(57)【要約】      （修正有）【課題】送信側とのクロック差、受信パケットの遅延時間の変動、ジッタ等に影響されずにパケット蓄積量を正確に制御できて、再生品質およびリアルタイム性を低下させずに、異種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、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、ハンドオーバ準備の開始を決定すると、ジッタバッファにおける受信パケット情報および再生パケット情報に基づいて、ジッタバッファの予測パケット蓄積量が、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に基づく目標パケット蓄積量となるように再生速度を制御する。【選択図】図１
2010130226.tif 000002
【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、
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、を有し、
前記実行部は、
受信したパケットを蓄積するジッタバッファと、
該ジッタバッファに蓄積されるパケットのシーケンス番号および受信時間を含む受信パケット情報を監視するとともに、該ジッタバッファから読み出されるパケットのシーケンス番号および再生時間を含む再生パケット情報を監視するジッタバッファ監視部と、
前記ジッタバッファからのパケットの再生速度を制御するジッタバッファ制御部と、
前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定すると、前記ジッタバッファ監視部による前記受信パケット情報および前記再生パケット情報に基づいて、前記ジッタバッファの予測パケット蓄積量を算出して、該予測パケット蓄積量が、前記計測部で計測された前記第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遅延時間に基づく目標パケット蓄積量となるように、前記ジッタバッファ制御部による前記再生速度を制御するジッタバッファ蓄積量制御部と、を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記ジッタバッファ蓄積量制御部は、
前記アプリケーションによるパケット送信間隔毎に、一定期間の前記受信パケット情報と現在時間とに基づいて、現在受信されると看做されるパケットの受信予定シーケンス番号を演算するとともに、前記アプリケーションの開始時の前記再生パケット情報と現在時間とに基づいて、現在再生されると看做されるパケットの再生予定シーケンス番号を演算して、前記受信予定シーケンス番号と前記再生予定シーケンス番号との差から前記予測パケット蓄積量を算出する、
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】
前記ジッタバッファ蓄積量制御部は、
前記推定部により推定された前記ハンドオーバ準備時間が経過するまで、前記予測パケット蓄積量が前記目標パケット蓄積量となるように、前記ジッタバッファ制御部による前記再生速度を制御する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記ジッタバッファ蓄積量制御部は、
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が完了すると、前記予測パケット蓄積量が前記アプリケーションによる標準パケット蓄積量となるように、前記ジッタバッファ制御部による前記再生速度を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記ジッタバッファ蓄積量制御部は、
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、前記ジッタバッファ制御部による前記再生速度を遅くする、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【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】
モバイルＩＰやＮＥＭＯでは、移動ノード（ＭＮ：Mobile Node）がハンドオーバする際、当該ＭＮが属するホームエージェント（ＨＡ：Home Agent）に、ハンドオーバ先の無線通信ネットワークのＩＰアドレスを気付けアドレス（ＣｏＡ：Care of Address）として登録することにより、ハンドオーバ先の無線通信ネットワークを介して、通信相手である対向ノード（ＣＮ：Correspondent Node）との通信を可能としている。
【０００４】
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。
【０００５】
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、アプリケーション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。
【０００６】
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。
【０００７】
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、アプリケーション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、アプリケーションによるジッタバッファの標準パケット蓄積量に相当する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。
【０００８】
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）V(sec)、図１４（ｃ）は、ジッタバッファ内のパケット蓄積量TBP(sec)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。
【０００９】
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、ジッタバッファの標準パケット蓄積量に相当するジッタバッファ標準遅延時間TBPsよりも長い場合、ジッタバッファ内のパケットを標準再生速度Vsで再生し続けると、TBPn＝{(TddnB-TddnA)-TBPs}、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。
【００１０】
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、パケットが標準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）。
【００１１】
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V、ジッタバッファ内のパケット蓄積量TBP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。
【００１２】
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Vを標準再生速度Vsから徐々に低速度とし、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蓄積量TBPに応じて、再生速度Vを標準再生速度Vsまで、徐々に増加させるように制御している。
【００１３】
【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】
【００１４】
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V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、再生速度の低速度への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の場合は、再生速度Vが標準再生速度Vsである元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。
