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JP2010067015A - ファイル送信装置、ファイル受信装置、ファイル送受信システム及びそのプログラム - Google Patents

ファイル送信装置、ファイル受信装置、ファイル送受信システム及びそのプログラム Download PDF

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JP2010067015A JP2008232800A JP2008232800A JP2010067015A JP 2010067015 A JP2010067015 A JP 2010067015A JP 2008232800 A JP2008232800 A JP 2008232800A JP 2008232800 A JP2008232800 A JP 2008232800A JP 2010067015 A JP2010067015 A JP 2010067015A
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Akira Nagata
晃 永田
Shinya Yamamura
新也 山村
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National Institute of Information and Communications Technology
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Abstract

【課題】本発明は、不安定な通信環境下において大容量ファイルの送信が可能なファイル送信装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ファイル送信装置1Aは、統計情報を記憶する統計情報記憶手段11と、ファイルを記憶するファイル記憶手段12と、設定ファイル又は選択規則に基づいて、制御パス及びデータパスを選択するパス選択手段13と、制御メッセージを処理する制御メッセージ処理手段14と、ファイルの分割及びシーケンス番号の付与を行うファイル管理手段15と、ファイルを送信するファイル送信手段16と、ファイルのIP伝送処理を行うIP伝送手段17と、無線通信網RとのインタフェースIFとを備える。
【選択図】図2

Description

本発明は、無線通信網を含むネットワークにおいて、大容量のファイルの送受信を行うファイル送信装置、ファイル受信装置、ファイル送受信システム及びそのプログラムに関する。
近年、マルチメディアの発達に伴い、映像又は音楽といった大容量のコンテンツ(ファイル)が、無線通信網を含むネットワークで送受信されることが多くなっている。この大容量のコンテンツは、例えば、以下で説明する技術を用いて送受信される。
TCP(Transmission Control Protocol)は、ファイルの送受信のような信頼性を要求する通信に利用されるプロトコルの代表的なものとして知られている(例えば、非特許文献1参照)。TCPでは、1対1の通信を実現し、パケットシーケンスチェックによる欠損パケット再送などのエラー訂正機能等を有する。
また、RTP(Real-time Transport Protocol)とRTCP(Real-time Transport Control Protocol)とを組み合わせた技術が、音声又は映像等のコンテンツをストリーミング再生するための伝送技術として知られている(例えば、非特許文献2参照)。このRTPはデータを、RTCPは制御情報を送受信するためのプロトコルである。
また、SCTP(Stream Control Transmission Protocol)は、TCPデータを複数の宛先を設定(マルチホーミング)して送信できるように拡張された技術として知られている(例えば、非特許文献3参照)。このSCTPでは、一方の宛先への通信が何らかの理由で失敗に終わった場合でも、他方の宛先への通信が正常に相手に届いていればファイルの送受信が成立する。
さらに、水平ハンドオーバ(Heterogeneous Handover)及び垂直ハンドオーバ(Vertical Handover)は、例えば、Wi−Fi、モバイルWiMAX、W−CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)、CDMA(Code Division Multiple Access)2000のように、無線通信システムが異なっていても、通話及び通信を途絶えさせることなく、無線通信システムを切り替える技術として知られている(例えば、非特許文献4参照)。ここで、異なる無線通信システム間のハンドオーバの実現を目的としているが、同一の無線通信システム内でのハンドオーバ)も可能である。なお、ハンドオーバはハンドオフとも呼ばれる。
RFC(Request for Comments)793:Transmission Control Protocol RFC3550:A Transport Protocol for Real−Time Applications RFC2960:Stream Control Transmission Protocol IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.)802.21MIH(Media Independent Handover)
しかし、TCPでは、不安定な通信環境下において大容量ファイルの送受信を行う場合、1つのパケットにデータと制御情報とを一緒に含むため、このパケットが失われると制御情報も失われてしまい、ファイルの送受信の失敗とファイルの送受信の再試行とを繰り返すことにより、非現実的な通信時間を要するという問題がある。
また、RTPとRTCPとは、リアルタイムアプリケーションへの適用を前提として、再送制御等を行っていないため、不安定な通信環境下において大容量ファイルの送受信を行う場合に不適切である。
また、SCTPでは、複数の宛先に至る全ての経路の通信環境が不安定である場合、ファイルの送受信が極めて低速になってしまう。また、SCTPでは、前記したTCPと同様に、ファイルの送受信の失敗とファイルの送受信の再試行とを繰り返すことにより、非現実的な通信時間を要するという問題がある。
さらに、水平ハンドオーバ及び垂直ハンドオーバでは、切り替えの対象となる全ての無線通信システムの通信環境が不安定になっている場合、無線通信システムの切り替えを実施しても通信品質を高めることができない。
そこで、本発明は、不安定な通信環境下において大容量ファイルの送受信が可能なファイル送信装置、ファイル受信装置、ファイル送受信システム及びそのプログラムを提供することを目的とする。
前記した課題を解決するため、請求項1に係るファイル送信装置は、複数の無線通信網を含むネットワークに、ファイルの送受信を制御する制御メッセージを送受信する制御パスと前記ファイルを送受信する複数のデータパスとを確立し、前記ファイルを分割してファイル受信装置に並列に送信するファイル送信装置において、前記制御パスを予め設定した制御パス設定情報又は所定の選択規則に基づいて、前記制御パスを選択すると共に、前記ファイルを受信可能な前記データパスに対応するインタフェースを示すデータ受信インタフェース通知メッセージに応じて、前記データパスを選択するパス選択手段と、前記制御パスを介して、前記データ受信インタフェース通知メッセージを前記ファイル受信装置から受信すると共に、前記パス選択手段が選択した前記制御パスを示す制御パス確立メッセージと、前記ファイルを分割する数と前記ファイルの大きさとを含むファイル情報通知メッセージと、前記パス選択手段が選択した前記データパスを示すデータパス通知メッセージとを生成して前記ファイル受信装置に送信する制御メッセージ処理手段と、前記ファイル情報通知メッセージで設定した数に前記ファイルを分割し、分割した前記ファイル毎にシーケンス番号を付与するファイル管理手段と、前記データパスを介して、前記分割したファイルを並列に前記ファイル受信装置に送信するファイル送信手段と、を備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、ファイル送信装置は、パス選択手段によって、例えば、最も広範囲、かつ、最も安定した無線通信網を経由するパスを制御パスとして選択する。これによって、ファイル送信装置は、通信安定性の高い制御パスを介して、制御メッセージを送受信できるため、制御メッセージが失われる可能性を最小限に抑える。また、ファイル送信装置は、パス選択手段によって、複数のデータパスを選択する。このデータパスは、例えば、単独では帯域が広いが通信安定性が低いために、ファイルの送受信に適さないが、このデータパスを複数に束ねた場合、一定の通信容量を有する安定した1本の伝送路とみなすことができる。そして、ファイル送信装置は、ファイル送信手段によって、分割したファイルのそれぞれを、異なるデータパスを介して並列に送信する。つまり、ファイル送信装置は、通信安定性が低い複数の無線通信網に確立された複数のデータパスを介して、ファイルを送信できる。
請求項2に係るファイル送信装置は、前記制御メッセージ処理手段が、前記制御パスを介して、受信できなかった前記ファイルの不足データの情報を要求する不足データ情報要求メッセージを生成して前記ファイル受信装置に送信すると共に、前記不足データの前記シーケンス番号を示す不足データ情報通知メッセージを前記ファイル受信装置から受信し、前記ファイル管理手段が、受信した前記不足データ情報通知メッセージに応じて、前記ファイルから前記不足データを抽出し、前記ファイル送信手段が、前記データパスを介して、前記ファイル管理手段が抽出した前記不足データを前記ファイル受信装置に送信することを特徴とする。
