(57)【要約】  複数の通信メディアを有する通信装置において、利用可能な通信環境が動的に変化した場合であっても、通信メディアの切り替えに伴う通信の切断を防止すること。自端末が有する通信メディアの状態を定期的に監視するとともに、監視された通信メディアの監視結果を送信先端末に通知する通信メディア監視／診断部１１と、通信に使用するＩＰアドレスと前記通信メディアを識別するための識別子とを関連づけた情報を少なくとも含むアソシエーション情報を保持するアソシエーションデータベース１４と、アソシエーション情報を付加した送信パケットを生成するアソシエーション送信部１２と、受信パケットから前記アソシエーション情報を抽出するとともに、抽出したアソシエーション情報に基づいてアソシエーションデータベース１４の格納情報を更新するアソシエーション受信部１３と、を備える。【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のネットワーク網へのアクセス手段として複数の通信メディアを有する通信端末装置に適用される通信装置において、
自端末が有する通信メディアの状態を定期的に監視する通信メディア監視手段と、
該監視された通信メディアの監視結果を送信先端末に通知する通信メディア診断手段と、
通信に使用するＩＰアドレスと前記通信メディアを識別するための識別子とを関連づけた情報を少なくとも含むアソシエーション情報を保持するアソシエーションデータベースと、
前記アソシエーション情報を付加した送信パケットを生成するアソシエーション送信手段と、
受信パケットから前記アソシエーション情報を抽出するとともに、抽出したアソシエーション情報に基づいて前記アソシエーションデータベースの格納情報を更新するアソシエーション受信手段と、
を備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記アソシエーションデータベースには、前記通信メディアが使用するＩＰアドレスと所定のアプリケーションが使用する識別子とを関連づけた情報が格納されていることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
プロトコルスタック上のネットワーク層とトランスポート層の間に介在して機能するアソシエーション層上に、前記通信メディア監視手段、前記通信メディア診断手段、前記アソシエーション送信手段、前記アソシエーション受信手段および前記アソシエーションデータベースの各機能が、具現されることを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記アソシエーションデータベースには、前記通信メディアの優先順位を示す情報が格納されていることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項５】
前記通信メディア監視手段は、自端末の通信メディアが送受している通信トラフィックを常時または定期的に監視し、該監視情報に基づいて自端末が使用する通信メディアを切替制御することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項６】
前記アソシエーションデータベースには、通信フローごとに利用する通信メディアとその優先順位とをグルーピング化したグルーピング情報が格納されていることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項７】
使用可能な通信メディアおよび通信メディアに関する優先順位がユーザ設定可能であることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項８】
所定のネットワーク網へのアクセス手段として複数の通信メディアを有する通信端末装置間に適用される通信方法において、
通信に使用するＩＰアドレスと前記通信メディアを識別するための識別子とを関連づけた情報を少なくとも含むアソシエーション情報を保持するアソシエーションデータベースが具備され、
自端末が有する通信メディアの状態を定期的に監視する通信メディア監視ステップと、
前記アソシエーションデータベースに格納されているアソシエーション情報に基づいて送信先端末に送信する送信パケットを生成出力するアソシエーション送信ステップと、
受信パケットから抽出したアソシエーション情報に基づいて前記アソシエーションデータベースの格納情報を更新するアソシエーション受信ステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。
【請求項９】
前記通信メディアの状態を監視した監視結果を送信先端末に通知する通信メディア診断ステップをさらに有し、
前記アソシエーション受信ステップは、前記通信メディア診断ステップによって通知された送信元端末に具備される通信メディアの監視結果に基づいて、前記アソシエーションデータベースの格納情報を更新することを特徴とする請求項８に記載の通信方法。
【請求項１０】
プロトコルスタック上のネットワーク層とトランスポート層の間に介在するアソシエーション層に適用される通信プロトコル処理方法であって、
通知された相手端末の通信メディアの状態情報に基づいて自端末内に具備されるデータベースを更新し、自端末の通信メディアにかかる状態情報と相手端末から通知された通信メディアにかかる優先順位の情報と自端末内のデータベースに保持されている相手端末にかかる通信メディアの状態情報とに基づいて、送信パケットを送信する際の自端末および相手端末の通信メディアを決定することを特徴とする通信プロトコル処理方法。
【請求項１１】
端末間同士にて利用可能な通信メディアおよび優先順位の各情報を相互に通知および応答確認することで、相手端末の通信可能状態を確認することを特徴とする請求項１０に記載の通信プロトコル処理方法。
【請求項１２】
使用する通信メディアの情報とその優先順位の情報とを相手端末に相互に通信することを特徴とする請求項１０または１１に記載の通信プロトコル処理方法。
【請求項１３】
インターネット網へのアクセス手段として複数の通信メディアを持つ通信端末装置において、
自通信端末の１つの通信メディアから相手通信端末が持つ複数の通信メディアに対して、同じユーザデータを送信するマルチパス通信を実行するとともに、相手通信端末から送られてきた同じユーザデータを自通信端末が持つ通信メディアで受信し、時間的に先に受信したユーザデータを上位アプリケーションに渡し、時間的に後から受信したユーザデータを破棄するマルチパス送受信手段、
を備えることを特徴とする通信端末装置。
【請求項１４】
前記マルチパス送受信手段は、
複数の通信メディアを使いユーザデータを送受信するために、相手通信端末間において、お互いが持つ通信メディアのＩＰアドレス情報を交換する手段と、
通信相手を識別するためのアソシエーション情報を作成し、そのアソシエーション情報を通信パケットに付加することにより、相手通信端末が持つ通信メディアに対してユーザデータを送信する手段と、
を備えることを特徴とする請求項１３に記載の通信端末装置。
【請求項１５】
前記マルチパス送受信手段は、前記アソシエーション情報に基づき相手通信端末が持つ通信メディアを識別し、同じユーザデータを同時に相手通信端末が持つ複数の通信メディアに対して送信することを特徴とする請求項１４に記載の通信端末装置。
【請求項１６】
前記マルチパス送受信手段は、アソシエーション情報に付加されるユーザデータ識別子により複数の通信メディアから受信したユーザデータを識別し、この識別結果に基づいてユーザデータを上位アプリケーションに渡すか破棄するかを判定することを特徴とする請求項１４に記載の通信端末装置。
【請求項１７】
前記マルチパス送受信手段は、通信品質を監視する通信品質監視手段を有し、この通信品質監視手段の監視結果に基づいて前記マルチパス通信を開始することを要求するマルチパス通信開始要求パケットを送信し、前記監視結果に基づいて前記マルチパス通信を停止することを要求するマルチパス通信停止要求パケットを送信することを特徴とする請求項１３に記載の通信端末装置。
【請求項１８】
前記マルチパス通信開始要求パケットおよびマルチパス通信停止要求パケットの送信を指示する送信指示手段を有することを特徴とする請求項１７に記載の通信端末装置。
【請求項１９】
相手通信端末が持つ複数の通信メディアに対し、マルチパス通信の起動、停止の命令を送信する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の通信端末装置。
【請求項２０】
インターネット網へのアクセス手段として複数の通信メディアを持ち、これら複数の通信メディアを用いて通信を行う通信方法において、
自通信端末の１つの通信メディアから相手通信端末が持つ複数の通信メディアに対して、同じユーザデータを送信するマルチパス通信を実行するとともに、相手通信端末から送られてきた同じユーザデータを自通信端末が持つ通信メディアで受信し、時間的に先に受信したユーザデータを上位アプリケーションに渡し、時間的に後から受信したユーザデータを破棄することを特徴とする通信方法。
【請求項２１】
同一のＩＰアドレス体系を使用した通信が可能な領域をドメインとし、複数の該ドメイン間を移動し、かつ、利用可能な複数の通信メディアを有する移動端末（ＭＨ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ｈｏｓｔ）と、少なくとも該移動端末が使用する通信メディアおよび該移動端末のＩＰアドレスを管理する機能を有する管理サーバ（ＭＡＰ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ａｎｃｈｏｒ  Ｐｏｉｎｔ）と、を備えた通信システムにおいて、
前記管理サーバは、各ドメインの領域を含まない外部に設置されることを特徴とする通信システム。
【請求項２２】
前記移動端末は、
自身が使用する通信メディアの通信状態や通信負荷の悪化を検出する手段と、
通信状況の変化に伴い利用する通信メディアを切り替える手段と、
を備え、
前記移動端末は、使用する通信メディアの通信状態や通信負荷の悪化を検出した場合に、当該検出状況を前記管理サーバに通知し、
前記管理サーバは、前記移動端末および該移動端末が通信を行っている通信相手方移動端末のそれぞれに対し、該移動端末と該通信相手方移動端末との間で行っていた通信を自管理サーバ宛に変更するように通知することを特徴とする請求項２１に記載の通信システム。
【請求項２３】
前記管理サーバは、
自管理サーバを経由する通信の通信負荷状態を検出する手段と、
通信を行っている移動端末に対して検出した通信負荷状態を定期的に通知する手段と、
を備え、
前記移動端末は、前記管理サーバから通知された通信負荷状態に基づいて、該管理サーバを経由する通信（ＭＡＰ経由通信）を行うか、該管理サーバを経由しない通信（ＭＡＰ非経由通信）を行うかを選択する手段を備えることを特徴とする請求項２１または２２に記載の通信システム。
【請求項２４】
同一のＩＰアドレス体系を使用した通信が可能な領域をドメインとし、複数の該ドメイン間を移動し、かつ、利用可能な複数の通信メディアを有する移動端末（ＭＨ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ｈｏｓｔ）と、少なくとも該移動端末が使用する通信メディアおよび該移動端末のＩＰアドレスを管理する機能を有する管理サーバ（ＭＡＰ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ａｎｃｈｏｒ  Ｐｏｉｎｔ）と、を備えた通信システムに適用される通信方法であって、
前記移動端末が使用する通信メディア切り替えのハンドオーバーにかかるシグナリング制御が、各前記ドメインの領域を含まない外部に設置された管理サーバ側から主導的に行われることを特徴とする通信方法。
【請求項２５】
前記移動端末は、使用する通信メディアの通信状態や通信負荷の悪化を検出した場合に、当該検出状況を示す制御パケットを前記管理サーバに送信し、
前記管理サーバは、前記移動端末と該移動端末が通信を行っている通信相手方移動端末に対して、該移動端末と該通信相手方移動端末との間で行っていた通信パケットを自管理サーバ宛に変更する制御パケットを送信することを特徴とする請求項２４に記載の通信方法。
【請求項２６】
前記管理サーバは、自管理サーバを経由する通信の通信負荷状態を検出するとともに、通信を行っている移動端末に対して検出した通信負荷状態を定期的に通知し、
前記移動端末は、前記管理サーバから通知された通信負荷状態に基づいて、該管理サーバを経由する通信（ＭＡＰ経由通信）を行うか、該管理サーバを経由しない通信（ＭＡＰ非経由通信）を行うかを選択することを特徴とする請求項２４または２５に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イーサネット（登録商標）や、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、あるいはＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）等の移動端末に搭載される携帯カードなどの通信メディア（通信インターフェース）を複数利用可能な通信端末装置、当該通信端末装置に適用可能な通信装置、当該通信装置を有する通信システムならびに当該通信装置や当該通信システムにおける通信方法および通信プロトコル処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近時、インターネット網などの通信ネットワークにアクセスする手段として、イーサネット（登録商標）、無線ＬＡＮ、ＰＨＳ等の携帯カードなど様々な通信メディアを使用することが可能となっており、例えば、ノート型ＰＣ装置や、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）などの通信端末には、イーサネット（登録商標）や、無線ＬＡＮなどの通信メディアが標準装備されている。また、無線ＬＡＮに関しては、駅、町中などに無線ＬＡＮのアクセスポイントを設置した公衆無線ＬＡＮサービスが開始されている。【０００３】
これらの公衆無線ＬＡＮサービスでは、ある特定のエリアでのインターネット接続は可能であるが、通信端末自体が移動し、無線ＬＡＮアクセスポイントからの電波受信エリアを越えるような場合、ローミング機能を使い移動中でも通信が継続できるサービスを提供している通信サービス会社もある。しかし公衆無線ＬＡＮサービスは、基本的には移動した先で、無線ＬＡＮでインターネットへ接続できるサービスを提供するものであり、通信端末自体が移動中でも通信をとぎれさせることなくシームレスな通信を提供、保証しているものではない。【０００４】
したがって、通信端末自体が異なる通信サービス会社が提供する公衆無線ＬＡＮサービスエリア間を移動する場合や、異なるネットワーク網例えば無線ＬＡＮサービスを受けながら移動し携帯カードを使ったアクセス手段しか無いエリアに移動したような場合、通信端末間の通信をいったん切断しサービスを終了させ、利用可能な通信メディア、ネットワーク網を通信端末利用者が選択し、再接続しサービスを再開させる必要があった。【０００５】
また、例えば、携帯カードを使用してインターネット網へアクセスしている状況にあって、自身の移動により携帯カードよりも高速の無線ＬＡＮあるいはイーサネット（登録商標）が敷設されているエリアに移動し、その通信メディアを即時に利用できる環境下に位置した場合であっても、携帯カードによるインターネット網へのアクセスを終了した上で、無線ＬＡＮ、イーサネット（登録商標）への再接続を行わなければ、高速の通信メディアを利用することができなかった。【０００６】
さらに、ネットワークを超える、つまり使用する通信メディア、ＩＰアドレスが変わるようなドメインを超える通信においては、それらを切り替える手段が確立されておらず、使用する通信メディア、使用できる通信網によっていったん通信を切断し、使用する通信メディアをユーザが指定し、利用できる通信網に再接続する必要があった。【０００７】
なお、ハンドオーバーを行うメカニズムとしては、例えば図３０に示すようなＨＭＩＰ（Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰ）が提案されているが、ＨＭＩＰは、一つのネットワーク内、つまり同じＩＰアドレス体系を使用するドメイン内の通信においてどのアクセスポイント（ＡＰ）と通信するかというハンドオーバー機構を提供しているものであり、ドメインを超える通信は深く考慮されていなかった。【０００８】
また、このＨＭＩＰでは、アクセスポイントを切り替えるＭＡＰ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ａｎｃｈｏｒ  Ｐｏｉｎｔ）は、ドメインの出口に位置づけられており、つまり外部ネットワークと相互接続するノードであるルータあるいはゲートウェイに位置しており、全ての通信がこのＭＡＰを経由して行われるため、外部のドメインと通信する場合、必ずＭＡＰを経由することとなり、ＭＡＰに全通信の負荷がかかり、通信料が増加する一方で全体の通信性能が低下するといった問題点があった。【０００９】
ここで、複数の通信メディアを利用する従来技術として、モバイル機能をルータに持たせ、どの通信メディアを使用するのかをルータに判断させて、通信メディアを切り替える方式（例えば特許文献１）や、利用可能な通信メディアを事前に自端末内に登録しておき、通信開始時に使用する通信メディアを利用者が選択する方式（例えば特許文献２）などが提案されている。【００１０】
また、下記特許文献３、４、非特許文献１〜４においては、アソシエーション層と呼ぶ新機能により、マルチホーム環境における通信メディアの切り替え、使用するＩＰアドレスの隠蔽化の技術が提案されている。中でも、非特許文献１には、複数の通信メディアを使用する場合の実現手段として、マルチホーム環境下におけるネットワークアーキテクチャが提案されている。【００１１】
さらに、下記、特許文献３、特許文献４、非特許文献２、非特許文献３および非特許文献４の各文献においては、ネットワークアーキテクチャの試作評価が報告されている。【００１２】
【特許文献１】特開２００５−１２５６３号公報
【特許文献２】特開２００４−７０７５２号公報
【特許文献３】特願２００５−２４５０３７
【特許文献４】特願２００６−４５７５８
【非特許文献１】「移動透過性を実現するアソシエーション層の設計と実装」  秦康祐など、電子情報通信学会、信学技報、２００４年３月
【非特許文献２】電子情報通信学会  「マルチホーム環境における通信品質を考慮した通信メディア最適化機構の提案」  古閑宏幸、原口浩朗、飯田勝吉、尾家祐二、２００５年９月
【非特許文献３】電子情報通信学会  「マルチホーム環境における通信メディア最適化方式の実装と評価」  原口浩朗、古閑宏幸、飯田勝吉、尾家祐二、２００５年９月
【非特許文献４】電子情報通信学会  「通信品質を考慮したマルチホーム通信メディア最適化機能の設計と実装」  原口浩朗、古閑宏幸、飯田勝吉、尾家祐二、２００６年３月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来、複数の通信メディアを持ち、マルチホーム環境でインターネット網をアクセスできるノートＰＣ、ＰＤＡなどの通信端末では、通信端末を使用する環境に合わせて利用者が使用する通信メディアを変更しなければならないといった問題があり、非特許文献１〜３では、通信メディアを通信端末の利用者に意識させることなく切り替え、またその使用する通信メディアに付加されているＩＰアドレスを隠蔽するアソシエーション層の機能によって、使用する通信メディアが切り替わってもユーザアプリケーションは通信をとぎれることなく行うことができ、シームレスな通信を実現した。【００１４】
