(57)【要約】【課題】複数の異なる無線通信経路を利用して、帯域補完しながら通信を実行するにあたって、到達時間の遅延により再生されずに破棄されるパケットが生じないように、送信帯域を適切に制御可能な通信制御装置、無線通信装置、通信制御方法及び無線通信方法を提供する。【解決手段】各無線通信経路（10A,10B）における受信パケットの許容受信タイミング域を算出し、その算出した許容受信タイミング域と、当該無線通信経路において所定のタイミング以外のタイミングで送信されたパケットの受信タイミングとに基づいて、当該無線通信経路の帯域状態を解析し、その解析結果に基づいて、当該無線通信経路におけるパケットの送信帯域を制御する送信制御情報をパケット送信側に送信する。【選択図】図２
2008167024.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、
各無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、各無線通信経路における受信パケットの許容受信タイミング域を算出する算出手段と、
所定のタイミング以外のタイミングで送信されたパケットの受信タイミングと、当該パケットが送信された無線通信経路に対して前記算出手段で算出された許容受信タイミング域との比較に基づいて、当該無線通信経路の帯域状態を解析する帯域状態解析手段と、
該帯域状態解析手段の解析結果に基づいて、当該無線通信経路におけるパケットの送信帯域を制御する送信制御情報を前記無線通信装置に送信する送信制御手段と、
を有することを特徴とする通信制御装置。
【請求項２】
前記帯域状態解析手段は、所定のタイミングよりも早く受信するパケットの受信タイミングが、前記算出手段により算出した当該無線通信経路における許容受信タイミング域内にあるときは、当該無線通信経路の許容帯域が送信帯域よりも広いと解析し、
前記送信制御手段は、前記帯域状態解析手段により許容帯域が送信帯域よりも広いと解析されたときは、当該無線通信経路の送信帯域を広げるように制御する送信制御情報を前記無線通信装置に送信することを特徴とする請求項１に記載の通信制御装置。
【請求項３】
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通信する無線通信装置であって、
各無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、各無線通信経路における受信パケットの許容受信タイミング域を算出する算出手段と、
所定のタイミング以外のタイミングで送信されたパケットの受信タイミングと、当該パケットが送信された無線通信経路に対して前記算出手段で算出された許容受信タイミング域との比較に基づいて、当該無線通信経路の帯域状態を解析する帯域状態解析手段と、
該帯域状態解析手段の解析結果に基づいて、当該無線通信経路におけるパケットの送信帯域を制御する送信制御情報を前記通信制御装置に送信する送信制御手段と、
を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
前記帯域状態解析手段は、所定のタイミングよりも早く受信するパケットの受信タイミングが、前記算出手段により算出した当該無線通信経路における許容受信タイミング域内にあるときは、当該無線通信経路の許容帯域が送信帯域よりも広いと解析し、
前記送信制御手段は、前記帯域状態解析手段により許容帯域が送信帯域よりも広いと解析されたときは、当該無線通信経路の送信帯域を広げるように制御する送信制御情報を前記通信制御装置に送信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】
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、
各無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、各無線通信経路における受信パケットの許容受信タイミング域を算出するステップと、
所定のタイミング以外のタイミングで送信されたパケットの受信タイミングと、当該パケットが送信された無線通信経路に対して算出された許容受信タイミング域との比較に基づいて、当該無線通信経路の帯域状態を解析するステップと、
帯域状態の解析結果に基づいて、当該無線通信経路におけるパケットの送信帯域を制御する送信制御情報を前記無線通信装置に送信するステップと、
を有することを特徴とする通信制御方法。
【請求項６】
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通信する無線通信方法であって、
各無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、各無線通信経路における受信パケットの許容受信タイミング域を算出するステップと、
所定のタイミング以外のタイミングで送信されたパケットの受信タイミングと、当該パケットが送信された無線通信経路に対して算出された許容受信タイミング域との比較に基づいて、当該無線通信経路の帯域状態を解析するステップと、
帯域状態の解析結果に基づいて、当該無線通信経路におけるパケットの送信帯域を制御する送信制御情報を前記通信制御装置に送信するステップと、
を有す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（以下、適宜、アプリと略称する）の要求帯域に対して、一の無線通信経路にて不足する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、通信制御方法およ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、一の無線ＩＰネットワークで不足する帯域を他の無線ＩＰネットワークで補完するように、複数の無線ＩＰネットワークを同時に用いて通信を実行することが考えられる。
【０００６】
しかしながら、一の無線ＩＰネットワークをマスタ経路とし、他の無線ＩＰネットワークをスレーブ経路として、マスタ経路で不足する帯域をスレーブ経路で補完する場合、補完を要する帯域に対してスレーブ経路における許容帯域が満たないと、スレーブ経路に送出する補完帯域分のパケットは、帯域が不足しているために、経路上に存在するバッファに一時的に蓄積されて順次送出されることになる。このため、受信側においては、マスタ経路を介して受信したパケットとスレーブ経路を介して受信したパケットとの間に遅延を生じることになる。この遅延は、ＶｏＩＰパケットにおいては、ＳＮ（シーケンス番号）の追い越しとして現れる。
【０００７】
ＶｏＩＰなどのリアルタイムアプリでは、ネットワーク内でのパケットの追い越し等の揺らぎを吸収するために、ジッタバッファを設けるが、経路間の遅延が大きくなって、ジッタバッファのバッファ容量を超えると、容量を超えて遅延したパケットは、受信しても廃棄されることになる。このため、許容帯域を超えるパケットの送出を継続させると、経路上に存在するバッファに蓄積されるパケット量が増大して（バッファの限界量まで）、蓄積量に応じた遅延差を生じることになり、ついには、補完のつもりで送出したパケットのすべてが、受信側で破棄されることになる。
