WO2007023966A1

WO2007023966A1 - 通信装置、通信方法および通信プロトコル処理方法、通信端末装置およびその通信方法、ならびに通信システムおよびその通信方法

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Publication number: WO2007023966A1
Application number: PCT/JP2006/316776
Authority: WO
Inventors: Hiroyuki Koga; Hiroaki Haraguchi
Original assignee: National Institute Of Information And Communications Technology, Incorporated Administrative Agency; Yaskawa Information Systems Corporation
Priority date: 2005-08-25
Filing date: 2006-08-25
Publication date: 2007-03-01
Also published as: TW200718098A; JPWO2007023966A1

Abstract

　複数の通信メディアを有する通信装置において、利用可能な通信環境が動的に変化した場合であっても、通信メディアの切り替えに伴う通信の切断を防止すること。自端末が有する通信メディアの状態を定期的に監視するとともに、監視された通信メディアの監視結果を送信先端末に通知する通信メディア監視／診断部１１と、通信に使用するＩＰアドレスと前記通信メディアを識別するための識別子とを関連づけた情報を少なくとも含むアソシエーション情報を保持するアソシエーションデータベース１４と、アソシエーション情報を付加した送信パケットを生成するアソシエーション送信部１２と、受信パケットから前記アソシエーション情報を抽出するとともに、抽出したアソシエーション情報に基づいてアソシエーションデータベース１４の格納情報を更新するアソシエーション受信部１３と、を備える。

Description

明細書

通信装置、通信方法および通信プロトコル処理方法、通信端末装置およびその通信方法、ならびに通信システムおよびその通信方法

技術分野

[0001] 本発明は、イーサネット（登録商標）や、無線 LAN (Local Area Network)、あるいは PHS (Personal Handyphone System)等の移動端末に搭載される携帯力ードなどの通信メディア (通信インターフェース)を複数利用可能な通信端末装置、当該通信端末装置に適用可能な通信装置、当該通信装置を有する通信システムならびに当該通信装置や当該通信システムにおける通信方法および通信プロトコル処理方法に関するものである。

背景技術

[0002] 近時、インターネット網などの通信ネットワークにアクセスする手段として、イーサネット (登録商標）、無線 LAN、 PHS等の携帯カードなど様々な通信メディアを使用することが可能となっており、例えば、ノート型 PC装置や、 PDA(Personal Digital Assistants)などの通信端末には、イーサネット（登録商標）や、無線 LANなどの通信メディアが標準装備されている。また、無線 LANに関しては、駅、町中などに無線 LANのアクセスポイントを設置した公衆無線 LANサービスが開始されている。

[0003] これらの公衆無線 LANサービスでは、ある特定のエリアでのインターネット接続は可能であるが、通信端末自体が移動し、無線 LANアクセスポイントからの電波受信エリアを越えるような場合、ローミング機能を使い移動中でも通信が継続できるサービスを提供している通信サービス会社もある。しかし公衆無線 LANサービスは、基本的には移動した先で、無線 LANでインターネットへ接続できるサービスを提供するものであり、通信端末自体が移動中でも通信をとぎれさせることなくシームレスな通信を提供、保証しているものではない。

[0004] したがって、通信端末自体が異なる通信サービス会社が提供する公衆無線 LAN サービスエリア間を移動する場合や、異なるネットワーク網例えば無線 LANサービスを受けながら移動し携帯カードを使ったアクセス手段しか無いエリアに移動したような場合、通信端末間の通信をいつたん切断しサービスを終了させ、利用可能な通信メディア、ネットワーク網を通信端末利用者が選択し、再接続しサービスを再開させる必要があった。

[0005] また、例えば、携帯カードを使用してインターネット網へアクセスしている状況にあつて、自身の移動により携帯カードよりも高速の無線 LANあるいはイーサネット (登録商標）が敷設されているエリアに移動し、その通信メディアを即時に利用できる環境下に位置した場合であっても、携帯カードによるインターネット網へのアクセスを終了した上で、無線 LAN、イーサネット（登録商標）への再接続を行わなければ、高速の通信メディアを利用することができな力つた。

[0006] さらに、ネットワークを超える、つまり使用する通信メディア、 IPアドレスが変わるようなドメインを超える通信においては、それらを切り替える手段が確立されておらず、使用する通信メディア、使用できる通信網によっていつたん通信を切断し、使用する通信メディアをユーザが指定し、利用できる通信網に再接続する必要があった。

[0007] なお、ハンドオーバーを行うメカニズムとしては、例えば図 30に示すような HMIP ( Hierarchical Mobile IP)が提案されている力 HMIPは、一つのネットワーク内、つまり同じ IPアドレス体系を使用するドメイン内の通信においてどのアクセスポイント（ AP)と通信するかというハンドオーバー機構を提供しているものであり、ドメインを超える通信は深く考慮されていなかった。

[0008] また、この HMIPでは、アクセスポイントを切り替える MAP (Mobility Anchor P oint)は、ドメインの出口〖こ位置づけられており、つまり外部ネットワークと相互接続するノードであるルータあるいはゲートウェイに位置しており、全ての通信がこの MAPを経由して行われるため、外部のドメインと通信する場合、必ず MAPを経由することとなり、 MAPに全通信の負荷がかかり、通信料が増加する一方で全体の通信性能が低下するといつた問題点があった。

[0009] ここで、複数の通信メディアを利用する従来技術として、モパイル機能をルータに持たせ、どの通信メディアを使用するのかをルータに判断させて、通信メディアを切り替える方式 (例えば特許文献 1)や、利用可能な通信メディアを事前に自端末内に登録しておき、通信開始時に使用する通信メディアを利用者が選択する方式 (例えば特許文献 2)などが提案されて!、る。

[0010] また、下記特許文献 3、 4、非特許文献 1〜4においては、アソシエーション層と呼ぶ新機能により、マルチホーム環境における通信メディアの切り替え、使用する IPァドレスの隠蔽ィ匕の技術が提案されている。中でも、非特許文献 1には、複数の通信メディァを使用する場合の実現手段として、マルチホーム環境下におけるネットワークァーキテクチャが提案されて、る。

[0011] さらに、下記、特許文献 3、特許文献 4、非特許文献 2、非特許文献 3および非特許文献 4の各文献にぉ、ては、ネットワークアーキテクチャの試作評価が報告されて!ヽる。

[0012] 特許文献 1 :特開 2005— 12563号公報

特許文献 2：特開 2004 - 70752号公報

特許文献 3： #112005 - 245037

特許文献 4： #112006-45758

非特許文献 1 :「移動透過性を実現するアソシエーション層の設計と実装」秦康祐など、電子情報通信学会、信学技報、 2004年 3月

非特許文献 2：電子情報通信学会「マルチホーム環境における通信品質を考慮した通信メディア最適化機構の提案」古閑宏幸、原口浩朗、飯田勝吉、尾家祐二、 2 005年 9月

非特許文献 3：電子情報通信学会「マルチホーム環境における通信メディア最適化方式の実装と評価」原口浩朗、古閑宏幸、飯田勝吉、尾家祐二、 2005年 9月非特許文献 4：電子情報通信学会「通信品質を考慮したマルチホーム通信メディア最適化機能の設計と実装」原口浩朗、古閑宏幸、飯田勝吉、尾家祐二、 2006年 3 月

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0013] 従来、複数の通信メディアを持ち、マルチホーム環境でインターネット網をアクセスできるノート PC、 PDAなどの通信端末では、通信端末を使用する環境に合わせて利用者が使用する通信メディアを変更しなければならないといった問題があり、非特許文献 1〜3では、通信メディアを通信端末の利用者に意識させることなく切り替え、またその使用する通信メディアに付加されている IPアドレスを隠蔽するアソシエーション層の機能によって、使用する通信メディアが切り替わってもユーザアプリケーションは通信をとぎれることなく行うことができ、シームレスな通信を実現した。

[0014] し力しながら、非特許文献 1〜3に示されるアソシエーション層機能においても、通信状態が劣悪な環境、たとえば 2つの無線 LAN環境があり、その間を通信端末が移動し、 1つの無線 LAN環境力他方の無線 LAN環境に切り替えるような場合、その切り替えに必要とする時間の間は、通信が一時的に出来ない状態になり、通信パケットのロスや再送が発生することがあるという問題点があった。

[0015] また、例えば、通信端末装置に具備される複数の通信メディアを利用して、インターネット網にアクセス可能な環境が整っていたとしても、上記に示した従来技術では、利用者自身が、通信端末を使用する環境に合わせて使用する通信メディアを選択しなければならず、通信環境や通信メディアに関する十分な知識を有して！/ヽな、ユーザにとっては、通信環境に応じた通信メディアの効果的な使用が困難であるという問題点があった。

[0016] また、通信端末装置の物理的な移動に伴って利用可能な通信メディアを変更する場合には、利用者自身が、現在行われている通信を一旦終了させた上で、新たに利用する通信メディアを使用して再接続しなければならず、モビリティ性に優れた通信メディアの切り替えを行うことが困難であるという問題点があった。

[0017] 一方、アソシエーション層機能を有する通信方式においても、通信メディアの切り替え機能は、通信を行う両通信端末の機能として提案されており、通信メディアを切り替える際のシグナリング、つまりハンドオーバー処理に時間がかかり、一時的な通信の途絶や、通信パケットのロスおよび再送処理が発生すると!、つた問題点があった。

[0018] さらに、これまでの間、ネットワークつまり IPアドレス体系が変わるようなドメインを超える通信においては、ドメインを超える際のハンドオーバー機構が提供されておらず、いったん通信を切断し、ドメインを超えてシームレスな通信を提供する機構が確立されていなかった。

[0019] したがって、ドメイン間通信を管理する MAPを経由した通信が行われる場合には、全ての通信パケットが MAPを経由するため、 MAPの通信パケット処理能力に依存して通信効率が左右され、通信パケットの量の増加に伴ってネットワーク全体の通信効率が低下するといつた問題点があった。

[0020] 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、利用可能な通信環境が動的に変化した場合であっても、通信メディアの切り替えに伴う通信の切断を防止するとともに、利用者に意識させることのな!/、通信メディアの切替制御を実現可能な通信装置および通信方法ならびに当該通信装置における通信プロトコル処理方法を提供することを目的とする。

[0021] また、本発明は、異なるネットワーク網へ切り替える過渡期の一時的なパケットロス、再送などの通信性能の劣化を招くことなぐ信頼性、モパイル性が高いマルチパス通信機能を有する通信端末装置および通信方法を提供することを目的とする。

[0022] また、本発明は、ハンドオーバーに必要な処理時間を短縮し、ドメインを超えたハンドオーバーであっても、スムーズなハンドオーバー処理、シームレスな通信の実現を可能とする通信システムおよび通信方法を提供することを目的とする。

[0023] また、本発明は、 MAPを経由する通信であっても、通信を行う端末自身が能動的、自律的な通信経路選択を可能とし、通信効率の低下を抑制した通信システムおよび通信方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0024] 上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項 1にかかる通信装置は、所定のネットワーク網へのアクセス手段として複数の通信メディアを有する通信端末装置に適用される通信装置において、自端末が有する通信メディアの状態を定期的に監視する通信メディア監視手段と、該監視された通信メディアの監視結果を送信先端末に通知する通信メディア診断手段と、通信に使用する IPアドレスと前記通信メディァを識別するための識別子とを関連づけた情報を少なくとも含むアソシエーション情報を保持するアソシエーションデータベースと、前記アソシエーション情報を付加した送信パケットを生成するアソシエーション送信手段と、受信パケットから前記ァソシェーシヨン情報を抽出するとともに、抽出したアソシエーション情報に基づいて前記ァソシエーシヨンデータベースの格納情報を更新するアソシエーション受信手段と、を備免たことを特徴とするものである。

[0025] また、請求項 2にかかる通信装置は、請求項 1の通信装置において、前記ァソシェーシヨンデータベースには、前記通信メディアが使用する IPアドレスと所定のアプリケーシヨンが使用する識別子とを関連づけた情報が格納されていることを特徴とするものである。

[0026] また、請求項 3にかかる通信装置は、請求項 1または 2の通信装置において、プロトコルスタック上のネットワーク層とトランスポート層の間に介在して機能するァソシエーシヨン層上に、前記通信メディア監視手段、前記通信メディア診断手段、前記ァソシエーシヨン送信手段、前記アソシエーション受信手段および前記アソシエーションデータベースの各機能力具現されることを特徴とするものである。

[0027] また、請求項 4にかかる通信装置は、請求項 1に記載の通信装置において、前記ァソシエーシヨンデータベースには、前記通信メディアの優先順位を示す情報が格納されて、ることを特徴とするものである。

[0028] また、請求項 5にかかる通信装置は、請求項 1に記載の通信装置において、前記通信メディア監視手段は、自端末の通信メディアが送受して!/、る通信トラフィックを常時または定期的に監視し、該監視情報に基づいて自端末が使用する通信メディアを切替制御することを特徴とするものである。

[0029] また、請求項 6にかかる通信装置は、請求項 1に記載の通信装置において、前記ァソシエーシヨンデータベースには、通信フローごとに利用する通信メディアとその優先順位とをグルーピングイ匕したグルーピング情報が格納されていることを特徴とするものである。

[0030] また、請求項 7にかかる通信装置は、請求項 1に記載の通信装置において、使用可能な通信メディアおよび通信メディアに関する優先順位がユーザ設定可能であることを特徴とするものである。

[0031] また、請求項 8にかかる通信方法は、所定のネットワーク網へのアクセス手段として複数の通信メディアを有する通信端末装置間に適用される通信方法において、通信に使用する IPアドレスと前記通信メディアを識別するための識別子とを関連づけた情報を少なくとも含むアソシエーション情報を保持するアソシエーションデータベースが具備され、自端末が有する通信メディアの状態を定期的に監視する通信メディア監視ステップと、前記アソシエーションデータベースに格納されて、るアソシエーション情報に基づいて送信先端末に送信する送信パケットを生成出力するァソシエーション送信ステップと、受信パケットから抽出したアソシエーション情報に基づ、て前記ァソシエーシヨンデータベースの格納情報を更新するアソシエーション受信ステップと、を含むことを特徴とするものである。

[0032] また、請求項 9にかかる通信方法は、請求項 8の通信方法にぉ、て、前記通信メディァの状態を監視した監視結果を送信先端末に通知する通信メディア診断ステップをさらに有し、前記アソシエーション受信ステップは、前記通信メディア診断ステップによって通知された送信元端末に具備される通信メディアの監視結果に基づいて、前記アソシエーションデータベースの格納情報を更新することを特徴とするものである。

[0033] また、請求項 10に力かる通信プロトコル処理方法は、プロトコルスタック上のネットヮーク層とトランスポート層の間に介在するアソシエーション層に適用される通信プロトコル処理方法であって、通知された相手端末の通信メディアの状態情報に基づ、て自端末内に具備されるデータベースを更新し、自端末の通信メディアにかかる状態情報と相手端末力も通知された通信メディアにかかる優先順位の情報と自端末内のデータベースに保持されている相手端末に力かる通信メディアの状態情報とに基づいて、送信パケットを送信する際の自端末および相手端末の通信メディアを決定することを特徴とするものである。

[0034] また、請求項 11に力かる通信プロトコル処理方法は、請求項 10に記載の通信プロトコル処理方法において、端末間同士にて利用可能な通信メディアおよび優先順位の各情報を相互に通知および応答確認することで、相手端末の通信可能状態を確認することを特徴とするものである。

[0035] また、請求項 12にかかる通信プロトコル処理方法は、請求項 10または 11に記載の通信プロトコル処理方法にぉ、て、使用する通信メディアの情報とその優先順位の情報とを相手端末に相互に通信することを特徴とするものである。

[0036] また、請求項 13にかかる通信端末装置は、インターネット網へのアクセス手段として複数の通信メディアを持つ通信端末装置にお、て、自通信端末の 1つの通信メディァ力相手通信端末が持つ複数の通信メディアに対して、同じユーザデータを送信するマルチパス通信を実行するとともに、相手通信端末力送られてきた同じユーザデータを自通信端末が持つ通信メディアで受信し、時間的に先に受信したユーザデータを上位アプリケーションに渡し、時間的に後から受信したユーザデータを破棄するマルチパス送受信手段を備えることを特徴とするものである。

[0037] また、請求項 14にかかる通信端末装置は、請求項 13に記載の通信端末装置において、前記マルチパス送受信手段は、複数の通信メディアを使いユーザデータを送受信するために、相手通信端末間において、お互いが持つ通信メディアの IPァドレス情報を交換する手段と、通信相手を識別するためのアソシエーション情報を作成し、そのアソシエーション情報を通信パケットに付加することにより、相手通信端末が持つ通信メディアに対してユーザデータを送信する手段と、を備えることを特徴とするものである。

