JPWO2007066577A1 - 無線通信システム及び無線通信方法 - Google Patents

Abstract

モバイル環境におけるユーザの移動に伴う通信状況の変化に応じた伝送路の切替とアプリケーションの切替えを連動させた無線通信システムと無線通信方法を提供する。ユーザの移動に伴う使用中の伝送路のデータ転送品質の変化を常に監視し、伝送路のデータ転送品質の変化に伴い、伝送路を切替える。データ転送品質の変化を判断する際に、現在使用中の伝送路を選択する基準となった伝送路の優先基準及び自端末と通信相手端末間の伝送路状態を使用することで、伝送路の切り替え判断を容易にし、その結果より通信状況に応じたサービスの提供を可能とする。

Description

本発明は、複数の無線通信手段を有する通信端末によるモバイルネットワークシステムに使用され、複数のネットワークを介して通信を行う通信プログラム、会話型やストリーミング型のアプリケーションサービスをユーザに提供する無線通信システム及び無線通信方法に関する。

近年の無線技術の進歩に伴い、様々な無線通信方式でのインターネットへの接続が普及し、無線の利点を生かして移動環境でのモバイル通信環境が提供されるようになりつつある。また、携帯端末についても高機能化が進み、１つの端末装置で複数のネットワーク（例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、有線ＬＡＮ、携帯電話、ＰＨＳ（Personal Handy phone System等）に接続することができるようになってきている。これにより、１つの端末装置で複数の種類のネットワークに接続することが可能となり、使用の都度、最適な通信環境を選択して通信を行うことが可能になってきている。

さらに、異なるネットワーク間で継続して無線通信を行うことを可能とする技術（Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６、Ｌｉｎ６等）の登場により、使用の都度、最適な通信環境を選択して通信の切替え時に、途切れなくサービスを受けることが可能となりつつある。また、無線通信を行うネットワークの切替えに伴う通信状態の変動に応じて、受信するデータの品質を変更する技術も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

一方で、サービス品質レベルを規定し、ネットワークの通信品質に応じて前記サービス品質レベルを選択することで、選択されたサービス品質レベルに合わせてマルチメディアデータを送受信する方法が提案されている（特許文献２参照）。
特開２００４−２７２５６３号公報 特開２００４−１１２７８９号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されている技術では、ネットワークインタフェースを選択するための通信状態（通信端末間の伝送路状態）が予め設定されたものしか使用することが出来ず、現在使用しているネットワークインタフェースの実行転送速度を通信開始後に取得することは可能であるが、他の通信可能な伝送路よりも現在使用している伝送路のデータ転送品質が悪化した場合にも、その状況を判断することが出来ない。さらに、前述したようにデータ転送品質が悪化した場合に、使用可能な伝送路の優先順位を見直して現在の通信状況で最も優先順位が高い伝送路に切替えることも考慮されていない。

また、上記特許文献２に開示されている技術では、使用中の伝送路の実行転送速度をもとにサービスの品質レベルを選択し、伝送路状況に応じたサービスを提供することは可能であるが、使用可能な伝送路が複数存在している場合での、複数の伝送路条件下での各々の伝送路状態の取得や、使用中でない伝送路の状態変化に応じて伝送路を切替えることは考慮されていない。
本発明は、上述した種々の課題を効率的に解決するための無線通信システム及び無線通信方法を提供するものである。

本発明の無線通信システムは、複数の伝送路に接続可能なネットワークインタフェースを備えた通信端末が、複数の伝送路を利用する無線通信システムで、通信開始時には、複数のネットワークインタフェースのうち通信可能なネットワークインタフェースを検知し、複数のネットワークインタフェースの所定の属性に関するネットワークインタフェース情報を取得し、通信可能なネットワークインタフェースと通信相手の通信可能なネットワークインタフェースとの間に存在する伝送路リストを作成し、伝送路リストに対応する伝送路の状態に関する情報を取得し、伝送路の優先度を前記ネットワークインタフェース情報及び伝送路情報のいずれかに基づいて判断して、決定された伝送路を介してデータ通信を行う。そして、データ通信開始後、使用中の伝送路のデータ転送品質の状態変化を検知して伝送路の切替えを行う。

すなわち、本発明の無線通信システムは、複数の伝送路に接続可能なネットワークインタフェースを備えた通信端末が、複数の伝送路を利用する無線通信システムで、アプリケーションプログラムもしくはユーザ側で、使用中の伝送路のデータ転送品質を監視し、より優先順位の高い使用中以外の伝送路に切替えて通信を行うことを特徴とする。上記のデータ転送品質の状態変化を検出する手段は、アプリケーションプログラムに備えるようにし、また、データ転送品質の状態変化の検知後、ユーザによって伝送路の切替えを判断させる手段を備えるようにしてもよい。

上記のデータ転送品質の状態変化は、データ通信中のパケットを使用して測定されるデータ転送品質と事前に決定された伝送路の優先度に従って選択された伝送路の伝送路情報を閾値として比較することで検知される。または、データ通信中のパケットを使用して測定されるデータ転送品質と予め設定された閾値と比較しても構わない。
また、切替先としての伝送路は、現在使用している伝送路の次に優先度の高い伝送路であるか、現在使用している伝送路以外の利用可能な伝送路に対して、再度伝送路情報を取得することで、最も優先度の高い伝送路を選択することができる。

さらに、伝送路状態の劣化を判断する閾値として、伝送路状態及び優先基準をもとに決定された伝送路の優先順位の中で、現在使用中の伝送路の次に優先度の高い伝送路の伝送路状態等と比較しても構わない。データ転送品質については、データパケットの送信時刻と受信時刻から算出される片方向遅延量、シーケンス番号の不連続性を検出して再送要求した転送データの再送パケット数、シーケンス番号からパケットロス数を確認して算出されるパケットロス率、一定時間受信したデータサイズから算出される伝送路の有効帯域幅等の情報が対象とされる。

また、上記のネットワークインタフェース情報には、トランスポート層より下位の層において検出される通信状況を含み、例えば、上り／下りで異なるネットワークインタフェース伝送速度が用いられる。上記の伝送路情報には、複数のネットワークインタフェースが接続されたネットワークと通信相手との間のボトルネック物理帯域幅、可用帯域幅、ＲＴＴ、通信コストが含まれる。伝送路の優先度の決定は、データ通信を行うアプリケーションプログラム毎に設定された優先基準に基づいて判断される。なお、上り／下りの伝送路特性が異なる非対称通信ネットワークが含まれる場合には、優先基準によって上り／下りで異なる伝送路を選択できる。要求帯域幅が優先基準に使用される場合は、要求帯域幅はアプリケーションプログラム毎に複数設定される。
また、データ通信後、データ通信中でないネットワークインタフェースの状態や使用している伝送路のデータ転送品質、無線変調方式などが変化したときには、伝送路の優先度を再度判断して最も優先度の高い伝送路に切替える。

本発明によれば、ユーザの移動につれて刻々と変化する通信環境での複数のネットワークインタフェースを備えた移動端末を含むネットワークシステムにおいて、映像や音声などのコミュニケーションを利用したアプリケーションによりデータ通信を行う際に、データ通信中にアプリケーションプログラム側で使用中の伝送路のデータ転送品質を監視することで、アプリケーションもしくはユーザ側での判断に基づいて、伝送路を選択・切替えることが可能となる。

上記判断は、アプリケーションプログラム毎に設定された優先基準もしくはユーザの嗜好に基づいたものであり、併せて、ネットワーク情報に合わせた品質のコンテンツを選択することで、通信端末の存在する場所に応じた品質のサービスを提供することが可能となる。また、データ通信開始後及び使用中以外の伝送路状態が変化した場合についても、伝送路の状態を再度取得し、アプリケーションプログラム毎に設定された優先基準もしくはユーザの嗜好に合わせて再度伝送路を選択することで、時々刻々と変化する通信環境においても、通信端末の存在する場所の通信環境に最適な品質でサービスを提供することが可能となる。

本実施形態を適用できるネットワークの全体構成例を示す図である。 本実施形態を適用できる無線ネットワークの基地局と対応するアクセス可能エリアの概念図である。 本発明による通信端末の内部構成例を示す機能ブロック図である。 通信端末の通信開始時の各部の動作を示す動作シーケンス図である。 通信端末のネットワークインタフェースカードの通信状態が変化した場合の各部の動作を示すシーケンス図である。 通信端末の通信中の伝送路のデータ転送品質が変化した場合の各部の動作を示すシーケンス図である。 本実施例におけるネットワークインタフェース情報テーブルの一例を示す図である。 本実施例における、通信情報通知フォーマットの一例（Ａ）、品質情報テーブルの一例（Ｂ）、アプリケーション優先基準テーブルの項目の一例（Ｃ）を示す図である。 本実施例における、ネットワークインタフェースリストの一例（Ａ）、伝送路リストの一例（Ｂ）を示す図である。 本実施例における伝送路情報テーブルの一例を示す図である。 本実施例における、ボトルネック物理帯域幅の概要（Ａ）、ボトルネック物理帯域幅の測定方法の一例（Ｂ）を示す図である。 本実施例におけるＲＴＴ遅延差の測定方法の一例を示す図である。 本実施例における可用帯域幅の概要を示す図である。 本実施例における伝送路選択の処理手順の一例を示すフローチャートである。 図１４Ａに引続く処理手順の一例を示すフローチャートである。 本実施例における、上り／下りで異なる伝送路が選択される場合の一例を示す図である。 本実施例における、ネットワークインタフェース情報テーブルの別の一例（Ａ）、伝送路情報テーブルの別の一例（Ｂ）を示す図である。 本実施例におけるアプリケーション優先基準テーブルの他の例を示す図である。 本実施例における、通知されるネットワークインタフェース情報の他の例（Ａ）、追加された伝送路のリストの一例（Ｂ）、通知されるネットワークインタフェース情報の他の例（Ｃ）を示す図である。 本実施例における、通知される伝送路品質テーブルの一例（Ａ）、伝送路切替要求の一例（Ｂ）を示す図である。 再送制御について説明する図である。 片方向遅延量について説明する図である。 本実施例におけるユーザに伝送路切替の判断を促す画面の一例を示す図である。

符号の説明

１０…通信端末、１１…アプリケーション部、１２…ユーザ設定部、１３…コンテンツ制御部、１４…通信制御部、１５…情報伝送部、１６…転送品質測定部、１７…アプリケーション優先基準テーブル、１８…品質情報テーブル、１９…伝送路制御部、２０…伝送路管理部、２１…伝送路選択部、２２…ＩＰ制御部、２３…伝送路情報テーブル、２４…ネットワークインタフェース情報テーブル、２５…伝送路状態管理部、２６…ネットワークインタフェース管理部、２７…ネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）、２８…伝送路品質テーブル、２９…自端末、３０…通信相手端末、３１…ネットワーク。

先ず、本発明による無線通信システムが適用される無線ネットワ−クの全体構成と、そのアクセス可能エリアについて、図１，図２により説明する。
図１において、ネットワーク１〜ｎは、ＬＡＮやＷＡＮなどのネットワークセグメント単位のネットワークであり、例えば、ネットワーク１は複数の無線基地局を、ネットワーク２は複数の無線アクセスポイント（ＡＰ）を含むことが出来る。つまり、ネットワーク１〜ｎのそれぞれは、例えば、公衆の携帯電話網、自営の構内無線ＬＡＮ、ホットスポット、もしくは家庭内の無線ネットワーク等であり、ここでは、ＩＰベースのネットワークであるとする。これらネットワークセグメント毎のネットワークは、インターネットに代表されるコアネットワークに接続されている。

