JPWO2014192836A1 - 携帯端末、通信制御プロセッサ、通信システムおよび通信方法 - Google Patents

Abstract

基地局と接続して通信を行う通信部と、基地局と通信を行うテザリング部を備える近接端末と相互に通信を行う近距離通信部と、アプリケーションから受信したリクエストを分割するプロキシ機能部と、分割したリクエストを前記通信部と前記近距離通信部とに振り分けるロードバランサーとを備え、前記ロードバランサーは、前記分割したリクエストを振り分けることで、前記通信部を介したデータ通信と前記近距離通信部および前記近接端末の前記テザリング部を介したデータ通信を行い、前記プロキシ機能部は前記ロードバランサーが取得したデータを組み合わせて前記アプリケーションに送信する、携帯端末。

Description

本発明は、基地局と接続する通信部と近距離通信部、テザリング部を備えた携帯端末、通信制御プロセッサ、通信システム、および通信方法に関する。

従前、通信回線は各携帯端末で共有されず、独立していた。近年、３ＧやＬＴＥのような広域無線通信機能と、無線ＬＡＮのような近距離通信機能を兼ね備えた端末が登場してきたことに伴い、広域無線通信回線を共有する、いわゆるテザリング機能が提供されるようになってきた。テザリング機能とは、自端末は広域無線通信を介してインターネットに接続し、近距離通信を用いて他の端末を接続させ、他の端末のインターネット接続を仲介（ルーティング）する機能である。

特許文献１には、複数の端末を無線ＬＡＮ部に同時に接続して無線通信部を経由してインターネットに接続すると共に、無線ＬＡＮ部がホットスポットエリア内にある場合には無線通信部の通信を遮断してホットスポットに接続する構成が提案されている。

また特許文献２には、テザリング機能を有した複数の端末からテザリング処理のための条件情報を取得し、ユーザにとって適切なテザリング端末を条件情報に基づいて選択する構成が提案されている。

日本国特開２００５−２１７９９４号公報 日本国特開２０１２−２２７６１０号公報

近年、携帯端末におけるデータ通信を前提としたサービスは複雑化および多様化していて、送受信されるデータ量も飛躍的に増大している。これに伴い、通信速度のさらなる高速化が要請されている。

ここで、特許文献１のように単一の通信回線を共有して通信を行うと、通信速度は一人のユーザに割り当てられる上限に制限される。さらに、共有することによって必然的にそれぞれのユーザにとっては通信速度の低下を招くことになり、上述の要請に反する状態となっている。

また、特許文献２で挙げたように、複数の端末から適切なテザリング端末を選択していたとしても、特許文献１と同様に、選択したテザリング端末の速度の上限に制限されたり、通信を共有することによって通信速度の低下を招いたりしてしまう可能性がある。

本発明はこのような状況に鑑み、回線が混雑していたり大容量の通信を行う場合であっても、快適な利用環境を提供し、かつ通信速度の高速化も可能な携帯端末を提供する。

本発明の一態様にかかる携帯端末は、基地局と接続して通信を行う通信部と、基地局と通信を行うテザリング部を備える近接端末と相互に通信を行う近距離通信部と、アプリケーションから受信したリクエストを分割するプロキシ機能部と、分割したリクエストを通信部と近距離通信部とに振り分けるロードバランサーとを備え、ロードバランサーは、分割したリクエストを振り分けることで、通信部を介したデータ通信と近距離通信部および近接端末のテザリング部を介したデータ通信を行い、プロキシ機能部はロードバランサーが取得したデータを組み合わせてアプリケーションに送信する。

上記の携帯端末において、ロードバランサーは、携帯端末の通信状況情報および近接端末の通信状況情報に基づいて、分割したリクエストを振り分けてもよく、通信状況情報は、通信部の接続状態、通信速度及び使用状況の情報のうち少なくとも１つを含むを含んでもよい。

上記の携帯端末において、ロードバランサーは、携帯端末の通信状況情報が近接端末の通信状況情報よりも良い場合は、携帯端末の通信部に分割したリクエストの過半数を割り振ってもよい。

上記の携帯端末において、ロードバランサーは、携帯端末の通信状況情報が近接端末の通信状況情報よりも良い場合は、携帯端末の通信部に分割したリクエストの全てを割り振ってもよい。