[0038] また、請求項 15にかかる通信端末装置は、請求項 14に記載の通信端末装置において、前記マルチパス送受信手段は、前記アソシエーション情報に基づき相手通信端末が持つ通信メディアを識別し、同じユーザデータを同時に相手通信端末が持つ複数の通信メディアに対して送信することを特徴とするものである。

[0039] また、請求項 16にかかる通信端末装置は、請求項 14に記載の通信端末装置において、前記マルチパス送受信手段は、アソシエーション情報に付加されるユーザデータ識別子により複数の通信メディア力受信したユーザデータを識別し、この識別結果に基づいてユーザデータを上位アプリケーションに渡す力破棄するかを判定することを特徴とするちのである。

[0040] また、請求項 17にかかる通信端末装置は、請求項 13に記載の通信端末装置において、前記マルチパス送受信手段は、通信品質を監視する通信品質監視手段を有し、この通信品質監視手段の監視結果に基づ、て前記マルチパス通信を開始することを要求するマルチパス通信開始要求パケットを送信し、前記監視結果に基づ、て前記マルチパス通信を停止することを要求するマルチパス通信停止要求パケットを送信することを特徴とするものである。 [0041] また、請求項 18にかかる通信端末装置は、請求項 17に記載の通信端末装置にお V、て、前記マルチパス通信開始要求パケットおよびマルチパス通信停止要求バケツトの送信を指示する送信指示手段を有することを特徴とするものである。

[0042] また、請求項 19にかかる通信端末装置は、請求項 13に記載の通信端末装置において、相手通信端末が持つ複数の通信メディアに対し、マルチパス通信の起動、停止の命令を送信する手段をさらに備えることを特徴とするものである。

[0043] また、請求項 20にかかる通信方法は、インターネット網へのアクセス手段として複数の通信メディアを持ち、これら複数の通信メディアを用いて通信を行う通信方法において、自通信端末の 1つの通信メディア力相手通信端末が持つ複数の通信メディァに対して、同じユーザデータを送信するマルチパス通信を実行するとともに、相手通信端末力送られてきた同じユーザデータを自通信端末が持つ通信メディアで受信し、時間的に先に受信したユーザデータを上位アプリケーションに渡し、時間的に後から受信したユーザデータを破棄することを特徴とするものである。

[0044] また、請求項 21にかかる通信システムは、同一の IPアドレス体系を使用した通信が可能な領域をドメインとし、複数の該ドメイン間を移動し、かつ、利用可能な複数の通信メディアを有する移動端末 (MH： Mobile Host)と、少なくとも該移動端末が使用する通信メディアおよび該移動端末の IPアドレスを管理する機能を有する管理サーノ（MAP: Mobile Anchor Point)と、を備えた通信システムにおいて、前記管理サーバは、各ドメインの領域を含まない外部に設置されることを特徴とするものである

[0045] また、請求項 22にかかる通信システムは、請求項 21に記載の通信システムにおヽて、前記移動端末は、自身が使用する通信メディアの通信状態や通信負荷の悪化を検出する手段と、通信状況の変化に伴い利用する通信メディアを切り替える手段と、を備え、前記移動端末は、使用する通信メディアの通信状態や通信負荷の悪化を検出した場合に、当該検出状況を前記管理サーバに通知し、前記管理サーバは、前記移動端末および該移動端末が通信を行っている通信相手方移動端末のそれぞれに対し、該移動端末と該通信相手方移動端末との間で行って!/、た通信を自管理サーバ宛に変更するように通知することを特徴とするものである。 [0046] また、請求項 23にかかる通信システムは、請求項 21または 22に記載の通信システムにおいて、前記管理サーバは、自管理サーバを経由する通信の通信負荷状態を検出する手段と、通信を行っている移動端末に対して検出した通信負荷状態を定期的に通知する手段と、を備え、前記移動端末は、前記管理サーバから通知された通信負荷状態に基づいて、該管理サーバを経由する通信 (MAP経由通信)を行うか、該管理サーバを経由しない通信 (MAP非経由通信)を行うかを選択する手段を備えることを特徴とするちのである。

[0047] また、請求項 24にかかる通信方法は、同一の IPアドレス体系を使用した通信が可能な領域をドメインとし、複数の該ドメイン間を移動し、かつ、利用可能な複数の通信メディアを有する移動端末 (MH : Mobile Host)と、少なくとも該移動端末が使用する通信メディアおよび該移動端末の IPアドレスを管理する機能を有する管理サーバ（ MAP : Mobile Anchor Point)と、を備えた通信システムに適用される通信方法であって、前記移動端末が使用する通信メディア切り替えのハンドオーバーに力かるシグナリング制御が、各前記ドメインの領域を含まない外部に設置された管理サーバ側から主導的に行われることを特徴とするものである。

[0048] また、請求項 25にかかる通信方法は、請求項 24に記載の通信方法において、前記移動端末は、使用する通信メディアの通信状態や通信負荷の悪化を検出した場合に、当該検出状況を示す制御パケットを前記管理サーバに送信し、前記管理サーバは、前記移動端末と該移動端末が通信を行っている通信相手方移動端末に対して、該移動端末と該通信相手方移動端末との間で行って!/、た通信パケットを自管理サーバ宛に変更する制御パケットを送信することを特徴とするものである。

[0049] また、請求項 26に力かる通信方法は、請求項 24または 25に記載の通信方法において、前記管理サーバは、自管理サーバを経由する通信の通信負荷状態を検出するとともに、通信を行っている移動端末に対して検出した通信負荷状態を定期的に通知し、前記移動端末は、前記管理サーバから通知された通信負荷状態に基づいて、該管理サーバを経由する通信 (MAP経由通信)を行うか、該管理サーバを経由しな、通信 (MAP非経由通信）を行うかを選択することを特徴とするものである。発明の効果 [0050] 請求項 1にかかる通信装置によれば、自端末が有する通信メディアの状態を定期的に監視した監視結果を送信先端末に通知し、通信に使用する IPアドレスと通信メディアを識別するための識別子とを関連づけた情報を少なくとも含むァソシエーション情報をアソシエーション DBに保持し、アソシエーション情報を付カ卩した送信バケツトを送受し、当該送受パケットから抽出したアソシエーション情報に基づいてァソシェーシヨンデータベースの格納情報を更新するようにして、るので、端末利用者に通信メディアの切り替えを意識させることなぐ通信の継続性を確保することができるという効果が得られる。

[0051] また、請求項 8にかかる通信方法によれば、通信に使用する IPアドレスと通信メディァを識別するための識別子とを関連づけた情報を少なくとも含むアソシエーション情報をアソシエーションデータベースに保持し、自端末が有する通信メディアの状態を定期的に監視し、アソシエーションデータベースに格納されているアソシエーション情報に基づいて送信先端末に送信する送信パケットを生成出力し、受信パケットから抽出したアソシエーション情報に基づいてアソシエーションデータベースの格納情報を更新するようにして、るので、端末利用者に通信メディアの切り替えを意識させることなぐ通信の継続性を確保することができるという効果が得られる。

[0052] また、請求項 10にかかる通信プロトコル処理方法によれば、通知された相手端末の通信メディアの状態情報に基づ、て自端末内のデータベースを更新し、自端末の通信メディアにかかる状態情報と相手端末カゝら通知された通信メディアにかかる優先順位の情報と自端末内のデータベースに保持されている相手端末に力かる通信メディァの状態情報とに基づいて、送信パケットを送信する際の自端末および相手端末の通信メディアを決定するようにして、るので、例えば通信端末で通信異常が発生した場合に、能動的に相手通信端末へ通信メディア切り替えが通知され、また、通知を受信した相手通信端末は能動的にデータベースを更新するため、リアルタイムな通信メディアの切り替えを実現することができるという効果が得られる。

[0053] また、請求項 13にかかる通信端末装置によれば、複数の通信メディアを用いて同じユーザデータの送受信する機能を実装するようにしたので、通信端末がその使用する場所を移動することにより使用できるネットワーク網が動的に変化し、 1つの通信メディアの通信品質が劣化し、ユーザデータを受信できなくなった場合にぉ、ても、他方の通信メディアでユーザデータを受信することができるため、通信が途切れず、高、通信品質を提供することができる。またユーザに対してはネットワーク状態変化を意識させることなぐ高いモパイル性を提供することができる。

[0054] また、請求項 20にかかる通信方法によれば、複数の通信メディアを用いて同じユーザデータの送受信する機能を実装するようにしたので、通信端末がその使用する場所を移動することにより使用できるネットワーク網が動的に変化し、 1つの通信メディアの通信品質が劣化し、ユーザデータを受信できなくなった場合においても、他方の通信メディアでユーザデータを受信することができるため、通信が途切れず、高い通信品質を提供することができる。またユーザに対してはネットワーク状態変化を意識させることなく、高ヽモパイル性を提供することができる。

[0055] また、請求項 21にかかる通信システムによれば、管理サーバ（MAP)を移動対象のドメイン外に設置し、通信メディア切り替えのハンドオーバー処理を行わせることにより、これまでに提案されている HMIPなどのドメイン内の通信メディア切り替え機能だけではなぐドメインを超える通信におけるハンドオーバー機能が提供され、移動端末のドメイン間通信にぉ、てシームレスな通信を提供することができると、う効果を奏する。

[0056] また、請求項 22にかかる通信システムによれば、管理サーバ（MAP)力移動端末の通信メディア切り替えのシグナリング処理を行って通信経路を制御することにより、当該シグナリング処理を、通信を行う両通信端末間で行う必要がなくなり、ハンドォーバー処理に力かるオーバーヘッドが軽減され、通信効率の向上が可能となるという効果を奏する。

[0057] また、請求項 23にかかる通信システムによれば、管理サーバ（MAP)の負荷情報通知機能により、管理サーバの負荷情報を受信した移動端末が能動的、自律的に管理サーバを経由する通信 (MAP経由通信）と管理サーバを経由しな、通信 (MA P非経由通信)の通信効率を判断し、使用する通信経路を選択することにより、通信効率の向上が可能となるという効果を奏する。

[0058] また、請求項 24にかかる通信方法によれば、管理サーバ（MAP)を移動対象のドメイン外に設置し、通信メディア切り替えのハンドオーバー処理を行わせることにより、これまでに提案されている HMIPなどのドメイン内の通信メディア切り替え機能だけではなぐドメインを超える通信におけるハンドオーバー機能が提供され、移動端末のドメイン間通信にぉ、てシームレスな通信を提供することができると、う効果を奏する。

[0059] また、請求項 25にかかる通信方法によれば、管理サーバ（MAP)力移動端末の通信メディア切り替えのシグナリング処理を行って通信経路を制御することにより、当該シダナリング処理を、通信を行う両通信端末間で行う必要がなくなり、ハンドオーバ一処理に力かるオーバーヘッドが軽減され、通信効率の向上が可能となるという効果を奏する。

[0060] また、請求項 26に力かる通信方法によれば、管理サーバ（MAP)の負荷情報通知機能により、管理サーバの負荷情報を受信した移動端末が能動的、自律的に管理サーバを経由する通信 (MAP経由通信）と管理サーバを経由しない通信 (MAP非経由通信)の通信効率を判断し、使用する通信経路を選択することにより、通信効率の向上が可能となるという効果を奏する。

図面の簡単な説明

[0061] [図 1]図 1は、本発明の各実施の形態に共通な通信プロトコルの階層構造 (以下、単に「プロトコルスタック」と、う）を示す図である。

[図 2]図 2は、アソシエーション層の機能構成を示すブロック図である。

[図 3]図 3は、アソシエーション DBに格納されるデータの格納状態の一例を示す図である。

[図 4]図 4は、アソシエーション層における状態遷移を示す図である。

[図 5]図 5は、アソシエーション層の通信プロトコル（以下「アソシエーションプロトコル」という）で使用される制御パケットのパケット構造を示す図である。

[図 6]図 6は、図 5に示したアソシエーションヘッダのフォーマットを示す図である。

[図 7]図 7は、図 6に示した「Flag」フィールドのフォーマットを示す図である。

[図 8]図 8は、図 5に示したアドレスリストヘッダのフォーマットを示す図である。

[図 9]図 9は、図 5に示したプリファレンスリストヘッダのフォーマットを示す図である。 [図 10]図 10は、アソシエーション確立時の端末間の通信手順を示すシーケンス図である。

[図 11-1]図 11— 1は、アソシエーション確立時の送信元端末における処理手順を示すフローチャートである。

[図 11-2]図 11— 2は、アソシエーション確立時の送信先端末における処理手順を示すフローチャートである。

[図 12]図 12は、アソシエーション確立後のフレーム構造を示す図である。

[図 13- 1]図 13—1は、アソシエーション確立後の送信元端末における処理手順を示すフローチャートである。

[図 13-2]図 13— 2は、アソシエーション確立後の送信先端末における処理手順を示すフローチャートである。

[図 14-1]図 14 1は、アソシエーション確立後の端末間の通信手順 (通常の TCPZI P通信）の概要を示すシーケンス図である。

[図 14-2]図 14 2は、アソシエーション確立後の端末間の通信手順 (ァソシエーション通信）の概要を示すシーケンス図である。

圆 15-1]図 15— 1は、通信メディア監視機能による通信メディアの切替処理を説明するための図（通常状態時)である。

[図 15-2]図 15— 2は、通信メディア監視機能による通信メディアの切替処理を説明するための図（不具合時)である。

[図 16]図 16は、通信メディア監視機能による通信メディアの切替処理手順を示すフ口一チャートである。

[図 17]図 17は、送受端末間におけるアドレス変更通知の通信手順を示すシーケンス図である。

[図 18]図 18は、送受端末間における診断通知の通信手順を示すシーケンス図である。

[図 19]図 19は、通信メディア診断機能による診断処理および診断結果の通知処理の処理手順を示すフローチャートである。

[図 20]図 20は、アソシエーション解放処理の通信手順を示すシーケンス図である。 [図 21]図 21は、アソシエーション解放処理の処理手順を示すフローチャートである。

[図 22]図 22は、プリファレンスリストヘッダを用いた送受端末間における通信フロー制御の通信手順を示すシーケンス図である。

[図 23-1]図 23— 1は、使用中の通信メディアの変更制御を説明するための図（変更制御前)である。

[図 23-2]図 23— 2は、使用中の通信メディアの変更制御を説明するための図（変更制御後）である。

[図 24]図 24は、本発明に用いられるアソシエーション層の機能ブロック図である。

[図 25]図 25は、制御フラグビット割付のフレームフォーマットを示す図である。

[図 26]図 26は、マルチパス通信開始要求を出した端末力のデータ送信動作を示す機能ブロック図である。

[図 27]図 27は、マルチパス通信開始要求を出した端末力のデータ送信動作を示すシーケンス図である。

[図 28]図 28は、マルチパス通信開始要求を受信した端末力のデータ送信動作を示す機能ブロック図である。

[図 29]図 29は、マルチパス通信開始要求を受信した端末力のデータ送信動作を示すシーケンス図である。

[図 30]図 30は、従来技術に力かる HMIP通信モデルならびに当該通信モデルにおけるデータおよびノヽンドオーバー信号の流れを示す図である。

[図 3ト 1]図 31— 1は、本発明の実施の形態 5にかかる通信モデルの一例ならびに当該通信モデルにおけるデータおよびノ、ンドオーバー信号の流れ (MAPを経由しない場合)を示す図である。

[図 31-2]図 31— 2は、図 31— 1に示した通信モデルにおけるデータおよびハンドォ一バー信号の流れ (MAPを経由する場合)を示す図である。

[図 32]図 32は、本発明の実施の形態 5におけるハンドオーバーシーケンスを示す図である。

[図 33]図 33は、実施の形態 5にかかるシミュレーションモデルの一例を示す図である [図 34]図 34は、実施の形態 6にかかるシミュレーションモデルの一例を示す図である

[図 35]図 35は、 MHと CHとの間でハンドオーバーを行った場合および MAPを経由しノヽンドオーバー処理を軽減した場合のシミュレーション結果を示す図表である。