通信端末１〜ｎは、１対１、あるいは複数端末間で、映像・音声によるコミュニケーション等の通信を行う。例えば、通信端末１が移動して、無線基地局１の電波を受信している状態から無線基地局２の電波を受信する状態に変わっても、無線基地局１と２の間でハンドオーバが行われ、通信端末１は移動前の通信を移動後もそのまま継続して行うことが出来る。無線アクセスポイントＡＰ１の接続範囲から無線アクセスポイントＡＰ２の接続範囲へ移動した場合も同様である。無線アクセスポイント間のハンドオーバでは、認証情報のハンドオーバと併用してもよい。

さらに、通信端末がネットワークセグメント間を移動しても、ネットワーク層でのハンドオーバが行われ、通信を継続して行うことが出来る。例えば、通信端末２が移動して、無線基地局２に接続された状態から無線アクセスポイントＡＰ１に接続された状態に変わったとする。この場合であっても、通信端末２が無線基地局２及び無線アクセスポイントＡＰ１のそれぞれに接続可能なネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ：Network Interface Card）を備えており、後述するＩＰ制御部が、例えば、モバイルＩＰ（ＩＥＴＦ：Internet Engineering Task Force）ＲＦＣ３７７５に対応したものであれば、アプリケーション部では、異なるネットワークに移動したことに関わらずに、通信処理を継続することができる。

ネットワークセグメント間のハンドオーバについては、ＩＰ制御部がＬｉｎ６（ＩＥＴＦ Ｄｒａｆｔ−Ｔｅｒａｏｋａ−ｉｐｎｇ−Ｌｉｎ６−０１）に対応したもの、通信制御部がセッションを維持しながらのハンドオーバに対応したものや同様の機能を実現する技術であってもよい。また、ネットワークセグメント間の移動については、無線アクセスポイントＡＰ１と無線アクセスポイントＡＰ２が異なるネットワークセグメントで構成されている場合でも、前述したようなハンドオーバ技術を用いることで、上記無線アクセスポイント間のハンドオーバ時にも継続して通信を行うことが可能となる。

図２は、無線基地局、無線アクセスポイントと対応するアクセス可能エリアの概念図である。図２において、ネットワーク１〜３はＬＡＮやＷＡＮなどのネットワークセグメント単位のネットワークであり、携帯基地局１はネットワーク１に、無線ＡＰ２はネットワーク２に、ＰＨＳ基地局３はネットワーク３に接続されている。これらネットワークセグメント毎のネットワークは、ＩＰベースのネットワークであり、図１と同様に各々コアネットワークに接続されている。

それぞれのアクセス可能エリアについては、携帯基地局１は携帯エリア１に、無線ＡＰ２は無線ＬＡＮエリア２に、ＰＨＳ基地局３はＰＨＳエリア３に対応しており、各々のエリア内にいる場合に、通信端末１は各々の無線通信方式で通信可能となる。通信端末１は、携帯基地局１及び無線ＡＰ２及びＰＨＳ基地局３に接続可能なＮＩＣを備えており、無線ＬＡＮエリア２では携帯基地局１、無線ＡＰ２、ＰＨＳ基地局３を経由してそれぞれネットワーク１〜３に接続可能である。

同様に携帯・ＰＨＳエリア４では、携帯基地局１及びＰＨＳ基地局３を経由してそれぞれネットワーク１及び３に接続可能で、前述したとおり携帯エリア１から携帯・ＰＨＳエリア４を除いたエリアでは、携帯基地局１を経由してネットワーク１にのみ接続可能である。ＰＨＳエリア３から携帯・ＰＨＳエリア４を除いたエリアでは、ＰＨＳ基地局３を経由してネットワーク３にのみ接続可能となる。例えば、通信端末１が移動して無線ＬＡＮエリア２において、無線ＡＰ２経由でネットワーク２に接続している状態から携帯・ＰＨＳエリア４に移動してＰＨＳ基地局３経由でネットワーク３に接続する場合には、ネットワークセグメント間の移動になるので、前述のモバイルＩＰ等の技術を適用することで通信を継続することが可能となる。

通信端末１で使用しているアプリケーションによってネットワーク１の方が適していると選択された場合は、携帯基地局１経由でネットワーク１に接続することも可能である。同様にして携帯・ＰＨＳエリア４において、ＰＨＳ基地局３経由でネットワーク３に接続している状態から携帯基地局１にのみ接続可能な携帯エリア１に移動した場合や携帯・ＰＨＳエリア４で携帯基地局１経由でネットワーク１に接続している状態からＰＨＳ基地局３にのみ接続可能なＰＨＳエリア３に移動した場合も、前述のモバイルＩＰ等の技術を適用することで通信を継続することが可能である。

また、無線ＬＡＮエリア２では、携帯基地局１、無線ＡＰ２、ＰＨＳ基地局３経由でネットワーク１〜３に接続可能なので、使用しているアプリケーションによって適したネットワークが選択される。ここでは、無線通信方式として携帯、ＰＨＳ無線ＬＡＮについて挙げているが、近距離通信であるブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）や広帯域の携帯通信方式であるＩＭＴ（International Mobile Telecommunication）−２０００等のＩＰベースのネットワークを提供できるものであれば、無線通信方式については、いずれの方式を使用してもよい。

なお、通信の形態として、１）送信側が移動する通信端末で、受信側が固定に接続される通信端末である場合、２）送信側が固定に接続された通信端末で、受信側が移動する通信端末である場合、３）通信の送信側と受信側の双方が、移動する通信端末（通信端末１や２）である場合、がある。これらの場合において、送信側及び受信側の通信端末に本発明を適用することで、伝送路の切替えに応じたアプリケーションの制御を行うことができる。

次に本発明による実施の形態を説明する。図３は本発明における通信端末の内部構成例を示す機能ブロック図、図４は通信開始時の動作シーケンスを示す図、図５はネットワークインタフェースカードの通信状態が変化したときの動作シーケンスを示す図、図６は使用中の伝送路のデータ転送品質が変化した時の動作シーケンスを示す図である。
図中、１０は通信端末、１１はアプリケーション部、１２はユーザ設定部、１３はコンテンツ制御部、１４は通信制御部、１５は情報伝送部、１６は転送品質測定部、１７はアプリケーション優先基準テーブル、１８は品質情報テーブル、１９は伝送路制御部、２０は伝送路管理部、２１は伝送路選択部、２２はＩＰ制御部、２３は伝送路情報テーブル、２４はネットワークインタフェース情報テーブル、２５は伝送路状態管理部、２６はネットワークインタフェース管理部、２７はネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）、２８は伝送路品質テーブル、２９は自端末、３０は通信相手端末、３１はネットワークを示す。

本発明の無線通信システムで使用される通信端末１０は、実際の通信データの送受信及び処理を行うアプリケーション部１１と、ネットワークインタフェースカード２７及び伝送路の状態管理及び制御を行う伝送路制御部１９とで構成される。なお、この通信端末１０は、携帯型電話端末でも、無線ネットワークに接続可能なＰＤＡ（Personal Digital Assistance）やパソコンでも、複数の無線通信手段を備えた端末であれば良い。

アプリケーション部１１は、アプリケーションプログラムに含まれ、ユーザからのサービス開始要求を受け、そのサービス定義情報及びアプリケーション優先基準テーブル１７を基に伝送路制御部１９に対してアプリケーション要求情報を送信する。伝送路制御部１９は、アプリケーションプログラムに含まれるか、もしくは、アプリケーションプログラムにより利用されるものである。この伝送路制御部１９は、アプリケーション部１１からのアプリケーション要求情報を受けて、アプリケーション部１１からのアプリケーション要求情報とネットワークインタフェース管理部２６により得られたネットワークインタフェース情報及び伝送路状態管理部２５により得られた伝送路情報を基に伝送路選択部２１により伝送路を決定する。

さらに、伝送路選択部２１は、選択された伝送路に関する情報をアプリケーション部１１に回答する。その情報を受けてコンテンツ制御部１３では品質情報テーブル１８を参照してコンテンツを決定し、通信制御部１４によりデータの送受信を行うことでサービスの提供を行う。

また、転送品質測定部１６にて伝送路の有効帯域幅、転送データの遅延量、パケットロス率、片方向遅延量、再送パケット数等を測定し、情報伝送部１５に通信相手端末への転送品質のフィードバック、コンテンツ制御部１３により決定されたコンテンツ品質の通知／受信を行う。なお、通信端末の各部は、ハードウエア、ソフトウエア、これらの組合せのいずれにより実現してもよい。

次に上述した通信端末の各部についてより詳細に説明する。ネットワークインタフェース管理部２６は、通信端末１０に備えられたネットワークインタフェースカード（以下、ＮＩＣという）２７の管理、及び状態の監視を行う。ネットワークインタフェース管理部２６は、ＮＩＣ２７に関して取得した情報（例えば、伝送速度（規格値）、料金、ＩＰアドレス、通信カード規格、ＭＴＵ（Max Transfer Unit）等）をネットワークインタフェース情報テーブル２４に登録する。

ネットワークインタフェース管理部２６は、通信端末１０に新たにＮＩＣが追加された場合や、取り外された場合及び使用可能／使用不可能になった場合の状態を監視し、常時ネットワークインタフェース情報テーブル２４を更新する。ネットワークインタフェース情報テーブル２４の例を、図７に示す。ネットワークインタフェース管理部２６では、前記ＮＩＣの状態が変化する度に図７に記載されている項目をＮＩＣのデバイス情報から取得する。

伝送路状態管理部２５は、ネットワークインタフェース管理部２６で取得されたＮＩＣ情報を基に通信相手との間で利用可能となる伝送路（パス）を検出する。さらに検出された伝送路各々に対して伝送路状態（例えば、ボトルネック物理帯域幅、可用帯域幅、ＲＴＴ遅延差、パケットロス率等）を取得し、伝送路情報テーブル２３に登録する。また、ＮＩＣ情報が更新された場合には、その度にパスの検出を行い伝送路情報を取得する。ただし前記処理の場合は更新されたパスのみ新たに伝送路情報を取得してもよい。

伝送路管理部２０は、上記伝送路状態管理部２５で取得された伝送路情報とアプリケーション部１１から受け取ったアプリケーション要求情報（例えば、要求帯域、要求遅延、料金、優先伝送路等）から、アプリケーションプログラムに最適な伝送路を選択する。選択結果としては、アプリケーションプログラムに最適な伝送路を一つ選択しても伝送路の優先順位を求めて通信相手に選択してもらうようにしてもよい。伝送路選択後、選択された伝送路及び２番目に優先順位の高い伝送路の伝送路状態（帯域幅、遅延、パケットロス率、料金・・・・等）をアプリケーション部１１に回答する。

コンテンツ制御部１３は、伝送路管理部２０より通知された伝送路状態を基に品質情報テーブル１８を参照して、送受信可能なコンテンツ種別を選択する。ここでのコンテンツ種別とは、例えば、映像ストリーミングでは映像・音声のビットレート、コーデックの種類、画角、フレーム等を、ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）ではコーデックの種類を指す。同時に通知された伝送路状態を伝送路品質テーブル２８に登録する。

情報伝送部１５は、上記で選択されたコンテンツ種別のデータを送受信するように通信相手とネゴシエーションした後に、サービスの提供を開始する。また、通信相手とのアプリケーション情報（待ち受けポート番号、使用可能コーデック種別等）の送受信も行う。前記情報を送受信することでアプリケーションにて提供可能なサービス品質を共通化することが可能となる。

転送品質測定部１６は、伝送路の有効帯域幅、転送データの遅延量、パケットロス率、片方向遅延量、転送データの再送パケット数等を測定する。これらの値を予め設定した任意の閾値と比較し、閾値を超える場合にはコンテンツ制御部１３へ閾値を超えたことを通知する。ここで、データ転送品質としてアプリケーションプログラムに特有なデータ（映像品質、音声品質等）を使用してもよい。

