり、第１の通信回線とは異なる通信回線である点である。

端末システム１０１は、図１においては、１または複数の端末１１１、１１２、１１３と、ＬＡＮスイッチ１１４と、第１ルータ１１５と、第２ルータ１１７と、切替装置１１６とを有する。

１または複数の端末１１１、１１２、１１３は、サーバシステム１０２と通信を行うための装置である。例えば、サーバシステム１０２に撮影画像を送信する監視カメラであったり、サーバシステム１０２に売上データを送信し店舗に備えられているＰＯＳ（ＰｏｉｎｔｏｆＳａｌｅｓｙｓｔｅｍ）端末であったり、銀行などの金融機関のサーバシステム１０２と通信を行い、金融機関の支店やコンビニエンスストアあるいは無人店舗に備えられるＡＴＭ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＴｅｌｌｅｒＭａｃｈｉｎｅ）やＣＤ（ＣａｓｈＤｉｓｐｅｎｓｅｒ）であったり、サーバシステム１０２に天候などの測候データを送信する測候装置などであったりすることができる。

ＬＡＮスイッチ１１４は、いわゆるリピータであり、１または複数の端末１１１、１１２、１１３が送信する通信データ（電文あるいはパケット）を第１ルータ１１５、第２ルータ１１７に中継したり、第１ルータ１１５、第２ルータ１１７が複数の端末１１１、１１２、１１３に向けて送信する通信データを１または複数の端末１１１、１１２、１１３に中継したりする。また、複数の端末１１１、１１２、１１３の間の通信データの中継を行う。また、ＬＡＮスイッチ１１４の具体的な例としては、Ｌ２スイッチを挙げることができる。

第１ルータ１１５は、インターフェースとして少なくともＡ１およびＡ２を有し、それぞれのインターフェースにより受信された通信データを、通信データの宛て先（ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ）に応じて、適切なインターフェースから送信する。Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎに応じて、適切なインターフェースから送信するためには、ルーティングテーブルに格納されているルーティング情報が参照されることが通常である。本実施形態においては、通常時においては、第１ルータ１１５のルーティング情報は、基本的には、Ａ１により受信された通信データをＡ２から送信し、Ａ２により受信された通信データをＡ１から送信するように設定されている。Ａ１は、ＬＡＮスイッチ１１４に接続され、Ａ２は、無線通信回線１０５に接続されている。これにより、通常時においては、端末１１１、１１２、１１３とサーバシステム１０２とは、無線通信回線１０５を使用して通信を行うことができる。しかし、後述するように、無線通信回線１０５の通信性能が悪化したことが切替装置１１６により検出されると、第１ルータ１１５のルーティング情報は、Ａ１により受信された通信データをＡ１から第２ルータに向けて送信するように変更される。これにより、第２ルータ１１７を介して、端末１１１、１１２、１１３とサーバシステム１０２とは、通信回線１０６を使用して通信を行うことができる。なお、通信性能の悪化には、通信回線に障害が発生し、通信回線を用いて通信ができない状態も含む。

なお、第１ルータ１１５は、基地局１０４との無線通信回線１０５による通信が確立していない状態において、Ａ２から通信データを送信する場合には、基地局１０４との無線通信回線１０５による通信を確立させてから、Ａ２から通信データを送信する。例えば、Ａ２にＩＰアドレスなどのネットワークアドレスが設定されていない場合には、基地局１０４などとの所定のプロトコルによる通信を行い、Ａ２に設定するネットワークアドレスを設定する。

切替装置１１６は、端末１１１、１１２、１１３がサーバシステム１０２のサーバと通信をするために使用する回線を切り替えるための装置である。切替装置１１６は、端末１１１、１１２、１１３がサーバシステム１０２のサーバと通信をするために使用する回線を、無線通信回線１０５と通信回線１０６とのいずれかに切り替えるための処理を行う。具体的には、応答装置１２１と無線通信回線１０５を介して通信を行い、無線通信回線１０５の通信性能を評価し、評価の結果に応じて、切り替えを行う。図１においては、切替装置１１６は、第１ルータ１１５に直接接続されているが、ＬＡＮスイッチ１１４に接続されていてもよい。また、第１ルータ１１５を介さずに、無線通信回線１０５を使用して応答装置１２１と通信を行ってもよい。詳細については、後述する。

第２ルータ１１７は、インターフェースとしてＡ３およびＡ４を有し、それぞれのインターフェースにより受信された通信データを、通信データの宛て先に応じて、適切なインターフェースから送信する。第２ルータ１１７のルーティング情報は、基本的には、Ａ３により受信された通信データをＡ４から送信し、Ａ４により受信された通信データをＡ３に送信するように設定されている。Ａ３は、ＬＡＮスイッチ１１４に接続され、Ａ４は、通信回線１０６に接続されている。これにより、無線通信回線１０５の通信性能が悪化していることが切替装置１１６により検出されると、第１ルータ１１５は、Ａ１により受信される通信データをＡ３に送信する。また、第２ルータ１１７は、Ａ３により受信される通信データを、Ａ４から送信し、Ａ４により受信される通信データは、Ａ３から送信する。これにより、端末１１１、１１２、１１３とサーバシステム１０２とは、通信回線１０６を使用して通信を行うことができる。

