(57)【要約】【課題】  アクセスネットワークが変わることによりアプリケーションが使用するＩＰアドレスも変更になり、通信中の端末１０１上のアプリケーションはＩＰアドレス変更に追従できず、通信エラーとなってしまう【解決手段】  複数の無線通信網と通信するための情報を取得するアクセス部と、アクセス部が取得した情報と、アプリケーションが通信に用いる情報と対応付けたアドレス変換テーブルと、アドレス変換テーブルを用いて、アプリケーションが通信に用いる情報をアクセス部が取得した情報に変換するアドレス変換部と、それらを制御する制御部とを備え、アプリケーションが複数の無線通信網の１つを用いて通信する場合、アドレス変換部は、アプリケーションが通信に用いる情報をアクセス部が取得した情報のうちアプリケーションが通信に用いる前記無線通信網の１つに変換することを特徴とする通信端末。【選択図】  図３
2013141166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信方式の異なる複数の無線通信網に接続可能な通信端末であって、
前記複数の無線通信網と通信するための情報を取得するアクセス部と、
前記アクセス部が取得した情報と、当該通信端末のアプリケーションが通信に用いる情報と対応付けたアドレス変換テーブルを記憶する記憶部と、
前記アドレス変換テーブルを用いて、前記アプリケーションが通信に用いる情報を前記アクセス部が取得した情報に変換するアドレス変換部と、
前記アドレス変換部で変換した情報を用いて、前記複数の無線通信網の１つと通信する送受信部と、それらを制御する制御部とを備え、
前記アプリケーションが前記複数の無線通信網の１つを用いて通信する場合、前記アドレス変換部は、前記アプリケーションが通信に用いる情報を前記アクセス部が取得した情報のうち前記アプリケーションが通信に用いる前記無線通信網の１つに変換し、前記送受信部より当該無線通信網へデータを送信することを特徴とする通信端末。
【請求項２】
前記無線通信網からデータを受信した場合、
前記アドレス変換部は、前記アドレス変換テーブルを用いて、受信したデータのうち前記アクセス部が取得した情報と一致する情報を前記アプリケーションが通信に用いる情報に変換し、
前記アプリケーションに送信することを特徴とする請求項１記載の通信端末。
【請求項３】
使用する前記無線通信網の通信状況を把握し、前記使用する無線通信網の通信を切替えるネットワーク制御部を備え、
前記記憶部は、使用する前記複数の無線通信網の通信状況によって使用可能か否かを判断するための切替判断情報を記憶し、
前記ネットワーク制御部は、前記複数の無線通信網のうち接続している第１の無線通信網の通信状況を取得し、前記記憶部で記憶した前記切替判断情報と、前記取得した通信状況とを比較し、所定の閾値を越えたと判断した場合、接続先を第１の無線通信網から第２の無線通信網に切替えることを特徴とする請求項１または２記載の通信端末。
【請求項４】
前記ネットワーク制御部が無線通信網を切替える場合、
前記アドレス変換部は、前記アプリケーションが使用する情報の変換を第２の無線通信網に接続する情報を用いて変換することを特徴とする請求項３記載の通信端末。
【請求項５】
前記ネットワーク制御部は、前記アドレス変換テーブルから前記第１の無線通信網に関する情報を削除することを特徴とする請求項４記載の通信端末。
【請求項６】
前記アクセス部が取得する情報および前記アプリケーションが通信に用いる情報はＩＰアドレスとポート番号であり、
前記ネットワーク制御部は、前記アドレス変換テーブルを用い、使用可能と判断した無線通信網のＩＰアドレスとポート番号に前記アプリケーションが通信に用いるＩＰアドレスとポート番号を変換することを特徴とする請求項３記載の通信端末。
【請求項７】
前記複数の無線通信網は少なくとも３Ｇ通信網、ＬＴＥ通信網、ＷＬＡＮ通信網と３ＧＰＰ通信網を併せたものであることを特徴とする請求項１記載の通信端末。
【請求項８】
通信方式の異なる複数の無線通信網に接続可能な通信端末と、前記複数の無線通信網と接続するネットワークと、前記複数の無線通信網と前記ネットワークを介して前記通信端末と接続するネットワーク機器とを備えた通信システムであって、
前記通信端末は、前記ネットワーク機器と通信するために前記複数の無線通信網の情報を取得するアクセス部と、
前記アクセス部が取得した情報と、当該通信端末のアプリケーションが通信に用いる情報と対応付けたアドレス変換テーブルを記憶する記憶部と、
前記アドレス変換テーブルを用いて、前記アプリケーションが通信に用いる情報を前記アクセス部が取得した情報に変換するアドレス変換部と、
前記アドレス変換部で変換した情報を用いて、前記複数の無線通信網の１つと通信する送受信部と、それらを制御する制御部とを備え、
前記アプリケーションが前記複数の無線通信網の１つを用いて通信する場合、前記アドレス変換部は、前記アプリケーションが通信に用いる情報を前記アクセス部が取得した情報のうち前記アプリケーションが通信に用いる前記無線通信網の１つに変換し、前記送受信部より当該無線通信網を介して前記ネットワーク機器へデータを送信することを特徴とする通信システム。
【請求項９】
前記通信端末は、使用する前記無線通信網の通信状況を把握し、使用する前記無線通信網の通信を切替えるネットワーク制御部を備え、
前記記憶部は、使用する前記複数の無線通信網の通信状況によって使用可能か否かを判断するための切替判断情報を記憶し、
前記ネットワーク制御部は、前記複数の無線通信網のうち接続している第１の無線通信網の通信状況を取得し、前記記憶部で記憶した前記切替判断情報と、前記っ取得した通進状況とを比較し、所定の閾値と判断した場合、接続先を第１の無線通信網から第２の無線通信網に切替えることを特徴とする請求項８記載の通信システム。
【請求項１０】
前記アクセス部が取得する情報および前記アプリケーションが通信に用いる情報はＩＰアドレスとポート番号であり、