[図 36]図 36は、ノックグラウンドに通信トラフィックが存在する点を除いて図 35と同一条件で行ったシミュレーション結果を示す図表である。

符号の説明

5 ネットワーク層

6 トランスポート層

10, 32, 42, 50 アソシエーション層

11 通信メディア監視 Z診断部

12 アソシエーション送信部

12a アソシエーションデータ作成部

12b IPヘッダ変換 Z送信部

13 アソシエーション受信部

13a パケット受信部

13b IPヘッダ変換部

14, 54 アソシエーションデータベース

20 イーサネット（登録商標）ヘッダ

21 IPヘッダ

22 アソシエーション制御データ

25 アソシエーションヘッダ

26 アドレスリストヘッダ

28 上位層データ

30 送信元端末

33, 34, 43, 44 通信メディア

40 送信先端末 51 通信品質監視部

52 マルチパス通信送信部

53 マルチパス通信受信部

A, B 通信端末

発明を実施するための最良の形態

[0063] 以下に、本発明に力かる通信装置、通信方法および通信プロトコル処理方法、通信端末装置およびその通信方法、ならびに通信システムおよびその通信方法の各実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。

[0064] [実施の形態 1]

図 1は、本発明の各実施の形態に共通な通信プロトコルの階層構造 (以下、単に「プロトコルスタック」という）を示す図である。同図に示すように、このプロトコルスタックでは、一般的な「ネットワーク層」と「トランスポート層」の間に「アソシエーション層」と呼称されるプロトコルを実装するようにしている。このような層を実装する理由は、通信環境に応じて最適な通信メディアを自動的かつリアルタイムに切り替えながら所定の通信を継続する機能を付加するためである。

[0065] 以下の説明では、図 1に示したアソシエーション層の上位層であるトランスポート層に「TCPZUDPプロトコル」が実装され、また、その下位層であるネットワーク層に「I Pプロトコル」が実装されている場合を一例として説明する。なお、本発明にかかるァソシエーシヨン層の機能は、これらのプロトコルに限定されて適用されるものではなく、他のプロトコルにも幅広く適用可能であることは言うまでもない。

[0066] (アソシエーション層の機能全体機能）

つぎに、図 1に示したアソシエーション層の概略的な機能 (全体機能）について説明する。アソシエーション層は、上位層であるトランスポート層（TCPZUDP層）からのパケット送信要求を受け、アソシエーション情報の処理を行うとともに、下位層であるネットワーク層（IP層）へ送信要求を出力する。一方、下位層である IP層から受信パケットが伝達された場合には、伝達されたアソシエーション情報の処理を行い、上位層である TCPZUDP層へパケットを引き渡す処理を行う。ここで、「アソシエーション情報」とは、通信に使用する IPアドレスと各ホストを識別するホスト識別子とを関連づける情報である。また、「アソシエーション」とは、このアソシエーション情報に基づいて

IPアドレスの変更の可能性がある端末間（あるいは各端末間のアプリケーション間）における移動透過性が確保された状態、あるいは移動透過性を確保するための処理をいう。このように「アソシエーション」という概念は、トランスポート層で主として行われる「フロー制御」や、ネットワーク層で主として行われる「ルート制御」の、ずれにも属さない概念である。このアソシエーションという概念を、トランスポート層とネットヮーク層との間に新たに定義することにより、トランスポート層およびネットワーク層の各機能を前提として使用されている既存のアプリケーションに与える影響を局限することが可能となる。

[0067] (アソシエーション層の機能主要構成部）

つぎに、アソシエーション層の機能について説明する。図 2は、アソシエーション層の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、アソシエーション層 10は、ネットワーク層 5とトランスポート層 6との間に介在して動作する、通信メディア監視 Z診断部 11、アソシエーション送信部 12、アソシエーション受信部 13およびァソシエーシヨン DB14の 4つの機能部を主要構成部として構成される。

[0068] (アソシエーション層の機能主要構成部通信メディア監視 Z診断部）

通信メディア監視 Z診断部 11には、通信メディア監視機能および通信メディア診断機能が具備される。通信メディア監視機能は、例えば、通信ケーブルの断線や、無線 LANにおける電波受信可能エリア外などを判定するため、アソシエーション層に具備される、例えば内部タイマの出力時刻に基づいて通信メディアの状態を定期的にモニタする。もし、自端末の通信メディアの異常状態を検出した場合には、ただちに自端末が使用する通信メディアを切り替えるとともに、切り替えた通信メディアを用いて相手端末に対して通信メディア変更通知を送信する処理を行う。通信メディア診断機能は、例えば内部タイマにより起動され、自端末が有する通信メディアの状態を定期的に通知する処理などを行う。

[0069] (アソシエーション層の機能主要構成部アソシエーション送信部）

アソシエーション送信部 12には、送信パケットにアソシエーションヘッダ 25を付カロするアソシエーション情報付加機能や、送信データの送信手段である通信メディアを選択するための通信メディア選択機能が具備される。

[0070] アソシエーション送信部におけるアソシエーション情報付加機能は、上位層であるトランスポート層からの送信データ中に設定されてヽる自端末の IPアドレスおよび相手端末の IPアドレスに基づ、てァソシエーション DB 14を検索する。該当するァソシェーシヨン情報が検索されると、アソシエーションヘッダ 25を、上位層からの送信データのヘッダ部に付カ卩し、 IPヘッダの上位プロトコルフィールドにアソシエーションプロトコル番号を設定する。なお、アソシエーション DB14の検索において非該当と判定された場合には、アソシエーションヘッダ 25を付カ卩せず、 IPヘッダの上位プロトコルフィ一ルドにも設定せず、通常の TCP/IPフレームを生成して下位層であるネットワーク層（IP層）に伝達する。

[0071] また、アソシエーション送信部における通信メディア選択機能は、アソシエーション DB 14の検索で該当したデータに基づいて、送信する自端末の通信メディアの IPァドレスと送信する相手端末の通信メディアの IPアドレスとを決定する処理を行う。また、上位層力の送信データ中に設定されて、る送信元 IPアドレスおよび送信先 IPァドレスが、アソシエーション DB14で検索された IPアドレスと異なっている場合には、送信データ中の送信先 IPアドレス、および送信元 IPアドレスを変更し、このとき生成された送信データを下位層である IP層に引き渡す処理を行う。なお、これらの各機能は、アソシエーション送信部 12に具備されて、るアソシエーションデータ作成部 12a および IPヘッダ変換 Z送信部 12bにて具現される。

[0072] (アソシエーション層の機能主要構成部アソシエーション受信部）

アソシエーション受信部 13には、下位層である IP層からのパケット受信通知を受信し、アソシエーションヘッダ 25を処理するアソシエーションヘッダ処理機能や、受信データ中に設定されてヽる IPヘッダ部の変換処理を行う IPアドレス変換機能が具備される。

[0073] アソシエーション受信部におけるアソシエーションヘッダ処理機能は、 IP層から送られてきた受信パケットの IPヘッダ部に含まれる上位プロトコルフィールドをチェックし、アソシエーションプロトコル番号が含まれていれば、受信パケット中に含まれる送信先 IPアドレス、送信元 IPアドレスに基づいてアソシエーション DB14を検索する。該当するアソシエーション情報が検索された場合には、アソシエーションヘッダ 25を処理し、受信パケットから削除し、通常の TCPZIPパケットフォーマットに成形する処理を行う。なお、 IPヘッダの上位プロトコルフィールドにアソシエーションプロトコルが設定されてヽな、場合、アソシエーションヘッダ処理は行わな！/、。

[0074] また、アソシエーション受信部における IPアドレス変^ ¾能は、アソシエーション DB 14での検索にてヒットしたデータに基づ、て、上位層に渡すべき送信元 IPアドレスおよび送信先 IPアドレスを決定する。受信パケット中に設定されてヽる送信元 IPァドレス、および送信先 IPアドレス力アソシエーションデータベースで検索された IPァドレスと異なっている場合には、受信パケット中の送信先 IPアドレス、および送信元 IPァドレスを変更し、上位層である TCPZUDP層へ受信パケットを渡す。なお、これらの各機能は、アソシエーション受信部 13に具備されて、るパケット受信部 13aおよび IP ヘッダ変換部 13bにて具現される。

[0075] (アソシエーション層の機能主要構成部アソシエーション DB)

図 3は、アソシエーション DB14に格納されるデータの格納状態の一例を示す図である。同図に示すように、アソシエーション DB14には、アソシエーションを管理するためのアソシエーション ID (「Source. Assoc. IDJ , 「Dest. Assoc. ID」）、通信メディァに関する IPアドレスリスト（「IP AddresslJ , 「IP Address2j , · · ·「IP Address N」）、優先度（図示省略)などの情報が相互に関連づけられて格納される。なお、ァソシエーシヨン DB14に格納されたデータは、例えばイーサネット (登録商標）のケーブル断線や、電波受信エリア外への移動などにより、自端末が持つ通信メディアが使用できなくなった場合には、自端末に関する通信メディアの状態および優先度が更新される。また、相手端末力の通信メディア状態変更通知パケット、診断パケットを受信した場合には、相手端末に関する通信メディアの状態、優先度が更新される。

[0076] (アソシエーション層の状態遷移）

図 4は、アソシエーション層における状態遷移を示す図である。アソシエーション層は、相手端末との通信を開始するときに、アソシエーション情報に基づくネゴシエーシヨンを行うことで、両端末間のアソシエーションを確立する。以下、アソシエーション層がとりうる状態と、それらの各状態間における状態遷移について説明する。

[0077] 状態「IDLE」は、相手端末と通信を開始する前の状態である。

[0078] また、状態「Init Sent]は、相手端末と通信を開始するために、初期化ビットをセットした送信パケット（「INIT」パケット)を相手端末に送信した (Send「INIT」 )送信端末側における遷移状態である。

[0079] 一方、状態「Init ReceiveJは、相手端末からの初期化パケット（「INIT」パケット）を受信し (Recv riNITj )、初期化ビットと肯定応答 (ァクナレツジ)ビットを設定したパケット（「INIT+ ACK」パケット）を送信した（Sent「INIT+ ACK」）後に、相手端末力の肯定応答パケットが送られてくるのを待っている受信端末側における遷移状態である。

[0080] さらに、状態「Associated」は、両端末間でネゴシエーションが成功し、ァソシエーシヨンが確立できた状態である。ここで、遷移前の状態が、状態「Init Sent」の場合には、相手端末から初期化ビットと肯定応答 (ァクナレツジ)ビットを設定したパケット ( 「INIT+ACK」パケット）を受信し (Recv「INIT+ACK」）、その相手端末に肯定応答パケット（「ACK」パケット）を送信（Send「ACK」 )した後に、状態「Associated」に遷移する。一方、遷移前の状態が、状態「Init Receivejの場合には、相手端末から肯定応答パケット (「ACK」パケット）を受信 (Recv「ACK」 )したときに、状態「Asso ciatedjに遷移する。なお、状態「Associated」の間は、両端末間の通信は、ァソシエーシヨン確立時に交換したアソシエーション情報に基づいてパケットの送受信を行う。また、「Associated」状態に遷移した後に、上述の通信メディア監視機能および診断機能の両機能が有効となる。

[0081] また、状態「No Associatedは、相手端末に初期化パケット（「INIT」パケット）を送信したが、肯定応答パケット（「ACK」パケット）が返されずタイムアウトした、あるいは否定応答パケット（「NAK」パケット：図示せず）が返されたなどネゴシエーションに失敗した状態である。なお、この「No Associated状態では、相手端末をァソシェーシヨン非対応機器として取り扱、、以降の通信はアソシエーション機能を使用せずに通常の TCP/IP通信を行うようにすればょ、。

[0082] そして、状態「Rele_ase」は、相手端末との通信を能動的に終了する場合に、ァソシエーシヨン解放ビットをセットしたパケット（「REL」パケット）を相手端末へ送信 (Send 「REL」）し、相手端末力もの肯定応答パケットの受信を待っている状態である。なお、相手端末力の肯定応答パケットを受信 (Recv「ACK」）した後は、状態「IDLE」に遷移する。一方、状態「Associated」時に、アソシエーション解放パケット（「REL」パケット）を受動的に受信 (Recv「REL」）した場合には、相手端末に肯定応答パケットを送信（Send「ACK」 )し、状態「IDLE」に遷移する。

[0083] (アソシエーションプロトコルで使用される制御パケットのパケット構造）

図 5は、アソシエーション層の通信プロトコル（以下「アソシエーションプロトコル」という）で使用される制御パケットのパケット構造を示す図である。同図に示すように、ァソシエーシヨン層の処理時に付カ卩されるアソシエーション制御データ 22は、 IPヘッダ 2 1の上位側に挿入される。また、アソシエーション制御データ 22には、ァソシエーションヘッダ 25、アドレスリストヘッダ 26、プリファレンスリストヘッダ 27の 3つヘッダ部があり、アソシエーションヘッダ 25は、アソシエーションプロトコルを用いた通信が行われる場合、送受信される全てのパケットに必ず挿入される。一方、アドレスリストヘッダ 2 6およびプリファレンスリストヘッダ 27は、必要に応じて、アソシエーションヘッダ 25の上位層側 (IPヘッダ 21が挿入される側の反対側）に挿入される。

[0084] (制御パケットアソシエーションヘッダのフォーマット）

図 6は、図 5に示したアソシエーションヘッダ 25のフォーマットを示す図である。同図において、アソシエーションヘッダ 25は、「Next Header」フィールド、「Flag」フィーノレド、「Flow— ID」フィーノレド、「Sequence」フィーノレド、「Source Host— 10」フィ一ルド、「Destination Host— ID」フィールドの 6つのフィールドから構成される。

[0085] (制御パケット一アソシエーションヘッダ一「Next Header」フィールド）

「Next Header」フィールドは 8ビットで構成され、アソシエーションヘッダ 25のつぎに挿入されるヘッダのプロトコル番号がセットされる。なお、アソシエーションヘッダ 25のつぎにアドレスリストヘッダ 26あるいはプリファレンスリストヘッダ 27が挿入されている場合は、「Next Header」フィールドにはアソシエーションプロトコル番号がセットされる。一方、つぎに続くアドレスリストヘッダ 26あるいはプリファレンスリストヘッダ 2 7が無!、場合には、上位層である TCPZUDPなどのプロトコル番号がセットされる。 [0086] (制御パケットアソシエーションヘッダー「Flag」フィールド）

図 7は、図 6に示した「Flag」フィールドのフォーマットを示す図である。同図において、「Flag」フィールドは 8ビットで構成され、「INIT」、「ACK：」、「REL」、「ADDR」、「DATA」などのアソシエーションプロトコルを制御するビットが割り当てられる。

[0087] (制御パケットアソシエーションヘッダー「Flow—ID」フィールド）

「Flow— ID」フィールドは 4ビットで構成され、プリファレンスリストヘッダ 27で交換するフローリストの番号が示される。なお、「Flow— ID」フィールドに予約番号の「0」が指定された場合には、プリファレンスリストは未使用を意味する。

[0088] (制御パケットアソシエーションヘッダー「Sequence」フィールド）

「Sequence」フィールドは 12ビット構成され、アソシエーションパケットのシーケンス番号として、アソシエーションパケットを送信するごとに 1つインクリメントされる。

[0089] (制御パケット—アソシエーションヘッダ—「Source Host— ID」フィールド）

rSource Host— ID」は 16バイトの 128ビットで構成され、自端末を識別する IDとして、アソシエーション確立のネゴシエーション時に、自端末内で発生させた乱数に基づいて決定され、相手端末に通知される。

[0090] (制御パケット一アソシエーションヘッダ一「Destination Host— ID」フィールド）「Destination Host— ID」は 16バイトの 128ビットで構成され、相手端末を識別する IDとして、アソシエーション確立のネゴシエーション時に、相手端末が発生させた乱数に基づいて決定され、自端末等に通知される。

[0091] (制御パケットアドレスリストヘッダのフォーマット）

図 8は、図 5に示したアドレスリストヘッダ 26のフォーマットを示す図である。アドレスリストヘッダ 26ίま、「Next Header」フィールド、「Type」フィールド、「Length」フィ一ルド、および複数の「IP Address」フィールドで構成される。

[0092] (制御パケット一アドレスリストヘッダ一「Next Header」フィールド）

「Next Header」フィールドは 8ビットで構成され、アドレスリストヘッダ 26のつぎに挿入されるヘッダのプロトコル番号がセットされる。なお、アドレスリストヘッダ 26のつぎにプリファレンスリストヘッダ 27が挿入されている場合は、「Next Header」フィールドにはアソシエーションプロトコル番号がセットされる。一方、つぎに続くプリファレンスリストヘッダ 27が無い場合には、上位層である TCPZUDPなどのプロトコル番号がセットされる。

[0093] (制御パケットアドレスリストヘッダー「Type」フィールド）

「Type」フィールドは 4ビットで構成され、アドレスリストであることを示す番号がセットされる。

[0094] (制御パケットアドレスリストヘッダー「Length」フィールド）

「Length」フィールドは 4ビットで構成され、「IP Address」フィールドにセットされた自端末が有する通信メディアにかかる IPアドレスの個数がセットされる。

