(57)【要約】【課題】一の無線通信経路にて不足した帯域を他の無線通信経路を用いて補完して通信を実行する際に、パケットロスや、遅延の増加や、滞留の発生を抑制する。【解決手段】受信パケット監視手段１０７，３０７は、第１の制御メッセージを受信する。送信経路選択手段１１７，３１７は、シーケンス番号を付加した第２の制御メッセージを送信する。制御メッセージ解析手段１１１，３１１は、第１の制御メッセージ送信直前に受信した第２の制御メッセージのシーケンス番号を、最新の第１の制御メッセージから取得する。制御メッセージ到着タイミング計算手段１２１，３２１は、第１の制御メッセージから取得した第２の制御メッセージのシーケンス番号と、次に送信する第２の制御メッセージのシーケンス番号とを比較する。タイミング制御手段１２５，３２５は、第２の制御メッセージの送信タイミングを比較結果に基づいて調整する。【選択図】図２
2008211564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信装置との間で複数の異なる無線通信経路が利用可能で、使用するリアルタイム性を有するアプリケーションの要求帯域に対して、一の無線通信経路にて不足した帯域を他の無線通信経路を用いて補完して、前記無線通信装置と通信先との通信を制御する通信制御装置であって、
前記無線通信装置から所定時間ごとに送信される、前記一の無線通信帯域と前記他の無線通信経路との間の通信帯域比を指示する第１の制御メッセージを受信する受信手段と、
前記一の無線通信帯域と前記他の無線通信経路との間の通信帯域比を指示する第２の制御メッセージを、当該第２の制御メッセージの送信順序を示すシーケンス番号を付加して所定時間ごとに前記無線通信装置に送信する送信手段と、
前記無線通信装置において前記第１の制御メッセージを送信する直前に受信した前記第２の制御メッセージのシーケンス番号を、前記受信手段によって受信した最新の前記第１の制御メッセージから取得する取得手段と、
前記取得手段によって前記第１の制御メッセージから取得した前記第２の制御メッセージのシーケンス番号と、前記送信手段によって次に送信する前記第２の制御メッセージのシーケンス番号とを比較する比較手段と、
前記第２の制御メッセージの送信タイミングを、前記比較手段の比較結果に基づいて調整する調整手段とを具えることを特徴とする通信制御装置。
【請求項２】
前記比較手段は、前記取得手段によって前記第１の制御メッセージから取得した前記第２の制御メッセージのシーケンス番号と、前記送信手段によって次に送信する前記第２の制御メッセージのシーケンス番号との差分を算出し、
前記調整手段は、前記差分が２以下である場合、前記第２の制御メッセージの送信タイミングを調整することを特徴とする請求項１記載の通信制御装置。
【請求項３】
前記第１の制御メッセージの受信から前記第２の制御メッセージを送信するまでの時間である第１の時間を計時する計時手段を更に具え、
前記取得手段は、前記無線通信装置が前記第２の制御メッセージを受信してから前記第１の制御メッセージを送信するまでの時間である第２の時間を前記第１の制御メッセージから取得し、
前記比較手段は、前記差分が２であるとき、前記第１の時間と前記第２の時間の和を２で割った値と、前記所定の時間とを比較し、
前記調整手段は、前記第１の時間と前記第２の時間の和を２で割った値が前記所定の時間未満である場合、前記第２の制御メッセージの送信タイミングを、次に第１の制御メッセージを受信した後とし、前記第１の時間と前記第２の時間の和を２で割った値が前記所定の時間以上である場合、前記第２の制御メッセージの送信タイミングの調整を行わないことを特徴とする請求項２記載の通信制御装置。
【請求項４】
前記無線通信装置からのデータの受信に使用される前記一の無線通信経路と前記他の無線通信経路の通信帯域比及び該通信帯域比の変化量である第１の帯域比変化量を、前記一の無線通信経路を介して受信したパケット及び前記他の無線通信経路を介して受信したパケットに基づいて算出する算出手段を更に具え、
前記取得手段は、前記無線通信装置へのデータの送信に使用される前記一の無線通信経路と前記他の無線通信経路の通信帯域比の変化量である第２の帯域比変化量を、前記第１の制御メッセージから取得し、
前記調整手段は、前記第２の制御メッセージの送信タイミングを、前記第１の帯域比変化量及び前記第２の帯域比変化量に基づいて更に調整することを特徴とする請求項３記載の通信制御装置。
【請求項５】
通信制御装置との間で複数の異なる無線通信経路が利用可能で、使用するリアルタイム性を有するアプリケーションの要求帯域に対して、一の無線通信経路にて不足した帯域を他の無線通信経路を用いて補完して、前記通信制御装置を介して通信先と無線通信する無線通信装置であって、
前記通信制御装置から所定時間ごとに送信される、前記一の無線通信帯域と前記他の無線通信経路との間の通信帯域比を指示する第１の制御メッセージを受信する受信手段と、
前記一の無線通信帯域と前記他の無線通信経路との間の通信帯域比を指示する第２の制御メッセージを、当該第２の制御メッセージの送信順序を示すシーケンス番号を付加して所定時間ごとに前記通信制御装置に送信する送信手段と、
前記通信制御装置において前記第１の制御メッセージを送信する直前に受信した前記第２の制御メッセージのシーケンス番号を、前記受信手段によって受信した最新の前記第１の制御メッセージから取得する取得手段と、
前記取得手段によって前記第１の制御メッセージから取得した前記第２の制御メッセージのシーケンス番号と、前記送信手段によって次に送信する前記第２の制御メッセージのシーケンス番号とを比較する比較手段と、
前記第２の制御メッセージの送信タイミングを、前記比較手段の比較結果に基づいて調整する調整手段とを具えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項６】
前記比較手段は、前記取得手段によって前記第１の制御メッセージから取得した前記第２の制御メッセージのシーケンス番号と、前記送信手段によって次に送信する前記第２の制御メッセージのシーケンス番号との差分を算出し、
前記調整手段は、前記差分が２以下である場合、前記第２の制御メッセージの送信タイミングを調整することを特徴とする請求項５記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記第１の制御メッセージの受信から前記第２の制御メッセージを送信するまでの時間である第１の時間を計時する計時手段を更に具え、
前記取得手段は、前記無線通信装置が前記第２の制御メッセージを受信してから前記第１の制御メッセージを送信するまでの時間である第２の時間を前記第１の制御メッセージから取得し、
前記比較手段は、前記差分が２であるとき、前記第１の時間と前記第２の時間の和を２で割った値と、前記所定の時間とを比較し、
前記調整手段は、前記第１の時間と前記第２の時間の和を２で割った値が前記所定の時間未満である場合、前記第２の制御メッセージの送信タイミングを、次に第１の制御メッセージを受信した後とし、前記第１の時間と前記第２の時間の和を２で割った値が前記所定の時間以上である場合、前記第２の制御メッセージの送信タイミングの調整を行わないことを特徴とする請求項６記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記無線通信装置からのデータの受信に使用される前記一の無線通信経路と前記他の無線通信経路の通信帯域比及び該通信帯域比の変化量である第１の帯域比変化量を、前記一の無線通信経路を介して受信したパケット及び前記他の無線通信経路を介して受信したパケットに基づいて算出する算出手段を更に具え、
前記取得手段は、前記無線通信装置へのデータの送信に使用される前記一の無線通信経路と前記他の無線通信経路の通信帯域比の変化量である第２の帯域比変化量を、前記第１の制御メッセージから取得し、
前記調整手段は、前記第２の制御メッセージの送信タイミングを、前記第１の帯域比変化量及び前記第２の帯域比変化量に基づいて更に調整することを特徴とする請求項７記載の無線通信装置。
【請求項９】
無線通信装置との間で複数の異なる無線通信経路が利用可能で、使用するリアルタイム性を有するアプリケーションの要求帯域に対して、一の無線通信経路にて不足した帯域を他の無線通信経路を用いて補完して、前記無線通信装置と通信先との通信を制御する通信制御方法であって、
前記無線通信装置から所定時間ごとに送信される、前記一の無線通信帯域と前記他の無線通信経路との間の通信帯域比を指示する第１の制御メッセージを受信するステップと、
前記一の無線通信帯域と前記他の無線通信経路との間の通信帯域比を指示する第２の制御メッセージを、当該第２の制御メッセージの送信順序を示すシーケンス番号を付加して所定時間ごとに前記無線通信装置に送信するステップと、
前記無線通信装置において前記第１の制御メッセージを送信する直前に受信した前記第２の制御メッセージのシーケンス番号を、受信した最新の前記第１の制御メッセージから取得するステップと、
