JP4529462B2

JP4529462B2 - 通信端末、通信端末用プログラム及び通信インタフェース切替方法

Info

Publication number: JP4529462B2
Application number: JP2004031881A
Authority: JP
Inventors: 貴之蕨野; 研次齊藤; 敬三杉山
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2004-02-09
Filing date: 2004-02-09
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2024-02-09
Also published as: JP2005223811A

Description

本発明は、通信中にシームレスに使用する通信インタフェースを切替える通信端末、通信端末用プログラム及び切替方法に関する。

近年のネットワーク関連技術の進展により、ネットワークにアクセスする為の端末及び手段は多種多様なものとなっている。ノートPCやPDA(Personal Digital Assistant)のように可搬性のある端末及び各種無線LANシステム等の普及により、通信途中であっても、アクセス手段をシームレスに切替えることができる通信端末に対する要求が高まってきている。

アクセス手段の切替えを提供する従来技術として、Mobile IP方式がある（例えば、非特許文献１参照。）。Mobile IP方式は、固定的なIPアドレスを有するHA(Home Agent)を配置し、ユーザ端末あての通信パケットをHA経由とすることで、ユーザ端末のIPアドレスの変更を外部からは秘匿し、通信の継続性を保証する技術である。

しかし、Mobile IP方式には、通信パケットがHAを経由することで冗長な経路となる三角経路の問題があり、また、HAを配置することが必須であるため、容易に実施できない問題点があった。

また、通信端末とサーバのセッションを一意に識別するための、識別子を導入し、切替え時に、前記識別子を用いて再接続することで、アプリケーションレベルでは再接続を意識することなく、シームレスに通信を継続させる方式がある。（例えば、非特許文献２参照。）（例えば、非特許文献３参照。）。

セッション識別子を用いる方式は、サーバ‐クライアント間でのエンド‐エンドでの移動性を保障するものであり、Mobile IP方式で生じる三角経路等の問題点は解決される。しかしながら、ネットワーク上のサーバに機能追加が必要であり、容易に実施できない問題点があった。

"IP Mobility Support for IPv4",Internet Engineering Task Force RFC3220, 2002年1月金子他,"多様化するインターネット環境のためのセッションレイヤモビリティサポート",２００２年, 電子情報通信学会総合大会, 予稿集B-7-14 片山他,"異種ネットワーク間におけるサービス連続性の実現方式",電子情報通信学会論文誌Ｂ Vol.J84-B No.3, 2001年3月, p.452-460

従って、本発明は、ネットワーク上のサーバ及びネットワーク機器に、新たな機能を追加することなく、通信途中に使用するアクセス手段をシームレスに切替える通信端末、通信端末用プログラム及び通信インタフェース切替方法を提供することを目的とする。

本発明における通信端末によれば、
使用する通信インタフェースを選択するインタフェース選択手段と、
前記インタフェース選択手段で選択された通信インタフェースを用いて、パケットの送受を行う経路制御手段と、
アプリケーション部が受信するコンテンツデータの受信済データ量を記録するプロキシ手段とを有し、
該プロキシ手段は、コンテンツデータ受信中に、使用する通信インタフェースの切替が行われた場合には、レンジフィールドに前記コンテンツデータの再受信開始要求位置を設定したＨＴＴＰリクエストメッセージを、前記コンテンツデータの送信元であるサーバに送信し、前記送信元のサーバよりレンジフィールドに対応していないサーバであることを示すＨＴＴＰレスポンスメッセージを受信した場合は、再受信する前記コンテンツデータの先頭から、前記受信済データ量に等しいデータを廃棄してアプリケーション部に転送することを特徴とする。

また、本発明の通信端末における他の実施形態によれば、
前記プロキシ手段は、前記再受信開始要求位置として、前記受信済データ量と同じ値を使用することも好ましい。

更に、本発明の通信端末における他の実施形態によれば、
前記インタフェース選択手段は、使用する通信インタフェースを変更する場合に、前記プロキシ手段に切替前通知を行い、前記プロキシ手段は、前記切替前通知を受けた場合には、通信コネクションの切断を行うことも好ましい。