[0095] (制御パケットアドレスリストヘッダー「IP Address」フィールド）

ΓΙΡ Address」フィールドは 16バイトの 128ビットで構成され、自端末が有する通信メディアに付加されている IPアドレスがセットされる。

[0096] (制御パケットプリファレンスリストヘッダのフォーマット）

図 9は、図 5に示したプリファレンスリストヘッダ 27のフォーマットを示す図である。プリファレンスリストヘッダ 27は、「Next Header」フィールド、「Type」フィールド、「Le ngthjフィールド、複数の「フロー情報」フィールドで構成される。

[0097] (制御パケット一プリファレンスリストヘッダ一「Next Header」フィールド）

「Next Header」フィールドは 8ビットで構成され、プリファレンスリストヘッダ 27のつぎに挿入されるヘッダのプロトコル番号がセットされる。なお、プリファレンスリストへッダ 27のつぎにアドレスリストヘッダ 26が挿入されている場合は、「Next Header] フィールドにはアソシエーションプロトコル番号がセットされる。一方、つぎに続くアドレスリストヘッダ 26が無い場合には、上位層である TCPZUDPなどのプロトコル番号がセットされる。

[0098] (制御パケットプリファレンスリストヘッダー「Type」フィールド）

「Type」フィールドは 4ビットで構成され、プリファレンスリストを示す番号がセットされる。

[0099] (制御パケットプリファレンスリストヘッダー「Length」フィールド）

「Length」フィールドは 4ビットで構成され、フロー情報の個数がセットされる。

[0100] (制御パケットプリファレンスリストヘッダー「フロー情報」フィールド）「フロー情報」フィールドは、各々 16ビットで構成され、先頭の 4ビットが「Flow— ID 」フィールドを構成し、残り 12ビットが各 4ビットごとの「NIC— No」フィールドを構成する。ここで、「Flow—ID」フィールドには上述したアソシエーションヘッダ 25中の「Flo w— ID」フィールドにセットされたフロー ID番号がセットされ、「NIC— No」フィールドには、上述したアドレスリストヘッダ 26中の「IP Address」フィールドにセットされた通信メディアにかかる IPアドレスの順番を示す情報がセットされる。

[0101] (通信装置の動作）

つぎに、実施の形態 1にかかる通信装置の動作について、本実施の形態を特徴づけるアソシエーション層の機能を中心に図 2、図 5〜9、図 10、図 11 1および図 11 2の各図を参照して説明する。なお、図 10は、アソシエーション確立時の端末間の通信手順を示すシーケンス図であり、図 11— 1は、アソシエーション確立時の送信元端末における処理手順を示すフローチャートであり、図 11 2は、アソシエーション確立時の送信先端末における処理手順を示すフローチャートである。

[0102] (通信装置の動作アソシエーション確立時の動作）

通信を開始するに先だって送信元端末は、送信先端末の IPアドレスを用いてァソシエーシヨン DB14を検索することで、送信先端末とのアソシエーションの有無を判定する（図 11 1のステップ S 101)。送信先端末のアソシエーション IDが見つからな力つた場合には、送信先端末とのアソシエーションが未確立と判断する (ステップ S1 01, No) ₀この場合、送信元端末は、自身の乱数発生機能を使用して送信元ァソシエーシヨン ID (Source Host— ID)を決定する。

[0103] 送信元アソシエーション IDが決定されると、アソシエーションヘッダ 25の各フィールドには以下の値がセットされる。すなわち、「Next Header」フィールドには、ァソシエーシヨンヘッダ 25の後部に後続のヘッダが付加されていないことを示す値「0」がセットされる。「Flag」ビットには INITビットがセットされる。「Sequence」フィールドには「 0」がセットされる。「Source Host— ID」フィールドには、送信元のアソシエーション IDがセットされる。「Destination Host— ID」フィールド部には「0」がセットされる。さらに、 IPヘッダ 21のプロトコル部（図示省略）にアソシエーションプロトコル番号が設定された後、送信先端末にアソシエーション確立要求パケットが送信される（以上、図 10のシーケンス SQ21〜23, SQ31、図 11— 1のステップ S102 (lWay目）の各処理)。

[0104] アソシエーション確立要求パケットを受信した送信先端末は、受信パケットのァソシエーシヨンヘッダ 25に設定されている「Source Host— ID」を取り出し、自端末内のアソシエーション DB14を検索することで、送信元端末とのアソシエーションの有無を判定する（図 11 2のステップ S201)。該当する送信元アソシエーション IDが見つからな力つた場合には、送信先端末とのアソシエーションが未確立と判断する（図 11— 2のステップ S201, No)。この場合、送信先端末は、自身の乱数発生機能を使用して自端末のアソシエーション IDを決定する。なお、送信先端末とのアソシエーションが確立されている場合には（図 11— 2のステップ S201, Yes)、受信パケットを破棄して（図 11 2のステップ S260)、後述するステップ S205の処理に移行する。

[0105] 送信先端末側で自端末のアソシエーション IDが決定されると、送信先端末は、ァソシエーシヨンヘッダ 25とアドレスリストヘッダ 26で構成される以下に示す肯定応答パケットを生成する。

[0106] まず、送信先端末で生成されるパケットのアソシエーションヘッダ 25の各フィールドには、以下の値がセットされる。すなわち、「Next Header」フィールドには、ァソシエーシヨンプロトコル番号が設定される。「Flag」フィールドには、「INIT」ビットと「AC K」ビットとがセットされる。 rsource Host— ID」には、自端末内で生成したァソシェーシヨン IDがセットされる。「Destination Host— ID」には、送信元端末から送信されてきたアソシエーション確立要求パケット中の「Source Host— ID」の値がセットされる。

[0107] また、肯定応答パケットのアドレスリストの各フィールドには、以下の値がセットされる。すなわち、「Next Header」フィールドには、後続のヘッダが無いことを示す値「0」がセットされる。「Type」フィールドには、アドレスリストであることを示す値がセットされる。「Length」フィールドには、アドレスリストに含まれる IPアドレスの個数がセットされる。さらに、「IPアドレス」フィールドには、送信先端末が有する通信メディアに付加されて、る IPアドレスがセットされる。

[0108] 送信先端末は、 IPヘッダのプロトコル番号にアソシエーションプロトコル番号をセットし、送信元端末へ肯定応答パケットを送信する（以上、図 10のシーケンス SQ24〜 26, SQ32、図 11 2のステップ S202の各処理）。また、送信先端末は、自ァソシェーシヨン ID、相手アソシエーション ID、 IPアドレスリストなどの情報を送信先端末内のアソシエーション DB 14に登録する（図 11— 2のステップ S 203)。

[0109] 肯定応答パケットを受信した送信元端末は、 IPヘッダ中のプロトコル番号、ァソシェーシヨンヘッダ 25中の「Destination Host— ID」を取り出し、アソシエーション確立要求パケット送信時にセットした IDと一致するか否かをチェックする。

[0110] 肯定応答パケットとアソシエーション確立要求パケットのアソシエーション IDがー致した場合、肯定応答パケットに含まれるアドレスリストヘッダ 26から IPアドレスを「Len gth」フィールドで指定された個数分取り出す。そして自アソシエーション ID、相手ァソシエーシヨン ID、 IPアドレスリストなどの情報を送信元端末内のアソシエーション D B 14に登録する（図 11— 1のステップ S 103 (2 Way目の処理））。

[0111] 各種所定情報がアソシエーション DB14に登録された後、送信元端末は、ァソシェーシヨンヘッダ 25とアドレリストヘッダ 26とで構成される以下に示す肯定応答パケットを生成する。

[0112] まず、送信元端末で生成されるパケットのアソシエーションヘッダ 25の各フィールドには、以下の値がセットされる。すなわち、「Next Header」フィールドには、ァソシエーシヨンプロトコル番号が設定される。「Flag」フィールドには、「ACK」ビットがセットされる。「Source Host— ID」および「Destination Host— ID」の各フィールドには、アソシエーション DB14に登録されて!、る送信元端末のアソシエーション IDおよび送信先端末のアソシエーション IDがセットされる。

[0113] また、肯定応答パケットのアドレスリストヘッダ 26の各フィールドには、以下の値がセットされる。すなわち、「Next Header」フィールドには、後続のヘッダが無いことを示す値「0」がセットされる。「Type」フィールドには、アドレスリストであることを示す値がセットされる。「Length」フィールドには、送信元端末が装着する通信メディアの個数がセットされる。さらに、各「IP Address」フィールドには、送信元端末の各通信メディアに付加されている IPアドレスがセットされる。

[0114] 送信元端末は、 IPヘッダのプロトコル番号にアソシエーションプロトコル番号をセットし、送信先端末へ肯定応答パケットを送信する。（以上、図 10のシーケンス SQ33、図 11— 1のステップ S104 (3Way目の処理））。また、送信元端末は、自ァソシエーシヨン ID、相手アソシエーション ID、 IPアドレスリストなどの情報を送信元端末内のァソシエーション DB 14に登録する（図 11— 1のステップ S 105)。

[0115] 送信元端末力もの肯定応答パケットを受信した送信先端末は、アソシエーションへッダ 25中の「Destination Host— ID」を取り出し、図 10のシーケンス SQ32 (図 11 —2のステップ S203でも同じ)の処理時に応答した肯定応答パケットにセットしたァソシエーシヨン IDと一致するか否かをチェックする。

[0116] 送信先端末は、当該 IDがアソシエーション IDに一致した場合、受信した肯定応答パケットのアドレスリストヘッダ 26から IPアドレスを「Length」フィールドで指定された個数分取り出す。そして、自アソシエーション ID、相手アソシエーション ID、 IPァドレスリストなどの情報を自端末内のアソシエーション DB14に登録する（図 11— 2のステップ S 205)。

[0117] 以上の処理により、送信元端末および送信先端末の両端末間で、アソシエーション確立のネゴシエーションが完了する。なお、以後の通信は、アソシエーション DB14 に登録されたアソシエーション IDを使用して行う。

[0118] また、上記 2Way目、 3Way目の各処理にお!、て、アソシエーション IDが不整合の場合、あるいは肯定応答が返答されずにタイムアウトを検出した場合には、両通信端末は相手端末がアソシエーションプロトコル非対応機器と判断し、アソシエーション D B14に未対応端末として登録する一方で、それ以降は、通常の TCP/IPプロトコルを使用した通信を行う。

[0119] (通信装置の動作アソシエーション確立後の動作）

つぎに、アソシエーション確立後の動作について、アソシエーション層の機能を中心に図 2、図 12ならびに図 13— 1および図 13— 2の各図を参照して説明する。なお、図 12は、アソシエーション確立後のフレーム構造の一例を示す図である。また、図 13— 1は、アソシエーション確立後の送信元端末における処理手順を示すフローチヤートであり、図 13— 2は、アソシエーション確立後の送信先端末における処理手順を示すフローチャートである。 [0120] 図 12に示した通信フレームは、アソシエーション確立後に伝送されるイーサネット（登録商標）フレームを示しており、イーサネット (登録商標）ヘッダ 20、 IPヘッダ 21、ァソシエーシヨンヘッダ 25および上位層（TCPZUDP)データ 28で構成される。 IPへッダ 21中のプロトコル番号には、アソシエーションプロトコル番号が指定される。また、アソシエーションヘッダ 25中の「Next Header」フィールドには、上位層のプロトコル番号（例えば TCPの場合には「8」）が指定される。なお、アソシエーションヘッダ 2 5は、送信元端末のアソシエーション DB14に保持されている自アソシエーション ID、相手アソシエーション ID、 IPアドレスリストなどの情報に基づいて作成される。

[0121] 送信先端末がアソシエーション機能に対応している場合には、上述のシーケンス処理にてアソシエーションの初期化が完了しており（図 13— 1のステップ S301, Yes) , この場合、送信元端末は、上位層力も渡された送信データをアソシエーション DB14 にて検索し（図 13— 1のステップ S302)、アソシエーションヘッダ 25を送信パケットに挿入して相手先端末へ送信する（図 13— 1のステップ S303〜S305)。

[0122] なお、送信先端末がアソシエーション非対応機器であれば（図 13— 1のステップ S3 06, Yes)、上位層から渡された TCPZUDPのデータがそのまま送信される（図 13 — 1のステップ S305)。また、送信先端末がアソシエーション非対応機器ではないとき、つまりアソシエーション対応機器であれば（図 13— 1のステップ S306, No)、ァソシエーシヨン初期化処理を行った後に（図 13— 1のステップ S307)、上位層から渡された TCPZUDPのデータが送信される。

[0123] 一方、送信元端末から送信されたパケットを受信した送信先端末は、まず IPヘッダ 21中の上位プロトコル番号を取り出し、アソシエーションプロトコル番号が指定されている場合には（図 13— 2のステップ S401, Yes)、アソシエーションヘッダ 25を取り出し、アソシエーション DB14を検索する（図 13— 2のステップ S402)。該当するァソシエーシヨン情報が見つかった場合には（図 13— 2のステップ S402, Yes)、ァソシェーシヨンヘッダ 25を削除するなどのアソシエーションプロトコル処理を行い（図 13— 2 のステップ S404)、処理を行ったパケットを上位層に転送する（図 13— 2のステップ S 405)。また、該当するアソシエーション情報が見つ力もな力つた場合（図 13— 2のステツプ S403, No)、受信パケットを不正なパケットとして破棄する（図 13— 2のステツプ S406)。一方、 IPヘッダの上位プロトコル番号にアソシエーションプロトコル番号が指定されていない場合に（図 13— 2のステップ S401, No)は、受信したパケットをそのまま上位層に転送する。

[0124] 図 14—1は、アソシエーション確立後の端末間の通信手順 (通常の TCPZIP通信 )の概要を示すシーケンス図であり、図 14 2は、アソシエーション確立後の端末間の通信手順 (アソシエーション通信）の概要を示すシーケンス図である。送信先端末がアソシエーション非対応機器の場合には、図 ₁₄—ιの実線部矢印が示すように、アソシエーション層内の処理はスルーされ、通常の TCP/IP通信が行われる。一方

、送信先端末がアソシエーション対応機器の場合には、図 14— 2の波線部矢印が示すようなアソシエーション層内の処理を介した上で、実線部矢印が示すような TCPZ

IP通信が行われる。

[0125] (通信装置の動作一通信メディアの切り替え動作切替処理手順）

つぎに、通信メディア監視機能による通信メディア切り替え動作について図 15— 1

、図 15— 2および図 16を参照して説明する。なお、図 15— 1および図 15— 2は、通信メディア監視機能による通信メディアの切替処理を説明するための図であり、図 16 は、通信メディア監視機能による通信メディアの切替処理手順を示すフローチャートである。

[0126] まず、図 15— 1に示す送信元端末 30の通信メディア監視機能は、アソシエーション層 32のタイマ（図示省略）により定期的に自端末に具備される第 1、第 2の通信メディァである通信メディア 33, 34の状態を監視している。同様に、送信先端末 40の通信メディア監視機能は、アソシエーション層 42のタイマ（図示省略）により定期的に自端末に具備される第 3、第 4の通信メディアである通信メディア 43, 44の状態を監視している（図 16のステップ S501, S502)。

[0127] Vヽま、送信元端末 30は通信メディア 33を使用し、送信先端末 40は通信メディア 43 を使用して通信しているものとする。このとき、図 15— 2に示すように、送信元端末 30 の通信メディア 33のケーブルが断線し、キャリアが OFFの状態になった場合を考える。このような状況下では、通信メディア 33の通信異常が通信メディア監視機能によつて検出される（図 16のステップ S503, Yes)。 [0128] 自端末の通信メディア監視機能により、通信メディア 33の異常が検出されると、送信元端末 30は、異常が検出された通信メディアに使用不可のフラグを設定するとともに、通信メディア 34を使用した通信に変更するように自端末のアソシエーション DBを更新する（図 16のステップ S504)。また、送信元端末 30は、送信先端末 40に対して通信メディア 34を使用してアドレス変更通知を送信する（図 16のステップ S505)。

[0129] (通信装置の動作一通信メディアの切り替え動作一通信メディアの切替シーケンス）つぎに、通信メディアの切替処理シーケンスについて図 17を参照して説明する。なお、図 17は、送受端末間におけるアドレス変更通知の通信手順を示すシーケンス図である。アドレス変更通知パケットは、図 5に示すアソシエーション制御データ 22のうち、アソシエーションヘッダ 25およびアドレスリストヘッダ 26で構成される。ァソシエーシヨンヘッダ 25の「Flag」フィールドには、アドレス変更を示す「ADDR」ビットが設定される（図 6および図 7を参照)。また、アドレスリストヘッダ 26では、異常が検出された通信メディア 33に対応する「IP Address」フィールドには、使用不可を示す値 (例えば、全バイトを 16進数の FFで埋めたビット、以下「全 FFビット」という）がセットされる（図 8を参照)。これらのビットがセットされたパケットは、送信元端末 30から送信先端末 40に向けて送信される（図 17のシーケンス SQ51)。

