(57)【要約】【課題】効率的な無線通信を達成することができる無線通信システム、無線通信端末および通信経路制御方法を提供する。【解決手段】無線通信端末（１０）は、複数のネットワークインタフェース（ＮＷＩＦ１〜ＮＷＩＦｎ）を有し、各ネットワークインタフェースが複数の無線アクセス方式（ＲＡＴ）の少なくとも１つに対応し、端末の内部状態を含む端末側コンテキスト情報をモニタするモニタ（１０１）と、端末側コンテキスト情報に応じて複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いて通信経路を設定する通信経路制御部（１０２）と、を有する。【選択図】図２
2014208094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のネットワークインタフェースを有し、各ネットワークインタフェースが複数の無線アクセス方式の少なくとも１つに対応する無線通信端末であって、
前記無線通信端末の内部状態を含む端末側コンテキスト情報をモニタするモニタ手段と、
前記端末側コンテキスト情報に応じて前記複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いて通信経路を設定する通信経路制御手段と、
を有することを特徴とする無線通信端末。
【請求項２】
前記通信経路制御手段は、複数の通信フローを通信フロー単位で前記複数のネットワークインタフェースに振り分けることを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末。
【請求項３】
前記通信経路制御手段は、所定の制御ポリシに基づき前記端末側コンテキスト情報に応じて複数の通信フローを前記複数のネットワークインタフェースに振り分けることを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信端末。
【請求項４】
前記端末側コンテキスト情報は複数の通信フローの通信パターンを含む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端末。
【請求項５】
前記モニタ手段は、前記無線通信端末のリソースをモニタするリソースモニタ手段と、複数の通信フローを識別する通信識別手段と、からなることを特徴とする請求項１−４のいずれか１項に記載の無線通信端末。
【請求項６】
前記通信経路制御手段は、通信経路を可変設定可能な通信経路設定手段と、前記端末側コンテキスト情報に応じて前記通信経路設定手段の通信経路を制御する制御手段と、からなることを特徴とする請求項１−４のいずれか１項に記載の無線通信端末。
【請求項７】
前記通信経路設定手段はパケットを送受信するアプリケーションと所望のネットワークインタフェースとの間のパケット転送経路を切り替える切替手段を有し、前記制御手段は所定の制御ポリシに基づき前記端末側コンテキスト情報に応じて前記切替手段のパケット転送経路を制御することを特徴とする請求項６に記載の無線通信端末。
【請求項８】
前記制御ポリシがネットワークを通して当該無線通信端末外から与えられることを特徴とする請求項３または７に記載の無線通信端末。
【請求項９】
複数のネットワークインタフェースを有し、各ネットワークインタフェースが複数の無線アクセス方式の少なくとも１つに対応する無線通信端末における通信経路制御方法であって、
モニタ手段が前記無線通信端末の内部状態を含む端末側コンテキスト情報をモニタし、
通信経路制御手段が前記端末側コンテキスト情報に応じて前記複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いて通信経路を設定する、
ことを特徴とする通信経路制御方法。
【請求項１０】
前記通信経路制御手段は、複数の通信フローを通信フロー単位で前記複数のネットワークインタフェースに振り分けることを特徴とする請求項９に記載の通信経路制御方法。
【請求項１１】
前記通信経路制御手段は、所定の制御ポリシに基づき前記端末側コンテキスト情報に応じて複数の通信フローを前記複数のネットワークインタフェースに振り分けることを特徴とする請求項９または１０に記載の通信経路制御方法。
【請求項１２】
前記端末側コンテキスト情報は複数の通信フローの通信パターンを含むことを特徴とする請求項９−１１のいずれか１項に記載の通信経路制御方法。
【請求項１３】
前記モニタ手段は前記無線通信端末のリソースをモニタし、複数の通信フローを識別することを特徴とする請求項９−１２のいずれか１項に記載の通信経路制御方法。
【請求項１４】
前記通信経路制御手段は、通信経路を可変設定可能な通信経路設定手段と、前記端末側コンテキスト情報に応じて、可変設定可能な通信経路を制御することを特徴とする請求項９−１１のいずれか１項に記載の通信経路制御方法。
【請求項１５】
前記通信経路制御手段は、所定の制御ポリシに基づき前記端末側コンテキスト情報に応じて、パケットを送受信するアプリケーションと所望のネットワークインタフェースとの間のパケット転送経路を切り替えることを特徴とする請求項１３に記載の通信経路制御方法。
【請求項１６】
前記制御ポリシがネットワークを通して前記無線通信端末外から与えられることを特徴とする請求項１１または１５に記載の通信経路制御方法。
【請求項１７】
複数の無線アクセス方式による複数の無線ネットワークを有する無線通信システムであって、
無線通信端末が、
前記複数の無線アクセス方式にそれぞれ対応する複数のネットワークインタフェースと、
