(57)【要約】      （修正有）【課題】移動端末が異なる無線システムに接続先を切り替えた際に、その移動端末に関わる通信中のＴＣＰ通信に対して、誤制御によるパケットロスを低減する。【解決手段】通信パケットを中継するゲートウェイ装置１０５が、一時的に、移動端末１００ａからのＴＣＰ通信のＡＣＫパケットの受信ウィンドウサイズのパラメータを書き換えて、対向端末１０７からの送信量を調整する。これにより、移動端末１００ａにも対向端末１０７にも改造を加えることなく、誤制御によるパケットロスを低減することが可能となる。【選択図】図１０
2014003459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲートウェイ装置であって、
第１の無線システム、または第２の無線システムに接続して無線通信可能な移動端末と、ＩＰサービス網を介して通信可能な対向端末との間で通信パケットの送受信を仲介し、
前記移動端末が前記第１の無線システムに接続して、前記対向端末と通信を行っている際に、前記移動端末が前記第２の無線システムに接続を切り替えた場合に、当該切り替え後に前記移動端末から送信された前記通信のＡＣＫパケット内の受信パラメータを書き換えて前記対向端末に転送し、前記対向端末から送信される前記通信のパケットの送信量を調整可能な処理部を備える
ことを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のゲートウェイ装置であって、
前記第１の無線システムと前記第２の無線システムに関する統計情報を保持する記憶部を更に備え、
前記処理部は、
前記統計情報から前記第２の無線システムに最適な受信ウィンドウサイズを算出し、前記ＡＣＫパケット内の受信パラメータを、前記算出した受信ウィンドウサイズの値に書き換える
ことを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のゲートウェイ装置であって、
前記統計情報は帯域幅と遅延時間であり、
前記処理部は、
前記第１の無線システムの帯域幅遅延積と、前記第２の無線システムの帯域幅遅延積の変化率を計算し、前記ＡＣＫパケット内の受信パラメータの値に前記変化率を乗算して、前記第２の無線システムに最適な受信ウィンドウサイズを算出する
ことを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のゲートウェイ装置であって、
前記処理部は、
前記移動端末の位置情報、または現時刻、または両方を利用して、記憶された前記統計情報の帯域幅と遅延時間を参照する
ことを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項５】
請求項２に記載のゲートウェイ装置であって、
前記処理部は、
前記書き換え後、予め設定した一定条件を検知した場合、前記移動端末から送信される前記ＡＣＫパケット内の受信パラメータの書き換えを終了する
ことを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項６】
請求項５に記載のゲートウェイ装置であって、
前記一定条件は、前記移動端末から送信される前記ＡＣＫパケット内の受信パラメータが、前記算出した受信ウィンドウサイズの値と同程度となった場合である
ことを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項７】
請求項５に記載のゲートウェイ装置であって、
前記一定条件は、前記移動端末から前記対向端末へ、または前記対向端末から前記移動端末へ前記通信の終了通知パケットが送信された場合である
ことを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項８】
請求項５に記載のゲートウェイ装置であって、
前記一定条件は、前記移動端末が前記第２の無線システムに接続を切り替えてから一定時間経過した場合である
ことを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項９】
請求項１に記載のゲートウェイ装置であって、
前記処理部は、
前記移動端末への連続する通信パケットの送信間隔を調整可能であり、
前記移動端末が前記第２の無線システムに接続を切り替えた場合に、前記第１の無線システムと前記第２の無線システムの帯域幅に関する統計情報に基づき、前記連続する通信パケットの送信間隔を決定する
ことを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のゲートウェイ装置であって、
前記通信は、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）である
ことを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項１１】
ゲートウェイ装置のパケット通信方法であって、
第１の無線システム、または第２の無線システムに接続して無線通信可能な移動端末と、ＩＰサービス網を介して通信可能な対向端末との間で通信パケットの送受信を仲介し、
前記移動端末が前記第１の無線システムに接続して、前記対向端末と通信を行っている際に、前記移動端末が前記第２の無線システムに接続を切り替えた場合に、当該切り替え後に前記移動端末から送信された前記通信のＡＣＫパケット内の受信パラメータを書き換えて前記対向端末に転送し、前記対向端末から送信される前記通信のパケットの送信量を調整する
ことを特徴とするパケット通信方法。
【請求項１２】
請求項１1に記載のパケット通信方法であって、
前記第１の無線システムと前記第２の無線システムに関する統計情報から、前記第２の無線システムに最適な受信ウィンドウサイズを算出し、前記ＡＣＫパケット内の受信パラメータを、前記算出した受信ウィンドウサイズの値に書き換える
ことを特徴とするパケット通信方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載のパケット通信方法であって、
前記統計情報は帯域幅と遅延時間であり、
前記第１の無線システムの帯域幅遅延積と、前記第２の無線システムの帯域幅遅延積の変化率を計算し、前記ＡＣＫパケット内の受信パラメータの値に前記変化率を乗算して、前記第２の無線システムに最適な受信ウィンドウサイズを算出する
ことを特徴とするパケット通信方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載のパケット通信方法であって、
前記移動端末の位置情報、または現時刻、または両方に基づき、前記統計情報の帯域幅と遅延時間を参照する
ことを特徴とするパケット通信方法。
【請求項１５】
請求項１１に記載のパケット通信方法であって、
前記ゲートウェイ装置は、前記移動端末への連続する通信パケットの送信間隔を調整可能であり、
前記移動端末が前記第２の無線システムに接続を切り替えた場合に、前記第１の無線システムと前記第２の無線システムの帯域幅に関する統計情報に基づき、前記連続する通信パケットの送信間隔を決定する
ことを特徴とするパケット通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲートウェイ装置、及び通信方法に係わり、特に移動端末が異なる無線システムに接続先を切り替える際に、パケットロスを低減するパケット通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォンやタブレット端末の利用者数が急速に増加し、また動画コンテンツが拡充するなどといったことを要因に、移動体通信網における通信トラヒックが爆発的に増大している。３Ｇ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）やＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）の単体の無線システムだけでは、この通信トラヒックの増大に追いつけないと予測されている。
【０００３】
上記を背景に、３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）やＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ）の標準化団体において、３ＧやＬＴＥだけでなく、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ  Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やモバイルＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）といった他の無線システムも統合的に運用し、移動体通信の通信トラヒックを収容するパケット通信システムが議論されている。このパケット通信システムでは、移動端末は複数の無線システムに接続可能であり、状況に応じて接続先を切り替えることができる。これにより、通信トラヒックを１つの無線システムだけでなく、他の無線システムにも逃がすことができる。この技術をトラヒックオフロード技術と呼ぶ。
【０００４】
このようなパケット通信システムにおいて、移動端末が接続する無線システムを切り替える際に、シームレスに切り替えられることが望ましい。シームレスな切り替えには、２つの要件がある。１つの要件は、移動端末が接続する無線システムを切り替えても、通信中のいずれのパケット通信セッションも切断されることなく、引き続き通信することができることである。このための仕組みは、既にアーキテクチャとして標準化されている。もう１つの要件は、パケット通信のほとんどに用いられるプロトコルであるＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｏｎｔｏｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の誤制御を最小限に抑えることである。こちらについては、標準化団体では議論されていない。