前記第１の制御メッセージから取得した前記第２の制御メッセージのシーケンス番号と、次に送信する前記第２の制御メッセージのシーケンス番号とを比較するステップと、
前記第２の制御メッセージの送信タイミングを、前記比較の結果に基づいて調整するステップとを具えることを特徴とする通信制御方法。
【請求項１０】
通信制御装置との間で複数の異なる無線通信経路が利用可能で、使用するリアルタイム性を有するアプリケーションの要求帯域に対して、一の無線通信経路にて不足した帯域を他の無線通信経路を用いて補完して、前記通信制御装置を介して通信先と無線通信する無線通信方法であって、
前記通信制御装置から所定時間ごとに送信される、前記一の無線通信帯域と前記他の無線通信経路との間の通信帯域比を指示する第１の制御メッセージを受信するステップと、
前記一の無線通信帯域と前記他の無線通信経路との間の通信帯域比を指示する第２の制御メッセージを、当該第２の制御メッセージの送信順序を示すシーケンス番号を付加して所定時間ごとに前記通信制御装置に送信するステップと、
前記通信制御装置において前記第１の制御メッセージを送信する直前に受信した前記第２の制御メッセージのシーケンス番号を、受信した最新の前記第１の制御メッセージから取得するステップと、
前記第１の制御メッセージから取得した前記第２の制御メッセージのシーケンス番号と、次に送信する前記第２の制御メッセージのシーケンス番号とを比較するステップと、
前記第２の制御メッセージの送信タイミングを、前記比較の結果に基づいて調整するステップとを具えることを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の異なる無線通信経路が利用可能で、使用するリアルタイム性を有するアプリケーションの要求帯域に対して、一の無線通信経路にて不足した帯域を他の無線通信経路を用いて補完して通信を実行することが可能な新規な通信制御装置、無線通信装置、通信制御方法及び無線通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、インターネットプロトコル（ＩＰ）群が用いられる無線通信ネットワーク（以下、“無線ＩＰネットワーク”と適宜省略する）では、無線通信装置のモビリティを向上させるため、いわゆるモバイルＩＰが規定されている（例えば、非特許文献１）。
【０００３】
モバイルＩＰでは、無線通信装置の位置に応じて動的に割り当てられる気付けＩＰアドレス（Care of Address）が用いられる。
【非特許文献１】C. Perkins、“IP Mobility Support (RFC2002)”、［online］、１９９６年１０月、ＩＥＴＦ、［平成１８年３月１５日検索］、インターネット＜URL: http: //www.ietf.org /rfc/rfc2002.txt
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、昨今では、無線通信装置が複数の無線ＩＰネットワーク（例えば、携帯電話ネットワークと無線ＬＡＮネットワーク）を用いることができる環境が提供されつつある。
【０００５】
このような環境が提供されれば、実行中の通信に用いられている無線ＩＰネットワークの帯域が不足しているときに、不足する帯域を他の無線ＩＰネットワークによって補完するといった、複数の無線ＩＰネットワークを同時に用いることが考えられる。
【０００６】
複数の経路で必要な帯域を補完しながら通信を行う場合、複数の経路の使用帯域比は、通信相手側で一定時間内に受信されるＩＰパケットの受信状態に基づいて計算され、制御メッセージにより通知される通信帯域比に基づいて決定されることが考えられる。
【０００７】
また、制御メッセージを送信する経路は、通信相手から制御メッセージにより通知される通信帯域比の基づいて各無線ＩＰネットワークの状態を推測し、より遅延の少ない無線ＩＰネットワークを選択することが考えられる。
【０００８】
通信帯域比の計算及び制御メッセージの送信は、無線通信装置と通信制御装置のそれぞれにおいて一定期間ごとに実行されるが、無線通信装置と通信制御装置との間での制御メッセージの送信タイミングは非同期であると考えられ、この場合、受信した制御メッセージがいつ送信相手から送信されたものなのかを判別することができない。
【０００９】
例えば、通信制御装置において、無線通信装置との間の制御メッセージの送受信が図１０（ａ）で示すタイミングで行われている場合、図１０（ｂ）に示す状態（この状態については後に説明する。）であるか、図１０（ｃ）に示す状態（この状態については後に説明する。）であるかによって、受信した制御メッセージに含まれる通信帯域比の情報の有用性が異なってくる。なお、図１０（ａ）〜（ｃ）において、制御メッセージの受信タイミングを黒丸で示すとともに、受信メッセージの送信タイミングを白丸で示す。
【００１０】
すなわち、経路の状態が変化しやすい環境では、通信相手側から制御メッセージが送信されてから、その制御メッセージに含まれる通信帯域比に基づいて自身の制御メッセージを送信するまでの時間が長くなるに従って、経路の状態が大きく変化している可能性が高く、受信した制御メッセージに基づいて現在の経路状態を判定することの信憑性が薄れる。
【００１１】
経路の状態が大きく変化すると、制御メッセージの送信時に最適な通信帯域比と、通信相手から受信した制御メッセージから判定した通信帯域比とのギャップが大きくなり、受信した制御メッセージに基づいて一様に通信帯域比を決定する場合には、パケットロスや、遅延の増加や、滞留の発生が生じるという不都合がある。
【００１２】
本発明の目的は、複数の異なる無線通信経路が利用可能で、使用するリアルタイム性を有するアプリケーションの要求帯域に対して、一の無線通信経路にて不足した帯域を他の無線通信経路を用いて補完して通信を実行する際に、制御メッセージの送信時に最適な通信帯域比と、通信相手から受信した制御メッセージから判定した通信帯域比とのギャップを抑える通信制御装置、無線通信装置、通信制御方法及び無線通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に係る発明は、無線通信装置との間で複数の異なる無線通信経路が利用可能で、使用するリアルタイム性を有するアプリケーションの要求帯域に対して、一の無線通信経路にて不足した帯域を他の無線通信経路を用いて補完して、前記無線通信装置と通信先との通信を制御する通信制御装置であって、
前記無線通信装置から所定時間ごとに送信される、前記一の無線通信帯域と前記他の無線通信経路との間の通信帯域比を指示する第１の制御メッセージを受信する受信手段と、
前記一の無線通信帯域と前記他の無線通信経路との間の通信帯域比を指示する第２の制御メッセージを、当該第２の制御メッセージの送信順序を示すシーケンス番号を付加して所定時間ごとに前記無線通信装置に送信する送信手段と、
前記無線通信装置において前記第１の制御メッセージを送信する直前に受信した前記第２の制御メッセージのシーケンス番号を、前記受信手段によって受信した最新の前記第１の制御メッセージから取得する取得手段と、
前記取得手段によって前記第１の制御メッセージから取得した前記第２の制御メッセージのシーケンス番号と、前記送信手段によって次に送信する前記第２の制御メッセージのシーケンス番号とを比較する比較手段と、
前記第２の制御メッセージの送信タイミングを、前記比較手段の比較結果に基づいて調整する調整手段とを具えることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る発明は、前記比較手段は、前記取得手段によって前記第１の制御メッセージから取得した前記第２の制御メッセージのシーケンス番号と、前記送信手段によって次に送信する前記第２の制御メッセージのシーケンス番号との差分を算出し、
前記調整手段は、前記差分が２以下である場合、前記第２の制御メッセージの送信タイミングを調整することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る発明は、前記第１の制御メッセージの受信から前記第２の制御メッセージを送信するまでの時間である第１の時間を計時する計時手段を更に具え、
前記取得手段は、前記無線通信装置が前記第２の制御メッセージを受信してから前記第１の制御メッセージを送信するまでの時間である第２の時間を前記第１の制御メッセージから取得し、
前記比較手段は、前記差分が２であるとき、前記第１の時間と前記第２の時間の和を２で割った値と、前記所定の時間とを比較し、
前記調整手段は、前記第１の時間と前記第２の時間の和を２で割った値が前記所定の時間未満である場合、前記第２の制御メッセージの送信タイミングを、次に第１の制御メッセージを受信した後とし、前記第１の時間と前記第２の時間の和を２で割った値が前記所定の時間以上である場合、前記第２の制御メッセージの送信タイミングの調整を行わないことを特徴とする。
【００１６】
