無線通信装置、無線アクセスシステム選択装置および無線アクセスシステム選択方法
【課題】通信の中断を低減し、移動状況に応じて適切な無線アクセス網を選択することができる無線通信装置を得ること。
【解決手段】移動体に搭載され、ＩＰネットワークと接続し、異なる無線アクセス網にそれぞれ対応する複数の無線装置３７，３８を備える無線通信装置であって、無線アクセス網ごとの利用可能なエリアの情報が格納された通信エリアＤＢ４３と、移動体の速度情報を取得する速度情報取得部４０と、移動体の現在位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部４１と、速度情報に基づいて、移動体の移動方向を予測し、移動方向、位置情報および前記通信エリア情報に基づいて内部ネットワークと外部ネットワークとの通信の中継経路として用いる無線アクセス網を選択する経路切替制御部３０と、を備える。
【解決手段】移動体に搭載され、ＩＰネットワークと接続し、異なる無線アクセス網にそれぞれ対応する複数の無線装置３７，３８を備える無線通信装置であって、無線アクセス網ごとの利用可能なエリアの情報が格納された通信エリアＤＢ４３と、移動体の速度情報を取得する速度情報取得部４０と、移動体の現在位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部４１と、速度情報に基づいて、移動体の移動方向を予測し、移動方向、位置情報および前記通信エリア情報に基づいて内部ネットワークと外部ネットワークとの通信の中継経路として用いる無線アクセス網を選択する経路切替制御部３０と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置、無線アクセスシステム選択装置および無線アクセスシステム選択方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインターネットアクセスでは、プロトコルとしてＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が頻繁に用いられている。ＴＣＰは、信頼性と効率の良い通信を実現するプロトコルであり、信頼性のある通信を実現するため確認応答の機能を有している。
【０００３】
ＴＣＰを使用する上位レイヤとしてはＷｅｂアクセスに代表されるＨＴＴＰ（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が近年インターネットアクセスの主流となりつつある。ＷｅｂアクセスはＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ノード側からインターネット側へアクセスすることによりデータを取得するプロトコルであり、通信の起動はＨＴＴＰクライアントを搭載するＩＰノード側である。ＨＴＴＰクライアントは、一般に家庭等に設置される通常のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）にあらかじめ搭載されている。家庭等に設置されるにＰＣはブロードバンドルータや光回線を経由してインターネットのサーバへアクセスを実現する。
【０００４】
また、近年無線アクセス回線を使用してブロードバンド回線や光回線によりＰＣ等をインターネットへ接続するワイヤレスルータが市場に登場している。ワイヤレスルータはＰＣから見た場合従来のブロードバンドルータと同等に見え、しかもＰＣは場所を選ばず無線アクセス回線のサービスエリアであれば通信が可能となっている。
【０００５】
また、固定回線向けのルータ装置としては、２回線の固定回線を収容し、ルータとして２つのＩＰアドレスを持ち、両方の回線を同時使用可能なマルチホームルータが登場している（例えば、下記非特許文献１参照）。マルチホームルータは、回線故障に備える予備回線の確保、ＰＣ毎にアクセス回線を分ける負荷分散、インターネットアクセスと社内のＶＰＮ（Ｖｅｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）とのにアクセス分離、等の目的で使用されている。
【０００６】
マルチホーミングの概念は固定回線に留まらない。例えば、複数無線アクセス網を収容したワイヤレスルータも検討されており、複数の無線アクセス回線を同時には使用せず、一方の無線アクセス回線で通信を行ない、使用できなくなった場合、他方の無線アクセス回線に切り替えすることが考えられている。
【０００７】
複数無線アクセス網を収容する場合に、無線アクセス回線を切り替える手法として、例えば下記特許文献１には、移動端末が、通信に用いていたアクセス網の圏外になりアクセス回線の切替を判断すると、移行先のアクセス網を介して移動前のセッション情報とＩＰアドレスをサーバに通知することで、セッションの継続をすることを可能とする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２６５３５４号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｍａｃｎｉｃａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ Ｃｏｒｐ．，“マルチホーミングルータ ＬｉｎｋＰｒｏｏｆ”，http://www.macnica.net/radware/linkproof.html/
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
無線アクセス網は広域なエリアをサービスしているものとエリアを限定してサービスしているものがある。広域なエリアをカバーするサービスは比較的通信帯域が狭く、エリアを限定するサービスは通信帯域が広い傾向にある。日本国内の場合、広域エリアサービスは３Ｇ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）携帯電話であり、エリアを限定するサービスはＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）や無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｏｗｏｒｋ）、ＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）などがある。
【００１１】
また、欧州などでは、広域エリアサービスはＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、エリア限定サービスが３Ｇの地域のケースもある。以上のように、使用可能な無線アクセス網の種類は場所によって異なり、常時同一の通信環境を提供出来るものではなく、サービスエリアを限定した無線アクセス網と広域にサービスエリア展開している無線アクセス網とが混在している。
【００１２】
このようなサービスエリアの異なる無線アクセス網を使い分ける目的で、携帯電話、スマートフォンやワイヤレスルータの一部では、３ＧエリアでＷｉＦｉを検出するとＷｉＦｉに自動的に切り替える機能が付加されているものがある。しかしながら、この機能では、ＷｉＦｉエリアから外れつつあることを検出することが出来ないので通信中にＷｉＦiエリア外に移動すると通信が一旦中断してしまう、という問題があった。
【００１３】
また、車や電車等で移動している場合では、移動状況にかかわらす、上記の機能によりＷｉＦｉを検出するとＷｉＦｉに自動的に切り替えることになる。このため、移動状況に応じて無線経路を効率的に切り替えることが出来ない等の問題が顕著に表れる傾向にあった。
【００１４】
また、使用するアクセス網を予め決めて通信をする場合、例えば広帯域の無線アクセス網が使用可能な状態でも狭帯域の無線アクセス網を使用することになり、無線アクセス網を効率的に使用出来ない、という問題があった。
【００１５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、通信の中断を低減し、移動状況に応じて適切な無線アクセス網を選択することができる無線通信装置、無線アクセスシステム選択装置および無線アクセスシステム選択方法を得ることを目的とする。また、無線アクセス網の利用効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、移動体に搭載され、前記移動体内の内部ネットワークと接続し、異なる無線アクセス網にそれぞれ対応する複数の無線処理部を備え、前記無線アクセス網経由で前記内部ネットワークと外部ネットワークとの通信を中継する無線通信装置であって、無線アクセス網ごとの利用可能なエリアの情報である通信エリア情報を保持するエリア情報保持部と、前記移動体の速度情報を取得する速度情報取得部と、前記移動体の現在位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、前記速度情報に基づいて、前記移動体の移動方向を予測し、前記移動方向、前記位置情報および前記通信エリア情報に基づいて前記内部ネットワークと前記外部ネットワークとの通信の中継経路として用いる無線アクセス網を選択する経路選択処理を実施し、選択した無線アクセス網に対応する前記無線処理部へ前記内部ネットワークから受信したデータを出力する経路切替制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、通信の中断を低減し、移動状況に応じて適切な無線アクセス網を選択することができる、という効果を奏する。また、無線アクセス網の利用効率を向上させることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、実施の形態の通信システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、無線アクセス網通信エリアの配置例を示す図である。
【図３】図３は、無線アクセス装置の機能構成例を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態の通信システムにおけるプロトコルスタックの一例を示す図である。
【図５】図５は、通信システムの動作フローの一例を示すシーケンス図である。
【図６】図６は、経路選択処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、通信エリアＤＢに格納される情報の概念を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明にかかる無線アクセスシステム選択装置、通信システムおよび無線アクセスシステム選択方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２０】
図１は、本発明にかかる通信システムの構成例を示す図である。本実施の形態では、本発明にかかる無線通信装置の一例として、自動車等の車両４に搭載される無線アクセス装置１を例に説明する。なお、ここでは、車両４が自動車である例に説明するが、無線アクセス装置１が搭載される移動体は自動車に限定されず、列車等であってもよい。
【００２１】
図１に示すように、本実施の形態の通信システムは、無線アクセス装置１と、ＩＰノード５−１，５−２と、無線アクセス網７，８と、インターネット９上のサーバ１０と、で構成される。無線アクセス装置１は車両４内部にＩＰネットワークを構築し、このＩＰネットワークにＩＰノード５−１，５−２が接続されている。
【００２２】