【０００５】
ＴＣＰでは、通信相手である対向端末との通信帯域幅と往復遅延時間を計測、または予測し、これらをパラメータとして制御に用いている。移動端末が接続する無線システムを切り替えると、帯域幅と遅延時間の値も大きく変動する。しかしながら、ＴＣＰは、これらの変動にすぐには追従できず、誤制御によってパケットロス、およびパケット再送が発生し、その結果、スループットが低下するという問題が発生する。例えば、移動端末がＷＬＡＮから３Ｇに切り替えた場合、帯域幅は小さくなり、遅延時間は大きくなる。対向端末のＴＣＰ制御は、移動端末がまだＷＬＡＮに接続していると仮定しているので、３Ｇでは処理しきれない量のパケットを送信してくる。その結果、移動端末にパケットが到達する前に、３Ｇ内で大量のパケットロスが発生する。一方、移動端末が３ＧからＷＬＡＮに切り替えた場合、帯域幅は大きくなり、遅延時間は小さくなる。対向端末のＴＣＰ制御は、３Ｇ接続時のパラメータに引きずられ、ＷＬＡＮにとっては過小な量のパケットを送信する。その結果、ＷＬＡＮ本来の帯域幅を使い切れないといった問題も発生する。
【０００６】
この問題に対して、特許文献１では、移動網における異種網ハンドオーバ処理中のデータ転送量を抑制する技術を開示している。移動端末が、異種網間ハンドオーバ、即ち、接続する無線システムの切り替えが実施されることを予測、または実施された場合に、無線インタフェースの能力に基づいて、ＴＣＰの制御パラメータの１つである受信ウィンドウサイズを設定する。また、特許文献２では、コグニティブ基地局を介した通信において、最適なＴＣＰパラメータを選択する技術を開示している。移動端末が、接続する無線システムの切り替えを実施すると、切り替え先の無線インタフェースに最適なＴＣＰの制御パラメータを算出し、対向端末である送信サーバに制御信号を送信する。送信サーバは、その制御パラメータを用いて、ＴＣＰパケットの送信量を決定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１８８６６６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１３０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の方法では、移動端末のＴＣＰスタックへの改造が必要となる。そのため、全ての移動端末に適用できる方法ではない。また、移動端末では、実際に通信をしばらく行わないと適切な受信ウィンドウサイズが分かないため、移動端末が接続する無線システムを切り替えた直後から適切なＴＣＰの制御を行うことが難しい。移動端末が、あらかじめ各無線システムに対して測定を行っておく方法も考えられるが、全移動端末がこれを行うのは無線システムへの負荷が大きすぎる。また、特許文献２の方法では、送信サーバとコグニティブ基地局との連携が必要であるため、送信サーバのＴＣＰスタックへの改造が必要となる。この方法も全ての送信サーバに対して適用できる方法ではない。
【０００９】
以上から、移動端末にも対向端末にも改造を加えることなく、移動端末が異なる無線システムに接続先を切り替えた際に、その移動端末に関わる通信中のＴＣＰなどの通信に対して、誤制御によるパケットロスを低減することが課題となる。
【００１０】
本発明の目的は、上記の課題を解決し、移動端末が異なる通信システムに接続先を切り替えた際に、誤制御によるパケットロスを低減可能なゲートウェイ装置、及びパケット通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明においては、ゲートウェイ装置であって、第１の無線システム、または第２の無線システムに接続して無線通信可能な移動端末と、ＩＰサービス網を介して通信可能な対向端末との間で通信パケットの送受信を仲介し、移動端末が第１の無線システムに接続して、対向端末と通信を行っている際に、移動端末が第２の無線システムに接続を切り替えた場合に、当該切り替え後に移動端末から送信された通信のＡＣＫパケット内の受信パラメータを書き換えて対向端末に転送し、対向端末から送信される通信のパケットの送信量を調整可能な処理部を備える構成のゲートウェイ装置を提供する。
【００１２】
また、上記の目的を達成するため、本発明においては、ゲートウェイ装置のパケット通信方法であって、第１の無線システム、または第２の無線システムに接続して無線通信可能な移動端末と、ＩＰサービス網を介して通信可能な対向端末との間で通信パケットの送受信を仲介し、移動端末が第１の無線システムに接続して、対向端末と通信を行っている際に、移動端末が第２の無線システムに接続を切り替えた場合に、当該切り替え後に移動端末から送信された通信のＡＣＫパケット内の受信パラメータを書き換えて対向端末に転送し、対向端末から送信される通信のパケットの送信量を調整するパケット通信方法を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、移動端末にも対向端末にも改造を加えることなく、移動端末が異なる無線システムに接続先を切り替えた際に、その移動端末に関わる通信中の通信に対して、誤制御による性能劣化を抑制し、通信を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施例に係る、パケット通信システムの一構成を示す図である。
【図２Ａ】第１の実施例に係る、サービス網ゲートウェイの概略構成を示す図である。
【図２Ｂ】第１の実施例に係る、ゲートウェイ装置のハードウェア一構成例を示す図である。
【図３】第１の実施例に係る、サービス網ゲートウェイのソフトウェアプログラムの一例を示す図である。
【図４】第１の実施例に係る、サービス網ゲートウェイが保持する統計情報テーブルを更新するシーケンスの一例を示す図である。
【図５】第１の実施例に係る、統計情報テーブルのデータ構成の一例を示す図である。
【図６】第１の実施例に係る、移動端末が異なる無線システムに接続先を切り替えた後に、新規ＴＣＰ通信を開始するシーケンスの一例を示す図である。
【図７】第１の実施例に係る、経路更新通知メッセージのフォーマットの一例を示す図である。
【図８】第１の実施例に係る、移動端末情報テーブルのデータ構成の一例を示す図である。
【図９】第１の実施例に係る、新規フローテーブルのデータ構成の一例を示す図である。
【図１０】第１の実施例に係る、移動端末がＷＬＡＮから３Ｇへ接続先無線システムを切り替えた後に、既存ＴＣＰ通信を継続するシーケンスの一例を示す図である。
【図１１】第１の実施例に係る、書換フローテーブルのデータ構成の一例を示す図である。
【図１２】第１の実施例に係る、移動端末がＷＬＡＮから３Ｇへ接続先無線システムを切り替えた後に、既存ＴＣＰ通信を終了するシーケンスの一例を示す図である。
【図１３】第１の実施例に係る、移動端末が３ＧからＷＬＡＮへ接続先無線システムを切り替えた後に、既存ＴＣＰ通信を継続するシーケンスの一例を示す図である。
【図１４】第１の実施例に係る、サービス網ゲートウェイが経路更新通知メッセージを受信して処理するフローチャート例の図である。
【図１５】第１の実施例に係る、サービス網ゲートウェイがＴＣＰ通信のパケットを受信して処理するフローチャート例の図である。
【図１６】第１の実施例に係る、サービス網ゲートウェイがＴＣＰ通信のＡＣＫパケットの受信ウィンドウサイズパラメータ（ｒｗｎｄ）を書き換えるフローチャート例の図である。
【図１７】第１の実施例に係る、ＴＣＰヘッダのフォーマットの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例を図面に従い説明する。なお、以下の実施例の説明においては、パケット通信のプロトコルとしてＴＣＰを用いる場合を例に説明するが、本発明はＴＣＰ通信に限定されるものでない。
【実施例】
【００１６】
第１の実施例として、パケット通信システムの場合のゲートウェイ装置、及びパケット通信方法を、そのシステム、処理の順に説明する。
＜システム＞
図１を用いて本実施例のパケット通信システムの一構成例を説明する。同図示す第１の移動端末１００ａ、第２の移動端末１００ｂ、測定端末１０１それぞれは、複数の無線インタフェースを搭載し、それらの無線インタフェースを介して、無線信号を有線信号に相互変換するＬＴＥ基地局１０２ａ、３Ｇ基地局１０２ｂ、ＷｉＭＡＸ基地局１０２ｃ、ＷＬＡＮ基地局１０２ｄのいずれかと無線通信を行う。ＬＴＥ基地局１０２ａは、ＬＴＥ無線システム１０３ａの基地局である。同様に、３Ｇ基地局１０２ｂは、３Ｇ無線システム１０３ｂの基地局である。ＷｉＭＡＸ基地局１０２ｃは、ＷｉＭＡＸ無線システム１０３ｃの基地局である。ＷＬＡＮ基地局１０２ｄは、ＷＬＡＮ無線システム１０３ｄの基地局である。
【００１７】
ＬＴＥ無線システム１０３ａは、ＬＴＥアクセスゲートウェイ１０４ａを介して、外部装置とパケット通信を行う。同様に、３Ｇ無線システム１０３ｂは、３Ｇアクセスゲートウェイ１０４ｂを介して、外部装置とパケット通信を行う。ＷｉＭＡＸ無線システム１０３ｃは、ＷｉＭＡＸアクセスゲートウェイ１０４ｃを介して、外部装置とパケット通信を行う。ＷＬＡＮ無線システム１０３ｄは、ＷＬＡＮアクセスゲートウェイ１０４ｄを介して、外部装置とパケット通信を行う。各アクセスゲートウェイ１０４ａ〜１０４ｄは、サービス網ゲートウェイ１０５とパケット通信を行う。
