WO2007066577A1 - 無線通信システム及び無線通信方法 - Google Patents
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- WO2007066577A1 WO2007066577A1 PCT/JP2006/323988 JP2006323988W WO2007066577A1 WO 2007066577 A1 WO2007066577 A1 WO 2007066577A1 JP 2006323988 W JP2006323988 W JP 2006323988W WO 2007066577 A1 WO2007066577 A1 WO 2007066577A1
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Definitions
- a wireless communication system that is used in a network system that has multiple wire communication stages and that provides communication via multiple networks and provides a conversational-stoning type application service. Regarding the line communication method.
- the line transfer rate of the currently used network interface cannot be used because the communication state (of) for selecting the network interface cannot be used. Although it is possible to obtain the data after the start of communication, it is not possible to judge the situation even when the transmission data currently used is worse than the other data. Furthermore, as mentioned above, when the data quality is bad, it is also necessary to consider the priority of usable data and switch to the highest priority transmission in the current communication status.
- the 000 Ming line communication system is a wireless communication system that uses multiple network terminals that have network interfaces that can be connected to multiple network interfaces, and at the beginning of communication, it detects a network interface that can communicate with multiple network interfaces. , Acquires network information on the deterministic properties of multiple network interfaces, creates a network that exists with a network interface that can communicate with a network partner that can communicate, and create a transmission network that supports the transmission network. Status information is acquired, the transmission is judged based on the network interface information and the deviation of the information, and the data is transmitted through the determined transmission. After starting the data,
- the Akira wire communication system is a wireless communication system in which the communication end equipped with a network interface that can connect to multiple
- the application program is to monitor the data used, and switch it to one of the higher priority to communicate. To collect.
- the means for detecting the deterioration of the data described above may be provided in the application program, and the means for determining the transmission of the data may be provided.
- the highest priority transmission is selected by re-acquiring information for the next highest priority transmission after the currently used transmission path, which is the transmission outside the current transmission. can do.
- the priority of the transmission next to the current path in the transmission priorities determined based on the transmission status and criteria can be compared.
- the data quality the time of the data, the direction in which the data is received, the direction in which the data is received, the number and the number of the data of the data retransmitted by detecting the continuity of the can, and the number of the packets from the can are confirmed.
- the above-mentioned network interface information includes the communication status detected in the layer lower than the transport, and for example, the upstream network interface level is used.
- the above information includes the bottleneck bandwidth, bandwidth, and communication list with the network communication partner to which multiple network interfaces are connected. However, it is judged based on the priority set for each data transmission program. When asymmetrical and towk with different uplink characteristics are included, uplink transmission can be selected according to the priority. Bandwidth is used as a priority If so, the required bandwidth will be multiple for each application.
- the transmission is cut off again and switched to the highest priority transmission.
- the network system including a network equipped with a number of network interfaces depending on the communication environment of the Z, is expected to be used by an application using video and voice.
- an application using video and voice.
- the priority set for each application is based on the above, and at the same time, the quality according to the location of the communication end is selected by selecting the quality of the content suitable for the network. It is possible to provide the service of.
- the transmission state can be acquired again, and the priority set for each application or selected again according to the ,
- 3 is a functional block diagram showing a partial configuration at the end of communication according to Ming.
- 4 is a motion sequence chart showing the behavior of the part at the beginning of the end.
- Fig. 5 is a sequence diagram showing the operation of the part when the communication status of the last network interface changes.
- FIG. 7 is a diagram showing an example of a network interface in the implementation.
- FIG. 8 is a diagram showing () of a communication notification unit, () of a quality report, and (C) of an application in 8 implementations.
- 9 is a diagram showing () of a network interface and () of a transmission list in 9 implementations.
- FIG. 11 is a diagram showing () of the bottleneck bandwidth and () of a method of determining the bottleneck bandwidth in 11 implementations.
- FIG. 12 is a diagram showing an example of a method of determining T in 12 implementations.
- FIG. 13 is a diagram showing the range width in practice.
- 14B 4 is a chart showing an example of continuation.
- FIG. 15 is a diagram showing an example of the case where upstream transmission is selected in 15 implementations.
- FIG. 16 is a diagram showing another () of another () of the network interface in 16 implementations.
- 17 is a diagram showing another example of the application in the implementation.
- FIG. 18 is a diagram showing another example of the notified network information () in FIG. 18 (), and another example (C) of the added transmission information and the notified network interface.
- FIG. 18 is a diagram showing another example of the notified network information () in FIG. 18 (), and another example (C) of the added transmission information and the notified network interface.
- FIG. 19 is a diagram showing () of a transmission table notified and () of a transmission request in 19 implementations.
- FIG. 22 is a diagram showing an example of a screen prompting the user to stop the transmission during the implementation.
- networks ⁇ are networks with network segment ranks such as and W.
- network can contain multiple access points and network 2 can contain multiple access points (P).
- P access points
- each of the networks ⁇ is, for example, a public phone, a self-employed phone, a hotspot, or a home network. Here, it is assumed that the P network is used.
- the network for each of these network segments is connected to the network represented by the Internet.
- 0017 ⁇ is, or is more than one
- the network layer is not The communication is continued and communication can be continued.
- the communication 2 moves and changes from the state connected to the wireless 2 to the state connected to the wireless access point P.
- the communication 2 has a network interface (C Ne wo k ne ce C a d) that can be connected to each of the wireless 2 access points P, and P described later, for example, HP (nene Engnee ngTaskFo If it is compatible with ce) C, the application section can continue communication regardless of moving to a different network.
- the bandwidth between network segments the one corresponding to P 6 (ae ao 6), the one corresponding to the bandwidth while maintaining the communication session, or the similar function may be realized.
- the wireless access point P and wireless access point P2 are composed of different network segments, by using the above-mentioned endpoints, It will be possible to continue communication even in case of emergency.
- 00202 is a wireless, wireless access point
- networks 3 to 3 are networks of network segments such as and W. Mobile phones are connected to the network, wireless P2 is connected to network 2, and PS 3 is connected to network 3.
- the network for each of these network segments is a P network and is similarly connected to each network.
- mobile For each access, mobile supports mobile, wireless P2 supports wireless A2, and PS3 supports PSA3. Becomes
- the network is more suitable depending on the application used in 002, it is possible to connect to the network with a mobile phone. In this way, if you move to a network that can be connected only from the state where you are connected to network 3 with PS 3 in PS A 4, or you are connected to the network with Even if you move to PS3, which can only be connected to PS3, from the above state, you can continue communication by applying the above-mentioned techniques such as IP.
- the wireless network 2 can connect to the network 3 through a mobile phone or wireless P2P S3 network, a network suitable for the application used is selected.
- a band and PS as a wireless communication type
- a P network such as (nena ona Mob eTeecomm nca on) 2 which is a formula of the tos (e oo) range that is a short distance. If so, you can use the offset formula for the wireless communication formula.
- 3 is a functional block showing the configuration of the communication end part in Ming
- Fig. 4 shows the can at the beginning of communication
- Fig. 5 shows the can when the communication status of the network interface changes
- Fig. 6 shows the can. It is a figure which shows a motion sequence when data quality changes.
- Is communication end, application, 2 is 3, 3 is content, 4 is communication, 5 is information transmission, 6 is transmission, 7 is application, 8 is quality, 9 is transmission, 2 is Is a transmission management section, 2 is a transmission, 22 is a P, 23 is a transmission terminal, 24 is a network interface, 25 is a transmission processing section, 26 is a network processing section, 27 is a network interface (C) 28 is Transmission rate, 29 is the end, 3 is the end of the communication, and 3 is the network.
- C network interface
- the communication used in the 002 Ming line communication system consists of the reception and processing of actual data and the processing and control of the network interface 27, respectively. Note that this is a terminal equipped with multiple line communication stages, whether it is a portable terminal or a P (Pe sona D g a s ances ance) son that can be connected to a wireless network. It is included in the application program, receives the service from them, and receives the service information and application program.
- This 9 is included in the application program, and is used by the application program. This 9 is the network interface information and the management section obtained by the application section and the network interface management section 26 in response to the application information from the application modules. Based on the transmission information obtained in 25, transmission 2 is determined. In addition, Transmission 2 responds with information about the selected transmission. In response to the information, content 3 determines the content by referring to quality test 8, and receives the data via communication 4 to provide the service.
- transfer 6 measures the bandwidth of transfer, transfer data, packet, one-way, and the number of retransmitted packets, and information transmission 5 determines the quality of the communication partner terminal and content 3. Content quality. It may be realized by the gateway, the gateway, or the deviation of these at the end of communication.
- the network interface 26 manages the status and status of the network interface (below, C) 27 equipped for communication.
- the network interface unit 26 registers in the network interface 24 the information (for example, transmission (), money, P dos, communication card, (MaXTans Un), etc.) acquired regarding C27.
- the network interface unit 26 constantly monitors the network when C is newly added to the communication, when it is removed, and when it becomes unavailable, and constantly updates the network interface 24.
- An example of a network interface 24 is shown in 7.
- the network interface unit 26 obtains the eye described in 7 from the C report each time the state of C changes.
- the processing unit 25 detects the transmission (s) that can be used with the communication partner based on the C information acquired by the network processing unit 26. Further, the transmission (eg, bottleneck bandwidth, bandwidth, T ,, and toss) is acquired for the detected transmission and registered in the transmission table 23. In addition, when the C report is updated, the C report is sent and the transmission report is acquired. However, you may obtain the transmission information only if the above-mentioned reason is updated. 003
- the management unit 2 is best suited for the application from the transmission information acquired by the processing unit 25 and the application received from the application (for example, request area, request, money, priority). Select. As a result, it is possible to select one that is most suitable for the application program and ask the communication partner to select the transmission priority.
- 003 Content 3 is based on the transmission status notified by the transmission management unit 2.
- step 8 select the content that can be sent and received.
- the video tongue for example, video, voice, toto, de, type, picture, video, etc. are displayed in oP (V ... v ... nene P ).
- De refers to the kind of.
- the transmission status notified at that time is registered in the transmission table 28.
- 003 Information transmission 5 starts the service after it communicates with the other party to send and receive the data for each content selected above. It also receives applications (reception port number, usage data, etc.) with the communication partner. By sending and receiving information, it is possible to share the service quality that can be provided by the application.
- 00376 measures the bandwidth of transmission, transfer data, toss, one-way, and the number of packets of transfer data. Compare these values with any of the expected ones, and if greater than 3, notify you that you have exceeded 3.
- data specific to the application program quality, voice may be used as the data.
- 00382 is for setting communication end and application.
- This 2 consists of a screen, buttons, a mouse, etc., and the line of the application specified by the application is also controlled.
- P 22 sets the information necessary for transmitting data to the P network (2), and the created data is sent to the actual network via C27. To do. Are connected to the network and can move while maintaining the network continuity.
- the network interface In the communication described above, at the end of communication, the network interface
- the storage unit 26 obtains information on the characteristics of a plurality of network interfaces (for example, communication card, transmission rate, radio wave level, link, modulation). At that time, it detects an available network interface and registers it in the network interface 24. The method of issuing the network interface includes the judgment based on the comparison with the radio wave intensity and the state of the link.
- a plurality of network interfaces for example, communication card, transmission rate, radio wave level, link, modulation
- the network interface unit 26 detects that the state has changed by monitoring the removal and availability of the network interface, and updates the network interface 24.
- the communication informs the communication partner of the available information and obtains the available content information, registers the information in te8, and sets the defined application. Register with Application 7 along with information on bandwidth (minimum bandwidth, tolerance).
- the C-communicable information is transmitted to the communication partner.
- the transmission (s) existing in the communication is extracted by referring to the C information sent and the own network interface 24. Obtain (bottleneck bandwidth and T) of the issued and register it in te 23 of.
- the data of transmission is transmitted to the communication partner.
- the optimum selection for the application program is selected by turning on the table. For example, when the video string is started as an application, the bandwidth is set as the priority, so the transmission of the most bandwidth is selected. It is also possible to select C that has a different upstream depending on the priority. In addition, in transmission 2, instead of selecting, it is possible to give the relative priority to the communication partner, notify the communication partner of the priority, and determine the transmission to the communication partner. . When 004 is selected, Transmission 2 refers to Transmission Table 23 and sends the selected transmission information to Station 3. Maintenance
- Section 3 the content is decided based on the received transmission information.
- the information transmission 5 the information of the determined information is transmitted to the communication partner, and the reception of the data is started.
- P 22 switches to the transmission selected by the transmission 2.
- the selected content is transmitted through the determined transmission, and the transmission and the application of the transmission are realized.
- the transfer data bandwidth, transfer data packet, one-way, transfer data index, number, and application program are detected to detect the status.
- the data obtained from these data is compared with the information of the transmission selected according to the determined transmission.
- the transmission request is notified to the interface.
- 004 462 receives the transmission request, notifies P 22 of the requested transmission information, and switches to the transmission requested in P 22. At times, the quality corresponding to the newly selected transmission can be determined by referring to quality test 8.
- the data according to the newly selected content and quality is transmitted through the newly selected transmission. Be seen.
- the network interface unit 26 detects that the status of C27 has changed, the newly acquired information of C27 is registered in the network interface 24 or the registered information is deleted. Then, the updated C27 information is sent to the communication partner. At the end of the communication that received this, the transmission (s) existing in the communication is detected by referring to the updated C27 information and the own network interface 24.
- 004 94 is an operation sequence diagram showing the operation of the starting part of 3 above
- 5 is a diagram showing the case when the communication state of C27 changes
- 6 is the data of the use. It is a figure which shows the motion sequence when quality changes.
- 29 indicates the end of the communication
- the communication partner 3 indicates the end of the transmission and the end of the transmission
- the number of networks that can be connected to the P network 3 is the same. It must be equipped with a quinta.
- data for video, audio, and other cases are transmitted via the wireless access point and wireless described in 2.
- Client-type one-way communication may be two-way telephone communication.
- 29 is the communication end that detected the communication state of C, and 29 is the end of communication for communication partner 3.
- 29 other party 3 can either send or receive.
- the same can be said of the belief in the end of 4.
- one or both sides may have C as the end of communication.