無線アクセス装置１の内部には無線アクセス網７に対応する通信方式で無線通信処理を行う無線装置２と、無線アクセス網８に対応する通信方式で無線通信処理を行う無線装置（無線処理部）３と、選択制御部（無線アクセスシステム選択装置）６と、で構成されている。無線アクセス装置１はマルチホーミング機能を備える無線通信装置であり、同時に２つの無線アクセス回線を経由してインターネット９上のサーバ１０にアクセス可能である。
【００２３】
図２は、無線アクセス網の通信エリアの配置例を示す図である。無線アクセス網７のエリア２１は、無線アクセス網７と無線接続可能なエリアを示しており、無線アクセス網８のエリア２０は、無線アクセス網８と無線接続可能なエリアを示している。無線アクセス網７は、広域エリアサービスを提供し、無線アクセス網８はエリアを限定したエリアでサービスを提供する。車両４は、例えば、図２の矢印で示したように無線アクセス網７のエリア２１内を移動して、無線アクセス網７のエリア２１を通過する。
【００２４】
図３は、無線アクセス装置１の機能構成例を示すである。図３に示すように、無線アクセス装置１は、経路切替制御部３０と、ＩＰマスカレード部３１，３４と、無線装置３７，３８と、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９と、速度情報取得部４０と、位置情報取得部４１と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機４２と、通信エリアデータベース（ＤＢ）４３と、を備える。通信エリアデータベース（ＤＢ）４３は、無線アクセス装置１内の記憶手段（通信エリア情報保持部）に記憶されている。
【００２５】
無線装置３７，３８は、図１に示した無線装置２，３にそれぞれ対応する。経路切替制御部３０、ＩＰマスカレード部３１，３４、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９、速度情報取得部４０、位置情報取得部４１、ＧＰＳ受信機４２および通信エリアＤＢ４３は、図１に示した選択制御部６を構成する。
【００２６】
ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、車両４内部のＩＰネットワークからＴＣＰデータに対して、ＴＣＰリンクを一旦終端する処理を行い、処理後のデータを経路切替制御部３０に送信する。また、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、経路切替制御部３０から受け取ったデータに対してＴＣＰリンクの終端処理を行ってＩＰネットワークへ送出する。
【００２７】
本実施の形態では、車両４内部のＩＰノード５−１，５−２のＴＣＰリンクを一旦終端し、通信経路の選択後に選択した無線アクセス網を経由して通信先との間でＴＣＰリンクを確立する為にＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９を設けている。
【００２８】
経路切替制御部３０には、地図情報に対応して無線アクセス網ごとの通信可否情報（通信エリア情報）が格納されている通信エリアＤＢ４３と、ＧＰＳ受信機４２から車両４の現在の位置情報を取得する位置情報取得機能４１と、車両４の図示しない運転制御システム等から車速パルス等の速度情報を取得する速度情報取得部４０と、が接続されている。ＧＰＳ受信機４２は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信することにより自身の位置情報を取得する。
【００２９】
経路切替制御部３０は、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９から受信したデータを通信エリアＤＢ４３、位置情報取得部４１、速度情報取得部４０から取得した情報に基づいて、ＩＰマスカレード部３１またはＩＰマスカレード部３４のどちらかに受信したデータを振り分ける。
【００３０】
ＩＰマスカレード部３１は、ＩＰアドレス変換部３２とＩＰアドレス変換テーブル３３とを備える。ＩＰマスカレード部３１は、車両４内部のＩＰネットワークで用いられるローカルなＩＰアドレス（ローカルアドレス）を無線アクセス網７から割り当てられたＩＰアドレス（無線アクセス網７のアドレス）に変換し、ローカルアドレスと無線アクセス網７のアドレスとの対応を変換情報としてＩＰアドレス変換テーブル３３に記録する。以降、ＩＰアドレス変換テーブル３３に格納された変換情報に基づいて、ローカルアドレスの無線アクセス網７のアドレスＩＰアドレスの変換、および無線アクセス網７のアドレスＩＰアドレスからローカルアドレスへの変換を実施する。
【００３１】
ＩＰアドレス変換部３２は、無線装置３７に接続され、無線装置３７経由で無線アクセス網７から受信したデータのＩＰアドレスをＩＰアドレス変換テーブル３３に格納された変換情報に基づいて、ローカルアドレスへ変換する。
【００３２】
ＩＰマスカレード部３４は、ＩＰアドレス変換部３５とＩＰアドレス変換テーブル３６とを備える。ＩＰマスカレード部３５は、車両４内部のＩＰネットワークで用いられるローカルなＩＰアドレスを無線アクセス網８から割り当てられたＩＰアドレス（無線アクセス網８のアドレス）に変換し、ローカルアドレスと無線アクセス網８のアドレスとの対応を変換情報としてＩＰアドレス変換テーブル３６に記録する。以降、ＩＰアドレス変換テーブル３６に格納された変換情報に基づいて、ローカルアドレスの無線アクセス網８のアドレスＩＰアドレスの変換、および無線アクセス網８のアドレスＩＰアドレスからローカルアドレスへの変換を実施する。
【００３３】
ＩＰアドレス変換部３５は、無線装置３８に接続され、無線装置３８経由で無線アクセス網８から受信したデータのＩＰアドレスをＩＰアドレス変換テーブル３６に格納された変換情報に基づいて、ローカルアドレスへ変換する。
【００３４】
図４は、本実施の形態の通信システムにおけるプロトコルスタックの一例を示す図である。図４では、無線＃１は、無線アクセス網７に対応する下位層を示し、無線＃２は、無線アクセス網８に対応する下位層を示している。Ｅｔｈｅｒは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）に対応する下位層を示している。また、ＡＰＰは、アプリケーション層を示している。図４のプロトコルスタックは、一例であり、通信システムにおけるプロトコルスタックはこれに限定されない。
【００３５】
図４に示すように、無線アクセス装置１では、車両４内部のＩＰノード５とサーバ１０との間の送受信データに対して、ＴＣＰリンクを一旦終端している。なお、図４では、ＩＰノード５−１，５−２を区別せず一般化してＩＰノード５と記載している。また、無線アクセス網７，８内では、無線＃１，無線＃２とＥｔｈｅｒとの変換が実施される。
【００３６】
図５は、本実施の形態の通信システムの動作フローの一例を示すシーケンス図である。図６は、経路切替制御部３０の経路選択処理手順の一例を示すフローチャートである。図７は、通信エリアＤＢ４３に格納される情報の概念を示す図である。
【００３７】
以下、図５、６、７を用いて、本実施の形態の動作を説明する。一般的なインターネットアクセスではＩＰノード５−１，５−２側からインターネットへ向けてアクセスが開始される。図５は、このようにＩＰノード５−１，５−２側からアクセスを開始して、ＩＰノードからＴＣＰリンクを確立することを前提としている。
【００３８】
無線アクセス装置１のＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、ＩＰノード５−１から発信された、サーバ１０宛てのＴＣＰ Ｌｉｎｋ確立のメッセージ（ＴＣＰ Ｓｙｎ）を受信する（ステップＳ１）と、経路切替選択制御部３０へＴＣＰ Ｓｙｎメッセージを通知する。経路切替選択制御部３０では、ＴＣＰ Ｓｙｎメッセージをトリガとして経路選択処理が実施される（ステップＳ２）。なお、図５では、図の簡略化のため、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９をＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ３９、経路切替選択制御部３０を選択制御部３０、ＩＰマスカレード部３１，３４をＮＡＰＴ部３１，３４、とそれぞれ略している。経路切替選択制御部３０における経路選択処理については後述する。ここでは、経路切替選択制御部３０が経路選択処理により、無線アクセス網７を選択したとする。
【００３９】
ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、ＴＣＰリンクを一旦終端してＴＣＰ Ｓｙｎメッセージに対する応答であるＴＣＰ Ｓｙｎ ＡｃｋをＩＰノード５−１へ送信する（ステップＳ３）。ＴＣＰ Ｓｙｎ Ａｃｋを受信したＩＰノード５−１は、Ａｃｋを送信する（ステップＳ４）。以上の処理により、ＩＰノード５−１とＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９との間でＴＣＰリンクが確立され、ＩＰノード５−１とＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９との間でデータの送受信が行われる（ステップＳ５）。なお、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、後述のサーバ１０とのＴＣＰリンクの確立までにＩＰノード５−１から受信したデータは保持しておき、サーバ１０とのＴＣＰリンクの確立後に保持したデータを送信する。
【００４０】
なお、サーバ１０とのＴＣＰリンクの確立までの間、ＩＰノード５−１から受信したＴＣＰリンク確立のためのメッセージ（ＴＣＰ Ｓｙｎ等）については、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９が保持していてもよいし経路切替選択制御部３０が保持していてもよい。ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９がＴＣＰリンク確立のためのメッセージを保持する場合は、経路切替選択制御部３０は、経路選択終了処理の終了をＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９へ通知する。経路切替選択制御部３０がＴＣＰリンク確立のためのメッセージを保持する場合は、経路選択終了処理が終了するまでの間は、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９から受け取ったＴＣＰリンク確立のためのメッセージを保持しておき、経路選択終了処理の終了し次第、当該メッセージを選択結果に基づいて転送する。ここでは、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９が経路選択処理が終了するめでのＴＣＰリンク確立のためのメッセージを保持しているとする。
【００４１】
一方、経路切替選択制御部３０による経路選択処理が終了すると、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、経路切替選択制御部３０へＴＣＰ Ｌｉｎｋ確立のメッセージ（ＴＣＰ Ｓｙｎ）を送信し、経路切替選択制御部３０は、経路選択処理の選択結果（無線アクセス網７を選択）に基づいて、当該メッセージを無線アクセス網７経由でサーバ１０へ送信する（ステップＳ６）。具体的には、経路切替選択制御部３０は当該メッセージをＩＰマスカレード部３１へ出力する。ＩＰマスカレード部３１は、当該メッセージ内のＩＰノード５−１のローカルアドレスを無線アクセス網７で割り当てられているアドレスへ変換し、アドレス変換後のメッセージを無線装置３７へ送信する。無線装置３７は、当該メッセージを無線アクセス網７へ送信し、無線アクセス網７はこのメッセージをサーバ１０へ転送する。