前記ネットワーク制御部は、前記アドレス変換テーブルを用い、使用可能と判断した無線通信網のＩＰアドレスとポート番号に前記アプリケーションが通信に用いるＩＰアドレスとポート番号を変換することを特徴とする請求項９記載の通信システム。
【請求項１１】
通信方式の異なる複数の無線通信網と、ネットワークとの論理的な間に位置し、
前記複数の無線通信網および前記ネットワークのデータを送受信する送受信部と、
前記複数の無線通信網から受信したデータのうち通信に用いる情報を対応付けて保存するアドレス変換テーブルと、
前記アドレス変換テーブルを用いて、前記複数の無線通信網の通信に用いる情報を変換するアドレス変換部と、それらを制御する制御部とを備え、
前記ネットワークへの通信経路が前記複数の無線通信網の第１の無線通信網から第２の無線通信網に切り替わった場合、前記アドレス変換部は、前記アドレス変換テーブルを用いて前記第２の無線通信網の通信に用いる情報を前記第１の無線通信網の通信に用いる情報に変換することを特徴とするアドレス変換装置。
【請求項１２】
前記アドレス変換部を用いて通信に用い情報を変換をする場合、最初にネットワークへの通信に用いた前記第１の無線通信網の通信に用いる情報に変換することを特徴とする請求項１１記載のアドレス変換装置。
【請求項１３】
前記複数の無線通信網の通信に用いる情報はＩＰアドレスとポート番号であることを特徴とする請求項１１記載のアドレス変換装置。
【請求項１４】
前記複数の無線通信網は少なくとも３Ｇ通信網、ＬＴＥ通信網、ＷＬＡＮ通信網と３ＧＰＰ通信網を併せたものであることを特徴とする請求項１１記載のアドレス変換装置。
【請求項１５】
通信方式の異なる複数の無線通信網に接続可能な通信端末と、前記複数の無線通信網と接続するネットワークと、前記複数の無線通信網と前記ネットワークを介して前記通信端末と接続するネットワーク機器とを備えた通信システムであって、
前記複数の無線通信網と前記ネットワークとの論理的な間に位置するアドレス変換装置を有し、
前記アドレス変換装置は、前記複数の無線通信網および前記ネットワークのデータを送受信する送受信部と、
前記複数の無線通信網から受信したデータのうち通信に用いる情報を対応付けて保存するアドレス変換テーブルと、
前記アドレス変換テーブルを用いて、前記複数の無線通信網の通信に用いる情報を変換するアドレス変換部と、それらを制御する制御部とを備え、
前記通信端末は通信状況により前記複数の無線通信網を切り替え可能なネットワーク制御部有し、
前記通信端末が前記ネットワークへの通信経路を前記複数の無線通信網の第１の無線通信網から第２の無線通信網に切り替えた場合、前記アドレス変換装置は、前記アドレス変換テーブルを用いて前記第２の無線通信網の通信に用いる情報を前記第１の無線通信網の通信に用いる情報に変換することを特徴とする通信システム。
【請求項１６】
前記アドレス変換装置は、前記アドレス変換部を用いて通信に用い情報を変換をする場合、前記通信端末が最初に通信に用いた前記第１の無線通信網の通信に用いる情報に変換することを特徴とする請求項１５記載の通信システム。
【請求項１７】
前記複数の無線通信網の通信に用いる情報はＩＰアドレスとポート番号であることを特徴とする請求項１５記載の通信システム。
【請求項１８】
前記複数の無線通信網は少なくとも３Ｇ通信網、ＬＴＥ通信網、ＷＬＡＮ通信網と３ＧＰＰ通信網を併せたものであることを特徴とする請求項８または請求項１５記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信端末、アドレス変換装置および通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
第四世代移動通信ネットワークでは、様々な異なる種類のネットワークで構成される統合システムとみなすことができ、ネットワークのそれぞれはインターネットプロトコル（ＩＰ）をベースとして、エンドユーザに１つのネットワークとして提供される。つまり、異なる種類のアクセスネットワークを使用することができ、またそのアクセスネットワークの通信事業者は異なることがある。そのため、異種アクセスネットワークを使用した場合においても、モビリティがサポートされ、すなわち上位層（例：転送制御プロトコル：ＴＣＰ）の接続が切断されることなくハンドオーバ（モバイルノードが異種アクセスネットワーク間または同種アクセスネットワーク内を移動すること）ができることが重要である。
【０００３】
本技術分野の背景技術として、特開２０１１−１７２２２４号公報では、「モバイルノードは、複数のアクセスネットワークの少なくとも１つのアクセスネットワークにおけるアクセスポイントから、アクセスポイントのアイデンティティについての情報を含んでいるブロードキャストメッセージを受信し、単位時間あたりに受信したアクセスポイントごとのブロードキャストメッセージの数についての情報を取得する手段と、アクセスポイントから受信した前記ブロードキャストメッセージの数が所定の第１のしきい値を超えている場合、モバイルノードが接続している第１のアクセスネットワークに位置する第１のネットワークエンティティに対して、第２のアクセスネットワークに位置する第２のネットワークエンティティとＱｏＳ状態に関する通信を行うことを要求する手段とを備える。」と記載されている。
【０００４】