【０００８】
特に無線通信経路においては、許容帯域がフェージング等の伝搬環境の変化に依存するため、伝搬環境が悪い状態で正常な場合と同様の送信帯域（送信レート）でパケットの送出を行うと、遅延差やパケット破棄が生じることになる。
【０００９】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、複数の異なる無線通信経路が利用可能で、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ながら通信を実行するにあたって、到達時間の遅延により再生されずに破棄されるパケットが生じないように、送信帯域を適切に制御可能な通信制御装置、無線通信装置、通信制御方法及び無線通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する請求項１に係る通信制御装置の発明は、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、
各無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、各無線通信経路における受信パケットの許容受信タイミング域を算出する算出手段と、
所定のタイミング以外のタイミングで送信されたパケットの受信タイミングと、当該パケットが送信された無線通信経路に対して前記算出手段で算出された許容受信タイミング域との比較に基づいて、当該無線通信経路の帯域状態を解析する帯域状態解析手段と、
該帯域状態解析手段の解析結果に基づいて、当該無線通信経路におけるパケットの送信帯域を制御する送信制御情報を前記無線通信装置に送信する送信制御手段と、
を有することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の通信制御装置において、
前記帯域状態解析手段は、所定のタイミングよりも早く受信するパケットの受信タイミングが、前記算出手段により算出した当該無線通信経路における許容受信タイミング域内にあるときは、当該無線通信経路の許容帯域が送信帯域よりも広いと解析し、
前記送信制御手段は、前記帯域状態解析手段により許容帯域が送信帯域よりも広いと解析されたときは、当該無線通信経路の送信帯域を広げるように制御する送信制御情報を前記無線通信装置に送信することを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、上記目的を達成する請求項３に係る無線通信装置の発明は、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通信する無線通信装置であって、
各無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、各無線通信経路における受信パケットの許容受信タイミング域を算出する算出手段と、
所定のタイミング以外のタイミングで送信されたパケットの受信タイミングと、当該パケットが送信された無線通信経路に対して前記算出手段で算出された許容受信タイミング域との比較に基づいて、当該無線通信経路の帯域状態を解析する帯域状態解析手段と、
該帯域状態解析手段の解析結果に基づいて、当該無線通信経路におけるパケットの送信帯域を制御する送信制御情報を前記通信制御装置に送信する送信制御手段と、
を有することを特徴とするものである。
【００１３】
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、
前記帯域状態解析手段は、所定のタイミングよりも早く受信するパケットの受信タイミングが、前記算出手段により算出した当該無線通信経路における許容受信タイミング域内にあるときは、当該無線通信経路の許容帯域が送信帯域よりも広いと解析し、
前記送信制御手段は、前記帯域状態解析手段により許容帯域が送信帯域よりも広いと解析されたときは、当該無線通信経路の送信帯域を広げるように制御する送信制御情報を前記通信制御装置に送信することを特徴とするものである。
【００１４】
さらに、上記目的を達成する請求項５に係る通信制御方法の発明は、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、
各無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、各無線通信経路における受信パケットの許容受信タイミング域を算出するステップと、
所定のタイミング以外のタイミングで送信されたパケットの受信タイミングと、当該パケットが送信された無線通信経路に対して算出された許容受信タイミング域との比較に基づいて、当該無線通信経路の帯域状態を解析するステップと、
帯域状態の解析結果に基づいて、当該無線通信経路におけるパケットの送信帯域を制御する送信制御情報を前記無線通信装置に送信するステップと、
を有することを特徴とするものである。
【００１５】
さらに、上記目的を達成する請求項６に係る無線通信方法の発明は、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通信する無線通信方法であって、
各無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、各無線通信経路における受信パケットの許容受信タイミング域を算出するステップと、
所定のタイミング以外のタイミングで送信されたパケットの受信タイミングと、当該パケットが送信された無線通信経路に対して算出された許容受信タイミング域との比較に基づいて、当該無線通信経路の帯域状態を解析するステップと、
帯域状態の解析結果に基づいて、当該無線通信経路におけるパケットの送信帯域を制御する送信制御情報を前記通信制御装置に送信するステップと、
を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、各無線通信経路における受信パケットの許容受信タイミング域を算出し、その算出した許容受信タイミング域と、当該無線通信経路において所定のタイミング以外のタイミングで送信されたパケットの受信タイミングとに基づいて、当該無線通信経路の帯域状態を解析し、その解析結果に基づいて、当該無線通信経路におけるパケットの送信帯域を制御する送信制御情報をパケット送信側に送信するようにしたので、より大きい送信帯域を必要とした際や、狭帯域化が生じた際に、到達時間の遅延により再生されずに破棄されるパケットが生じないように、使用中の複数の無線通信経路における送信帯域の配分率を変更する等、送信帯域を適切に制御することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