【００１５】
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らず、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。このため、ジッタバッファのパケット蓄積量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、ジッタバッファの標準パケット蓄積量を、より大きくすることも考えられる。しかし、このようにすると、例えば、ＶｏＩＰの場合は、相手端末からのパケットの再生に遅れが生じるため、再生品質およびリアルタイム性が低下することになる。
【００１６】
このような問題を解決する無線通信装置として、本発明者らは、例えば、ハンドオーバの開始に先立って、パケットの再生速度を標準再生速度よりも遅い低再生速度とすることにより、ハンドオーバ開始時点でのジッタバッファのパケット蓄積量を、ハンドオーバの際に空とならない所望の目標パケット蓄積量とするようにした無線通信装置を開発している。この無線通信装置によれば、ハンドオーバの際にジッタバッファのパケット蓄積量が空になることはないので、無音の発生を有効に防止でき、再生品質およびリアルタイム性を向上することが可能となる。
【００１７】
ところが、本発明者らによる更なる実験検討によると、上記のようにハンドオーバの開始に先立って、パケットの再生速度を低再生速度に変更しても、ジッタバッファ内のパケット蓄積量は、再生速度以外にも、例えば、送信側のクロックと受信側のクロックとに差がある場合や、通信経路の状態によってパケットの遅延時間が変動した場合等にも変化する。このため、目標パケット蓄積量に基づいて、低再生速度の期間を設定しても、パケット蓄積量を正確に制御することができず、ハンドオーバ開始時点で目標パケット蓄積量が得られない場合があることが判明した。
【００１８】
その解決策として、低再生速度への変更とともに、ジッタバッファの実際のパケット蓄積量を監視し、目標パケット蓄積量に達した時点で、再生速度を低再生速度から通常再生速度に戻すことが考えられる。しかし、パケット蓄積量は、ジッタによっても一時的に変動する。このため、ジッタによるパケット蓄積量の一時的な変動によって、目標パケット蓄積量に達したことが検出されると、パケット蓄積量を正確に制御することができないことになる。
【００１９】
図１８は、この場合の制御例を示すもので、（ａ）はジッタバッファが受信するパケットの受信シーケンス番号、（ｂ）は再生速度V、（ｃ）はジッタバッファ内のパケット蓄積量TBPをそれぞれ示している。図１８に示すように、再生速度Vを標準再生速度Vsよりも遅い低再生速度VLにしてジッタバッファ内のパケット蓄積量TBPを目標パケット蓄積量TBPｄに制御する場合、ジッタバッファがパケットをほぼ所定のタイミングで受信している期間T1では、パケット蓄積量TBPは連続的に緩やかに増加する。
【００２０】
その後、ジッタの発生によって一時的にパケットが受信されない期間（滞留期間）T2が生じると、その滞留期間T2では、パケット蓄積量TBPは、再生速度Vが低再生速度VLであるため、緩やかに減少する。その後、滞留期間T2が経過した時点から、本来、滞留期間T2に受信されるべき多数のパケットが短時間で受信されると、パケット蓄積量TBPは急激に増加する。このため、滞留期間T2によっては、パケット蓄積量TBPが、目標パケット蓄積量TBPdを遥かに超えた時点で、再生速度Vが低再生速度VLから標準再生速度Vsに戻ることになる。しかしながら、パケット蓄積量TBPが必要以上に多いということは、通話遅延時間が無駄に長いということであり、通話品質をより劣化させる。また、パケット蓄積量TBPが急激に増加した時点で、目標パケット蓄積量TBPdを遥かに超えている場合は、ジッタバッファの最大容量を超える分のパケットが破棄されて再生されず、再生品質の低下を招くことが懸念される。
【００２１】
また、上述したように、ハンドオーバの開始に先立って、パケットの再生速度Vを低再生速度VLに変更して、ジッタバッファ内のパケット蓄積量TBPを目標パケット蓄積量TBPdに制御するようにしても、図１９（ａ）に示すように、その後、ハンドオーバ開始まで、再生速度Vを標準再生速度Vsのまま一定とすると、その間に上記の送受信間のクロック差やパケットの遅延時間変動によって、図１９（ｂ）に示すように、パケット蓄積量が減少した場合は、ハンドオーバが開始されて完了するまでの間に、ジッタバッファ内のパケットが空となって、無音が発生することが懸念される。
【００２２】
なお、図１９において、ハンドオーバ開始までのパケット蓄積量の変動に応じて、パケット蓄積量TBPが目標パケット蓄積量TBPdよりも減少した場合は、再生速度Vを低再生速度VLに変更し、目標パケット蓄積量TBPdよりも増加した場合は、再生速度Vを通常再生速度Vsよりも速い高再生速度VHとして、目標パケット蓄積量TBPdを維持することも考えられる。しかし、再生速度Vを低再生速度VLに変更し、ジッタバッファの実際のパケット蓄積量TBPを監視して目標パケット蓄積量TBPdに増加させる場合は、図１８で説明したのと同様の問題が生じることが懸念される。
【００２３】
また、再生速度Vを高再生速度VHに変更して、ジッタバッファの実際のパケット蓄積量TBPを監視して目標パケット蓄積量TBPdに減少させる場合も、同様の問題が生じることが懸念される。図２０は、この場合の制御例を示すもので、（ａ）はジッタバッファが受信するパケットの受信シーケンス番号、（ｂ）は再生速度V、（ｃ）はジッタバッファ内のパケット蓄積量TBPをそれぞれ示している。
【００２４】
図２０に示すように、再生速度Vを高再生速度VHとした場合、ジッタバッファがパケットをほぼ所定のタイミングで受信している期間T1では、パケット蓄積量TBPは連続的に減少する。その後、滞留期間T2が生じると、その滞留期間T2では、パケット蓄積量TBPは、再生速度Vが高再生速度VHであるため、急激に減少し、その減少過程で、目標パケット蓄積量TBPdを下回ると、その時点で、再生速度Vが高再生速度VHから標準再生速度Vsに戻り、パケット蓄積量TBPの減少が緩やかになる。その後、滞留期間T2が経過した時点から、本来、滞留期間T2に受信されるべき多数のパケットが短時間で受信されると、パケット蓄積量TBPは急激に増加する。このため、滞留期間T2によっては、再生速度Vが標準再生速度Vsに戻ってから、パケット蓄積量TBPが、目標パケット蓄積量TBPdを遥かに超えて、十分にパケット蓄積量が下げられずに、通話遅延時間を必要最低限に抑えられず、再生品質の低下を招くことが懸念される。
【００２５】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、送信側とのクロック差、受信パケットの遅延時間の変動、ジッタ等に影響されることなくパケット蓄積量を正確に制御でき、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】
【００２６】
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、
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、を有し、
前記実行部は、
受信したパケットを蓄積するジッタバッファと、
該ジッタバッファに蓄積されるパケットのシーケンス番号および受信時間を含む受信パケット情報を監視するとともに、該ジッタバッファから読み出されるパケットのシーケンス番号および再生時間を含む再生パケット情報を監視するジッタバッファ監視部と、
前記ジッタバッファからのパケットの再生速度を制御するジッタバッファ制御部と、