ユーザ設定部１２は、ユーザが通信端末の設定やアプリケーション優先基準テーブル１７の設定や品質情報テーブル１８及び操作を行う入出力部である。このユーザ設定部１２は、画面やボタン、マウス等で構成され、アプリケーション部１１の機能は、ユーザから指定されるコマンドの実行からも制御される。

ＩＰ制御部２２は、ＩＰネットワーク（図１，２）にデータを伝送するために必要なアドレス情報などを設定し、作成されたデータを、ＮＩＣ２７を介して実際のネットワークへ送受信する。通信端末１０は、ネットワークに接続され、ネットワークの接続を維持したまま移動することが可能である。

上述した通信端末１０において、通信端末の起動時には、ネットワークインタフェース管理部２６により、複数のネットワークインタフェースの属性に関する情報（例えば、通信カード名、伝送速度、電波強度、リンクの状態、変調方式等）を取得する。同時に通信可能なネットワークインタフェースを検出し、ネットワークインタフェース情報テーブル２４に登録する。前記ネットワークインタフェースの検出方法としては、電波強度と閾値との比較による判断、リンクの状態の変化等が挙げられる。

通信端末１０の起動後は、ネットワークインタフェース管理部２６がネットワークインタフェースの追加／削除及び通信可・不可を監視することで状態が変化したことを検知し、逐一ネットワークインタフェース情報テーブル２４を更新する。アプリケーションの通信開始時には、通信端末１０は通信相手と利用可能なコンテンツ情報を通知し合うことで利用可能なコンテンツの情報を取得し、前記情報を品質情報テーブル１８に登録し、予め設定されたアプリケーションの優先基準（要求帯域幅、最低要求帯域幅、許容遅延等）の情報と共にアプリケーション優先基準テーブル１７に登録する。

次に、ネットワークインタフェース情報テーブル２４を参照して、通信可能なＮＩＣの情報を通信相手に送信する。受信した通信端末では、送信されたＮＩＣの情報と自端末のネットワークインタフェース情報テーブル２４を参照して、通信端末間に存在する伝送路（パス）を抽出する。抽出されたパスに対して各々の伝送路状態（ボトルネック帯域幅やＲＴＴ遅延差等）を取得し、各々の伝送路情報テーブル２３に登録する。

伝送路選択部２１では、伝送路情報テーブル２３のデータをアプリケーション優先基準テーブル１７でフィルタリングすることで、アプリケーションプログラムの要求に最適な伝送路が選択される。例えば、アプリケーションプログラムとして映像ストリーミングが起動された場合は、帯域が優先基準として設定されるので、最も帯域の広い伝送路が選択される。この時、優先基準によって上り／下りの伝送路が異なるＮＩＣを選択することも可能である。また、伝送路選択部２１では、１つの伝送路を選択するのではなく、伝送路に対して相対的な優先順位をもたせて通信相手に優先順位を通知して、通信相手に伝送路を決定させることも可能である。

伝送路が選択されると、伝送路選択部２１は、伝送路情報テーブル２３を参照して選択された伝送路の伝送路情報をコンテンツ制御部１３に送信する。コンテンツ制御部１３では、受け取った伝送路情報をもとに品質情報テーブル１８からコンテンツ品質を決定する。情報伝送部１５では、決定されたコンテンツの品質情報を通信相手に送信し、データの送受信を開始し、同時にＩＰ制御部２２は、伝送路選択部２１により選択された伝送路に切り替えを行う。
以上の処理が実行されることで、決定された伝送路を介して選択されたコンテンツのデータ通信が行われ、伝送路の切替えとアプリケーションの連動が実現される。

データ通信中は、転送品質測定部１６にて転送データ品質（伝送路の有効帯域幅、転送データの遅延量、パケットロス率、片方向遅延量、転送データの再送パケット数、アプリケーションプログラム固有の品質情報等）の監視し、状態変化を検出する。これらのデータ通信中のデータから取得されるデータ転送品質は、決定された伝送路の優先度に従って選択された伝送路の伝送路情報を閾値として比較される。通信制御部１４にて転送データ品質が伝送路品質テーブル２８に登録されている閾値を下回った場合には、コンテンツ制御部に伝送路切替要求が通知される。

伝送路選択部２１は伝送路切替要求を受信してＩＰ制御部２２に要求された伝送路の情報を通知し、ＩＰ制御部２２にて要求された伝送路に切替える。同時に新しく選択された伝送路に対応する品質が、品質情報テーブル１８を参照することでコンテンツ制御部１３により決定され、決定されたコンテンツ品質の情報を情報伝送部１５にて通信相手に通知することで、新しく選択された伝送路を介して新しく選択されたコンテンツ品質によるデータ通信が行われる。

ネットワークインタフェース管理部２６において、ＮＩＣ２７の状態が変化したことを検知した場合は、新しく取得されたＮＩＣ２７の情報をネットワークインタフェース情報テーブル２４に登録もしくは登録されている情報を削除し、更新されたＮＩＣ２７の情報を通信相手に送信する。これを受信した通信端末では、更新されたＮＩＣ２７の情報と自端末のネットワークインタフェース情報テーブル２４を参照して、通信端末間に存在する伝送路（パス）を検出する。

伝送路が追加された場合は、新しく抽出された伝送路に対して各々の伝送路状態（ボトルネック帯域幅やＲＴＴ遅延差等）を取得し、各々の伝送路情報テーブル２３に登録し、通信開始時と同様に再度伝送路の選択を行う。また、双方向通信で使用される場合には、上り／下り各々に対して伝送路の優先度が判断され、各々に対して最も優先度の高い伝送路を決定し、決定された伝送路を介してデータ通信を行う。既に他の伝送路を介した通信セッションが確立されている場合は、その通信セッションを維持したまま各々の伝送路の切換えが行われる。

図４は、上述した図３の通信端末１０の通信開始時の各部の動作を示す動作シーケンス図であり、図５は、ＮＩＣ２７の通信状態が変化した場合の動作シーケンスを示した図であり、図６は使用中の伝送路のデータ転送品質が変化した時の動作シーケンスを示す図である。先ず、通信開始時の動作シーケンスを説明する。図４において、自端末２９は、通信を開始する送信側の通信端末であり、通信相手端末３０は、送信側の通信端末に対して受信側の通信端末を示しており、各々の通信端末は、ＩＰネットワーク３１に接続可能な複数のネットワークインタフェースを備えているものとする。また、図１，２で説明した無線アクセスポイントや、無線基地局を介して、映像、音声などのコミュニュケーションのためのデータ通信を行っているものとする。

接続の形態は１対１でも、複数人数での多地点会議のような通信形態であってもよい。データ通信についても、サーバ・クライアント型の片方向通信もしくは、電話の様な双方向通信であってもよい。また、図５、図６においては、自端末２９は、ＮＩＣの通信状態の変化を検知した通信端末であり、通信相手端末３０は自端末２９が通信中の通信端末となる。この場合は、自端末２９及び通信相手端末３０が送信側の端末もしくは受信側の端末のどちらであってもよい。通信の形態についても、図４の通信端末と同様のことが言える。また、各々の通信端末は、一方もしくは双方がＮＩＣを一つしか備えない通信端末であってもよい。

先ず、図４（図３を参照）により、通信端末が映像や音声などのコミュニケーションを利用したアプリケーション等によるデータ通信を行う場合での、通信開始時の自端末２９と通信相手端末３０の各部の動作を説明する。例えば、伝送路管理部２０が、アプリケーションプログラムに利用されるミドルウエアとして搭載されている場合は、プログラム起動時に、ネットワークインタフェース管理部２６が、自端末２９に備えられているＮＩＣの属性に関する情報（例えば、通信カード名、伝送速度、電波強度、リンクの状態、変調方式、ＭＴＵ等）を取得する。

この情報の取得と同時に、通信可能なＮＩＣを検出し、ネットワークインタフェース情報テーブル２４に登録する（Ｓ４０１）。この登録の後、ネットワークインタフェース管理部２６は、ＮＩＣの通信状態を常時監視し、状態が変化した場合には、ネットワークインタフェース情報テーブル２４の項目の更新があった分について、その都度書き込みを行い、変化した項目についてのみ伝送路管理部２０に通知する。この時全ての項目について通知してもよい。なお、図７に、上述した、ネットワークインタフェース情報テーブル２４に登録される項目と、その値の一例を挙げる。

ＮＩＣの検出方法としては、電波強度と閾値との比較による判断、リンクの状態等が挙げられる。電波強度による検出の例としては、閾値をＬｅｖｅｌ３としたときに、電波強度がＬｅｖｅｌ３以上だった場合は、フラグとして「１」（フラグとしてネットワークインタフェースが使用可能な場合を１、使用不可能の場合を０とする）をネットワークインタフェース情報テーブル２４のリンク状態フラグの位置に書き込む。

他方、電波強度がＬｅｖｅｌ３未満だった場合は、リンク状態フラグ「０」を前記と同じ位置に書き込む。閾値については、アプリケーションにより定められてもよいし、通信端末が予め内蔵していてもよいし、ユーザがユーザ設定部１２を介して設定してもよい。この例の閾値に従えば、ネットワークインタフェース管理部２６は、無線の電波強度がＬｅｖｅｌ１からＬｅｖｅｌ２に変化したことを検知しても、リンク状態フラグを変更しないことになる。

また、リンク状態による検出の例としては、携帯やＰＨＳ等のＮＩＣは、ダイヤルアップ接続をしなければＩＰネットワークへの接続が確立されないものがある。そこで、ダイヤルアップ接続が確立されている場合には、ネットワークインタフェース情報テーブル２４のリンク状態の位置に「ＯＮ」のフラグを、ダイヤルアップ接続が確立されていない場合には「ＯＦＦ」のフラグを書き込む。伝送路管理部２０の起動タイミングについては、通信端末１０の起動時でもアプリケーション起動時でもアプリケーションプログラムが通信を開始するまでに起動していればよい。伝送路管理部２０がアプリケーションプログラムに含まれている場合も、伝送路管理部２０の起動タイミングは上記と同様でよい。

アプリケーション部１１は、ユーザ設定部１２から通信開始要求を受けて、アプリケーションでのデータ通信を行うために必要な情報を自端末２９と通信相手端末３０との間で通知し合う（Ｓ４１４）。この時に、通知し合う情報の項目の一例を、図８（Ａ）に示す。ここでは、データの送受信に必要な接続情報として、「接続先ＩＰアドレス」、待ち受け「ポート番号」と通信のセッション制御に必要な「セッションＩＤ」等と、アプリケーションで利用可能なコンテンツ情報を判断するための「映像・音声符号化パラメータ（使用可能なコーデックの種類等）」や使用する「送受信プロトコル（ＲＴＰ：Real-time Transport Protocol、ＵＤＰ：User Datagram Protocol等）」が含まれる。

上記ネゴシエーション機能を、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）やＲＴＳＰ（Real Time Streaming Protocol）等のセッションを開始、管理、そして終了させるためのシグナリング・プロトコルを用いて実現してもよい。またＩＰアドレスについても、ＩＰｖ４（Internet Protocol Version 4）アドレスであってもＩＰｖ６（Internet Protocol Version 6）アドレスであってもよい。

アプリケーション部１１は、上記ネゴシエーション機能により取得した情報のうちコンテンツ情報をもとに、アプリケーションで提供可能なコンテンツの情報のリストである品質情報テーブル１８を作成する。品質情報テーブル１８の項目とその一例を図８（Ｂ）に示す。なお、品質情報テーブル１８については、ユーザ設定部１２からユーザにより設定されたものを使用してもよい。