前記無線通信端末の内部状態を含む端末側コンテキスト情報をモニタするモニタ手段と、
前記端末側コンテキスト情報に応じて前記複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いて通信経路を設定する通信経路制御手段と、
を有する、ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１８】
複数のネットワークインタフェースを有し、各ネットワークインタフェースが複数の無線アクセス方式の少なくとも１つに対応する無線通信端末としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
前記無線通信端末の内部状態を含む端末側コンテキスト情報をモニタするモニタ機能と、
前記端末側コンテキスト情報に応じて前記複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いて通信経路を設定する通信経路制御機能と、
を前記コンピュータに実現するためのプログラム。
【請求項１９】
複数の無線アクセス方式による複数の無線ネットワークを有する無線通信システムであって、
前記複数の無線アクセス方式にそれぞれ対応する複数のネットワークインタフェースを有する無線通信端末と、
ネットワークを介して前記無線通信端末と通信するコントローラと、
を有し、
前記コントローラが、前記無線通信端末の内部状態を含む端末側コンテキスト情報に応じて、前記無線通信端末が前記複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いた通信経路を設定するように制御する、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２０】
複数の無線アクセス方式による複数の無線ネットワークを有する無線通信システムにおける通信経路制御方法であって、
前記無線通信システムが、前記複数の無線アクセス方式にそれぞれ対応する複数のネットワークインタフェースを有する無線通信端末と、ネットワークを介して前記無線通信端末と通信するコントローラと、を有し、
前記無線通信端末が、その内部状態を含む端末側コンテキスト情報をモニタして前記コントローラへ通知し、
前記コントローラが、前記端末側コンテキスト情報に応じて、前記無線通信端末が前記複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いた通信経路を設定するように制御する、
ことを特徴とする通信経路制御方法。
【請求項２１】
複数のネットワークインタフェースを有し、各ネットワークインタフェースが複数の無線アクセス方式の少なくとも１つに対応する無線通信端末であって、
前記無線通信端末の内部状態を含む端末側コンテキスト情報をモニタするモニタ手段と、
前記端末側コンテキスト情報をネットワークを通してコントローラへ通知し、
前記コントローラから受信した制御情報に従って、前記複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いて通信経路を設定する通信経路設定手段と、
を有することを特徴とする無線通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信システムに係り、特に複数の無線アクセス方式で通信可能な無線通信端末およびその通信経路制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の無線アクセス方式（ＲＡＴ：Radio Access Technology）を利用可能なモバイル環境では、無線通信端末がＲＡＴを適宜切り替えることでアクセス環境に適した通信を行うことができる。なお、ＲＡＴとしては、例えばＵＴＲＡＮ(UMTS Terrestrial Radio Access Network)やＬＴＥ（Long Term Evolution）を含む３ＧＰＰアクセス方式、IEEE802.11gやIEEE802.11nを含むＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）方式などがある。たとえば、特許文献１には、ユーザが利用するサービスに最適なＲＡＴを自動的に選択して切り替える無線通信端末の一例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１４７１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような無線通信端末では、複数のＲＡＴからアクセス環境に最適な１つのＲＡＴが排他的に決定される。したがって、複数のＲＡＴが利用可能であっても１つのＲＡＴのみが利用されるために、効率的な無線通信を行うことができない。【０００５】
さらに、アクセス環境に適したＲＡＴに切り替えるのであるから、端末側の状況（たとえばバッテリ残量、ＣＰＵ負荷状態、アプリケーションの種類、通信パターン等）が考慮されていない。このために、端末側の状態に応じた効率的なＲＡＴ選択制御を行うことができない。【０００６】
そこで、本発明の目的は、効率的な無線通信を達成することができる無線通信システム、無線通信端末および通信経路制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による無線通信端末は、複数のネットワークインタフェースを有し、各ネットワークインタフェースが複数の無線アクセス方式の少なくとも１つに対応する無線通信端末であって、前記無線通信端末の内部状態を含む端末側コンテキスト情報をモニタするモニタ手段と、前記端末側コンテキスト情報に応じて前記複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いて通信経路を設定する通信経路制御手段と、を有することを特徴とする。