- the transmission management unit 2 is used as a door used for an application program
- the network interface unit 26 is provided in 29 when the program is operated. Acquire information on the characteristics of C (for example, communication card, transmission, radio wave, link, modulation type, etc.).
- a C capable of communication is detected and registered in the network interface 24 (4).
- the network interface unit 26 constantly monitors the communication status of C, and if the status changes, the network interface 24 will be updated with the new information.
- the management department 2 is notified only of the changed items. Please notify me at all these points.
- examples of the values registered in the network interface 24 and their values are given above.
- the communication terminal may be built-in, or the terminal may be set via the 2. According to the threshold of this example, the network interface unit 26 does not change the queue even when detecting that the radio frequency has changed from e e to e e2.
- the timing of the management unit 2 should be activated before the communication starts, whether the communication is active or the application is active. Even when the management unit 2 is included in the application program, the timing of the transmission management unit 2 is the same as above.
- the information necessary for transmitting the data in the application 29 is notified to the communication partner 3 (29) (S44). At this time, an example of notification information is shown in 8 ().
- the information required for receiving data the P-dose, the session required for the standby port communication control, and the content information available for the application are determined.
- -Received packets (ReaMeTansp o Po oco Use Da agam Po oco etc.) used by the lamera (capable data) are included.
- 005 Create a quality test 8 that is a list of information that can be provided by the application, based on the information and information obtained through the above-mentioned application.
- Figure 8 () shows the eyes and examples. For quality test 8, you may use the one specified in 2 above.
- Figure 8C shows the eyes of the application 7 and examples.
- the items of Application 7 are created from the items written in from the information acquired by the function mentioned above and the items specified in 2 above. For application 7, you can use the ones specified by 2 in all eyes, or the ones specified at the end.
- 006 Management unit 2 is a network interface 24 To notify the communication partner 3 of the C strike that can communicate (S4 7).
- Figure 9 () shows the eyes and examples of network interfaces.
- the other party 3 creates a transmission stream that exists in ⁇ the other party, based on the received network interface own network interface 24.
- the number of routes when 29 active Cs are 3 (up to 3) and the active C of the communication partner 3 is 2 (C4 to 5 is 3 (end C X2 (end of partner C) X2 ( ⁇ ) Gives 2.
- An example of the strike in this example is shown in Fig. 9 () .
- the created transmission strike is notified to the communication partners 3 to 29 and registered in the test 23 (S4 4 S4 5 ), And is notified to the management unit 2 (S4 8 S4 9)
- the management unit 2 determines the state based on the notified information (S42) 006 2
- the transmission table is set.
- Figure 23 shows the eye 23. Below is an example of the eye and the method of determination.
- T shows an example of the method for measuring T.
- 2g has 3 Cs in the range of 3 to 3
- communication partner 3 has C4, each of which is connected to the P network. Since T can be measured by sending 29 to the other party 3 and 29 packets, T of ⁇ C4 ⁇ , T of ⁇ C4 ⁇ C2 is T 2 ⁇ C4 ⁇ C3 of T is T 3 C C4
- T of ⁇ C4 ⁇ , T of ⁇ C4 ⁇ C2 is T 2 ⁇ C4 ⁇ C3 of T is T 3 C C4
- the extension time in the direction of A C4 C be A:
- the extension time in the direction of 1 C4 C2 be 2 C4 C3
- the extension time in the direction of C 4 C 3 is 3.
- a 2 A 3 can be determined by subtracting A from T 2 RT 3 respectively, so comparing T 2 RT 3 is equivalent to that in the direction of the communication partners 29 to 3. This can be synonymous with a delayed comparison. From the above, T 2 RT 3 is
- 006 3 is a diagram for explaining the band width.
- () is the transmission between the other 29 communication partners 3, and the line width represents the band width.
- the wider the line the wider the band width. Indicates that the wider the area and the narrower the width of the line, the wider the area. It also shows that the hatching, which has already been transmitted and received, occupies the area of the chunk (there is a cluster for each chunk.
- the bandwidth of the upper and lower links can be measured by using the bucket-twin method for sending and.
- the piece between the packets can be measured by using the bucket-twin method for sending and.
- the transmission processing unit 25 writes the transmission information acquired by the above-described method in the transmission table 23 (S4 6 S4 7). 2 selects transmission from the obtained transmission table 23 application (S4 8 S4 9)
- 006 944 is a transmission station.
- the priority C eye is not specified for 00700 application 7.
- the process may be performed such that when is not a downlink but is selected, or one of the ends is an uplink.
- the bandwidth destination is specified (SS), the bandwidth of transmission transmission 2 is the same, and since there is the same area (S 3Y S), the cheapest transmission is 2 Is selected (S7).
- the priority C is not specified (S)
- the strike is not specified (S 3)
- the band destination is specified in 4 to 4.
- SS since the bandwidth of transmission 3 is larger than that of transmission 4 (S 3), 3 is selected as the transmission with the highest bandwidth (S 4).
- transmission 2 does not select, but rather the relative priority for transmission (weighting items and calculating points for that based on that weighting).
- transmission 2 does not select, but rather the relative priority for transmission (weighting items and calculating points for that based on that weighting).
- transmission 2 is selected when transmission is selected.
- the application notifies the bandwidth (botneck bandwidth) that can be applied to the application as a transmission state.
- Bandwidth is a major factor in determining the quality of the application, but depending on the content, it may be necessary to report on transmission, bandwidth, and packets. Therefore, if necessary, you may also notify them of the deviation.
- 008 content 3 refers to te 8 and determines the content quality for communication (S4 2 S4 3). After exchanging with the communication partner the information that determines the type of video / voice and the usage parameter according to the quality determined by content 3 as described above, it starts receiving data (S423) and at the same time. P 22 is switched to the transmission selected by transmission 2 (S4 S4) o
- the transmission may be a body that can be connected to the P network, such as a wired connection represented by a network () that is only wireless.
- the 008 can move freely using the wireless point.
- the network interface unit 26 detects that the line of C (which is not available), which has been unusable until now, is strengthened and changes from e e2 to e e4, and it is set to e e3. Then, the network interface that was not available will be available.
- the transmission management unit 2 is notified that the state of C has changed (S57), and the notified value is written to the network interface 24 (rewrites the queue) (S5) 0085 Management unit 2 , The corresponding newly available network
- Figure 8 () shows an example of the information of the network interface notified here.
- the last C is 3 ( ⁇ 3)
- the last C is 2 (C4-5)
- 29 C6 are available.
- the added C name which is the C name, is sent.
- P doss may be P 4s or P 6s.
- the receiving party 3 creates a transmission list added between the eye terminal 29 and the receiving party 3 based on the received network interface information and its own network interface 24.
- the management unit 2 transmits the added transmission based on the notified information.
- the application is notified of the bandwidth that can be applied to the application as a transmission state, as at the beginning of communication.
- the te 3 refers to te 8 based on the notified transmission information and determines the content quality of the communication. If it is determined that the content is needed (S5 3Y S 5 4Y S), communication 4 exchanges information with the communication partner that determines the type of video / voice and the usage parameter according to the specified content. After that (524), data reception is started at the later content (S5 5 S5 6), and at the same time, P 2 2 is switched to the transmission selected by transmission 2 (S5 S5 2) 0990. If the current transmission matches the current transmission, then do nothing. Also, the selected transmission is different from the one currently in use,
- the new network interface is triggered by the wireless environment.
- the transmission is selected again according to the communication information and the application information, and the information based on the above transmission is notified to the application, so that the communication end exists.
- the quality that matches the location and network conditions Can be provided.
- the transmission is not limited to wireless, and any connection that can be connected to the P network, such as a wired connection represented by a network (), may be used.
- the 0095 can move freely by making use of the wireless point.
- the network interface unit 26 When moving, for example, if the network interface unit 26 is set to e e4 to ee 2 or e e3, for example, the degree of the current network interface (line) line weakens. Then, the usable network interface becomes unavailable. Notify the transmission management unit 2 that the state of the network interface has changed (57), and write the reported value to the network interface 24 (rewrite the network block) (5).
- the management unit 2 is for the network interface that is no longer applicable.
- the network interface is notified to the communication partner (58), and at the same time, the transmission information from the transmission network 23 is deleted (53). Similarly, the communication partner 3 deletes the corresponding transmission information from the transmission table 23 held by the communication partner 3 based on the notified network information (S54).
- the management unit 2 determines the transmission according to the chart of 4 4 based on the updated transmission information and application (S5 7 S58).
- the transmission unit 25 may perform the state determination (for the transmission after the transmission corresponding to the changed network is deleted) based on the updated transmission table 23 ( S5 9 to S52 S5 5 S5 6).
- the transmission 2 refers to the transmission table 23 to notify the selected transmission of the information (S522 S5 twenty three)
- the application notifies the bandwidth available to the application as a transmission state, as at the beginning of communication.
- Content 3 determines the content of the communication by referring to the notified transmission report 8 and if it determines that content is required (S5 3 S S5 4 S), then content 3 According to the determined content, information that determines the type of video / voice and the usage parameters is exchanged with the communication partner (524), the reception of data is started, and at the same time, it is selected by transmission 2 on P22. Turn off for transmission (S5 S52). If it is judged by the content 3 that the content needs to be downloaded (S5 3 O S5 4), only the transmission (S5 S5 2)
- the mobile can be freely moved by making use of the wireless point.
- the network interface unit 26 determines, for example, bs to 5.5 bs of physicality at 8 2 b of the line communication of the current network, and 5 bs at O. 384 bs to 64 bs) are detected. Notify the transmission management unit 2 that the state of C has changed (57), and write the bs, etc., 5 or 5 bs, or 384 bs, 64 b, etc. notified to the network interface 24 (S5).
- the management unit 2 notifies the communication partner 3 of the information on the network in the corresponding communication state (58).
- an example of the network information notified is shown in Fig. 8 (C).
- the network interface is 8 2 b
- the network interface of 29 is from b s to 5.5 b s.
- Transmission 2 refers to the transmission table 23 and notifies the selected transmission of the application information (S522 S523).
- the application notifies the bandwidth that can be applied to the application as a transmission state.
- 0106 Content 3 determines the quality of the communication by referring to Te based on the notified transmission information.
- the communication 4 communicates with the communication partner the information that determines the type of video / voice and the usage parameter according to the defined content. After exchanging (S524), start receiving data with later content (S5 5, S5 6). Sometimes P 22 switches to the transmission selected by Transmission 2 (S5 S52). If the selected transmission matches the transmission currently used, do nothing.
- transmission according to the application program standard is selected from the routes that can be used as described above, and data transmission is started with the content adapted to the transmission. After the start of the data, the application constantly monitors the transfer quality at transfer 6. The obtained data is transmitted
- the transmission bandwidth, the (T) of the transmission data, and the packet rate are the transmission table that corresponds to the next priority transmission of the current route selected by the transmission management unit 2.
- the values of 23 items are registered.
- the implementation, re-transmission, and the number shall be determined by the service provider. Note that this value may be the one determined by 2.
- the effective bandwidth is obtained from the data size of the packet received during the fixed time. Since 6 can distinguish the first packet last received at any fixed time from the sequence of ,, and, the effective bandwidth W is The following formula is used.
- the packet rate by receiving and controlling the data, and by confirming the transfer data can number on the receiving side, as described above, the task and the number of toss were transmitted. You can get out of it. It is possible to control the data by confirming the above-mentioned can number in the same manner as 0112.
- the retransmission control method specified by Q (oace e e es) will be used. 2 is explained for resending FIG.
- the received (recipient 3) confirms the sequence number assigned to the data data, and when the sequence of the transmitted data sequence numbers is detected, a transmit (29) packet request is transmitted. , Calculate the number. If there are subsequent toss, specify multiple times in one request.
- T T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ T ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- Direction for data, for send, so for receive, in
- the relative one side is calculated by regarding (in the direction,) as the delay. Assuming that C2 of the other party 29 is currently used in 2, it is possible to detect the opposite side of d4 of C4.
- the data described in 0115 is detected based on the value determined using the data, and the bandwidth, T, and the rate of toss are periodically transmitted. Compared with being registered on 28. It is known that the state of data has changed when the value falls below the registered value, ie, exceeds 4, as shown in 4. It is known that when the value of each direction, the number of squares, and the number exceeds a certain value, the data has changed.
- the transmission (S6) is notified to the transmission management unit 2.
- the management unit 2 writes in the transmission table 23 the transmission corresponding to the current transmission o ⁇ (6 2) and notifies the communication partner 3 of the transmission (6 4). An example of the calculation is shown in Fig. 9 ().
- the transmission management unit 2 writes in the transmission table 23 the layer corresponding to the notified transmission o ⁇ assigned to the present.
- the content 3 refers to the transmission text 28 and determines the content. If it is determined that the content is required (S6 5 S), the information transmission 5 exchanges with the communication partner information that determines the type of video / voice and the usage parameter according to the quality defined above. After that (S6 6 S6 7), data reception is started in the content (S), and at the same time, P 22 is the transmission request.
- the transmission management unit 2 determines the transmission state for the transmission intended for the communication partner (S6 6 S6 8).
- the same method as that described at the beginning of communication shall be used as the method of clarification and definition. This, transfer
- the setting may be omitted. It is determined by the transmission report obtained in this way and the chart of 4 and 4 from the application standard (S6 S62). 2 is the transmission
- the bandwidth that is available to the application as a transmission state is notified as in the case of the start of communication.
- the reported transmission is compared with the value measured in the transfer 6. Turn off If it is determined that it is necessary (S6 4 S), refer to te 8 based on the transmission information notified in content 3 to determine the content.
- 0124 22 is an example of a screen that displays data and prompts the user to change the transmission.
- the transmission button the transmission is sent to the transmission management unit 2. Is notified, and the transmission is processed as described above.
- the next highest priority transmission is shown after the currently used transmission path among the priorities determined previously. Here, you may decide and select the transmission with the highest priority based on the result of re-acquiring the information for the functions other than the transmission currently used. If you press the Sense button, nothing is done.