次に、アプリケーション部１１は、伝送路管理部２０に伝送路選択に必要なアプリケーション優先基準テーブル１７の情報を通知する（Ｓ４１５、Ｓ４１６）。アプリケーション優先基準テーブル１７の項目とその一例を図８（Ｃ）に示す。アプリケーション優先基準テーブル１７の各項目については、前述したネゴシエーション機能により取得した情報から書き込まれたものとユーザ設定部１２からユーザにより設定された項目から作成されている。なお、アプリケーション優先基準テーブル１７についても、全ての項目についてユーザ設定部１２からユーザにより設定されたものを使用しても、予め端末に設定されているものを使用してもよい。

伝送路管理部２０は、ネットワークインタフェース情報テーブル２４のリンク状態フラグを参照して通信可能なＮＩＣのリストを通信相手端末３０に通知する（Ｓ４１７）。ネットワークインタフェースリストの項目とその一例を図９（Ａ）に示す。通信相手端末３０では、受信したネットワークインタフェースリストと自分の端末内のネットワークインタフェース情報テーブル２４を基に、自端末〜通信相手端末間に存在する伝送路リストを作成する。

例えば、自端末２９の使用可能なＮＩＣが３つ（ＮＩＣ１〜３）、通信相手端末３０の使用可能なＮＩＣが２つ（ＮＩＣ４〜５）の場合の伝送路の数は、３（自端末のＮＩＣ数）×２（通信相手端末のＮＩＣ数）×２（上り伝送路・下り伝送路）で１２となる。この例での伝送路リストの一例を図９（Ｂ）に示す。作成された伝送路リストは、通信相手端末３０から自端末２９に通知され、各々の伝送路情報テーブル２３に登録され（Ｓ４０４、Ｓ４０５）、そして、各々の伝送路管理部２０に通知される（Ｓ４１８、Ｓ４１９）。伝送路管理部２０は、通知された情報をもとに各々の伝送路の伝送路状態の測定を行う（Ｓ４２０）。

ここで伝送路情報テーブル２３の項目を図１０に示す。以下に、各々の項目の説明と測定方法の例を挙げる。図１１（Ａ）にボトルネック物理帯域幅の概要を示す。図１１（Ａ）は、自端末２９と通信相手端末３０間の伝送路の一つであり、線の幅が帯域幅の広さを表わしており、線の幅が広いほど帯域幅が広く、線の幅が狭いほど帯域幅は狭いことを示している。ＩＰネットワークでは、経路の途中で様々な伝送路が存在するため伝送路全体を通じて一様な帯域幅を提供することは出来ない。そこで、伝送路のボトルネックの帯域幅を測定し、その結果をもとにコンテンツ品質を決定することで、該当する伝送路でデータ送受信可能な最大のビットレートで高品質なサービスを提供することが可能となる。

図１１（Ｂ）により、ボトルネックリンクの物理帯域幅を測定する方法の一例として、パケットペア転送方式及びパケットトレイン転送方式によるプローブパケットを用いた測定方法を説明する。自端末２９から２つの同サイズＳのパケットを密接させて送信し、これがボトルネックリンクで同時にキューイングされるとΔＴ＜Ｓ／Ｂ２となる。パケットは、その間隔を保って通信相手端末３０に到着するためΔＴ′＝Ｓ／Ｂ２となる。この式から求められるＢ２が、伝送路におけるボトルネック物理帯域幅となる。

次に、図１２にＲＴＴ遅延差を測定する方法の一例を示す。図１２において、自端末２９はＮＩＣ１〜３の３つのＮＩＣを備え、通信相手端末３０はＮＩＣ４を備えており、それぞれＩＰネットワークに接続されているとする。自端末２９から通信相手端末３０、さらに自端末２９パケットを送信することでＲＴＴを測定することが出来るので、ＮＩＣ１〜ＮＩＣ４〜ＮＩＣ１のＲＴＴをＲＴＴ１、ＮＩＣ１〜ＮＩＣ４〜ＮＩＣ２のＲＴＴをＲＴＴ２、ＮＩＣ１〜ＮＩＣ４〜ＮＩＣ３のＲＴＴをＲＴＴ３、ＮＩＣ１→ＮＩＣ４の片方向の遅延時間をΔＴ、ＮＩＣ４→ＮＩＣ１の片方向の遅延時間をΔＴ１、ＮＩＣ４→ＮＩＣ２の片方向の遅延時間をΔＴ２、ＮＩＣ４→ＮＩＣ３の片方向の遅延時間をΔＴ３とすると、
ΔＴ１＝ ＲＴＴ１−ΔＴ
ΔＴ２＝ ＲＴＴ２−ΔＴ
ΔＴ３＝ ＲＴＴ３−ΔＴ
となる。

上記の式より、ΔＴ１、ΔＴ２、ΔＴ３はそれぞれＲＴＴ１、ＲＴＴ２、ＲＴＴ３からΔＴを減算することで求められるので、ＲＴＴ１、ＲＴＴ２、ＲＴＴ３を比較することは、すなわち、通信相手端末２９から自端末３０への片方向の相対的な遅延差を比較することと同義として捉えることができる。以上のことから、ＲＴＴ１、ＲＴＴ２、ＲＴＴ３をそれぞれＮＩＣ４→ＮＩＣ１、ＮＩＣ４→ＮＩＣ２、ＮＩＣ４→ＮＩＣ３の片方向の遅延差として使用することが可能となる。

図１３は、可用帯域幅について説明する図で、図１１（Ａ）と同様に自端末２９と通信相手端末３０間の伝送路の一つであり、線の幅が帯域幅の広さを表わしており、線の幅が広いほど帯域幅が広く、線の幅が狭いほど帯域幅は狭いことを示している。また、ハッチング部分は、その伝送路に既に送受信されているパケットが各リンクの帯域を占有している（リンク毎にクロストラフィックが存在する）ことを示している。

この場合にも、上述したボトルネック物理帯域幅の測定と同じように、プローブパケットの転送にパケットトレイン方式を用いることで送受信端末間の伝送路上のリンクの可用帯域幅を測定することができる。ここでは、各プローブパケット間の片道転送遅延の増加傾向を利用して、前記片道転送遅延の増加傾向は、プローブパケットの送信レートが可用帯域幅を上回るときに観測されるため、この性質を利用し、プローブパケットの送信レートを変更しながら繰り返し計測を行うことによって、可用帯域幅を求めることが可能となる。パケットロス率については、上記測定に用いたプローブパケットを用いることで、「パケットロス率＝パケットロス数（受信に失敗したパケット数）／送信したパケット数」から求められる。

上記の測定は、伝送路情報テーブル２３に登録されている伝送路リスト（自端末２９と通信相手端末３０の間に存在する全ての伝送路）に対して実施される。測定完了後、伝送路状態管理部２５は、上に述べられた測定方法で取得された伝送路情報を伝送路情報テーブル２３に書き込む（Ｓ４０６、Ｓ４０７）。伝送路選択部２１は、前記の取得された伝送路情報テーブル２３とアプリケーション優先基準テーブル１７から伝送路を選択する（Ｓ４０８、Ｓ４０９）。

図１４Ａ，図１４Ｂは、伝送路情報テーブル２３とアプリケーション優先基準テーブル１７からアプリケーションの要求に適した伝送路を選択する処理手順の例を示すフローチャートである。先ず、図１４Ａ示すように、アプリケーション優先基準テーブル１７に、優先ＮＩＣの項目が指定されているかどうか確認する（Ｓ０１）。優先ＮＩＣが指定されている場合には（Ｓ０１ＹＥＳ）、伝送路情報テーブル２３の伝送路情報を参照して、指定された優先ＮＩＣがテーブル上に存在し使用可能かを確認し（Ｓ０２）、使用可能である場合は前記の優先ＮＩＣを選択する（Ｓ０２ＹＥＳ）。

アプリケーション優先基準テーブル１７に、優先ＮＩＣの項目が指定されていなかった場合（Ｓ０１ＮＯ）か、もしくは優先ＮＩＣが使用可能でなかった場合（Ｓ０２ＮＯ）は、アプリケーション優先基準テーブル１７に、料金優先の項目が指定されているかどうか確認する（Ｓ０３）。本実施例では、料金設定の項目として無料もしくは定額制、従量課金制のどちらかが設定されるものとする。料金優先として無料／定額制が指定されている場合は（Ｓ０３ＹＥＳ）、ネットワークインタフェース情報テーブル２４と伝送路情報テーブル２３の両方を参照して、無料／定額制の伝送路を抽出する（Ｓ０４）。

さらに、アプリケーション優先基準テーブル１７に帯域優先が設定されている場合は（Ｓ０５ＹＥＳ）、前記の抽出された伝送路の中から最も帯域幅の大きい伝送路を選択する（Ｓ０６）。そして、帯域優先の項目が設定されていなかった場合は（Ｓ０５ＮＯ）、遅延優先の項目が設定されているか確認し、設定されている場合には（Ｓ０７ＹＥＳ）、前記抽出された伝送路の中から最も遅延量の小さい伝送路を選択する（Ｓ０８）。さらに、遅延優先の項目も設定されていない場合には（Ｓ０７ＮＯ）、前記抽出された伝送路が要求帯域を満たすか、要求遅延を満たすかを確認する。どちらの条件も満たす伝送路が存在する場合には（Ｓ０９ＹＥＳ、Ｓ１０ＹＥＳ）、その中から料金が安く最も帯域幅の大きい伝送路を選択する（Ｓ１１）。

前記抽出された伝送路が要求帯域と要求遅延のいずれかを満たせない場合は（Ｓ０９ＮＯ、Ｓ１０ＮＯ）、図１４Ｂのフローに移って、従量課金制の伝送路に対して、上述した処理手順と同様な処理を行い、伝送路を選択する（Ｓ１２〜Ｓ２２）。またアプリケーション優先基準テーブル１７に料金優先が設定されていない場合にも（Ｓ０３ＮＯ）、同様な処理手順を行い、伝送路を選択する（Ｓ１２〜Ｓ２２）。

ただし、アプリケーション優先基準テーブル１７に帯域優先、および遅延優先のどちらも設定されておらず（Ｓ１２ＮＯ、Ｓ１５ＮＯ）、さらに要求帯域も満たす伝送路が存在しない場合には（Ｓ１９ＮＯ）、ユーザ設定部１２に要求帯域幅を満たす伝送路が存在しないことを通知し（Ｓ２１）、ユーザに対してサービスを提供できないことを通知することになる。また、要求帯域を満たせても（Ｓ１９ＹＥＳ）、要求遅延を満たせなかった場合には（Ｓ２０ＮＯ）、ユーザ設定部１２に要求遅延を満たす伝送路が存在しないことを通知し（Ｓ２２）、ユーザに対してサービスを提供できないことを通知することとなる。なお、要求遅延を満たせる場合には（Ｓ２０ＹＥＳ）、図１４Ａのフローに戻って、料金が安く最も帯域幅の大きい伝送路を選択する（Ｓ１１）。

なお、伝送路については上り／下りが存在するため、本実施例では各々（自端末及び通信相手端末）が下りの伝送路に対して選択を行うものとする。映像ストリーミングや音声ストリーミング等のサーバ・クライアント型の片方向通信の場合については、クライアント側で伝送路を選択することとする。本実施例に限らず、各々が下りではなく上りの伝送路を選択しても、一方の端末が上り／下りのどちらの伝送路も選択するように処理を行ってもよい。

ここで、図１５を用いて、上り／下りで異なる伝送路が選択される場合の一例を説明する。自端末２９は、ＦＯＭＡとＰＨＳの２つのＮＩＣを備え、通信相手端末３０は無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ）のＮＩＣのみを備えており、各々のＮＩＣを経由してＩＰネットワークに接続可能であるとする。本実施例ではＦＯＭＡは従量課金制の下り３８４ｋｂｐｓ、上り６４ｋｂｐｓとし、ＰＨＳは定額制の上り／下り６４ｋｂｐｓ、無線ＬＡＮについては定額制で上り／下り１１Ｍｂｐｓとする。この場合、各々のＮＩＣのネットワークインタフェース情報テーブル２４及び伝送路情報テーブル２３としては、それぞれ図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）のようになる。

