WO2014208094A1 - 無線通信システム、無線通信端末および通信経路制御方法 - Google Patents

無線通信システム、無線通信端末および通信経路制御方法 Download PDF

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WO2014208094A1
WO2014208094A1 PCT/JP2014/003421 JP2014003421W WO2014208094A1 WO 2014208094 A1 WO2014208094 A1 WO 2014208094A1 JP 2014003421 W JP2014003421 W JP 2014003421W WO 2014208094 A1 WO2014208094 A1 WO 2014208094A1
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terminal
wireless communication
communication path
communication
context information
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PCT/JP2014/003421
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才田　好則
秀一 狩野
義和 渡邊
弦 森田
貴裕 飯星
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日本電気株式会社
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    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly to a wireless communication terminal capable of communicating by a plurality of wireless access methods and a communication path control method thereof.
  • RAT Radio Access Technology
  • 3GPP access methods including UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) and LTE (Long Term Evolution), and WLAN (Wireless Local Area Network) methods including IEEE802.11g and IEEE802.11n.
  • Patent Literature 1 discloses an example of a wireless communication terminal that automatically selects and switches an RAT that is optimal for a service used by a user.
  • one RAT optimal for the access environment is exclusively determined from a plurality of RATs. Therefore, even if a plurality of RATs can be used, only one RAT is used, so that efficient wireless communication cannot be performed.
  • the RAT is switched to the RAT suitable for the access environment, the situation on the terminal side (for example, the remaining battery level, CPU load state, application type, communication pattern, etc.) is not taken into consideration. For this reason, efficient RAT selection control according to the state on the terminal side cannot be performed.
  • an object of the present invention is to provide a wireless communication system, a wireless communication terminal, and a communication path control method that can achieve efficient wireless communication.
  • a radio communication terminal is a radio communication terminal having a plurality of network interfaces, each network interface corresponding to at least one of a plurality of radio access schemes, including the internal state of the radio communication terminal Monitor means for monitoring context information; and communication path control means for setting a communication path using at least one of the plurality of network interfaces according to the terminal-side context information.
  • the communication path control method is a communication path control method in a radio communication terminal having a plurality of network interfaces, each network interface corresponding to at least one of a plurality of radio access schemes, wherein the monitoring means is the radio Terminal-side context information including an internal state of the communication terminal is monitored, and a communication path control unit sets a communication path using at least one of the plurality of network interfaces according to the terminal-side context information. To do.
  • a radio communication system is a radio communication system having a plurality of radio networks according to a plurality of radio access schemes, wherein a radio communication terminal includes a plurality of network interfaces respectively corresponding to the plurality of radio access schemes, and the radio Monitoring means for monitoring terminal-side context information including the internal state of the communication terminal; and communication path control means for setting a communication path using at least one of the plurality of network interfaces according to the terminal-side context information. It is characterized by having.
  • the program according to the present invention is a program that has a plurality of network interfaces, and each network interface functions as a wireless communication terminal corresponding to at least one of a plurality of wireless access methods, and is an internal state of the wireless communication terminal.
  • a communication path control function for setting a communication path using at least one of the plurality of network interfaces in accordance with the terminal-side context information. It is characterized by that.
  • efficient wireless communication can be achieved by setting a communication path using at least one of a plurality of network interfaces according to terminal-side context information.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing an example of a wireless communication system to which an embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing a functional configuration of the wireless communication terminal according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a communication path control method of the wireless communication terminal according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a time chart showing an example of a communication pattern referred to by a difference in executing communication path control according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram schematically showing a functional configuration of a wireless communication terminal according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram schematically showing a functional configuration of a wireless communication terminal according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing an example of a wireless communication system to which an embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing a functional configuration of the wireless communication terminal according to the first embodiment of
  • FIG. 7 is a block diagram showing a more detailed configuration of the packet transfer unit in FIG.
  • FIG. 8 is a schematic network diagram for explaining the OpenFlow technology.
  • FIG. 9 is a format diagram schematically showing the configuration of entries stored in the flow table in FIG.
  • FIG. 10 is a block diagram schematically showing a first example of a wireless communication terminal according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram schematically illustrating a second example of the wireless communication terminal according to the third embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram schematically showing a functional configuration of a wireless communication system and a wireless communication terminal according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the wireless communication terminal performs optimal distribution control of a plurality of wireless access schemes (RAT) according to the terminal-side context.
  • RAT wireless access schemes
  • the wireless communication system includes a wireless communication terminal 10, networks NW1 to NWn respectively corresponding to a plurality of RATs (RAT1 to RATn), and base stations 20-1 to 20 in each network. -N and the network 30 to which the networks NW1 to NWn are connected.
  • the plurality of RATs include different radio access networks such as UTRAN, LTE, and WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access).
  • the wireless communication terminal 10 has a function capable of communicating with different RATs.
  • the wireless communication terminal 10 is a device having a communication function such as a mobile phone, a personal computer, and a mobile router.
  • the mobile router is a terminal that relays, for example, a 3G line of a mobile phone or a wireless LAN network.
  • a wireless communication terminal 10 includes a terminal-side context monitor 101, a communication path control unit 102, a storage unit 103 that stores a distribution control policy, And a plurality of network interfaces NWIF1 to NWIFn.
  • FIG. 2 illustrates only functions related to the present embodiment, and does not illustrate a display unit or an operation unit provided in the terminal 10 or a processor that executes an application.
  • the terminal-side context monitor 101 monitors context information indicating the internal state of the wireless communication terminal 10 and given conditions.
  • the context information includes the remaining battery level of the terminal 10, CPU load status, application communication pattern, current location information, network status detected by each network interface NWIF, communication quality information of each RAT, and the like.
  • the terminal-side context monitor 101 can search for RATs that can be used around the wireless communication terminal 10 via each network interface NWIF, for example. It is also possible to search for available RATs through all the network interfaces NWIF1 to NWIFn. Further, the RAT that can be used via the active network interface may be searched. Whether or not the RAT is usable can be determined based on, for example, the radio wave status corresponding to each RAT.
  • the terminal-side context monitor 101 may measure information on the position of the wireless communication terminal 10 and information on radio wave conditions such as radio wave reception intensity via the network interface NWIF.
  • the information regarding the position of the wireless communication terminal 10 is, for example, GPS (Global Positioning System) information, and the cell ID of the wireless base station can be used as the position information of the cover area.
  • the communication quality information of each RAT may be used by measuring reachability of NW, delay time during communication, throughput, packet loss rate, etc., in addition to the radio wave condition obtained via the network interface NWIF.
  • the communication path control unit 102 distributes the communication flow by the application to a plurality of network interfaces NWIF based on the context information and the distribution control policy.
  • the distribution control policy stored in the storage unit 103 will be described later.
  • the plurality of network interfaces NWIF1 to NWIFn communicate with the networks NW1 to NWn using different RATs, respectively.
  • the network interface NWIF1 may correspond to UTRAN
  • the network interface NWIF2 may correspond to WLAN.
  • the wireless communication terminal 10 can be connected to a corresponding RAT network via each network interface.
  • the terminal-side context monitor 101 monitors context information periodically or in accordance with an instruction from the control unit (operation S201).
  • the monitoring may be performed at regular intervals, but the monitoring interval may be adjusted to save power consumption according to the remaining battery level.
  • the communication path control unit 102 refers to the distribution control policy using the context information, and distributes the communication flow of the application executed by the processor to one or a plurality of network interfaces NWIF according to the referenced distribution control policy. (Operation S202).
  • the distribution control policy designates an optimization rule for distributing a plurality of communication flows to a plurality of network interfaces NWIF on a case-by-case basis so that a predetermined purpose is achieved.