かかる構成によれば、ファイル送信装置は、ファイル送信手段によって、ファイル受信装置が受信できなかった不足データを再送信する。これによって、ファイル送信装置は、ファイル受信装置において、受信したファイルの一部が欠落していても、ファイル全体を再送信する必要がない。
請求項3に係るファイル送信装置は、前記パス選択手段が、全ての前記無線通信網に対応する前記インタフェースの通信安定性を示す統計情報を測定し、前記所定の選択規則として、測定した前記統計情報を参照して、最も通信安定性が高い前記無線通信網を経由するパスを前記制御パスとして選択することを特徴とする。
かかる構成によれば、ファイル送信装置は、パス選択手段によって、ファイル送信時に、最も通信安定性が高い無線通信網を制御パスとして選択できる。
請求項4に係るファイル送信装置は、前記パス選択手段が、予め設定された全ての前記データパスに対応するインタフェースと、前記データ受信インタフェース通知メッセージで示される前記ファイルを受信可能な前記データパスに対応するインタフェースとの全ての組み合わせについて、当該インタフェース間の到達可能性の有無を確認して前記ファイルを送信できるか否かを判定し、前記制御メッセージ処理手段が、前記ファイルを送信できると判定したインタフェースの組み合わせに対応する前記データパスを示す前記データパス通知メッセージを生成して前記ファイル受信装置に送信することを特徴とする。
かかる構成によれば、ファイル送信装置は、パス選択手段によって、ファイルの送信時に、ネットワークのトラブル又はメンテナンスによって、ファイルの送信ができなくなっているデータパスを選択してしまう事態を防止できる。
請求項5に係るファイル送信装置は、前記パス選択手段が、前記ファイルを送信できると判定したインタフェースの組み合わせに対応する前記データパスのうち、帯域の広い順に所定の数の前記データパスを選択することを特徴とする。
かかる構成によれば、ファイル送信装置は、パス選択手段によって、ファイルを送信するために、帯域の広いデータパスを選択できると共に、不必要なデータパスを選択することを防止できる。
請求項6に係るファイル送信装置は、前記制御メッセージ処理手段が、前記ファイルの受信レートを示すデータパス受信レート通知メッセージを前記ファイル受信装置から受信し、前記ファイル送信手段が、受信した前記データパス受信レート通知メッセージに応じて、分割した前記ファイルの送信タイミングを速くするか又は遅くして、前記ファイルの送信レートを変更することを特徴とする。
かかる構成によれば、ファイル送信装置は、ファイル受信装置における受信バッファのオーバーフローを防止できると共に、データパスの精密な帯域制御とトラフィックの平滑化とを可能とする。
また、前記した課題を解決するため、請求項7に係るファイル受信装置は、複数の無線通信網を含むネットワークに、ファイルの送受信を制御する制御メッセージを送受信する制御パスと前記ファイルを送受信する複数のデータパスとを確立し、ファイル送信装置から分割された前記ファイルを並列に受信するファイル受信装置において、前記ファイル送信装置が選択した前記制御パスを示す制御パス確立メッセージで示される前記制御パスを介して、前記ファイルを受信可能な前記データパスに対応するインタフェースを示すデータ受信インタフェース通知メッセージを生成して前記ファイル送信装置に送信すると共に、前記ファイルを分割した数と前記ファイルの大きさとを含むファイル情報通知メッセージと、前記ファイル送信装置が選択した前記データパスを示すデータパス通知メッセージと、受信できなかった前記ファイルの不足データの情報を要求する不足データ情報要求メッセージとを前記ファイル送信装置から受信する制御メッセージ処理手段と、受信した前記データパス通知メッセージで示される前記データパスを介して、シーケンス番号が付与され、かつ、分割された前記ファイルを並列に前記ファイル送信装置から受信するファイル受信手段と、受信した前記ファイル情報通知メッセージを参照して、前記分割されたファイルを復元すると共に、受信した前記不足データ情報要求メッセージに応じて、前記シーケンス番号の欠番の有無によって前記不足データの有無を判定するファイル管理手段と、を備え、前記不足データが有る場合、前記制御メッセージ処理手段は、前記制御パスを介して、前記不足データの前記シーケンス番号を示す不足データ情報通知メッセージを生成して前記ファイル送信装置に送信し、前記ファイル受信手段は、前記データパスを介して、前記不足データ情報通知メッセージに応じて前記ファイル送信装置から送信される前記不足データを前記ファイル送信装置から受信することを特徴とする。
かかる構成によれば、ファイル受信装置は、制御メッセージ処理手段によって、例えば、最も広範囲、かつ、最も安定した無線通信網を経由するパスである制御パスを介して、制御メッセージを送受信できるため、制御メッセージが失われる可能性を最小限に抑える。また、ファイル受信装置は、ファイル受信手段によって、分割されたファイルのそれぞれを、異なるデータパスを介して並列に受信する。このデータパスは、例えば、単独では帯域が広いが通信安定性が低いために、ファイルの送受信に適さないが、このデータパスを複数に束ねた場合、一定の通信容量を有する安定した1本の伝送路とみなすことができる。つまり、ファイル受信装置は、通信安定性が低い複数の無線通信網に確立された複数のデータパスを介して、ファイルを受信できる。そして、ファイル受信装置は、ファイル受信手段によって、受信したファイルの一部が欠落している場合でも、その欠落部分(不足データ)を再受信することができる。これによって、ファイル受信装置は、受信したファイルの一部が欠落していても、ファイル全体を再受信する必要がない。
請求項8に係るファイル受信装置は、前記制御パスを予め設定した制御パス設定情報又は所定の選択規則に基づいて、前記制御パスを選択するパス選択手段、をさらに備え、前記制御メッセージ処理手段が、前記制御パス確立メッセージで示される前記制御パスを介して、前記パス選択手段が選択した制御パスへの変更を示す制御パス変更メッセージを生成して前記ファイル送信装置に送信することを特徴とする。
かかる構成によれば、ファイル受信装置は、パス選択手段によって、例えば、最も広範囲、かつ、最も安定した無線通信網を経由するパスを制御パスとして選択する。また、ファイル受信装置は、制御メッセージ処理手段によって、制御パスへの変更を示す制御パス変更メッセージを生成して送信する。これによって、ファイル受信装置は、ファイルの受信時に、ネットワークのトラブル又はメンテナンスによって、制御メッセージの受信ができなくなっている制御パスを選択してしまう事態を防止できる。
請求項9に係るファイル受信装置は、前記パス選択手段が、全ての前記無線通信網に対応する前記インタフェースの通信安定性を示す統計情報を測定し、前記所定の選択規則として、測定した前記統計情報を参照して、最も通信安定性が高い前記無線通信網を経由するパスを前記制御パスとして選択することを特徴とする。
かかる構成によれば、ファイル受信装置は、パス選択手段によって、ファイル受信時に、最も通信安定性が高い無線通信網を制御パスとして選択できる。
請求項10に係るファイル受信装置は、前記ファイル受信手段が、前記データパス毎に前記ファイルの受信レートを測定し、前記制御メッセージ処理手段が、前記ファイル受信手段が測定した前記ファイルの受信レートが所定の値以上変化した場合、当該ファイルの受信レートを示すデータパス受信レート通知メッセージを生成して前記ファイル送信装置に送信することを特徴とする。
かかる構成によれば、ファイル受信装置は、受信バッファのオーバーフローを防止できると共に、データパスの精密な帯域制御とトラフィックの平滑化とを可能とする。
請求項11に係るファイル受信装置は、前記ファイル管理手段が、前記制御メッセージ処理手段が前記不足データ情報要求メッセージを受信する前に、所定の間隔で前記不足データの有無を判定し、前記制御メッセージ処理手段が、前記不足データが有る場合、前記不足データ情報通知メッセージを生成して前記ファイル送信装置に送信することを特徴とする。
かかる構成によれば、ファイル受信装置は、ファイル送信装置がファイルの送信を終了する前に不足データを予め通知するため、ファイル送信装置が素早く不足データを再送信できる。
請求項12に係るファイル受信装置は、前記ファイル管理手段が、前記制御メッセージ処理手段が前記不足データ情報要求メッセージを受信する前に、前記ファイル情報通知メッセージに含まれる前記ファイルの大きさと、前記データパスを介して受信した前記ファイルの大きさとの差である未受信ファイル容量を算出し、前記未受信ファイル容量が少なくなる程に短い間隔で前記不足データの有無を判定し、前記制御メッセージ処理手段が、前記不足データが有る場合、前記不足データ情報通知メッセージを生成して前記ファイル送信装置に送信することを特徴とする。
かかる構成によれば、ファイル受信装置は、未受信ファイル容量に応じた間隔で、ファイル送信装置がファイルの送信を終了する前に不足データを予め通知するため、ファイル送信装置が素早く不足データを再送信できると共に、不足データ情報通知メッセージの送信によるネットワークの負荷の増加を最小限に抑えることができる。