従来のアクセスネットワークの例として、図１を用いて、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）網を介したインターネットアクセス方法を説明する。図１において、端末１０１は、ＷＬＡＮ網１０５に存在する無線ＡＰ（アクセスポイント）１０３を介して３ＧＰＰ網１１３と接続する。３ＧＰＰ網１１３は端末１０１に対してインターネット１１５に接続するサービスを提供している。ここで、端末１０１は、インターネット１１５に接続されたサーバ１１７との通信を行う（通信路１１９）。３ＧＰＰ網１１３は、加入者の認証を行うサーバであるＡＡＡ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ, Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ, Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ）１０７と、ＷＬＡＮ網１０５でユーザーデータの伝送を行うＷＡＧ(Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ Ａｃｃｅｓｓ Ｇａｔｅｗａｙ)１０９と、データレベルのゲートウェイであるＰＤＧ(Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｇａｔｅｗａｙ)１１１から構成される。ＷＬＡＮ網１０５はセキュアでないネットワークであり、通信路１１９のセキュリティを確保するために、端末１０１とＰＤＧ１１１間でＩＰＳｅｃにより暗号化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１７２２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
３ＧＰＰ網などのアクセスネットワークを介したインターネット接続サービスを使用して、インターネット上のサーバとユーザ端末間で通信を行う例を図１で説明する。端末１０１は３ＧＰＰ網１１３の通常の認証手順に則り、アクセスネットワークとしてＷＬＡＮ網１０５に存在する無線ＡＰ１０３を介して３ＧＰＰ網１１３と接続する。端末１０１から送信されたサーバ１１７宛のデータ２０１は、ＰＤＧ１１１にてインターネット１１５に中継され、サーバ１１７に到達する。ここでアクセスネットワークが1種類しか使用できない場合、端末１０１とサーバ１１７の通信中にアクセスネットワークであるＷＬＡＮ網１０５や３ＧＰＰ網１１３で障害が発生したり他端末のトラフィックの急増が発生した場合など、そのアクセスネットワークの障害によって、端末１０１−サーバ１１７間通信に影響が出てしまう。
【０００７】
上記課題に対して、特許文献1に記載の方法で異種アクセスネットワーク間でハンドオーバする解決法が考えられている。この方法の場合、アクセスポイントが特許文献1にあるような異種アクセスネットワーク間コンテキスト転送に対応している必要があり、アクセスポイント全てをこの方法に対応させることはコストも大きく、かつアクセスポイント全てを対応させるためにソフトウェアの更新を行うことは運用面においても困難である。  また、ユーザがアクセスネットワークを使い分けることにより本課題を解決することも可能であり、図３にて説明する。
【０００８】
ユーザがアクセスネットワークとしてＷＬＡＮ網１０５および３ＧＰＰ網１１３を使用して通信中に、ＷＬＡＮ網１０５の無線ＡＰ１０３が故障した場合、端末１０１とサーバ１１７間の通信路１４１は使用不可となる。通信路１４１が使用不可となった場合、ユーザは別のアクセスネットワークを手動で切り替えて使用することができ、端末１０１とサーバ１１７間の通信路１４３により通信を行うことができる。但し、アクセスネットワークの状態に応じてユーザがどのアクセスネットワークを使用するか判断し選択する必要があり、手間がかかる。さらに、アクセスネットワークの状態は秒単位（あるいはもっと早い）で変動するため、アクセスネットワークの状態に併せて頻繁に変更することは現実的でない。さらにアクセスネットワークが変わることによりアプリケーションが使用するＩＰアドレスも変更になり、通信中の端末１０１上のアプリケーションはＩＰアドレス変更に追従できず、通信エラーとなってしまう。
【０００９】
そこで、本発明の一つの目的として、アクセスポイントおよびコアネットワークに変更を加えず、ユーザの手間をかけることなく、アクセスネットワークの障害を回避し、使用するアクセスネットワークが変更になったとしても端末１０１のＩＰアドレスを端末１０１上のアプリケーションに対し隠蔽したまま、端末１０１上のアプリケーションの通信を可能にする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本願は解決するための手段を複数含んでいるが、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。その一例を挙げるならば、通信方式の異なる複数の無線通信網に接続可能な通信端末であって、前記複数の無線通信網と通信するための情報を取得するアクセス部と、前記アクセス部が取得した情報と、当該通信端末のアプリケーションが通信に用いる情報と対応付けたアドレス変換テーブルを記憶する記憶部と、前記アドレス変換テーブルを用いて、前記アプリケーションが通信に用いる情報を前記アクセス部が取得した情報に変換するアドレス変換部と、前記アドレス変換部で変換した情報を用いて、前記複数の無線通信網の１つと通信する送受信部と、それらを制御する制御部とを備え、前記アプリケーションが前記複数の無線通信網の１つを用いて通信する場合、前記アドレス変換部は、前記アプリケーションが通信に用いる情報を前記アクセス部が取得した情報のうち前記アプリケーションが通信に用いる前記無線通信網の１つに変換し、前記送受信部より当該無線通信網へデータを送信する構成とする。
【発明の効果】
【００１１】
異種アクセスネットワークを利用する通信を行う際に、アクセスネットワークおよびコアネットワークに変更を加えることなく、端末側の機能追加のみでアクセスネットワークの障害を回避できる。
【００１２】
また、ユーザのどのアクセスネットワークを使用しているかを意識させることなくアクセスネットワークの変更を実施できる。端末上のアプリケーションがアクセスネットワークの変化を意識することなく、使用するＩＰアドレスを維持したまま通信を継続できる。サーバに対して同じＩＰアドレスで端末が通信しているように見せることにより、使用するアクセスネットワーク変更時もセッションを持つ通信が継続できる。
【００１３】