【００１８】
サービス網ゲートウェイ１０５は、移動端末１００ａ、１００ｂや測定端末１０１から送信された通信パケットを適切なＩＰサービス網１０６に転送する。また、移動端末１００ａ、１００ｂや測定端末１０１宛の通信パケットを適切な無線システムのアクセスゲートウェイに転送する。サービス網ゲートウェイ１０５と各アクセスゲートウェイ１０４ａ〜１０４ｄとの間の接続プロトコルには、モバイルＩＰ、またはＧＴＰ（ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）  Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が用いられる。
【００１９】
ＩＰサービス網１０６とは、インターネットや企業網などのことである。対向端末１０７は、ＩＰサービス網１０６に接続し、上述したパケット通信システムを介して、移動端末１００ａ、１００ｂとエンド−エンド間の通信を行う。最後に、管理装置１０８は、サービス網ゲートウェイ１０５とパケット通信を行い、サービス網ゲートウェイ１０５に対する設定を行う。また、管理装置１０８は、上述したパケット通信システムを介して、測定端末１０１とエンド−エンド間の通信を行う。
【００２０】
次に、図２Ａ、図２Ｂを用いて、本実施例のサービス網ゲートウェイの一構成を説明する。図２Ａに示すように、サービス網ゲートウェイ１０５は、処理部として機能する中央処理部（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）２００、記憶部として機能するメモリ２０１やＦＲＯＭ（Ｆｌａｓｈ  Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０２、更にはインタフェース部として機能する有線インタフェース（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：Ｉ／Ｆ）を備える。本構成において、サービス網ゲートウェイとしての機能を提供するためのソフトウェアプログラムはＦＲＯＭ２０２に記憶されており、装置の起動時にメモリ２０１に展開される。
【００２１】
処理部であるＣＰＵ２００は、メモリ２０１内に展開されたソフトウェアプログラムを順次読み出して実行する。有線Ｉ／Ｆ２０３ａは、各無線システムのアクセスゲートウェイ１０４ａ〜１０４ｄと接続されており、各アクセスゲートウェイと通信パケットの送受信を行う。有線Ｉ／Ｆ２０３ｂは、ＩＰサービス網１０６に接続されており、ＩＰサービス網に接続された他の装置と通信パケットの送受信を行う。有線Ｉ／Ｆ２０３ｃは、管理装置１０８と接続されており、管理装置と通信パケットの送受信を行う。
【００２２】
図２Ｂは、サービス網ゲートウェイ１０５であるゲートウェイ装置のより具体的なハードウェア構成の一例を示している。同図にみるように、ゲートウェイ装置２０５は、シグナリング処理やユーザトラフィック転送処理を実現する複数のＣＰＵブレード２１０、レイヤー２（Ｌ２）スイッチ機能と機能するスイッチブレード２２０で構成される。同図においては、スイッチブレード２２０のインタフェース（Ｉ／Ｆ）２２６、２２７・・・が、図２Ａの有線Ｉ／Ｆ２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃに対応する。また、各ブレード中のＣＰＵ２１２−１、２１２−２、２２９が図２ＡのＣＰＵ２００に対応し、その各種の処理を分担する。同様に、メモリ２１１−１、２１１−２、２２８が、メモリ２０１に、ＦＲＯＭ２１５−１、２１５−２、２３０が、ＦＲＯＭ２０２に対応する。なお、数番２１３−１、２１３−２、２１４−１、２１４−２、２２１〜２２４は、各ブレード間のインタフェース（Ｉ／Ｆ）を示す。以下においては、図２Ａのサービス網ゲーウェイ１０５の概略構成を用いて説明を行う。
【００２３】
図３は、本実施例のサービス網ゲートウェイのメモリ２０１に展開され、図２ＡのＣＰＵ２００で実行されるソフトウェアプログラム、及び各種のテーブルの構成図である。メモリ２０１内には、プログラム領域３００とテーブル領域３１０が形成される。
【００２４】
プログラム領域３００は、パケット転送部３０１、最適パラメータ設定部３０２、ＴＣＰパケット書換部３０３、シェーピング実行部３０４の各機能ブロックから構成される。これらの機能ブロックは、それぞれ図２ＡのＣＰＵ２００で実行されるが、図２Ｂの構成の場合、ＣＰＵ４２９がパケット転送部３０１を、ＣＰＵ４１２−１、４１２−２がその以外の機能ブロックを実行するよう構成できる。
【００２５】
パケット転送部３０１は、移動端末宛の通信パケットを適切な無線システムのアクセスゲートウェイに転送し、また移動端末から送信された通信パケットを各無線システムのアクセスゲートウェイから受け取り、適切なＩＰサービス網に転送する。最適パラメータ設定部３０２は、各無線システムの統計情報から、移動端末と対向端末の間で行われるＴＣＰ通信に対して最適な受信ウィンドウサイズと、移動端末宛の通信パケットの最適送信レートを決定する。ＴＣＰパケット書換部３０３は、移動端末から送信されたＴＣＰ通信のＡＣＫパケット内の受信ウィンドウサイズを、最適なパラメータに書き換える。シェーピング実行部３０４は、移動端末宛の通信パケットの送信レートが最適送信レートを超える場合に、一時的に通信パケットをバッファリングし、最適送信レートになるように通信パケットの送信間隔を調整する。
【００２６】
テーブル領域３１０は、統計情報テーブル３１１、移動端末情報テーブル３１２、新規フローテーブル３１３、書換フローテーブル３１４の各種のテーブルから構成される。統計情報テーブル３１１は、各無線システムに対する帯域幅と往復遅延時間に関する統計情報を格納する。移動端末情報テーブル３１２は、移動端末が接続する無線システムに関する接続情報を格納する。新規フローテーブル３１３は、移動端末が異なる無線システムに接続先を切り替えてから新規に開始したＴＣＰ通信の情報を格納する。書換フローテーブル３１４は、移動端末が異なる無線システムに接続先を切り替える前から通信していたＴＣＰ通信の情報と、そのＴＣＰ通信に対する最適な受信ウィンドウサイズ情報を格納するＴＣＰ通信の情報を記憶する。なお、各テーブルのデータ構成については、以下で説明する＜処理（シーケンス）＞にて詳細を説明する。
以上が、本実施例のパケット通信システムの一全体構成例である。
【００２７】
＜処理（シーケンス）＞
本実施例のサービス網ゲートウェイが、その内部のＣＰＵ２００の動作により、通信パケットを中継するゲートウェイ装置として機能する場合に、一時的に、移動端末からのＴＣＰ通信の確認応答(ＡＣＫ)パケットの受信ウィンドウサイズパラメータを書き換えて、対向端末からの送信量を調整する処理について、５つの手順を説明する。具体的には、（Ａ）サービス網ゲートウェイが保持する統計情報テーブルを更新する処理、（Ｂ）移動端末が異なる無線システムに接続先を切り替えた後に、新規ＴＣＰ通信を開始する処理、（Ｃ）移動端末がＷＬＡＮから３Ｇへ接続先無線システムを切り替えた後に、既存ＴＣＰ通信を継続する処理、（Ｄ）移動端末がＷＬＡＮから３Ｇへ接続先無線システムを切り替えた後に、既存ＴＣＰ通信を終了する処理、（Ｅ）移動端末が３ＧからＷＬＡＮへ接続先無線システムを切り替えた後に、既存ＴＣＰ通信を継続する処理の手順である。
【００２８】
（Ａ）サービス網ゲートウェイが保持する統計情報テーブルを更新する処理
図４は、サービス網ゲートウェイ１０５が保持する統計情報テーブル３１１を更新する手順である。測定端末１０１は、各無線システムに接続し、管理端末１０８とパケット通信を行い、通信帯域幅（スループット）と往復遅延時間（Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ：ＲＴＴ）を測定する。測定には、ｉｐｅｒｆやｐｉｎｇなどの通常のツールを用いる。
【００２９】
例えば、ＷＬＡＮ無線システムに関して、測定端末１０１はＷＬＡＮ基地局１０２ｄに接続し、ＷＬＡＮアクセスゲートウェイ１０４ｄ、サービス網ゲートウェイ１０５を介して、管理装置１０８との間で測定を行う（ステップ４００〜４０３）。また、例えば、３Ｇ無線システムに関して、測定端末１０１は３Ｇ基地局１０２ｂに接続し、３Ｇアクセスゲートウェイ１０４ｂ、サービス網ゲートウェイ１０５を介して、管理装置１０８との間で測定を行う（ステップ４０４〜４０７）。他の無線システムに関しても、同様に測定を行う。
【００３０】
測定端末１０１は、ある程度の測定を行うと、管理装置１０８に対して測定結果を報告する（ステップ４０８）。これは、いずれかの無線システムを介してオンラインで報告しても良いし、別途イーサネット（登録商標）接続を用意してオフラインで報告しても良い。管理装置１０８は、システム管理者が初期値としてあらかじめ設定した事前設定と、報告された測定結果と、測定時の通信ログを併せて、統計情報を作成する（ステップ４０９）。そして、作成した統計情報をサービス網ゲートウェイに送ることにより、サービス網ゲートウェイが保持する統計情報テーブル３１１を更新する（ステップ４１０）。
【００３１】
図５は、サービス網ゲートウェイ１０５が保持する統計情報テーブル３１１のデータ構成の一例を示す図である。統計情報テーブル３１１は、無線システム種別５００、時間帯５０１、基地局識別子５０２、スループット期待値５０３、ＲＴＴ期待値５０４の項目から構成される。例えば、１つ目のエントリは、無線システムが３Ｇに関しての情報であり、測定端末によって測定された時間帯が１８：００〜１９：００であり、測定端末が接続した３Ｇ基地局の識別子がＮＢ１０１であり、スループットの測定値から推定される期待値（例えば測定平均値）が２４０ｋｂｐｓであり、ＲＴＴの測定値から推定される期待値（例えば測定平均値）が４００ｍｓであることを表す。また、３つ目と５つ目のエントリは、無線システムが３ＧとＷＬＡＮに関して、利用する時間帯や接続する基地局に寄らない標準値（デフォルトデータ）を表す。ここでは便宜上、無線システム種別５００を３ＧとＷＬＡＮのみ示しているが、ＬＴＥやＷｉＭＡＸなどの他の無線システムについても同様に統計情報を格納する。
