(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ながら通信を実行するにあたって、送信帯域の狭帯域化を迅速かつ正確に検知でき、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数を有効に低減することが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】スイッチングサーバ１００及びＭＮ３００において、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂの上り方向及び下り方向のそれぞれについて、ＶｏＩＰパケットの帯域配分率に応じた監視期間内で受信されるＶｏＩＰパケットに基づいて、送信帯域制御メッセージを作成して送信側に送信することにより、送信側において無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂの対応する送信帯域を制御する。【選択図】図５
2008113204.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、
前記無線通信装置が前記一の無線通信経路に送信するパケットの帯域配分率を判定する第１上り方向帯域配分率判定手段と、
該第１上り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率に応じた第１上り方向監視期間内で、前記一の無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、当該一の無線通信経路における上り方向の帯域状態を判定する第１上り方向帯域状態判定手段と、
該第１上り方向帯域状態判定手段の判定結果に基づいて、前記無線通信装置が前記一の無線通信経路に送信するパケットの送信帯域を制御する第１上り方向送信制御情報を前記無線通信装置に送信する第１上り方向送信制御手段と、
前記無線通信装置が前記他の無線通信経路に送信するパケットの帯域配分率を判定する第２上り方向帯域配分率判定手段と、
該第２上り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率に応じた第２上り方向監視期間内で、前記他の無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、当該他の無線通信経路における上り方向の帯域状態を判定する第２上り方向帯域状態判定手段と、
該第２上り方向帯域状態判定手段の判定結果に基づいて、前記無線通信装置が前記他の無線通信経路に送信するパケットの送信帯域を制御する第２上り方向送信制御情報を前記無線通信装置に送信する第２上り方向送信制御手段と、
を有することを特徴とする通信制御装置。
【請求項２】
前記第１上り方向監視期間は、前記第１上り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率で前記無線通信装置が前記一の無線通信経路に送信するパケットの順次の所定個数の送信期間に対応し、
前記第２上り方向監視期間は、前記第２上り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率で前記無線通信装置が前記他の無線通信経路に送信するパケットの順次の所定個数の送信期間に対応する、
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】
前記第１上り方向帯域状態判定手段は、前記第１上り方向監視期間内で、前記一の無線通信経路を経て受信されるパケットの受信タイミングの変位度具合を算出し、その算出した変位度具合と前記第１上り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率に対応する閾値との比較に基づいて、当該一の無線通信経路における上り方向の帯域状態を判定し、
前記第２上り方向帯域状態判定手段は、前記第２上り方向監視期間内で、前記他の無線通信経路を経て受信されるパケットの受信タイミングの変位度具合を算出し、その算出した変位度具合と前記第２上り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率に対応する閾値との比較に基づいて、当該他の無線通信経路における上り方向の帯域状態を判定する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の通信制御装置。
【請求項４】
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、
前記通信制御装置が前記一の無線通信経路に送信するパケットの帯域配分率を判定する第１下り方向帯域配分率判定手段と、
該第１下り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率に応じた第１下り方向監視期間内で、前記一の無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、当該一の無線通信経路における下り方向の帯域状態を判定する第１下り方向帯域状態判定手段と、
該第１下り方向帯域状態判定手段の判定結果に基づいて、前記通信制御装置が前記一の無線通信経路に送信するパケットの送信帯域を制御する第１下り方向送信制御情報を前記通信制御装置に送信する第１下り方向送信制御手段と、
前記通信制御装置が前記他の無線通信経路に送信するパケットの帯域配分率を判定する第２下り方向帯域配分率判定手段と、
該第２下り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率に応じた第２下り方向監視期間内で、前記他の無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、当該他の無線通信経路における下り方向の帯域状態を判定する第２下り方向帯域状態判定手段と、
該第２下り方向帯域状態判定手段の判定結果に基づいて、前記通信制御装置が前記他の無線通信経路に送信するパケットの送信帯域を制御する第２下り方向送信制御情報を前記通信制御装置に送信する第２下り方向送信制御手段と、
を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
前記第１下り方向監視期間は、前記第１下り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率で前記通信制御装置が前記一の無線通信経路に送信するパケットの順次の所定個数の送信期間に対応し、
前記第２下り方向監視期間は、前記第２下り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率で前記通信制御装置が前記他の無線通信経路に送信するパケットの順次の所定個数の送信期間に対応する、
ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記第１下り方向帯域状態判定手段は、前記第１下り方向監視期間内で、前記一の無線通信経路を経て受信されるパケットの受信タイミングの変位度具合を算出し、その算出した変位度具合と前記第１下り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率に対応する閾値との比較に基づいて、当該一の無線通信経路における下り方向の帯域状態を判定し、
前記第２下り方向帯域状態判定手段は、前記第２下り方向監視期間内で、前記他の無線通信経路を経て受信されるパケットの受信タイミングの変位度具合を算出し、その算出した変位度具合と前記第２下り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率に対応する閾値との比較に基づいて、当該他の無線通信経路における下り方向の帯域状態を判定する、
ことを特徴とする請求項４または５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
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、
前記無線通信装置が前記一の無線通信経路に送信するパケットの帯域配分率を判定するステップと、
該判定された帯域配分率に応じた第１上り方向監視期間内で、前記一の無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、当該一の無線通信経路における上り方向の帯域状態を判定するステップと、
該判定結果に基づいて、前記無線通信装置が前記一の無線通信経路に送信するパケットの送信帯域を制御する第１上り方向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、
前記無線通信装置が前記他の無線通信経路に送信するパケットの帯域配分率を判定するステップと、
該判定された帯域配分率に応じた第２上り方向監視期間内で、前記他の無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、当該他の無線通信経路における上り方向の帯域状態を判定するステップと、
該判定結果に基づいて、前記無線通信装置が前記他の無線通信経路に送信するパケットの送信帯域を制御する第２上り方向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８】
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、