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】３ＧＰＰ網の例の図である。
【図２】異種ネットワークを使用する通信システムのブロック図である。
【図３】異種ネットワークの切り替えを示した図である。
【図４】端末１０１の詳細図である。
【図５】端末１０１のアドレス変換テーブルの例である。
【図６】アドレス変換テーブルの例である。
【図７】端末１０１とサーバ１１７が通信（送信）する際の通信シーケンスの例である。
【図８】端末１０１とサーバ１１７が通信（受信）する際の通信シーケンスの例である。
【図９】アクセスネットワーク変更時に端末１０１とサーバ１１７が通信する際の通信シーケンスの例である。
【図１０】異種ネットワークとアドレス変換装置１００１を使用する通信システムのブロック図である。
【図１１】アドレス変換装置１００１のブロック図である。
【図１２】端末１０１とサーバ１１７が通信（送信）する際の通信シーケンスの例である。
【図１３】外部ファイルに登録されてる各アプリケーションと接続条件のテーブルの例である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。また、本実施例の機器は図示しないＣＰＵ、メモリ、記憶装置等を有し、記憶装置に記憶されたアプリケーションやソフトウェアなどをメモリ上に展開し、ＣＰＵにより制御される。
【００１７】
本実施例では、端末１０１の例を図２で説明する。
図２は、本実施例の端末１０１がアクセスネットワークとして使用可能なＷＬＡＮ網１０５、３Ｇ網１２５、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）網１３３のどれかを使用し、コアネットワークを介して、インターネット１１５を通ってサーバ１１７と通信する通信システムの構成図の例である。
【００１８】
図２において、端末１０１はアクセスネットワークとして、ＷＬＡＮ網１０５の無線ＡＰ１０３を使用してサーバ１１７と通信を行う。端末１０１から送信されたデータ２０１は３ＧＰＰ網１１３のＷＡＧ１０９、ＰＤＧ１１１を介してインターネット１１５に中継され、最終的にデータ２０１の宛先であるサーバ１１７に到着する。
【００１９】
なお、３Ｇ網１２５では、無線基地局であるＮｏｄｅＢ１１９、ＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１２１、ＳＧＳＮ（Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）／ＧＧＳＮ（Ｇａｔｅｗａｙ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）１２３を介してインターネット１１５に中継され、ＬＴＥ網では、無線基地局であるｅＮＢ（ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ ＮｏｄｅＢ）１２７、Ｓ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｃｅ ＧａｔｅＷａｙ）１２９、Ｐ−ＧＷ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄｄａｔａ ｎｅｔｗｏｒｋ ＧａｔｅＷａｙ）１３１を介してインターネット１１５に中継される。
【００２０】
また、本実施例では説明上、ＷＬＡＮ網１０５を使用する接続をアクセスネットワークＡ（以下、アクセスネットワークＡ）、３Ｇ網１２５を使用する接続をアクセスネットワークＢ（以下、アクセスネットワークＢ）、ＬＴＥ網１３３使用する接続をアクセスネットワークＣ（以下、アクセスネットワークＣ）とする。また、ＷＬＡＮ網と３ＧＰＰ網を併せたもの、３Ｇ網、ＬＴＥ網をそれぞれ１つの無線通信網とする。
【００２１】
端末１０１の詳細を図４を用いて説明する。
端末１０１は、サーバ１１７と通信を行うためのアプリケーション４００と、使用可能な全てのアクセスネットワークの数だけ、アクセスネットワークとの通常のアクセス手順（認証、ＩＰアドレス取得、暗号化経路の設定などを含む）を行うアクセス部４０１と、現在接続中のアクセスネットワークの状態を比較し、通信に使用するアクセスネットワークを予め設定したルールに従い、選択および変更するアクセスネットワーク制御部４０３と、端末上のアプリケーションが使用するＩＰアドレスと端末がアクセスネットワークと通常のアクセス手順に従い取得したＩＰアドレスと使用するポート番号をネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）またはネットワークアドレスポート変換（ＮＡＰＴ）するためのアドレス変換部４０５と、アドレス変換部４０５がＮＡＴまたはＮＡＰＴを行う際に使用するアドレス変換テーブル４０９と、アクセス部４０１を介してＩＰデータの送受信を行う送受信部４０７と、を備えている。
【００２２】
なお、アドレス変換テーブル４０９については、図５に示す情報を有しているが、詳細は後述する。また本実施例の場合、接続するアクセスネットワークを３種類（アクセスネットワークＡ〜Ｃ）としているため、接続に用いるアクセス部４０１の中にそれぞれと接続するアクセス部４０１１、４０１２、４０１３の３つ設けているが、接続するアクセスネットワークの種類の増減により、備えるアクセス部が増減する。
【００２３】
アクセス部４０１は端末１０１が通信を行う前に、予めアクセスネットワークＡの無線ＡＰ１０３およびＷＡＧ１０９およびＰＤＧ１１１と通常のアクセス手順７００を用いて通信可能な状態にする。なおアクセス部４０１はＷＬＡＮ網１０５以外のアクセスネットワークを使用する場合も同様に、通信を行う前に、アクセスネットワークおよびコアネットワークの装置と通常のアクセス手順７００を用いて通信可能な状態にすることができる。
【００２４】