【００３２】
本実施例のパケット通信システムにおいて、図４の統計情報の更新の手順は、定期的に繰り返して実施される。これにより、統計情報テーブルは、管理者による静的な事前設定だけでなく、運用中も動的な更新が可能になる。また、個々の移動端末ではなく、サービス網ゲートウェイが統計情報を持つことで、より多くの情報を収集することができる。したがって、個々の移動端末が測定を行って情報を収集するよりも、移動端末と無線システムに対する負荷を低くすることができる。
【００３３】
（Ｂ）移動端末が異なる無線システムに接続先を切り替えた後に、新規ＴＣＰ通信を開始する処理
図６は、本実施例のパケット通信システムにおいて、移動端末が異なる無線システムに接続先を切り替えた後に、新規ＴＣＰ通信を開始するときの手順である。ここでは、移動端末がＷＬＡＮから３Ｇへ接続先無線システムを切り替える場合を例にとる。第１の移動端末１００ａは、３Ｇ基地局１０２ｂに対して接続処理を行う（ステップ６００）。これを契機に３Ｇ基地局と３Ｇアクセスゲートウェイ１０４ｂの間でも移動端末１に対する接続処理の制御信号がやり取りされる（ステップ６０１）。接続処理が完了すると、３Ｇアクセスゲートウェイは、経路更新通知メッセージをサービス網ゲートウェイに送信する（ステップ６０２）。
【００３４】
図７は、経路更新通知メッセージの構成情報の一例を示す図である。経路更新通知メッセージ７００は、このメッセージの送信元のアクセスゲートウェイのＩＰアドレス７０１、このメッセージの宛先のサービス網ゲートウェイのＩＰアドレス７０２、接続処理を行った移動端末に割り当てられているＩＰアドレス７０３、移動端末の識別子７０４、移動端末が接続している無線システムの種別７０５、移動端末が接続している基地局の識別子７０６から構成される。移動端末が接続している無線システムの種別７０５と、移動端末が接続している基地局の識別子７０６は、オプションであり、付加しなくても良い。この経路更新通知メッセージ７００は、各アクセスゲートウェイとサービス網ゲートウェイの間の接続プロトコルであるモバイルＩＰ、またはＧＴＰの制御メッセージの一部である。
【００３５】
図６に戻ると、サービス網ゲートウェイ１０５のＣＰＵ２００は、ステップ６０２の経路更新通知メッセージを受け取ると、メッセージ内の移動端末の識別子７０４をインデックスとして、図３に示した移動端末情報テーブル３１２を参照し、接続情報を更新する。
【００３６】
図８は、移動端末情報テーブル３１２のデータ構成の一例を示す図である。移動端末情報テーブル３１２は、移動端末識別子８００、移動端末ＩＰアドレス８０１、現在の接続情報８１０、過去の接続情報８２０の項目から構成される。さらに、現在の接続情報８１０は、無線システム種別８１１、接続する無線システムのアクセスゲートウェイのＩＰアドレス８１２、接続する基地局の識別子８１３、無線システム切り替えからの経過時間８１４、接続する無線システムのスループット期待値８１５、接続する無線システムのＲＴＴ期待値８１６の小項目から構成される。また、過去の接続情報８２０は、切り替え前に接続していた無線システムのスループット期待値８２１、切り替え前に接続していた無線システムのＲＴＴ期待値８２２の小項目から構成される。
【００３７】
例えば第１移動端末１００ａの識別子を１１１１として、経路更新通知メッセージを受け取った際のエントリの更新方法を説明する。１つ目のエントリについて、移動端末ＩＰアドレス８０１には、経路更新通知メッセージの移動端末のＩＰアドレス７０３を格納する。現在の無線システム種別８１１には、経路更新通知メッセージの移動端末が接続する無線システム種別７０５を格納する、または送信元のアクセスゲートウェイのＩＰアドレス７０１から無線システム種別を割り出して格納する。現在のアクセスゲートウェイＩＰアドレス８１２には、送信元のアクセスゲートウェイのＩＰアドレス７０１を格納する。現在の基地局識別子８１３には、経路更新通知メッセージの移動端末が接続する基地局の識別子７０６を格納する。現在の経過時間８１４は、経路更新通知メッセージを受け取ってからの時間であり、参照するたびに更新する。現在のスループット期待値８１５とＲＴＴ期待値８１６には、現在の無線システム種別８１１と、現在の時刻と、現在の基地局識別子８１３を元に統計情報テーブル３１１を参照して格納する。
【００３８】
例えば、無線システム種別が３Ｇ、現在の時刻が１２００、現在の基地局がＮＢ１０１としたとき、図５の統計情報テーブル３１１を参照すると、３つ目のエントリ（標準値）と一致する。このとき、スループット期待値５０３は８００ｋｂｐｓであり、ＲＴＴ期待値５０４は２００ｍｓと求まる。これらの求めた値を移動端末情報テーブルの現在のスループット期待値８１５とＲＴＴ期待値８１６に格納する。過去のスループット期待値８２１とＲＴＴ期待値８２２には、経路更新通知メッセージを受信する以前に現在のスループット期待値８１５とＲＴＴ期待値８１６に格納していた値を複製して格納する。したがって、この例の場合は、移動端末１が無線システム切り替え前のＷＬＡＮに接続していたときのスループット期待値とＲＴＴ期待値が格納されることになる。以上の手順で、移動端末１に対するエントリが更新される。
【００３９】
図６に戻ると、サービス網ゲートウェイ１０５のＣＰＵ２００は、ステップ６０２の経路更新通知メッセージを受け取り、移動端末情報テーブル３１２を更新した後、移動端末１宛の通信パケットの転送経路を３Ｇアクセスゲートウェイに切り替える（ステップ６０３）。その後、サービス網ゲートウェイが備えるシェーピング（ペーシングとも言う）機能のパラメータを変更する（ステップ６０４）。シェーピング機能とは、移動端末宛に瞬間的に大量の通信パケットを受け取った場合に、その通信パケットをバッファリングし、既定の送信レートになるように、通信パケットの送信間隔を調整しながら転送する機能であり、シェーピング実行部３０４が対応する。これにより、無線システムの容量を超える大量の通信パケットが流入し、パケットロスの発生を抑制する。
【００４０】
シェーピング機能のパラメータは、上述した既定の送信レートのことである。サービス網ゲートウェイ１０５は、移動端末情報テーブル３１２の現在のスループット期待値８１５をパラメータとして設定する。こうすることで、移動端末が接続する無線システムに応じて、最適なシェーピング機能のパラメータを選択することができ、パケットロスを抑制することができる。その後、移動端末１はＷＬＡＮを切断する（ステップ６０５）。
【００４１】
次に、移動端末１は、対向端末１０７と新たにＴＣＰ通信を始めるために、対向端末を宛先として、ＳＹＮパケットを３Ｇ基地局に送信する（ステップ６１０）。ＳＹＮパケットとは、ＴＣＰヘッダのＳＹＮフラグを立てた、ＴＣＰ通信開始要求を意味する通信パケットである。ＳＹＮパケットは、３Ｇ基地局と３Ｇアクセスゲートウェイを介して、サービス網ゲートウェイ１０５に到達する（ステップ６１１、６１２）。サービス網ゲートウェイ１０５は、ＳＹＮパケットを受け取ると、ＳＹＮパケット内に記述された移動端末１００ａのＩＰアドレスとポート番号、対向端末のＩＰアドレスとポート番号を抽出し、新規フローテーブル３１３にエントリを追加する。
【００４２】
図９は、図３に示した新規フローテーブル３１３のデータ構成の一例を示す図である。新規フローテーブル３１３は、移動端末の識別子９００、移動端末のＩＰアドレス９０１、移動端末のポート番号９０２、対向端末のＩＰアドレス９０３、対向端末のポート番号９０４の項目から構成される。例えば、１つ目のエントリは、移動端末１００ａに対する新規のＴＣＰ通信フローを表し、移動端末識別子が１１１１であり、移動端末のＩＰアドレスが１１０．１．１．１であり、移動端末のポート番号が３１００１であり、対向端末のＩＰアドレスが２．３．４．５であり、対向端末のポート番号が８０であることを表す。移動端末識別子９００については、移動端末のＩＰアドレス９０１を元に、移動端末情報テーブル３１２を参照して求め、格納する。これ以外の項目については、ＳＹＮパケットから抽出した情報を格納する。
【００４３】
図６に戻り、ステップ６１３の後、サービス網ゲートウェイ１０５は、ＳＹＮパケットを対向端末１０７に転送する（ステップ６１４）。対向端末１０７は、ＳＹＮパケットの応答として、移動端末１００ａ宛に、ＳＹＮ／ＡＣＫパケットを返す（ステップ６１５）。ＳＹＮ／ＡＣＫパケットとは、ＴＣＰヘッダのＳＹＮフラグとＡＣＫフラグを立てた、ＴＣＰ通信開始応答を意味する通信パケットである。ＳＹＮ／ＡＣＫパケットは、サービス網ゲートウェイ１０５、３Ｇアクセスゲートウェイ１０２ｂ、３Ｇ基地局１０２ｂを介して、移動端末１００ａに到達する（ステップ６１６〜６１８）。移動端末１００ａは、ＳＹＮ／ＡＣＫパケットの応答として、対向端末宛に、ＡＣＫパケットを返す（ステップ６１９）。ＡＣＫパケットとは、ＴＣＰヘッダのＡＣＫフラグを立てた、応答を意味する通信パケットである。ＡＣＫパケットは、３Ｇ基地局１０２ｂ、３Ｇアクセスゲートウェイ１０４ｂ、サービス網ゲートウェイ１０５を介して、対向端末１０７に達する（ステップ６２０〜６２２）。ステップ６１０〜６２２の手順によって、移動端末１００ａと対向端末１０７の間でＴＣＰセッションが確立される。
【００４４】
