JP2004248202A - 広域移動情報通信方法並びに移動情報通信エッジルータ装置、移動情報通信端末装置及び広域移動情報通信システム装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】各アクセスライン網の利用環境変化を吸収してシームレスな通信を行うことの可能な広域移動情報通信方法並びに移動情報通信エッジルータ装置、移動情報通信端末装置及び広域移動情報通信システム装置の提供。
【解決手段】移動情報通信エッジルータ装置8に接続されたアクセスライン網3に関する実効通信速度を保持するインタフェーステーブル45と、IPパケット処理部84及び/又はモバイルIP処理部85で取得される他の移動情報通信エッジルータ装置に接続された他のアクセスライン網に関するIPパケット及び/又は脱カプセル化後のIPパケットの通信速度が、インタフェーステーブル45に保持されたアクセスライン網3に関する実効通信速度と異なるときに、当該アクセスライン網3と他のアクセスライン網との間の利用環境の格差を吸収する利用環境格差吸収処理部80とを具備する特徴的構成手段の採用。
【選択図】図2
【解決手段】移動情報通信エッジルータ装置8に接続されたアクセスライン網3に関する実効通信速度を保持するインタフェーステーブル45と、IPパケット処理部84及び/又はモバイルIP処理部85で取得される他の移動情報通信エッジルータ装置に接続された他のアクセスライン網に関するIPパケット及び/又は脱カプセル化後のIPパケットの通信速度が、インタフェーステーブル45に保持されたアクセスライン網3に関する実効通信速度と異なるときに、当該アクセスライン網3と他のアクセスライン網との間の利用環境の格差を吸収する利用環境格差吸収処理部80とを具備する特徴的構成手段の採用。
【選択図】図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広域移動情報通信方法並びに移動情報通信エッジルータ装置、移動情報通信端末装置及び広域移動情報通信システム装置に関し、詳しくは、IP網と、当該IP網に接続されるコンテンツサーバと、当該IP網と任意の種類に亙る複数のアクセスライン網との間にそれぞれ配置されるノードと、当該複数のアクセスライン網との間でデータ通信を行うためのクライアントとを有して構成されるネットワークシステムに適用される広域移動情報通信方法、並びにその実施に直接使用される移動情報通信エッジルータ装置、移動情報通信端末装置、及び広域移動情報通信システム装置に係わる。
【0002】
【従来の技術】
近年、無線LAN(LAN:Local Area Network)、PHS網(Personal Handy−phone System)、第三世代携帯電話網などの複数のアクセスライン網にアクセス可能なクライアントを用いることにより、これら複数のアクセスライン網の間をクライアントが随意に移動したときにも、配信中のデータに途切れを生じさせずにシームレスな通信を行うことの可能な広域移動情報通信サービスが実用化されている。
【0003】
図6は、従来の広域移動情報通信サービスに適用される広域移動情報通信システム装置のネットワーク構成図である。
【0004】
同図に示すように、従来の広域移動情報通信システム装置αは、IP網(IP:Internet Protocol)としてのインターネット1と、当該インターネット1に接続されたコンテンツサーバ2と、当該インターネット1と任意の種類に亙る複数のアクセスライン網3a,3b及び3cとの間にそれぞれ配置されるノードであるエッジルータ装置4a,4b及び4cと、当該複数のアクセスライン網3a,3b及び3cとの間でデータ通信を行うためのクライアントである通信端末装置5とを有して構成される。
【0005】
ここで、コンテンツサーバ2は、VOD(Video On Demand)形式によるものを含む各種ビデオ系ストリーミングサーバや、或いは、e−バンキングサーバ、時刻表サーバ、ゲームサーバなどのファイル転送型サーバにより構成され、インターネット1とは、アクセスライン網3a,3b及び3cとの間に配置されるエッジルータ装置4a,4b及び4cと同様の構成をもつエッジルータ装置6を介して接続される。
【0006】
なお、本例では、複数のアクセスライン網3a,3b及び3cとして、それぞれ、基地局31,32及び33を介してエッジルータ装置4a,4b及び4cと接続された、許容通信速度がIEEE802.11a/b方式(IEEE:米国電気電子学会)又はIEEE802.11g方式(標準化策定作業中)に準拠した十数〜数Mbpsである無線LAN(いわゆる「ホットスポットLAN」など)、その許容通信速度がISDN(Integrated Services Digital Network)方式に準拠した64kbpsであるPHS網、及び同許容通信速度が384kbpsである第三世代携帯電話網を想定している。また、通信端末装置5は、これら複数のアクセスライン網3a,3b及び3cに対する選択的なチャンネル送受信機能を具備している。
【0007】
図7は、図6に示した従来のエッジルータ装置4a,4b及び4c並びに6の機能構成図である。
【0008】
同図に示すように、従来のエッジルータ装置4(4a〜4c)及び6は、インターネット1との間でメイン回線インタフェース処理部41及びアクセス回線インタフェース処理部42を通じて送受される全てのIPパケットの経路制御等を行うIPパケット処理部43と、このIPパケット処理部43で取得されるモバイルIPパケットの脱カプセル化等を行うモバイルIP処理部44と、エッジルータ装置4及び6に基地局30(31〜33)を介して接続されたアクセスライン網3(3a〜3c)に関する実効通信速度を保持するインタフェーステーブル45と、モバイルIP処理部44によるモバイルIPトンネルの設定時の経路制御に供されるルーティングテーブル46とを有して構成される。
【0009】
以上のように構成された従来の広域移動情報通信システム装置αにおいて、通信端末装置5が、無線LANのアクセスライン網3aにおけるサービスエリアからPHS網のアクセスライン網3bにおけるサービスエリアに移動したときの動作は、以下のようになる。
【0010】
図8は、図6及び図7に示した従来の広域移動情報通信システム装置αの一動作例を説明するためのシーケンス図である。
【0011】
同図に示すように、まず、通信端末装置5が、無線LANのアクセスライン網3aにおけるサービスエリアからPHS網のアクセスライン網3bにおけるサービスエリアに移動した場合を想定する(ST1)。このとき、PHS網のアクセスライン網3bに接続されたエッジルータ装置4bは、無線LANのアクセスライン網3aに接続されたエッジルータ装置4aを「ホームエージェント[HA]」としたときの「フォーリンエージェント[FA]」として機能し、リンク上の全ての通信端末装置5へ定期的にエージェント広告を送信している(ST2)。
【0012】
以上の状態において、通信端末装置5は、PHS網のアクセスライン網3bに接続されたエッジルータ装置4bから受信したエージェント広告を調べ、自身が外部リンクへ移動(接続)したことを認知(判断)する(ST3)。
【0013】
次に、通信端末装置5は、自らの接続状態が外部リンク接続である場合、受信したエージェント広告から気付アドレスを取得し(ST4)、その気付アドレスを、無線LANのアクセスライン網3aに接続されたエッジルータ装置[HA]4aへ登録する(ST5)。この結果、通信端末装置5からPHS網のアクセスライン網3bに接続されたエッジルータ装置[FA]4bに対し、インターネット1を介して登録要求メッセージが送信され、同エッジルータ装置[FA]4bから無線LANのアクセスライン網3aに接続されたエッジルータ装置[HA]4aに対し、インターネット1を介して気付アドレス通知を含む登録要求メッセージが送信される。
【0014】
これに対し、無線LANのアクセスライン網3aに接続されたエッジルータ装置[HA]4aは、通信端末装置5のホームアドレスのネットワークプリフィクスへの到達性を広告すると共に(ST6)、自身のルーティングテーブル46を更新する。この結果、無線LANのアクセスライン網3aに接続されたエッジルータ装置[HA]4aからPHS網のアクセスライン網3bに接続されたエッジルータ装置[FA]4b、更には同エッジルータ装置[FA]4bから通信端末装置5に対し、インターネット1を介して登録応答メッセージが送信される(以上、モバイルIP制御部44によるモバイルIP制御)。
【0015】
以上の登録応答メッセージを受信すると、通信端末装置5は、PHS網のアクセスライン網3bに接続されたエッジルータ装置[FA]4b及びインターネット1を介しながら、コンテンツサーバ2にコンテンツ要求パケットを送信し、これに対し、コンテンツサーバ2は、インターネット1を介しながら、無線LANのアクセスライン網3aに接続されたエッジルータ装置[HA]4aにコンテンツ応答パケットを送信する。
【0016】
これに伴い、無線LANのアクセスライン網3aに接続されたエッジルータ装置[HA]4aは、受信したコンテンツ応答パケットに気付アドレス宛パケットを補足して、PHS網のアクセスライン網3bに接続されたエッジルータ装置[FA]4bに向けモバイルIPトンネル7を設定し(ST7)、これに対し、同エッジルータ装置[FA]4bは、カプセル化されたIPパケットからコンテンツ応答パケットを取り出して(ST8)、そのコンテンツ応答パケットを該当する通信端末装置5に配送する。
【0017】
以上の結果、従来の広域移動情報通信システム装置αによれば、通信端末装置5が、無線LANのアクセスライン網3aとPHS網のアクセスライン網3bとの間を移動したときにも、コンテンツサーバ2から配信中のコンテンツデータに途切れを生じさせずにシームレスなパケット転送を行うことが可能となる。
【0018】
なお、上記モバイルIP制御やこれに伴うローミングの詳細については、下記の特許文献1及び2並びに非特許文献1及び2に記載されている。
【0019】
【特許文献1】
特開2000−92562号公報
【特許文献2】
特開2001−224070号公報
【0020】
【非特許文献1】
Perkins, C. ‘IP Encapsulation within IP’. [online]. Internet Engineering Task Force (IETF), October 1996. [retrieved on 17 February 2003]. Retrieved from the Internet: <URL: http://www.ietf.org/rfc/rfc2003.txt>.
【0021】
【非特許文献2】
Perkins, C. ‘IP Mobility Support for IPv4’. [online]. Internet Engineering Task Force (IETF), August 2002. [retrieved on 17 February 2003]. Retrieved from the Internet: <URL: http://www.ietf.org/rfc/rfc3344.txt>.