更に、本発明の通信端末における他の実施形態によれば、
前記インタフェース選択手段は、サーバ毎又は通信コネクション毎に独立して、使用する通信インタフェースの選択を行い、前記経路制御手段は、前記インタフェース選択手段によりサーバ毎又は通信コネクション毎に独立して選択された通信インタフェースを用いてパケットの送受を行うことも好ましい。

本発明における通信端末のプログラムによれば、
アプリケーション部が受信するコンテンツデータの受信済データ量を記録し、コンテンツデータ受信中に、使用する通信インタフェースの切替が行われた場合には、レンジフィールドに前記コンテンツデータの再受信開始要求位置を設定したＨＴＴＰリクエストメッセージを、前記コンテンツデータの送信元であるサーバに送信し、前記送信元のサーバよりレンジフィールドに対応していないサーバであることを示すＨＴＴＰレスポンスメッセージを受信した場合は、再受信する前記コンテンツデータの先頭から、前記受信済データ量に等しいデータを廃棄してアプリケーション部に転送するプロキシ手段として通信端末を機能させることを特徴とする。

本発明の通信端末のプログラムにおける他の実施形態によれば、
前記プロキシ手段と、使用する通信インタフェースを選択するインタフェース選択手段と、前記インタフェース選択手段で選択された通信インタフェースを用いて、パケットの送受を行う経路制御手段として機能させることを特徴とする。

本発明における通信端末の通信インタフェース切替方法によれば、
サーバから受信するコンテンツデータの受信済データ量を記録し、コンテンツデータ受信中に、使用する通信インタフェースの切替を行った場合には、レンジフィールドに前記コンテンツデータの再受信開始要求位置を設定したＨＴＴＰリクエストメッセージを、前記コンテンツデータの送信元であるサーバに送信し、前記送信元のサーバよりレンジフィールドに対応していないサーバであることを示すＨＴＴＰレスポンスメッセージを受信した場合は、再受信する前記コンテンツデータの先頭から、前記受信済データ量に等しいデータを廃棄することを特徴とする。

本発明の通信端末、通信端末用プログラム及び通信インタフェース切替方法によれば、ネットワーク上のサーバ又はネットワーク機器に、新たな機能を追加することなく、通信途中に使用するアクセス手段をシームレスに切替えることができる。

本発明を実施するための最良の実施形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明による通信端末を用いた、通信システムの１実施形態の概要図である。
通信端末１は、本発明による通信端末であり、デスクトップPC、ノートPC、PDA又は携帯電話等、ネットワーク上のサーバから、さまざまなコンテンツデータを取得する機能及びネットワークにアクセスするための複数の手段を有している。アクセスリンク２−１〜２−Ｍ（Ｍは２以上の整数）は、ネットワーク３にアクセスする為の、伝送路であり、100Base-T等の有線LANや、IEEE802.11b等の無線LAN又は電話回線を利用したダイヤルアップによるアクセス等がある。ネットワーク３は、インターネットや企業内のイントラネット等のコンピュータネットワークである。サーバ４１及び４２はネットワーク３上に設置されている端末であり、通信端末１からのHTTPリクエストメッセージを受信し、前記HTTPリクエストメッセージで指定されたコンテンツを通信端末１に送信する機能を有する。

図２は、本発明による通信端末１の構成を示す機能ブロック図である。図２によると、通信端末１は、Ｎ個の通信インタフェース１１−１〜１１−Ｎ（Ｎは２以上の整数）、経路制御部１２、インタフェース選択部１３、プロキシ部１４及びアプリケーション部１５を含む。

Ｎ個の通信インタフェース１１−１〜１１−ＮのうちＭ個は、アクセスリンク２−１〜２−Ｍ（Ｍ≦Ｎ）に接続され、アクセスリンクを介してネットワーク３上のサーバとパケットの送受信を行う。

インタフェース選択部１３は、Ｎ個の通信インタフェースから、パケットの送受信に使用する通信インタフェースを選択し、使用する通信インタフェースの変更が必要となる場合は、経路制御部１２に経路切替通知を行う機能を有する。通信インタフェースの選択は、通信端末１が行う全ての通信で使用する、１の通信インタフェースを選択する方法又は通信相手サーバ毎若しくは通信コネクション毎に使用する通信インタフェースを、独立して選択をする方法等がある。

