JP5593781B2 - 端末及び通信制御方法 - Google Patents

Description

基地局と無線通信を行う端末及び通信制御方法に関する。

無線通信エリアを提供する基地局（ＢＳ：Base Station）と端末（ＭＳ：Mobile Station）とを備える移動通信システムにおいて、一般的にＭＳはＢＳがサービスを提供できるエリア（ＢＳのサービス圏内）に位置している。ＭＳは、ＢＳのサービス圏内にいれば、ＢＳを介してネットワーク上のサーバなどと通信することができる。しかし、ＭＳがサービス圏内に位置していたとしても建物の影などに移動してしまうと、ＭＳはＢＳの電波を捕捉できずに一時的に通信ができなくなる状態（圏外）になる場合がある。圏外になると、ＭＳ上で通信を行っているアプリケーションについては接続が切断されてしまう。その後、アプリケーションはＭＳがＢＳの電波を捕捉できた時に通信を再開することができる。

しかし、例えばＦＴＰ（File Transfer Protocol）を用いてファイル転送を行うアプリケーションでは、途中で接続が切断されると、通信中だったデータは最初からデータの送受信をやり直すことになり、時間や帯域などのリソースを浪費してしまう。そのため圏外の状態になったとしてもアプリケーションの接続はできるだけ維持しておきたいという要求がある。ＦＴＰを用いたファイル転送は、ファイル転送中に接続が切断されると基本的に最初からファイル転送されることになる。

ここで、圏外の状態でもアプリケーションの接続を維持する方法として、ドーマント方式を利用する方法がある。ドーマント方式は、通信が発生していない状態が一定時間継続したことを検出すると上位レイヤの接続を維持したままで下位レイヤの接続のみを切断（ドーマント状態）する。上位レイヤは、例えばセッション層などであり、下位レイヤは、例えばリンク層などである。また、ドーマント方式は、通信を再開するときには下位レイヤの接続を回復（再接続）させることで通信を再開する。

ドーマント方式は、もともと圏内の状態におけるリソースの効率的な利用を目的としたものである。このドーマント方式を圏外検出時に適用することで、圏外の状態においてもアプリケーションの接続を維持することができる。また、下位レイヤの接続が回復すると、アプリケーションは圏外になる前の状態から通信を再開することができる。

一方、圏外時の動作として、無線通信端末において、基地局のサービス圏外であると判定した場合、過去一定期間の発着信データを参照し、その結果に応じて基地局のサーチ周期を決定する技術がある。

特開２００８−１６０３０３号公報

MITFダイヤルアップ・ドーマント・プロトコル標準規格（ARIB STD-T78 1.0版) 平成13年7月27日策定 社団法人電波産業会

ユーザの観点からみると、圏外での動作（接続の切断、又は維持および維持期間）に対する要求はアプリケーション毎に異なる。例えばＦＴＰを用いたファイル転送のように通信時間が比較的長いアプリケーションを使用している場合は、ＭＳが圏外の状態になったとしても論理的な接続を維持しておき圏内時に通信を再開できたほうがよい。

一方、例えばＷｅｂ閲覧など通信時間が短く、通信時に随時接続を確立するようなアプリケーションを使用している場合は、圏外を早期に検出して論理的な接続も切断したほうがよい。従来技術ではアプリケーションの種別に関係なく圏外時の動作が一律である。よって、圏外時の動作を接続維持に設定しておくと、例えばＷｅｂ閲覧時に圏外になった場合、論理的な接続が維持されるので見かけ上接続は維持される。しかし、無線回線の通信が再開されない限り、データ要求に対する反応が返ってこないことになる。一方、圏外時の動作を接続切断に設定しておくと、ファイル転送中に圏外になった場合、接続は切断され、最初からファイルを転送しなおすことになり帯域を浪費することになる。

そこで、開示の技術は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、端末が圏外の状態になったとき、起動中のアプリケーションに対して圏外時の処理を適切に行うことを目的とする。

開示の一態様における端末は、基地局と無線通信を行なう端末であって、無線通信が必要なアプリケーションが起動中か否かを判別するための判別情報、及び前記アプリケーションが圏外時に論理的な接続を維持するか否かを定めた動作情報を、前記アプリケーション毎に記憶する記憶部と、圏外を検出した場合、前記判別情報に基づき起動中のアプリケーションを判別し、判別された前記起動中のアプリケーションに対して前記動作情報に基づき論理的な接続を維持するか否かを判定し、論理的な接続を維持すると判定した場合、基地局に対し無線回線の接続を試みるプロセッサと、を備える。

また、他の態様における通信制御方法は、圏外を検出した場合、無線通信が必要なアプリケーションが起動中か否かを判別するための判別情報に基づき起動中のアプリケーションを判別し、判別された前記起動中のアプリケーションに対し、前記アプリケーション毎に圏外時に論理的な接続を維持するか否かを定めた動作情報に基づき論理的な接続を維持するか否かを判定し、論理的な接続を維持すると判定した場合、基地局に対し無線回線の接続を試みる。

開示の端末、通信制御方法によれば、端末が圏外の状態になったとき、起動中のアプリケーションに対して圏外時の処理を適切に行うことができる。

実施例における無線通信システムの一例を示す図。 端末１のハードウェアの一例を示すブロック図。 実施例１における端末１の機能の一例を示すブロック図。 アプリケーション判別情報の一例を示す図。 動作管理情報の一例を示す図。 アプリケーション判別情報、動作管理情報の登録処理の一例を示すシーケンス図。 実施例１における圏外時の処理１の一例を示すシーケンス図。 実施例１における圏外時の処理２の一例を示すシーケンス図。 実施例２における端末２の機能の一例を示すブロック図。 実施例２における圏外時の処理３の一例を示すシーケンス図。 実施例２における圏外時の処理４の一例を示すシーケンス図。 実施例２における圏外時の処理５の一例を示すシーケンス図。 実施例３における端末３の機能の一例を示すブロック図。 実施例３における圏外時の処理６の一例を示すシーケンス図。 実施例３における圏外時の処理７の一例を示すシーケンス図。 実施例４における端末４の機能の一例を示すブロック図。 実施例４における圏外時の処理８の一例を示すシーケンス図。