【００４２】
サーバ１０は、ＴＣＰ Ｓｙｎを受信すると、その応答であるＴＣＰ Ｓｙｎ Ａｃｋをノード５−１へ向けて送信し、このメッセージは無線アクセス網７、無線装置３７、ＩＰマスカレード部３１経由でＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９へ到着する（ステップＳ７）。具体的には、無線装置３７は、無線アクセス網７から受信したＴＣＰ Ｓｙｎ Ａｃｋに対して所定の受信処理を行った後にＩＰマスカレード部３１へ送信する。ＩＰマスカレード部３１は、ＴＣＰ Ｓｙｎ Ａｃｋ内の無線アクセス網７で割り当てられているアドレスをＩＰノード５−１のローカルアドレスに変換し、経路切替選択制御部３０へ送信する。経路切替選択制御部３０は、受信したＴＣＰ Ｓｙｎ ＡｃｋをＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９へ送信する。
【００４３】
ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、ＴＣＰ Ｓｙｎ Ａｃｋを受信するとサーバ１０へ向けてＡｃｋを送信する（ステップＳ８）。このＡｃｋはステップ６のＴＣＰ Ｓｙｎの転送と同様の経路で転送される。以上の処理により、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９とサーバ１０との間でＴＣＰリンクを確立し、データの送受信を行う（ステップＳ９）。
【００４４】
これらの処理により、ＩＰノード５−１とＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９との間、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９とサーバ１０との間でそれぞれＴＣｐリンクが確立され、以降、ＩＰノード５−１は、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９、経路切替選択制御部３０、ＩＰマスカレード部３１、無線装置３７、無線アクセス網７経由でサーバ１０との間で、データの送受信が可能となる。
【００４５】
なお、上記の動作説明では無線アクセス網７を選択した例を示したが、同様に経路選択処理の結果によって無線アクセス網８を経由するケースもあり、この場合は、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、経路切替選択制御部３０、ＩＰマスカレード部３４、無線装置３８、無線アクセス網８経由でサーバ１０とＴＣＰリンクを確立する。
【００４６】
図５のシーケンス図の上側（ステップＳ９まで）は、車両４が無線アクセス網７のエリア２１内ではなく、かつ無線アクセス網８のエリア２０に近くない位置に存在する場合の動作に相当する。ここでは、車両４は、図２に示すように、無線アクセス網７のエリア内２１を移動し、無線アクセス網７のエリア内２１と重複する無線アクセス網８のエリア２０内を通過するとする。
【００４７】
図５の下側（ステップＳ１０以降）は、車両４が、予め定めた一定時間以内に無線アクセス網８のエリア２０内に移動すると予想される場合のシーケンスを示している。この状態でＩＰノード５−２が、ＴＣＰ Ｌｉｎｋ確立のメッセージを送信する（ステップＳ１０）と、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、ＴＣＰリンクを一旦終端して、ＴＣＰ Ｓｙｎ Ａｃｋを送信し（ステップＳ１２）、ＩＰノード５−２がＡｃｋを送信する（ステップＳ１３）。そして、ノード５−２とＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９との間でＴＣＰリンクが確立されデータの送受信が行われる（ステップＳ１４）。
【００４８】
ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、ＴＣＰ Ｌｉｎｋ確立のメッセージを経路切替選択制御部３０へ通知し、経路切替選択制御部３０は、経路選択処理を実施する（ステップＳ１１）。この場合は、上述のとおり、予め定めた一定時間以内に無線アクセス網８のエリア２０内に移動するため、無線アクセス網８を経路として選択したとする。経路切替選択制御部３０は、無線アクセス網８を選択したがその時点では無線アクセス網８が利用できるエリアではないため、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９に対して、データの一時保存を指示し、無線アクセス網８のエリア２０内に車両４が進入するまで待機する。
【００４９】
ここでは、無線アクセス網８のエリア２０内に進入したか否かを接続確認問い合わせのメッセージを無線アクセス網８へ送信することとし、経路切替選択制御部３０は、接続確認問い合わせのメッセージを生成してＩＰマスカレード部３４および無線装置３８経由で無線アクセス網８へ送信する（ステップＳ１５）。このメッセージは例えば定期的に送信する。経路切替選択制御部３０は、接続確認問い合わせのメッセージに対する応答を受信する（ステップＳ１６）と、無線アクセス網８のエリア２０内に進入したと判断し、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９に対して保持しているＴＣＰリンク確立のメッセージ（ＴＣＰ Ｓｙｎ）を出力するよう指示する。経路切替選択制御部３０は、経路選択結果に基づいて、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９から受けとったＴＣＰ ＳｙｎをＩＰマスカレード部３４、無線装置３８および無線アクセス網８経由でサーバ１０へ送信する（ステップＳ１７）。
【００５０】
サーバ１０は、ＴＣＰ Ｓｙｎを受信すると、ＴＣＰ Ｓｙｎ Ａｃｋを送信する（ステップＳ１８）。このＴＣＰ Ｓｙｎ Ａｃｋは、無線アクセス網８、無線装置３８およびＩＰマスカレード部３４経由でＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９へ到着する。ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、ＴＣＰ Ｓｙｎ Ａｃｋを受信するとＡｃｋをサーバ１０へ送信する（ステップＳ１９）。以降、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、保持していたデータをサーバ１０へ送信し（ステップＳ２０）、ＩＰノード５−２とサーバ１０との間で無線アクセス網８を経由した通信が行われる。
【００５１】
次に、経路切替選択制御部３０が実施する経路選択処理について説明する。ＴＣＰ Ｓｙｎを受信すると経路選択処理が開始され、図６に示すように、経路切替選択制御部３０は、まず、現在車両位置（現在の車両４の位置）の計測を行う（ステップＳ３１）。具体的には、経路切替選択制御部３０は位置情報取得部４１に対して、現在車両位置の取得を要求し、位置情報取得部４１が、ＧＰＳ受信機４２から取得したＧＰＳ情報に基づいて、車両４の現在位置を計算する。この計算の方法は、通常のカーナビゲーションがＧＰＳ情報に基づいて位置を計算する方法と同様である。そして、経路切替選択制御部３０は、位置情報取得部４１から計算結果として現在車両位置情報を取得する。
【００５２】
経路切替選択制御部３０は、取得した現在車両位置情報に基づいて、車両４の周辺の通信エリア情報を通信エリアＤＢ４３から取得する（ステップＳ３２）。周辺とは、例えば、車両４の現在位置を中心に半径１０ｋｍの領域を含む矩形領域の通信エリア情報を取得する。通信エリアＤＢ４３には地図情報がメッシュ状に分割され、メッシュ毎に無線アクセス網７、無線アクセス網８等の各無線アクセス網の通信可否情報が格納されている。通信エリアＤＢ４３に格納されているメッシュが例えば５００ｍ四方のメッシュであったとする。この場合、車両４の現在位置を中心に半径１０ｋｍの領域を含む矩形領域は、４０×４０となり、通信エリア情報は４０×４０の情報となる。
【００５３】
図７は、通信エリアＤＢ４３に格納されている情報をわかりやすくするために色分けして示している。図７では、無線アクセス網７と通信可能なエリアをエリア５１として、ハッチング無しで示し、無線アクセス網８と通信可能なエリアをエリア５０として、ハッチングして示している。現在位置５２は、車両４の現在位置を示し、予測移動方向５３は、車両４の想定される移動方向を示している。また、図７の点線で示したメッシュが、通信エリアＤＢ４３に情報が格納されるメッシュを示している。なお、図７は概念を示しており、各メッシュの大きさや車両４の大きさ等は、実際の大きさ等を表しているものではない。通信エリアＤＢ４３には、実際には、メッシュごとに、各無線アクセス網と通信可能な領域であるか否かを示す情報が格納されている。図７では、無線アクセス網７と無線アクセス網８の両方について通信可能な領域は無線アクセス網８のエリアとして図示している。
【００５４】
経路切替選択制御部３０は、取得した周辺の通信エリア情報のうち、どのメッシュ内に車両現在位置が位置するかを算出する（ステップＳ３３）。そして、通信エリア情報に基づいて車両現在位置が位置するメッシュ内で、複数の無線アクセス網が利用可能であるか否かを判断する（ステップＳ３４）。
【００５５】
複数の無線アクセス網が利用可能であると判断した場合（ステップＳ３４ Ｙｅｓ）、経路切替選択制御部３０は、速度情報取得部４０から自車両の速度取得し、取得した速度と速度の履歴に基づいて過去から現在までの一定時間分の平均値である平均速度を算出する（ステップＳ３５）。ここでは、図２に示した複数のアクセス網として無線アクセス網７と無線アクセス網８の両方のエリア内（すなわち、無線アクセス網８の両方のエリア２０内）であったとする。速度情報取得部４０は、例えば車速パルス等にも基づいて一定間隔で自車両の速度を計測しており、これらの計測結果を過去の一定時間分まで保持しているとする。
【００５６】
経路切替選択制御部３０は、算出した平均速度に基づいて、移動方向を予測する（ステップＳ３６）。例えば過去３０分間前から現在までの平均を平均速度として求め、平均速度の方向から北東に進んでいる等として移動方向を予測する。なお、移動方向は大まかな移動方向が分ればよい。例えば、都心部等では頻繁に曲がる為、頻繁に移動方向が変わるが、平均すると都心部から郊外へ向かっているのかどうか等を判別できれば良い。
【００５７】
経路切替選択制御部３０は、通信エリア情報と平均速度と移動方向の予測結果とに基づいて、無線アクセス網７と無線アクセス網８のうち接続の優先度が無線アクセス網（ここでは、無線アクセス網８の方が接続の優先度が高いとする）である無線アクセス網８のエリア２０内から車両４が出るまでの時間を算出する（ステップＳ３７）。なお、経路切替選択制御部３０は、各無線アクセス網と接続の優先度の関係を保持しているとする。または、通信エリア情報ＤＢ４３が、利用可能な無線アクセス網とともに当該無線アクセス網の優先度を保持するようにしてもよい。経路切替選択制御部３０は、算出した時間が所定の設定時間より短いか否かを判断する（ステップＳ３８）。算出した時間が所定の設定時間より短い場合（ステップＳ３８ Ｙｅｓ）、経路切替選択制御部３０は、通信中に無線アクセス網８のエリア２０から出てしまう可能性が高いと判断し、経路選択結果として無線アクセス網７を選択し（ステップＳ３９）、処理を終了する。
【００５８】