また、前記した課題を解決するため、請求項13に係るファイル送受信システムは、請求項1に記載のファイル送信装置と、請求項7に記載のファイル受信装置と、を備えることを特徴とする。
また、前記した課題を解決するため、請求項14に係るファイル送信プログラムは、複数の無線通信網を含むネットワークに、ファイルの送受信を制御する制御メッセージを送受信する制御パスと前記ファイルを送受信する複数のデータパスとを確立し、前記ファイルを分割してファイル受信装置に並列に送信するために、コンピュータを、前記制御パスを予め設定した制御パス設定情報又は所定の選択規則に基づいて、前記制御パスを選択すると共に、前記ファイルを受信可能な前記データパスに対応するインタフェースを示すデータ受信インタフェース通知メッセージに応じて、前記データパスを選択するパス選択手段、前記制御パスを介して、前記データ受信インタフェース通知メッセージを前記ファイル受信装置から受信すると共に、前記パス選択手段が選択した前記制御パスを示す制御パス確立メッセージと、前記ファイルを分割する数と前記ファイルの大きさとを含むファイル情報通知メッセージと、前記パス選択手段が選択した前記データパスを示すデータパス通知メッセージとを生成して前記ファイル受信装置に送信する制御メッセージ処理手段、
前記ファイル情報通知メッセージで設定した数に前記ファイルを分割し、分割した前記ファイル毎にシーケンス番号を付与するファイル管理手段、前記データパスを介して、前記分割したファイルを並列に前記ファイル受信装置に送信するファイル送信手段、として機能させることを特徴とする。
また、前記した課題を解決するため、請求項15に係るファイル受信プログラムは、複数の無線通信網を含むネットワークに、ファイルの送受信を制御する制御メッセージを送受信する制御パスと前記ファイルを送受信する複数のデータパスとを確立し、ファイル送信装置から分割された前記ファイルを並列に受信するために、コンピュータを、前記ファイル送信装置が選択した前記制御パスを示す制御パス確立メッセージで示される前記制御パスを介して、前記ファイルを受信可能な前記データパスに対応するインタフェースを示すデータ受信インタフェース通知メッセージを生成して前記ファイル送信装置に送信すると共に、前記ファイルを分割した数と前記ファイルの大きさとを含むファイル情報通知メッセージと、前記ファイル送信装置が選択した前記データパスを示すデータパス通知メッセージと、受信できなかった前記ファイルの不足データの情報を要求する不足データ情報要求メッセージとを前記ファイル送信装置から受信する制御メッセージ処理手段、受信した前記データパス通知メッセージで示される前記データパスを介して、シーケンス番号が付与され、かつ、分割された前記ファイルを並列に前記ファイル送信装置から受信するファイル受信手段、受信した前記ファイル情報通知メッセージを参照して、前記分割されたファイルを復元すると共に、受信した前記不足データ情報要求メッセージに応じて、前記シーケンス番号の欠番の有無によって前記不足データの有無を判定するファイル管理手段、として機能させ、前記不足データが有る場合、前記制御メッセージ処理手段は、前記制御パスを介して、前記不足データの前記シーケンス番号を示す不足データ情報通知メッセージを生成して前記ファイル送信装置に送信し、前記ファイル受信手段は、前記データパスを介して、前記不足データ情報通知メッセージに応じて前記ファイル送信装置から送信される前記不足データを前記ファイル送信装置から受信することを特徴とする。
本発明によれば、以下のような優れた効果を奏する。
請求項1,7,13,14,15に係る発明によれば、制御メッセージが失われる可能性を最小限に抑えると共に、通信安定性が低い複数の無線通信網に確立された複数のデータパスを介して、ファイルを送受信できるため、不安定な通信環境下において大容量ファイルの送受信を可能とする。
請求項2に係る発明によれば、ファイル受信装置において、受信したファイルの一部が欠落していても、ファイル送信装置がファイル全体を再送信する必要がないため、効率的にファイルを送受信できる。
請求項3,9に係る発明によれば、ファイル送受信時に、最も通信安定性が高い無線通信網を制御パスとして選択できるため、ファイル送受信の信頼性が向上する。
請求項4に係る発明によれば、ファイルの送信ができなくなっているデータパスを選択してしまう事態を防止できるため、ファイル送受信の信頼性が向上する。
請求項5に係る発明によれば、帯域の広いデータパスを選択できると共に、不必要なデータパスを選択することを防止できるため、ファイル送受信の速度を向上させ、ネットワークの負荷の増加を最小限に抑えることができる。
請求項6,10に係る発明によれば、ファイル受信装置における受信バッファのオーバーフローを防止できると共に、データパスの精密な帯域制御とトラフィックの平滑化とを可能とするため、ファイル送受信の信頼性が向上する。
請求項8に係る発明によれば、制御メッセージの受信ができなくなっている制御パスを選択してしまう事態を防止できるため、ファイル送受信の信頼性が向上する。
請求項11に係る発明によれば、ファイル送信装置が素早く不足データを再送信できるため、ファイル送受信の速度が向上する。
請求項12に係る発明によれば、ファイル送信装置が素早く不足データを再送信できると共に、不足データ情報通知メッセージの送信によるネットワークの負荷の増加を最小限に抑えることができるため、ファイル送受信の速度がより向上する。
以下、本発明の各実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各実施形態において、同一の機能を有する手段及び同一の部材には同一の符号を付し、説明を省略した。
(第1実施形態)
[ファイル送受信システムの概略]
図1を参照して、本発明の第1実施形態に係るファイル送受信システムの概略について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るファイル送受信システムの概略図である。図1に示すように、ファイル送受信システムS1は、ファイル送信装置1Aとファイル受信装置2Aと、ネットワークNとを備える。なお、図1では、制御パスを破線で、データパスを実線で示した。
ファイル送受信システムS1は、ネットワークNに、ファイルの送受信を制御する制御メッセージを送受信する制御パスと、ファイルを送受信する複数のデータパスとを確立し、ファイルを分割してファイル送信装置1Aとファイル受信装置2Aと間で並列に送受信するものである。
ファイル送信装置1Aは、ネットワークNを介して、ファイルをファイル受信装置2Aに送信するものである。ここで、ファイル送信装置1Aは、無線通信網R1,R2,R3・・・Rn(但し、nは2以上の整数)にそれぞれ接続するインタフェースIF1,IF2,IF3・・・IFnを備える。なお、ファイル送信装置1Aの詳細は、後記する。
ファイル受信装置2Aは、ネットワークNを介して、ファイル送信装置1Aが送信したファイルを受信するものである。ここで、ファイル受信装置2Aは、基幹通信網Iに接続するインタフェースIF4を備える。以下、インタフェースIF1,IF2,IF3,IF4・・・IFnを区別せずに説明する場合、インタフェースIFと記す。なお、ファイル受信装置2Aの詳細は、後記する。
ネットワークNは、インターネット、イントラネット等の基幹通信網Iと、基幹通信網Iにそれぞれ接続された無線通信網R1,R2,R3・・・Rnとを含むものである。ここで、無線通信網R1,R2,R3・・・Rnは、それぞれ異なる種類の無線通信網である。例えば、無線通信網R1が衛星通信網であり、無線通信網R2が携帯電話網であり、無線通信網R3がポケットベル無線通信網であり、無線通信網Rnが無線LAN(Local Area Network)である。以下、無線通信網R1,R2,R3・・・Rnを区別せずに説明する場合、無線通信網Rと記す。なお、無線通信網Rは、前記した例に限定されず、例えば、Bluetooth又はUWB(Ultra Wide Band)としても良い。
図1に示すように、ファイル送受信システムS1は、無線通信網R1を経由するパスで1本の制御パスを確立する。この制御パスは、後記する制御メッセージを送受信するパス(仮想的な伝送路)である。例えば、この制御パスは、TCPを利用し、制御メッセージを送受信するために、ファイル送信装置1Aとファイル受信装置2Aとの確立するTCPコネクション(送信IPアドレス、送信ポート番号、宛先IPアドレス及び宛先ポート番号の組)である。ここで、制御パスとなるTCPコネクションの宛先は、例えば、ファイル受信装置2AのインタフェースIF4を示すIPアドレスである。なお、制御パスとしては、伝送可能なエリアが広く(空間的に広く)、かつ、通信安定性が高い無線通信網を利用することが好ましい。
また、ファイル送受信システムS1は、無線通信網R2,R3・・・Rnを経由するパス(仮想的な伝送路)で、n−1本のデータパスを確立する。このデータパスのそれぞれは、分割したファイル(セクタ)を送受信するパスである。なお、個々のデータパスは、信頼性が低くても良く、データパスのプロトコルとして簡易なものを利用できる。例えば、データパスは、コネクションレス型のUDP(User Data Protocol)を利用し、ファイル送信装置1Aとファイル受信装置2Aとの確立するUDPフロー(送信IPアドレス、送信ポート番号、宛先IPアドレス、宛先ポート番号の組)である。