以下、添付図面を参照しながら実施例について詳細に説明する。

［実施例１］
図１は、実施例における無線通信システムの一例を示す図である。図１に示す無線通信システムは、端末（ＭＳ）１、無線基地局（ＢＳ）５を有する。図１に示す例では、無線基地局５のサービス圏内エリアに局所的にサービス圏外となるエリアがある。サービス圏内エリアをエリア＃１、局所的なサービス圏外エリアをエリア＃２とする。以下、端末１が、エリア＃２を通過する場合を想定する。

＜ハードウェア＞
図２は、端末１のハードウェアの一例を示すブロック図である。図２に示すように、端末１は、入出力コントローラ１０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、補助記憶部１２、主記憶部１３、無線通信回路１４、アンテナ１５を有する。

入出力コントローラ１０は、入力装置（端末１のキー入力部など）からの入力を制御する。入出力コントローラ１０は、出力装置（モニタなど）への出力を制御する。ＣＰＵ１１は、様々なプログラムを実行する。ＣＰＵ１１は、いわゆるプロセッサであり、各部の処理を制御する。

補助記憶部１２及び主記憶部１３は、プログラム及びプログラムの実行に必要なデータを格納する。無線通信回路１４は、アンテナ１５を介したネットワークによる通信を行う。アンテナ１５は、無線信号の送受信を行う。

＜機能＞
図３は、実施例１における端末１の機能の一例を示すブロック図である。図３に示すように、端末１は、アプリケーション１０１、ＯＳ（オペレーティングシステム）１０２、制御部１０３、圏外検出部１０４、情報管理部１０５、動作管理部１０６、通信監視部１０７、ドーマント制御部１０８を有する。

アプリケーション１０１は、例えば通信を行うアプリケーションである。アプリケーション１０１は、ＯＳ１０２から無線回線の切断が通知された場合、論理的な接続を切断する。

ＯＳ１０２は、制御部１０３からの通知を受けてアプリケーションに対し、無線回線の接続が切断されたことを通知する。ＯＳ１０２は、制御部１０３から取得したパケットをアプリケーションに出力する。制御部１０３は、各機能部からの通知を受けて、次に実行する処理を決定し適切な機能部へ処理を依頼する。制御部１０３の詳細は後述する。

圏外検出部１０４は、圏外を検出するとその旨を制御部１０３に通知する。圏外検出部１０４は、下位層での接続、例えば端末のリンク層での接続が切断されたときに圏外と検出したり、無線基地局５のプロファイル情報を含む信号を定期的に受信できなかったり、受信した信号の電波強度が閾値以下であったりした場合などに圏外と検出する。圏外が検出されると、端末１は、下位層、例えばリンク層での接続を切断する。

情報管理部１０５は、アプリケーション毎に、対応するポート番号と起動中であるかを示すフラグとを保持する。情報管理部１０５が保持する情報は、以下、アプリケーション判別情報という。アプリケーション判別情報は、無線通信が必要なアプリケーションが起動しているか否かを判別するための情報である。

図４は、アプリケーション判別情報の一例を示す図である。図４に示すアプリケーション判別情報は、アプリケーション名に対して、宛先ポート番号、送信元ポート番号、起動中フラグが対応付けられる。図４に示す例では、「Ｗｅｂブラウザ」に「８０」の宛先ポート番号、「ＦＴＰ」に「２０」の宛先ポート番号、「ＶｏＩＰ」に「５０６０」の宛先ポート番号が対応付けられる。「送信元ポート番号」は、アプリケーションを起動する際に、アプリケーションから与えられる。「起動中フラグ」は、アプリケーションの起動を検出した制御部１０３によって、「ＯＮ」に変更される。

図３に戻り、動作管理部１０６は、動作管理情報を保持する。動作管理情報には、端末１が無線基地局５からの電波を捕捉できない状態、例えば圏外状態になったとき、論理的な接続を維持するか否かの情報及び接続を維持する時間がアプリケーション毎に保持される。論理的な接続は、例えばアプリケーションのセッション接続がある。

図５は、動作管理情報の一例を示す図である。図５に示す動作管理情報は、アプリケーション名に対して、圏外時に行う動作を示す圏外動作、ドーマント制御を行う時間を示す接続維持時間が対応付けられる。図５に示す例では、「Ｗｅｂブラウザ」に「接続切断」が対応付けられ、「ＦＴＰ」に「接続維持」及び「３０ｓｅｃ」が対応付けられる。アプリケーション「Ｗｅｂブラウザ」は、圏外時には「接続切断」することを示す。アプリケーション「ＦＴＰ」は、圏外時には「接続維持」が「３０ｓｅｃ」時間行われることを示す。

図３に戻り、通信監視部１０７は、アプリケーション１０１が送信又は受信するパケットを解析し通信の開始および終了を検出する。例えば、アプリケーション１０１がＴＣＰプロトコルを使用するケースにおいて、通信監視部１０７は、ＴＣＰヘッダを参照してＳＹＮビットが１であれば通信開始と判断し、ＦＩＮビットが１であれば通信終了と判断する。また、通信監視部１０７は、ＶｏＩＰでよく用いられるＳＩＰプロトコルのようにヘッダ部の監視だけでは通信開始／終了が判断できない場合、パケットのデータ部まで解析して判断してもよい。通信監視部１０７は、データ部に例えば「Ｈｅｌｌｏ」が含まれていれば通信開始と判断し、「Ｂｙｅ」が含まれていれば通信終了と判断する。

また、パケットのデータ部まで解析するアプリケーションとして、例えば動画配信（ＶＯＤ：Video On Demand）がある。ＶＯＤアプリケーションでは、ＲＴＰ／ＲＴＳＰプロトコルが用いられ、このプロトコルはデータ部まで解析しないと動画の配信開始、又は終了を判別できない。

通信監視部１０７は、通信の開始又は終了を検出した場合にはアプリケーション１０１が使用しているポート番号を制御部１０３に通知する。通信監視部１０７は、データを送信してから応答が返ってくるまでの時間（RTT:Round Trip Time）を常時測定する。通信監視部１０７は、測定したＲＴＴに基づいて再送タイムアウト値（RTO:Retransmission Time Out）および再送リトライアウトまでの時間を算出する。通信監視部１０７は、再送タイムアウトまでの時間を接続維持時間として情報管理部１０５に登録してもよい。接続維持時間については実施例２で詳しく説明する。

