説明

無線通信装置

【課題】再生品質およびリアルタイム性を低下させることなく、異なる無線通信ネットワークへのハンドオーバが可能な無線通信装置を提供する。
【解決手段】第1無線通信ネットワーク15から第2無線通信ネットワーク16へハンドオーバする際に、ハンドオーバ制御部36により、事前に、ハンドオーバまでの準備時間と、ハンドオーバ実行予定後の通信品質と、第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16におけるそれぞれの遅延時間とを取得し、これらの取得情報と、ハンドオーバ準備の開始を決定した時点でのジッタバッファ47内のデータ量とに基づいて、実行中のアプリケーションの再生速度を制御する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、異なる無線通信ネットワーク間でのハンドオーバが可能な無線通信装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、IETF(Internet Engineering Task Force)では、ユビキタス環境の実現に向けて、例えば携帯電話ネットワークや無線LAN等、異なる複数の無線通信ネットワーク間でのハンドオーバを可能として、シームレスな移動を行うIPモビリティ技術が検討されている。このIPモビリティ技術における具体的なプロトコルとしては、通信端末個々の移動をサポートするモバイルIPv4およびモバイルIPv6(以下、これらを総称してモバイルIPと略称する)があり、ネットワーク単位での移動をサポートするNEMO(Network Mobility)がある。
【0003】
ところで、無線通信ネットワークを介して、VoIPなどのリアルタイム性を有するアプリケーション(以下、適宜、アプリと略称する)を実行する場合、無線通信経路の許容帯域は、フェージング等の伝搬環境に依存して変化し、その許容帯域の変化に応じて通信端末が受信するパケットの到着間隔も変化する。
【0004】
このため、一般には、通信端末にジッタバッファを設けて、受信したパケットを一旦、ジッタバッファに溜め込み、その後、アプリに応じた間隔でジッタバッファからパケットを読み出して再生することにより、パケットの揺らぎ、すなわち到着間隔のずれ(ジッタ)によるパケットの再生間隔のずれを吸収して、再生音質等の再生品質の低下を防止するようにしている。また、ジッタが大きく、ジッタバッファ内のパケットがなくなって無音等が発生してしまう場合や、短時間で大量にパケットを受信して、パケットがジッタバッファに入りきらない場合などは、再生速度を変えたり、受信したパケットを破棄したり、ジッタバッファのサイズを変更したり、している。
【0005】
一方、通信端末が受信するパケットの下り絶対遅延時間、すなわち、相手通信端末から送信されたパケットが、無線通信ネットワークを介して受信されるまでに要する時間(遅延時間)は、無線通信ネットワークに応じて異なる。このため、通信端末が移動する無線通信装置の場合には、異なる無線通信ネットワークにハンドオーバした際に、例えば、ハンドオーバ先の下り絶対遅延時間が、ハンドオーバ元の下り絶対遅延時間より長いと、その差の分だけ、パケットの受信空き時間が生じることになる。
【0006】
このような場合、例えば、ジッタバッファからのパケットの読み出し間隔を、アプリに応じた一定の間隔として、一定の再生速度でパケットを再生すると、ハンドオーバ元の無線通信ネットワークから受信した最後のパケットが、ジッタバッファから読み出されるまでに要する時間(すなわち、ジッタバッファ標準遅延時間)よりも、上記の受信空き時間が長い場合には、その長い分の時間は、ジッタバッファ内のパケットが空となる。その結果、少なくとも、この時間帯は、パケットの再生が行われないため、無音等の状態となって再生品質の低下を招くことになる。
【0007】
図14は、この場合のジッタバッファの制御方法を説明するための図で、図14(a)は、ジッタバッファが単位時間当たりに受信するパケット数、図14(b)は、ジッタバッファからのパケットの再生速度(読み出し間隔)、図14(c)は、ジッタバッファ内のパケット数を示している。また、図15は、この場合のパケットの流れを示しており、「送信」は、相手通信端末によるパケットの送信タイミング、「受信」は、無線通信装置のジッタバッファが受信するパケットの受信タイミング、「再生」は、無線通信装置によるパケットの再生タイミング(ジッタバッファからのパケットの読み出しタイミング)を示している。なお、ここでは、ハンドオーバ元の無線通信ネットワークAおよびハンドオーバ先の無線通信ネットワークBの各々において、受信パケットに揺らぎ(到着間隔のずれ)はないものとして示している。
【0008】
図14および図15から明らかなように、ハンドオーバ先の無線通信ネットワークBにおける下り絶対遅延時間TddnBが、ハンドオーバ元の無線通信ネットワークAにおける下り絶対遅延時間TddnAよりも長く、かつ、(TddnB−TddnA)が、ジッタバッファ内に標準のパケット数が蓄積されている場合に受信パケットが受けるジッタバッファ標準遅延時間Tnよりも長い場合には、T={(TddnB−TddnA)−Tn}、の時間は、パケットの再生が行われないことになる。しかも、この場合には、ハンドオーバ先の無線通信ネットワークBからパケットを受信したら、直ちに再生することになるため、ジッタを吸収できないことになる。
【0009】
このようなハンドオーバ時の不具合を改善し得るものとして、例えば、パケットの受信状況を監視し、パケットが通常の受信間隔で受信できなかった場合には、ジッタバッファからのパケットの読み出し、すなわちパケットの再生速度を制御するようにしたジッタバッファの制御方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0010】
図16は、特許文献1に開示されたジッタバッファの制御方法を説明するための図で、図16(a)〜(c)は、図14(a)〜(c)と同様に、ジッタバッファの単位時間当たりの受信パケット数、再生速度、ジッタバッファ内のパケット数を示している。また、図17は、この場合のパケットの流れを示している。
【0011】
図16および図17においては、下り絶対遅延時間がTddnAの無線通信ネットワークAから、TddnAよりも長い下り絶対遅延時間TddnBの無線通信ネットワークBにハンドオーバした場合のように、それまでの受信間隔でパケットが受信できなかった場合には、受信間隔の増加に従って、ジッタバッファ内のパケットの再生速度を徐々に低速とし、その後、受信間隔が正常に戻った場合には、ジッタバッファ内のパケット数に応じて、再生速度を通常の再生速度まで徐々に増加させるように制御している。
【0012】
【特許文献1】特開2006−238445号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
しかしながら、特許文献1に開示のジッタバッファの制御方法においては、単に、それまでの受信間隔でパケットが受信できなかった場合に、ジッタバッファに現在溜まっているパケットの再生速度を徐々に遅くするように制御しているに過ぎない。このため、ハンドオーバ先の下り絶対遅延時間TddnBが比較的長い場合には、再生速度の低速変化が大きくなって、再生品質の低下を招くことが懸念される。したがって、例えばVoIPにおいては、再生速度がもとの音声の速度から大きく変化することになるため、再生音の音質が大きく低下し、ユーザにとって聞きにくくなる。
【0014】