また、後述するように、インタフェース切替前にサーバとのコネクションを予め切断しておきたい場合には、インタフェース１３は、前記経路切替通知を行う前に、プロキシ部１４に対し切替前通知を行う。

経路制御部１２は、インタフェース選択部１３により選択された通信インタフェースを用いて、ネットワーク３上のサーバとの間でパケットの送受信を行う。また、インタフェース選択部１３からの経路切替通知に従い、使用する通信インタフェースを、指定された通信インタフェースに切替える機能を有する。また、切替完了を装置各部に伝えるため、切替完了通知を行う。経路制御部１２の例として、IP(インターネットプロトコル)での経路制御を行うルーティングテーブルを具備したルーティング機能がある。

プロキシ部１４は、アプリケーション部１５からのコンテンツ要求通知により、HTTPリクエストメッセージを生成し、前記経路制御部１２を経由して、前記コンテンツ要求通知で指示されたサーバへ送信する。また、前記HTTPリクエストメッセージに対してサーバから送信されるHTTPレスポンスメッセージを受信し、前記HTTPレスポンスメッセージと共に、前記サーバから送信される、コンテンツデータをアプリケーション部１５に転送する。またその際にアプリケーション部１５に転送したコンテンツデータのデータ量を、受信済データ量として記録する機能を有する。

また、プロキシ部１４は、HTTPリクエストメッセージのレンジ(Range)フィールドを使用し、サーバにコンテンツデータの受信開始要求位置を通知する機能を有する。ここで、受信開始要求位置とは、受信を要求するコンテンツデータの先頭からの位置をいう。例えば、既に1から10000バイト目までを受信済みであり、10001バイト目から受信を行いたいとする。レンジフィールドは1バイト目を0として扱うため、10001バイト目から受信を行いたい場合は、レンジフィールドに10000を設定することとなる。即ち、受信開始要求位置は受信済データ量と同じ10000となる。

前記、レンジフィールドを使用したHTTPリクエストメッセージに対して、レンジフィールドに対応しているサーバは、レスポンスコードが206(Partial Content)であるHTTPレスポンスメッセージを送信し、コンテントレンジ(Content-Range)フィールドにて送信するデータ範囲を通信端末に通知する。また、レンジフィールドに対応していないサーバは、レスポンスコードが200であるHTTPレスポンスメッセージを送信し、コンテンツデータを最初から送信する。プロキシ部１４は、レンジフィールドを使用したHTTPリクエストメッセージに対する、HTTPレスポンスメッセージを参照し、送信されるデータがレンジフィールドの指定どおりであるか、1バイト目から送信されているものかを判断することができる。

さらに後述するように、サーバとのコネクションを予め切断する目的でインタフェース選択部１３が切替前通知を行った場合には、プロキシ部１４は、サーバとの通信コネクションを切断する機能を有する。

アプリケーション部１５は、コンテンツデータを取得し、通信端末１の利用者への前記コンテンツデータの表示、前記コンテンツデータの加工等、使用目的に応じた処理を行う機能を有する。

図３は、本発明による通信端末を用いた、通信インタフェース切替の一実施形態のシーケンス図である。

(S301) アプリケーション部１５は、サーバ４１からコンテンツデータを取得するため、プロキシ部１４にコンテンツ要求通知を行う。プロキシ部１４は、前記コンテンツ要求で指示されたコンテンツデータを取得するため、サーバ４１にHTTPリクエストメッセージを送信する。通信インタフェース１１−１が選択されているため、データは通信インタフェース１１−１経由で送信される。

(S302) サーバ４１は、前記HTTPリクエストメッセージに対して、HTTPレスポンスメッセージを通信端末１に送信する。プロキシ部１４は、受信したコンテンツデータをアプリケーション部１５に転送する。またその際にアプリケーション部１５に転送したコンテンツデータ量を受信済データ量として記録する。