【0022】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の広域移動情報通信システム装置αでは、通信端末装置5の移動に伴う各アクセスライン網(3a〜3c)の利用環境、例えば、実効通信速度が高速から低速へと変化することにより、対応する各エッジルータ装置(4a〜4c)においてトラヒック輻輳を生じ、コンテンツデータの配信品質が劣化するという問題があった。この点において、従来の広域移動情報通信システム装置αでは、配信中のコンテンツデータに途切れを生じさせず完全にシームレスな通信を行うことは不可能であった。
【0023】
また、上記利用環境変化に関する問題を回避するために、コンテンツサーバ2側又は通信端末装置5側で対処しようとする場合、各利用環境毎に専用のサーバを設置する必要や、或いは、対応する各利用環境毎に異なる端末ソフトウェアを導入する必要などが生じるため、コンテンツデータの配信品質を制御することは不可能であった。
【0024】
ここにおいて、本発明の解決すべき主要な目的は、次のとおりである。
【0025】
即ち、本発明の第1の目的は、各アクセスライン網の利用環境変化を吸収してシームレスな通信を行うことの可能な広域移動情報通信方法並びに移動情報通信エッジルータ装置、移動情報通信端末装置及び広域移動情報通信システム装置を提供せんとするものである。
【0026】
本発明の第2の目的は、各利用環境毎に専用のサーバや端末ソフトウェアを用いることなくシームレスな通信を行うことの可能な広域移動情報通信方法並びに移動情報通信エッジルータ装置、移動情報通信端末装置及び広域移動情報通信システム装置を提供せんとするものである。
【0027】
本発明の他の目的は、明細書、図面、特に特許請求の範囲の各請求項の記載から、自ずと明らかとなろう。
【0028】
【課題を解決するための手段】
まず、本発明方法においては、IP網との間で送受される全てのIPパケットの経路制御を行う過程と、当該IPパケットの経路制御に伴って取得されるモバイルIPパケットの脱カプセル化を行う過程と、他のノードに接続された他のアクセスライン網に関するIPパケット及び/又は脱カプセル化後のIPパケットの伝送速度が、予め保持された一のノードに接続された一のアクセスライン網に関する実効通信速度と異なるときに、当該一のアクセスライン網と他のアクセスライン網との間の利用環境の格差を吸収する過程とを実施する、という特徴的構成手法を講じる。
【0029】
一方、本発明ルータ装置においては、IP網との間で送受される全てのIPパケットの経路制御を行うIPパケット処理手段と、このIPパケット処理手段で取得されるモバイルIPパケットの脱カプセル化を行うモバイルIP処理手段と、当該一の移動情報通信エッジルータ装置に接続された一のアクセスライン網に関する実効通信速度を保持するインタフェーステーブルと、IPパケット処理手段及び/又はモバイルIP処理手段で取得される他の移動情報通信エッジルータ装置に接続された他のアクセスライン網に関するIPパケット及び/又は脱カプセル化後のIPパケットの伝送速度が、インタフェーステーブルに保持された一のアクセスライン網に関する実効通信速度と異なるときに、当該一のアクセスライン網と他のアクセスライン網との間の利用環境の格差を吸収する利用環境格差吸収処理手段とを具備させる、という特徴的構成手段を講じる。
【0030】
また、本発明端末装置においては、複数のアクセスライン網にそれぞれ対応する複数の通信インタフェース処理手段と、これら複数の通信インタフェース処理手段を同時に有効化する通信インタフェース同時有効化手段とを具備させる、という特徴的構成手段を講じる。
【0031】
他方、本発明システム装置においては、上記本発明ルータ装置と、上記本発明端末装置とを具備させる、という特徴的構成手段を講じる。
【0032】
さらに、具体的詳細に述べると、当該課題の解決では、本発明が次に列挙する上位概念から下位概念に亙る新規な特徴的構成手法又は手段を採用することにより、前記目的を達成するよう為される。
【0033】
即ち、本発明方法の第1の特徴は、IP網と、当該IP網に接続されるコンテンツサーバと、当該IP網と任意の種類に亙る複数のアクセスライン網との間にそれぞれ配置されるノードと、当該複数のアクセスライン網との間でデータ通信を行うためのクライアントとを有して構成されるネットワークシステムに適用される広域移動情報通信方法であって、前記複数のアクセスライン網に対応して配置された複数のノードにおける一のノードと他のノードとの間で、前記IP網を介したモバイルIPトンネルが設定された場合において、前記一のノードが、前記他のノードをホームエージェントとしたときのフォーリンエージェントとして機能するときに、当該一のノードにおいて、前記IP網との間で送受される全てのIPパケットの経路制御を行う過程と、当該IPパケットの経路制御に伴って取得されるモバイルIPパケットの脱カプセル化を行う過程と、前記他のノードに接続された他のアクセスライン網に関する前記IPパケット及び/又は脱カプセル化後のIPパケットの伝送速度が、予め保持された前記一のノードに接続された一のアクセスライン網に関する実効通信速度と異なるときに、当該一のアクセスライン網と前記他のアクセスライン網との間の利用環境の格差を吸収する過程とを実施してなる、広域移動情報通信方法の構成採用にある。
【0034】
本発明方法の第2の特徴は、上記本発明方法の第1の特徴における前記利用環境格差を吸収する過程が、前記一のアクセスライン網に対して過去に行われたデータ通信に関するユーザコンテクストの蓄積及び管理を行う過程と、当該ユーザコンテクストに該当する前記データ通信が再び行われたときに、所要の前記利用環境の格差吸収に供すべき手法の分析及び予測を行う過程とを伴ってなる、広域移動情報通信方法の構成採用にある。
【0035】
本発明方法の第3の特徴は、上記本発明方法の第1又は第2の特徴における前記利用環境の格差を吸収する過程が、前記IPパケットの伝送速度を計測して、その計測結果を、予め保持された前記一のアクセスライン網に関する前記実効通信速度と比較する過程と、前記伝送速度と前記実効通信速度との比較の結果、両者が異なる値をとるときに、前記IPパケットの伝送速度を適正な値に変換する過程とを伴ってなる、広域移動情報通信方法の構成採用にある。
【0036】
本発明方法の第4の特徴は、上記本発明方法の第1、第2又は第3の特徴における前記利用環境の格差を吸収する過程が、前記脱カプセル化後のIPパケットのトラヒックを計測して、その計測結果を、予め保持された前記一のアクセスライン網に関する前記実効通信速度と比較する過程と、前記トラヒックと前記実効通信速度との比較の結果、両者が異なる値をとるときに、前記脱カプセル化後のIPパケットを適正な形態に変換する過程とを伴ってなる、広域移動情報通信方法の構成採用にある。
【0037】
本発明方法の第5の特徴は、上記本発明方法の第4の特徴における前記脱カプセル化後のIPパケットの形態を変換する過程が、当該脱カプセル化後のIPパケットに関するフォーマット変換、プロトコル変換、誤り訂正方式変換、暗号方式変換、圧縮方式変換、画面サイズ変換、及び画面解像度変換の各処理のうち、少なくとも1以上の変換処理を実施する過程である、広域移動情報通信方法の構成採用にある。
【0038】
本発明方法の第6の特徴は、上記本発明方法の第4又は第5の特徴における前記脱カプセル化後のIPパケットの形態を変換する過程が、当該脱カプセル化後のIPパケットに対する応答信号制御の形態を変更する過程である、広域移動情報通信方法の構成採用にある。
【0039】
本発明方法の第7の特徴は、上記本発明方法の第1、第2、第3、第4、第5又は第6の特徴における前記一のアクセスライン網に関する前記実効通信速度が、前記一のノード内に設定されたテーブルに保持されてなる、広域移動情報通信方法の構成採用にある。
【0040】
本発明方法の第8の特徴は、上記本発明方法の第1、第2、第3、第4、第5、第6又は第7の特徴における前記クライアントが、前記複数のアクセスラインにそれぞれ対応する複数の通信インタフェース処理と、これら複数の通信インタフェース処理を同時に有効化する通信インタフェース同時有効化処理とを実施してなる、広域移動情報通信方法の構成採用にある。
【0041】
本発明方法の第9の特徴は、上記本発明方法の第8の特徴における前記通信インタフェース同時有効化処理が、前記複数の通信インタフェース処理を前記複数のアクセスライン網の種類に応じてそれぞれ選択的に有効化する通信インタフェース選択有効化処理を実施してなる、広域移動情報通信方法の構成採用にある。
【0042】
一方、本発明ルータ装置の第1の特徴は、IP網と任意の種類に亙る複数のアクセスライン網との間にそれぞれ配置される移動情報通信エッジルータ装置であって、前記複数のアクセスライン網に対応して配置された複数の移動情報通信エッジルータ装置における一の移動情報通信エッジルータ装置と他の移動情報通信エッジルータ装置との間で、前記IP網を介したモバイルIPトンネルが設定された場合において、前記一の移動情報通信エッジルータ装置が、前記他の移動情報通信エッジルータ装置をホームエージェントとしたときのフォーリンエージェントとして機能するために、当該一の移動情報通信エッジルータ装置が、前記IP網との間で送受される全てのIPパケットの経路制御を行うIPパケット処理手段と、このIPパケット処理手段で取得されるモバイルIPパケットの脱カプセル化を行うモバイルIP処理手段と、当該一の移動情報通信エッジルータ装置に接続された一のアクセスライン網に関する実効通信速度を保持するインタフェーステーブルと、前記IPパケット処理手段及び/又は前記モバイルIP処理手段で取得される前記他の移動情報通信エッジルータ装置に接続された他のアクセスライン網に関する前記IPパケット及び/又は脱カプセル化後のIPパケットの伝送速度が、前記インタフェーステーブルに保持された前記一のアクセスライン網に関する前記実効通信速度と異なるときに、当該一のアクセスライン網と前記他のアクセスライン網との間の利用環境の格差を吸収する利用環境格差吸収処理手段とを有してなる、移動情報通信エッジルータ装置の構成採用にある。
【0043】
本発明ルータ装置の第2の特徴は、上記本発明ルータ装置の第1の特徴における前記利用環境格差吸収処理部が、前記一のアクセスライン網に対して過去に行われたデータ通信に関するユーザコンテクストの蓄積及び管理を行うと共に、当該ユーザコンテクストに該当する前記データ通信が再び行われたときに、所要の前記利用環境の格差吸収に供すべき手法の分析及び予測を行う機能手段を具備してなる、移動情報通信エッジルータ装置の構成採用にある。
【0044】
本発明ルータ装置の第3の特徴は、上記本発明ルータ装置の第1又は第2の特徴における前記利用環境格差吸収処理手段が、前記IPパケット処理手段で取得される前記IPパケットの伝送速度を計測して、その計測結果を前記インタフェーステーブルに保持された前記一のアクセスライン網に関する前記実効通信速度と比較するパケット速度計測手段と、このパケット速度計測手段による前記伝送速度と前記実効通信速度との比較の結果、両者が異なる値をとるときに、前記IPパケット処理手段で取得された前記IPパケットの伝送速度を適正な値に変換するパケット速度変換手段とを有してなる、移動情報通信エッジルータ装置の構成採用にある。
【0045】
本発明ルータ装置の第4の特徴は、上記本発明ルータ装置の第1、第2又は第3の特徴における前記利用環境格差吸収処理手段が、前記モバイルIP処理手段で取得される前記脱カプセル化後のIPパケットのトラヒックを計測して、その計測結果を前記インタフェーステーブルに保持された前記一のアクセスライン網に関する前記実効通信速度と比較するパケットトラヒック計測手段と、このパケットトラヒック計測手段による前記トラヒックと前記実効通信速度との比較の結果、両者が異なる値をとるときに、前記モバイルIP処理手段で取得された前記脱カプセル化後のIPパケットを適正な形態に変換するパケット形態変換手段とを有してなる、移動情報通信エッジルータ装置の構成採用にある。
【0046】
本発明ルータ装置の第5の特徴は、上記本発明ルータ装置の第3の特徴における前記パケット形態変換手段が、前記脱カプセル化後のIPパケットに関するフォーマット変換、プロトコル変換、誤り訂正方式変換、暗号方式変換、圧縮方式変換、画面サイズ変換、及び画面解像度変換の各処理のうち、少なくとも1以上の変換処理を実施する機能手段を具備してなる、移動情報通信エッジルータ装置の構成採用にある。
【0047】
本発明ルータ装置の第6の特徴は、上記本発明ルータ装置の第3又は第4の特徴における前記パケット形態変換手段が、前記脱カプセル化後のIPパケットに対する応答信号制御の形態を変更する機能手段を具備してなる、移動情報通信エッジルータ装置の構成採用にある。
【0048】
また、本発明端末装置の第1の特徴は、任意の種類に亙る複数のアクセスライン網との間でデータ通信を行うための移動情報通信端末装置であって、前記複数のアクセスライン網にそれぞれ対応する複数の通信インタフェース処理手段と、これら複数の通信インタフェース処理手段を同時に有効化する通信インタフェース同時有効化手段とを有してなる、移動情報通信端末装置の構成採用にある。
【0049】
本発明端末装置の第2の特徴は、上記本発明端末装置の第1の特徴における前記通信インタフェース同時有効化手段が、前記複数の通信インタフェース処理手段を前記複数のアクセスライン網の種類に応じてそれぞれ選択的に有効化する通信インタフェース選択有効化手段を具備してなる、移動情報通信端末装置の構成採用にある。