算出した時間が所定の設定時間以上である場合（ステップＳ３８ Ｎｏ）、通信中に無線アクセス網８のエリア２０から出る可能性が低い為、経路選択結果として無線アクセス網８を選択し（ステップＳ４０）、処理を終了する。
【００５９】
一方、ステップＳ３４で、複数の無線アクセス網が利用可能でないと判断した場合、経路切替選択制御部３０は、ステップＳ３５と同様に平均速度を算出する（ステップＳ４１）。そして、経路切替選択制御部３０は、ステップＳ３６と同様に平均速度に基づいて移動方向を予測する（ステップＳ４２）。
【００６０】
次に、経路切替選択制御部３０は、通信エリア情報と平均速度と移動方向の予測結果とに基づいて、無線アクセス網８のエリア２０に入るまでの時間を算出する（ステップＳ４３）。なお、ここでは、無線アクセス網８のエリア２０に入るまでの時間を算出しているが、一般的には、通信エリア情報内に、現在位置において利用可能な無線アクセス網以外のアクセス網があり、かつ当該アクセス網の方が接続の優先度が高い場合に、当該アクセス網に入るまでの時間を算出すればよい。
【００６１】
そして、経路切替選択制御部３０は、ステップＳ４３で算出した時間が所定の設定値より短いか否かを判断する（ステップＳ４４）。この所定の設定値は、ステップＳ３８の判定で用いる所定の設定値と異なっていてもよいし、同一であってもよい。
【００６２】
算出した時間が所定の設定値より短い場合（ステップＳ４４ Ｙｅｓ）、経路切替選択制御部３０は、無線アクセス網８のエリア内２０に近々入る可能性が高いと判断し、経路選択結果として無線アクセス網８を選択し、一定時間（例えば、ステップＳ４３で算出した時間に所定の余裕時間を加えた時間）待機した後、無線アクセス網８に対して接続確認問い合わせを実施する（ステップＳ４５）。そして、経路切替選択制御部３０は、接続確認問い合わせにより接続が確認できたか否かを判断し（ステップＳ４６）、接続が確認できた場合（ステップＳ４６ Ｙｅｓ）、ステップＳ４０へ進む）。
【００６３】
接続確認問い合わせにより接続が確認できなかった場合（ステップＳ４６ Ｎｏ）、ステップＳ３９へ進む。なお、接続確認問い合わせにより接続が確認できなかった場合（ステップＳ４６ Ｎｏ）には、さらに一定時間時間後に接続確認問い合わせを送信することを所定の回数繰り返し、その間に接続確認問い合わせにより接続確認ができた場合にはステップＳ４０へ進み、その間に接続確認問い合わせにより接続確認ができなかった場合にステップＳ３９へ進むようにしてもよい。
【００６４】
なお、以上の処理では、全ての無線アクセス網が利用可能でない場合について述べていないが、例えば、ステップＳ３４で全ての無線アクセス網が利用可能でないかについても判断し、全ての無線アクセス網が利用可能でないと判断した場合には、ＩＰノード５に対して通信不可である旨を通知してもよいし、ステップＳ３１に戻って移動により無線アクセス網が利用可能となるまで待機してもよい。無線アクセス網が利用可能となるまで待機する場合も一定時間待機しても利用可能とならない場合には、ＩＰノード５に対して通信不可である旨を通知してもよい。
【００６５】
また、図３では、通信エリアＤＢ４３を無線アクセス装置１の内部に保持している例を示したが、通信エリアＤＢ４３内部ではなくインターネット上のサーバ等が保持し、無線アクセス装置１がそこから通信エリア情報を取得するようにしてもよい。そして、無線アクセス装置１は、取得した通信エリア情報を保持する一時的な記憶部（通信エリア情報保持部）を備え、記憶部に保持された通信エリア情報を用いて上述の動作を実施するようにしてもよい。
【００６６】
また、本実施の形態では、狭域な通信エリアを有する無線アクセス網８の方が、広域な通信エリアを有する無線アクセス網７よりデータ転送レートが高いとして、無線アクセス網８を優先して選択するようにしたが、これに限らず、他の優先度を用いて無線アクセス網を選択するようにしてもよい。
【００６７】
また、本実施の形態では、通信エリアＤＢ４３にはメッシュごとに当該メッシュ内で利用可能な無線アクセス網の情報が格納されているとしたが、通信エリアＤＢ４３の構成はこれに限らず、無線アクセス網ごとに利用可能なエリアが把握可能な形態であればどのような情報構成であってもよい。
【００６８】
以上のように、本実施の形態では、経路切替選択制御部３０が、メッシュごとに利用可能な無線アクセス網が格納された通信エリアＤＢ４３と、現在の位置と、予測した移動方向と、に基づいて使用する無線アクセス網を選択するようにした。そのため、通信の中断
を低減し、移動状況に応じて適切な無線アクセス網を選択することができる。また、無線アクセス網の利用効率を向上させることができる。
【００６９】
また、本実施の形態では通信エリア情報を有し、移動速度情報、移動方向を検出して通信エリアへの到達時間を予測する機能を有し、移動体内に搭載されるＩＰノード５からのＴＣＰセッション開始要求を一旦、保留し、通信可能エリアに進入した時点で選択した無線アクセス網経由でＴＣＰセッションを開始するように構成した。そのため、無線アクセス網の利用効率が向上することができる。
【００７０】
以上のような構成により、車両４の移動に伴う無線アクセス網の通信エリアに最適化されたインターネットアクセスが実現可能となる。具体的な効果としては、トータルスループット向上、通信コストの削減、通信レスポンスの向上などが考えられる。
【符号の説明】
【００７１】
１ 無線アクセス装置
２，３，３７，３８ 無線装置
４ 車両
５，５−１，５−２ ＩＰノード
６ 選択制御部
７，８ 無線アクセス網
９ インターネット
１０ サーバ
２０ 無線アクセス網８のエリア
２１ 無線アクセス網７のエリア
３０ 経路切替制御部
３１，３４ ＩＰマスカレード部
３２，３５ ＩＰアドレス変換部
３３，３６ ＩＰアドレス変換テーブル
３９ ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部
４０ 速度情報取得部
４１ 位置情報取得部
４２ ＧＰＳ受信機
４３ 通信エリアＤＢ
５０，５１ エリア
５２ 現在位置
５３ 予測移動方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置、無線アクセスシステム選択装置および無線アクセスシステム選択方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインターネットアクセスでは、プロトコルとしてＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が頻繁に用いられている。ＴＣＰは、信頼性と効率の良い通信を実現するプロトコルであり、信頼性のある通信を実現するため確認応答の機能を有している。
【０００３】
ＴＣＰを使用する上位レイヤとしてはＷｅｂアクセスに代表されるＨＴＴＰ（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が近年インターネットアクセスの主流となりつつある。ＷｅｂアクセスはＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ノード側からインターネット側へアクセスすることによりデータを取得するプロトコルであり、通信の起動はＨＴＴＰクライアントを搭載するＩＰノード側である。ＨＴＴＰクライアントは、一般に家庭等に設置される通常のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）にあらかじめ搭載されている。家庭等に設置されるにＰＣはブロードバンドルータや光回線を経由してインターネットのサーバへアクセスを実現する。
【０００４】
また、近年無線アクセス回線を使用してブロードバンド回線や光回線によりＰＣ等をインターネットへ接続するワイヤレスルータが市場に登場している。ワイヤレスルータはＰＣから見た場合従来のブロードバンドルータと同等に見え、しかもＰＣは場所を選ばず無線アクセス回線のサービスエリアであれば通信が可能となっている。
【０００５】
また、固定回線向けのルータ装置としては、２回線の固定回線を収容し、ルータとして２つのＩＰアドレスを持ち、両方の回線を同時使用可能なマルチホームルータが登場している（例えば、下記非特許文献１参照）。マルチホームルータは、回線故障に備える予備回線の確保、ＰＣ毎にアクセス回線を分ける負荷分散、インターネットアクセスと社内のＶＰＮ（Ｖｅｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）とのにアクセス分離、等の目的で使用されている。
【０００６】
マルチホーミングの概念は固定回線に留まらない。例えば、複数無線アクセス網を収容したワイヤレスルータも検討されており、複数の無線アクセス回線を同時には使用せず、一方の無線アクセス回線で通信を行ない、使用できなくなった場合、他方の無線アクセス回線に切り替えすることが考えられている。
【０００７】
複数無線アクセス網を収容する場合に、無線アクセス回線を切り替える手法として、例えば下記特許文献１には、移動端末が、通信に用いていたアクセス網の圏外になりアクセス回線の切替を判断すると、移行先のアクセス網を介して移動前のセッション情報とＩＰアドレスをサーバに通知することで、セッションの継続をすることを可能とする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２６５３５４号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｍａｃｎｉｃａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ Ｃｏｒｐ．，“マルチホーミングルータ ＬｉｎｋＰｒｏｏｆ”，http://www.macnica.net/radware/linkproof.html/
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
無線アクセス網は広域なエリアをサービスしているものとエリアを限定してサービスしているものがある。広域なエリアをカバーするサービスは比較的通信帯域が狭く、エリアを限定するサービスは通信帯域が広い傾向にある。日本国内の場合、広域エリアサービスは３Ｇ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）携帯電話であり、エリアを限定するサービスはＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）や無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｏｗｏｒｋ）、ＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）などがある。
【００１１】
また、欧州などでは、広域エリアサービスはＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、エリア限定サービスが３Ｇの地域のケースもある。以上のように、使用可能な無線アクセス網の種類は場所によって異なり、常時同一の通信環境を提供出来るものではなく、サービスエリアを限定した無線アクセス網と広域にサービスエリア展開している無線アクセス網とが混在している。
【００１２】
このようなサービスエリアの異なる無線アクセス網を使い分ける目的で、携帯電話、スマートフォンやワイヤレスルータの一部では、３ＧエリアでＷｉＦｉを検出するとＷｉＦｉに自動的に切り替える機能が付加されているものがある。しかしながら、この機能では、ＷｉＦｉエリアから外れつつあることを検出することが出来ないので通信中にＷｉＦiエリア外に移動すると通信が一旦中断してしまう、という問題があった。