(S303) アプリケーション部１５はサーバ４２からもコンテンツデータを取得するため、プロキシ部１４にコンテンツ要求通知を行う。S301及びS302と同じく、サーバ４２からコンテンツデータが送信され、プロキシ部１４は、受信済データ量を記録する。

(S304) 通信状態が変化した等の理由により、インタフェース選択部１３は、通信インタフェース１１−２をパケットの送受信に使用する通信インタフェースとして選択する。通信状態の変化とは、例えば、通信インタフェース１１−１経由の通信が断となった場合、品質劣化となった場合又は通信インタフェース１１−２経由の通信品質が改善した場合等が挙げられる。

(S305) インタフェース選択部１３は、通信パケットの送受信を行うインタフェースを通信インタフェース１１−２に変更するよう、経路制御部１２に対して経路切替通知を行う。経路制御部１２は、経路切替を行い、完了後、切替完了通知をインタフェース選択部１３に対し行う。前記切替完了通知はプロキシ部１４にも通知される。

(S306) 経路切替により、使用する通信インタフェースが変更されると、各通信インタフェースに対応づけられているIPアドレスも変更となるため、サーバ４１およびサーバ４２との通信コネクションは断となる。プロキシ部１４は、まずサーバ４１からコンテンツデータ受信を再開するため、サーバ４１にHTTPリクエストメッセージを送信する。この時、前記記録していたサーバ４１からの受信済データ量を参照し、サーバ４１からのコンテンツデータの再受信開始要求位置をHTTPリクエストメッセージのレンジフィールドに設定する。レンジフィールドに設定する値の例として、前記記録していた受信済みコンテンツデータ量に等しい値がある。

(S307) レンジフィールドを有する、HTTPリクエストメッセージを受信したサーバ４１は、レスポンスコード206(Partial Content)を付加したHTTPレスポンスを送信すると共に、レンジフィールドで指定されたデータ位置からコンテンツを送信する。プロキシ部１４は、HTTPレスポンスコードが206であることを確認し、前記記録していた受信済コンテンツデータとの重複部分がある場合は、該重複部分を廃棄し、アプリケーション部１５には、データの重複がないようにし転送を行う。

以上の処理により、使用する通信インタフェースを切替えた場合でも、アプリケーション部１５は、データの欠落又は重複なくコンテンツデータを受信することができる。即ちアクセス手段をシームレスに切替ることが可能となる。

(S308) S306と同じく、プロキシ部１４は、サーバ４２に対しても、コンテンツデータ受信を再開するため、レンジフィールドを設定したHTTPリクエストメッセージを送信する。尚、サーバ４２は、レンジフィールドに対応していないサーバであるものとする。

(S309) サーバ４２は、レンジフィールドに対応していないため、レスポンスコードが200であるHTTPレスポンスメッセージを送信すると共に、指定されたコンテンツを最初から送信する。レスポンスコードが200であるHTTPレスポンスメッセージを受信したプロキシ部１４は、受信コンテンツデータが、レンジフィールドで指定した位置からではなく、先頭からであるものと判断し、受信データから、記録していた受信済データ量分を廃棄し、アプリケーション部１５には、データの重複がないように転送を行う。

以上の処理により、サーバがレンジフィールドに対応していない場合であっても、シームレスに通信インタフェースの切替えが可能となる。

図４は、レンジフィールドを使用しない場合の、HTTPリクエストメッセージとHTTPレスポンスメッセージのヘッダ情報例を示す図である。

図５は、レンジフィールドを使用する場合の、HTTPリクエストメッセージとHTTPレスポンスメッセージのヘッダ情報例を示す図である。

図５によると、HTTPリクエストメッセージのレンジ(Range)フィールドには1345342が設定されている。レンジフィールドは、1バイト目を0とするため、前記HTTPリクエストメッセージは、1345343バイト目からコンテンツデータを送信するよう、サーバに要求している。また、HTTPレスポンスメッセージのコンテントレンジ(Content-Range)フィールドには1345342-3425128が設定されている。コンテントレンジフィールドも1バイト目を0とするため、前記HTTPレスポンスメッセージにより、1345343目から3425129バイト目までを送信する旨が通知されている。