請求項４に係る発明は、前記無線通信装置からのデータの受信に使用される前記一の無線通信経路と前記他の無線通信経路の通信帯域比及び該通信帯域比の変化量である第１の帯域比変化量を、前記一の無線通信経路を介して受信したパケット及び前記他の無線通信経路を介して受信したパケットに基づいて算出する算出手段を更に具え、
前記取得手段は、前記無線通信装置へのデータの送信に使用される前記一の無線通信経路と前記他の無線通信経路の通信帯域比の変化量である第２の帯域比変化量を、前記第１の制御メッセージから取得し、
前記調整手段は、前記第２の制御メッセージの送信タイミングを、前記第１の帯域比変化量及び前記第２の帯域比変化量に基づいて更に調整することを特徴とする。
【００１７】
請求項５に係る発明は、通信制御装置との間で複数の異なる無線通信経路が利用可能で、使用するリアルタイム性を有するアプリケーションの要求帯域に対して、一の無線通信経路にて不足した帯域を他の無線通信経路を用いて補完して、前記通信制御装置を介して通信先と無線通信する無線通信装置であって、
前記通信制御装置から所定時間ごとに送信される、前記一の無線通信帯域と前記他の無線通信経路との間の通信帯域比を指示する第１の制御メッセージを受信する受信手段と、
前記一の無線通信帯域と前記他の無線通信経路との間の通信帯域比を指示する第２の制御メッセージを、当該第２の制御メッセージの送信順序を示すシーケンス番号を付加して所定時間ごとに前記通信制御装置に送信する送信手段と、
前記通信制御装置において前記第１の制御メッセージを送信する直前に受信した前記第２の制御メッセージのシーケンス番号を、前記受信手段によって受信した最新の前記第１の制御メッセージから取得する取得手段と、
前記取得手段によって前記第１の制御メッセージから取得した前記第２の制御メッセージのシーケンス番号と、前記送信手段によって次に送信する前記第２の制御メッセージのシーケンス番号とを比較する比較手段と、
前記第２の制御メッセージの送信タイミングを、前記比較手段の比較結果に基づいて調整する調整手段とを具えることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に係る発明は、前記比較手段は、前記取得手段によって前記第１の制御メッセージから取得した前記第２の制御メッセージのシーケンス番号と、前記送信手段によって次に送信する前記第２の制御メッセージのシーケンス番号との差分を算出し、
前記調整手段は、前記差分が２以下である場合、前記第２の制御メッセージの送信タイミングを調整することを特徴とする。
【００１９】
請求項７に係る発明は、前記第１の制御メッセージの受信から前記第２の制御メッセージを送信するまでの時間である第１の時間を計時する計時手段を更に具え、
前記取得手段は、前記無線通信装置が前記第２の制御メッセージを受信してから前記第１の制御メッセージを送信するまでの時間である第２の時間を前記第１の制御メッセージから取得し、
前記比較手段は、前記差分が２であるとき、前記第１の時間と前記第２の時間の和を２で割った値と、前記所定の時間とを比較し、
前記調整手段は、前記第１の時間と前記第２の時間の和を２で割った値が前記所定の時間未満である場合、前記第２の制御メッセージの送信タイミングを、次に第１の制御メッセージを受信した後とし、前記第１の時間と前記第２の時間の和を２で割った値が前記所定の時間以上である場合、前記第２の制御メッセージの送信タイミングの調整を行わないことを特徴とする。
【００２０】
請求項８に係る発明は、前記無線通信装置からのデータの受信に使用される前記一の無線通信経路と前記他の無線通信経路の通信帯域比及び該通信帯域比の変化量である第１の帯域比変化量を、前記一の無線通信経路を介して受信したパケット及び前記他の無線通信経路を介して受信したパケットに基づいて算出する算出手段を更に具え、
前記取得手段は、前記無線通信装置へのデータの送信に使用される前記一の無線通信経路と前記他の無線通信経路の通信帯域比の変化量である第２の帯域比変化量を、前記第１の制御メッセージから取得し、
前記調整手段は、前記第２の制御メッセージの送信タイミングを、前記第１の帯域比変化量及び前記第２の帯域比変化量に基づいて更に調整することを特徴とする。
【００２１】
請求項９に係る発明は、無線通信装置との間で複数の異なる無線通信経路が利用可能で、使用するリアルタイム性を有するアプリケーションの要求帯域に対して、一の無線通信経路にて不足した帯域を他の無線通信経路を用いて補完して、前記無線通信装置と通信先との通信を制御する通信制御方法であって、
前記無線通信装置から所定時間ごとに送信される、前記一の無線通信帯域と前記他の無線通信経路との間の通信帯域比を指示する第１の制御メッセージを受信するステップと、
前記一の無線通信帯域と前記他の無線通信経路との間の通信帯域比を指示する第２の制御メッセージを、当該第２の制御メッセージの送信順序を示すシーケンス番号を付加して所定時間ごとに前記無線通信装置に送信するステップと、
前記無線通信装置において前記第１の制御メッセージを送信する直前に受信した前記第２の制御メッセージのシーケンス番号を、受信した最新の前記第１の制御メッセージから取得するステップと、
前記第１の制御メッセージから取得した前記第２の制御メッセージのシーケンス番号と、次に送信する前記第２の制御メッセージのシーケンス番号とを比較するステップと、
前記第２の制御メッセージの送信タイミングを、前記比較の結果に基づいて調整するステップとを具えることを特徴とする。
【００２２】
請求項１０に係る発明は、通信制御装置との間で複数の異なる無線通信経路が利用可能で、使用するリアルタイム性を有するアプリケーションの要求帯域に対して、一の無線通信経路にて不足した帯域を他の無線通信経路を用いて補完して、前記通信制御装置を介して通信先と無線通信する無線通信方法であって、
前記通信制御装置から所定時間ごとに送信される、前記一の無線通信帯域と前記他の無線通信経路との間の通信帯域比を指示する第１の制御メッセージを受信するステップと、
前記一の無線通信帯域と前記他の無線通信経路との間の通信帯域比を指示する第２の制御メッセージを、当該第２の制御メッセージの送信順序を示すシーケンス番号を付加して所定時間ごとに前記通信制御装置に送信するステップと、
前記通信制御装置において前記第１の制御メッセージを送信する直前に受信した前記第２の制御メッセージのシーケンス番号を、受信した最新の前記第１の制御メッセージから取得するステップと、
前記第１の制御メッセージから取得した前記第２の制御メッセージのシーケンス番号と、次に送信する前記第２の制御メッセージのシーケンス番号とを比較するステップと、
前記第２の制御メッセージの送信タイミングを、前記比較の結果に基づいて調整するステップとを具えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、複数の異なる無線通信経路が利用可能で、使用するリアルタイム性を有するアプリケーションの要求帯域に対して、一の無線通信経路にて不足した帯域を他の無線通信経路を用いて補完して通信を実行する際に、制御メッセージの送信タイミングを調整する。このような調整によって、制御メッセージの送信時に最適な通信帯域比と、通信相手から受信した制御メッセージから判定した通信帯域比とのギャップを小さくすることができるので、パケットロスや、遅延の増加や、滞留の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明の一実施の形態について、図を参照して説明する。
【００２５】
（通信システムの全体概略構成）
図１は、本実施の形態に係る通信システム１の全体概略構成図である。図１に示すように、通信システム１には、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂが含まれる。無線ＩＰネットワーク１０Ａは、ＩＰパケットを伝送することができるＩＰネットワークである。無線ＩＰネットワーク１０Ａでは、無線通信装置３００（以下、ＭＮ３００と省略する）の位置に応じて、気付けＩＰアドレスＡ１が動的にＭＮ３００に割り当てられる。本実施の形態では、無線ＩＰネットワーク１０Ａは、無線通信方式としてＣＤＭＡ（具体的には、３ＧＰＰ２の規格であるＨＲＰＤ）を用いる携帯電話ネットワークである。
【００２６】
無線ＩＰネットワーク１０Ｂは、無線ＩＰネットワーク１０Ａと同様にＩＰパケットを伝送することができる。無線ＩＰネットワーク１０Ｂでは、気付けＩＰアドレスＡ２がＭＮ３００に割り当てられる。本実施の形態では、無線ＩＰネットワーク１０Ｂは、無線通信方式として、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅの規定に準拠したモバイルＷｉＭＡＸを用いる。
【００２７】
なお、気付けＩＰアドレスＡ１は、ＭＮ３００が無線ＩＰネットワーク１０Ａに接続した際に、無線ＩＰネットワーク１０Ａから付与される。同様に、気付けＩＰアドレスＡ２は、ＭＮ３００が無線ＩＰネットワーク１０Ｂに接続した際に、無線ＩＰネットワーク１０Ｂから付与される。