図1の例では、ファイル送受信システムS1は、ファイル送信装置1AのインタフェースIF1とファイル受信装置2AのインタフェースIF4との間で無線通信網R1を経由する制御パスと、ファイル送信装置1AのインタフェースIF2とファイル受信装置2AのインタフェースIF4との間で無線通信網R2を経由するデータパスと、ファイル送信装置1AのインタフェースIF3とファイル受信装置2AのインタフェースIF4との間で無線通信網R3を経由するデータパスと、ファイル送信装置1AのインタフェースIFnとファイル受信装置2AのインタフェースIF4との間で無線通信網Rnを経由するデータパスとを確立する。従って、ファイル受信装置2Aは、インタフェースIF4を、制御パスとデータパスとで共有することになる。
[ファイル送信装置の構成]
以下、図2を参照して、図1のファイル送信装置の構成について説明する(適宜図1参照)。図2は、図1のファイル送信装置の構成を示すブロック図である。図2に示すように、ファイル送信装置1Aは、統計情報記憶手段11と、ファイル記憶手段12と、パス選択手段13と、制御メッセージ処理手段14と、ファイル管理手段15と、ファイル送信手段16と、IP伝送手段17と、インタフェースIF1,IF2,IF3・・・IFnとを備える。
統計情報記憶手段11は、後記するパス選択手段13が測定して生成する統計情報を記憶するものであり、例えば、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)等の記憶手段である。
ファイル記憶手段12は、ファイル受信装置2Aに送信するファイルを記憶するものであり、例えば、ROM、HDD等の記憶手段である。このファイルは、特に制限されるものでなく、テキストデータであってもよく、映像又は音楽といった大容量のコンテンツとしても良い。なお、図2では、説明のため、統計情報記憶手段11と、ファイル記憶手段12とを別々に図示したが、これらを一体で構成しても良い。また、統計情報記憶手段11又はファイル記憶手段12は、各種パラメータを含むパラメータ情報を記憶しても良い。
パス選択手段13は、制御パスを選択するものである。具体的には、パス選択手段13は、制御パス設定情報に設定された制御パスを選択する。ここで、この制御パス設定情報は、制御パスとして、最も伝送可能なエリアが広く(空間的に広く)、かつ、最も通信安定性が高い無線通信網R(例えば、衛星通信網)を経由するパスを設定しておくことが好ましい。なお、制御パス設定情報は、パラメータ情報に予め記憶させておく。
また、パス選択手段13は、全ての無線通信網Rに対応するインタフェースIFの通信安定性を示す統計情報を測定して生成し、統計情報記憶手段11に書き込む。そして、パス選択手段13は、所定の選択規則として、統計情報記憶手段11が記憶する統計情報を参照して、最も通信安定性が高い無線通信網Rを経由するパスを制御パスとして選択する。ここで、例えば、パス選択手段13は、基幹通信網Iに接続されたサーバに対して定期的(例えば、3秒に1回)にping requestを送信し、これに対応するping replyの受信の有無を確認する。また、パス選択手段13は、ping応答率を含む統計情報を生成する。そして、パス選択手段13は、ping応答率が最も高くなるパスを制御パスとして選択する。なお、前記したサーバは、pingに応答するサーバであれば良く、このサーバのIPアドレスをパラメータ情報に予め設定しておく。
また、パス選択手段13は、後記する制御メッセージ処理手段14が受信したデータ受信インタフェース通知メッセージに応じて、データパス(例えば、携帯電話網、ポケットベル無線通信網、無線LAN)を選択する。ここで、パス選択手段13は、例えば、以下の何れかの方法でデータパスを選択する。
[1]:パラメータ情報で予め設定されたデータパス
[2]:ファイル送信時にファイル送信装置1Aが利用可能な全てのインタフェース(例えば、LINK UPしている全てのインタフェース)に対応するデータパス
[3]:パラメータ情報で予め設定された全てのデータパス、かつ、ファイル送信時にファイル送信装置1Aが利用可能な全てのデータパス
[4]:パラメータ情報で予め設定された全てのデータパスに対応するインタフェースと、データ受信インタフェース通知メッセージで示されるインタフェースとの全ての組み合わせについて、インタフェース間の到達可能性の有無を確認してファイルを送信できるか否かを判定し、ファイルを送信できると判定したデータパス
[5]:前記した[4]において、ファイルを送信できると判定したデータパスのうち、帯域の広い順にパラメータ情報で予め設定された数のデータパス
このとき、パス選択手段13は、到達可能性の有無を確認する方法として、例えば、pingを用いる。そして、パス選択手段13は、ファイル送信装置1Aの各インタフェースIFから、ファイル受信装置2Aの各インタフェースIFを宛先とするping requestを送信し、ping replyを受信した場合、ファイルを送信できるデータパスとして判定する。
制御メッセージ処理手段14は、制御メッセージの処理を行うものである。具体的には、制御メッセージ処理手段14は、制御パスを介して、ファイル受信装置2Aから、データ受信インタフェース通知メッセージと、データパス受信レート通知メッセージと、不足データ情報通知メッセージとを受信する。また、制御メッセージ処理手段14は、受信した不足データ情報通知メッセージに不足データが含まれている場合、ファイル送信が正常に終了していないと判定し、受信した不足データ情報通知メッセージに不足データが含まれていない場合、ファイル送信が正常に終了したと判定しても良い。
データ受信インタフェース通知メッセージは、ファイル受信装置2Aから送信される、ファイルを受信可能なデータパスに対応するインタフェース(例えば、ファイル受信装置2AのインタフェースIF4のIPアドレス)を示すものである。なお、データ受信インタフェース通知メッセージは、ファイルを受信可能なデータパスに対応するインタフェースIFが複数存在する場合、全てのインタフェースIFを含む。
データパス受信レート通知メッセージは、ファイル受信装置2Aから送信される、ファイル受信装置2Aが要求するファイルの受信レートを示すものである。このデータパス受信レート通知メッセージは、例えば、データパスの識別子(例えば、ファイル送信装置1Aにおけるデータパスに対応するインタフェースIFのIPアドレスとポート番号との組)と、ファイル受信端末2Aにおける受信レートの測定結果とを含む。データパス受信レート通知メッセージは、データパスが複数存在する場合、データパス毎に前記した識別子と測定結果とを含む。なお、データパス受信レート通知メッセージは、後記するファイル送信手段が用いる。
不足データ情報通知メッセージは、ファイル受信装置2Aから送信される、ファイル受信装置2Aが受信できなかった不足データ、例えば、ファイルをセクタ単位に分割した場合、不足セクタのシーケンス番号を示すものである。この不足データ情報通知メッセージは、例えば、受信できなかったファイルの識別情報(例えば、ファイル名、ファイルの大きさ)を含めても良い。なお、データパス受信レート通知メッセージは、後記するファイル送信手段16が用いる。
また、制御メッセージ処理手段14は、制御パス確立メッセージと、ファイル情報通知メッセージと、データパス通知メッセージと、不足データ情報要求メッセージと、制御パス削除メッセージとを生成し、制御パスを介して、ファイル受信装置2Aに送信する。
制御パス確立メッセージは、パス選択手段13が選択した制御パスを示すものである。この制御パス確立メッセージは、例えば、TCPコネクション確立メッセージ(SYNパケット)をファイル受信装置2AのインタフェースIFのアドレスを宛先としたものである。ここで、宛先となるアドレスは、ユーザからのコマンド入力又は上位のクライアントアプリケーションからのパラメータ指定により与えられる。
ファイル情報通知メッセージは、送信するファイルに関する情報を示すものである。このファイル情報通知メッセージは、例えば、ファイル名と、ファイルを分割する数(セクタ数)と、分割したファイル(セクタ)毎のバイト数と、ファイルの大きさ(ファイル全体のバイト数、ファイル全体でのセクタ数)とを含むものである。なお、ファイルを分割する数及び大きさは、パラメータ情報に予め設定される。
データパス通知メッセージは、パス選択手段13が選択したデータパスを示すものである。このデータパス通知メッセージは、例えば、ファイル送信装置1Aが利用するデータパスをファイル受信装置2Aが識別できる情報(ファイル送信装置1AのインタフェースIFのIPアドレス、又は、ファイル送信装置1Aを識別するIPアドレスとファイル送信装置1Aでのプロセスを識別するポート番号との組)を含む。なお、データパス通知メッセージは、データパスが複数存在する場合、全てのデータパスを含む。
不足データ情報要求メッセージは、ファイル受信装置2Aが受信できなかった不足データ(不足セクタ)の情報を、ファイル送信装置1Aに送信するように要求するものである。この不足データ情報要求メッセージは、例えば、対象とするファイルの識別情報(ファイル名、ファイルの大きさ)を含む。
制御パス削除メッセージは、ファイル送信が正常に終了し、不要となった制御パスを削除することを示すものである。この制御パス削除メッセージは、例えば、削除する制御パスに対応するファイル受信装置2AのインタフェースIFのアドレスを含む。なお、前記した各制御メッセージを送受信するタイミングは、後記するファイル送受信システムの動作において説明する。
ファイル管理手段15は、ファイル情報通知メッセージで設定した数に、ファイル記憶手段12が記憶するファイルを分割し、分割したファイル毎にシーケンス番号を付与するものである。また、ファイル管理手段15は、シーケンス番号が付与され、かつ、分割したファイルをシーケンス番号順にファイル送信手段16の送信バッファ16aに書き込む。ここで、例えば、ファイル管理手段15は、1個のファイルをセクタ単位で分割し、このセクタ毎にシーケンス番号を付与する。