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Abstract
モバイル環境におけるユーザの移動に伴う通信状況の変化に応じた伝送路の切替とアプリケーションの切替えを連動させた無線通信システムと無線通信方法を提供する。ユーザの移動に伴う使用中の伝送路のデータ転送品質の変化を常に監視し、伝送路のデータ転送品質の変化に伴い、伝送路を切替える。データ転送品質の変化を判断する際に、現在使用中の伝送路を選択する基準となった伝送路の優先基準及び自端末と通信相手端末間の伝送路状態を使用することで、伝送路の切り替え判断を容易にし、その結果より通信状況に応じたサービスの提供を可能とする。
Description
明 細 書
無線通信システム及び無線通信方法
技術分野
[0001] 本発明は、複数の無線通信手段を有する通信端末によるモパイルネットワークシス テムに使用され、複数のネットワークを介して通信を行う通信プログラム、会話型ゃス トリーミング型のアプリケーションサービスをユーザに提供する無線通信システム及び 無線通信方法に関する。
背景技術
[0002] 近年の無線技術の進歩に伴!、、様々な無線通信方式でのインターネットへの接続 が普及し、無線の利点を生力して移動環境でのモパイル通信環境が提供されるよう になりつつある。また、携帯端末についても高機能化が進み、 1つの端末装置で複数 のネットワーク(例えば、無線 LAN (Local Area Network)、有線 LAN、携帯電話、 P HS (Personal Handy phone System等)に接続することができるようになってきている。 これにより、 1つの端末装置で複数の種類のネットワークに接続することが可能となり 、使用の都度、最適な通信環境を選択して通信を行うことが可能になってきている。
[0003] さらに、異なるネットワーク間で継続して無線通信を行うことを可能とする技術 (Mob ile IPv6、 Lin6等)の登場により、使用の都度、最適な通信環境を選択して通信の 切替え時に、途切れなくサービスを受けることが可能となりつつある。また、無線通信 を行うネットワークの切替えに伴う通信状態の変動に応じて、受信するデータの品質 を変更する技術も提案されている (例えば、特許文献 1参照)。
[0004] 一方で、サービス品質レベルを規定し、ネットワークの通信品質に応じて前記サー ビス品質レベルを選択することで、選択されたサービス品質レベルに合わせてマルチ メディアデータを送受信する方法が提案されて ヽる (特許文献 2参照)。
特許文献 1:特開 2004 - 272563号公報
特許文献 2:特開 2004 - 112789号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] し力しながら、上記特許文献 1に開示されて 、る技術では、ネットワークインタフエ一 スを選択するための通信状態 (通信端末間の伝送路状態)が予め設定されたものし か使用することが出来ず、現在使用しているネットワークインタフェースの実行転送速 度を通信開始後に取得することは可能であるが、他の通信可能な伝送路よりも現在 使用している伝送路のデータ転送品質が悪化した場合にも、その状況を判断するこ とが出来ない。さらに、前述したようにデータ転送品質が悪化した場合に、使用可能 な伝送路の優先順位を見直して現在の通信状況で最も優先順位が高い伝送路に切 替えることも考慮されて 、な 、。
[0006] また、上記特許文献 2に開示されて 、る技術では、使用中の伝送路の実行転送速 度をもとにサービスの品質レベルを選択し、伝送路状況に応じたサービスを提供する ことは可能であるが、使用可能な伝送路が複数存在している場合での、複数の伝送 路条件下での各々の伝送路状態の取得や、使用中でない伝送路の状態変化に応じ て伝送路を切替えることは考慮されて ヽな ヽ。
本発明は、上述した種々の課題を効率的に解決するための無線通信システム及び 無線通信方法を提供するものである。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明の無線通信システムは、複数の伝送路に接続可能なネットワークインタフエ ースを備えた通信端末が、複数の伝送路を利用する無線通信システムで、通信開始 時には、複数のネットワークインタフェースのうち通信可能なネットワークインタフエ一 スを検知し、複数のネットワークインタフェースの所定の属性に関するネットワークイン タフエース情報を取得し、通信可能なネットワークインタフェースと通信相手の通信可 能なネットワークインタフェースとの間に存在する伝送路リストを作成し、伝送路リスト に対応する伝送路の状態に関する情報を取得し、伝送路の優先度を前記ネットヮー クインタフエース情報及び伝送路情報の 、ずれかに基づ 、て判断して、決定された 伝送路を介してデータ通信を行う。そして、データ通信開始後、使用中の伝送路の データ転送品質の状態変化を検知して伝送路の切替えを行う。
[0008] すなわち、本発明の無線通信システムは、複数の伝送路に接続可能なネットワーク インタフェースを備えた通信端末が、複数の伝送路を利用する無線通信システムで、
アプリケーションプログラムもしくはユーザ側で、使用中の伝送路のデータ転送品質 を監視し、より優先順位の高い使用中以外の伝送路に切替えて通信を行うことを特 徴とする。上記のデータ転送品質の状態変化を検出する手段は、アプリケーションプ ログラムに備えるようにし、また、データ転送品質の状態変化の検知後、ユーザによつ て伝送路の切替えを判断させる手段を備えるようにしてもょ 、。
[0009] 上記のデータ転送品質の状態変化は、データ通信中のパケットを使用して測定さ れるデータ転送品質と事前に決定された伝送路の優先度に従って選択された伝送 路の伝送路情報を閾値として比較することで検知される。または、データ通信中のパ ケットを使用して測定されるデータ転送品質と予め設定された閾値と比較しても構わ ない。
また、切替先としての伝送路は、現在使用している伝送路の次に優先度の高い伝 送路であるか、現在使用している伝送路以外の利用可能な伝送路に対して、再度伝 送路情報を取得することで、最も優先度の高 、伝送路を選択することができる。
[0010] さらに、伝送路状態の劣化を判断する閾値として、伝送路状態及び優先基準をもと に決定された伝送路の優先順位の中で、現在使用中の伝送路の次に優先度の高い 伝送路の伝送路状態等と比較しても構わない。データ転送品質については、データ パケットの送信時刻と受信時刻から算出される片方向遅延量、シーケンス番号の不 連続性を検出して再送要求した転送データの再送パケット数、シーケンス番号からパ ケットロス数を確認して算出されるパケットロス率、一定時間受信したデータサイズか ら算出される伝送路の有効帯域幅等の情報が対象とされる。
[0011] また、上記のネットワークインタフェース情報には、トランスポート層より下位の層に おいて検出される通信状況を含み、例えば、上り z下りで異なるネットワークインタフ エース伝送速度が用いられる。上記の伝送路情報には、複数のネットワークインタフ エースが接続されたネットワークと通信相手との間のボトルネック物理帯域幅、可用帯 域幅、 RTT、通信コストが含まれる。伝送路の優先度の決定は、データ通信を行うァ プリケーシヨンプログラム毎に設定された優先基準に基づいて判断される。なお、上り
Z下りの伝送路特性が異なる非対称通信ネットワークが含まれる場合には、優先基 準によって上り z下りで異なる伝送路を選択できる。要求帯域幅が優先基準に使用
される場合は、要求帯域幅はアプリケーションプログラム毎に複数設定される。
また、データ通信後、データ通信中でないネットワークインタフェースの状態や使用 している伝送路のデータ転送品質、無線変調方式などが変化したときには、伝送路 の優先度を再度判断して最も優先度の高い伝送路に切替える。
発明の効果
[0012] 本発明によれば、ユーザの移動につれて刻々と変化する通信環境での複数のネッ トワークインタフェースを備えた移動端末を含むネットワークシステムにお 、て、映像 や音声などのコミュニケーションを利用したアプリケーションによりデータ通信を行う際 に、データ通信中にアプリケーションプログラム側で使用中の伝送路のデータ転送品 質を監視することで、アプリケーションもしくはユーザ側での判断に基づいて、伝送路 を選択'切替えることが可能となる。
[0013] 上記判断は、アプリケーションプログラム毎に設定された優先基準もしくはユーザの 嗜好に基づいたものであり、併せて、ネットワーク情報に合わせた品質のコンテンツを 選択することで、通信端末の存在する場所に応じた品質のサービスを提供することが 可能となる。また、データ通信開始後及び使用中以外の伝送路状態が変化した場合 についても、伝送路の状態を再度取得し、アプリケーションプログラム毎に設定され た優先基準もしくはユーザの嗜好に合わせて再度伝送路を選択することで、時々刻 々と変化する通信環境においても、通信端末の存在する場所の通信環境に最適な 品質でサービスを提供することが可能となる。
図面の簡単な説明
[0014] [図 1]本実施形態を適用できるネットワークの全体構成例を示す図である。
[図 2]本実施形態を適用できる無線ネットワークの基地局と対応するアクセス可能エリ ァの概念図である。
[図 3]本発明による通信端末の内部構成例を示す機能ブロック図である。
[図 4]通信端末の通信開始時の各部の動作を示す動作シーケンス図である。
[図 5]通信端末のネットワークインタフェースカードの通信状態が変化した場合の各部 の動作を示すシーケンス図である。
[図 6]通信端末の通信中の伝送路のデータ転送品質が変化した場合の各部の動作
を示すシーケンス図である。
[図 7]本実施例におけるネットワークインタフェース情報テーブルの一例を示す図であ る。
[図 8]本実施例における、通信情報通知フォーマットの一例 (A)、品質情報テーブル の一例(B)、アプリケーション優先基準テーブルの項目の一例(C)を示す図である。
[図 9]本実施例における、ネットワークインタフェースリストの一例 (A)、伝送路リストの 一例(B)を示す図である。
[図 10]本実施例における伝送路情報テーブルの一例を示す図である。
[図 11]本実施例における、ボトルネック物理帯域幅の概要 (A)、ボトルネック物理帯 域幅の測定方法の一例(B)を示す図である。
[図 12]本実施例における RTT遅延差の測定方法の一例を示す図である。
圆 13]本実施例における可用帯域幅の概要を示す図である。
[図 14A]本実施例における伝送路選択の処理手順の一例を示すフローチャートであ る。
[図 14B]図 14Aに引続く処理手順の一例を示すフローチャートである。
圆 15]本実施例における、上り Z下りで異なる伝送路が選択される場合の一例を示 す図である。
[図 16]本実施例における、ネットワークインタフェース情報テーブルの別の一例 (A)、 伝送路情報テーブルの別の一例(B)を示す図である。
[図 17]本実施例におけるアプリケーション優先基準テーブルの他の例を示す図であ る。
[図 18]本実施例における、通知されるネットワークインタフェース情報の他の例 (A)、 追加された伝送路のリストの一例(B)、通知されるネットワークインタフェース情報の 他の例(C)を示す図である。
[図 19]本実施例における、通知される伝送路品質テーブルの一例 (A)、伝送路切替 要求の一例(B)を示す図である。
[図 20]再送制御について説明する図である。
圆 21]片方向遅延量について説明する図である。
[図 22]本実施例におけるユーザに伝送路切替の判断を促す画面の一例を示す図で ある。
符号の説明
[0015] 10· ··通信端末、 11· ··アプリケーション部、 12· ··ユーザ設定部、 13· ··コンテンツ制御 部、 14…通信制御部、 15· ··情報伝送部、 16· ··転送品質測定部、 17· ··アプリケーシ ヨン優先基準テーブル、 18…品質情報テーブル、 19· ··伝送路制御部、 20· ··伝送路 管理部、 21· ··伝送路選択部、 22—IP制御部、 23· ··伝送路情報テーブル、 24…ネ ットワークインタフェース情報テーブル、 25· ··伝送路状態管理部、 26· "ネットワーク インタフェース管理部、 27· ··ネットワークインタフェースカード (NIC)、 28…伝送路品 質テーブル、 29· ··自端末、 30…通信相手端末、 31· ··ネットワーク。
発明を実施するための最良の形態
[0016] 先ず、本発明による無線通信システムが適用される無線ネットワークの全体構成と、 そのアクセス可能エリアについて、図 1,図 2により説明する。
図 1において、ネットワーク l〜nは、 LANや WANなどのネットワークセグメント単位 のネットワークであり、例えば、ネットワーク 1は複数の無線基地局を、ネットワーク 2は 複数の無線アクセスポイント (AP)を含むことが出来る。つまり、ネットワーク l〜nのそ れぞれは、例えば、公衆の携帯電話網、自営の構内無線 LAN、ホットスポット、もしく は家庭内の無線ネットワーク等であり、ここでは、 IPベースのネットワークであるとする 。これらネットワークセグメント毎のネットワークは、インターネットに代表されるコアネッ トワークに接続されている。
[0017] 通信端末 l〜nは、 1対 1、あるいは複数端末間で、映像 ·音声によるコミュニケーシ ヨン等の通信を行う。例えば、通信端末 1が移動して、無線基地局 1の電波を受信し ている状態力 無線基地局 2の電波を受信する状態に変わっても、無線基地局 1と 2 の間でノ、ンドオーバが行われ、通信端末 1は移動前の通信を移動後もそのまま継続 して行うことが出来る。無線アクセスポイント APIの接続範囲力も無線アクセスポイン ト AP2の接続範囲へ移動した場合も同様である。無線アクセスポイント間のハンドォ ーバでは、認証情報のハンドオーバと併用してもよ 、。
[0018] さらに、通信端末がネットワークセグメント間を移動しても、ネットワーク層でのハンド
オーバが行われ、通信を継続して行うことが出来る。例えば、通信端末 2が移動して、 無線基地局 2に接続された状態カゝら無線アクセスポイント APIに接続された状態に 変わったとする。この場合であっても、通信端末 2が無線基地局 2及び無線アクセス ポイント APIのそれぞれに接続可能なネットワークインタフェースカード(NIC : Netwo rk Interface Card)を備えており、後述する IP制御部力 例えば、モパイル IP (IETF: Internet Engineering Task Force) RFC3775に対応したものであれば、アプリケーシ ヨン部では、異なるネットワークに移動したことに関わらずに、通信処理を継続するこ とがでさる。