また、図16および図17は、ジッタバッファ内のパケットが空となって、無音等が発生しなかった場合の制御例を示しているが、実際には、パケットの受信間隔がどれだけ空くかは未知であるため、ジッタバッファ標準遅延時間Tnやハンドオーバ先の下り絶対遅延時間TddnBによっては、ジッタバッファ内のパケットが空となって、無音等が発生することも懸念される。なお、無音等の発生を防止するため、ジッタバッファ標準遅延時間Tnを、より大きくすることも考えられるが、このようにすると、例えば、VoIPにおいては、相手端末からのパケットの再生に遅れが生じるため、リアルタイム性に欠けることになる。
【0015】
さらに、特許文献1に開示のジッタバッファの制御方法においては、ハンドオーバ先の無線状態については考慮していない。このため、ハンドオーバを実行しても、当該ハンドオーバ先の無線状態が良くない場合には、パケットの遅延が蓄積して、ハンドオーバ後に再生速度が遅くなり、再生品質の低下を招くことが懸念される。
【0016】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、再生品質およびリアルタイム性を低下させることなく、異なる無線通信ネットワークへのハンドオーバが可能な無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0017】
上記目的を達成する請求項1に係る無線通信装置の発明は、
第1無線通信ネットワーク、および該第1無線通信ネットワークと異なる第2無線通信ネットワークに接続して無線通信を実行する無線通信部と、
ジッタバッファおよび該ジッタバッファのデータ量を監視するジッタバッファ監視部を有し、前記無線通信部を介してリアルタイム通信系のアプリケーションを実行する実行部と、
前記第1無線通信ネットワークに接続して前記アプリケーションを実行中に、当該第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークにおける無線リンクの通信品質を取得する通信品質取得部と、
該通信品質取得部により取得した前記通信品質に基づいて、前記第1無線通信ネットワークから前記第2無線通信ネットワークへのハンドオーバの準備を開始するか否かを決定する決定部と、
前記アプリケーションの実行中に、前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定すると、前記通信品質取得部が取得した通信品質に基づいて、ハンドオーバを開始するまでのハンドオーバ準備時間を推定するとともに、ハンドオーバ実行予定後の前記第2無線通信ネットワークの通信品質を予測する推定部と、
前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定すると、前記第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークにおけるそれぞれの遅延時間を計測する計測部と、
前記推定部により推定したハンドオーバ準備時間および該推定部により予測した前記第2無線通信ネットワークのハンドオーバ実行予定後の通信品質と、前記計測部により計測した前記第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークにおけるそれぞれの遅延時間と、前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定した時点での前記ジッタバッファ監視部による前記ジッタバッファ内のデータ量とに基づいて、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を制御する制御部と、
を備えることを特徴とするものである。
【0018】
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の無線通信装置において、
前記制御部は、前記第1無線通信ネットワークにおける遅延時間と前記第2無線通信ネットワークにおける遅延時間とを比較し、前記第2無線通信ネットワークにおける遅延時間の方が、前記第1無線通信ネットワークにおける遅延時間よりも所定時間以上長い場合に、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を遅くすることを特徴とするものである。
【0019】
請求項3に係る発明は、請求項2に記載の無線通信装置において、
前記制御部は、ハンドオーバの準備を開始してから、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を遅くすることを特徴とするものである。
【0020】
請求項4に係る発明は、請求項3に記載の無線通信装置において、
前記推定部は、前記第2無線通信ネットワークのハンドオーバ実行予定後の通信品質として、前記第2無線通信システムのスループットが、前記アプリケーションの実行に要する所要帯域閾値に達するまでの遷移を予測し、
前記制御部は、前記推定部による予測スループットが、ハンドオーバ実行予定時点で既に前記所要帯域閾値に達している場合は、前記第2無線通信ネットワークからのデータの受信開始時点で、前記ジッタバッファ内のデータ量が0となるように、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を制御し、前記推定部による予測スループットが、ハンドオーバ実行予定時点で前記所要帯域閾値に達していない場合は、予測スループットが前記所要帯域閾値に達する時点で、前記ジッタバッファ内のデータ量が0となるように、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を制御することを特徴とするものである。
【0021】
請求項5に係る発明は、請求項3に記載の無線通信装置において、
前記推定部は、前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定した後に、前記通信品質取得部で異なる時間に取得した通信品質に基づいて、対応する前記第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークのそれぞれの通信品質を予測するとともに、当該予測した前記第1無線通信システムの通信品質が、前記ハンドオーバ準備時間を越える一定時間経過後に、当該予測した前記第2無線通信システムの通信品質を超えると、前記制御部に対して前記ハンドオーバ準備のキャンセルを通知し、
前記制御部は、前記推定部から前記ハンドオーバ準備のキャンセルの通知を受けると、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を、通常の再生速度に戻すように制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0022】
本発明では、第1無線通信ネットワークから第2無線通信ネットワークへハンドオーバする際に、事前に、ハンドオーバまでの準備時間と、第1無線通信ネットワークおよび第2無線通信ネットワークにおけるそれぞれの遅延時間と、ハンドオーバ準備の開始を決定した時点でのジッタバッファ内のデータ量と、ハンドオーバ先である第2無線通信システムの通信品質とを取得し、それらの取得情報に基づいて、アプリケーションの再生速度を制御する。これにより、例えば、ハンドオーバ先の第2無線通信ネットワークの遅延時間が、ハンドオーバ元の第1無線通信ネットワークの遅延時間よりも長く、かつ、ハンドオーバ先の第2無線通信システムの通信品質が良くない場合には、ハンドオーバ後における受信データの遅延時間の蓄積を考慮して、ハンドオーバ前にジッタバッファにデータを溜めることができる。したがって、ハンドオーバの前後で、再生速度を遅くして遅延時間差を吸収するのにかけることのできる時間を増やしながら、標準再生速度に近い速度で再生することができるので、再生品質およびリアルタイム性を低下させることなく、第1無線通信ネットワークから第2無線通信ネットワークへのハンドオーバが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