この端末１０１が現在接続中のアクセスネットワークの状態に応じて、別のアクセスネットワークを使用して通信を行うことでどのようにアクセスネットワークの障害を回避するかを図７〜図９のシーケンス図で説明する。本実施例では図３に示すように、ＷＬＡＮ網１０５から３ＧＰＰ網１１３を介してサーバに接続するネットワークから、ＬＴＥ網１３３を介してサーバに接続する方法に切り替える場合について説明する。
【００２５】
図７を用いて端末１０１がサーバ１１７宛のデータをＷＬＡＮ網１０５を用いて送信する際のシーケンスについて説明する。
端末１０１上のアクセス部４０１は使用できるネットワーク（本実施例の場合、ＷＬＡＮ網１０５）との間で通常のアクセス手順（認証、ＩＰアドレス取得、他）７００を実施する。アクセス部４０１はアクセス手順７００で取得したＩＰアドレスをアドレス変換テーブル４０９のアクセスネットワークＡでの送信元ＩＰアドレス５１１に保存する。
【００２６】
なお、図７に示してはいないが、アクセスネットワークＢ、アクセスネットワークＣについても同様に通常のアクセス手順によりＩＰアドレス等を取得し、アドレス変換テーブル４０９に値を保存する。ここでは、使用する1種類目のアクセスネットワークであるため５１１に保存したが、２種類目のアクセスネットワークの場合は、５１５に保存する。図の都合上２種類しか保存領域を記載していないが、アクセスネットワークの種類の分だけ保存領域は用意されているものとする。
【００２７】
その後、端末１０１上のアプリケーション４００は送受信部４０７にデータを送信する（７０２）。ここで、データの送信元ＩＰアドレスは端末１０１がアプリケーション向けに提供するダミーのＩＰアドレスであり、「１０．１０．２．１５」とする。また、データの宛先ＩＰアドレスはサーバのＩＰアドレスである「１１．１．１．１」、送信元ポート番号は「４０００１」、宛先ポート番号は「４００１」とする。
【００２８】
次に送受信部４０７はアドレス変換部４０５にＩＰアドレスとポート番号の変換を依頼する（７０３）。アドレス変換部４０５は、変換依頼７０３にて受信したデータを図５のアドレス変換テーブル４０９に保存する（７０４）。具体的にはデータの送信元ＩＰアドレスは５０３、宛先ＩＰアドレスは５０５、送信元ポート番号は５０７、宛先ポート番号は５０９に保存する。
【００２９】
アドレス変換部４０５はアクセスネットワーク制御部４０３に現在使用するアクセスネットワークを確認（７０５）し、アクセスネットワーク制御部４０５はアドレス変換テーブル４０９を検索（７０６）し、ＩＰアドレス５１１が保存されていることからアクセスネットワークＡが使用できるとの回答（７０７）を受けて、使用するネットワークとしてアクセスネットワークＡを回答する（７０８）。
【００３０】
アクセスネットワーク制御部４０３は、使用するアクセスネットワークを確認する際に（７０６）、図１３に示す外部ファイル１３０１を参照する。図１３は、各アプリケーション１３０２について、接続条件１３０３を設定している外部ファイル１３０１である。例えば、ストリーミング配信を受信するアプリケーションでは、通信レートが一定以下（ここでは３００ｋｂｐｓ以下）のアクセスネットワークは選択しないことを示している。なお、外部ファイル１３０１は各アプリケーション内に設定されたファイルであってもよいし、アプリケーションとは独立して保存されるファイルであってもよい。また、アプリケーション毎にアクセスネットワークの設定条件がなく、全ての通信において、電波強度が良いものを選択する・通信レートが高いものを選択するといった選択手法をとってもよい。
【００３１】
次にアドレス変換部４０５はアドレス変換テーブル４０９から変換に使用する情報として、アクセスネットワークＡでの送信元ＩＰアドレス５１１と送信元ポート番号５１３を検索し（７０９）、アドレス変換テーブル４０９はアドレス変換部４０５に回答する（７１１）。
【００３２】
アドレス変換部４０５は、データの送信元ＩＰアドレス５０３をアクセスネットワークＡでの送信元ＩＰアドレス５１１に置き換えし、送信元ポート番号５０７をアクセスネットワークＡでの送信元ポート番号５１３に置き換えた後、送受信部４０７に変換後のデータを返却する（７１３）。送受信部４０７は受け取ったデータをアクセスネットワークＡのＷＡＧ１０９に送信する（７１５）。その後、データは中継（７１６、７１７、７１９，７２１）され、サーバ１１７に到着する。
【００３３】
図８のシーケンス図にて、サーバ１１７からデータを受信したときの動きを説明する。サーバ１１７が端末１０１に対し、データを送信（８０１）すると、データは中継（８０２、８０３、８０５、８０７）され、端末１０１の送受信部４０７に到着する。送受信部４０７は受信データのＩＰアドレス、ポート番号の変換をアドレス変換部４０５に依頼する（８０９）。アドレス変換部４０５はアクセスネットワーク制御部４０３に使用ネットワークを確認（８１１）し、アクセスネットワーク制御部４０３はアクセスネットワークＡを回答する（８１３）。
【００３４】
次にアドレス変換部４０５はアドレス変換テーブル４０９に対しアクセスネットワークＡでのサーバのＩＰアドレス５０５とポート番号を５０９を伝え、端末１０１のＩＰアドレスとポート番号を検索（８１５）し、図５の５０３と５０７を回答する（８１７）。アドレス変換部４０５は、受信データの宛先ＩＰアドレスを端末１１７の送信元ＩＰアドレス５０３に、宛先ポート番号を送信元ポート番号５０７に変換送受信部４０７に返却（８１９）する。送受信部４０７は変換後のデータをアプリケーション４００に中継する（８２１）。
【００３５】
次に、通信中のアクセスネットワークが電波の圏外などになることにより使用できなくなるケースを考える。図９のシーケンス図にて説明する。
【００３６】
アクセスネットワーク制御部４０３は、定期的（数分程度毎）にアクセス部４０１に使用中のアクセスネットワークが使用できるか確認する（９０１）。現在使用中のアクセスネットワークＡとして、ＷＬＡＮ網１０５の無線ＡＰ１０３にアクセス部４０１は確認（９０３）を行い、無線ＡＰは回答（９０５）する。無線ＡＰからの回答が無い、もしくは使用できない旨の回答の場合はアクセス部はアクセスネットワーク制御部４０３に対し使用中のアクセスネットワークＡが使用できない旨を回答する（９０７）。アクセスネットワークＡが使用できないため、アドレスネットワーク制御部４０３はアドレス変換テーブルの５１１、５１３を削除する（９０８）。