【００１３】
また、車や電車等で移動している場合では、移動状況にかかわらす、上記の機能によりＷｉＦｉを検出するとＷｉＦｉに自動的に切り替えることになる。このため、移動状況に応じて無線経路を効率的に切り替えることが出来ない等の問題が顕著に表れる傾向にあった。
【００１４】
また、使用するアクセス網を予め決めて通信をする場合、例えば広帯域の無線アクセス網が使用可能な状態でも狭帯域の無線アクセス網を使用することになり、無線アクセス網を効率的に使用出来ない、という問題があった。
【００１５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、通信の中断を低減し、移動状況に応じて適切な無線アクセス網を選択することができる無線通信装置、無線アクセスシステム選択装置および無線アクセスシステム選択方法を得ることを目的とする。また、無線アクセス網の利用効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、移動体に搭載され、前記移動体内の内部ネットワークと接続し、異なる無線アクセス網にそれぞれ対応する複数の無線処理部を備え、前記無線アクセス網経由で前記内部ネットワークと外部ネットワークとの通信を中継する無線通信装置であって、無線アクセス網ごとの利用可能なエリアの情報である通信エリア情報を保持するエリア情報保持部と、前記移動体の速度情報を取得する速度情報取得部と、前記移動体の現在位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、前記速度情報に基づいて、前記移動体の移動方向を予測し、前記移動方向、前記位置情報および前記通信エリア情報に基づいて前記内部ネットワークと前記外部ネットワークとの通信の中継経路として用いる無線アクセス網を選択する経路選択処理を実施し、選択した無線アクセス網に対応する前記無線処理部へ前記内部ネットワークから受信したデータを出力する経路切替制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、通信の中断を低減し、移動状況に応じて適切な無線アクセス網を選択することができる、という効果を奏する。また、無線アクセス網の利用効率を向上させることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、実施の形態の通信システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、無線アクセス網通信エリアの配置例を示す図である。
【図３】図３は、無線アクセス装置の機能構成例を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態の通信システムにおけるプロトコルスタックの一例を示す図である。
【図５】図５は、通信システムの動作フローの一例を示すシーケンス図である。
【図６】図６は、経路選択処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、通信エリアＤＢに格納される情報の概念を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明にかかる無線アクセスシステム選択装置、通信システムおよび無線アクセスシステム選択方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２０】
図１は、本発明にかかる通信システムの構成例を示す図である。本実施の形態では、本発明にかかる無線通信装置の一例として、自動車等の車両４に搭載される無線アクセス装置１を例に説明する。なお、ここでは、車両４が自動車である例に説明するが、無線アクセス装置１が搭載される移動体は自動車に限定されず、列車等であってもよい。
【００２１】
図１に示すように、本実施の形態の通信システムは、無線アクセス装置１と、ＩＰノード５−１，５−２と、無線アクセス網７，８と、インターネット９上のサーバ１０と、で構成される。無線アクセス装置１は車両４内部にＩＰネットワークを構築し、このＩＰネットワークにＩＰノード５−１，５−２が接続されている。
【００２２】
無線アクセス装置１の内部には無線アクセス網７に対応する通信方式で無線通信処理を行う無線装置２と、無線アクセス網８に対応する通信方式で無線通信処理を行う無線装置（無線処理部）３と、選択制御部（無線アクセスシステム選択装置）６と、で構成されている。無線アクセス装置１はマルチホーミング機能を備える無線通信装置であり、同時に２つの無線アクセス回線を経由してインターネット９上のサーバ１０にアクセス可能である。
【００２３】
図２は、無線アクセス網の通信エリアの配置例を示す図である。無線アクセス網７のエリア２１は、無線アクセス網７と無線接続可能なエリアを示しており、無線アクセス網８のエリア２０は、無線アクセス網８と無線接続可能なエリアを示している。無線アクセス網７は、広域エリアサービスを提供し、無線アクセス網８はエリアを限定したエリアでサービスを提供する。車両４は、例えば、図２の矢印で示したように無線アクセス網７のエリア２１内を移動して、無線アクセス網７のエリア２１を通過する。
【００２４】
図３は、無線アクセス装置１の機能構成例を示すである。図３に示すように、無線アクセス装置１は、経路切替制御部３０と、ＩＰマスカレード部３１，３４と、無線装置３７，３８と、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９と、速度情報取得部４０と、位置情報取得部４１と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機４２と、通信エリアデータベース（ＤＢ）４３と、を備える。通信エリアデータベース（ＤＢ）４３は、無線アクセス装置１内の記憶手段（通信エリア情報保持部）に記憶されている。
【００２５】
無線装置３７，３８は、図１に示した無線装置２，３にそれぞれ対応する。経路切替制御部３０、ＩＰマスカレード部３１，３４、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９、速度情報取得部４０、位置情報取得部４１、ＧＰＳ受信機４２および通信エリアＤＢ４３は、図１に示した選択制御部６を構成する。
【００２６】
ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、車両４内部のＩＰネットワークからＴＣＰデータに対して、ＴＣＰリンクを一旦終端する処理を行い、処理後のデータを経路切替制御部３０に送信する。また、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、経路切替制御部３０から受け取ったデータに対してＴＣＰリンクの終端処理を行ってＩＰネットワークへ送出する。
【００２７】
本実施の形態では、車両４内部のＩＰノード５−１，５−２のＴＣＰリンクを一旦終端し、通信経路の選択後に選択した無線アクセス網を経由して通信先との間でＴＣＰリンクを確立する為にＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９を設けている。
【００２８】
経路切替制御部３０には、地図情報に対応して無線アクセス網ごとの通信可否情報（通信エリア情報）が格納されている通信エリアＤＢ４３と、ＧＰＳ受信機４２から車両４の現在の位置情報を取得する位置情報取得機能４１と、車両４の図示しない運転制御システム等から車速パルス等の速度情報を取得する速度情報取得部４０と、が接続されている。ＧＰＳ受信機４２は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信することにより自身の位置情報を取得する。
【００２９】
経路切替制御部３０は、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９から受信したデータを通信エリアＤＢ４３、位置情報取得部４１、速度情報取得部４０から取得した情報に基づいて、ＩＰマスカレード部３１またはＩＰマスカレード部３４のどちらかに受信したデータを振り分ける。
【００３０】
ＩＰマスカレード部３１は、ＩＰアドレス変換部３２とＩＰアドレス変換テーブル３３とを備える。ＩＰマスカレード部３１は、車両４内部のＩＰネットワークで用いられるローカルなＩＰアドレス（ローカルアドレス）を無線アクセス網７から割り当てられたＩＰアドレス（無線アクセス網７のアドレス）に変換し、ローカルアドレスと無線アクセス網７のアドレスとの対応を変換情報としてＩＰアドレス変換テーブル３３に記録する。以降、ＩＰアドレス変換テーブル３３に格納された変換情報に基づいて、ローカルアドレスの無線アクセス網７のアドレスＩＰアドレスの変換、および無線アクセス網７のアドレスＩＰアドレスからローカルアドレスへの変換を実施する。
【００３１】
ＩＰアドレス変換部３２は、無線装置３７に接続され、無線装置３７経由で無線アクセス網７から受信したデータのＩＰアドレスをＩＰアドレス変換テーブル３３に格納された変換情報に基づいて、ローカルアドレスへ変換する。
【００３２】
ＩＰマスカレード部３４は、ＩＰアドレス変換部３５とＩＰアドレス変換テーブル３６とを備える。ＩＰマスカレード部３５は、車両４内部のＩＰネットワークで用いられるローカルなＩＰアドレスを無線アクセス網８から割り当てられたＩＰアドレス（無線アクセス網８のアドレス）に変換し、ローカルアドレスと無線アクセス網８のアドレスとの対応を変換情報としてＩＰアドレス変換テーブル３６に記録する。以降、ＩＰアドレス変換テーブル３６に格納された変換情報に基づいて、ローカルアドレスの無線アクセス網８のアドレスＩＰアドレスの変換、および無線アクセス網８のアドレスＩＰアドレスからローカルアドレスへの変換を実施する。
【００３３】
ＩＰアドレス変換部３５は、無線装置３８に接続され、無線装置３８経由で無線アクセス網８から受信したデータのＩＰアドレスをＩＰアドレス変換テーブル３６に格納された変換情報に基づいて、ローカルアドレスへ変換する。
【００３４】
図４は、本実施の形態の通信システムにおけるプロトコルスタックの一例を示す図である。図４では、無線＃１は、無線アクセス網７に対応する下位層を示し、無線＃２は、無線アクセス網８に対応する下位層を示している。Ｅｔｈｅｒは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）に対応する下位層を示している。また、ＡＰＰは、アプリケーション層を示している。図４のプロトコルスタックは、一例であり、通信システムにおけるプロトコルスタックはこれに限定されない。
【００３５】
図４に示すように、無線アクセス装置１では、車両４内部のＩＰノード５とサーバ１０との間の送受信データに対して、ＴＣＰリンクを一旦終端している。なお、図４では、ＩＰノード５−１，５−２を区別せず一般化してＩＰノード５と記載している。また、無線アクセス網７，８内では、無線＃１，無線＃２とＥｔｈｅｒとの変換が実施される。
【００３６】
図５は、本実施の形態の通信システムの動作フローの一例を示すシーケンス図である。図６は、経路切替制御部３０の経路選択処理手順の一例を示すフローチャートである。図７は、通信エリアＤＢ４３に格納される情報の概念を示す図である。
【００３７】
以下、図５、６、７を用いて、本実施の形態の動作を説明する。一般的なインターネットアクセスではＩＰノード５−１，５−２側からインターネットへ向けてアクセスが開始される。図５は、このようにＩＰノード５−１，５−２側からアクセスを開始して、ＩＰノードからＴＣＰリンクを確立することを前提としている。
【００３８】
