JP4635911B2 - 通信システム、端末、及び、通信方法 - Google Patents
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Description
また、各通信メディア(ワイヤレスLAN151、携帯電話網152)を介した前記移動端末110と、前記各フォーリンエージェント141・142との間の通信では、それぞれ、個別の気付けアドレスが利用されることとしている。
また、前記移動端末110は、前記ホームアドレスにて一意に特定されることとしており、これにより、異なる通信メディアのそれぞれにおいて、個別の気付けアドレスを利用した移動端末110と各フォーリンエージェント141・142の通信を確立しつつ、前記ホームアドレスを利用した移動端末110とサーバー120の通信が確立されることとなっている。
また、この通信において、前記移動端末110から送信され、前記各フォーリンエージェント141・142で受信されたデータは、ホームエージェント130を中継した後、前記サーバー120へと送信される。
また、ネットワーク上にホームエージェント130や、フォーリンエージェント141・142といった、通信システムを確立するための専用の装置が必要とされ、これらの装置の設置に付随して、設備コスト、設置作業、保守作業等が必要とされることになる。
"IP Mobility Support for IPv4",Internet Engineering Task Force RFC3220, 2002年1月
複数の通信メディアが利用される端末同士の通信システムであって、
前記各端末のOSI基本参照モデルにおけるセッションレイヤとトランスポートレイヤの間に、ミドルレイヤを設け、
前記ミドルレイヤには、
前記通信システムに参加するノードに対し一意に割り当てられる送信元アドレス及び宛先アドレスの情報を含む仮想IP情報を、通信されるデータに付加、又は、前記仮想IP情報をデータから除去するプロトコルである第一プロトコル、及び、
前記データを組み立てるためのシーケンス番号の情報が含まれる仮想TCP情報をデータに付加、又は、データから仮想TCP情報を除去するプロトコルである第二プロトコル、が実装されるとともに、
受信するデータパケットについて、前記仮想IP情報から送信元、及び、宛先を識別する機能、並びに、前記仮想TCP情報からデータパケットを組立てる機能が実装され、
送信側の端末の前記ミドルレイヤにおいて、前記仮想IP情報及び仮想TCP情報が付加された前記データをカプセル化してデータパケットを構成し、
受信側の端末の前記ミドルレイヤにおいて、受信したデータパケットの前記仮想IP情報の送信元アドレスから、送信元となる端末を認識し、認識した送信元の端末から送られてきたデータパケットについて、前記仮想TCP情報を元に、シーケンス番号順にデータを組立てる、通信システムとする。
前記ミドルレイヤは、
利用される通信メディアに対応するソケットを作成する機能と、
送信するデータパケットについて、利用中の通信メディアが、データ送信途中で利用不可となった場合に、利用可能な他の通信メディアを介して、未送信のデータパケットを送信する機能と、
を実装することとするものである。
前記ミドルレイヤは、利用していた通信メディアが利用不可となった場合に、他の利用可能な通信メディアを検出し、自動的に通信を継続するための機能を実装することとするものである。
複数の通信メディアを利用する端末であって、
前記端末のOSI基本参照モデルにおけるセッションレイヤとトランスポートレイヤの間に、ミドルレイヤを設け、
前記ミドルレイヤには、
前記通信システムに参加するノードに対し一意に割り当てられる送信元アドレス及び宛先アドレスの情報を含む仮想IP情報を、通信されるデータに付加、又は、前記仮想IP情報をデータから除去するプロトコルである第一プロトコル、及び、
前記データを組み立てるためのシーケンス番号の情報が含まれる仮想TCP情報をデータに付加、又は、データから仮想TCP情報を除去するプロトコルである第二プロトコル、が実装されるとともに、
受信するデータパケットについて、前記仮想IP情報から送信元、及び、宛先を識別する機能、並びに、前記仮想TCP情報からデータパケットを組立てる機能が実装され、
前記端末のミドルレイヤにおいて、
前記仮想IP情報及び仮想TCP情報が付加された前記データをカプセル化して送信側のデータパケットを構成するとともに、
受信したデータパケットの前記仮想IP情報の送信元アドレスから、送信元となる端末を認識し、認識した送信元の端末から送られてきたデータパケットについて、前記仮想TCP情報を元に、シーケンス番号順にデータを組立てる、端末とする。
前記ミドルレイヤは、
利用される通信メディアに対応するソケットを作成する機能と、
送信するデータパケットについて、利用中の通信メディアが、データ送信途中で利用不可となった場合に、利用可能な他の通信メディアを介して、未送信のデータパケットを送信する機能と、
を実装することとするものである。