【００２８】
また、本実施の形態では、気付けＩＰアドレスＡ１及び気付けＩＰアドレスＡ２は、ホームＩＰアドレスＡＨ（仮想アドレス）と対応付けられる。
【００２９】
スイッチングサーバ１００（以下、ＳＳ１００と省略する。）及びＭＮ３００は、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂを同時に用いて通信を実行することができる。具体的には、ＳＳ１００及びＭＮ３００は、無線ＩＰネットワーク１０Ａをマスタ経路として用いてＩＰパケットの送受信を行い、このマスタ経路の帯域（転送レート）が不足する場合に、無線ＩＰネットワーク１０Ｂをスレーブ経路として用いて、当該不足する帯域をスレーブ経路で補完する。なお、スレーブ経路は、無線ＩＰネットワーク１０Ｂの一つに限らず、利用可能な複数の無線ＩＰネットワークを同時に用いる場合もある。
【００３０】
無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂは、インターネット２０に接続される。また、インターネット２０には、ＳＳ１００が接続される。ＳＳ１００は、ＭＮ３００との無線通信経路を制御する通信制御装置を構成するもので、無線ＩＰネットワーク１０Ａを経由してＭＮ３００にＩＰパケットを送信することができるとともに、無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経由してＭＮ３００にＩＰパケットを送信することができる。
【００３１】
ＳＳ１００は、ＩＰパケットのルーティング処理を実行するＶＰＮルータ機能を有しており、ＭＮ３００とＳＳ１００との間にＶＰＮ（ＩＰＳｅｃ）によるトンネルを確立することによって、ＯＳＩ第３層の仮想化を実現して、ＭＮ３００のＩＰモビリティを確保する。
【００３２】
すなわち、本実施の形態では、モバイルＩＰ（例えば、ＲＦＣ２００２）とは異なり、ＭＮ３００は、無線ＩＰネットワーク１０Ａを経由して設定されたマスタ経路と、無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経由して設定されたスレーブ経路との両方の無線通信経路を同時に用いながら、通信先（具体的には、ＩＰ電話端末４０）との通信を実行することができる。
【００３３】
ＳＳ１００は、インターネット２０に接続された通信ネットワーク１０Ｃを経由して、ＩＰ電話端末４０と接続される。ＩＰ電話端末４０は、音声信号とＶｏＩＰパケットとを相互に変換したり、ＩＰパケットを送受信したりする。
【００３４】
具体的には、ＳＳ１００（通信制御装置）は、ＭＮ３００（無線通信装置）がＩＰ電話端末４０（通信先）に向けて所定の周期（２０ｍｓ）で送信したＩＰパケット（ＶｏＩＰパケット）を受信して、ＩＰ電話端末４０に中継するとともに、ＩＰ電話端末４０がＭＮ３００に向けて所定の周期（２０ｍｓ）で送信したＩＰパケット（ＶｏＩＰパケット）を受信して、ＭＮ３００に中継する。
【００３５】
次に、通信システム１の機能ブロック構成について説明する。具体的には、通信システム１に含まれるＳＳ１００及びＭＮ３００の機能ブロック構成について、図２を参照して説明する。なお、以下、本発明との関連がある部分について主に説明する。したがって、ＳＳ１００及びＭＮ３００は、当該装置としての機能を実現する上で必須な、図示しない或いは説明を省略した論理ブロック（電源部など）を備える場合があることに留意されたい。
【００３６】
（ＳＳ１００）
図２に示すように、ＳＳ１００は、受信インターフェース部（Ｉ／Ｆ  Ａ）１０１Ｒｘ、受信インターフェース部（Ｉ／Ｆ  Ｂ）１０３Ｒｘ、受信インターフェース部（Ｉ／Ｆ  Ｃ）１０５Ｒｘ、送信インターフェース部（Ｉ／Ｆ  Ａ）１０１Ｔｘ、送信インターフェース部（Ｉ／Ｆ  Ｂ）１０３Ｔｘ、送信インターフェース部（Ｉ／Ｆ  Ｃ）１０５Ｔｘ、受信パケット監視手段１０７、送信帯域算出手段１０９、制御メッセージ解析手段１１１、パケット送出経路制御手段１１３、制御メッセージ送出経路制御手段１１５、送信経路選択手段１１７、制御メッセージ到着タイミング計算手段１１９、制御メッセージ到着遅延記録手段１２１、帯域比変化量計算手段１２３、タイミング制御手段１２５、及びタイミング計算手段１２７を具える。
【００３７】
受信インターフェース部１０１Ｒｘ及び送信インターフェース部１０１Ｔｘは、無線ＩＰネットワーク１０Ａに対応する通信インターフェース部を構成するもので、例えばＩＥＥＥ８０２．３ａｂによって規定される１０００ＢＡＳＥ−Ｔによって構成され、インターネット２０に接続され、無線ＩＰネットワーク１０Ａに接続されている。
【００３８】
同様に、受信インターフェース部１０３Ｒｘ及び送信インターフェース部１０３Ｔｘは、無線ＩＰネットワーク１０Ｂに対応する通信インターフェース部を構成するもので、例えばＩＥＥＥ８０２．３ａｂによって規定される１０００ＢＡＳＥ−Ｔによって構成され、インターネット２０に接続され、無線ＩＰネットワーク１０Ｂに接続されている。
【００３９】
本実施の形態では、上述したようにＩＰＳｅｃによるＶＰＮが設定されるため、これら無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂにそれぞれ対応する通信インターフェース部が送受信するＩＰパケット、具体的には、ＳＳ１００とＭＮ３００との間において送受信されるＶｏＩＰパケット（具体的には、ＭＮ３００が送信するＶｏＩＰパケット）は、図３（ａ）に示す構成を有する。すなわち、ＶｏＩＰパケットは、ホームＩＰアドレス（ホームＩＰアドレスＡＨ）、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ及びペイロードがカプセル化されて、気付けＩＰアドレス（気付けＩＰアドレスＡ１又は気付けＩＰアドレスＡ２）が付加される。
【００４０】
なお、ＳＳ１００とＭＮ３００との間において送受信されるアクセス制御パケットは、図３（ｂ）に示す構成を有する。すなわち、アクセス制御パケットは、データリンク層ヘッダ、気付けＩＰアドレス、ＴＣＰヘッダ及び制御コードによって構成される。
【００４１】
受信インターフェース部１０５Ｒｘ及び送信インターフェース部１０５Ｔｘは、通信ネットワーク１０Ｃに対応する通信インターフェース部を構成するもので、インターネット２０に接続されてＩＰ電話端末４０との通信の実行に用いられる。
【００４２】
受信パケット監視手段１０７は、受信インターフェース部１０１Ｒｘ及び受信インターフェース部１０３Ｒｘで受信したＩＰパケットのジッタを吸収するジッタバッファを有しており、受信したＩＰパケットを送信インターフェース部１０５Ｔｘを経てＩＰ電話端末４０に送信する。また、受信パケット監視手段１０７は、受信インターフェース部１０１Ｒｘ及び受信インターフェース部１０３Ｒｘで受信したＩＰパケットを、送信帯域算出手段１０９に供給するとともに、無線ＩＰネットワーク１０Ａを経由して設定されたマスタ経路と無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経由して設定されたスレーブ経路との通信帯域比を指示する下り方向制御メッセージをＭＮ３００から受信して制御メッセージ解析手段１１１に供給する。なお、下り方向制御メッセージには、ＭＮ３００からの送信順序を示すシーケンス番号が付加されている。
【００４３】
したがって、本実施の形態において、受信パケット監視手段１０７は受信手段を構成している。
【００４４】
また、本実施の形態では、受信パケット監視手段１０７が下り方向制御メッセージを受信すると、当該下り方向制御メッセージの到着時刻が、制御メッセージ到着タイミング計算手段１１９及び制御メッセージ到着遅延記録手段１２１に供給される。
【００４５】
送信帯域算出手段１０９は、所定の周期（例えば、１０００ｍｓ）で、受信パケット監視手段１０７からの無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂの各経路を経由した受信パケットに基づいて、ＭＮ３００が無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送出するＩＰパケットの上り方向送信帯域をそれぞれ算出し、無線ＩＰネットワーク１０Ａを経由して設定されたマスタ経路と無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経由して設定されたスレーブ経路との通信帯域比を指示する上り方向制御メッセージを送信経路選択手段１１７に供給する。
【００４６】
なお、送信帯域算出手段１０９において、受信パケットに基づいて送信帯域を算出するにあたっては、例えば、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂの各経路に対して、監視間隔での受信パケットを計数し、その受信パケット数（受信レート）に基づいて送信帯域を算出し、算出した送信帯域をタイミング制御手段に供給する。この場合、監視間隔は、後述するようにして決定される。