  • the predetermined purpose is, for example, a reduction in delay, an increase in throughput, a reduction in data acquisition time, a reduction in power consumption, and the like.
  • the communication path control unit 102 of the wireless communication terminal 10 can also realize an equivalent function by executing a software application stored in a storage device (not shown) by a processor.
  • the wireless communication terminal 10 may download the control application and the distribution control policy from a server on the network 30.
  • Distribution control policy distribution control based on a communication pattern is applied to a distribution control policy which is an optimization rule for distributing a plurality of communications to a plurality of network interfaces NWIF so that a predetermined purpose is achieved.
  • the distribution control when the remaining battery power is low will be specifically described as an example.
  • FIG. 4 is a time chart schematically showing the communication flow pattern of the browser application when accessing the web site. Optimization of browser communication will be described with reference to this time chart.
  • the html file of the web site displayed by the browser application is acquired.
  • the browser application operates to acquire other content groups necessary for displaying the web site through communication. Therefore, in order to shorten the web site display time, network delay is emphasized, and the distribution control policy selects the network interface NWIF so that the network delay is reduced.
  • Throughput is emphasized in the communication S302 for downloading large-capacity content, and the distribution control policy selects the network interface NWIF so as to increase the throughput.
  • communication S303 for downloading a plurality of communication flows (image data or the like) in parallel a plurality of network interfaces NWIF are selected so that the acquisition time is shortened. Further, when one browser communicates with the network interface in the foreground, communication of the background application group can be executed with another network interface. Further, when the rendering delay S304 of the acquired data occurs, communication can be scheduled during the rendering time.
  • the communication pattern can be determined from, for example, the communication volume and the communication frequency, and includes small-capacity high-frequency communication, large-capacity communication data download, streaming communication, and the like.
  • the distribution control policy selects a plurality of network interfaces NWIF so as to reduce the download time and the overall power consumption in the case of large-capacity data download.
  • the overall power consumption is reduced by increasing the frequency of allocation to the network interface NWIF with the lower power consumption.
  • a WLAN with a narrow wireless area consumes less power than a UTRAN that configures a wide range of cells, so the frequency of use of the WLAN may be increased.
  • the communication path control unit 102 refers to the distribution control policy using the context monitoring result, and performs communication of one or a plurality of applications executed by the processor according to the referenced distribution control policy.
  • NWIF network interface
  • the communication path control unit 102 of the wireless communication terminal 10 refers to the distribution control policy, and determines a plurality of items according to the terminal-side context information. Optimize the distribution of communication to multiple RATs. This enables efficient wireless communication using a plurality of network interfaces.
  • the communication path according to the CPU resource in the terminal 10 by performing RAT distribution control according to the terminal-side context information according to the distribution control policy, the communication path according to the CPU resource in the terminal 10, the network resource, the remaining battery level, the communication status for each application, etc. Optimization is possible. For example, when the remaining battery level is low, a network with the most advantageous power consumption can be selected in consideration of the power consumption difference between the CPU load and the network interface. It is also possible to select the network interface so that the user response speed is improved according to the communication pattern for each application and the characteristics of the network (delay, throughput, stability, etc.).
  • the terminal-side context monitor includes a terminal resource monitor 101a and a communication identification unit 101b, and the communication identification unit 101b Identify the communication flow. Since other configurations and functions are the same as those of the first embodiment described above, the same reference numerals are assigned and descriptions are omitted.
  • the terminal resource monitor 101a monitors the terminal-side context (the remaining battery level, the CPU load status, the application communication pattern, the network status detected by each network interface NWIF, etc.) indicating the internal state of the wireless communication terminal 10, and the communication path Output to the control unit 102.
  • the communication identifying unit 101b identifies the communication flow for each application and notifies the communication path control unit 102 of the identification information.
  • the communication path control unit 102 uses the terminal-side context information and the distribution control policy to optimize the network interface distribution for each communication flow as described above.
  • communication path control of the wireless communication terminal 10 according to the present embodiment will be described.
  • the terminal resource monitor 101a monitors the network interface and its network status, and can use available network interface information (ON / OFF information), the corresponding network delay, throughput, and stability (changes in radio field strength). Information) is output to the communication path control unit 102.
  • the communication identification unit 101b identifies a communication flow for each application, and outputs information such as a communication destination address, the number of simultaneous connection flows, and a content type to the communication path control unit 102.
  • the communication path control unit 102 uses the terminal-side context information and the distribution control policy to optimize the network interface distribution for each communication flow as described above. That is, as described with reference to FIG. 4, the network interface NWIF is selected so that the network delay is reduced in the first communication S301 for access, and the throughput is increased in the communication S302 for downloading large-capacity content. In communication S303 for downloading a plurality of image data (communication flow) in parallel, a plurality of network interfaces NWIF are selected so that the acquisition time is shortened. Further, when a browser communicates with one network interface in the foreground, a plurality of network interfaces NWIF are selected so that communication of the background application group is performed with another network interface.
  • the communication path control unit 102 selects a plurality of network interfaces NWIF so as to reduce the download time and reduce the overall power consumption if large-capacity data is downloaded. In the case of small-capacity high-frequency communication, the frequency of distribution to the network interface NWIF with lower power consumption is increased.
  • the communication identification unit 101b and the communication path control unit 102 of the wireless communication terminal 10 can also realize an equivalent function by executing a software application stored in a storage device (not shown) by a processor. Further, the wireless communication terminal 10 may download the control application and the distribution control policy from a server on the network 30.
  • the communication path control unit 102 of the wireless communication terminal 10 refers to the distribution control policy.
  • the distribution of the plurality of network interfaces NWIF can be optimized for each communication flow according to the terminal-side context information. This enables more efficient wireless communication using a plurality of network interfaces.
  • the functions of the communication identification unit 101b and the communication path control unit 102 in the second embodiment described above are realized by a packet transfer unit and a controller that controls the packet transfer.
  • Each application has a communication flow identification function.
  • a wireless communication terminal 10 includes a terminal resource monitor 501, a controller 502, a packet transfer unit 503 controlled by the controller 502, and a plurality of network interfaces NWIF1. To NWIFn.
  • the terminal resource monitor 501 monitors the terminal-side context (the remaining battery level, the CPU load status, the application communication pattern, the network status detected by each network interface NWIF, etc.) indicating the internal state of the wireless communication terminal 10, and the monitoring result Is output to the controller 502.
  • the terminal-side context the remaining battery level, the CPU load status, the application communication pattern, the network status detected by each network interface NWIF, etc.
  • the controller 502 has a function of identifying the communication flow of the application and a function of controlling the packet transfer of the packet transfer unit 503 for each communication flow using the terminal-side context information and the distribution control policy described above.
  • the distribution control policy may be stored in the storage unit 103 as in the above-described embodiment, or may be stored in a storage unit (not shown) in the controller 502.
  • the packet transfer unit 503 distributes the communication flows of the plurality of applications A1 to Am to the plurality of network interfaces NWIF1 to NWIFn according to the control of the controller 502.
  • the packet transfer unit 503 includes a communication unit 5031 for communicating with the controller 502, a packet transfer processing rule 5032 stored in the storage unit, and a processing unit 5033 for executing packet transfer processing. Have.
  • the processing rule 5032 is input from the controller 502 through the communication unit 5031.
  • the processing unit 5033 has a search unit 5033a and an action execution unit 5033b as functions.