また、ファイル管理手段15は、制御メッセージ処理手段14が受信した不足データ情報通知メッセージに応じて、ファイル記憶手段12が記憶するファイルから不足データ(不足セクタ)を抽出し、不足データ毎にファイル送信手段16の送信バッファ16aに書き込む。
ファイル送信手段16は、図1に示すn−1本のデータパスを介して、送信バッファ16aに格納されたセクタ(分割したファイル)を、シーケンス番号順に並列に送信するものである。例えば、ファイル送信手段16は、送信したセクタ(分割したファイル)を送信バッファ16aから削除する。そして、ファイル送信手段16は、送信バッファ16aが空になるまで、セクタ(分割したファイル)の送信を続ける。また、ファイル送信手段16は、送信バッファ16aが空になると、ファイルの送信が終了したと判定する。
また、ファイル送信手段16は、制御メッセージ処理手段14が受信したデータパス受信レート通知メッセージに応じて、分割したファイルの送信タイミングを速くするか又は遅くして、ファイルの送信レートを変更する。ここで、ファイル送信手段16は、PSPacer(Precise Software Pacer)を用いて、ファイルの送信レートを変更しても良い。
なお、ファイル送信手段16は、分割したファイル毎に送信済みフラグをさらに付加し、分割したファイルを送信したら送信バッファ16aから削除する代わりに、分割したファイルを送信したら送信済みフラグを「未送信」から「送信済み」に変更しても良い。この場合、ファイル送信手段16は、送信バッファ16aの全ての分割したファイルの送信済みフラグが「送信済み」になると、ファイルの送信が終了したと判定する。これによって、ファイル送信装置1Aは、信バッファ16aの格納された不足データを再送信できるために、ファイル記憶手段12から都度、不足データを読み出す必要がなくなり、ファイル送信の高速化を図ることができる。
IP伝送手段17は、例えば、制御メッセージ処理手段14が送受信する制御メッセージをTCPパケットとして処理すると共に、ファイル送信手段16が送信するセクタ(分割したファイル)をUPDパケットとして処理するものである。
インタフェースIF1,IF2,IF3・・・IFnは、それぞれ無線通信網R1,R2,R3・・・Rnとのインタフェースとなる、例えば、ネットワークインタフェースカード(NIC)である。
[ファイル受信装置の構成]
以下、図3を参照して、図1のファイル受信装置の構成について説明する(適宜図1参照)。図3は、図1のファイル受信装置の構成を示すブロック図である。図3に示すように、ファイル受信装置2Aは、統計情報記憶手段21と、ファイル記憶手段22と、パス選択手段23と、制御メッセージ処理手段24と、ファイル管理手段25と、ファイル受信手段26と、IP伝送手段27と、インタフェースIF4を備える。
統計情報記憶手段21は、後記するパス選択手段23が測定して生成する統計情報を記憶するものであり、例えば、ROM、HDD等の記憶手段である。
ファイル記憶手段22は、ファイル送信装置1Aから送信されるファイルを記憶するものであり、例えば、ROM、HDD等の記憶手段である。なお、図3では、説明のため、統計情報記憶手段21と、ファイル記憶手段22とを別々に図示したが、これらを一体で構成しても良い。また、統計情報記憶手段21又はファイル記憶手段22は、各種パラメータを含むパラメータ情報を記憶しても良い。
パス選択手段23は、図2のパス選択手段13と同様の手法で、制御パス及びデータパスを選択するものである。ここで、パス選択手段23が用いる制御パス設定情報は、統計情報記憶手段21又はファイル記憶手段22に予め記憶させておく。
制御メッセージ処理手段24は、制御メッセージの処理を行うものである。具体的には、制御メッセージ処理手段24は、制御パスを介して、ファイル送信装置1Aから,制御パス確立メッセージと、ファイル情報通知メッセージと、データパス通知メッセージと、不足データ情報要求メッセージと、制御パス削除メッセージとを受信する。
また、制御メッセージ処理手段24は、データ受信インタフェース通知メッセージと、データパス受信レート通知メッセージと、不足データ情報通知メッセージとを生成し、制御パスを介して、ファイル送信装置1Aに送信する。なお、ファイル受信装置2Aが制御パス確立メッセージを送受信するタイミングは、後記するファイル送受信システムの動作において説明する。
ここで、制御メッセージ処理手段24は、データパスに対応するインタフェースIFの変更を要求する場合、データ受信インタフェース通知メッセージを生成して送信する。データパスに対応するインタフェースIFの変更を要求する場合としては、例えば、データパスに対応するインタフェースIFが無線圏外となり利用不可になった場合、又は、管理者によるインタフェースIFが無効化(物理的にインタフェースIFを取り外すことを含む)された場合がある。このとき、インタフェースIFがLINK UPしていない状態となるため、制御メッセージ処理手段24は、これを検出し、データ受信インタフェース通知メッセージを生成する。
また、制御メッセージ処理手段24は、後記するファイル管理手段25によって、不足データが有ると判定された場合、不足データのシーケンス番号を含む不足データ情報通知メッセージを生成して送信する。一方、制御メッセージ処理手段24は、ファイル管理手段25によって、不足データが無いと判定された場合、不足データのシーケンス番号を含めない不足データ情報通知メッセージを生成して送信する。さらに、制御メッセージ処理手段24は、後記するファイル受信手段26が測定したファイルの受信レートが所定の値(例えば、10%)以上変化した場合、データパス受信レート通知メッセージを生成して送信する。なお、この所定の値は、予めパラメータ情報に設定される。
ファイル管理手段25は、制御メッセージ処理手段24が受信したファイル情報通知メッセージを参照して、後記するファイル受信手段26が受信したセクタ(分割したファイル)をファイルに復元するものである。また、ファイル管理手段25は、制御メッセージ処理手段24が受信した不足データ情報要求メッセージに応じて、ファイル受信手段26が受信したセクタ(分割したファイル)に付与されたシーケンス番号の欠番の有無によって不足データ(不足セクタ)の有無を判定する。つまり、ファイル管理手段25は、ファイル受信手段26の受信バッファ26aに格納されたセクタ(分割したファイル)に付与されたシーケンス番号の欠番の有無によって不足データの有無を判定する。
また、ファイル管理手段25は、制御メッセージ処理手段24が不足データ情報要求メッセージを受信する前に、所定の間隔(例えば、5秒間隔)で不足データの有無を判定しても良い。なお、この所定の間隔は、予めパラメータ情報に設定される。
さらに、ファイル管理手段25は、ファイル情報通知メッセージに含まれるファイルの大きさと、ファイル受信手段26が既に受信したファイルの大きさとの差である未受信ファイル容量を算出し、未受信ファイル容量が少なくなる程に短い間隔で不足データの有無を判定しても良い。例えば、ファイル管理手段25は、下記式(1)を用いて、不足データ(不足セクタ)の有無を判定する間隔を算出する。
判定間隔=(最小間隔−最大間隔)×受信セクタ数÷総セクタ数+最大間隔・・式(1)
ここで、最小間隔及び最大間隔は、予めパラメータ情報に設定される。また、ファイル管理手段25は、ファイル情報通知メッセージから総セクタ数が分かる。さらに、ファイル管理手段25は、ファイル受信手段26の受信バッファ26aに格納されているセクタ数から受信セクタ数が分かる。
ファイル受信手段26は、図1に示すn−1本のデータパスを介して、シーケンス番号が付与され、かつ、分割したファイル(セクタ)を並列に受信すると共に、受信したセクタ(分割したファイル)を受信バッファ26aに格納するものである。このとき、ファイル受信手段26は、受信したセクタ(分割したファイル)を、シーケンス番号順に並び替えて受信バッファ26aに格納する。また、ファイル受信手段26は、データパス毎にファイルの受信レート、つまり、一定時間内に受信したファイルのバイト数を測定する。
IP伝送手段27は、例えば、制御メッセージ処理手段24が送受信する制御メッセージをTCPパケットとして処理すると共に、ファイル送信手段12が受信するセクタ(分割したファイル)をUPDパケットとして処理するものである。
インタフェースIF4は、基幹通信網Iとのインタフェースとなる、例えば、ネットワークインタフェースカードである。
[ファイル送受信システムの動作]
以下、図4を参照して、図1のファイル送受信システムの動作について説明する(適宜図1−図3参照)。図4は、図1のファイル送受信システムの動作を示すシーケンス図である。
<初期処理>
まず、図4に示すように、ファイル送受信システムS1は、初期処理において、制御パス及びデータパスを確立する。具体的には、ファイル送信装置1Aは、パス選択手段13によって、制御パスを選択し、制御メッセージ処理手段14によって、パス選択手段13が選択した制御パスを示す制御パス確立メッセージを生成してファイル受信装置2Aに送信する(ステップS1)。
ステップS1の処理に続いて、ファイル送信装置1Aは、制御メッセージ処理手段14によって、ファイル情報通知メッセージを生成してファイル受信装置2Aに送信する(ステップS2)。