本発明による通信経路制御方法は、複数のネットワークインタフェースを有し、各ネットワークインタフェースが複数の無線アクセス方式の少なくとも１つに対応する無線通信端末における通信経路制御方法であって、モニタ手段が前記無線通信端末の内部状態を含む端末側コンテキスト情報をモニタし、通信経路制御手段が前記端末側コンテキスト情報に応じて前記複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いて通信経路を設定する、ことを特徴とする。
本発明による無線通信システムは、複数の無線アクセス方式による複数の無線ネットワークを有する無線通信システムであって、無線通信端末が、前記複数の無線アクセス方式にそれぞれ対応する複数のネットワークインタフェースと、前記無線通信端末の内部状態を含む端末側コンテキスト情報をモニタするモニタ手段と、前記端末側コンテキスト情報に応じて前記複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いて通信経路を設定する通信経路制御手段と、を有する、ことを特徴とする。
本発明によるプログラムは、複数のネットワークインタフェースを有し、各ネットワークインタフェースが複数の無線アクセス方式の少なくとも１つに対応する無線通信端末としてコンピュータを機能させるプログラムであって、前記無線通信端末の内部状態を含む端末側コンテキスト情報をモニタするモニタ機能と、前記端末側コンテキスト情報に応じて前記複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いて通信経路を設定する通信経路制御機能と、を前記コンピュータに実現することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、端末側コンテキスト情報に応じて複数のネットワークインタフェースの少なくとも１つを用いて通信経路を設定することで、効率的な無線通信を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は本発明の実施形態を適用する無線通信システムの一例を概略的に示す構成図である。
【図２】図２は本発明の第１実施形態による無線通信端末の機能構成を模式的に示すブロック図である。
【図３】図３は第１実施形態による無線通信端末の通信経路制御方法を示すフローチャートである。
【図４】図４は第１実施形態による通信経路制御を実行する差異に参照される通信パターンの一例を示すタイムチャートである。
【図５】図５は本発明の第２実施形態による無線通信端末の機能構成を模式的に示すブロック図である。
【図６】図６は本発明の第３実施形態による無線通信端末の機能構成を模式的に示すブロック図である。
【図７】図７は図６におけるパケット転送部のより詳細な構成を示すブロック図である。
【図８】図８はオープンフロー技術を説明するための模式的なネットワーク図である。
【図９】図９は図８におけるフローテーブルに格納されるエントリの構成を模式的に示すフォーマット図である。
【図１０】図１０は第３実施形態による無線通信端末の第１例を模式的に示すブロック図である。
【図１１】図１１は第３実施形態による無線通信端末の第２例を模式的に示すブロック図である。
【図１２】図１２は本発明の第４実施形態による無線通信システムおよび無線通信端末の機能構成を模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態によれば、無線通信端末が端末側コンテキストに応じて複数の無線アクセス方式（ＲＡＴ）の最適振分制御を実行する。これにより複数のネットワークインタフェースを利用した効率的な無線通信が可能となる。以下、本発明を適用する無線通信システムの概略を簡単に説明する。
【００１１】
図１に示すように、無線通信システムは、一例として、無線通信端末１０と、複数のＲＡＴ(RAT1〜RATn)にそれぞれ対応するネットワークＮＷ１〜ＮＷｎと、それぞれのネットワークにおける基地局２０−１〜２０−ｎと、ネットワークＮＷ１〜ＮＷｎが接続するネットワーク３０と、を含むものとする。複数のＲＡＴとしては、例えばＵＴＲＡＮ、ＬＴＥ、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）等の異なる無線アクセス網が含まれる。
【００１２】
無線通信端末１０は異なるＲＡＴと通信可能な機能を有し、例えば、携帯電話、パーソナルコンピュータ、モバイルルータ等の通信機能を有する装置である。なお、モバイルルータは、例えば携帯電話の３Ｇ回線や無線ＬＡＮのネットワークを中継する端末である。
【００１３】
１．第１実施形態
１．１）構成
図２において、本発明の第１実施形態による無線通信端末１０は、端末側コンテキストモニタ１０１、通信経路制御部１０２、振分制御ポリシを格納する記憶部１０３、および複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦ１〜ＮＷＩＦｎを有する。ただし、図２には本実施形態に関連する機能のみを図示しており、端末１０に設けられた表示部や操作部、またアプリケーションを実行するプロセッサは図示されていない。
【００１４】