（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、無線通信装置であるモバイルノード３００（以下、ＭＮ３００と省略する）が利用可能な複数の異なる無線通信経路として、無線ＩＰネットワーク１０Ａおよび無線ＩＰネットワーク１０Ｂが含まれている。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、ＭＮ３００の位置に応じて気付けＩＰアドレスが動的にＭＮ３００に割り当てられる。この無線ＩＰネットワーク１０Ａは、例えば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。
【００１９】
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アドレスがＭＮ３００に割り当てられる。この無線ＩＰネットワーク１０Ｂは、例えば無線通信方式としてＩＥＥＥ８０２．１６ｅの規定に準拠したモバイルＷｉＭＡＸである。
【００２０】
無線ＩＰネットワーク１０Ａにおける気付けＩＰアドレスは、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、無線ＩＰネットワーク１０Ｂにおける気付けＩＰアドレスは、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。また、これら無線ＩＰネットワーク１０Ａおよび無線ＩＰネットワーク１０Ｂにおける気付けＩＰアドレスは、ホームＩＰアドレス（仮想アドレス）と対応付けられる。
【００２１】
なお、図１では、図面を簡略化するために、２つの無線ＩＰネットワーク１０Ａおよび無線ＩＰネットワーク１０Ｂを示しているが、ＭＮ３００が利用可能な異なる無線通信経路は、これら２つの無線ＩＰネットワーク１０Ａおよび無線ＩＰネットワーク１０Ｂに限らず、より多くの無線ＩＰネットワークが利用可能な場合もある。
【００２２】
無線ＩＰネットワーク１０Ａおよび無線ＩＰネットワーク１０Ｂを含む複数の無線ＩＰネットワークは、ネットワーク２０に接続される。また、ネットワーク２０には、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スイッチングサーバ１００が接続される。
【００２３】
スイッチングサーバ１００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とスイッチングサーバ１００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。
【００２４】
すなわち、本実施の形態は、モバイルＩＰ（例えば、ＲＦＣ２００２）とは異なり、ＭＮ３００は、例えば無線ＩＰネットワーク１０Ａをマスタ経路とし、残りの無線ＩＰネットワーク１０Ｂをスレーブ経路として、これら複数の無線ＩＰネットワークを同時に用いて、アプリの要求帯域に対してマスタ経路で不足する帯域をスレーブ経路で補完しながら、通信先（具体的には、ＩＰ電話端末４０）との通信を実行する。
【００２５】
スイッチングサーバ１００は、ネットワーク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。
【００２６】
具体的には、スイッチングサーバ１００（通信制御装置）は、ＭＮ３００（無線通信装置）が、選択した複数の異なる無線ＩＰネットワークを用いて、ＩＰ電話端末４０（通信先）に向けて所定の周期（２０ｍｓ）で補完しながら送信した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、選択した複数の異なる無線ＩＰネットワークを用いて補完しながらＭＮ３００に中継する。
【００２７】
本実施の形態では、ＭＮ３００とＩＰ電話端末４０との間で、スイッチングサーバ１００を介して、無線ＩＰネットワーク１０Ａおよび無線ＩＰネットワーク１０Ｂを同時に用いて通信を実行している期間中に、ＭＮ３００およびスイッチングサーバ１００において、無線ＩＰネットワーク１０Ａおよび無線ＩＰネットワーク１０Ｂからの受信パケットに基づいてそれぞれの帯域状態を解析し、その解析結果に基づいて、パケット送信側に対して無線ＩＰネットワーク１０Ａおよび無線ＩＰネットワーク１０Ｂへのパケットの送信帯域を制御する送信制御情報である送信帯域制御Ｍsg（メッセージ）を送信して、送信帯域の変更を促す。
【００２８】
例えば、ＭＮ３００からスイッチングサーバ１００への送信経路である無線ＩＰネットワーク１０Ａの上りの帯域状態を解析する場合には、ＭＮ３００は、無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信するパケットの割合（配分率）は変えずに、パケットの送信タイミングを変更して送信する。すなわち、無線ＩＰネットワーク１０Ａおよび無線ＩＰネットワーク１０Ｂに割り振る送信パケット数は変えずに、割り振る送信パケットのシーケンス番号の間隔を変更して、所定のタイミング以外のタイミングでパケットを送信する。
【００２９】
スイッチングサーバ１００では、所定のタイミング以外のタイミングで受信したパケットの受信タイミングと、予め設定した当該無線ＩＰネットワーク１０Ａにおける理想受信タイミングからの許容受信タイミング域（以下、適宜、許容域とも言う）との比較に基づいて、当該無線ＩＰネットワーク１０Ａにおける上りの帯域状態を解析する。その解析結果は、ＭＮ３００が当該無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信するパケットの送信帯域を制御する送信帯域制御Ｍsgとして、無線ＩＰネットワーク１０Ａまたは無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経てＭＮ３００に送信し、これによりＭＮ３００からスイッチングサーバ１００への上りの送信経路である無線ＩＰネットワーク１０Ａの送信帯域の変更を促す。例えば、無線ＩＰネットワーク１０Ａの上りの許容帯域が送信帯域よりも広いと解析されたときは、当該無線ＩＰネットワーク１０Ａの上りの送信帯域を広げるように制御する送信帯域制御ＭsgをＭＮ３００に送信する。
【００３０】
ＭＮ３００からスイッチングサーバ１００への送信経路である無線ＩＰネットワーク１０Ｂの帯域状態についても、同様にして解析する。また、スイッチングサーバ１００からＭＮ３００への送信経路である無線ＩＰネットワーク１０Ａまたは無線ＩＰネットワーク１０Ｂの帯域状態についても、同様にして解析して、送信帯域の変更を促す。なお、以下の説明では、無線ＩＰネットワーク１０ＡにおけるＭＮ３００からスイッチングサーバ１００への送信経路を第１上り方向、無線ＩＰネットワーク１０Ａにおけるスイッチングサーバ１００からＭＮ３００への送信経路を第１下り方向、無線ＩＰネットワーク１０ＢにおけるＭＮ３００からスイッチングサーバ１００への送信経路を第２上り方向、無線ＩＰネットワーク１０Ｂにおけるスイッチングサーバ１００からＭＮ３００への送信経路を第２下り方向とも言う。
【００３１】