ステップS2の処理に応じて、ファイル受信装置2Aは、制御メッセージ処理手段24によって、データパスに対応するインタフェースIFの変更を要求する場合、データ受信インタフェース通知メッセージを生成してファイル送信装置1Aに送信する(ステップS3)。
ステップS3の処理に応じて、ファイル送信装置1Aは、パス選択手段13によって、データ受信インタフェース通知メッセージに応じて、データパスを選択する(ステップS4)。
<ファイル送受信処理>
次に、ファイル送受信システムS1は、ファイル送受信処理において、ファイルの送受信を行う。具体的には、ファイル送信装置1Aは、ファイル管理手段15によって、ファイルを分割してシーケンス番号を付与し、ファイル送信手段16によって、分割したファイルをファイル受信装置2Aに送信する(ステップS5)。
ステップS5の処理に応じて、ファイル受信装置2Aは、ファイル受信手段26によって、データパス毎にファイルの受信レートを測定し、制御メッセージ処理手段24によって、データパス受信レート通知メッセージを生成してファイル送信装置1Aに送信する(ステップS6)。なお、ファイル受信装置2Aは、受信レートを変更する必要が無いとき、ステップS6の処理を実行しなくとも良い。
ステップS6の処理に続いて、ファイル受信装置2Aは、ファイル管理手段25によって、不足データの有無を判定し、制御メッセージ処理手段24によって、不足データがある場合、不足データ情報通知メッセージを生成してファイル送信装置1Aに送信する(ステップS7)。なお、ファイル受信装置2Aは、不足データ情報要求メッセージを受信してから不足データ情報通知メッセージを生成することとした場合、ステップS7の処理を実行しなくとも良い。
ステップS7の処理に続いて、ファイル受信装置2Aは、制御メッセージ処理手段24によって、データパスに対応するインタフェースIFの変更を要求する場合、データ受信インタフェース通知メッセージを生成してファイル送信装置1Aに送信する(ステップS8)。ここで、例えば、ファイル受信装置2Aは、ファイルの受信中にネットワークのトラブル又はメンテナンスのために、データパスに対応するインタフェースIFの変更を要求する場合にステップS8の処理を行う。つまり、ファイル受信装置2Aは、ステップS8の処理を実行しなくとも良い。
ステップS5及びステップS8の処理に応じて、ファイル送信装置1Aは、ファイル送信手段16によって、送信レート及びデータパスを変更し、ファイルをファイル受信装置2Aに送信する(ステップS9)。
<終了確認処理>
ファイル送受信システムS1は、終了確認処理において、ファイルの送受信が正常に終了したかを判定し、不足データがある場合には、この不足データの再送受信を行う。具体的には、ファイル送信装置1Aは、ファイル送信手段16によって、ファイルの送信が終了したか否かを判定し、制御メッセージ処理手段14によって、ファイルの送信が終了した場合、不足データ情報要求メッセージを生成してファイル受信装置2Aに送信する(ステップS10)。
ここでは、ファイル受信装置2Aが、幾つかのセクタ(分割したファイル)を受信できなかったとして説明を続ける。ステップS10の処理に応じて、ファイル受信装置2Aは、ファイル管理手段25によって、不足データが有ると判定し、制御メッセージ処理手段24によって、不足データのシーケンス番号を含む不足データ情報通知メッセージを生成してファイル送信装置1Aに送信する(ステップS11)。
ステップS11の処理に応じて、ファイル送信装置1Aは、制御メッセージ処理手段14によって、ファイル送信が正常に終了していないと判定し、ファイル管理手段15によって、ファイル記憶手段12が記憶するファイルから不足データを抽出し、ファイル送信手段16によって、抽出した不足データをファイル受信装置2Aに送信する(ステップS12)。
ここでは、ファイル受信装置2Aが、全てのセクタ(分割したファイル)を受信できたとして説明を続ける。ステップS12の処理に続いて、ファイル送信装置1Aは、不足データ情報要求メッセージを生成してファイル受信装置2Aに送信する(ステップS13)。ステップS13の処理に応じて、ファイル受信装置2Aは、ファイル受信装置2Aは、ファイル管理手段25によって、不足データが無いと判定し、制御メッセージ処理手段24によって、不足データのシーケンス番号を含まない不足データ情報通知メッセージを生成してファイル送信装置1Aに送信する(ステップS14)。
<終了処理>
ファイル送受信システムS1は、終了処理において、制御パスの削除を行う。具体的には、ファイル送信装置1Aは、制御メッセージ処理手段14によって、制御メッセージ処理手段14によって、ファイル送信が正常に終了したと判定し、制御パス削除メッセージを生成してファイル受信装置2Aに送信する(ステップS15)。
(第2実施形態)
[ファイル送受信システムの概略]
図5を参照して、本発明の第2実施形態に係るファイル送受信システムの概略について、第1実施形態と相違する点を中心に説明する。図5は、本発明の第2実施形態に係るファイル送受信システムの概略図である。なお、図5では、制御パスを破線で、データパスを実線で示した。
ファイル送信装置1Bは、基幹通信網Iに接続するインタフェースIF1を備える。なお、ファイル送信装置1Bの詳細は、後記する。また、ファイル受信装置2Bは、無線通信網R1,R2,R3・・・Rnにそれぞれ接続するインタフェースIF4,IF5,IF6・・・IFnを備える。なお、ファイル受信装置2Bの詳細は、後記する。
図5の例では、ファイル送受信システムS2は、ファイル送信装置1BのインタフェースIF1とファイル受信装置2BのインタフェースIF4との間で無線通信網R1を経由する制御パスと、ファイル送信装置1BのインタフェースIF1とファイル受信装置2BのインタフェースIF5との間で無線通信網R2を経由するデータパスと、ファイル送信装置1BのインタフェースIF1とファイル受信装置2BのインタフェースIF6との間で無線通信網R3を経由するデータパスと、ファイル送信装置1BのインタフェースIF1とファイル受信装置2BのインタフェースIFnとの間で無線通信網Rnを経由するデータパスとを確立する。従って、ファイル送信装置1Bは、インタフェースIF1を、制御パスとデータパスとで共有することになる。
[ファイル送信装置の構成]
以下、図6を参照して、図5のファイル送信装置の構成について、第1実施形態と相違する点を中心に説明する(適宜図5参照)。図6は、図5のファイル送信装置の構成を示すブロック図である。図6に示すように、ファイル送信装置1Bは、統計情報記憶手段11と、ファイル記憶手段12と、パス選択手段13と、制御メッセージ処理手段14と、ファイル管理手段15と、ファイル送信手段16と、IP伝送手段17と、インタフェースIF1を備える。
パス選択手段13は、制御パス及びデータパスに用いるファイル送信装置1B側のインタフェースIFとして、インタフェースIF1しか選択できない。また、パス選択手段13は、制御メッセージ処理手段14が受信した制御パス変更メッセージに応じて、選択した制御パスを変更する。なお、パス選択手段13は、図2のパス選択手段13と同様の手法で、制御パス及びデータパスを選択する。
この制御パス変更メッセージは、ファイル受信装置2Bから送信される、制御パスの変更の要求を示すものである。なお、制御パス変更メッセージを送受信するタイミングは、後記するファイル送受信システムの動作において説明する。
制御メッセージ処理手段14は、前記した制御メッセージの他、制御パス変更メッセージを処理する。具体的には、制御メッセージ処理手段14は、制御パスを介して、制御パス変更メッセージをファイル受信装置2Bから受信すると共に、パス選択手段13が制御パスを変更した場合、変更した制御パスを示す制御パス確立メッセージを生成してファイル受信装置2Bに送信する。
なお、図6の統計情報記憶手段11、ファイル記憶手段12、制御メッセージ処理手段14、ファイル管理手段15、ファイル送信手段16及びIP伝送手段17は、図2の各手段と同様のものであるため、説明を省略する。
[ファイル受信装置の構成]
以下、図7を参照して、図5のファイル受信装置の構成について、第1実施形態と相違する点を中心に説明する(適宜図5参照)。図7は、図5のファイル受信装置の構成を示すブロック図である。図7に示すように、ファイル受信装置2Bは、統計情報記憶手段21と、ファイル記憶手段22と、パス選択手段23と、制御メッセージ処理手段24と、ファイル管理手段25と、ファイル受信手段26と、IP伝送手段27と、インタフェースIF4,IF5,IF6・・・IFnとを備える。
パス選択手段23は、制御パス及びデータパスに用いるファイル受信装置2B側のインタフェースIFとして、インタフェースIF4,IF5,IF6・・・IFnを選択できる。また、パス選択手段23は、制御パス確立メッセージで示される制御パスに対応するインタフェースIFが、トラブル又はメンテナンスで使用できない場合、使用可能な制御パスを選択(変更)する。なお、パス選択手段13は、図3のパス選択手段23と同様の手法で、制御パス及びデータパスを選択する。
制御メッセージ処理手段24は、前記した制御メッセージの他、制御パス変更メッセージを処理する。具体的には、制御メッセージ処理手段14は、制御パスを介して、パス選択手段23が選択(変更)した制御パスへの変更を要求する制御パス変更メッセージを生成してファイル送信装置1Bに送信する。
図7の統計情報記憶手段21、ファイル記憶手段22、ファイル管理手段25、ファイル受信手段26及びIP伝送手段27は、図3の各手段と同様のものであるため、説明を省略する。
[ファイル送受信システムの動作]