その後、対向端末１０７が確立したＴＣＰセッションを用いて、移動端末１００ａ宛にデータパケットを送信する（ステップ６３０）。データパケットは、サービス網ゲートウェイ、３Ｇアクセスゲートウェイ、３Ｇ基地局を介して、移動端末１００ａに到達する（ステップ６３１〜６３３）。移動端末１００ａは、データパケットを受信すると、ＡＣＫパケットを返す（ステップ６３４）。ＡＣＫパケットは、３Ｇ基地局、３Ｇアクセスゲートウェイを介して、サービス網ゲートウェイ１０５に達する（ステップ６３５、６３６）。サービス網ゲートウェイ１０５は、ＡＣＫパケットを受け取ると、ＡＣＫパケット内に記述された移動端末１００ａのＩＰアドレスとポート番号、対向端末１０７のＩＰアドレスとポート番号を抽出し、図９の新規フローテーブル３１３を参照する（ステップ６３７）。ここでは、１つ目のエントリに一致する。新規フローテーブル３１３に一致するエントリを見つけると、サービス網ゲートウェイ１０５は、ＡＣＫパケット内の情報を何も書き換えずに、対向端末１０７に転送する（ステップ６３８）。
【００４５】
以上の手順によって、本実施例のパケット通信システムにおいて、移動端末が異なる無線システムに接続先を切り替えた後に新規に開始したＴＣＰ通信に関しては、サービス網ゲートウェイは、移動端末からのＴＣＰ通信のＡＣＫパケットのパラメータ書き換えを回避する。
【００４６】
（Ｃ）移動端末がＷＬＡＮから３Ｇへ接続先無線システムを切り替えた後に、既存ＴＣＰ通信を継続する処理
図１０は、移動端末１がＷＬＡＮから３Ｇへ接続先無線システムを切り替えた後に、既存ＴＣＰ通信を継続するときの手順である。ここでは、移動端末１がＷＬＡＮから３Ｇへ接続先を切り替える場合を例にとるが、スループット期待値とＲＴＴ期待値を乗算した帯域幅遅延積が大きい無線システムから小さい無線システムに切り替えた場合は、図１０と同様の手順になる。一般に、ＬＴＥ、ＷｉＭＡＸ、ＷＬＡＮは比較的に帯域幅遅延積が大きい無線システムであり、３Ｇは比較的に帯域幅遅延積が小さい無線システムである。ＬＴＥ、ＷｉＭＡＸ、ＷＬＡＮのうちどれが一番大きいかは接続状況に左右される。
【００４７】
ステップ１０００〜１００５までは、図６のステップ６００〜６０５までと同じ手順であるので、ここでは説明を省略する。
【００４８】
対向端末１０７は、移動端末１００ａが３Ｇに接続先無線システムを切り替える前に確立したＴＣＰセッションを用いて、データパケットを送信する（ステップ１０１０）。このとき、対向端末１０７は、移動端末１００ａがＷＬＡＮから３Ｇに接続先無線システムを切り替えたことを知ることができないので、依然として、ＷＬＡＮの無線システムにとっては標準量だが、３Ｇの無線システムにとっては大量のデータパケットを送信してくる。サービス網ゲートウェイ１０５がこれらのデータパケットを受け取ると、シェーピング実行部３０４によるシェーピング機能によって、ステップ１００４で設定したシェーピングパラメータ、即ち３Ｇ無線システムのスループット期待値に合うように送信間隔を調整しながらデータパケットを転送する（ステップ１０１１）。データパケットは、３Ｇアクセスゲートウェイ、３Ｇ基地局を介して、移動端末１００ａに達する（ステップ１０１２、１０１３）。このようにすることで、本実施例のパケット通信システムにおいては、瞬間的に大量のパケットが送られてきても、無線システム内でのパケットロスの可能性を低減することができる。
【００４９】
移動端末１００ａは、データパケットを受信すると、ＡＣＫパケットを応答として送信する（ステップ１０１４）。ＡＣＫパケットのＴＣＰヘッダには、移動端末１が一度に受信したい最大パケットバイト数を表す受信ウィンドウサイズ（ｒｗｎｄ）がパラメータとして記述される。
【００５０】
図１７は、ＴＣＰヘッダのフォーマットの一例を示す図である。ＴＣＰヘッダ１７００は、送信元端末が使用するポート番号１７０１、送信先端末が使用するポート番号１７０２、送信データバイト数を示すシーケンス番号１７０３、受信データバイト数を示すＡＣＫ番号１７０４、ＴＣＰヘッダのヘッダ長１７０５、ＳＹＮフラグやＡＣＫフラグなどを示すフラグ１７０６、受信ウィンドウサイズ（ｒｗｎｄ）１７０７、ＴＣＰヘッダ全体に対するチェックサム１７０８をパラメータとして持つ。
【００５１】
移動端末１００ａは、ＡＣＫパケットによって、受信ウィンドウサイズをパラメータとして対向端末１０７に通知できる。対向端末１０７は、移動端末から次のＡＣＫパケットを受信するまで、この受信ウィンドウサイズ分だけＴＣＰ通信のデータパケットを送信できる。即ち、この受信ウィンドウサイズは、対向端末が一度に送信できるデータバイト数の上限値として働く。ＴＣＰ通信においては、理論的には、受信ウィンドウサイズを、移動端末と対向端末との間のスループットとＲＴＴの乗算である帯域幅遅延積とした場合に、パケットロスも最小にでき、また通信帯域を有効に使うことができる。
【００５２】
したがって、移動端末がＷＬＡＮに接続して通信を行っている場合、受信ウィンドウサイズは比較的大きな値になる。一方、移動端末が３Ｇに接続して通信を行っている場合、受信ウィンドウサイズは比較的小さな値になる。一部のＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）のＴＣＰスタックは、この受信ウィンドウサイズを自動的に調整する機能を有するが、しばらく通信を続けてスループットとＲＴＴを測定する必要がある。したがって、移動端末が異なる無線システムに接続先を切り替えたとしても、移動端末ではすぐには適切な受信ウィンドウサイズを設定することができない。
【００５３】
図１０に示すように、ステップ１０１４のＡＣＫパケットに記述される受信ウィンドウサイズ（ｒｗｎｄ）は、４６ｋバイトである。これは、移動端末１００ａがＷＬＡＮの無線システムに接続していた際に使用していた受信ウィンドウサイズである。移動端末１００ａより送信されたＡＣＫパケットは、３Ｇ基地局、３Ｇアクセスゲートウェイを介して、サービス網ゲートウェイ１０５に達する（ステップ１０１５、１０１６）。サービス網ゲートウェイ１０５は、ＡＣＫパケットを受け取ると、ＡＣＫパケット内に記述された移動端末１００ａのＩＰアドレスとポート番号、対向端末のＩＰアドレスとポート番号を抽出し、書換フローテーブル３１４にエントリを追加する。
【００５４】
図１１は、書換フローテーブルのデータ構成の一例を示す図である。同図に示すように、書換フローテーブル３１４は、移動端末の識別子１１００、移動端末のＩＰアドレス１１０１、移動端末のポート番号１１０２、対向端末のＩＰアドレス１１０３、対向端末のポート番号１１０４、移動端末が接続先無線システムを切り替える前後での最適な受信ウィンドウサイズ（ｒｗｎｄ）の変化率１１０５、ＡＣＫパケット内の受信ウィンドウサイズ（ｒｗｎｄ）パラメータを実際に書き換えた値１１０６の項目から構成される。移動端末識別子１１００については、移動端末のＩＰアドレス１１０１を元に、図８の移動端末情報テーブル３１２を参照して求め、格納する。１１０１〜１１０４の項目については、ＡＣＫパケットから抽出した情報を格納する。
【００５５】
最適ｒｗｎｄ変化率１１０５については、図８の移動端末情報テーブル３１２の対象移動端末のエントリを参照して、計算式「（現在のスループット期待値８１５×現在のＲＴＴ期待値８１６）／（過去のスループット期待値８２１×過去のＲＴＴ期待値８２２）」によって求める。この算出は、最適パラメータ設定部３０２が行う。ｒｗｎｄ書換値１１０６については、図１０のステップ１０１６で受け取ったＡＣＫパケットに記述された受信ウィンドウサイズの値に、最適ｒｗｎｄ変化率１１０５を乗算して計算する。この算出も、最適パラメータ設定部３０２が行う。このように最適ｒｗｎｄ変化率を乗算して書換値を計算することで、ＡＣＫパケットに記述する受信ウィンドウサイズパラメータを、実際の受信ウィンドウサイズよりも２のべき乗分の１だけ小さく記述するＴＣＰスケーリングオプションにも対応できる。また、最適ｒｗｎｄ変化率が一定値を超える場合には、上限値を設定する。対向端末が現在の受信ウィンドウサイズの数倍もの通信パケットを送信してきても、移動端末が受信しきれなくなる可能性があるためである。大抵の場合、最適ｒｗｎｄ変化率の上限値は２倍程度が良い。
【００５６】
以上により、書換フローテーブル３１４にエントリを作成する。例えば、１つ目のエントリは、移動端末１００ａに対するＴＣＰ通信フローを表し、移動端末識別子が１１１１であり、移動端末のＩＰアドレスが１１０．１．１．１であり、移動端末のポート番号が３１０００であり、対向端末のＩＰアドレスが１．２．３．４であり、対向端末のポート番号が８０であり、最適ｒｗｎｄ変化率が０．４３倍であり、ｒｗｎｄ書換値が０ｘ４Ｅ２０（１６進数表記）であることを表す。
【００５７】
図１０に戻り、サービス網ゲートウェイ１０５のＣＰＵ２００は、ＴＣＰパケット書換部３０３を実行して、書換フローテーブル３１４にエントリを追加した後、ステップ１０１６で受け取ったＡＣＫパケットの受信ウィンドウサイズパラメータを、計算した書換値で書き換えを開始する（ステップ１０１７）。ここでは書換値は２０ｋバイトである。サービス網ゲートウェイ１０５は、書き換えたＡＣＫパケットを対向端末１０７に転送する（ステップ１０１８）。対向端末は、ＡＣＫパケットを受信すると、移動端末１００ａを宛先として再びデータパケットを送信する（ステップ１０１９）。このとき、ステップ１０１８で受信したＡＣＫパケットの受信ウィンドウサイズパラメータが小さな値になっているので、ここでの送信データパケット量は先程よりも抑制される。これにより、サービス網ゲートウェイに何度も大量のデータパケットが到達し、サービス網ゲートウェイのバッファを使用し尽くして、パケットロスが発生するのを防ぐことができる。