【0024】
図1は、本発明の一実施の形態に係る無線通信装置が使用可能な通信ネットワークの概略構成を示す図である。図1において、移動ノードである無線通信装置11は、対向ノードである相手通信端末12との間で、リアルタイム通信系のアプリであるVoIPによる通話を行うものとする。無線通信装置11は、第1無線通信ネットワーク15と第2無線通信ネットワーク16との間で、ハンドオーバが可能となっている。第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16は、パケットネットワーク17を介して、インターネット18に結合されている。
【0025】
ここで、第1無線通信ネットワーク15は、例えば無線LANからなり、第2無線通信ネットワーク16は、例えばcdma2000 EV−DOの携帯電話ネットワークからなり、第1無線通信ネットワーク15における遅延時間(下り絶対遅延時間)の方が、第2無線通信ネットワーク16における遅延時間(下り絶対遅延時間)よりも、短くなっている。なお、図1において、符号15aは、第1無線通信ネットワーク15のアクセスポイントを示し、符号16aは、第2無線通信ネットワーク16の基地局を示している。
【0026】
相手通信端末12は、例えば送受話器12aが接続され、ソフトフォンがインストールされたパーソナルコンピュータからなり、図示しないインターネットサービスプロバイダを介してインターネット18に接続されている。
【0027】
また、パケットネットワーク17およびインターネット18には、それぞれ通信を制御するSIP(Session Initiation Protocol)サーバ21および22が接続されている。さらに、インターネット18には、無線通信装置11宛の受信パケットを、無線通信装置11が接続されている無線通信ネットワークに転送するホームエージェント(HA)23が接続されている。
【0028】
図1に示す通信ネットワークにおいては、HA23に、無線通信装置11が本来属する無線通信ネットワークで用いるホームアドレスを登録するとともに、ハンドオーバ時に、ハンドオーバ先の無線通信ネットワーク16の気付けアドレス(care of address)を登録することにより、異なる無線通信ネットワーク間でのハンドオーバを可能としている。なお、このようなIPモビリティ技術については、上述したモバイルIPや、NEMOにおいて公知であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
【0029】
本実施の形態では、無線通信装置11が本来属する無線通信ネットワークを第1無線通信ネットワーク15として、この第1無線通信ネットワーク15から第2無線通信ネットワーク16へハンドオーバするものとする。
【0030】
図2は、図1に示した本実施の形態に係る無線通信装置11の概略構成を示す機能ブロック図である。無線通信装置11は、第1無線通信ネットワーク15に対応する第1無線I/F(インターフェース)31と、第2無線通信ネットワーク16に対応する第2無線I/F32と、VoIPのアプリを実行する電話機能部33と、第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16への接続を制御する通信処理部34と、第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16の無線情報を取得する無線情報取得部35と、第1無線通信ネットワーク15と第2無線通信ネットワーク16との間のハンドオーバを制御するハンドオーバ制御部36と、を有する。
【0031】
通信処理部34は、無線通信を実行する無線通信部を構成するもので、電話機能部33と相手通信端末12との間で、第1無線通信ネットワーク15または第2無線通信ネットワーク16を介して通話を行うとともに、ハンドオーバ制御部36による制御のもとに、HA23と通信するように、第1無線I/F31または第2無線I/F32の接続を制御する。
【0032】
無線情報取得部35は、無線情報として、第1無線I/F31および第2無線I/F32から、それぞれ対応する第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16の通信品質を取得し、その取得した通信品質をハンドオーバ制御部36に供給する。ここで、通信品質は、例えば、無線状態を表すRSSI(Received Signal Strength Indicator)を取得する。したがって、本実施の形態では、無線情報取得部35が、無線リンクの通信品質を取得する通信品質取得部を構成している。
【0033】
ハンドオーバ制御部36は、無線情報取得部35からの通信品質に基づいて、ハンドオーバを予定するか否か、すなわちハンドオーバの準備を開始するか否かの決定や、ハンドオーバ予定を決定した後、その決定したハンドオーバ予定をキャンセルするか否かを含むハンドオーバ情報を生成し、そのハンドオーバ情報に基づいてハンドオーバを制御する。
【0034】
図3は、図2に示した無線通信装置11の電話機能部33の概略構成を示す機能ブロック図である。電話機能部33は、例えばソフトフォンからなり、公知のソフトフォンの構成と同様に、ボタン入力部41、画面表示部42、マイク43、エンコーダ44、パケット送信部45、パケット受信部46、ジッタバッファ47、デコーダ48、スピーカ49、ジッタバッファ監視部50、ジッタバッファ制御部51、SIP制御部52、および全体の動作を制御する全体制御部53を有する。
【0035】
全体制御部53は、ボタン入力部41や画面表示部42を介して、ユーザの操作情報を取得し、その取得情報に基づいて全体の動作を制御する。また、SIP制御部52は、通話の開始や終了のSIPの手続きを制御する。通話中は、マイク43から取得した音声データを、エンコーダ44でエンコードし、そのエンコードしたデータを、パケット送信部45からパケットにいれて、通信処理部34を経て相手通信端末12へ送信する。
【0036】
また、通信処理部34を経てパケット受信部46で受信した相手通信端末12からのパケットは、ジッタバッファ47に一旦取り込んでから読み出し、その読み出したパケットは、デコーダ48でペイロード部分をデコードして、スピーカ49から再生音声として出力する。なお、ジッタバッファ47のパケットの受信状況や、ジッタバッファ47内のパケット数(データ量)の状態は、ジッタバッファ監視部50で監視し、その監視結果に基づいて、ジッタバッファ制御部51により、ジッタバッファ47からのパケットの読み出し速度や、受信したパケットの破棄などの処理を制御する。
【0037】
本実施の形態では、電話機能部33に、さらに、ハンドオーバ情報取得部55および再生速度計算部56を設けている。ハンドオーバ情報取得部55は、通話開始時に、ソフトフォン(アプリケーション)の所要帯域閾値を全体制御部53から取得してハンドオーバ制御部36へ供給するとともに、通話中は、ハンドオーバ制御部36からのハンドオーバ情報を一定間隔毎に監視して、ハンドオーバ情報を取得したら、その取得したハンドオーバ情報を再生速度計算部56に供給する。
【0038】