端末側コンテキストモニタ１０１は、無線通信端末１０の内部状態や与えられた条件等を示すコンテキスト情報をモニタする。コンテキスト情報としては、当該端末１０のバッテリ残量、ＣＰＵ負荷状況、アプリケーションの通信パターン、現在位置情報、各ネットワークインタフェースＮＷＩＦで検出されるネットワーク状態、各ＲＡＴの通信品質情報等を含む。
【００１５】
端末側コンテキストモニタ１０１は、例えば、それぞれのネットワークインタフェースＮＷＩＦを介して、無線通信端末１０の周囲で利用可能なＲＡＴを検索することができる。また、全てのネットワークインタフェースＮＷＩＦ１〜ＮＷＩＦｎを介して、利用可能なＲＡＴを検索することも可能である。さらに、起動中のネットワークインタフェースを介して利用可能なＲＡＴを検索してもよい。利用可能なＲＡＴであるか否かは、例えば、それぞれのＲＡＴに対応する電波状況に基づいて判断することができる。
【００１６】
端末側コンテキストモニタ１０１は、ネットワークインタフェースＮＷＩＦを介して、無線通信端末１０の位置に関する情報や、電波受信強度等の電波状況に関する情報を測定してもよい。無線通信端末１０の位置に関する情報は、例えば、ＧＰＳ(Global Positioning System)情報であり、無線基地局のセルＩＤを当該カバーエリアの位置情報として利用することもできる。各ＲＡＴの通信品質情報は、ネットワークインタフェースＮＷＩＦを介して得られる電波状況の他に、ＮＷの到達性、通信時の遅延時間、スループット、パケットロス率等を測定し、利用してもよい。
【００１７】
通信経路制御部１０２は、コンテキスト情報と振分制御ポリシとに基づいて、アプリケーションによる通信フローを複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦに振り分ける。記憶部１０３に格納される振分制御ポリシについては後述する。
【００１８】
複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦ１〜ＮＷＩＦｎは、異なる複数のＲＡＴでネットワークＮＷ１〜ＮＷｎとそれぞれ通信を行うものとする。例えば、ネットワークインタフェースＮＷＩＦ１がＵＴＲＡＮに対応し、ネットワークインタフェースＮＷＩＦ２がＷＬＡＮに対応してもよい。無線通信端末１０は、それぞれのネットワークインタフェースを介して対応するＲＡＴのネットワークに接続することができる。
【００１９】
１．２）動作
図３に示すように、端末側コンテキストモニタ１０１は、定期的に、あるいは制御部からの指示に従って、コンテキスト情報をモニタする（動作Ｓ２０１）。モニタは一定間隔で行ってもよいが、バッテリ残量に応じて、消費電力を節約するようにモニタ間隔を調整してもよい。
【００２０】
通信経路制御部１０２は、コンテキスト情報を用いて振分制御ポリシを参照し、参照された振分制御ポリシに従って、プロセッサで実行されているアプリケーションの通信フローを１つあるいは複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦに振り分ける（動作Ｓ２０２）。振分制御ポリシは、所定の目的が達成されるように複数の通信フローを複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦに振り分ける最適化の規則をケースバイケースで指定する。所定の目的とは、たとえば遅延の短縮、スループットの増大、データ取得時間の縮小、消費電力の低減などである。
【００２１】
なお、無線通信端末１０の通信経路制御部１０２は、図示しない記憶装置に格納されたソフトウェアアプリケーションをプロセッサで実行することにより同等の機能を実現することもできる。なお、無線通信端末１０はネットワーク３０上のサーバから制御アプリケーションおよび振分制御ポリシをダウンロードしてもよい。
【００２２】
１．３）振分制御ポリシ
次に、所定の目的が達成されるように複数の通信を複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦに振り分ける最適化の規則である振分制御ポリシについて、通信パターンに基づく振分制御およびバッテリ残量低下時の振分制御を例として具体的に説明する。
【００２３】
図４はｗｅｂサイトにアクセスした時にブラウザアプリの通信フローのパターンを模式的に示したタイムチャートであり、これを参照しながらブラウザ通信の最適化について説明する。
【００２４】
図４に示すアクセスの最初の通信Ｓ３０１では、ブラウザアプリが表示するｗｅｂサイトのhtmlファイルを取得する。ブラウザアプリは、このhtmlを解析した後、ｗｅｂサイト表示に必要な他のコンテンツ群を通信によって取得するように動作する。従って、ｗｅｂサイト表示時間の短縮のためにはネットワークの遅延が重視され、振分制御ポリシは、ネットワーク遅延が小さくなるようにネットワークインタフェースＮＷＩＦを選択する。大容量コンテンツをダウンロードする通信Ｓ３０２ではスループットが重視され、振分制御ポリシは、スループットが大きくなるようにネットワークインタフェースＮＷＩＦを選択する。複数の通信フロー（イメージデータ等）を並列してダウンロードする通信Ｓ３０３では、取得時間が短くなるように複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦを選択する。さらに、フォアグランドでブラウザが１つネットワークインタフェースで通信している場合に、バックグラウンドアプリ群の通信を別のネットワークインタフェースで実行することもできる。また、取得したデータのレンダリング遅延Ｓ３０４が発生する場合には、そのレンダリング時間の間に通信をスケジューリングすることもできる。