  • the search unit 5033a searches the storage unit 5032 for the processing rule 5032 of each communication flow, and the action execution unit 5033b sets each function according to the searched processing rule. Executes an action to distribute communication flow packets to an appropriate network interface. Note that processing rules for communication flows that are not stored in the storage unit are inquired of the controller 502, and the controller 502 determines the processing rules according to the distribution control policy and notifies the packet transfer unit 503.
  • Centralized control type network architecture system in which the controller sets such processing rules and actions, is based on OpenFlow, I2RS (Interface-to-the-Routing-System), ForCES (Forwarding-and-Control-Element-Separation), etc. It is possible to realize.
  • I2RS Interface-to-the-Routing-System
  • ForCES Forwarding-and-Control-Element-Separation
  • Open flow recognizes communication as an end-to-end flow, and executes path control, failure recovery, load balancing, etc. in units of flow.
  • the flow is a series of communication packet groups having predetermined attributes, for example.
  • OpenFlow will be described using the network shown in FIG. 8 as an example.
  • an OpenFlow switch 600 is a network switch that employs OpenFlow technology
  • an OpenFlow controller 700 is an information processing apparatus that controls the OpenFlow switch 600.
  • Each OpenFlow switch 600 is provided with a secure channel 701 between the OpenFlow controller 700 and communicates with the OpenFlow controller 700 through the secure channel 701.
  • the OpenFlow controller 700 sets the flow table (Flow Table) 601 of the OpenFlow switch 600 via the secure channel 701.
  • the secure channel 701 is a communication path between each switch 600 and the controller 700, and has been treated to prevent eavesdropping or tampering with communication.
  • FIG. 9 shows a configuration example of each entry (flow entry) in the flow table 601.
  • the flow entry includes match fields (Match Fields) that define a matching rule for matching with information (for example, destination IP address, VLAN ID, etc.) included in the header of the packet received by the switch, and statistical information for each packet flow.
  • Match Fields Field (Counters), and an action field (Action) that defines how to process a packet that matches the matching rule.
  • the OpenFlow switch 600 When the OpenFlow switch 600 receives a packet, the OpenFlow switch 600 refers to the flow table 601. The OpenFlow switch 600 searches for a flow entry that matches the header information of the received packet. When an entry matching the header information of the received packet is found, the OpenFlow switch 600 processes the received packet according to the processing method defined in the action field of the found entry.
  • the processing method is defined, for example, as “forwarding a received packet from a predetermined port”, “discarding the received packet”, or “rewriting part of the header of the received packet and transferring to a predetermined port”. Has been.
  • the OpenFlow switch 600 transfers the received packet to the OpenFlow controller 700 through the secure channel 701, for example, and the controller 700 has a method for processing the received packet. Requests the specified flow entry settings.
  • the OpenFlow controller 700 determines a received packet processing method, and sets a flow entry including the determined processing method in the flow table 601. Thereafter, the OpenFlow switch 600 processes subsequent packets belonging to the same flow as the received packet according to the set flow entry.
  • the wireless communication terminal 10 includes functions corresponding to the above-described OpenFlow switch 600 and OpenFlow controller 700. That is, the function of the OpenFlow switch 600 is implemented in the packet transfer unit 503 in FIG. 6, and the function of the OpenFlow controller 700 is implemented in the controller 502 in FIG.
  • the flow table 601 in the open flow switch 600 corresponds to the storage unit that stores the processing rule 5032 in FIG.
  • the operation of the wireless communication terminal 10 that implements OpenFlow will be described.
  • the terminal resource monitor 501 monitors the network interface and its network state, and can use available network interface information (ON / OFF information), the corresponding network delay, throughput, and stability (radio waves).
  • Terminal-side context information such as intensity fluctuation degree
  • the controller 502 identifies a communication flow for each application, and further generates a processing rule for optimizing the distribution of the network interface for each communication flow as described above using the terminal-side context information and the distribution control policy. And stored in the storage unit of the packet transfer unit 503.
  • the distribution control policy is as described in the first and second embodiments.
  • the processing rule 5032 stored in the storage unit is the flow entry shown in FIG. 8, and the matching rule is information included in the header of the packet received from the application by the processing unit 5033 of the packet transfer unit 503 (for example, the transmission source and destination) IP address, VLAN ID, etc.) and the network interface NWIF to which the matching packet is transferred is specified.
  • the search unit 5033a searches for a processing rule 5032 that matches the header information of the received packet.
  • the action execution unit 5033b processes the received packet according to the processing method defined in the action field of the found entry.
  • the processing method in this embodiment defines to which network interface or which application the received packet should be transferred. Therefore, the processing rule 5032 is such as “forward the received packet to a specific port”, “discard the received packet”, or “rewrite a part of the header of the received packet and forward to a predetermined port”. Is specified.
  • the processing unit 5033 transfers the received packet to the controller 502 through the communication unit 5031, and the flow entry that defines the processing method of the received packet for the controller 502 is sent. Request settings.
  • the controller 502 determines a received packet processing method according to the distribution control policy, and sets a flow entry including the determined processing method in the processing rule 5032. Thereafter, the processing unit 5033 executes the transfer process of the subsequent packet belonging to the same flow as the received packet by the set flow entry.
  • controller 502 and the packet transfer unit 503 of the wireless communication terminal 10 can also realize an equivalent function by executing a software application stored in a storage device (not shown) by a processor. Further, the wireless communication terminal 10 may download the control application and the distribution control policy from a server on the network 30.
  • the first example of the wireless communication terminal 10 shown in FIG. 10 includes a terminal resource monitor 501, a controller 502a, and a packet transfer unit 503a controlled by the controller 502a.
  • the controller 502a receives the communication flows of the plurality of applications A1 to Am, transfers the packets to the packet transfer unit 503a, identifies each communication flow, the above-described terminal-side context information, and distribution control policy. And a function of controlling packet transfer of the packet transfer unit 503a in communication flow units.
  • the packet transfer unit 503a distributes the communication flows of the plurality of applications A1 to Am to the mobile network interface 504 of the 3GPP access method and / or the wireless LAN interface 505 of the WiFi method according to the control of the controller 502a.
  • the basic configuration of the packet transfer unit 503a is as shown in FIG.
  • the second example of the radio communication terminal 10 shown in FIG. 11 is that the controller 502 / 502a and the packet transfer unit 503 / 503a are functionally included in the packet transfer control unit 506 (see FIG. 6). ) And the first example (FIG. 10). Other configurations and functions are the same as described above, and details thereof are omitted.
  • the functions of the controller 502a and the packet transfer unit 503a in the first example can also be realized by software by executing a program stored in a memory (not shown) of the wireless communication terminal 10 on the CPU.
  • the packet transfer control unit 506 in the second example can be similarly realized by software.
  • the function of the controller 502 in the third embodiment described above is provided outside the terminal, and controls the packet transfer unit through the network.
  • the wireless communication terminal 10 and the controller 801 are connected via a network.
  • the wireless communication terminal 10 includes a terminal resource monitor 501, a packet transfer unit 503, and a plurality of network interfaces NWIF1 to NWIFn.
  • the terminal resource monitor 501 transmits the terminal-side context information being monitored to the packet transfer unit 503 and
  • the controller 801 is notified through the network interface NWIF currently used.
  • the controller 801 has a function of controlling the packet transfer unit 503 of the wireless communication terminal 10 via the network using the terminal-side context information and the distribution control policy described above. That is, the controller 801 controls packet transfer of the packet transfer unit 503 for each communication flow.
  • the controller 801 can also have a function of identifying a communication flow of an application that operates on the wireless communication terminal 10. However, this communication flow identification function can also be provided on the wireless communication terminal 10 side.
  • the packet transfer unit 503 distributes the communication flows of the plurality of applications A1 to Am to the plurality of network interfaces NWIF1 to NWIn according to the control of the controller 801.