前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定すると、前記ジッタバッファ監視部による前記受信パケット情報および前記再生パケット情報に基づいて、前記ジッタバッファの予測パケット蓄積量を算出して、該予測パケット蓄積量が、前記計測部で計測された前記第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遅延時間に基づく目標パケット蓄積量となるように、前記ジッタバッファ制御部による前記再生速度を制御するジッタバッファ蓄積量制御部と、を有することを特徴とするものである。
【００２７】
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、
前記ジッタバッファ蓄積量制御部は、
前記アプリケーションによるパケット送信間隔毎に、一定期間の前記受信パケット情報と現在時間とに基づいて、現在受信されると看做されるパケットの受信予定シーケンス番号を演算するとともに、前記アプリケーションの開始時の前記再生パケット情報と現在時間とに基づいて、現在再生されると看做されるパケットの再生予定シーケンス番号を演算して、前記受信予定シーケンス番号と前記再生予定シーケンス番号との差から前記予測パケット蓄積量を算出する、
ことを特徴とするものである。
【００２８】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の無線通信装置において、
前記ジッタバッファ蓄積量制御部は、
前記推定部により推定された前記ハンドオーバ準備時間が経過するまで、前記予測パケット蓄積量が前記目標パケット蓄積量となるように、前記ジッタバッファ制御部による前記再生速度を制御する、
ことを特徴とするものである。
【００２９】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無線通信装置において、
前記ジッタバッファ蓄積量制御部は、
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が完了すると、前記予測パケット蓄積量が前記アプリケーションによる標準パケット蓄積量となるように、前記ジッタバッファ制御部による前記再生速度を制御する、
ことを特徴とするものである。
【００３０】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の無線通信装置において、
前記ジッタバッファ蓄積量制御部は、
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、前記ジッタバッファ制御部による前記再生速度を遅くする、
ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る無線通信装置は、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を取得し、ハンドオーバ準備の開始を決定すると、ジッタバッファにおける受信パケット情報および再生パケット情報に基づいて、ジッタバッファの予測パケット蓄積量が、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に基づく目標パケット蓄積量となるように再生速度を制御する。これにより、送信側とのクロック差、受信パケットの遅延時間の変動、ジッタ等に影響されることなくパケット蓄積量を正確に制御でき、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となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
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。
【００３３】
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（ＭＮ）１１は、対向ノードである相手通信端末（ＣＮ）１２との間で、リアルタイム通信系のアプリケーションである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、インターネット１７に結合されている。
【００３４】
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。
【００３５】
相手通信端末１２は、例えば送受話器１２ａが接続され、電話機能部としての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１７に接続されている。
【００３６】
また、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１７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と、通信を制御するＳＩＰサーバ２４とが接続されている。
【００３７】
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のＩＰアドレスを気付けアドレス（ＣｏＡ：care of address）として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。
【００３８】
以下の説明では、無線通信装置１１は、ＨＡ２３に第１無線通信ネットワーク１５のＩＰアドレスを気付けアドレス（第１無線ＣｏＡ）として登録して、第１無線通信ネットワーク１５を介して相手通信端末１２と通信を行っている状態から、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。この際、ハンドオーバによってＩＰアドレスが変わっても、パケットロスを発生させることなく通話が続けられるように、マルチホーミング（一時的に２つのCare of AddressをＨＡ２３に登録する）を利用する。
【００３９】
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等のリアルタイム系のアプリケーションを実行する実行部を構成する電話機能部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。
【００４０】
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。
【００４１】
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（計測）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。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の無線状態は、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（計測）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（無線状態）を取得する通信品質取得部を構成している。
【００４２】
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を決定し、ハンドオーバの予定を決定した場合は、ハンドオーバ開始までの時間を算出して、そのハンドオーバ開始時間に従ってハンドオーバ処理を実行する。また、ハンドオーバ制御部３６は、ハンドオーバの予定を決定した場合は、その情報を電話機能部３３に供給するとともに、ハンドオーバ元となる通信中の第１無線通信ネットワーク１５における下り絶対遅延時間と、ハンドオーバ先となる第２無線通信ネットワーク１６における下り絶対遅延時間とを含むハンドオーバ情報を取得して、電話機能部３３に供給する。さらに、ハンドオーバ制御部３６は、ハンドオーバ処理に従って、ハンドオーバ開始情報およびハンドオーバ完了情報を電話機能部３３に供給する。
【００４３】
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。
【００４４】