ドーマント制御部１０８は、下位層である例えばリンク層の接続の回復処理を行う。回復処理とは、例えばＢＳ５との無線回線の接続が再開されるまで、接続要求を繰り返し出すことである。回復処理が行われている間、論理的な回線は接続が維持される。ドーマント制御部１０８は、接続維持時間が設定されている場合、回復処理を開始してから接続維持時間が経過するまで回復処理を行う。ドーマント制御部１０８は、圏外中に回復処理を行ってもよいし、圏外から圏内に戻ったことが検知されてから回復処理を行ってもよい。なお、圏外中に回復処理を行った方が、通信再開が早くなる可能性が高い。

制御部１０３の詳細について説明する。制御部１０３は、アプリ判定部１３１、接続判定部１３２、通知部１３３を有する。アプリ判定部１３１は、圏外検出部１０４から圏外を検出した旨を通知された場合、情報管理部１０５で管理されるアプリケーション判別情報を参照し、起動中フラグが「ＯＮ」のアプリケーションを判定する。アプリ判定部１３１は、起動中のアプリケーションを接続判定部１３２に通知する。

接続判定部１３２は、動作管理部１０６で管理される動作管理情報を参照して、起動中のアプリケーションの圏外動作を判定する。接続判定部１３２は、判定した圏外動作を通知部１３３に通知する。

通知部１３３は、接続判定部１０３により接続維持が判定された場合、ドーマント制御部１０８に論理的な接続を維持する旨通知する。通知部１３３は、接続判定部１０３により接続切断が判定された場合、ＯＳ１０２に無線回線の接続が切断されたことを通知する。

なお、アプリケーション１０１、ＯＳ１０２、制御部１０３、圏外検出部１０４、通信監視部１０７、ドーマント制御部１０８は、例えばＣＰＵ１１及び主記憶部１３により実現されうる。また、情報管理部１０５、動作管理部１０６は、例えば主記憶部１３及び／又は補助記憶部１２により実現されうる。

これにより、端末１は、圏外を検出したときに、起動中のアプリケーションの圏外時の動作を判定し、起動中のアプリケーションに対して適切な処理を行うことができる。

＜動作＞
次に、端末１の動作について説明する。図６は、アプリケーション判別情報、動作管理情報の登録処理の一例を示すシーケンス図である。図６に示すように、ステップＳ１０１で、例えば管理者からのコマンド入力により、アプリケーション判別情報が登録される。図６に示す例では、「Ｗｅｂブラウザ」には、ポート番号「８０」、「ＦＴＰ」には、ポート番号「２０」、「ＶｏＩＰ」には、ポート番号「５０６０」がそれぞれ対応付けられる。

また、ステップＳ１０２で、例えば管理者からのコマンド入力により、動作管理情報が登録される。図６に示す例では、「Ｗｅｂブラウザ」には、「接続切断」、「ＦＴＰ」には「接続維持」及び「３０秒」、「ＶｏＩＰ」には、「接続維持」及び「５秒」がそれぞれ対応付けられる。

図７は、実施例１における圏外時の処理１の一例を示すシーケンス図である。図７に示すステップＳ２０１で、ユーザは、アプリケーション１０１を起動する。図７に示す例では、アプリケーション１０１としてＷｅｂブラウザが起動したとする。

ステップＳ２０２、Ｓ２０３で、アプリケーション１０１（Ｗｅｂブラウザ）は、Ｗｅｂサーバと通信を開始するために、ＴＣＰヘッダの宛先ポート番号を「８０」、ＳＹＮフラグを「１」に設定したパケットを、ＯＳ１０２を経由してＷｅｂサーバに送信する。通信監視部１０７は、ＯＳ１０２とＷｅｂサーバとの通信を監視する。

ステップＳ２０４で、通信監視部１０７は、パケット情報に含まれるＳＹＮフラグの値が「０」か「１」かを判定する。ここでは、ＳＹＮフラグは、通信開始を示す「１」とする。ステップＳ２０５で、通信監視部１０７は、宛先ポート番号「８０」と通信開始を制御部１０３に通知する。

ステップＳ２０６で、制御部１０３は、通知されたポート番号「８０」のアプリケーションをアプリケーション判別情報から検索する。制御部１０３は、検索したアプリケーション（Ｗｅｂブラウザ）の起動中フラグを「ＯＮ」に変更する。

ステップＳ２０７で、圏外検出部１０４は、電波強度が閾値以下、又は無線基地局５から定期的に送られる信号を定期的に受信していない、リンク層での接続切断などにより圏外を検出する。圏外が検出されると、電波強度や定期的な信号受信により圏外を検出していた場合、リンク層での接続が切断される。圏外検出部１０４は、圏外を検出したら、圏外を制御部１０３に通知する。

ステップＳ２０８で、制御部１０３は、圏外の通知を受けると、アプリケーション判別情報を参照して、起動中フラグが「ＯＮ」のアプリケーションを検索する。このとき、制御部１０３は、「Ｗｅｂブラウザ」が起動中であることを認識する。

ステップＳ２０９で、制御部１０３は、動作管理情報を参照して、「Ｗｅｂブラウザ」の圏外動作を取得する。このとき、図５に示す例によると、制御部１０３は、「接続切断」を取得する。

ステップＳ２１０で、制御部１０３は、取得した圏外動作が「接続維持」か「接続切断」かを判定する。「Ｗｅｂブラウザ」の圏外動作は「接続切断」である。ステップＳ２１１で、制御部１０３は、「Ｗｅｂブラウザ」のポート番号「８０」をアプリケーション判別情報から検索する。制御部１０３は、検索された「Ｗｅｂブラウザ」の起動中フラグを「ＯＦＦ」に変更する。

ステップＳ２１２で、制御部１０３は、ＯＳ１０２に対して無線回線の接続切断を通知する。ステップＳ２１３で、ＯＳ１０２は、アプリケーション１０１に対して無線回線の接続切断を通知する。アプリケーション１０１は、無線回線の切断を受けると、論理的な接続を切断する。