【００５８】
対向端末１０７が送信したデータパケットは、サービス網ゲートウェイ、３Ｇアクセスゲートウェイ、３Ｇ基地局を介して、移動端末１００ａに達する（ステップ１０２０〜１０２２）。移動端末１００ａは、データパケットを受信すると、対向端末１０７を宛先として再びＡＣＫパケットを送信する（ステップ１０２３）。このときの受信ウィンドウサイズは、自動調整によって若干減少し、４４ｋバイトである。ＡＣＫパケットは、３Ｇ基地局、３Ｇアクセスゲートウェイを介して、サービス網ゲートウェイに達する（ステップ１０２４、１０２５）。サービス網ゲートウェイ１０５のＣＰＵ２００は、ＴＣＰパケット書換部３０３を実行し、ＡＣＫパケット内に記述された移動端末１００ａのＩＰアドレスとポート番号、対向端末１０７のＩＰアドレスとポート番号を抽出し、図１１の書換フローテーブル３１４のエントリを参照し、ｒｗｎｄ書換値１１０６を参照する。そして、ＡＣＫパケットの受信ウィンドウサイズパラメータを、ｒｗｎｄ書換値で書き換える（ステップ１０２６）。サービス網ゲートウェイ１０５は、パケット転送部３０１の機能により、書き換えたＡＣＫパケットを対向端末１０７に転送する（ステップ１０２７）。その後、しばらく、ステップ１０１９〜１０２７と同様の手順が実行される。
【００５９】
その後、対向端末１０７から移動端末１００ａ宛に、ステップ１０１９〜１０２２と同様にデータパケットが送信される（ステップ１０３０〜１０３３）。移動端末１００ａは、データパケットを受信すると、対向端末１０７を宛先として再びＡＣＫパケットを送信する（ステップ１０３４）。このときの受信ウィンドウサイズは、自動調整によって２０ｋバイトとなっている。ＡＣＫパケットは、３Ｇ基地局、３Ｇアクセスゲートウェイを介して、サービス網ゲートウェイ１０５に達する（ステップ１０３５、１０３６）。サービス網ゲートウェイ１０５は、ＡＣＫパケット内に記述された移動端末１のＩＰアドレスとポート番号、対向端末のＩＰアドレスとポート番号を抽出し、図１１の書換フローテーブル３１４のエントリを参照し、ｒｗｎｄ書換値１１０６を参照する。ＡＣＫパケットの受信ウィンドウパラメータの値がｒｗｎｄ書換値以下になったので、ここでは書き換えを行わず、ＡＣＫパケットを対向端末１０７に転送する（ステップ１０３７）。最後に、サービス網ゲートウェイ１０５は、書換フローテーブル３１４の参照エントリを削除し、ＴＣＰパケット書換部３０３による受信ウィンドウサイズパラメータの書き換え処理を終了する（ステップ１０３８）。
【００６０】
以上の手順では、移動端末１００ａのＴＣＰスタックが、受信ウィンドウサイズを自動調整する場合を説明したが、先に説明した様に、ＯＳによっては自動調整されない。この場合、サービス網ゲートウェイ１０５は、ＡＣＫパケットの受信ウィンドウサイズの書き換え処理時に、移動端末情報テーブル３１２の現在の経過時間８１４を参照する。接続先切り替えから一定時間が経過している場合には、新規フローテーブル３１２と書換フローテーブル３１４から、移動端末１００ａに対するＴＣＰ通信フローの全エントリを削除して、受信ウィンドウサイズパラメータの書き換え処理を終了しても良い。上記一定時間としては、例えば、ＴＣＰ通信の平均継続時間に標準偏差の２倍を加えた時間を設定しておけば、９５％以上のＴＣＰ通信に対して、本実施例のパケット通信システムの効果を期待できる。
【００６１】
以上の手順によって、本実施例のパケット通信システムにおいては、移動端末にも対向端末にも改造を加えることなく、移動端末が異なる無線システムに接続先を切り替えた際に、その移動端末に関わる通信中のＴＣＰ通信に対して、誤制御による性能劣化を抑制し、ＴＣＰ通信を安定化させることができる。また、サービス網ゲートウェイが、恒常的ではなく、一時的に、移動端末からのＴＣＰ通信のＡＣＫパケットの受信ウィンドウサイズパラメータを書き換えるので、サービス網ゲートウェイの恒常的なリソース浪費を抑制することができる。
【００６２】
（Ｄ）移動端末がＷＬＡＮから３Ｇへ接続先無線システムを切り替えた後に、既存ＴＣＰ通信を終了する処理
図１２は、本実施例のパケット通信システムにおいて、移動端末１００ａがＷＬＡＮから３Ｇへ接続先無線システムを切り替えた後に、既存ＴＣＰ通信をしばらく継続し、その後、既存ＴＣＰ通信を終了する手順である。ここでは、移動端末１００ａがＷＬＡＮから３Ｇへ接続先を切り替える場合を例にとるが、スループット期待値とＲＴＴ期待値を乗算した帯域幅遅延積が大きい無線システムから小さい無線システムに切り替えた場合は、図１２と同様の手順になる。
【００６３】
ステップ１２００〜１２２７までは、図１０のステップ１０００〜１０２７までと同じ手順であるので、ここでは説明を省略する。
【００６４】
しばらくＴＣＰ通信を続けた後、対向端末は、ＴＣＰ通信を終了するため、移動端末１００ａ宛に、ＦＩＮパケットを送信する（ステップ１２３０）。ＦＩＮパケットとは、ＴＣＰヘッダのＦＩＮフラグとＡＣＫフラグを立てた、ＴＣＰ通信終了要求を意味する通信パケットである。サービス網ゲートウェイ１０５は、ＦＩＮパケット内に記述された移動端末１００ａのＩＰアドレスとポート番号、対向端末のＩＰアドレスとポート番号を抽出し、図１１の書換フローテーブル３１４のエントリを参照し、そのエントリを削除して、受信ウィンドウサイズパラメータの書き換え処理を終了する（ステップ１２３１）。サービス網ゲートウェイ１０５は、ＦＩＮパケットを３Ｇアクセスゲートウェイに転送する（ステップ１２３２）。ＦＩＮパケットは、３Ｇアクセスゲートウェイ、３Ｇ基地局を介して、移動端末１００ａに達する（ステップ１２３３、１２３４）。移動端末１００ａは、ＦＩＮパケットを受信すると、対向端末宛にＡＣＫパケットを送信する（ステップ１２３５）。ＡＣＫパケットは、３Ｇ基地局、３Ｇアクセスゲートウェイを介して、サービス網ゲートウェイ１０５に達する（ステップ１２３６、１２３７）。サービス網ゲートウェイは、このＡＣＫパケットには書き換え行わず、対向端末１０７にＡＣＫパケットを転送する（１２３８）。
【００６５】
以上の手順によって、本実施例のパケット通信システムにおいては、移動端末にも対向端末にも改造を加えることなく、移動端末が異なる無線システムに接続先を切り替えた際に、その移動端末に関わる通信中のＴＣＰ通信に対して、誤制御による性能劣化を抑制し、ＴＣＰ通信を安定化させ、終了することができる。また、サービス網ゲートウェイが、恒常的ではなく、一時的に、移動端末からのＴＣＰ通信のＡＣＫパケットの受信ウィンドウサイズパラメータを書き換えるので、サービス網ゲートウェイの恒常的なリソース浪費を抑制することができる。
【００６６】
（Ｅ）移動端末が３ＧからＷＬＡＮへ接続先無線システムを切り替えた後に、既存ＴＣＰ通信を継続する処理
図１３は、本実施例のパケット通信システムにおいて、第２移動端末１００ｂが３ＧからＷＬＡＮへ接続先無線システムを切り替えた後に、既存ＴＣＰ通信を継続するときの手順である。ここでは、移動端末１００ｂが３ＧからＷＬＡＮへ接続先を切り替える場合を例にとるが、スループット期待値とＲＴＴ期待値を乗算した帯域幅遅延積が小さい無線システムから大きい無線システムに切り替えた場合は、図１３と同様の手順になる。
【００６７】
移動端末１００ｂは、ＷＬＡＮ基地局１０２ｄに対して接続処理を行う（ステップ１３００）。これを契機にＷＬＡＮ基地局とＷＬＡＮアクセスゲートウェイ１０４ｄの間でも移動端末１００ｂに対する接続処理の制御信号がやり取りされる（ステップ１３０１）。接続処理が完了すると、ＷＬＡＮアクセスゲートウェイは、経路更新通知メッセージをサービス網ゲートウェイに送信する（ステップ１３０２）。サービス網ゲートウェイは、ス経路更新通知メッセージを受け取ると、メッセージ内の移動端末の識別子７０４をインデックスとして、移動端末情報テーブル３１２を参照し、接続情報を更新する。
【００６８】
図８の移動端末情報テーブル３１２の２つ目のエントリが、移動端末１００ｂのものである。移動端末の識別子が２２２２であり、移動端末のＩＰアドレスが１１０．１．１．２であり、現在接続する無線システムの種別がＷＬＡＮであり、現在の現在接続する無線システムのアクセスゲートウェイのＩＰアドレスが２２０．４０．０．４であり、現在接続する基地局の識別子は未通知状態であり、経路更新通知メッセージを受け取ってからの経過時間が１０ｓであり、現在接続の無線システムのスループット期待値が４Ｍｂｐｓであり、現在接続の無線システムのＲＴＴ期待値が１００ｍｓであり、切り替え前の無線システムのスループット期待値が８００ｋｂｐｓであり、切り替え前の無線システムのＲＴＴ期待値が２００ｍｓである。
【００６９】
図１３に戻り、サービス網ゲートウェイ１０５は、ステップ１３０２の経路更新通知メッセージを受け取り、移動端末情報テーブル３１２を更新した後、移動端末１００ｂ宛の通信パケットの転送経路をＷＬＡＮアクセスゲートウェイ１０４ｄに切り替える（ステップ１３０３）。その後、サービス網ゲートウェイ１０５が備えるシェーピング機能のパラメータを変更する（ステップ１３０４）。サービス網ゲートウェイ１０５は、移動端末情報テーブル３１２の現在のスループット期待値８１５をパラメータとして設定する。こうすることで、移動端末１００ｂが接続する無線システムに応じて、最適なシェーピング機能のパラメータを選択することができ、無線帯域を有効利用できる。その後、移動端末１００ｂは、３Ｇ基地局に対して一時切断処理を行う（ステップ１３０５）。これを契機に３Ｇ基地局と３Ｇアクセスゲートウェイの間でも移動端末１００ｂに対する一時切断処理の制御信号がやり取りされる（ステップ１３０６）。
【００７０】