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から取得された音声データを、符号化部であるエンコーダ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RTP(Real-time Transport Protocol)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。
【００４５】
また、通信処理部３４を経てパケット受信部４６で受信された相手通信端末１２からのRTPパケットは、ジッタバッファ４７に一旦取り込まれてから読み出され、その読み出されたパケットは、デコーダ４８でペイロード部分がデコードされて、スピーカ４９から再生音声として出力される。
【００４６】
本実施の形態では、ジッタバッファ監視部５０において、ジッタバッファ４７が受信したパケットのシーケンス番号および受信時間を含む受信パケット情報、およびジッタバッファ４７から再生されるパケットのシーケンス番号および再生時間を含む再生パケット情報を監視する。
【００４７】
また、電話機能部３３には、さらに、ハンドオーバ情報取得部５５およびパケット蓄積量制御部５６を設ける。ハンドオーバ情報取得部５５は、ハンドオーバ制御部３６からのハンドオーバ予定決定情報の有無を一定間隔毎に監視し、ハンドオーバ予定決定情報を取得した場合は、さらに、ハンドオーバ制御部３６からハンドオーバ元およびハンドオーバ先のそれぞれの下り絶対遅延時間を含むハンドオーバ情報を取得して、その取得したハンドオーバ情報をパケット蓄積量制御部５６に供給する。また、ハンドオーバ情報取得部５５は、ハンドオーバ制御部３６から、ハンドオーバ開始情報やハンドオーバ完了情報を受けると、その旨をパケット蓄積量制御部５６に通知する。
【００４８】
パケット蓄積量制御部５６は、通話（アプリケーション）が開始すると、ジッタバッファ監視部５０から、最初に再生されたパケットのシーケンス番号および再生時間を含む再生パケット情報を取得するとともに、ジッタバッファ４７がパケットを受信する毎に、ジッタバッファ監視部５０から、受信パケットのシーケンス番号および受信時間を含む受信パケット情報を取得する。そして、パケット蓄積量制御部５６は、ハンドオーバ情報取得部５５からハンドオーバ情報が入力されると、そのハンドオーバ情報と上記の再生パケット情報および受信パケット情報とに基づいて、ジッタバッファ４７の予測パケット蓄積量を算出して、該予測パケット蓄積量がハンドオーバ時に無音が発生しない目標パケット蓄積量となるように、ジッタバッファ制御部５１を介して、ジッタバッファ４７からのパケットの再生速度を制御する。
【００４９】
また、パケット蓄積量制御部５６は、ハンドオーバ情報に基づく目標パケット蓄積量の制御が終了した後も、ハンドオーバ情報取得部５５からハンドオーバの開始が通知されるまでは、上記の再生パケット情報および受信パケット情報に基づいて、ジッタバッファ４７の予測パケット蓄積量を目標パケット蓄積量の許容範囲に維持するように、ジッタバッファ制御部５１を介してパケットの再生速度を制御する。さらに、パケット蓄積量制御部５６は、ハンドオーバ情報取得部５５からハンドオーバ完了の通知を受けると、上記の再生パケット情報および受信パケット情報に基づいて、ジッタバッファ４７の予測パケット蓄積量が、アプリケーションによる標準パケット蓄積量の許容範囲となるように、ジッタバッファ制御部５１を介してパケットの再生速度を制御する。
【００５０】
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。
【００５１】
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。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から無線情報取得部３５を経由して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を決定する。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よりも低下し、かつ第２無線Ｉ／Ｆ３２の通信品質がハンドオーバ予定決定閾値以上となった場合は、ハンドオーバ制御部３６において、第２無線通信ネットワーク１６へのハンドオーバ予定、すなわちハンドオーバ準備の開始を決定する。
【００５２】
そして、ハンドオーバの準備の開始を決定した場合は、その情報を電話機能部３３へ供給するとともに、ハンドオーバ開始までの時間、すなわちハンドオーバ要求情報であるRegistration Request（ＮＥＭＯでは、Binding Update）を送信するまでの時間であるハンドオーバ準備時間Ts(sec)を算出して、そのハンドオーバ開始時間に従ってハンドオーバ処理を実行する。また、ハンドオーバの準備の開始を決定した場合は、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）における下りの絶対遅延時間Tddn1(sec)と、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）における下りの絶対遅延時間Tddn2(sec)とを取得して、それらの情報をハンドオーバ情報として電話機能部３３に供給する。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、ハンドオーバ準備時間を推定する推定部、および第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を構成している。
【００５３】
次に、ハンドオーバ制御部３６による、上記のハンドオーバ準備時間Ts、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。
【００５４】
（ハンドオーバ準備時間Tsの取得方法）
ハンドオーバ準備時間Ts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)の単位時間の変化率ΔRs（傾き）に基づいて算出する。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計測して取得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変化率平均値ΔRsrmsを取得する。
【００５５】
このため、ハンドオーバ制御部３６は、下式に従って、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（例えば、２sec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|
【００５６】
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Tsを、予め設定した標準時間Tref（例えば、５sec）とする。
【００５７】
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、Ts＝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Ts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Ts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。
【００５８】
（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。
【００５９】
（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すると、例えば、通信中の第１無線Ｉ／Ｆ３１を介して、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。
【００６０】