以下、図8を参照して、図5のファイル送受信システムの動作について、第1実施形態と相違する点を中心に説明する(適宜図5−図7参照)。図8は、図5のファイル送受信システムの動作を示すシーケンス図である。
ファイル送受信システムS2は、図1のファイル送受信システムS1と比べて、初期処理において、制御パス変更メッセージを送受信する点が相違する。具体的には、ファイル送信装置1Bは、図4のステップS1と同様に、パス選択手段13によって、制御パスを選択し、制御メッセージ処理手段14によって、パス選択手段13が選択した制御パスを示す制御パス確立メッセージを生成してファイル受信装置2Aに送信する(ステップS101)。ここで、例えば、ファイル送信装置1Bは、パス選択手段13が制御パスに対応するインタフェースIF4を選択し、インタフェースIF4を示す制御パス確立メッセージを送信する。
ステップS101の処理に応じて、ファイル受信装置2Bは、パス選択手段23によって、制御パスを変更し、制御メッセージ処理手段24によって、パス選択手段23が変更した制御パスへの変更を要求する制御パス変更メッセージを生成してファイル送信装置1Bに送信する(ステップS102)。ここで、例えば、ファイル受信装置2Bは、パス選択手段23が制御パスに対応するインタフェースIF6に変更し、インタフェースIF6を示す制御パス変更メッセージを送信する。
ステップS102の処理に応じて、ファイル送信装置1Bは、制御メッセージ処理手段14によって、インタフェースIF4を用いる制御パスを削除する制御パス削除メッセージを生成してファイル受信装置2Bに送信する。
ステップS103の処理に続いて、ファイル送信装置1Bは、パス選択手段13によって、インタフェースIF6を用いる制御パスを選択し、制御メッセージ処理手段14によって、インタフェースIF6を示す制御パス確立メッセージを送信する(ステップS104)。これ以降、ファイル送受信システムS2は、図1のステップS2からステップS15までと同様の処理によって、ファイル送受信を行うことができる(不図示)。
(第3実施形態)
図9を参照して、本発明の第3実施形態に係るファイル送受信システムの概略について説明する。図9は、本発明の第3実施形態に係るファイル送受信システムの概略図である。図1に示すように、ファイル送受信システムS3は、ファイル送信装置1Cと、ファイル受信装置2Cと、ファイル中継装置3と、ネットワークNとを備える。
ファイル送受信システムS3は、ファイル中継装置3を中継させて、ファイル送信装置1Cからファイル受信装置2Cまでファイルを送信するものである。
ファイル送信装置1Cは、ネットワークNを介して、ファイルをファイル中継装置3に送信するものである。ここで、ファイル送信装置1Cは、無線通信網R1,R2,R3・・・Rm(但し、mは2以上の整数)にそれぞれ接続するインタフェースIF1,IF2,IF3・・・IFmを備える。なお、ファイル送信装置1Cは、図2のファイル送信装置1Cと同様のものであるため、詳細な説明を省略する。
ファイル受信装置2Cは、ネットワークNを介して、ファイル中継装置3からファイルを受信するものである。ここで、ファイル受信装置2Cは、無線通信網R4,R5,R6・・・Rnにそれぞれ接続するインタフェースIF4,IF5,IF6・・・IFnを備える。なお、ファイル受信装置2Cは、図8のファイル受信装置2Cと同様のものであるため、詳細な説明を省略する。
ファイル中継装置3は、ファイル送信装置1Cから送信されたファイルを受信すると共に、この受信したファイルをファイル受信装置2Cに送信するものである。ここで、ファイル中継装置3は、基幹通信網Iに接続するインタフェースIF7を備える。なお、ファイル中継装置3は、図3のファイル受信装置2B及び図7のファイル送信装置1Cと同様の機能を有すれば良いため、詳細な説明を省略する。
ネットワークNは、基幹通信網Iと、基幹通信網Iのファイル送信装置1Cの側にそれぞれ接続された無線通信網R1,R2,R3・・・Rmと、基幹通信網Iのファイル受信装置2Cの側にそれぞれ接続された無線通信網R4,R5,R6・・・Rnとを含むものである。また、基幹通信網Iは、ファイル中継装置3と接続されている。つまり、ファイル送受信システムS3は、ネットワークNにおいて、ファイル送信装置1Cとファイル中継装置3との間で、無線通信網R1,R2,R3・・・Rmの何れかを経由する制御パスと、制御パスに対応する無線通信網R以外を経由する1−m本のデータパスとを確立する。また、ファイル送受信システムS3は、ネットワークNにおいて、ファイル中継装置3とファイル受信装置2Cとの間で、無線通信網R4,R5,R6・・・Rnの何れかを経由する制御パスと、制御パスに対応する無線通信網R以外を経由する1−n本のデータパスとを確立する。
以下、ファイル送受信システムS3の動作について、簡単に説明する。まず、ファイル送受信システムS3は、第1実施形態と同様の手法で、ファイル送信装置1Cからファイル中継装置3までファイルを送信する。このため、ファイル送信装置1Cは、中継先の識別情報(例えば、ファイル中継装置3のIPアドレス)と、送信先の識別情報(例えば、ファイル受信装置2CのIPアドレス)とをさらに含むファイル情報通知メッセージを生成する。そして、ファイル中継装置3は、ファイルを受信したら、第2実施形態と同様の手法で、ファイル中継装置3からファイル受信装置2Cまでファイルを送信する。ここで、ファイル中継装置3は、ファイル情報通知メッセージに送信先の識別情報が含まれているため、送信先が分かる。
なお、本発明の各実施形態では、ファイル送信装置及びファイル受信装置を独立した装置として説明したが、本発明は、一般的なコンピュータのCPU(Central Processing Unit)、ROM、RAM(Random Access Memory)、HDD等のハードウェア資源を、前記したファイル送信装置及びファイル受信装置の各手段として協調動作させるプログラムとすることもできる。このプログラムは、例えば、携帯電話がかろうじてつながる山間部又は、市街地でも乗り物内でのモバイル端末など一箇所にとどまって安定してブロードバンド接続できない環境等の大容量ファイル転送を満足に行えない通信環境における通信プロトコルとしてコンピュータで実装される。
本発明の第1実施形態に係るファイル送受信システムの概略図である。 図1のファイル送信装置の構成を示すブロック図である。 図1のファイル受信装置の構成を示すブロック図である。 図1のファイル送受信システムの動作を示すシーケンス図である。 本発明の第2実施形態に係るファイル送受信システムの概略図である。 図5のファイル送信装置の構成を示すブロック図である。 図5のファイル受信装置の構成を示すブロック図である。 図5のファイル送受信システムの動作を示すシーケンス図である。 本発明の第3実施形態に係るファイル送受信システムの概略図である。
符号の説明
1A,1B,1C ファイル送信装置
2A,2B,2C ファイル受信装置
11,21 統計情報記憶手段
12,22 ファイル記憶手段
13,23 パス選択手段
14,24 制御メッセージ処理手段
15,25 ファイル管理手段
16 ファイル送信手段
26 ファイル受信手段
IF インタフェース
S1,S2,S3 ファイル送受信システム

Claims (15)

  1. 複数の無線通信網を含むネットワークに、ファイルの送受信を制御する制御メッセージを送受信する制御パスと前記ファイルを送受信する複数のデータパスとを確立し、前記ファイルを分割してファイル受信装置に並列に送信するファイル送信装置において、
    前記制御パスを予め設定した制御パス設定情報又は所定の選択規則に基づいて、前記制御パスを選択すると共に、前記ファイルを受信可能な前記データパスに対応するインタフェースを示すデータ受信インタフェース通知メッセージに応じて、前記データパスを選択するパス選択手段と、
    前記制御パスを介して、前記データ受信インタフェース通知メッセージを前記ファイル受信装置から受信すると共に、前記パス選択手段が選択した前記制御パスを示す制御パス確立メッセージと、前記ファイルを分割する数と前記ファイルの大きさとを含むファイル情報通知メッセージと、前記パス選択手段が選択した前記データパスを示すデータパス通知メッセージとを生成して前記ファイル受信装置に送信する制御メッセージ処理手段と、
    前記ファイル情報通知メッセージで設定した数に前記ファイルを分割し、分割した前記ファイル毎にシーケンス番号を付与するファイル管理手段と、
    前記データパスを介して、前記分割したファイルを並列に前記ファイル受信装置に送信するファイル送信手段と、を備えることを特徴とするファイル送信装置。
  2. 前記制御メッセージ処理手段は、前記制御パスを介して、受信できなかった前記ファイルの不足データの情報を要求する不足データ情報要求メッセージを生成して前記ファイル受信装置に送信すると共に、前記不足データの前記シーケンス番号を示す不足データ情報通知メッセージを前記ファイル受信装置から受信し、
    前記ファイル管理手段は、受信した前記不足データ情報通知メッセージに応じて、前記ファイルから前記不足データを抽出し、
    前記ファイル送信手段は、前記データパスを介して、前記ファイル管理手段が抽出した前記不足データを前記ファイル受信装置に送信することを特徴とする請求項1に記載のファイル送信装置。