なお、第２ルータ１１７は、通信回線１０６による通信が確立していない状態において、Ａ４から通信データを送信する場合には、通信回線１０６による通信を確立させてから、Ａ４から通信データを送信する。例えば、通信回線１０６がＩＳＤＮなどの電話回線であれば、Ａ４に接続されているモデムによりダイアルアップを行い、アクセスポイント１０３との通信を確立させてから、Ａ４にネットワークアドレスを設定し、Ａ４から通信データを送信する。

なお、Ａ２に設定されるネットワークアドレスと、Ａ４に設定されるネットワークアドレスとは異なることが望ましい。もし、Ａ２に設定されるネットワークアドレスと、Ａ４に設定されるネットワークアドレスとが同じになると、サーバシステム１０２から端末システム１０１を宛て先とする通信データを送信する場合、アクセスポイント１０３などにおいて、無線通信回線１０５の通信性能を監視し、アクセスポイント１０３などに格納されているルーティング情報の変更をする必要が発生する。つまり、アクセスポイント１０３においても、無線通信回線１０５の通信性能を監視する必要が発生する。もし、この監視の結果と切替装置１１６による通信性能の監視の結果とに齟齬が発生すると、端末システム１０１とサーバシステム１０２との通信が不能となる場合が発生し得る。しかし、Ａ２に設定されるネットワークアドレスと、Ａ４に設定されるネットワークアドレスとを異ならせれば、アクセスポイント１０３などに格納されているルーティング情報の変更をする必要がなくなり、アクセスポイント１０３において無線通信回線１０５の通信性能を監視する必要がなくなる。これにより、より低いコストにより、高い信頼性を有する通信システム１００を実現することができる。

アクセスポイント１０３は、端末システム１０１とサーバシステム１０２との通信を中継する。アクセスポイント１０３は、端末システム１０１側にインターフェースＢ２、Ｂ３を備え、それぞれが第１ルータ１１５、第２ルータ１１７との通信データの送受信を行う。また、アクセスポイント１０３は、サーバシステム１０２側にインターフェースＢ４を備え、サーバシステム１０２のインターフェースＢ５との通信データの送受信を行う。なお、アクセスポイント１０３は、図１においては、一台の装置であるとして示されるが、複数の装置から構成されていてもよく、例えば、異なる装置がそれぞれインターフェースＢ２、Ｂ３を有していてもよい。また、インターフェースＢ４は、実際には、複数のインターフェースにより構成されていてもよい。

応答装置１２１は、切替装置１１６が送信した通信データ（応答の要求の通信データという）を受信すると、切替装置に応答の通信データの返信を行う。応答装置１２１は、インターフェースＢ１を備える。また、図１においては、Ｂ１は、基地局１０４とアクセスポイント１０３との間に接続されている。ただし、本発明は、これに限定されるものではなく、応答装置１２１は、基地局１０４またはアクセスポイント１０３に直接接続されていたり、あるいは、サーバシステム１０２に接続されていたりしてもよい。応答装置１２１についての特徴の一つは、無線通信回線１０５を介して切替装置１１６と通信を行う点である。これにより、無線通信回線１０５の通信性能を評価することができる。

なお、サーバシステム１０２は、１または複数のサーバにより構成されるシステムである。端末１１１、１１２、１１３はサーバシステムを構成する１または複数のサーバと、以下に説明するように無線通信回線１０５と通信回線１０６とのいずれかを使用して通信を行うことができる。

図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、ルーティング情報の一例を示す。

図２（Ａ）は、端末システム１０１とサーバシステム１０２とが、無線通信回線１０５を介して通信を行う場合の、端末１１１、１１２および１１３、第１ルータ１１５ならびに第２ルータ１１７のルーティング情報を示す。端末１１１、１１２および１１３のルーティング情報は、「＊ｖｉａＡ１」となっている。「＊」はいかなるネットワークアドレスにマッチするワイルドカードであり、「Ａ１」は、第１ルータ１１５のインターフェースＡ１である。したがって、「＊ｖｉａＡ１」は、いかなるネットワークアドレス宛の通信データは、Ａ１に送信することを表わす。すなわち、Ａ１は、端末１１、１１２および１１３のデフォルトゲートウェイとなっている。

第１ルータ１１５のルーティング情報は、「Ｂ５ｖｉａＡ２」、「Ｂ１ｖｉａＡ２」となっている。これにより、サーバシステム１０２の備えるＢ５を宛て先とする通信データは、Ａ２から送信し、応答装置１２１を宛て先とする通信データもＡ２から送信することを表わす。したがって、第１ルータ１１５は、端末１１１、１１２および１１３からサーバシステム１０２を宛て先とする通信データを受信すると、Ａ２から送信を行い、切替装置１１６から応答装置１２１を宛て先とする通信データを受信すると、Ａ２から送信を行う。