しかしながら、非特許文献１〜３に示されるアソシエーション層機能においても、通信状態が劣悪な環境、たとえば２つの無線ＬＡＮ環境があり、その間を通信端末が移動し、１つの無線ＬＡＮ環境から他方の無線ＬＡＮ環境に切り替えるような場合、その切り替えに必要とする時間の間は、通信が一時的に出来ない状態になり、通信パケットのロスや再送が発生することがあるという問題点があった。【００１５】
また、例えば、通信端末装置に具備される複数の通信メディアを利用して、インターネット網にアクセス可能な環境が整っていたとしても、上記に示した従来技術では、利用者自身が、通信端末を使用する環境に合わせて使用する通信メディアを選択しなければならず、通信環境や通信メディアに関する十分な知識を有していないユーザにとっては、通信環境に応じた通信メディアの効果的な使用が困難であるという問題点があった。【００１６】
また、通信端末装置の物理的な移動に伴って利用可能な通信メディアを変更する場合には、利用者自身が、現在行われている通信を一旦終了させた上で、新たに利用する通信メディアを使用して再接続しなければならず、モビリティ性に優れた通信メディアの切り替えを行うことが困難であるという問題点があった。【００１７】
一方、アソシエーション層機能を有する通信方式においても、通信メディアの切り替え機能は、通信を行う両通信端末の機能として提案されており、通信メディアを切り替える際のシグナリング、つまりハンドオーバー処理に時間がかかり、一時的な通信の途絶や、通信パケットのロスおよび再送処理が発生するといった問題点があった。【００１８】
さらに、これまでの間、ネットワークつまりＩＰアドレス体系が変わるようなドメインを超える通信においては、ドメインを超える際のハンドオーバー機構が提供されておらず、いったん通信を切断し、ドメインを超えてシームレスな通信を提供する機構が確立されていなかった。【００１９】
したがって、ドメイン間通信を管理するＭＡＰを経由した通信が行われる場合には、全ての通信パケットがＭＡＰを経由するため、ＭＡＰの通信パケット処理能力に依存して通信効率が左右され、通信パケットの量の増加に伴ってネットワーク全体の通信効率が低下するといった問題点があった。【００２０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、利用可能な通信環境が動的に変化した場合であっても、通信メディアの切り替えに伴う通信の切断を防止するとともに、利用者に意識させることのない通信メディアの切替制御を実現可能な通信装置および通信方法ならびに当該通信装置における通信プロトコル処理方法を提供することを目的とする。【００２１】
また、本発明は、異なるネットワーク網へ切り替える過渡期の一時的なパケットロス、再送などの通信性能の劣化を招くことなく、信頼性、モバイル性が高いマルチパス通信機能を有する通信端末装置および通信方法を提供することを目的とする。【００２２】
また、本発明は、ハンドオーバーに必要な処理時間を短縮し、ドメインを超えたハンドオーバーであっても、スムーズなハンドオーバー処理、シームレスな通信の実現を可能とする通信システムおよび通信方法を提供することを目的とする。【００２３】
また、本発明は、ＭＡＰを経由する通信であっても、通信を行う端末自身が能動的、自律的な通信経路選択を可能とし、通信効率の低下を抑制した通信システムおよび通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１にかかる通信装置は、所定のネットワーク網へのアクセス手段として複数の通信メディアを有する通信端末装置に適用される通信装置において、自端末が有する通信メディアの状態を定期的に監視する通信メディア監視手段と、該監視された通信メディアの監視結果を送信先端末に通知する通信メディア診断手段と、通信に使用するＩＰアドレスと前記通信メディアを識別するための識別子とを関連づけた情報を少なくとも含むアソシエーション情報を保持するアソシエーションデータベースと、前記アソシエーション情報を付加した送信パケットを生成するアソシエーション送信手段と、受信パケットから前記アソシエーション情報を抽出するとともに、抽出したアソシエーション情報に基づいて前記アソシエーションデータベースの格納情報を更新するアソシエーション受信手段と、を備えたことを特徴とするものである。【００２５】
また、請求項２にかかる通信装置は、請求項１の通信装置において、前記アソシエーションデータベースには、前記通信メディアが使用するＩＰアドレスと所定のアプリケーションが使用する識別子とを関連づけた情報が格納されていることを特徴とするものである。【００２６】
また、請求項３にかかる通信装置は、請求項１または２の通信装置において、プロトコルスタック上のネットワーク層とトランスポート層の間に介在して機能するアソシエーション層上に、前記通信メディア監視手段、前記通信メディア診断手段、前記アソシエーション送信手段、前記アソシエーション受信手段および前記アソシエーションデータベースの各機能が、具現されることを特徴とするものである。【００２７】
また、請求項４にかかる通信装置は、請求項１に記載の通信装置において、前記アソシエーションデータベースには、前記通信メディアの優先順位を示す情報が格納されていることを特徴とするものである。【００２８】
また、請求項５にかかる通信装置は、請求項１に記載の通信装置において、前記通信メディア監視手段は、自端末の通信メディアが送受している通信トラフィックを常時または定期的に監視し、該監視情報に基づいて自端末が使用する通信メディアを切替制御することを特徴とするものである。【００２９】
また、請求項６にかかる通信装置は、請求項１に記載の通信装置において、前記アソシエーションデータベースには、通信フローごとに利用する通信メディアとその優先順位とをグルーピング化したグルーピング情報が格納されていることを特徴とするものである。【００３０】
また、請求項７にかかる通信装置は、請求項１に記載の通信装置において、使用可能な通信メディアおよび通信メディアに関する優先順位がユーザ設定可能であることを特徴とするものである。【００３１】
また、請求項８にかかる通信方法は、所定のネットワーク網へのアクセス手段として複数の通信メディアを有する通信端末装置間に適用される通信方法において、通信に使用するＩＰアドレスと前記通信メディアを識別するための識別子とを関連づけた情報を少なくとも含むアソシエーション情報を保持するアソシエーションデータベースが具備され、自端末が有する通信メディアの状態を定期的に監視する通信メディア監視ステップと、前記アソシエーションデータベースに格納されているアソシエーション情報に基づいて送信先端末に送信する送信パケットを生成出力するアソシエーション送信ステップと、受信パケットから抽出したアソシエーション情報に基づいて前記アソシエーションデータベースの格納情報を更新するアソシエーション受信ステップと、を含むことを特徴とするものである。【００３２】
また、請求項９にかかる通信方法は、請求項８の通信方法において、前記通信メディアの状態を監視した監視結果を送信先端末に通知する通信メディア診断ステップをさらに有し、前記アソシエーション受信ステップは、前記通信メディア診断ステップによって通知された送信元端末に具備される通信メディアの監視結果に基づいて、前記アソシエーションデータベースの格納情報を更新することを特徴とするものである。【００３３】
また、請求項１０にかかる通信プロトコル処理方法は、プロトコルスタック上のネットワーク層とトランスポート層の間に介在するアソシエーション層に適用される通信プロトコル処理方法であって、通知された相手端末の通信メディアの状態情報に基づいて自端末内に具備されるデータベースを更新し、自端末の通信メディアにかかる状態情報と相手端末から通知された通信メディアにかかる優先順位の情報と自端末内のデータベースに保持されている相手端末にかかる通信メディアの状態情報とに基づいて、送信パケットを送信する際の自端末および相手端末の通信メディアを決定することを特徴とするものである。【００３４】
また、請求項１１にかかる通信プロトコル処理方法は、請求項１０に記載の通信プロトコル処理方法において、端末間同士にて利用可能な通信メディアおよび優先順位の各情報を相互に通知および応答確認することで、相手端末の通信可能状態を確認することを特徴とするものである。【００３５】
また、請求項１２にかかる通信プロトコル処理方法は、請求項１０または１１に記載の通信プロトコル処理方法において、使用する通信メディアの情報とその優先順位の情報とを相手端末に相互に通信することを特徴とするものである。【００３６】
また、請求項１３にかかる通信端末装置は、インターネット網へのアクセス手段として複数の通信メディアを持つ通信端末装置において、自通信端末の１つの通信メディアから相手通信端末が持つ複数の通信メディアに対して、同じユーザデータを送信するマルチパス通信を実行するとともに、相手通信端末から送られてきた同じユーザデータを自通信端末が持つ通信メディアで受信し、時間的に先に受信したユーザデータを上位アプリケーションに渡し、時間的に後から受信したユーザデータを破棄するマルチパス送受信手段を備えることを特徴とするものである。【００３７】
また、請求項１４にかかる通信端末装置は、請求項１３に記載の通信端末装置において、前記マルチパス送受信手段は、複数の通信メディアを使いユーザデータを送受信するために、相手通信端末間において、お互いが持つ通信メディアのＩＰアドレス情報を交換する手段と、通信相手を識別するためのアソシエーション情報を作成し、そのアソシエーション情報を通信パケットに付加することにより、相手通信端末が持つ通信メディアに対してユーザデータを送信する手段と、を備えることを特徴とするものである。【００３８】
また、請求項１５にかかる通信端末装置は、請求項１４に記載の通信端末装置において、前記マルチパス送受信手段は、前記アソシエーション情報に基づき相手通信端末が持つ通信メディアを識別し、同じユーザデータを同時に相手通信端末が持つ複数の通信メディアに対して送信することを特徴とするものである。【００３９】
また、請求項１６にかかる通信端末装置は、請求項１４に記載の通信端末装置において、前記マルチパス送受信手段は、アソシエーション情報に付加されるユーザデータ識別子により複数の通信メディアから受信したユーザデータを識別し、この識別結果に基づいてユーザデータを上位アプリケーションに渡すか破棄するかを判定することを特徴とするものである。【００４０】
また、請求項１７にかかる通信端末装置は、請求項１３に記載の通信端末装置において、前記マルチパス送受信手段は、通信品質を監視する通信品質監視手段を有し、この通信品質監視手段の監視結果に基づいて前記マルチパス通信を開始することを要求するマルチパス通信開始要求パケットを送信し、前記監視結果に基づいて前記マルチパス通信を停止することを要求するマルチパス通信停止要求パケットを送信することを特徴とするものである。【００４１】
また、請求項１８にかかる通信端末装置は、請求項１７に記載の通信端末装置において、前記マルチパス通信開始要求パケットおよびマルチパス通信停止要求パケットの送信を指示する送信指示手段を有することを特徴とするものである。【００４２】
また、請求項１９にかかる通信端末装置は、請求項１３に記載の通信端末装置において、相手通信端末が持つ複数の通信メディアに対し、マルチパス通信の起動、停止の命令を送信する手段をさらに備えることを特徴とするものである。【００４３】
また、請求項２０にかかる通信方法は、インターネット網へのアクセス手段として複数の通信メディアを持ち、これら複数の通信メディアを用いて通信を行う通信方法において、自通信端末の１つの通信メディアから相手通信端末が持つ複数の通信メディアに対して、同じユーザデータを送信するマルチパス通信を実行するとともに、相手通信端末から送られてきた同じユーザデータを自通信端末が持つ通信メディアで受信し、時間的に先に受信したユーザデータを上位アプリケーションに渡し、時間的に後から受信したユーザデータを破棄することを特徴とするものである。【００４４】
また、請求項２１にかかる通信システムは、同一のＩＰアドレス体系を使用した通信が可能な領域をドメインとし、複数の該ドメイン間を移動し、かつ、利用可能な複数の通信メディアを有する移動端末（ＭＨ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ｈｏｓｔ）と、少なくとも該移動端末が使用する通信メディアおよび該移動端末のＩＰアドレスを管理する機能を有する管理サーバ（ＭＡＰ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ａｎｃｈｏｒ  Ｐｏｉｎｔ）と、を備えた通信システムにおいて、前記管理サーバは、各ドメインの領域を含まない外部に設置されることを特徴とするものである。【００４５】
また、請求項２２にかかる通信システムは、請求項２１に記載の通信システムにおいて、前記移動端末は、自身が使用する通信メディアの通信状態や通信負荷の悪化を検出する手段と、通信状況の変化に伴い利用する通信メディアを切り替える手段と、を備え、前記移動端末は、使用する通信メディアの通信状態や通信負荷の悪化を検出した場合に、当該検出状況を前記管理サーバに通知し、前記管理サーバは、前記移動端末および該移動端末が通信を行っている通信相手方移動端末のそれぞれに対し、該移動端末と該通信相手方移動端末との間で行っていた通信を自管理サーバ宛に変更するように通知することを特徴とするものである。【００４６】
また、請求項２３にかかる通信システムは、請求項２１または２２に記載の通信システムにおいて、前記管理サーバは、自管理サーバを経由する通信の通信負荷状態を検出する手段と、通信を行っている移動端末に対して検出した通信負荷状態を定期的に通知する手段と、を備え、前記移動端末は、前記管理サーバから通知された通信負荷状態に基づいて、該管理サーバを経由する通信（ＭＡＰ経由通信）を行うか、該管理サーバを経由しない通信（ＭＡＰ非経由通信）を行うかを選択する手段を備えることを特徴とするものである。【００４７】
また、請求項２４にかかる通信方法は、同一のＩＰアドレス体系を使用した通信が可能な領域をドメインとし、複数の該ドメイン間を移動し、かつ、利用可能な複数の通信メディアを有する移動端末（ＭＨ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ｈｏｓｔ）と、少なくとも該移動端末が使用する通信メディアおよび該移動端末のＩＰアドレスを管理する機能を有する管理サーバ（ＭＡＰ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ａｎｃｈｏｒ  Ｐｏｉｎｔ）と、を備えた通信システムに適用される通信方法であって、前記移動端末が使用する通信メディア切り替えのハンドオーバーにかかるシグナリング制御が、各前記ドメインの領域を含まない外部に設置された管理サーバ側から主導的に行われることを特徴とするものである。【００４８】
また、請求項２５にかかる通信方法は、請求項２４に記載の通信方法において、前記移動端末は、使用する通信メディアの通信状態や通信負荷の悪化を検出した場合に、当該検出状況を示す制御パケットを前記管理サーバに送信し、前記管理サーバは、前記移動端末と該移動端末が通信を行っている通信相手方移動端末に対して、該移動端末と該通信相手方移動端末との間で行っていた通信パケットを自管理サーバ宛に変更する制御パケットを送信することを特徴とするものである。【００４９】
また、請求項２６にかかる通信方法は、請求項２４または２５に記載の通信方法において、前記管理サーバは、自管理サーバを経由する通信の通信負荷状態を検出するとともに、通信を行っている移動端末に対して検出した通信負荷状態を定期的に通知し、前記移動端末は、前記管理サーバから通知された通信負荷状態に基づいて、該管理サーバを経由する通信（ＭＡＰ経由通信）を行うか、該管理サーバを経由しない通信（ＭＡＰ非経由通信）を行うかを選択することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００５０】
請求項１にかかる通信装置によれば、自端末が有する通信メディアの状態を定期的に監視した監視結果を送信先端末に通知し、通信に使用するＩＰアドレスと通信メディアを識別するための識別子とを関連づけた情報を少なくとも含むアソシエーション情報をアソシエーションＤＢに保持し、アソシエーション情報を付加した送信パケットを送受し、当該送受パケットから抽出したアソシエーション情報に基づいてアソシエーションデータベースの格納情報を更新するようにしているので、端末利用者に通信メディアの切り替えを意識させることなく、通信の継続性を確保することができるという効果が得られる。【００５１】
また、請求項８にかかる通信方法によれば、通信に使用するＩＰアドレスと通信メディアを識別するための識別子とを関連づけた情報を少なくとも含むアソシエーション情報をアソシエーションデータベースに保持し、自端末が有する通信メディアの状態を定期的に監視し、アソシエーションデータベースに格納されているアソシエーション情報に基づいて送信先端末に送信する送信パケットを生成出力し、受信パケットから抽出したアソシエーション情報に基づいてアソシエーションデータベースの格納情報を更新するようにしているので、端末利用者に通信メディアの切り替えを意識させることなく、通信の継続性を確保することができるという効果が得られる。【００５２】
また、請求項１０にかかる通信プロトコル処理方法によれば、通知された相手端末の通信メディアの状態情報に基づいて自端末内のデータベースを更新し、自端末の通信メディアにかかる状態情報と相手端末から通知された通信メディアにかかる優先順位の情報と自端末内のデータベースに保持されている相手端末にかかる通信メディアの状態情報とに基づいて、送信パケットを送信する際の自端末および相手端末の通信メディアを決定するようにしているので、例えば通信端末で通信異常が発生した場合に、能動的に相手通信端末へ通信メディア切り替えが通知され、また、通知を受信した相手通信端末は能動的にデータベースを更新するため、リアルタイムな通信メディアの切り替えを実現することができるという効果が得られる。【００５３】
また、請求項１３にかかる通信端末装置によれば、複数の通信メディアを用いて同じユーザデータの送受信する機能を実装するようにしたので、通信端末がその使用する場所を移動することにより使用できるネットワーク網が動的に変化し、１つの通信メディアの通信品質が劣化し、ユーザデータを受信できなくなった場合においても、他方の通信メディアでユーザデータを受信することができるため、通信が途切れず、高い通信品質を提供することができる。またユーザに対してはネットワーク状態変化を意識させることなく、高いモバイル性を提供することができる。【００５４】