再生速度計算部56は、ハンドオーバ情報取得部55から取得したハンドオーバ情報に基づいて、ジッタバッファ47のパケットの読み出し速度、すなわち受信パケットの再生速度(本実施の形態では、VoIPアプリの再生速度)を制御するか否かを判定する。その結果、制御する場合には、再生速度計算部56は、当該取得した所要のハンドオーバ情報と、ジッタバッファ監視部50によるジッタバッファ47の監視結果とに基づいて、受信パケットの再生速度を計算し、その計算結果をジッタバッファ制御部51に供給する。これにより、ジッタバッファ制御部51は、受信パケットの再生速度が、再生速度計算部56で計算された再生速度となるように、ジッタバッファ47からの受信パケットの読み出しを制御する。したがって、本実施の形態では、電話機能部33が、リアルタイム通信系のアプリケーションを実行する実行部、および当該アプリケーションの再生速度を制御する制御部を構成している。
【0039】
以下、本実施の形態に係る無線通信装置11の動作について説明する。先ず、主としてハンドオーバ制御部36の動作について説明する。
【0040】
ハンドオーバ制御部36は、第1無線I/F31および第2無線I/F32からそれぞれ取得した通信品質に基づいて、ハンドオーバの予定の決定や、決定したハンドオーバ予定をキャンセルする。例えば、第1無線通信ネットワーク15と無線リンクを形成して通話を行っている場合に、第1無線I/F31から取得した通信品質がハンドオーバ予定決定閾値以下となり、かつその時点で、第2無線I/F32から取得した通信品質が第1無線I/F31から取得した通信品質以上の場合には、ハンドオーバ制御部36において、第1無線I/F31から取得した通信品質に基づいて、所定のハンドオーバ準備時間Tbを経過した時点で第2無線通信ネットワーク16へのハンドオーバを行うようにハンドオーバ予定を決定する、すなわちハンドオーバ準備の開始を決定する。
【0041】
また、第1無線I/F31から取得した通信品質がハンドオーバ予定決定閾値以下となった時点で、第2無線I/F32から取得した通信品質が第1無線I/F31から取得した通信品質に達していない場合は、それぞれの通信品質に基づいて第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16におけるその後の通信品質を予測し、その予測した第2無線通信ネットワーク16の通信品質が第1無線通信ネットワーク15の通信品質以上となるハンドオーバ準備時間Tbを経過した時点で、第2無線通信ネットワーク16へのハンドオーバを行うようにハンドオーバ準備の開始を決定する。なお、通話に使用していない第2無線通信ネットワーク16の通信品質は、例えば、基地局16aから送信される報知情報を受信して取得(測定)する。
【0042】
ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバ予定を決定した場合には、ハンドオーバ開始までのハンドオーバ準備時間Tb、ハンドオーバ準備時間Tb後(ハンドオーバ実行予定後)のハンドオーバ先スループット、現在使用中の無線通信ネットワーク(ここでは、第1無線通信ネットワーク15)におけるハンドオーバ元下り絶対遅延時間Tddn1、ハンドオーバ先の無線通信ネットワーク(ここでは、第2無線通信ネットワーク16)におけるハンドオーバ先下り絶対遅延時間Tddn2を取得し、これらの情報を所要のハンドオーバ情報として、ハンドオーバ予定有りを示す情報とともに、電話機能部33に供給する。
【0043】
次に、ハンドオーバ制御部36による、ハンドオーバ準備時間Tb、ハンドオーバ先スループット、ハンドオーバ元下り絶対遅延時間Tddn1、ハンドオーバ先下り絶対遅延時間Tddn2の取得方法について説明する。
【0044】
(ハンドオーバ準備時間Tbの取得方法)
ハンドオーバ準備時間Tbは、上述したように、ハンドオーバ元の通信品質がハンドオーバ予定決定閾値以下となった時点で、ハンドオーバ先の通信品質がハンドオーバ元の通信品質以上の場合((a)第1のハンドオーバ準備時間取得方法)と、ハンドオーバ元の通信品質がハンドオーバ予定決定閾値以下となった時点で、ハンドオーバ先の通信品質がハンドオーバ元の通信品質に達していない場合((b)第2のハンドオーバ準備時間取得方法)とで取得方法が異なる。
【0045】
(a)第1のハンドオーバ準備時間取得方法
この場合は、例えば、図4(a)および(b)に示すように、通信品質を決定する無線状態(Rs)の変化率ΔRs(傾き)に基づいて、ハンドオーバ準備時間Tbを算出する。ここで、変化率ΔRsは、無線状態がハンドオーバ予定決定閾値を下回ってハンドオーバ予定を決定した時点で単位時間(Δt)の変化率として計測して取得したり、ハンドオーバ予定を決定した時点の無線状態と、その時点から所定時間前(例えば、2sec前)の無線状態とを用いて計測して取得したりすることもできるが、本実施の形態では、当該通話中において、ハンドオーバの予定決定時点から所定時間前までの単位時間の変化率平均値ΔRsrmsを取得する。
【0046】
このため、ハンドオーバ制御部36は、下記の(1)式に従って、現在使用中の無線通信ネットワークにおける無線状態の単位時間(Δt)の変化率ΔRs(t)を所定のタイミングで算出して、所定時間前までの複数の変化率ΔRs(t)をメモリに保持するようにし、ハンドオーバ予定を決定したら、その時点で保持していた所定時間前までの変化率平均値ΔRsrmsを算出する。なお、ここでは、徐々に無線状態が悪化していることを前提とする。
[数1]
ΔRs(t)=|{Rs(t)−Rs(t-Δt)}/Δt| ・・・(1)
【0047】
その後、ハンドオーバ制御部36は、算出した変化率平均値ΔRsrmsが、予め設定した変化率閾値Rsrefよりも小さいか否かを判定する。その結果、ΔRsrms≦Rsrefの場合、すなわち、無線状態の変化が緩やかな場合には、図4(a)に示すように、ハンドオーバ準備時間Tbを、予め設定した標準時間Tref(例えば、5sec)とする。
【0048】
これに対し、ΔRsrms>Rsrefの場合、すなわち、無線状態の変化が急激な場合には、例えば、Tb=Tref(Rsref/ΔRsrms)、を演算して、変化率ΔRsrmsが大きいほど、ハンドオーバ準備時間Tbを、標準時間Trefよりも短く設定する。図4(b)は、ΔRsrms>Rsrefの場合で、ハンドオーバ準備時間Tbを、標準時間Trefのほぼ半分の時間(2.5sec)に設定した場合を示している。
【0049】
(b)第2のハンドオーバ準備時間取得方法
この場合は、図5に示すように、ハンドオーバ元の通信品質がハンドオーバ予定決定閾値以下となった時点で、当該ハンドオーバ元の変化率平均値ΔRsrmsを算出して、その後の通信品質を予測するとともに、ハンドオーバ先についても、変化率平均値ΔRsrmsを算出して、その後の通信品質を予測する。これにより、ハンドオーバ元の通信品質がハンドオーバ予定決定閾値以下となった時点から、予測したハンドオーバ先の通信品質が、予測したハンドオーバ元の通信品質以上となる時点までをハンドオーバ準備時間Tbとして取得する。
【0050】
(ハンドオーバ先スループットの取得方法)
ハンドオーバ先スループットは、ハンドオーバ実行予定時点から第2無線通信ネットワーク16のスループットが、電話機能部33から取得したアプリの所要帯域閾値に達するまでの遷移(各予測スループットとその期間)を予測する。このため、ハンドオーバ制御部36には、例えば図6に示すような通信品質(無線状態)とスループットとの変換テーブルを予め記憶しておく。ハンドオーバ制御部36は、例えば、ハンドオーバの予定決定時点における変化率平均値ΔRsrmsから予測されるハンドオーバ実行予定後の通信品質に基づいて、図6の変換テーブルから、ハンドオーバ実行予定後に第2無線通信ネットワーク16のスループットがアプリの所要帯域閾値に達するまでの遷移を予測する。