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に含まれるスイッチングサーバ１００および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、スイッチングサーバ１００および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。
【００３２】
（スイッチングサーバ１００）
図２に示すように、スイッチングサーバ１００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、許容帯域解析手段１０９、送信帯域算出手段１１１、送信帯域制御Ｍsg解析手段１１３、許容帯域検査試行手段１１５、送信経路選択手段１１７を有している。
【００３３】
受信インターフェース部１０１Ｒｘおよ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、ネットワーク２０に接続され、無線ＩＰネットワーク１０Ａに接続されている。
【００３４】
同様に、受信インターフェース部１０３Ｒｘおよ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、ネットワーク２０に接続され、無線ＩＰネットワーク１０Ｂに接続されている。
【００３５】
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および無線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、スイッチングサーバ１００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ヘッダ（ホームＩＰアドレス）、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダおよびペイロードがカプセル化されて、無線ＩＰネットワークに対応する気付けＩＰアドレスが付加される。
【００３６】
なお、スイッチングサーバ１００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ヘッダおよび制御コードによって構成される。
【００３７】
受信インターフェース部１０５Ｒｘおよ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、ネットワーク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。
【００３８】
受信パケット監視手段１０７は、受信インターフェース部１０１Ｒｘおよ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および受信インターフェース部１０３Ｒｘで受信したＩＰパケットを、許容帯域解析手段１０９および送信帯域算出手段１１１に供給するとともに、ＭＮ３００からの後述する第１下り方向送信帯域制御Ｍsgおよび第２下り方向送信帯域制御Ｍsgを受信して送信帯域制御Ｍsg解析手段１１３に供給する。
【００３９】
許容帯域解析手段１０９は、受信パケット監視手段１０７で受信された経路毎の受信パケットの受信タイミングを表すシーケンス番号および受信時刻と、送信帯域算出手段１１１にて先に設定されている経路毎のパケットの理想受信タイミングからの許容域との比較に基づいて、経路毎の帯域状態を示す許容帯域を解析して送信帯域算出手段１１１に供給する。
【００４０】
送信帯域算出手段１１１は、受信パケット監視手段１０７からの無線ＩＰネットワーク１０Ａ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に送出しているＩＰパケットの第１上り方向送信帯域を算出するとともに、ＭＮ３００が無線ＩＰネットワーク１０Ａに送出したパケットの理想受信タイミングからの許容域を算出する。
【００４１】
また、送信帯域算出手段１１１は、受信パケット監視手段１０７からの無線ＩＰネットワーク１０Ｂ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１０Ｂに送出しているＩＰパケットの第２上り方向送信帯域を算出するとともに、ＭＮ３００が無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送出したパケットの理想受信タイミングからの許容域を算出する。
【００４２】
送信帯域算出手段１１１で算出した第１上り方向送信帯域および第２上り方向送信帯域は、第１上り方向送信帯域制御Ｍsgおよび第２上り方向送信帯域制御Ｍsgとして、送信経路選択手段１１７から無線ＩＰネットワーク１０Ａまたは無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経てＭＮ３００に送信する。なお、第１上り方向送信帯域制御Ｍsgおよび第２上り方向送信帯域制御Ｍsgは、図３（ｂ）に示したアクセス制御パケットを用いて送信する。
【００４３】
ここで、送信帯域算出手段１１１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および無線ＩＰネットワーク１０Ｂの各経路に対して、監視期間Ｔchk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する。この場合、監視期間Ｔchkは一定（例えば、５００ｍｓ）とすることもできるし、算出した送信帯域に応じて、次の監視期間Ｔchkを送信帯域が大きい程、短くすることもできる。
【００４４】
また、送信帯域算出手段１１１は、補完などにて帯域の増強を必要とした際や、算出された送信帯域に変動が生じた場合などには、許容帯域解析手段１０９で解析された経路毎の許容帯域に基づいて、経路毎に必要とする送信帯域（配分率）を設定し、その旨を第１上り方向送信帯域制御Ｍsgおよび第２上り方向送信帯域制御Ｍsgとして、送信経路選択手段１１７から無線ＩＰネットワーク１０Ａまたは無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経てＭＮ３００に送信し、これによりＭＮ３００からスイッチングサーバ１００への第１上り方向および第２上り方向における送信帯域の変更を促す。
【００４５】
したがって、本実施の形態では、送信帯域算出手段１１１が許容受信タイミング域である許容域の算出手段および送信制御情報の送信制御手段を構成しており、許容帯域解析手段１０９が帯域状態解析手段を構成している。なお、許容域の算出方法および許容帯域の解析方法については、後述する。
【００４６】
一方、送信帯域制御Ｍsg解析手段１１３は、ＭＮ３００からの第１下り方向送信帯域制御Ｍsgおよび第２下り方向送信帯域制御Ｍsgに基づいて、スイッチングサーバ１００からＭＮ３００への第１下り方向および第２下り方向における送信帯域を解析し、その結果を許容帯域検査試行手段１１５に供給する。
【００４７】
