JP6082623B2 - 端末、通信システムおよびコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、端末、通信システムおよびコンピュータプログラムに関する。

従来、図３に示されるモバイルルータ１００が知られている。モバイルルータ１００は、ＷＡＮ（Wide Area Network）側のネットワークインタフェースＩＦａ，ＩＦｂとＬＡＮ（Local Area Network）側のネットワークインタフェースＩＦｃを有し、ＷＡＮとＬＡＮの間のルーティングを行う。図３の例では、ＷＡＮ側において、ネットワークインタフェースＩＦａはＬＴＥ網の基地局２０１と接続可能であり、ネットワークインタフェースＩＦｂはＷｉＭＡＸ網の基地局２０２と接続可能である。一方、ＬＡＮ側において、ネットワークインタフェースＩＦｃは端末３００と接続可能である。ネットワークインタフェースＩＦｃとしては、例えば、ＷｉＦｉなどの無線ＬＡＮが知られている。

図３において、モバイルルータ１００は、ＷＡＮ側のネットワーク状態に応じて、自動的に、接続するＷＡＮを切り替える機能を有する。例えば、ＬＴＥ網の基地局２０１と接続している場合において基地局２０１間の通信断の発生時や品質測定結果が悪い時に、ＷｉＭＡＸ網の基地局２０２へ自動的に接続を切り替える。すると、モバイルルータ１００のＷＡＮ側ではネットワークインタフェースＩＦａ（ＩＰアドレスＡ）からネットワークインタフェースＩＦｂ（ＩＰアドレスＢ）に、使用するネットワークインタフェースが切り替わるので、ＩＰアドレスの変更が発生する。

上記したモバイルルータ１００におけるＷＡＮ側のＩＰアドレスの変更が発生すると、端末３００が通信中のセッションは継続できなくなりセッション断が発生する（例えば、非特許文献１参照）。この場合、端末３００は、自己の通信要求がタイムアウトしてから、セッションの再確立を行う（例えば、非特許文献２参照）。また、非特許文献１では、ネットワーク上にホームエージェント装置（Home Agent）を設け、ネットワークの切替が発生しても、モバイルＩＰによりＩＰアドレスを変更しない仕組みを提案している。

福山陽祐，鈴木秀和，渡邊晃，"IPv4 移動体通信において携帯電話網と無線LAN間をシームレスに移動する方式の提案"，マルチメディア，分散，協調とモバイル（DICOMO2011）シンポジウム論文集，Vol.2011，No.1，pp.1115-1120，Jul.2011． W.Richard Stevens，"TCP/IP Illustrated Volume 1: The Protocols"，Addison-Wesley Professional，1993年12月31日