[0130] 一方、アドレス変更通知を受け取った送信先端末 40は、アドレスリストヘッダ 26中に含まれる IPアドレスを「Length」フィールドで指定された個数分取り出し、送信先端末 40内のアソシエーション DB14中の送信元端末 30の通信メディア情報を更新する。図 3の例であれば、送信先端末 40のアソシエーション DBに格納されている通信メディア 33にかかる IPアドレスフィールドは、例えば全 FFビットが埋め込まれ、使用不可に設定される。

[0131] このアドレス変更を通知することにより、異常を発生した送信元端末 30内で使用可能な通信メディアのアソシエーション DBが更新されるとともに、送信先端末 40内に保持されているアソシエーション DB内の送信先相手 IPアドレスを更新することができ、両端末間で使用する通信メディアのアドレス情報の矛盾が無くなる。

[0132] (通信装置の動作アソシエーション確立後の通常データの送信）

つぎに、両端末間におけるアソシエーション確立後の通常データの送受信について説明する。まず、送信元端末では、上位層である TCPZUDP層からデータの送信要求を受け取ったアソシエーション層は、送信データに含まれる IPアドレスを検出するとともに、検出した送信元 IPアドレスおよび送信先 IPアドレスに基づいてァソシェーシヨン DB14内に保持されているアソシエーション情報が検索される。ァソシエーシヨン情報が検出された場合、アソシエーションヘッダサイズのメモリが確保されるとともに、アソシエーション情報力もアソシエーションヘッダ 25が作成される。また、ァソシェーシヨンヘッダ 25の「Next Header」フィールドには、上位層から渡された IPヘッダに含まれるプロトコル番号がコピーされ、 IPヘッダのプロトコル番号にはァソシエーシヨンプロトコル番号が設定される。以下、アソシエーションヘッダ 25の「Flag」7ィールドには「DATA」ビットがセットされ、「Sequence」フィールドには前回送信した Seque nce番号に 1インクリメントした値がセットされ、「Source Host— ID」および「Destin ation Host— ID」には、アソシエーション DBから検索されたアソシエーション IDがセットされる。また、所定の値が設定されたアソシエーションヘッダ 25は、上位層から送信を要求されたデータの IPヘッダと TCPあるいは UDPヘッダの間に挿入される。

[0133] つぎに、アソシエーション情報の送信元 IPアドレスと上位層力渡された送信データ中に含まれる IPヘッダ中の送信元 IPアドレスとが比較される。送信元 IPアドレスが不一致の場合、上位層からの送信データ中に設定されている送信元通信メディアは使用不可能と判断し、アソシエーション DB14に登録されている送信元通信メディアの IPアドレスを優先順位順に検索する。使用可能な通信メディアが検出された場合、送信データ中の送信元 IPアドレスを使用する通信メディアの IPアドレスに書き換える

[0134] 同様に、アソシエーション情報の送信先 IPアドレスと上位層から渡された送信データ中に含まれる IPヘッダ中の送信先 IPアドレスとが比較される。送信先 IPアドレスが不一致の場合、上位層からの送信データ中に設定されている送信先通信メディアは使用不可能と判断し、送信データ中の送信先 IPアドレスをアソシエーション情報で獲得された IPアドレスに書き換える。その後、下位層である IP層に対してデータ送信依頼を行う。

[0135] 一方、下位層である IP層力もアソシエーション基本ヘッダを含んだパケットを受信した送信先端末では、アソシエーションヘッダ 25から必要なデータを抽出し、抽出した「Source Host— ID」および「Destination Host— ID」を用いてアソシエーション DB14を検索する。

[0136] 「Source Host— ID」および「Destination Host— ID」のそれぞれが一致するアソシエーション情報が検索された場合、それらの IPアドレス同士を比較する。

[0137] もし、受信パケットに含まれる送信元 IPアドレスと、アソシエーション情報力獲得された送信元 IPアドレスが不一致の場合には、受信パケットに含まれる IPヘッダ中の送信元 IPアドレスを書き換える。つまり、アソシエーション確立通信を行った通信メディァに付加されて、る IPアドレスに書き換える。

[0138] 同様に、受信パケットに含まれる送信先 IPアドレスと、アソシエーション情報力獲得された送信先 IPアドレスが不一致の場合には、受信パケットに含まれる IPヘッダ中の送信先 IPアドレスを書き換える。つまり、アソシエーション確立通信を行った通信メディアに付加されている IPアドレスに書き換える。

[0139] 送信元 IPアドレスおよび送信先 IPアドレスの処理を行った後、受信パケットの IPへッダ中のプロトコル番号に、アソシエーションヘッダ 25に含まれる「Next HeaderJフィールドをコピーする。その後、受信パケットからアソシエーションヘッダ 25を削除し、 IPヘッダとアソシエーションヘッダ 25の後に付けられているヘッダとを連結し、通常の TCP/IPパケットフォーマットを生成する。

[0140] このように、アソシエーション DBによる IPアドレスの変換処理後に、ァソシエーションヘッダ 25を削除することにより、通常の TCPZIPパケットが生成されて上位層である TCPZUDP層に引き渡される。これらの処理により、 TCPZUDP層は、任意の下位層および通信メディアを使用した場合であっても、それらの使用を意識することのな、所定の通信を行うことができる。

[0141] (通信装置の動作一通信メディアの診断処理および診断結果の通知処理）

つぎに、本実施の形態の通信装置が有する通信メディア診断機能について、図 18 および図 19を参照して説明する。なお、図 18は、送受端末間における診断通知の通信手順を示すシーケンス図であり、図 19は、通信メディア診断機能による診断処理および診断結果の通知処理の処理手順を示すフローチャートである。 [0142] 通信メディア診断機能が動作する際には、アソシエーション層のタイマが定期的（定周期的）に起動され（図 19のステップ S601)、通信メディアの状態がチェックされる ( 図 19のステップ S602)。このときの診断結果は、通信メディアの変更に伴うアドレス変更通知と同様に、アソシエーションヘッダ 25およびアドレスリストヘッダ 26に反映される。まず、アソシエーションヘッダ 25の「Flag」フィールドには、アドレス変更を示す「ADDR」ビットが設定される（図 6および図 7を参照）。また、アドレスリストヘッダ 26の「IP Address」フィールドには、自端末で使用可能な通信メディアの IPアドレスが設定される（図 8を参照)。送信元端末は、自端末のアソシエーション DBを更新するとともに（図 19のステップ S603)、アソシエーション診断データを含む診断パケットを送信先端末に通知する（図 18の SQ61、図 19のステップ S604)。

[0143] このようなアソシエーション診断データを受け取った送信先端末は、受信パケットのアソシエーションヘッダ 25から「Source Host— ID」および「Destination Host— ID」の各情報を抽出し、抽出した「Source Host— ID」および「Destination Hos t-IDjに基づいてアソシエーション DB14内に保持されているアソシエーション情報を検索する。

[0144] アソシエーション情報が一致した場合、送信先端末は、送信元端末に肯定応答を送信する（図 18のシーケンス SQ62)。このとき送信される肯定応答パケットでは、ァソシエーシヨンヘッダ 25の「Flag」フィールドには「ACK」が設定され、「Source Ho st— ID」および「Destination Host— ID」には、アソシエーション情報の値がセットされる。また、受信パケットのアドレスリストヘッダ 26中に含まれる IPアドレスリストが、アソシエーション DBに記憶されて!、る IPアドレスリストと一致して!/、な!/、場合には、ァソシエーシヨン DBが更新される。

[0145] なお、アソシエーション情報が不一致の場合には、アソシエーションが確立していな V、と判断して受信パケットを破棄し、以後の診断処理は行わな、。

[0146] 送信元端末は、送信先端末から診断通知に対する肯定応答を受信した場合、両端末間のアソシエーションが有効であると判断し、通信を継続する。

[0147] 一方、送信元端末は、送信先端末から診断通知に対する肯定応答が返答されずにタイムアウトを検出した場合には、両端末間のアソシエーションは無効であると判断し、アソシエーションの解放処理を行う。

[0148] (通信装置の動作アソシエーション解放処理）

つぎに、両端末間のアソシエーションが無効であると判断された場合に行われるァソシエーシヨン解放処理について図 20および図 21を参照して説明する。なお、図 20 は、アソシエーション解放処理の通信手順を示すシーケンス図であり、図 21は、ァソシエーシヨン解放処理の処理手順を示すフローチャートである。

[0149] アソシエーション解放処理は、両端末間での通信が終了してアソシエーションが不要になった場合、あるいはアソシエーション診断機能でタイムアウトを検出した場合に、これらの事象をトリガにして実行される（図 20のシーケンス SQ71)。

[0150] アソシエーション解放処理時に生成されるアソシエーション解放パケットは、ァソシエーシヨンヘッダ 25を用いて構成される。アソシエーションヘッダ 25中の「Flag」フィ一ルドには、アソシエーション解放を示す「REL」ビットが設定されている。 rsource Host— ID」、「Destination Host— ID」には、解放するアソシエーション IDが設定されている。これらの情報がセットされた後、送信先端末に、生成されたァソシエーシヨン解放パケットが送信される（図 20のシーケンス SQ72,図 21のステップ S701)。

[0151] アソシエーション解放パケットを受信した送信先端末は、受信パケットのァソシエーシヨンヘッダ 25に設定されている「Source 1¾051;—10」ぉょび「065 11& 1011 Host — ID」を取り出し、自端末内のアソシエーション DBを検索することで、ァソシエーション解放処理の有無を判定する。

[0152] 送信先端末は、アソシエーション情報が一致した場合、送信元端末に肯定応答を送信する（図 20のシーケンス SQ73)。なお、肯定応答パケットは、アソシエーションヘッダで構成され、「Flag」フィールドには「REL」ビットおよび「ACK」ビットがセットされ、「Source Host— ID」および「Destination Host— ID」には、ァソシエーション情報の値がセットされる。また、送信先端末は、アソシエーション DBから該当するアソシエーション情報を削除する。

[0153] 送信先端末からアソシエーション解放処理に応答する応答パケットを受信した送信元端末は、受信パケットのアソシエーションヘッダ 25から「Flag」フィールド、「Sourc e Host— ID」および「Destination Host— ID」の各情報を抽出し（図 21のステツプ S702)、抽出した情報が一致した場合、自端末内のアソシエーション DB力も該当する情報を削除する（図 21のステップ S703)。

[0154] 一方、送信元端末は、肯定応答パケット中のアソシエーション情報が一致しない場合には、当該パケットを破棄する。また、送信先端末力もの肯定応答パケットが受信できない場合には、タイムアウトをトリガに自端末内のアソシエーション DB力も該当するアソシエーション情報を削除する。

[0155] 以上説明したように、この実施の形態によれば、自端末が有する通信メディアの状態を定期的に監視した監視結果を送信先端末に通知し、通信に使用する IPアドレスと通信メディアを識別するための識別子とを関連づけた情報を少なくとも含むァソシエーシヨン情報をアソシエーション DBに保持し、アソシエーション情報を付カ卩した送信パケットを送受し、当該送受パケットから抽出したアソシエーション情報に基づいてアソシエーションデータベースの格納情報を更新するようにして、るので、端末利用者に通信メディアの切り替えを意識させることなぐ通信の継続性を確保することができる。

[0156] また、この実施の形態によれば、 TCPZUDPのトランスポート層と IPであるネットヮーク層の中間に実装されるアソシエーション層を利用することで、ネットワーク層である IPアドレスが変更になった場合においても、トランスポート層機能である通信フロー制御で使用するシーケンス番号、 ACK番号、ウィンドウサイズ制御機能などの制御パラメータの整合性を保持し、機能を実装することで上位アプリケーションの通信を «続させることができる。

[0157] また、この実施の形態によれば、通信開始時に各通信端末間において、使用可能な通信メディアとその優先順位を示す情報のパケットをネゴシエーションし、端末間の通信状態の相互に確立し、各端末内に内蔵するデータベースに格納し、そのデータベースに基づいて通信メディアを動的に選択するようにしているので、ネットワーク上に通信状態を管理するサーバ、ある、はエージェントノードを必要としな、と、う効果が得られる。

[0158] [実施の形態 2]

この実施の形態では、プリファレンスリストヘッダを用いたプリファレンス通信により、通信を行う送信元端末および送信先端末の両端末間における通信フロー制御について図 2、図 5〜図 9および図 22を参照して説明する。なお、図 22は、プリファレンスリストヘッダを用いた送受端末間における通信フロー制御の通信手順を示すシーケンス図である。

[0159] まず、通信を行う送信元端末および送信先端末の両端末間におけるァソシエーシヨンを確立するため、実施の形態 1と同様に 3Wayノヽンドシェークのネゴシエーションが行われる。アソシエーションの確立後、送信元端末から送信先端末に対して、図 9 に示すプリファレンスリストヘッダが交換される（図 22のシーケンス SQ81, SQ82)。このとき、アソシエーションヘッダ 25の「Next HeaderJフィールドには、ァソシエーシヨンプロトコノレがセットされる。また、「Source Host— ID」、「Destination Host -IDJには、アソシエーション確立時にアソシエーション DB14に登録している値を使用する。

[0160] なお、上述のようなプリファレンスリストヘッダの交換は、アソシエーションの確立後でなくても行うことができる。例えば、アソシエーションの確立時に、アソシエーションアドレスオプションに付加することも可能である。この場合、アソシエーション確立のための 3Wayノヽンドシェーク時にお!、て、 2Way目または 3Way目のネゴシエーションパケットにおけるアソシエーションヘッダ 25、アドレスリストヘッダ 26の後部にプリファレンスリストヘッダ 27を付カ卩すればよ!ヽ。

[0161] なお、図 9に示すように、プリファレンスリストヘッダ 27中の一つのフロー IDリストは、 4ビットのフロー ID番号と、 4ビット単位の IPアドレス番号とで構成され、一つのフロー I Dリストには、最大 3つの IPアドレス番号を指定することが可能である。

[0162] このフロー IDリストで指定される IPアドレス番号は、アソシエーション時のネゴシェーシヨンにおいて、アドレスリストヘッダ 26で交換され、アソシエーション DB 14に登録されている IPアドレスリストの番号を示している。なお、各アドレスリストヘッダ 26に示されて、る IPアドレス番号はビットの若、順番に優先順位を有するものとして取り扱うことができる。

[0163] アソシエーションヘッダ 25の「Flow— ID」フィールド（図 6参照）には、プリファレンスリストのフロー ID番号がセットされる。なお、「Flow—ID」フィールドのデフォルト値は「0」であり、プリファレンスリストヘッダを使用しないことを意味する。一方、「Flow— I D」フィールドの値が「0」以外の場合には、まず、プリファレンスリストヘッダで指定された通信メディアが優先して使用される。この処理手順により、アソシエーションへッダ 25中の「Flow— ID」フィールドを設定することで通信経路をユーザが任意に制御することが可能となる。

[0164] なお、アソシエーションヘッダ 25中の「Flow—ID」フィールドに「0」が設定されている場合や、プリファレンスリストの交換が行われていない場合、すなわちプリファレンスリストが無い場合には、送信先端末は、アソシエーション DB14のアドレスリストを検索して優先順位の高、通信メディアを選択し、選択された通信メディアを用いて送信元端末へパケットを送信する。

[0165] 一方、アソシエーションヘッダ 25中の「Flow—ID」フィールド（図 6参照）に「0」以外の値が設定されている場合には、送信先端末は、受信パケットから ^1₀ ー10」フィ一ルドの値を抽出し、自端末内に記憶するとともに、実施の形態 1と同様なァソシェーシヨン処理を実施して上位層である TCPZUDP層に受信パケットを引き渡す。

[0166] また、送信先端末は、上位層である TCPZUDP層からのデータ送信要求を受けた場合に、自端末内に記憶している「Flow— ID」に基づいて、プリファレンスリストに登録されて!/ヽる優先順位の高ヽ通信メディア番号を抽出し、抽出した通信メディア番号に該当する通信メディアの IPアドレスに関するパケットを生成する。

[0167] 以上の処理により、例えば、図 23— 1に示すようなデフォルトの通信メディア間で通信していた通信フロー A (実線部の矢印）を、例えば図 23— 2に示すような通信メディァ間の通信フロー B (波線部の矢印）に切り替えることができる。このフロー制御により、上りの通信は通信メディア 33と通信メディア 43とを使用し、下りの通信は通信メディァ 34と通信メディア 43との通信に変更することが可能となり、通信フロー Aの通信負荷を分散、軽減することができる。