これにより、ドーマント方式を適用する端末１においても、圏外の検出時に起動中のアプリケーションに対し、一律にドーマント制御するのではなく、所定のアプリケーションに対して接続を切断することができる。

図８は、実施例１における圏外時の処理２の一例を示すシーケンス図である。図８に示すステップＳ３０１で、ユーザは、アプリケーション１０１を起動する。図８に示す例では、アプリケーション１０１としてＦＴＰアプリケーションが起動したとする。

ステップＳ３０２、Ｓ３０３で、アプリケーション１０１（ＦＴＰアプリケーション）は、サーバとデータ通信を開始するため、ＴＣＰヘッダの宛先ポート番号を「２０」、ＳＹＮフラグを「１」に設定したパケットを、ＯＳ１０２を経由してサーバに送信する。

ステップＳ３０４で、通信監視部１０７は、パケット情報に含まれるＳＹＮフラグの値が「０」か「１」かを判定する。ここでは、通信開始であるためＳＹＮフラグは「１」とする。ステップＳ３０５で、通信監視部１０７は、ポート番号「２０」と通信開始を制御部１０３に通知する。

ステップＳ３０６で、制御部１０３は、通知されたポート番号「２０」のアプリケーションをアプリケーション判別情報から検索する。制御部１０３は、検索したアプリケーションの起動中フラグを「ＯＮ」に変更する。

ステップＳ３０７で、圏外検出部１０４は、電波強度が閾値以下、又は無線基地局５から定期的に送られる信号を定期的に受信していない、リンク層での接続切断などにより圏外を検出する。圏外検出部１０４は、圏外を検出したら、圏外を制御部１０３に通知する。

ステップＳ３０８で、制御部１０３は、圏外の通知を受けると、アプリケーション判別情報を参照して、起動中フラグが「ＯＮ」のアプリケーションを検索する。このとき、制御部１０３は、「ＦＴＰ」が起動中であることを認識する。

ステップＳ３０９で、制御部１０３は、動作管理情報を参照して、「ＦＴＰ」の圏外動作を取得する。このとき、図５に示す例によると、制御部１０３は、「接続維持」を取得する。

ステップＳ３１０で、制御部１０３は、取得した圏外動作が「接続維持」か「接続切断」かを判定する。「ＦＴＰ」の圏外動作は「接続維持」である。ステップＳ３１１で、制御部１０３は、ドーマント制御部１０８に対し、処理通知を行う。このとき処理通知には、無線回線が切断された基地局と異なる基地局の情報を含め、無線回線が切断された基地局と異なる基地局に対して無線回線を回復するようにしてもよい。ドーマント制御部１０８は、制御部１０３から処理通知を受けると、リンク層、例えば無線回線での接続を回復する処理を行う。図８に示す例では、リンク層での接続が回復したとする。ステップＳ３１２で、ドーマント制御部１０８は、制御部１０３に対し、接続回復を通知する。

これにより、アプリケーション１０１（ＦＴＰアプリケーション）は、上位層、例えばセッション層の接続を維持したまま、下位層、例えばリンク層での接続切断を知ることなく、通信を再開することができる。よって、ＦＴＰアプリケーションは、圏外になる前の状態から通信を再開することができる。

以上、実施例１によれば、端末が圏外の状態になったとき、起動中のアプリケーションに対応して適切な処理を行うことができる。なお、起動中のアプリケーションの判別については、ＯＳ１０２が、アプリケーションの起動時に、起動中のアプリケーションを制御部１０３に伝えることで、制御部１０３が情報管理部１０５にフラグを「ＯＮ」にするようにしてもよい。また、図５に示す動作管理情報は、アプリケーション名の代わりに宛先ポート番号を用いてもよい。

［実施例２］
次に、実施例２における端末２について説明する。実施例２では、ドーマント制御を行う時間を設定する。以下、ドーマント制御を行う時間を接続維持時間という。

＜機能＞
図９は、実施例２における端末２の機能の一例を示すブロック図である。図９に示す機能において、図３に示す機能と同様のものは同じ符号を付す。図９に示す制御部２０１は、設定部２１１を有する。設定部２１１は、ドーマント制御部１０８による回復処理の時間を設定する。設定部２１１は、例えば、動作管理情報（図５参照）に含まれる接続維持時間を、回復処理を行う時間として設定する。設定部２１１は、ドーマント制御部１０８に回復処理を指示してからのタイムをカウントし、カウント値が接続維持時間を経過した場合、ドーマント制御部１０８に回復処理の停止を通知する。

また、設定部２１１は、通信監視部１０７により算出された値を接続維持時間として設定してもよい。通信監視部１０７による算出は、以下の式の通りである。
（ＲＴＯ値算出）
ＳＲＴＴ＝７／８×ＳＲＴＴ＋１／８×ＲＴＴ ・・・式（１）
Ｖ＝Ｖ＋１／８×（｜ＲＴＴ−ＳＲＴＴ｜−V） ・・・式（２）
ＲＴＯ＝ＳＲＴＴ＋４×Ｖ ・・・式（３）
（再送リトライアウトまでの時間）
再送リトライアウトまでの時間＝ＲＴＯ×５ ・・・式（４）
ＲＴＴ：Round Trip Time
ＳＲＴＴ：Smoothed RTT
ＲＴＯ：Retransmission Timeout
接続維持時間は、再送リトライアウトまでの時間が設定される。なお、式（４）の「５」は、Windows（登録商標）で設定されているリトライ回数の標準の値である。

ドーマント制御部１０８は、接続が再開したことを検出した場合、設定部２１１に対し、タイムカウントの停止を通知する。設定部２１１は、ドーマント制御部１０８からカウント停止の通知を受けると、タイムをリセットしカウントを停止する。これにより、無制限にドーマント制御を行うことを防ぐことができる。

＜動作＞
図１０は、実施例２における圏外時の処理３の一例を示すシーケンス図である。図１０において、図８に示す処理と同様の処理を行うものは同じ符号を付す。図１０に示すステップＳ４０１で、制御部２０１は、動作管理情報から圏外動作及び接続維持時間を取得する。