前記通信制御装置が前記一の無線通信経路に送信するパケットの帯域配分率を判定するステップと、
該判定された帯域配分率に応じた第１下り方向監視期間内で、前記一の無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、当該一の無線通信経路における下り方向の帯域状態を判定するステップと、
該判定結果に基づいて、前記通信制御装置が前記一の無線通信経路に送信するパケットの送信帯域を制御する第１下り方向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、
前記通信制御装置が前記他の無線通信経路に送信するパケットの帯域配分率を判定するステップと、
該判定された帯域配分率に応じた第２下り方向監視期間内で、前記他の無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、当該他の無線通信経路における下り方向の帯域状態を判定するステップと、
該判定結果に基づいて、前記通信制御装置が前記他の無線通信経路に送信するパケットの送信帯域を制御する第２下り方向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】
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、マスタ経路で不足した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ケーションでは、ネットワーク内でのパケットの追い越しを吸収するために、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、通信開始初期はスレーブ経路の許容帯域が充分であっても、その後の伝搬環境の悪化により狭帯域となって上記の現象が生じ易くなる。これを回避するためには、補完するスレーブ経路の許容帯域の変動、特に帯域の狭帯域化を的確に検知して、現時点における送信帯域（帯域配分率）が適正か否かの良否を判定して、許容帯域以上の補完を避ける必要がある。
【０００９】
また、許容帯域の変動は、マスタ経路側においても同様に生じるので、マスタ経路においても、許容帯域の変動、特に帯域の狭帯域化を的確に検知して、現時点における送信帯域（帯域配分率）が適正か否かの良否を判定して、許容帯域以上のパケット送信を避ける必要がある。
【００１０】
このような送信帯域の判定方法として、例えば、各通信経路に対して所定期間（例えば、５００ｍｓ）のウィンドウＴｓを設定して受信パケット数を監視し、受信パケット数が当該通信経路における帯域配分率に応じた想定パケット数（閾値）より少ない場合に、当該通信経路の許容帯域幅が狭帯域化したと検知して、送信帯域が不適正（不良）になったと判定する方法が考えられる。
【００１１】
ところが、この場合には、ウィンドウＴｓのタイミングに依存して滞留遅延時間が変動することになる。例えば、アプリケーションがＶｏＩＰで、図９に示すように、２０ｍｓ間隔でＶｏＩＰパケットが送出された場合において、時刻ｔ１で当該通信経路の許容帯域が５０％に狭帯域化したものとする。なお、図９において、横軸は時間ｔを示し、縦軸はＶｏＩＰパケットのシーケンス番号（ＳＮ）を示している。ここでは、説明を簡略化するため、ＶｏＩＰアプリケーションの要求帯域に対して、当該通信経路における帯域配分率を１００％として示している。また、図９において、ＤｐはＶｏＩＰパケットの送信タイミングから当該通信経路における理想受信タイミングまでの潜在的遅延時間（ここでは、８０ｍｓ）を示しており、ＴｂはＶｏＩＰパケットの送信タイミングからの再生許容時間（ここでは、２００ｍｓ）を示しており、Ｄｓは滞留遅延時間を示している。
【００１２】
図９において、時刻ｔ１までのウィンドウＴｓにおける受信パケット数を監視すると、受信パケット数の減少は観られないが、時刻ｔ２において（ｔ２−ｔ１）間のウィンドウＴｓでの受信パケット数を監視すると、想定受信パケット数（５００ｍｓ／２０ｍｓ＝２５パケット）に対して、受信パケット数は１２パケットと半減することになる。このため、当該通信経路への帯域配分率を低く（送信レートを低く）する必要があるが、この場合、時刻ｔ２で送信されたＶｏＩＰパケット（ＳＮ４）は、時刻ｔ４にて受信されることになるため、理想的な受信時刻ｔ３に対して、５８０ｍｓ（＝ｔ４−ｔ３）の滞留遅延時間Ｄｓが生じることになる。
【００１３】
このため、送信タイミングから２００ｍｓの再生許容時間Ｔｂを超えて受信したＶｏＩＰパケット（再生許容ラインを超えたＶｏＩＰパケット）を破棄する（再生から除外する）ものとすると、この場合には、図９においてウィンドウＴｓの間に送信された２５パケットのうち、塗り潰された２３パケットのＶｏＩＰパケットが再生に寄与されずに破棄されることになる。
【００１４】
このように、ウィンドウＴｓでの受信パケット数を監視し、受信パケット数が閾値より少ない場合に、当該通信経路の許容帯域幅が狭帯域化したと検知すると、監視期間であるウィンドウＴｓのタイミングに依存して滞留遅延時間が変動することになる。このため、ウィンドウＴｓのタイミングによっては、当該ウィンドウＴｓの間に送信されたパケットのほとんどが再生に寄与されずに破棄されてしまうことが懸念される。
【００１５】
なお、破棄パケット数を少なくする方法として、図９において、ウィンドウＴｓを短く設定して、滞留遅延時間Ｄｓを短くすることが考えられる。しかし、ウィンドウＴｓにおける受信パケット数は、当該通信経路における帯域配分率に比例し、帯域配分率が低いほど、受信パケット数は少なくなる。
【００１６】
このため、ウィンドウＴｓを短い期間に設定すると、特に、帯域配分率が低い場合の閾値の設定が困難になり、狭帯域化を正確に検知できなくなることが懸念される。
【００１７】
したがって、かかる事情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、送信帯域の狭帯域化を迅速かつ正確に検知でき、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数を有効に低減することが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】
【００１８】
上記目的を達成する請求項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、
前記無線通信装置が前記一の無線通信経路に送信するパケットの帯域配分率を判定する第１上り方向帯域配分率判定手段と、
該第１上り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率に応じた第１上り方向監視期間内で、前記一の無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、当該一の無線通信経路における上り方向の帯域状態を判定する第１上り方向帯域状態判定手段と、
該第１上り方向帯域状態判定手段の判定結果に基づいて、前記無線通信装置が前記一の無線通信経路に送信するパケットの送信帯域を制御する第１上り方向送信制御情報を前記無線通信装置に送信する第１上り方向送信制御手段と、
前記無線通信装置が前記他の無線通信経路に送信するパケットの帯域配分率を判定する第２上り方向帯域配分率判定手段と、
該第２上り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率に応じた第２上り方向監視期間内で、前記他の無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、当該他の無線通信経路における上り方向の帯域状態を判定する第２上り方向帯域状態判定手段と、
該第２上り方向帯域状態判定手段の判定結果に基づいて、前記無線通信装置が前記他の無線通信経路に送信するパケットの送信帯域を制御する第２上り方向送信制御情報を前記無線通信装置に送信する第２上り方向送信制御手段と、
を有することを特徴とするものである。
【００１９】
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、
前記第１上り方向監視期間は、前記第１上り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率で前記無線通信装置が前記一の無線通信経路に送信するパケットの順次の所定個数の送信期間に対応し、
前記第２上り方向監視期間は、前記第２上り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率で前記無線通信装置が前記他の無線通信経路に送信するパケットの順次の所定個数の送信期間に対応する、
ことを特徴とするものである。
【００２０】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の通信制御装置において、
前記第１上り方向帯域状態判定手段は、前記第１上り方向監視期間内で、前記一の無線通信経路を経て受信されるパケットの受信タイミングの変位度具合を算出し、その算出した変位度具合と前記第１上り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率に対応する閾値との比較に基づいて、当該一の無線通信経路における上り方向の帯域状態を判定し、