【0051】
ここで、例えば、図4(a)や(b)に示したように、ハンドオーバ実行予定時点でハンドオーバ先の予測スループットがアプリの所要帯域閾値以上の場合には、その予測スループットと期間0を電話機能部33に供給する。これに対し、図5に示したように、ハンドオーバ実行予定時点で、ハンドオーバ先の予測スループットがアプリの所要帯域閾値に達していない場合には、予測スループットがアプリの所要帯域閾値を満たすまでの予測スループットの遷移、すなわち、図5に斜線で示す領域Sにおける予測スループットV1,V2,・・・,Vmと、各予測スループットに対応する期間T1,T2,・・・,Tmとを電話機能部33に供給する。
【0052】
(絶対遅延時間Tddn1、Tddn2の取得方法)
ハンドオーバ元下り絶対遅延時間Tddn1およびハンドオーバ先下り絶対遅延時間Tddn2は、例えば、以下に説明する第1〜第4の絶対遅延時間取得方法のいずれかによって取得する。なお、本実施の形態では、相手通信端末(CN)12とHA23との間のネットワークは切替わらないので、この間の絶対遅延時間は考慮しないものとする。
【0053】
(a)第1の絶対遅延時間取得方法
ハンドオーバ制御部36においてハンドオーバの予定を決定したら、電話機能部33および/または通信処理部34を制御して、無線通信装置11と時間同期しているHA23に対して送信タイムスタンプを有する計測用パケットの送信を要求し、これにより、HA23から、第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16の双方に計測用パケットを送信させる。無線通信装置11は、HA23から送信された計測用パケットを、対応する第1無線I/F31および第2無線I/F32を介してそれぞれ受信し、その受信時刻と計測用パケットのタイムスタンプとから、対応するネットワークの下り絶対遅延時間Tddn1およびTddn2を計測する。なお、ハンドオーバ元の無線通信ネットワークの下り絶対遅延時間が、通話中の受信パケットから計測できる場合には、当該無線通信ネットワークへの計測用パケットの送出は省略することができる。
【0054】
(b)第2の絶対遅延時間取得方法
ハンドオーバ制御部36においてハンドオーバの予定を決定したら、電話機能部33および/または通信処理部34を制御して、無線通信装置11と時間同期しているHA23に対してその旨を通知し、これにより、上記第1の絶対遅延時間取得方法と同様に、HA23から、第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16の双方に計測用パケットを送信して、対応するネットワークの下り絶対遅延時間Tddn1およびTddn2を計測する。
【0055】
(c)第3の絶対遅延時間取得方法
ハンドオーバ制御部36においてハンドオーバの予定を決定したら、電話機能部33および/または通信処理部34を制御して、無線通信装置11から該無線通信装置11と時間同期しているHA23に対して、第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16の双方から、PINGやRTCP等の計測用パケットを送信し、その返信を受信して、対応するネットワークの下り絶対遅延時間Tddn1およびTddn2を計測する。
【0056】
(d)第4の絶対遅延時間取得方法
ハンドオーバ制御部36においてハンドオーバの予定を決定すると、IEEE802.21において検討されているハンドオーバ技術を利用して、各無線通信ネットワークの絶対遅延時間を取得する。その例示を以下に行う。
第1無線通信ネットワーク15の絶対遅延時間(Tddn1)の取得方法を以下に説明する。
無線通信装置11は、第1無線通信ネットワーク15の第1インフォメーションサーバに保持されている次の値を取得する。
・遅延時間を計測するために動作する計測用サーバ(例えば、インターネット18の基幹ネットワーク網に接続しているものとする)から第1無線通信ネットワーク15で接続している現在のアクセスポイント15aまでの片道遅延時間の標準値(Tn3)
・アクセスポイント15aとそこに繋がる端末間の上下の遅延時間の標準値(下り:Trdn3,上り:Trup3)
さらに、無線通信装置11は、PING等の計測用パケットをHA23に対して送信し、その返信を受信して、無線通信装置11とHA23との間の往復遅延時間Trt1を計測する。
そして、これらの値から第1無線通信ネットワーク15の絶対遅延時間Tddn1を、下記の(2)式に従って計算する。ただし、アクセスポイント15aとHA23との間の片道遅延時間が取得できないため、この片道遅延時間をTn3と、{Trt1-(Tn3+Trdn3+Tn3+Trup3)}/2との加算により近似値とする。
[数2]
Tddn1=Tn3+Trdn3+{Trt1-(Tn3+Trdn3+Tn3+Trup3)}/2 ・・・(2)
【0057】
次に、ハンドオーバ先である第2無線通信ネットワーク16の絶対遅延時間(Tddn2)の取得方法を以下に説明する。
無線通信装置11は、第1無線通信ネットワーク15の第1インフォメーションサーバを経由して、ハンドオーバ先の第2無線通信ネットワーク16に接続されている第2インフォメーションサーバに保持されている次の値を取得する。なお、第2インフォメーションサーバへは、無線通信装置11またはアクセスポイント15aで取得した無線通信装置11の位置情報を送信する。
・無線通信装置11が接続されると予想される基地局16aと計測用サーバとの間の片道遅延時間の標準値(Tn4)
・基地局16aとそこに繋がる端末間の上下の遅延時間の標準値(下り:Trdn4,上り:Trup4)
そして、これらの値から第2無線通信ネットワーク16の絶対遅延時間Tddn2を、下記の(3)式に従って計算する。ただし、基地局16aとHA23との間の片道遅延時間が取得できないため、この片道遅延時間をTn4と、{Trt1-(Tn3+Trdn3+Tn3+Trup3)}/2との加算により近似値とする。
[数3]
Tddn2=Tn4+Trdn4+{Trt1-(Tn3+Trdn3+Tn3+Trup3)}/2 ・・・(3)
【0058】
以上のようにして、ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバ準備時間Tb、ハンドオーバ先スループット、ハンドオーバ元下り絶対遅延時間Tddn1、およびハンドオーバ先下り絶対遅延時間Tddn2を取得して、それらの取得情報を電話機能部33に供給する。
【0059】
また、ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバ予定を決定した場合には、通信処理部34を制御して、第2無線I/F32を第2無線通信ネットワーク16に接続する。その後、ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバ準備時間Tbが経過した時点で、ハンドオーバ先の第2無線通信ネットワーク16を介してHA23にRegistration Request(NEMOでは、Binding Update)を送信して、HA23にハンドオーバ先の気付けアドレス(care of address)を登録する。
【0060】
その際、ハンドオーバ制御部36は、Registration RequestメッセージのRegistration Request Fieldの8ビットを通信処理部34にセットし(NEMOでは、Multiple care of addressを使用し)、第1無線通信ネットワーク15でも第2無線通信ネットワーク16でも通信できるようにする。
【0061】