【００３７】
アクセスネットワークＡが使用できないケース以外にも、アクセスネットワークＡの情報指標（通信レートや遅延量など）に閾値を設け、アクセスネットワーク制御部の設定情報として予め設定しておき、その閾値を下回った場合はアクセス部４０１がアクセスネットワーク制御部４０３にアクセスネットワークＡを使用できないと応答するケースを考えてもよく、その場合も同様にアドレス変換テーブルの５１１、５１３を削除する（９０８）。
【００３８】
図１３を用いて、情報指数の閾値ついて説明する。図１３は各アプリケーション１３０２について、接続条件１３０３を設定している外部ファイル１３０１である。例えば、ストリーミング配信を受信するアプリケーションでは、通信レートが一定以下（ここでは３００ｋｂｐｓ以下）になった場合に、現在接続しているアクセスネットワークから別のアクセスネットワークに切り替える。
【００３９】
近年スマートフォン等の流行により通信事業者の３Ｇ網１２５やＬＴＥ網１３３のトラフィックをなるべく他のネットワークに移すデータオフロードが課題となっており、ＷＬＡＮ網１０５が使用可能なときはＷＬＡＮ網を使用するように閾値を設けておくことで、データオフロードのソリューションの一つにもなる。なお、外部ファイル１３０１は各アプリケーション内に設定されたファイルであってもよいし、アプリケーションとは独立して保存されるファイルであってもよい。
【００４０】
アクセス部４０１は、通常のアクセス手順９０９により、アクセスネットワークＡ以外のアクセスネットワークＣが使用可能になったタイミングでアクセスネットワークＣと接続する。その際取得したＩＰアドレスはアドレス変換テーブル４０９の５１５に保存する（９１１）。
【００４１】
端末１０１のアプリケーション４００はアクセスネットワークＡで通信中に、アクセスネットワークＡが使用できなくなったケースを考える。送信元ＩＰアドレス他を保存（９１７）する際、すでに同一の組み合わせが保存済みであるためアドレス変換テーブルは更新しない。次に、アドレス変換部４０５がアドレスネットワーク制御部４０３に使用ネットワークを確認（９１８）すると、アドレスネットワーク制御部４０３はアドレス変換テーブルを確認（９１９）し、５１１が削除されており５１５が存在することから、アドレス変換テーブルからアクセスネットワークＣを使用できるとの回答（９２０）を受け取り、使用するネットワークとしてアクセスネットワークＣを回答する（９２１）。次にアドレス変換部４０５はアドレス変換テーブル４０９から変換に使用する情報として、アクセスネットワークＣでの送信元ＩＰアドレス５１５と送信元ポート番号５１７を検索し（９２３）、アドレス変換テーブル４０９はアドレス変換部４０５に回答する（９２５）。
【００４２】
アドレス変換部４０５は、データの送信元ＩＰアドレス５０３をアクセスネットワークＣでの送信元ＩＰアドレス５１５に置き換えし、送信元ポート番号５０７をアクセスネットワークＣでの送信元ポート番号５１７に置き換えた後、送受信部４０７に変換後のデータを返却する（９２７）。送受信部４０７は受け取ったデータをアクセスネットワークＣのｅＮＢ１２７に送信する（９２９）。その後、データは中継（９３０、９３１，９３３，９３５、９３７）され、サーバ１１７に到着する。
【００４３】
受信時の動作も同様となるが、端末１０１上のアプリケーション４００に対しては、いつも同じＩＰアドレス５０３とポート番号５０７を使用して通信を行うように見せることにより、アクセスネットワークの障害時に別のアクセスネットワークを使用したとしても、アプリケーションの通信を継続することができる。但し、サーバに対しては別のＩＰアドレスでアクセスしているように見えるため、本実施例で解決可能な通信は、セッションレスの通信のみである。
【００４４】
本実施例では、上記構成を採用したためアクセスネットワーク制御部により現在接続中のアクセスネットワークの状態に応じて、別のアクセスネットワークを使用して通信を行うことでアクセスネットワークの障害を回避できる。
【００４５】
また、ＩＰデータの送受信に際して、アドレス変換部により端末上のアプリケーションが使用するIPアドレスとポート番号を、通信に使用することを選択したアクセスネットワーク上のＩＰアドレスとポート番号にネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）またはネットワークアドレスポート変換（ＮＡＰＴ）を行うことにより、端末上のアプリケーションには同じＩＰアドレス、ポート番号を使用しているように見せたまま、実際には選択したアクセスネットワークにおいて異なるＩＰアドレス、ポート番号を使用した通信を行うことを可能にする。
【００４６】
また、アクセスネットワーク制御部により現在通信中のアクセスネットワークの障害時は、通信中のアクセスネットワークを切り替えることが可能になる。アクセスネットワークの障害でなく通信レートが劣化した場合も、予め設定したルールとして閾値などを決めておくことで、アクセスネットワークを切り替えることを可能にする。上記はルールに従い行われるため、ユーザに手間を掛けることもない。
【００４７】
上記により、アクセスポイントおよびコアネットワークに変更を加えず、端末側の変更のみでユーザの手間をかけることなく、アクセスネットワークの障害を回避し、アプリケーションにアクセスネットワークの変更を隠蔽したまま通信を行う課題が解決できる。
【実施例２】
【００４８】