第２ルータ１１７のルーティング情報は、「Ｂ５ｖｉａＡ４」となっている。これにより、もし、第２ルータ１１７がサーバシステム１０２の備えるＢ５を宛て先とする通信データを受信した場合には、Ａ４から送信を行うことになる。ただし、端末システム１０１とサーバシステム１０２とが、無線通信回線１０５を介して通信を行っている場合には、このようなことは通常は発生しないのが好ましい。例えば、無線通信回線１０５の通信性能が良好である場合、無線通信回線１０５による通信速度が通信回線１０６より大きい場合には、大きい通信速度により通信が行える。

なお、通信性能が良好である、あるいは悪化していない（不芳ではない）とは、通信性能が一定の条件を満たす場合であると言い換えることができる。以下に説明するように、切替装置１１６が応答装置１２１に応答の要求を送信してから、応答装置１２１から応答の要求に対する応答が受信できず、または、受信できたとしても受信までの所要時間が定められた値を超えることを、一定の条件を満たさないことと定義することができる。また、切替装置１１６が応答装置１２１に応答の要求を複数回、順次、送信してから、応答装置１２１から応答の要求に対する応答が受信されるまでの複数回の所要時間それぞれが定められた値を超えることを一定の条件を満たさないことと定義することができる。

図２（Ｂ）は、端末システム１０１とサーバシステム１０２とが、通信回線１０６を介して通信を行う場合の、端末１１１、１１２および１１３、第１ルータ１１５ならびに第２ルータ１１７のルーティング情報を示す。端末１１１、１１２および１１３ならびに第２ルータ１１７のルーティング情報は、図２（Ａ）と同じである。

しかし、第１ルータ１１５のルーティング情報は、図２（Ａ）においては「Ｂ５ｖｉａＡ２」となっていたのが、「Ｂ５ｖｉａＡ３」となっている。これにより、端末１１１、１１２および１１３のいずれかがサーバシステム１０２のＢ５宛ての通信データを送信すると、一端、Ａ１により受信され、第１ルータ１１５は、Ａ１からＡ３に送信することになる。Ａ３がＢ５を宛て先とする通信データを受信すると、Ａ４から送信する。したがって、端末１１１、１１２および１１３のいずれかがサーバシステム１０２のＢ５を宛て先とする通信データを送信すると、通信回線１０６を介して通信が行われることになる。しかし、図２（Ｂ）においても、図２（Ａ）と同様に「Ｂ１ｖｉａＡ２」のルーティング情報があるので、切替装置１１６が応答装置１２１へ送信する通信データは、依然として、Ａ２から送信され、無線通信回線１０５が使用されて応答装置１２１へ送信される（ただし、無線通信回線１０５に障害が発生し、無線通信回線１０５が使用不能になると、切替装置１１６が応答装置１２１へ送信する通信データはロスト状態となる）。

したがって、無線通信回線１０５の通信性能が良好であれば、第１ルータ１１５に「Ｂ５ｖｉａＡ２」のルーティング情報を設定し、無線通信回線１０５の通信性能が悪化したり、使用不能となったりすれば、第１ルータ１１５に、「Ｂ５ｖｉａＡ２」のルーティング情報に代えて「Ｂ５ｖｉａＡ３」のルーティング情報を設定する。これにより、無線通信回線１０５の通信性能が悪化したり、使用不能となったりしても、端末システム１０１とサーバシステム１０２とは、通信回線１０６を介して、通信を行うことができる。

なお、図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すルーティング情報は、端末１１１、１１２および１１３からサーバシステム１０２に向けて通信データが送信される場合に使用されるルーティング情報であり、サーバシステム１０１から端末１１１、１１２および１１３へ向けて通信データが送信される場合に使用されるルーティング情報は省略してある。

図３（Ａ）および図３（Ｂ）それぞれは、端末１１１、１１２および１１３、第１ルータ１１ならびに第２ルータ１１７のルーティング情報が図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示す情報である場合の通信のシーケンス図を示す。

図３（Ａ）を参照すると、ステップＳ２０１において、切替装置１１６が応答装置１２１に対して応答の要求を送信すると、応答の応急は、第１ルータ１１５により受信される。ステップＳ２０２において、第１ルータ１１５は、無線通信回線１０５を介して基地局１０４へ応答の要求を送信する。ステップＳ２０３において、基地局１０４から、応答の要求が応答装置１２１へ送信される。