上述したように従来のモバイルルータでは、ＷＡＮ側のネットワークの切替が発生した場合、端末のセッション断が発生するが、その端末のセッション再開までには、端末の通信要求のタイムアウトまで待たなければならない。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、ネットワークの切替によるセッション断に対してセッション再開までの時間短縮に寄与できる、端末、通信システムおよびコンピュータプログラムを提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る端末は、端末側の第１のネットワークインタフェースと、前記第１のネットワークインタフェースとの間でＩＰパケットを入出力する複数の第２のネットワークインタフェースとを有するネットワーク切替装置の前記第１のネットワークインタフェースとの間でデータを送受する端末であり、前記ネットワーク切替装置は、各ネットワークインタフェースに入出力するＩＰパケットを解析し、解析したＩＰパケットに関する前記端末に対応するＩＰアドレスを示すパケット解析情報を出力する解析部と、前記パケット解析情報を記録し、ネットワーク切替情報が入力されると、前記記録から前記端末に対応するＩＰアドレスを取得して出力する管理部と、前記管理部から出力されたＩＰアドレスを宛先とするネットワーク切替通知メッセージを作成する作成部と、を備え、前記ネットワーク切替通知メッセージを前記第１のネットワークインタフェースから送信させ、前記端末は、前記ネットワーク切替装置の前記第１のネットワークインタフェースから送信された前記ネットワーク切替通知メッセージを受信すると、通信中のセッションのセッション断に対して、自己の通信要求のタイムアウトを待たずにセッションの再確立を行う通信部を備える、ことを特徴とする。
本発明に係る通信システムは、端末側の第１のネットワークインタフェースと、前記第１のネットワークインタフェースとの間でＩＰパケットを入出力する複数の第２のネットワークインタフェースとを有するネットワーク切替装置と、前記ネットワーク切替装置の前記第１のネットワークインタフェースとの間でデータを送受する端末と、を備える通信システムにおいて、前記ネットワーク切替装置は、各ネットワークインタフェースに入出力するＩＰパケットを解析し、解析したＩＰパケットに関する前記端末に対応するＩＰアドレスを示すパケット解析情報を出力する解析部と、前記パケット解析情報を記録し、ネットワーク切替情報が入力されると、前記記録から前記端末に対応するＩＰアドレスを取得して出力する管理部と、前記管理部から出力されたＩＰアドレスを宛先とするネットワーク切替通知メッセージを作成する作成部と、を備え、前記ネットワーク切替通知メッセージを前記第１のネットワークインタフェースから送信させ、前記端末は、前記ネットワーク切替装置の前記第１のネットワークインタフェースから送信された前記ネットワーク切替通知メッセージを受信すると、通信中のセッションのセッション断に対して、自己の通信要求のタイムアウトを待たずにセッションの再確立を行う通信部を備える、ことを特徴とする。
本発明に係るコンピュータプログラムは、端末側の第１のネットワークインタフェースと、前記第１のネットワークインタフェースとの間でＩＰパケットを入出力する複数の第２のネットワークインタフェースとを有するネットワーク切替装置のコンピュータに、各ネットワークインタフェースに入出力するＩＰパケットを解析し、前記端末に対応するＩＰアドレスを示すパケット解析情報を出力する解析ステップと、前記パケット解析情報を記録し、ネットワーク切替情報が入力されると、前記記録から前記端末に対応するＩＰアドレスを取得して出力する管理ステップと、前記管理ステップから出力されたＩＰアドレスを宛先とするネットワーク切替通知メッセージを作成する作成ステップと、前記ネットワーク切替通知メッセージを前記第１のネットワークインタフェースから送信させる送信ステップと、を実行させ、前記ネットワーク切替装置の前記第１のネットワークインタフェースとの間でデータを送受する端末のコンピュータに、前記ネットワーク切替装置の前記第１のネットワークインタフェースから送信された前記ネットワーク切替通知メッセージを受信すると、通信中のセッションのセッション断に対して、自端末の通信要求のタイムアウトを待たずにセッションの再確立を行う通信ステップを実行させる、ためのコンピュータプログラムである。
本発明に係るネットワーク切替情報通知装置は、端末側の第１のネットワークインタフェースと、前記第１のネットワークインタフェースとの間でＩＰパケットを入出力する複数の第２のネットワークインタフェースとを有するネットワーク切替装置におけるネットワーク切替情報通知装置であり、各ネットワークインタフェースに入出力するＩＰパケットを解析し、解析したＩＰパケットに関する前記端末に対応するＩＰアドレスを示すパケット解析情報を出力する解析部と、前記パケット解析情報を記録し、ネットワーク切替情報が入力されると、前記記録から前記端末に対応するＩＰアドレスを取得して出力する管理部と、前記管理部から出力されたＩＰアドレスを宛先とするネットワーク切替通知メッセージを作成する作成部と、を備え、前記ネットワーク切替通知メッセージを前記第１のネットワークインタフェースから送信させる、ことを特徴とする。

本発明に係るネットワーク切替情報通知装置において、前記解析部は、前記パケット解析情報として、解析したＩＰパケットに関する前記端末に対応するＩＰアドレスと使用する前記第２のネットワークインタフェースの識別情報とを出力し、前記管理部は、前記ネットワーク切替情報に基づいて、切替の発生した前記第２のネットワークインタフェースを使用する前記端末に対応するＩＰアドレスを前記記録から取得し出力する、ことを特徴とする。

本発明に係るネットワーク切替情報通知装置において、前記解析部は、前記パケット解析情報として、解析したＩＰパケットに関する前記端末に対応するＩＰアドレスおよびポート番号と使用する前記第２のネットワークインタフェースの識別情報とを出力し、前記管理部は、前記ネットワーク切替情報に基づいて、切替の発生した前記第２のネットワークインタフェースを使用する前記端末に対応するＩＰアドレスおよびポート番号を前記記録から取得して出力し、前記作成部は、前記管理部から出力されたＩＰアドレスおよびポート番号を宛先とするネットワーク切替通知メッセージを作成する、ことを特徴とする。