前記ミドルレイヤは、利用していた通信メディアが利用不可となった場合に、他の利用可能な通信メディアを検出し、自動的に通信を継続するための機能を実装することとするものである。
複数の通信メディアが利用される環境下における端末間の通信方法であって、
送信側の端末においては、送信するデータパケットについて、
TCP/IP情報に、通信システムに参加するノードに対し一意に割り当てられる送信元アドレス及び宛先アドレスの情報を含む仮想IP情報、及び、データを組み立てるためのシーケンス番号の情報が含まれる仮想TCP情報を付加するとともに、
利用中の通信メディアが、データ送信途中で利用不可となった場合に、利用可能な他の通信メディアを介して、未送信のデータパケットを送信し、
受信側の端末においては、受信するデータパケットについて、
前記仮想IP情報から送信元、及び、宛先を識別するとともに、
前記仮想TCP情報を元に、シーケンス番号順にデータパケットを組立てる、こととする通信方法とするものである。
この通信システムは、複数の通信メディアが利用される移動端末の通信システムであって、
OSI基本参照モデルにおけるセッションレイヤ(アプリケーション51A・51B)とトランスポートレイヤ(TCP52A・52B)の間に、
ミドルレイヤ54A・54Bを設け、
前記ミドルレイヤ54A・54Bには、
OSI基本参照モデルにおけるネットワークレイヤに実装されるプロトコルと同様の機能を有する第一プロトコル、及び、
OSI基本参照モデルにおけるトランスポートレイヤに実装されるプロトコルと同様の機能を有する第二プロトコル、が実装されることとするものである。
前記第一プロトコルは、データ(仮想TCP情報42)に仮想IP情報41を付加、又は、データ(トランスポートレイヤから渡されるデータ)から仮想IP情報41を除去するプロトコルであり、
前記第二プロトコルは、データ(データ部40)に仮想TCP情報42を付加、又は、データ(仮想TCP情報42とデータ部40からなるデータ)から仮想TCP情報42を除去するプロトコルである、こととするものである。
前記ミドルレイヤ54A・54Bは、
図2に示すごとく、利用される通信メディア(ワイヤレスLAN3、又は、携帯電話網4)に対応するソケット61・62を作成する機能と、
図3に示すごとく、送信するデータパケットP1・P2・・・について、利用中の通信メディアが、データ送信途中で利用不可となった場合に、利用可能な他の通信メディアを介して、未送信のデータパケットP6・P7・・・を送信する機能と、
図2に示すごとく、受信するデータパケットについて、前記仮想IP情報から送信元、及び、宛先を識別する機能、及び、前記仮想TCP情報からデータパケットを組立てる機能と、
を実装することとするものである。
尚、前記ソケットは、TCP/IPを扱うための仮想的なインターフェースである。
また、利用中の通信メディアがデータ送信途中で利用不可となった場合でも、利用可能な他の通信メディアを介して通信を確立することができる(いわゆる、ハンドオーバーが可能となる)。
また、図3に示すごとく、通信が中断された以降の未送信のデータパケット(この例では、データパケットP6以降)から送信を再開することが可能となる。
そして、以上のことから、通信経路の確保の観点、及び、データ送信の連続性の観点の二つの観点において、シームレスな通信環境を構築することが可能となる。
例えば、前記移動端末5が前記ワイヤレスLAN3の圏内にあるときは、該移動端末5は、前記ワイヤレスLAN3を介してイントラネット1へ接続され、該イントラネット1に接続されるサーバー2との通信が確立されることとしている。
また、前記移動端末5が前記携帯電話網4の圏内にあるときは、該移動端末5は、前記携帯電話網4を介してイントラネット1へ接続され、該イントラネット1に接続されるサーバー2との通信が確立されることとしている。
尚、前記通信メディアについては、ワイヤレスLAN3や、携帯電話網4の他、有線LAN、PHS網、Bluetooth、等の通信メディアが考えられる。
この通信モデルは、OSI基本参照モデルの仕組みに則るものであり、セッションレイヤ(第5層)を含む上位の三つのレイヤを、アプリケーション51A・51Bとしてまとめて表わしている。このアプリケーション51A・51Bには、例えば、上位三つのレイヤをまとめてなるHTTP(HyperText Transfer Protocol)が採用される。
尚、トランスポートレイヤには、このTCP52A・52Bの他、例えば、UDP(User Datagram Protocol)が採用される。
この第一プロトコル、及び、第二プロトコルは、ミドルレイヤ54A・54Bの下層に位置するTCP/IPにおける機能と同様の機能を有するものであり、また、周知のTCP/IPと同様の設計により実現されるものである。
例えば、ワイヤレスLAN3が利用される状況では、前記移動端末5のミドルレイヤ54Aは、ワイヤレスLAN3の通信で利用されるソケット61を作成する。また、携帯電話網4が利用される状況では、前記携帯電話網4の通信で利用されるソケット62を作成する。