[0019] ネットワークセグメント間のハンドオーバについては、 IP制御部が Lin6 (IETF Dm ft— Teraoka— ipng— Lin6— 01)に対応したもの、通信制御部がセッションを維持 しながらのハンドオーバに対応したものや同様の機能を実現する技術であってもよい 。また、ネットワークセグメント間の移動については、無線アクセスポイント APIと無線 アクセスポイント AP2が異なるネットワークセグメントで構成されて ヽる場合でも、前述 したようなハンドオーバ技術を用いることで、上記無線アクセスポイント間のハンドォ ーバ時にも継続して通信を行うことが可能となる。
[0020] 図 2は、無線基地局、無線アクセスポイントと対応するアクセス可能エリアの概念図 である。図 2において、ネットワーク 1〜3は LANや WANなどのネットワークセグメント 単位のネットワークであり、携帯基地局 1はネットワーク 1に、無線 AP2はネットワーク 2に、 PHS基地局 3はネットワーク 3に接続されている。これらネットワークセグメント毎 のネットワークは、 IPベースのネットワークであり、図 1と同様に各々コアネットワークに 接続されている。
[0021] それぞれのアクセス可能エリアについては、携帯基地局 1は携帯エリア 1に、無線 A P2は無線 LANエリア 2に、 PHS基地局 3は PHSエリア 3に対応しており、各々のエリ ァ内にいる場合に、通信端末 1は各々の無線通信方式で通信可能となる。通信端末 1は、携帯基地局 1及び無線 AP2及び PHS基地局 3に接続可能な NICを備えており 、無線 LANエリア 2では携帯基地局 1、無線 AP2、 PHS基地局 3を経由してそれぞ れネットワーク 1〜3に接続可能である。
[0022] 同様に携帯 'PHSエリア 4では、携帯基地局 1及び PHS基地局 3を経由してそれぞ
れネットワーク 1及び 3に接続可能で、前述したとおり携帯エリア 1から携帯 · PHSエリ ァ 4を除いたエリアでは、携帯基地局 1を経由してネットワーク 1にのみ接続可能であ る。 PHSエリア 3から携帯 'PHSエリア 4を除いたエリアでは、 PHS基地局 3を経由し てネットワーク 3にのみ接続可能となる。例えば、通信端末 1が移動して無線 LANエリ ァ 2において、無線 AP2経由でネットワーク 2に接続している状態力も携帯 'PHSエリ ァ 4に移動して PHS基地局 3経由でネットワーク 3に接続する場合には、ネットワーク セグメント間の移動になるので、前述のモパイル IP等の技術を適用することで通信を 継続することが可能となる。
[0023] 通信端末 1で使用しているアプリケーションによってネットワーク 1の方が適している と選択された場合は、携帯基地局 1経由でネットワーク 1に接続することも可能である 。同様にして携帯 'PHSエリア 4において、 PHS基地局 3経由でネットワーク 3に接続 している状態力 携帯基地局 1にのみ接続可能な携帯エリア 1に移動した場合ゃ携 帯 'PHSエリア 4で携帯基地局 1経由でネットワーク 1に接続している状態力も PHS 基地局 3にのみ接続可能な PHSエリア 3に移動した場合も、前述のモパイル IP等の 技術を適用することで通信を継続することが可能である。
[0024] また、無線 LANエリア 2では、携帯基地局 1、無線 AP2、 PHS基地局 3経由でネッ トワーク 1〜3に接続可能なので、使用しているアプリケーションによって適したネット ワークが選択される。ここでは、無線通信方式として携帯、 PHS無線 LANについて 挙げて!/、るが、近距離通信であるブルートゥース (Bluetooth)や広帯域の携帯通信 方式である IMT (International Mobile Telecommunication)—2000等の IPベースの ネットワークを提供できるものであれば、無線通信方式については、いずれの方式を 使用してちょい。
[0025] なお、通信の形態として、 1)送信側が移動する通信端末で、受信側が固定に接続 される通信端末である場合、 2)送信側が固定に接続された通信端末で、受信側が 移動する通信端末である場合、 3)通信の送信側と受信側の双方が、移動する通信 端末 (通信端末 1や 2)である場合、がある。これらの場合において、送信側及び受信 側の通信端末に本発明を適用することで、伝送路の切替えに応じたアプリケーション の制御を行うことができる。
[0026] 次に本発明による実施の形態を説明する。図 3は本発明における通信端末の内部 構成例を示す機能ブロック図、図 4は通信開始時の動作シーケンスを示す図、図 5は ネットワークインタフェースカードの通信状態が変化したときの動作シーケンスを示す 図、図 6は使用中の伝送路のデータ転送品質が変化した時の動作シーケンスを示す 図である。
図中、 10は通信端末、 11はアプリケーション部、 12はユーザ設定部、 13はコンテ ンッ制御部、 14は通信制御部、 15は情報伝送部、 16は転送品質測定部、 17はァ プリケーシヨン優先基準テーブル、 18は品質情報テーブル、 19は伝送路制御部、 2 0は伝送路管理部、 21は伝送路選択部、 22は IP制御部、 23は伝送路情報テープ ル、 24はネットワークインタフェース情報テーブル、 25は伝送路状態管理部、 26は ネットワークインタフェース管理部、 27はネットワークインタフェースカード(NIC)、 28 は伝送路品質テーブル、 29は自端末、 30は通信相手端末、 31はネットワークを示 す。
[0027] 本発明の無線通信システムで使用される通信端末 10は、実際の通信データの送 受信及び処理を行うアプリケーション部 11と、ネットワークインタフェースカード 27及 び伝送路の状態管理及び制御を行う伝送路制御部 19とで構成される。なお、この通 信端末 10は、携帯型電話端末でも、無線ネットワークに接続可能な PDA (Personal Digital Assistance)やパソコンでも、複数の無線通信手段を備えた端末であれば良 い。
[0028] アプリケーション部 11は、アプリケーションプログラムに含まれ、ユーザからのサービ ス開始要求を受け、そのサービス定義情報及びアプリケーション優先基準テーブル 1 7を基に伝送路制御部 19に対してアプリケーション要求情報を送信する。伝送路制 御部 19は、アプリケーションプログラムに含まれる力 もしくは、アプリケーションプロ グラムにより利用されるものである。この伝送路制御部 19は、アプリケーション部 11か らのアプリケーション要求情報を受けて、アプリケーション部 11からのアプリケーショ ン要求情報とネットワークインタフェース管理部 26により得られたネットワークインタフ ース情報及び伝送路状態管理部 25により得られた伝送路情報を基に伝送路選択 部 21により伝送路を決定する。
[0029] さらに、伝送路選択部 21は、選択された伝送路に関する情報をアプリケーション部 11に回答する。その情報を受けてコンテンツ制御部 13では品質情報テーブル 18を 参照してコンテンツを決定し、通信制御部 14によりデータの送受信を行うことでサー ビスの提供を行う。
[0030] また、転送品質測定部 16にて伝送路の有効帯域幅、転送データの遅延量、バケツ トロス率、片方向遅延量、再送パケット数等を測定し、情報伝送部 15に通信相手端 末への転送品質のフィードバック、コンテンツ制御部 13により決定されたコンテンツ 品質の通知 Z受信を行う。なお、通信端末の各部は、ハードウェア、ソフトウェア、こ れらの組合せの 、ずれにより実現してもよ 、。
[0031] 次に上述した通信端末の各部についてより詳細に説明する。ネットワークインタフエ ース管理部 26は、通信端末 10に備えられたネットワークインタフェースカード (以下、 NICという) 27の管理、及び状態の監視を行う。ネットワークインタフェース管理部 26 は、 NIC27に関して取得した情報 (例えば、伝送速度 (規格値)、料金、 IPアドレス、 通信カード規格、 MTU (Max Transfer Unit)等)をネットワークインタフェース情報テ 一ブル 24に登録する。
[0032] ネットワークインタフェース管理部 26は、通信端末 10に新たに NICが追加された場 合や、取り外された場合及び使用可能 Z使用不可能になった場合の状態を監視し、 常時ネットワークインタフェース情報テーブル 24を更新する。ネットワークインタフエ一 ス情報テーブル 24の例を、図 7に示す。ネットワークインタフェース管理部 26では、 前記 NICの状態が変化する度に図 7に記載されている項目を NICのデバイス情報か ら取得する。
[0033] 伝送路状態管理部 25は、ネットワークインタフェース管理部 26で取得された NIC 情報を基に通信相手との間で利用可能となる伝送路 (パス)を検出する。さらに検出 された伝送路各々に対して伝送路状態 (例えば、ボトルネック物理帯域幅、可用帯域 幅、 RTT遅延差、パケットロス率等)を取得し、伝送路情報テーブル 23に登録する。 また、 NIC情報が更新された場合には、その度にパスの検出を行い伝送路情報を取 得する。ただし前記処理の場合は更新されたパスのみ新たに伝送路情報を取得して ちょい。
[0034] 伝送路管理部 20は、上記伝送路状態管理部 25で取得された伝送路情報とアプリ ケーシヨン部 11から受け取ったアプリケーション要求情報 (例えば、要求帯域、要求 遅延、料金、優先伝送路等)から、アプリケーションプログラムに最適な伝送路を選択 する。選択結果としては、アプリケーションプログラムに最適な伝送路を一つ選択して も伝送路の優先順位を求めて通信相手に選択してもらうようにしてもよい。伝送路選 択後、選択された伝送路及び 2番目に優先順位の高い伝送路の伝送路状態 (帯域 幅、遅延、パケットロス率、料金 · · · ·等)をアプリケーション部 11に回答する。
[0035] コンテンツ制御部 13は、伝送路管理部 20より通知された伝送路状態を基に品質情 報テーブル 18を参照して、送受信可能なコンテンツ種別を選択する。ここでのコンテ ンッ種別とは、例えば、映像ストリーミングでは映像'音声のビットレート、コーデックの 種類、画角、フレーム等を、 VoIP (Voice over Internet Protocol)ではコーデックの種 類を指す。同時に通知された伝送路状態を伝送路品質テーブル 28に登録する。
[0036] 情報伝送部 15は、上記で選択されたコンテンツ種別のデータを送受信するように 通信相手とネゴシエーションした後に、サービスの提供を開始する。また、通信相手 とのアプリケーション情報 (待ち受けポート番号、使用可能コーデック種別等)の送受 信も行う。前記情報を送受信することでアプリケーションにて提供可能なサービス品 質を共通化することが可能となる。
[0037] 転送品質測定部 16は、伝送路の有効帯域幅、転送データの遅延量、パケットロス 率、片方向遅延量、転送データの再送パケット数等を測定する。これらの値を予め設 定した任意の閾値と比較し、閾値を超える場合にはコンテンツ制御部 13へ閾値を超 えたことを通知する。ここで、データ転送品質としてアプリケーションプログラムに特有 なデータ (映像品質、音声品質等)を使用してもよい。
[0038] ユーザ設定部 12は、ユーザが通信端末の設定やアプリケーション優先基準テープ ル 17の設定や品質情報テーブル 18及び操作を行う入出力部である。このユーザ設 定部 12は、画面やボタン、マウス等で構成され、アプリケーション部 11の機能は、ュ 一ザ力も指定されるコマンドの実行からも制御される。
[0039] IP制御部 22は、 IPネットワーク(図 1, 2)にデータを伝送するために必要なアドレス 情報などを設定し、作成されたデータを、 NIC27を介して実際のネットワークへ送受
信する。通信端末 10は、ネットワークに接続され、ネットワークの接続を維持したまま 移動することが可能である。
[0040] 上述した通信端末 10において、通信端末の起動時には、ネットワークインタフエ一 ス管理部 26により、複数のネットワークインタフェースの属性に関する情報 (例えば、 通信カード名、伝送速度、電波強度、リンクの状態、変調方式等)を取得する。同時 に通信可能なネットワークインタフェースを検出し、ネットワークインタフェース情報テ 一ブル 24に登録する。前記ネットワークインタフェースの検出方法としては、電波強 度と閾値との比較による判断、リンクの状態の変化等が挙げられる。
[0041] 通信端末 10の起動後は、ネットワークインタフェース管理部 26がネットワークインタ フェースの追加 Z削除及び通信可'不可を監視することで状態が変化したことを検知 し、逐一ネットワークインタフェース情報テーブル 24を更新する。アプリケーションの 通信開始時には、通信端末 10は通信相手と利用可能なコンテンツ情報を通知し合う ことで利用可能なコンテンツの情報を取得し、前記情報を品質情報テーブル 18に登 録し、予め設定されたアプリケーションの優先基準 (要求帯域幅、最低要求帯域幅、 許容遅延等)の情報と共にアプリケーション優先基準テーブル 17に登録する。
[0042] 次に、ネットワークインタフェース情報テーブル 24を参照して、通信可能な NICの 情報を通信相手に送信する。受信した通信端末では、送信された NICの情報と自端 末のネットワークインタフェース情報テーブル 24を参照して、通信端末間に存在する 伝送路 (パス)を抽出する。抽出されたパスに対して各々の伝送路状態 (ボトルネック 帯域幅や RTT遅延差等)を取得し、各々の伝送路情報テーブル 23に登録する。
[0043] 伝送路選択部 21では、伝送路情報テーブル 23のデータをアプリケーション優先基 準テーブル 17でフィルタリングすることで、アプリケーションプログラムの要求に最適 な伝送路が選択される。例えば、アプリケーションプログラムとして映像ストリーミング が起動された場合は、帯域が優先基準として設定されるので、最も帯域の広い伝送 路が選択される。この時、優先基準によって上り Z下りの伝送路が異なる NICを選択 することも可能である。また、伝送路選択部 21では、 1つの伝送路を選択するのでは なぐ伝送路に対して相対的な優先順位をもたせて通信相手に優先順位を通知して 、通信相手に伝送路を決定させることも可能である。
[0044] 伝送路が選択されると、伝送路選択部 21は、伝送路情報テーブル 23を参照して 選択された伝送路の伝送路情報をコンテンッ制御部 13に送信する。コンテンツ制御 部 13では、受け取った伝送路情報をもとに品質情報テーブル 18からコンテンツ品質 を決定する。情報伝送部 15では、決定されたコンテンツの品質情報を通信相手に送 信し、データの送受信を開始し、同時に IP制御部 22は、伝送路選択部 21により選択 された伝送路に切り替えを行う。