本発明に係るネットワーク切替情報通知装置においては、前記ネットワーク切替通知メッセージを前記第１のネットワークインタフェースからプッシュ型情報配信させることを特徴とする。

本発明に係るコンピュータプログラムは、端末側の第１のネットワークインタフェースと、前記第１のネットワークインタフェースとの間でＩＰパケットを入出力する複数の第２のネットワークインタフェースとを有するネットワーク切替装置におけるネットワーク切替情報通知処理を行うためのコンピュータプログラムであって、各ネットワークインタフェースに入出力するＩＰパケットを解析し、前記端末に対応するＩＰアドレスを示すパケット解析情報を出力する解析ステップと、前記パケット解析情報を記録し、ネットワーク切替情報が入力されると、前記記録から前記端末に対応するＩＰアドレスを取得して出力する管理ステップと、前記管理ステップから出力されたＩＰアドレスを宛先とするネットワーク切替通知メッセージを作成する作成ステップと、前記ネットワーク切替通知メッセージを前記第１のネットワークインタフェースから送信させる送信ステップと、をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであることを特徴とする。

本発明によれば、ネットワークの切替によるセッション断に対してセッション再開までの時間短縮に寄与できるという効果が得られる。

本発明の一実施形態に係るモバイルルータ１の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る通信ネットワークシステムの構成例を示す説明図である。 従来の通信ネットワークシステムの構成例を示す説明図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るモバイルルータ１の構成を示すブロック図である。図２は同実施形態に係る通信ネットワークシステムの構成例を示す説明図である。以下、図１および図２を参照して本実施形態を説明する。

図２において、モバイルルータ１は、ＷＡＮ側のネットワークインタフェースＩＦａ，ＩＦｂとＬＡＮ側のネットワークインタフェースＩＦｃを有し、ＷＡＮとＬＡＮの間のルーティングを行う。モバイルルータ１は、ＷＡＮ側のネットワーク状態に応じて、自動的に、接続するＷＡＮを切り替える機能を有する。例えば、ＬＴＥ網の基地局２０１と接続している場合において基地局２０１間の通信断の発生時や品質測定結果が悪い時に、ＷｉＭＡＸ網の基地局２０２へ自動的に接続を切り替える。これにより、モバイルルータ１のＷＡＮ側ではネットワークインタフェースＩＦａ（ＩＰアドレスＡ）からネットワークインタフェースＩＦｂ（ＩＰアドレスＢ）に、使用するネットワークインタフェースが切り替わるので、ＩＰアドレスの変更が発生することになる。この点は、図３に示す従来のモバイルルータ１００と同様である。

図１において、モバイルルータ１は、ルーティング部１０と解析部１１と管理部１２と作成部１３とネットワークインタフェースＩＦａ（ＩＰアドレスＡ），ＩＦｂ（ＩＰアドレスＢ），ＩＦｃ（ＩＰアドレスＣ）を有する。ネットワークインタフェースＩＦａ，ＩＦｂはＷＡＮ側のネットワークインタフェースであり、ネットワークインタフェースＩＦｃはＬＡＮ側のネットワークインタフェースである。

ルーティング部１０は、ＩＰパケット（以下、パケットと称する）のルーティングを行う。

解析部１１は、ルーティング部１０とネットワークインタフェースＩＦａ間を流れるパケットと、ルーティング部１０とネットワークインタフェースＩＦｂ間を流れるパケットとをキャプチャする。そして、解析部１１は、キャプチャしたパケットのヘッダ情報を解析し、解析結果であるパケット解析情報Ｓ１を管理部１２へ出力する。

ＬＡＮ側（端末）からＷＡＮ側（端末の通信相手であるサーバ）へのパケットに関するパケット解析情報Ｓ１には、送信元のＩＰアドレス、送信元のポート番号、及び、当該パケットが使用するネットワークインタフェース（ＬＡＮ側およびＷＡＮ側）の識別情報を含める。ＷＡＮ側（端末の通信相手であるサーバ）からＬＡＮ側（端末）へのパケットに関するパケット解析情報Ｓ１には、送信先のＩＰアドレス、送信先のポート番号、及び、当該パケットが使用するネットワークインタフェース（ＬＡＮ側およびＷＡＮ側）の識別情報を含める。