許容帯域検査試行手段１１５は、送信帯域制御Ｍsg解析手段１１３で解析された第１下り方向および第２下り方向における送信帯域の配分率に基づいて、送信経路選択手段１１７において、ＩＰ電話端末４０が送信したパケットを所定のタイミングで、第１下り方向および第２下り方向に割り振って送信するように送信経路選択手段１１７を制御する。
【００４８】
また、許容帯域検査試行手段１１５は、使用中の第１下り方向および第２下り方向の許容帯域を解析するために、送信経路選択手段１１７において、第１下り方向および第２下り方向に割り振るパケット数は変えずに、割り振る送信パケットのシーケンス番号の間隔を変更することにより、ＩＰ電話端末４０が送信したパケットを、所定のタイミング以外のタイミングで第１下り方向および第２下り方向に送信するように、送信経路選択手段１１７を制御する。
【００４９】
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、許容帯域検査試行手段１１５の制御のもとに、送信インターフェース部１０１Ｔｘおよ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および無線ＩＰネットワーク１０Ｂを介してＭＮ３００に送信するとともに、送信帯域算出手段１１１からの第１上り方向送信帯域制御Ｍsgおよび第２上り方向送信帯域制御Ｍsgを送信インターフェース部１０１Ｔｘまたは送信インターフェース部１０３Ｔｘから無線ＩＰネットワーク１０Ａまたは無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経て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ための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、許容帯域検査試行手段１１５の制御のもとに、ＩＰ電話端末４０から受信したホームＩＰアドレスを含むＩＰパケットに、送信経路に応じた気付けＩＰアドレスを付加して、その気付けＩＰアドレスが付加されたＩＰパケットを、対応する送信インターフェース部１０１Ｔｘまたは送信インターフェース部１０３Ｔｘから無線ＩＰネットワーク１０Ａまたは無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送信する。
【００５１】
なお、本実施の形態のスイッチングサーバ１００は、上記の機能の他にも、無線ＩＰネットワーク１０Ａおよび無線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（ＳＮ）を用いてチェックする機能も有している。また、スイッチングサーバ１００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およ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。
【００５２】
さらに、スイッチングサーバ１００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アドレスと、ネットワーク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解析することができるようになっている。
【００５３】
（ＭＮ３００）
ＭＮ３００は、スイッチングサーバ１００と同様に、無線ＩＰネットワーク１０Ａおよび無線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、上述したスイッチングサーバ１００と同様の機能ブロックについては、適宜説明を省略する。
【００５４】
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、許容帯域解析手段３０９、送信帯域算出手段３１１、送信帯域制御Ｍsg解析手段３１３、許容帯域検査試行手段３１５、送信経路選択手段３１７を有している。
【００５５】
受信インターフェース部３０１Ｒｘおよ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およ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。
【００５６】
受信インターフェース部３０３Ｒｘおよ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。
【００５７】
なお、受信インターフェース部３０１Ｒｘおよ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および送信インターフェース部３０３Ｔｘは、無線ＩＰネットワーク１０Ａおよび無線ＩＰネットワーク１０Ｂの各々においてＭＮ３００に割り当てられた気付けＩＰアドレスに基づいてＩＰパケットを送受信する。
【００５８】
受信パケット監視手段３０７は、受信インターフェース部３０１Ｒｘおよ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制御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および受信インターフェース部３０３Ｒｘで受信したＩＰパケットを、許容帯域解析手段３０９および送信帯域算出手段３１１に供給するとともに、スイッチングサーバ１００からの上述した第１上り方向送信帯域制御Ｍsgおよび第２上り方向送信帯域制御Ｍsgを受信して送信帯域制御Ｍsg解析手段３１３に供給する。
【００５９】
アプリ処理手段３０５は、アプリに応じて受信パケット監視手段３０７からの受信ＩＰパケットを処理するとともに、アプリに従ってＩＰパケット（例えば、ＶｏＩＰパケット）を生成して送信経路選択手段３１７に送出する。なお、アプリ処理手段３０５は、無線ＩＰネットワーク１０Ａおよび無線ＩＰネットワーク１０Ｂのそれぞれの気付けＩＰアドレスに対応付けられるＭＮ３００のホームＩＰアドレスを記憶している。
【００６０】
許容帯域解析手段３０９は、スイッチングサーバ１００の許容帯域解析手段１０９と同様に、受信パケット監視手段３０７で受信された経路毎の受信パケットの受信タイミングを表すシーケンス番号および受信時刻と、送信帯域算出手段３１１にて先に設定されている経路毎のパケットの理想受信タイミングからの許容域との比較に基づいて、経路毎の帯域状態を示す許容帯域を解析して送信帯域算出手段３１１に供給する。
【００６１】
送信帯域算出手段３１１は、スイッチングサーバ１００の送信帯域算出手段１１１と同様に、受信パケット監視手段３０７からの無線ＩＰネットワーク１０Ａを経由した受信パケットに基づいて、スイッチングサーバ１００が無線ＩＰネットワーク１０Ａに送出しているＩＰパケットの第１下り方向送信帯域を算出するとともに、スイッチングサーバ１００が無線ＩＰネットワーク１０Ａに送出したパケットの理想受信タイミングからの許容域を算出する。
【００６２】