ステップＳ２０４において、応答装置１２１は、応答の要求に対する応答を返信する。この応答は、基地局１０４に受信される。ステップＳ２０５において、基地局１０４は、応答を、無線通信回線１０５を介して第１ルータ１１５に送信する。ステップＳ２０６において、第１ルータ１１５は、切替装置１１６へ応答を送信する。ステップＳ２０１における応答の要求に対するステップＳ２０６における応答が、所定時間内に切替装置１１６が受信できれば、切替装置１１６は、無線通信回線１０５の通信性能が良好であると判断する。そこで、第１ルータ１１５に、「Ｂ５ｖｉａＡ２」のルーティング情報が設定される。この設定は、例えば切替装置１１６が行うことができる。

したがって、ステップＳ２０７において、端末１１１、１１２および１１３のいずれかがサーバシステム１０２を宛て先とする通信データである送信データを第１ルータ１１５に送信すれば、ステップＳ２０８において、第１ルータ１１５は、送信データを、無線通信回線１０５を介して基地局１０４に送信する。ステップＳ２０９において、基地局１０４は、サーバシステム１０２に向けて、送信データを送信する。

サーバシステム１０２が、送信データを受信すると、ステップＳ２１０において、送信データに対する返信データである通信データを基地局１０４に向けて送信する。基地局１０４が返信データを受信すると、ステップＳ２１１において、無線通信回線１０５を介して、第１ルータ１１５に送信する。第１ルータ１１５が返信データを受信すると、ステップＳ２１２において、第１ルータ１１５は、返信データを端末１１１、１１２および１１３のいずれかに送信する。

一方、図３（Ｂ）は、無線通信回線１０５の通信性能が悪化した場合のシーケンス図である。ステップＳ２１３において、切替装置１１６が応答の要求を第１ルータ１１５に送信する。第１ルータ１１５は、受信した要求を「Ｂ１ｖｉａＡ２」のルーティング情報に従って、基地局１０４に送信しようとする。しかし、ここで、無線通信回線１０５の通信性能が悪化し、要求に対する応答が応答装置１２１に受信されず、または、所定の時間以内に応答装置１２１からの応答が切替装置１１６により受信されなければ、第１ルータ１１５に「Ｂ５ｖｉａＡ３」のルーティング情報が設定される。

したがって、ステップＳ２１４において、端末１１１、１１２および１１３のいずれかがサーバシステム１０２宛ての送信データを第１ルータ１１５に送信すれば、ステップＳ２１５において、第１ルータ１１５は、送信データを第２ルータ１１７へ送信する。ステップＳ２１６において、第２ルータは、送信データを、通信回線１０６を介して、サーバシステム１０２に向けて送信する。

サーバシステム１０２が、送信データを受信し、返信データをステップＳ２１７において送信すると、通信回線１０６を介して、第２ルータ１１７に送信される。第２ルータ１１７は、ステップＳ２１８において、第１ルータ１１５に返信データを送信し、第１ルータ１１５は、ステップＳ２１９において、返信データを端末１１１、１１２および１１３のいずれかに送信する（あるいは、第２ルータ１１７は、端末１１１、１１２および１１３のいずれかに直接送信せずに、返信データを第１ルータ１１５に送信することもできる。）。

また、無線通信回線１０５の通信性能が良好になれば、切替装置１１６からの要求に対する応答が応答装置１２１より所定の時間内に受信できることが検出される。そこで、第１ルータ１１５に「Ｂ５ｖｉａＡ３」のルーティング情報に代えて、「Ｂ５ｖｉａＡ２」を設定する。

したがって、端末１１１、１１２、１１３は、サーバシステム１０２のサーバと無線通信回線１０５と通信回線１０６とのいずれかを使用して通信を行うことができる。

図４Ａは、切替装置１１６の機能ブロック図を示す。切替装置１１６は、発信部４０１と、受信部４０２と、評価部４０３と、切替部４０４とを有する。

発信部４０１は、応答装置１２１に向けて応答の要求の通信データ（以後、応答の要求と略記する場合がある。）を発信し送信する。応答の要求は、無線通信回線１０５を使用して、応答装置１２１に送信される。この応答の要求は、具体的には、Ｂ１のＩＰアドレスを宛て先とするＩＣＭＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＣｏｎｔｒｏｌＭｅｓｓａｇｅＰｒｏｔｏｃｏｌ）のｅｃｈｏｒｅｑｕｅｓｔとすることができる。ＩＣＭＰは、インターネットにおける基本的なプロトコルであるため、インターネットに接続できる機器であれば通常処理することができる。このため、応答の要求の通信データをＩＣＭＰに基づくものにすることにより、応答装置１２１を特殊な装置とする必要がなくなる。

発信部４０１は、一定の時間間隔で複数の応答の要求を送信してもよい。例えば、２秒おきに応答の要求を送信する。また、通信性能の良好なときは、応答の要求の送信間隔を大きくし、通信性能が良好な状態から良好でない状態に変化し始めると、例えば、応答の要求の送信から応答の受信までの時間が長くなりはじめると、応答の要求の送信間隔を小さくするように、送信間隔を変化させてもよい。これにより、通信性能の良好なときに、応答の要求と応答との送受信により、無線通信回線１０５の帯域を圧迫することを防止することができる。