また、請求項２０にかかる通信方法によれば、複数の通信メディアを用いて同じユーザデータの送受信する機能を実装するようにしたので、通信端末がその使用する場所を移動することにより使用できるネットワーク網が動的に変化し、１つの通信メディアの通信品質が劣化し、ユーザデータを受信できなくなった場合においても、他方の通信メディアでユーザデータを受信することができるため、通信が途切れず、高い通信品質を提供することができる。またユーザに対してはネットワーク状態変化を意識させることなく、高いモバイル性を提供することができる。【００５５】
また、請求項２１にかかる通信システムによれば、管理サーバ（ＭＡＰ）を移動対象のドメイン外に設置し、通信メディア切り替えのハンドオーバー処理を行わせることにより、これまでに提案されているＨＭＩＰなどのドメイン内の通信メディア切り替え機能だけではなく、ドメインを超える通信におけるハンドオーバー機能が提供され、移動端末のドメイン間通信においてシームレスな通信を提供することができるという効果を奏する。【００５６】
また、請求項２２にかかる通信システムによれば、管理サーバ（ＭＡＰ）が、移動端末の通信メディア切り替えのシグナリング処理を行って通信経路を制御することにより、当該シグナリング処理を、通信を行う両通信端末間で行う必要がなくなり、ハンドオーバー処理にかかるオーバーヘッドが軽減され、通信効率の向上が可能となるという効果を奏する。【００５７】
また、請求項２３にかかる通信システムによれば、管理サーバ（ＭＡＰ）の負荷情報通知機能により、管理サーバの負荷情報を受信した移動端末が能動的、自律的に管理サーバを経由する通信（ＭＡＰ経由通信）と管理サーバを経由しない通信（ＭＡＰ非経由通信）の通信効率を判断し、使用する通信経路を選択することにより、通信効率の向上が可能となるという効果を奏する。【００５８】
また、請求項２４にかかる通信方法によれば、管理サーバ（ＭＡＰ）を移動対象のドメイン外に設置し、通信メディア切り替えのハンドオーバー処理を行わせることにより、これまでに提案されているＨＭＩＰなどのドメイン内の通信メディア切り替え機能だけではなく、ドメインを超える通信におけるハンドオーバー機能が提供され、移動端末のドメイン間通信においてシームレスな通信を提供することができるという効果を奏する。【００５９】
また、請求項２５にかかる通信方法によれば、管理サーバ（ＭＡＰ）が、移動端末の通信メディア切り替えのシグナリング処理を行って通信経路を制御することにより、当該シグナリング処理を、通信を行う両通信端末間で行う必要がなくなり、ハンドオーバー処理にかかるオーバーヘッドが軽減され、通信効率の向上が可能となるという効果を奏する。【００６０】
また、請求項２６にかかる通信方法によれば、管理サーバ（ＭＡＰ）の負荷情報通知機能により、管理サーバの負荷情報を受信した移動端末が能動的、自律的に管理サーバを経由する通信（ＭＡＰ経由通信）と管理サーバを経由しない通信（ＭＡＰ非経由通信）の通信効率を判断し、使用する通信経路を選択することにより、通信効率の向上が可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１は、本発明の各実施の形態に共通な通信プロトコルの階層構造（以下、単に「プロトコルスタック」という）を示す図である。
【図２】図２は、アソシエーション層の機能構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、アソシエーションＤＢに格納されるデータの格納状態の一例を示す図である。
【図４】図４は、アソシエーション層における状態遷移を示す図である。
【図５】図５は、アソシエーション層の通信プロトコル（以下「アソシエーションプロトコル」という）で使用される制御パケットのパケット構造を示す図である。
【図６】図６は、図５に示したアソシエーションヘッダのフォーマットを示す図である。
【図７】図７は、図６に示した「Ｆｌａｇ」フィールドのフォーマットを示す図である。
【図８】図８は、図５に示したアドレスリストヘッダのフォーマットを示す図である。
【図９】図９は、図５に示したプリファレンスリストヘッダのフォーマットを示す図である。
【図１０】図１０は、アソシエーション確立時の端末間の通信手順を示すシーケンス図である。
【図１１−１】図１１−１は、アソシエーション確立時の送信元端末における処理手順を示すフローチャートである。
【図１１−２】図１１−２は、アソシエーション確立時の送信先端末における処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、アソシエーション確立後のフレーム構造を示す図である。
【図１３−１】図１３−１は、アソシエーション確立後の送信元端末における処理手順を示すフローチャートである。
【図１３−２】図１３−２は、アソシエーション確立後の送信先端末における処理手順を示すフローチャートである。
【図１４−１】図１４−１は、アソシエーション確立後の端末間の通信手順（通常のＴＣＰ／ＩＰ通信）の概要を示すシーケンス図である。
【図１４−２】図１４−２は、アソシエーション確立後の端末間の通信手順（アソシエーション通信）の概要を示すシーケンス図である。
【図１５−１】図１５−１は、通信メディア監視機能による通信メディアの切替処理を説明するための図（通常状態時）である。
【図１５−２】図１５−２は、通信メディア監視機能による通信メディアの切替処理を説明するための図（不具合時）である。
【図１６】図１６は、通信メディア監視機能による通信メディアの切替処理手順を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、送受端末間におけるアドレス変更通知の通信手順を示すシーケンス図である。
【図１８】図１８は、送受端末間における診断通知の通信手順を示すシーケンス図である。
【図１９】図１９は、通信メディア診断機能による診断処理および診断結果の通知処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、アソシエーション解放処理の通信手順を示すシーケンス図である。
【図２１】図２１は、アソシエーション解放処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図２２】図２２は、プリファレンスリストヘッダを用いた送受端末間における通信フロー制御の通信手順を示すシーケンス図である。
【図２３−１】図２３−１は、使用中の通信メディアの変更制御を説明するための図（変更制御前）である。
【図２３−２】図２３−２は、使用中の通信メディアの変更制御を説明するための図（変更制御後）である。
【図２４】図２４は、本発明に用いられるアソシエーション層の機能ブロック図である。
【図２５】図２５は、制御フラグビット割付のフレームフォーマットを示す図である。
【図２６】図２６は、マルチパス通信開始要求を出した端末からのデータ送信動作を示す機能ブロック図である。
【図２７】図２７は、マルチパス通信開始要求を出した端末からのデータ送信動作を示すシーケンス図である。
【図２８】図２８は、マルチパス通信開始要求を受信した端末からのデータ送信動作を示す機能ブロック図である。
【図２９】図２９は、マルチパス通信開始要求を受信した端末からのデータ送信動作を示すシーケンス図である。
【図３０】図３０は、従来技術にかかるＨＭＩＰ通信モデルならびに当該通信モデルにおけるデータおよびハンドオーバー信号の流れを示す図である。
【図３１−１】図３１−１は、本発明の実施の形態５にかかる通信モデルの一例ならびに当該通信モデルにおけるデータおよびハンドオーバー信号の流れ（ＭＡＰを経由しない場合）を示す図である。
【図３１−２】図３１−２は、図３１−１に示した通信モデルにおけるデータおよびハンドオーバー信号の流れ（ＭＡＰを経由する場合）を示す図である。
【図３２】図３２は、本発明の実施の形態５におけるハンドオーバーシーケンスを示す図である。
【図３３】図３３は、実施の形態５にかかるシミュレーションモデルの一例を示す図である。
【図３４】図３４は、実施の形態６にかかるシミュレーションモデルの一例を示す図である。
【図３５】図３５は、ＭＨとＣＨとの間でハンドオーバーを行った場合およびＭＡＰを経由しハンドオーバー処理を軽減した場合のシミュレーション結果を示す図表である。
【図３６】図３６は、バックグラウンドに通信トラフィックが存在する点を除いて図３５と同一条件で行ったシミュレーション結果を示す図表である。
【符号の説明】
【００６２】
５  ネットワーク層
６  トランスポート層
１０，３２，４２，５０  アソシエーション層
１１  通信メディア監視／診断部
１２  アソシエーション送信部
１２ａ  アソシエーションデータ作成部
１２ｂ  ＩＰヘッダ変換／送信部
１３  アソシエーション受信部
１３ａ  パケット受信部
１３ｂ  ＩＰヘッダ変換部
１４，５４  アソシエーションデータベース
２０  イーサネット（登録商標）ヘッダ
２１  ＩＰヘッダ
２２  アソシエーション制御データ
２５  アソシエーションヘッダ
２６  アドレスリストヘッダ
２７  プリファレンスリストヘッダ
２８  上位層データ
３０  送信元端末
３３，３４，４３，４４  通信メディア
４０  送信先端末
５１    通信品質監視部
５２    マルチパス通信送信部
５３    マルチパス通信受信部
Ａ，Ｂ    通信端末
【発明を実施するための最良の形態】
【００６３】
以下に、本発明にかかる通信装置、通信方法および通信プロトコル処理方法、通信端末装置およびその通信方法、ならびに通信システムおよびその通信方法の各実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。【００６４】
［実施の形態１］
図１は、本発明の各実施の形態に共通な通信プロトコルの階層構造（以下、単に「プロトコルスタック」という）を示す図である。同図に示すように、このプロトコルスタックでは、一般的な「ネットワーク層」と「トランスポート層」の間に「アソシエーション層」と呼称されるプロトコルを実装するようにしている。このような層を実装する理由は、通信環境に応じて最適な通信メディアを自動的かつリアルタイムに切り替えながら所定の通信を継続する機能を付加するためである。【００６５】
以下の説明では、図１に示したアソシエーション層の上位層であるトランスポート層に「ＴＣＰ／ＵＤＰプロトコル」が実装され、また、その下位層であるネットワーク層に「ＩＰプロトコル」が実装されている場合を一例として説明する。なお、本発明にかかるアソシエーション層の機能は、これらのプロトコルに限定されて適用されるものではなく、他のプロトコルにも幅広く適用可能であることは言うまでもない。【００６６】
（アソシエーション層の機能−全体機能）
つぎに、図１に示したアソシエーション層の概略的な機能（全体機能）について説明する。アソシエーション層は、上位層であるトランスポート層（ＴＣＰ／ＵＤＰ層）からのパケット送信要求を受け、アソシエーション情報の処理を行うとともに、下位層であるネットワーク層（ＩＰ層）へ送信要求を出力する。一方、下位層であるＩＰ層から受信パケットが伝達された場合には、伝達されたアソシエーション情報の処理を行い、上位層であるＴＣＰ／ＵＤＰ層へパケットを引き渡す処理を行う。ここで、「アソシエーション情報」とは、通信に使用するＩＰアドレスと各ホストを識別するホスト識別子とを関連づける情報である。また、「アソシエーション」とは、このアソシエーション情報に基づいてＩＰアドレスの変更の可能性がある端末間（あるいは各端末間のアプリケーション間）における移動透過性が確保された状態、あるいは移動透過性を確保するための処理をいう。このように「アソシエーション」という概念は、トランスポート層で主として行われる「フロー制御」や、ネットワーク層で主として行われる「ルート制御」のいずれにも属さない概念である。このアソシエーションという概念を、トランスポート層とネットワーク層との間に新たに定義することにより、トランスポート層およびネットワーク層の各機能を前提として使用されている既存のアプリケーションに与える影響を局限することが可能となる。【００６７】
（アソシエーション層の機能−主要構成部）
つぎに、アソシエーション層の機能について説明する。図２は、アソシエーション層の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、アソシエーション層１０は、ネットワーク層５とトランスポート層６との間に介在して動作する、通信メディア監視／診断部１１、アソシエーション送信部１２、アソシエーション受信部１３およびアソシエーションＤＢ１４の４つの機能部を主要構成部として構成される。【００６８】
（アソシエーション層の機能−主要構成部−通信メディア監視／診断部）
通信メディア監視／診断部１１には、通信メディア監視機能および通信メディア診断機能が具備される。通信メディア監視機能は、例えば、通信ケーブルの断線や、無線ＬＡＮにおける電波受信可能エリア外などを判定するため、アソシエーション層に具備される、例えば内部タイマの出力時刻に基づいて通信メディアの状態を定期的にモニタする。もし、自端末の通信メディアの異常状態を検出した場合には、ただちに自端末が使用する通信メディアを切り替えるとともに、切り替えた通信メディアを用いて相手端末に対して通信メディア変更通知を送信する処理を行う。通信メディア診断機能は、例えば内部タイマにより起動され、自端末が有する通信メディアの状態を定期的に通知する処理などを行う。【００６９】
（アソシエーション層の機能−主要構成部−アソシエーション送信部）
アソシエーション送信部１２には、送信パケットにアソシエーションヘッダ２５を付加するアソシエーション情報付加機能や、送信データの送信手段である通信メディアを選択するための通信メディア選択機能が具備される。【００７０】
アソシエーション送信部におけるアソシエーション情報付加機能は、上位層であるトランスポート層からの送信データ中に設定されている自端末のＩＰアドレスおよび相手端末のＩＰアドレスに基づいてアソシエーションＤＢ１４を検索する。該当するアソシエーション情報が検索されると、アソシエーションヘッダ２５を、上位層からの送信データのヘッダ部に付加し、ＩＰヘッダの上位プロトコルフィールドにアソシエーションプロトコル番号を設定する。なお、アソシエーションＤＢ１４の検索において非該当と判定された場合には、アソシエーションヘッダ２５を付加せず、ＩＰヘッダの上位プロトコルフィールドにも設定せず、通常のＴＣＰ／ＩＰフレームを生成して下位層であるネットワーク層（ＩＰ層）に伝達する。【００７１】
また、アソシエーション送信部における通信メディア選択機能は、アソシエーションＤＢ１４の検索で該当したデータに基づいて、送信する自端末の通信メディアのＩＰアドレスと送信する相手端末の通信メディアのＩＰアドレスとを決定する処理を行う。また、上位層からの送信データ中に設定されている送信元ＩＰアドレスおよび送信先ＩＰアドレスが、アソシエーションＤＢ１４で検索されたＩＰアドレスと異なっている場合には、送信データ中の送信先ＩＰアドレス、および送信元ＩＰアドレスを変更し、このとき生成された送信データを下位層であるＩＰ層に引き渡す処理を行う。なお、これらの各機能は、アソシエーション送信部１２に具備されているアソシエーションデータ作成部１２ａおよびＩＰヘッダ変換／送信部１２ｂにて具現される。【００７２】
（アソシエーション層の機能−主要構成部−アソシエーション受信部）
アソシエーション受信部１３には、下位層であるＩＰ層からのパケット受信通知を受信し、アソシエーションヘッダ２５を処理するアソシエーションヘッダ処理機能や、受信データ中に設定されているＩＰヘッダ部の変換処理を行うＩＰアドレス変換機能が具備される。【００７３】
アソシエーション受信部におけるアソシエーションヘッダ処理機能は、ＩＰ層から送られてきた受信パケットのＩＰヘッダ部に含まれる上位プロトコルフィールドをチェックし、アソシエーションプロトコル番号が含まれていれば、受信パケット中に含まれる送信先ＩＰアドレス、送信元ＩＰアドレスに基づいてアソシエーションＤＢ１４を検索する。該当するアソシエーション情報が検索された場合には、アソシエーションヘッダ２５を処理し、受信パケットから削除し、通常のＴＣＰ／ＩＰパケットフォーマットに成形する処理を行う。なお、ＩＰヘッダの上位プロトコルフィールドにアソシエーションプロトコルが設定されていない場合、アソシエーションヘッダ処理は行わない。【００７４】
また、アソシエーション受信部におけるＩＰアドレス変換機能は、アソシエーションＤＢ１４での検索にてヒットしたデータに基づいて、上位層に渡すべき送信元ＩＰアドレスおよび送信先ＩＰアドレスを決定する。受信パケット中に設定されている送信元ＩＰアドレス、および送信先ＩＰアドレスが、アソシエーションデータベースで検索されたＩＰアドレスと異なっている場合には、受信パケット中の送信先ＩＰアドレス、および送信元ＩＰアドレスを変更し、上位層であるＴＣＰ／ＵＤＰ層へ受信パケットを渡す。なお、これらの各機能は、アソシエーション受信部１３に具備されているパケット受信部１３ａおよびＩＰヘッダ変換部１３ｂにて具現される。【００７５】
（アソシエーション層の機能−主要構成部−アソシエーションＤＢ）
図３は、アソシエーションＤＢ１４に格納されるデータの格納状態の一例を示す図である。同図に示すように、アソシエーションＤＢ１４には、アソシエーションを管理するためのアソシエーションＩＤ（「Ｓｏｕｒｃｅ．Ａｓｓｏｃ．ＩＤ」，「Ｄｅｓｔ．Ａｓｓｏｃ．ＩＤ」）、通信メディアに関するＩＰアドレスリスト（「ＩＰ  Ａｄｄｒｅｓｓ１」，「ＩＰ  Ａｄｄｒｅｓｓ２」，・・・「ＩＰ  ＡｄｄｒｅｓｓＮ」）、優先度（図示省略）などの情報が相互に関連づけられて格納される。なお、アソシエーションＤＢ１４に格納されたデータは、例えばイーサネット（登録商標）のケーブル断線や、電波受信エリア外への移動などにより、自端末が持つ通信メディアが使用できなくなった場合には、自端末に関する通信メディアの状態および優先度が更新される。また、相手端末からの通信メディア状態変更通知パケット、診断パケットを受信した場合には、相手端末に関する通信メディアの状態、優先度が更新される。【００７６】
（アソシエーション層の状態遷移）
図４は、アソシエーション層における状態遷移を示す図である。アソシエーション層は、相手端末との通信を開始するときに、アソシエーション情報に基づくネゴシエーションを行うことで、両端末間のアソシエーションを確立する。以下、アソシエーション層がとりうる状態と、それらの各状態間における状態遷移について説明する。【００７７】
状態「ＩＤＬＥ」は、相手端末と通信を開始する前の状態である。【００７８】
また、状態「Ｉｎｉｔ  Ｓｅｎｔ」は、相手端末と通信を開始するために、初期化ビットをセットした送信パケット（「ＩＮＩＴ」パケット）を相手端末に送信した（Ｓｅｎｄ「ＩＮＩＴ」）送信端末側における遷移状態である。【００７９】
一方、状態「Ｉｎｉｔ  Ｒｅｃｅｉｖｅ」は、相手端末からの初期化パケット（「ＩＮＩＴ」パケット）を受信し（Ｒｅｃｖ「ＩＮＩＴ」）、初期化ビットと肯定応答（アクナレッジ）ビットを設定したパケット（「ＩＮＩＴ＋ＡＣＫ」パケット）を送信した（Ｓｅｎｔ「ＩＮＩＴ＋ＡＣＫ」）後に、相手端末からの肯定応答パケットが送られてくるのを待っている受信端末側における遷移状態である。【００８０】