また、アプリケーション優先基準として優先ＮＩＣなし、帯域優先あり、料金に関しては従量課金制が設定されているとすると、アプリケーション優先基準テーブル１７は、図１７のようになる。図１６（Ｂ）で示されるように、本実施例では自端末２９と通信相手端末３０の間に存在する伝送路は４つとなる。上述した伝送路を選択するフローチャート（図１４Ａ）にしたがって伝送路を選択すると、自端末２９から通信相手端末３０への伝送路については、優先ＮＩＣが指定されていない（Ｓ０１ＮＯ）、コスト：無料／定額制が指定されていない（Ｓ０３ＮＯ）、そして、図１４Ｂのフローに移る。

図１４Ｂのフローにおいて、帯域優先が指定されており（Ｓ１２ＹＥＳ）、伝送路１と伝送路２の帯域幅は同じであり、同じ帯域の伝送路が存在するため（Ｓ１３ＹＥＳ）、最も料金が安い伝送路として「伝送路２」が選択される（Ｓ１７）。同様にして、通信相手端末２９から自端末３０への伝送路は伝送路についても、図１４Ａから図１４Ｂのフローで、優先ＮＩＣが指定されていない（Ｓ０１ＮＯ）、コスト：無料／定額制が指定されていない（Ｓ０３ＮＯ）、帯域優先が指定されており（Ｓ１２ＹＥＳ）、伝送路４に比べて伝送路３の帯域幅の方が大きいので（Ｓ１３ＮＯ）、最も帯域幅の大きい伝送路として「伝送路３」が選択される（Ｓ１４）。

なお、帯域優先が指定されておらず（Ｓ１２ＮＯ）、遅延優先が設定されていると（Ｓ１５ＹＥＳ）、同じ遅延の伝送路が存在する場合には（Ｓ１６ＹＥＳ）、最も料金の安い伝送路が選択される（Ｓ１７）。同じ遅延の伝送路が存在しない場合には（Ｓ１６ＮＯ）、最も遅延量の小さい伝送路を選択する（Ｓ１８）。

上述したように、アプリケーションの優先基準と伝送路状態に応じて上り／下りの伝送路が異なるＮＩＣを選択することで、アプリケーション及びユーザの嗜好に合わせて伝送路を使い分けることが可能となる。また、伝送路選択部２１では１つの伝送路を選択するのではなく、伝送路に対して相対的な優先順位（各項目に対して重み付けを行い、その重み付けをもとに各伝送路に対してポイントを計算し、ポイントの高いものから優先順位を付けていく等）をもたせて通信相手に前記優先順位を通知して、通信相手に伝送路を決定させてもよい。

図３，４に戻って、伝送路が選択されると、伝送路選択部２１は伝送路情報テーブル２３を参照して、選択された伝送路の伝送路情報をアプリケーション部１１に通知する（Ｓ４２１、Ｓ４２２）。本実施例では、伝送路状態としてアプリケーションに割当て可能な帯域幅（ボトルネック物理帯域幅）をアプリケーション部１１に通知する。帯域幅は、アプリケーションのコンテンツの品質を決定する上で大きな要因を占めるが、対象となるコンテンツによって、伝送路の遅延や、可用帯域幅、パケットロス率等の情報を必要とする可能性も考えられるので、必要に応じてそれらのいずれかの情報を併せて通知してもよい。

コンテンツ制御部１３は、通知された伝送路情報をもとに品質情報テーブル１８を参照して通信でのコンテンツ品質を決定する（Ｓ４１２、Ｓ４１３）。通信制御部１４は、上述したようにコンテンツ制御部１３により決定されたコンテンツ品質に従った映像・音声の種類や利用パラメータを決める情報を通信相手と交換した後に、データの送受信を開始し（Ｓ４２３）、同時にＩＰ制御部２２は伝送路選択部２１により選択された伝送路に切替を行う（Ｓ４１０、Ｓ４１１）。

以上のように、通信端末１０が無線環境を通して映像や音声などのコミュニケーションを利用したアプリケーションによりデータ通信を行う際に、通信端末間の伝送路情報をもとにアプリケーションの優先基準やユーザの嗜好に合わせて伝送路を選択することで、通信端末の存在する場所の無線環境やネットワーク情報に合わせた品質のサービスを提供することが可能となる。なお、伝送路としては無線だけでなくイーサネット（登録商標）に代表される有線ＬＡＮでの接続など、ＩＰネットワークに接続可能な媒体であってもよい。

次に、通信端末１０が映像や音声などのコミュニケーションを利用したアプリケーション等によるデータ通信を行っている際に、通信端末を取り囲む伝送路の通信状態が変化した場合の自端末２９と通信相手端末３０の各部の動作の例を、図５（図３を参照）により説明する。

ユーザは、無線の利点を生かして自由に移動が可能である。ここで、移動中などにおいて、ネットワークインタフェース管理部２６が、例えば、今まで使用不可能だったＮＩＣ（リンク状態フラグが「０」）の無線の電波強度が強まり、Ｌｅｖｅｌ２からＬｅｖｅｌ４に変化したことを検知し、閾値がＬｅｖｅｌ３に設定されていたとすると、使用不可能だったネットワークインタフェースが使用可能となる。ＮＩＣの状態が変化したことを伝送路管理部２０に通知し（Ｓ５１７）、ネットワークインタフェース情報テーブル２４の該当箇所に通知された値を書き込む（リンク状態フラグを「０」から「１」に書き換える）（Ｓ５０１）。

伝送路管理部２０は、該当する新規に使用可能となったネットワークインタフェースの情報を通信相手端末３０に通知する（Ｓ５１８）。ここで通知されるネットワークインタフェースの情報の一例を図１８（Ａ）に示す。ここでは、通信開始時の実施例の場合で（自端末の使用可能なＮＩＣが３つ（ＮＩＣ１〜３）、通信相手端末の使用可能なＮＩＣが２つ（ＮＩＣ４〜５））、自端末２９のＮＩＣ６が使用可能となった場合において、追加されたＮＩＣ名であるＮＩＣ６と対応するＩＰアドレスを送信している。

追加されたネットワークインタフェースが複数存在する場合には、ＮＩＣ名と対応するＩＰアドレスのリストが送信される。ここで、ＩＰアドレスについてはＩＰｖ４アドレスであってもＩＰｖ６アドレスであってもよい。また、追加されたネットワークインタフェースだけでなく、通信可能なネットワークインタフェースの全てにリストを送信してもよい。通信相手端末３０では受信したネットワークインタフェースの情報と自分の端末内のネットワークインタフェース情報テーブル２４をもとに自端末２９〜通信相手端末３０間に追加された伝送路リストを作成する。

送信されたネットワークインタフェースの情報が通信可能な全てのネットワークインタフェースリストの場合には、自端末２９〜通信相手端末３０間に存在する伝送路リストが作成される。追加された伝送路のリストの一例を図１８（Ｂ）に示す。作成された伝送路のリストは通信相手端末３０から自端末２９に通知され各々の伝送路情報テーブル２３に登録され（Ｓ５０３、Ｓ５０４）、そして各々の伝送路管理部２０に通知される（Ｓ５１９、Ｓ５２０）。

伝送路管理部２０は、通知された情報をもとに追加された伝送路について伝送路状態の測定を行う（Ｓ５２１）。各々の項目の説明と測定方法については、通信開始時の実施例で述べた方法と同じ方法を用いることとする。こうして得られた伝送路情報とアプリケーション優先基準から、図１４Ａ，図１４Ｂのフローチャートにより伝送路が決定される（Ｓ５０７、Ｓ５０８）。決定された伝送路が現在使用している伝送路と異なる場合には（Ｓ５０９ＹＥＳ、Ｓ５１０ＹＥＳ）、伝送路選択部２１は伝送路情報テーブル２３を参照して、選択された伝送路の伝送路情報をアプリケーション部１１に通知する（Ｓ５２２、Ｓ５２３）。

本実施例では、通信開始時の実施例と同様に伝送路状態としてアプリケーションに割当て可能な帯域幅をアプリケーション部１１に通知する。コンテンツ制御部１３は、通知された伝送路情報をもとに品質情報テーブル１８を参照して通信でのコンテンツ品質を決定する。コンテンツの切替えが必要だと判断した場合には（Ｓ５１３ＹＥＳ、Ｓ５１４ＹＥＳ）、通信制御部１４は、前記決定されたコンテンツ品質に従った映像・音声の種類や利用パラメータを決める情報を通信相手と交換した後に（Ｓ５２４）、切替え後のコンテンツ品質にてデータの送受信を開始し（Ｓ５１５、Ｓ５１６）、同時にＩＰ制御部２２は伝送路選択部２１により選択された伝送路に切替を行う（Ｓ５１１、Ｓ５１２）。

なお、選択された伝送路が現在使用している伝送路と一致する場合には何も行わない。また、選択された伝送路が現在使用している伝送路と異なり、コンテンツ制御部１３によりコンテンツを切替える必要がないと判断された場合には（Ｓ５１３ＮＯ、Ｓ５１４ＮＯ）、伝送路の切替のみを行う（Ｓ５１１、Ｓ５１２）。

上記実施例では、無線の電波強度の変化の例を挙げたが、携帯やＰＨＳ等のダイヤルアップ接続が確立されていない状態から確立されている状態に変化した場合（リンク状態が「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変化）や、新しくネットワークインタフェースが追加され、そのネットワークインタフェースがリンク状態「ＯＮ」もしくは、リンク状態フラグが「１」である場合でもよい。

以上のように、通信端末１０が無線環境を通して映像や音声などのコミュニケーションを利用したアプリケーションによりデータ通信を行っている最中に、無線環境の変化をきっかけに、新しくネットワークインタフェースが使用可能となった場合において、通信端末間の伝送路情報とアプリケーションの優先基準やユーザの嗜好に合わせて伝送路を再度選択し、上記伝送路に基づいた情報をアプリケーションに通知することで、通信端末の存在する場所の無線環境やネットワーク状況に合わせた品質のサービスを提供することが可能となる。なお、伝送路としては無線だけでなくイーサネット（登録商標）に代表される有線ＬＡＮでの接続など、ＩＰネットワークに接続可能な媒体であればよい。

次に、通信端末１０が映像や音声などのコミュニケーションを利用したアプリケーション等によるデータ通信を行っている際に、通信端末を取り囲む伝送路の通信状態が変化した場合の自端末２９と通信相手端末３０の各部の動作の別の例を、同じく図５（図３を参照）を用いて説明する。

ユーザは、無線の利点を生かして自由に移動が可能である。ここで、移動中などにおいて、ネットワークインタフェース管理部２６が、例えば、現在通信中のネットワークインタフェース（リンク状態フラグ「１」）の無線の電波強度が弱まり、Ｌｅｖｅｌ４からＬｅｖｅｌ２に変化し、閾値がＬｅｖｅｌ３に設定されていたとすると、使用可能だったネットワークインタフェースが使用不可能となる。ネットワークインタフェースの状態が変化したことを伝送路管理部２０に通知し（Ｓ５１７）、ネットワークインタフェース情報テーブル２４の該当箇所に通知された値を書き込む（リンク状態フラグを「１」から「０」に書き換える）（Ｓ５０１）。

伝送路管理部２０は、該当する使用不可能となったネットワークインタフェースの情報（例えば、ネットワークインタフェース名）を通信相手に通知し（Ｓ５１８）、同時に伝送路情報テーブル２３から該当する伝送路の情報を削除する（Ｓ５０３）。通信相手端末３０でも同様に、通知されたネットワークインタフェースの情報をもとに通信相手端末３０で保持している伝送路情報テーブル２３から該当する伝送路の情報を削除する（Ｓ５０４）。