前記第２上り方向帯域状態判定手段は、前記第２上り方向監視期間内で、前記他の無線通信経路を経て受信されるパケットの受信タイミングの変位度具合を算出し、その算出した変位度具合と前記第２上り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率に対応する閾値との比較に基づいて、当該他の無線通信経路における上り方向の帯域状態を判定する、
ことを特徴とするものである。
【００２１】
さらに、上記目的を達成する請求項４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、
前記通信制御装置が前記一の無線通信経路に送信するパケットの帯域配分率を判定する第１下り方向帯域配分率判定手段と、
該第１下り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率に応じた第１下り方向監視期間内で、前記一の無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、当該一の無線通信経路における下り方向の帯域状態を判定する第１下り方向帯域状態判定手段と、
該第１下り方向帯域状態判定手段の判定結果に基づいて、前記通信制御装置が前記一の無線通信経路に送信するパケットの送信帯域を制御する第１下り方向送信制御情報を前記通信制御装置に送信する第１下り方向送信制御手段と、
前記通信制御装置が前記他の無線通信経路に送信するパケットの帯域配分率を判定する第２下り方向帯域配分率判定手段と、
該第２下り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率に応じた第２下り方向監視期間内で、前記他の無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、当該他の無線通信経路における下り方向の帯域状態を判定する第２下り方向帯域状態判定手段と、
該第２下り方向帯域状態判定手段の判定結果に基づいて、前記通信制御装置が前記他の無線通信経路に送信するパケットの送信帯域を制御する第２下り方向送信制御情報を前記通信制御装置に送信する第２下り方向送信制御手段と、
を有することを特徴とするものである。
【００２２】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の無線通信装置において、
前記第１下り方向監視期間は、前記第１下り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率で前記通信制御装置が前記一の無線通信経路に送信するパケットの順次の所定個数の送信期間に対応し、
前記第２下り方向監視期間は、前記第２下り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率で前記通信制御装置が前記他の無線通信経路に送信するパケットの順次の所定個数の送信期間に対応する、
ことを特徴とするものである。
【００２３】
請求項６に係る発明は、請求項４または５に記載の無線通信装置において、
前記第１下り方向帯域状態判定手段は、前記第１下り方向監視期間内で、前記一の無線通信経路を経て受信されるパケットの受信タイミングの変位度具合を算出し、その算出した変位度具合と前記第１下り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率に対応する閾値との比較に基づいて、当該一の無線通信経路における下り方向の帯域状態を判定し、
前記第２下り方向帯域状態判定手段は、前記第２下り方向監視期間内で、前記他の無線通信経路を経て受信されるパケットの受信タイミングの変位度具合を算出し、その算出した変位度具合と前記第２下り方向帯域配分率判定手段で判定された帯域配分率に対応する閾値との比較に基づいて、当該他の無線通信経路における下り方向の帯域状態を判定する、
ことを特徴とするものである。
【００２４】
さらに、上記目的を達成する請求項７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、
前記無線通信装置が前記一の無線通信経路に送信するパケットの帯域配分率を判定するステップと、
該判定された帯域配分率に応じた第１上り方向監視期間内で、前記一の無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、当該一の無線通信経路における上り方向の帯域状態を判定するステップと、
該判定結果に基づいて、前記無線通信装置が前記一の無線通信経路に送信するパケットの送信帯域を制御する第１上り方向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、
前記無線通信装置が前記他の無線通信経路に送信するパケットの帯域配分率を判定するステップと、
該判定された帯域配分率に応じた第２上り方向監視期間内で、前記他の無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、当該他の無線通信経路における上り方向の帯域状態を判定するステップと、
該判定結果に基づいて、前記無線通信装置が前記他の無線通信経路に送信するパケットの送信帯域を制御する第２上り方向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。
【００２５】
さらに、上記目的を達成する請求項８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、
前記通信制御装置が前記一の無線通信経路に送信するパケットの帯域配分率を判定するステップと、
該判定された帯域配分率に応じた第１下り方向監視期間内で、前記一の無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、当該一の無線通信経路における下り方向の帯域状態を判定するステップと、
該判定結果に基づいて、前記通信制御装置が前記一の無線通信経路に送信するパケットの送信帯域を制御する第１下り方向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、
前記通信制御装置が前記他の無線通信経路に送信するパケットの帯域配分率を判定するステップと、
該判定された帯域配分率に応じた第２下り方向監視期間内で、前記他の無線通信経路を経て受信されるパケットに基づいて、当該他の無線通信経路における下り方向の帯域状態を判定するステップと、
該判定結果に基づいて、前記通信制御装置が前記他の無線通信経路に送信するパケットの送信帯域を制御する第２下り方向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】
【００２６】
本発明によれば、複数の異なる無線通信経路を同時に用い、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にあたって、各無線通信経路における送信帯域の狭帯域化を迅速かつ正確に検知して送信側に通知することができるので、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数を有効に低減することが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ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
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。
【００２８】
（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（第１無線ＩＰネットワーク）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（第１気付けＩＰアドレス）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。
【００２９】
無線ＩＰネットワーク１０Ｂ（第２無線ＩＰネットワーク）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（第２気付けＩＰアドレス）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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
スイッチングサーバ１００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、スイッチングサーバ１００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。
【００３３】
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、中継センタ３０が接続される。
【００３４】
中継センタ３０には、ＭＮ３００が送受信するＩＰパケットを中継するネットワーク機器が設置される。具体的には、中継センタ３０には、スイッチングサーバ１００、及びＶＰＮルータ２００Ａ，２００Ｂが設置される。
【００３５】
スイッチングサーバ１００は、ＭＮ３００との無線通信経路を制御する。本実施の形態において、スイッチングサーバ１００は、通信制御装置を構成する。具体的には、スイッチングサーバ１００は、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。
【００３６】