アクセスネットワークを変更する場合、一般にアクセスネットワークで取得するＩＰアドレスはネットワークが異なるため、変更前のアクセスネットワークとは異なるネットワークのＩＰアドレスを取得する。図３において、端末１０１が通信路１４１を使用中にアクセスネットワークであるＷＬＡＮ網また３ＧＰＰ網が使用できなくなり、別のアクセスネットワークであるＬＴＥ網を使用して通信路１４３でサーバ１１７と通信する場合、通信路１４３では通信路１４１とは異なるネットワーク上のＩＰアドレスにて通信する。端末１０１は通信路１４１、通信路１４３はそれぞれ異なるＩＰアドレスにてサーバ１１７と通信を行うが、サーバ１１７はＩＰアドレスが異なるため別の端末からアクセスされていると判断してしまう。このため、セッションを持つ通信（例：動画配信）では、通信を最初からやり直すことになり、アクセスネットワーク変更時点から通信を再開することはできない。
【００４９】
そこで、本実施例では、アクセスポイントに変更を加えず、ユーザの手間をかけることなく、アクセスネットワークの障害を回避し、使用するアクセスネットワークが変更になったとしても端末１０１のＩＰアドレスを端末１０１上のアプリケーションおよびサーバに対し隠蔽することにより、セッションを持つ通信の継続を可能にする通信システムについて説明する。なお、図１〜９のうち、既に説明した図に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分については、説明を省略する。
【００５０】
図１０は、実施例２における端末１０１とサーバ１１７との通信を行う通信システムの構成図の例である。図２と異なり、コアネットワーク１３７の後段にアドレス変換装置１００１が追加されている。なお、アドレス変換装置の位置は、論理的にコアネットワーク１３７の後段であり、インターネット１１５の前段に位置すれば、物理的な位置はどこであってもかまわない。
【００５１】
図１１はアドレス変換装置１００１の詳細である。データの送受信を行う送受信部１００３と端末１０１から受信したデータに対し、送信元ＩＰアドレスと送信元ポート番号をサーバ向けの特定の値に置き換えるアドレス変換部１００５と、アドレス変換部１００５がアドレス変換するにあたりＩＰアドレスとポート番号と端末１０１の識別子を保存しておくアドレス変換テーブル１００７とを持つ。なお、本実施例のアドレス変換テーブル１００７は図６に示すアドレス変換テーブル６０１である。また、アドレス変換装置１００１は、図示しないＣＰＵ、メモリ、記憶装置などを有している。
【００５２】
アドレス変換部１００５はサーバから受信したデータに対して、データの宛先ＩＰアドレスと宛先ポート番号を前回端末１０１が使用したアクセスネットワークのＩＰアドレスとポート番号に置き換える処理を行う。
【００５３】
次に、端末１０１とサーバ１１７の通信を図１２のシーケンス図で説明する。
端末１０１は送受信部４０７からデータをＷＬＡＮ網１０５の無線ＡＰ１０３に送信する。その後データは中継（１２０３，１２０５，１２０７）され、アドレス変換装置１００１に到着する。アドレス変換装置１００１上の送受信部１００３は、端末１０１から受け取ったデータから使用しているアクセスネットワークがアクセスネットワークＡであり、宛先ＩＰアドレス、宛先ポート番号、アクセスネットワークＡでの送信元ＩＰアドレス、アクセスネットワークＡでの送信元ポート番号を入手し、アクセスネットワークＡでの送信元ＩＰアドレスと送信元ポート番号をサーバ１１７向けには一意なＩＰアドレスと送信元ポート番号に変換するように依頼する（１２０９）。
【００５４】
ここで、アドレス変換を依頼する際は、宛先ＩＰアドレス、宛先ポート番号、アクセスネットワークＡでの送信元ＩＰアドレス、アクセスネットワークＡでの送信元ポート番号もアドレス変換部１００５に通知する。アドレス変換部１００５は、図６で示されるアドレス変換テーブル６０１を確認（１２１１）し、端末１０１を示す端末識別子６０３を示すデータ行のデータ列に宛先ＩＰアドレスは６０９、宛先ポート番号は６１１、アクセスネットワークＡでの送信元ＩＰアドレスは６１３、アクセスネットワークＡでの送信元ポート番号は６１５として保存する。
【００５５】
アドレス変換テーブル６０１では、端末１０１の外部向け送信元ＩＰアドレスである６０５と送信元ポート番号である６０７をアドレス変換部１００５に回答（１２１３）し、アドレス変換部１００５は、アクセスネットワークＡでの送信元ＩＰアドレスを６１３から外部向け送信元ＩＰアドレスである６０５に置き換え、また、アクセスネットワークＡでの送信元ポート番号を６１５から送信元ポート番号である６０７に置き換え送受信部１００３に返却（１２１５）する。
【００５６】
図６に示す例では、ｕｓ１＠ｏｐ１の識別子を有する端末が初めにアクセスネットワークＡに接続し、宛先であるサーバ１１７と通信する場合、外部向け送信元ＩＰアドレス６０５にアクセスネットワークＡでの送信元ＩＰアドレス６１３である３１．１．１．１が入り、外部向け送信ポート元番号６０７にアクセスネットワークＡでの送信元ポート番号６１５である３１０２が代入される。同様にｕｓ２＠ｏｐ１の識別子を有する端末は外部向け送信元ＩＰアドレス６０５、外部向け送信元ポート番号６０７には、アクセスネットワークＢの送信元ＩＰアドレス６１７、送信元ポート番号６１９が入ることを示している。
【００５７】
送受信部はアドレス変換部１００５から返却されたデータを用いてインターネットに送信（１２１７）し、データは中継（１２１９）され、サーバ１１７に到着する。受信時はサーバ１１７から受信したデータの宛先ＩＰアドレスと宛先ポート番号をアドレス変換装置１００１がアクセスネットワークＡでの送信元ＩＰアドレス６１３（サーバ１１７からの受信データの宛先は端末であるため端末の送信元ＩＰアドレスに変換する）とアクセスネットワークＡでの送信元ポート番号６１５（宛先は端末であるため、端末の送信元ポート番号に変換する）に変換し、端末１０１に送信することになる。
【００５８】
図９で説明した通り、アクセスネットワークの障害によってアクセスネットワークが変更された場合、アクセスネットワークＡのＩＰアドレス、ポート番号からアクセスネットワークＣのＩＰアドレス、ポート番号に変換されたデータが端末１０１からサーバ１１７に到着することになる。通常セッションを持つ通信の場合、異なるＩＰアドレスからアクセスされるとサーバ１１７は別のリクエストと判断してしまい、アクセスネットワーク変更時の通信が継続できない。