ステップＳ４０２で、制御部２０１は、圏外動作の種別が「接続維持」である場合、取得した接続維持時間を、ドーマント制御を行う時間として設定する。ここでは「ＦＴＰ」の接続維持時間は「３０ｓｅｃ」なので３０秒が設定される。制御部２０１は、ステップＳ３１１の通知をしてからのタイムをカウントする。

ドーマント制御部１０８からの通知がなくタイムアウトした場合、ステップＳ４０３で、制御部２０１は、ポート番号「２０」でアプリケーション判別情報を検索する。制御部２０１は、検索されたアプリケーション（ＦＴＰアプリケーション）に対し、アプリケーション判別情報の起動中フラグ「ＯＮ」を「ＯＦＦ」に変更する。

ステップＳ４０４で、制御部２０１は、ＯＳ１０２に対してリンク層、例えば無線回線での接続切断を通知する。ステップＳ４０５で、ＯＳ１０２は、アプリケーション１０１に対して無線回線の接続切断を通知する。ステップＳ４０６で、制御部２０１は、ドーマント制御部１０８に対して再接続（回復処理）の停止を通知する。これにより、無限にドーマント制御を行うことを防ぐことができる。

図１１は、実施例２における圏外時の処理４の一例を示すシーケンス図である。処理４では、ＲＴＴに基づいて算出された接続維持時間を、回復処理を行う時間に設定する。図１１において、図８と図１０に示す処理と同様の処理を行うものは同じ符号を付す。

図１１に示すステップＳ５０１で、通信監視部１０７は、無線基地局５にパケットを送信する。ステップＳ５０２で、通信監視部１０７は、無線基地局５から応答を受信する。このとき、通信監視部１０７は、パケットを送信してから応答を受信するまでの時間（ＲＴＴ）を計測し、ＲＴＯを算出し（式３）、再送リトライアウトまでの時間を算出する（式４）。

ステップＳ５０３で、通信監視部１０７は、算出した再送リトライアウトまでの時間を接続維持時間としてアプリケーション判別情報に登録する。ステップＳ５０３で接続維持時間が登録されるまでは、接続維持時間にデフォルト値を設定しておけばよい。ステップＳ５０４で、制御部２０１は、動作管理情報を参照して「ＦＴＰ」に対する圏外動作と接続維持時間を取得する。

ステップＳ５０５で、制御部２０１は、取得した圏外動作の種別を判定する。この場合、圏外動作は「接続維持」を示す。ステップＳ５０６で、制御部２０１は、ドーマント制御部１０８に対し接続の回復処理を通知すると、ステップＳ５０４で取得した接続維持時間のカウントを開始する。例えば、式４により算出された「３５ｓｅｃ」が、接続維持時間に設定されているとする。

制御部２０１は、ドーマント制御部１０８に処理通知を出してから接続維持時間が経過した場合、ステップＳ５０７で、宛先ポート番号「２０」をアプリケーション判別情報から検索する。制御部２０１は、検索されたポート番号「２０」に対応する起動中フラグを「ＯＦＦ」に変更する。これにより、通信監視部１０７で、ＲＴＴ、又はＲＴＯに基づいた接続維持時間を算出し、制御部２０１は、算出された接続維持時間を、ドーマント制御を行う時間に設定することができる。

図１２は、実施例２における圏外時の処理５の一例を示すシーケンス図である。処理５は、接続維持時間が経過する前に切断が通知される場合を示す。図１２において、図８と図１０に示す処理と同様の処理を行うものは同じ符号を付す。

ステップＳ６０１で、アプリケーション１０１は、ユーザから「ＦＴＰ」終了を通知される。ステップＳ６０２で、アプリケーション１０１は、「ＦＴＰ」の宛先ポート番号「２０」とＴＣＰプロトコルを用いる場合ＦＩＮフラグを「１」にしてＯＳ１０２にパケットを送信する。ステップＳ６０３で、ＯＳ１０２は、アプリケーション１０１から取得したパケット情報を通信監視部１０７に送信する。

ステップＳ６０４で、通信監視部１０７は、ＦＩＮビットの値が１か０かを判定する。この場合、ＦＩＮビットは「１」であるとする。ステップＳ６０５で、通信監視部１０７は、制御部２０１に対し、「ＦＴＰ」の宛先ポート番号「２０」及び通信終了を通知する。

ステップＳ６０６で、制御部２０１は、接続維持時間の計測中であるが、宛先ポート番号「２０」をアプリケーション判別情報から検索する。制御部２０１は、検索されたポート番号「２０」に対応する起動中フラグを「ＯＦＦ」に変更する。これにより、接続維持時間の計測中でも回復処理を停止することができる。

ステップＳ６０１の終了指示は、プロトコルタイマ値の経過による上位層からの接続停止指示でもよい。

以上、実施例２によれば、ドーマント制御を行う接続維持時間を設定することができる。また、実施例２によれば、接続維持時間をＲＴＴ、又はＲＴＯに基づいて求めてもよい。また、実施例２によれば、接続維持時間が経過する前にドーマント制御を停止してもよい。

［実施例３］
次に、実施例３における端末３について説明する。実施例３では、ファイル転送するアプリケーションが起動している場合、転送するデータのサイズ又は送信データ又は受信データの進捗状況に基づいて圏外動作を設定したり、接続維持時間を設定したりする。

＜機能＞
図１３は、実施例３における端末３の機能の一例を示すブロック図である。図１３に示す機能において、図３に示す機能と同様のものは同じ符号を付す。図１３に示す通信監視部３０１は、ＯＳ１０２から取得するパケットで、例えば宛先ポート番号が「２０」に設定されているパケットを監視する。このとき、宛先ポート番号「２０」が設定されているアプリケーションは、データ転送を行うアプリケーションとする。通信監視部３０１は、宛先ポート番号「２０」のパケットを検出すると、このパケットのデータ部を解析してＳＩＺＥコマンドが発行されているかをチェックする。

通信監視部３０１は、ＳＩＺＥコマンドが発行されたことを検出すると、このパケットに対するサーバからの応答パケットのデータ部を解析し、ダウンロードするデータのデータサイズを取得する。通信監視部３０１は、データサイズが閾値以上であれば「接続維持」、閾値未満であれば「接続切断」を圏外動作として動作管理情報に設定する。閾値は、例えばオペレータがコマンド入力などで設定しておけばよい。以降の閾値についても同様である。