（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すると、例えば、通信中の第１無線Ｉ／Ｆ３１を介して、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。
【００６１】
（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すると、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Ｉ／Ｆ３１および第２無線Ｉ／Ｆ３２を介して、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。
【００６２】
なお、上記（ａ）〜（ｃ）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ていない。
【００６３】
（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下りの絶対遅延時間を取得する。ＩＥＥＥ８０２．２１（Media  Independent  Handover（MIH））では、異種無線通信ネットワーク（ＷｉＦｉ、ＷｉＭＡＸ、携帯電話など）間のハンドオーバ技術として、ハンドオーバを制御する手段（図２では、ハンドオーバ制御部３６）をＭＩＨユーザと定義し、ＭＩＨＦ（MIH Function）がＭＩＨユーザからの要求に基づいて、通信デバイスの無線情報を取得して、ＭＩＨユーザに提供することを考えている。また、ＭＩＨユーザが、自らの端末内のＭＩＨＦを通して、接続しているネットワーク内のインフォメーションサーバから情報を取得することも考えられている。
【００６４】
図５は、この第４の絶対遅延時間取得方法を説明するための図である。図５において、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は、他の無線通信ネットワークとともに、図１のインターネット１７を構成する基幹ネットワーク６０に接続され、この基幹ネットワーク６０に、遅延時間を計測する計測用サーバ６１が接続されている。また、第１無線通信ネットワーク１５には、第１インフォメーションサーバ６２が接続され、第２無線通信ネットワーク１６には、第２インフォメーションサーバ６３が接続されている。相手通信端末１２は、プロバイダ６５を介して基幹ネットワーク６０に接続される。
【００６５】
第１インフォメーションサーバ６２は、遅延時間計測の基準とする、計測用サーバ６１からアクセスポイント１５ａまでの片道のネットワーク遅延基準時間Tn1と、アクセスポイント１５ａから当該アクセスポイント１５ａに接続される無線通信装置１１までの上下の無線遅延基準時間Trup1、Trdn1とを保持する。同様に、第２インフォメーションサーバ６３は、遅延時間計測の基準とする、計測用サーバ６１から基地局１６ａまでの片道のネットワーク遅延基準時間Tn2と、基地局１６ａから当該基地局１６ａに接続される無線通信装置１１までの上下の無線遅延基準時間Trup2、Trdn2を保持する。
【００６６】
ここで、ネットワーク遅延基準時間Tn1およびTn2は、アクセスポイント１５ａと計測用サーバ６１との間、および基地局１６ａと計測用サーバ６１との間で、それぞれパケット（ＰＩＮＧやＲＴＣＰなど）を送受信して往復時間を測り、その往復時間を１／２して取得する。
【００６７】
また、第１無線通信ネットワーク１５における上下の無線遅延基準時間Trup1、Trdn1は、アクセスポイント１５ａに接続された、当該アクセスポイント１５ａと時間同期した無線通信装置１１に、アクセスポイント１５ａからパケットを送り、パケットを受信した無線通信装置は受信した時間を記録してパケット送り返すことで、上り・下りのそれぞれの遅延時間を計算する。
【００６８】
同様に、第２無線通信ネットワーク１６における上下の無線遅延基準時間Trup2、Trdn2は、基地局１６ａに接続された、当該基地局１６ａと時間同期した無線通信装置１１に、基地局１６ａからパケットを送り、パケットを受信した無線通信装置は受信した時間を記録してパケット送り返すことで、上り・下りのそれぞれの遅延時間を計算する。
【００６９】
ハンドオーバ制御部３６は、第１無線通信ネットワーク１５への接続時において、当該第１無線通信ネットワーク１５に接続されている第１インフォメーションサーバ６２からＭＩＨＦを介してネットワーク遅延基準時間Tn1と無線遅延基準時間Trdn1,Trup1とを取得する。また、ハンドオーバ制御部３６は、遅延時間を測りたい相手先（ここでは、無線通信装置１１と時間同期していない相手通信端末１２）とパケットの送受信を行い、相手と自らの無線通信装置１１との間の往復時間(Tn3+Trdn3+Tn3+Trup3)を計測する。この値から、以下のようにして、相手通信端末１２と計測用サーバ６１との間の片道の遅延時間(Tn3-Tn1)を求めて、無線通信装置１１と相手通信端末１２との間のハンドオーバ元下り絶対遅延時間Tddn1に相当するTn3+Trdn3とを計算する。
【００７０】
［数２］
Tn3-Tn1={(Tn3+Trdn3+Tn3+Trup3)-(Tn1+Trdn1+Tn1+Trup1)}/2
Tddn1=Tn3+Trdn3=Tn1+Trdn1+(Tn3-Tn1)
【００７１】
なお、無線通信装置１１と相手通信端末１２との間のハンドオーバ元上り絶対遅延時間Tdup1に相当するTn3+Trup3は、Tdup1=Tn3+Trup3=Tn1+Trup1+(Tn3-Tn1)、により求めることができる。
【００７２】
また、ハンドオーバ制御部３６は、ハンドオーバの予定を決定すると、ハンドオーバ先のネットワーク遅延基準時間Tn2および無線遅延基準時間Trdn2を取得するため、現在接続している第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６２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の第２インフォメーションサーバ６３に、当該無線通信装置１１の位置情報を送信して、ネットワーク遅延基準時間Tn2および無線遅延基準時間Trdn2の返信を要求する。これにより、第２インフォメーションサーバ６３は、位置情報と各基地局の接続ユーザ数とを考慮して、接続されると思われる基地局１６ａのネットワーク遅延基準時間Tn2および無線遅延基準時間Trdn2を、第１インフォメーションサーバ６２を経由して無線通信装置１１へ返信する。
【００７３】
ハンドオーバ制御部３６は、第２インフォメーションサーバ６３から返信されるハンドオーバ先のネットワーク遅延基準時間Tn2および無線遅延基準時間Trdn2を受信し、その取得情報と、算出した(Tn3-Tn1)とを用いて、以下のようにして、無線通信装置１１と相手通信端末１２との間のハンドオーバ先下り絶対遅延時間Tddn2に相当するTn4+Trdn4とを計算する。
【００７４】
［数３］
Tddn2=Tn4+Trdn4=(Tn2+Trdn2)+(Tn3-Tn1)
【００７５】
なお、ハンドオーバ制御部３６は、第２インフォメーションサーバ６３に無線遅延基準時間Trup2の返信を要求することにより、無線通信装置１１と相手通信端末１２との間のハンドオーバ先上り絶対遅延時間Tdup2に相当するTn4+Trup4を、Tdup2=Tn4+Trup4=(Tn2+Trup2)+(Tn3-Tn1)、により求めることができる。
【００７６】
なお、上記の第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した下り絶対遅延時間Tddn1、Tddn2は、他の無線通信ネットワークについて同様にして取得した下り絶対遅延時間とともに、無線通信ネットワーク毎にハンドオーバ制御部３６内のメモリ（図示せず）に記憶し、ハンドオーバの予定が決定される毎に、対応するハンドオーバ元およびハンドオーバ先の下り絶対遅延時間を電話機能部３３に供給するようにしてもよい。
【００７７】
ハンドオーバ制御部３６は、ハンドオーバ予定を決定すると、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Ts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。