【0050】
他方、本発明システム装置の第1の特徴は、IP網と、当該IP網に接続されるコンテンツサーバと、当該IP網と任意の種類に亙る複数のアクセスライン網との間にそれぞれ配置されるノードと、当該複数のアクセスライン網との間でデータ通信を行うためのクライアントとを有して構成される広域移動情報通信システム装置であって、前記ノードが、上記本発明ルータ装置における第1、第2、第3、第4、第5又は第6の特徴における移動情報通信エッジルータ装置であり、前記クライアントが、上記本発明端末装置の第1又は第2の特徴における移動情報通信端末装置である、広域移動情報通信システム装置の構成採用にある。
【0051】
本発明システム装置の第2の特徴は、上記本発明システム装置の第1の特徴における前記複数のアクセスライン網が、無線LAN、PHS網、及び携帯電話網を含んでなる、広域移動情報通信システム装置の構成採用にある。
【0052】
本発明システム装置の第3の特徴は、上記本発明システム装置の第1又は第2の特徴における前記コンテンツサーバが、ストリーミングサーバ及びファイル転送型サーバを含んでなる、広域移動情報通信システム装置の構成採用にある。
【0053】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、添付図面を参照しつつ、その装置例及びこれに対応する方法例を説明する。なお、本実施形態の説明で用いる各図面には、従来図に示したものと同一又は同等な構成要素につき同一の符号を当てるものとし、当該構成要素の詳細な説明については省略するものとする。
【0054】
(装置例)
まず、図1は、本発明の装置例に係る広域移動情報通信システム装置のネットワーク構成図である。
【0055】
同図に示すように、本装置例に係る広域移動情報通信システム装置βは、IP網としてのインターネット1と、当該インターネット1に接続されたコンテンツサーバ2と、当該インターネット1と任意の種類に亙る複数のアクセスライン網3a,3b及び3c(基地局31,32及び33)との間にそれぞれ配置されるノードであり、それぞれ利用環境格差吸収処理部81,82及び83を具備する移動情報通信エッジルータ装置8a,8b及び8cと、当該複数のアクセスライン網3a,3b及び3cとの間でデータ通信を行うためのクライアントである移動情報通信端末装置9とを有して構成される。
【0056】
ここで、コンテンツサーバ2は、従来と同様、VOD形式によるものを含む各種ビデオ系ストリーミングサーバや、或いは、e−バンキングサーバ、時刻表サーバ、ゲームサーバなどのファイル転送型サーバにより構成され、インターネット1とは、従来と同一の構成をもつエッジルータ装置6を介して接続される。
【0057】
なお、本装置例にあっても、複数のアクセスライン網3a,3b及び3cとして、それぞれ、基地局31,32及び33を介してエッジルータ装置4a,4b及び4cと接続された、許容通信速度がIEEE802.11a/b方式又はIEEE802.11g方式に準拠した十数〜数Mbpsである無線LAN(いわゆる「ホットスポットLAN」など)、その許容通信速度がISDN方式に準拠した64kbpsであるPHS網、及び同許容通信速度が384kbpsである第三世代携帯電話網を想定している。
【0058】
次に、図2は、図1に示した移動情報通信エッジルータ装置8a,8b及び8cの機能構成図である。
【0059】
同図に示すように、本装置例に係る移動情報通信エッジルータ装置8(8a〜8c)は、利用環境格差吸収処理部80(81〜83.詳細は後述)と、インターネット1との間でメイン回線インタフェース処理部41及びアクセス回線インタフェース処理部42を通じて送受される全てのIPパケットの経路制御等を行うIPパケット処理部84と、このIPパケット処理部84で取得されるモバイルIPパケットの脱カプセル化等を行うモバイルIP処理部85と、移動情報通信エッジルータ装置8に基地局30(31〜33)を介して接続されたアクセスライン網3(3a〜3c)に関する実効通信速度を保持するインタフェーステーブル45と、モバイルIP処理部85によるモバイルIPトンネルの設定時の経路制御に供されるルーティングテーブル46とを有して構成される。
【0060】
ここで、利用環境格差吸収処理部80は、複数のアクセスライン網3(3a〜3c)に対応して配置された複数の移動情報通信エッジルータ装置8(8a〜8c)における、一の移動情報通信エッジルータ装置(例えば、無線LANのアクセスライン網3aに接続された移動情報通信エッジルータ装置8a)と、他の移動情報通信エッジルータ装置(例えば、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置8b)との間で、インターネット1を介したモバイルIPトンネルが設定された場合に適用される。
【0061】
詳しくは、同利用環境格差吸収処理部80は、一の移動情報通信エッジルータ装置(8a)が、他の移動情報通信エッジルータ装置(8b)をホームエージェントとしたときのフォーリンエージェントとして機能するときに、IPパケット処理部84及び/又はモバイルIP処理部85で取得される他の移動情報通信エッジルータ装置(8b)に接続された他のアクセスライン網(3b)に関するIPパケット及び/又は脱カプセル化後のIPパケットの通信速度が、インタフェーステーブル45に保持された一のアクセスライン網(3a)に関する実効通信速度と異なるときに、当該一のアクセスライン網(3a)と他のアクセスライン網(3b)との間の利用環境の格差を吸収する機能手段である。
【0062】
即ち、利用環境格差吸収処理部80は、IPパケット処理部84で取得されるIPパケットの伝送速度を計測して、その計測結果をインタフェーステーブル45に保持された一のアクセスライン網(3a)に関する実効通信速度と比較するパケット速度計測部86と、このパケット速度計測部86による伝送速度と実効通信速度との比較の結果、両者が異なる値をとるときに、IPパケット処理部84で取得されたIPパケットの伝送速度を適正な値に変換するパケット速度変換部87とを有して構成される。
【0063】
また、同利用環境格差吸収処理部80は、モバイルIP処理部85で取得される脱カプセル化後のIPパケットのトラヒックを計測して、その計測結果をインタフェーステーブル45に保持された一のアクセスライン網(3a)に関する実効通信速度と比較するパケットトラヒック計測部88と、このパケットトラヒック計測部88によるトラヒックと実効通信速度との比較の結果、両者が異なる値をとるときに、モバイルIP処理部85で取得された脱カプセル化後のIPパケットを適正な形態に変換するパケット形態変換部89とを有して構成される。
【0064】
なお、上記パケット形態変換部89は、脱カプセル化後のIPパケットに関するフォーマット変換(MPEG変換(MPEG:Moving Picture Image Coding Experts Group)などの他、各種フレーム落しを含む)、プロトコル変換、誤り訂正方式変換、暗号方式変換、圧縮方式変換、画面サイズ変換、及び画面解像度変換の各処理のうち、少なくとも1以上の変換処理を実施する機能手段を具備すると共に、当該脱カプセル化後のIPパケットに対する応答信号制御の形態を変更する機能手段をも具備する。
【0065】
なお、上記利用環境格差吸収処理部80は、上記一のアクセスライン網(3a)に対して過去に行われたデータ通信に関するユーザコンテクストの蓄積及び管理を行うと共に、当該ユーザコンテクストに該当するデータ通信が再び行われたときに、上記パケット速度変換部87及び/又はパケット形態変換部89において所要の利用環境の格差吸収に供すべき手法(上記速度変換やフォーマット変換その他の処理)の分析及び予測を行う機能手段を具備する(更なる詳細は方法例において述べる)。
【0066】
次に、図3は、図1及び図2に示した移動情報通信端末装置9の機能構成図である。
【0067】
同図に示すように、本装置例に係る移動情報通信端末装置9は、当該移動情報通信端末装置9の基本的構成要素をなすデータ通信処理部91の他、複数のアクセスライン網3(3a〜3c)にそれぞれ対応する複数の通信インタフェース処理手段、即ち、無線LAN通信インタフェース処理部92、PHS通信インタフェース処理部93、及び携帯電話通信インタフェース処理部94と、これら複数の通信インタフェース処理手段を同時に有効化する通信インタフェース同時有効化部95と、この通信インタフェース同時有効化部95において、複数の通信インタフェース処理手段を複数のアクセスライン網の種類に応じてそれぞれ選択的に有効化する通信インタフェース選択有効化部96を有して構成される。
【0068】
(方法例)
続いて、以上のように構成された装置例に係る広域移動情報通信システム装置βにより実施される方法例を説明する。
【0069】
まず、図4は、図1乃至図3に示した広域移動情報通信システム装置βの一動作例を説明するためのシーケンス図である。
【0070】
同図に示すように、まず、複数の通信インタフェース処理手段、即ち、無線LAN通信インタフェース処理部92、PHS通信インタフェース処理部93、及び携帯電話通信インタフェース処理部94を同時又は場合により選択的に有効化する通信インタフェース同時有効化部95(通信インタフェース選択有効化部96)を具備した移動情報通信端末装置9が、従来例と同様、無線LANのアクセスライン網3aにおけるサービスエリアからPHS網のアクセスライン網3bにおけるサービスエリアに移動した場合を想定する(ST1)。このとき、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置8bは、無線LANのアクセスライン網3aに接続された移動情報通信エッジルータ装置8aを「ホームエージェント[HA]」としたときの「フォーリンエージェント[FA]」として機能し、リンク上の全ての移動情報通信端末装置9へ定期的にエージェント広告を送信している(ST2)。
【0071】
以上の状態において、移動情報通信端末装置9は、従来例と同様なモバイルIP制御(ST3〜ST6)を行った後に、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置[FA]8b及びインターネット1を介しながら、ストリーミングサーバやファイル転送型サーバなどのコンテンツサーバ2にコンテンツ要求パケットを送信し、これに対し、コンテンツサーバ2は、インターネット1を介しながら、無線LANのアクセスライン網3aに接続された移動情報通信エッジルータ装置[HA]8aにコンテンツ応答パケットを送信する。
【0072】
これに伴い、無線LANのアクセスライン網3aに接続された移動情報通信エッジルータ装置[HA]8aは、従来例と同様、受信したコンテンツ応答パケットに気付アドレス宛パケットを補足して、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置[FA]8bに向けモバイルIPトンネル7を設定し(ST7)、これに対し、同移動情報通信エッジルータ装置[FA]8bは、これも従来例と同様、カプセル化されたIPパケットからコンテンツ応答パケットを取り出す(ST8)。
【0073】
次に、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置[FA]8bは、自身の利用環境格差吸収処理部80におけるパケット速度計測部86により、取り出したコンテンツ応答パケット(IPパケット処理84から取得されるIPパケットでも可)の伝送速度を計測して(ST9)、その計測結果を、予めインタフェーステーブル45に保持されたPHS網のアクセスライン網3bに関する実効通信速度と比較する処理を実施する(ST10)。
【0074】
そして、上記計測結果(コンテンツ応答パケットの伝送速度)と実効通信速度とを比較した結果、両者が異なる値をとる場合(ST10;変換要)、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置[FA]8bは、自身の利用環境格差吸収処理部80におけるパケット速度変換部87により、コンテンツ応答パケットのバッファリングを行いながら、当該コンテンツ応答パケットの伝送速度を適正な値に変換する処理を実施した後に(ST11)、IPパケット処理部84及びモバイルIP処理部85により、所要のコンテンツ応答パケットを、該当する移動情報通信端末装置9に配送する(ST12)。
【0075】
このとき、利用環境格差吸収処理部80は、移動情報通信端末装置9(のユーザ)によりPHS網のアクセスライン網3bに対して過去に行われたデータ通信に関するユーザコンテクストの蓄積及び管理を行い、当該ユーザコンテクストに該当するデータ通信が同ユーザにより再び行われたときに、所要の利用環境の格差吸収に供すべきパケット速度変換部87におけるパケット速度変換手法の分析及び予測を行う。
【0076】
例えば、上記移動情報通信端末装置9が、過去のデータ通信において、無線LANのアクセスライン網3aにおけるサービスエリアからPHS網のアクセスライン網3bにおけるサービスエリアに移動したことがある場合、利用環境格差吸収処理部80は、そのときの状況をユーザコンテクストとして蓄積、管理し、今回、その過去と同じ又は類似した利用環境変化(即ち、移動情報通信端末装置9の移動)が生じたときに、その過去に適用したパケット速度変換手法(例えば、許容通信速度変換)が今回も適用可能であるか否かを予測、分析し、それが適用可能である場合に、該当する速度変換手法をパケット速度変換部87に優先的に行わせるようにする。