  • the present invention can be applied to a wireless communication terminal such as a mobile station or a mobile terminal equipped with a plurality of different RAT network interfaces compatible with 3G mobile networks and WLANs.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

【課題】効率的な無線通信を達成することができる無線通信システム、無線通信端末および通信経路制御方法を提供する。 【解決手段】無線通信端末（１０）は、複数のネットワークインタフェース（ＮＷＩＦ１～ＮＷＩＦｎ）を有し、各ネットワークインタフェースが複数の無線アクセス方式（ＲＡＴ）の少なくとも１つに対応し、端末の内部状態を含む端末側コンテキスト情報をモニタするモニタ（１０１）と、端末側コンテキスト情報に応じて複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いて通信経路を設定する通信経路制御部（１０２）と、を有する。

Description

無線通信システム、無線通信端末および通信経路制御方法
　本発明は無線通信システムに係り、特に複数の無線アクセス方式で通信可能な無線通信端末およびその通信経路制御方法に関する。
　複数の無線アクセス方式（ＲＡＴ：Radio Access Technology）を利用可能なモバイル環境では、無線通信端末がＲＡＴを適宜切り替えることでアクセス環境に適した通信を行うことができる。なお、ＲＡＴとしては、例えばＵＴＲＡＮ(UMTS Terrestrial Radio Access Network)やＬＴＥ（Long Term Evolution）を含む３ＧＰＰアクセス方式、IEEE802.11gやIEEE802.11nを含むＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）方式などがある。たとえば、特許文献１には、ユーザが利用するサービスに最適なＲＡＴを自動的に選択して切り替える無線通信端末の一例が開示されている。
特開２０１２－１４７１２２号公報
　しかしながら、上述したような無線通信端末では、複数のＲＡＴからアクセス環境に最適な１つのＲＡＴが排他的に決定される。したがって、複数のＲＡＴが利用可能であっても１つのＲＡＴのみが利用されるために、効率的な無線通信を行うことができない。
　さらに、アクセス環境に適したＲＡＴに切り替えるのであるから、端末側の状況（たとえばバッテリ残量、ＣＰＵ負荷状態、アプリケーションの種類、通信パターン等）が考慮されていない。このために、端末側の状態に応じた効率的なＲＡＴ選択制御を行うことができない。
　そこで、本発明の目的は、効率的な無線通信を達成することができる無線通信システム、無線通信端末および通信経路制御方法を提供することにある。
　本発明による無線通信端末は、複数のネットワークインタフェースを有し、各ネットワークインタフェースが複数の無線アクセス方式の少なくとも１つに対応する無線通信端末であって、前記無線通信端末の内部状態を含む端末側コンテキスト情報をモニタするモニタ手段と、前記端末側コンテキスト情報に応じて前記複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いて通信経路を設定する通信経路制御手段と、を有することを特徴とする。
　本発明による通信経路制御方法は、複数のネットワークインタフェースを有し、各ネットワークインタフェースが複数の無線アクセス方式の少なくとも１つに対応する無線通信端末における通信経路制御方法であって、モニタ手段が前記無線通信端末の内部状態を含む端末側コンテキスト情報をモニタし、通信経路制御手段が前記端末側コンテキスト情報に応じて前記複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いて通信経路を設定する、ことを特徴とする。
　本発明による無線通信システムは、複数の無線アクセス方式による複数の無線ネットワークを有する無線通信システムであって、無線通信端末が、前記複数の無線アクセス方式にそれぞれ対応する複数のネットワークインタフェースと、前記無線通信端末の内部状態を含む端末側コンテキスト情報をモニタするモニタ手段と、前記端末側コンテキスト情報に応じて前記複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いて通信経路を設定する通信経路制御手段と、を有する、ことを特徴とする。
　本発明によるプログラムは、複数のネットワークインタフェースを有し、各ネットワークインタフェースが複数の無線アクセス方式の少なくとも１つに対応する無線通信端末としてコンピュータを機能させるプログラムであって、前記無線通信端末の内部状態を含む端末側コンテキスト情報をモニタするモニタ機能と、前記端末側コンテキスト情報に応じて前記複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いて通信経路を設定する通信経路制御機能と、を前記コンピュータに実現することを特徴とする。
　本発明によれば、端末側コンテキスト情報に応じて複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いて通信経路を設定することで、効率的な無線通信を達成することができる。
図１は本発明の実施形態を適用する無線通信システムの一例を概略的に示す構成図である。 図２は本発明の第１実施形態による無線通信端末の機能構成を模式的に示すブロック図である。 図３は第１実施形態による無線通信端末の通信経路制御方法を示すフローチャートである。 図４は第１実施形態による通信経路制御を実行する差異に参照される通信パターンの一例を示すタイムチャートである。 図５は本発明の第２実施形態による無線通信端末の機能構成を模式的に示すブロック図である。 図６は本発明の第３実施形態による無線通信端末の機能構成を模式的に示すブロック図である。 図７は図６におけるパケット転送部のより詳細な構成を示すブロック図である。 図８はオープンフロー技術を説明するための模式的なネットワーク図である。 図９は図８におけるフローテーブルに格納されるエントリの構成を模式的に示すフォーマット図である。 図１０は第３実施形態による無線通信端末の第１例を模式的に示すブロック図である。 図１１は第３実施形態による無線通信端末の第２例を模式的に示すブロック図である。 図１２は本発明の第４実施形態による無線通信システムおよび無線通信端末の機能構成を模式的に示すブロック図である。
　本発明の実施形態によれば、無線通信端末が端末側コンテキストに応じて複数の無線アクセス方式（ＲＡＴ）の最適振分制御を実行する。これにより複数のネットワークインタフェースを利用した効率的な無線通信が可能となる。以下、本発明を適用する無線通信システムの概略を簡単に説明する。
　図１に示すように、無線通信システムは、一例として、無線通信端末１０と、複数のＲＡＴ(RAT1～RATn)にそれぞれ対応するネットワークＮＷ１～ＮＷｎと、それぞれのネットワークにおける基地局２０－１～２０－ｎと、ネットワークＮＷ１～ＮＷｎが接続するネットワーク３０と、を含むものとする。複数のＲＡＴとしては、例えばＵＴＲＡＮ、ＬＴＥ、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）等の異なる無線アクセス網が含まれる。
　無線通信端末１０は異なるＲＡＴと通信可能な機能を有し、例えば、携帯電話、パーソナルコンピュータ、モバイルルータ等の通信機能を有する装置である。なお、モバイルルータは、例えば携帯電話の３Ｇ回線や無線ＬＡＮのネットワークを中継する端末である。
　１．第１実施形態
　１．１）構成
　図２において、本発明の第１実施形態による無線通信端末１０は、端末側コンテキストモニタ１０１、通信経路制御部１０２、振分制御ポリシを格納する記憶部１０３、および複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦ１～ＮＷＩＦｎを有する。ただし、図２には本実施形態に関連する機能のみを図示しており、端末１０に設けられた表示部や操作部、またアプリケーションを実行するプロセッサは図示されていない。