  3. 前記パス選択手段は、全ての前記無線通信網に対応する前記インタフェースの通信安定性を示す統計情報を測定し、前記所定の選択規則として、測定した前記統計情報を参照して、最も通信安定性が高い前記無線通信網を経由するパスを前記制御パスとして選択することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のファイル送信装置。
  4. 前記パス選択手段は、予め設定された全ての前記データパスに対応するインタフェースと、前記データ受信インタフェース通知メッセージで示される前記ファイルを受信可能な前記データパスに対応するインタフェースとの全ての組み合わせについて、当該インタフェース間の到達可能性の有無を確認して前記ファイルを送信できるか否かを判定し、
    前記制御メッセージ処理手段は、前記ファイルを送信できると判定したインタフェースの組み合わせに対応する前記データパスを示す前記データパス通知メッセージを生成して前記ファイル受信装置に送信することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載のファイル送信装置。
  5. 前記パス選択手段は、前記ファイルを送信できると判定したインタフェースの組み合わせに対応する前記データパスのうち、帯域の広い順に所定の数の前記データパスを選択することを特徴とする請求項4に記載のファイル送信装置。
  6. 前記制御メッセージ処理手段は、前記ファイルの受信レートを示すデータパス受信レート通知メッセージを前記ファイル受信装置から受信し、
    前記ファイル送信手段は、受信した前記データパス受信レート通知メッセージに応じて、分割した前記ファイルの送信タイミングを速くするか又は遅くして、前記ファイルの送信レートを変更することを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載のファイル送信装置。
  7. 複数の無線通信網を含むネットワークに、ファイルの送受信を制御する制御メッセージを送受信する制御パスと前記ファイルを送受信する複数のデータパスとを確立し、ファイル送信装置から分割された前記ファイルを並列に受信するファイル受信装置において、
    前記ファイル送信装置が選択した前記制御パスを示す制御パス確立メッセージで示される前記制御パスを介して、前記ファイルを受信可能な前記データパスに対応するインタフェースを示すデータ受信インタフェース通知メッセージを生成して前記ファイル送信装置に送信すると共に、前記ファイルを分割した数と前記ファイルの大きさとを含むファイル情報通知メッセージと、前記ファイル送信装置が選択した前記データパスを示すデータパス通知メッセージと、受信できなかった前記ファイルの不足データの情報を要求する不足データ情報要求メッセージとを前記ファイル送信装置から受信する制御メッセージ処理手段と、
    受信した前記データパス通知メッセージで示される前記データパスを介して、シーケンス番号が付与され、かつ、分割された前記ファイルを並列に前記ファイル送信装置から受信するファイル受信手段と、
    受信した前記ファイル情報通知メッセージを参照して、前記分割されたファイルを復元すると共に、受信した前記不足データ情報要求メッセージに応じて、前記シーケンス番号の欠番の有無によって前記不足データの有無を判定するファイル管理手段と、を備え、
    前記不足データが有る場合、
    前記制御メッセージ処理手段は、前記制御パスを介して、前記不足データの前記シーケンス番号を示す不足データ情報通知メッセージを生成して前記ファイル送信装置に送信し、
    前記ファイル受信手段は、前記データパスを介して、前記不足データ情報通知メッセージに応じて前記ファイル送信装置から送信される前記不足データを前記ファイル送信装置から受信することを特徴とするファイル受信装置。
  8. 前記制御パスを予め設定した制御パス設定情報又は所定の選択規則に基づいて、前記制御パスを選択するパス選択手段、をさらに備え、
    前記制御メッセージ処理手段は、前記制御パス確立メッセージで示される前記制御パスを介して、前記パス選択手段が選択した制御パスへの変更を示す制御パス変更メッセージを生成して前記ファイル送信装置に送信することを特徴とする請求項7に記載のファイル受信装置。
  9. 前記パス選択手段は、全ての前記無線通信網に対応する前記インタフェースの通信安定性を示す統計情報を測定し、前記所定の選択規則として、測定した前記統計情報を参照して、最も通信安定性が高い前記無線通信網を経由するパスを前記制御パスとして選択することを特徴とする請求項8に記載のファイル受信装置。
  10. 前記ファイル受信手段は、前記データパス毎に前記ファイルの受信レートを測定し、
    前記制御メッセージ処理手段は、前記ファイル受信手段が測定した前記ファイルの受信レートが所定の値以上変化した場合、当該ファイルの受信レートを示すデータパス受信レート通知メッセージを生成して前記ファイル送信装置に送信することを特徴とする請求項7から請求項9の何れか一項に記載のファイル受信装置。
  11. 前記ファイル管理手段は、前記制御メッセージ処理手段が前記不足データ情報要求メッセージを受信する前に、所定の間隔で前記不足データの有無を判定し、
    前記制御メッセージ処理手段は、前記不足データが有る場合、前記不足データ情報通知メッセージを生成して前記ファイル送信装置に送信することを特徴とする請求項7から請求項10の何れか一項に記載のファイル受信装置。
  12. 前記ファイル管理手段は、前記制御メッセージ処理手段が前記不足データ情報要求メッセージを受信する前に、前記ファイル情報通知メッセージに含まれる前記ファイルの大きさと、前記データパスを介して受信した前記ファイルの大きさとの差である未受信ファイル容量を算出し、前記未受信ファイル容量が少なくなる程に短い間隔で前記不足データの有無を判定し、
    前記制御メッセージ処理手段は、前記不足データが有る場合、前記不足データ情報通知メッセージを生成して前記ファイル送信装置に送信することを特徴とする請求項7から請求項10の何れか一項に記載のファイル受信装置。
  13. 請求項1に記載のファイル送信装置と、
    請求項7に記載のファイル受信装置と、
    を備えることを特徴とするファイル送受信システム。
  14. 複数の無線通信網を含むネットワークに、ファイルの送受信を制御する制御メッセージを送受信する制御パスと前記ファイルを送受信する複数のデータパスとを確立し、前記ファイルを分割してファイル受信装置に並列に送信するために、コンピュータを、
    前記制御パスを予め設定した制御パス設定情報又は所定の選択規則に基づいて、前記制御パスを選択すると共に、前記ファイルを受信可能な前記データパスに対応するインタフェースを示すデータ受信インタフェース通知メッセージに応じて、前記データパスを選択するパス選択手段、
    前記制御パスを介して、前記データ受信インタフェース通知メッセージを前記ファイル受信装置から受信すると共に、前記パス選択手段が選択した前記制御パスを示す制御パス確立メッセージと、前記ファイルを分割する数と前記ファイルの大きさとを含むファイル情報通知メッセージと、前記パス選択手段が選択した前記データパスを示すデータパス通知メッセージとを生成して前記ファイル受信装置に送信する制御メッセージ処理手段、
    前記ファイル情報通知メッセージで設定した数に前記ファイルを分割し、分割した前記ファイル毎にシーケンス番号を付与するファイル管理手段、
    前記データパスを介して、前記分割したファイルを並列に前記ファイル受信装置に送信するファイル送信手段、として機能させることを特徴とするファイル送信プログラム。
  15. 複数の無線通信網を含むネットワークに、ファイルの送受信を制御する制御メッセージを送受信する制御パスと前記ファイルを送受信する複数のデータパスとを確立し、ファイル送信装置から分割された前記ファイルを並列に受信するために、コンピュータを、
    前記ファイル送信装置が選択した前記制御パスを示す制御パス確立メッセージで示される前記制御パスを介して、前記ファイルを受信可能な前記データパスに対応するインタフェースを示すデータ受信インタフェース通知メッセージを生成して前記ファイル送信装置に送信すると共に、前記ファイルを分割した数と前記ファイルの大きさとを含むファイル情報通知メッセージと、前記ファイル送信装置が選択した前記データパスを示すデータパス通知メッセージと、受信できなかった前記ファイルの不足データの情報を要求する不足データ情報要求メッセージとを前記ファイル送信装置から受信する制御メッセージ処理手段、
    受信した前記データパス通知メッセージで示される前記データパスを介して、シーケンス番号が付与され、かつ、分割された前記ファイルを並列に前記ファイル送信装置から受信するファイル受信手段、
    受信した前記ファイル情報通知メッセージを参照して、前記分割されたファイルを復元すると共に、受信した前記不足データ情報要求メッセージに応じて、前記シーケンス番号の欠番の有無によって前記不足データの有無を判定するファイル管理手段、として機能させ、
    前記不足データが有る場合、
    前記制御メッセージ処理手段は、前記制御パスを介して、前記不足データの前記シーケンス番号を示す不足データ情報通知メッセージを生成して前記ファイル送信装置に送信し、
    前記ファイル受信手段は、前記データパスを介して、前記不足データ情報通知メッセージに応じて前記ファイル送信装置から送信される前記不足データを前記ファイル送信装置から受信することを特徴とするファイル受信プログラム。
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