本発明の一態様にかかる通信制御プロセッサは、基地局と接続して通信を行う通信部と、基地局と通信を行うテザリング部を備える近接端末と相互に通信を行う近距離通信部とを備えた携帯端末に搭載される、通信制御プロセッサであって、通信制御プロセッサは、アプリケーションから受信したリクエストを分割するプロキシ機能部と、分割したリクエストを通信部と近距離通信部とに振り分けるロードバランサーとを含み、ロードバランサーは、分割したリクエストを振り分けることで、通信部を介したデータ通信と近距離通信部および近接端末のテザリング部を介したデータ通信を行い、プロキシ機能部はロードバランサーが取得したデータを組み合わせてアプリケーションに送信する。

上記の通信制御プロセッサにおいて、ロードバランサーは、携帯端末の通信状況情報および近接端末の通信状況情報に基づいて、分割したリクエストを振り分けてもよく、通信状況情報は、通信部の接続状態、通信速度及び使用状況の情報のうち少なくとも１つを含むを含んでもよい。

上記の通信制御プロセッサにおいて、携帯端末の通信状況情報が近接端末の通信状況情報よりも良い場合は、携帯端末の通信部に分割したリクエストの過半数を割り振ってもよい。

上記の通信制御プロセッサにおいて、携帯端末の通信状況情報が近接端末の通信状況情報よりも良い場合は、携帯端末の通信部に分割したリクエストの全てを割り振ってもよい。

本発明の一態様にかかる通信システムは、２つの近接端末からなる通信システムにおいて、２つの近接端末のそれぞれは、基地局と接続して通信を行う通信部と、近接端末と相互に通信を行う近距離通信部と、近距離通信部を介して近接端末から受けたリクエストに応じて通信部を介して基地局との通信を行うテザリング部と、アプリケーションから受信したリクエストを分割するプロキシ機能部と、分割したリクエストを通信部と近距離通信部とに振り分けるロードバランサーとを備え、ロードバランサーは、分割したリクエストを振り分けることで、通信部を介したデータ通信と近距離通信部および近接端末のテザリング部を介したデータ通信を行い、プロキシ機能部はロードバランサーが取得したデータを組み合わせてアプリケーションに送信する通信システムを備える。

本発明の一態様にかかる通信方法は、通信部を介して基地局と接続して通信端末で行う通信方法において、近接端末と近距離通信部を介して相互に接続し、外部と通信を行うアプリケーションから受信したリクエストを分割し、分割したリクエストを通信部と近距離通信部とに振り分けてデータを取得し、通信部と近距離通信部とから取得したデータを組み合わせてアプリケーションに送信する。

上記の通信方法は、帯端末の通信状況情報および近接端末の通信状況情報に基づいて、分割したリクエストを振り分けてもよく、通信状況情報は、通信部の接続状態、通信速度及び使用状況の情報のうち少なくとも１つを含んでもよい。

上記の通信方法において、携帯端末の通信状況情報が近接端末の通信状況情報よりも良い場合は、携帯端末の通信部に分割したリクエストの過半数を割り振ってもよい。

上記の通信方法において、携帯端末の通信状況情報が近接端末の通信状況情報よりも良い場合は、携帯端末の通信部に分割したリクエストの全てを割り振ってもよい。

本発明によれば、回線が混雑していたり大容量の通信を行う場合であっても、快適な利用環境を提供し、かつ通信速度の高速化も可能な携帯端末を提供することができる。

図1は、携帯端末および通信方法を説明する図である。 図２は、携帯端末同士の通信を説明する図である。 図３は、携帯端末の動作を説明するフローチャートである。

本発明の詳細な説明

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は携帯端末および通信方法を説明する図である。また図２は携帯端末同士の通信を説明する図である。以下の説明においては、携帯端末１００と近接する携帯端末（以下、「近接端末２００」という。）は同一の構成を有する装置であって、携帯端末１００に含まれる要素は１００番台、近接端末２００に含まれる要素は２００番台で対応する符号を付している。下記では携帯端末１００について機能説明を行うが、携帯端末１００の各要素（１００番台）についてする機能説明は、近接端末２００の各要素（２００番台）についてもそのまま適用される。なお、携帯端末１００と近接端末２００とは同一の構成を備えるものに限定されるものではない。また、以下の説明においては、携帯端末１００を自端末と称することがある。