また、送信帯域算出手段３１１は、受信パケット監視手段３０７からの無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経由した受信パケットに基づいて、スイッチングサーバ１００が無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送出しているＩＰパケットの第２下り方向送信帯域を算出するとともに、スイッチングサーバ１００が無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送出したパケットの理想受信タイミングからの許容域を算出する。
【００６３】
送信帯域算出手段３１１で算出した第１下り方向送信帯域および第２下り方向送信帯域は、図３（ｂ）に示したアクセス制御パケットを用いて、第１下り方向送信帯域制御Ｍsgおよび第２下り方向送信帯域制御Ｍsgとして、送信経路選択手段３１７から無線ＩＰネットワーク１０Ａまたは無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経てスイッチングサーバ１００に送信する。
【００６４】
また、送信帯域算出手段３１１は、補完などにて帯域の増強を必要とした際や、算出された送信帯域に変動が生じた場合などには、許容帯域解析手段３０９で解析された経路毎の許容帯域に基づいて、経路毎に必要とする送信帯域（配分率）を設定して、その旨を第１下り方向送信帯域制御Ｍsgおよび第２下り方向送信帯域制御Ｍsgとして、送信経路選択手段３１７から無線ＩＰネットワーク１０Ａまたは無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経てスイッチングサーバ１００に送信し、これによりスイッチングサーバ１００からＭＮ３００への第１下り方向および第２下り方向における送信帯域の変更を促す。
【００６５】
したがって、本実施の形態では、送信帯域算出手段３１１が許容受信タイミング域である許容域の算出手段および送信制御情報の送信制御手段を構成しており、許容帯域解析手段３０９が帯域状態解析手段を構成している。なお、許容域の算出方法および許容帯域の解析方法については、後述する。
【００６６】
一方、送信帯域制御Ｍsg解析手段３１３は、スイッチングサーバ１００からの第１上り方向送信帯域制御Ｍsgおよび第２上り方向送信帯域制御Ｍsgに基づいて、ＭＮ３００からスイッチングサーバ１００への第１上り方向および第２上り方向における送信帯域を解析し、その結果を許容帯域検査試行手段３１５に供給する。
【００６７】
許容帯域検査試行手段３１５は、送信帯域制御Ｍsg解析手段３１３で解析された第１上り方向および第２上り方向における送信帯域に基づいて、送信経路選択手段３１７において、アプリ処理手段３０５からのパケットを所定のタイミングで、第１上り方向および第２上り方向に割り振って送信するように送信経路選択手段３１７を制御する。
【００６８】
また、許容帯域検査試行手段３１５は、使用中の第１上り方向および第２上り方向の許容帯域を解析するために、送信経路選択手段３１７において、第１上り方向および第２上り方向に割り振るパケット数は変えずに、割り振る送信パケットのシーケンス番号の間隔を変更することにより、アプリ処理手段３０５から出力されたパケットを、所定のタイミング以外のタイミングで第１上り方向および第２上り方向に送信するように、送信経路選択手段３１７を制御する。
【００６９】
送信経路選択手段３１７は、アプリ処理手段３０５から出力されたパケットを、許容帯域検査試行手段３１５の制御のもとに、送信インターフェース部３０１Ｔｘおよ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および無線ＩＰネットワーク１０Ｂを介してスイッチングサーバ１００に送信するとともに、送信帯域算出手段３１１からの第１下り方向送信帯域制御Ｍsgおよび第２下り方向送信帯域制御Ｍsgを送信インターフェース部３０１Ｔｘまたは送信インターフェース部３０３Ｔｘから無線ＩＰネットワーク１０Ａまたは無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経てスイッチングサーバ１００に送信する。
【００７０】
具体的には、送信経路選択手段３１７は、許容帯域検査試行手段３１５の制御のもとに、アプリ処理手段３０５からのホームＩＰアドレスを含むＩＰパケットに、送信経路に応じた気付けＩＰアドレスを付加して、その気付けＩＰアドレスが付加されたＩＰパケットを、対応する送信インターフェース部３０１Ｔｘまたは送信インターフェース部３０３Ｔｘから無線ＩＰネットワーク１０Ａまたは無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送信する。
【００７１】
なお、本実施の形態のＭＮ３００は、スイッチングサーバ１００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（ＳＮ）を用いてチェックする機能も有している。
【００７２】
（許容域の算出方法）
次に、上述したスイッチングサーバ１００側およびＭＮ３００側での許容域の算出方法について説明する。なお、許容域の算出方法は、スイッチングサーバ１００側およびＭＮ３００側において同様なので、ここでは、スイッチングサーバ１００側で行う場合を代表して説明する。
【００７３】
許容域を算出するためには、先ず、理想受信タイミングを算出する。この理想受信タイミングの算出に当たっては、先ず、図４に示すように、ＭＮ３００が送信するパケットの送信時刻（Ｔ）とシーケンス番号（ＳＮ）との関係（Ｔ−ＳＮ）を示す傾斜角αの直線Ｉを求める。例えば、パケットの送出間隔が２０ｍｓの場合には、α＝５０（ＳＮ／ｓ）の直線Ｉを求める。次に、受信パケットは、直線Ｉに対して遅れの方向に位置するものとして、受信パケットをＳＮ−Ｔの図面上にプロットした場合に、直線Ｉを左から右に移動して、移動後の位置の左側に受信パケットのプロットが存在せず、かつ、最も右側に移動した位置の直線Ｉ′を理想受信タイミングとして算出する。
【００７４】
この場合の理想受信タイミングの具体的な算出例について、以下に説明する。先ず、図４の直線Ｉに相当する基準直線（ＳＮ−Ｔstd）を、下式のように仮定する。
ＳＮ＝αstd・Ｔstd、Ｔstd＝ＳＮ／αstd
ここで、αstdはパケットの送出間隔によって定まる傾斜であり、例えば、パケットの送出間隔が２０ｍｓの場合には、１ＳＮ／２０ｍｓ（５０ＳＮ／ｓ）である。
【００７５】
次に、基準直線と受信パケットとの時間差（Ｔstdsub（s））を下式により算出する。
Ｔstdsub（s）＝Ｔ（s）−Ｔstd（s）
例えば、ｓ番目に受信したパケットのシーケンス番号をＳＮ（ｓ）とすると、
Ｔstdsub（s）＝Ｔ（s）−｛ＳＮ（ｓ）／αstd｝
となる。ここで、受信パケット（ｓ）のうち、時間差（Ｔstdsub）の最小値（Ｔsubmin）を求める。
【００７６】
【数１】
2008167024.tif 000003