無線アクセス装置１のＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、ＩＰノード５−１から発信された、サーバ１０宛てのＴＣＰ Ｌｉｎｋ確立のメッセージ（ＴＣＰ Ｓｙｎ）を受信する（ステップＳ１）と、経路切替選択制御部３０へＴＣＰ Ｓｙｎメッセージを通知する。経路切替選択制御部３０では、ＴＣＰ Ｓｙｎメッセージをトリガとして経路選択処理が実施される（ステップＳ２）。なお、図５では、図の簡略化のため、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９をＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ３９、経路切替選択制御部３０を選択制御部３０、ＩＰマスカレード部３１，３４をＮＡＰＴ部３１，３４、とそれぞれ略している。経路切替選択制御部３０における経路選択処理については後述する。ここでは、経路切替選択制御部３０が経路選択処理により、無線アクセス網７を選択したとする。
【００３９】
ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、ＴＣＰリンクを一旦終端してＴＣＰ Ｓｙｎメッセージに対する応答であるＴＣＰ Ｓｙｎ ＡｃｋをＩＰノード５−１へ送信する（ステップＳ３）。ＴＣＰ Ｓｙｎ Ａｃｋを受信したＩＰノード５−１は、Ａｃｋを送信する（ステップＳ４）。以上の処理により、ＩＰノード５−１とＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９との間でＴＣＰリンクが確立され、ＩＰノード５−１とＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９との間でデータの送受信が行われる（ステップＳ５）。なお、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、後述のサーバ１０とのＴＣＰリンクの確立までにＩＰノード５−１から受信したデータは保持しておき、サーバ１０とのＴＣＰリンクの確立後に保持したデータを送信する。
【００４０】
なお、サーバ１０とのＴＣＰリンクの確立までの間、ＩＰノード５−１から受信したＴＣＰリンク確立のためのメッセージ（ＴＣＰ Ｓｙｎ等）については、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９が保持していてもよいし経路切替選択制御部３０が保持していてもよい。ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９がＴＣＰリンク確立のためのメッセージを保持する場合は、経路切替選択制御部３０は、経路選択終了処理の終了をＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９へ通知する。経路切替選択制御部３０がＴＣＰリンク確立のためのメッセージを保持する場合は、経路選択終了処理が終了するまでの間は、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９から受け取ったＴＣＰリンク確立のためのメッセージを保持しておき、経路選択終了処理の終了し次第、当該メッセージを選択結果に基づいて転送する。ここでは、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９が経路選択処理が終了するめでのＴＣＰリンク確立のためのメッセージを保持しているとする。
【００４１】
一方、経路切替選択制御部３０による経路選択処理が終了すると、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、経路切替選択制御部３０へＴＣＰ Ｌｉｎｋ確立のメッセージ（ＴＣＰ Ｓｙｎ）を送信し、経路切替選択制御部３０は、経路選択処理の選択結果（無線アクセス網７を選択）に基づいて、当該メッセージを無線アクセス網７経由でサーバ１０へ送信する（ステップＳ６）。具体的には、経路切替選択制御部３０は当該メッセージをＩＰマスカレード部３１へ出力する。ＩＰマスカレード部３１は、当該メッセージ内のＩＰノード５−１のローカルアドレスを無線アクセス網７で割り当てられているアドレスへ変換し、アドレス変換後のメッセージを無線装置３７へ送信する。無線装置３７は、当該メッセージを無線アクセス網７へ送信し、無線アクセス網７はこのメッセージをサーバ１０へ転送する。
【００４２】
サーバ１０は、ＴＣＰ Ｓｙｎを受信すると、その応答であるＴＣＰ Ｓｙｎ Ａｃｋをノード５−１へ向けて送信し、このメッセージは無線アクセス網７、無線装置３７、ＩＰマスカレード部３１経由でＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９へ到着する（ステップＳ７）。具体的には、無線装置３７は、無線アクセス網７から受信したＴＣＰ Ｓｙｎ Ａｃｋに対して所定の受信処理を行った後にＩＰマスカレード部３１へ送信する。ＩＰマスカレード部３１は、ＴＣＰ Ｓｙｎ Ａｃｋ内の無線アクセス網７で割り当てられているアドレスをＩＰノード５−１のローカルアドレスに変換し、経路切替選択制御部３０へ送信する。経路切替選択制御部３０は、受信したＴＣＰ Ｓｙｎ ＡｃｋをＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９へ送信する。
【００４３】
ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、ＴＣＰ Ｓｙｎ Ａｃｋを受信するとサーバ１０へ向けてＡｃｋを送信する（ステップＳ８）。このＡｃｋはステップ６のＴＣＰ Ｓｙｎの転送と同様の経路で転送される。以上の処理により、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９とサーバ１０との間でＴＣＰリンクを確立し、データの送受信を行う（ステップＳ９）。
【００４４】
これらの処理により、ＩＰノード５−１とＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９との間、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９とサーバ１０との間でそれぞれＴＣｐリンクが確立され、以降、ＩＰノード５−１は、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９、経路切替選択制御部３０、ＩＰマスカレード部３１、無線装置３７、無線アクセス網７経由でサーバ１０との間で、データの送受信が可能となる。
【００４５】
なお、上記の動作説明では無線アクセス網７を選択した例を示したが、同様に経路選択処理の結果によって無線アクセス網８を経由するケースもあり、この場合は、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、経路切替選択制御部３０、ＩＰマスカレード部３４、無線装置３８、無線アクセス網８経由でサーバ１０とＴＣＰリンクを確立する。
【００４６】
図５のシーケンス図の上側（ステップＳ９まで）は、車両４が無線アクセス網７のエリア２１内ではなく、かつ無線アクセス網８のエリア２０に近くない位置に存在する場合の動作に相当する。ここでは、車両４は、図２に示すように、無線アクセス網７のエリア内２１を移動し、無線アクセス網７のエリア内２１と重複する無線アクセス網８のエリア２０内を通過するとする。
【００４７】
図５の下側（ステップＳ１０以降）は、車両４が、予め定めた一定時間以内に無線アクセス網８のエリア２０内に移動すると予想される場合のシーケンスを示している。この状態でＩＰノード５−２が、ＴＣＰ Ｌｉｎｋ確立のメッセージを送信する（ステップＳ１０）と、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、ＴＣＰリンクを一旦終端して、ＴＣＰ Ｓｙｎ Ａｃｋを送信し（ステップＳ１２）、ＩＰノード５−２がＡｃｋを送信する（ステップＳ１３）。そして、ノード５−２とＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９との間でＴＣＰリンクが確立されデータの送受信が行われる（ステップＳ１４）。
【００４８】
ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、ＴＣＰ Ｌｉｎｋ確立のメッセージを経路切替選択制御部３０へ通知し、経路切替選択制御部３０は、経路選択処理を実施する（ステップＳ１１）。この場合は、上述のとおり、予め定めた一定時間以内に無線アクセス網８のエリア２０内に移動するため、無線アクセス網８を経路として選択したとする。経路切替選択制御部３０は、無線アクセス網８を選択したがその時点では無線アクセス網８が利用できるエリアではないため、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９に対して、データの一時保存を指示し、無線アクセス網８のエリア２０内に車両４が進入するまで待機する。
【００４９】
ここでは、無線アクセス網８のエリア２０内に進入したか否かを接続確認問い合わせのメッセージを無線アクセス網８へ送信することとし、経路切替選択制御部３０は、接続確認問い合わせのメッセージを生成してＩＰマスカレード部３４および無線装置３８経由で無線アクセス網８へ送信する（ステップＳ１５）。このメッセージは例えば定期的に送信する。経路切替選択制御部３０は、接続確認問い合わせのメッセージに対する応答を受信する（ステップＳ１６）と、無線アクセス網８のエリア２０内に進入したと判断し、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９に対して保持しているＴＣＰリンク確立のメッセージ（ＴＣＰ Ｓｙｎ）を出力するよう指示する。経路切替選択制御部３０は、経路選択結果に基づいて、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９から受けとったＴＣＰ ＳｙｎをＩＰマスカレード部３４、無線装置３８および無線アクセス網８経由でサーバ１０へ送信する（ステップＳ１７）。
【００５０】
サーバ１０は、ＴＣＰ Ｓｙｎを受信すると、ＴＣＰ Ｓｙｎ Ａｃｋを送信する（ステップＳ１８）。このＴＣＰ Ｓｙｎ Ａｃｋは、無線アクセス網８、無線装置３８およびＩＰマスカレード部３４経由でＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９へ到着する。ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、ＴＣＰ Ｓｙｎ Ａｃｋを受信するとＡｃｋをサーバ１０へ送信する（ステップＳ１９）。以降、ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部３９は、保持していたデータをサーバ１０へ送信し（ステップＳ２０）、ＩＰノード５−２とサーバ１０との間で無線アクセス網８を経由した通信が行われる。
【００５１】
次に、経路切替選択制御部３０が実施する経路選択処理について説明する。ＴＣＰ Ｓｙｎを受信すると経路選択処理が開始され、図６に示すように、経路切替選択制御部３０は、まず、現在車両位置（現在の車両４の位置）の計測を行う（ステップＳ３１）。具体的には、経路切替選択制御部３０は位置情報取得部４１に対して、現在車両位置の取得を要求し、位置情報取得部４１が、ＧＰＳ受信機４２から取得したＧＰＳ情報に基づいて、車両４の現在位置を計算する。この計算の方法は、通常のカーナビゲーションがＧＰＳ情報に基づいて位置を計算する方法と同様である。そして、経路切替選択制御部３０は、位置情報取得部４１から計算結果として現在車両位置情報を取得する。