管理部１２は、解析部１１から受信したパケット解析情報Ｓ１に基づいて、端末２（ＩＰアドレス）ごと且つセッション（ポート番号）ごとに、使用するネットワークインタフェースを記録する。例えば、管理テーブルを設け、管理テーブルにパケット解析情報Ｓ１の情報を整理し記録する。

また、管理部１２には、ネットワーク切替情報（ＮＷ切替情報）が入力される。ＮＷ切替情報は、モバイルルータ１が接続するＷＡＮの切替が発生したことを通知する情報である。具体的には、ＮＷ切替情報は、図２において、ＬＴＥ網の基地局２０１とＷｉＭＡＸ網の基地局２０２の間で、モバイルルータ１が接続する基地局の切替が発生したことを通知する情報である。又は、ＮＷ切替情報は、セッションが切れたことを通知する情報である。ＮＷ切替情報は、管理部１２に対して、各ＷＡＮの品質を測定し良好なＷＡＮを選択する装置、又は、通信断が発生し再接続を行う装置などから通知される。

管理部１２は、ＮＷ切替情報を受信すると、作成部１３に対してＮＷ切替通知宛先情報Ｓ２を出力する。ＮＷ切替通知宛先情報Ｓ２は、ＮＷ切替通知メッセージを送信する宛先の情報であって、ＮＷ切替情報で通知された切替の発生したＷＡＮのネットワークインタフェースを使用する端末２（ＩＰアドレス）とセッション（ポート番号）の組を示す。管理部１２は、自己の記録（例えば管理テーブル）に基づいて、切替が発生したＷＡＮのネットワークインタフェースを使用する端末２（ＩＰアドレス）とセッション（ポート番号）の組を調べる。

作成部１３は、ＮＷ切替通知メッセージＳ３を作成する。ＮＷ切替通知メッセージＳ３は、ＮＷ切替通知宛先情報Ｓ２で示される宛先（ＩＰアドレス、又は、ＩＰアドレスとポート番号の組）に対して、ＷＡＮの切替が発生したことを通知するためのメッセージである。

作成部１３は、ＮＷ切替通知メッセージＳ３をネットワークインタフェースＩＦｃへ出力する。これにより、ＮＷ切替通知メッセージＳ３は、ネットワークインタフェースＩＦｃを介して、宛先の端末２へ送信される。

なお、上記したように作成部１３がＮＷ切替通知メッセージＳ３をプッシュ型情報配信するのではなく、宛先の端末２からの何らかのアクセスが有った時にＮＷ切替通知メッセージＳ３を返信してもよい（プル型情報配信）。但し、より即時性を望む場合には、作成部１３がＮＷ切替通知メッセージＳ３をプッシュ型情報配信することが好ましい。

また、モバイルルータ１がＷＡＮ側のグローバルＩＰアドレスと、ＬＡＮ側のローカルＩＰアドレスとの変換を行う場合には、解析部１１に対して、該ＩＰアドレス変換の情報に基づいて端末２に対応するＩＰアドレスを取得する機能を追加する。

また、同じ端末２（ＩＰアドレス）でもセッション（ポート番号）ごとに使用するＷＡＮ（ネットワークインタフェース）が異なる場合には、端末２（ＩＰアドレス）とセッション（ポート番号）の組を宛先としてＮＷ切替通知メッセージＳ３を送信することが好ましい。但し、これに限定されず、少なくとも、端末２（ＩＰアドレス）を宛先としてＮＷ切替通知メッセージＳ３を送信すればよい。

上述した実施形態によれば、端末２は、ＮＷ切替通知メッセージＳ３を受信することにより、使用するＷＡＮの切替が発生したことを知ることができる。これにより、端末２は、通信中のセッションのセッション断に対して、自己の通信要求のタイムアウトを待たずに即座にセッションの再確立を行うことができるので、セッション再開までの時間短縮を図ることが可能となる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

例えば、上述した実施形態では、切替の発生したＷＡＮのネットワークインタフェースを使用する端末をＮＷ切替通知メッセージの宛先としたが、モバイルルータ１に接続する全端末をＮＷ切替通知メッセージの宛先としてもよい。この場合には、パケット解析情報は、少なくとも、端末に対応するＩＰアドレスを示すものであればよい。そして、管理部１２は、ＮＷ切替通知宛先情報Ｓ２として、パケット解析情報の記録に含まれる端末に対応するＩＰアドレスを出力する。