図６は、本発明による通信端末を用いた、通信インタフェース切替の、他の実施形態のシーケンス図である。

(S601) アプリケーション部１５は、プロキシ部１４にコンテンツ要求通知を行い、サーバ４１及び４２からコンテンツデータを取得する。通信インタフェース１１−１が選択されているため、前記コンテンツデータは通信インタフェース１１-１を経由して送受信される。通信状態の変化等により、インタフェース選択部１３が、通信インタフェース１１−２を選択する。

(S602) インタフェース選択部１３は、経路制御部１２へ経路切替通知を行う前に、プロキシ部１４に切替前通知を行う。切替前通知を受けたプロキシ部１４は、各通信コネクションを切断し、インタフェース選択部１３に対し、切断完了通知を行う。

上記処理は、サーバ４１及びサーバ４２が、通信コネクションの切断を明示的に認識できる点で有効であり、前記通信コネクションのために割り当てているリソースを速やかに開放することができる。その後は、図３のS305からS309と同じ切替処理を行う(S603)。

図７は、本発明による通信端末を用いた、通信インタフェース切替の、他の実施形態のシーケンス図である。

(S701) アプリケーション部１５は、プロキシ部１４にコンテンツ要求通知を行い、サーバ４１及び４２からコンテンツデータを取得する。通信インタフェース１１−１が選択されているため、前記コンテンツデータは通信インタフェース１１-１を経由して送受信される。

(S702) インタフェース選択部１３は、通信状態の変化等の理由により、サーバ４１に対しては、通信インタフェース１１−２を選択する。サーバ４２に対しては、選択の変更は行わず通信インタフェース１１−１のままである。

(S703) インタフェース選択部１３は、経路制御部１２に対し、サーバ４１とのパケットの送受信は、通信インタフェース１１−２を使用するように経路切替通知を行い、経路制御部１２は、指示通り切替を行う。サーバ単位で使用する通信インタフェースを切替ることは、例えばIPアドレスのように、個々のサーバを特定できる情報を元に、ルーティングを行うことで実現できる。経路制御部１２は、切替完了後、切替完了通知をインタフェース選択部１３に行う。前記切替完了通知は、プロキシ部１４にも通知される。

(S704) サーバ４１との通信に使用する通信インタフェースについての切替完了通知を受けたプロキシ部１４は、サーバ４１からのコンテンツデータ受信を再開するため、サーバ４１に、レンジフィールドに再受信開始要求位置を設定した、HTTPリクエストメッセージを送信する。

以上の処理により、通信相手サーバ毎に独立して使用する通信インタフェースの切替えが可能となる。また、IPアドレスとTPCポート番号の組み合わせ等、各通信コネクションを特定できる情報を元に、通信コネクションを単位として、切替えることも可能である。

本発明は、移動しながら通信を行う場合又はコンテンツデータによってアクセス手段を変更する等、ネットワークにアクセスする為の手段を動的に切替える必要がある環境下で
利用可能である。

本発明による通信端末を用いた、通信システムの１実施形態の概要図である。本発明による通信端末の構成を示す機能ブロック図である。本発明によるインタフェース切替えの、１実施形態のシーケンス図である。レンジフィールドを使用しない場合の、HTTPリクエストメッセージとHTTPレスポンスメッセージのヘッダ情報例を示す図である。レンジフィールドを使用する場合の、HTTPリクエストメッセージとHTTPレスポンスメッセージのヘッダ情報例を示す図である。本発明によるインタフェース切替の、１実施形態のシーケンス図である。本発明によるインタフェース切替の、１実施形態のシーケンス図である。

符号の説明

１通信端末
１１−１〜１１−Ｎインタフェース部
１２経路制御部
１３インタフェース選択部
１４プロキシ部
１５アプリケーション部
２−１〜２−Ｍアクセスリンク
３ネットワーク
４１，４２サーバ