さらに、状態「Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ」は、両端末間でネゴシエーションが成功し、アソシエーションが確立できた状態である。ここで、遷移前の状態が、状態「Ｉｎｉｔ  Ｓｅｎｔ」の場合には、相手端末から初期化ビットと肯定応答（アクナレッジ）ビットを設定したパケット（「ＩＮＩＴ＋ＡＣＫ」パケット）を受信し（Ｒｅｃｖ「ＩＮＩＴ＋ＡＣＫ」）、その相手端末に肯定応答パケット（「ＡＣＫ」パケット）を送信（Ｓｅｎｄ「ＡＣＫ」）した後に、状態「Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ」に遷移する。一方、遷移前の状態が、状態「Ｉｎｉｔ  Ｒｅｃｅｉｖｅ」の場合には、相手端末から肯定応答パケット（「ＡＣＫ」パケット）を受信（Ｒｅｃｖ「ＡＣＫ」）したときに、状態「Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ」に遷移する。なお、状態「Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ」の間は、両端末間の通信は、アソシエーション確立時に交換したアソシエーション情報に基づいてパケットの送受信を行う。また、「Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ」状態に遷移した後に、上述の通信メディア監視機能および診断機能の両機能が有効となる。【００８１】
また、状態「Ｎｏ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ」は、相手端末に初期化パケット（「ＩＮＩＴ」パケット）を送信したが、肯定応答パケット（「ＡＣＫ」パケット）が返されずタイムアウトした、あるいは否定応答パケット（「ＮＡＫ」パケット：図示せず）が返されたなどネゴシエーションに失敗した状態である。なお、この「Ｎｏ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ」状態では、相手端末をアソシエーション非対応機器として取り扱い、以降の通信はアソシエーション機能を使用せずに通常のＴＣＰ／ＩＰ通信を行うようにすればよい。【００８２】
そして、状態「Ｒｅｌｅａｓｅ」は、相手端末との通信を能動的に終了する場合に、アソシエーション解放ビットをセットしたパケット（「ＲＥＬ」パケット）を相手端末へ送信（Ｓｅｎｄ「ＲＥＬ」）し、相手端末からの肯定応答パケットの受信を待っている状態である。なお、相手端末からの肯定応答パケットを受信（Ｒｅｃｖ「ＡＣＫ」）した後は、状態「ＩＤＬＥ」に遷移する。一方、状態「Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ」時に、アソシエーション解放パケット（「ＲＥＬ」パケット）を受動的に受信（Ｒｅｃｖ「ＲＥＬ」）した場合には、相手端末に肯定応答パケットを送信（Ｓｅｎｄ「ＡＣＫ」）し、状態「ＩＤＬＥ」に遷移する。【００８３】
（アソシエーションプロトコルで使用される制御パケットのパケット構造）
図５は、アソシエーション層の通信プロトコル（以下「アソシエーションプロトコル」という）で使用される制御パケットのパケット構造を示す図である。同図に示すように、アソシエーション層の処理時に付加されるアソシエーション制御データ２２は、ＩＰヘッダ２１の上位側に挿入される。また、アソシエーション制御データ２２には、アソシエーションヘッダ２５、アドレスリストヘッダ２６、プリファレンスリストヘッダ２７の３つヘッダ部があり、アソシエーションヘッダ２５は、アソシエーションプロトコルを用いた通信が行われる場合、送受信される全てのパケットに必ず挿入される。一方、アドレスリストヘッダ２６およびプリファレンスリストヘッダ２７は、必要に応じて、アソシエーションヘッダ２５の上位層側（ＩＰヘッダ２１が挿入される側の反対側）に挿入される。【００８４】
（制御パケット−アソシエーションヘッダのフォーマット）
図６は、図５に示したアソシエーションヘッダ２５のフォーマットを示す図である。同図において、アソシエーションヘッダ２５は、「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールド、「Ｆｌａｇ」フィールド、「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」フィールド、「Ｓｅｑｕｅｎｃｅ」フィールド、「Ｓｏｕｒｃｅ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」フィールド、「Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」フィールドの６つのフィールドから構成される。【００８５】
（制御パケット−アソシエーションヘッダ−「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールド）
「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールドは８ビットで構成され、アソシエーションヘッダ２５のつぎに挿入されるヘッダのプロトコル番号がセットされる。なお、アソシエーションヘッダ２５のつぎにアドレスリストヘッダ２６あるいはプリファレンスリストヘッダ２７が挿入されている場合は、「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールドにはアソシエーションプロトコル番号がセットされる。一方、つぎに続くアドレスリストヘッダ２６あるいはプリファレンスリストヘッダ２７が無い場合には、上位層であるＴＣＰ／ＵＤＰなどのプロトコル番号がセットされる。【００８６】
（制御パケット−アソシエーションヘッダ−「Ｆｌａｇ」フィールド）
図７は、図６に示した「Ｆｌａｇ」フィールドのフォーマットを示す図である。同図において、「Ｆｌａｇ」フィールドは８ビットで構成され、「ＩＮＩＴ」、「ＡＣＫ」、「ＲＥＬ」、「ＡＤＤＲ」、「ＤＡＴＡ」などのアソシエーションプロトコルを制御するビットが割り当てられる。【００８７】
（制御パケット−アソシエーションヘッダ−「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」フィールド）
「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」フィールドは４ビットで構成され、プリファレンスリストヘッダ２７で交換するフローリストの番号が示される。なお、「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」フィールドに予約番号の「０」が指定された場合には、プリファレンスリストは未使用を意味する。【００８８】
（制御パケット−アソシエーションヘッダ−「Ｓｅｑｕｅｎｃｅ」フィールド）
「Ｓｅｑｕｅｎｃｅ」フィールドは１２ビット構成され、アソシエーションパケットのシーケンス番号として、アソシエーションパケットを送信するごとに１つインクリメントされる。【００８９】
（制御パケット−アソシエーションヘッダ−「Ｓｏｕｒｃｅ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」フィールド）
「Ｓｏｕｒｃｅ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」は１６バイトの１２８ビットで構成され、自端末を識別するＩＤとして、アソシエーション確立のネゴシエーション時に、自端末内で発生させた乱数に基づいて決定され、相手端末に通知される。【００９０】
（制御パケット−アソシエーションヘッダ−「Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」フィールド）
「Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」は１６バイトの１２８ビットで構成され、相手端末を識別するＩＤとして、アソシエーション確立のネゴシエーション時に、相手端末が発生させた乱数に基づいて決定され、自端末等に通知される。【００９１】
（制御パケット−アドレスリストヘッダのフォーマット）
図８は、図５に示したアドレスリストヘッダ２６のフォーマットを示す図である。アドレスリストヘッダ２６は、「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールド、「Ｔｙｐｅ」フィールド、「Ｌｅｎｇｔｈ」フィールド、および複数の「ＩＰ  Ａｄｄｒｅｓｓ」フィールドで構成される。【００９２】
（制御パケット−アドレスリストヘッダ−「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールド）
「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールドは８ビットで構成され、アドレスリストヘッダ２６のつぎに挿入されるヘッダのプロトコル番号がセットされる。なお、アドレスリストヘッダ２６のつぎにプリファレンスリストヘッダ２７が挿入されている場合は、「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールドにはアソシエーションプロトコル番号がセットされる。一方、つぎに続くプリファレンスリストヘッダ２７が無い場合には、上位層であるＴＣＰ／ＵＤＰなどのプロトコル番号がセットされる。【００９３】
（制御パケット−アドレスリストヘッダ−「Ｔｙｐｅ」フィールド）
「Ｔｙｐｅ」フィールドは４ビットで構成され、アドレスリストであることを示す番号がセットされる。【００９４】
（制御パケット−アドレスリストヘッダ−「Ｌｅｎｇｔｈ」フィールド）
「Ｌｅｎｇｔｈ」フィールドは４ビットで構成され、「ＩＰ  Ａｄｄｒｅｓｓ」フィールドにセットされた自端末が有する通信メディアにかかるＩＰアドレスの個数がセットされる。【００９５】
（制御パケット−アドレスリストヘッダ−「ＩＰ  Ａｄｄｒｅｓｓ」フィールド）
「ＩＰ  Ａｄｄｒｅｓｓ」フィールドは１６バイトの１２８ビットで構成され、自端末が有する通信メディアに付加されているＩＰアドレスがセットされる。【００９６】
（制御パケット−プリファレンスリストヘッダのフォーマット）
図９は、図５に示したプリファレンスリストヘッダ２７のフォーマットを示す図である。プリファレンスリストヘッダ２７は、「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールド、「Ｔｙｐｅ」フィールド、「Ｌｅｎｇｔｈ」フィールド、複数の「フロー情報」フィールドで構成される。【００９７】
（制御パケット−プリファレンスリストヘッダ−「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールド）
「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールドは８ビットで構成され、プリファレンスリストヘッダ２７のつぎに挿入されるヘッダのプロトコル番号がセットされる。なお、プリファレンスリストヘッダ２７のつぎにアドレスリストヘッダ２６が挿入されている場合は、「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールドにはアソシエーションプロトコル番号がセットされる。一方、つぎに続くアドレスリストヘッダ２６が無い場合には、上位層であるＴＣＰ／ＵＤＰなどのプロトコル番号がセットされる。【００９８】
（制御パケット−プリファレンスリストヘッダ−「Ｔｙｐｅ」フィールド）
「Ｔｙｐｅ」フィールドは４ビットで構成され、プリファレンスリストを示す番号がセットされる。【００９９】
（制御パケット−プリファレンスリストヘッダ−「Ｌｅｎｇｔｈ」フィールド）
「Ｌｅｎｇｔｈ」フィールドは４ビットで構成され、フロー情報の個数がセットされる。【０１００】
（制御パケット−プリファレンスリストヘッダ−「フロー情報」フィールド）
「フロー情報」フィールドは、各々１６ビットで構成され、先頭の４ビットが「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」フィールドを構成し、残り１２ビットが各４ビットごとの「ＮＩＣ−Ｎｏ」フィールドを構成する。ここで、「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」フィールドには上述したアソシエーションヘッダ２５中の「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」フィールドにセットされたフローＩＤ番号がセットされ、「ＮＩＣ−Ｎｏ」フィールドには、上述したアドレスリストヘッダ２６中の「ＩＰ  Ａｄｄｒｅｓｓ」フィールドにセットされた通信メディアにかかるＩＰアドレスの順番を示す情報がセットされる。【０１０１】
（通信装置の動作）
つぎに、実施の形態１にかかる通信装置の動作について、本実施の形態を特徴づけるアソシエーション層の機能を中心に図２、図５〜９、図１０、図１１−１および図１１−２の各図を参照して説明する。なお、図１０は、アソシエーション確立時の端末間の通信手順を示すシーケンス図であり、図１１−１は、アソシエーション確立時の送信元端末における処理手順を示すフローチャートであり、図１１−２は、アソシエーション確立時の送信先端末における処理手順を示すフローチャートである。【０１０２】
（通信装置の動作−アソシエーション確立時の動作）
通信を開始するに先だって送信元端末は、送信先端末のＩＰアドレスを用いてアソシエーションＤＢ１４を検索することで、送信先端末とのアソシエーションの有無を判定する（図１１−１のステップＳ１０１）。送信先端末のアソシエーションＩＤが見つからなかった場合には、送信先端末とのアソシエーションが未確立と判断する（ステップＳ１０１，Ｎｏ）。この場合、送信元端末は、自身の乱数発生機能を使用して送信元アソシエーションＩＤ（Ｓｏｕｒｃｅ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ）を決定する。【０１０３】
送信元アソシエーションＩＤが決定されると、アソシエーションヘッダ２５の各フィールドには以下の値がセットされる。すなわち、「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールドには、アソシエーションヘッダ２５の後部に後続のヘッダが付加されていないことを示す値「０」がセットされる。「Ｆｌａｇ」ビットにはＩＮＩＴビットがセットされる。「Ｓｅｑｕｅｎｃｅ」フィールドには「０」がセットされる。「Ｓｏｕｒｃｅ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」フィールドには、送信元のアソシエーションＩＤがセットされる。「Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」フィールド部には「０」がセットされる。さらに、ＩＰヘッダ２１のプロトコル部（図示省略）にアソシエーションプロトコル番号が設定された後、送信先端末にアソシエーション確立要求パケットが送信される（以上、図１０のシーケンスＳＱ２１〜２３，ＳＱ３１、図１１−１のステップＳ１０２（１Ｗａｙ目）の各処理）。【０１０４】
アソシエーション確立要求パケットを受信した送信先端末は、受信パケットのアソシエーションヘッダ２５に設定されている「Ｓｏｕｒｃｅ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」を取り出し、自端末内のアソシエーションＤＢ１４を検索することで、送信元端末とのアソシエーションの有無を判定する（図１１−２のステップＳ２０１）。該当する送信元アソシエーションＩＤが見つからなかった場合には、送信先端末とのアソシエーションが未確立と判断する（図１１−２のステップＳ２０１，Ｎｏ）。この場合、送信先端末は、自身の乱数発生機能を使用して自端末のアソシエーションＩＤを決定する。なお、送信先端末とのアソシエーションが確立されている場合には（図１１−２のステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、受信パケットを破棄して（図１１−２のステップＳ２６０）、後述するステップＳ２０５の処理に移行する。【０１０５】
送信先端末側で自端末のアソシエーションＩＤが決定されると、送信先端末は、アソシエーションヘッダ２５とアドレスリストヘッダ２６で構成される以下に示す肯定応答パケットを生成する。【０１０６】
まず、送信先端末で生成されるパケットのアソシエーションヘッダ２５の各フィールドには、以下の値がセットされる。すなわち、「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールドには、アソシエーションプロトコル番号が設定される。「Ｆｌａｇ」フィールドには、「ＩＮＩＴ」ビットと「ＡＣＫ」ビットとがセットされる。「Ｓｏｕｒｃｅ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」には、自端末内で生成したアソシエーションＩＤがセットされる。「Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」には、送信元端末から送信されてきたアソシエーション確立要求パケット中の「Ｓｏｕｒｃｅ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」の値がセットされる。【０１０７】
また、肯定応答パケットのアドレスリストの各フィールドには、以下の値がセットされる。すなわち、「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールドには、後続のヘッダが無いことを示す値「０」がセットされる。「Ｔｙｐｅ」フィールドには、アドレスリストであることを示す値がセットされる。「Ｌｅｎｇｔｈ」フィールドには、アドレスリストに含まれるＩＰアドレスの個数がセットされる。さらに、「ＩＰアドレス」フィールドには、送信先端末が有する通信メディアに付加されているＩＰアドレスがセットされる。【０１０８】
送信先端末は、ＩＰヘッダのプロトコル番号にアソシエーションプロトコル番号をセットし、送信元端末へ肯定応答パケットを送信する（以上、図１０のシーケンスＳＱ２４〜２６，ＳＱ３２、図１１−２のステップＳ２０２の各処理）。また、送信先端末は、自アソシエーションＩＤ、相手アソシエーションＩＤ、ＩＰアドレスリストなどの情報を送信先端末内のアソシエーションＤＢ１４に登録する（図１１−２のステップＳ２０３）。【０１０９】
肯定応答パケットを受信した送信元端末は、ＩＰヘッダ中のプロトコル番号、アソシエーションヘッダ２５中の「Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」を取り出し、アソシエーション確立要求パケット送信時にセットしたＩＤと一致するか否かをチェックする。【０１１０】
肯定応答パケットとアソシエーション確立要求パケットのアソシエーションＩＤが一致した場合、肯定応答パケットに含まれるアドレスリストヘッダ２６からＩＰアドレスを「Ｌｅｎｇｔｈ」フィールドで指定された個数分取り出す。そして自アソシエーションＩＤ、相手アソシエーションＩＤ、ＩＰアドレスリストなどの情報を送信元端末内のアソシエーションＤＢ１４に登録する（図１１−１のステップＳ１０３（２Ｗａｙ目の処理））。【０１１１】
各種所定情報がアソシエーションＤＢ１４に登録された後、送信元端末は、アソシエーションヘッダ２５とアドレリストヘッダ２６とで構成される以下に示す肯定応答パケットを生成する。【０１１２】