その後、ハンドオーバ制御部36は、HA23から返信されるハンドオーバ完了情報であるRegistration Reply(NEMOでは、Binding Acknowledge)を受信したら、ハンドオーバ元の第1無線通信ネットワーク15の気付けアドレスの登録を解除し、接続を切断して、以後は、ハンドオーバ先の第2無線通信ネットワーク16を介してVoIPアプリを継続するように通信処理部34を制御するとともに、受信したハンドオーバ完了情報を電話機能部33に供給する。
【0062】
さらに、ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバ予定を決定した場合は、その後も、第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16の通信品質を監視して、一定時間毎にその後の通信品質を予測する。その結果、例えば図7に示すように、第2無線通信ネットワーク16の予測した通信品質よりも、ハンドオーバ準備時間Tbを越えた一定時間以上経過後に、ハンドオーバ元である第1無線通信ネットワーク15の予測した通信品質の方が良くなる(超える)という状況が、所定の期間以上続いた場合には、ハンドオーバ予定の決定をキャンセルして、その旨を電話機能部33に供給する。
【0063】
したがって、本実施の形態では、ハンドオーバ制御部36が、ハンドオーバの準備を開始するか否かを決定する決定部と、ハンドオーバ準備時間の推定、ハンドオーバ実行予定後のハンドオーバ先通信品質の予測、およびハンドオーバ予定をキャンセルする推定部と、第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16におけるそれぞれの遅延時間を計測する計測部とを構成している。
【0064】
次に、電話機能部33の動作について説明する。図8は、電話機能部33の要部の動作を示すシーケンス図である。電話機能部33のハンドオーバ情報取得部55は、通話開始時に、ソフトフォン(アプリケーション)の所要帯域閾値を全体制御部53から取得してハンドオーバ制御部36へ供給する。また、ハンドオーバ情報取得部55は、通話中は、ハンドオーバ制御部36からのハンドオーバ情報を一定間隔毎に監視し、ハンドオーバ予定有りの情報を取得した場合には、さらに、ハンドオーバ制御部36からの所要のハンドオーバ情報であるハンドオーバ準備時間Tb、ハンドオーバ先スループット、ハンドオーバ元下り絶対遅延時間Tddn1、ハンドオーバ先下り絶対遅延時間Tddn2を取得して、その取得した所要のハンドオーバ情報を再生速度計算部56に供給する。
【0065】
再生速度計算部56は、ハンドオーバ情報取得部55から取得した所要のハンドオーバ情報に基づいて、第2無線通信ネットワーク16の下り絶対遅延時間(Tddn2)と第1無線通信ネットワーク15の下り絶対遅延時間(Tddn1)との差Ta(Ta=Tddn2-Tddn1)を算出して、所定値(>0)を超えるか否かを判定する。
【0066】
ここで、遅延時間差Taが所定値を超える場合、すなわちハンドオーバ先の第2無線通信ネットワーク16の遅延時間が、ハンドオーバ元の第1無線通信ネットワーク15の遅延時間よりも所定値以上遅い場合には、再生速度計算部56は、取得した所要のハンドオーバ情報と、ジッタバッファ監視部50によるジッタバッファ47の監視結果とに基づいて、下記の(4)式から、ジッタバッファ47の受信パケットの再生速度Vを計算する。なお、(4)式において、Vnは標準再生速度を示し、Tcはハンドオーバ予定有りの情報を受信した時点でのジッタバッファ47のパケット数(データ量)に相当する時間を示している。また、再生速度V,Vnは、時間比(時間/時間)で表しており、例えば、Vn=1である。
[数4]
V=(Tc+Tb×Vn+V1×T1+V2×T2+・・・+Vm×Tm)/(Tb+Ta+T1+T2+・・・+Tm)・・・(4)
【0067】
ここで、例えば、図4(a)や(b)に示したように、ハンドオーバ実行予定時点でハンドオーバ先の予測スループットがアプリの所要帯域閾値以上の場合は、その予測スループットと期間0がハンドオーバ制御部36から取得されるので、この場合は、上記(4)式において、期間T1,T2,・・・,Tmが0となる。したがって、この場合の再生速度Vは、下記の(5)で算出され、ジッタバッファ47内のパケット数は、ハンドオーバ先からのパケットの受信開始時点で0となる。
[数5]
V=(Tc+Tb×Vn)/(Tb+Ta) ・・・(5)
【0068】
これに対し、ハンドオーバ実行予定後のハンドオーバ先の予測スループットが、アプリの所要帯域閾値を満たさない場合は、所要帯域閾値を満たさない部分の予測スループットV1,V2,・・・,Vmと、対応する期間T1,T2,・・・,Tmとが、ハンドオーバ制御部36から取得される。したがって、この場合は、上記(4)式で再生速度Vが算出され、予測スループットがアプリの所要帯域閾値を満たす時点で、ジッタバッファ47内のパケット数が0となる。
【0069】
再生速度計算部56で算出した再生速度Vは、ジッタバッファ制御部51に供給し、これにより、受信パケットを標準再生速度Vnよりも低速の再生速度Vで再生するように、ジッタバッファ47からの受信パケットの読み出しを制御する。
【0070】
ここで、ジッタバッファ制御部51による受信パケットの再生速度制御は、例えば、以下に説明する第1の再生速度制御方法または第2の再生速度制御方法の何れかにより実行する。
【0071】
(a)第1の再生速度制御方法
標準再生速度Vnに対するジッタバッファ47からのパケットの読み出し間隔をTRn、算出した再生速度Vに対応するジッタバッファ47からのパケットの読み出し間隔をTR、するとき、TR=TRn/V、とする。例えば、標準再生速度Vnでは、ジッタバッファ47内のパケットを20msecの間隔で読み出して再生するVoIPアプリの場合において、再生速度Vを標準再生速度Vnの80%(k=0.8)とする場合には、ジッタバッファ47からのパケットの読み出し間隔TRを、TR=20/0.8(msec)、とする。
【0072】
(b)第2の再生速度制御方法
ハンドオーバのための再生速度のコントロールを開始したら、その直後に再生したパケット(最初のパケット)のタイムスタンプと、その再生時間とを組み合わせて記録する。その後のパケットについては、下記(6)式で示す時間Tvに、ジッタバッファ47から読み出して再生する。なお、(6)式において、TDは、遅延時間で、初期値は0である。
[数6]
Tv=(パケットのタイムスタンプ−最初のパケットのタイムスタンプ)+(最初のパケットの再生時間+TD) ・・・(6)
【0073】
例えば、ジッタバッファ47からパケットを読み出す際、[{Vn/(Vn-V)}-1]個目に読み出したパケットは、コピーしてデコーダ48内のメモリに記憶し、コピー元のパケットを再生した後、次の再生タイミングでコピーしたパケットを読み出して再生する。例えば、再生速度Vを、標準再生速度Vnの80%とする場合には、図9に示すように、ジッタバッファ47内の順次の4個のパケットP1〜P4を順番に読み出して再生するとともに、4個目のパケットP4はコピーし、そのコピーしたパケットP4′は、コピー元のパケットP4を再生した後、次の再生タイミングで再生する。その後、ジッタバッファ47からパケットP5を読み出す際は、上記(6)式のTDを、コピーによる再生間隔の時間分増加する。なお、[{Vn/(Vn-V)}-1] 個目に読み出すパケットが、届いていなかったり、破棄されたりして、ジッタバッファ47にない場合には、次の再生タイミングのパケットに対して、同様の処理を行う。
【0074】