　端末側コンテキストモニタ１０１は、無線通信端末１０の内部状態や与えられた条件等を示すコンテキスト情報をモニタする。コンテキスト情報としては、当該端末１０のバッテリ残量、ＣＰＵ負荷状況、アプリケーションの通信パターン、現在位置情報、各ネットワークインタフェースＮＷＩＦで検出されるネットワーク状態、各ＲＡＴの通信品質情報等を含む。
　端末側コンテキストモニタ１０１は、例えば、それぞれのネットワークインタフェースＮＷＩＦを介して、無線通信端末１０の周囲で利用可能なＲＡＴを検索することができる。また、全てのネットワークインタフェースＮＷＩＦ１～ＮＷＩＦｎを介して、利用可能なＲＡＴを検索することも可能である。さらに、起動中のネットワークインタフェースを介して利用可能なＲＡＴを検索してもよい。利用可能なＲＡＴであるか否かは、例えば、それぞれのＲＡＴに対応する電波状況に基づいて判断することができる。
　端末側コンテキストモニタ１０１は、ネットワークインタフェースＮＷＩＦを介して、無線通信端末１０の位置に関する情報や、電波受信強度等の電波状況に関する情報を測定してもよい。無線通信端末１０の位置に関する情報は、例えば、ＧＰＳ(Global Positioning System)情報であり、無線基地局のセルＩＤを当該カバーエリアの位置情報として利用することもできる。各ＲＡＴの通信品質情報は、ネットワークインタフェースＮＷＩＦを介して得られる電波状況の他に、ＮＷの到達性、通信時の遅延時間、スループット、パケットロス率等を測定し、利用してもよい。
　通信経路制御部１０２は、コンテキスト情報と振分制御ポリシとに基づいて、アプリケーションによる通信フローを複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦに振り分ける。記憶部１０３に格納される振分制御ポリシについては後述する。
　複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦ１～ＮＷＩＦｎは、異なる複数のＲＡＴでネットワークＮＷ１～ＮＷｎとそれぞれ通信を行うものとする。例えば、ネットワークインタフェースＮＷＩＦ１がＵＴＲＡＮに対応し、ネットワークインタフェースＮＷＩＦ２がＷＬＡＮに対応してもよい。無線通信端末１０は、それぞれのネットワークインタフェースを介して対応するＲＡＴのネットワークに接続することができる。
　１．２）動作
　図３に示すように、端末側コンテキストモニタ１０１は、定期的に、あるいは制御部からの指示に従って、コンテキスト情報をモニタする（動作Ｓ２０１）。モニタは一定間隔で行ってもよいが、バッテリ残量に応じて、消費電力を節約するようにモニタ間隔を調整してもよい。
　通信経路制御部１０２は、コンテキスト情報を用いて振分制御ポリシを参照し、参照された振分制御ポリシに従って、プロセッサで実行されているアプリケーションの通信フローを１つあるいは複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦに振り分ける（動作Ｓ２０２）。振分制御ポリシは、所定の目的が達成されるように複数の通信フローを複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦに振り分ける最適化の規則をケースバイケースで指定する。所定の目的とは、たとえば遅延の短縮、スループットの増大、データ取得時間の縮小、消費電力の低減などである。
　なお、無線通信端末１０の通信経路制御部１０２は、図示しない記憶装置に格納されたソフトウェアアプリケーションをプロセッサで実行することにより同等の機能を実現することもできる。なお、無線通信端末１０はネットワーク３０上のサーバから制御アプリケーションおよび振分制御ポリシをダウンロードしてもよい。
　１．３）振分制御ポリシ
　次に、所定の目的が達成されるように複数の通信を複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦに振り分ける最適化の規則である振分制御ポリシについて、通信パターンに基づく振分制御およびバッテリ残量低下時の振分制御を例として具体的に説明する。
　図４はｗｅｂサイトにアクセスした時にブラウザアプリの通信フローのパターンを模式的に示したタイムチャートであり、これを参照しながらブラウザ通信の最適化について説明する。
　図４に示すアクセスの最初の通信Ｓ３０１では、ブラウザアプリが表示するｗｅｂサイトのhtmlファイルを取得する。ブラウザアプリは、このhtmlを解析した後、ｗｅｂサイト表示に必要な他のコンテンツ群を通信によって取得するように動作する。従って、ｗｅｂサイト表示時間の短縮のためにはネットワークの遅延が重視され、振分制御ポリシは、ネットワーク遅延が小さくなるようにネットワークインタフェースＮＷＩＦを選択する。大容量コンテンツをダウンロードする通信Ｓ３０２ではスループットが重視され、振分制御ポリシは、スループットが大きくなるようにネットワークインタフェースＮＷＩＦを選択する。複数の通信フロー（イメージデータ等）を並列してダウンロードする通信Ｓ３０３では、取得時間が短くなるように複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦを選択する。さらに、フォアグランドでブラウザが１つネットワークインタフェースで通信している場合に、バックグラウンドアプリ群の通信を別のネットワークインタフェースで実行することもできる。また、取得したデータのレンダリング遅延Ｓ３０４が発生する場合には、そのレンダリング時間の間に通信をスケジューリングすることもできる。
　バッテリ残量低下時には、予め準備されたネットワークインタフェース間の消費電力差と通信パターンに応じたバッテリ消費率とを用いて振分制御が行われる。すなわち、バッテリ残量が所定レベルを下回った場合には、通信パターンに応じて、バッテリ消費が少なくなるようにネットワークインタフェースＮＷＩＦを選択する。通信パターンは、たとえば通信量および通信頻度から判断することができ、小容量高頻度通信、大容量通信データのダウンロード、ストリーミング通信などがある。
　振分制御ポリシは、大容量データダウンロードの場合にはダウンロード時間を削減して全体の消費電力を低減させるように、複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦを選択する。また小容量高頻度通信の場合は、消費電力が低い方のネットワークインタフェースＮＷＩＦへの振分頻度をより高くすることで全体の消費電力を低減させる。一般に、無線エリアが狭いＷＬＡＮの方が広範囲のセルを構成するＵＴＲＡＮよりも消費電力が低いので、ＷＬＡＮの利用頻度をより高くすればよい。
　上述したように、通信経路制御部１０２は、コンテキストのモニタ結果を用いて振分制御ポリシを参照し、参照された振分制御ポリシに従って、プロセッサで実行されているアプリケーションの通信を１つあるいは複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦに振り分ける。これにより、遅延の短縮、スループットの増大、データ取得時間の縮小、消費電力の低減など所定の目的を達成することができる。
　１．４）効果
　上述したように、本発明の第１実施形態によれば、無線通信端末１０の通信経路制御部１０２は振分制御ポリシを参照しながら、端末側コンテキスト情報に応じて、複数の通信の複数のＲＡＴへの振り分けを最適化する。これにより複数のネットワークインタフェースを利用した効率的な無線通信が可能となる。
　このように振分制御ポリシに従って端末側コンテキスト情報に応じたＲＡＴの振り分け制御を行うことで、端末１０内のＣＰＵリソース、ネットワークリソース、バッテリ残量、アプリ毎の通信状況等に応じた通信経路の最適化が可能となる。たとえば、バッテリ残量が少なくなった場合に、ＣＰＵ負荷やネットワークインタフェース間の消費電力差を考慮して消費電力が最も有利となるネットワークを選択することができる。また、アプリ毎の通信パターンとネットワークの特性（遅延、スループット、安定性等）とに応じて、ユーザ応答速度が向上するようにネットワークインタフェースを選択することも可能である。
　２．第２実施形態
　２．１）構成
　図５において、本発明の第２実施形態による無線通信端末１０では、端末側コンテキストモニタが端末リソースモニタ１０１ａと通信識別部１０１ｂとからなり、通信識別部１０１ｂが通信フローを識別する。その他の構成及び機能は上述した第１実施形態と同様であるから同一の参照番号を付して説明は省略する。