ＶＰＮルータ２００Ａ，２００Ｂは、ＩＰパケットのルーティング処理を実行する。また、ＶＰＮルータ２００Ａ，２００Ｂは、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。当該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、ＭＮ３００のＩＰモビリティが確保される。
【００３７】
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、及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経由して設定されたスレーブ経路の両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４２）との通信を実行することができる。
【００３８】
中継センタ３０（スイッチングサーバ１００）は、所定の通信ネットワーク（不図示）を経由して、ユーザ構内４０と接続される。ユーザ構内４０には、ＩＰ電話交換機４１及びＩＰ電話端末４２が設置される。ＩＰ電話交換機４１は、当該所定の通信ネットワークとＩＰ電話端末４２との間においてＩＰパケット（具体的には、ＶｏＩＰパケット）を中継する。ＩＰ電話端末４２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。
【００３９】
つまり、本実施の形態では、ＭＮ３００（無線通信装置）は、スイッチングサーバ１００（通信制御装置）を介してＩＰ電話端末４２（通信先）との通信を実行する。
【００４０】
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及びＭＮ３００の機能ブロック構成について説明する。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。
【００４１】
（スイッチングサーバ１００の機能ブロック構成）
図２は、スイッチングサーバ１００の機能ブロック構成図である。図２に示すように、スイッチングサーバ１００は、通信インタフェース部１０１、通信インタフェース部１０３、パケット中継部１０５、帯域演算部１０７、送信パケット振分処理部１０９、主制御部１１１及び記憶部１１３を備える。
【００４２】
通信インタフェース部１０１は、ＶＰＮルータ２００Ａ及びＶＰＮルータ２００Ｂと接続される。通信インタフェース部１０１は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．３ａｂによって規定される１０００ＢＡＳＥ−Ｔによって構成することができる。
【００４３】
また、上述したように本実施の形態では、ＩＰＳｅｃによるＶＰＮが設定されるため、通信インタフェース部１０１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。図３（ａ）に示すように、ホームＩＰヘッダ（ホームＩＰアドレスＡＨ）、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ及びペイロードは、カプセル化され、気付けＩＰアドレス（気付けＩＰアドレスＡ１または気付けＩＰアドレスＡ２）が付加される。
【００４４】
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。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。
【００４５】
通信インタフェース部１０３は、ＩＰ電話交換機４１及びＩＰ電話端末４２との通信の実行に用いられる。
【００４６】
パケット中継部１０５は、通信インタフェース部１０１及び通信インタフェース部１０３が送受信するＩＰパケットを中継する。具体的には、パケット中継部１０５は、送信パケット振分処理部１０９または主制御部１１１の指示にしたがってＩＰパケットを中継する。また、パケット中継部１０５は、通信インタフェース部１０１及び通信インタフェース部１０３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する。
【００４７】
なお、本実施の形態では、パケット中継部１０５は、ＭＮ３００がＩＰ電話端末４２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４２に中継するとともに、ＩＰ電話端末４２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に中継する中継部を構成する。
【００４８】
帯域演算部１０７は、ＭＮ３００からＩＰパケットを受信するために必要となる無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂの帯域（転送レート）を演算するもので、第１上り方向帯域配分率判定部１０７Ａ、第１上り方向帯域状態判定部１０７Ｂ、第２上り方向帯域配分率判定部１０７Ｃ、第２上り方向帯域状態判定部１０７Ｄを有している。
【００４９】
第１上り方向帯域配分率判定部１０７Ａは、ＭＮ３００が無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信するＩＰパケットの帯域配分率を判定し、第１上り方向帯域状態判定部１０７Ｂは、第１上り方向帯域配分率判定部１０７Ａで判定された帯域配分率に基づく第１上り方向監視期間内で、無線ＩＰネットワーク１０Ａを経て受信される順次のＩＰパケットの受信タイミングに基づいて、当該無線ＩＰネットワーク１０Ａにおける上り方向の帯域状態を判定する。
【００５０】
ここで、第１上り方向帯域配分率判定部１０７Ａでは、例えば、ＭＮ３００から受信した無線ＩＰネットワーク１０Ａの送信帯域制御メッセージ（第１下り方向送信制御情報）、または無線ＩＰネットワーク１０Ａを経て実際に受信したＩＰパケットの受信レート、或はＭＮ３００に対して送信した無線ＩＰネットワーク１０Ａの送信帯域制御メッセージ（第１上り方向送信制御情報）に基づいて、無線ＩＰネットワーク１０Ａの帯域配分率を判定する。
【００５１】
また、第１上り方向帯域状態判定部１０７Ｂでは、第１上り方向帯域配分率判定部１０７Ａで判定された帯域配分率に基づく第１上り方向監視期間内で、例えば、無線ＩＰネットワーク１０Ａを経て受信されるＩＰパケットの受信タイミングの変位度具合を算出し、その算出した変位度具合と第１上り方向帯域配分率判定部１０７Ａで判定された帯域配分率に対応する閾値とを比較し、変位度具合が閾値を超えていれば帯域状態が良、変位度具合が閾値以下の場合には不良として、ＭＮ３００が無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信するＩＰパケットの上り方向における現在の送信帯域（帯域配分率）の良否を判定する。
【００５２】
同様に、第２上り方向帯域配分率判定部１０７Ｃは、ＭＮ３００が無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送信するＩＰパケットの帯域配分率を判定し、第２上り方向帯域状態判定部１０７Ｄは、第２上り方向帯域配分率判定部１０７Ｃで判定された帯域配分率に基づく第２上り方向監視期間内で、無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経て受信される順次のＩＰパケットの受信タイミングに基づいて、当該無線ＩＰネットワーク１０Ｂにおける上り方向の帯域状態を判定する。
【００５３】
ここで、第２上り方向帯域配分率判定部１０７Ｃでは、第１上り方向帯域配分率判定部１０７Ａと同様に、例えば、ＭＮ３００から受信した無線ＩＰネットワーク１０Ｂの送信帯域制御メッセージ（第２下り方向送信制御情報）、または無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経て実際に受信したＩＰパケットの受信レート、或はＭＮ３００に対して送信した無線ＩＰネットワーク１０Ｂの送信帯域制御メッセージ（第２上り方向送信制御情報）に基づいて、無線ＩＰネットワーク１０Ｂの帯域配分率を判定する。
【００５４】
また、第２上り方向帯域状態判定部１０７Ｄでは、第１上り方向帯域状態判定部１０７Ｂと同様に、第２上り方向帯域配分率判定部１０７Ｃで判定された帯域配分率に基づく第２上り方向監視期間内で、例えば、無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経て受信されるＩＰパケットの受信タイミングの変位度具合を算出し、その算出した変位度具合と第２上り方向帯域配分率判定部１０７Ｃで判定された帯域配分率に対応する閾値とを比較し、変位度具合が閾値を超えていれば帯域状態が良、変位度具合が閾値以下の場合には不良として、ＭＮ３００が無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送信するＩＰパケットの上り方向における現在の送信帯域（帯域配分率）の良否を判定する。
【００５５】
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における上り方向の帯域状態の判定方法については、後述する。
【００５６】
送信パケット振分処理部１０９は、パケット中継部１０５を介して通信インタフェース部１０１から送信されるＩＰパケットを、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂに振り分ける処理を実行する。
【００５７】