【００７７】
Ｔsubminを基準とした直線を理想受信タイミング（ＳＮ−Ｔass）とすると、
Ｔass＝（ＳＮ／αstd）＋Ｔsubmin
となる。つまり、受信パケットのうち、（受信時刻−送信時刻）が最小となるパケットを基準とした直線（図４のＩ′に相当）を理想受信タイミングとする。
【００７８】
また、許容域は、例えば、対応する無線通信経路における通信方式に応じて、あるいは使用する変調方式や送信帯域に応じて、理想受信タイミングから一義的に許容限界タイミングを算出して求めることもできるが、本実施の形態では、算出した理想受信タイミングと実際のパケットの受信タイミングとに基づいて、例えば以下のようにして許容域を算出する。
【００７９】
すなわち、理想受信タイミングを算出したら、所定期間において、例えば、下式により受信パケットの受信時刻Ｔrecと理想受信タイミングにおける受信時刻Ｔideとの差分時間Ｔsubを算出する。
Ｔsub（ｓ）＝Ｔrec（ｓ）−Ｔide（ｓ）
次に、下式により、差分時間Ｔsubの平均値、すなわち受信パケットの遅れ時間の拡がりの平均値（平均受信タイミング）に基づいて許容域Ｔｐを算出する。なお、下式において、sは所定期間に受信したパケットに割り振られた受信番号、βは係数、meanは平均化処理を示している。
【００８０】
【数２】
2008167024.tif 000004
【００８１】
このようにして、理想受信タイミングおよび許容域を求めたら、理想受信タイミングに許容域を加算することにより、当該無線通信経路の許容限界タイミングを算出することができる。
【００８２】
図５は、理想受信タイミングおよび許容域の算出結果の一例を示すもので、横軸は時刻（Ｔ）を、縦軸はシーケンス番号（ＳＮ）をそれぞれ表している。ここでは、無線ＩＰネットワーク１０Ａ（経路Ａ）の上り方向における理想受信タイミングおよび許容域の算出結果を示している。
【００８３】
図５において、Ｔpaは経路Ａの許容域（期間）を示している。許容域Ｔpaの下限は、当該経路Ａの許容限界タイミングで、各無線通信経路の許容限界タイミングのうち、最も遅い許容限界タイミングが、想定再生タイミングとなる。なお、同時に使用される無線通信経路は、送信タイミングに最も近い（遅延の小さい）理想受信タイミングと、想定再生タイミングとの差分値（ジッタバッファ蓄積要求時間）が、アプリが許容する許容時間以下となっている。
【００８４】
（許容帯域の解析方法）
次に、上述したスイッチングサーバ１００側およびＭＮ３００側での許容帯域の解析方法について、図５を参照して説明する。なお、許容帯域の解析方法は、スイッチングサーバ１００側およびＭＮ３００側において同様なので、ここでは、スイッチングサーバ１００側で行う第１上り方向の許容帯域の解析方法を代表して説明する。
【００８５】
スイッチングサーバ１００において、第１上り方向の許容帯域を解析するには、ＭＮ３００の許容帯域検査試行手段３１５により送信経路選択手段３１７を制御して、第１上り方向および第２上り方向に割り振るパケット数は変えずに、割り振る送信パケットのシーケンス番号の間隔を変更することにより、アプリ処理手段３０５から出力されたパケットを、送信帯域に基づく所定のタイミングとは異なるタイミングで第１上り方向および第２上り方向に送信する。
【００８６】
例えば、図５に示すように、第１上り方向では、スイッチングサーバ１００からの第１上り方向送信帯域制御Ｍsgまたは第２上り方向送信帯域制御Ｍsgによる送信帯域に基づいて、パケットを等間隔で送信する通常送信モードと、第１上り方向および第２上り方向に送信する全体の送信パケット数は変えずに、送信するパケットのシーケンス番号の間隔を変えて、すなわち第１上り方向と第２上り方向との間で、送信するパケットのシーケンス番号をシフトして送信する検査試行送信モードとを実行する。
【００８７】
図５では、通常送信モードにおいては、アプリ処理手段３０５から出力されたパケットのうち、送信帯域に基づいて１０パケット毎のパケット、例えば、シーケンス番号Ｓ１０，Ｓ２０，Ｓ３０，Ｓ４０，Ｓ５０，Ｓ６０，Ｓ７０，Ｓ８０の送信パケットＰs10，Ｐs20，Ｐs30，Ｐs40，Ｐs50，Ｐs60，Ｐs70，Ｐs80が、第１上り方向に振り分けて送信される場合を示している。また、検査試行送信モードにおいては、第１上り方向で送信するシーケンス番号Ｓ３０，Ｓ５０，Ｓ７０の送信パケットＰs30，Ｐs50，Ｐs70と、第２上り方向で送信するシーケンス番号Ｓ２６，Ｓ４４，Ｓ６２の送信パケットＰs26，Ｐs44，Ｐs62とを入れ替えて送信する場合を示している。なお、図５において、各シーケンス番号のスイッチングサーバ１００側での受信パケットには、Ｐrのプリフィックスを付して示している。
【００８８】
図５において、通常送信モードで送信されるパケットは、第１上り方向が狭帯域化していない場合には、経路Ａの許容域内にて受信される。例えば、シーケンス番号Ｓ１のパケットＰs10は、時間［Ｔ10，Ｔ10＋Ｔpa］の許容域内に受信される。
【００８９】
これに対し、検査試行送信モードでは、全体の送信パケット数を変えずに、送信するパケットのシーケンス番号がシフトされる。図５においては、シーケンス番号Ｓ３０，Ｓ５０，Ｓ７０の送信パケットＰs30，Ｐs50，Ｐs70と、シーケンス番号Ｓ２６，Ｓ４４，Ｓ６２の送信パケットＰs26，Ｐs44，Ｐs62とが、入れ替えて送信されることになる。
【００９０】
このため、送信パケットＰs20と送信パケットＰs26との送信間隔は、通常送信モード時の時間（Ｕ30−Ｕ20）から時間（Ｕ26−Ｕ20）と４割短くなる。同様に、送信パケットＰs40と送信パケットＰs44との送信間隔は、通常送信モード時よりも６割短くなり、送信パケットＰs60と送信パケットＰs62との送信間隔は、通常送信モード時よりも８割短くなる。言い換えれば、送信パケットＰs26と送信パケット送信パケットＰs40との送信間隔は、通常送信モード時よりも４割長くなり、送信パケットＰs44と送信パケットＰs60との送信間隔は、通常送信モード時よりも６割長くなり、送信パケットＰs62と送信パケットＰs80との送信間隔は、通常送信モード時よりも８割長くなる。
【００９１】
この検査試行送信モードにおいて、送信パケットＰs26の受信側での受信タイミングが、受信パケットＰr26aで示すように、許容域内（期間［Ｔ26a，Ｔ26b］）である場合には、当該経路Ａの許容帯域は、現在の送信帯域に対して、１０／６の帯域を有している可能性があることを意味することになる。一方、送信パケットＰs26の受信側での受信タイミングが、受信パケットＰr26bで示すように、許容域内でない場合には、当該経路Ａの許容帯域は、現在の送信帯域に対して、１０／６の帯域は有していないことを意味することになる。
【００９２】