[0168] また、「Flow—ID」フィールドを使い分ける上述の処理をアプリケーション単位で行うようにすれば、リアルタイム性が要求されるアプリケーション、例えば 20ms毎に音声データの配信を求められるような VoIP (Voice over IP)には高品質の通信メディァを割り当て、例えばメールなどのリアルタイム性が要求されな、アプリケーションでは低速な通信メディアに割り当てるとヽつた、アプリケーションの使!、分けを行うことができる。

[0169] なお、このような処理を行うためには、例えば「Flow—ID」フィールドに格納されるフロー ID番号と所定のアプリケーションとを関連づけた情報を、アソシエーション DB に保持するようにすればょ、。

[0170] 以上説明したように、この実施の形態によれば、通信フローごとに利用する通信メディアと優先順位のグルーピングイ匕を行、、当該グルーピング情報を両通信端末間で交換し、当該グルーピングデータベースに基づ、た通信を行うようにして、るので、通信フローの通信特性に合った通信メディアが選択され通信トラフィックを分散化することができる。

[0171] [実施の形態 3]

この実施の形態では、使用中の通信メディアの変更制御について図 2、図 5〜図 9 などを参照して説明する。

[0172] 通信端末間でアソシエーションが確立された後、上述の通信メディア監視機能により自端末に装着される通信メディアの状態監視が行われる。もし、自端末に装着された通信メディアに異常が検出された場合には、上述の通信メディア診断機能により通信先端末に対してアドレスリストが送信される。

[0173] この場合、まず、変更されたアドレスリストが通知された送信先端末は、自端末内のアソシエーション DB14に格納されているアドレスリストを更新し、使用不可能となった相手端末 (送信元端末)の通信メディア情報を使用不可に設定する。

[0174] また、両端末間で所定のアソシエーション通信を行っている際に、アソシエーションヘッダ 25の「Flow— ID」フィールド〖こ「0」以外の値が設定されたパケットを受信した場合には、「Flow— ID」フィールドの値が自端末内に記憶される。

[0175] その後、送信先端末力も送信元端末への通信が行われる際には、記憶している「F low -ID Jに基づいてプリファレンスリストを検索し、送信元端末の通信メディアの状態を調べる。このとき、プリファレンスリストに登録されている通信メディアが NIC— No の順にチェックされ、最初に見つかった使用可能の通信メディアに応答する応答パケットが生成され、生成されたパケットが送信される。 [0176] 以上の処理により、プリファレンスリストに登録されている優先順位が高い通信メディァカ例えば通信ケーブルの断線や、端末装置の無線 LAN覆域外への移動により、使用中の通信メディアが使用不可能となった場合でも、使用する通信メディアを切り替えることで通信を継続することが可能となり、通信の高信頼性を実現できる。

[0177] なお、自端末の通信メディアのキャリア状態や、急激な負荷上昇などに起因するトラフィックの一時的または «続的なパケットロス発生頻度などを常時または定期的に監視するようにすれば、ネットワーク障害を検出し、相手端末への利用可能な通信メディァとその優先順位を通知することができ、障害が発生して、る通信メディアの使用を回避するような処理を行うことができる。

[0178] [実施の形態 4]

つぎに、本発明の実施の形態 4にかかる通信端末装置および通信方法について説明する。本実施の形態に力かる通信端末装置は、インターネット網へのアクセス手段として複数の通信メディアを持ち、また本実施の形態にカゝかる通信端末装置には、図 1に示すようなプロトコルスタックが搭載されて、る。本発明の通信端末装置にお、ては、上記の実施の形態と同様に、 TCP/IPプロトコルスタックにマルチパス通信の開始、停止を制御する機能を有するアソシエーション層をプロトコルスタックに追加するようにしている。

[0179] 図 24はアソシエーション層 50に追カ卩した、マルチパス通信機能の機能ブロック図である。マルチパス通信機能は、マルチパス通信送信部（以下、マルチパス送信部という） 52と、マルチパス通信受信部（以下、マルチパス受信部という） 53と、ァソシェーシヨンデータベース（アソシエーション DB) 54と、通信品質監視部 51の 4つで構成される。

[0180] マルチパス送信部 52は、自情報通信端末装置のアソシエーション層内に保持されるアソシエーション DB54を参照し、送信先の情報通信端末装置が持つ複数の通信メディアに同じユーザデータを送信するマルチパス通信機能を持つ。このマルチパス通信機能の他に、マルチパス送信部 52には、送信パケットにアソシエーションヘッダを付加するアソシエーション情報付加機能や、送信データを送信する通信メディアを選択するための通信メディア選択機能が具備される。 [0181] マルチパス送信部 52におけるアソシエーション情報付加機能は、上位層であるトランスポート層からの送信データ中に設定されて、る自端末の IPアドレスおよび相手端末の IPアドレスに基づいてアソシエーション DB54を検索する。該当するァソシェーシヨン情報が検索されると、アソシエーションヘッダを、上位層からの送信データのヘッダ部に付カ卩し、 IPヘッダの上位プロトコルフィールドにアソシエーションプロトコル番号を設定する。

[0182] また、マルチパス送信部 52における通信メディア選択機能は、アソシエーション DB 54の検索で該当したデータに基づいて、送信する自端末の通信メディアの IPァドレスと送信する相手端末の通信メディアの IPアドレスとを決定する処理を行う。また、上位層からの送信データ中に設定されている送信元 IPアドレスおよび送信先 IPァドレスカアソシエーション DB54で検索された IPアドレスと異なっている場合には、送信データ中の送信先 IPアドレス、および送信元 IPアドレスを変更し、このとき生成された送信データを下位層である IP層に弓 Iき渡す処理を行う。

[0183] マルチパス受信部 53は、自情報通信端末が持つ通信メディア力受信されるユーザデータを受信し、受信した通信データ内に含まれる通信データ識別子としてのシ一ケンス番号を抜き出し、アソシエーション層内に保持されるアソシエーション DB54 を参照、比較し、そのシーケンス番号を持つユーザデータが受信されていなければ、上位プロトコルに渡すという機能を持つ。また、マルチパス受信部 53は、受信したュ一ザデータのシーケンス番号が既に受信されて、れば、そのユーザデータをァソシエーシヨン層で破棄する機能を持つ。このマルチパス受信機能の他に、マルチパス受信部 53には、下位層である IP層からのパケット受信通知を受信し、ァソシエーションヘッダを処理するアソシエーションヘッダ処理機能や、受信データ中に設定されている IPヘッダ部の変換処理を行う IPアドレス変能が具備される。

[0184] マルチパス受信部 53におけるアソシエーションヘッダ処理機能は、 IP層から送られてきた受信パケットの IPヘッダ部に含まれる上位プロトコルフィールドをチェックし、ァソシエーシヨンプロトコル番号が含まれて、れば、受信パケット中に含まれる送信先 I

Pアドレス、送信元 IPアドレスに基づいてアソシエーション DB54を検索する。該当するアソシエーション情報が検索された場合には、アソシエーションヘッダを処理し、受信パケットから削除し、通常の TCP/IPパケットフォーマットに成形する処理を行う。

[0185] また、マルチパス受信部 53における IPアドレス変換機能は、アソシエーション DB5 4での検索にてヒットしたデータに基づ、て、上位層に渡すべき送信元 IPアドレスおよび送信先 IPアドレスを決定する。受信パケット中に設定されてヽる送信元 IPァドレス、および送信先 IPアドレス力アソシエーションデータベースで検索された IPァドレスと異なっている場合には、受信パケット中の送信先 IPアドレス、および送信元 IPァドレスを変更し、上位層である TCPZUDP層へ受信パケットを渡す。

[0186] アソシエーション DB54は、マルチパス受信部 53で受信した受信パケットのァソシエーシヨンヘッダ内に設定されているシーケンス番号を管理するデータベースである。また、アソシエーション DB54には、アソシエーションを管理するためのァソシエーシヨン ID、通信メディアに関する IPアドレスリスト、優先度などの情報が相互に関連づけられて格納される。

[0187] 通信品質監視部 51は、アソシエーションデータベース 54に記憶される受信済みシ一ケンス番号保持領域を監視し、シーケンス番号の抜けの発生を検出するとともに、同じシーケンス番号をもつ受信パケットの到着時間の差 (すなわち複数の通信メディァ間の受信時間差)を監視する。

[0188] なお、本実施の形態に力かる通信端末装置において、アソシエーションプロトコルで通信される制御パケットのフレームフォーマットは図 5に示したとおりであり、ァソシエーシヨンヘッダのフォーマットは図 6に示したとおりであり、アドレスリストヘッダのフォーマットは図 8に示したとおりであり、プリファレンスリストヘッダのフォーマットは図 9 に示したとおりである。

[0189] まず、図 5に示したように、アソシエーションプロトコルで通信される制御パケットでは、アソシエーション層の処理時に付加されるアソシエーション制御データ 22が IPへッダ 21の上位側に挿入される。また、アソシエーション制御データ 22には、ァソシエーシヨンヘッダ 25、アドレスリストヘッダ 26、プリファレンスリストヘッダ 27の 3つヘッダ部があり、アソシエーションヘッダ 25は、アソシエーションプロトコルを用いた通信が行われる場合、送受信される全てのパケットに必ず挿入される。一方、アドレスリストへッダ 26およびプリファレンスリストヘッダ 27は、必要に応じて、アソシエーションヘッダ 2 5の上位層側に挿入される。

[0190] また、図 6に示したように、アソシエーションヘッダでは、「Next Header」7ィールドは 8ビットで構成され、アソシエーションヘッダのつぎに挿入されるヘッダのプロトコル番号がセットされる。「Flag」フィールドは 8ビットで構成され、後述する図 25に示すような「INIT」、「ACK：」、「REL」、「ADDR」、「DATA」、「MP— S」、「MP— E」などのアソシエーションプロトコルを制御するビットが割り当てられる。「Flow— ID」フィールドは 4ビットで構成され、プリファレンスリストヘッダで交換するフローリストの番号が示される。「Sequence」フィールドは 12ビット構成され、アソシエーションパケットのシ一ケンス番号として、アソシエーションパケットを送信するごとに 1つインクリメントされる。「Source Host— ID」は 16バイトの 128ビットで構成され、自端末を識別する ID として、アソシエーション確立のネゴシエーション時に、自端末内で発生させた乱数に基づいて決定され、相手端末に通知される。「Destination Host— ID」は 16バイトの 128ビットで構成され、相手端末を識別する IDとして、アソシエーション確立のネゴシエーション時に、相手端末が発生させた乱数に基づいて決定され、自端末等に通知される。

[0191] 図 25は、アソシエーションヘッダのなかの「Flag」フィールドを示すものであり、マルチパス通信の開始、停止の制御は図 25に示す「Flag」フィールド中の「MP— S」、「 MP— E」ビットを使い制御する。マルチパス通信の開始を要求する通信端末は、「M P— S」ビットに 1をセットし、相手通信端末に開始要求の制御パケットを送信する。マルチパス通信の停止を要求する通信端末は、「MP— E」ビットに 1をセットし、相手通信端末に停止要求の制御パケットを送信する。

[0192] なお、図 8に示したように、アドレスリストヘッダでは、「Next Header」フィールドは 8ビットで構成され、アドレスリストヘッダのつぎに挿入されるヘッダのプロトコル番号がセットされる。「Type」フィールドは 4ビットで構成され、アドレスリストであることを示す番号がセットされる。「： Length」フィールドは 4ビットで構成され、「IP AddressJフィールドにセットされた自端末が有する通信メディアにかかる IPアドレスの個数がセットされる。「IP Address」フィールドは 16バイトの 128ビットで構成され、自端末が有する通信メディアに付加されている IPアドレスがセットされる。 [0193] また、図 9に示したように、プリファレンスリストヘッダでは、「Next Header」フィールドは 8ビットで構成され、プリファレンスリストヘッダのつぎに挿入されるヘッダのプロトコル番号がセットされる。「Type」フィールドは 4ビットで構成され、プリファレンスリストを示す番号がセットされる。「Length」フィールドは 4ビットで構成され、フロー情報の個数がセットされる。「フロー情報」フィールドは、各々 16ビットで構成され、先頭の 4ビットが「Flow— ID」フィールドを構成し、残り 12ビットが各 4ビットごとの「NIC— N 0」フィールドを構成する。「Flow—ID」フィールドには上述したアソシエーションへッダ中の「Flow—ID」フィールドにセットされたフロー ID番号がセットされ、「NIC— NO 」フィールドには、上述したアドレスリストヘッダ中の「IP Address」フィールドにセットされた通信メディアにかかる IPアドレスの順番を示す情報がセットされる。

[0194] 通信品質監視部 51は、通信端末間でアソシエーション情報に基づくネゴシエーシヨンを行うことで、両端末間のアソシエーションを確立し、アソシエーションが確立した後、監視を開始する。まず通信品質監視部 51は、マルチパス受信部 53でのデータ受信をトリガに、アソシエーションデータベース 54内に記憶される受信済みシーケンス番号を検索し、シーケンス番号の抜けが無、かつまりパケットロスが発生して！/、ないかチェックする。そして、パケットロスの発生が端末利用者が任意に設定可能な閾値を越えた場合、相手通信端末に対してマルチパス通信開始要求パケットを送信する。または、ユーザが自通信端末の入出力装置を用いて通信品質管理部にマルチパス通信開始を要求した場合に、相手通信端末に対してマルチパス通信開始要求パケットを送信する。

[0195] また、両端末間においてアソシエーション確立時、パケットの暗号化用の共有秘密鍵の生成を行うため、両端末間で鍵情報の交換を行う。公開鍵情報は、 IPSecなどでも用いられて、る Diffie— Hellmanアルゴリズムを用い、乱数と相手端末へ送信する公開値を生成して、アソシエーション確立時のネゴシエーションパケットに付加する。両端末は、交換した鍵情報から共有秘密鍵を生成し、その鍵を用いて図 6に示すアドレスリストヘッダのなかの「IP Address」フィールドを AES暗号化することで、端末が持つ通信メディアの IPアドレス情報を隠蔽する。

[0196] まず、マルチパス通信要求パケットを送信した通信端末 Aからユーザデータを送信し、通信端末 Bで受信する場合について、図 26および図 27を参照して説明する。

[0197] まず送信を行う通信端末 Aのマルチパス送信部 12は、マルチパス通信機能が開始されている力をチェックする。マルチパス通信機能が開始されていた場合、通信端末 Aは、自通信端末 Aが持つ全ての通信メディア A— 1、 A— 2から相手通信端末 B〖こ対し、ユーザデータの送信を行う。

[0198] 送信先端末のどの通信メディアに送るかは、アソシエーション確立時にァソシエーシヨンアドレスヘッダで交換した IPアドレスリストで一番優先順位が高、通信メディア（この場合 B— 1とする）に対してユーザデータを送信する。まず、自端末である通信端末 Aの通信メディア A— 1に対してユーザデータを相手端末である通信端末 Bの通信メディア B—1に向けてユーザデータを送信するよう指示する。この時、マルチパス送信部 52は、アソシエーションヘッダ内のシーケンス番号フィールドにシーケンス番号をセットするとともにシーケンス番号をアソシエーション DB54に記憶し、またユーザデータのコピーを作成する。

[0199] つぎにマルチノス送信部 52は、コピーしてお、たユーザデータを自通信端末 Aの通信メディア A— 2に対して、ユーザデータを相手端末である通信端末 Bの通信メディァ B—1に向けてユーザデータを送信するよう指示する。この時、通信メディア A—1 力送信したときに記憶しておいたシーケンス番号をアソシエーションヘッダのシーケンス番号フィールドにセットする。

[0200] 通信メディア A— 1、 A— 2からの送信が完了すると、マルチパス送信部 12はつぎにユーザデータを送信するときに付加するシーケンス番号として、シーケンス番号を 1ィンクリメントする。

[0201] 通信端末 Bは、自分が持つ通信メディア B— 1で、相手通信メディア A— 1、 A— 2から送られてきたユーザデータを受信する。受信側の通信端末 Bは、受信したユーザデータパケットのアソシエーションヘッダ内のシーケンス番号を抜き出し、ァソシエーシヨンデータベース 54内に記憶される受信済みシーケンス番号保持領域を検索する

[0202] 受信したシーケンス番号が見つ力もな力つた場合、受信したユーザデータを上位のトランスポート層へ渡す。上位トランスポート層へユーザデータを渡したときに、ァソシエーシヨンデータベース 54内に記憶される受信済みシーケンス番号保持領域に、受信したシーケンス番号を記憶する。