以上の処理が実行されることで、決定された伝送路を介して選択されたコンテンツ のデータ通信が行われ、伝送路の切替えとアプリケーションの連動が実現される。
[0045] データ通信中は、転送品質測定部 16にて転送データ品質 (伝送路の有効帯域幅 、転送データの遅延量、パケットロス率、片方向遅延量、転送データの再送パケット 数、アプリケーションプログラム固有の品質情報等)の監視し、状態変化を検出する。 これらのデータ通信中のデータから取得されるデータ転送品質は、決定された伝送 路の優先度に従って選択された伝送路の伝送路情報を閾値として比較される。通信 制御部 14にて転送データ品質が伝送路品質テーブル 28に登録されている閾値を 下回った場合には、コンテンツ制御部に伝送路切替要求が通知される。
[0046] 伝送路選択部 21は伝送路切替要求を受信して IP制御部 22に要求された伝送路 の情報を通知し、 IP制御部 22にて要求された伝送路に切替える。同時に新しく選択 された伝送路に対応する品質が、品質情報テーブル 18を参照することでコンテンツ 制御部 13により決定され、決定されたコンテンツ品質の情報を情報伝送部 15にて通 信相手に通知することで、新しく選択された伝送路を介して新しく選択されたコンテン ッ品質によるデータ通信が行われる。
[0047] ネットワークインタフェース管理部 26において、 NIC27の状態が変化したことを検 知した場合は、新しく取得された NIC27の情報をネットワークインタフェース情報テ 一ブル 24に登録もしくは登録されている情報を削除し、更新された NIC27の情報を 通信相手に送信する。これを受信した通信端末では、更新された NIC27の情報と自 端末のネットワークインタフェース情報テーブル 24を参照して、通信端末間に存在す る伝送路 (パス)を検出する。
[0048] 伝送路が追加された場合は、新しく抽出された伝送路に対して各々の伝送路状態
(ボトルネック帯域幅や RTT遅延差等)を取得し、各々の伝送路情報テーブル 23に 登録し、通信開始時と同様に再度伝送路の選択を行う。また、双方向通信で使用さ れる場合には、上り Z下り各々に対して伝送路の優先度が判断され、各々に対して 最も優先度の高!ヽ伝送路を決定し、決定された伝送路を介してデータ通信を行う。 既に他の伝送路を介した通信セッションが確立されて 、る場合は、その通信セッショ ンを維持したまま各々の伝送路の切換えが行われる。
[0049] 図 4は、上述した図 3の通信端末 10の通信開始時の各部の動作を示す動作シーケ ンス図であり、図 5は、 NIC27の通信状態が変化した場合の動作シーケンスを示した 図であり、図 6は使用中の伝送路のデータ転送品質が変化した時の動作シーケンス を示す図である。先ず、通信開始時の動作シーケンスを説明する。図 4において、自 端末 29は、通信を開始する送信側の通信端末であり、通信相手端末 30は、送信側 の通信端末に対して受信側の通信端末を示しており、各々の通信端末は、 IPネット ワーク 31に接続可能な複数のネットワークインタフェースを備えているものとする。ま た、図 1, 2で説明した無線アクセスポイントや、無線基地局を介して、映像、音声など のコミュ-ュケーシヨンのためのデータ通信を行っているものとする。
[0050] 接続の形態は 1対 1でも、複数人数での多地点会議のような通信形態であってもよ い。データ通信についても、サーバ'クライアント型の片方向通信もしくは、電話の様 な双方向通信であってもよい。また、図 5、図 6においては、 自端末 29は、 NICの通 信状態の変化を検知した通信端末であり、通信相手端末 30は自端末 29が通信中 の通信端末となる。この場合は、自端末 29及び通信相手端末 30が送信側の端末も しくは受信側の端末のどちらであってもよい。通信の形態についても、図 4の通信端 末と同様のことが言える。また、各々の通信端末は、一方もしくは双方が NICを一つ し力備えな 、通信端末であってもよ 、。
[0051] 先ず、図 4 (図 3を参照)により、通信端末が映像や音声などのコミュニケーションを 利用したアプリケーション等によるデータ通信を行う場合での、通信開始時の自端末 29と通信相手端末 30の各部の動作を説明する。例えば、伝送路管理部 20が、アブ リケーシヨンプログラムに利用されるミドルウェアとして搭載されている場合は、プログ ラム起動時に、ネットワークインタフェース管理部 26が、自端末 29に備えられている
NICの属性に関する情報 (例えば、通信カード名、伝送速度、電波強度、リンクの状 態、変調方式、 MTU等)を取得する。
[0052] この情報の取得と同時に、通信可能な NICを検出し、ネットワークインタフェース情 報テーブル 24に登録する(S401)。この登録の後、ネットワークインタフェース管理 部 26は、 NICの通信状態を常時監視し、状態が変化した場合には、ネットワークイン タフエース情報テーブル 24の項目の更新があった分について、その都度書き込みを 行い、変化した項目についてのみ伝送路管理部 20に通知する。この時全ての項目 について通知してもよい。なお、図 7に、上述した、ネットワークインタフェース情報テ 一ブル 24に登録される項目と、その値の一例を挙げる。
[0053] NICの検出方法としては、電波強度と閾値との比較による判断、リンクの状態等が 挙げられる。電波強度による検出の例としては、閾値を Level3としたときに、電波強 度が Level3以上だった場合は、フラグとして「1」(フラグとしてネットワークインタフエ ースが使用可能な場合を 1、使用不可能の場合を 0とする)をネットワークインタフエ一 ス情報テーブル 24のリンク状態フラグの位置に書き込む。
[0054] 他方、電波強度力Level3未満だった場合は、リンク状態フラグ「0」を前記と同じ位 置に書き込む。閾値については、アプリケーションにより定められてもよいし、通信端 末が予め内蔵して!/、てもよ 、し、ユーザがユーザ設定部 12を介して設定してもよ 、。 この例の閾値に従えば、ネットワークインタフェース管理部 26は、無線の電波強度が Levellから Level2に変化したことを検知しても、リンク状態フラグを変更しないことに なる。
[0055] また、リンク状態による検出の例としては、携帯や PHS等の NICは、ダイヤルアップ 接続をしなければ IPネットワークへの接続が確立されないものがある。そこで、ダイヤ ルアップ接続が確立されて 、る場合には、ネットワークインタフェース情報テーブル 2 4のリンク状態の位置に「ON」のフラグを、ダイヤルアップ接続が確立されて!、な!/、場 合には「OFF」のフラグを書き込む。伝送路管理部 20の起動タイミングにつ 、ては、 通信端末 10の起動時でもアプリケーション起動時でもアプリケーションプログラムが 通信を開始するまでに起動して 、ればよ 、。伝送路管理部 20がアプリケーションプ ログラムに含まれている場合も、伝送路管理部 20の起動タイミングは上記と同様でよ
い。
[0056] アプリケーション部 11は、ユーザ設定部 12から通信開始要求を受けて、アプリケー シヨンでのデータ通信を行うために必要な情報を自端末 29と通信相手端末 30との間 で通知し合う(S414)。この時に、通知し合う情報の項目の一例を、図 8 (A)に示す。 ここでは、データの送受信に必要な接続情報として、「接続先 IPアドレス」、待ち受け 「ポート番号」と通信のセッション制御に必要な「セッション ID」等と、アプリケーション で利用可能なコンテンツ情報を判断するための「映像'音声符号ィ匕パラメータ (使用 可能なコーデックの種類等)」や使用する「送受信プロトコル (RTP: Real-time Transp ort Protocol, UDP: User Datagram Protocol等)」が含まれる。
[0057] 上記ネゴシエーション機能を、 SIP (Session Initiation Protocol)や RTSP (Real Tim e Streaming Protocol)等のセッションを開始、管理、そして終了させるためのシグナリ ング.プロトコルを用いて実現してもよい。また IPアドレスについても、 IPv4 (Internet Protocol Version 4) Ύ レスで teっ飞も IPv6 (Internet Protocol Versionりノフドレスで あってもよい。
[0058] アプリケーション部 11は、上記ネゴシエーション機能により取得した情報のうちコン テンッ情報をもとに、アプリケーションで提供可能なコンテンツの情報のリストである品 質情報テーブル 18を作成する。品質情報テーブル 18の項目とその一例を図 8 (B) に示す。なお、品質情報テーブル 18については、ユーザ設定部 12からユーザにより 設定されたものを使用してもよい。
[0059] 次に、アプリケーション部 11は、伝送路管理部 20に伝送路選択に必要なアプリケ ーシヨン優先基準テーブル 17の情報を通知する(S415、 S416)。アプリケーション 優先基準テーブル 17の項目とその一例を図 8 (C)に示す。アプリケーション優先基 準テーブル 17の各項目については、前述したネゴシエーション機能により取得した 情報から書き込まれたものとユーザ設定部 12からユーザにより設定された項目から 作成されている。なお、アプリケーション優先基準テーブル 17についても、全ての項 目についてユーザ設定部 12からユーザにより設定されたものを使用しても、予め端 末に設定されて ヽるものを使用してもよ ヽ。
[0060] 伝送路管理部 20は、ネットワークインタフェース情報テーブル 24のリンク状態フラグ
を参照して通信可能な NICのリストを通信相手端末 30に通知する(S417)。ネットヮ 一クインタフエースリストの項目とその一例を図 9 (A)に示す。通信相手端末 30では、 受信したネットワークインタフェースリストと自分の端末内のネットワークインタフェース 情報テーブル 24を基に、自端末〜通信相手端末間に存在する伝送路リストを作成 する。
[0061] 例えば、自端末 29の使用可能な NICが 3つ (NIC1〜3)、通信相手端末 30の使用 可能な NICが 2つ(NIC4〜5)の場合の伝送路の数は、 3 (自端末の NIC数) X 2 (通 信相手端末の NIC数) X 2 (上り伝送路 ·下り伝送路)で 12となる。この例での伝送路 リストの一例を図 9 (B)に示す。作成された伝送路リストは、通信相手端末 30から自 端末 29に通知され、各々の伝送路情報テーブル 23に登録され (S404、 S405)、そ して、各々の伝送路管理部 20に通知される(S418、 S419)。伝送路管理部 20は、 通知された情報をもとに各々の伝送路の伝送路状態の測定を行う(S420)。
[0062] ここで伝送路情報テーブル 23の項目を図 10に示す。以下に、各々の項目の説明 と測定方法の例を挙げる。図 11 (A)にボトルネック物理帯域幅の概要を示す。図 11 (A)は、自端末 29と通信相手端末 30間の伝送路の一つであり、線の幅が帯域幅の 広さを表わしており、線の幅が広いほど帯域幅が広ぐ線の幅が狭いほど帯域幅は 狭いことを示している。 IPネットワークでは、経路の途中で様々な伝送路が存在する ため伝送路全体を通じて一様な帯域幅を提供することは出来ない。そこで、伝送路 のボトルネックの帯域幅を測定し、その結果をもとにコンテンツ品質を決定することで 、該当する伝送路でデータ送受信可能な最大のビットレートで高品質なサービスを提 供することが可能となる。
[0063] 図 11 (B)により、ボトルネックリンクの物理帯域幅を測定する方法の一例として、パ ケットペア転送方式及びパケットトレイン転送方式によるプローブパケットを用いた測 定方法を説明する。 自端末 29から 2つの同サイズ Sのパケットを密接させて送信し、 これがボトルネックリンクで同時にキューイングされると ΔΤく SZB2となる。パケット は、その間隔を保って通信相手端末 30に到着するため ΔΤ^ =SZB2となる。この 式から求められる B2が、伝送路におけるボトルネック物理帯域幅となる。
[0064] 次に、図 12に RTT遅延差を測定する方法の一例を示す。図 12において、自端末
29は NIC1〜3の 3つの NICを備え、通信相手端末 30は NIC4を備えており、それぞ れ IPネットワークに接続されているとする。自端末 29から通信相手端末 30、さらに自 端末 29パケットを送信することで RTTを測定することが出来るので、 NIC1〜NIC4 〜NIC1の RTTを RTT1、 ^1。1〜^1。4〜^[。2の1^11¾1^^2、 NIC1〜NIC4 〜NIC3の RTTを RTT3、 NIC1→NIC4の片方向の遅延時間を ΔΤ、 NIC4→NIC 1の片方向の遅延時間を ΔΤ1、 NIC4→NIC2の片方向の遅延時間を ΔΤ2、 NIC4 →NIC3の片方向の遅延時間を ΔΤ3とすると、
ΔΤ1 = RTT1 - ΔΤ
ΔΤ2= RTT2- ΔΤ
ΔΤ3= RTT3- ΔΤ
となる。
[0065] 上記の式より、 ΔΤ1、 ΔΤ2、 ΔΤ3はそれぞれ RTT1、 RTT2、 RTT3から ΔΤを減 算することで求められるので、 RTT1、 RTT2、 RTT3を比較することは、すなわち、 通信相手端末 29から自端末 30への片方向の相対的な遅延差を比較することと同義 として捉えることができる。以上のことから、 RTT1、 RTT2、 RTT3をそれぞれ NIC4 →NIC1、 NIC4→NIC2、 NIC4→NIC3の片方向の遅延差として使用することが可 能となる。
[0066] 図 13は、可用帯域幅について説明する図で、図 11 (A)と同様に自端末 29と通信 相手端末 30間の伝送路の一つであり、線の幅が帯域幅の広さを表わしており、線の 幅が広いほど帯域幅が広ぐ線の幅が狭いほど帯域幅は狭いことを示している。また 、ノ、ツチング部分は、その伝送路に既に送受信されているパケットが各リンクの帯域 を占有して!/、る(リンク毎にクロストラフィックが存在する)ことを示して!/、る。
[0067] この場合にも、上述したボトルネック物理帯域幅の測定と同じように、プローブパケ ットの転送にパケットトレイン方式を用いることで送受信端末間の伝送路上のリンクの 可用帯域幅を測定することができる。ここでは、各プローブパケット間の片道転送遅 延の増加傾向を利用して、前記片道転送遅延の増加傾向は、プローブパケットの送 信レートが可用帯域幅を上回るときに観測されるため、この性質を利用し、プローブ パケットの送信レートを変更しながら繰り返し計測を行うことによって、可用帯域幅を