まず、送信元端末で生成されるパケットのアソシエーションヘッダ２５の各フィールドには、以下の値がセットされる。すなわち、「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールドには、アソシエーションプロトコル番号が設定される。「Ｆｌａｇ」フィールドには、「ＡＣＫ」ビットがセットされる。「Ｓｏｕｒｃｅ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」および「Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」の各フィールドには、アソシエーションＤＢ１４に登録されている送信元端末のアソシエーションＩＤおよび送信先端末のアソシエーションＩＤがセットされる。【０１１３】
また、肯定応答パケットのアドレスリストヘッダ２６の各フィールドには、以下の値がセットされる。すなわち、「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールドには、後続のヘッダが無いことを示す値「０」がセットされる。「Ｔｙｐｅ」フィールドには、アドレスリストであることを示す値がセットされる。「Ｌｅｎｇｔｈ」フィールドには、送信元端末が装着する通信メディアの個数がセットされる。さらに、各「ＩＰ  Ａｄｄｒｅｓｓ」フィールドには、送信元端末の各通信メディアに付加されているＩＰアドレスがセットされる。【０１１４】
送信元端末は、ＩＰヘッダのプロトコル番号にアソシエーションプロトコル番号をセットし、送信先端末へ肯定応答パケットを送信する。（以上、図１０のシーケンスＳＱ３３、図１１−１のステップＳ１０４（３Ｗａｙ目の処理））。また、送信元端末は、自アソシエーションＩＤ、相手アソシエーションＩＤ、ＩＰアドレスリストなどの情報を送信元端末内のアソシエーションＤＢ１４に登録する（図１１−１のステップＳ１０５）。【０１１５】
送信元端末からの肯定応答パケットを受信した送信先端末は、アソシエーションヘッダ２５中の「Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」を取り出し、図１０のシーケンスＳＱ３２（図１１−２のステップＳ２０３でも同じ）の処理時に応答した肯定応答パケットにセットしたアソシエーションＩＤと一致するか否かをチェックする。【０１１６】
送信先端末は、当該ＩＤがアソシエーションＩＤに一致した場合、受信した肯定応答パケットのアドレスリストヘッダ２６からＩＰアドレスを「Ｌｅｎｇｔｈ」フィールドで指定された個数分取り出す。そして、自アソシエーションＩＤ、相手アソシエーションＩＤ、ＩＰアドレスリストなどの情報を自端末内のアソシエーションＤＢ１４に登録する（図１１−２のステップＳ２０５）。【０１１７】
以上の処理により、送信元端末および送信先端末の両端末間で、アソシエーション確立のネゴシエーションが完了する。なお、以後の通信は、アソシエーションＤＢ１４に登録されたアソシエーションＩＤを使用して行う。【０１１８】
また、上記２Ｗａｙ目、３Ｗａｙ目の各処理において、アソシエーションＩＤが不整合の場合、あるいは肯定応答が返答されずにタイムアウトを検出した場合には、両通信端末は相手端末がアソシエーションプロトコル非対応機器と判断し、アソシエーションＤＢ１４に未対応端末として登録する一方で、それ以降は、通常のＴＣＰ／ＩＰプロトコルを使用した通信を行う。【０１１９】
（通信装置の動作−アソシエーション確立後の動作）
つぎに、アソシエーション確立後の動作について、アソシエーション層の機能を中心に図２、図１２ならびに図１３−１および図１３−２の各図を参照して説明する。なお、図１２は、アソシエーション確立後のフレーム構造の一例を示す図である。また、図１３−１は、アソシエーション確立後の送信元端末における処理手順を示すフローチャートであり、図１３−２は、アソシエーション確立後の送信先端末における処理手順を示すフローチャートである。【０１２０】
図１２に示した通信フレームは、アソシエーション確立後に伝送されるイーサネット（登録商標）フレームを示しており、イーサネット（登録商標）ヘッダ２０、ＩＰヘッダ２１、アソシエーションヘッダ２５および上位層（ＴＣＰ／ＵＤＰ）データ２８で構成される。ＩＰヘッダ２１中のプロトコル番号には、アソシエーションプロトコル番号が指定される。また、アソシエーションヘッダ２５中の「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールドには、上位層のプロトコル番号（例えばＴＣＰの場合には「８」）が指定される。なお、アソシエーションヘッダ２５は、送信元端末のアソシエーションＤＢ１４に保持されている自アソシエーションＩＤ、相手アソシエーションＩＤ、ＩＰアドレスリストなどの情報に基づいて作成される。【０１２１】
送信先端末がアソシエーション機能に対応している場合には、上述のシーケンス処理にてアソシエーションの初期化が完了しており（図１３−１のステップＳ３０１，Ｙｅｓ）、この場合、送信元端末は、上位層から渡された送信データをアソシエーションＤＢ１４にて検索し（図１３−１のステップＳ３０２）、アソシエーションヘッダ２５を送信パケットに挿入して相手先端末へ送信する（図１３−１のステップＳ３０３〜Ｓ３０５）。【０１２２】
なお、送信先端末がアソシエーション非対応機器であれば（図１３−１のステップＳ３０６，Ｙｅｓ）、上位層から渡されたＴＣＰ／ＵＤＰのデータがそのまま送信される（図１３−１のステップＳ３０５）。また、送信先端末がアソシエーション非対応機器ではないとき、つまりアソシエーション対応機器であれば（図１３−１のステップＳ３０６，Ｎｏ）、アソシエーション初期化処理を行った後に（図１３−１のステップＳ３０７）、上位層から渡されたＴＣＰ／ＵＤＰのデータが送信される。【０１２３】
一方、送信元端末から送信されたパケットを受信した送信先端末は、まずＩＰヘッダ２１中の上位プロトコル番号を取り出し、アソシエーションプロトコル番号が指定されている場合には（図１３−２のステップＳ４０１，Ｙｅｓ）、アソシエーションヘッダ２５を取り出し、アソシエーションＤＢ１４を検索する（図１３−２のステップＳ４０２）。該当するアソシエーション情報が見つかった場合には（図１３−２のステップＳ４０２，Ｙｅｓ）、アソシエーションヘッダ２５を削除するなどのアソシエーションプロトコル処理を行い（図１３−２のステップＳ４０４）、処理を行ったパケットを上位層に転送する（図１３−２のステップＳ４０５）。また、該当するアソシエーション情報が見つからなかった場合（図１３−２のステップＳ４０３，Ｎｏ）、受信パケットを不正なパケットとして破棄する（図１３−２のステップＳ４０６）。一方、ＩＰヘッダの上位プロトコル番号にアソシエーションプロトコル番号が指定されていない場合に（図１３−２のステップＳ４０１，Ｎｏ）は、受信したパケットをそのまま上位層に転送する。【０１２４】
図１４−１は、アソシエーション確立後の端末間の通信手順（通常のＴＣＰ／ＩＰ通信）の概要を示すシーケンス図であり、図１４−２は、アソシエーション確立後の端末間の通信手順（アソシエーション通信）の概要を示すシーケンス図である。送信先端末がアソシエーション非対応機器の場合には、図１４−１の実線部矢印が示すように、アソシエーション層内の処理はスルーされ、通常のＴＣＰ／ＩＰ通信が行われる。一方、送信先端末がアソシエーション対応機器の場合には、図１４−２の波線部矢印が示すようなアソシエーション層内の処理を介した上で、実線部矢印が示すようなＴＣＰ／ＩＰ通信が行われる。【０１２５】
（通信装置の動作−通信メディアの切り替え動作−切替処理手順）
つぎに、通信メディア監視機能による通信メディア切り替え動作について図１５−１、図１５−２および図１６を参照して説明する。なお、図１５−１および図１５−２は、通信メディア監視機能による通信メディアの切替処理を説明するための図であり、図１６は、通信メディア監視機能による通信メディアの切替処理手順を示すフローチャートである。【０１２６】
まず、図１５−１に示す送信元端末３０の通信メディア監視機能は、アソシエーション層３２のタイマ（図示省略）により定期的に自端末に具備される第１、第２の通信メディアである通信メディア３３，３４の状態を監視している。同様に、送信先端末４０の通信メディア監視機能は、アソシエーション層４２のタイマ（図示省略）により定期的に自端末に具備される第３、第４の通信メディアである通信メディア４３，４４の状態を監視している（図１６のステップＳ５０１，Ｓ５０２）。【０１２７】
いま、送信元端末３０は通信メディア３３を使用し、送信先端末４０は通信メディア４３を使用して通信しているものとする。このとき、図１５−２に示すように、送信元端末３０の通信メディア３３のケーブルが断線し、キャリアがＯＦＦの状態になった場合を考える。このような状況下では、通信メディア３３の通信異常が通信メディア監視機能によって検出される（図１６のステップＳ５０３，Ｙｅｓ）。【０１２８】
自端末の通信メディア監視機能により、通信メディア３３の異常が検出されると、送信元端末３０は、異常が検出された通信メディアに使用不可のフラグを設定するとともに、通信メディア３４を使用した通信に変更するように自端末のアソシエーションＤＢを更新する（図１６のステップＳ５０４）。また、送信元端末３０は、送信先端末４０に対して通信メディア３４を使用してアドレス変更通知を送信する（図１６のステップＳ５０５）。【０１２９】
（通信装置の動作−通信メディアの切り替え動作−通信メディアの切替シーケンス）
つぎに、通信メディアの切替処理シーケンスについて図１７を参照して説明する。なお、図１７は、送受端末間におけるアドレス変更通知の通信手順を示すシーケンス図である。アドレス変更通知パケットは、図５に示すアソシエーション制御データ２２のうち、アソシエーションヘッダ２５およびアドレスリストヘッダ２６で構成される。アソシエーションヘッダ２５の「Ｆｌａｇ」フィールドには、アドレス変更を示す「ＡＤＤＲ」ビットが設定される（図６および図７を参照）。また、アドレスリストヘッダ２６では、異常が検出された通信メディア３３に対応する「ＩＰ  Ａｄｄｒｅｓｓ」フィールドには、使用不可を示す値（例えば、全バイトを１６進数のＦＦで埋めたビット、以下「全ＦＦビット」という）がセットされる（図８を参照）。これらのビットがセットされたパケットは、送信元端末３０から送信先端末４０に向けて送信される（図１７のシーケンスＳＱ５１）。【０１３０】
一方、アドレス変更通知を受け取った送信先端末４０は、アドレスリストヘッダ２６中に含まれるＩＰアドレスを「Ｌｅｎｇｔｈ」フィールドで指定された個数分取り出し、送信先端末４０内のアソシエーションＤＢ１４中の送信元端末３０の通信メディア情報を更新する。図３の例であれば、送信先端末４０のアソシエーションＤＢに格納されている通信メディア３３にかかるＩＰアドレスフィールドは、例えば全ＦＦビットが埋め込まれ、使用不可に設定される。【０１３１】
このアドレス変更を通知することにより、異常を発生した送信元端末３０内で使用可能な通信メディアのアソシエーションＤＢが更新されるとともに、送信先端末４０内に保持されているアソシエーションＤＢ内の送信先相手ＩＰアドレスを更新することができ、両端末間で使用する通信メディアのアドレス情報の矛盾が無くなる。【０１３２】
（通信装置の動作−アソシエーション確立後の通常データの送信）
つぎに、両端末間におけるアソシエーション確立後の通常データの送受信について説明する。まず、送信元端末では、上位層であるＴＣＰ／ＵＤＰ層からデータの送信要求を受け取ったアソシエーション層は、送信データに含まれるＩＰアドレスを検出するとともに、検出した送信元ＩＰアドレスおよび送信先ＩＰアドレスに基づいてアソシエーションＤＢ１４内に保持されているアソシエーション情報が検索される。アソシエーション情報が検出された場合、アソシエーションヘッダサイズのメモリが確保されるとともに、アソシエーション情報からアソシエーションヘッダ２５が作成される。また、アソシエーションヘッダ２５の「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールドには、上位層から渡されたＩＰヘッダに含まれるプロトコル番号がコピーされ、ＩＰヘッダのプロトコル番号にはアソシエーションプロトコル番号が設定される。以下、アソシエーションヘッダ２５の「Ｆｌａｇ」フィールドには「ＤＡＴＡ」ビットがセットされ、「Ｓｅｑｕｅｎｃｅ」フィールドには前回送信したＳｅｑｕｅｎｃｅ番号に１インクリメントした値がセットされ、「Ｓｏｕｒｃｅ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」および「Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」には、アソシエーションＤＢから検索されたアソシエーションＩＤがセットされる。また、所定の値が設定されたアソシエーションヘッダ２５は、上位層から送信を要求されたデータのＩＰヘッダとＴＣＰあるいはＵＤＰヘッダの間に挿入される。【０１３３】
つぎに、アソシエーション情報の送信元ＩＰアドレスと上位層から渡された送信データ中に含まれるＩＰヘッダ中の送信元ＩＰアドレスとが比較される。送信元ＩＰアドレスが不一致の場合、上位層からの送信データ中に設定されている送信元通信メディアは使用不可能と判断し、アソシエーションＤＢ１４に登録されている送信元通信メディアのＩＰアドレスを優先順位順に検索する。使用可能な通信メディアが検出された場合、送信データ中の送信元ＩＰアドレスを使用する通信メディアのＩＰアドレスに書き換える。【０１３４】
同様に、アソシエーション情報の送信先ＩＰアドレスと上位層から渡された送信データ中に含まれるＩＰヘッダ中の送信先ＩＰアドレスとが比較される。送信先ＩＰアドレスが不一致の場合、上位層からの送信データ中に設定されている送信先通信メディアは使用不可能と判断し、送信データ中の送信先ＩＰアドレスをアソシエーション情報で獲得されたＩＰアドレスに書き換える。その後、下位層であるＩＰ層に対してデータ送信依頼を行う。【０１３５】
一方、下位層であるＩＰ層からアソシエーション基本ヘッダを含んだパケットを受信した送信先端末では、アソシエーションヘッダ２５から必要なデータを抽出し、抽出した「Ｓｏｕｒｃｅ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」および「Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」を用いてアソシエーションＤＢ１４を検索する。【０１３６】
「Ｓｏｕｒｃｅ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」および「Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」のそれぞれが一致するアソシエーション情報が検索された場合、それらのＩＰアドレス同士を比較する。【０１３７】
もし、受信パケットに含まれる送信元ＩＰアドレスと、アソシエーション情報から獲得された送信元ＩＰアドレスが不一致の場合には、受信パケットに含まれるＩＰヘッダ中の送信元ＩＰアドレスを書き換える。つまり、アソシエーション確立通信を行った通信メディアに付加されているＩＰアドレスに書き換える。【０１３８】
同様に、受信パケットに含まれる送信先ＩＰアドレスと、アソシエーション情報から獲得された送信先ＩＰアドレスが不一致の場合には、受信パケットに含まれるＩＰヘッダ中の送信先ＩＰアドレスを書き換える。つまり、アソシエーション確立通信を行った通信メディアに付加されているＩＰアドレスに書き換える。【０１３９】
送信元ＩＰアドレスおよび送信先ＩＰアドレスの処理を行った後、受信パケットのＩＰヘッダ中のプロトコル番号に、アソシエーションヘッダ２５に含まれる「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールドをコピーする。その後、受信パケットからアソシエーションヘッダ２５を削除し、ＩＰヘッダとアソシエーションヘッダ２５の後に付けられているヘッダとを連結し、通常のＴＣＰ／ＩＰパケットフォーマットを生成する。【０１４０】
このように、アソシエーションＤＢによるＩＰアドレスの変換処理後に、アソシエーションヘッダ２５を削除することにより、通常のＴＣＰ／ＩＰパケットが生成されて上位層であるＴＣＰ／ＵＤＰ層に引き渡される。これらの処理により、ＴＣＰ／ＵＤＰ層は、任意の下位層および通信メディアを使用した場合であっても、それらの使用を意識することのない所定の通信を行うことができる。【０１４１】
（通信装置の動作−通信メディアの診断処理および診断結果の通知処理）
つぎに、本実施の形態の通信装置が有する通信メディア診断機能について、図１８および図１９を参照して説明する。なお、図１８は、送受端末間における診断通知の通信手順を示すシーケンス図であり、図１９は、通信メディア診断機能による診断処理および診断結果の通知処理の処理手順を示すフローチャートである。【０１４２】
通信メディア診断機能が動作する際には、アソシエーション層のタイマが定期的（定周期的）に起動され（図１９のステップＳ６０１）、通信メディアの状態がチェックされる（図１９のステップＳ６０２）。このときの診断結果は、通信メディアの変更に伴うアドレス変更通知と同様に、アソシエーションヘッダ２５およびアドレスリストヘッダ２６に反映される。まず、アソシエーションヘッダ２５の「Ｆｌａｇ」フィールドには、アドレス変更を示す「ＡＤＤＲ」ビットが設定される（図６および図７を参照）。また、アドレスリストヘッダ２６の「ＩＰ  Ａｄｄｒｅｓｓ」フィールドには、自端末で使用可能な通信メディアのＩＰアドレスが設定される（図８を参照）。送信元端末は、自端末のアソシエーションＤＢを更新するとともに（図１９のステップＳ６０３）、アソシエーション診断データを含む診断パケットを送信先端末に通知する（図１８のＳＱ６１、図１９のステップＳ６０４）。【０１４３】
このようなアソシエーション診断データを受け取った送信先端末は、受信パケットのアソシエーションヘッダ２５から「Ｓｏｕｒｃｅ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」および「Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」の各情報を抽出し、抽出した「Ｓｏｕｒｃｅ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」および「Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」に基づいてアソシエーションＤＢ１４内に保持されているアソシエーション情報を検索する。【０１４４】
アソシエーション情報が一致した場合、送信先端末は、送信元端末に肯定応答を送信する（図１８のシーケンスＳＱ６２）。このとき送信される肯定応答パケットでは、アソシエーションヘッダ２５の「Ｆｌａｇ」フィールドには「ＡＣＫ」が設定され、「Ｓｏｕｒｃｅ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」および「Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」には、アソシエーション情報の値がセットされる。また、受信パケットのアドレスリストヘッダ２６中に含まれるＩＰアドレスリストが、アソシエーションＤＢに記憶されているＩＰアドレスリストと一致していない場合には、アソシエーションＤＢが更新される。【０１４５】