【0077】
なお、以上に説明した利用環境格差吸収処理部80によるユーザコンテクストの蓄積及び管理、並びにパケット速度変換手法の分析及び予測に関する機能手段は、場合により、パケット速度変換部87自身に負わせることも可能である。
【0078】
これに対し、上記比較の結果、コンテンツ応答パケットの伝送速度と許容通信速度とが異なる値をとらない場合(ST10;変換否)、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置[FA]8bは、コンテンツ応答パケットの伝送速度を変換することなく、当該コンテンツ応答パケットを該当する移動情報通信端末装置9に配送する。
【0079】
次に、図5は、図1乃至図3に示した広域移動情報通信システム装置βの他の動作例を説明するためのシーケンス図である。
【0080】
同図に示すように、まず、複数の通信インタフェース処理手段、即ち、無線LAN通信インタフェース処理部92、PHS通信インタフェース処理部93、及び携帯電話通信インタフェース処理部94を同時又は場合により選択的に有効化する通信インタフェース同時有効化部95(通信インタフェース選択有効化部96)を具備した移動情報通信端末装置9が、従来例と同様、無線LANのアクセスライン網3aにおけるサービスエリアからPHS網のアクセスライン網3bにおけるサービスエリアに移動した場合を想定する(ST1)。このとき、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置8bは、無線LANのアクセスライン網3aに接続された移動情報通信エッジルータ装置8aを「ホームエージェント[HA]」としたときの「フォーリンエージェント[FA]」として機能し、リンク上の全ての移動情報通信端末装置9へ定期的にエージェント広告を送信している(ST2)。
【0081】
以上の状態において、移動情報通信端末装置9は、従来例と同様なモバイルIP制御(ST3〜ST6)を行った後に、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置[FA]8b及びインターネット1を介しながら、ストリーミングサーバやファイル転送型サーバなどのコンテンツサーバ2にコンテンツ要求パケットを送信し、これに対し、コンテンツサーバ2は、インターネット1を介しながら、無線LANのアクセスライン網3aに接続された移動情報通信エッジルータ装置[HA]8aにコンテンツ応答パケットを送信する。
【0082】
これに伴い、無線LANのアクセスライン網3aに接続された移動情報通信エッジルータ装置[HA]8aは、従来例と同様、受信したコンテンツ応答パケットに気付アドレス宛パケットを補足して、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置[FA]8bに向けモバイルIPトンネル7を設定し(ST7)、これに対し、同移動情報通信エッジルータ装置[FA]8bは、これも従来例と同様、カプセル化されたIPパケットからコンテンツ応答パケットを取り出す(ST8)。
【0083】
次に、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置[FA]8bは、自身の利用環境格差吸収処理部80におけるパケットトラヒック計測部88により、取り出したコンテンツ応答パケット(脱カプセル化後のIPパケット)のトラヒックを計測して(ST9a)、その計測結果を、予めインタフェーステーブル45に保持されたPHS網のアクセスライン網3bに関する実効通信速度と比較する処理を実施する(ST10a)。
【0084】
そして、上記計測結果(コンテンツ応答パケットのトラヒック)と実効通信速度とを比較した結果、両者が異なる値をとる場合(ST10a;変換要)、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置[FA]8bは、自身の利用環境格差吸収処理部80におけるパケット形態変換部89及び/又はパケット速度変換部87により、コンテンツ応答パケットのバッファリングを行いながら、当該コンテンツ応答パケットを適正な形態に変換する処理及び/又は同コンテンツパケットの伝送速度を適正な値に変換する処理を実施した後に(ST11a)、IPパケット処理部84及びモバイルIP処理部85により、所要のコンテンツ応答パケットを、該当する移動情報通信端末装置9に配送する(ST12)。
【0085】
なお、上記利用環境格差吸収処理部80におけるパケット形態変換部89は、コンテンツ応答パケットの形態変換に際し、コンテンツ応答パケット(脱カプセル化後のIPパケット)に関するフォーマット変換(MPEG変換などの他、各種フレーム落しを含む)、プロトコル変換、誤り訂正方式変換、暗号方式変換、圧縮方式変換、画面サイズ変換、及び画面解像度変換の各処理のうち、少なくとも1以上の変換処理を実施し、或いは、当該コンテンツ応答パケットに対する応答信号制御の形態を変更するようにする。
【0086】
このとき、利用環境格差吸収処理部80は、移動情報通信端末装置9(のユーザ)によりPHS網のアクセスライン網3bに対して過去に行われたデータ通信に関するユーザコンテクストの蓄積及び管理を行い、当該ユーザコンテクストに該当するデータ通信が同ユーザにより再び行われたときに、所要の利用環境の格差吸収に供すべきパケット形態変換部89におけるパケット形態変換手法の分析及び予測を行う。
【0087】
例えば、上記移動情報通信端末装置9が、過去のデータ通信において、コンテンツサーバ2からライブビデオストリーミングを受信しながら、無線LANのアクセスライン網3aにおけるサービスエリアからPHS網のアクセスライン網3bにおけるサービスエリアに移動したことがある場合、利用環境格差吸収処理部80は、そのときの状況をユーザコンテクストとして蓄積、管理し、今回、その過去と同じ又は類似した利用環境変化(即ち、ライブビデオストリーミングの受信を伴う移動情報通信端末装置9の移動)が生じたときに、その過去に適用したパケット形態変換手法(例えば、上記MPEG変換)が今回も適用可能であるか否かを予測、分析し、それが適用可能である場合に、該当する形態変換手法をパケット形態変換部89に優先的に行わせるようにする。
【0088】
なお、以上に説明した利用環境格差吸収処理部80によるユーザコンテクストの蓄積及び管理、並びにパケット形態変換手法の分析及び予測に関する機能手段は、場合により、パケット形態変換部89自身に負わせることも可能である。
【0089】
これに対し、上記比較の結果、コンテンツ応答パケットのトラヒックと許容通信速度とが異なる値をとらない場合(ST10a;変換否)、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置[FA]8bは、コンテンツ応答パケットの形態及び/又は伝送速度を変換することなく、当該コンテンツ応答パケットを該当する移動情報通信端末装置9に配送する。
【0090】
以上、本発明の実施の形態につき、その装置例及びこれに対応する方法例を挙げて説明したが、本発明は、必ずしも上述した手段及び手法にのみ限定されるものではなく、後述する効果を有する範囲内において、適宜、変更実施することが可能なものである。
【0091】
例えば、本実施形態では、複数のアクセスライン網3(3a〜3c)の種類として、無線LAN(ホットスポットLAN)、PHS網、及び第三世代携帯電話網を例に挙げたが、本発明は、これらのアクセスライン網以外にも、現行の携帯電話網を含む他の任意の無線アクセスライン網や、或いは有線アクセスライン網に対しても、同様に適用可能である。
【0092】
また、本実施形態では、コンテンツサーバ2からのデータのストリーミングやダウンロードを例に挙げて説明したが、本発明は、例えば、コンテンツサーバ2を介さない移動情報通信端末5間におけるピアツーピア通信に関しても、同様に適用可能である。
【0093】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、利用環境格差吸収処理機能を具備する移動情報通信エッジルータ装置を採用したことにより、本来はコンテンツサーバで行われていた各アクセスライン網の利用環境変化吸収処理が、同一の構成をなす各移動情報通信エッジルータ装置において、種々のパケット処理を伴いながら柔軟に行われるようになり、その結果、各利用環境毎に専用のサーバや端末ソフトウェアを何ら用いることなく、ストリーミングコンテンツの中途再開やパケット欠落などのないシームレスな通信を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置例に係る広域移動情報通信システム装置のネットワーク構成図である。
【図2】図1に示した移動情報通信エッジルータ装置の機能構成図である。
【図3】図1及び図2に示した移動情報通信端末装置の機能構成図である。
【図4】図1乃至図3に示した広域移動情報通信システム装置の一動作例を説明するためのシーケンス図である。
【図5】図1乃至図3に示した広域移動情報通信システム装置の他の動作例を説明するためのシーケンス図である。
【図6】従来の広域移動情報通信サービスに適用される広域移動情報通信システム装置のネットワーク構成図である。
【図7】図6に示した従来のエッジルータ装置の機能構成図である。
【図8】図6及び図7に示した従来の広域移動情報通信システム装置の一動作例を説明するためのシーケンス図である。
【符号の説明】
α,β…広域移動情報通信システム装置
1…インターネット
2…コンテンツサーバ
3(3a〜3c)…アクセスライン網
30(31〜33)…基地局
4(4a〜4c)…エッジルータ装置
41…メイン回線インタフェース処理部
42…アクセス回線インタフェース処理部
43…IPパケット処理部
44…インタフェーステーブル
45…モバイルIP処理部
46…ルーティングテーブル
5…通信端末装置
6…エッジルータ装置
7…モバイルIPトンネル
8(8a〜8c)…移動情報通信エッジルータ装置
80(81〜83)…利用環境格差吸収処理部
84…IPパケット処理部
85…モバイルIP処理部
86…パケット速度計測部
87…パケット速度変換部
88…パケットトラヒック計測部
89…パケット形態変換部
9…移動情報通信端末装置
91…データ通信処理部
92…無線LAN通信インタフェース処理部
93…PHS通信インタフェース処理部
94…携帯電話通信インタフェース処理部
95…通信インタフェース同時有効化部
96…通信インタフェース選択有効化部
【発明の属する技術分野】
本発明は、広域移動情報通信方法並びに移動情報通信エッジルータ装置、移動情報通信端末装置及び広域移動情報通信システム装置に関し、詳しくは、IP網と、当該IP網に接続されるコンテンツサーバと、当該IP網と任意の種類に亙る複数のアクセスライン網との間にそれぞれ配置されるノードと、当該複数のアクセスライン網との間でデータ通信を行うためのクライアントとを有して構成されるネットワークシステムに適用される広域移動情報通信方法、並びにその実施に直接使用される移動情報通信エッジルータ装置、移動情報通信端末装置、及び広域移動情報通信システム装置に係わる。
【0002】
【従来の技術】
近年、無線LAN(LAN:Local Area Network)、PHS網(Personal Handy−phone System)、第三世代携帯電話網などの複数のアクセスライン網にアクセス可能なクライアントを用いることにより、これら複数のアクセスライン網の間をクライアントが随意に移動したときにも、配信中のデータに途切れを生じさせずにシームレスな通信を行うことの可能な広域移動情報通信サービスが実用化されている。
【0003】
図6は、従来の広域移動情報通信サービスに適用される広域移動情報通信システム装置のネットワーク構成図である。
【0004】
同図に示すように、従来の広域移動情報通信システム装置αは、IP網(IP:Internet Protocol)としてのインターネット1と、当該インターネット1に接続されたコンテンツサーバ2と、当該インターネット1と任意の種類に亙る複数のアクセスライン網3a,3b及び3cとの間にそれぞれ配置されるノードであるエッジルータ装置4a,4b及び4cと、当該複数のアクセスライン網3a,3b及び3cとの間でデータ通信を行うためのクライアントである通信端末装置5とを有して構成される。
【0005】
ここで、コンテンツサーバ2は、VOD(Video On Demand)形式によるものを含む各種ビデオ系ストリーミングサーバや、或いは、e−バンキングサーバ、時刻表サーバ、ゲームサーバなどのファイル転送型サーバにより構成され、インターネット1とは、アクセスライン網3a,3b及び3cとの間に配置されるエッジルータ装置4a,4b及び4cと同様の構成をもつエッジルータ装置6を介して接続される。
【0006】
なお、本例では、複数のアクセスライン網3a,3b及び3cとして、それぞれ、基地局31,32及び33を介してエッジルータ装置4a,4b及び4cと接続された、許容通信速度がIEEE802.11a/b方式(IEEE:米国電気電子学会)又はIEEE802.11g方式(標準化策定作業中)に準拠した十数〜数Mbpsである無線LAN(いわゆる「ホットスポットLAN」など)、その許容通信速度がISDN(Integrated Services Digital Network)方式に準拠した64kbpsであるPHS網、及び同許容通信速度が384kbpsである第三世代携帯電話網を想定している。また、通信端末装置5は、これら複数のアクセスライン網3a,3b及び3cに対する選択的なチャンネル送受信機能を具備している。