[0203] 通信端末 Bは、もう一方の通信メディアから受信された、つまり時間的に後から受信したユーザデータもアソシエーションヘッダ内のシーケンス番号を抜き出す。ァソシェーシヨンデータベース 54内の受信済みシーケンス番号保持領域を検索し、受信したシーケンス番号が無、か検索する。

[0204] 2番目に受信されたユーザデータの場合、受信済みシーケンス番号保持領域に同じシーケンス番号が見つ力るため、アソシエーション層内でユーザデータを破棄し、上位トランスポート層へ渡さな!/、。

[0205] 送信側の通信メディア A— 1、 A— 2から送られてきたユーザデータは同じ物であるので、 A— 1、 A— 2のどちら力送られてきたかは関係なぐ先に到着したユーザデータを上位トランスポート層へ渡すことができる。これにより複数のネットワーク網からデータを受信することが可能であるため、通信端末自体の移動や、ネットワーク網トラブルで片側のネットワーク網力データが受信出来なくなった場合でもデータを受信することができ、高品質な通信を実現する。

[0206] つぎに、図 28、図 29を用いてマルチパス通信監視要求を受け取った通信端末 Bから、通信端末 Aへユーザデータを送信する場合について説明する

[0207] ユーザデータを送信する通信端末 Bは、マルチパス通信開始要求パケットが受信済みであるかチェックする。マルチパス通信開始要求パケットが受信済みの場合、通信端末 Bはアソシエーションデータベース 54内に記憶されているアドレスリストに登録されて!/ヽる通信メディアに対し、ユーザデータを送信する。

[0208] まず通信端末 Bは、アドレスリストに登録されている相手通信端末の優先順位が高い通信メディアに対してユーザデータを送信する。図 28の場合、通信端末 Bは自通信メディア B— 1から、相手通信端末 Aの通信メディア A— 1に対してユーザデータを送信するとする。

[0209] この時、通信端末 Bは、アソシエーションヘッダ内のシーケンス番号フィールドにシ一ケンス番号をセットするとともにシーケンス番号をアソシエーションデータベース 54 内部に記憶し、またユーザデータのコピーを作成する。 [0210] つぎに通信端末 Bは、コピーしておいたユーザデータを相手通信端末 Aの通信メディア A— 2に対して、自通信端末の通信メディア B— 1を使ヽユーザデータを送信する。この時、通信メディア A—1へ送信したときに記憶しておいたシーケンス番号をアソシエーションヘッダのシーケンス番号フィールドにセットする。

[0211] 通信端末 Bは、通信メディア A— 1、 A— 2への送信が完了すると、つぎにユーザデータを送信するときに付加するシーケンス番号として、シーケンス番号を 1インクリメントし、アソシエーションデータベース 54内に記憶する。

[0212] 受信側の通信端末 Aは、受信したユーザデータパケットのアソシエーションヘッダ内のシーケンス番号を抜き出し、アソシエーションデータベース 54内に記憶される受信済みシーケンス番号保持領域を検索する。受信したシーケンス番号が見つ力ゝらな力つた場合、受信したユーザデータを上位のトランスポート層へ渡す。また、上位トランスポート層へユーザデータを渡したときに、アソシエーションデータベース内に記憶される受信済みシーケンス番号保持領域に、受信したシーケンス番号を記憶する。

[0213] もう一方の通信メディア力受信された、つまり時間的に後から受信したユーザデータカらもアソシエーションヘッダ内のシーケンス番号を抜き出す。そして、ァソシエーシヨンデータベース 54内の受信済みシーケンス番号保持領域を検索し、受信したシ一ケンス番号が無いかどうかを検索する。 2番目に受信されたユーザデータの場合、受信済みシーケンス番号保持領域に同じシーケンス番号が見つ力るため、ァソシェーシヨン層内でユーザデータを破棄し、上位トランスポート層へ渡さな、。

[0214] 自通信端末の通信メディア A— 1、 A— 2で受信されたユーザデータは同じ物であるので、通信メディア A—l、 A— 2のどちらで受信したかは関係なぐ先に到着したュ一ザデータを上位トランスポート層へ渡すことができる。

[0215] これにより複数のネットワーク網力データを受信することが可能であるため、通信端末自体の移動や、ネットワーク網トラブルで片側のネットワーク網からデータが受信出来なくなった場合でもデータを受信することができ、高品質な通信を実現する。

[0216] つぎにマルチノス通信機能を停止する場合にっ、て説明する。マルチパス通信機能の開始要求を送信した側の通信端末の通信品質監視部は、異なる通信メディアからユーザデータを受信して、る。 [0217] この時、パケット受信をトリガに、アソシエーションデータベース内の受信済みシーケンス番号保持領域を検索する。受信済みシーケンス番号保持領域に記憶されてヽるシーケンス番号の抜けが無ぐ通信端末利用者が設定したパケットロスの許容範囲 (閾値)を下回っている、または通信端末利用者が通信端末の入出力装置から明示的にマルチパス通信停止要求を行った場合、マルチパス通信停止要求の制御パケットを相手通信端末へ送信し、マルチパス通信機能を停止させる。このとき、各通信メディアの通信品質監視手段を使い、各通信メディアの通信品質の差を検出し、ある 1 つの通信メディアの通信品質が安定している、たとえばシーケンス番号の抜けがないつまりパケットをロスが無いなどを検出した場合に送信元の情報通信端末装置に対して、受信側で使用する通信メディアの情報を通知することで、通信状態が安定した通信メディアのみを使用し、その他の通信メディアへの送信を停止させることにより、各通信端末間でやり取りされる通信データ量を抑えるようにしてもよい。

[0218] また、通信品質監視部 51では、複数のメディア間のパケットの受信時間差を検出しているが、この受信時間差を用いて受信する通信メディアにより受信時間に大きな差があり、明らかに通信性能、通信品質に差異がある場合、マルチパス通信停止要求の制御パケットを相手通信端末へ送信し、マルチパス通信機能を停止させるようにしてもよい。このとき、相手通信端末に対し受信側で使用する通信メディアの情報を通知することで、通信状態が安定した通信メディアのみを使用し、その他の通信メディァへの送信を停止させることにより、各通信端末間でやり取りされる通信データ量を抑えるようにしてもよい。

[0219] なお、図 26および図 27の場合は、パケットロスの発生が端末利用者によって任意に設定可能な閾値を越えた場合、自通信端末が装着する複数の通信メディアに対して同じユーザデータを送信するマルチパス通信機能を起動するとともに、相手通信端末に対してマルチノス通信開始要求パケットを送信するようにしたが、通信品質監視部 51によって自通信端末、相手通信端末間の通信状態を常時監視し、通信端末の移動により通信状態が不安定になった場合、例えば無線 LANの電波強度が低下した、パケットロスが頻発しユーザデータの再送が顕著になってきた、送信データに対する応答データが遅いなど、通信状態が不安定になった場合あるいは通信品質がある一定以上悪化した場合に、自通信端末が装着する複数の通信メディアに対して同じユーザデータを送信するマルチパス通信機能を起動するとともに、相手通信端末に対してマルチノス通信開始要求パケットを送信するようにしてもょ、。

[0220] また、マルチパス通信機能の起動、停止の命令を、相手通信端末が持つ複数の通信メディアに対し任意に送信可能とすることで、マルチノス通信機能の起動、停止を相手通信端末が持つ任意の通信メディアに対して制御可能とし、相手情信端末が移動、障害発生により通信状態が劣化した場合、送信元となる相手通信端末の通信メディアを任意に切り替えるようにしてもょ、。

[0221] このように本実施の形態によれば、複数の通信メディアを用いて同じユーザデータの送受信する機能を実装するようにしたので、通信端末がその使用する場所を移動することにより使用できるネットワーク網が動的に変化し、 1つの通信メディアの通信品質が劣化し、ユーザデータを受信できなくなった場合においても、他方の通信メディァでユーザデータを受信することができるため、ユーザアプリケーションにとっては通信が途切れないシームレスな通信、高い通信品質を提供することができる。また、ユーザに対してはネットワーク状態変化、ネットワーク網アクセス手段の切り替え、通信切り替えに伴うアプリケーションの終了、再起動などを意識させなぐ高いモパイル性を提供することができる。

[0222] また、複数の通信メディア力も受信したユーザデータのシーケンス番号を管理し、既に受信したユーザデータはアソシエーション層内部で破棄し、上位アプリケーションに渡さないため、上位アプリケーションを変更することなぐ既存の上位アプリケーシヨンをそのまま使用することが可能となる。また既に受信した不要なユーザデータはアソシエーション層で破棄するため、余分な処理を行う必要が無ぐ CPU,メモリなどの資源に対する負荷を押さえることが出来る。

[0223] また通信品質の状態を常時監視し、通信状態の劣化、回復を自動的に判別し、マルチパス通信の開始、停止を自動的に行う機能を実装するようにしたので、ユーザに対してはネットワーク状態変化を意識させることなぐ高いモパイル性を提供することができる。

[0224] また、マルチパス通信の開始、停止を通信端末が持つ入出力装置を介して、ユーザが任意に制御でき、ユーザデータのパケットロスの発生確率が高い場所へ移動する、あるいはパケットロスが認められないユーザアプリケーションを使用する場合に高 V、通信品質を提供することが可能となる。

[0225] またマルチパス通信の開始、停止を自動的、また手動的に制御する機能を実装することにより、通信品質が悪い場所ではマルチパス通信を開始し、ユーザデータを複数の通信メディアを使用し通信フローを増加することで、通信品質を確保し、また通信状態が良い場所に移動したら、マルチパス通信を停止し、通信フローつまり通信するデータ量を抑えることでネットワーク網に力かる通信負荷を低減することが可能となる。

[0226] また、送信元の通信端末が持つ複数の通信メディアに対してマルチノス通信の開始、停止を制御することにより、送信元、送信先が持つ通信メディアの組み合わせの数の通信フローで通信を行うことができ、様々な通信メディアを使ったネットワーク網アクセス手段を執ることが可能となる。

[0227] つぎに、本発明の実施の形態 5〜7にかかる通信システムおよび通信方法について説明するが、詳細な説明を行う前に、実施の形態 5〜7にかかる通信システムが有する幾つかの特徴にっ、て説明する。

[0228] 本実施の形態に力かる通信システムおよび通信方法は、複数のネットワークで構成されるインターネット網において、イーサネット（登録商標）、無線 LAN、 PHSなど複数の通信メディアを有するマルチホーム環境の通信端末にぉ、て、通信状況の変化に伴い利用する通信メディアを切り替える手段を有し、通信メディアの切り替えによるハンドオーバー処理負荷を軽減することを特徴とするものである。

[0229] また、本実施の形態に力かる通信システムおよび通信方法は、移動などによって、通信するネットワークを越える、つまりドメイン間を越えて、使用する IPアドレス体系が変化する通信 (例えば移動体通信)環境下にお!/ゝて、移動体端末を管理する MAP をドメインの外側に設置することにより、ドメイン間を跨ぐ移動を行った場合にぉヽても、 MAPが移動体端末のアドレスの管理、通信を中継することで、移動体端末および相手通信端末との継続的なシームレス通信を提供することを特徴とするものである。

[0230] また、本実施の形態に力かる通信システムおよび通信方法は、移動体端末が使用する通信メディアを MAPが管理し、移動体端末の通信メディア切り替え、つまりハンドオーバー時のシグナリング操作を MAPによって行うとともに、相手通信端末とのシダナリングを無くすことにより、ハンドオーバー処理時間を軽減し、通信効率を向上させることを特徴とするものである。

[0231] また、本実施の形態に力かる通信システムおよび通信方法は、 MAPを経由する通信の負荷状態を、 MAPが通信を行っている通信端末に定期的に通知する手段を有し、 MAPの通信負荷状態の通知を受信した通信端末が MAPの通信負荷状態を判断し、設定した閾値を超えた場合に、 MAPを経由する通信を使うのか、通信端末同士で直接通信するのかを切り替える手段を備えたことを特徴とするものである。

[0232] [実施の形態 5]

図 31— 1は、本発明の実施の形態 5にかかる通信モデルの一例ならびに当該通信モデルにおけるデータおよびノヽンドオーバー処理に必要な信号（以下「ハンドオーバ一信号」という）の流れ (MAPを経由しない場合)を示す図であり、図 31— 2は、図 31 1に示した通信モデルにおけるデータおよびノヽンドオーバー信号の流れ (MAPを経由する場合)を示す図である。図 31—1および図 31—2に示される通信モデルは、ドメイン間を移動する移動体端末 MH (Mobile Host)、ドメイン間通信を中継する GW(Gate Way)、インターネット通信を制御する IX (Internet Exchange)、通信相手方の通信端末である CH (Corresponding Host)、および通信メディアの管理、通信端末間のハンドオーバー制御などの管理機能を有する MAPを備えて構成される。

[0233] 通常、移動通信ノードである MHがドメイン間を移動しない場合には、図 31— 1に示すように、 MHと CHとは、直接両端末間のデータ通信を行い、使用する GWが変化しな、状態での通信が行われる。

[0234] 一方、移動通信ノードである MH力例えば使用して、る無線 LANシステムの電波受信エリア外に移動し、つぎに移動可能な無線 LANの電波エリアに入った、あるいは低速であるが広、通信エリアを確立して、るセルラー網のエリアに移動すると、つた状況を考える。

[0235] このとき、上記、特許文献 1、 2および非特許文献 2〜4の各文献では、ァソシエーシヨン層による通信メディア切り替え機能が提供され、使用する通信メディアを隠蔽する技術により、 MHと CH間の連続的かつシームレスな通信が実現される。

[0236] し力しながら、通信端末間の物理的距離、通信負荷などの要因により MHと CHとの間の通信遅延に依存し、 MHのドメイン間移動に伴うハンドオーバーの処理時間が変動し、パケットロス、パケット再送の発生による通信効率の低下が発生する。

[0237] そのため、本発明では、使用するドメインの外側に MHが使用する通信メディアを管理する MAPを設置し、移動に伴うドメインを超える通信のハンドオーバーを制御するようにしている。

[0238] 図 32は、本発明の実施の形態 5におけるハンドオーバーシーケンスを示す図であり、ハンドオーバーが行われる場合の MH、 MAPおよび CH間の各シーケンスを示している。

[0239] 通常、 MHと CH間はお互いの使用する通信メディアの IPアドレスを指定し、ダイレタトに「Data Packet」の通信を行う。

[0240] 移動端末である MHは、使用する通信メディアの通信状態、通信負荷の悪化を検出した場合、 MHの通信メディアを管理する MAPに対して [Registration Reques t」パケットを送信し、 MAPに対して送信先通信メディアを変更することを通知する。

[0241] 「Registration Request」パケットを受信した MAPは、 MHからの「Start Requ est」パケットの受信をトリガに、これまで MHと CHと直接通信していた通信パケット送信先を相手通信端末 MHから、自 MAPに送信するように予告する制御パケットを C Hに送信する。移動端末である MHから「Start Request」パケットを受信した MAP は、 CHに対して「Start Request」パケットを送信し、「Data Packet」を MAPに対して送信するように指示する。

[0242] 「Registration Request」パケットを CHへ送信した MAPは、 MHからの「Start Request]をトリガに、 CHに対してユーザデータを MHへ直接送信することを変更し、 MAPへ送ることを指示する制御パケットを送信する。 rstart Request」パケットを受信した CHは、 MHへ直接送信していたパケットを MAPの IPアドレスに変更し、送信する。

[0243] 「Start Request」制御パケットを受信した CHは、「Request RegistrationJ制御パケットに支持された MAPに対して、 MHへ直接送信していたパケットを MAPの I Pアドレスに変更し、送信する。移動端末である MHが使用する通信メディアを切り替える場合、 MAPに対して「Update Request」送信し、この「Update RequestJを受信した MAPは MHの IPアドレスを変更し、以降新、IPアドレスに送信する。

[0244] CHにおいて MAPからの制御パケットが有効になり、 CHから MHへのユーザデータを受信する MAPは、上記の処理にぉ、て更新された MHの通信メディアの管理情報を元に、 CH力送られてきたユーザデータを、 MHが持つどの通信メディア (メディァ A、 B (図 32参照））に送信すべき力判断し、 MHに対してユーザデータを送信する。

[0245] ユーザデータを受信する MHは、上記特許文献 2〜4に示される通信メディア切り替え機能、マルチパス通信機能などにより、受信したユーザデータを正常に受信、選別し、自 MH内のアプリケーション間と正常なデータ交換を行う。

[0246] 移動端末である MHは、使用する通信メディアの通信状態、通信負荷が復旧を検出した場合、 MAPに対して、 MAPを経由する MH、 CH間の通信を停止し、 MH、 C H間の直接的な通信を開始する通信要求「Stop Request]を MAPに対して要求する。