【００２５】
バッテリ残量低下時には、予め準備されたネットワークインタフェース間の消費電力差と通信パターンに応じたバッテリ消費率とを用いて振分制御が行われる。すなわち、バッテリ残量が所定レベルを下回った場合には、通信パターンに応じて、バッテリ消費が少なくなるようにネットワークインタフェースＮＷＩＦを選択する。通信パターンは、たとえば通信量および通信頻度から判断することができ、小容量高頻度通信、大容量通信データのダウンロード、ストリーミング通信などがある。
【００２６】
振分制御ポリシは、大容量データダウンロードの場合にはダウンロード時間を削減して全体の消費電力を低減させるように、複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦを選択する。また小容量高頻度通信の場合は、消費電力が低い方のネットワークインタフェースＮＷＩＦへの振分頻度をより高くすることで全体の消費電力を低減させる。一般に、無線エリアが狭いＷＬＡＮの方が広範囲のセルを構成するＵＴＲＡＮよりも消費電力が低いので、ＷＬＡＮの利用頻度をより高くすればよい。
【００２７】
上述したように、通信経路制御部１０２は、コンテキストのモニタ結果を用いて振分制御ポリシを参照し、参照された振分制御ポリシに従って、プロセッサで実行されているアプリケーションの通信を１つあるいは複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦに振り分ける。これにより、遅延の短縮、スループットの増大、データ取得時間の縮小、消費電力の低減など所定の目的を達成することができる。
【００２８】
１．４）効果
上述したように、本発明の第１実施形態によれば、無線通信端末１０の通信経路制御部１０２は振分制御ポリシを参照しながら、端末側コンテキスト情報に応じて、複数の通信の複数のＲＡＴへの振り分けを最適化する。これにより複数のネットワークインタフェースを利用した効率的な無線通信が可能となる。
【００２９】
このように振分制御ポリシに従って端末側コンテキスト情報に応じたＲＡＴの振り分け制御を行うことで、端末１０内のＣＰＵリソース、ネットワークリソース、バッテリ残量、アプリ毎の通信状況等に応じた通信経路の最適化が可能となる。たとえば、バッテリ残量が少なくなった場合に、ＣＰＵ負荷やネットワークインタフェース間の消費電力差を考慮して消費電力が最も有利となるネットワークを選択することができる。また、アプリ毎の通信パターンとネットワークの特性（遅延、スループット、安定性等）とに応じて、ユーザ応答速度が向上するようにネットワークインタフェースを選択することも可能である。
【００３０】
２．第２実施形態
２．１）構成
図５において、本発明の第２実施形態による無線通信端末１０では、端末側コンテキストモニタが端末リソースモニタ１０１ａと通信識別部１０１ｂとからなり、通信識別部１０１ｂが通信フローを識別する。その他の構成及び機能は上述した第１実施形態と同様であるから同一の参照番号を付して説明は省略する。
【００３１】
端末リソースモニタ１０１ａは、無線通信端末１０の内部状態を示す端末側コンテキスト（バッテリ残量、ＣＰＵ負荷状況、アプリケーションの通信パターン、各ネットワークインタフェースＮＷＩＦで検出されるネットワーク状態等）をモニタし、通信経路制御部１０２へ出力する。通信識別部１０１ｂはアプリごとに通信フローを識別し、識別情報を通信経路制御部１０２へ通知する。
【００３２】
通信経路制御部１０２は、端末側コンテキスト情報と振分制御ポリシとを用いて、上述したようにネットワークインタフェースの振分を通信フロー単位で最適化する。以下、本実施形態による無線通信端末１０の通信経路制御について説明する。
【００３３】
２．２）動作
端末リソースモニタ１０１ａは、ネットワークインタフェースおよびそのネットワーク状態をモニタし、利用可能なネットワークインタフェース情報（ＯＮ／ＯＦＦ情報）、対応するネットワークの遅延、スループット、安定性（電波強度の変動の度合い）等の情報を通信経路制御部１０２へ出力する。通信識別部１０１ｂは、アプリごとに通信フローを識別し、通信先アドレス、同時接続フロー数、コンテンツタイプ等の情報を通信経路制御部１０２へ出力する。
【００３４】
通信経路制御部１０２は、端末側コンテキスト情報と振分制御ポリシとを用いて、上述したようにネットワークインタフェースの振分を通信フロー単位で最適化する。すなわち、図４において説明したように、アクセスの最初の通信Ｓ３０１では、ネットワーク遅延が小さくなるように、大容量コンテンツをダウンロードする通信Ｓ３０２ではスループットが大きくなるように、ネットワークインタフェースＮＷＩＦを選択する。また、複数のイメージデータ（通信フロー）を並列ダウンロードする通信Ｓ３０３では、取得時間が短くなるように複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦを選択する。さらに、フォアグランドでブラウザが１つネットワークインタフェースで通信している場合に、バックグラウンドアプリ群の通信を別のネットワークインタフェースで実行するように、複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦを選択する。
【００３５】