以上のようにして、ジッタバッファ制御部51による受信パケットの再生速度制御を実行する。その後、ハンドオーバ情報取得部55がハンドオーバ制御部36からハンドオーバ完了情報を取得したら、再生速度計算部56は、ジッタバッファ監視部50から一定時間毎にパケットの受信間隔時間を取得して、取得した受信間隔時間の所定時間における平均値を算出し、その算出したパケット受信間隔平均値と、当該VoIPアプリでの標準の受信間隔との差が、閾値以内に入ったか否かを監視する。
【0075】
その結果、閾値以内に入った場合には、再生速度計算部56は、ハンドオーバ先からのパケットを受信したと判定して、その時点でのジッタバッファ47内のパケット数(データ量)をジッタバッファ監視部50から取得し、その取得したパケット数が所定量を超えているか否かを判断する。
【0076】
その結果、ジッタバッファ47内のパケット数が所定量を超えていない場合には、当該パケット数が所定量を超える、t=(Tn-Tc)/(Vn-V)の後に、通常の再生速度制御に戻すようにジッタバッファ制御部51に指示する。ここで、Tnは、ジッタバッファ47内の標準パケット数に相当するジッタバッファ標準遅延時間である。これに対し、ジッタバッファ47内のパケット数が所定量を超えている場合には、通常の再生速度制御に戻すようにジッタバッファ制御部51に指示する。すなわち、再生速度計算部56が、ハンドオーバ先からのパケットを受信したと判断したら、ジッタバッファ制御部51は、ジッタバッファ47内のパケット数が所定量を超えると、標準再生速度Vnに戻すようにジッタバッファ47の読み出しを制御する。
【0077】
図10および図11は、本実施の形態によるジッタバッファ47の制御例を示す図である。図10は、上記(5)式の再生速度Vによる制御例を示し、図11は、上記(4)式の再生速度Vによる制御例を示している。各図において、(a)は、ジッタバッファ47が単位時間当たりに受信するパケット数、(b)は、ジッタバッファ47からのパケットの再生速度(読み出し間隔)、(c)は、ジッタバッファ47内のパケット数を示している。
【0078】
図10から明らかなように、ハンドオーバ実行予定時点でハンドオーバ先の予測スループットがアプリの所要帯域閾値以上の場合は、ハンドオーバ先からのパケットの受信開始時点で、ジッタバッファ47内のパケット数が0となるように、ハンドオーバの予定通知時点から、アプリの再生速度Vが標準再生速度Vnより遅くなる。したがって、ハンドオーバ先との絶対遅延時間差を、長い時間をかけて吸収できるので、再生速度Vをより標準再生速度Vnに近い速度とすることができる。
【0079】
また、図11から明らかなように、ハンドオーバ実行予定時点でハンドオーバ先の予測スループットがアプリの所要帯域閾値に達していない場合は、その予測スループットがアプリの所要帯域閾値に達した時点で、ジッタバッファ47内のパケット数が0となるように、ハンドオーバの予定通知時点から、アプリの再生速度Vが標準再生速度Vnより遅くなる。したがって、この場合には、ハンドオーバ先の無線状態が悪い分、図10の場合よりも、さらに長い時間をかけて、ハンドオーバ先との絶対遅延時間差が吸収されることになるので、図10の場合と同様に、再生速度Vの標準再生速度Vnからの低下分を小さくできる。これにより、再生品質およびリアルタイム性を低下させることなく、第1無線通信ネットワーク15から、それよりも絶対遅延時間の長い第2無線通信ネットワーク16へのハンドオーバが可能となる。
【0080】
次に、電話機能部33がハンドオーバ予定有りの情報を取得して再生速度の制御を開始した後、ハンドオーバ予定のキャンセル情報を取得した場合の動作について、図12に示すシーケンスを参照して説明する。この場合、再生速度計算部56は、ハンドオーバ情報取得部55からハンドオーバ予定のキャンセル情報を取得したら、先ず、ジッタバッファ監視部50からその時点のジッタバッファ47内のパケット数を取得して、パケット数が標準か否かを判定する。
【0081】
その結果、ジッタバッファ47内のパケット数が標準以下であれば、再生速度計算部56は、ジッタバッファ制御部51に対してジッタバッファ47の再生速度制御を、通常の再生速度制御に戻すように指示する。これに対し、ジッタバッファ47内のパケット数が標準を超えていれば、標準再生速度Vnよりも速い所定速度Vfで再生し、下記(7)式で算出される時間t後に、通常の再生速度制御に戻すようにジッタバッファ制御部51に指示する。なお、(7)式において、所定速度Vfは、再生速度/標準再生速度Vn×100で、標準再生速度Vnに対する比率である。また、このように速い所定速度Vfで再生する場合には、ジッタバッファ47からのパケットの読み出し間隔(取り出し間隔)を、Ti/Vf(Ti:標準の読み出し間隔,Vf:標準再生速度Vnに対する比率)と、短くする。
[数7]
t=(Tn-Tc)/(Vn-Vf) ・・・(7)
【0082】
図13は、本実施の形態においてハンドオーバ予定をキャンセルした際に、ジッタバッファ47内のパケット数が標準を超えている場合のジッタバッファ47の制御例を示す図である。図13において、(a)は、ジッタバッファ47が単位時間当たりに受信するパケット数、(b)は、ジッタバッファ47からのパケットの再生速度(読み出し間隔)、(c)は、ジッタバッファ47内のパケット数を示している。
【0083】
以上のように、本実施の形態では、絶対遅延時間Tddn1の短い第1無線通信ネットワーク15から、絶対遅延時間Tddn2の長い第2無線通信ネットワーク16へハンドオーバする場合に、事前に、ハンドオーバ実行予定後のハンドオーバ先のスループットを予測し、その予測スループットを考慮して、ハンドオーバ予定決定時点からの再生速度を算出している。したがって、ハンドオーバ実行後の無線状態が良い場合は勿論、無線状態が良くない場合も、図16および図17に示した従来の場合と比較して、ハンドオーバ元の第1無線通信ネットワーク15とハンドオーバ先の第2無線通信ネットワーク16との遅延時間差を吸収するのにかけることのできる時間を増やして、より標準再生速度に近い定速度の再生速度でアプリを再生することができるので、再生品質およびリアルタイム性を低下させることなく、第1無線通信ネットワーク15から第2無線通信ネットワーク16へのハンドオーバが可能となる。
【0084】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、本発明は、VoIPのアプリを実行する場合に限らず、映像や音楽等のマルチメディアデータをストリーミング再生する場合のようなリアルタイム通信系のアプリケーションを実行する場合にも有効に適用できる。この場合には、アプリの実行部を、電話機能部に代えて、同様のジッタバッファの制御機能を有するマルチメディア機能部で構成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【0085】
【図1】本発明の一実施の形態に係る無線通信装置が使用可能な通信ネットワークの概略構成を示す図である。
【図2】図1に示した無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図3】図2に示した無線通信装置の電話機能部の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図4】図2に示したハンドオーバ制御部による第1のハンドオーバ準備時間取得方法を説明するための図である。
【図5】図2に示したハンドオーバ制御部による第2のハンドオーバ準備時間取得方法を説明するための図である。
【図6】図2に示したハンドオーバ制御部に記憶する通信品質(無線状態)とスループットとの変換テーブルの一例を示す図である。