【００４７】
制御メッセージ解析手段１１１は、受信パケット監視手段１０７から受信したＭＮ３００からの下り方向制御メッセージに基づいて、当該ＳＳ１００が無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂにそれぞれ送出するＩＰパケットの下り方向送信帯域を解析して、それらの解析結果をパケット送出経路制御手段１１３及び制御メッセージ送出経路制御手段１１５に供給する。
【００４８】
パケット送出経路制御手段１１３は、制御メッセージ解析手段１１１で解析された下り方向送信帯域に基づいて送信経路選択手段１１７を制御する。
【００４９】
これにより、送信経路選択手段１１７は、受信インターフェース部１０５Ｒｘを経て受信したＩＰ電話端末４０からのＶｏＩＰパケットを、制御メッセージ解析手段１１１で解析された下り方向送信帯域に応じて、送信インターフェース部１０１Ｔｘ及び送信インターフェース部１０３Ｔｘに振り分けて、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂを介してＭＮ３００に送信する。なお、送信経路選択手段１１７は、受信インターフェース部１０５Ｒｘが受信したＩＰパケットのジッタを吸収するジッタバッファを有している。
【００５０】
具体的には、送信経路選択手段１１７は、制御メッセージ解析手段１１１から受信した下り方向送信帯域の情報に基づいて、ＩＰ電話端末４０から受信したホームＩＰアドレスＡＨを含むＩＰパケットに、気付けＩＰアドレスＡ１及び気付けＩＰアドレスＡ２をそれぞれ付加して、気付けＩＰアドレスＡ１が付加されたＩＰパケットを、送信インターフェース部１０１Ｔｘから無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信するとともに、気付けＩＰアドレスＡ２が付加されたＩＰパケットを、送信インターフェース部１０３Ｔｘから無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送信する。
【００５１】
制御メッセージ送出経路制御手段１１５は、送信帯域算出手段１０９から供給された上り方向送信帯域と、制御メッセージ解析手段１１１で解析された下り方向送信帯域とに基づいて、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂの帯域状態を管理し、それらの帯域状態に基づいて送信経路選択手段１１７を制御して、送信帯域算出手段１０９で生成された上り方向制御メッセージのＭＮ３００への最適な送出経路を選択する。なお、上り方向制御メッセージは、それぞれアクセス制御パケット（図３（ｂ）参照）を用いて送受信する。
【００５２】
さらに、制御メッセージ解析手段１１１では、ＭＮ３００において下り方向制御メッセージを送信する直前に受信した上り方向制御メッセージのシーケンス番号を、受信パケット監視手段１０７で受信した最新の下り方向制御メッセージから取得する。
【００５３】
したがって、本実施の形態において、制御メッセージ解析手段１１１は取得手段を構成している。
【００５４】
制御メッセージ到着タイミング計算手段１１９は、下り方向制御メッセージの到着時刻から最初の遅延での下り方向制御メッセージの到着タイミングを計算し、当該到着タイミングが制御メッセージ到着遅延記録手段１２１及びタイミング制御手段１２５に供給される。
【００５５】
制御メッセージ到着遅延記録手段１２１は、下り方向制御メッセージの到着タイミング及び下り方向制御メッセージの到着時刻から下り方向制御メッセージの遅延量を記録して分布を計算し、当該分布をタイミング制御手段１２５に供給する。
【００５６】
帯域比変化量計算手段１２３は、制御メッセージ解析手段１１１で解析された下り方向送信帯域に基づいて下り方向送信帯域比の変化量を計算し、当該変化量をタイミング制御手段１２５に供給する。
【００５７】
したがって、本実施の形態において、帯域比変化量計算手段１２３は算出手段を構成している。
【００５８】
タイミング制御手段１２５は、下り方向制御メッセージの到着タイミングと、送信帯域算出手段１０９で取得される上り方向制御メッセージの送信時間から、下り方向制御メッセージが到着してから上り方向制御メッセージを送信するまでの時間を計算する。
【００５９】
したがって、本実施の形態において、タイミング制御手段１２５は比較手段を構成している。
【００６０】
また、タイミング制御手段１２５は、下り方向制御メッセージの遅延量の分布及び下り方向送信帯域比の変化量の情報をタイミング計算手段１２７に供給する。タイミング計算手段１２７は、タイミングをずらすべき量及びどれだけの量ごとにずらして合わせるかを計算し、当該ずらすべき量及びどれだけの量ごとにずらして合わせるかについての情報をタイミング制御手段１２５に供給する。
【００６１】
したがって、本実施の形態において、タイミング計算手段１２７は調整手段を構成している。上り方向制御メッセージの送信タイミングの調整は、後述する。
【００６２】
また、タイミング制御手段１２５は、下り方向制御メッセージが到着してから上り方向制御メッセージを送信するまでの時間、下り方向制御メッセージの遅延量の分布及び下り方向送信帯域比の変化量の情報を送信帯域算出手段１０９に供給する。送信帯域算出情報１０９は、当該情報を下り方向送信帯域比とともに上り方向制御メッセージに入れ、当該上り方向制御メッセージを、送信順序を示すシーケンス番号を付加してＭＮ３００に送信する。
【００６３】
したがって、本実施の形態において、送信帯域算出手段１０９は送信手段を構成し、タイミング制御手段１２５は計時手段を構成している。
【００６４】
さらに、タイミング制御手段１２５は、送信帯域算出手段１０９に監視間隔の変更及び当該監視間隔を指示し、上り方向制御メッセージの送信時間を監視する。上り方向制御メッセージの送信時間が計算したタイミングに合致すると、タイミング制御手段１２５は、送信帯域算出手段１０９に監視間隔を元に戻すように指示する。
【００６５】
タイミング調整後、タイミング制御手段１２５は、下り方向制御メッセージの到着及び上り方向制御メッセージの送信時間を監視し、制御メッセージ到着タイミング計算手段１１９は、最小の遅延での下り方向制御メッセージの到着タイミングを計算し、制御メッセージ到着遅延記録手段１２１は、下り方向制御メッセージの遅延量を記録して分布を計算し、帯域比変化量計算手段１２３は、下り方向送信帯域比の変化量を計算し続ける。
【００６６】
なお、本実施の形態のＳＳ１００は、上記の機能の他にも、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経由してＭＮ３００とＩＰ電話端末４０との間において送受信されるＩＰパケットの順序を、ＶｏＩＰパケットに含まれるＲＴＰ（real-time transport protocol）のシーケンス番号を用いてチェックする機能も有している。また、ＳＳ１００は、中継するＩＰパケットの統計情報（例えば、パケットロス、スループット、ジッタバッファのアンダーランカウント及びオーバランカウント）を取得して、取得した情報をＭＮ３００に送信する機能も有している。
【００６７】
さらに、ＳＳ１００は、ＩＰ電話端末４０が送信したＩＰパケットに含まれるホームＩＰアドレスＡＨと、インターネット２０を介してアクセス可能なホームエージェント（図示せず）に登録されているホームＩＰアドレスとの照合を行う機能を有しており、これによりホームＩＰアドレスＡＨが、何れの通信事業者によってＭＮ３００に割り当てられたホームＩＰアドレスであるかを判定することができるようになっている。
【００６８】
（ＭＮ３００）
ＭＮ３００は、ＳＳ１００と同様に、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂを同時に用いて通信を実行することができる。以下、上述したＳＳ１００と同様の機能ブロックについては、適宜説明を省略する。
【００６９】
図２に示すように、ＭＮ３００は、受信インターフェース部（Ｉ／Ｆ  Ａ）３０１Ｒｘ、受信インターフェース部（Ｉ／Ｆ  Ｂ）３０３Ｒｘ、送信インターフェース部（Ｉ／Ｆ  Ａ）３０１Ｔｘ、送信インターフェース部（Ｉ／Ｆ  Ｂ）３０３Ｔｘ、アプリケーション（アプリ）処理手段３０５、受信パケット監視手段３０７、送信帯域算出手段３０９、制御メッセージ解析手段３１１、パケット送出経路制御手段３１３、制御メッセージ送出経路制御手段３１５、送信経路選択手段３１７、制御メッセージ到着タイミング計算手段３１９、制御メッセージ到着遅延記録手段３２１、帯域比変化量計算手段３２３、タイミング制御手段３２５、及びタイミング計算手段３２７を具える。
【００７０】