同様に、送信パケットＰs44の受信側での受信タイミングが、受信パケットＰr44aで示すように、許容域内（期間［Ｔ44a，Ｔ44b］）である場合には、当該経路Ａの許容帯域は、現在の送信帯域に対して、１０／４の帯域を有している可能性があり、受信パケットＰs62の受信側での受信タイミングが、受信パケットＰr62aで示すように、許容域内（［Ｔ62a，Ｔ62b］）である場合には、当該経路Ａの許容帯域は、現在の送信帯域に対して、１０／２の帯域を有している可能性があることになる。
【００９３】
これに対し、許容帯域が送信帯域と一致している場合には、送信パケットＰs26の受信タイミングは、受信パケットＰr26bで示すように、通常送信モード時の送信パケットＰs30に対する受信パケットＰr30の許容域内（［Ｔ26c（Ｔ30a），Ｔ30b］）となり、送信パケットＰs44の受信タイミングは、受信パケットＰr44bで示すように、通常送信モード時の送信パケットＰs50に対する受信パケットＰr50の許容域内（［Ｔ44c（Ｔ50a），Ｔ50b］）となり、送信パケットＰs62の受信タイミングは、受信パケットＰr62bで示すように、通常送信モード時の送信パケットＰs70に対する受信パケットＰr70の許容域内（［Ｔ62c（Ｔ70a），Ｔ70b］）となる。
【００９４】
また、シフトされた送信パケットの受信タイミングが、通常送信モード時におけるシフト対象の送信パケットに対する受信パケットの許容域を越える場合には、当該経路Ａの許容帯域は狭帯域化したと解析する。
【００９５】
したがって、ＭＮ３００において、異なるタイミングのパケットシフトを繰り返し試行してパケットを送信することにより、スイッチングサーバ１００側において、当該経路Ａにおける上り方向の帯域状態、すなわち狭帯域化を含む許容帯域を解析することができる。経路Ｂの上り方向についても、同様にして、帯域状態を解析することができる。また、経路Ａや経路Ｂの下り方向についても、スイッチングサーバ１００において、異なるタイミングのパケットシフトを繰り返し試行してパケットを送信することにより、ＭＮ３００側において、対応する経路における下り方向の帯域状態を解析することができる。
【００９６】
なお、検査試行送信モードにおいて、送信するパケットのシーケンス番号をシフトする際は、シフトした後のシーケンス番号における受信タイミングが、少なくとも、シフト前のシーケンス番号における想定再生タイミングを越えないように設定する。このようにすれば、例えば、図５において、経路Ａの許容帯域が送信帯域と一致している場合、送信パケットＰs62の受信タイミングは、上述したように、通常送信モード時の送信パケットＰs70に対する受信パケットＰr70の許容域内（［Ｔ62c（Ｔ70a），Ｔ70b］）となるが、そのときの受信パケットＰr62bは、許容域内の受信パケットＰr62aに対して大きく遅延している。しかしながら、通信しているアプリケーションから観れば、受信パケットＰr62bの受信タイミングは、想定再生タイミングＴ62d内であるので、アプリケーションの再生に関しては、何ら影響はない。
【００９７】
また、通常送信モードおよび検査試行送信モードは、好ましくは、適当な周期で交互に実行する。このようにすれば、許容帯域が送信帯域と一致した場合であっても、シーケンス番号をシフトしたパケットが、シフトしない場合のシーケンス番号のパケットの受信タイミングで受信されるだけで、次のパケットに経路上のパケットの滞留として影響することはない。
【００９８】
本実施の形態によれば、通信中の経路において、パケット送信側から、通信中のアプリに対して影響を及ぼさない程度に、全体の送信パケット数は変えずに、送信するパケットのシーケンス番号の間隔を変えて、すなわちシーケンス番号をシフトして送信し、受信側においては、シフトされた送信パケットの受信タイミングと、予め算出した許容域である許容受信タイミング域との比較に基づいて、当該送信経路の許容帯域を含む帯域状態を解析し、その解析結果を送信帯域制御Ｍsgとしてパケット送信側に送信するようにしたので、より大きい送信帯域を必要とした際や、狭帯域化が生じた際に、経路内での滞留が生じない程度に、すなわち、アプリに対して送信パケットの破棄が生じない程度に、使用中の複数の経路における他の送信帯域の配分率を変更する（送信帯域を広げる）等、的確に送信帯域を制御することができる。
【００９９】
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、幾多の変形また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および無線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、上り方向およ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、送信帯域制御Ｍsg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。
【０１００】
また、上記実施の形態では、送信帯域制御Ｍsg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、スイッチングサーバ１００において、ＭＮ３００からの第２下り方向送信帯域制御Ｍsg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（送信帯域を広げる）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】
【０１０１】
【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に示すスイッチングサーバおよび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】理想受信タイミングおよび許容域の算出方法を説明するための図である。
【図５】許容帯域の解析方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  通信システム
１０Ａ，１０Ｂ  無線ＩＰネットワーク
２０  ネットワーク
４０  ＩＰ電話端末  
１００  スイッチングサーバ
１０１Ｒｘ，１０３Ｒｘ，１０５Ｒｘ  受信インターフェース部
１０１Ｔｘ，１０３Ｔｘ，１０５Ｔｘ  送信インターフェース部
１０７  受信パケット監視手段
１０９  許容帯域解析手段
１１１  送信帯域算出手段
１１３  送信帯域制御Ｍsg解析手段
１１５  許容帯域検査試行手段
１１７  送信経路選択手段
３００  モバイルノード（ＭＮ）
３０１Ｒｘ，３０３Ｒｘ  受信インターフェース部
３０１Ｔｘ，３０３Ｔｘ  送信インターフェース部
３０５  アプリケーション（アプリ）処理手段
３０７  受信パケット監視手段
３０９  許容帯域解析手段
３１１  送信帯域算出手段
３１３  送信帯域制御Ｍsg解析手段
３１５  許容帯域検査試行手段
３１７  送信経路選択手段
【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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