尚、この機能は、サーバー2側のミドルレイヤ54B(図2参照)にも実装してもよい。
尚、この機能は、サーバー2側のミドルレイヤ54B(図2参照)にも実装してもよい。
また、地理的な条件、つまり、現在位置によって或る特定の一つの通信メディアを利用せざるを得ない状況も想定される。
また、現在位置において複数の通信メディアが選択・利用可能であり、電波強度、通信コスト、通信速度等の観点から、利用される通信メディアを特定することができる状況も想定される。
尚、前記規定の条件は、移動端末5のユーザーの任意で設定されることや、ミドルレイヤ54Aにおいて、各要素を組合せた場合の最適な条件を自動的に構築し、その条件と合致する通信メディアを選択すること等が考えられる。
また、この機能は、サーバー2側のミドルレイヤ54B(図2参照)にも実装してもよい。
移動端末5を送信側、サーバー2を受信側とする場合において、移動端末5において、アプリケーション51Aからミドルレイヤ54Aにデータ部40・40・・・が渡され、ミドルレイヤ54Aにおいて、各データ部40・40・・・について、仮想IP情報41(ヘッダ)、仮想TCP情報42(ヘッダ)が付加される。
以上のようにして、移動端末5からサーバー2側へのデータ送信が確立されることになる。
このため、通信状況が不安定となり、通信メディアに直接関連するTCP52A・52BによるTCPコネクションが切断された場合でも、ミドルレイヤ54A・54Bにて、このTCPコネクションが隠されることになり、このTCPコネクションの切断による処理増加等によるアプリケーション51A・51Bへの悪影響(デッドロック等)を防ぐことが可能となる。
以上に述べた通信システムの実用化につき、移動端末5は次の構成により実現することができる。
即ち、図1乃至図2に示すごとく、
複数の通信メディアを利用する移動端末5であって、
OSI基本参照モデルにおけるセッションレイヤ(アプリケーション51A)とトランスポートレイヤ(TCP52A)の間に、
ミドルレイヤ54Aを設け、
前記ミドルレイヤ54Aには、
OSI基本参照モデルにおけるネットワークレイヤに実装されるプロトコルと同様の機能を有する第一プロトコル、及び、
OSI基本参照モデルにおけるトランスポートレイヤに実装されるプロトコルと同様の機能を有する第二プロトコル、が実装されることとするものである。
前記第一プロトコルは、データ(仮想TCP情報42)に仮想IP情報41を付加、又は、データ(トランスポートレイヤから渡されるデータ)から仮想IP情報41を除去するプロトコルであり、
前記第二プロトコルは、データ(データ部40)に仮想TCP情報42を付加、又は、データ(仮想TCP情報42とデータ部40からなるデータ)から仮想TCP情報42を除去するプロトコルである、こととするものである。
前記ミドルレイヤ54Aは、
利用される通信メディア(ワイヤレスLAN3、又は、携帯電話網4)に対応するソケット61・62を作成する機能と、
図3に示すごとく、送信するデータパケットP1・P2・・・について、利用中の通信メディアが、データ送信途中で利用不可となった場合に、利用可能な他の通信メディアを介して、未送信のデータパケットP6・P7・・・を送信する機能と、
図2に示すごとく、受信するデータパケットについて、前記仮想IP情報から送信元、及び、宛先を識別する機能、及び、前記仮想TCP情報からデータパケットを組立てる機能と、
を実装することとするものである。
尚、前記ソケットは、TCP/IPを扱うための仮想的なインターフェースである。
また、特に、通信メディアが切り換わった際に、未送信のデータパケットから送信を開始することとするので、最初のデータパケットP1から再度送信をやり直す場合と比較して、データ送信時間の短縮化、トラフィックの減少が図られ、通信速度の面で大きなメリットを得ることができ、ユーザーに快適な通信環境を与えることができることとなる。
即ち、複数の通信メディアが利用される環境下における端末間の通信方法であって、
図2に示すごとく、送信側の端末においては、送信するデータパケットについて、TCP/IP情報に、仮想IP情報41、及び、仮想TCP情報42を付加するとともに、
図3に示すごとく、利用中の通信メディアが、データ送信途中で利用不可となった場合に、利用可能な他の通信メディアを介して、未送信のデータパケット(P6以降)を送信し、
受信側の端末においては、受信するデータパケットについて、
前記仮想IP情報41から送信元、及び、宛先を識別するとともに、
前記仮想TCP情報42からデータパケットを組立てる、こととする通信方法とするものである。
また、図3に示すごとく、通信が中断された以降の未送信のデータパケット(この例では、データパケットP6以降)から送信を再開することが可能となる。
そして、以上のことから、通信経路の確保の観点、及び、データ送信の連続性の観点の二つの観点において、シームレスな通信環境を構築することが可能となる。
つまり、移動端末同士の通信において、以上に述べた通信方法(図2に示す通信モデル)を適用可能である。