対向端末１０７は、移動端末１００ｂがＷＬＡＮに接続先無線システムを切り替える前に確立したＴＣＰセッションを用いて、データパケットを送信する（ステップ１３１０）。このとき、対向端末１０７は、移動端末１００ｂが３ＧからＷＬＡＮに接続先無線システムを切り替えたことを知ることができないので、依然として、３Ｇの無線システムにとっては標準量だが、ＷＬＡＮの無線システムにとっては少量のデータパケットを送信してくる。このとき、データパケット量が少ないので、サービス網ゲートウェイはシェーピング機能を実行する必要がない。データパケットは、サービス網ゲートウェイ、ＷＬＡＮアクセスゲートウェイ、ＷＬＡＮ基地局を介して、移動端末１００ｂに達する（ステップ１３１１〜１３１３）。
【００７１】
移動端末１００ｂは、データパケットを受信すると、ＡＣＫパケットを応答として送信する（ステップ１３１４）。ＡＣＫパケットに記述される受信ウィンドウサイズ（ｒｗｎｄ）は、２０ｋバイトである。これは、移動端末１００ｂが３Ｇの無線システムに接続していた際に使用していた受信ウィンドウサイズである。移動端末１００ｂより送信されたＡＣＫパケットは、ＷＬＡＮ基地局、ＷＬＡＮアクセスゲートウェイを介して、サービス網ゲートウェイに達する（ステップ１３１５、１３１６）。サービス網ゲートウェイは、ＡＣＫパケットを受け取ると、ＡＣＫパケット内に記述された移動端末１００ｂのＩＰアドレスとポート番号、対向端末のＩＰアドレスとポート番号を抽出し、書換フローテーブル３１４にエントリを追加する。
【００７２】
図１１の書換フローテーブル３１４の２つ目のエントリが、移動端末１００ｂに対するＴＣＰ通信フローを表す。移動端末識別子が２２２２であり、移動端末のＩＰアドレスが１１０．１．１．２であり、移動端末のポート番号が３２０００であり、対向端末のＩＰアドレスが４．５．６．７であり、対向端末のポート番号が４４３であり、最適ｒｗｎｄ変化率が２．５６倍であり、ｒｗｎｄ書換値が０ｘ９Ｃ４０（１６進数表記）である。ここで、最適ｒｗｎｄが２倍以上なので、ｒｗｎｄ書換値の計算には、図１３のステップ１３１６で受け取ったＡＣＫパケットに記述された受信ウィンドウサイズの値に、上限値の２倍を乗算して計算している。
【００７３】
図１３に戻り、サービス網ゲートウェイ１０５は、書換フローテーブル３１４にエントリを追加した後、ステップ１３１６で受け取ったＡＣＫパケットの受信ウィンドウサイズパラメータを、計算した書換値で書き換えを開始する（ステップ１３１７）。ここでは書換値は４０ｋバイトである。サービス網ゲートウェイ１０５は、書き換えたＡＣＫパケットを対向端末に転送する（ステップ１３１８）。対向端末１０７は、ＡＣＫパケットを受信すると、移動端末１００ｂを宛先として再びデータパケットを送信する（ステップ１３１９）。このとき、ステップ１３１８で受信したＡＣＫパケットの受信ウィンドウサイズパラメータが大きく値になっているので、ここでの送信データパケット量は先程よりも増えている。これにより、移動端末１００ｂがＷＬＡＮに接続先無線システムを切り替えた場合でも、すぐにＷＬＡＮの通信帯域幅を有効利用することができる。
【００７４】
対向端末１０７が送信したデータパケットは、サービス網ゲートウェイ、ＷＬＡＮアクセスゲートウェイ、ＷＬＡＮ基地局を介して、移動端末１００ｂに達する（ステップ１３２０〜１３２２）。移動端末１００ｂは、データパケットを受信すると、対向端末１０７を宛先として再びＡＣＫパケットを送信する（ステップ１３２３）。このときの受信ウィンドウサイズは、自動調整によって若干増加し、２１ｋバイトである。ＡＣＫパケットは、ＷＬＡＮ基地局、ＷＬＡＮアクセスゲートウェイを介して、サービス網ゲートウェイに達する（ステップ１３２４、１３２５）。サービス網ゲートウェイ１０５は、ＡＣＫパケット内に記述された移動端末１００ｂのＩＰアドレスとポート番号、対向端末のＩＰアドレスとポート番号を抽出し、図１１の書換フローテーブル３１４のエントリを参照し、ｒｗｎｄ書換値１１０６を参照する。そして、ＡＣＫパケットの受信ウィンドウサイズパラメータを、ｒｗｎｄ書換値で書き換える（ステップ１３２６）。サービス網ゲートウェイ１０５は、書き換えたＡＣＫパケットを対向端末１０７に転送する（ステップ１３２７）。その後、しばらく、ステップ１３１９〜１３２７と同様の手順が実行される。
【００７５】
その後、対向端末１０７から移動端末１００ｂ宛に、ステップ１３１９〜１３２２と同様にデータパケットが送信される（ステップ１３３０〜１３３３）。移動端末１００ｂは、データパケットを受信すると、対向端末を宛先として再びＡＣＫパケットを送信する（ステップ１３３４）。このときの受信ウィンドウサイズは、自動調整によって４０ｋバイトとなっている。ＡＣＫパケットは、ＷＬＡＮ基地局、ＷＬＡＮアクセスゲートウェイを介して、サービス網ゲートウェイに達する（ステップ１３３５、１３３６）。サービス網ゲートウェイ１０５は、ＡＣＫパケット内に記述された移動端末１００ｂのＩＰアドレスとポート番号、対向端末のＩＰアドレスとポート番号を抽出し、図１１の書換フローテーブル３１４のエントリを参照し、ｒｗｎｄ書換値１１０６を参照する。ＡＣＫパケットの受信ウィンドウパラメータの値がｒｗｎｄ書換値以上になったので、ここでは書き換えを行わず、ＡＣＫパケットを対向端末１０７に転送する（ステップ１３３７）。最後に、サービス網ゲートウェイ１０５は、書換フローテーブル３１４の参照エントリを削除し、受信ウィンドウサイズパラメータの書き換え処理を終了する（ステップ１３３８）。
【００７６】
以上の手順では、移動端末１００ｂのＴＣＰスタックが、受信ウィンドウサイズを自動調整する場合を説明したが、先に説明した様に、ＯＳによっては自動調整されない。この場合、サービス網ゲートウェイ１０５は、ＡＣＫパケットの受信ウィンドウサイズの書き換え処理時に、移動端末情報テーブル３１２の現在の経過時間８１４を参照する。接続先切り替えから一定時間が経過している場合には、新規フローテーブルと書換フローテーブルから、移動端末１００ｂに対するＴＣＰ通信フローの全エントリを削除して、受信ウィンドウサイズパラメータの書き換え処理を終了しても良い。上記一定時間としては、例えば、ＴＣＰ通信の平均継続時間に標準偏差の２倍を加えた時間を設定しておけば、９５％以上のＴＣＰ通信に対して、本実施例のパケット通信システムの効果を期待できる。
【００７７】
以上の手順によって、本実施例のパケット通信システムにおいては、移動端末にも対向端末にも改造を加えることなく、移動端末が異なる無線システムに接続先を切り替えた際に、その移動端末に関わる通信中のＴＣＰ通信に対して、誤制御による性能劣化を抑制し、ＴＣＰ通信を高効率化させることができる。また、サービス網ゲートウェイが、恒常的ではなく、一時的に、移動端末からのＴＣＰ通信のＡＣＫパケットの受信ウィンドウサイズパラメータを書き換えるので、サービス網ゲートウェイの恒常的なリソース浪費を抑制することができる。
【００７８】
＜処理（フローチャート）＞
本実施例のパケット通信システムのサービス網ゲートウェイが行う処理動作は３つの動作から成る。具体的には、サービス網ゲートウェイが経路更新通知メッセージを受信して処理する動作、サービス網ゲートウェイがＴＣＰ通信のパケットを受信して処理する動作、サービス網ゲートウェイがＴＣＰ通信のＡＣＫパケットの受信ウィンドウサイズパラメータ（ｒｗｎｄ）を書き換える動作である。以下、図１４〜図１６を用いて、このサービス網ゲートウェイの動作の処理フローを説明する。
【００７９】
図１４は、サービス網ゲートウェイ１０５が経路更新通知メッセージを受信して処理する動作フローである。まず、いずれかの無線システムのアクセスゲートウェイが送信した経路更新通知メッセージを受信する（ステップ１４００）。これは、移動端末が異なる無線システムに接続先を切り替えたことを契機に発生する。次に、サービス網ゲートウェイ１０５は、経路更新通知メッセージの情報から統計情報テーブル３１１を参照して、移動端末が接続した無線システムにおけるスループット期待値とＲＴＴ期待値を求める（ステップ１４０１）。経路更新通知メッセージの情報と、ステップ１４０１で求めたスループット期待値とＲＴＴ期待値を用いて、対象の移動端末に対する移動端末情報テーブル３１２のエントリを更新する（ステップ１４０２）。そして、対象の移動端末宛の通信パケットの転送経路を、経路更新通知メッセージを送信してきたアクセスゲートウェイに切り替える（ステップ１４０３）。最後に、サービス網ゲートウェイ１０５が備えるシェーピング機能の送信レートパラメータを、ステップ１４０１で求めたスループット期待値に変更し（ステップ１４０４）、処理動作を終了する（ステップ１４０５）。
【００８０】
図１５は、サービス網ゲートウェイ１０５がＴＣＰ通信のパケットを受信して処理する動作フローである。まず、ＴＣＰ通信の通信パケットを受信する（ステップ１５００）。通信パケットの送信元ＩＰアドレス、または宛先ＩＰアドレスから移動端末情報テーブル３１２を参照し、そのＴＣＰ通信の対象となる移動端末を特定する（ステップ１５０１）。移動端末情報テーブル３１２の経過時間８１４を参照する（ステップ１５０２）。一定時間以上経過している場合、サービス網ゲートウェイ１０５の通常処理として、通信パケットを適切な網、または適切な装置に転送し（ステップ１５１１）、処理動作を終了する（ステップ１５１２）。
【００８１】
ステップ１５０２に戻り、経過時間が一定時間以下であれば、通信パケットのＴＣＰヘッダ内のフラグパラメータを調べる（ステップ１５０３）。ＡＣＫフラグが立っている場合、即ちＡＣＫパケットである場合、送信元が移動端末であるかを調べる（ステップ１５０４）。送信元が移動端末でない場合、サービス網ゲートウェイの通常処理として、通信パケットを適切な網、または適切な装置に転送し（ステップ１５１１）、処理動作を終了する（ステップ１５１２）。