また、バッテリ残量低下が検出された場合、通信経路制御部１０２は、大容量データダウンロードであれば、ダウンロード時間を削減して全体の消費電力を低減させるように複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦを選択し、小容量高頻度通信であれば消費電力が低い方のネットワークインタフェースＮＷＩＦへの振分頻度をより高くする。
【００３６】
なお、無線通信端末１０の通信識別部１０１ｂおよび通信経路制御部１０２は、図示しない記憶装置に格納されたソフトウェアアプリケーションをプロセッサで実行することにより同等の機能を実現することもできる。また、無線通信端末１０はネットワーク３０上のサーバから制御アプリケーションおよび振分制御ポリシをダウンロードしてもよい。
【００３７】
２．３）効果
上述したように、本発明の第２実施形態によれば、上述した第１実施形態の効果に加えて、無線通信端末１０の通信経路制御部１０２は振分制御ポリシを参照しながら、端末側コンテキスト情報に応じて複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦの振分を通信フロー単位で最適化することができる。これにより複数のネットワークインタフェースを利用したより効率的な無線通信が可能となる。
【００３８】
３．第３実施形態
本発明の第３実施形態では、上述した第２実施形態における通信識別部１０１ｂおよび通信経路制御部１０２の機能がパケット転送部とそのパケット転送を制御するコントローラにより実現され、コントローラが各アプリの通信フロー識別機能を有している。
【００３９】
３．１）構成
図６において、本発明の第３実施形態による無線通信端末１０は、端末リソースモニタ５０１と、コントローラ５０２と、コントローラ５０２により制御されるパケット転送部５０３と、複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦ１〜ＮＷＩＦｎと、を有する。
【００４０】
端末リソースモニタ５０１は、無線通信端末１０の内部状態を示す端末側コンテキスト（バッテリ残量、ＣＰＵ負荷状況、アプリケーションの通信パターン、各ネットワークインタフェースＮＷＩＦで検出されるネットワーク状態等）をモニタし、モニタ結果をコントローラ５０２へ出力する。
【００４１】
コントローラ５０２は、アプリの通信フローを識別する機能と、上述した端末側コンテキスト情報と振分制御ポリシとを用いてパケット転送部５０３のパケット転送を通信フロー単位で制御する機能と、を有する。ただし、振分制御ポリシは上述した実施形態と同様に記憶部１０３に格納されていてもよいし、コントローラ５０２内の記憶部（図示せず）に格納されていてもよい。パケット転送部５０３は、コントローラ５０２の制御に従って、複数のアプリＡ１〜Ａｍの通信フローを複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦ１〜ＮＷＩＦｎへ振り分ける。
【００４２】
図７に示すように、パケット転送部５０３は、コントローラ５０２と通信するための通信部５０３１と、記憶部に格納されたパケット転送の処理規則５０３２と、パケット転送処理を実行する処理部５０３３とを有する。処理規則５０３２は、コントローラ５０２から通信部５０３１を通して入力される。
【００４３】
処理部５０３３は機能として検索部５０３３ａとアクション実行部５０３３ｂとを有し、検索部５０３３ａが記憶部５０３２から各通信フローの処理規則５０３２を検索し、検索された処理規則に従ってアクション実行部５０３３ｂが各通信フローのパケットを適切なネットワークインタフェースへ振り分けるアクションを実行する。なお、記憶部に格納されていない通信フローの処理規則はコントローラ５０２へ問い合わせ、コントローラ５０２が振分制御ポリシに従って処理規則を決定し、パケット転送部５０３へ通知する。
【００４４】
このような処理規則とアクションをコントローラが設定する方式である集中制御型のネットワークアーキテクチャシステムは、たとえばオープンフロー（OpenFlow）、I2RS(Interface to the Routing System)、ForCES（Forwarding and Control Element Separation）等により実現することが可能である。以下、コントローラ５０２およびパケット転送部５０３の実装例としてオープンフローを用いたものを示す。
【００４５】
３．２）オープンフロー
オープンフローは、通信をエンドツーエンドのフローとして認識し、フロー単位で経路制御、障害回復、負荷分散等を実行する。ここで、フローとは、例えば所定の属性を有する一連の通信パケット群のことである。以下、図８に示すネットワークを一例としてオープンフローについて説明する。
【００４６】
図８において、オープンフロースイッチ(Openflow Switch)６００はオープンフロー技術を採用したネットワークスイッチであり、オープンフローコントローラ(OpenFlow Controller)７００はオープンフロースイッチ６００を制御する情報処理装置である。
【００４７】
各オープンフロースイッチ６００は、オープンフローコントローラ７００との間にセキュアチャネル(Secure Channel)７０１が設定されており、セキュアチャネル７０１を通してオープンフローコントローラ７００と通信する。オープンフローコントローラ７００は、セキュアチャネル７０１を介して、オープンフロースイッチ６００のフローテーブル(Flow Table)６０１の設定を行う。なお、セキュアチャネル７０１は、各スイッチ６００とコントローラ７００との間の通信経路であって、通信の盗聴や改ざん等を防止するための処置がなされたものである。