2 サーバー
3 ワイヤレスLAN
4 携帯電話網
5 移動端末
51A アプリケーション
52A TCP
53A IP
54A ミドルレイヤ
Claims (7)
- 複数の通信メディアが利用される端末同士の通信システムであって、
前記各端末のOSI基本参照モデルにおけるセッションレイヤとトランスポートレイヤの間に、ミドルレイヤを設け、
前記ミドルレイヤには、
前記通信システムに参加するノードに対し一意に割り当てられる送信元アドレス及び宛先アドレスの情報を含む仮想IP情報を、通信されるデータに付加、又は、前記仮想IP情報をデータから除去するプロトコルである第一プロトコル、及び、
前記データを組み立てるためのシーケンス番号の情報が含まれる仮想TCP情報をデータに付加、又は、データから仮想TCP情報を除去するプロトコルである第二プロトコル、が実装されるとともに、
受信するデータパケットについて、前記仮想IP情報から送信元、及び、宛先を識別する機能、並びに、前記仮想TCP情報からデータパケットを組立てる機能が実装され、
送信側の端末の前記ミドルレイヤにおいて、前記仮想IP情報及び仮想TCP情報が付加された前記データをカプセル化してデータパケットを構成し、
受信側の端末の前記ミドルレイヤにおいて、受信したデータパケットの前記仮想IP情報の送信元アドレスから、送信元となる端末を認識し、認識した送信元の端末から送られてきたデータパケットについて、前記仮想TCP情報を元に、シーケンス番号順にデータを組立てる、通信システム。 - 前記ミドルレイヤは、
利用される通信メディアに対応するソケットを作成する機能と、
送信するデータパケットについて、利用中の通信メディアが、データ送信途中で利用不可となった場合に、利用可能な他の通信メディアを介して、未送信のデータパケットを送信する機能と、
を実装する、ことを特徴とする、請求項1に記載の通信システム。 - 前記ミドルレイヤは、利用していた通信メディアが利用不可となった場合に、規定の条件に合致する、他の通信可能な通信メディアを自動検出、自動選択し、自動的に通信を継続するための機能を実装する、
ことを特徴とする、請求項2に記載の通信システム。 - 複数の通信メディアを利用する端末であって、
前記端末のOSI基本参照モデルにおけるセッションレイヤとトランスポートレイヤの間に、ミドルレイヤを設け、
前記ミドルレイヤには、
前記通信システムに参加するノードに対し一意に割り当てられる送信元アドレス及び宛先アドレスの情報を含む仮想IP情報を、通信されるデータに付加、又は、前記仮想IP情報をデータから除去するプロトコルである第一プロトコル、及び、
前記データを組み立てるためのシーケンス番号の情報が含まれる仮想TCP情報をデータに付加、又は、データから仮想TCP情報を除去するプロトコルである第二プロトコル、が実装されるとともに、
受信するデータパケットについて、前記仮想IP情報から送信元、及び、宛先を識別する機能、並びに、前記仮想TCP情報からデータパケットを組立てる機能が実装され、
前記端末のミドルレイヤにおいて、
前記仮想IP情報及び仮想TCP情報が付加された前記データをカプセル化して送信側のデータパケットを構成するとともに、
受信したデータパケットの前記仮想IP情報の送信元アドレスから、送信元となる端末を認識し、認識した送信元の端末から送られてきたデータパケットについて、前記仮想TCP情報を元に、シーケンス番号順にデータを組立てる、端末。 - 前記ミドルレイヤは、
利用される通信メディアに対応するソケットを作成する機能と、
送信するデータパケットについて、利用中の通信メディアが、データ送信途中で利用不可となった場合に、利用可能な他の通信メディアを介して、未送信のデータパケットを送信する機能と、
を実装する、ことを特徴とする、請求項4に記載の端末。 - 前記ミドルレイヤは、利用していた通信メディアが利用不可となった場合に、規定の条件に合致する、他の通信可能な通信メディアを自動検出、自動選択し、自動的に通信を継続するための機能を実装する、
ことを特徴とする、請求項5に記載の端末。 - 複数の通信メディアが利用される環境下における端末間の通信方法であって、
送信側の端末においては、送信するデータパケットについて、
TCP/IP情報に、通信システムに参加するノードに対し一意に割り当てられる送信元アドレス及び宛先アドレスの情報を含む仮想IP情報、及び、データを組み立てるためのシーケンス番号の情報が含まれる仮想TCP情報を付加するとともに、
利用中の通信メディアが、データ送信途中で利用不可となった場合に、利用可能な他の通信メディアを介して、未送信のデータパケットを送信し、
受信側の端末においては、受信するデータパケットについて、
前記仮想IP情報から送信元、及び、宛先を識別するとともに、
前記仮想TCP情報を元に、シーケンス番号順にデータパケットを組立てる、こととする通信方法。
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