求めることが可能となる。パケットロス率については、上記測定に用いたプローブパケ ットを用いることで、「パケットロス率 =パケットロス数 (受信に失敗したパケット数) Z送 信したパケット数」力 求められる。
[0068] 上記の測定は、伝送路情報テーブル 23に登録されて 、る伝送路リスト (自端末 29 と通信相手端末 30の間に存在する全ての伝送路)に対して実施される。測定完了後 、伝送路状態管理部 25は、上に述べられた測定方法で取得された伝送路情報を伝 送路情報テーブル 23に書き込む(S406、 S407)。伝送路選択部 21は、前記の取 得された伝送路情報テーブル 23とアプリケーション優先基準テーブル 17から伝送路 を選択する(S408、 S409) o
[0069] 図 14A,図 14Bは、伝送路情報テーブル 23とアプリケーション優先基準テーブル 1 7からアプリケーションの要求に適した伝送路を選択する処理手順の例を示すフロー チャートである。先ず、図 14A示すように、アプリケーション優先基準テーブル 17に、 優先 NICの項目が指定されているかどうか確認する(S01)。優先 NICが指定されて いる場合には(S01YES)、伝送路情報テーブル 23の伝送路情報を参照して、指定 された優先 NICがテーブル上に存在し使用可能かを確認し (S02)、使用可能である 場合は前記の優先 NICを選択する(S02YES)。
[0070] アプリケーション優先基準テーブル 17に、優先 NICの項目が指定されていなかつ た場合(S01NO)力、もしくは優先 NICが使用可能でな力つた場合(S02NO)は、ァ プリケーシヨン優先基準テーブル 17に、料金優先の項目が指定されているかどうか 確認する(S03)。本実施例では、料金設定の項目として無料もしくは定額制、従量 課金制のどちらかが設定されるものとする。料金優先として無料 Z定額制が指定され ている場合は(S03YES)、ネットワークインタフェース情報テーブル 24と伝送路情報 テーブル 23の両方を参照して、無料 Z定額制の伝送路を抽出する(S04)。
[0071] さらに、アプリケーション優先基準テーブル 17に帯域優先が設定されている場合は
(S05YES)、前記の抽出された伝送路の中から最も帯域幅の大きい伝送路を選択 する(S06)。そして、帯域優先の項目が設定されて!、なかった場合は(S05NO)、 遅延優先の項目が設定されて ヽるカゝ確認し、設定されて ヽる場合には(S07YES)、 前記抽出された伝送路の中から最も遅延量の小さい伝送路を選択する(S08)。さら
に、遅延優先の項目も設定されていない場合には(S07NO)、前記抽出された伝送 路が要求帯域を満たすか、要求遅延を満たすかを確認する。どちらの条件も満たす 伝送路が存在する場合には(S09YES、 S10YES)、その中カゝら料金が安く最も帯 域幅の大き 、伝送路を選択する(S 11)。
[0072] 前記抽出された伝送路が要求帯域と要求遅延の 、ずれかを満たせな!/、場合は (S 09NO、 S10NO)、図 14Bのフローに移って、従量課金制の伝送路に対して、上述 した処理手順と同様な処理を行い、伝送路を選択する(S12〜S22)。またアプリケ ーシヨン優先基準テーブル 17に料金優先が設定されていない場合にも (S03NO)、 同様な処理手順を行い、伝送路を選択する(S12〜S22)。
[0073] ただし、アプリケーション優先基準テーブル 17に帯域優先、および遅延優先のどち らも設定されておらず (S12NO、 S15NO)、さらに要求帯域も満たす伝送路が存在 しない場合には(S19NO)、ユーザ設定部 12に要求帯域幅を満たす伝送路が存在 しないことを通知し(S21)、ユーザに対してサービスを提供できないことを通知するこ とになる。また、要求帯域を満たせても(S19YES)、要求遅延を満たせな力つた場 合には(S20NO)、ユーザ設定部 12に要求遅延を満たす伝送路が存在しないことを 通知し (S22)、ユーザに対してサービスを提供できないことを通知することとなる。な お、要求遅延を満たせる場合には(S20YES)、図 14Aのフローに戻って、料金が安 く最も帯域幅の大き ヽ伝送路を選択する(S 11)。
[0074] なお、伝送路については上り Z下りが存在するため、本実施例では各々(自端末及 び通信相手端末)が下りの伝送路に対して選択を行うものとする。映像ストリーミング や音声ストリーミング等のサーバ'クライアント型の片方向通信の場合については、ク ライアント側で伝送路を選択することとする。本実施例に限らず、各々が下りではなく 上りの伝送路を選択しても、一方の端末が上り Z下りのどちらの伝送路も選択するよ うに処理を行ってもよい。
[0075] ここで、図 15を用いて、上り Z下りで異なる伝送路が選択される場合の一例を説明 する。自端末 29は、 FOMAと PHSの 2つの NICを備え、通信相手端末 30は無線 L AN (IEEE802. l ib)の NICのみを備えており、各々の NICを経由して IPネットヮー クに接続可能であるとする。本実施例では FOMAは従量課金制の下り 384kbps、
上り 64kbpsとし、 PHSは定額制の上り Z下り 64kbps、無線 LANについては定額制 で上り/下り 11Mbpsとする。この場合、各々の NICのネットワークインタフェース情 報テーブル 24及び伝送路情報テーブル 23としては、それぞれ図 16 (A)、図 16 (B) のようになる。
[0076] また、アプリケーション優先基準として優先 NICなし、帯域優先あり、料金に関して は従量課金制が設定されているとすると、アプリケーション優先基準テーブル 17は、 図 17のようになる。図 16 (B)で示されるように、本実施例では自端末 29と通信相手 端末 30の間に存在する伝送路は 4つとなる。上述した伝送路を選択するフローチヤ ート(図 14A)にしたがって伝送路を選択すると、自端末 29から通信相手端末 30へ の伝送路については、優先 NICが指定されていない(S01NO)、コスト:無料 Z定額 制が指定されていない(S03NO)、そして、図 14Bのフローに移る。
[0077] 図 14Bのフローにおいて、帯域優先が指定されており (S12YES)、伝送路 1と伝 送路 2の帯域幅は同じであり、同じ帯域の伝送路が存在するため(S13YES)、最も 料金が安い伝送路として「伝送路 2」が選択される(S 17)。同様にして、通信相手端 末 29から自端末 30への伝送路は伝送路についても、図 14Aから図 14Bのフローで 、優先 NICが指定されていない (S01NO)、コスト:無料 Z定額制が指定されていな い(S03NO)、帯域優先が指定されており(S12YES)、伝送路 4に比べて伝送路 3 の帯域幅の方が大き!、ので (S13NO)、最も帯域幅の大き!/、伝送路として「伝送路 3 」が選択される(S 14)。
[0078] なお、帯域優先が指定されておらず (S12NO)、遅延優先が設定されていると (S1 5YES)、同じ遅延の伝送路が存在する場合には(S16YES)、最も料金の安い伝送 路が選択される(S17)。同じ遅延の伝送路が存在しない場合には(S16NO)、最も 遅延量の小さい伝送路を選択する(S18)。
[0079] 上述したように、アプリケーションの優先基準と伝送路状態に応じて上り Z下りの伝 送路が異なる NICを選択することで、アプリケーション及びユーザの嗜好に合わせて 伝送路を使い分けることが可能となる。また、伝送路選択部 21では 1つの伝送路を選 択するのではなぐ伝送路に対して相対的な優先順位 (各項目に対して重み付けを 行い、その重み付けをもとに各伝送路に対してポイントを計算し、ポイントの高いもの
力も優先順位を付けて 、く等)をもたせて通信相手に前記優先順位を通知して、通 信相手に伝送路を決定させてもょ ヽ。
[0080] 図 3, 4に戻って、伝送路が選択されると、伝送路選択部 21は伝送路情報テーブル 23を参照して、選択された伝送路の伝送路情報をアプリケーション部 11に通知する (S421、 S422)。本実施例では、伝送路状態としてアプリケーションに割当て可能な 帯域幅 (ボトルネック物理帯域幅)をアプリケーション部 11に通知する。帯域幅は、ァ プリケーシヨンのコンテンツの品質を決定する上で大きな要因を占める力 対象となる コンテンツによって、伝送路の遅延や、可用帯域幅、パケットロス率等の情報を必要 とする可能性も考えられるので、必要に応じてそれらの 、ずれかの情報を併せて通 知してちょい。
[0081] コンテンツ制御部 13は、通知された伝送路情報をもとに品質情報テーブル 18を参 照して通信でのコンテンツ品質を決定する(S412、 S413)。通信制御部 14は、上述 したようにコンテンツ制御部 13により決定されたコンテンツ品質に従った映像 '音声 の種類や利用パラメータを決める情報を通信相手と交換した後に、データの送受信 を開始し (S423)、同時に IP制御部 22は伝送路選択部 21により選択された伝送路 に切替を行う(S410、 S411)。
[0082] 以上のように、通信端末 10が無線環境を通して映像や音声などのコミュニケーショ ンを利用したアプリケーションによりデータ通信を行う際に、通信端末間の伝送路情 報をもとにアプリケーションの優先基準やユーザの嗜好に合わせて伝送路を選択す ることで、通信端末の存在する場所の無線環境やネットワーク情報に合わせた品質 のサービスを提供することが可能となる。なお、伝送路としては無線だけでなくイーサ ネット(登録商標)に代表される有線 LANでの接続など、 IPネットワークに接続可能 な媒体であってもよい。
[0083] 次に、通信端末 10が映像や音声などのコミュニケーションを利用したアプリケーショ ン等によるデータ通信を行っている際に、通信端末を取り囲む伝送路の通信状態が 変化した場合の自端末 29と通信相手端末 30の各部の動作の例を、図 5 (図 3を参照 )により説明する。
[0084] ユーザは、無線の利点を生力して自由に移動が可能である。ここで、移動中などに
おいて、ネットワークインタフェース管理部 26が、例えば、今まで使用不可能だった N IC (リンク状態フラグが「0」)の無線の電波強度が強まり、 Level2力 Level4に変化 したことを検知し、閾値力 evel3に設定されていたとすると、使用不可能だったネット ワークインタフェースが使用可能となる。 NICの状態が変化したことを伝送路管理部 2 0に通知し(S517)、ネットワークインタフェース情報テーブル 24の該当箇所に通知 された値を書き込む (リンク状態フラグを「0」から「1」に書き換える)(S501)。
[0085] 伝送路管理部 20は、該当する新規に使用可能となったネットワークインタフェース の情報を通信相手端末 30に通知する(S518)。ここで通知されるネットワークインタ フェースの情報の一例を図 18 (A)に示す。ここでは、通信開始時の実施例の場合で (自端末の使用可能な NICが 3つ (NIC1〜3)、通信相手端末の使用可能な NICが 2つ(NIC4〜5) )、 自端末 29の NIC6が使用可能となった場合において、追加され た NIC名である NIC6と対応する IPアドレスを送信して!/、る。
[0086] 追加されたネットワークインタフェースが複数存在する場合には、 NIC名と対応する IPアドレスのリストが送信される。ここで、 IPアドレスについては IPv4アドレスであって も IPv6アドレスであってもよい。また、追加されたネットワークインタフェースだけでな ぐ通信可能なネットワークインタフェースの全てにリストを送信してもよい。通信相手 端末 30では受信したネットワークインタフェースの情報と自分の端末内のネットワーク インタフェース情報テーブル 24をもとに自端末 29〜通信相手端末 30間に追加され た伝送路リストを作成する。
[0087] 送信されたネットワークインタフェースの情報が通信可能な全てのネットワークインタ フェースリストの場合には、自端末 29〜通信相手端末 30間に存在する伝送路リスト が作成される。追加された伝送路のリストの一例を図 18 (B)に示す。作成された伝送 路のリストは通信相手端末 30から自端末 29に通知され各々の伝送路情報テーブル 23に登録され(S503、 S504)、そして各々の伝送路管理部 20に通知される(S519 、 S520)。
[0088] 伝送路管理部 20は、通知された情報をもとに追加された伝送路について伝送路状 態の測定を行う(S521)。各々の項目の説明と測定方法については、通信開始時の 実施例で述べた方法と同じ方法を用いることとする。こうして得られた伝送路情報とァ
プリケーシヨン優先基準から、図 14A,図 14Bのフローチャートにより伝送路が決定さ れる(S507、 S508) o決定された伝送路が現在使用している伝送路と異なる場合に は(S509YES、 S510YES)、伝送路選択部 21は伝送路情報テーブル 23を参照し て、選択された伝送路の伝送路情報をアプリケーション部 11に通知する(S522、 S5 23)。
[0089] 本実施例では、通信開始時の実施例と同様に伝送路状態としてアプリケーションに 割当て可能な帯域幅をアプリケーション部 11に通知する。コンテンッ制御部 13は、 通知された伝送路情報をもとに品質情報テーブル 18を参照して通信でのコンテンツ 品質を決定する。コンテンツの切替えが必要だと判断した場合には(S513YES、 S5 14YES)、通信制御部 14は、前記決定されたコンテンツ品質に従った映像 '音声の 種類や利用パラメータを決める情報を通信相手と交換した後に (S524)、切替え後 のコンテンツ品質にてデータの送受信を開始し(S515、 S516)、同時に IP制御部 2 2は伝送路選択部 21により選択された伝送路に切替を行う(S511、 S512)。
[0090] なお、選択された伝送路が現在使用している伝送路と一致する場合には何も行わ ない。また、選択された伝送路が現在使用している伝送路と異なり、コンテンツ制御 部 13によりコンテンツを切替える必要がないと判断された場合には(S513NO、 S51 4NO)、伝送路の切替のみを行う(S511、 S512)。
[0091] 上記実施例では、無線の電波強度の変化の例を挙げたが、携帯や PHS等のダイ ャルアップ接続が確立されて ヽな ヽ状態から確立されて!ヽる状態に変化した場合 (リ ンク状態が「OFF」から「ON」に変化)や、新しくネットワークインタフェースが追加さ れ、そのネットワークインタフェースがリンク状態「ON」もしくは、リンク状態フラグが「1 」である場合でもよい。