受信部４０２は、発信部４０１が応答装置１２１に向けて送信した応答の要求に対する応答の通信データ（以後、応答と略記する場合がある。）を受信する。図１においては、応答装置１２１に向けて送信した応答の要求に対する応答は、無線通信回線１０５を介して受信される。ただし、応答の要求と応答とのすくなくともいずれか一方が、無線通信回線１０５を使用して送信されればよい。例えば、応答の要求は、無線通信回線１０５を使用して切替装置１１６から応答装置１２１へ送信され、応答は、図示しない第３の回線を使用して応答装置１２１から切替装置１１６へ送信されてもよい。もちろん、応答の要求と応答との両方が無線通信回線１０５を使用して送信されるようになっていてもよい。

発信部４０１が応答の要求を送信すると、送信時刻の情報を受信部４０２に伝達し、受信部４０２は、応答の要求を受信すると、応答の要求を受信した時刻および伝達された送信時刻の情報から、応答の要求が送信された時刻から応答の要求を受信した時刻を算出し、評価部４０３に伝達することができる。また、受信部４０２が、所定の時間内に応答の要求を受信できなければ、タイムアウトした旨の情報を評価部４０３に伝達することもできる。

所定の時間の長さとしては、発信部４０１の応答の要求の送信間隔の長さ以下とすることができる。例えば、発信部４０１が２秒おきに応答の要求を送信する場合には、所定の時間を２．０秒または１．９秒などとすることができる。また、逆に定義すると、発信部４０１の応答の要求の送信間隔の長さを所定の時間の長さ以上とすることもできる。

評価部４０３は、受信部４０２から伝達される情報に基づいて、無線通信回線１０５の通信性能を評価する。例えば、応答の要求に対して応答が受信されず、または、応答の要求の送信から応答が受信されるまでの時間が所定の時間内でなければ、無線通信回線１０５の通信性能が一定の条件を満たさないと評価する。また、そうでなければ、無線通信回線１０５の通信性能は一定の条件を満たすと評価する。無線通信回線１０５の通信性能が一定の条件を満たさない場合を、無線通信回線１０５の通信性能は良好でない（不芳である）とし、無線通信回線１０５の通信性能が一定の条件を満たす場合を、無線通信回線１０５の通信性能は良好であるとすることができる。評価部４０３の評価の結果は、切替部４０４に伝達される。

切替部４０４は、評価部４０３から伝達される評価の結果に応じて、端末１１１、１１２、１１３がサーバシステム１０２のサーバとの通信に使用する回線を無線通信回線１０５と通信回線１０６とのいずれ選択を行い、必要な設定を行い、回線の切り替えを行う。すなわち、評価部４０３により、無線通信回線１０６の通信性能が良好であると評価されれば、無線通信回線１０６を選択し、無線通信回線１０６を使用するように切り替える。また、無線通信回線１０６の通信性能が良好でないと評価されれば、通信回線１０６を選択し、通信回線１０６を使用するように切り替える。この切り替えは、例えば、第１ルータ１１５のルーティング情報を変更して設定する。端末１１１、１１２、１１３が無線通信回線１０５を使用してサーバシステム１０２のサーバと通信をおこなうルーティング情報が第１ルータ１１５に設定されている状態で、評価部４０３から伝達される評価が、通信性能は良好でない評価であるとする。このとき、切替部４０４は、端末１１１、１１２、１１３とサーバシステム１０２のサーバとの通信に使用する回線として通信回線１０６を使用するように、第１ルータ１１５のルーティング情報を設定する。また、端末１１１、１１２、１１３が通信回線１０６を使用してサーバシステム１０２のサーバと通信を行うルーティング情報が第１ルータ１１５に設定されている状態で、評価部４０３から伝達される評価が、通信性能が良好である評価であるとする。このとき、切替部４０４は、端末１１１、１１２、１１３とサーバシステム１０２のサーバとの通信に使用する回線として無線通信回線１０５を使用するように、第１ルータ１１５のルーティング情報を変更して設定する。このように、切替部４０４は、無線通信回線１０５の通信性能が良好であれば、無線通信回線１０５が使用されるように、また、無線通信回線１０５の通信性能が良好でなくなれば、通信回線１０６が使用されるように制御を行う。

なお、評価部４０３は、発信部４０１から応答の要求が送信される都度、応答の要求に対する応答が所定の時間内に受信されるかどうかにより、通信性能の評価を行うと、無線通信回線１０５と通信回線１０６との選択が短時間で切り替わることが繰り返され、端末システム１０１とサーバシステム１０２との通信が不安定にあることがある。そこで、評価部４０３は、発信部４０１からの応答の要求に対する応答が所定の時間内に受信されないことが所定の回数続けて発生した場合に、無線通信回線１０５の通信性能が良好でないと評価する。例えば７回続けて、応答の要求に対する応答が所定の時間内に受信されないことが発生した場合に、無線通信回線１０５の通信性能が良好でないと評価する。この場合、発信部４０１が２秒間隔で応答の要求を送信していれば、無線通信回線１０５の通信性能が現実に悪化してから１４秒以上経過してから、無線通信回線１０５から通信回線１０６に切り替わることになる。無線通信回線１０５の通信性能が現実に悪化してからどれだけの時間が経過してから無線通信回線１０５から通信回線１０６に切り替わるかは、通信システム１００の目的などを勘案して決定する。