【図7】ハンドオーバ予定をキャンセルする場合のハンドオーバ元およびハンドオーバ先の一例の無線状態を示す図である。
【図8】ハンドオーバ予定を実行する場合の図3に示した電話機能部の要部の動作を示すシーケンス図である。
【図9】図3に示したジッタバッファ制御部による受信パケットの再生速度制御方法の一例を説明するための図である。
【図10】ハンドオーバ予定を実行する場合の図3に示した電話機能部におけるジッタバッファの一制御例を示す図である。
【図11】ハンドオーバ予定を実行する場合の図3に示した電話機能部におけるジッタバッファの他の制御例を示す図である。
【図12】ハンドオーバ予定をキャンセルする場合の図3に示した電話機能部の要部の動作を示すシーケンス図である。
【図13】ハンドオーバ予定をキャンセルする場合の図3に示した電話機能部におけるジッタバッファの一制御例を示す図である。
【図14】従来のジッタバッファの制御方法の一例を説明するための図である。
【図15】図14に示した制御方法によるパケットの流れを示す図である。
【図16】従来のジッタバッファの制御方法の他の例を説明するための図である。
【図17】図16に示した制御方法によるパケットの流れを示す図である。
【符号の説明】
【0086】
11 無線通信装置
12 相手通信端末
12a 送受話器
15 第1無線通信ネットワーク
15a アクセスポイント
16 第2無線通信ネットワーク
16a 基地局
17 パケットネットワーク
18 インターネット
21,22 SIPサーバ
23 ホームエージェント(HA)
31 第1無線I/F
32 第2無線I/F
33 電話機能部
34 通信処理部
35 無線情報取得部
36 ハンドオーバ制御部
47 ジッタバッファ
50 ジッタバッファ監視部
51 ジッタバッファ制御部
55 ハンドオーバ情報取得部
56 再生速度計算部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1無線通信ネットワーク、および該第1無線通信ネットワークと異なる第2無線通信ネットワークに接続して無線通信を実行する無線通信部と、
ジッタバッファおよび該ジッタバッファのデータ量を監視するジッタバッファ監視部を有し、前記無線通信部を介してリアルタイム通信系のアプリケーションを実行する実行部と、
前記第1無線通信ネットワークに接続して前記アプリケーションを実行中に、当該第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークにおける無線リンクの通信品質を取得する通信品質取得部と、
該通信品質取得部により取得した前記通信品質に基づいて、前記第1無線通信ネットワークから前記第2無線通信ネットワークへのハンドオーバの準備を開始するか否かを決定する決定部と、
前記アプリケーションの実行中に、前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定すると、前記通信品質取得部が取得した通信品質に基づいて、ハンドオーバを開始するまでのハンドオーバ準備時間を推定するとともに、ハンドオーバ実行予定後の前記第2無線通信ネットワークの通信品質を予測する推定部と、
前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定すると、前記第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークにおけるそれぞれの遅延時間を計測する計測部と、
前記推定部により推定したハンドオーバ準備時間および該推定部により予測した前記第2無線通信ネットワークのハンドオーバ実行予定後の通信品質と、前記計測部により計測した前記第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークにおけるそれぞれの遅延時間と、前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定した時点での前記ジッタバッファ監視部による前記ジッタバッファ内のデータ量とに基づいて、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記第1無線通信ネットワークにおける遅延時間と前記第2無線通信ネットワークにおける遅延時間とを比較し、前記第2無線通信ネットワークにおける遅延時間の方が、前記第1無線通信ネットワークにおける遅延時間よりも所定時間以上長い場合に、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を遅く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】
前記制御部は、ハンドオーバの準備を開始してから、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を遅くすることを特徴とする請求項2に記載の無線通信装置。
【請求項4】
前記推定部は、前記第2無線通信ネットワークのハンドオーバ実行予定後の通信品質として、前記第2無線通信システムのスループットが、前記アプリケーションの実行に要する所要帯域閾値に達するまでの遷移を予測し、
前記制御部は、前記推定部による予測スループットが、ハンドオーバ実行予定時点で既に前記所要帯域閾値に達している場合は、前記第2無線通信ネットワークからのデータの受信開始時点で、前記ジッタバッファ内のデータ量が0となるように、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を制御し、前記推定部による予測スループットが、ハンドオーバ実行予定時点で前記所要帯域閾値に達していない場合は、予測スループットが前記所要帯域閾値に達する時点で、前記ジッタバッファ内のデータ量が0となるように、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を制御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】
前記推定部は、前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定した後に、前記通信品質取得部で異なる時間に取得した通信品質に基づいて、対応する前記第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークのそれぞれの通信品質を予測するとともに、当該予測した前記第1無線通信システムの通信品質が、前記ハンドオーバ準備時間を越える一定時間経過後に、当該予測した前記第2無線通信システムの通信品質を超えると、前記制御部に対して前記ハンドオーバ準備のキャンセルを通知し、
前記制御部は、前記推定部から前記ハンドオーバ準備のキャンセルの通知を受けると、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を、通常の再生速度に戻すように制御することを特徴とする請求項3に記載の無線通信装置。

【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】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【公開番号】特開2009−182650(P2009−182650A)
【公開日】平成21年8月13日(2009.8.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−19642(P2008−19642)
【出願日】平成20年1月30日(2008.1.30)
【出願人】(000006633)京セラ株式会社 (13,660)
【Fターム(参考)】