伝送路管理部２０は、更新された伝送路情報とアプリケーション優先基準から、図１４Ａ，図１４Ｂのフローチャートに従って伝送路を決定する（Ｓ５０７、Ｓ５０８）。ここで、伝送路状態管理部２５は、更新された伝送路情報テーブル２３をもとに（上記状態が変化したネットワークインタフェースに対応する伝送路を削除した後の伝送路に対して）再度伝送路状態の測定を実施してもよい（Ｓ５１９〜Ｓ５２１、Ｓ５０５、Ｓ５０６）。新しく使用する伝送路が決定されると、伝送路選択部２１は伝送路情報テーブル２３を参照して、選択された伝送路の伝送路情報をアプリケーション部１１に通知する（Ｓ５２２、Ｓ５２３）。

本実施例では、通信開始時の実施例と同様に伝送路状態としてアプリケーションに割当て可能な帯域幅をアプリケーション部１１に通知する。コンテンツ制御部１３は、通知された伝送路情報から品質情報テーブル１８を参照して通信でのコンテンツ品質を決定し、コンテンツの切替えが必要だと判断した場合には（Ｓ５１３ＹＥＳ、Ｓ５１４ＹＥＳ）、前記コンテンツ制御部１３にて決定されたコンテンツ品質にしたがって、映像・音声の種類や利用パラメータを決める情報を通信相手と交換後（Ｓ５２４）、データの送受信を開始し、同時にＩＰ制御部２２にて伝送路選択部２１により選択された伝送路に切替を行う（Ｓ５１１、Ｓ５１２）。また、コンテンツ制御部１３によりコンテンツを切替える必要がないと判断された場合には（Ｓ５１３ＮＯ、Ｓ５１４ＮＯ）、伝送路の切替のみを行う（Ｓ５１１、Ｓ５１２）。

本実施例では、現在使用中のネットワークインタフェースの無線の電波強度が弱まった場合の制御について述べたが、現在使用しておらず、且つ現在使用可能なネットワークインタフェースの無線の電波強度が弱まった場合についても、該当する使用不可能となったネットワークインタフェースの情報を通信相手端末３０に通知するようにしてもよい。対応する伝送路情報テーブル２３の情報を自端末２９と通信相手端末３０で各々削除するという制御手順については同じ処理を行い、この場合では、伝送路の選択を行わないという点のみ異なる。

上記実施例では、無線の電波強度の変化の例を挙げたが、携帯やＰＨＳ等のダイヤルアップ接続が確立されている状態から確立されてない状態に変化した場合（リンク状態が「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に変化）や、ネットワークインタフェースが削除（通信端末から取り外され）された場合でも、あるネットワークインタフェースのリンク状態フラグが「１」から「０」に変化した場合でもよい。

以上のように、通信端末１０が無線環境を通して映像や音声などのコミュニケーションを利用したアプリケーションによりデータ通信を行っている最中に、無線環境の状態の変化をきっかけに、現在使用中の伝送路の状態が変化した場合でも、通信端末間の伝送路情報とアプリケーションの優先基準やユーザの嗜好にあわせて伝送路を再選択することができる。上記伝送路に基づいた情報をアプリケーションに通知することで、通信端末１０の存在する場所の無線環境やネットワーク状況に合わせた品質のサービスを提供することが可能となる。なお、伝送路としては無線だけでなくイーサネット（登録商標）に代表される有線ＬＡＮでの接続など、ＩＰネットワークに接続可能な媒体であればよい。

次に、通信端末１０が映像や音声などのコミュニケーションを利用したアプリケーション等によるデータ通信を行っている際に、通信端末を取り囲む伝送路の通信状態が変化した場合の自端末２９と通信相手端末３０の各部の動作のその他の例を、同じ図５（図３を参照）を用いて説明する。

ユーザは、無線の利点を生かして自由に移動が可能である。ここで、移動中などにおいて、ネットワークインタフェース管理部２６が、例えば、現在通信中のネットワークインタフェースの無線通信の物理リンク速度の変化（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂにおける物理伝送速度の変化１１Ｍｂｐｓから５．５Ｍｂｐｓや、ＦＯＭＡにおけるベアラの伝送速度の変化３８４ｋｂｐｓから６４ｋｂｐｓ等）を検知したとする。ＮＩＣの状態が変化したことを伝送路管理部２０に通知し（Ｓ５１７）、ネットワークインタフェース情報テーブル２４の該当箇所に通知された値（伝送速度１１Ｍｂｐｓから５．５Ｍｂｐｓあるいは、３８４ｋｂｐｓから６４ｋｂｐｓ等）を書き込む（Ｓ５０１）。

伝送路管理部２０は、該当する通信状態の変化したネットワークインタフェースの情報を通信相手端末３０に通知する（Ｓ５１８）。ここで、通知されるネットワークインタフェース情報の一例を図１８（Ｃ）に示す。ここでは、通信開始時の実施例の場合でＮＩＣ１がＩＥＥＥ８０２．１１ｂのネットワークインタフェースであり、自端末２９のＮＩＣ１の伝送速度が１１Ｍｂｐｓから５．５Ｍｂｐｓに変化したというネットワークインタフェース情報テーブル２４の更新部分の情報のみを送信している（Ｓ５１８）。通信状態の変化したネットワークインタフェースが複数存在する場合には、ＮＩＣ名と対応するネットワークインタフェース情報テーブル２４の更新部分の情報のリストが送信される。また、更新された部分だけでなく、通信可能なネットワークインタフェースの全てのリストを送信してもよい。

通信相手端末３０では、受信したネットワークインタフェースの情報をもとに自分の端末内のネットワークインタフェース情報テーブル２４を更新し、伝送路管理部２０は、該当する伝送路の伝送路状態を測定する（Ｓ５２１）。ここでは、更新されたネットワークインタフェースに対応する伝送路の伝送路状態のみを再度測定することとしたが、全ての伝送路に対して再度伝送路状態を測定しなおしてもよい。各々の項目の説明と測定方法については、通信開始時の実施例で述べた方法と同じ方法を用いることとする。こうして得られた伝送路情報とアプリケーション優先基準から、図１４Ａ，図１４Ｂのフローチャートにより伝送路が決定される（Ｓ５０７、Ｓ５０８）。

決定された伝送路が現在使用している伝送路と異なる場合には（Ｓ５０９ＹＥＳ、Ｓ５１０ＹＥＳ）、伝送路選択部２１は伝送路情報テーブル２３を参照して、選択された伝送路の伝送路情報をアプリケーション部１１に通知する（Ｓ５２２、Ｓ５２３）。本実施例では、通信開始時の実施例と同様に伝送路状態としてアプリケーションに割当て可能な帯域幅をアプリケーション部１１に通知する。

コンテンツ制御部１３は、通知された伝送路情報をもとに品質情報テーブル１８を参照して通信でのコンテンツ品質を決定する。コンテンツの切替えが必要だと判断した場合には（Ｓ５１３ＹＥＳ、Ｓ５１４ＹＥＳ）、通信制御部１４は、前記の決定されたコンテンツ品質に従った映像・音声の種類や利用パラメータを決める情報を通信相手と交換した後に（Ｓ５２４）、切替え後のコンテンツ品質にてデータの送受信を開始する（Ｓ５１５、Ｓ５１６）。同時にＩＰ制御部２２は、伝送路選択部２１により選択された伝送路に切替を行う（Ｓ５１１、Ｓ５１２）。なお、選択された伝送路が現在使用している伝送路と一致する場合には何も行わない。また、選択された伝送路が現在使用している伝送路と異なり、コンテンツ制御部１３によりコンテンツを切替える必要がないと判断された場合には（Ｓ５１３ＮＯ、Ｓ５１４ＮＯ）、伝送路の切替えのみを行う（Ｓ５１１、Ｓ５１２）。

なお、本実施例では、ネットワークインタフェースの無線通信の物理リンク速度が変化した場合について述べたが、無線の変調方式が変更されたことを検知した場合（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂにおける変調方式がＱＰＳＫからＢＰＳＫに変化）についても、本実施例で述べた処理手順に従って制御を行うことで通信環境に応じた品質のサービスを提供することが可能である。

次に、通信端末が映像や音声などのコミュニケーションを利用したアプリケーション等によるデータ通信を行っている際に、アプリケーションプログラム上でデータ転送品質が変化した場合の自端末２９と通信相手端末３０の各部の動作の例を、図６（図３を参照）を用いて説明する。

通信開始時は、上述したように使用可能な伝送路からアプリケーションプログラムの優先基準に従った伝送路が選択され、伝送路に適応したコンテンツ品質でデータ通信が開始される。データ通信開始後、アプリケーション部１１では転送品質測定部１６にて常に転送品質の監視を行う。取得されたデータ転送品質を伝送路品質テーブル２８と比較して、転送品質の状態変化が検出されると伝送路管理部２０に伝送路切替要求（Ｓ６０１）を通知する。

ここで、伝送路品質テーブル２８の一例を図１９（Ａ）に示す。伝送路品質テーブル２８の各項目について、伝送路の有効帯域幅、転送データの遅延量(ＲＴＴ)、パケットロス率については、伝送路管理部２０で選択された現在通信中の伝送路の次に優先度の高い伝送路に対応する伝送路情報テーブル２３の各項目の値が登録されている。本実施例で、再送パケット数については、サービス提供者により予め設定されているものとする。なお、この値に関しては、ユーザ設定部１２からユーザにより設定されたものでもよい。

以下に、各々の項目の説明と転送品質測定部１６での測定方法の例を挙げる。先ず、帯域幅については、一定時間の間に受信したパケットのデータサイズから実効帯域幅を取得する。転送品質測定部１６は、パケットのシーケンス番号から任意の一定時間に受信した最初のパケットと最後のパケットを区別することが可能なので、時間Ｔ１から時間Ｔ２の間に受信したパケットのデータサイズをＳとすると有効帯域幅ＢＷは以下の式から求められる。
ＢＷ＝Ｓ×８×１０２４／（Ｔ２−Ｔ１）
パケットロス率については、受信端末側にてデータパケットの再送制御を行った結果、受信端末側で転送データの上記シーケンス番号を確認することで、前述したように「パケットロス率＝パケットロス数／送信したパケット数」から算出することが出来る。

同様にして、上記シーケンス番号を確認することでデータの再送制御を行うことが可能である。本実施例では、再送制御方式としてＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）で規定される再送制御を使用することとする。図２０は、再送制御について説明する図である。データ通信中の各データパケットに対して割り振られたシーケンス番号を、受信端末側（通信相手端末３０）で確認し、転送データの上記シーケンス番号の不連続を検出した場合に、送信端末側（自端末２９）へ該当パケットの再送要求を送信し、その再送パケット数を算出する。連続してパケットロスが発生している場合は、１回の再送要求で複数パケットを指定する。

さらに、再送要求の送信時間と再送パケットの受信時間のトータルは、ほぼＲＴＴと等しい値になるため、再送要求の間隔はＲＴＴ遅延差より大きい値に設定される。以上のことから再送要求を何回送信出来るかは、ＲＴＴ遅延差とジッタバッファによって決定され、ネットワーク遅延のジッタが少ない環境では、「再送可能回数＝ジッタバッファ÷ＲＴＴ」となる。ジッタバッファの大きさについては、受信端末の能力によって変わってくるので、本実施例では再送パケット数の変化量を伝送路品質の比較項目として使用する。