【0007】
図7は、図6に示した従来のエッジルータ装置4a,4b及び4c並びに6の機能構成図である。
【0008】
同図に示すように、従来のエッジルータ装置4(4a〜4c)及び6は、インターネット1との間でメイン回線インタフェース処理部41及びアクセス回線インタフェース処理部42を通じて送受される全てのIPパケットの経路制御等を行うIPパケット処理部43と、このIPパケット処理部43で取得されるモバイルIPパケットの脱カプセル化等を行うモバイルIP処理部44と、エッジルータ装置4及び6に基地局30(31〜33)を介して接続されたアクセスライン網3(3a〜3c)に関する実効通信速度を保持するインタフェーステーブル45と、モバイルIP処理部44によるモバイルIPトンネルの設定時の経路制御に供されるルーティングテーブル46とを有して構成される。
【0009】
以上のように構成された従来の広域移動情報通信システム装置αにおいて、通信端末装置5が、無線LANのアクセスライン網3aにおけるサービスエリアからPHS網のアクセスライン網3bにおけるサービスエリアに移動したときの動作は、以下のようになる。
【0010】
図8は、図6及び図7に示した従来の広域移動情報通信システム装置αの一動作例を説明するためのシーケンス図である。
【0011】
同図に示すように、まず、通信端末装置5が、無線LANのアクセスライン網3aにおけるサービスエリアからPHS網のアクセスライン網3bにおけるサービスエリアに移動した場合を想定する(ST1)。このとき、PHS網のアクセスライン網3bに接続されたエッジルータ装置4bは、無線LANのアクセスライン網3aに接続されたエッジルータ装置4aを「ホームエージェント[HA]」としたときの「フォーリンエージェント[FA]」として機能し、リンク上の全ての通信端末装置5へ定期的にエージェント広告を送信している(ST2)。
【0012】
以上の状態において、通信端末装置5は、PHS網のアクセスライン網3bに接続されたエッジルータ装置4bから受信したエージェント広告を調べ、自身が外部リンクへ移動(接続)したことを認知(判断)する(ST3)。
【0013】
次に、通信端末装置5は、自らの接続状態が外部リンク接続である場合、受信したエージェント広告から気付アドレスを取得し(ST4)、その気付アドレスを、無線LANのアクセスライン網3aに接続されたエッジルータ装置[HA]4aへ登録する(ST5)。この結果、通信端末装置5からPHS網のアクセスライン網3bに接続されたエッジルータ装置[FA]4bに対し、インターネット1を介して登録要求メッセージが送信され、同エッジルータ装置[FA]4bから無線LANのアクセスライン網3aに接続されたエッジルータ装置[HA]4aに対し、インターネット1を介して気付アドレス通知を含む登録要求メッセージが送信される。
【0014】
これに対し、無線LANのアクセスライン網3aに接続されたエッジルータ装置[HA]4aは、通信端末装置5のホームアドレスのネットワークプリフィクスへの到達性を広告すると共に(ST6)、自身のルーティングテーブル46を更新する。この結果、無線LANのアクセスライン網3aに接続されたエッジルータ装置[HA]4aからPHS網のアクセスライン網3bに接続されたエッジルータ装置[FA]4b、更には同エッジルータ装置[FA]4bから通信端末装置5に対し、インターネット1を介して登録応答メッセージが送信される(以上、モバイルIP制御部44によるモバイルIP制御)。
【0015】
以上の登録応答メッセージを受信すると、通信端末装置5は、PHS網のアクセスライン網3bに接続されたエッジルータ装置[FA]4b及びインターネット1を介しながら、コンテンツサーバ2にコンテンツ要求パケットを送信し、これに対し、コンテンツサーバ2は、インターネット1を介しながら、無線LANのアクセスライン網3aに接続されたエッジルータ装置[HA]4aにコンテンツ応答パケットを送信する。
【0016】
これに伴い、無線LANのアクセスライン網3aに接続されたエッジルータ装置[HA]4aは、受信したコンテンツ応答パケットに気付アドレス宛パケットを補足して、PHS網のアクセスライン網3bに接続されたエッジルータ装置[FA]4bに向けモバイルIPトンネル7を設定し(ST7)、これに対し、同エッジルータ装置[FA]4bは、カプセル化されたIPパケットからコンテンツ応答パケットを取り出して(ST8)、そのコンテンツ応答パケットを該当する通信端末装置5に配送する。
【0017】
以上の結果、従来の広域移動情報通信システム装置αによれば、通信端末装置5が、無線LANのアクセスライン網3aとPHS網のアクセスライン網3bとの間を移動したときにも、コンテンツサーバ2から配信中のコンテンツデータに途切れを生じさせずにシームレスなパケット転送を行うことが可能となる。
【0018】
なお、上記モバイルIP制御やこれに伴うローミングの詳細については、下記の特許文献1及び2並びに非特許文献1及び2に記載されている。
【0019】
【特許文献1】
特開2000−92562号公報
【特許文献2】
特開2001−224070号公報
【0020】
【非特許文献1】
Perkins, C. ‘IP Encapsulation within IP’. [online]. Internet Engineering Task Force (IETF), October 1996. [retrieved on 17 February 2003]. Retrieved from the Internet: <URL: http://www.ietf.org/rfc/rfc2003.txt>.
【0021】
【非特許文献2】
Perkins, C. ‘IP Mobility Support for IPv4’. [online]. Internet Engineering Task Force (IETF), August 2002. [retrieved on 17 February 2003]. Retrieved from the Internet: <URL: http://www.ietf.org/rfc/rfc3344.txt>.
【0022】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の広域移動情報通信システム装置αでは、通信端末装置5の移動に伴う各アクセスライン網(3a〜3c)の利用環境、例えば、実効通信速度が高速から低速へと変化することにより、対応する各エッジルータ装置(4a〜4c)においてトラヒック輻輳を生じ、コンテンツデータの配信品質が劣化するという問題があった。この点において、従来の広域移動情報通信システム装置αでは、配信中のコンテンツデータに途切れを生じさせず完全にシームレスな通信を行うことは不可能であった。
【0023】
また、上記利用環境変化に関する問題を回避するために、コンテンツサーバ2側又は通信端末装置5側で対処しようとする場合、各利用環境毎に専用のサーバを設置する必要や、或いは、対応する各利用環境毎に異なる端末ソフトウェアを導入する必要などが生じるため、コンテンツデータの配信品質を制御することは不可能であった。
【0024】
ここにおいて、本発明の解決すべき主要な目的は、次のとおりである。
【0025】
即ち、本発明の第1の目的は、各アクセスライン網の利用環境変化を吸収してシームレスな通信を行うことの可能な広域移動情報通信方法並びに移動情報通信エッジルータ装置、移動情報通信端末装置及び広域移動情報通信システム装置を提供せんとするものである。
【0026】
本発明の第2の目的は、各利用環境毎に専用のサーバや端末ソフトウェアを用いることなくシームレスな通信を行うことの可能な広域移動情報通信方法並びに移動情報通信エッジルータ装置、移動情報通信端末装置及び広域移動情報通信システム装置を提供せんとするものである。
【0027】
本発明の他の目的は、明細書、図面、特に特許請求の範囲の各請求項の記載から、自ずと明らかとなろう。
【0028】
【課題を解決するための手段】
まず、本発明方法においては、IP網との間で送受される全てのIPパケットの経路制御を行う過程と、当該IPパケットの経路制御に伴って取得されるモバイルIPパケットの脱カプセル化を行う過程と、他のノードに接続された他のアクセスライン網に関するIPパケット及び/又は脱カプセル化後のIPパケットの伝送速度が、予め保持された一のノードに接続された一のアクセスライン網に関する実効通信速度と異なるときに、当該一のアクセスライン網と他のアクセスライン網との間の利用環境の格差を吸収する過程とを実施する、という特徴的構成手法を講じる。
【0029】
一方、本発明ルータ装置においては、IP網との間で送受される全てのIPパケットの経路制御を行うIPパケット処理手段と、このIPパケット処理手段で取得されるモバイルIPパケットの脱カプセル化を行うモバイルIP処理手段と、当該一の移動情報通信エッジルータ装置に接続された一のアクセスライン網に関する実効通信速度を保持するインタフェーステーブルと、IPパケット処理手段及び/又はモバイルIP処理手段で取得される他の移動情報通信エッジルータ装置に接続された他のアクセスライン網に関するIPパケット及び/又は脱カプセル化後のIPパケットの伝送速度が、インタフェーステーブルに保持された一のアクセスライン網に関する実効通信速度と異なるときに、当該一のアクセスライン網と他のアクセスライン網との間の利用環境の格差を吸収する利用環境格差吸収処理手段とを具備させる、という特徴的構成手段を講じる。
【0030】
また、本発明端末装置においては、複数のアクセスライン網にそれぞれ対応する複数の通信インタフェース処理手段と、これら複数の通信インタフェース処理手段を同時に有効化する通信インタフェース同時有効化手段とを具備させる、という特徴的構成手段を講じる。
【0031】
他方、本発明システム装置においては、上記本発明ルータ装置と、上記本発明端末装置とを具備させる、という特徴的構成手段を講じる。
【0032】
さらに、具体的詳細に述べると、当該課題の解決では、本発明が次に列挙する上位概念から下位概念に亙る新規な特徴的構成手法又は手段を採用することにより、前記目的を達成するよう為される。
【0033】
即ち、本発明方法の第1の特徴は、IP網と、当該IP網に接続されるコンテンツサーバと、当該IP網と任意の種類に亙る複数のアクセスライン網との間にそれぞれ配置されるノードと、当該複数のアクセスライン網との間でデータ通信を行うためのクライアントとを有して構成されるネットワークシステムに適用される広域移動情報通信方法であって、前記複数のアクセスライン網に対応して配置された複数のノードにおける一のノードと他のノードとの間で、前記IP網を介したモバイルIPトンネルが設定された場合において、前記一のノードが、前記他のノードをホームエージェントとしたときのフォーリンエージェントとして機能するときに、当該一のノードにおいて、前記IP網との間で送受される全てのIPパケットの経路制御を行う過程と、当該IPパケットの経路制御に伴って取得されるモバイルIPパケットの脱カプセル化を行う過程と、前記他のノードに接続された他のアクセスライン網に関する前記IPパケット及び/又は脱カプセル化後のIPパケットの伝送速度が、予め保持された前記一のノードに接続された一のアクセスライン網に関する実効通信速度と異なるときに、当該一のアクセスライン網と前記他のアクセスライン網との間の利用環境の格差を吸収する過程とを実施してなる、広域移動情報通信方法の構成採用にある。
【0034】
本発明方法の第2の特徴は、上記本発明方法の第1の特徴における前記利用環境格差を吸収する過程が、前記一のアクセスライン網に対して過去に行われたデータ通信に関するユーザコンテクストの蓄積及び管理を行う過程と、当該ユーザコンテクストに該当する前記データ通信が再び行われたときに、所要の前記利用環境の格差吸収に供すべき手法の分析及び予測を行う過程とを伴ってなる、広域移動情報通信方法の構成採用にある。
【0035】
本発明方法の第3の特徴は、上記本発明方法の第1又は第2の特徴における前記利用環境の格差を吸収する過程が、前記IPパケットの伝送速度を計測して、その計測結果を、予め保持された前記一のアクセスライン網に関する前記実効通信速度と比較する過程と、前記伝送速度と前記実効通信速度との比較の結果、両者が異なる値をとるときに、前記IPパケットの伝送速度を適正な値に変換する過程とを伴ってなる、広域移動情報通信方法の構成採用にある。
【0036】
本発明方法の第4の特徴は、上記本発明方法の第1、第2又は第3の特徴における前記利用環境の格差を吸収する過程が、前記脱カプセル化後のIPパケットのトラヒックを計測して、その計測結果を、予め保持された前記一のアクセスライン網に関する前記実効通信速度と比較する過程と、前記トラヒックと前記実効通信速度との比較の結果、両者が異なる値をとるときに、前記脱カプセル化後のIPパケットを適正な形態に変換する過程とを伴ってなる、広域移動情報通信方法の構成採用にある。
【0037】
本発明方法の第5の特徴は、上記本発明方法の第4の特徴における前記脱カプセル化後のIPパケットの形態を変換する過程が、当該脱カプセル化後のIPパケットに関するフォーマット変換、プロトコル変換、誤り訂正方式変換、暗号方式変換、圧縮方式変換、画面サイズ変換、及び画面解像度変換の各処理のうち、少なくとも1以上の変換処理を実施する過程である、広域移動情報通信方法の構成採用にある。