受信インターフェース部３０１Ｒｘ及び送信インターフェース部３０１Ｔｘは、無線ＩＰネットワーク１０Ａにおいて用いられる無線通信方式（３ＧＰＰ２の規格であるＨＲＰＤ）の無線通信を実行する。本実施の形態は、ＩＰ電話端末４０との間で、無線ＩＰネットワーク１０Ａを経由して所定の周期（例えば、２０ｍｓ）でＩＰパケット（ＶｏＩＰパケット）を送受信する。これら受信インターフェース部３０１Ｒｘ及び送信インターフェース部３０１Ｔｘは、ＭＮ３００に内蔵されるか、あるいは無線通信カードで構成される。
【００７１】
受信インターフェース部３０３Ｒｘ及び送信インターフェース部３０３Ｔｘは、無線ＩＰネットワーク１０Ｂにおいて用いられる無線通信方式（モバイルＷｉＭＡＸ）に準拠した無線通信を実行するもので、同様に、ＭＮ３００に内蔵されるか、あるいは無線通信カードで構成される。
【００７２】
なお、受信インターフェース部３０１Ｒｘ及び送信インターフェース部３０１Ｔｘ、並びに受信インターフェース部３０３Ｒｘ及び送信インターフェース部３０３Ｔｘは、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０ＢにおいてＭＮ３００に割り当てられた気付けＩＰアドレスＡ１及び気付けＩＰアドレスＡ２に基づいてＩＰパケットを送受信する。
【００７３】
受信パケット監視手段３０７は、受信インターフェース部３０１Ｒｘ及び受信インターフェース部３０３Ｒｘで受信したＩＰパケットのジッタを吸収するジッタバッファを有しており、受信したＩＰパケットをアプリ処理手段３０５に供給する。また、受信パケット監視手段３０７は、受信インターフェース部３０１Ｒｘ及び受信インターフェース部３０３Ｒｘで受信したＩＰパケットを、送信帯域算出手段３０９に供給するとともに、無線ＩＰネットワーク１０Ａを経由して設定されたマスタ経路と無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経由して設定されたスレーブ経路との通信帯域比を指示する上り方向制御メッセージをＳＳ１００から受信して制御メッセージ解析手段３１１に供給する。なお、上り方向制御メッセージには、ＭＮ３００からの送信順序を示すシーケンス番号が付加されている。
【００７４】
したがって、本実施の形態において、受信パケット監視手段３０７は受信手段を構成している。
【００７５】
また、本実施の形態では、受信パケット監視手段３０７が上り方向制御メッセージを受信すると、当該上り方向制御メッセージの到着時刻が、制御メッセージ到着タイミング計算手段３１９及び制御メッセージ到着遅延記録手段３２１に供給される。
【００７６】
送信帯域算出手段３０９は、所定の周期（例えば、１０００ｍｓ）で、受信パケット監視手段３０７からの無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂの各経路を経由した受信パケットに基づいて、ＳＳ１００が無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送出するＩＰパケットの下り方向送信帯域をそれぞれ算出し、無線ＩＰネットワーク１０Ａを経由して設定されたマスタ経路と無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経由して設定されたスレーブ経路との通信帯域比を指示する下り方向制御メッセージを送信経路選択手段３１７に供給する。
【００７７】
なお、送信帯域算出手段３０９において、受信パケットに基づいて送信帯域を算出するにあたっては、例えば、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂの各経路に対して、監視間隔での受信パケットを計数し、その受信パケット数（受信レート）に基づいて送信帯域を算出し、算出した送信帯域をタイミング制御手段に供給する。この場合、監視間隔は、後述するようにして決定される。
【００７８】
制御メッセージ解析手段３１１は、受信パケット監視手段３０７から受信したＳＳ１００からの上り方向制御メッセージに基づいて、当該ＳＳ１００が無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂにそれぞれ送出するＩＰパケットの下り方向送信帯域を解析して、それらの解析結果をパケット送出経路制御手段３１３及び制御メッセージ送出経路制御手段３１５に供給する。
【００７９】
パケット送出経路制御手段３１３は、制御メッセージ解析手段３１１で解析された下り方向送信帯域に基づいて送信経路選択手段３１７を制御する。
【００８０】
これにより、送信経路選択手段３１７は、アプリ処理手段３０５からのＶｏＩＰパケットを、制御メッセージ解析手段３１１で解析された上り方向送信帯域に応じて、送信インターフェース部３０１Ｔｘ及び送信インターフェース部３０３Ｔｘに振り分けて、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂを介してＳＳ１００に送信する。
【００８１】
具体的には、送信経路選択手段３１７は、制御メッセージ解析手段３１１から受信した上り方向送信帯域の情報に基づいて、アプリ処理手段３０５からのＩＰパケットに、気付けＩＰアドレスＡ１及び気付けＩＰアドレスＡ２をそれぞれ付加して、気付けＩＰアドレスＡ１が付加されたＩＰパケットを、送信インターフェース部３０１Ｔｘから無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信するとともに、気付けＩＰアドレスＡ２が付加されたＩＰパケットを、送信インターフェース部３０３Ｔｘから無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送信する。
【００８２】
制御メッセージ送出経路制御手段３１５は、送信帯域算出手段３０９から供給された下り方向送信帯域と、制御メッセージ解析手段３１１で解析された上り方向送信帯域とに基づいて、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂの帯域状態を管理し、それらの帯域状態に基づいて送信経路選択手段３１７を制御して、送信帯域算出手段３０９で生成された下り方向制御メッセージのＳＳ１００への最適な送出経路を選択する。なお、下り方向制御メッセージは、それぞれアクセス制御パケット（図３（ｂ）参照）を用いて送受信する。
【００８３】
さらに、制御メッセージ解析手段３１１では、ＳＳ１００において上り方向制御メッセージを送信する直前に受信した下り方向制御メッセージのシーケンス番号を、受信パケット監視手段３０７で受信した最新の上り方向制御メッセージから取得する。
【００８４】
したがって、本実施の形態において、制御メッセージ解析手段３１１は取得手段を構成している。
【００８５】
制御メッセージ到着タイミング計算手段３１９は、上り方向制御メッセージの到着時刻から最初の遅延での上り方向制御メッセージの到着タイミングを計算し、当該到着タイミングが制御メッセージ到着遅延記録手段３２１及びタイミング制御手段３２５に供給される。
【００８６】
制御メッセージ到着遅延記録手段３２１は、上り方向制御メッセージの到着タイミング及び上り方向制御メッセージの到着時刻から上り方向制御メッセージの遅延量を記録して分布を計算し、当該分布をタイミング制御手段３２５に供給する。
【００８７】
帯域比変化量計算手段３２３は、制御メッセージ解析手段３１１で解析された上り方向送信帯域に基づいて上り方向送信帯域比の変化量を計算し、当該変化量をタイミング制御手段３２５に供給する。
【００８８】
したがって、本実施の形態において、帯域比変化量計算手段３２３は算出手段を構成している。
【００８９】
タイミング制御手段３２５は、上り方向制御メッセージの到着タイミングと、送信帯域算出手段３０９で取得される下り方向制御メッセージの送信時間から、上り方向制御メッセージが到着してから下り方向制御メッセージを送信するまでの時間を計算する。
【００９０】
したがって、本実施の形態において、タイミング制御手段３２５は比較手段を構成している。
【００９１】
また、タイミング制御手段３２５は、上り方向制御メッセージの遅延量の分布及び下り方向送信帯域比の変化量の情報をタイミング計算手段３２７に供給する。タイミング計算手段３２７は、タイミングをずらすべき量及びどれだけの量ごとにずらして合わせるかを計算し、当該ずらすべき量及びどれだけの量ごとにずらして合わせるかについての情報をタイミング制御手段３２５に供給する。
【００９２】
したがって、本実施の形態において、タイミング計算手段３２７は調整手段を構成している。下り方向制御メッセージの送信タイミングの調整は、後述する。
【００９３】
また、タイミング制御手段３２５は、上り方向制御メッセージが到着してから下り方向制御メッセージを送信するまでの時間、上り方向制御メッセージの遅延量の分布及び下り方向送信帯域比の変化量の情報を送信帯域算出手段３０９に供給する。送信帯域算出情報３０９は、当該情報を下り方向送信帯域比とともに下り方向制御メッセージに入れ、当該下り方向制御メッセージを、送信順序を示すシーケンス番号を付加してＳＳ１００に送信する。