次に、片方向遅延量について、図２１をもとに以下に述べる。片方向遅延量は、データ通信中の各データパケットに対して、送信端末側での送信時刻が「Ｔｋ」で、受信端末側での受信時刻が「Ｔｋ′」で取得した場合に、「片方向遅延量＝受信時刻Ｔｋ′−送信時刻Ｔｋ」で求められる。ただし、自端末（送信端末側）と通信相手端末（受信端末側）で数１０ｍｓ以内の誤差で時刻を同期させることは困難なので、本実施例では、通信相手端末３０での受信時刻とパケットの送信タイムスタンプの履歴の最小値（片方向遅延量の最小値）を遅延０とみなすことで、相対的な片側遅延量を算出する。図２１において、現在、自端末２９→通信相手端末３０の伝送路がＮＩＣ１→ＮＩＣ４を使用しているとすると、ＮＩＣ１→ＮＩＣ４のＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄの相対的な片側遅延量の変化を検出することが出来る。

上記のデータ転送品質の変化については、データ通信中のデータを使用して測定された値をもとに検出され、帯域幅、ＲＴＴ、パケットロス率の項目については、定期的に伝送路品質テーブル２８に登録されている値と比較を行う。通信制御部１４において、登録されている値を下回る、すなわち閾値を超えた場合にデータ転送品質の状態が変化したと検知される。片方向遅延量及び再送パケット数については、それぞれの値が任意の割合を超えた場合にデータ転送品質が変化したと検知される。

以上のように伝送路のデータ転送品質の変化が検知されると、伝送路管理部２０に伝送路切替要求(Ｓ６０１)が通知される。伝送路管理部２０は、現在使用中の伝送路に割り当てられている伝送路Ｎｏ．に対応する転送品質劣化フラグを、伝送路情報テーブル２３に書き込み（Ｓ６０２）、通信相手端末３０に対して伝送路切替要求（Ｓ６０４）を通知する。伝送路切替要求の一例を図１９（Ｂ）に示す。通信相手端末側でも同様に伝送路管理部２０が、通知された現在使用中の伝送路に割り当てられている伝送路Ｎｏ．に対応する転送品質劣化フラグを伝送路情報テーブル２３に書き込む。

ここで、伝送路切替要求の測定要求が設定されていなかった場合は（Ｓ６０３ＮＯ）、コンテンツ制御部１３は伝送路品質テーブル２８を参照してコンテンツ品質を決定する。コンテンツの切替えが必要だと判断した場合には（Ｓ６１５ＹＥＳ）、情報伝送部１５は、前記決定されたコンテンツ品質に従った映像・音声の種類や利用パラメータを決める情報を通信相手と交換した後に（Ｓ６１６，Ｓ６１７）、切替後のコンテンツ品質にてデータの送受信を開始し(Ｓ６１８)、同時にＩＰ制御部２２は伝送路切替要求の次候補伝送路に切替えを行う（Ｓ６２０、Ｓ６２１）。
なお、コンテンツ制御部１３により、コンテンツを切替える必要がないと判断された場合には（Ｓ６１５ＮＯ）、伝送路の切替えのみを行う。

伝送路切替要求の測定要求フラグが設定されている場合では（Ｓ６０３ＹＥＳ）、伝送路管理部２０は、通信相手端末→自端末方向の対象となる伝送路に対して伝送路状態の測定を行う（Ｓ６０６、Ｓ６０８）。各々の項目の説明と測定方法については、通信開始時の実施例で述べた方法と同じ方法を用いることとする。この時、転送品質劣化フラグがＯＮになっている伝送路Ｎｏ．については測定を実施しなくてもよい。こうして得られた伝送路情報とアプリケーション優先基準から図１４Ａ、図１４Ｂのフローチャートにより伝送路が決定される（Ｓ６１１、Ｓ６１２）。伝送路選択部２１は伝送路情報テーブル２３を参照して、選択された伝送路の伝送路情報をアプリケーション部１１に通知する（Ｓ６１３）。

本実施例では、通信開始時の実施例と同様に伝送路状態としてアプリケーションに割当て可能な帯域幅をアプリケーション部１１に通知する。通信制御部１４では、通知された伝送路情報と転送品質測定部１６で測定された値とを比較する。伝送路を切替える必要があると判断した場合には（Ｓ６１４ＹＥＳ）、コンテンツ制御部１３において通知された伝送路情報をもとに品質情報テーブル１８を参照してコンテンツ品質を決定する。

ここで、コンテンツの切替えが必要だと判断した場合には（Ｓ６１５ＹＥＳ）、情報伝送部１５は前記決定されたコンテンツ品質に従った映像・音声の種類や利用パラメータを決める情報を通信相手と交換した後に（Ｓ６１８）、切替後のコンテンツ品質にてデータの送受信を開始し、同時に通信制御部１４は選択された伝送路に切替えるように伝送路切替通知を伝送路管理部２０に通知し（Ｓ６１９）、ＩＰ制御部２２は通知された伝送路に切替を行う（Ｓ６２０、Ｓ６２１）。

なお、通知された伝送路情報と転送品質測定部１６で測定された値を比較した結果が、伝送路を切替える必要がないと判断された場合（Ｓ６１４ＮＯ）には何も行わない。上記結果が伝送路を切替える必要があると判断され（Ｓ６１４ＹＥＳ）、コンテンツ制御部１３によりコンテンツを切替える必要がないと判断された場合には（Ｓ６１５ＮＯ）、伝送路の切替のみを行う（Ｓ６２０、Ｓ６２１））。ただし、ユーザの要求により伝送路を切替えない設定にしてもよい。

次に、通信端末が映像や音声などのコミュニケーションを利用したアプリケーション等によるデータ通信を行っている際に、アプリケーションプログラム上でデータ転送品質が変化した場合に、伝送路の切替えの判断をユーザに促す場合の自端末２９と通信相手端末３０の各部の動作の他の例を、図６（図３参照）及び図２２を用いて説明する。

上述したように、通信開始時は使用可能な伝送路からアプリケーションプログラムの優先基準に従った伝送路が選択され、伝送路に適応したコンテンツ品質でデータ通信が開始される。データ通信開始後、アプリケーション部１１では転送品質測定部１６にて常にデータ転送品質の監視を行う。データ転送品質の変化の検出については、先に述べた実施例の手段を用い、変化が検出されるとユーザ設定部１２を経由して、データ転送品質情報が画面上に表示される。

図２２は、データ転送品質情報を表示し、ユーザに伝送路の切り替えを促す画面の一例である。ユーザが伝送路切替ボタンを押すと、伝送路管理部２０に伝送路要求が通知され、上述の実施例のように伝送路の切替え処理が行われる。切替先の伝送路は、前回決定した優先度の中から現在使用している伝送路の次に優先度の高い伝送路をユーザに提示する。ここで、現在使用している伝送路以外の利用可能な伝送路に対して再度伝送路情報を取得した結果をもとに、最も優先度が高い伝送路を決定し選択してもよい。なお、ユーザがキャンセルボタンを押した場合には何も行わない。

なお、本実施例では、自端末２９において通信状態が変化した場合の例について説明をしたが、通信相手端末３０において通信状態の変化が生じた場合についても同様の制御を行うことで、伝送路の選択とアプリケーションの連動といったユーザの通信状況に応じた品質のサービスを提供することが可能となる。

【０００１】
技術分野
［０００１］
本発明は、複数の無線通信手段を有する通信端末によるモバイルネットワークシステムに使用され、複数のネットワークを介して通信を行う通信プログラム、会話型やストリーミング型のアプリケーションサービスをユーザに提供する通信システム及び通信端末に関する。
背景技術
［０００２］
近年の無線技術の進歩に伴い、様々な無線通信方式でのインターネットへの接続が普及し、無線の利点を生かして移動環境でのモバイル通信環境が提供されるようになりつつある。また、携帯端末についても高機能化が進み、１つの端末装置で複数のネットワーク（例えば、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、有線ＬＡＮ、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ等）に接続することができるようになってきている。これにより、１つの端末装置で複数の種類のネットワークに接続することが可能となり、使用の都度、最適な通信環境を選択して通信を行うことが可能になってきている。
［０００３］
さらに、異なるネットワーク間で継続して無線通信を行うことを可能とする技術（Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６、Ｌｉｎ６等）の登場により、使用の都度、最適な通信環境を選択して通信の切替え時に、途切れなくサービスを受けることが可能となりつつある。また、無線通信を行うネットワークの切替えに伴う通信状態の変動に応じて、受信するデータの品質を変更する技術も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
［０００４］
一方で、サービス品質レベルを規定し、ネットワークの通信品質に応じて前記サービス品質レベルを選択することで、選択されたサービス品質レベルに合わせてマルチメディアデータを送受信する方法が提案されている（特許文献２参照）。
特許文献１：特開２００４−２７２５６３号公報
特許文献２：特開２００４−１１２７８９号公報
発明の開示
発明が解決しようとする課題

【０００２】
［０００５］
しかしながら、上記特許文献１に開示されている技術では、ネットワークインタフェースを選択するための通信状態（通信端末間の伝送路状態）が予め設定されたものしか使用することが出来ず、現在使用しているネットワークインタフェースの実行転送速度を通信開始後に取得することは可能であるが、他の通信可能な伝送路よりも現在使用している伝送路のデータ転送品質が悪化した場合にも、その状況を判断することが出来ない。さらに、前述したようにデータ転送品質が悪化した場合に、使用可能な伝送路の優先順位を見直して現在の通信状況で最も優先順位が高い伝送路に切替えることも考慮されていない。
［０００６］
また、上記特許文献２に開示されている技術では、使用中の伝送路の実行転送速度をもとにサービスの品質レベルを選択し、伝送路状況に応じたサービスを提供することは可能であるが、使用可能な伝送路が複数存在している場合での、複数の伝送路条件下での各々の伝送路状態の取得や、使用中でない伝送路の状態変化に応じて伝送路を切替えることは考慮されていない。
本発明は、上述した種々の課題を効率的に解決するための通信システム及び通信端末を提供するものである。
課題を解決するための手段
［０００７］
本発明の通信システムは、複数の伝送路に接続可能なネットワークインタフェースを備えた通信端末が、複数の伝送路を利用する通信システムで、通信端末間が互いに複数のネットワークインタフェースのうち通信可能なネットワークインタフェースを検知し、複数のネットワークインタフェースの所定の属性に関するネットワークインタフェース情報を取得し、通信可能なネットワークインタフェースと通信相手の通信可能なネットワークインタフェースとの間に存在する伝送路リストを作成し、伝送路リストに対応する伝送路の状態に関する情報を取得し、伝送路の優先度を前記ネットワークインタフェース情報及び伝送路情報のいずれかに基づいて判断して、決定された伝送路を介してデータ通信を行う。また、伝送路リストにより伝送路の組合わせを選択した際に、送信側の通信端末からの情報を相手通信端末のネットワークインタフェースのいずれか１つを宛先に指定して、送信側の通信端末のネットワークインタフェースのいずれか１つを送信元として伝送路へ送信することで、選択した伝送路を用いたデータ通信を行う。そして、データ通信開始後、使用中の伝送路のデータ転送品質の状態変化を検知して伝送路の組合せの切替えを行う。
［０００８］
すなわち、本発明の通信システムは、複数の伝送路に接続可能なネットワークインタフェースを備えた通信端末が、複数の伝送路を利用する通信システムで、