なお、アソシエーション情報が不一致の場合には、アソシエーションが確立していないと判断して受信パケットを破棄し、以後の診断処理は行わない。【０１４６】
送信元端末は、送信先端末から診断通知に対する肯定応答を受信した場合、両端末間のアソシエーションが有効であると判断し、通信を継続する。【０１４７】
一方、送信元端末は、送信先端末から診断通知に対する肯定応答が返答されずにタイムアウトを検出した場合には、両端末間のアソシエーションは無効であると判断し、アソシエーションの解放処理を行う。【０１４８】
（通信装置の動作−アソシエーション解放処理）
つぎに、両端末間のアソシエーションが無効であると判断された場合に行われるアソシエーション解放処理について図２０および図２１を参照して説明する。なお、図２０は、アソシエーション解放処理の通信手順を示すシーケンス図であり、図２１は、アソシエーション解放処理の処理手順を示すフローチャートである。【０１４９】
アソシエーション解放処理は、両端末間での通信が終了してアソシエーションが不要になった場合、あるいはアソシエーション診断機能でタイムアウトを検出した場合に、これらの事象をトリガにして実行される（図２０のシーケンスＳＱ７１）。【０１５０】
アソシエーション解放処理時に生成されるアソシエーション解放パケットは、アソシエーションヘッダ２５を用いて構成される。アソシエーションヘッダ２５中の「Ｆｌａｇ」フィールドには、アソシエーション解放を示す「ＲＥＬ」ビットが設定されている。「Ｓｏｕｒｃｅ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」、「Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」には、解放するアソシエーションＩＤが設定されている。これらの情報がセットされた後、送信先端末に、生成されたアソシエーション解放パケットが送信される（図２０のシーケンスＳＱ７２，図２１のステップＳ７０１）。【０１５１】
アソシエーション解放パケットを受信した送信先端末は、受信パケットのアソシエーションヘッダ２５に設定されている「Ｓｏｕｒｃｅ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」および「Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」を取り出し、自端末内のアソシエーションＤＢを検索することで、アソシエーション解放処理の有無を判定する。【０１５２】
送信先端末は、アソシエーション情報が一致した場合、送信元端末に肯定応答を送信する（図２０のシーケンスＳＱ７３）。なお、肯定応答パケットは、アソシエーションヘッダで構成され、「Ｆｌａｇ」フィールドには「ＲＥＬ」ビットおよび「ＡＣＫ」ビットがセットされ、「Ｓｏｕｒｃｅ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」および「Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」には、アソシエーション情報の値がセットされる。また、送信先端末は、アソシエーションＤＢから該当するアソシエーション情報を削除する。【０１５３】
送信先端末からアソシエーション解放処理に応答する応答パケットを受信した送信元端末は、受信パケットのアソシエーションヘッダ２５から「Ｆｌａｇ」フィールド、「Ｓｏｕｒｃｅ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」および「Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」の各情報を抽出し（図２１のステップＳ７０２）、抽出した情報が一致した場合、自端末内のアソシエーションＤＢから該当する情報を削除する（図２１のステップＳ７０３）。【０１５４】
一方、送信元端末は、肯定応答パケット中のアソシエーション情報が一致しない場合には、当該パケットを破棄する。また、送信先端末からの肯定応答パケットが受信できない場合には、タイムアウトをトリガに自端末内のアソシエーションＤＢから該当するアソシエーション情報を削除する。【０１５５】
以上説明したように、この実施の形態によれば、自端末が有する通信メディアの状態を定期的に監視した監視結果を送信先端末に通知し、通信に使用するＩＰアドレスと通信メディアを識別するための識別子とを関連づけた情報を少なくとも含むアソシエーション情報をアソシエーションＤＢに保持し、アソシエーション情報を付加した送信パケットを送受し、当該送受パケットから抽出したアソシエーション情報に基づいてアソシエーションデータベースの格納情報を更新するようにしているので、端末利用者に通信メディアの切り替えを意識させることなく、通信の継続性を確保することができる。【０１５６】
また、この実施の形態によれば、ＴＣＰ／ＵＤＰのトランスポート層とＩＰであるネットワーク層の中間に実装されるアソシエーション層を利用することで、ネットワーク層であるＩＰアドレスが変更になった場合においても、トランスポート層機能である通信フロー制御で使用するシーケンス番号、ＡＣＫ番号、ウィンドウサイズ制御機能などの制御パラメータの整合性を保持し、機能を実装することで上位アプリケーションの通信を継続させることができる。【０１５７】
また、この実施の形態によれば、通信開始時に各通信端末間において、使用可能な通信メディアとその優先順位を示す情報のパケットをネゴシエーションし、端末間の通信状態の相互に確立し、各端末内に内蔵するデータベースに格納し、そのデータベースに基づいて通信メディアを動的に選択するようにしているので、ネットワーク上に通信状態を管理するサーバ、あるいはエージェントノードを必要としないという効果が得られる。【０１５８】
［実施の形態２］
この実施の形態では、プリファレンスリストヘッダを用いたプリファレンス通信により、通信を行う送信元端末および送信先端末の両端末間における通信フロー制御について図２、図５〜図９および図２２を参照して説明する。なお、図２２は、プリファレンスリストヘッダを用いた送受端末間における通信フロー制御の通信手順を示すシーケンス図である。【０１５９】
まず、通信を行う送信元端末および送信先端末の両端末間におけるアソシエーションを確立するため、実施の形態１と同様に３Ｗａｙハンドシェークのネゴシエーションが行われる。アソシエーションの確立後、送信元端末から送信先端末に対して、図９に示すプリファレンスリストヘッダが交換される（図２２のシーケンスＳＱ８１，ＳＱ８２）。このとき、アソシエーションヘッダ２５の「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールドには、アソシエーションプロトコルがセットされる。また、「Ｓｏｕｒｃｅ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」、「Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」には、アソシエーション確立時にアソシエーションＤＢ１４に登録している値を使用する。【０１６０】
なお、上述のようなプリファレンスリストヘッダの交換は、アソシエーションの確立後でなくても行うことができる。例えば、アソシエーションの確立時に、アソシエーションアドレスオプションに付加することも可能である。この場合、アソシエーション確立のための３Ｗａｙハンドシェーク時において、２Ｗａｙ目または３Ｗａｙ目のネゴシエーションパケットにおけるアソシエーションヘッダ２５、アドレスリストヘッダ２６の後部にプリファレンスリストヘッダ２７を付加すればよい。【０１６１】
なお、図９に示すように、プリファレンスリストヘッダ２７中の一つのフローＩＤリストは、４ビットのフローＩＤ番号と、４ビット単位のＩＰアドレス番号とで構成され、一つのフローＩＤリストには、最大３つのＩＰアドレス番号を指定することが可能である。【０１６２】
このフローＩＤリストで指定されるＩＰアドレス番号は、アソシエーション時のネゴシエーションにおいて、アドレスリストヘッダ２６で交換され、アソシエーションＤＢ１４に登録されているＩＰアドレスリストの番号を示している。なお、各アドレスリストヘッダ２６に示されているＩＰアドレス番号はビットの若い順番に優先順位を有するものとして取り扱うことができる。【０１６３】
アソシエーションヘッダ２５の「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」フィールド（図６参照）には、プリファレンスリストのフローＩＤ番号がセットされる。なお、「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」フィールドのデフォルト値は「０」であり、プリファレンスリストヘッダを使用しないことを意味する。一方、「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」フィールドの値が「０」以外の場合には、まず、プリファレンスリストヘッダで指定された通信メディアが優先して使用される。この処理手順により、アソシエーションヘッダ２５中の「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」フィールドを設定することで通信経路をユーザが任意に制御することが可能となる。【０１６４】
なお、アソシエーションヘッダ２５中の「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」フィールドに「０」が設定されている場合や、プリファレンスリストの交換が行われていない場合、すなわちプリファレンスリストが無い場合には、送信先端末は、アソシエーションＤＢ１４のアドレスリストを検索して優先順位の高い通信メディアを選択し、選択された通信メディアを用いて送信元端末へパケットを送信する。【０１６５】
一方、アソシエーションヘッダ２５中の「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」フィールド（図６参照）に「０」以外の値が設定されている場合には、送信先端末は、受信パケットから「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」フィールドの値を抽出し、自端末内に記憶するとともに、実施の形態１と同様なアソシエーション処理を実施して上位層であるＴＣＰ／ＵＤＰ層に受信パケットを引き渡す。【０１６６】
また、送信先端末は、上位層であるＴＣＰ／ＵＤＰ層からのデータ送信要求を受けた場合に、自端末内に記憶している「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」に基づいて、プリファレンスリストに登録されている優先順位の高い通信メディア番号を抽出し、抽出した通信メディア番号に該当する通信メディアのＩＰアドレスに関するパケットを生成する。【０１６７】
以上の処理により、例えば、図２３−１に示すようなデフォルトの通信メディア間で通信していた通信フローＡ（実線部の矢印）を、例えば図２３−２に示すような通信メディア間の通信フローＢ（波線部の矢印）に切り替えることができる。このフロー制御により、上りの通信は通信メディア３３と通信メディア４３とを使用し、下りの通信は通信メディア３４と通信メディア４３との通信に変更することが可能となり、通信フローＡの通信負荷を分散、軽減することができる。【０１６８】
また、「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」フィールドを使い分ける上述の処理をアプリケーション単位で行うようにすれば、リアルタイム性が要求されるアプリケーション、例えば２０ｍｓ毎に音声データの配信を求められるようなＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ＩＰ）には高品質の通信メディアを割り当て、例えばメールなどのリアルタイム性が要求されないアプリケーションでは低速な通信メディアに割り当てるといった、アプリケーションの使い分けを行うことができる。【０１６９】
なお、このような処理を行うためには、例えば「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」フィールドに格納されるフローＩＤ番号と所定のアプリケーションとを関連づけた情報を、アソシエーションＤＢに保持するようにすればよい。【０１７０】
以上説明したように、この実施の形態によれば、通信フローごとに利用する通信メディアと優先順位のグルーピング化を行い、当該グルーピング情報を両通信端末間で交換し、当該グルーピングデータベースに基づいた通信を行うようにしているので、通信フローの通信特性に合った通信メディアが選択され通信トラフィックを分散化することができる。【０１７１】
［実施の形態３］
この実施の形態では、使用中の通信メディアの変更制御について図２、図５〜図９などを参照して説明する。【０１７２】
通信端末間でアソシエーションが確立された後、上述の通信メディア監視機能により自端末に装着される通信メディアの状態監視が行われる。もし、自端末に装着された通信メディアに異常が検出された場合には、上述の通信メディア診断機能により通信先端末に対してアドレスリストが送信される。【０１７３】
この場合、まず、変更されたアドレスリストが通知された送信先端末は、自端末内のアソシエーションＤＢ１４に格納されているアドレスリストを更新し、使用不可能となった相手端末（送信元端末）の通信メディア情報を使用不可に設定する。【０１７４】
また、両端末間で所定のアソシエーション通信を行っている際に、アソシエーションヘッダ２５の「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」フィールドに「０」以外の値が設定されたパケットを受信した場合には、「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」フィールドの値が自端末内に記憶される。【０１７５】
その後、送信先端末から送信元端末への通信が行われる際には、記憶している「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」に基づいてプリファレンスリストを検索し、送信元端末の通信メディアの状態を調べる。このとき、プリファレンスリストに登録されている通信メディアがＮＩＣ−Ｎｏの順にチェックされ、最初に見つかった使用可能の通信メディアに応答する応答パケットが生成され、生成されたパケットが送信される。【０１７６】
以上の処理により、プリファレンスリストに登録されている優先順位が高い通信メディアが、例えば通信ケーブルの断線や、端末装置の無線ＬＡＮ覆域外への移動により、使用中の通信メディアが使用不可能となった場合でも、使用する通信メディアを切り替えることで通信を継続することが可能となり、通信の高信頼性を実現できる。【０１７７】
なお、自端末の通信メディアのキャリア状態や、急激な負荷上昇などに起因するトラフィックの一時的または継続的なパケットロス発生頻度などを常時または定期的に監視するようにすれば、ネットワーク障害を検出し、相手端末への利用可能な通信メディアとその優先順位を通知することができ、障害が発生している通信メディアの使用を回避するような処理を行うことができる。【０１７８】
［実施の形態４］
つぎに、本発明の実施の形態４にかかる通信端末装置および通信方法について説明する。本実施の形態にかかる通信端末装置は、インターネット網へのアクセス手段として複数の通信メディアを持ち、また本実施の形態にかかる通信端末装置には、図１に示すようなプロトコルスタックが搭載されている。本発明の通信端末装置においては、上記の実施の形態と同様に、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルスタックにマルチパス通信の開始、停止を制御する機能を有するアソシエーション層をプロトコルスタックに追加するようにしている。【０１７９】
図２４はアソシエーション層５０に追加した、マルチパス通信機能の機能ブロック図である。マルチパス通信機能は、マルチパス通信送信部（以下、マルチパス送信部という）５２と、マルチパス通信受信部（以下、マルチパス受信部という）５３と、アソシエーションデータベース（アソシエーションＤＢ）５４と、通信品質監視部５１の４つで構成される。【０１８０】
マルチパス送信部５２は、自情報通信端末装置のアソシエーション層内に保持されるアソシエーションＤＢ５４を参照し、送信先の情報通信端末装置が持つ複数の通信メディアに同じユーザデータを送信するマルチパス通信機能を持つ。このマルチパス通信機能の他に、マルチパス送信部５２には、送信パケットにアソシエーションヘッダを付加するアソシエーション情報付加機能や、送信データを送信する通信メディアを選択するための通信メディア選択機能が具備される。【０１８１】
マルチパス送信部５２におけるアソシエーション情報付加機能は、上位層であるトランスポート層からの送信データ中に設定されている自端末のＩＰアドレスおよび相手端末のＩＰアドレスに基づいてアソシエーションＤＢ５４を検索する。該当するアソシエーション情報が検索されると、アソシエーションヘッダを、上位層からの送信データのヘッダ部に付加し、ＩＰヘッダの上位プロトコルフィールドにアソシエーションプロトコル番号を設定する。【０１８２】
また、マルチパス送信部５２における通信メディア選択機能は、アソシエーションＤＢ５４の検索で該当したデータに基づいて、送信する自端末の通信メディアのＩＰアドレスと送信する相手端末の通信メディアのＩＰアドレスとを決定する処理を行う。また、上位層からの送信データ中に設定されている送信元ＩＰアドレスおよび送信先ＩＰアドレスが、アソシエーションＤＢ５４で検索されたＩＰアドレスと異なっている場合には、送信データ中の送信先ＩＰアドレス、および送信元ＩＰアドレスを変更し、このとき生成された送信データを下位層であるＩＰ層に引き渡す処理を行う。【０１８３】
マルチパス受信部５３は、自情報通信端末が持つ通信メディアから受信されるユーザデータを受信し、受信した通信データ内に含まれる通信データ識別子としてのシーケンス番号を抜き出し、アソシエーション層内に保持されるアソシエーションＤＢ５４を参照、比較し、そのシーケンス番号を持つユーザデータが受信されていなければ、上位プロトコルに渡すという機能を持つ。また、マルチパス受信部５３は、受信したユーザデータのシーケンス番号が既に受信されていれば、そのユーザデータをアソシエーション層で破棄する機能を持つ。このマルチパス受信機能の他に、マルチパス受信部５３には、下位層であるＩＰ層からのパケット受信通知を受信し、アソシエーションヘッダを処理するアソシエーションヘッダ処理機能や、受信データ中に設定されているＩＰヘッダ部の変換処理を行うＩＰアドレス変換機能が具備される。【０１８４】
マルチパス受信部５３におけるアソシエーションヘッダ処理機能は、ＩＰ層から送られてきた受信パケットのＩＰヘッダ部に含まれる上位プロトコルフィールドをチェックし、アソシエーションプロトコル番号が含まれていれば、受信パケット中に含まれる送信先ＩＰアドレス、送信元ＩＰアドレスに基づいてアソシエーションＤＢ５４を検索する。該当するアソシエーション情報が検索された場合には、アソシエーションヘッダを処理し、受信パケットから削除し、通常のＴＣＰ／ＩＰパケットフォーマットに成形する処理を行う。【０１８５】