また、無線通信回線１０５の通信性能が良好でないと評価された後、一回でも応答の要求に対する応答が所定の時間内に受信された場合に、無線通信回線１０５の通信性能が良好であると評価を行うと、実際には、無線通信回線１０５の通信性能が安定していない状態で通信回線１０６から無線通信回線１０５に切り替わることになり好ましくない場合がある。そこで、評価部４０３は、無線通信回線１０５の通信性能が良好でないと評価された後、発信部４０１からの応答の要求に対する応答が所定の時間内に受信されることが所定の回数続けて発生した場合に、無線通信回線１０５の通信性能が良好であると評価を行うようにしてもよい。例えば、１４回続けて、応答の要求に対する応答が所定の時間内に受信されることが発生した場合に、無線通信回線１０５の通信性能が良好であると評価する。この場合、発信部４０１が２秒間隔で応答の要求を送信していれば、無線通信回線１０５の通信性能が現実に良好となってから２８秒以上継続してから、通信回線１０６から無線通信回線１０５に切り替わることになる。無線通信回線１０５の通信性能が現実に良好となってからどれだけの時間が経過してから通信回線１０６から無線通信回線１０５に切り替わるかは、通信システム１００の目的などを勘案して決定する。したがって、無線通信回線１０５の通信性能が所定の条件を満たさなくなり通信回線１０６に切り替わった後に、無線通信回線１０５の通信性能が所定の条件とは異なる条件を満たす場合に、通信回線１０６から無線通信回線１０５に切り替わるようになっていてもよい。

なお、切替装置１１６は、発信部４０１と、受信部４０２と、評価部４０３と、切替部４０４とを全て有している必要はない。すなわち、発信部４０１と、受信部４０２と、評価部４０３と、切替部４０４とのいずれか一以上を含む装置を組み合わせて切替装置１１６とすることもできる。この場合、切替装置１１６は、複数の装置を組み合わせたシステムとして提供される。例えば、図４Ｂに示すように、切替装置（システム）１１６は、通信装置４００−１と、評価切替装置４００−２とを備える。通信装置４００−１は、発信部４０１と、受信部４０２とを備える。また、評価切替装置４００２−は、評価部４０３と、切替部４０４とを備える。このため、切替装置（システム）１１６は、切替装置１１６と同様に動作し、切替装置１１６と置換することができる。この場合、評価切替装置４００−２を本願発明の一実施形態に係る切替システムとすることができる。評価切替装置４００−２を切替システムとする場合、評価切替装置４００−２（切替システム）の評価部４０３は、無線通信回線を介して応答装置へ送信される応答の要求の電文に対して応答装置より返信される応答の電文の受信に関する情報に基づいて、前記無線通信回線の通信性能を評価すると定義することができる。

図５は、切替装置１１６の処理のフローチャートである。ステップＳ５０１の処理として、発信部４０１が、応答の要求を送信する。また、発信部４０１は、受信部４０２に、応答の要求の送信時刻に関する情報を伝達することができる。ステップＳ５０２の処理として、受信部４０２が、タイムアウトせずに応答を受信したかどうかを判断する。すなわち、応答の要求が送信されてから、一定の時間内に応答が受信されたかどうかを判断する。この判断は、例えば受信部４０２が行う。もし、タイムアウトせずに応答を受信した場合には、ステップＳ５０３の処理として、変数ｔの値を０にして処理を終了する。また、タイムアウトせずに応答を受信できなかった場合には、ステップＳ５０４に処理を移行させ、変数ｔの値を例えば１増加させ、処理を終了する。なお、処理が終了すると、例えば所定の時間の長さの経過後に、再び、ステップＳ５０１の処理が開始されるようになっていてもよい。

図６は、切替装置１０１の別の処理のフローチャートである。ステップＳ６０１の処理として、評価部４０３が、変数ｔの値を０とする。ステップＳ６０２の処理として、変数ｔの値が閾値を超えたかどうかを判断する。例えば、変数ｔの値が６を超え７以上となったかを判断する。変数ｔの値が閾値を超えたということは、タイムアウトせずに応答を受信できなかったことが閾値の値より大きい回数続けて発生しているということである。そこで、ステップＳ６０３の処理に移行し、切替部４０４に第１ルータ１１５のルーティングテーブルを書き換え、格納されているルーティング情報を変更する。例えば、「Ｂ５ｖｉａＡ２」を「Ｂ５ｖｉａＡ３」に変更する。