【0038】
本発明方法の第6の特徴は、上記本発明方法の第4又は第5の特徴における前記脱カプセル化後のIPパケットの形態を変換する過程が、当該脱カプセル化後のIPパケットに対する応答信号制御の形態を変更する過程である、広域移動情報通信方法の構成採用にある。
【0039】
本発明方法の第7の特徴は、上記本発明方法の第1、第2、第3、第4、第5又は第6の特徴における前記一のアクセスライン網に関する前記実効通信速度が、前記一のノード内に設定されたテーブルに保持されてなる、広域移動情報通信方法の構成採用にある。
【0040】
本発明方法の第8の特徴は、上記本発明方法の第1、第2、第3、第4、第5、第6又は第7の特徴における前記クライアントが、前記複数のアクセスラインにそれぞれ対応する複数の通信インタフェース処理と、これら複数の通信インタフェース処理を同時に有効化する通信インタフェース同時有効化処理とを実施してなる、広域移動情報通信方法の構成採用にある。
【0041】
本発明方法の第9の特徴は、上記本発明方法の第8の特徴における前記通信インタフェース同時有効化処理が、前記複数の通信インタフェース処理を前記複数のアクセスライン網の種類に応じてそれぞれ選択的に有効化する通信インタフェース選択有効化処理を実施してなる、広域移動情報通信方法の構成採用にある。
【0042】
一方、本発明ルータ装置の第1の特徴は、IP網と任意の種類に亙る複数のアクセスライン網との間にそれぞれ配置される移動情報通信エッジルータ装置であって、前記複数のアクセスライン網に対応して配置された複数の移動情報通信エッジルータ装置における一の移動情報通信エッジルータ装置と他の移動情報通信エッジルータ装置との間で、前記IP網を介したモバイルIPトンネルが設定された場合において、前記一の移動情報通信エッジルータ装置が、前記他の移動情報通信エッジルータ装置をホームエージェントとしたときのフォーリンエージェントとして機能するために、当該一の移動情報通信エッジルータ装置が、前記IP網との間で送受される全てのIPパケットの経路制御を行うIPパケット処理手段と、このIPパケット処理手段で取得されるモバイルIPパケットの脱カプセル化を行うモバイルIP処理手段と、当該一の移動情報通信エッジルータ装置に接続された一のアクセスライン網に関する実効通信速度を保持するインタフェーステーブルと、前記IPパケット処理手段及び/又は前記モバイルIP処理手段で取得される前記他の移動情報通信エッジルータ装置に接続された他のアクセスライン網に関する前記IPパケット及び/又は脱カプセル化後のIPパケットの伝送速度が、前記インタフェーステーブルに保持された前記一のアクセスライン網に関する前記実効通信速度と異なるときに、当該一のアクセスライン網と前記他のアクセスライン網との間の利用環境の格差を吸収する利用環境格差吸収処理手段とを有してなる、移動情報通信エッジルータ装置の構成採用にある。
【0043】
本発明ルータ装置の第2の特徴は、上記本発明ルータ装置の第1の特徴における前記利用環境格差吸収処理部が、前記一のアクセスライン網に対して過去に行われたデータ通信に関するユーザコンテクストの蓄積及び管理を行うと共に、当該ユーザコンテクストに該当する前記データ通信が再び行われたときに、所要の前記利用環境の格差吸収に供すべき手法の分析及び予測を行う機能手段を具備してなる、移動情報通信エッジルータ装置の構成採用にある。
【0044】
本発明ルータ装置の第3の特徴は、上記本発明ルータ装置の第1又は第2の特徴における前記利用環境格差吸収処理手段が、前記IPパケット処理手段で取得される前記IPパケットの伝送速度を計測して、その計測結果を前記インタフェーステーブルに保持された前記一のアクセスライン網に関する前記実効通信速度と比較するパケット速度計測手段と、このパケット速度計測手段による前記伝送速度と前記実効通信速度との比較の結果、両者が異なる値をとるときに、前記IPパケット処理手段で取得された前記IPパケットの伝送速度を適正な値に変換するパケット速度変換手段とを有してなる、移動情報通信エッジルータ装置の構成採用にある。
【0045】
本発明ルータ装置の第4の特徴は、上記本発明ルータ装置の第1、第2又は第3の特徴における前記利用環境格差吸収処理手段が、前記モバイルIP処理手段で取得される前記脱カプセル化後のIPパケットのトラヒックを計測して、その計測結果を前記インタフェーステーブルに保持された前記一のアクセスライン網に関する前記実効通信速度と比較するパケットトラヒック計測手段と、このパケットトラヒック計測手段による前記トラヒックと前記実効通信速度との比較の結果、両者が異なる値をとるときに、前記モバイルIP処理手段で取得された前記脱カプセル化後のIPパケットを適正な形態に変換するパケット形態変換手段とを有してなる、移動情報通信エッジルータ装置の構成採用にある。
【0046】
本発明ルータ装置の第5の特徴は、上記本発明ルータ装置の第3の特徴における前記パケット形態変換手段が、前記脱カプセル化後のIPパケットに関するフォーマット変換、プロトコル変換、誤り訂正方式変換、暗号方式変換、圧縮方式変換、画面サイズ変換、及び画面解像度変換の各処理のうち、少なくとも1以上の変換処理を実施する機能手段を具備してなる、移動情報通信エッジルータ装置の構成採用にある。
【0047】
本発明ルータ装置の第6の特徴は、上記本発明ルータ装置の第3又は第4の特徴における前記パケット形態変換手段が、前記脱カプセル化後のIPパケットに対する応答信号制御の形態を変更する機能手段を具備してなる、移動情報通信エッジルータ装置の構成採用にある。
【0048】
また、本発明端末装置の第1の特徴は、任意の種類に亙る複数のアクセスライン網との間でデータ通信を行うための移動情報通信端末装置であって、前記複数のアクセスライン網にそれぞれ対応する複数の通信インタフェース処理手段と、これら複数の通信インタフェース処理手段を同時に有効化する通信インタフェース同時有効化手段とを有してなる、移動情報通信端末装置の構成採用にある。
【0049】
本発明端末装置の第2の特徴は、上記本発明端末装置の第1の特徴における前記通信インタフェース同時有効化手段が、前記複数の通信インタフェース処理手段を前記複数のアクセスライン網の種類に応じてそれぞれ選択的に有効化する通信インタフェース選択有効化手段を具備してなる、移動情報通信端末装置の構成採用にある。
【0050】
他方、本発明システム装置の第1の特徴は、IP網と、当該IP網に接続されるコンテンツサーバと、当該IP網と任意の種類に亙る複数のアクセスライン網との間にそれぞれ配置されるノードと、当該複数のアクセスライン網との間でデータ通信を行うためのクライアントとを有して構成される広域移動情報通信システム装置であって、前記ノードが、上記本発明ルータ装置における第1、第2、第3、第4、第5又は第6の特徴における移動情報通信エッジルータ装置であり、前記クライアントが、上記本発明端末装置の第1又は第2の特徴における移動情報通信端末装置である、広域移動情報通信システム装置の構成採用にある。
【0051】
本発明システム装置の第2の特徴は、上記本発明システム装置の第1の特徴における前記複数のアクセスライン網が、無線LAN、PHS網、及び携帯電話網を含んでなる、広域移動情報通信システム装置の構成採用にある。
【0052】
本発明システム装置の第3の特徴は、上記本発明システム装置の第1又は第2の特徴における前記コンテンツサーバが、ストリーミングサーバ及びファイル転送型サーバを含んでなる、広域移動情報通信システム装置の構成採用にある。
【0053】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、添付図面を参照しつつ、その装置例及びこれに対応する方法例を説明する。なお、本実施形態の説明で用いる各図面には、従来図に示したものと同一又は同等な構成要素につき同一の符号を当てるものとし、当該構成要素の詳細な説明については省略するものとする。
【0054】
(装置例)
まず、図1は、本発明の装置例に係る広域移動情報通信システム装置のネットワーク構成図である。
【0055】
同図に示すように、本装置例に係る広域移動情報通信システム装置βは、IP網としてのインターネット1と、当該インターネット1に接続されたコンテンツサーバ2と、当該インターネット1と任意の種類に亙る複数のアクセスライン網3a,3b及び3c(基地局31,32及び33)との間にそれぞれ配置されるノードであり、それぞれ利用環境格差吸収処理部81,82及び83を具備する移動情報通信エッジルータ装置8a,8b及び8cと、当該複数のアクセスライン網3a,3b及び3cとの間でデータ通信を行うためのクライアントである移動情報通信端末装置9とを有して構成される。
【0056】
ここで、コンテンツサーバ2は、従来と同様、VOD形式によるものを含む各種ビデオ系ストリーミングサーバや、或いは、e−バンキングサーバ、時刻表サーバ、ゲームサーバなどのファイル転送型サーバにより構成され、インターネット1とは、従来と同一の構成をもつエッジルータ装置6を介して接続される。
【0057】
なお、本装置例にあっても、複数のアクセスライン網3a,3b及び3cとして、それぞれ、基地局31,32及び33を介してエッジルータ装置4a,4b及び4cと接続された、許容通信速度がIEEE802.11a/b方式又はIEEE802.11g方式に準拠した十数〜数Mbpsである無線LAN(いわゆる「ホットスポットLAN」など)、その許容通信速度がISDN方式に準拠した64kbpsであるPHS網、及び同許容通信速度が384kbpsである第三世代携帯電話網を想定している。
【0058】
次に、図2は、図1に示した移動情報通信エッジルータ装置8a,8b及び8cの機能構成図である。
【0059】
同図に示すように、本装置例に係る移動情報通信エッジルータ装置8(8a〜8c)は、利用環境格差吸収処理部80(81〜83.詳細は後述)と、インターネット1との間でメイン回線インタフェース処理部41及びアクセス回線インタフェース処理部42を通じて送受される全てのIPパケットの経路制御等を行うIPパケット処理部84と、このIPパケット処理部84で取得されるモバイルIPパケットの脱カプセル化等を行うモバイルIP処理部85と、移動情報通信エッジルータ装置8に基地局30(31〜33)を介して接続されたアクセスライン網3(3a〜3c)に関する実効通信速度を保持するインタフェーステーブル45と、モバイルIP処理部85によるモバイルIPトンネルの設定時の経路制御に供されるルーティングテーブル46とを有して構成される。
【0060】
ここで、利用環境格差吸収処理部80は、複数のアクセスライン網3(3a〜3c)に対応して配置された複数の移動情報通信エッジルータ装置8(8a〜8c)における、一の移動情報通信エッジルータ装置(例えば、無線LANのアクセスライン網3aに接続された移動情報通信エッジルータ装置8a)と、他の移動情報通信エッジルータ装置(例えば、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置8b)との間で、インターネット1を介したモバイルIPトンネルが設定された場合に適用される。
【0061】
詳しくは、同利用環境格差吸収処理部80は、一の移動情報通信エッジルータ装置(8a)が、他の移動情報通信エッジルータ装置(8b)をホームエージェントとしたときのフォーリンエージェントとして機能するときに、IPパケット処理部84及び/又はモバイルIP処理部85で取得される他の移動情報通信エッジルータ装置(8b)に接続された他のアクセスライン網(3b)に関するIPパケット及び/又は脱カプセル化後のIPパケットの通信速度が、インタフェーステーブル45に保持された一のアクセスライン網(3a)に関する実効通信速度と異なるときに、当該一のアクセスライン網(3a)と他のアクセスライン網(3b)との間の利用環境の格差を吸収する機能手段である。
【0062】
即ち、利用環境格差吸収処理部80は、IPパケット処理部84で取得されるIPパケットの伝送速度を計測して、その計測結果をインタフェーステーブル45に保持された一のアクセスライン網(3a)に関する実効通信速度と比較するパケット速度計測部86と、このパケット速度計測部86による伝送速度と実効通信速度との比較の結果、両者が異なる値をとるときに、IPパケット処理部84で取得されたIPパケットの伝送速度を適正な値に変換するパケット速度変換部87とを有して構成される。
【0063】
また、同利用環境格差吸収処理部80は、モバイルIP処理部85で取得される脱カプセル化後のIPパケットのトラヒックを計測して、その計測結果をインタフェーステーブル45に保持された一のアクセスライン網(3a)に関する実効通信速度と比較するパケットトラヒック計測部88と、このパケットトラヒック計測部88によるトラヒックと実効通信速度との比較の結果、両者が異なる値をとるときに、モバイルIP処理部85で取得された脱カプセル化後のIPパケットを適正な形態に変換するパケット形態変換部89とを有して構成される。
【0064】
なお、上記パケット形態変換部89は、脱カプセル化後のIPパケットに関するフォーマット変換(MPEG変換(MPEG:Moving Picture Image Coding Experts Group)などの他、各種フレーム落しを含む)、プロトコル変換、誤り訂正方式変換、暗号方式変換、圧縮方式変換、画面サイズ変換、及び画面解像度変換の各処理のうち、少なくとも1以上の変換処理を実施する機能手段を具備すると共に、当該脱カプセル化後のIPパケットに対する応答信号制御の形態を変更する機能手段をも具備する。