【００７８】
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。
【００７９】
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て、接続を切断し、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アプリケーション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。
【００８０】
次に、電話機能部３３の動作について、図６に示すシーケンス図を参照しながら説明する。
【００８１】
ハンドオーバ情報取得部５５は、一定間隔毎にハンドオーバ制御部３６からハンドオーバ予定決定の情報があるか否かを監視し、ハンドオーバ予定決定情報を取得した場合は、さらに、ハンドオーバ制御部３６から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のハンドオーバ情報を取得して、パケット蓄積量制御部５６に供給する。
【００８２】
パケット蓄積量制御部５６は、ハンドオーバ情報取得部５５からハンドオーバ情報が入力されると、その入力されたハンドオーバ情報と、ジッタバッファ監視部５０からの再生パケット情報および受信パケット情報とに基づいて、ハンドオーバの際に無音が発生しない目標パケット蓄積量となるように、ジッタバッファ制御部５１によりジッタバッファ４７の受信パケットの再生速度を変更して、ジッタバッファ４７内の予測パケット蓄積量を制御する。
【００８３】
このため、パケット蓄積量制御部５６は、ハンドオーバ情報を取得すると、そのハンドオーバ情報からハンドオーバ元とハンドオーバ先との絶対遅延時間差Tab（Tab=Tddn2-Tddn1）を算出し、その算出した絶対遅延時間差Tabが一定値（＞０）以上の場合は、絶対遅延時間差Tabによる無音期間を吸収するために、ジッタバッファ制御部５１によりジッタバッファ４７からの受信パケットの再生速度を低速に変更して、ジッタバッファ４７の予測パケット蓄積量を、標準パケット蓄積量に対して絶対遅延時間差Tab分増加させた、目標パケット蓄積量とする。
【００８４】
すなわち、ジッタバッファ４７の標準パケット蓄積量をTBPs(sec)とすると、この場合の目標パケット蓄積量TBPd(sec)を、TBPd=TBPs+Tab、に設定し、この目標パケット蓄積量TBPdとなるように、再生速度Vを標準再生速度Vsよりも遅い低再生速度VLに変更する。なお、この場合の低再生速度VLは、ユーザが聞いて違和感の無い程度の速度（例えは、標準再生速度Vsの８０％または９０％）に設定する。
【００８５】
その後、パケット蓄積量制御部５６は、ジッタバッファ監視部５０による監視結果に基づいて、ジッタバッファ４７の予測パケット蓄積量が目標パケット蓄積量TBPdの許容範囲に達したか否かを判定し、達した場合は、再生速度Vを標準再生速度Vsに戻す。
【００８６】
ここで、ジッタバッファ制御部５１による低再生速度VLへの速度制御は、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いずれかにより実行する。
【００８７】
（ａ）第１の再生速度制御方法
標準再生速度Vsの場合のジッタバッファ４７からのパケットの読み出し間隔をTRs、低再生速度VLの場合のジッタバッファ４７からのパケットの読み出し間隔をTRＬ、とするとき、TRＬ=TRs/k、とする。例えば、標準再生速度Vs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アプリケーションにおいて、低再生速度VLを標準再生速度Vs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TRＬを、ほぼ、TRＬ=20/0.8(msec)、とする。
【００８８】
（ｂ）第２の再生速度制御方法
低再生速度VLへのコントロールを開始すると、その直後に再生した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、下式において、TDは、遅延時間で、初期値は０である。
［数５］
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）
【００８９】
ここで、ジッタバッファ４７からパケットを読み出す際、[{Vs/(Vs-VL)}-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、低再生速度VLを、標準再生速度Vsの８０％とする場合には、図７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、上記のTDを、コピーによる再生間隔の時間分増加する。なお、[{Vs/(Vs-VL)}-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。
【００９０】
図８は、上記の低再生速度速VLでの再生によってジッタバッファ４７の予測パケット蓄積量を目標パケット蓄積量に制御する場合の動作を示すフローチャートである。パケット蓄積量制御部５６は、再生速度を低再生速度VLに変更すると、アプリケーションによるパケット送信間隔毎（ＶｏＩＰの場合は、２０msec毎）に、パケットの受信予定タイミングを更新して、受信予定パケットのシーケンス番号を計算する（ステップＳ８１）。
【００９１】
具体的には、パケット蓄積量制御部５６は、ジッタバッファ監視部５０から一定期間に取得される受信パケット情報を記憶し、パケット送信間隔毎に、記憶されている一定期間の各受信パケット情報について、（受信シーケンス番号×パケット送信間隔−受信時間）を計算して、それらの平均である平均受信タイミングTR(Av)を求め、その平均受信タイミングTR(Av)に現在時間を加算して、現在受信されると看做されるパケットのシーケンス番号である受信予定シーケンス番号を計算する。すなわち、受信予定シーケンス番号＝TR(Av)＋現在時間、を演算する。
【００９２】
また、パケット蓄積量制御部５６は、パケット送信間隔毎に、通話（アプリケーション）の開始において、ジッタバッファ監視部５０から取得した再生パケット情報と、アプリケーションによる送信間隔と、現在時間とに基づいて、現在再生されると看做されるパケットのシーケンス番号である再生予定シーケンス番号を計算する（ステップＳ８２）。すなわち、再生予定シーケンス番号＝（最初の再生シーケンス番号×パケット送信間隔×再生速度−最初の再生時間）＋現在時間、を演算する。なお、当該式において、再生速度は、標準（１００％）で「１」である。また、「最初の再生シーケンス番号」および「最初の再生時間」は、再生速度を変更した時点でリセットする。
【００９３】
そして、パケット蓄積量制御部５６は、ステップＳ８１で演算した受信予定シーケンス番号と、ステップＳ８２で演算した再生予定シーケンス番号との差である予測パケット蓄積量、すなわち現在蓄積されていると看做されるパケット蓄積量を演算して、その予測パケット蓄積量と目標パケット蓄積量とを比較する（ステップＳ８３）。その結果、予測パケット蓄積量が目標パケット蓄積量に達していなければ、再生速度を低再生速度VLのままとして、ステップＳ８１に移行して上記の動作を繰返し、予測パケット蓄積量が目標パケット蓄積量に達していれば、再生速度を標準生速度Vsに戻して、低再生速度VLによる再生処理を終了する。
【００９４】
図９は、上記の低速再生処理の動作を説明するための図で、図９（ａ）はジッタバッファ４７が受信するパケットの受信シーケンス番号、図９（ｂ）は再生速度V、図９（ｃ）はジッタバッファ４７内のパケット蓄積量TBPをそれぞれ示している。図９において、ジッタバッファ４７がパケットをほぼ所定のタイミングで受信している期間T1では、再生速度Vが標準再生速度Vsよりも遅い低再生速度VLであるので、パケット蓄積量TBPは連続的に緩やかに増加する。その後、滞留期間T2が生じると、その滞留期間T2では、パケットが受信されないため、パケット蓄積量TBPは、緩やかに減少する。