[0092] 以上のように、通信端末 10が無線環境を通して映像や音声などのコミュニケーショ ンを利用したアプリケーションによりデータ通信を行っている最中に、無線環境の変 化をきつかけに、新しくネットワークインタフェースが使用可能となった場合において、 通信端末間の伝送路情報とアプリケーションの優先基準やユーザの嗜好に合わせて 伝送路を再度選択し、上記伝送路に基づいた情報をアプリケーションに通知すること で、通信端末の存在する場所の無線環境やネットワーク状況に合わせた品質のサー
ビスを提供することが可能となる。なお、伝送路としては無線だけでなくイーサネット( 登録商標)に代表される有線 LANでの接続など、 IPネットワークに接続可能な媒体 であればよい。
[0093] 次に、通信端末 10が映像や音声などのコミュニケーションを利用したアプリケーショ ン等によるデータ通信を行っている際に、通信端末を取り囲む伝送路の通信状態が 変化した場合の自端末 29と通信相手端末 30の各部の動作の別の例を、同じく図 5 ( 図 3を参照)を用いて説明する。
[0094] ユーザは、無線の利点を生力して自由に移動が可能である。ここで、移動中などに おいて、ネットワークインタフェース管理部 26力 例えば、現在通信中のネットワーク インタフェース(リンク状態フラグ「1」)の無線の電波強度が弱まり、 Level4力も Level 2に変化し、閾値力Level3に設定されていたとすると、使用可能だったネットワークィ ンタフェースが使用不可能となる。ネットワークインタフェースの状態が変化したことを 伝送路管理部 20に通知し (S517)、ネットワークインタフェース情報テーブル 24の該 当箇所に通知された値を書き込む (リンク状態フラグを「1」から「0」に書き換える) (S 501)。
[0095] 伝送路管理部 20は、該当する使用不可能となったネットワークインタフェースの情 報(例えば、ネットワークインタフェース名)を通信相手に通知し(S518)、同時に伝 送路情報テーブル 23から該当する伝送路の情報を削除する(S503)。通信相手端 末 30でも同様に、通知されたネットワークインタフェースの情報をもとに通信相手端 末 30で保持している伝送路情報テーブル 23から該当する伝送路の情報を削除する (S504)。
[0096] 伝送路管理部 20は、更新された伝送路情報とアプリケーション優先基準から、図 1 4A,図 14Bのフローチャートに従って伝送路を決定する(S507、 S508)。ここで、伝 送路状態管理部 25は、更新された伝送路情報テーブル 23をもとに (上記状態が変 化したネットワークインタフェースに対応する伝送路を削除した後の伝送路に対して) 再度伝送路状態の測定を実施してもよい(S519〜S521、 S505、 S506)。新しく使 用する伝送路が決定されると、伝送路選択部 21は伝送路情報テーブル 23を参照し て、選択された伝送路の伝送路情報をアプリケーション部 11に通知する(S522、 S5
23)。
[0097] 本実施例では、通信開始時の実施例と同様に伝送路状態としてアプリケーションに 割当て可能な帯域幅をアプリケーション部 11に通知する。コンテンッ制御部 13は、 通知された伝送路情報から品質情報テーブル 18を参照して通信でのコンテンツ品 質を決定し、コンテンツの切替えが必要だと判断した場合には(S513YES、 S514Y ES)、前記コンテンツ制御部 13にて決定されたコンテンツ品質にしたがって、映像' 音声の種類や利用パラメータを決める情報を通信相手と交換後 (S524)、データの 送受信を開始し、同時に IP制御部 22にて伝送路選択部 21により選択された伝送路 に切替を行う(S511、 S512)。また、コンテンツ制御部 13によりコンテンツを切替える 必要がないと判断された場合には(S513NO、 S514NO)、伝送路の切替のみを行 う(S511、 S512)。
[0098] 本実施例では、現在使用中のネットワークインタフェースの無線の電波強度が弱ま つた場合の制御について述べた力 現在使用しておらず、且つ現在使用可能なネッ トワークインタフェースの無線の電波強度が弱まった場合についても、該当する使用 不可能となったネットワークインタフェースの情報を通信相手端末 30に通知するよう にしてもよ!ヽ。対応する伝送路情報テーブル 23の情報を自端末 29と通信相手端末 30で各々削除するという制御手順については同じ処理を行い、この場合では、伝送 路の選択を行わな 、と 、う点のみ異なる。
[0099] 上記実施例では、無線の電波強度の変化の例を挙げたが、携帯や PHS等のダイ ャルアップ接続が確立されている状態力 確立されてない状態に変化した場合 (リン ク状態が「ON」から「OFF」に変化)や、ネットワークインタフェースが削除 (通信端末 から取り外され)された場合でも、あるネットワークインタフェースのリンク状態フラグが 「1」から「0」に変化した場合でもよい。
[0100] 以上のように、通信端末 10が無線環境を通して映像や音声などのコミュニケーショ ンを利用したアプリケーションによりデータ通信を行っている最中に、無線環境の状 態の変化をきつかけに、現在使用中の伝送路の状態が変化した場合でも、通信端末 間の伝送路情報とアプリケーションの優先基準やユーザの嗜好にあわせて伝送路を 再選択することができる。上記伝送路に基づいた情報をアプリケーションに通知する
ことで、通信端末 10の存在する場所の無線環境やネットワーク状況に合わせた品質 のサービスを提供することが可能となる。なお、伝送路としては無線だけでなくイーサ ネット(登録商標)に代表される有線 LANでの接続など、 IPネットワークに接続可能 な媒体であればよい。
[0101] 次に、通信端末 10が映像や音声などのコミュニケーションを利用したアプリケーショ ン等によるデータ通信を行っている際に、通信端末を取り囲む伝送路の通信状態が 変化した場合の自端末 29と通信相手端末 30の各部の動作のその他の例を、同じ図 5 (図 3を参照)を用いて説明する。
[0102] ユーザは、無線の利点を生力して自由に移動が可能である。ここで、移動中などに おいて、ネットワークインタフェース管理部 26力 例えば、現在通信中のネットワーク インタフェースの無線通信の物理リンク速度の変化(IEEE802. 1 lbにおける物理 伝送速度の変化 11Mbpsから 5. 5Mbpsや、 FOMAにおけるベアラの伝送速度の 変化 384kbpsから 64kbps等)を検知したとする。 NICの状態が変化したことを伝送 路管理部 20に通知し (S517)、ネットワークインタフェース情報テーブル 24の該当箇 所に通知された値(伝送速度 11Mbps力ら 5. 5Mbpsある!/、 ίま、 384kbps力ら 64kb ps等)を書き込む (S501)。
[0103] 伝送路管理部 20は、該当する通信状態の変化したネットワークインタフェースの情 報を通信相手端末 30に通知する(S518)。ここで、通知されるネットワークインタフエ ース情報の一例を図 18 (C)に示す。ここでは、通信開始時の実施例の場合で NIC1 力 EEE802. l ibのネットワークインタフェースであり、自端末 29の NIC1の伝送速 度が 11Mbpsから 5. 5Mbpsに変化したというネットワークインタフェース情報テープ ル 24の更新部分の情報のみを送信している(S518)。通信状態の変化したネットヮ 一クインタフエースが複数存在する場合には、 NIC名と対応するネットワークインタフ エース情報テーブル 24の更新部分の情報のリストが送信される。また、更新された部 分だけでなぐ通信可能なネットワークインタフェースの全てのリストを送信してもよ!/ヽ
[0104] 通信相手端末 30では、受信したネットワークインタフェースの情報をもとに自分の 端末内のネットワークインタフェース情報テーブル 24を更新し、伝送路管理部 20は、
該当する伝送路の伝送路状態を測定する(S521)。ここでは、更新されたネットヮー クインタフ ースに対応する伝送路の伝送路状態のみを再度測定することとしたが、 全ての伝送路に対して再度伝送路状態を測定しなおしてもよ 、。各々の項目の説明 と測定方法にっ 、ては、通信開始時の実施例で述べた方法と同じ方法を用いること とする。こうして得られた伝送路情報とアプリケーション優先基準から、図 14A,図 14 Bのフローチャートにより伝送路が決定される(S507、 S508)。
[0105] 決定された伝送路が現在使用している伝送路と異なる場合には(S509YES、 S51 OYES)、伝送路選択部 21は伝送路情報テーブル 23を参照して、選択された伝送 路の伝送路情報をアプリケーション部 11に通知する(S522、 S523)。本実施例では 、通信開始時の実施例と同様に伝送路状態としてアプリケーションに割当て可能な 帯域幅をアプリケーション部 11に通知する。
[0106] コンテンツ制御部 13は、通知された伝送路情報をもとに品質情報テーブル 18を参 照して通信でのコンテンツ品質を決定する。コンテンツの切替えが必要だと判断した 場合には(S513YES、 S514YES)、通信制御部 14は、前記の決定されたコンテン ッ品質に従った映像 '音声の種類や利用パラメータを決める情報を通信相手と交換 した後に(S524)、切替え後のコンテンツ品質にてデータの送受信を開始する(S51 5、 S516) 0同時に IP制御部 22は、伝送路選択部 21により選択された伝送路に切 替を行う(S511、 S512) 0なお、選択された伝送路が現在使用している伝送路と一 致する場合には何も行わない。また、選択された伝送路が現在使用している伝送路 と異なり、コンテンツ制御部 13によりコンテンツを切替える必要がないと判断された場 合に ίま(S513NO、 S514NO)、伝送路の切替えのみを行う(S511、 S512)。
[0107] なお、本実施例では、ネットワークインタフェースの無線通信の物理リンク速度が変 化した場合について述べたが、無線の変調方式が変更されたことを検知した場合 (I EEE802. l ibにおける変調方式が QPSKから BPSKに変ィ匕)についても、本実施 例で述べた処理手順に従って制御を行うことで通信環境に応じた品質のサービスを 提供することが可能である。
[0108] 次に、通信端末が映像や音声などのコミュニケーションを利用したアプリケーション 等によるデータ通信を行っている際に、アプリケーションプログラム上でデータ転送品
質が変化した場合の自端末 29と通信相手端末 30の各部の動作の例を、図 6 (図 3を 参照)を用いて説明する。
[0109] 通信開始時は、上述したように使用可能な伝送路力 アプリケーションプログラムの 優先基準に従った伝送路が選択され、伝送路に適応したコンテンツ品質でデータ通 信が開始される。データ通信開始後、アプリケーション部 11では転送品質測定部 16 にて常に転送品質の監視を行う。取得されたデータ転送品質を伝送路品質テープ ル 28と比較して、転送品質の状態変化が検出されると伝送路管理部 20に伝送路切 替要求(S601)を通知する。
[0110] ここで、伝送路品質テーブル 28の一例を図 19 (A)に示す。伝送路品質テーブル 2 8の各項目について、伝送路の有効帯域幅、転送データの遅延量 (RTT)、パケット口 ス率については、伝送路管理部 20で選択された現在通信中の伝送路の次に優先度 の高 、伝送路に対応する伝送路情報テーブル 23の各項目の値が登録されて ヽる。 本実施例で、再送パケット数については、サービス提供者により予め設定されている ものとする。なお、この値に関しては、ユーザ設定部 12からユーザにより設定されたも のでもよい。
[0111] 以下に、各々の項目の説明と転送品質測定部 16での測定方法の例を挙げる。先 ず、帯域幅については、一定時間の間に受信したパケットのデータサイズから実効帯 域幅を取得する。転送品質測定部 16は、パケットのシーケンス番号から任意の一定 時間に受信した最初のパケットと最後のパケットを区別することが可能なので、時間 T 1から時間 T2の間に受信したパケットのデータサイズを Sとすると有効帯域幅 BWは 以下の式から求められる。
BW=S X 8 X 1024/ (T2—T1)
パケットロス率にっ 、ては、受信端末側にてデータパケットの再送制御を行った結 果、受信端末側で転送データの上記シーケンス番号を確認することで、前述したよう に「パケットロス率 =パケットロス数 Z送信したパケット数」から算出することが出来る。
[0112] 同様にして、上記シーケンス番号を確認することでデータの再送制御を行うことが 可能である。本実施例では、再送制御方式として ARQ (Automatic Repeat Req uest)で規定される再送制御を使用することとする。図 20は、再送制御について説明
する図である。データ通信中の各データパケットに対して割り振られたシーケンス番 号を、受信端末側(通信相手端末 30)で確認し、転送データの上記シーケンス番号 の不連続を検出した場合に、送信端末側 (自端末 29)へ該当パケットの再送要求を 送信し、その再送パケット数を算出する。連続してパケットロスが発生している場合は 、 1回の再送要求で複数パケットを指定する。
[0113] さらに、再送要求の送信時間と再送パケットの受信時間のトータルは、ほぼ RTTと 等しい値になるため、再送要求の間隔は RTT遅延差より大きい値に設定される。以 上のことから再送要求を何回送信出来るかは、 RTT遅延差とジッタバッファによって 決定され、ネットワーク遅延のジッタが少ない環境では、「再送可能回数 =ジッタバッ ファ ÷RTT」となる。ジッタノッファの大きさについては、受信端末の能力によって変 わってくるので、本実施例では再送パケット数の変化量を伝送路品質の比較項目と して使用する。
[0114] 次に、片方向遅延量について、図 21をもとに以下に述べる。片方向遅延量は、デ ータ通信中の各データパケットに対して、送信端末側での送信時刻が「Tk」で、受信 端末側での受信時刻が「Tk' 」で取得した場合に、「片方向遅延量 =受信時刻 Tk ' —送信時刻 Tk」で求められる。ただし、自端末 (送信端末側)と通信相手端末 (受 信端末側)で数 10ms以内の誤差で時刻を同期させることは困難なので、本実施例 では、通信相手端末 30での受信時刻とパケットの送信タイムスタンプの履歴の最小 値 (片方向遅延量の最小値)を遅延 0とみなすことで、相対的な片側遅延量を算出す る。図 21において、現在、自端末 29→通信相手端末 30の伝送路が NIC1→NIC4 を使用しているとすると、 NIC1→NIC4の End— to— Endの相対的な片側遅延量の 変化を検出することが出来る。
[0115] 上記のデータ転送品質の変化については、データ通信中のデータを使用して測定 された値をもとに検出され、帯域幅、 RTT、パケットロス率の項目については、定期 的に伝送路品質テーブル 28に登録されて 、る値と比較を行う。通信制御部 14にお いて、登録されている値を下回る、すなわち閾値を超えた場合にデータ転送品質の 状態が変化したと検知される。片方向遅延量及び再送パケット数については、それ ぞれの値が任意の割合を超えた場合にデータ転送品質が変化したと検知される。