【００８２】
ステップ１５０４に戻り、送信元が移動端末である場合、新規フローテーブル３１３に対象のＴＣＰ通信フローのエントリがあるか調べる（ステップ１５０５）。新規フローテーブルにエントリがある場合、対象のＴＣＰ通信のＡＣＫパケットは受信ウィンドウサイズパラメータの書き換え処理対象外であるので、サービス網ゲートウェイの通常処理として、通信パケットを適切な網、または適切な装置に転送し（ステップ１５１１）、処理動作を終了する（ステップ１５１２）。
【００８３】
ステップ１５０５に戻り、新規フローテーブルにエントリがない場合、対象のＴＣＰ通信のＡＣＫパケットは受信ウィンドウサイズパラメータの書き換え処理対象であるので、受信ウィンドウサイズ（ｒｗｎｄ）書き換え処理に進む（ステップ１５０６）。この処理動作の詳細は、後述の図１６で説明する。
【００８４】
ステップ１５０３に戻り、ＳＹＮフラグが立っている場合、即ちＳＹＮパケットである場合、新規フローテーブル３１３に対象のＴＣＰ通信フローのエントリを追加する（ステップ１５０７）。そして、サービス網ゲートウェイの通常処理として、通信パケットを適切な網、または適切な装置に転送し（ステップ１５１１）、処理動作を終了する（ステップ１５１２）。
【００８５】
ステップ１５０３に戻り、ＦＩＮフラグが立っている場合、即ちＦＩＮパケットである場合、新規フローテーブル３１３に対象のＴＣＰ通信フローのエントリがあるか調べる（ステップ１５０８）。新規フローテーブルにエントリがある場合、該当エントリをテーブルから削除する（ステップ１５１０）。そして、サービス網ゲートウェイの通常処理として、通信パケットを適切な網、または適切な装置に転送し（ステップ１５１１）、処理動作を終了する（ステップ１５１２）。
【００８６】
ステップ１５０８に戻り、新規フローテーブルにエントリがない場合、さらに書換フローテーブル３１４に対象のＴＣＰ通信フローのエントリがあるか調べる（ステップ１５０９）。書換フローテーブルにエントリがある場合、該当エントリをテーブルから削除する（ステップ１５１０）。そして、サービス網ゲートウェイの通常処理として、通信パケットを適切な網、または適切な装置に転送し（ステップ１５１１）、処理動作を終了する（ステップ１５１２）。
【００８７】
ステップ１５０９に戻り、書換フローテーブルにエントリがない場合、特別な処理はせず、サービス網ゲートウェイの通常処理として、通信パケットを適切な網、または適切な装置に転送し（ステップ１５１１）、処理動作を終了する（ステップ１５１２）。
【００８８】
図１６は、ＴＣＰ通信のＡＣＫパケットの受信ウィンドウサイズパラメータ（ｒｗｎｄ）を書き換える動作である。この動作は、図１５のステップ１５０６が契機となって開始される。まず、書換フローテーブル３１４に対象のＴＣＰ通信フローのエントリがあるか調べる（ステップ１６００）。書換フローテーブル３１４にエントリがない場合、対象の移動端末に対する移動端末情報テーブル３１２のエントリを参照する。そして、現在のスループット期待値８１５とＲＴＴ期待値８１６、過去のスループット期待値８２１とＲＴＴ期待値８２２を参照して、接続先無線システムの切り替え前後での帯域幅遅延積を計算する（ステップ１６０１）。現在と過去における無線システム接続時の最適受信ウィンドウサイズはそれぞれ計算した帯域幅遅延積であるから、これらを用いて最適な受信ウィンドウサイズ（ｒｗｎｄ）の変化率を計算する（ステップ１６０２）。ＡＣＫパケットに記述された受信ウィンドウサイズの値に、最適ｒｗｎｄ変化率を乗算して、受信ウィンドウサイズ（ｒｗｎｄ）書換値を計算する（ステップ１６０３）。書換フローテーブル３１４に、対象のＴＣＰ通信フローのエントリを追加し、計算した最適ｒｗｎｄ変化率とｒｗｎｄ書換値を格納する（ステップ１６０４）。その後、ＡＣＫパケットの受信ウィンドウサイズパラメータをｒｗｎｄ書換値で書き換える（ステップ１６１０）。そして、サービス網ゲートウェイ１０５の通常処理として、通信パケットを適切な網、または適切な装置に転送し（ステップ１６１１）、処理動作を終了する（ステップ１６１２）。
【００８９】
ステップ１６００に戻り、書換フローテーブル３１４にエントリがある場合、最適ｒｗｎｄ変化率１１０５を調べる（ステップ１６０５）。変化率が１倍以上である場合、ＡＣＫパケットの受信ウィンドウサイズパラメータの値が、ｒｗｎｄ書換値１１０６以上であるか調べる（ステップ１６０７）。ｒｗｎｄ書換値より小さい場合、ＡＣＫパケットの受信ウィンドウサイズパラメータをｒｗｎｄ書換値で書き換える（ステップ１６１０）。そして、サービス網ゲートウェイの通常処理として、通信パケットを適切な網、または適切な装置に転送し（ステップ１６１１）、処理動作を終了する（ステップ１６１２）。
【００９０】
ステップ１６０７に戻り、ｒｗｎｄ書換値以上であれば、該当エントリを書換フローテーブルから削除する（ステップ１６０８）。そして、サービス網ゲートウェイの通常処理として、通信パケットを適切な網、または適切な装置に転送し（ステップ１６１１）、処理動作を終了する（ステップ１６１２）。
【００９１】
ステップ１６０５に戻り、変化率が１倍以下である場合、ＡＣＫパケットの受信ウィンドウサイズパラメータの値が、ｒｗｎｄ書換値１１０６以下であるか調べる（ステップ１６０９）。ｒｗｎｄ書換値より大きい場合、ＡＣＫパケットの受信ウィンドウサイズパラメータをｒｗｎｄ書換値で書き換える（ステップ１６１０）。そして、サービス網ゲートウェイ１０５の通常処理として、通信パケットを適切な網、または適切な装置に転送し（ステップ１６１１）、処理動作を終了する（ステップ１６１２）。
【００９２】
ステップ１６０９に戻り、ｒｗｎｄ書換値以下であれば、該当エントリを書換フローテーブルから削除する（ステップ１６０８）。そして、サービス網ゲートウェイの通常処理として、通信パケットを適切な網、または適切な装置に転送し（ステップ１６１１）、処理動作を終了する（ステップ１６１２）。
【００９３】
以上の手順によって、本実施例のパケット通信システムにおいては、移動端末にも対向端末にも改造を加えることなく、移動端末が異なる無線システムに接続先を切り替えた際に、その移動端末に関わる通信中のＴＣＰ通信に対して、誤制御による性能劣化を抑制し、ＴＣＰ通信を安定化・高効率化させることができる。また、サービス網ゲートウェイが、恒常的ではなく、一時的に、移動端末からのＴＣＰ通信のＡＣＫパケットの受信ウィンドウサイズパラメータを書き換えるので、サービス網ゲートウェイの恒常的なリソース浪費を抑制することができる。
【００９４】
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明のより良い理解のために詳細に説明したのであり、必ずしも説明の全ての構成を備えるものに限定されものではない。また、上述したシステムの各構成、機能、処理部等は、それらの一部又は全部を、プログラムを実行するＣＰＵによるソフトウェア処理で実現する場合を中心に説明したが、それらの一部又は全部を例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良いことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００９５】
１００ａ  第１移動端末
１００ｂ  第２移動端末
１０１  測定端末
１０２ａ  ＬＴＥ基地局
１０３ａ  ＬＴＥ無線システム
１０４ａ  ＬＴＥアクセスゲートウェイ
１０２ｂ  ３Ｇ基地局
１０３ｂ  ３Ｇシステム
１０４ｂ  ３Ｇアクセスゲートウェイ
１０２ｃ  ＷｉＭＡＸ基地局
１０３ｃ  ＷｉＭＡＸシステム
１０４ｃ  ＷｉＭＡＸアクセスゲートウェイ
１０２ｄ  ＷＬＡＮ基地局
１０３ｄ  ＷＬＡＮシステム
１０４ｄ  ＷＬＡＮアクセスゲートウェイ
１０５  サービス網ゲートウェイ
１０６  ＩＰサービス網
１０７  対向端末
１０８  管理装置
２００  ＣＰＵ
２０１  メモリ
２０２  ＦＲＯＭ
２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ  有線Ｉ／Ｆ
３００  プログラム領域
３０１  パケット転送部
３０２  最適パラメータ設定部
３０３  ＴＣＰパケット書換部
３０４  シェーピング実行部
３１０  テーブル領域
３１１  統計情報テーブル
３１２  移動端末情報テーブル
３１３  新規フローテーブル
３１４  書換フローテーブル
７００  経路変更通知メッセージ
１７００  ＴＣＰヘッダ。
【図１】
2014003459.tif 000003
【図２Ａ】
2014003459.tif 000004
【図２Ｂ】
2014003459.tif 000005
【図３】
2014003459.tif 000006
【図４】
2014003459.tif 000007
【図５】
2014003459.tif 000008
【図６】
2014003459.tif 000009
【図７】
2014003459.tif 000010
【図８】
2014003459.tif 000011
【図９】
2014003459.tif 000012
【図１０】
2014003459.tif 000013
【図１１】
2014003459.tif 000014
【図１２】
2014003459.tif 000015
【図１３】
2014003459.tif 000016
【図１４】
2014003459.tif 000017
【図１５】
2014003459.tif 000018
【図１６】
2014003459.tif 000019
【図１７】
2014003459.tif 000020