具体的には、送信パケット振分処理部１０９は、主制御部１１１がＭＮ３００から受信した無線ＩＰネットワーク１０Ａの送信帯域制御メッセージ（第１下り方向送信制御情報）に基づいて、ＩＰ電話端末４２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を付加して、その気付けＩＰアドレスＡ１が付加されたＩＰパケットを、通信インタフェース部１０１から無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信する。
【００５８】
また、送信パケット振分処理部１０９は、主制御部１１１がＭＮ３００から受信した無線ＩＰネットワーク１０Ｂの送信帯域制御メッセージ（第２下り方向送信制御情報）に基づいて、ＩＰ電話端末４２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Ａ２を付加して、その気付けＩＰアドレスＡ２が付加されたＩＰパケットを、通信インタフェース部１０１から無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送信する。
【００５９】
主制御部１１１は、ＭＮ３００に送信するＩＰパケット及びＭＮ３００から受信するＩＰパケットの無線通信経路を制御する。また、主制御部１１１は、アクセス制御パケットの処理を実行する。
【００６０】
特に、本実施の形態では、主制御部１１１は、帯域演算部１０７の第１上り方向帯域状態判定部１０７Ｂによる無線ＩＰネットワーク１０Ａにおける上り方向の帯域状態の判定結果に基づいて、ＭＮ３００が無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信するＶｏＩＰパケットの送信帯域を制御するための送信帯域制御メッセージ（第１上り方向送信制御情報）を生成して、該送信帯域制御メッセージを無線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。具体的には、第１上り方向帯域状態判定部１０７Ｂによって、現在の送信帯域が不良と判定された場合には、ＭＮ３００が無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信するＶｏＩＰパケットの帯域配分率を低く（送信レートを低く）するように制御し、現在の送信帯域が良と判定された場合には、その送信帯域を維持するための送信帯域制御メッセージを生成してＭＮ３００に送信する。なお、送信帯域制御メッセージは、アクセス制御パケット（図３（ｂ）参照）を用いて送受信される。
【００６１】
同様に、主制御部１１１は、帯域演算部１０７の第２上り方向帯域状態判定部１０７Ｄによる無線ＩＰネットワーク１０Ｂにおける上り方向の帯域状態の判定結果に基づいて、ＭＮ３００が無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送信するＶｏＩＰパケットの送信帯域を制御するための送信帯域制御メッセージ（第２上り方向送信制御情報）を生成して、該送信帯域制御メッセージを無線ＩＰネットワーク１０Ｂまたは無線ＩＰネットワーク１０Ａを経てＭＮ３００に送信する。具体的には、第２上り方向帯域状態判定部１０７Ｄによって、現在の送信帯域が不良と判定された場合には、ＭＮ３００が無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送信するＶｏＩＰパケットの帯域配分率を低く（送信レートを低く）するように制御し、現在の送信帯域が良と判定された場合には、その送信帯域を維持するための送信帯域制御メッセージを生成してＭＮ３００に送信する。
【００６２】
なお、主制御部１１１は、ＭＮ３００から受信した無線ＩＰネットワーク１０Ａに対する送信帯域制御メッセージ（第１下り方向送信制御情報）に基づいて、無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信するＶｏＩＰパケットの送信帯域を算出する機能も有しているとともに、ＭＮ３００から受信した無線ＩＰネットワーク１０Ｂに対する送信帯域制御メッセージ（第２下り方向送信制御情報）に基づいて、無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送信するＶｏＩＰパケットの送信帯域を算出する機能も有している。本実施の形態では、主制御部１１１によって、第１上り方向送信制御手段及び第２上り方向送信制御手段が構成される。
【００６３】
また、主制御部１１１は、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経由して受信したＩＰパケットの順序をチェックする。本実施の形態では、主制御部１１１は、ＭＮ３００とＩＰ電話端末４２との間において送受信されるＶｏＩＰパケットに含まれるＲＴＰ（real-time transport protocol）のシーケンス番号（ＳＮ）をチェックする。さらに、主制御部１１１は、パケット中継部１０５が中継する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に送信することができる。
【００６４】
記憶部１１３は、スイッチングサーバ１００の機能を提供するアプリケーションプログラムなどを記憶する。また、記憶部１１３は、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂなどのネットワークに関する情報を記憶する。
【００６５】
特に、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に対応付けられるＭＮ３００のホームＩＰアドレスＡＨを記憶する。具体的には、主制御部１１１は、ＭＮ３００から通知された気付けＩＰアドレスＡ１、気付けＩＰアドレスＡ２及びホームＩＰアドレスＡＨを記憶部１１３に記憶させる。本実施の形態では、主制御部１１１と記憶部１１３とによって、仮想アドレス取得部が構成される。
【００６６】
なお、主制御部１１１は、ＩＰ電話端末４２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（不図示）に登録されているホームＩＰアドレスとの照合を行うことができる。主制御部１１１が当該照合を行うことによって、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。
【００６７】
（ＭＮ３００の機能ブロック構成）
図４は、ＭＮ３００の機能ブロック構成図である。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。
【００６８】
図４に示すように、ＭＮ３００は、無線通信カード３０１、無線通信カード３０３、気付けＩＰアドレスインタフェース部３０５Ａ、気付けＩＰアドレスインタフェース部３０５Ｂ、帯域演算部３０７、送信パケット振分処理部３０９、主制御部３１１及び記憶部３１３を備える。
【００６９】
無線通信カード３０１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。本実施の形態において、無線通信カード３０１は、ＩＰ電話端末４２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。
【００７０】
無線通信カード３０３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。
【００７１】
気付けＩＰアドレスインタフェース部３０５Ａは、無線通信カード３０１と接続される。気付けＩＰアドレスインタフェース部３０５Ａは、無線ＩＰネットワーク１０ＡにおいてＭＮ３００に割り当てられた気付けＩＰアドレスＡ１に基づいて、ＩＰパケットを送受信する。
【００７２】
気付けＩＰアドレスインタフェース部３０５Ｂは、無線通信カード３０３と接続される。気付けＩＰアドレスインタフェース部３０５Ｂは、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Ａ２に基づいて、ＩＰパケットを送受信する。
【００７３】
帯域演算部３０７は、スイッチングサーバ１００からＩＰパケットを受信するために必要となる無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂの帯域（転送レート）を演算するもので、第１下り方向帯域配分率判定部３０７Ａ、第１下り方向帯域状態判定部３０７Ｂ、第２下り方向帯域配分率判定部３０７Ｃ、第２下り方向帯域状態判定部３０７Ｄを有している。この帯域演算部３０７の具体的な機能は、上述した帯域演算部１０７とほぼ同様である。
【００７４】
すなわち、第１下り方向帯域配分率判定部３０７Ａは、スイッチングサーバ１００が無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信するＩＰパケットの帯域配分率を判定し、第１下り方向帯域状態判定部３０７Ｂは、第１下り方向帯域配分率判定部３０７Ａで判定された帯域配分率に基づく第１下り方向監視期間内で、無線ＩＰネットワーク１０Ａを経て受信される順次のＩＰパケットの受信タイミングに基づいて、当該無線ＩＰネットワーク１０Ａにおける下り方向の帯域状態を判定する。
【００７５】
ここで、第１下り方向帯域配分率判定部３０７Ａでは、例えば、スイッチングサーバ１００から受信した無線ＩＰネットワーク１０Ａの送信帯域制御メッセージ（第１上り方向送信制御情報）、または無線ＩＰネットワーク１０Ａを経て実際に受信したＩＰパケットの受信レート、或はスイッチングサーバ１００に対して送信した無線ＩＰネットワーク１０Ａの送信帯域制御メッセージ（第１下り方向送信制御情報）に基づいて、無線ＩＰネットワーク１０Ａの帯域配分率を判定する。