[0116] 以上のように伝送路のデータ転送品質の変化が検知されると、伝送路管理部 20に 伝送路切替要求 (S601)が通知される。伝送路管理部 20は、現在使用中の伝送路 に割り当てられている伝送路 No.に対応する転送品質劣化フラグを、伝送路情報テ 一ブル 23に書き込み(S602)、通信相手端末 30に対して伝送路切替要求(S604) を通知する。伝送路切替要求の一例を図 19 (B)に示す。通信相手端末側でも同様 に伝送路管理部 20が、通知された現在使用中の伝送路に割り当てられている伝送 路 No.に対応する転送品質劣化フラグを伝送路情報テーブル 23に書き込む。
[0117] ここで、伝送路切替要求の測定要求が設定されていな力つた場合は(S603NO)、 コンテンツ制御部 13は伝送路品質テーブル 28を参照してコンテンツ品質を決定す る。コンテンツの切替えが必要だと判断した場合には(S615YES)、情報伝送部 15 は、前記決定されたコンテンツ品質に従った映像 ·音声の種類や利用パラメータを決 める情報を通信相手と交換した後に(S616, S617)、切替後のコンテンツ品質にて データの送受信を開始し (S618)、同時に IP制御部 22は伝送路切替要求の次候補 伝送路に切替えを行う(S620、 S621)。
なお、コンテンツ制御部 13により、コンテンツを切替える必要がないと判断された場 合には(S615NO)、伝送路の切替えのみを行う。
[0118] 伝送路切替要求の測定要求フラグが設定されて!、る場合では(S603YES)、伝送 路管理部 20は、通信相手端末→自端末方向の対象となる伝送路に対して伝送路状 態の測定を行う(S606、 S608)。各々の項目の説明と測定方法については、通信開 始時の実施例で述べた方法と同じ方法を用いることとする。この時、転送品質劣化フ ラグが ONになっている伝送路 No.については測定を実施しなくてもよい。こうして得 られた伝送路情報とアプリケーション優先基準から図 14A、図 14Bのフローチャート により伝送路が決定される(S611、 S612)。伝送路選択部 21は伝送路情報テープ ル 23を参照して、選択された伝送路の伝送路情報をアプリケーション部 11に通知す る(S613)。
[0119] 本実施例では、通信開始時の実施例と同様に伝送路状態としてアプリケーションに 割当て可能な帯域幅をアプリケーション部 11に通知する。通信制御部 14では、通知 された伝送路情報と転送品質測定部 16で測定された値とを比較する。伝送路を切
替える必要があると判断した場合には(S614YES)、コンテンツ制御部 13において 通知された伝送路情報をもとに品質情報テーブル 18を参照してコンテンツ品質を決 定する。
[0120] ここで、コンテンツの切替えが必要だと判断した場合には(S615YES)、情報伝送 部 15は前記決定されたコンテンツ品質に従った映像 '音声の種類や利用パラメータ を決める情報を通信相手と交換した後に(S618)、切替後のコンテンツ品質にてデ ータの送受信を開始し、同時に通信制御部 14は選択された伝送路に切替えるように 伝送路切替通知を伝送路管理部 20に通知し (S619)、 IP制御部 22は通知された伝 送路に切替を行う(S620、 S621)。
[0121] なお、通知された伝送路情報と転送品質測定部 16で測定された値を比較した結果 力 伝送路を切替える必要がないと判断された場合 (S614NO)には何も行わない。 上記結果が伝送路を切替える必要があると判断され (S614YES)、コンテンツ制御 部 13によりコンテンツを切替える必要がないと判断された場合には(S615NO)、伝 送路の切替のみを行う(S620、 S621) )。ただし、ユーザの要求により伝送路を切替 えない設定にしてもよい。
[0122] 次に、通信端末が映像や音声などのコミュニケーションを利用したアプリケーション 等によるデータ通信を行っている際に、アプリケーションプログラム上でデータ転送品 質が変化した場合に、伝送路の切替えの判断をユーザに促す場合の自端末 29と通 信相手端末 30の各部の動作の他の例を、図 6 (図 3参照)及び図 22を用いて説明す る。
[0123] 上述したように、通信開始時は使用可能な伝送路力 アプリケーションプログラムの 優先基準に従った伝送路が選択され、伝送路に適応したコンテンツ品質でデータ通 信が開始される。データ通信開始後、アプリケーション部 11では転送品質測定部 16 にて常にデータ転送品質の監視を行う。データ転送品質の変化の検出については、 先に述べた実施例の手段を用い、変化が検出されるとユーザ設定部 12を経由して、 データ転送品質情報が画面上に表示される。
[0124] 図 22は、データ転送品質情報を表示し、ユーザに伝送路の切り替えを促す画面の 一例である。ユーザが伝送路切替ボタンを押すと、伝送路管理部 20に伝送路要求
が通知され、上述の実施例のように伝送路の切替え処理が行われる。切替先の伝送 路は、前回決定した優先度の中から現在使用して!/、る伝送路の次に優先度の高 、 伝送路をユーザに提示する。ここで、現在使用している伝送路以外の利用可能な伝 送路に対して再度伝送路情報を取得した結果をもとに、最も優先度が高い伝送路を 決定し選択してもよい。なお、ユーザがキャンセルボタンを押した場合には何も行わ ない。
なお、本実施例では、自端末 29において通信状態が変化した場合の例について 説明をした力 通信相手端末 30において通信状態の変化が生じた場合についても 同様の制御を行うことで、伝送路の選択とアプリケーションの連動と 、つたユーザの 通信状況に応じた品質のサービスを提供することが可能となる。
Claims
[1] 複数の伝送路に接続可能なネットワークインタフェースを備えた通信端末が、複数 の伝送路を利用する無線通信システムであって、
前記複数のネットワークインタフェースのうち通信可能なネットワークインタフェース を検知する手段と、
前記複数のネットワークインタフェースの所定の属性に関するネットワークインタフエ ース情報を取得する手段と、
前記通信可能なネットワークインタフェースと通信相手の通信可能なネットワークィ ンタフェースとの間に存在する伝送路リストを作成する手段と、
前記伝送路リストに対応する伝送路の状態に関する情報を取得する手段と、 前記伝送路の優先度を前記ネットワークインタフェース情報及び伝送路情報のい ずれかに基づいて判断し、伝送路を決定する手段を備え、
データ通信開始後、使用中の伝送路のデータ転送品質の状態変化を検知する手 段と、前記状態変化を検知して伝送路を切替える手段を有することを特徴とする無線 通信システム。
[2] 前記データ転送品質の状態変化の検知手段は、アプリケーションプログラムに備え ることを特徴とする請求項 1に記載の無線通信システム。
[3] 前記データ転送品質の状態変化の検知後、ユーザによって伝送路の切替えを判 断させる手段を有することを特徴とする請求項 2に記載の無線通信システム。
[4] 前記データ転送品質の状態変化は、データ通信中のデータから取得されるデータ 転送品質を、前記決定された伝送路の優先度に従って選択された伝送路の伝送路 情報を閾値として比較することで検知することを特徴とする請求項 1〜3のいずれか 1 項に記載の無線通信システム。
[5] 前記データ転送品質の状態変化は、データ通信中のデータから取得されるデータ 転送品質を予め設定された閾値と比較することで検知することを特徴とする請求項 1
〜3の 、ずれか 1項に記載の無線通信システム。
[6] 切替先として選択される伝送路は、現在使用している伝送路の次に優先度の高い 伝送路であることを特徴とする請求項 4又は 5に記載の無線通信システム。
[7] 切替先として選択される伝送路は、現在使用している伝送路以外の利用可能な伝 送路のうち、再度伝送路情報を取得した結果、最も優先度が高い伝送路として決定 されることを特徴とする請求項 4又は 5に記載の無線通信システム。
[8] 前記比較するデータ転送品質は、片方向遅延量であり、
データ通信中の各データパケットに対して、送信端末側での送信時刻が Tkで、受 信端末側での受信時刻が T で取得した場合に、
「片方向遅延量 =受信時刻 Tk' 送信時刻 Tk」
に基づいて片方向遅延量を求め、片方向遅延量の最小値を遅延ゼロとみなすことで 、相対的な片方向遅延量を算出することを特徴とする請求項 4〜7のいずれか 1項に 記載の無線通信システム。
[9] 前記比較するデータ転送品質は、再送パケット数であり、データ通信中の各データ パケットに対して割り振られたシーケンス番号に対して、受信端末側でシーケンス番 号を確認することで転送データの不連続を検出した場合に、送信端末側へ該当パケ ットの再送要求を送信し、その再送パケット数を算出することを特徴とする請求項 4〜 7の 、ずれか 1項に記載の無線通信システム。
[10] 前記比較するデータ転送品質は、パケットロス率であり、受信端末側にてデータパ ケットの再送制御を行 、、受信端末で受信したパケットのシーケンス番号を確認する ことにより、
「パケットロス率 =パケットロス数 Z送信したパケット数」
力 パケットロス率を算出することを特徴とする請求項 4〜7のいずれか 1項に記載の 無線通信システム。
[11] 前記比較するデータ転送品質は、伝送路の有効帯域幅であり、受信端末側で受信 したデータ通信中のデータに対して、一定時間に受信したデータサイズから算出す ることを特徴とする請求項 4〜7のいずれか 1項に記載の無線通信システム。
[12] 前記ネットワークインタフェース情報には、トランスポート層より下位の層において検 出される通信状況を含むことを特徴とする請求項 3又は 4に記載の無線通信システム
[13] 前記ネットワークインタフェース情報には、ネットワークインタフェース伝送速度を含
むことを特徴とする請求項 12に記載の無線通信システム。
[14] 前記ネットワークインタフェース伝送速度が上り Z下りで異なる場合は、各々別の情 報として取得することを特徴とする請求項 13に記載の無線通信システム。
[15] 前記伝送路情報には、前記複数のネットワークインタフェースが接続されたネットヮ ークと通信相手との間のボトルネック物理帯域幅を含むことを特徴とする請求項 3又 は 4に記載の無線通信システム。
[16] 前記伝送路情報には、前記複数のネットワークインタフェースが接続されたネットヮ ークと通信相手との間の可用帯域幅を含むことを特徴とする請求項 3又は 4に記載の 無線通信システム。
[17] 前記伝送路情報には、前記複数のネットワークインタフェースが接続された伝送路 と通信相手との間の RTT (Round Trip Time)遅延差を含むことを特徴とする請 求項 3又は 4に記載の無線通信システム。
[18] 前記伝送路情報には、前記複数のネットワークインタフェースが接続された伝送路 と通信相手との間の通信コストを含むことを特徴とする請求項 3又は 4に記載の無線 通信システム。
[19] 前記伝送路の優先度の決定は、データ通信を行うアプリケーションプログラム毎に 設定された優先基準に基づいて判断することを特徴とする請求項 3又は 4に記載の 無線通信システム。
[20] 上り Z下りの伝送路特性が異なる非対称通信ネットワークの場合には、前記優先基 準によって上り Z下りで異なる伝送路を選択できることを特徴とする請求項 19に記載 の無線通信システム。
[21] 要求帯域幅が優先基準に使用される場合、前記要求帯域幅はアプリケーションプ ログラム毎に複数設定されていることを特徴とする請求項 19に記載の無線通信シス テム。
[22] データ通信開始後、データ通信中ではないネットワークインタフェースの状態が変 化したことを検知する手段と、
前記複数のネットワークインタフェースの所定の属性に関するネットワークインタフエ ース情報を取得する手段と、
再度、前記通信可能なネットワークインタフェースと通信相手の通信可能なネットヮ 一クインタフエースとの間に存在する伝送路リストを作成する手段と、
新しく作成された前記伝送路リストに対応する伝送路の状態に関する伝送路情報 を取得する手段と、
前記伝送路の優先度を前記ネットワークインタフェース情報及び伝送路情報に関 する情報のいずれかに基づいて通信中の伝送路を含めて判断し、伝送路を決定す る手段と、
前記決定された伝送路が通信中の伝送路と異なる場合には、新たに決定された伝 送路に切替えることを特徴とする請求項 1〜 21のいずれか 1項に記載の無線通信シ ステム。
[23] 使用している伝送路の伝送路状態を監視して任意の閾値と比較することで、伝送 路の優先度を再度判断し、最も優先度の高!、伝送路を決定することを特徴とする請 求項 22に記載の無線通信システム。
[24] 無線の変調方式が変化したことを検知して、伝送路の優先度を再度判断し、最も優 先度の高い伝送路を決定することを特徴とする請求項 22に記載の無線通信システ ム。
[25] 複数の伝送路に接続可能なネットワークインタフェースを備えた通信端末が、複数 の伝送路を利用する無線通信方法であって、
前記複数のネットワークインタフェースのうち通信可能なネットワークインタフェース を検知し、
前記複数のネットワークインタフェースの所定の属性に関するネットワークインタフエ ース情報を取得し、
前記通信可能なネットワークインタフェースと通信相手の通信可能なネットワークィ ンタフェースとの間に存在する伝送路リストを作成し、
前記伝送路リストに対応する伝送路の状態に関する情報を取得し、
前記伝送路の優先度を前記ネットワークインタフェース情報及び伝送路情報のい ずれかに基づ!/、て判断し、伝送路を決定してデータ通信を開始し、
データ通信開始後、使用中の伝送路のデータ転送品質の状態変化を検知し、伝
送路を切替えることを特徴とする無線通信方法。
データ通信開始後、データ通信中ではないネットワークインタフェースの状態が変 化したことを検知し、
前記複数のネットワークインタフェースの所定の属性に関するネットワークインタフエ ース情報を取得し、
再度、前記通信可能なネットワークインタフェースと通信相手の通信可能なネットヮ 一クインタフエースとの間に存在する伝送路リストを作成し、
新しく作成された前記伝送路リストに対応する伝送路の状態に関する伝送路情報 を取得し、
前記伝送路の優先度を前記ネットワークインタフェース情報及び伝送路情報に関 する情報のいずれかに基づいて通信中の伝送路を含めて判断し、伝送路を決定し、 前記決定された伝送路が通信中の伝送路と異なる場合には、新たに決定された伝 送路に切替えることを特徴とする請求項 25に記載の無線通信方法。
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