【００５２】
経路切替選択制御部３０は、取得した現在車両位置情報に基づいて、車両４の周辺の通信エリア情報を通信エリアＤＢ４３から取得する（ステップＳ３２）。周辺とは、例えば、車両４の現在位置を中心に半径１０ｋｍの領域を含む矩形領域の通信エリア情報を取得する。通信エリアＤＢ４３には地図情報がメッシュ状に分割され、メッシュ毎に無線アクセス網７、無線アクセス網８等の各無線アクセス網の通信可否情報が格納されている。通信エリアＤＢ４３に格納されているメッシュが例えば５００ｍ四方のメッシュであったとする。この場合、車両４の現在位置を中心に半径１０ｋｍの領域を含む矩形領域は、４０×４０となり、通信エリア情報は４０×４０の情報となる。
【００５３】
図７は、通信エリアＤＢ４３に格納されている情報をわかりやすくするために色分けして示している。図７では、無線アクセス網７と通信可能なエリアをエリア５１として、ハッチング無しで示し、無線アクセス網８と通信可能なエリアをエリア５０として、ハッチングして示している。現在位置５２は、車両４の現在位置を示し、予測移動方向５３は、車両４の想定される移動方向を示している。また、図７の点線で示したメッシュが、通信エリアＤＢ４３に情報が格納されるメッシュを示している。なお、図７は概念を示しており、各メッシュの大きさや車両４の大きさ等は、実際の大きさ等を表しているものではない。通信エリアＤＢ４３には、実際には、メッシュごとに、各無線アクセス網と通信可能な領域であるか否かを示す情報が格納されている。図７では、無線アクセス網７と無線アクセス網８の両方について通信可能な領域は無線アクセス網８のエリアとして図示している。
【００５４】
経路切替選択制御部３０は、取得した周辺の通信エリア情報のうち、どのメッシュ内に車両現在位置が位置するかを算出する（ステップＳ３３）。そして、通信エリア情報に基づいて車両現在位置が位置するメッシュ内で、複数の無線アクセス網が利用可能であるか否かを判断する（ステップＳ３４）。
【００５５】
複数の無線アクセス網が利用可能であると判断した場合（ステップＳ３４ Ｙｅｓ）、経路切替選択制御部３０は、速度情報取得部４０から自車両の速度取得し、取得した速度と速度の履歴に基づいて過去から現在までの一定時間分の平均値である平均速度を算出する（ステップＳ３５）。ここでは、図２に示した複数のアクセス網として無線アクセス網７と無線アクセス網８の両方のエリア内（すなわち、無線アクセス網８の両方のエリア２０内）であったとする。速度情報取得部４０は、例えば車速パルス等にも基づいて一定間隔で自車両の速度を計測しており、これらの計測結果を過去の一定時間分まで保持しているとする。
【００５６】
経路切替選択制御部３０は、算出した平均速度に基づいて、移動方向を予測する（ステップＳ３６）。例えば過去３０分間前から現在までの平均を平均速度として求め、平均速度の方向から北東に進んでいる等として移動方向を予測する。なお、移動方向は大まかな移動方向が分ればよい。例えば、都心部等では頻繁に曲がる為、頻繁に移動方向が変わるが、平均すると都心部から郊外へ向かっているのかどうか等を判別できれば良い。
【００５７】
経路切替選択制御部３０は、通信エリア情報と平均速度と移動方向の予測結果とに基づいて、無線アクセス網７と無線アクセス網８のうち接続の優先度が無線アクセス網（ここでは、無線アクセス網８の方が接続の優先度が高いとする）である無線アクセス網８のエリア２０内から車両４が出るまでの時間を算出する（ステップＳ３７）。なお、経路切替選択制御部３０は、各無線アクセス網と接続の優先度の関係を保持しているとする。または、通信エリア情報ＤＢ４３が、利用可能な無線アクセス網とともに当該無線アクセス網の優先度を保持するようにしてもよい。経路切替選択制御部３０は、算出した時間が所定の設定時間より短いか否かを判断する（ステップＳ３８）。算出した時間が所定の設定時間より短い場合（ステップＳ３８ Ｙｅｓ）、経路切替選択制御部３０は、通信中に無線アクセス網８のエリア２０から出てしまう可能性が高いと判断し、経路選択結果として無線アクセス網７を選択し（ステップＳ３９）、処理を終了する。
【００５８】
算出した時間が所定の設定時間以上である場合（ステップＳ３８ Ｎｏ）、通信中に無線アクセス網８のエリア２０から出る可能性が低い為、経路選択結果として無線アクセス網８を選択し（ステップＳ４０）、処理を終了する。
【００５９】
一方、ステップＳ３４で、複数の無線アクセス網が利用可能でないと判断した場合、経路切替選択制御部３０は、ステップＳ３５と同様に平均速度を算出する（ステップＳ４１）。そして、経路切替選択制御部３０は、ステップＳ３６と同様に平均速度に基づいて移動方向を予測する（ステップＳ４２）。
【００６０】
次に、経路切替選択制御部３０は、通信エリア情報と平均速度と移動方向の予測結果とに基づいて、無線アクセス網８のエリア２０に入るまでの時間を算出する（ステップＳ４３）。なお、ここでは、無線アクセス網８のエリア２０に入るまでの時間を算出しているが、一般的には、通信エリア情報内に、現在位置において利用可能な無線アクセス網以外のアクセス網があり、かつ当該アクセス網の方が接続の優先度が高い場合に、当該アクセス網に入るまでの時間を算出すればよい。
【００６１】
そして、経路切替選択制御部３０は、ステップＳ４３で算出した時間が所定の設定値より短いか否かを判断する（ステップＳ４４）。この所定の設定値は、ステップＳ３８の判定で用いる所定の設定値と異なっていてもよいし、同一であってもよい。
【００６２】
算出した時間が所定の設定値より短い場合（ステップＳ４４ Ｙｅｓ）、経路切替選択制御部３０は、無線アクセス網８のエリア内２０に近々入る可能性が高いと判断し、経路選択結果として無線アクセス網８を選択し、一定時間（例えば、ステップＳ４３で算出した時間に所定の余裕時間を加えた時間）待機した後、無線アクセス網８に対して接続確認問い合わせを実施する（ステップＳ４５）。そして、経路切替選択制御部３０は、接続確認問い合わせにより接続が確認できたか否かを判断し（ステップＳ４６）、接続が確認できた場合（ステップＳ４６ Ｙｅｓ）、ステップＳ４０へ進む）。
【００６３】
接続確認問い合わせにより接続が確認できなかった場合（ステップＳ４６ Ｎｏ）、ステップＳ３９へ進む。なお、接続確認問い合わせにより接続が確認できなかった場合（ステップＳ４６ Ｎｏ）には、さらに一定時間時間後に接続確認問い合わせを送信することを所定の回数繰り返し、その間に接続確認問い合わせにより接続確認ができた場合にはステップＳ４０へ進み、その間に接続確認問い合わせにより接続確認ができなかった場合にステップＳ３９へ進むようにしてもよい。
【００６４】
なお、以上の処理では、全ての無線アクセス網が利用可能でない場合について述べていないが、例えば、ステップＳ３４で全ての無線アクセス網が利用可能でないかについても判断し、全ての無線アクセス網が利用可能でないと判断した場合には、ＩＰノード５に対して通信不可である旨を通知してもよいし、ステップＳ３１に戻って移動により無線アクセス網が利用可能となるまで待機してもよい。無線アクセス網が利用可能となるまで待機する場合も一定時間待機しても利用可能とならない場合には、ＩＰノード５に対して通信不可である旨を通知してもよい。
【００６５】
また、図３では、通信エリアＤＢ４３を無線アクセス装置１の内部に保持している例を示したが、通信エリアＤＢ４３内部ではなくインターネット上のサーバ等が保持し、無線アクセス装置１がそこから通信エリア情報を取得するようにしてもよい。そして、無線アクセス装置１は、取得した通信エリア情報を保持する一時的な記憶部（通信エリア情報保持部）を備え、記憶部に保持された通信エリア情報を用いて上述の動作を実施するようにしてもよい。
【００６６】
また、本実施の形態では、狭域な通信エリアを有する無線アクセス網８の方が、広域な通信エリアを有する無線アクセス網７よりデータ転送レートが高いとして、無線アクセス網８を優先して選択するようにしたが、これに限らず、他の優先度を用いて無線アクセス網を選択するようにしてもよい。
【００６７】
また、本実施の形態では、通信エリアＤＢ４３にはメッシュごとに当該メッシュ内で利用可能な無線アクセス網の情報が格納されているとしたが、通信エリアＤＢ４３の構成はこれに限らず、無線アクセス網ごとに利用可能なエリアが把握可能な形態であればどのような情報構成であってもよい。
【００６８】
以上のように、本実施の形態では、経路切替選択制御部３０が、メッシュごとに利用可能な無線アクセス網が格納された通信エリアＤＢ４３と、現在の位置と、予測した移動方向と、に基づいて使用する無線アクセス網を選択するようにした。そのため、通信の中断
を低減し、移動状況に応じて適切な無線アクセス網を選択することができる。また、無線アクセス網の利用効率を向上させることができる。
【００６９】
また、本実施の形態では通信エリア情報を有し、移動速度情報、移動方向を検出して通信エリアへの到達時間を予測する機能を有し、移動体内に搭載されるＩＰノード５からのＴＣＰセッション開始要求を一旦、保留し、通信可能エリアに進入した時点で選択した無線アクセス網経由でＴＣＰセッションを開始するように構成した。そのため、無線アクセス網の利用効率が向上することができる。
【００７０】
以上のような構成により、車両４の移動に伴う無線アクセス網の通信エリアに最適化されたインターネットアクセスが実現可能となる。具体的な効果としては、トータルスループット向上、通信コストの削減、通信レスポンスの向上などが考えられる。
【符号の説明】
【００７１】
１ 無線アクセス装置
２，３，３７，３８ 無線装置
４ 車両
５，５−１，５−２ ＩＰノード
６ 選択制御部
７，８ 無線アクセス網
９ インターネット
１０ サーバ
２０ 無線アクセス網８のエリア
２１ 無線アクセス網７のエリア
３０ 経路切替制御部
３１，３４ ＩＰマスカレード部
３２，３５ ＩＰアドレス変換部
３３，３６ ＩＰアドレス変換テーブル
３９ ＴＣＰ Ｐｒｏｘｙ処理部
４０ 速度情報取得部
４１ 位置情報取得部
４２ ＧＰＳ受信機
４３ 通信エリアＤＢ
５０，５１ エリア
５２ 現在位置
５３ 予測移動方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載され、前記移動体内の内部ネットワークと接続し、異なる無線アクセス網にそれぞれ対応する複数の無線処理部を備え、前記無線アクセス網経由で前記内部ネットワークと外部ネットワークとの通信を中継する無線通信装置であって、
無線アクセス網ごとの利用可能なエリアの情報である通信エリア情報を保持するエリア情報保持部と、
前記移動体の速度情報を取得する速度情報取得部と、
前記移動体の現在位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記速度情報に基づいて、前記移動体の移動方向を予測し、前記移動方向、前記位置情報および前記通信エリア情報に基づいて前記内部ネットワークと前記外部ネットワークとの通信の中継経路として用いる無線アクセス網を選択する経路選択処理を実施し、選択した無線アクセス網に対応する前記無線処理部へ前記内部ネットワークから受信したデータを出力する経路切替制御部と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記経路切替制御部は、前記内部ネットワークから前記外部ネットワークへの接続要求があった場合に前記経路選択処理を実施し、前記経路選択処理では、前記移動方向および前記位置情報に基づいて所定の設定時間後の前記移動体の予測位置を求め、前記移動体の現在位置において利用可能な無線アクセス網と、前記予測位置において利用可能な無線アクセス網と、に基づいて前記中継経路として用いる無線アクセス網を選択する、ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記経路切替制御部は、前記移動体の現在位置において２以上の無線アクセス網が利用可能である場合には、データ転送レートの高い無線アクセス網を優先して選択する、ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記複数の無線アクセス網は、広域な通信エリアを有する第１の無線アクセス網と狭域な通信エリアを有し前記第１の無線アクセス網よりデータ転送レートの高い第２の無線アクセス網とを含み、