【０００３】
アプリケーションプログラムもしくはユーザ側で、使用中の伝送路のデータ転送品質を監視し、より優先順位の高い使用中以外の伝送路の組合せに切替えて通信を行うことを特徴とする。上記のデータ転送品質の状態変化を検出する手段は、アプリケーションプログラムに備えるようにし、また、データ転送品質の状態変化の検知後、ユーザによって伝送路の組合せの切替えを判断させる手段を備えるようにしてもよい。
また、伝送路の状態に関する情報は、複数の組合せのそれぞれに対して、送信端末から受信端末に向けてプローブパケットを送信して取得することができる。
［０００９］
上記のデータ転送品質の状態変化は、データ通信中のパケットを使用して測定されるデータ転送品質と事前に決定された伝送路の優先度に従って選択された伝送路の伝送路情報を閾値として比較することで検知される。または、データ通信中のパケットを使用して測定されるデータ転送品質と予め設定された閾値と比較しても構わない。
また、切替先としての伝送路は、現在使用している伝送路の次に優先度の高い伝送路であるか、現在使用している伝送路以外の利用可能な伝送路に対して、再度伝送路情報を取得することで、最も優先度の高い伝送路を選択することができる。
［００１０］
さらに、伝送路状態の劣化を判断する閾値として、伝送路状態及び優先基準をもとに決定された伝送路の優先順位の中で、現在使用中の伝送路の次に優先度の高い伝送路の伝送路状態等と比較しても構わない。データ転送品質については、データパケットの送信時刻と受信時刻から算出される片方向遅延量、シーケンス番号の不連続性を検出して再送要求した転送データの再送パケット数、シーケンス番号からパケットロス数を確認して算出されるパケットロス率、一定時間受信したデータサイズから算出される伝送路の有効帯域幅等の情報が対象とされる。
［００１１］
また、上記のネットワークインタフェース情報には、トランスポート層より下位の層において検出される通信状況を含み、例えば、上り／下りで異なるネットワークインタフェース伝送速度が用いられる。上記の伝送路情報には、複数のネットワークインタフェースが接続されたネットワークと通信相手との間のボトルネック物理帯域幅、可用帯域幅、ＲＴＴ、通信コストが含まれる。伝送路の優先度の決定は、データ通信を行うアプリケーションプログラム毎に設定された優先基準に基づいて判断される。なお、上り／下りの伝送路特性が異なる非対称通信ネットワークが含まれる場合には、優先基準によって上り／下りで異なる伝送路を選択できる。要求帯域幅が優先基準に使用

【０００４】
される場合は、要求帯域幅はアプリケーションプログラム毎に複数設定される。
また、データ通信後、データ通信中でないネットワークインタフェースの状態や使用している伝送路のデータ転送品質、無線変調方式などが変化したときには、伝送路の優先度を再度判断して最も優先度の高い伝送路に切替える。
発明の効果
［００１２］
本発明によれば、ユーザの移動につれて刻々と変化する通信環境での複数のネットワークインタフェースを備えた移動端末を含む通信端末間における通信システムにおいて、映像や音声などのコミュニケーションを利用したアプリケーションによりデータ通信を行う際に、データ通信中にアプリケーションプログラム側で使用中の伝送路のデータ転送品質を監視することで、アプリケーションもしくはユーザ側での判断に基づいて、伝送路を選択・切替えることが可能となる。
［００１３］
上記判断は、アプリケーションプログラム毎に設定された優先基準もしくはユーザの嗜好に基づいたものであり、併せて、ネットワーク情報に合わせた品質のコンテンツを選択することで、通信端末の存在する場所に応じた品質のサービスを提供することが可能となる。また、データ通信開始後及び使用中以外の伝送路状態が変化した場合についても、伝送路の状態を再度取得し、アプリケーションプログラム毎に設定された優先基準もしくはユーザの嗜好に合わせて再度伝送路を選択することで、時々刻々と変化する通信環境においても、通信端末の存在する場所の通信環境に最適な品質でサービスを提供することが可能となる。
図面の簡単な説明
［００１４］
［図１］本実施形態を適用できるネットワークの全体構成例を示す図である。
［図２］本実施形態を適用できる無線ネットワークの基地局と対応するアクセス可能エリアの概念図である。
［図３］本発明による通信端末の内部構成例を示す機能ブロック図である。
［図４］通信端末の通信開始時の各部の動作を示す動作シーケンス図である。
［図５］通信端末のネットワークインタフェースカードの通信状態が変化した場合の各部の動作を示すシーケンス図である。
［図６］通信端末の通信中の伝送路のデータ転送品質が変化した場合の各部の動作

Claims (26)

1. 複数の伝送路に接続可能なネットワークインタフェースを備えた通信端末が、複数の伝送路を利用する無線通信システムであって、
   前記複数のネットワークインタフェースのうち通信可能なネットワークインタフェースを検知する手段と、
   前記複数のネットワークインタフェースの所定の属性に関するネットワークインタフェース情報を取得する手段と、
   前記通信可能なネットワークインタフェースと通信相手の通信可能なネットワークインタフェースとの間に存在する伝送路リストを作成する手段と、
   前記伝送路リストに対応する伝送路の状態に関する情報を取得する手段と、
   前記伝送路の優先度を前記ネットワークインタフェース情報及び伝送路情報のいずれかに基づいて判断し、伝送路を決定する手段を備え、
   データ通信開始後、使用中の伝送路のデータ転送品質の状態変化を検知する手段と、前記状態変化を検知して伝送路を切替える手段を有することを特徴とする無線通信システム。
2. 前記データ転送品質の状態変化の検知手段は、アプリケーションプログラムに備えることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記データ転送品質の状態変化の検知後、ユーザによって伝送路の切替えを判断させる手段を有することを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
4. 前記データ転送品質の状態変化は、データ通信中のデータから取得されるデータ転送品質を、前記決定された伝送路の優先度に従って選択された伝送路の伝送路情報を閾値として比較することで検知することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
5. 前記データ転送品質の状態変化は、データ通信中のデータから取得されるデータ転送品質を予め設定された閾値と比較することで検知することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
6. 切替先として選択される伝送路は、現在使用している伝送路の次に優先度の高い伝送路であることを特徴とする請求項４又は５に記載の無線通信システム。
7. 切替先として選択される伝送路は、現在使用している伝送路以外の利用可能な伝送路のうち、再度伝送路情報を取得した結果、最も優先度が高い伝送路として決定されることを特徴とする請求項４又は５に記載の無線通信システム。
8. 前記比較するデータ転送品質は、片方向遅延量であり、
   データ通信中の各データパケットに対して、送信端末側での送信時刻がＴｋで、受信端末側での受信時刻がＴｋ′で取得した場合に、
   「片方向遅延量＝受信時刻Ｔｋ′−送信時刻Ｔｋ」
   に基づいて片方向遅延量を求め、片方向遅延量の最小値を遅延ゼロとみなすことで、相対的な片方向遅延量を算出することを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の無線通信システム。
9. 前記比較するデータ転送品質は、再送パケット数であり、データ通信中の各データパケットに対して割り振られたシーケンス番号に対して、受信端末側でシーケンス番号を確認することで転送データの不連続を検出した場合に、送信端末側へ該当パケットの再送要求を送信し、その再送パケット数を算出することを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の無線通信システム。
10. 前記比較するデータ転送品質は、パケットロス率であり、受信端末側にてデータパケットの再送制御を行い、受信端末で受信したパケットのシーケンス番号を確認することにより、
    「パケットロス率＝パケットロス数／送信したパケット数 」
    からパケットロス率を算出することを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の無線通信システム。
11. 前記比較するデータ転送品質は、伝送路の有効帯域幅であり、受信端末側で受信したデータ通信中のデータに対して、一定時間に受信したデータサイズから算出することを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の無線通信システム。
12. 前記ネットワークインタフェース情報には、トランスポート層より下位の層において検出される通信状況を含むことを特徴とする請求項３又は４に記載の無線通信システム。
13. 前記ネットワークインタフェース情報には、ネットワークインタフェース伝送速度を含むことを特徴とする請求項１２に記載の無線通信システム。
14. 前記ネットワークインタフェース伝送速度が上り／下りで異なる場合は、各々別の情報として取得することを特徴とする請求項１３に記載の無線通信システム。
15. 前記伝送路情報には、前記複数のネットワークインタフェースが接続されたネットワークと通信相手との間のボトルネック物理帯域幅を含むことを特徴とする請求項３又は４に記載の無線通信システム。
16. 前記伝送路情報には、前記複数のネットワークインタフェースが接続されたネットワークと通信相手との間の可用帯域幅を含むことを特徴とする請求項３又は４に記載の無線通信システム。
17. 前記伝送路情報には、前記複数のネットワークインタフェースが接続された伝送路と通信相手との間のＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ）遅延差を含むことを特徴とする請求項３又は４に記載の無線通信システム。
18. 前記伝送路情報には、前記複数のネットワークインタフェースが接続された伝送路と通信相手との間の通信コストを含むことを特徴とする請求項３又は４に記載の無線通信システム。
19. 前記伝送路の優先度の決定は、データ通信を行うアプリケーションプログラム毎に設定された優先基準に基づいて判断することを特徴とする請求項３又は４に記載の無線通信システム。
20. 上り／下りの伝送路特性が異なる非対称通信ネットワークの場合には、前記優先基準によって上り／下りで異なる伝送路を選択できることを特徴とする請求項１９に記載の無線通信システム。
21. 要求帯域幅が優先基準に使用される場合、前記要求帯域幅はアプリケーションプログラム毎に複数設定されていることを特徴とする請求項１９に記載の無線通信システム。
22. データ通信開始後、データ通信中ではないネットワークインタフェースの状態が変化したことを検知する手段と、
    前記複数のネットワークインタフェースの所定の属性に関するネットワークインタフェース情報を取得する手段と、
    再度、前記通信可能なネットワークインタフェースと通信相手の通信可能なネットワークインタフェースとの間に存在する伝送路リストを作成する手段と、
    新しく作成された前記伝送路リストに対応する伝送路の状態に関する伝送路情報を取得する手段と、
    前記伝送路の優先度を前記ネットワークインタフェース情報及び伝送路情報に関する情報のいずれかに基づいて通信中の伝送路を含めて判断し、伝送路を決定する手段と、
    前記決定された伝送路が通信中の伝送路と異なる場合には、新たに決定された伝送路に切替えることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか１項に記載の無線通信システム。
23. 使用している伝送路の伝送路状態を監視して任意の閾値と比較することで、伝送路の優先度を再度判断し、最も優先度の高い伝送路を決定することを特徴とする請求項２２に記載の無線通信システム。
24. 無線の変調方式が変化したことを検知して、伝送路の優先度を再度判断し、最も優先度の高い伝送路を決定することを特徴とする請求項２２に記載の無線通信システム。
25. 複数の伝送路に接続可能なネットワークインタフェースを備えた通信端末が、複数の伝送路を利用する無線通信方法であって、
    前記複数のネットワークインタフェースのうち通信可能なネットワークインタフェースを検知し、
    前記複数のネットワークインタフェースの所定の属性に関するネットワークインタフェース情報を取得し、
    前記通信可能なネットワークインタフェースと通信相手の通信可能なネットワークインタフェースとの間に存在する伝送路リストを作成し、
    前記伝送路リストに対応する伝送路の状態に関する情報を取得し、
    前記伝送路の優先度を前記ネットワークインタフェース情報及び伝送路情報のいずれかに基づいて判断し、伝送路を決定してデータ通信を開始し、
    データ通信開始後、使用中の伝送路のデータ転送品質の状態変化を検知し、伝送路を切替えることを特徴とする無線通信方法。
26. データ通信開始後、データ通信中ではないネットワークインタフェースの状態が変化したことを検知し、
    前記複数のネットワークインタフェースの所定の属性に関するネットワークインタフェース情報を取得し、
    再度、前記通信可能なネットワークインタフェースと通信相手の通信可能なネットワークインタフェースとの間に存在する伝送路リストを作成し、
    新しく作成された前記伝送路リストに対応する伝送路の状態に関する伝送路情報を取得し、
    前記伝送路の優先度を前記ネットワークインタフェース情報及び伝送路情報に関する情報のいずれかに基づいて通信中の伝送路を含めて判断し、伝送路を決定し、
    前記決定された伝送路が通信中の伝送路と異なる場合には、新たに決定された伝送路に切替えることを特徴とする請求項２５に記載の無線通信方法。

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