ステップＳ６０４の処理として、変数ｔの値を０とし、ステップＳ６０５の処理として、所定時間のポーズをする。すなわち、ステップＳ６０６の処理への移行の前に一時的に図６の処理を停止する。例えば、２８秒間処理を停止する。この間に、図５の処理が１回以上は実行されるようにする。その後、ステップＳ６０６の処理へ移行し、変数ｔの値が０であるかどうかを判断する。変数ｔの値が０であれば、無線通信回線１０５の通信性能が良好となったことを意味するので、ステップＳ６０７の処理に移行し、第１ルータ１１５のルーティングテーブルを復旧する。例えば、「Ｂ５ｖｉａＡ３」を「Ｂ５ｖｉａＡ２」に変更する。ステップＳ６０６において、変数ｔの値が０でなければ、無線通信回線１０５の通信性能が良好となっていないと判断し、ステップＳ６０４に戻る。

以上のように、本実施形態においては、無線通信回線１０５の通信性能の評価に基づいて、無線通信回線１０５と通信回線１０６との選択が行われる。これにより、無線通信回線１０５の通信性能が良好なときに無線通信回線１０５の回線速度が通信回線１０６より高ければ、高速な通信が行え、無線通信回線１０５の通信性能が良好でなくても、通信回線１０６による通信が確保できる。また、通信性能の評価を切替装置１１６以外、例えばアクセスポイント１０３で行う必要もなくすることができる。

（実施形態２）
図７は、本願発明の実施形態２に係る通信システムの機能ブロック図を示す。実施形態１の機能ブロック図と図７とを比較すると、本実施形態においては、第１ルータのＡ２が無線ＬＡＮルータ７０１のインターフェースＡ５と接続され、無線ＬＡＮルータ７０１のインターフェースＡ６が無線通信回線１０５を介して基地局１０４と通信が可能となっている。

また、本実施形態においては、切替装置７０２は、無線ＬＡＮルータ７０１を制御する。実施形態１においては、例えば切替装置１１６が、第１ルータのルーティング情報を変更していた。一方、本実施形態においては、切替装置７０２は、無線ＬＡＮルータ７０１のＡ５を制御する。より詳細には、無線ＬＡＮルータ７０１のＡ５の動作を停止（シャットダウン）したり、再開させたりする。加えて、本実施形態においては、第１ルータ１１５は、無線ＬＡＮルータ７０１のＡ５との送受信が可能かどうかに応じて、ルーティング情報を書き換える機能を有することができる。

図８は、本実施形態におけるルーティング情報を示し、無線通信回線１０５の通信性能が良好である場合のルーティング情報を示す。端末１１１、１１２および１１３のルーティング情報、第２ルータのルーティング情報は、実施形態１と同様である。本実施形態においては、「Ｂ５ｖｉａＡ２」のルーティング情報を有する。また、無線ルータ７０１は、「Ｂ５ｖｉａＡ６」、「Ｂ１ｖｉａＡ６」のルーティング情報を有する。これにより、第１ルータ１１５から無線ＬＡＮルータ７０１がサーバシステム１０２を宛て先とする通信データを受信すると、Ａ６により送信がされる。また、切替装置７０２からの応答の要求も、Ａ６により送信がされる。

本実施形態においては、第１ルータ１１５は、無線ルータ７０１と通信を行い、Ａ５の送受信の動作が停止していないかどうかを判断する。例えば、第１ルータ１１５は、無線ＬＡＮルータ７０１のＡ５に対して、ＩＣＭＰのｅｃｈｏｒｅｑｕｅｓｔを送信し、それに対する応答があるかどうかを判断することによって、Ａ５の送受信の動作が停止していないかどうかを判断する。すなわち、ＩＣＭＰのｅｃｈｏｒｅｑｕｅｓｔに対する応答があれば、Ａ５の送受信の動作が停止していないと判断する。また、一般に、ルータ同士は、ＲｏｕｔｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌなどのプロトコルを用いてルーティング情報を交換することができるので、第１ルータ１１５は、無線ＬＡＮルータ７０１とルーティング情報を交換することができるかどうかにより、Ａ５の送受信の動作が停止していないかどうかを判断する。もし、第１ルータ７０１が、Ａ５の送受信の動作が停止していると判断すると、「Ｂ５ｖｉａＡ２」のルーティング情報が、「Ｂ５ｖｉａＡ３」に変更される。また、Ａ３の送受信の動作が停止している状態から、ＩＣＭＰのｅｃｈｏｒｅｑｕｅｓｔに対する応答が得られたり、ルーティング情報の交換が可能となったりすれば、Ａ５の送受信の動作が再開していると判断し、「Ｂ５ｖｉａＡ３」のルーティング情報を「Ｂ５ｖｉａＡ２」に変更する。

図９は、本実施形態に係る切替装置７０２の処理のフローチャートである。なお、このフローチャートの前提として、切替装置７０２は、図５のフローチャートの処理も実行するとする。