[0247] rstop Request」を受信した MAPは、その要求を CHへ通知し、 MHへ送信先 IP アドレスの変更を予告する。

[0248] 送信元の MHは、設定された条件により、「Stop Request」パケットを有効にし、

MHと CHとのダイレクトな通信を開始する「Unregistration RequestJパケットを M

APに対して送信する。

[0249] 「Unregistration Request」を受信した CHは「Stop Request」に含まれる MH 情報に従い、ユーザデータの送信先を MAPノードの IPアドレスから、 MHの IPァドレスへ変更し、 CHから MHへダイレクトに送信する。

[0250] (シミュレーション結果）

つぎに、上記機能に基づいて行ったシミュレーション結果について説明する。

[0251] 図 33は、実施の形態 5にかかるシミュレーションモデルの一例を示す図である。なお、図 33には、シミュレーションモデルとして構成されるノードの配置および通信に使用する通信メディア、通信可能な通信帯域の設定値を示して、る。

[0252] つぎに、シミュレーションモデルにおける具体的な設定値について説明する。

[0253] MHは、例えばセルラー網と無線 LANの 2つの通信メディアを装着し、前者は 384 kbpsの通信速度とパケット送信に 10msの遅延を有し、後者は 11Mbpsの通信速度とパケット送信に lmsの遅延を有するものと設定する。なお、 MHは、ドメイン間を越える移動を行う場合、各ドメイン内に設置された GW (Gate Way)を経由し、 CHと通信を行う。

[0254] 各 GWとインターネット通信を経由する IXとの間は、それぞれセルラー網側、無線 L AN側ともに通信速度 10Mbps、通信パケットの遅延 5msと設定する。

[0255] MHと CHのドメイン間通信を制御する MAPと IXとの間は、通信速度、遅延時間はそれぞれ 10Mbps、 5msと設定する。

[0256] IXと通信相手である CHとの通信速度、遅延時間はそれぞれ 10Ms、 50msとする。

[0257] 図 35は、 MHと CHとの間で直接ドメインを超える通信を行い、ハンドオーバーを行つた場合、つまり MHと CHとの間でハンドオーバーを行った場合および MAPを経由してハンドオーバー処理を行った場合の各シミュレーション結果を示す図表である。

[0258] MHと CHとの間で直接ハンドオーバー処理を行った場合、スループットが 1. 81M bps (図 35の「Original」の欄参照）であるのに対し、 MAPを経由した本発明の通信方法においては、 4. 97Mbps (図 35の「Through MAP」の欄参照）と 2. 5倍以上の通信性能が得られた。

[0259] 本シミュレーション結果は、ハンドオーバー処理における相手通信端末に対して「S tart RegistrationJシーケンスおよび「Update RequestJシーケンスをとることにより、 MHと CHとの間で直接的に制御パケットの送受信を行う従来システムより、ハンドオーバー処理時に発生するパケットロスが軽減され、その結果、通信効率の向上が可能であることを示して、る。

[0260] [実施の形態 6]

実施の形態 6では、移動端末である MH、 MAPおよび通信端末である CHとの各通信区間での通信において、 MAPノードに通信負荷が発生している場合の、 MAP 経由の MH— CH間通信、 MAP非経由の MH— CH間通信（直接通信）について説明する。

[0261] 図 34は、実施の形態 6にかかるシミュレーションモデルの一例を示す図である。同図において、 SRCおよび DSTの各ノードは、このシミュレーションシステムにおける「 Background Flow」を発生させ、 MAPノードに対して通信負荷を付与するものである。

[0262] なお、 SRCおよび DSTの各ノードは、 MAPノードを経由し、 SRCと DSTとの間で 1 対 1の通信を行い、システムの他のノードには影響を与えない設定とする。

[0263] また、 SRCと IXとの間の通信速度、パケット遅延は、それぞれ 100Mbps、 10msと設定し、 DSTと IXとの間の通信速度、パケット遅延は、それぞれ 100Mbps、 50msと設定する。

[0264] 図 36は、ノックグラウンドに通信トラフィックが存在する点を除いて図 35と同一条件で行ったシミュレーション結果を示す図表である。

[0265] ノックグラウンドに通信トラフィックを発生させ、 MAP、 IXなどに通信負荷を付与する場合においても、 MAP経由の MH— CH間通信によるハンドオーバー処理を行うことで、 MAP非経由の MH— CH間通信を行う従来システムに比べて、ハンドオーバ一処理時に発生するパケットロスが軽減され、その結果、通信効率の向上が可能となる。

[0266] [実施の形態 7]

実施の形態 7では、実施の形態 6の構成および、その機能にカ卩えて、 MAPノードに対し、自 MAPノードの通信負荷状態を定期的に MHおよび CHに通知する手段を有することを特徴とするものである。

[0267] この MAPノードからの通信負荷状態を受信した MHおよび CHは、 MAPの通信負荷状態により、 MAP経由の MH— CH間通信または MAP非経由の MH— CH間通信の、ずれかを選択するかを決定する。

[0268] この機能を付加することにより、 MAPの通信負荷状態に応じて、 MHや CHが使用する通信経路が自律的に切り替えられ、効率のよい通信経路の選択が可能となる。

[0269] 図 36の最下段の項 (Adaptive handover)は、上記実施の形態 6と同一のシステム構成および通信条件において、自 MAPの通信負荷状態を、 MH、 CHに対して周期的（定期的）に送信し、 MAP経由の MH— CH間通信と、 MAP非経由の MH— C H間通信とを発生させた場合であり、より具体的には、 MAP経由の通信と、 MAP非経由の通信とを 10秒ごとに交互に行った場合のシミュレーション結果を示すものである。

[0270] 図 36に示されるシミュレーション結果では、 MAP経由の通信のみを行った場合のスループットは 2. 43Mbps (図 36の「Through MAP」の欄参照）であるのに対し、 MAP経由の通信と MAP非経由の通信とを交互に行つた場合のスループット（図 36 の「Adaptive handover」の欄参照）は 3. 63Mbpsであった。このように、 MAPの通信負荷状態を、通信を行っている端末に対して周期的 (定期的）に送信することで、通信を行っている端末間のスループットを向上させることが可能となる。

産業上の利用可能性

[0271] 以上のように、本発明は、複数の通信メディアを具備する端末装置間の通信に有用であり、特に、ネットワーク環境が動的に変化する移動体通信に好適である。

Claims

請求の範囲

[1] 所定のネットワーク網へのアクセス手段として複数の通信メディアを有する通信端末装置に適用される通信装置において、

自端末が有する通信メディアの状態を定期的に監視する通信メディア監視手段と、該監視された通信メディアの監視結果を送信先端末に通知する通信メディア診断手段と、

通信に使用する IPアドレスと前記通信メディアを識別するための識別子とを関連づけた情報を少なくとも含むアソシエーション情報を保持するアソシエーションデータべースと、

前記アソシエーション情報を付加した送信パケットを生成するアソシエーション送信手段と、

受信パケットから前記アソシエーション情報を抽出するとともに、抽出したァソシェーシヨン情報に基づいて前記アソシエーションデータベースの格納情報を更新するアソシエーション受信手段と、

を備えたことを特徴とする通信装置。

[2] 前記アソシエーションデータベースには、前記通信メディアが使用する IPアドレスと所定のアプリケーションが使用する識別子とを関連づけた情報が格納されていることを特徴とする請求項 1に記載の通信装置。

[3] プロトコルスタック上のネットワーク層とトランスポート層の間に介在して機能するァソシエーシヨン層上に、前記通信メディア監視手段、前記通信メディア診断手段、前記アソシエーション送信手段、前記アソシエーション受信手段および前記ァソシエーシヨンデータベースの各機能力具現されることを特徴とする請求項 1または 2に記載の通信装置。

[4] 前記アソシエーションデータベースには、前記通信メディアの優先順位を示す情報が格納されて、ることを特徴とする請求項 1に記載の通信装置。

[5] 前記通信メディア監視手段は、自端末の通信メディアが送受している通信トラフイツクを常時または定期的に監視し、該監視情報に基づいて自端末が使用する通信メディァを切替制御することを特徴とする請求項 1に記載の通信装置。

[6] 前記アソシエーションデータベースには、通信フローごとに利用する通信メディアとその優先順位とをグルーピング化したグルーピング情報が格納されていることを特徴とする請求項 1に記載の通信装置。

[7] 使用可能な通信メディアおよび通信メディアに関する優先順位がユーザ設定可能であることを特徴とする請求項 1に記載の通信装置。

[8] 所定のネットワーク網へのアクセス手段として複数の通信メディアを有する通信端末装置間に適用される通信方法において、

通信に使用する IPアドレスと前記通信メディアを識別するための識別子とを関連づけた情報を少なくとも含むアソシエーション情報を保持するアソシエーションデータべースが具備され、

自端末が有する通信メディアの状態を定期的に監視する通信メディア監視ステップと、

前記アソシエーションデータベースに格納されているアソシエーション情報に基づいて送信先端末に送信する送信パケットを生成出力するアソシエーション送信ステツプと、

受信パケットから抽出したアソシエーション情報に基づいて前記アソシエーションデータベースの格納情報を更新するアソシエーション受信ステップと、

を含むことを特徴とする通信方法。

[9] 前記通信メディアの状態を監視した監視結果を送信先端末に通知する通信メディァ診断ステップをさらに有し、

前記アソシエーション受信ステップは、前記通信メディア診断ステップによって通知された送信元端末に具備される通信メディアの監視結果に基づヽて、前記ァソシェーシヨンデータベースの格納情報を更新することを特徴とする請求項 8に記載の通信方法。

[10] プロトコルスタック上のネットワーク層とトランスポート層の間に介在するァソシエーシヨン層に適用される通信プロトコル処理方法であって、

通知された相手端末の通信メディアの状態情報に基づヽて自端末内に具備されるデータベースを更新し、自端末の通信メディアにかかる状態情報と相手端末力も通知された通信メディアにかかる優先順位の情報と自端末内のデータベースに保持されている相手端末に力かる通信メディアの状態情報とに基づいて、送信パケットを送信する際の自端末および相手端末の通信メディアを決定することを特徴とする通信プロトコル処理方法。

[11] 端末間同士にて利用可能な通信メディアおよび優先順位の各情報を相互に通知および応答確認することで、相手端末の通信可能状態を確認することを特徴とする請求項 10に記載の通信プロトコル処理方法。

[12] 使用する通信メディアの情報とその優先順位の情報とを相手端末に相互に通信することを特徴とする請求項 10または 11に記載の通信プロトコル処理方法。

[13] インターネット網へのアクセス手段として複数の通信メディアを持つ通信端末装置において、

自通信端末の 1つの通信メディア力相手通信端末が持つ複数の通信メディアに対して、同じユーザデータを送信するマルチパス通信を実行するとともに、相手通信端末から送られてきた同じユーザデータを自通信端末が持つ通信メディアで受信し、時間的に先に受信したユーザデータを上位アプリケーションに渡し、時間的に後から受信したユーザデータを破棄するマルチパス送受信手段、

を備えることを特徴とする通信端末装置。

[14] 前記マルチパス送受信手段は、

複数の通信メディアを使、ユーザデータを送受信するために、相手通信端末間にお!、て、ぉ互、が持つ通信メディアの IPアドレス情報を交換する手段と、

通信相手を識別するためのアソシエーション情報を作成し、そのアソシエーション情報を通信パケットに付加することにより、相手通信端末が持つ通信メディアに対してユーザデータを送信する手段と、

を備えることを特徴とする請求項 13に記載の通信端末装置。

[15] 前記マルチパス送受信手段は、前記アソシエーション情報に基づき相手通信端末が持つ通信メディアを識別し、同じユーザデータを同時に相手通信端末が持つ複数の通信メディアに対して送信することを特徴とする請求項 14に記載の通信端末装置

[16] 前記マルチパス送受信手段は、アソシエーション情報に付加されるユーザデータ識別子により複数の通信メディア力も受信したユーザデータを識別し、この識別結果に基づいてユーザデータを上位アプリケーションに渡す力破棄するかを判定することを特徴とする請求項 14に記載の通信端末装置。

[17] 前記マルチパス送受信手段は、通信品質を監視する通信品質監視手段を有し、この通信品質監視手段の監視結果に基づいて前記マルチパス通信を開始することを要求するマルチパス通信開始要求パケットを送信し、前記監視結果に基づ!/、て前記マルチパス通信を停止することを要求するマルチパス通信停止要求パケットを送信することを特徴とする請求項 13に記載の通信端末装置。

[18] 前記マルチパス通信開始要求パケットおよびマルチパス通信停止要求パケットの送信を指示する送信指示手段を有することを特徴とする請求項 17に記載の通信端末装置。

[19] 相手通信端末が持つ複数の通信メディアに対し、マルチパス通信の起動、停止の命令を送信する手段をさらに備えることを特徴とする請求項 13に記載の通信端末装置。

[20] インターネット網へのアクセス手段として複数の通信メディアを持ち、これら複数の通信メディアを用いて通信を行う通信方法にぉ、て、

自通信端末の 1つの通信メディア力相手通信端末が持つ複数の通信メディアに対して、同じユーザデータを送信するマルチパス通信を実行するとともに、相手通信端末から送られてきた同じユーザデータを自通信端末が持つ通信メディアで受信し、時間的に先に受信したユーザデータを上位アプリケーションに渡し、時間的に後から受信したユーザデータを破棄することを特徴とする通信方法。

[21] 同一の IPアドレス体系を使用した通信が可能な領域をドメインとし、複数の該ドメイン間を移動し、かつ、利用可能な複数の通信メディアを有する移動端末 (MH : Mobi le Host)と、少なくとも該移動端末が使用する通信メディアおよび該移動端末の IP アドレスを管理する機能を有する管理サーノ（MAP: Mobile Anchor Point)と、を備えた通信システムにお、て、

前記管理サーバは、各ドメインの領域を含まない外部に設置されることを特徴とする通信システム。

[22] 前記移動端末は、

自身が使用する通信メディアの通信状態や通信負荷の悪化を検出する手段と、通信状況の変化に伴い利用する通信メディアを切り替える手段と、

を備え、

前記移動端末は、使用する通信メディアの通信状態や通信負荷の悪化を検出した場合に、当該検出状況を前記管理サーバに通知し、

前記管理サーバは、前記移動端末および該移動端末が通信を行って!/、る通信相手方移動端末のそれぞれに対し、該移動端末と該通信相手方移動端末との間で行つて、た通信を自管理サーバ宛に変更するように通知することを特徴とする請求項 2 1に記載の通信システム。

[23] 前記管理サーバは、

自管理サーバを経由する通信の通信負荷状態を検出する手段と、

通信を行っている移動端末に対して検出した通信負荷状態を定期的に通知する手段と、

を備え、

前記移動端末は、前記管理サーバから通知された通信負荷状態に基づいて、該管理サーバを経由する通信 (MAP経由通信)を行うか、該管理サーバを経由しない通信 (MAP非経由通信)を行うかを選択する手段を備えることを特徴とする請求項 2 1または 22に記載の通信システム。

[24] 同一の IPアドレス体系を使用した通信が可能な領域をドメインとし、複数の該ドメイン間を移動し、かつ、利用可能な複数の通信メディアを有する移動端末 (MH : Mobi le Host)と、少なくとも該移動端末が使用する通信メディアおよび該移動端末の IP アドレスを管理する機能を有する管理サーノ（MAP: Mobile Anchor Point)と、を備えた通信システムに適用される通信方法であって、

前記移動端末が使用する通信メディア切り替えのハンドオーバーに力かるシグナリング制御が、各前記ドメインの領域を含まない外部に設置された管理サーバ側から主導的に行われることを特徴とする通信方法。

[25] 前記移動端末は、使用する通信メディアの通信状態や通信負荷の悪化を検出した場合に、当該検出状況を示す制御パケットを前記管理サーバに送信し、

前記管理サーバは、前記移動端末と該移動端末が通信を行って!、る通信相手方移動端末に対して、該移動端末と該通信相手方移動端末との間で行っていた通信パケットを自管理サーバ宛に変更する制御パケットを送信することを特徴とする請求項 24に記載の通信方法。

[26] 前記管理サーバは、自管理サーバを経由する通信の通信負荷状態を検出するとともに、通信を行っている移動端末に対して検出した通信負荷状態を定期的に通知し前記移動端末は、前記管理サーバから通知された通信負荷状態に基づいて、該管理サーバを経由する通信 (MAP経由通信)を行うか、該管理サーバを経由しない通信 (MAP非経由通信）を行うかを選択することを特徴とする請求項 24または 25に記載の通信方法。