また、マルチパス受信部５３におけるＩＰアドレス変換機能は、アソシエーションＤＢ５４での検索にてヒットしたデータに基づいて、上位層に渡すべき送信元ＩＰアドレスおよび送信先ＩＰアドレスを決定する。受信パケット中に設定されている送信元ＩＰアドレス、および送信先ＩＰアドレスが、アソシエーションデータベースで検索されたＩＰアドレスと異なっている場合には、受信パケット中の送信先ＩＰアドレス、および送信元ＩＰアドレスを変更し、上位層であるＴＣＰ／ＵＤＰ層へ受信パケットを渡す。【０１８６】
アソシエーションＤＢ５４は、マルチパス受信部５３で受信した受信パケットのアソシエーションヘッダ内に設定されているシーケンス番号を管理するデータベースである。また、アソシエーションＤＢ５４には、アソシエーションを管理するためのアソシエーションＩＤ、通信メディアに関するＩＰアドレスリスト、優先度などの情報が相互に関連づけられて格納される。【０１８７】
通信品質監視部５１は、アソシエーションデータベース５４に記憶される受信済みシーケンス番号保持領域を監視し、シーケンス番号の抜けの発生を検出するとともに、同じシーケンス番号をもつ受信パケットの到着時間の差（すなわち複数の通信メディア間の受信時間差）を監視する。【０１８８】
なお、本実施の形態にかかる通信端末装置において、アソシエーションプロトコルで通信される制御パケットのフレームフォーマットは図５に示したとおりであり、アソシエーションヘッダのフォーマットは図６に示したとおりであり、アドレスリストヘッダのフォーマットは図８に示したとおりであり、プリファレンスリストヘッダのフォーマットは図９に示したとおりである。【０１８９】
まず、図５に示したように、アソシエーションプロトコルで通信される制御パケットでは、アソシエーション層の処理時に付加されるアソシエーション制御データ２２がＩＰヘッダ２１の上位側に挿入される。また、アソシエーション制御データ２２には、アソシエーションヘッダ２５、アドレスリストヘッダ２６、プリファレンスリストヘッダ２７の３つヘッダ部があり、アソシエーションヘッダ２５は、アソシエーションプロトコルを用いた通信が行われる場合、送受信される全てのパケットに必ず挿入される。一方、アドレスリストヘッダ２６およびプリファレンスリストヘッダ２７は、必要に応じて、アソシエーションヘッダ２５の上位層側に挿入される。【０１９０】
また、図６に示したように、アソシエーションヘッダでは、「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールドは８ビットで構成され、アソシエーションヘッダのつぎに挿入されるヘッダのプロトコル番号がセットされる。「Ｆｌａｇ」フィールドは８ビットで構成され、後述する図２５に示すような「ＩＮＩＴ」、「ＡＣＫ」、「ＲＥＬ」、「ＡＤＤＲ」、「ＤＡＴＡ」、「ＭＰ−Ｓ」、「ＭＰ−Ｅ」などのアソシエーションプロトコルを制御するビットが割り当てられる。「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」フィールドは４ビットで構成され、プリファレンスリストヘッダで交換するフローリストの番号が示される。「Ｓｅｑｕｅｎｃｅ」フィールドは１２ビット構成され、アソシエーションパケットのシーケンス番号として、アソシエーションパケットを送信するごとに１つインクリメントされる。「Ｓｏｕｒｃｅ  Ｈｏｓｔ−ＩＤ」は１６バイトの１２８ビットで構成され、自端末を識別するＩＤとして、アソシエーション確立のネゴシエーション時に、自端末内で発生させた乱数に基づいて決定され、相手端末に通知される。「Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ    Ｈｏｓｔ−ＩＤ」は１６バイトの１２８ビットで構成され、相手端末を識別するＩＤとして、アソシエーション確立のネゴシエーション時に、相手端末が発生させた乱数に基づいて決定され、自端末等に通知される。【０１９１】
図２５は、アソシエーションヘッダのなかの「Ｆｌａｇ」フィールドを示すものであり、マルチパス通信の開始、停止の制御は図２５に示す「Ｆｌａｇ」フィールド中の「ＭＰ−Ｓ」、「ＭＰ−Ｅ」ビットを使い制御する。マルチパス通信の開始を要求する通信端末は、「ＭＰ−Ｓ」ビットに１をセットし、相手通信端末に開始要求の制御パケットを送信する。マルチパス通信の停止を要求する通信端末は、「ＭＰ−Ｅ」ビットに１をセットし、相手通信端末に停止要求の制御パケットを送信する。【０１９２】
なお、図８に示したように、アドレスリストヘッダでは、「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールドは８ビットで構成され、アドレスリストヘッダのつぎに挿入されるヘッダのプロトコル番号がセットされる。「Ｔｙｐｅ」フィールドは４ビットで構成され、アドレスリストであることを示す番号がセットされる。「Ｌｅｎｇｔｈ」フィールドは４ビットで構成され、「ＩＰ  Ａｄｄｒｅｓｓ」フィールドにセットされた自端末が有する通信メディアにかかるＩＰアドレスの個数がセットされる。「ＩＰ  Ａｄｄｒｅｓｓ」フィールドは１６バイトの１２８ビットで構成され、自端末が有する通信メディアに付加されているＩＰアドレスがセットされる。【０１９３】
また、図９に示したように、プリファレンスリストヘッダでは、「Ｎｅｘｔ  Ｈｅａｄｅｒ」フィールドは８ビットで構成され、プリファレンスリストヘッダのつぎに挿入されるヘッダのプロトコル番号がセットされる。「Ｔｙｐｅ」フィールドは４ビットで構成され、プリファレンスリストを示す番号がセットされる。「Ｌｅｎｇｔｈ」フィールドは４ビットで構成され、フロー情報の個数がセットされる。「フロー情報」フィールドは、各々１６ビットで構成され、先頭の４ビットが「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」フィールドを構成し、残り１２ビットが各４ビットごとの「ＮＩＣ−ＮＯ」フィールドを構成する。「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」フィールドには上述したアソシエーションヘッダ中の「Ｆｌｏｗ−ＩＤ」フィールドにセットされたフローＩＤ番号がセットされ、「ＮＩＣ−ＮＯ」フィールドには、上述したアドレスリストヘッダ中の「ＩＰ  Ａｄｄｒｅｓｓ」フィールドにセットされた通信メディアにかかるＩＰアドレスの順番を示す情報がセットされる。【０１９４】
通信品質監視部５１は、通信端末間でアソシエーション情報に基づくネゴシエーションを行うことで、両端末間のアソシエーションを確立し、アソシエーションが確立した後、監視を開始する。まず通信品質監視部５１は、マルチパス受信部５３でのデータ受信をトリガに、アソシエーションデータベース５４内に記憶される受信済みシーケンス番号を検索し、シーケンス番号の抜けが無いかつまりパケットロスが発生していないかチェックする。そして、パケットロスの発生が端末利用者が任意に設定可能な閾値を越えた場合、相手通信端末に対してマルチパス通信開始要求パケットを送信する。または、ユーザが自通信端末の入出力装置を用いて通信品質管理部にマルチパス通信開始を要求した場合に、相手通信端末に対してマルチパス通信開始要求パケットを送信する。【０１９５】
また、両端末間においてアソシエーション確立時、パケットの暗号化用の共有秘密鍵の生成を行うため、両端末間で鍵情報の交換を行う。公開鍵情報は、ＩＰＳｅｃなどでも用いられているＤｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍａｎアルゴリズムを用い、乱数と相手端末へ送信する公開値を生成して、アソシエーション確立時のネゴシエーションパケットに付加する。両端末は、交換した鍵情報から共有秘密鍵を生成し、その鍵を用いて図６に示すアドレスリストヘッダのなかの「ＩＰ  Ａｄｄｒｅｓｓ」フィールドをＡＥＳ暗号化することで、端末が持つ通信メディアのＩＰアドレス情報を隠蔽する。【０１９６】
まず、マルチパス通信要求パケットを送信した通信端末Ａからユーザデータを送信し、通信端末Ｂで受信する場合について、図２６および図２７を参照して説明する。【０１９７】
まず送信を行う通信端末Ａのマルチパス送信部１２は、マルチパス通信機能が開始されているかをチェックする。マルチパス通信機能が開始されていた場合、通信端末Ａは、自通信端末Ａが持つ全ての通信メディアＡ−１、Ａ−２から相手通信端末Ｂに対し、ユーザデータの送信を行う。【０１９８】
送信先端末のどの通信メディアに送るかは、アソシエーション確立時にアソシエーションアドレスヘッダで交換したＩＰアドレスリストで一番優先順位が高い通信メディア（この場合Ｂ−１とする）に対してユーザデータを送信する。まず、自端末である通信端末Ａの通信メディアＡ−１に対してユーザデータを相手端末である通信端末Ｂの通信メディアＢ−１に向けてユーザデータを送信するよう指示する。この時、マルチパス送信部５２は、アソシエーションヘッダ内のシーケンス番号フィールドにシーケンス番号をセットするとともにシーケンス番号をアソシエーションＤＢ５４に記憶し、またユーザデータのコピーを作成する。【０１９９】
つぎにマルチパス送信部５２は、コピーしておいたユーザデータを自通信端末Ａの通信メディアＡ−２に対して、ユーザデータを相手端末である通信端末Ｂの通信メディアＢ−１に向けてユーザデータを送信するよう指示する。この時、通信メディアＡ−１から送信したときに記憶しておいたシーケンス番号をアソシエーションヘッダのシーケンス番号フィールドにセットする。【０２００】
通信メディアＡ−１、Ａ−２からの送信が完了すると、マルチパス送信部１２はつぎにユーザデータを送信するときに付加するシーケンス番号として、シーケンス番号を１インクリメントする。【０２０１】
通信端末Ｂは、自分が持つ通信メディアＢ−１で、相手通信メディアＡ−１、Ａ−２から送られてきたユーザデータを受信する。受信側の通信端末Ｂは、受信したユーザデータパケットのアソシエーションヘッダ内のシーケンス番号を抜き出し、アソシエーションデータベース５４内に記憶される受信済みシーケンス番号保持領域を検索する。【０２０２】
受信したシーケンス番号が見つからなかった場合、受信したユーザデータを上位のトランスポート層へ渡す。上位トランスポート層へユーザデータを渡したときに、アソシエーションデータベース５４内に記憶される受信済みシーケンス番号保持領域に、受信したシーケンス番号を記憶する。【０２０３】
通信端末Ｂは、もう一方の通信メディアから受信された、つまり時間的に後から受信したユーザデータもアソシエーションヘッダ内のシーケンス番号を抜き出す。アソシエーションデータベース５４内の受信済みシーケンス番号保持領域を検索し、受信したシーケンス番号が無いか検索する。【０２０４】
２番目に受信されたユーザデータの場合、受信済みシーケンス番号保持領域に同じシーケンス番号が見つかるため、アソシエーション層内でユーザデータを破棄し、上位トランスポート層へ渡さない。【０２０５】
送信側の通信メディアＡ−１、Ａ−２から送られてきたユーザデータは同じ物であるので、Ａ−１、Ａ−２のどちらから送られてきたかは関係なく、先に到着したユーザデータを上位トランスポート層へ渡すことができる。これにより複数のネットワーク網からデータを受信することが可能であるため、通信端末自体の移動や、ネットワーク網トラブルで片側のネットワーク網からデータが受信出来なくなった場合でもデータを受信することができ、高品質な通信を実現する。【０２０６】
つぎに、図２８、図２９を用いてマルチパス通信監視要求を受け取った通信端末Ｂから、通信端末Ａへユーザデータを送信する場合について説明する【０２０７】
ユーザデータを送信する通信端末Ｂは、マルチパス通信開始要求パケットが受信済みであるかチェックする。マルチパス通信開始要求パケットが受信済みの場合、通信端末Ｂはアソシエーションデータベース５４内に記憶されているアドレスリストに登録されている通信メディアに対し、ユーザデータを送信する。【０２０８】
まず通信端末Ｂは、アドレスリストに登録されている相手通信端末の優先順位が高い通信メディアに対してユーザデータを送信する。図２８の場合、通信端末Ｂは自通信メディアＢ−１から、相手通信端末Ａの通信メディアＡ−１に対してユーザデータを送信するとする。【０２０９】
この時、通信端末Ｂは、アソシエーションヘッダ内のシーケンス番号フィールドにシーケンス番号をセットするとともにシーケンス番号をアソシエーションデータベース５４内部に記憶し、またユーザデータのコピーを作成する。【０２１０】
つぎに通信端末Ｂは、コピーしておいたユーザデータを相手通信端末Ａの通信メディアＡ−２に対して、自通信端末の通信メディアＢ−１を使いユーザデータを送信する。この時、通信メディアＡ−１へ送信したときに記憶しておいたシーケンス番号をアソシエーションヘッダのシーケンス番号フィールドにセットする。【０２１１】
通信端末Ｂは、通信メディアＡ−１、Ａ−２への送信が完了すると、つぎにユーザデータを送信するときに付加するシーケンス番号として、シーケンス番号を１インクリメントし、アソシエーションデータベース５４内に記憶する。【０２１２】
受信側の通信端末Ａは、受信したユーザデータパケットのアソシエーションヘッダ内のシーケンス番号を抜き出し、アソシエーションデータベース５４内に記憶される受信済みシーケンス番号保持領域を検索する。受信したシーケンス番号が見つからなかった場合、受信したユーザデータを上位のトランスポート層へ渡す。また、上位トランスポート層へユーザデータを渡したときに、アソシエーションデータベース内に記憶される受信済みシーケンス番号保持領域に、受信したシーケンス番号を記憶する。【０２１３】
もう一方の通信メディアから受信された、つまり時間的に後から受信したユーザデータからもアソシエーションヘッダ内のシーケンス番号を抜き出す。そして、アソシエーションデータベース５４内の受信済みシーケンス番号保持領域を検索し、受信したシーケンス番号が無いかどうかを検索する。２番目に受信されたユーザデータの場合、受信済みシーケンス番号保持領域に同じシーケンス番号が見つかるため、アソシエーション層内でユーザデータを破棄し、上位トランスポート層へ渡さない。【０２１４】
自通信端末の通信メディアＡ−１、Ａ−２で受信されたユーザデータは同じ物であるので、通信メディアＡ−１、Ａ−２のどちらで受信したかは関係なく、先に到着したユーザデータを上位トランスポート層へ渡すことができる。【０２１５】
これにより複数のネットワーク網からデータを受信することが可能であるため、通信端末自体の移動や、ネットワーク網トラブルで片側のネットワーク網からデータが受信出来なくなった場合でもデータを受信することができ、高品質な通信を実現する。【０２１６】
つぎにマルチパス通信機能を停止する場合について説明する。マルチパス通信機能の開始要求を送信した側の通信端末の通信品質監視部は、異なる通信メディアからユーザデータを受信している。【０２１７】
この時、パケット受信をトリガに、アソシエーションデータベース内の受信済みシーケンス番号保持領域を検索する。受信済みシーケンス番号保持領域に記憶されているシーケンス番号の抜けが無く、通信端末利用者が設定したパケットロスの許容範囲（閾値）を下回っている、または通信端末利用者が通信端末の入出力装置から明示的にマルチパス通信停止要求を行った場合、マルチパス通信停止要求の制御パケットを相手通信端末へ送信し、マルチパス通信機能を停止させる。このとき、各通信メディアの通信品質監視手段を使い、各通信メディアの通信品質の差を検出し、ある１つの通信メディアの通信品質が安定している、たとえばシーケンス番号の抜けがないつまりパケットをロスが無いなどを検出した場合に送信元の情報通信端末装置に対して、受信側で使用する通信メディアの情報を通知することで、通信状態が安定した通信メディアのみを使用し、その他の通信メディアへの送信を停止させることにより、各通信端末間でやり取りされる通信データ量を抑えるようにしてもよい。【０２１８】
また、通信品質監視部５１では、複数のメディア間のパケットの受信時間差を検出しているが、この受信時間差を用いて受信する通信メディアにより受信時間に大きな差があり、明らかに通信性能、通信品質に差異がある場合、マルチパス通信停止要求の制御パケットを相手通信端末へ送信し、マルチパス通信機能を停止させるようにしてもよい。このとき、相手通信端末に対し受信側で使用する通信メディアの情報を通知することで、通信状態が安定した通信メディアのみを使用し、その他の通信メディアへの送信を停止させることにより、各通信端末間でやり取りされる通信データ量を抑えるようにしてもよい。【０２１９】
なお、図２６および図２７の場合は、パケットロスの発生が端末利用者によって任意に設定可能な閾値を越えた場合、自通信端末が装着する複数の通信メディアに対して同じユーザデータを送信するマルチパス通信機能を起動するとともに、相手通信端末に対してマルチパス通信開始要求パケットを送信するようにしたが、通信品質監視部５１によって自通信端末、相手通信端末間の通信状態を常時監視し、通信端末の移動により通信状態が不安定になった場合、例えば無線ＬＡＮの電波強度が低下した、パケットロスが頻発しユーザデータの再送が顕著になってきた、送信データに対する応答データが遅いなど、通信状態が不安定になった場合あるいは通信品質がある一定以上悪化した場合に、自通信端末が装着する複数の通信メディアに対して同じユーザデータを送信するマルチパス通信機能を起動するとともに、相手通信端末に対してマルチパス通信開始要求パケットを送信するようにしてもよい。【０２２０】
また、マルチパス通信機能の起動、停止の命令を、相手通信端末が持つ複数の通信メディアに対し任意に送信可能とすることで、マルチパス通信機能の起動、停止を相手通信端末が持つ任意の通信メディアに対して制御可能とし、相手情信端末が移動、障害発生により通信状態が劣化した場合、送信元となる相手通信端末の通信メディアを任意に切り替えるようにしてもよい。【０２２１】
このように本実施の形態によれば、複数の通信メディアを用いて同じユーザデータの送受信する機能を実装するようにしたので、通信端末がその使用する場所を移動することにより使用できるネットワーク網が動的に変化し、１つの通信メディアの通信品質が劣化し、ユーザデータを受信できなくなった場合においても、他方の通信メディアでユーザデータを受信することができるため、ユーザアプリケーションにとっては通信が途切れないシームレスな通信、高い通信品質を提供することができる。また、ユーザに対してはネットワーク状態変化、ネットワーク網アクセス手段の切り替え、通信切り替えに伴うアプリケーションの終了、再起動などを意識させなく、高いモバイル性を提供することができる。【０２２２】
また、複数の通信メディアから受信したユーザデータのシーケンス番号を管理し、既に受信したユーザデータはアソシエーション層内部で破棄し、上位アプリケーションに渡さないため、上位アプリケーションを変更することなく、既存の上位アプリケーションをそのまま使用することが可能となる。また既に受信した不要なユーザデータはアソシエーション層で破棄するため、余分な処理を行う必要が無く、ＣＰＵ、メモリなどの資源に対する負荷を押さえることが出来る。【０２２３】