　端末リソースモニタ１０１ａは、無線通信端末１０の内部状態を示す端末側コンテキスト（バッテリ残量、ＣＰＵ負荷状況、アプリケーションの通信パターン、各ネットワークインタフェースＮＷＩＦで検出されるネットワーク状態等）をモニタし、通信経路制御部１０２へ出力する。通信識別部１０１ｂはアプリごとに通信フローを識別し、識別情報を通信経路制御部１０２へ通知する。
　通信経路制御部１０２は、端末側コンテキスト情報と振分制御ポリシとを用いて、上述したようにネットワークインタフェースの振分を通信フロー単位で最適化する。以下、本実施形態による無線通信端末１０の通信経路制御について説明する。
　２．２）動作
　端末リソースモニタ１０１ａは、ネットワークインタフェースおよびそのネットワーク状態をモニタし、利用可能なネットワークインタフェース情報（ＯＮ／ＯＦＦ情報）、対応するネットワークの遅延、スループット、安定性（電波強度の変動の度合い）等の情報を通信経路制御部１０２へ出力する。通信識別部１０１ｂは、アプリごとに通信フローを識別し、通信先アドレス、同時接続フロー数、コンテンツタイプ等の情報を通信経路制御部１０２へ出力する。
　通信経路制御部１０２は、端末側コンテキスト情報と振分制御ポリシとを用いて、上述したようにネットワークインタフェースの振分を通信フロー単位で最適化する。すなわち、図４において説明したように、アクセスの最初の通信Ｓ３０１では、ネットワーク遅延が小さくなるように、大容量コンテンツをダウンロードする通信Ｓ３０２ではスループットが大きくなるように、ネットワークインタフェースＮＷＩＦを選択する。また、複数のイメージデータ（通信フロー）を並列ダウンロードする通信Ｓ３０３では、取得時間が短くなるように複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦを選択する。さらに、フォアグランドでブラウザが１つネットワークインタフェースで通信している場合に、バックグラウンドアプリ群の通信を別のネットワークインタフェースで実行するように、複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦを選択する。
　また、バッテリ残量低下が検出された場合、通信経路制御部１０２は、大容量データダウンロードであれば、ダウンロード時間を削減して全体の消費電力を低減させるように複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦを選択し、小容量高頻度通信であれば消費電力が低い方のネットワークインタフェースＮＷＩＦへの振分頻度をより高くする。
　なお、無線通信端末１０の通信識別部１０１ｂおよび通信経路制御部１０２は、図示しない記憶装置に格納されたソフトウェアアプリケーションをプロセッサで実行することにより同等の機能を実現することもできる。また、無線通信端末１０はネットワーク３０上のサーバから制御アプリケーションおよび振分制御ポリシをダウンロードしてもよい。
　２．３）効果
　上述したように、本発明の第２実施形態によれば、上述した第１実施形態の効果に加えて、無線通信端末１０の通信経路制御部１０２は振分制御ポリシを参照しながら、端末側コンテキスト情報に応じて複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦの振分を通信フロー単位で最適化することができる。これにより複数のネットワークインタフェースを利用したより効率的な無線通信が可能となる。
　３．第３実施形態
　本発明の第３実施形態では、上述した第２実施形態における通信識別部１０１ｂおよび通信経路制御部１０２の機能がパケット転送部とそのパケット転送を制御するコントローラにより実現され、コントローラが各アプリの通信フロー識別機能を有している。
　３．１）構成
　図６において、本発明の第３実施形態による無線通信端末１０は、端末リソースモニタ５０１と、コントローラ５０２と、コントローラ５０２により制御されるパケット転送部５０３と、複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦ１～ＮＷＩＦｎと、を有する。
　端末リソースモニタ５０１は、無線通信端末１０の内部状態を示す端末側コンテキスト（バッテリ残量、ＣＰＵ負荷状況、アプリケーションの通信パターン、各ネットワークインタフェースＮＷＩＦで検出されるネットワーク状態等）をモニタし、モニタ結果をコントローラ５０２へ出力する。
　コントローラ５０２は、アプリの通信フローを識別する機能と、上述した端末側コンテキスト情報と振分制御ポリシとを用いてパケット転送部５０３のパケット転送を通信フロー単位で制御する機能と、を有する。ただし、振分制御ポリシは上述した実施形態と同様に記憶部１０３に格納されていてもよいし、コントローラ５０２内の記憶部（図示せず）に格納されていてもよい。パケット転送部５０３は、コントローラ５０２の制御に従って、複数のアプリＡ１～Ａｍの通信フローを複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦ１～ＮＷＩＦｎへ振り分ける。
　図７に示すように、パケット転送部５０３は、コントローラ５０２と通信するための通信部５０３１と、記憶部に格納されたパケット転送の処理規則５０３２と、パケット転送処理を実行する処理部５０３３とを有する。処理規則５０３２は、コントローラ５０２から通信部５０３１を通して入力される。
　処理部５０３３は機能として検索部５０３３ａとアクション実行部５０３３ｂとを有し、検索部５０３３ａが記憶部５０３２から各通信フローの処理規則５０３２を検索し、検索された処理規則に従ってアクション実行部５０３３ｂが各通信フローのパケットを適切なネットワークインタフェースへ振り分けるアクションを実行する。なお、記憶部に格納されていない通信フローの処理規則はコントローラ５０２へ問い合わせ、コントローラ５０２が振分制御ポリシに従って処理規則を決定し、パケット転送部５０３へ通知する。
　このような処理規則とアクションをコントローラが設定する方式である集中制御型のネットワークアーキテクチャシステムは、たとえばオープンフロー（OpenFlow）、I2RS(Interface to the Routing System)、ForCES（Forwarding and Control Element Separation）等により実現することが可能である。以下、コントローラ５０２およびパケット転送部５０３の実装例としてオープンフローを用いたものを示す。
　３．２）オープンフロー
　オープンフローは、通信をエンドツーエンドのフローとして認識し、フロー単位で経路制御、障害回復、負荷分散等を実行する。ここで、フローとは、例えば所定の属性を有する一連の通信パケット群のことである。以下、図８に示すネットワークを一例としてオープンフローについて説明する。
　図８において、オープンフロースイッチ(Openflow Switch)６００はオープンフロー技術を採用したネットワークスイッチであり、オープンフローコントローラ(OpenFlow Controller)７００はオープンフロースイッチ６００を制御する情報処理装置である。
　各オープンフロースイッチ６００は、オープンフローコントローラ７００との間にセキュアチャネル(Secure Channel)７０１が設定されており、セキュアチャネル７０１を通してオープンフローコントローラ７００と通信する。オープンフローコントローラ７００は、セキュアチャネル７０１を介して、オープンフロースイッチ６００のフローテーブル(Flow Table)６０１の設定を行う。なお、セキュアチャネル７０１は、各スイッチ６００とコントローラ７００との間の通信経路であって、通信の盗聴や改ざん等を防止するための処置がなされたものである。
　図９はフローテーブル６０１の各エントリ（フローエントリ）の構成例を示す。フローエントリは、スイッチが受信したパケットのヘッダに含まれる情報（例えば、宛先ＩＰアドレスやＶＬＡＮ　ＩＤ等）と照合するためのマッチングルールを規定するマッチフィールド(Match Fields)と、パケットフロー毎の統計情報を示すフィールド（Counters）と、マッチングルールにマッチするパケットの処理方法を規定するアクションフィールド（Action）とで構成される。
　オープンフロースイッチ６００は、パケットを受信すると、フローテーブル６０１を参照する。オープンフロースイッチ６００は、受信したパケットのヘッダ情報にマッチするフローエントリを検索する。受信パケットのヘッダ情報にマッチするエントリが検索された場合、オープンフロースイッチ６００は、検索されたエントリのアクションフィールドに定義された処理方法に従って、受信パケットを処理する。処理方法は、例えば、「受信パケットを所定のポートから転送する」、「受信したパケットを廃棄する」、「受信パケットのヘッダの一部を書き換えて、所定のポートへ転送する」といったことが規定されている。