【００７６】
また、第１下り方向帯域状態判定部３０７Ｂでは、第１下り方向帯域配分率判定部３０７Ａで判定された帯域配分率に基づく第１下り方向監視期間内で、例えば、無線ＩＰネットワーク１０Ａを経て受信されるＩＰパケットの受信タイミングの変位度具合を算出し、その算出した変位度具合と第１下り方向帯域配分率判定部３０７Ａで判定された帯域配分率に対応する閾値とを比較し、変位度具合が閾値を超えていれば帯域状態が良、変位度具合が閾値以下の場合には不良として、スイッチングサーバ１００が無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信するＩＰパケットの下り方向における現在の送信帯域（帯域配分率）の良否を判定する。
【００７７】
同様に、第２下り方向帯域配分率判定部３０７Ｃは、スイッチングサーバ１００が無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送信するＩＰパケットの帯域配分率を判定し、第２下り方向帯域状態判定部３０７Ｄは、第２下り方向帯域配分率判定部３０７Ｃで判定された帯域配分率に基づく第２下り方向監視期間内で、無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経て受信される順次のＩＰパケットの受信タイミングに基づいて、当該無線ＩＰネットワーク１０Ｂにおける下り方向の帯域状態を判定する。
【００７８】
ここで、第２下り方向帯域配分率判定部３０７Ｃでは、第１下り方向帯域配分率判定部３０７Ａと同様に、例えば、スイッチングサーバ１００から受信した無線ＩＰネットワーク１０Ｂの送信帯域制御メッセージ（第２上り方向送信制御情報）、または無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経て実際に受信したＩＰパケットの受信レート、或はスイッチングサーバ１００に対して送信した無線ＩＰネットワーク１０Ｂの送信帯域制御メッセージ（第２下り方向送信制御情報）に基づいて、無線ＩＰネットワーク１０Ｂの帯域配分率を判定する。
【００７９】
また、第２下り方向帯域状態判定部３０７Ｄでは、第１下り方向帯域状態判定部３０７Ｂと同様に、第２下り方向帯域配分率判定部３０７Ｃで判定された帯域配分率に基づく第２下り方向監視期間内で、例えば、無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経て受信されるＩＰパケットの受信タイミングの変位度具合を算出し、その算出した変位度具合と第２下り方向帯域配分率判定部３０７Ｃで判定された帯域配分率に対応する閾値とを比較し、変位度具合が閾値を超えていれば帯域状態が良、変位度具合が閾値以下の場合には不良として、スイッチングサーバ１００が無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送信するＩＰパケットの下り方向における現在の送信帯域（帯域配分率）の良否を判定する。
【００８０】
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における下り方向の帯域状態の判定方法については、後述する。
【００８１】
送信パケット振分処理部３０９は、主制御部３１１がスイッチングサーバ１００から受信した送信帯域制御メッセージ（第１上り方向送信制御情報）に基づいて、ホームＩＰアドレスＡＨと気付けＩＰアドレスＡ１とを含むＩＰパケットを生成する。生成された当該ＩＰパケットは、主制御部３１１から気付けＩＰアドレスインタフェース部３０５Ａ及び無線通信カード３０１を介して、無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信される。
【００８２】
また、送信パケット振分処理部３０９は、主制御部３１１がスイッチングサーバ１００から受信した送信帯域制御メッセージ（第２上り方向送信制御情報）に基づいて、ホームＩＰアドレスＡＨと気付けＩＰアドレスＡ２とを含むＩＰパケットを生成する。生成された当該ＩＰパケットは、主制御部３１１から気付けＩＰアドレスインタフェース部３０５Ｂ及び無線通信カード３０３を介して、無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送信される。
【００８３】
主制御部３１１は、スイッチングサーバ１００の主制御部１１１（図２参照）と同様に、スイッチングサーバ１００に送信するＩＰパケット及びスイッチングサーバ１００から受信するＩＰパケットの無線通信経路を制御する。また、主制御部３１１は、アクセス制御パケットの処理を実行する。
【００８４】
本実施の形態では、主制御部３１１は、帯域演算部３０７の第１下り方向帯域状態判定部３０７Ｂによる無線ＩＰネットワーク１０Ａにおける下り方向の帯域状態の判定結果に基づいて、スイッチングサーバ１００が無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信するＶｏＩＰパケットの送信帯域を制御するための送信帯域制御メッセージ（第１下り方向送信制御情報）を生成して、該送信帯域制御メッセージを無線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。具体的には、第１下り方向帯域状態判定部３０７Ｂによって、現在の送信帯域が不良と判定された場合には、スイッチングサーバ１００が無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信するＶｏＩＰパケットの帯域配分率を低くするように制御し、現在の送信帯域が良と判定された場合には、その送信帯域を維持するための送信帯域制御メッセージを生成してスイッチングサーバ１００に送信する。
【００８５】
同様に、主制御部３１１は、帯域演算部３０７の第２下り方向帯域状態判定部３０７Ｄによる無線ＩＰネットワーク１０Ｂにおける下り方向の帯域状態の判定結果に基づいて、スイッチングサーバから無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送信するＶｏＩＰパケットの送信帯域を制御するための送信帯域制御メッセージ（第２下り方向送信制御情報）を生成して、該送信帯域制御メッセージを無線ＩＰネットワーク１０Ｂまたは無線ＩＰネットワーク１０Ａを経てスイッチングサーバ１００に送信する。具体的には、第２下り方向帯域状態判定部３０７Ｄによって、現在の送信帯域が不良と判定された場合には、スイッチングサーバ１００が無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送信するＶｏＩＰパケットの帯域配分率を低くするように制御し、現在の送信帯域が良と判定された場合には、その送信帯域を維持するための送信帯域制御メッセージを生成してスイッチングサーバ１００に送信する。
【００８６】
なお、主制御部３１１は、スイッチングサーバ１００から受信した無線ＩＰネットワーク１０Ａに対する送信帯域制御メッセージ（第１上り方向送信制御情報）に基づいて、無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送信するＶｏＩＰパケットの送信帯域を算出する機能も有しているとともに、スイッチングサーバ１００から受信した無線ＩＰネットワーク１０Ｂに対する送信帯域制御メッセージ（第２上り方向送信制御情報）に基づいて、無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信するＶｏＩＰパケットの送信帯域を算出する機能も有している。本実施の形態では、主制御部３１１によって、第１下り方向送信制御手段及び第２下り方向送信制御手段が構成される。
【００８７】
また、主制御部３１１は、スイッチングサーバ１００の主制御部１１１と同様に、ＩＰ電話端末４２との間において送受信されるＶｏＩＰパケットに含まれるＲＴＰ（real-time transport protocol）のシーケンス番号（ＳＮ）をチェックする。さらに、主制御部３１１は、無線通信カード３０１及び無線通信カード３０３において実行される無線通信の品質を示す情報（例えば、スループット、ＳＩＮＲ、ＲＳＳＩ、ＤＲＣ及び送信電力）を取得し、取得した情報に基づいて通信に必要な無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂの帯域（下り方向及び上り方向）を予測することもできる。
【００８８】
記憶部３１３は、ＭＮ３００の機能を提供するアプリケーションプログラムなどを記憶する。また、記憶部３１３は、気付けＩＰアドレスＡ１及び気付けＩＰアドレスＡ２に対応付けられるＭＮ３００のホームＩＰアドレスＡＨを記憶する。本実施の形態において、記憶部３１３は、仮想アドレス記憶部を構成する。
【００８９】
（帯域状態の判定方法）
次に、上述した無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂの各々における上り方向及び下り方向の帯域状態の判定方法について説明する。
【００９０】
本実施の形態では、スイッチングサーバ１００及びＭＮ３００の各々において、各無線通信経路における帯域配分率を判定し、その判定された帯域配分率に反比例する監視期間内で、対応する無線通信経路を経て受信される順次のパケットの受信タイミングに基づいて、当該無線通信経路における帯域状態を判定し、その判定結果に基づいて送信帯域を制御するための送信帯域制御メッセージを生成して、その送信帯域制御メッセージをパケットの送り先に送信し、これにより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ようにしている。