【0065】
なお、上記利用環境格差吸収処理部80は、上記一のアクセスライン網(3a)に対して過去に行われたデータ通信に関するユーザコンテクストの蓄積及び管理を行うと共に、当該ユーザコンテクストに該当するデータ通信が再び行われたときに、上記パケット速度変換部87及び/又はパケット形態変換部89において所要の利用環境の格差吸収に供すべき手法(上記速度変換やフォーマット変換その他の処理)の分析及び予測を行う機能手段を具備する(更なる詳細は方法例において述べる)。
【0066】
次に、図3は、図1及び図2に示した移動情報通信端末装置9の機能構成図である。
【0067】
同図に示すように、本装置例に係る移動情報通信端末装置9は、当該移動情報通信端末装置9の基本的構成要素をなすデータ通信処理部91の他、複数のアクセスライン網3(3a〜3c)にそれぞれ対応する複数の通信インタフェース処理手段、即ち、無線LAN通信インタフェース処理部92、PHS通信インタフェース処理部93、及び携帯電話通信インタフェース処理部94と、これら複数の通信インタフェース処理手段を同時に有効化する通信インタフェース同時有効化部95と、この通信インタフェース同時有効化部95において、複数の通信インタフェース処理手段を複数のアクセスライン網の種類に応じてそれぞれ選択的に有効化する通信インタフェース選択有効化部96を有して構成される。
【0068】
(方法例)
続いて、以上のように構成された装置例に係る広域移動情報通信システム装置βにより実施される方法例を説明する。
【0069】
まず、図4は、図1乃至図3に示した広域移動情報通信システム装置βの一動作例を説明するためのシーケンス図である。
【0070】
同図に示すように、まず、複数の通信インタフェース処理手段、即ち、無線LAN通信インタフェース処理部92、PHS通信インタフェース処理部93、及び携帯電話通信インタフェース処理部94を同時又は場合により選択的に有効化する通信インタフェース同時有効化部95(通信インタフェース選択有効化部96)を具備した移動情報通信端末装置9が、従来例と同様、無線LANのアクセスライン網3aにおけるサービスエリアからPHS網のアクセスライン網3bにおけるサービスエリアに移動した場合を想定する(ST1)。このとき、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置8bは、無線LANのアクセスライン網3aに接続された移動情報通信エッジルータ装置8aを「ホームエージェント[HA]」としたときの「フォーリンエージェント[FA]」として機能し、リンク上の全ての移動情報通信端末装置9へ定期的にエージェント広告を送信している(ST2)。
【0071】
以上の状態において、移動情報通信端末装置9は、従来例と同様なモバイルIP制御(ST3〜ST6)を行った後に、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置[FA]8b及びインターネット1を介しながら、ストリーミングサーバやファイル転送型サーバなどのコンテンツサーバ2にコンテンツ要求パケットを送信し、これに対し、コンテンツサーバ2は、インターネット1を介しながら、無線LANのアクセスライン網3aに接続された移動情報通信エッジルータ装置[HA]8aにコンテンツ応答パケットを送信する。
【0072】
これに伴い、無線LANのアクセスライン網3aに接続された移動情報通信エッジルータ装置[HA]8aは、従来例と同様、受信したコンテンツ応答パケットに気付アドレス宛パケットを補足して、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置[FA]8bに向けモバイルIPトンネル7を設定し(ST7)、これに対し、同移動情報通信エッジルータ装置[FA]8bは、これも従来例と同様、カプセル化されたIPパケットからコンテンツ応答パケットを取り出す(ST8)。
【0073】
次に、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置[FA]8bは、自身の利用環境格差吸収処理部80におけるパケット速度計測部86により、取り出したコンテンツ応答パケット(IPパケット処理84から取得されるIPパケットでも可)の伝送速度を計測して(ST9)、その計測結果を、予めインタフェーステーブル45に保持されたPHS網のアクセスライン網3bに関する実効通信速度と比較する処理を実施する(ST10)。
【0074】
そして、上記計測結果(コンテンツ応答パケットの伝送速度)と実効通信速度とを比較した結果、両者が異なる値をとる場合(ST10;変換要)、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置[FA]8bは、自身の利用環境格差吸収処理部80におけるパケット速度変換部87により、コンテンツ応答パケットのバッファリングを行いながら、当該コンテンツ応答パケットの伝送速度を適正な値に変換する処理を実施した後に(ST11)、IPパケット処理部84及びモバイルIP処理部85により、所要のコンテンツ応答パケットを、該当する移動情報通信端末装置9に配送する(ST12)。
【0075】
このとき、利用環境格差吸収処理部80は、移動情報通信端末装置9(のユーザ)によりPHS網のアクセスライン網3bに対して過去に行われたデータ通信に関するユーザコンテクストの蓄積及び管理を行い、当該ユーザコンテクストに該当するデータ通信が同ユーザにより再び行われたときに、所要の利用環境の格差吸収に供すべきパケット速度変換部87におけるパケット速度変換手法の分析及び予測を行う。
【0076】
例えば、上記移動情報通信端末装置9が、過去のデータ通信において、無線LANのアクセスライン網3aにおけるサービスエリアからPHS網のアクセスライン網3bにおけるサービスエリアに移動したことがある場合、利用環境格差吸収処理部80は、そのときの状況をユーザコンテクストとして蓄積、管理し、今回、その過去と同じ又は類似した利用環境変化(即ち、移動情報通信端末装置9の移動)が生じたときに、その過去に適用したパケット速度変換手法(例えば、許容通信速度変換)が今回も適用可能であるか否かを予測、分析し、それが適用可能である場合に、該当する速度変換手法をパケット速度変換部87に優先的に行わせるようにする。
【0077】
なお、以上に説明した利用環境格差吸収処理部80によるユーザコンテクストの蓄積及び管理、並びにパケット速度変換手法の分析及び予測に関する機能手段は、場合により、パケット速度変換部87自身に負わせることも可能である。
【0078】
これに対し、上記比較の結果、コンテンツ応答パケットの伝送速度と許容通信速度とが異なる値をとらない場合(ST10;変換否)、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置[FA]8bは、コンテンツ応答パケットの伝送速度を変換することなく、当該コンテンツ応答パケットを該当する移動情報通信端末装置9に配送する。
【0079】
次に、図5は、図1乃至図3に示した広域移動情報通信システム装置βの他の動作例を説明するためのシーケンス図である。
【0080】
同図に示すように、まず、複数の通信インタフェース処理手段、即ち、無線LAN通信インタフェース処理部92、PHS通信インタフェース処理部93、及び携帯電話通信インタフェース処理部94を同時又は場合により選択的に有効化する通信インタフェース同時有効化部95(通信インタフェース選択有効化部96)を具備した移動情報通信端末装置9が、従来例と同様、無線LANのアクセスライン網3aにおけるサービスエリアからPHS網のアクセスライン網3bにおけるサービスエリアに移動した場合を想定する(ST1)。このとき、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置8bは、無線LANのアクセスライン網3aに接続された移動情報通信エッジルータ装置8aを「ホームエージェント[HA]」としたときの「フォーリンエージェント[FA]」として機能し、リンク上の全ての移動情報通信端末装置9へ定期的にエージェント広告を送信している(ST2)。
【0081】
以上の状態において、移動情報通信端末装置9は、従来例と同様なモバイルIP制御(ST3〜ST6)を行った後に、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置[FA]8b及びインターネット1を介しながら、ストリーミングサーバやファイル転送型サーバなどのコンテンツサーバ2にコンテンツ要求パケットを送信し、これに対し、コンテンツサーバ2は、インターネット1を介しながら、無線LANのアクセスライン網3aに接続された移動情報通信エッジルータ装置[HA]8aにコンテンツ応答パケットを送信する。
【0082】
これに伴い、無線LANのアクセスライン網3aに接続された移動情報通信エッジルータ装置[HA]8aは、従来例と同様、受信したコンテンツ応答パケットに気付アドレス宛パケットを補足して、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置[FA]8bに向けモバイルIPトンネル7を設定し(ST7)、これに対し、同移動情報通信エッジルータ装置[FA]8bは、これも従来例と同様、カプセル化されたIPパケットからコンテンツ応答パケットを取り出す(ST8)。
【0083】
次に、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置[FA]8bは、自身の利用環境格差吸収処理部80におけるパケットトラヒック計測部88により、取り出したコンテンツ応答パケット(脱カプセル化後のIPパケット)のトラヒックを計測して(ST9a)、その計測結果を、予めインタフェーステーブル45に保持されたPHS網のアクセスライン網3bに関する実効通信速度と比較する処理を実施する(ST10a)。
【0084】
そして、上記計測結果(コンテンツ応答パケットのトラヒック)と実効通信速度とを比較した結果、両者が異なる値をとる場合(ST10a;変換要)、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置[FA]8bは、自身の利用環境格差吸収処理部80におけるパケット形態変換部89及び/又はパケット速度変換部87により、コンテンツ応答パケットのバッファリングを行いながら、当該コンテンツ応答パケットを適正な形態に変換する処理及び/又は同コンテンツパケットの伝送速度を適正な値に変換する処理を実施した後に(ST11a)、IPパケット処理部84及びモバイルIP処理部85により、所要のコンテンツ応答パケットを、該当する移動情報通信端末装置9に配送する(ST12)。
【0085】
なお、上記利用環境格差吸収処理部80におけるパケット形態変換部89は、コンテンツ応答パケットの形態変換に際し、コンテンツ応答パケット(脱カプセル化後のIPパケット)に関するフォーマット変換(MPEG変換などの他、各種フレーム落しを含む)、プロトコル変換、誤り訂正方式変換、暗号方式変換、圧縮方式変換、画面サイズ変換、及び画面解像度変換の各処理のうち、少なくとも1以上の変換処理を実施し、或いは、当該コンテンツ応答パケットに対する応答信号制御の形態を変更するようにする。
【0086】
このとき、利用環境格差吸収処理部80は、移動情報通信端末装置9(のユーザ)によりPHS網のアクセスライン網3bに対して過去に行われたデータ通信に関するユーザコンテクストの蓄積及び管理を行い、当該ユーザコンテクストに該当するデータ通信が同ユーザにより再び行われたときに、所要の利用環境の格差吸収に供すべきパケット形態変換部89におけるパケット形態変換手法の分析及び予測を行う。
【0087】
例えば、上記移動情報通信端末装置9が、過去のデータ通信において、コンテンツサーバ2からライブビデオストリーミングを受信しながら、無線LANのアクセスライン網3aにおけるサービスエリアからPHS網のアクセスライン網3bにおけるサービスエリアに移動したことがある場合、利用環境格差吸収処理部80は、そのときの状況をユーザコンテクストとして蓄積、管理し、今回、その過去と同じ又は類似した利用環境変化(即ち、ライブビデオストリーミングの受信を伴う移動情報通信端末装置9の移動)が生じたときに、その過去に適用したパケット形態変換手法(例えば、上記MPEG変換)が今回も適用可能であるか否かを予測、分析し、それが適用可能である場合に、該当する形態変換手法をパケット形態変換部89に優先的に行わせるようにする。
【0088】
なお、以上に説明した利用環境格差吸収処理部80によるユーザコンテクストの蓄積及び管理、並びにパケット形態変換手法の分析及び予測に関する機能手段は、場合により、パケット形態変換部89自身に負わせることも可能である。
【0089】
これに対し、上記比較の結果、コンテンツ応答パケットのトラヒックと許容通信速度とが異なる値をとらない場合(ST10a;変換否)、PHS網のアクセスライン網3bに接続された移動情報通信エッジルータ装置[FA]8bは、コンテンツ応答パケットの形態及び/又は伝送速度を変換することなく、当該コンテンツ応答パケットを該当する移動情報通信端末装置9に配送する。
【0090】
以上、本発明の実施の形態につき、その装置例及びこれに対応する方法例を挙げて説明したが、本発明は、必ずしも上述した手段及び手法にのみ限定されるものではなく、後述する効果を有する範囲内において、適宜、変更実施することが可能なものである。