図１に示すように、携帯端末１００は通信を伴うアプリケーションを実行する制御部１０２を備える。通信を伴うアプリケーションとは、例えばウェブブラウザ、メールアプリ、ニュースリーダー、メッセンジャーアプリなどである。制御部１０２は具体的にはＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭの組み合わせからなり、アプリケーションにはファームウェア（組み込みプログラム）および追加でインストールされたプログラムを含む。制御部１０２は、携帯端末１００のアプリケーションが要求するリクエストをプロキシ機能部１２０に送出し、リクエストに応じて戻ってきたレスポンスデータを受け取ってアプリケーションに引き渡す。なお、本実施形態において、制御部１０２はプロセッサ１５０の一部として構成されるが、制御部１０２は、プロセッサ１５０とは別に設けられても良い。

通信部１０４はアンテナ１０６によって、不図示の基地局と接続して通信を行う。通信部１０４が行う通信は広域無線通信であって、例えば３ＧやＬＴＥ（４Ｇ）、ＷｉＭＡＸなどである。また後述するように、通信部１０４は自端末のアプリケーションからのリクエストだけではなく、テザリング部１１６を介して近接端末２００から送出されてきたリクエストにも応じて通信を行う。

また携帯端末１００は近距離通信部１１２を備える。近距離通信部１１２は、例えば無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ／ａ／ｎ）やＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）などである。近距離通信部１１２は、無線ＬＡＮ等のアクセスポイントに子機として接続し、インターネットなどのネットワークに接続することができる。また近距離通信部１１２は、テザリングを実行する場合にはアクセスポイントとして動作し、近接端末２００の近距離通信部２１２を接続させ、相互に通信を行うことができる。

テザリング部１１６は、端末１００、２００の近距離通信部１１２、２１２が相互に接続されている場合に、近接端末２００の制御部２０２のアプリケーションからリクエストを受信する。そして、このリクエストに応じて通信部１０４を通じてデータ通信を行い、レスポンスデータを近接端末２００に送信する。このようにして携帯端末１００は、通信部１０４によるネットワーク接続を共有し、携帯端末２００の通信を仲介（ルーティング）する（テザリング機能）。

プロキシ機能部１２０は、制御部１０２のアプリケーションから受信したリクエストを分割してロードバランサー１３０と送受信を行っている。分割とは１つのリクエストを複数の細かなリクエストに分けることである。例えばあるウェブページを閲覧するリクエストがあったとき、テキスト、フレーム、画像単位の細かなリクエストに分割することができる。またストリーミングデータやＦＴＰ（Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のように読出開始位置と読出データ長を指定できるデータである場合、１つのデータであっても任意の単位で細かなリクエストに分割することができる。

ロードバランサー１３０は、プロキシ機能部１２０から分割されて送られてきたリクエストを、通信部１０４と近距離通信部１１２とに振り分けて、通信部１０４を介して不図示のサーバとデータ通信を行う。そしてサーバーから取得したレスポンスデータは、再びプロキシ機能部１２０へ送信する。

すなわち、従来は通信部１０４または近距離通信部１１２のいずれか一方しか通信経路として利用できなかったところ、ロードバランサー１３０によって通信部１０４と近距離通信部１１２を同時に使用することが可能となっている。

プロキシ機能部１２０は、ロードバランサーが取得したデータを組み立てて一連のレスポンスデータを構築し、制御部１０２のアプリケーションに送信する。

本実施形態にかかる携帯端末および通信方法によれば、近接端末２００と協調することにより、携帯端末１００の通信回線と近接端末２００の通信回線とで負荷分散および並行処理を行うことが可能となり、通信時間の短縮、すなわち通信速度の高速化を可能としている。

例えば、アプリケーションからのリクエストを数個に分割し、端末１００、２００の２つの通信回線から半分ずつリクエストすれば、単純計算で全体として半分の時間でレスポンスデータのダウンロードが完了する。すなわち倍速で通信を行うことができることになり（回線交換方式による集線効果）、通信速度の高速化を図ることができる。

また例えば、端末１００、２００の通信事業者（キャリア）が違っていたり、通信方式（３Ｇ、ＬＴＥなど）が異なっている場合は、互いに近接している端末１００、２００であっても通信状況が異なっている場合がある。このような場合にも、本実施形態の構成とすることにより、いずれか一方の携帯端末では好適に通信可能な可能性が高いので、より快適な利用環境を提供することができる。