【００９４】
したがって、本実施の形態において、送信帯域算出手段３０９は送信手段を構成し、タイミング制御手段３２５は計時手段を構成している。
【００９５】
さらに、タイミング制御手段３２５は、送信帯域算出手段３０９に監視間隔の変更及び当該監視間隔を指示し、下り方向制御メッセージの送信時間を監視する。下り方向制御メッセージの送信時間が計算したタイミングに合致すると、タイミング制御手段３２５は、送信帯域算出手段３０９に監視間隔を元に戻すように指示する。
【００９６】
タイミング調整後、タイミング制御手段３２５は、上り方向制御メッセージの到着及び下り方向制御メッセージの送信時間を監視し、制御メッセージ到着タイミング計算手段３１９は、最小の遅延での上り方向制御メッセージの到着タイミングを計算し、制御メッセージ到着遅延記録手段３２１は、上り方向制御メッセージの遅延量を記録して分布を計算し、帯域比変化量計算手段３２３は、上り方向送信帯域比の変化量を計算し続ける。
なお、本実施の形態のＭＮ３００は、ＳＳ１００と同様に、ＩＰ電話端末４０との間において送受信されるＩＰパケットの順序を、ＶｏＩＰパケットに含まれるＲＴＰのシーケンス番号を用いてチェックする機能も有している。
【００９７】
（制御メッセージの送信タイミングの調整）
次に、ＳＳ１００の上り方向制御メッセージの送信タイミングの調整及びＭＮ３００の下り方向制御メッセージの送信タイミングの調整について説明する。なお、これら制御メッセージの送信タイミングの調整は、ＳＳ１００側及びＭＮ３００側において同様なので、ここではＳＳ１００がＭＮ３００に制御メッセージを送信する場合を代表して説明する。また、送信タイミングの調整を説明する図４〜７において、制御メッセージの受信タイミングを黒丸で示すとともに、受信メッセージの送信タイミングを白丸で示す。
【００９８】
ＳＳ１００は、シーケンス番号ｎａを付した制御メッセージをＭＮ３００に送信し、ＭＮ３００は、シーケンス番号ｎｂを付した制御メッセージをＳＳ１００に送信する。
【００９９】
ＭＮ３００は、制御メッセージを送信する直前に受信したＳＳ１００からの制御メッセージのシーケンス番号ｎａを制御メッセージに含めてＳＳ１００に送信する（図４のＸの処理）とともに、受信した制御メッセージ内に含まれるＭＮ３００それ自体が送信した制御メッセージのシーケンス番号ｎｂを監視する。
【０１００】
同様に、ＳＳ１００は、制御メッセージを送信する直前に受信したＭＮ３００からの制御メッセージのシーケンス番号ｎｂを制御メッセージに含めてＭＮ３００に送信する（図４のＹの処理）とともに、受信した制御メッセージ内に含まれるＳＳ１００それ自体が送信した制御メッセージのシーケンス番号ｎａを監視する。
【０１０１】
ＳＳ１００は、次に送信する制御メッセージのシーケンス番号ｎａと、直前にＭＮ３００から受信した制御メッセージに含まれるＳＳ１００それ自体が事前に送信した制御メッセージのシーケンス番号とを比較し、その差が３以上である場合には、遅延が大きいので送信タイミングの調整による効果が少ないと考えられるため、送信タイミングの調整を保留する。
【０１０２】
それに対して、次に送信する制御メッセージのシーケンス番号ｎａと、直前にＭＮ３００から受信した制御メッセージに含まれるＳＳ１００それ自体が事前に送信した制御メッセージのシーケンス番号との差が、１又は２である場合には、制御メッセージの送信タイミングの調整を行う。
【０１０３】
図４に示すような状態の場合、ＳＳ１００が送信する制御メッセージ（２）のシーケンス番号ｎａは００３であり、その直前にＭＮ３００から受信した制御メッセージ（１）に含まれるＳＳ１００それ自体が以前に送信した制御メッセージのシーケンス番号ｎａは００１であるので、次に送信する制御メッセージのシーケンス番号ｎａと、直前にＭＮ３００から受信した制御メッセージに含まれるＳＳ１００それ自体が事前に送信した制御メッセージのシーケンス番号との差は２となる。
【０１０４】
図５に示すような状態の場合、ＳＳ１００が送信する制御メッセージ（４）のシーケンス番号ｎａは００２であり、その直前にＭＮ３００から受信した制御メッセージ（３）に含まれるＳＳ１００それ自体が以前に送信した制御メッセージのシーケンス番号ｎａは００１であるので、次に送信する制御メッセージのシーケンス番号ｎａと、直前にＭＮ３００から受信した制御メッセージに含まれるＳＳ１００それ自体が事前に送信した制御メッセージのシーケンス番号との差は１となる。
【０１０５】
ＳＳ１００における制御メッセージのタイミングの調整は、次のようにして行う。
先ず、図４に示すような状態、すなわち、次に送信する制御メッセージのシーケンス番号ｎａと、直前にＭＮ３００から受信した制御メッセージに含まれるＳＳ１００それ自体が事前に送信した制御メッセージのシーケンス番号との差が２の状態である場合、ＳＳ１００からＭＮ３００への制御メッセージの送信タイミングを調整することによって、図５に示すような状態、すなわち、直前にＭＮ３００から受信した制御メッセージに含まれるＳＳ１００それ自体が事前に送信した制御メッセージのシーケンス番号との差が１の状態にできるか否かを判定する。
【０１０６】
図６，７に示すように、ＳＳ１００において、ＭＮ３００からの制御メッセージを受信してから次にＳＳ１００それ自体の制御メッセージを送信するまでの時間をＴａとするとともに、ＭＮ３００において、ＳＳ１００からの制御メッセージを受信してから次にＭＮ３００それ自体の制御メッセージを送信するまでの時間をＴｂとする。また、ＳＳ１００及びＭＮ３００における制御メッセージの送信間隔を、共にＴｃ（固定値）とする。
【０１０７】
Ｔａ＋Ｔｂ＞２Ｔｃの場合、制御メッセージの送信タイミングを調整しても、図５に示すような状態、すなわち、直前にＭＮ３００から受信した制御メッセージに含まれるＳＳ１００それ自体が事前に送信した制御メッセージのシーケンス番号との差が１の状態にならないので、送信タイミングの調整を保留する。
【０１０８】
Ｔａ＋Ｔｂ≦２Ｔｃの場合、制御メッセージの送信タイミングを調整して、図５に示すような状態、すなわち、直前にＭＮ３００から受信した制御メッセージに含まれるＳＳ１００それ自体が事前に送信した制御メッセージのシーケンス番号との差が１の状態にする。
【０１０９】
制御メッセージの送信タイミングを調整するに際し、帯域比変化量に応じて時間Ｔａ，Ｔｂの比を決定する。すなわち、ＳＳ１００からＭＮ３００への経路の帯域比変化量をＢａとし、ＭＮ３００からＳＳ１００への経路の帯域比変化量をＢｂとした場合、Ｔａ＝Ｂｂ／（Ｂａ＋Ｂｂ）及びＴｂ＝Ｂａ／（Ｂａ＋Ｂｂ）となるように制御メッセージの送信タイミングを調整する。
【０１１０】
帯域比変化量Ｂａ，Ｂｂはそれぞれ、図８に示すように、送信相手から送信された制御メッセージ内の帯域比を記録し、帯域比の情報を０からＮまで取得したとき
【０１１１】
【数１】
2008211564.tif 000003
に従って計算することによって求められる。
【０１１２】
また、図９に示すように、制御メッセージのシーケンス番号と到着時間から、到着タイミングが最も早くなるものを、最小の遅延で制御メッセージが到着するタイミングとして割り出し、その制御時間を、制御メッセージ到着予定時間とする。
【０１１３】
本実施の形態のＳＳ１００によれば、無線ＩＰネットワーク１０Ａを経由して設定されたマスタ経路と無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経由して設定されたスレーブ経路とが利用可能で、使用するリアルタイム性を有するアプリケーションの要求帯域に対して、マスタ経路にて不足した帯域をスレーブ経路を用いて補完して通信を実行する際に、マスタ経路とスレーブ経路との通信帯域比を指示する下り方向制御メッセージを送信する直前に受信した、マスタ経路とスレーブ経路との通信帯域比を指示する上り方向制御メッセージのシーケンス番号を、受信した最新の下り方向制御メッセージから取得し、下り方向制御メッセージから取得した上り方向制御メッセージのシーケンス番号と、次に送信する上り方向制御メッセージのシーケンス番号とを比較し、上り方向制御メッセージの送信タイミングを、比較の結果に基づいて調整している。
【０１１４】
また、比較の際に、下り方向制御メッセージから取得した上り方向制御メッセージのシーケンス番号と、次に送信する上り方向制御メッセージのシーケンス番号との差分を算出し、差分が２以下である場合、上り方向制御メッセージの送信タイミングを調整する。
【０１１５】
また、下り方向制御メッセージの受信から上り方向制御メッセージを送信するまでの時間Ｔａを計時し、上り方向制御メッセージを受信してから下り方向制御メッセージを送信するまでの時間Ｔｂを下り方向制御メッセージから取得し、差分が２であるとき、時間Ｔａと時間Ｔｂの和を２で割った値と、時間Ｔｃとを比較し、時間Ｔａと時間Ｔｂの和を２で割った値が時間Ｔｃ未満である場合、上り方向制御メッセージの送信タイミングを、次に下り方向制御メッセージを受信した後とし、時間Ｔａと時間Ｔｂの和を２で割った値が時間Ｔｃ以上である場合、上り方向制御メッセージの送信タイミングの調整を行わない。