Claims

複数の通信インタフェースと、ネットワーク上のサーバからコンテンツデータを取得するアプリケーション部とを有する通信端末において、
使用する通信インタフェースを選択するインタフェース選択手段と、
前記インタフェース選択手段で選択された通信インタフェースを用いて、パケットの送受を行う経路制御手段と、
前記アプリケーション部が受信するコンテンツデータの受信済データ量を記録するプロキシ手段とを有し、
前記プロキシ手段は、コンテンツデータ受信中に、使用する通信インタフェースの切替が行われた場合には、レンジフィールドに前記コンテンツデータの再受信開始要求位置を設定したＨＴＴＰリクエストメッセージを、前記コンテンツデータの送信元であるサーバに送信し、前記送信元のサーバよりレンジフィールドに対応していないサーバであることを示すＨＴＴＰレスポンスメッセージを受信した場合は、再受信する前記コンテンツデータの先頭から、前記受信済データ量に等しいデータを廃棄してアプリケーション部に転送することを特徴とする通信端末。
前記プロキシ手段は、前記再受信開始要求位置として、前記受信済データ量と同じ値を使用することを特徴とする請求項１に記載の通信端末。
前記インタフェース選択手段は、使用する通信インタフェースを変更する場合に、前記プロキシ手段に切替前通知を行い、
前記プロキシ手段は、前記切替前通知を受けた場合には、通信コネクションの切断を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の通信端末。
前記インタフェース選択手段は、サーバ毎又は通信コネクション毎に独立して、使用する通信インタフェースの選択を行い、
前記経路制御手段は、前記インタフェース選択手段によりサーバ毎又は通信コネクション毎に独立して選択された通信インタフェースを用いてパケットの送受を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の通信端末。
複数の通信インタフェースと、ネットワーク上のサーバからコンテンツデータを取得するアプリケーション部とを有する通信端末のプログラムにおいて、
使用する通信インタフェースを選択するインタフェース選択手段と、
前記インタフェース選択手段で選択された通信インタフェースを用いて、パケットの送受を行う経路制御手段と、
前記アプリケーション部が受信するコンテンツデータの受信済データ量を記録し、コンテンツデータ受信中に、使用する通信インタフェースの切替が行われた場合には、レンジフィールドに前記コンテンツデータの再受信開始要求位置を設定したＨＴＴＰリクエストメッセージを、前記コンテンツデータの送信元であるサーバに送信し、前記送信元のサーバよりレンジフィールドに対応していないサーバであることを示すＨＴＴＰレスポンスメッセージを受信した場合は、再受信する前記コンテンツデータの先頭から、前記受信済データ量に等しいデータを廃棄してアプリケーション部に転送するプロキシ手段として前記通信端末を機能させることを特徴とするプログラム。
複数の通信インタフェースと、ネットワーク上のサーバからコンテンツデータを取得するアプリケーション部と、前記複数の通信インタフェースから通信に使用する通信インタフェースを選択し、該選択された通信インタフェース用いてパケットの送受信を行う機能を有する通信端末のプログラムにおいて、
前記アプリケーション部が受信するコンテンツデータの受信済データ量を記録し、コンテンツデータ受信中に、使用する通信インタフェースの切替が行われた場合には、レンジフィールドに前記コンテンツデータの再受信開始要求位置を設定したＨＴＴＰリクエストメッセージを、前記コンテンツデータの送信元であるサーバに送信し、前記送信元のサーバよりレンジフィールドに対応していないサーバであることを示すＨＴＴＰレスポンスメッセージを受信した場合は、再受信する前記コンテンツデータの先頭から、前記受信済データ量に等しいデータを廃棄してアプリケーション部に転送するプロキシ手段として前記通信端末を機能させることを特徴とするプログラム。
複数の切替可能な通信インタフェースを有し、ネットワーク上のサーバからコンテンツデータを取得する通信端末の通信インタフェース切替方法において、
サーバから受信するコンテンツデータの受信済データ量を記録し、コンテンツデータ受信中に、使用する通信インタフェースの切替を行った場合には、レンジフィールドに前記コンテンツデータの再受信開始要求位置を設定したＨＴＴＰリクエストメッセージを、前記コンテンツデータの送信元であるサーバに送信し、前記送信元のサーバよりレンジフィールドに対応していないサーバであることを示すＨＴＴＰレスポンスメッセージを受信した場合は、再受信する前記コンテンツデータの先頭から、前記受信済データ量に等しいデータを廃棄することを特徴とする切替方法。