また通信品質の状態を常時監視し、通信状態の劣化、回復を自動的に判別し、マルチパス通信の開始、停止を自動的に行う機能を実装するようにしたので、ユーザに対してはネットワーク状態変化を意識させることなく、高いモバイル性を提供することができる。【０２２４】
また、マルチパス通信の開始、停止を通信端末が持つ入出力装置を介して、ユーザが任意に制御でき、ユーザデータのパケットロスの発生確率が高い場所へ移動する、あるいはパケットロスが認められないユーザアプリケーションを使用する場合に高い通信品質を提供することが可能となる。【０２２５】
またマルチパス通信の開始、停止を自動的、また手動的に制御する機能を実装することにより、通信品質が悪い場所ではマルチパス通信を開始し、ユーザデータを複数の通信メディアを使用し通信フローを増加することで、通信品質を確保し、また通信状態が良い場所に移動したら、マルチパス通信を停止し、通信フローつまり通信するデータ量を抑えることでネットワーク網にかかる通信負荷を低減することが可能となる。【０２２６】
また、送信元の通信端末が持つ複数の通信メディアに対してマルチパス通信の開始、停止を制御することにより、送信元、送信先が持つ通信メディアの組み合わせの数の通信フローで通信を行うことができ、様々な通信メディアを使ったネットワーク網アクセス手段を執ることが可能となる。【０２２７】
つぎに、本発明の実施の形態５〜７にかかる通信システムおよび通信方法について説明するが、詳細な説明を行う前に、実施の形態５〜７にかかる通信システムが有する幾つかの特徴について説明する。【０２２８】
本実施の形態にかかる通信システムおよび通信方法は、複数のネットワークで構成されるインターネット網において、イーサネット（登録商標）、無線ＬＡＮ、ＰＨＳなど複数の通信メディアを有するマルチホーム環境の通信端末において、通信状況の変化に伴い利用する通信メディアを切り替える手段を有し、通信メディアの切り替えによるハンドオーバー処理負荷を軽減することを特徴とするものである。【０２２９】
また、本実施の形態にかかる通信システムおよび通信方法は、移動などによって、通信するネットワークを越える、つまりドメイン間を越えて、使用するＩＰアドレス体系が変化する通信（例えば移動体通信）環境下において、移動体端末を管理するＭＡＰをドメインの外側に設置することにより、ドメイン間を跨ぐ移動を行った場合においても、ＭＡＰが移動体端末のアドレスの管理、通信を中継することで、移動体端末および相手通信端末との継続的なシームレス通信を提供することを特徴とするものである。【０２３０】
また、本実施の形態にかかる通信システムおよび通信方法は、移動体端末が使用する通信メディアをＭＡＰが管理し、移動体端末の通信メディア切り替え、つまりハンドオーバー時のシグナリング操作をＭＡＰによって行うとともに、相手通信端末とのシグナリングを無くすことにより、ハンドオーバー処理時間を軽減し、通信効率を向上させることを特徴とするものである。【０２３１】
また、本実施の形態にかかる通信システムおよび通信方法は、ＭＡＰを経由する通信の負荷状態を、ＭＡＰが通信を行っている通信端末に定期的に通知する手段を有し、ＭＡＰの通信負荷状態の通知を受信した通信端末がＭＡＰの通信負荷状態を判断し、設定した閾値を超えた場合に、ＭＡＰを経由する通信を使うのか、通信端末同士で直接通信するのかを切り替える手段を備えたことを特徴とするものである。【０２３２】
［実施の形態５］
図３１−１は、本発明の実施の形態５にかかる通信モデルの一例ならびに当該通信モデルにおけるデータおよびハンドオーバー処理に必要な信号（以下「ハンドオーバー信号」という）の流れ（ＭＡＰを経由しない場合）を示す図であり、図３１−２は、図３１−１に示した通信モデルにおけるデータおよびハンドオーバー信号の流れ（ＭＡＰを経由する場合）を示す図である。図３１−１および図３１−２に示される通信モデルは、ドメイン間を移動する移動体端末ＭＨ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｈｏｓｔ）、ドメイン間通信を中継するＧＷ（Ｇａｔｅ  Ｗａｙ）、インターネット通信を制御するＩＸ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ）、通信相手方の通信端末であるＣＨ（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ  Ｈｏｓｔ）、および通信メディアの管理、通信端末間のハンドオーバー制御などの管理機能を有するＭＡＰを備えて構成される。【０２３３】
通常、移動通信ノードであるＭＨがドメイン間を移動しない場合には、図３１−１に示すように、ＭＨとＣＨとは、直接両端末間のデータ通信を行い、使用するＧＷが変化しない状態での通信が行われる。【０２３４】
一方、移動通信ノードであるＭＨが、例えば使用している無線ＬＡＮシステムの電波受信エリア外に移動し、つぎに移動可能な無線ＬＡＮの電波エリアに入った、あるいは低速であるが広い通信エリアを確立しているセルラー網のエリアに移動するといった状況を考える。【０２３５】
このとき、上記、特許文献１、２および非特許文献２〜４の各文献では、アソシエーション層による通信メディア切り替え機能が提供され、使用する通信メディアを隠蔽する技術により、ＭＨとＣＨ間の連続的かつシームレスな通信が実現される。【０２３６】
しかしながら、通信端末間の物理的距離、通信負荷などの要因によりＭＨとＣＨとの間の通信遅延に依存し、ＭＨのドメイン間移動に伴うハンドオーバーの処理時間が変動し、パケットロス、パケット再送の発生による通信効率の低下が発生する。【０２３７】
そのため、本発明では、使用するドメインの外側にＭＨが使用する通信メディアを管理するＭＡＰを設置し、移動に伴うドメインを超える通信のハンドオーバーを制御するようにしている。【０２３８】
図３２は、本発明の実施の形態５におけるハンドオーバーシーケンスを示す図であり、ハンドオーバーが行われる場合のＭＨ、ＭＡＰおよびＣＨ間の各シーケンスを示している。【０２３９】
通常、ＭＨとＣＨ間はお互いの使用する通信メディアのＩＰアドレスを指定し、ダイレクトに「Ｄａｔａ  Ｐａｃｋｅｔ」の通信を行う。【０２４０】
移動端末であるＭＨは、使用する通信メディアの通信状態、通信負荷の悪化を検出した場合、ＭＨの通信メディアを管理するＭＡＰに対して「Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」パケットを送信し、ＭＡＰに対して送信先通信メディアを変更することを通知する。【０２４１】
「Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」パケットを受信したＭＡＰは、ＭＨからの「Ｓｔａｒｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」パケットの受信をトリガに、これまでＭＨとＣＨと直接通信していた通信パケット送信先を相手通信端末ＭＨから、自ＭＡＰに送信するように予告する制御パケットをＣＨに送信する。移動端末であるＭＨから「Ｓｔａｒｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」パケットを受信したＭＡＰは、ＣＨに対して「Ｓｔａｒｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」パケットを送信し、「Ｄａｔａ  Ｐａｃｋｅｔ」をＭＡＰに対して送信するように指示する。【０２４２】
「Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」パケットをＣＨへ送信したＭＡＰは、ＭＨからの「Ｓｔａｒｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」をトリガに、ＣＨに対してユーザデータをＭＨへ直接送信することを変更し、ＭＡＰへ送ることを指示する制御パケットを送信する。「Ｓｔａｒｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」パケットを受信したＣＨは、ＭＨへ直接送信していたパケットをＭＡＰのＩＰアドレスに変更し、送信する。【０２４３】
「Ｓｔａｒｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」制御パケットを受信したＣＨは、「Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ」制御パケットに支持されたＭＡＰに対して、ＭＨへ直接送信していたパケットをＭＡＰのＩＰアドレスに変更し、送信する。移動端末であるＭＨが使用する通信メディアを切り替える場合、ＭＡＰに対して「Ｕｐｄａｔｅ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」送信し、この「Ｕｐｄａｔｅ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」を受信したＭＡＰはＭＨのＩＰアドレスを変更し、以降新しいＩＰアドレスに送信する。【０２４４】
ＣＨにおいてＭＡＰからの制御パケットが有効になり、ＣＨからＭＨへのユーザデータを受信するＭＡＰは、上記の処理において更新されたＭＨの通信メディアの管理情報を元に、ＣＨから送られてきたユーザデータを、ＭＨが持つどの通信メディア（メディアＡ、Ｂ（図３２参照））に送信すべきか判断し、ＭＨに対してユーザデータを送信する。【０２４５】
ユーザデータを受信するＭＨは、上記特許文献２〜４に示される通信メディア切り替え機能、マルチパス通信機能などにより、受信したユーザデータを正常に受信、選別し、自ＭＨ内のアプリケーション間と正常なデータ交換を行う。【０２４６】
移動端末であるＭＨは、使用する通信メディアの通信状態、通信負荷が復旧を検出した場合、ＭＡＰに対して、ＭＡＰを経由するＭＨ、ＣＨ間の通信を停止し、ＭＨ、ＣＨ間の直接的な通信を開始する通信要求「Ｓｔｏｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」をＭＡＰに対して要求する。【０２４７】
「Ｓｔｏｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」を受信したＭＡＰは、その要求をＣＨへ通知し、ＭＨへ送信先ＩＰアドレスの変更を予告する。【０２４８】
送信元のＭＨは、設定された条件により、「Ｓｔｏｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」パケットを有効にし、ＭＨとＣＨとのダイレクトな通信を開始する「Ｕｎｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」パケットをＭＡＰに対して送信する。【０２４９】
「Ｕｎｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」を受信したＣＨは「Ｓｔｏｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」に含まれるＭＨ情報に従い、ユーザデータの送信先をＭＡＰノードのＩＰアドレスから、ＭＨのＩＰアドレスへ変更し、ＣＨからＭＨへダイレクトに送信する。【０２５０】
（シミュレーション結果）
つぎに、上記機能に基づいて行ったシミュレーション結果について説明する。【０２５１】
図３３は、実施の形態５にかかるシミュレーションモデルの一例を示す図である。なお、図３３には、シミュレーションモデルとして構成されるノードの配置および通信に使用する通信メディア、通信可能な通信帯域の設定値を示している。【０２５２】
つぎに、シミュレーションモデルにおける具体的な設定値について説明する。【０２５３】
ＭＨは、例えばセルラー網と無線ＬＡＮの２つの通信メディアを装着し、前者は３８４ｋｂｐｓの通信速度とパケット送信に１０ｍｓの遅延を有し、後者は１１Ｍｂｐｓの通信速度とパケット送信に１ｍｓの遅延を有するものと設定する。なお、ＭＨは、ドメイン間を越える移動を行う場合、各ドメイン内に設置されたＧＷ（Ｇａｔｅ  Ｗａｙ）を経由し、ＣＨと通信を行う。【０２５４】
各ＧＷとインターネット通信を経由するＩＸとの間は、それぞれセルラー網側、無線ＬＡＮ側ともに通信速度１０Ｍｂｐｓ、通信パケットの遅延５ｍｓと設定する。【０２５５】
ＭＨとＣＨのドメイン間通信を制御するＭＡＰとＩＸとの間は、通信速度、遅延時間はそれぞれ１０Ｍｂｐｓ、５ｍｓと設定する。【０２５６】
ＩＸと通信相手であるＣＨとの通信速度、遅延時間はそれぞれ１０Ｍｓ、５０ｍｓとする。【０２５７】
図３５は、ＭＨとＣＨとの間で直接ドメインを超える通信を行い、ハンドオーバーを行った場合、つまりＭＨとＣＨとの間でハンドオーバーを行った場合およびＭＡＰを経由してハンドオーバー処理を行った場合の各シミュレーション結果を示す図表である。【０２５８】
ＭＨとＣＨとの間で直接ハンドオーバー処理を行った場合、スループットが１．８１Ｍｂｐｓ（図３５の「Ｏｒｉｇｉｎａｌ」の欄参照）であるのに対し、ＭＡＰを経由した本発明の通信方法においては、４．９７Ｍｂｐｓ（図３５の「Ｔｈｒｏｕｇｈ  ＭＡＰ」の欄参照）と２．５倍以上の通信性能が得られた。【０２５９】
本シミュレーション結果は、ハンドオーバー処理における相手通信端末に対して「Ｓｔａｒｔ  Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ」シーケンスおよび「Ｕｐｄａｔｅ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」シーケンスをとることにより、ＭＨとＣＨとの間で直接的に制御パケットの送受信を行う従来システムより、ハンドオーバー処理時に発生するパケットロスが軽減され、その結果、通信効率の向上が可能であることを示している。【０２６０】
［実施の形態６］
実施の形態６では、移動端末であるＭＨ、ＭＡＰおよび通信端末であるＣＨとの各通信区間での通信において、ＭＡＰノードに通信負荷が発生している場合の、ＭＡＰ経由のＭＨ−ＣＨ間通信、ＭＡＰ非経由のＭＨ−ＣＨ間通信（直接通信）について説明する。【０２６１】
図３４は、実施の形態６にかかるシミュレーションモデルの一例を示す図である。同図において、ＳＲＣおよびＤＳＴの各ノードは、このシミュレーションシステムにおける「Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ  Ｆｌｏｗ」を発生させ、ＭＡＰノードに対して通信負荷を付与するものである。【０２６２】
なお、ＳＲＣおよびＤＳＴの各ノードは、ＭＡＰノードを経由し、ＳＲＣとＤＳＴとの間で１対１の通信を行い、システムの他のノードには影響を与えない設定とする。【０２６３】
また、ＳＲＣとＩＸとの間の通信速度、パケット遅延は、それぞれ１００Ｍｂｐｓ、１０ｍｓと設定し、ＤＳＴとＩＸとの間の通信速度、パケット遅延は、それぞれ１００Ｍｂｐｓ、５０ｍｓと設定する。【０２６４】
図３６は、バックグラウンドに通信トラフィックが存在する点を除いて図３５と同一条件で行ったシミュレーション結果を示す図表である。【０２６５】
バックグラウンドに通信トラフィックを発生させ、ＭＡＰ、ＩＸなどに通信負荷を付与する場合においても、ＭＡＰ経由のＭＨ−ＣＨ間通信によるハンドオーバー処理を行うことで、ＭＡＰ非経由のＭＨ−ＣＨ間通信を行う従来システムに比べて、ハンドオーバー処理時に発生するパケットロスが軽減され、その結果、通信効率の向上が可能となる。【０２６６】
［実施の形態７］
実施の形態７では、実施の形態６の構成および、その機能に加えて、ＭＡＰノードに対し、自ＭＡＰノードの通信負荷状態を定期的にＭＨおよびＣＨに通知する手段を有することを特徴とするものである。【０２６７】
このＭＡＰノードからの通信負荷状態を受信したＭＨおよびＣＨは、ＭＡＰの通信負荷状態により、ＭＡＰ経由のＭＨ−ＣＨ間通信またはＭＡＰ非経由のＭＨ−ＣＨ間通信のいずれかを選択するかを決定する。【０２６８】
この機能を付加することにより、ＭＡＰの通信負荷状態に応じて、ＭＨやＣＨが使用する通信経路が自律的に切り替えられ、効率のよい通信経路の選択が可能となる。【０２６９】
図３６の最下段の項（Ａｄａｐｔｉｖｅ  ｈａｎｄｏｖｅｒ）は、上記実施の形態６と同一のシステム構成および通信条件において、自ＭＡＰの通信負荷状態を、ＭＨ、ＣＨに対して周期的（定期的）に送信し、ＭＡＰ経由のＭＨ−ＣＨ間通信と、ＭＡＰ非経由のＭＨ−ＣＨ間通信とを発生させた場合であり、より具体的には、ＭＡＰ経由の通信と、ＭＡＰ非経由の通信とを１０秒ごとに交互に行った場合のシミュレーション結果を示すものである。【０２７０】
図３６に示されるシミュレーション結果では、ＭＡＰ経由の通信のみを行った場合のスループットは２．４３Ｍｂｐｓ（図３６の「Ｔｈｒｏｕｇｈ  ＭＡＰ」の欄参照）であるのに対し、ＭＡＰ経由の通信とＭＡＰ非経由の通信とを交互に行った場合のスループット（図３６の「Ａｄａｐｔｉｖｅ  ｈａｎｄｏｖｅｒ」の欄参照）は３．６３Ｍｂｐｓであった。このように、ＭＡＰの通信負荷状態を、通信を行っている端末に対して周期的（定期的）に送信することで、通信を行っている端末間のスループットを向上させることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０２７１】
以上のように、本発明は、複数の通信メディアを具備する端末装置間の通信に有用であり、特に、ネットワーク環境が動的に変化する移動体通信に好適である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１−１】
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【図１１−２】
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【図１２】
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【図１３−１】
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【図１３−２】
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【図１４−１】
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【図１４−２】
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【図１５−１】
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【図１５−２】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３−１】
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【図２３−２】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１−１】
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【図３１−２】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【国際調査報告】
2007023966.tif 000044
2007023966.tif 000045
2007023966.tif 000046