ステップＳ９０１の処理として、変数ｔの値を０にする。ステップＳ９０２の処理として、変数ｔの値が閾値を超えたかどうかを判断する。もし、変数ｔの値が閾値を超えたと判断すると、ステップＳ９０３に処理を移行させ、切替部４０４は、Ａ５の送受信を停止させる。次にステップＳ９０４の処理として、変数ｔの値を０として、ステップＳ９０５の処理として、所定時間のポーズを行う。ポーズ後に、ステップＳ９０６に処理を移行させ、変数ｔの値が０であれば、無線通信回線１０５の通信性能が良好になったと判断し、ステップＳ９０７の処理において、切替部４０４は、Ａ５の送受信を再開させる。もし、ステップＳ９０６において、変数ｔの値が０でなければ、無線通信回線１０５の通信性能が良好ではないと判断し、ステップＳ９０４に処理を戻す。

図１０は、本実施形態における第１ルータ１１５の処理のフローチャートである。ステップＳ１００１の処理として、無線ＬＡＮルータのＡ５と通信が可能であるかどうかを判断する。もし、通信が可能でないと判断すると、ステップＳ１００２に処理を移行させ、ルーティングテーブルを変更し、「Ｂ５ｖｉａＡ２」のルーティング情報を、「Ｂ５ｖｉａＡ３」に変更する。ステップＳ１００３の処理において、無線ＬＡＮルータのＡ５と通信が可能になるまで待ち、可能になれば、ステップＳ１００４に処理を移行させ、ルーティングテーブルを復旧させる。

本実施形態においては、第１ルータ１１５以外の切替装置７０２などが直接に第１ルータ１１５のルーティング情報を変更する必要がないので、第１ルータ１１５のルーティング情報を切替装置７０２などに記憶させる必要がない。このため、端末システム１０１におけるネットワークの構成の変更があった場合に、第１ルータ１１５以外の切替装置７０２などに記憶させているルーティング情報を変更せずに済む。これにより、実施形態１の効果に加えて、ネットワークの構成の変更に伴うルーティング情報の設定の変更がより簡単になる。

Claims

端末がサーバとの通信に使用する通信回線を切り替える切替システムであり、
無線通信回線を介して応答装置へ送信される応答の要求の電文に対して前記応答装置より返信される応答の電文の受信に関する情報に基づいて、前記無線通信回線の通信性能を評価する評価部と、
前記評価部による評価により前記無線通信回線の通信性能が第１の条件を満たさなければ、前記端末が前記サーバとの通信に使用する回線を有線回線に切り替える切替部と
を有し、
前記通信性能が前記第１の条件を満たさなければ、前記応答の要求の送信間隔を変動する切替システム。
前記評価部は、前記応答の要求の電文を送信してから前記応答の電文が一定の時間以内に受信できないことが第１の閾値回数を超えて続けて検出すれば、前記無線通信回線の通信性能は前記第１の条件を満たさないとの評価を行う請求項１に記載の切替システム。
前記切替部は、前記評価部による評価により前記無線通信回線の通信性能が第２の条件を満たせば、前記端末の前記サーバとの通信に使用する回線を前記無線通信回線に切り替える請求項１または２に記載の切替システム。
前記評価部は、前記無線通信回線の通信性能は前記第１の条件を満たさないとの評価を行った後、応答の要求の電文を送信してから応答の電文を一定の時間以内に受信することが第２の閾値回数を超えて続けて検出すれば、前記無線通信回線の通信性能は前記第２の条件を満たすとの評価を行う請求項３に記載の切替システム。
前記切替部は、前記評価部による評価により前記無線通信回線の通信性能が前記第１の条件を満たさなければ、前記無線通信回線に接続される無線ＬＡＮルータに前記端末のデフォルトゲートウェイとなるルータとの通信を停止させ、前記ルータのルーティング情報を前記端末が前記サーバと有線回線を使用して通信するルーティング情報に変更させる請求項１から請求項４のいずれか一に記載の切替システム。
前記切替部は、前記評価部による評価により前記無線通信回線の通信性能が第２の条件を満たせば、前記無線ＬＡＮルータに前記ルータとの通信を開始させ、前記ルータのルーティング情報を前記端末が前記サーバと前記無線通信回線を使用して通信するルーティング情報に変更させる、請求項５に記載の切替システム。
前記切替部は、前記評価部による評価により前記無線通信回線の通信性能が前記第１の条件を満たさなければ、前記端末のデフォルトゲートウェイとなるルータのルーティング情報を前記端末が前記サーバと有線回線を使用して通信するルーティング情報に変更させる請求項１から請求項４のいずれか一に記載の切替システム。
前記切替部は、前記評価部による評価により前記無線通信回線の通信性能が第２の条件を満たせば、前記ルータのルーティング情報を前記端末が前記サーバと前記無線通信回線を使用して通信するルーティング情報に変更させる請求項７に記載の切替システム。