【００９５】
ここで、本実施の形態では、送信間隔毎に、受信パケット情報に基づいて受信予定シーケンス番号を算出するとともに、最初の再生パケット情報に基づいて再生予定シーケンス番号を算出して、それらの差である予測パケット蓄積量が目標パケット蓄積量に達した時点で、再生速度Vを低再生速度VLから標準再生速度Vsに戻すようにしている。したがって、滞留期間T2内で、実際のパケット蓄積量TBPが目標パケット蓄積量TBPdに達していない場合でも、予測パケット蓄積量が目標パケット蓄積量TBPdに達すれば、その時点で再生速度Vが標準再生速度Vsに戻るので、滞留期間T2が経過した時点で、本来、滞留期間T2に受信されるべき多数のパケットが短時間で受信されても、図１８の場合とは異なり、パケット蓄積量TBPが目標パケット蓄積量TBPdを超えることはない。これにより、通話遅延時間を必要最低限に抑えて受信パケットが破棄されるのを防止でき、再生品質を向上することができる。
【００９６】
パケット蓄積量制御部５６は、上述したハンドオーバ情報に基づくパケット蓄積量変更制御が終了した後も、ハンドオーバ制御部３６からハンドオーバ情報取得部５５を経てハンドオーバ開始通知を取得するまでは、ジッタバッファ監視部５０によるジッタバッファ４７の監視結果に基づいて、再生速度Vの変更を制御して、ジッタバッファ４７内の予測パケット蓄積量を目標パケット蓄積量TBPdの許容範囲に維持するように制御する。
【００９７】
このため、パケット蓄積量制御部５６は、図１０にフローチャートを示すように、ハンドオーバ開始通知を取得するまでは（ステップＳ１０１）、図８のステップＳ８１と同様に、ジッタバッファ監視部５０から取得される受信パケット情報に基づいて、現在受信されると看做される受信予定シーケンス番号を計算するとともに（ステップＳ１０２）、図８のステップＳ８２と同様に、ジッタバッファ監視部５０から取得した最初の再生パケット情報に基づいて、現在再生されると看做される再生予定シーケンス番号を計算する（ステップＳ１０３）。そして、受信予定シーケンス番号と再生予定シーケンス番号との差から、ジッタバッファ４７に現在蓄積されていると看做される予測パケット蓄積量を演算して、（予測パケット蓄積量−目標パケット蓄積量）が、許容範囲の下限値を表す許容誤差Tm（Tm＜０）を下回るか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
【００９８】
その結果、許容誤差Tmを下回る場合は、再生速度Vを標準再生速度Vsから再び低再生速度VLに戻して、上述したハンドオーバ情報に基づくパケット蓄積量変更制御の場合と同様に、予測パケット蓄積量が目標パケット蓄積量となるように制御して（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０１に移行する。ここで、許容誤差Tmは、例えば、−１〜−（遅延時間差分パケット数）の間で、任意のパケット数に設定する。
【００９９】
これに対し、ステップＳ１０４において、（予測パケット蓄積量−目標パケット蓄積量）が許容誤差Tm以上の場合は、パケット蓄積量制御部５６は、さらに、上記の差が許容範囲の上限値を表す許容誤差Tp（Tp＞０）を超えるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。その結果、許容誤差Tp以下であれば、ステップＳ１０１に移行し、許容誤差Tpを超えていれば、再生速度Vを標準再生速度Vsよりも速い高再生速度VHに変更して、予測パケット蓄積量が目標パケット蓄積量となるように制御して（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０１に移行する。ここで、許容誤差Tpは、例えば、１以上の任意のパケット数に設定する。また、高再生速度VH は、ユーザが聞いて違和感の無い程度の速度（例えば、標準再生速度Vsの１１０％または１２０％）に設定する。
【０１００】
図１１は、図１０のステップＳ１０７による高再生速度VHでの再生によってジッタバッファ４７の予測パケット蓄積量を目標パケット蓄積量に制御する場合の動作を示すフローチャートである。パケット蓄積量制御部５６は、再生速度を高再生速度VHに変更すると、図８に示した低再生速度速VLでの再生の場合と同様に、アプリケーションによる送信間隔毎に、受信パケット情報に基づいて受信予定シーケンス番号を計算するとともに（ステップＳ１１１）、最初の再生パケット情報に基づいて再生予定シーケンス番号を計算する（ステップＳ１１２）。
【０１０１】
そして、パケット蓄積量制御部５６は、これら算出した受信予定シーケンス番号と再生予定シーケンス番号との差である予測パケット蓄積量を演算して、その予測パケット蓄積量と目標パケット蓄積量とを比較する（ステップＳ１１３）。その結果、予測パケット蓄積量が、未だ目標パケット蓄積量を超えていれば、再生速度を高再生速度VHのままとして、ステップＳ１１１に移行して、上記の動作を繰返し、予測パケット蓄積量が目標パケット蓄積量に達していれば、再生速度を標準生速度Vsに戻して、高再生速度VHによる再生処理を終了する。
【０１０２】
なお、この高再生速度VHによる再生処理では、例えば、上述した低再生速度速VLでの再生処理の場合と同様に、標準再生速度Vsによるジッタバッファ４７からのパケットの読み出し間隔をTRs、高再生速度VHによるジッタバッファ４７からのパケットの読み出し間隔をTRH、とするとき、TRH=TRs/k、とする。ただし、ｋは、高再生速度VHを標準再生速度Vsの１１０％とする場合は、k=1.1に設定し、１２０％とする場合は、k=1.2に設定する。あるいは、逆に、ジッタバッファ４７からのパケットの読み出し間隔は、標準再生速度Vsの読み出し間隔TRsのままとして、読み出すパケットを間引きすることにより、再生速度Vを等価的に高再生速度VHとする。
【０１０３】
図１２は、上記の高速再生処理の動作を説明するための図で、図１２（ａ）はジッタバッファ４７が受信するパケットの受信シーケンス番号、図１２（ｂ）は再生速度V、図１２（ｃ）はジッタバッファ４７内のパケット蓄積量TBPをそれぞれ示している。図１２において、ジッタバッファ４７がパケットをほぼ所定のタイミングで受信している期間T1は、再生速度Vが標準再生速度Vsよりも速い高再生速度VHであるので、パケット蓄積量TBPは連続的に緩やかに減少する。その後、滞留期間T2が生じると、その滞留期間T2では、パケットが受信されないため、パケット蓄積量TBPは、急激に減少する。
【０１０４】
ここで、本実施の形態では、送信間隔毎に、受信パケット情報に基づいて受信予定シーケンス番号を算出するとともに、最初の再生パケット情報に基づいて再生予定シーケンス番号を算出して、それらの差である予測パケット蓄積量が目標パケット蓄積量に達した時点で、再生速度Vを高再生速度VＨから標準再生速度Vsに戻すようにしている。したがって、滞留期間T2内で、実際のパケット蓄積量が目標パケット蓄積量に達しても、予測パケット蓄積量が目標パケット蓄積量に達していなければ、再生速度Vが標準再生速度Vsに戻ることはない。これにより、図２０の場合とは異なり、再生速度Vが標準再生速度Vsに戻ってから、パケット蓄積量TBPが、目標パケット蓄積量TBPdを遥かに超えることはなくなるので、通話遅延時間を最低限に抑えることができ、再生品質を向上することができる。
【０１０５】
以上のように、本実施の形態では、ハンドオーバ情報に基づく目標パケット蓄積量へのパケット蓄積量変更制御が終了した後も、ハンドオーバが開始されるまでは、ジッタバッファ４７の予測パケット蓄積量を算出して、予測パケット蓄積量が目標パケット蓄積量TBPdの許容範囲内となるように、再生速度Vを制御している。これにより、例えば、図１３（ａ）および（ｂ）に示すように、ハンドオーバ開始までに、送受信間のクロック差やパケットの遅延時間変動等によって、ジッタバッファ４７の予測パケット蓄積量が、目標パケット蓄積量TBPdの許容誤差Tmよりも減少すると、再び、再生速度Vが低再生速度VLに変更されて、予測パケット蓄積量が目標パケット蓄積量TBPdの許容範囲内に維持される。したがって、図１９の場合とは異なり、ハンドオーバが開始されて完了するまでの間に、ジッタバッファ４７内のパケットが空になることはないので、無音の発生をより確実に防止することができる。