【００９１】
図５〜図７は、図９の場合と同様に、２０ｍｓ間隔で送出されたＶｏＩＰパケットを受信した場合の本実施の形態による送信帯域の判定結果を例示するもので、図５は帯域配分率が２５％の場合を例示しており、図６は帯域配分率が５０％の場合を例示しており、図７は帯域配分率が１００％の場合を例示している。なお、図５〜図７において、横軸は時間ｔを示しており、縦軸はパケットのシーケンス番号（ＳＮ）を示している。また、Ｔｍは、当該無線通信経路の帯域配分率に基づく監視期間を示している。その他の符号は、図９と同様で、ＤｐはＶｏＩＰパケットの送信タイミングから当該経路における理想受信タイミングまでの潜在的遅延時間（ここでは、８０ｍｓ）を示しており、ＴｂはＶｏＩＰパケットの送信タイミングからの再生許容時間（ここでは、２００ｍｓ）を示しており、Ｄｓは滞留遅延時間を示している。
【００９２】
本実施の形態では、帯域配分率に反比例する監視期間Ｔｍを、例えば、帯域配分率に従った５パケット分の送信パケット期間として設定し、この監視期間Ｔｍ内で受信したＩＰパケットの受信タイミングの変位度具合αを下記の（１）式に従って算出し、その算出した変位度具合αと当該通信経路に対して判定された帯域配分率に対応する閾値αthとの比較に基づいて、α≦αthの場合に当該通信経路が狭帯域化したと判定する。なお、（１）式において、ｓは監視期間Ｔｍ内に受信したパケットに割り振った受信番号、meanは平均化処理、ＳＮはＩＰパケットのシーケンス番号、Ｔrecは受信時刻を示している。
【００９３】
【数１】
2008113204.tif 000003
【００９４】
このようにすると、図５の帯域配分率２５％では、Ｔｍ＝４００ｍｓとなり、図６の帯域配分率５０％では、Ｔｍ＝２００ｍｓとなり、図７の帯域配分率１００％では、Ｔｍ＝１００ｍｓとなる。つまり、帯域配分率が高い（送信レートが高い）程、Ｔｍが短くなる。したがって、帯域配分率が高い通信経路の許容帯域が狭くなった場合に、その狭帯域化を迅速に検知して、通信経路内に滞留するパケット数を有効に低減することが可能になるとともに、帯域配分率が低い通信経路における許容帯域の狭帯域化も正確に検知して通信経路内に滞留するパケット数を有効に低減することが可能になる。
【００９５】
例えば、図５〜図７において、パケットＳＮ１を受信した時刻ｔ１から当該無線通信経路の許容帯域が５０％に狭帯域化したとする。この場合、図５の帯域配分率２５％の場合においては、次のパケットＳＮ３（黒丸で示す）を受信した時刻ｔ３の監視期間Ｔｍ（ｔ２−ｔ３）で、当該無線通信経路が狭帯域化したと判定されたとすると、時刻ｔ３までに送信されたパケットにて生じる滞留遅延時間Ｄｓは、２４０ｍｓとなる。したがって、この場合は、再生許容ラインを超える破棄パケット数（図中斜線を施した丸）は、２パケットで済むことになる。
【００９６】
また、図６の帯域配分率５０％の場合においては、時刻ｔ１でパケットＳＮ１を受信してから、２個目のパケットＳＮ３（黒丸で示す）を受信した時刻ｔ３の監視期間Ｔｍ（ｔ２−ｔ３）で、当該無線通信経路が狭帯域化したと判定されたとすると、時刻ｔ３までに送信されたパケットにて生じる滞留遅延時間Ｄｓは、２４０ｍｓとなる。したがって、この場合は、再生許容ラインを超える破棄パケット数（図中斜線を施した丸）は、３パケットで済むことになる。
【００９７】
同様に、図７の帯域配分率１００％の場合においては、時刻ｔ１でパケットＳＮ１を受信してから、２個目のパケットＳＮ３（黒丸で示す）を受信した時刻ｔ３の監視期間Ｔｍ（ｔ２−ｔ３）で、当該無線通信経路が狭帯域化したと判定されたとすると、時刻ｔ３までに送信されたパケットにて生じる滞留遅延時間Ｄｓは、１６０ｍｓとなる。したがって、この場合は、再生許容ラインを超える破棄パケット数（図中斜線を施した丸）は、２パケットで済むことになる。
【００９８】
なお、図５〜図７に示す監視期間Ｔｍは、スイッチングサーバ１００においては無線ＩＰネットワーク１０Ａの第１上り方向監視期間あるいは無線ＩＰネットワーク１０Ｂの第２上り方向監視期間に相当し、ＭＮ３００においては無線ＩＰネットワーク１０Ａの第１下り方向監視期間あるいは無線ＩＰネットワーク１０Ｂの第２下り方向監視期間に相当する。
【００９９】
このように、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂの上り方向及び下り方向のそれぞれについて、帯域配分率に反比例する監視期間Ｔｍを設定し、その監視期間Ｔｍ内で受信したＩＰパケットの受信タイミングの変位度具合αを算出して、その算出した変位度具合αが当該通信経路の帯域配分率に対応する閾値αth以下となったきに、当該通信経路の許容帯域が狭帯域化したと判定すれば、フェージング等の伝搬環境の変化による許容帯域の変動を常に迅速かつ正確に検出して、スイッチングサーバ１００においてはＭＮ３００に対して、またＭＮ３００においてはスイッチングサーバ１００に対して、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂの送信帯域を制御するための送信帯域制御メッセージを送信することができる。したがって、送信帯域制御メッセージに基づいて当該無線通信経路における送信帯域を制御するようにすれば、ＶｏＩＰなどのリアルタイムアプリケーションにおいて、許容帯域の変動による到達時間の遅延により再生されずに破棄パケット数を有効に低減することができる。
【０１００】
（通信システムの動作）
次に、上述した通信システムの動作について図８を参照しながら説明する。図８は、スイッチングサーバ１００とＭＮ３００との間において実行される通信シーケンス図である。図８に示すように、ステップＳ１０において、スイッチングサーバ１００及びＭＮ３００は、無線ＩＰネットワーク１０Ａ（マスタ経路）及びインターネット２０を経由してＶｏＩＰパケットを送受信する。なお、ＶｏＩＰパケットは、ＭＮ３００とＩＰ電話端末４２（図１参照）との音声通話に伴って送受信される。
【０１０１】
具体的には、ＭＮ３００は、ＩＰ電話端末４２に割り当てられているＩＰアドレスを含むペイロードやホームＩＰアドレスＡＨがカプセル化され、気付けＩＰアドレスＡ１を送信元アドレスとするＩＰパケット（図３（ａ）参照）を送信する。
【０１０２】
また、スイッチングサーバ１００は、ＩＰ電話端末４２が送信したＶｏＩＰパケットがカプセル化され、気付けＩＰアドレスＡ１を宛先アドレスとするＩＰパケットを送信する。
【０１０３】
なお、図中の“黒く塗り潰して示す四角”印は、ＶｏＩＰパケットが経由するネットワークにマーキングされている（以下同）。ステップＳ１０では、すべてのＶｏＩＰパケットは、無線ＩＰネットワーク１０Ａ（マスタ経路）及びインターネット２０を経由している。
【０１０４】
したがって、この状態では、スイッチングサーバ１００では、帯域演算部１０７の第１上り方向帯域配分率判定部１０７Ａにおいて、無線ＩＰネットワーク１０Ａの上り方向の帯域配分率を１００％と判定し、ＭＮ３００では、帯域演算部３０７の第１下り方向帯域配分率判定部３０７Ａにおいて、無線ＩＰネットワーク１０Ａの下り方向の帯域配分率を１００％と判定している。
【０１０５】
その後、ステップＳ２０Ａにおいて、ＭＮ３００は、帯域演算部３０７の第１下り方向帯域状態判定部３０７Ｂにおいて、第１下り方向帯域配分率判定部３０７Ａで判定された帯域配分率（この場合、１００％）に反比例する第１下り方向監視期間Ｔｍ（例えば、Ｔｍ＝１００ｍｓ）内で、無線ＩＰネットワーク１０Ａを経て実際に受信したＶｏＩＰパケットに基づいて、上記（１）式からＶｏＩＰパケットの受信タイミングの変位度具合αを算出して、その変位度具合αと第１下り方向帯域配分率判定部３０７Ａで判定された帯域配分率に対応する閾値αthとを比較して、無線ＩＰネットワーク１０Ａにおける現在の下り方向の送信帯域の良否を判定する。
【０１０６】
同様に、ステップＳ２０Ｂにおいて、スイッチングサーバ１００は、帯域演算部１０７の第１上り方向帯域状態判定部１０７Ｂにおいて、第１上り方向帯域配分率判定部１０７Ａで判定された帯域配分率（この場合、１００％）に反比例する第１上り方向監視期間Ｔｍ（例えば、Ｔｍ＝１００ｍｓ）内で、無線ＩＰネットワーク１０Ａを経て実際に受信したＶｏＩＰパケットに基づいて、上記（１）式からＶｏＩＰパケットの受信タイミングの変位度具合αを算出して、その変位度具合αと第１上り方向帯域配分率判定部１０７Ａで判定された帯域配分率に対応する閾値αthとを比較して、無線ＩＰネットワーク１０Ａにおける現在の上り方向の送信帯域の良否を判定する。
【０１０７】
ステップＳ３０Ａにおいて、スイッチングサーバ１００は、第１上り方向帯域状態判定部１０７Ｂによって、現在の送信帯域が不良と判定された場合には、ＭＮ３００が無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信するＶｏＩＰパケットの帯域配分率を低くするように送信帯域を制御するための送信帯域制御メッセージ（第１上り方向送信制御情報）を生成してＭＮ３００に送信する。
【０１０８】
ステップＳ３０Ｂにおいて、ＭＮ３００は、第１下り方向帯域状態判定部３０７Ｂによって、現在の送信帯域が不良と判定された場合には、スイッチングサーバ１００が無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信するＶｏＩＰパケットの帯域配分率を低くするように送信帯域を制御するための送信帯域制御メッセージ（第１下り方向送信制御情報）を生成してスイッチングサーバ１００に送信する。