　一方、受信パケットのヘッダ情報にマッチするエントリが見つからない場合、オープンフロースイッチ６００は、例えば、セキュアチャネル７０１を通してオープンフローコントローラ７００へ受信パケットを転送し、コントローラ７００に対して受信パケットの処理方法を規定したフローエントリの設定を要求する。
　オープンフローコントローラ７００は、受信パケットの処理方法を決定し、決定した処理方法を含むフローエントリをフローテーブル６０１に設定する。その後、オープンフロースイッチ６００は、設定されたフローエントリにより、受信パケットと同一のフローに属する後続のパケットを処理する。
　本発明の第３実施形態による無線通信端末１０は、上述したオープンフロースイッチ６００およびオープンフローコントローラ７００に対応する機能を含む。すなわち、オープンフロースイッチ６００の機能が図６におけるパケット転送部５０３に実装され、オープンフローコントローラ７００の機能が図６におけるコントローラ５０２に実装される。オープンフロースイッチ６００内のフローテーブル６０１は、図７における処理規則５０３２を格納した記憶部に対応する。以下、オープンフローを実装した無線通信端末１０の動作について説明する。
　３．３）動作
　図６において、端末リソースモニタ５０１は、ネットワークインタフェースおよびそのネットワーク状態をモニタし、利用可能なネットワークインタフェース情報（ＯＮ／ＯＦＦ情報）、対応するネットワークの遅延、スループット、安定性（電波強度の変動の度合い）等の端末側コンテキスト情報をコントローラ５０２へ出力する。コントローラ５０２は、アプリごとに通信フローを識別し、さらに、端末側コンテキスト情報と振分制御ポリシとを用いて、上述したようにネットワークインタフェースの振分を通信フロー単位で最適化する処理規則を生成しパケット転送部５０３の記憶部に格納する。振分制御ポリシについては、第１および第２実施形態で説明したとおりである。
　記憶部に格納された処理規則５０３２は図８に示すフローエントリであり、そのマッチングルールはパケット転送部５０３の処理部５０３３がアプリから受信したパケットのヘッダに含まれる情報（例えば、送信元および宛先ＩＰアドレスやＶＬＡＮ　ＩＤ等）と照合され、マッチするパケットをどのネットワークインタフェースＮＷＩＦへ転送するかが規定されている。
　処理部５０３３がアプリからパケットを受信すると、検索部５０３３ａは受信したパケットのヘッダ情報にマッチする処理規則５０３２を検索する。受信パケットのヘッダ情報にマッチするエントリが検索された場合、アクション実行部５０３３ｂは、検索されたエントリのアクションフィールドに定義された処理方法に従って、受信パケットを処理する。本実施形態における処理方法は、受信パケットをどのネットワークインタフェースあるいはどのアプリへ転送すべきかを規定する。したがって、処理規則５０３２は、「受信パケットをある特定のポートへ転送する」、「受信したパケットを廃棄する」あるいは「受信パケットのヘッダの一部を書き換えて、所定のポートへ転送する」といったことを規定する。
　一方、受信パケットのヘッダ情報にマッチするエントリが見つからない場合、処理部５０３３は、通信部５０３１を通してコントローラ５０２へ受信パケットを転送し、コントローラ５０２に対して受信パケットの処理方法を規定したフローエントリの設定を要求する。この要求を受けると、コントローラ５０２は、振分制御ポリシに従って受信パケットの処理方法を決定し、決定した処理方法を含むフローエントリを処理規則５０３２に設定する。その後、処理部５０３３は、設定されたフローエントリにより、受信パケットと同一のフローに属する後続のパケットの転送処理を実行する。
　なお、無線通信端末１０のコントローラ５０２およびパケット転送部５０３は、図示しない記憶装置に格納されたソフトウェアアプリケーションをプロセッサで実行することにより同等の機能を実現することもできる。また、無線通信端末１０はネットワーク３０上のサーバから制御アプリケーションおよび振分制御ポリシをダウンロードしてもよい。
　３．４）効果
　上述したように、本発明の第３実施形態によれば、上述した第２実施形態の効果に加えて、パケット転送部５０３に処理規則５０３２を設定することで、図４に示すような種々の通信パターンに対して通信フロー単位でのネットワーク選択の最適化が容易になる。たとえば、図４における並列ダウンロードＳ３０３の場合、異なるＲＡＴの同時接続を利用することでコンテンツ全体の取得完了時間を短縮することが可能となる。このように、複数のネットワークインタフェースを利用したより効率的な無線通信が可能となる。
　４．具体例
　以下、上述した第３実施形態による無線通信端末の具体例を示す。ただし、図６に示す無線通信端末と同一機能を有するブロックには同一参照番号を付して説明は省略する。
　図１０に示す無線通信端末１０の第１例は、端末リソースモニタ５０１と、コントローラ５０２ａと、コントローラ５０２ａにより制御されるパケット転送部５０３ａと、を有する。コントローラ５０２ａは、複数のアプリＡ１～Ａｍの通信フローを入力し、それらをパケット転送部５０３ａへ転送する機能と、各通信フローを識別する機能と、上述した端末側コンテキスト情報と振分制御ポリシとを用いてパケット転送部５０３ａのパケット転送を通信フロー単位で制御する機能と、を有する。パケット転送部５０３ａは、コントローラ５０２ａの制御に従って、複数のアプリＡ１～Ａｍの通信フローを３ＧＰＰアクセス方式のモバイルネットワークインタフェース５０４および／またはＷｉＦｉ方式の無線ＬＡＮインタフェース５０５へ振り分ける。ここで、１つのアプリＡｉが複数の通信フローを発生させるケースもあり、その場合も通信フロー単位で本振り分け方式が適用される。なお、パケット転送部５０３ａの基本的構成は図７に示す通りであるから説明は省略する。
　図１１に示す無線通信端末１０の第２例は、コントローラ５０２／５０２ａとパケット転送部５０３／５０３ａとがパケット転送制御部５０６に機能的に含まれている点が上記第３実施形態（図６）および第１例（図１０）と異なっている。その他の構成および機能は既に説明した通りであるから詳細は省略する。
　なお、第１例におけるコントローラ５０２ａおよびパケット転送部５０３ａの機能は、無線通信端末１０の図示しないメモリに格納されたプログラムをＣＰＵ上で実行することによりソフトウエア的に実現することもできる。第２例におけるパケット転送制御部５０６も同様にソフトウエア的に実現可能である。
　５．第４実施形態
　本発明の第４実施形態によれば、上述した第３実施形態におけるコントローラ５０２の機能が端末外に設けられ、ネットワークを通してパケット転送部を制御する。
　図１２に示すように、本発明の第４実施形態によれる無線通信システムでは、無線通信端末１０とコントローラ８０１とがネットワークを介して接続している。無線通信端末１０は、端末リソースモニタ５０１と、パケット転送部５０３と、複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦ１～ＮＷＩＦｎと、を有し、端末リソースモニタ５０１はモニタしている端末側コンテキスト情報をパケット転送部５０３および現在利用しているネットワークインタフェースＮＷＩＦを通してコントローラ８０１へ通知する。
　コントローラ８０１は、第３実施形態で説明したように、上述した端末側コンテキスト情報と振分制御ポリシとを用いて、無線通信端末１０のパケット転送部５０３をネットワークを介して制御する機能を有する。すなわち、コントローラ８０１は、パケット転送部５０３のパケット転送を通信フロー単位で制御する。なお、コントローラ８０１は、無線通信端末１０で動作するアプリの通信フローを識別する機能を有することもできる。ただし、この通信フロー識別機能を無線通信端末１０側に設けることもできる。こうして、パケット転送部５０３は、コントローラ８０１の制御に従って、複数のアプリＡ１～Ａｍの通信フローを複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦ１～ＮＷＩＦｎへ振り分ける。
　本発明は３ＧモバイルネットワークやＷＬＡＮに対応した複数の異なるＲＡＴのネットワークインタフェースを搭載した移動局や携帯端末等の無線通信端末に適用可能である。
１０　無線通信端末