さらに図１に示す通信状況取得部１４０は、通信部１０４から接続状態、通信速度、または使用状況の情報を含む通信状況情報を取得する。接続状態には、接続されているか否かはもちろん、電波強度（ＲＳＳＩ）、ＳＮ比やビットエラーレート・フレームエラーレートを含むことができる。通信速度は、ネゴシエーションされた通信速度でもよく、データ転送量を経過時間で割った実効速度であってもよい。使用状況はどの程度のキュー（送信待ちデータ）がバッファに蓄積されているかをレポートすることができる。そして通信状況取得部１４０は、自端末および近接端末２００のロードバランサー１３０に通信状況情報を送信する。

そしてロードバランサー１３０は、自端末および近接端末２００の通信状況情報を比較し、空いている方の通信経路からリクエストを送出するように振り分けを行う。サーバーから見れば別々の端末（別のＩＰアドレス）からリクエストされたように見えるので、リクエストした端末にこれに対するレスポンスデータが返される。このように、通信部１０４、２０４の通信状況に応じてリクエストの振り分けを行うことにより、滞りなく通信を進行させることができ、通信速度のさらなる高速化を図ることができる。

なおロードバランサー１３０は、通信部１０４の通信状況が通信部２０４の通信状況より良い場合は、携帯端末１００の通信部１０４に分割したリクエストの過半数を割り振るように構成されてもよい。また、ロードバランサー１３０は、通信部１０４の通信状況が通信部２０４の通信状況より良い場合は、携帯端末１００の通信部１０４に分割したリクエストの全てを割り振るように構成されてもよい。

なお本実施形態は図１に示すように、ロードバランサー１３０、テザリング部１１６、プロキシ機能部１２０および通信状況取得部１４０をひとまとまりとした、プロセッサ１５０（通信制御プロセッサ）として端末に搭載（実装）することも可能である。

図３は携帯端末の動作を説明するフローチャートである。まずプロキシ機能部１２０は、制御部１０２のアプリケーションからリクエストを受信すると（ステップＳ３００）、ロードバランサー１３０へ通知する。

ロードバランサー１３０は、自端末（携帯端末１００）の通信状況情報を通信状況取得部１４０に確認する（ステップＳ３０２）。通信状況取得部１４０は通信部１０４から通信状況情報を取得して、自端末のロードバランサー１３０に通知する。

また通信状況取得部１４０は、通信部１０４から取得した自端末の通信状況情報を、近接端末２００のロードバランサー２３０に通知する（ステップＳ３０４）。

ロードバランサー１３０は、自端末および相手方である近接端末２００の通信状況情報を、通信状況取得部１４０、２４０から受信する（ステップＳ３０６）。このようにして端末１００、２００のロードバランサー１３０、２３０は、相互に通信状況情報を交換し、自端末および相手方の通信状況を把握する。

プロキシ機能部１２０は、アプリケーションから受信したリクエストを分割して、ロードバランサー１３０に送信する（ステップＳ３０８）。

ロードバランサー１３０は、分割されたリクエストを、自端末の通信部１０４と、近距離通信部１１２（すなわち近接端末２００の通信部２０４）に振り分ける（ステップＳ３１０）。それぞれの通信部１０４、２０４より、振り分けたリクエストに対するレスポンスデータが送信されてきたら、データをプロキシ機能部１２０へ送信する。

プロキシ機能部１２０はロードバランサー１３０より受信したレスポンスデータを組み立てて一連のレスポンスデータを構築する（ステップＳ３１２）。一連のレスポンスデータとは、アプリケーションが送出したリクエストに対応するレスポンスデータである。そしてプロキシ機能部１２０は、組み立てたレスポンスデータを制御部１０２のアプリケーションに送信する（ステップＳ３１４）。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２０１３年５月２９日出願の日本特許出願・出願番号2013-113244に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

本発明は、基地局と接続する通信部と近距離通信部、テザリング部を備えた携帯端末、通信制御プロセッサ、通信システム、および通信方法として利用可能である。

１００ …携帯端末
２００ …近接端末（近接する携帯端末）
１０２、２０２ …制御部
１０４、２０４ …通信部
１０６、２０６ …アンテナ
１１２、２１２ …近距離通信部
１１６、２１６ …テザリング部
１２０、２２０ …プロキシ機能部
１３０、２３０ …ロードバランサー
１４０、２４０ …通信状況取得部
１５０、２５０ …プロセッサ