【００５９】
本実施例では、アクセスネットワークが何であっても、外部のサーバ１１７に対して一意のＩＰアドレスに変換してデータを送信することにより、上記課題を解決できる。
【００６０】
アクセスネットワークＡが使用不可になった場合、アドレス変換テーブル６０１には、アクセスネットワークＣでの端末の送信元ＩＰアドレス６１７、送信元ポート番号６１９が保存されることになり、上記６１７、６１９を持つデータが端末１０１からアドレス変換装置１００１に送られる。アドレス変換装置１００１は、アクセスネットワークＡの時と同様、６１７を６０５に、６１９を６０７に変換しサーバ１１７に送信する。サーバ１１７はアクセスネットワークＣで端末１０１が送信した場合も受信データの送信元ＩＰアドレスは６０５、送信元ポート番号は６０７であるから同じ端末１０１と判断でき、セッションをもつ通信であっても通信を継続できる。
【００６１】
また、Ｐｒｏｘｙサーバに代表されるようにＰｒｏｘｙサーバ上ソフトウェアによりＩＰアドレス等の変換を行う装置は既知であるが、Ｐｒｏｘｙサーバでは、接続する端末数が多くなる場合や、短時間での回線切り替えが多く発生する場合にはアドレスを変換する負荷が高くなるため変換速度が遅くなるという問題があるが、本実施例におけるアドレス変換装置１００１はハードウェア的にアドレス変換をすることで、高速に変換処理が行えるという効果がある。
【００６２】
本実施例では、コアネットワークの後段にアドレス変換装置を設け、端末が異なるＩＰアドレスでサーバと通信しようとした場合、同じ端末が異なるＩＰアドレスを使用しているのであれば、端末毎に固定のＩＰアドレスに変換することにより、サーバに対して同じＩＰアドレスで端末が通信しているように見せることができるようにする。この方法により、使用するアクセスネットワーク変更後もセッションを持つ通信の継続を可能にすることができる。
【００６３】
なお、本発明は上記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、監視端末１０２に表示する表示画面には監視対象の施設の見取り図が表示され、障害が発生したネットワーク機器が赤色で表示されるなど施設のどこに位置するかを知らせるといった機能を有してよい。また例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換える事が可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。
【００６４】
また、上記各構成、機能、処理部、処理手段等は、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よいし、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１０１  端末
１０３  ＷＬＡＮ網１０５で使用する無線アクセスポイント
１０５  ＷＬＡＮ網
１０７  ３ＧＰＰ網１１３で使用するワイヤレスアクセスゲートウェイ
１０９  ３ＧＰＰ網１１３で使用するＡＡＡサーバ
１１１  ３ＧＰＰ網１１３で使用するパケットデータゲートウェイ
１１３  ３ＧＰＰ網
１１５  インターネット
１１７  サーバ
１１９  ３Ｇ網１２５で使用するＮｏｄｅＢ
１２１  ３Ｇ網１２５で使用するＲＮＣ
１２３  ３Ｇ網１２５で使用するＳＧＳＮ/ＧＧＳＮ
１２５  ３Ｇ網
１２７  ＬＴＥ網１３３で使用するｅＮＢ
１２９  ＬＴＥ網１３３で使用するＳ-ＧＷ
１３１  ＬＴＥ網１３３で使用するＰ-ＧＷ
１３３  ＬＴＥ網
１３５  アクセスネットワーク
１３７  コアネットワーク
１４１  端末１０１−サーバ１１７の３ＧＰＰ網１１３を通る通信路
１４３  端末１０１−サーバ１１７のＬＴＥ網１３３を通る通信路
２０１  端末１０１−サーバ１１７の通信路を通るデータ
４００  端末１０１上のアプリケーション
４０１  端末１０１上のアクセス部
４０３  端末１０１上のアクセスネットワーク制御部
４０５  端末１０１上のアドレス変換部
４０７  端末１０１上の送受信部
４０９  端末１０１上のアドレス変換テーブル
５０３  端末１０１の送信元ＩＰアドレス
５０５  宛先ＩＰアドレス
５０７  端末の送信元ポート番号
５０９  宛先ポート番号
５１１  アクセスネットワークＡでの送信元ＩＰアドレス
５１３  アクセスネットワークＡでの送信元ポート番号
５１５  アクセスネットワークＣでの送信元ＩＰアドレス
５１７  アクセスネットワークＣでの送信元ポート番号
６０１  アドレス変換装置１００１上のアドレス変換テーブル
６０３  端末識別子
６０５  外部向け送信元ＩＰアドレス
６０７  外部向け送信元ポート番号
６０９  宛先ＩＰアドレス
６１１  宛先ポート番号
６１３  アクセスネットワークＡでの送信元ＩＰアドレス
６１５  アクセスネットワークＡでの送信元ポート番号
６１７  アクセスネットワークＣでの送信元ＩＰアドレス
６１９  アクセスネットワークＣでの送信元ポート番号
１００１  アドレス変換装置
１００３  送受信部
１００５  アドレス変換部
１００７  アドレス変換テーブル
１３０１  外部ファイル
１３０２  アプリケーション
１３０３  接続条件
【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】
2013141166.tif 000010
【図９】
2013141166.tif 000011
【図１０】
2013141166.tif 000012
【図１１】
2013141166.tif 000013
【図１２】
2013141166.tif 000014
【図１３】
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