また、上述した実施形態では、ネットワーク切替装置の一例としてモバイルルータを挙げたが、本発明はモバイルルータに限定されず、様々なネットワーク切替装置に適用可能である。

また、図１に示す各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、ネットワーク切替情報通知処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

１…モバイルルータ（ネットワーク切替装置）、１０…ルーティング部、１１…解析部（ネットワーク切替情報通知装置）、１２…管理部（ネットワーク切替情報通知装置）、１３…作成部（ネットワーク切替情報通知装置）、ＩＦａ，ＩＦｂ，ＩＦｃ…ネットワークインタフェース

Claims (3)

1. 端末側の第１のネットワークインタフェースと、前記第１のネットワークインタフェースとの間でＩＰパケットを入出力する複数の第２のネットワークインタフェースとを有するネットワーク切替装置の前記第１のネットワークインタフェースとの間でデータを送受する端末であり、
   前記ネットワーク切替装置は、
   各ネットワークインタフェースに入出力するＩＰパケットを解析し、解析したＩＰパケットに関する前記端末に対応するＩＰアドレスを示すパケット解析情報を出力する解析部と、
   前記パケット解析情報を記録し、ネットワーク切替情報が入力されると、前記記録から前記端末に対応するＩＰアドレスを取得して出力する管理部と、
   前記管理部から出力されたＩＰアドレスを宛先とするネットワーク切替通知メッセージを作成する作成部と、を備え、
   前記ネットワーク切替通知メッセージを前記第１のネットワークインタフェースから送信させ、
   前記端末は、前記ネットワーク切替装置の前記第１のネットワークインタフェースから送信された前記ネットワーク切替通知メッセージを受信すると、通信中のセッションのセッション断に対して、自己の通信要求のタイムアウトを待たずにセッションの再確立を行う通信部を備える、
   ことを特徴とする端末。
2. 端末側の第１のネットワークインタフェースと、前記第１のネットワークインタフェースとの間でＩＰパケットを入出力する複数の第２のネットワークインタフェースとを有するネットワーク切替装置と、
   前記ネットワーク切替装置の前記第１のネットワークインタフェースとの間でデータを送受する端末と、を備える通信システムにおいて、
   前記ネットワーク切替装置は、
   各ネットワークインタフェースに入出力するＩＰパケットを解析し、解析したＩＰパケットに関する前記端末に対応するＩＰアドレスを示すパケット解析情報を出力する解析部と、
   前記パケット解析情報を記録し、ネットワーク切替情報が入力されると、前記記録から前記端末に対応するＩＰアドレスを取得して出力する管理部と、
   前記管理部から出力されたＩＰアドレスを宛先とするネットワーク切替通知メッセージを作成する作成部と、を備え、
   前記ネットワーク切替通知メッセージを前記第１のネットワークインタフェースから送信させ、
   前記端末は、前記ネットワーク切替装置の前記第１のネットワークインタフェースから送信された前記ネットワーク切替通知メッセージを受信すると、通信中のセッションのセッション断に対して、自己の通信要求のタイムアウトを待たずにセッションの再確立を行う通信部を備える、
   ことを特徴とする通信システム。
3. 端末側の第１のネットワークインタフェースと、前記第１のネットワークインタフェースとの間でＩＰパケットを入出力する複数の第２のネットワークインタフェースとを有するネットワーク切替装置のコンピュータに、
   各ネットワークインタフェースに入出力するＩＰパケットを解析し、前記端末に対応するＩＰアドレスを示すパケット解析情報を出力する解析ステップと、
   前記パケット解析情報を記録し、ネットワーク切替情報が入力されると、前記記録から前記端末に対応するＩＰアドレスを取得して出力する管理ステップと、
   前記管理ステップから出力されたＩＰアドレスを宛先とするネットワーク切替通知メッセージを作成する作成ステップと、
   前記ネットワーク切替通知メッセージを前記第１のネットワークインタフェースから送信させる送信ステップと、を実行させ、
   前記ネットワーク切替装置の前記第１のネットワークインタフェースとの間でデータを送受する端末のコンピュータに、
   前記ネットワーク切替装置の前記第１のネットワークインタフェースから送信された前記ネットワーク切替通知メッセージを受信すると、通信中のセッションのセッション断に対して、自端末の通信要求のタイムアウトを待たずにセッションの再確立を行う通信ステップを実行させる、
   ためのコンピュータプログラム。

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