【００４８】
図９はフローテーブル６０１の各エントリ（フローエントリ）の構成例を示す。フローエントリは、スイッチが受信したパケットのヘッダに含まれる情報（例えば、宛先ＩＰアドレスやＶＬＡＮ  ＩＤ等）と照合するためのマッチングルールを規定するマッチフィールド(Match Fields)と、パケットフロー毎の統計情報を示すフィールド（Counters）と、マッチングルールにマッチするパケットの処理方法を規定するアクションフィールド（Action）とで構成される。
【００４９】
オープンフロースイッチ６００は、パケットを受信すると、フローテーブル６０１を参照する。オープンフロースイッチ６００は、受信したパケットのヘッダ情報にマッチするフローエントリを検索する。受信パケットのヘッダ情報にマッチするエントリが検索された場合、オープンフロースイッチ６００は、検索されたエントリのアクションフィールドに定義された処理方法に従って、受信パケットを処理する。処理方法は、例えば、「受信パケットを所定のポートから転送する」、「受信したパケットを廃棄する」、「受信パケットのヘッダの一部を書き換えて、所定のポートへ転送する」といったことが規定されている。
【００５０】
一方、受信パケットのヘッダ情報にマッチするエントリが見つからない場合、オープンフロースイッチ６００は、例えば、セキュアチャネル７０１を通してオープンフローコントローラ７００へ受信パケットを転送し、コントローラ７００に対して受信パケットの処理方法を規定したフローエントリの設定を要求する。
【００５１】
オープンフローコントローラ７００は、受信パケットの処理方法を決定し、決定した処理方法を含むフローエントリをフローテーブル６０１に設定する。その後、オープンフロースイッチ６００は、設定されたフローエントリにより、受信パケットと同一のフローに属する後続のパケットを処理する。
【００５２】
本発明の第３実施形態による無線通信端末１０は、上述したオープンフロースイッチ６００およびオープンフローコントローラ７００に対応する機能を含む。すなわち、オープンフロースイッチ６００の機能が図６におけるパケット転送部５０３に実装され、オープンフローコントローラ７００の機能が図６におけるコントローラ５０２に実装される。オープンフロースイッチ６００内のフローテーブル６０１は、図７における処理規則５０３２を格納した記憶部に対応する。以下、オープンフローを実装した無線通信端末１０の動作について説明する。
【００５３】
３．３）動作
図６において、端末リソースモニタ５０１は、ネットワークインタフェースおよびそのネットワーク状態をモニタし、利用可能なネットワークインタフェース情報（ＯＮ／ＯＦＦ情報）、対応するネットワークの遅延、スループット、安定性（電波強度の変動の度合い）等の端末側コンテキスト情報をコントローラ５０２へ出力する。コントローラ５０２は、アプリごとに通信フローを識別し、さらに、端末側コンテキスト情報と振分制御ポリシとを用いて、上述したようにネットワークインタフェースの振分を通信フロー単位で最適化する処理規則を生成しパケット転送部５０３の記憶部に格納する。振分制御ポリシについては、第１および第２実施形態で説明したとおりである。
【００５４】
記憶部に格納された処理規則５０３２は図８に示すフローエントリであり、そのマッチングルールはパケット転送部５０３の処理部５０３３がアプリから受信したパケットのヘッダに含まれる情報（例えば、送信元および宛先ＩＰアドレスやＶＬＡＮ  ＩＤ等）と照合され、マッチするパケットをどのネットワークインタフェースＮＷＩＦへ転送するかが規定されている。
【００５５】
処理部５０３３がアプリからパケットを受信すると、検索部５０３３ａは受信したパケットのヘッダ情報にマッチする処理規則５０３２を検索する。受信パケットのヘッダ情報にマッチするエントリが検索された場合、アクション実行部５０３３ｂは、検索されたエントリのアクションフィールドに定義された処理方法に従って、受信パケットを処理する。本実施形態における処理方法は、受信パケットをどのネットワークインタフェースあるいはどのアプリへ転送すべきかを規定する。したがって、処理規則５０３２は、「受信パケットをある特定のポートへ転送する」、「受信したパケットを廃棄する」あるいは「受信パケットのヘッダの一部を書き換えて、所定のポートへ転送する」といったことを規定する。
【００５６】
一方、受信パケットのヘッダ情報にマッチするエントリが見つからない場合、処理部５０３３は、通信部５０３１を通してコントローラ５０２へ受信パケットを転送し、コントローラ５０２に対して受信パケットの処理方法を規定したフローエントリの設定を要求する。この要求を受けると、コントローラ５０２は、振分制御ポリシに従って受信パケットの処理方法を決定し、決定した処理方法を含むフローエントリを処理規則５０３２に設定する。その後、処理部５０３３は、設定されたフローエントリにより、受信パケットと同一のフローに属する後続のパケットの転送処理を実行する。
【００５７】
なお、無線通信端末１０のコントローラ５０２およびパケット転送部５０３は、図示しない記憶装置に格納されたソフトウェアアプリケーションをプロセッサで実行することにより同等の機能を実現することもできる。また、無線通信端末１０はネットワーク３０上のサーバから制御アプリケーションおよび振分制御ポリシをダウンロードしてもよい。
【００５８】
３．４）効果