また、通信監視部３０１は、端末３から送信するデータ（送信データ）のデータ量に基づいて圏外動作を決定してもよい。通信監視部３０１は、例えば宛先ポート番号「２０」のパケットを監視し、このパケットについてはヘッダ部を解析して送信データのサイズを取得する。通信監視部３０１は、取得した送信データのサイズを累積して送信データの累積値を保持する。通信監視部３０１は、累積値が閾値以上になったときに、「接続維持」を圏外動作として動作管理情報に設定する。この場合、宛先ポート番号「２０」に対応するアプリケーションの圏外動作についてはデフォルトで「接続切断」が設定されている。

また、通信監視部３０１は、端末３が受信したデータ（受信データ）のデータ量に基づいて圏外動作を決定してもよい。通信監視部３０１は、送信元ポート番号「２０」のパケットを監視し、このパケットについてはヘッダを解析して受信データのサイズを取得する。通信監視部３０１は、取得した受信データのサイズを累積して受信データの累積値を保持する。通信監視部３０１は、累積値が閾値以上になったときに、「接続維持」を圏外動作として動作管理情報に設定する。

また、通信監視部３０１は、実施例２で説明した接続維持時間を、ダウンロードするデータのデータサイズに基づいて設定してもよい。例えば、通信監視部３０１は、ダウンロードするデータのデータサイズが大きければ接続維持時間を長く設定し、データサイズが小さければ接続維持時間を短く設定する。

また、通信監視部３０１は、送信データの送信における進捗状況又は受信データの受信における進捗状況に基づいて接続維持時間を設定してもよい。送信における進捗状況は、送信データのサイズの累積値を、送信データの総サイズで除算することで把握できる。受信における進捗状況は、受信データのサイズの累積値を、受信データの総サイズ（例えば、ダウンロードするデータのファイルサイズ）で除算することで把握できる。

例えば、通信監視部３０１は、進捗状況が５０％を超えている場合には接続維持時間を長く設定し、５０％未満の場合には接続維持時間を短く設定する。これにより、送受信するデータの総サイズやデータの送受信の進捗状況に応じて圏外動作又は接続維持時間を決定することができる。

＜動作＞
図１４は、実施例３における圏外時の処理６の一例を示すシーケンス図である。図１４に示す処理において、図８に示す処理と同様の処理を行うものは同じ符号を付す。ステップＳ７０１で、アプリケーション１０１は、ＯＳ１０２に対し宛先ポート番号「２０」、ＳＩＺＥコマンドを含むパケットを送信する。ステップＳ７０２、Ｓ７０３で、ＯＳ１０２は、パケットをサーバに送信する。このとき、通信監視部３０１は、宛先ポート番号「２０」が設定されているパケットを監視し、このパケットについてはデータ部を解析してＳＩＺＥコマンドが発行されているかをチェックする。

通信監視部３０１は、ＳＩＺＥコマンドが発行されたことを確認すると、ステップＳ７０４、Ｓ７０５で、送信先ポート番号が「２０」のパケットを判別する。通信監視部３０１は、送信先ポート番号が「２０」のパケットのデータ部を解析して、データのサイズを取得する。データのサイズは、例えばファイルサイズである。

ステップＳ７０６で、通信監視部３０１は、取得したデータサイズが閾値以上であれば、ステップＳ７０７で、通信監視部３０１は、圏外動作として「接続維持」を動作管理情報に設定する。ステップＳ７０８で、通信監視部３０１は、取得したデータサイズが閾値未満であれば、圏外動作として「接続切断」を動作管理情報に設定する。なお、ここでは、通信監視部３０１は、例えば、取得したデータサイズが小さいため、圏外動作として「接続切断」を動作管理情報に設定したとする。

ステップＳ７０９で、制御部１０３は、圏外動作の種別として「接続切断」を取得したので、宛先ポート番号「２０」をアプリケーション判別情報から検索する。制御部１０３は、検索された宛先ポート番号「２０」に対応する起動中フラグを「ＯＦＦ」に変更する。

ステップＳ７１０で、制御部１０３は、ＯＳ１０２に対し、接続切断を通知する。ステップＳ７１１で、ＯＳ１０２は、アプリケーション１０１に対し、接続切断を通知する。これにより、アプリケーション１０１は論理的な接続を切断する。

図１５は、実施例３における圏外時の処理７の一例を示すシーケンス図である。図１５に示す処理において、図８に示す処理と同様の処理を行うものは同じ符号を付す。ステップＳ８０１で、アプリケーション１０１は、ＯＳ１０２に対し宛先ポート番号「２０」、ＳＩＺＥコマンドを含むパケットを送信する。ステップＳ８０２で、ＯＳ１０２は、パケットを送信する。このとき、通信監視部３０１は、宛先ポート番号「２０」が設定されているパケットを監視し、このパケットについてはヘッダ部を解析してデータのサイズを取得し、送信データ量の累積値を算出する。

ステップＳ８０３で、通信監視部３０１は、送信データ量の累積値が閾値以上か否かを判定する。送信データ量の累積値が閾値以上になれば、ステップＳ８０４で、通信監視部３０１は、圏外動作を「接続維持」として動作管理情報に設定する。この場合、送信データ量の累積値は閾値以上になったとする。これにより、圏外時の動作として、送信データの累積値が閾値以上であれば、アプリケーションの論理的な接続は維持したまま、リンク層での接続の回復処理を行うことができる。

以上、実施例３によれば、データ転送するアプリケーションが起動している場合、転送するデータのサイズあるいは送信データ又は受信データにおける転送の進捗状況に基づいて圏外動作を設定したり接続維持時間を設定したりすることができる。

［実施例４］
次に、実施例４における端末４について説明する。実施例４では、圏外検出時に複数のアプリケーションが起動している場合、アプリケーション毎に圏外動作を決定する。