【０１１６】
さらに、マスタ経路とスレーブ経路の下り方向通信帯域比及び該通信帯域比の変化量である下り方向帯域比変化量を、マスタ経路を介して受信したパケット及びスレーブ経路を介して受信したパケットに基づいて算出し、ＭＮ３００へのデータの送信に使用されるマスタ経路とスレーブ経路の上り方向通信帯域比の変化量である上り方向帯域比変化量を、下り制御メッセージから取得し、上り方向制御メッセージの送信タイミングを、下り方向帯域比変化量及び上り方向帯域比変化量に基づいて更に調整する。
【０１１７】
できるだけ新しい通信帯域比の情報に基づいて制御メッセージの送信経路を選択するのが好ましい。本実施の形態のＳＳ１００によれば、ＭＮ３００から受信した下り方向制御メッセージに含まれる上り方向制御メッセージの通信帯域比の情報に基づいて、次にＳＳ１００が送信する上り方向制御メッセージの送信経路を選択しているので、経路の状態が大きく変化したとしても、上り方向制御メッセージの送信時に最適な通信帯域比と、ＭＮ３００から受信した下り方向制御メッセージから判定した通信帯域比とのギャップを小さくすることができる。その結果、マスタ経路にて不足した帯域をスレーブ経路を用いて補完して通信を実行する際に、パケットロスや、遅延の増加や、滞留の発生を抑制することができる。
【０１１８】
本実施の形態のＭＮ３００によれば、無線ＩＰネットワーク１０Ａを経由して設定されたマスタ経路と無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経由して設定されたスレーブ経路とが利用可能で、使用するリアルタイム性を有するアプリケーションの要求帯域に対して、マスタ経路にて不足した帯域をスレーブ経路を用いて補完して通信を実行する際に、マスタ経路とスレーブ経路との通信帯域比を指示する上り方向制御メッセージを送信する直前に受信した、マスタ経路とスレーブ経路との通信帯域比を指示する下り方向制御メッセージのシーケンス番号を、受信した最新の上り方向制御メッセージから取得し、上り方向制御メッセージから取得した下り方向制御メッセージのシーケンス番号と、次に送信する下り方向制御メッセージのシーケンス番号とを比較し、下り方向制御メッセージの送信タイミングを、比較の結果に基づいて調整している。
【０１１９】
また、比較の際に、上り方向制御メッセージから取得した下り方向制御メッセージのシーケンス番号と、次に送信する下り方向制御メッセージのシーケンス番号との差分を算出し、差分が２以下である場合、下り方向制御メッセージの送信タイミングを調整する。
【０１２０】
また、上り方向制御メッセージの受信から下り方向制御メッセージを送信するまでの時間Ｔａを計時し、下り方向制御メッセージを受信してから上り方向制御メッセージを送信するまでの時間Ｔｂを上り方向制御メッセージから取得し、差分が２であるとき、時間Ｔａと時間Ｔｂの和を２で割った値と、時間Ｔｃとを比較し、時間Ｔａと時間Ｔｂの和を２で割った値が時間Ｔｃ未満である場合、下り方向制御メッセージの送信タイミングを、次に上り方向制御メッセージを受信した後とし、時間Ｔａと時間Ｔｂの和を２で割った値が時間Ｔｃ以上である場合、下り方向制御メッセージの送信タイミングの調整を行わない。
【０１２１】
さらに、マスタ経路とスレーブ経路の上り方向通信帯域比及び該通信帯域比の変化量である上り方向帯域比変化量を、マスタ経路を介して受信したパケット及びスレーブ経路を介して受信したパケットに基づいて算出し、ＳＳ１００へのデータの送信に使用されるマスタ経路とスレーブ経路の下り方向通信帯域比の変化量である下り方向帯域比変化量を、上り制御メッセージから取得し、下り方向制御メッセージの送信タイミングを、上り方向帯域比変化量及び下り方向帯域比変化量に基づいて更に調整する。
【０１２２】
できるだけ新しい通信帯域比の情報に基づいて制御メッセージの送信経路を選択するのが好ましい。本実施の形態のＭＮ３００によれば、ＳＳ１００から受信した上り方向制御メッセージに含まれる下り方向制御メッセージの通信帯域比の情報に基づいて、次にＭＮ３００が送信する下り方向制御メッセージの送信経路を選択しているので、経路の状態が大きく変化したとしても、下り方向制御メッセージの送信時に最適な通信帯域比と、ＳＳ１００から受信した上り方向制御メッセージから判定した通信帯域比とのギャップを小さくすることができる。その結果、マスタ経路にて不足した帯域をスレーブ経路を用いて補完して通信を実行する際に、パケットロスや、遅延の増加や、滞留の発生を抑制することができる。
【０１２３】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、幾多の変形又は変更が可能である。例えば、通信システム１には、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂが含まれていたが、用いる無線ＩＰネットワークは、さらに多くても構わない。また、上述した実施の形態では、上り方向及び下り方向の両方向において、不足する送信帯域が補完されていたが、上り方向或いは下り方向のみの送信帯域を補完する形態としても構わない。さらに、制御メッセージの送出経路は、利用可能な未使用の無線通信経路があれば、この経路を用いることもできる。
【０１２４】
また、上記実施の形態では、制御メッセージによる送信帯域の制御は、対応する無線経路に限らず、他の無線経路についても互いに補うように同時に実行したり、あるいは更に他の無線経路を有する場合には、その無線経路を新たに用いて狭帯域分を補完したりすることもできる。例えば、ＳＳ１００において、ＭＮ３００からの第２下り方向制御メッセージに基づいて無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送信するパケットの送信帯域を狭帯域化する場合には、その狭帯域分を補うように無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信するパケットの帯域を増加させるように送信帯域を制御したり、あるいはその狭帯域分を更に他の無線経路で新たに補完するように制御したりすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信システムの全体概略構成図である。
【図２】図１に示すＳＳ及びＭＮの機能ブロック構成図である。
【図３】図１に示す実施の形態に係るＩＰパケットの構成図である。
【図４】ＳＳとＭＮとの間の制御メッセージの送受信タイミングを説明するための図である。
【図５】ＳＳとＭＮとの間の制御メッセージの送受信タイミングを説明するための図である。
【図６】ＳＳとＭＮとの間の制御メッセージの送受信タイミングを説明するための図である。
【図７】ＳＳとＭＮとの間の制御メッセージの送受信タイミングを説明するための図である。
【図８】帯域比変化量の計算を説明するための図である。
【図９】制御メッセージ到着タイミングの算出を説明するための図である。
【図１０】通信制御装置と無線通信装置との間の制御メッセージの送受信タイミングを説明するための図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１  通信システム
１０Ａ，１０Ｂ  無線ＩＰネットワーク
２０  インターネット
４０  ＩＰ電話端末  
１００  スイッチングサーバ（ＳＳ）
１０１Ｒｘ，１０３Ｒｘ，１０５Ｒｘ，３０１Ｒｘ，３０３Ｒｘ  受信インターフェース部
１０１Ｔｘ，１０３Ｔｘ，１０５Ｔｘ，３０１Ｔｘ，３０３Ｔｘ  送信インターフェース部
１０７，３０７  受信パケット監視手段
１０９，３０９  送信帯域算出手段
１１１，３１１  制御メッセージ解析手段
１１３，３１３  パケット送出経路制御手段
１１５，３１５  制御メッセージ送出経路制御手段
１１７，３１７  送信経路選択手段
１１９，３１９  制御メッセージ到着タイミング計算手段
１２１，３２１  制御メッセージ到着遅延記録手段
１２３，３２３  帯域比変化量計算手段
１２５，３２５  タイミング制御手段
１２７，３２７  タイミング計算手段
３００  モバイルノード（ＭＮ）
３０５  アプリケーション（アプリ）処理手段
【図１】
2008211564.tif 000004
【図２】
2008211564.tif 000005
【図３】
2008211564.tif 000006
【図４】
2008211564.tif 000007
【図５】
2008211564.tif 000008
【図６】
2008211564.tif 000009
【図７】
2008211564.tif 000010
【図８】
2008211564.tif 000011
【図９】
2008211564.tif 000012
【図１０】
2008211564.tif 000013