上述したように、本発明の第３実施形態によれば、上述した第２実施形態の効果に加えて、パケット転送部５０３に処理規則５０３２を設定することで、図４に示すような種々の通信パターンに対して通信フロー単位でのネットワーク選択の最適化が容易になる。たとえば、図４における並列ダウンロードＳ３０３の場合、異なるＲＡＴの同時接続を利用することでコンテンツ全体の取得完了時間を短縮することが可能となる。このように、複数のネットワークインタフェースを利用したより効率的な無線通信が可能となる。
【００５９】
４．具体例
以下、上述した第３実施形態による無線通信端末の具体例を示す。ただし、図６に示す無線通信端末と同一機能を有するブロックには同一参照番号を付して説明は省略する。
【００６０】
図１０に示す無線通信端末１０の第１例は、端末リソースモニタ５０１と、コントローラ５０２ａと、コントローラ５０２ａにより制御されるパケット転送部５０３ａと、を有する。コントローラ５０２ａは、複数のアプリＡ１〜Ａｍの通信フローを入力し、それらをパケット転送部５０３ａへ転送する機能と、各通信フローを識別する機能と、上述した端末側コンテキスト情報と振分制御ポリシとを用いてパケット転送部５０３ａのパケット転送を通信フロー単位で制御する機能と、を有する。パケット転送部５０３ａは、コントローラ５０２ａの制御に従って、複数のアプリＡ１〜Ａｍの通信フローを３ＧＰＰアクセス方式のモバイルネットワークインタフェース５０４および／またはＷｉＦｉ方式の無線ＬＡＮインタフェース５０５へ振り分ける。ここで、１つのアプリＡｉが複数の通信フローを発生させるケースもあり、その場合も通信フロー単位で本振り分け方式が適用される。なお、パケット転送部５０３ａの基本的構成は図７に示す通りであるから説明は省略する。
【００６１】
図１１に示す無線通信端末１０の第２例は、コントローラ５０２／５０２ａとパケット転送部５０３／５０３ａとがパケット転送制御部５０６に機能的に含まれている点が上記第３実施形態（図６）および第１例（図１０）と異なっている。その他の構成および機能は既に説明した通りであるから詳細は省略する。
【００６２】
なお、第１例におけるコントローラ５０２ａおよびパケット転送部５０３ａの機能は、無線通信端末１０の図示しないメモリに格納されたプログラムをＣＰＵ上で実行することによりソフトウエア的に実現することもできる。第２例におけるパケット転送制御部５０６も同様にソフトウエア的に実現可能である。
【００６３】
５．第４実施形態
本発明の第４実施形態によれば、上述した第３実施形態におけるコントローラ５０２の機能が端末外に設けられ、ネットワークを通してパケット転送部を制御する。
【００６４】
図１２に示すように、本発明の第４実施形態によれる無線通信システムでは、無線通信端末１０とコントローラ８０１とがネットワークを介して接続している。無線通信端末１０は、端末リソースモニタ５０１と、パケット転送部５０３と、複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦ１〜ＮＷＩＦｎと、を有し、端末リソースモニタ５０１はモニタしている端末側コンテキスト情報をパケット転送部５０３および現在利用しているネットワークインタフェースＮＷＩＦを通してコントローラ８０１へ通知する。
【００６５】
コントローラ８０１は、第３実施形態で説明したように、上述した端末側コンテキスト情報と振分制御ポリシとを用いて、無線通信端末１０のパケット転送部５０３をネットワークを介して制御する機能を有する。すなわち、コントローラ８０１は、パケット転送部５０３のパケット転送を通信フロー単位で制御する。なお、コントローラ８０１は、無線通信端末１０で動作するアプリの通信フローを識別する機能を有することもできる。ただし、この通信フロー識別機能を無線通信端末１０側に設けることもできる。こうして、パケット転送部５０３は、コントローラ８０１の制御に従って、複数のアプリＡ１〜Ａｍの通信フローを複数のネットワークインタフェースＮＷＩＦ１〜ＮＷＩＦｎへ振り分ける。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は３ＧモバイルネットワークやＷＬＡＮに対応した複数の異なるＲＡＴのネットワークインタフェースを搭載した移動局や携帯端末等の無線通信端末に適用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１０  無線通信端末
１０１  端末側コンテキストモニタ
１０１ａ  端末リソースモニタ
１０１ｂ  通信識別部
１０２  通信経路制御部
１０３  振分制御ポリシ
５０１  端末リソースモニタ
５０２、５０２ａ  コントローラ
５０３、５０３ａ  パケット転送部
５０４  モバイルネットワークインタフェース
５０５  無線ＬＡＮインタフェース
５０６  パケット転送制御部
【図１】
2014208094.tif 000003
【図２】
2014208094.tif 000004
【図３】
2014208094.tif 000005
【図４】
2014208094.tif 000006
【図５】
2014208094.tif 000007
【図６】
2014208094.tif 000008
【図７】
2014208094.tif 000009
【図８】
2014208094.tif 000010
【図９】
2014208094.tif 000011
【図１０】
2014208094.tif 000012
【図１１】
2014208094.tif 000013
【図１２】
2014208094.tif 000014
【国際調査報告】
2014208094.tif 000015
2014208094.tif 000016