＜機能＞
図１６は、実施例４における端末４の機能の一例を示すブロック図である。図１６に示す機能において、図３に示す機能と同様のものは同じ符号を付す。図１６に示す擬似パケット送信部４０１は、接続の切断を示す擬似的なパケットをアプリケーション１０１に対して送信する。擬似パケットを送信することで、複数のアプリケーションが起動していても、任意のアプリケーションの接続を切断することができる。

＜動作＞
図１７は、実施例４における圏外時の処理８の一例を示すシーケンス図である。ステップＳ９０１で、ユーザがＷｅｂブラウザを起動する。ステップＳ９０２、Ｓ９０３で、アプリケーション１０１（Ｗｅｂブラウザ）は、サーバと通信を開始するためにＴＣＰヘッダの宛先ポート番号を「８０」、ＳＹＮビットを「１」に設定したパケットを、ＯＳを経由してサーバに送信する。このとき送信元ポート番号は未使用のポート番号をアプリケーション１０１が指定することができる。実施例４では仮に「１１１１１」を指定したものとする。

ステップＳ９０４で、通信監視部１０７は、パケットを解析し、ＳＹＮビットが「１」であることを検出して通信開始と判断する。ステップＳ９０５で、通信監視部１０７は、制御部１０３に対し、宛先ポート番号「８０」と送信元ポート番号「１１１１１」と通信開始の検出を通知する。

ステップＳ９０６で、制御部１０３は、通信監視部１０７から通信開始の通知と宛先ポート番号「８０」、送信元ポート番号「１１１１１」を受け取ると、情報管理部１０５を検索する。制御部１０３は、検索されたポート番号が８０番のエントリについて起動中フラグを「ＯＮ」に設定するとともに送信元ポート番号「１１１１１」を情報管理部１０５に登録する。

ステップＳ９０７で、ユーザがＦＴＰアプリケーションを起動する。ステップＳ９０８、ステップＳ９０９で、アプリケーション１０１「ＦＴＰアプリケーション」は、サーバとデータ通信を開始するためにＴＣＰヘッダの宛先ポート番号を「２０」、ＳＹＮビットを「１」に設定したパケットを、ＯＳ１０２を経由してサーバに送信する。このとき送信元ポート番号は、未使用のポート番号をアプリケーション１０１が指定すればよい。実施例４では仮に「２２２２２」が指定されたものとする。

ステップＳ９１０で、通信監視部１０７は、パケットを解析し、ＳＹＮビットが「１」であることを検出する。ステップＳ９１１で、通信監視部１０７は、通信開始と判断し、制御部１０３に対し、宛先ポート番号「２０」と送信元ポート番号「２２２２２」と通信開始の検出を通知する。

ステップＳ９１２で、制御部１０３は、通信監視部１０７から通信開始の通知と宛先ポート番号「２０」、送信元ポート番号「２２２２２」を受け取ると情報管理部１０５を検索する。制御部１０３は、検索されたポート番号が２０番のエントリについて起動中フラグを「ＯＮ」に設定するとともに送信ポート番号「２２２２２」を情報管理部１０５に登録する。なお、ステップＳ９０１〜Ｓ９０６とステップＳ９０７〜Ｓ９１２は順不同である。

ステップＳ９１３で、圏外検出部１０４は、例えば、端末４のリンク層での接続が切断したことを検出するとその旨を制御部１０３に通知する。ステップＳ９１４で、制御部１０３は、情報管理部１０５を参照し、起動中フラグが「ＯＮ」になっているためＷｅｂブラウザとＦＴＰアプリケーションが起動中であることを認識する。

ステップＳ９１５で、制御部１０３は、動作管理部１０６で管理される動作管理情報を参照して、アプリケーション種別がＷｅｂブラウザとなっているエントリを検索し、圏外動作を取得する。実施例４ではＷｅｂブラウザの圏外動作は「接続切断」となっているとする。

ステップＳ９１６で、制御部１０３は、Ｗｅｂブラウザの圏外動作の種別を判定する。ステップＳ９１７で、制御部１０３は、Ｗｅｂブラウザの論理的な接続を切断するために、擬似パケット送信部４０１に対し、宛先ポート番号および送信元ポート番号とともに処理を行うよう通知を出す。

ステップＳ９１８で、擬似パケット送信部４０１は、Ｗｅｂサーバとの論理的な接続を切断するためのパケットを擬似的に作成してＯＳ１０２に渡す。擬似パケットは、例えばＴＣＰヘッダのＦＩＮビットを「１」、送信元ポート番号を８０番、宛先ポート番号を「１１１１１」に設定したパケットである。

ステップＳ９１９で、ＯＳ１０２は、擬似パケット送信部４０１から受けたパケットをＷｅｂブラウザに渡す。Ｗｅｂブラウザはこのパケットにより無線回線の接続が切断されたことを認識して、論理的な接続を切断する。

ステップＳ９２０で、制御部１０３は、動作管理部１０６で管理される動作管理情報を参照して、アプリケーション種別がＦＴＰとなっているエントリを検索し、圏外動作を取得する。実施例４ではＦＴＰの圏外動作は「接続維持」となっているとする。

ステップＳ９２１で、制御部１０３は、ＦＴＰアプリケーションの圏外動作の種別を判定する。ステップＳ９２２で、制御部１０３は、ＦＴＰアプリケーションの通信を再開させるためにドーマント制御部１０８に対し、再接続の通知を出し、接続維持時間「３０秒」の計測を開始する。ステップＳ９２３で、ドーマント制御部１０８は、３０秒以内に接続が回復した場合、制御部１０３に対し、接続が回復したことを通知する。なお、ステップＳ９１５〜Ｓ９１９とステップＳ９２０〜Ｓ９２３は順不同である。

以上、実施例４によれば、圏外検出時に複数のアプリケーションが起動している場合、アプリケーション毎に適切な圏外動作を決定することができる。

次に、上述した各実施例における変形例について説明する。上述した各実施例で説明した圏外時の処理手順を端末に実行させるためのプログラムとし、このプログラムをインストールして、端末に実行させることにより上述した圏外時の処理を実現させることも可能である。