１０１　端末側コンテキストモニタ
１０１ａ　端末リソースモニタ
１０１ｂ　通信識別部
１０２　通信経路制御部
１０３　振分制御ポリシ
５０１　端末リソースモニタ
５０２、５０２ａ　コントローラ
５０３、５０３ａ　パケット転送部
５０４　モバイルネットワークインタフェース
５０５　無線ＬＡＮインタフェース
５０６　パケット転送制御部

Claims (21)

  1. 　複数のネットワークインタフェースを有し、各ネットワークインタフェースが複数の無線アクセス方式の少なくとも１つに対応する無線通信端末であって、
    　前記無線通信端末の内部状態を含む端末側コンテキスト情報をモニタするモニタ手段と、
    　前記端末側コンテキスト情報に応じて前記複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いて通信経路を設定する通信経路制御手段と、
    　を有することを特徴とする無線通信端末。
  2. 　前記通信経路制御手段は、複数の通信フローを通信フロー単位で前記複数のネットワークインタフェースに振り分けることを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末。
  3. 　前記通信経路制御手段は、所定の制御ポリシに基づき前記端末側コンテキスト情報に応じて複数の通信フローを前記複数のネットワークインタフェースに振り分けることを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信端末。
  4. 　前記端末側コンテキスト情報は複数の通信フローの通信パターンを含む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端末。
  5. 　前記モニタ手段は、前記無線通信端末のリソースをモニタするリソースモニタ手段と、複数の通信フローを識別する通信識別手段と、からなることを特徴とする請求項１－４のいずれか１項に記載の無線通信端末。
  6. 　前記通信経路制御手段は、通信経路を可変設定可能な通信経路設定手段と、前記端末側コンテキスト情報に応じて前記通信経路設定手段の通信経路を制御する制御手段と、からなることを特徴とする請求項１－４のいずれか１項に記載の無線通信端末。
  7. 　前記通信経路設定手段はパケットを送受信するアプリケーションと所望のネットワークインタフェースとの間のパケット転送経路を切り替える切替手段を有し、前記制御手段は所定の制御ポリシに基づき前記端末側コンテキスト情報に応じて前記切替手段のパケット転送経路を制御することを特徴とする請求項６に記載の無線通信端末。
  8. 　前記制御ポリシがネットワークを通して当該無線通信端末外から与えられることを特徴とする請求項３または７に記載の無線通信端末。
  9. 　複数のネットワークインタフェースを有し、各ネットワークインタフェースが複数の無線アクセス方式の少なくとも１つに対応する無線通信端末における通信経路制御方法であって、
    　モニタ手段が前記無線通信端末の内部状態を含む端末側コンテキスト情報をモニタし、
    　通信経路制御手段が前記端末側コンテキスト情報に応じて前記複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いて通信経路を設定する、
    　ことを特徴とする通信経路制御方法。
  10. 　前記通信経路制御手段は、複数の通信フローを通信フロー単位で前記複数のネットワークインタフェースに振り分けることを特徴とする請求項９に記載の通信経路制御方法。
  11. 　前記通信経路制御手段は、所定の制御ポリシに基づき前記端末側コンテキスト情報に応じて複数の通信フローを前記複数のネットワークインタフェースに振り分けることを特徴とする請求項９または１０に記載の通信経路制御方法。
  12. 　前記端末側コンテキスト情報は複数の通信フローの通信パターンを含むことを特徴とする請求項９－１１のいずれか１項に記載の通信経路制御方法。
  13. 　前記モニタ手段は前記無線通信端末のリソースをモニタし、複数の通信フローを識別することを特徴とする請求項９－１２のいずれか１項に記載の通信経路制御方法。
  14. 　前記通信経路制御手段は、通信経路を可変設定可能な通信経路設定手段と、前記端末側コンテキスト情報に応じて、可変設定可能な通信経路を制御することを特徴とする請求項９－１１のいずれか１項に記載の通信経路制御方法。
  15. 　前記通信経路制御手段は、所定の制御ポリシに基づき前記端末側コンテキスト情報に応じて、パケットを送受信するアプリケーションと所望のネットワークインタフェースとの間のパケット転送経路を切り替えることを特徴とする請求項１３に記載の通信経路制御方法。
  16. 　前記制御ポリシがネットワークを通して前記無線通信端末外から与えられることを特徴とする請求項１１または１５に記載の通信経路制御方法。
  17. 　複数の無線アクセス方式による複数の無線ネットワークを有する無線通信システムであって、
    　無線通信端末が、
    　前記複数の無線アクセス方式にそれぞれ対応する複数のネットワークインタフェースと、
    　前記無線通信端末の内部状態を含む端末側コンテキスト情報をモニタするモニタ手段と、
    　前記端末側コンテキスト情報に応じて前記複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いて通信経路を設定する通信経路制御手段と、
    を有する、ことを特徴とする無線通信システム。
  18. 　複数のネットワークインタフェースを有し、各ネットワークインタフェースが複数の無線アクセス方式の少なくとも１つに対応する無線通信端末としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
    　前記無線通信端末の内部状態を含む端末側コンテキスト情報をモニタするモニタ機能と、
    　前記端末側コンテキスト情報に応じて前記複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いて通信経路を設定する通信経路制御機能と、
    　を前記コンピュータに実現するためのプログラム。
  19. 　複数の無線アクセス方式による複数の無線ネットワークを有する無線通信システムであって、
    　前記複数の無線アクセス方式にそれぞれ対応する複数のネットワークインタフェースを有する無線通信端末と、
    　ネットワークを介して前記無線通信端末と通信するコントローラと、
    を有し、
    　前記コントローラが、前記無線通信端末の内部状態を含む端末側コンテキスト情報に応じて、前記無線通信端末が前記複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いた通信経路を設定するように制御する、
    　ことを特徴とする無線通信システム。
  20. 　複数の無線アクセス方式による複数の無線ネットワークを有する無線通信システムにおける通信経路制御方法であって、
    　前記無線通信システムが、前記複数の無線アクセス方式にそれぞれ対応する複数のネットワークインタフェースを有する無線通信端末と、ネットワークを介して前記無線通信端末と通信するコントローラと、を有し、
    　前記無線通信端末が、その内部状態を含む端末側コンテキスト情報をモニタして前記コントローラへ通知し、
    　前記コントローラが、前記端末側コンテキスト情報に応じて、前記無線通信端末が前記複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いた通信経路を設定するように制御する、
    　ことを特徴とする通信経路制御方法。
  21. 　複数のネットワークインタフェースを有し、各ネットワークインタフェースが複数の無線アクセス方式の少なくとも１つに対応する無線通信端末であって、
    　前記無線通信端末の内部状態を含む端末側コンテキスト情報をモニタするモニタ手段と、
    　前記端末側コンテキスト情報をネットワークを通してコントローラへ通知し、
    　前記コントローラから受信した制御情報に従って、前記複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いて通信経路を設定する通信経路設定手段と、
    　を有することを特徴とする無線通信端末。
     
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