【0091】
例えば、本実施形態では、複数のアクセスライン網3(3a〜3c)の種類として、無線LAN(ホットスポットLAN)、PHS網、及び第三世代携帯電話網を例に挙げたが、本発明は、これらのアクセスライン網以外にも、現行の携帯電話網を含む他の任意の無線アクセスライン網や、或いは有線アクセスライン網に対しても、同様に適用可能である。
【0092】
また、本実施形態では、コンテンツサーバ2からのデータのストリーミングやダウンロードを例に挙げて説明したが、本発明は、例えば、コンテンツサーバ2を介さない移動情報通信端末5間におけるピアツーピア通信に関しても、同様に適用可能である。
【0093】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、利用環境格差吸収処理機能を具備する移動情報通信エッジルータ装置を採用したことにより、本来はコンテンツサーバで行われていた各アクセスライン網の利用環境変化吸収処理が、同一の構成をなす各移動情報通信エッジルータ装置において、種々のパケット処理を伴いながら柔軟に行われるようになり、その結果、各利用環境毎に専用のサーバや端末ソフトウェアを何ら用いることなく、ストリーミングコンテンツの中途再開やパケット欠落などのないシームレスな通信を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置例に係る広域移動情報通信システム装置のネットワーク構成図である。
【図2】図1に示した移動情報通信エッジルータ装置の機能構成図である。
【図3】図1及び図2に示した移動情報通信端末装置の機能構成図である。
【図4】図1乃至図3に示した広域移動情報通信システム装置の一動作例を説明するためのシーケンス図である。
【図5】図1乃至図3に示した広域移動情報通信システム装置の他の動作例を説明するためのシーケンス図である。
【図6】従来の広域移動情報通信サービスに適用される広域移動情報通信システム装置のネットワーク構成図である。
【図7】図6に示した従来のエッジルータ装置の機能構成図である。
【図8】図6及び図7に示した従来の広域移動情報通信システム装置の一動作例を説明するためのシーケンス図である。
【符号の説明】
α,β…広域移動情報通信システム装置
1…インターネット
2…コンテンツサーバ
3(3a〜3c)…アクセスライン網
30(31〜33)…基地局
4(4a〜4c)…エッジルータ装置
41…メイン回線インタフェース処理部
42…アクセス回線インタフェース処理部
43…IPパケット処理部
44…インタフェーステーブル
45…モバイルIP処理部
46…ルーティングテーブル
5…通信端末装置
6…エッジルータ装置
7…モバイルIPトンネル
8(8a〜8c)…移動情報通信エッジルータ装置
80(81〜83)…利用環境格差吸収処理部
84…IPパケット処理部
85…モバイルIP処理部
86…パケット速度計測部
87…パケット速度変換部
88…パケットトラヒック計測部
89…パケット形態変換部
9…移動情報通信端末装置
91…データ通信処理部
92…無線LAN通信インタフェース処理部
93…PHS通信インタフェース処理部
94…携帯電話通信インタフェース処理部
95…通信インタフェース同時有効化部
96…通信インタフェース選択有効化部
Claims (20)
- IP網と、当該IP網に接続されるコンテンツサーバと、当該IP網と任意の種類に亙る複数のアクセスライン網との間にそれぞれ配置されるノードと、当該複数のアクセスライン網との間でデータ通信を行うためのクライアントとを有して構成されるネットワークシステムに適用される広域移動情報通信方法であって、
前記複数のアクセスライン網に対応して配置された複数のノードにおける一のノードと他のノードとの間で、前記IP網を介したモバイルIPトンネルが設定された場合において、前記一のノードが、前記他のノードをホームエージェントとしたときのフォーリンエージェントとして機能するときに、
当該一のノードにおいて、
前記IP網との間で送受される全てのIPパケットの経路制御を行う過程と、
当該IPパケットの経路制御に伴って取得されるモバイルIPパケットの脱カプセル化を行う過程と、
前記他のノードに接続された他のアクセスライン網に関する前記IPパケット及び/又は脱カプセル化後のIPパケットの伝送速度が、予め保持された前記一のノードに接続された一のアクセスライン網に関する実効通信速度と異なるときに、当該一のアクセスライン網と前記他のアクセスライン網との間の利用環境の格差を吸収する過程と、を実施する、
ことを特徴とする広域移動情報通信方法。 - 前記利用環境格差を吸収する過程は、
前記一のアクセスライン網に対して過去に行われたデータ通信に関するユーザコンテクストの蓄積及び管理を行う過程と、
当該ユーザコンテクストに該当する前記データ通信が再び行われたときに、所要の前記利用環境の格差吸収に供すべき手法の分析及び予測を行う過程と、を伴う、
ことを特徴とする請求項1に記載の広域移動情報通信方法。 - 前記利用環境の格差を吸収する過程は、
前記IPパケットの伝送速度を計測して、その計測結果を、予め保持された前記一のアクセスライン網に関する前記実効通信速度と比較する過程と、
前記伝送速度と前記実効通信速度との比較の結果、両者が異なる値をとるときに、前記IPパケットの伝送速度を適正な値に変換する過程と、を伴う、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の広域移動情報通信方法。 - 前記利用環境の格差を吸収する過程は、
前記脱カプセル化後のIPパケットのトラヒックを計測して、その計測結果を、予め保持された前記一のアクセスライン網に関する前記実効通信速度と比較する過程と、
前記トラヒックと前記実効通信速度との比較の結果、両者が異なる値をとるときに、前記脱カプセル化後のIPパケットを適正な形態に変換する過程と、を伴う、
ことを特徴とする請求項1、2又は3に記載の広域移動情報通信方法。 - 前記脱カプセル化後のIPパケットの形態を変換する過程は、
当該脱カプセル化後のIPパケットに関するフォーマット変換、プロトコル変換、誤り訂正方式変換、暗号方式変換、圧縮方式変換、画面サイズ変換、及び画面解像度変換の各処理のうち、少なくとも1以上の変換処理を実施する過程である、
ことを特徴とする請求項4に記載の広域移動情報通信方法。 - 前記脱カプセル化後のIPパケットの形態を変換する過程は、
当該脱カプセル化後のIPパケットに対する応答信号制御の形態を変更する過程である、
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の広域移動情報通信方法。 - 前記一のアクセスライン網に関する前記実効通信速度は、
前記一のノード内に設定されたテーブルに保持される、
ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5又は6に記載の広域移動情報通信方法。 - 前記クライアントは、
前記複数のアクセスラインにそれぞれ対応する複数の通信インタフェース処理と、
これら複数の通信インタフェース処理を同時に有効化する通信インタフェース同時有効化処理と、を実施する、
ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6又は7に記載の広域移動情報通信方法。 - 前記通信インタフェース同時有効化処理は、
前記複数の通信インタフェース処理を前記複数のアクセスライン網の種類に応じてそれぞれ選択的に有効化する通信インタフェース選択有効化処理を実施する、
ことを特徴とする請求項8に記載の広域移動情報通信方法。 - IP網と任意の種類に亙る複数のアクセスライン網との間にそれぞれ配置される移動情報通信エッジルータ装置であって、
前記複数のアクセスライン網に対応して配置された複数の移動情報通信エッジルータ装置における一の移動情報通信エッジルータ装置と他の移動情報通信エッジルータ装置との間で、前記IP網を介したモバイルIPトンネルが設定された場合において、前記一の移動情報通信エッジルータ装置が、前記他の移動情報通信エッジルータ装置をホームエージェントとしたときのフォーリンエージェントとして機能するために、
当該一の移動情報通信エッジルータ装置は、
前記IP網との間で送受される全てのIPパケットの経路制御を行うIPパケット処理手段と、
このIPパケット処理手段で取得されるモバイルIPパケットの脱カプセル化を行うモバイルIP処理手段と、
当該一の移動情報通信エッジルータ装置に接続された一のアクセスライン網に関する実効通信速度を保持するインタフェーステーブルと、
前記IPパケット処理手段及び/又は前記モバイルIP処理手段で取得される前記他の移動情報通信エッジルータ装置に接続された他のアクセスライン網に関する前記IPパケット及び/又は脱カプセル化後のIPパケットの伝送速度が、前記インタフェーステーブルに保持された前記一のアクセスライン網に関する前記実効通信速度と異なるときに、当該一のアクセスライン網と前記他のアクセスライン網との間の利用環境の格差を吸収する利用環境格差吸収処理手段と、を有する、
ことを特徴とする移動情報通信エッジルータ装置。 - 前記利用環境格差吸収処理部は、
前記一のアクセスライン網に対して過去に行われたデータ通信に関するユーザコンテクストの蓄積及び管理を行うと共に、当該ユーザコンテクストに該当する前記データ通信が再び行われたときに、所要の前記利用環境の格差吸収に供すべき手法の分析及び予測を行う機能手段を具備する、
ことを特徴とする請求項10に記載の移動情報通信エッジルータ装置。 - 前記利用環境格差吸収処理手段は、
前記IPパケット処理手段で取得される前記IPパケットの伝送速度を計測して、その計測結果を前記インタフェーステーブルに保持された前記一のアクセスライン網に関する前記実効通信速度と比較するパケット速度計測手段と、
このパケット速度計測手段による前記伝送速度と前記実効通信速度との比較の結果、両者が異なる値をとるときに、前記IPパケット処理手段で取得された前記IPパケットの伝送速度を適正な値に変換するパケット速度変換手段と、を有する、
ことを特徴とする請求項10又は11に記載の移動情報通信エッジルータ装置。 - 前記利用環境格差吸収処理手段は、
前記モバイルIP処理手段で取得される前記脱カプセル化後のIPパケットのトラヒックを計測して、その計測結果を前記インタフェーステーブルに保持された前記一のアクセスライン網に関する前記実効通信速度と比較するパケットトラヒック計測手段と、
このパケットトラヒック計測手段による前記トラヒックと前記実効通信速度との比較の結果、両者が異なる値をとるときに、前記モバイルIP処理手段で取得された前記脱カプセル化後のIPパケットを適正な形態に変換するパケット形態変換手段と、を有する、
ことを特徴とする請求項10、11又は12に記載の移動情報通信エッジルータ装置。 - 前記パケット形態変換手段は、
前記脱カプセル化後のIPパケットに関するフォーマット変換、プロトコル変換、誤り訂正方式変換、暗号方式変換、圧縮方式変換、画面サイズ変換、及び画面解像度変換の各処理のうち、少なくとも1以上の変換処理を実施する機能手段を具備する、
ことを特徴とする請求項13に記載の移動情報通信エッジルータ装置。 - 前記パケット形態変換手段は、
前記脱カプセル化後のIPパケットに対する応答信号制御の形態を変更する機能手段を具備する、
ことを特徴とする請求項13又は14に記載の移動情報通信エッジルータ装置。 - 任意の種類に亙る複数のアクセスライン網との間でデータ通信を行うための移動情報通信端末装置であって、
前記複数のアクセスライン網にそれぞれ対応する複数の通信インタフェース処理手段と、
これら複数の通信インタフェース処理手段を同時に有効化する通信インタフェース同時有効化手段と、を有する、
ことを特徴とする移動情報通信端末装置。 - 前記通信インタフェース同時有効化手段は、
前記複数の通信インタフェース処理手段を前記複数のアクセスライン網の種類に応じてそれぞれ選択的に有効化する通信インタフェース選択有効化手段を具備する、
ことを特徴する請求項16に記載の移動情報通信端末装置。 - IP網と、当該IP網に接続されるコンテンツサーバと、当該IP網と任意の種類に亙る複数のアクセスライン網との間にそれぞれ配置されるノードと、当該複数のアクセスライン網との間でデータ通信を行うためのクライアントとを有して構成される広域移動情報通信システム装置であって、
前記ノードは、
請求項10、11、12、13、14又は15に記載の移動情報通信エッジルータ装置であり、
前記クライアントは、
請求項16又は17に記載の移動情報通信端末装置である、
ことを特徴とする広域移動情報通信システム装置。 - 前記複数のアクセスライン網は、
無線LAN、PHS網、及び携帯電話網を含む、
ことを特徴とする請求項18に記載の広域移動情報通信システム装置。 - 前記コンテンツサーバは、
ストリーミングサーバ及びファイル転送型サーバを含む、
ことを特徴とする請求項18又は19に記載の広域移動情報通信システム装置。
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2003
- 2003-02-17 JP JP2003038498A patent/JP2004248202A/ja active Pending
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