また、このプログラムを、インターネットを介して端末に送信し、このプログラムを受信した端末は、このプログラムをインストールして、前述した圏外時の処理を実現させることも可能である。また、上述した処理は、デジタル信号を処理する集積回路に実装されてもよい。上述した各端末は、基本的には携帯端末に適用され、他にも、例えば時間帯などで圏外になる固定端末にも適用できる。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、上記変形例以外にも種々の変形及び変更が可能である。

なお、以上の実施例に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
基地局と無線通信を行なう端末であって、
無線通信が必要なアプリケーションが起動中か否かを判別するための判別情報、及び前記アプリケーションが圏外時に論理的な接続を維持するか否かを定めた動作情報を、前記アプリケーション毎に記憶する記憶部と、
圏外を検出した場合、前記判別情報に基づき起動中のアプリケーションを判別し、判別された前記起動中のアプリケーションに対して前記動作情報に基づき論理的な接続を維持するか否かを判定し、論理的な接続を維持すると判定した場合、基地局に対し無線回線の接続を試みるプロセッサと、
を備える端末。
（付記２）
前記プロセッサは、
無線回線の接続を試みても所定時間内に接続できなかった場合、前記起動中のアプリケーションに対し論理的な接続の切断を通知する付記１記載の端末。
（付記３）
前記所定時間は、データを送信してから応答が返ってくるまでの時間に基づく再送タイムアウト値から算出される付記２記載の端末。
（付記４）
前記プロセッサは、
前記起動中のアプリケーションが送受信するデータのサイズを取得し、該データのサイズに基づいて論理的な接続を維持するか否かを判定する付記１記載の端末。
（付記５）
前記プロセッサは、
前記所定時間は、前記起動中のアプリケーションがデータ転送を行うアプリケーションの場合、転送されるデータのサイズに基づいて設定される付記２記載の端末。
（付記６）
前記プロセッサは、
前記起動中のアプリケーションが送受信中のデータにおける送受信済みの部分データのサイズを取得し、該データに基づいて論理的な接続を維持するか否かを判定する付記１記載の端末。
（付記７）
前記プロセッサは、
前記所定時間は、前記起動中のアプリケーションがデータ転送を行うアプリケーションの場合、転送したデータに基づいて設定される付記２記載の端末。
（付記８）
前記プロセッサは、
前記起動中のアプリケーションが複数ある場合、アプリケーション毎に論理的な接続を維持するか否かを判定し、論理的な接続を切断するアプリケーションに対してのみ、接続切断を示す擬似情報を送信する付記１乃至７いずれか一項に記載の端末。
（付記９）
前記プロセッサは、
圏外中に無線回線の回復処理を行う付記１乃至８いずれか一項に記載の端末。
（付記１０）
前記プロセッサは、
圏内に戻ったときに無線回線の回復処理を行う付記１乃至９いずれか一項に記載の端末。
（付記１１）
基地局と無線通信を行なう端末における通信制御方法であって、
圏外を検出した場合、無線通信が必要なアプリケーションが起動中か否かを判別するための判別情報に基づき起動中のアプリケーションを判別し、
判別された前記起動中のアプリケーションに対し、前記アプリケーション毎に圏外時に論理的な接続を維持するか否かを定めた動作情報に基づき論理的な接続を維持するか否かを判定し、
論理的な接続を維持すると判定した場合、基地局に対し無線回線の接続を試みる通信制御方法。

１、２、３、４ 端末
５ 無線基地局
１０ 入出力コントローラ
１１ ＣＰＵ
１２ 補助記憶部
１３ 主記憶部
１４ 無線通信回路
１５ アンテナ
１０１ アプリケーション
１０２ ＯＳ
１０３、２０１ 制御部
１０４ 圏外検出部
１０５ 情報管理部
１０６ 動作管理部
１０７、３０１ 通信監視部
１０８ ドーマント制御部
１３１ アプリ判定部
１３２ 接続判定部
１３３ 通知部
２１１ 設定部
４０１ 擬似パケット送信部

Claims (5)

1. 基地局と無線通信を行なう端末であって、
   無線通信が必要なアプリケーションが起動中か否かを判別するための判別情報、及び前記アプリケーションが圏外時に論理的な接続を維持するか否かを定めた動作情報を、前記アプリケーション毎に記憶する記憶部と、
   圏外を検出した場合、前記判別情報に基づき起動中のアプリケーションを判別し、宛先ポート番号から前記起動中のアプリケーションのパケットを特定し前記パケットのデータ部分を前記起動中のアプリケーションが使用するプロトコルに基づき解析することにより、判別された前記起動中のアプリケーションが送受信するデータのサイズを取得し、該データのサイズ及び前記動作情報に基づき論理的な接続を維持するか否かを判定し、論理的な接続を維持すると判定した場合、基地局に対し無線回線の接続を試みるプロセッサと、
   を備える端末。
2. 前記プロセッサは、
   無線回線の接続を試みても所定時間内に接続できなかった場合、前記起動中のアプリケーションに対し論理的な接続の切断を通知する請求項１記載の端末。
3. 前記プロセッサは、
   前記起動中のアプリケーションが送受信中のデータにおける送受信済みの部分データのサイズを取得し、該データのサイズに基づいて論理的な接続を維持するか否かを判定する請求項１又は２記載の端末。
4. 前記プロセッサは、
   前記起動中のアプリケーションが複数ある場合、アプリケーション毎に論理的な接続を維持するか否かを判定し、論理的な接続を切断するアプリケーションに対してのみ、接続切断を示す擬似情報を送信する請求項１乃至３いずれか一項に記載の端末。
5. 基地局と無線通信を行なう端末における通信制御方法であって、
   圏外を検出した場合、無線通信が必要なアプリケーションが起動中か否かを判別するための判別情報に基づき起動中のアプリケーションを判別し、
   宛先ポート番号から前記起動中のアプリケーションのパケットを特定し前記パケットのデータ部分を前記起動中のアプリケーションが使用するプロトコルに基づき解析することにより、判別された前記起動中のアプリケーションが送受信するデータのサイズを取得し、該データのサイズと前記アプリケーション毎に圏外時に論理的な接続を維持するか否かを定めた動作情報とに基づき論理的な接続を維持するか否かを判定し、
   論理的な接続を維持すると判定した場合、基地局に対し無線回線の接続を試みる通信制御方法。

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