前記経路切替制御部は、前記移動体の現在位置において前記第２の無線アクセス網が利用可能でなく、かつ前記予測位置において前記第２の無線アクセス網が利用可能な場合は、前記中継経路として用いる無線アクセス網として前記第２の無線アクセス網を選択し、前記所定の設定時間以上待機した後に前記第２の無線アクセス網との接続開始を指示する、ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記複数の無線アクセス網は、広域な通信エリアを有する第１の無線アクセス網と狭域な通信エリアを有し前記第１の無線アクセス網よりデータ転送レートの高い第２の無線アクセス網とを含み、
前記経路切替制御部は、前記移動体の現在位置において前記第１および第２の無線アクセス網が利用可能であり、かつ前記予測位置において、前記第２の無線アクセス網が利用可能でなく前記第１の無線アクセス網が利用可能である場合は、前記中継経路として用いる無線アクセス網として前記第１の無線アクセス網を選択する、ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記経路切替制御部は、前記移動体の現在位置において前記第１および第２の無線アクセス網が利用可能であり、前記予測位置において、前記第２の無線アクセス網が利用可能な場合は、前記中継経路として用いる無線アクセス網として前記第２の無線アクセス網を選択する、ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記通信エリア情報には、地図を網目状に分割したメッシュ領域ごとに各無線アクセス網の利用が可であるか否かを示す利用可情報が格納され、
前記経路切替制御部は、前記移動体の現在位置を含む前記メッシュ領域に対応する前記利用可情報に基づいて前記経路選択処理を実施する、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の無線通信装置。
【請求項８】
異なる無線アクセス網にそれぞれ対応する複数の無線装置と接続し、移動体に搭載され、前記移動体内の内部ネットワークと接続し、前記内部ネットワークと外部ネットワークとの通信を中継する中継経路として用いる前記無線アクセス網を選択する無線アクセスシステム選択装置であって、
無線アクセス網ごとの利用可能なエリアの情報である通信エリア情報を保持するエリア情報保持部と、
前記移動体の速度情報を取得する速度情報取得部と、
前記移動体の現在位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記速度情報に基づいて、前記移動体の移動方向を予測し、前記移動方向、前記位置情報および前記通信エリア情報に基づいて前記内部ネットワークと前記外部ネットワークとの通信の中継経路として用いる無線アクセス網を選択し、選択した無線アクセス網に対応する前記無線装置へ前記内部ネットワークから受信したデータを出力する経路切替制御部と、
を備えることを特徴とする無線アクセスシステム選択装置。
【請求項９】
移動体に搭載され、前記移動体内の内部ネットワークと接続し、異なる無線アクセス網にそれぞれ対応する複数の無線処理部を備え、前記無線アクセス網経由で前記内部ネットワーク内のノードと外部ネットワークとの通信を中継する無線通信装置における無線アクセスシステム選択方法であって、
無線アクセス網ごとの利用可能なエリアの情報である通信エリア情報を保持するエリア情報保持ステップと、
前記移動体の速度情報を取得する速度情報取得ステップと、
前記移動体の現在位置を示す位置情報を取得する位置情報取得ステップと、
前記速度情報に基づいて、前記移動体の移動方向を予測し、前記移動方向、前記位置情報および前記通信エリア情報に基づいて前記内部ネットワークと前記外部ネットワークとの通信の中継経路として用いる無線アクセス網を選択する経路選択処理を実施し、選択した無線アクセス網に対応する前記無線処理部へ前記内部ネットワークから受信したデータを出力する経路切替制御ステップと、
を備えることを特徴とする無線アクセスシステム選択方法。
【請求項１】
移動体に搭載され、前記移動体内の内部ネットワークと接続し、異なる無線アクセス網にそれぞれ対応する複数の無線処理部を備え、前記無線アクセス網経由で前記内部ネットワークと外部ネットワークとの通信を中継する無線通信装置であって、
無線アクセス網ごとの利用可能なエリアの情報である通信エリア情報を保持するエリア情報保持部と、
前記移動体の速度情報を取得する速度情報取得部と、
前記移動体の現在位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記速度情報に基づいて、前記移動体の移動方向を予測し、前記移動方向、前記位置情報および前記通信エリア情報に基づいて前記内部ネットワークと前記外部ネットワークとの通信の中継経路として用いる無線アクセス網を選択する経路選択処理を実施し、選択した無線アクセス網に対応する前記無線処理部へ前記内部ネットワークから受信したデータを出力する経路切替制御部と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記経路切替制御部は、前記内部ネットワークから前記外部ネットワークへの接続要求があった場合に前記経路選択処理を実施し、前記経路選択処理では、前記移動方向および前記位置情報に基づいて所定の設定時間後の前記移動体の予測位置を求め、前記移動体の現在位置において利用可能な無線アクセス網と、前記予測位置において利用可能な無線アクセス網と、に基づいて前記中継経路として用いる無線アクセス網を選択する、ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記経路切替制御部は、前記移動体の現在位置において２以上の無線アクセス網が利用可能である場合には、データ転送レートの高い無線アクセス網を優先して選択する、ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記複数の無線アクセス網は、広域な通信エリアを有する第１の無線アクセス網と狭域な通信エリアを有し前記第１の無線アクセス網よりデータ転送レートの高い第２の無線アクセス網とを含み、
前記経路切替制御部は、前記移動体の現在位置において前記第２の無線アクセス網が利用可能でなく、かつ前記予測位置において前記第２の無線アクセス網が利用可能な場合は、前記中継経路として用いる無線アクセス網として前記第２の無線アクセス網を選択し、前記所定の設定時間以上待機した後に前記第２の無線アクセス網との接続開始を指示する、ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記複数の無線アクセス網は、広域な通信エリアを有する第１の無線アクセス網と狭域な通信エリアを有し前記第１の無線アクセス網よりデータ転送レートの高い第２の無線アクセス網とを含み、
前記経路切替制御部は、前記移動体の現在位置において前記第１および第２の無線アクセス網が利用可能であり、かつ前記予測位置において、前記第２の無線アクセス網が利用可能でなく前記第１の無線アクセス網が利用可能である場合は、前記中継経路として用いる無線アクセス網として前記第１の無線アクセス網を選択する、ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記経路切替制御部は、前記移動体の現在位置において前記第１および第２の無線アクセス網が利用可能であり、前記予測位置において、前記第２の無線アクセス網が利用可能な場合は、前記中継経路として用いる無線アクセス網として前記第２の無線アクセス網を選択する、ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記通信エリア情報には、地図を網目状に分割したメッシュ領域ごとに各無線アクセス網の利用が可であるか否かを示す利用可情報が格納され、
前記経路切替制御部は、前記移動体の現在位置を含む前記メッシュ領域に対応する前記利用可情報に基づいて前記経路選択処理を実施する、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の無線通信装置。
【請求項８】
異なる無線アクセス網にそれぞれ対応する複数の無線装置と接続し、移動体に搭載され、前記移動体内の内部ネットワークと接続し、前記内部ネットワークと外部ネットワークとの通信を中継する中継経路として用いる前記無線アクセス網を選択する無線アクセスシステム選択装置であって、
無線アクセス網ごとの利用可能なエリアの情報である通信エリア情報を保持するエリア情報保持部と、
前記移動体の速度情報を取得する速度情報取得部と、
前記移動体の現在位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記速度情報に基づいて、前記移動体の移動方向を予測し、前記移動方向、前記位置情報および前記通信エリア情報に基づいて前記内部ネットワークと前記外部ネットワークとの通信の中継経路として用いる無線アクセス網を選択し、選択した無線アクセス網に対応する前記無線装置へ前記内部ネットワークから受信したデータを出力する経路切替制御部と、
を備えることを特徴とする無線アクセスシステム選択装置。
【請求項９】
移動体に搭載され、前記移動体内の内部ネットワークと接続し、異なる無線アクセス網にそれぞれ対応する複数の無線処理部を備え、前記無線アクセス網経由で前記内部ネットワーク内のノードと外部ネットワークとの通信を中継する無線通信装置における無線アクセスシステム選択方法であって、
無線アクセス網ごとの利用可能なエリアの情報である通信エリア情報を保持するエリア情報保持ステップと、
前記移動体の速度情報を取得する速度情報取得ステップと、
前記移動体の現在位置を示す位置情報を取得する位置情報取得ステップと、
前記速度情報に基づいて、前記移動体の移動方向を予測し、前記移動方向、前記位置情報および前記通信エリア情報に基づいて前記内部ネットワークと前記外部ネットワークとの通信の中継経路として用いる無線アクセス網を選択する経路選択処理を実施し、選択した無線アクセス網に対応する前記無線処理部へ前記内部ネットワークから受信したデータを出力する経路切替制御ステップと、
を備えることを特徴とする無線アクセスシステム選択方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２２７６４１（Ｐ２０１２−２２７６４１Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９１９５４（Ｐ２０１１−９１９５４）
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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