Claims (12)

1. 基地局と接続して通信を行う通信部と、
   基地局と通信を行うテザリング部を備える近接端末と相互に通信を行う近距離通信部と、
   アプリケーションから受信したリクエストを分割するプロキシ機能部と、
   前記分割したリクエストを前記通信部と前記近距離通信部とに振り分けるロードバランサーとを備え、
   前記ロードバランサーは、前記分割したリクエストを振り分けることで、前記通信部を介したデータ通信と前記近距離通信部および前記近接端末の前記テザリング部を介したデータ通信を行い、
   前記プロキシ機能部は前記ロードバランサーが取得したデータを組み合わせて前記アプリケーションに送信する、携帯端末。
2. 前記ロードバランサーは、前記携帯端末の通信状況情報および前記近接端末の通信状況情報に基づいて、前記分割したリクエストを振り分け、
   前記通信状況情報は、前記通信部の接続状態、通信速度及び使用状況との情報のうち少なくとも１つを含む請求項１に記載の携帯端末。
3. 前記ロードバランサーは、前記携帯端末の前記通信状況情報が前記近接端末の通信状況情報よりも良い場合は、前記携帯端末の前記通信部に前記分割したリクエストの過半数を割り振る、請求項２に記載の携帯端末。
4. 前記ロードバランサーは、前記携帯端末の前記通信状況情報が前記近接端末の通信状況情報よりも良い場合は、前記携帯端末の前記通信部に前記分割したリクエストの全てを割り振る、請求項２に記載の携帯端末。
5. 基地局と接続して通信を行う通信部と、
   基地局と通信を行うテザリング部を備える近接端末と相互に通信を行う近距離通信部とを備えた携帯端末に搭載される、通信制御プロセッサであって、通信制御プロセッサは、
   アプリケーションから受信したリクエストを分割するプロキシ機能部と、
   前記分割したリクエストを前記通信部と前記近距離通信部とに振り分けるロードバランサーとを含み、
   前記ロードバランサーは、前記分割したリクエストを振り分けることで、前記通信部を介したデータ通信と前記近距離通信部および前記近接端末の前記テザリング部を介したデータ通信を行い、
   前記プロキシ機能部は前記ロードバランサーが取得したデータを組み合わせて前記アプリケーションに送信する、通信制御プロセッサ。
6. 前記ロードバランサーは、前記携帯端末の通信状況情報および前記近接端末の通信状況情報に基づいて、前記分割したリクエストを振り分け、
   前記通信状況情報は、前記通信部の接続状態、通信速度、及び使用状況の情報のうち少なくとも１つを含む、請求項５に記載の通信制御プロセッサ。
7. 前記ロードバランサーは、前記携帯端末の前記通信状況情報が前記近接端末の通信状況情報よりも良い場合は、前記携帯端末の前記通信部に前記分割したリクエストの過半数を割り振る、請求項６に記載の通信制御プロセッサ。
8. 前記ロードバランサーは、前記携帯端末の前記通信状況情報が前記近接端末の通信状況情報よりも良い場合は、前記携帯端末の前記通信部に前記分割したリクエストの全てを割り振る、請求項６に記載の通信制御プロセッサ。
9. 通信部を介して基地局と接続する携帯端末で行う通信方法において、
   近接端末と近距離通信部を介して相互に接続し、
   外部と通信を行うアプリケーションから受信したリクエストを分割し、
   前記分割したリクエストを通信部と近距離通信部とに振り分けてデータを取得し、
   前記通信部と近距離通信部から取得したデータを組み合わせて前記アプリケーションに送信する通信方法。
10. 前記携帯端末の通信状況情報および前記近接端末の通信状況情報に基づいて、前記分割したリクエストを振り分け、
    前記通信状況情報は、前記通信部の接続状態、通信速度、及び使用状況の情報のうち少なくとも１つを含む、請求項９に記載の通信方法。
11. 前記携帯端末の前記通信状況情報が前記近接端末の通信状況情報よりも良い場合は、前記携帯端末の前記通信部に前記分割したリクエストの過半数を割り振る、請求項１０に記載の通信方法。
12. 前記携帯端末の前記通信状況情報が前記近接端末の通信状況情報よりも良い場合は、前記携帯端末の前記通信部に前記分割したリクエストの全てを割り振る、請求項１０に記載の通信方法。

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