【０１０６】
さらに、パケット蓄積量制御部５６は、ハンドオーバ情報取得部５５からハンドオーバ完了の通知を受けると、ジッタバッファ４７の予測パケット蓄積量を算出し、その予測パケット蓄積量と標準パケット蓄積量TBPsとの比較に基づいて、予測パケット蓄積量が標準パケット蓄積量TBPsの許容誤差Tm2内となるように再生速度Vを変更して、パケット蓄積量TBPを制御する。
【０１０７】
すなわち、図１０に示したフローチャートと同様に、ジッタバッファ監視部５０から取得される受信パケット情報に基づいて、現在受信されると看做される受信予定シーケンス番号を計算するとともに、ジッタバッファ監視部５０から取得した最初の再生パケット情報に基づいて、現在再生されると看做される再生予定シーケンス番号を計算して、それらの差から、ジッタバッファ４７に現在蓄積されていると看做される予測パケット蓄積量を演算して、その予測パケット蓄積量と標準パケット蓄積量TBPsとの差が、許容範囲の下限値を示す許容誤差Tm2（Tm2＜０）を下回るか否かを判定する。
【０１０８】
その結果、許容誤差Tm2を下回る場合は、再生速度Vを低再生速度VLに変更して、予測パケット蓄積量が標準パケット蓄積量TBPsとなるように制御する。ここで、許容誤差Tm2は、例えば、−１〜−（標準蓄積パケット数）の間で、任意のパケット数に設定する。
【０１０９】
これに対し、予測パケット蓄積量と標準パケット蓄積量TBPsとの差が許容誤差Tm2を上回る場合は、パケット蓄積量制御部５６は、さらに、両者の差が許容範囲の上限値を示す許容誤差Tp2（Tp2＞０）を超えるか否かを判定し、許容誤差Tp2を超えていれば、再生速度Vを高再生速度VHに変更して、予測パケット蓄積量が標準パケット蓄積量TBPsとなるように制御する。ここで、許容誤差Tp2は、例えば、１以上の任意のパケット数に設定する。
【０１１０】
これにより、ハンドオーバ先においても、ジッタや送受信間のクロック差、あるいはパケットの遅延時間変動等に影響されることなく、ジッタバッファ４７の予測パケット蓄積量を標準パケット蓄積量TBPsの許容範囲内に維持（調整）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より向上することができる。このハンドオーバ完了後のパケット蓄積量の制御は、各無線通信ネットワークによる通信において、ハンドオーバの予定を決定するまで行ってもよく、また、ここで制御を終了し、通常時の再生制御に戻してもよい。
【０１１１】
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のアプリケーション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、アプリケーションの実行部を、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。また、本発明は、絶対遅延時間が短いネットワークにハンドオーバする場合にも、有効に適用することができる。この場合は、ハンドオーバの開始決定により、予測パケット蓄積量が、ハンドオーバの際にジッタバッファにおいてパケット破棄が生じない目標パケット蓄積量となるように、再生速度を標準速度よりも速く制御する。その後は、上記実施の形態と同様に制御して、予測パケット蓄積量を目標パケット蓄積量の許容範囲に維持する。さらに、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は、無線ＬＡＮとcdma2000との組み合わせに限らず、第３世代（３Ｇ）や第３．９世代（３．９Ｇ）、あるいはIMT-ADVANCEDにおける任意の異なる無線通信ネットワークの組み合わせの場合にも、本発明を適用できることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【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ハンドオーバ準備時間の算出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絶対遅延時間の取得方法の一例を説明するための図である。
【図６】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７】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低再生速度制御の一例を説明するための図である。
【図８】図３に示したパケット蓄積量制御部による低再生速度での目標パケット蓄積量制御を説明するためのフローチャートである。
【図９】図８のフローチャートによるジッタバッファの低速再生処理を説明するための図である。
【図１０】図３に示したパケット蓄積量制御部によるハンドオーバ情報に基づくパケット蓄積量変更制御終了からハンドオーバ開始までのパケット蓄積量制御を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図１０のフローチャートにおける高再生速度での目標パケット蓄積量制御を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１１のフローチャートによるジッタバッファの高速再生処理を説明するための図である。
【図１３】図１０のフローチャートによるジッタバッファのパケット蓄積量制御を説明するための図である。
【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。
【図１８】ジッタバッファの実際のパケット蓄積量に基づく低速再生処理を説明するための図である。
【図１９】想定されるハンドオーバ時の不具合を説明するための図である。
【図２０】ジッタバッファの実際のパケット蓄積量に基づく高速再生処理を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１３】
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  インターネット
２１，２２，２４  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
５４  無線状態監視部
５５  ハンドオーバ情報取得部
５６  パケット蓄積量制御部
６０  基幹ネットワーク
６１  計測用サーバ
６２  第１インフォメーションサーバ
６３  第２インフォメーションサーバ
６５  プロバイダ
【図１】
2010130226.tif 000003
【図２】
2010130226.tif 000004
【図３】
2010130226.tif 000005
【図４】
2010130226.tif 000006
【図５】
2010130226.tif 000007
【図６】
2010130226.tif 000008
【図７】
2010130226.tif 000009
【図８】
2010130226.tif 000010
【図９】
2010130226.tif 000011
【図１０】
2010130226.tif 000012
【図１１】
2010130226.tif 000013
【図１２】
2010130226.tif 000014
【図１３】
2010130226.tif 000015
【図１４】
2010130226.tif 000016
【図１５】
2010130226.tif 000017
【図１６】
2010130226.tif 000018
【図１７】
2010130226.tif 000019
【図１８】
2010130226.tif 000020
【図１９】
2010130226.tif 000021
【図２０】
2010130226.tif 000022