【０１０９】
ステップＳ４０Ａにおいて、スイッチングサーバ１００は、ＭＮ３００から受信した送信帯域制御メッセージ（第１下り方向送信制御情報）に基づいて、無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信するＶｏＩＰパケットの送信帯域を制御して、ＶｏＩＰパケットを無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信する。
【０１１０】
ステップＳ４０Ｂにおいて、ＭＮ３００は、スイッチングサーバ１００から受信した送信帯域制御メッセージ（第１上り方向送信制御情報）に基づいて、無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信するＶｏＩＰパケットの送信帯域を制御して、ＶｏＩＰパケットを無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信する。
【０１１１】
ステップＳ５０Ａにおいて、スイッチングサーバ１００は、ＭＮ３００から受信した送信帯域制御メッセージ（第１下り方向送信制御情報）に基づいて、スレーブ経路である無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送信するＶｏＩＰパケットの送信帯域を算出し、その算出した送信帯域に従って無線ＩＰネットワーク１０ＢにＶｏＩＰパケットを送信する。
【０１１２】
ステップＳ５０Ｂにおいて、ＭＮ３００は、スイッチングサーバ１００から受信した送信帯域制御メッセージ（第１上り方向送信制御情報）に基づいて、スレーブ経路である無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送信するＶｏＩＰパケットの送信帯域を算出し、その算出した送信帯域に従って無線ＩＰネットワーク１０ＢにＶｏＩＰパケットを送信する。
【０１１３】
これらステップＳ５０Ａ及びステップＳ５０Ｂによって、ＶｏＩＰパケットは、無線ＩＰネットワーク１０Ｂ及びインターネット２０を経由する。つまり、無線ＩＰネットワーク１０Ａにて不足する帯域が無線ＩＰネットワーク１０Ｂによって補完される。
【０１１４】
その後、無線ＩＰネットワーク１０Ｂに対して、スイッチングサーバ１００では、帯域演算部１０７の第２上り方向帯域配分率判定部１０７Ｃにおいて、無線ＩＰネットワーク１０Ｂの上り方向の帯域配分率を判定し、第２上り方向帯域状態判定部１０７Ｄにおいては、第２上り方向帯域配分率判定部１０７Ｃで判定された帯域配分率に反比例する第２上り方向監視期間Ｔｍ内で、無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経て実際に受信したＶｏＩＰパケットに基づいて、上記（１）式からＶｏＩＰパケットの受信タイミングの変位度具合αを算出して、その変位度具合αと第２上り方向帯域配分率判定部１０７Ｃで判定された帯域配分率に対応する閾値αthとを比較して、無線ＩＰネットワーク１０Ｂにおける現在の上り方向の送信帯域の良否を判定し、その判定結果に基づく送信帯域制御メッセージ（第２上り方向送信制御情報）を生成してＭＮ３００に送信する。
【０１１５】
同様に、無線ＩＰネットワーク１０Ｂに対して、ＭＮ３００では、帯域演算部３０７の第２下り方向帯域配分率判定部３０７Ｃにおいて、無線ＩＰネットワーク１０Ｂの下り方向の帯域配分率を判定し、第２下り方向帯域状態判定部３０７Ｄにおいては、第２下り方向帯域配分率判定部３０７Ｃで判定された帯域配分率に反比例する第２下り方向監視期間Ｔｍ内で、無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経て実際に受信したＶｏＩＰパケットに基づいて、上記（１）式からＶｏＩＰパケットの受信タイミングの変位度具合αを算出して、その変位度具合αと第２下り方向帯域配分率判定部３０７Ｃで判定された帯域配分率に対応する閾値αthとを比較して、無線ＩＰネットワーク１０Ｂにおける現在の下り方向の送信帯域の良否を判定し、その判定結果に基づく送信帯域制御メッセージ（第２下り方向送信制御情報）を生成してスイッチングサーバ１００に送信する。
【０１１６】
これにより、スイッチングサーバ１００では、ＭＮ３００から受信した送信帯域制御メッセージ（第２下り方向送信制御情報）に基づいて、ＩＰ電話端末４２から受信したＶｏＩＰパケットを無線ＩＰネットワーク１０Ｂに配分して送信し、ＭＮ３００では、スイッチングサーバ１００から受信した送信帯域制御メッセージ（第２上り方向送信制御情報）に基づいて、ＶｏＩＰパケットを無線ＩＰネットワーク１０Ｂに配分して送信する。
【０１１７】
また、マスタ経路である無線ＩＰネットワーク１０Ａに対しても、スイッチングサーバ１００では、帯域演算部１０７の第１上り方向帯域配分率判定部１０７Ａにおいて、無線ＩＰネットワーク１０Ａの上り方向の帯域配分率を判定し、第１上り方向帯域状態判定部１０７Ｃにおいては、第１上り方向帯域配分率判定部１０７Ｃで判定された帯域配分率に反比例する第１上り方向監視期間Ｔｍ内で、無線ＩＰネットワーク１０Ａを経て実際に受信したＶｏＩＰパケットに基づいて、上記（１）式からＶｏＩＰパケットの受信タイミングの変位度具合αを算出して、その変位度具合αと第１上り方向帯域配分率判定部１０７Ａで判定された帯域配分率に対応する閾値αthとを比較して、無線ＩＰネットワーク１０Ａにおける現在の上り方向の送信帯域の良否を判定し、その判定結果に基づく送信帯域制御メッセージ（第１上り方向送信制御情報）を生成してＭＮ３００に送信する。
【０１１８】
同様に、無線ＩＰネットワーク１０Ａに対して、ＭＮ３００では、帯域演算部３０７の第１下り方向帯域配分率判定部３０７Ａにおいて、無線ＩＰネットワーク１０Ａの下り方向の帯域配分率を判定し、第１下り方向帯域状態判定部３０７Ｂにおいては、第１下り方向帯域配分率判定部３０７Ａで判定された帯域配分率に反比例する第１下り方向監視期間Ｔｍ内で、無線ＩＰネットワーク１０Ａを経て実際に受信したＶｏＩＰパケットに基づいて、上記（１）式からＶｏＩＰパケットの受信タイミングの変位度具合αを算出して、その変位度具合αと第１下り方向帯域配分率判定部３０７Ａで判定された帯域配分率に対応する閾値αthとを比較して、無線ＩＰネットワーク１０Ａにおける現在の下り方向の送信帯域の良否を判定し、その判定結果に基づく送信帯域制御メッセージ（第１下り方向送信制御情報）を生成してスイッチングサーバ１００に送信する。
【０１１９】
これにより、スイッチングサーバ１００では、ＭＮ３００から受信した送信帯域制御メッセージ（第１下り方向送信制御情報）に基づいて、ＩＰ電話端末４２から受信したＶｏＩＰパケットを無線ＩＰネットワーク１０Ａに配分して送信し、ＭＮ３００では、スイッチングサーバ１００から受信した送信帯域制御メッセージ（第１上り方向送信制御情報）に基づいて、ＶｏＩＰパケットを無線ＩＰネットワーク１０Ａに配分して送信する。
【０１２０】
なお、制御する送信帯域（帯域配分率）は、例えば、スイッチングサーバ１００及びＭＮ３００のそれぞれにおいて予め複数用意しておき、帯域配分率を低下させる送信帯域制御メッセージを受信する毎に、順次低い帯域配分率を選択して設定する。
【０１２１】
以上のように、本実施の形態のスイッチングサーバ１００によれば、ＭＮ３００から受信した送信帯域制御メッセージ（第１下り方向送信制御情報及び第２下り方向送信制御情報）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にＶｏＩＰパケットを振り分けるようにしたので、無線ＩＰネットワーク１０Ａにおいて不足する帯域を、無線ＩＰネットワーク１０Ｂを用いて補完しつつ、ＶｏＩＰパケットを確実にＭＮ３００に送信することができる。
【０１２２】
同様に、本実施の形態のＭＮ３００によれば、スイッチングサーバ１００から受信した送信帯域制御メッセージ（第１上り方向送信制御情報及び第２上り方向送信制御情報）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にＶｏＩＰパケットを振り分けるようにしたので、無線ＩＰネットワーク１０Ａにおいて不足する帯域を、無線ＩＰネットワーク１０Ｂを用いて補完しつつ、ＶｏＩＰパケットを確実にスイッチングサーバ１００に送信することができる。
【０１２３】
しかも、送信帯域制御メッセージは、スイッチングサーバ１００及びＭＮ３００において、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂの上り方向及び下り方向のそれぞれについて、帯域配分率に反比例する監視期間Ｔｍを設定し、その監視期間Ｔｍ内で受信したＩＰパケットの受信タイミングの変位度具合αと、当該通信経路の帯域配分率に対応する閾値αthとの比較に基づいて作成するようにしたので、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂの通信方式に適応して、帯域変動をリアルタイムで検出して送信帯域を制御することができる。したがって、ＶｏＩＰなどのリアルタイムアプリケーションにおいて、許容帯域の変動による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数を有効に低減することができる。
【０１２４】
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、ＭＮ３００における無線通信カード３０１や無線通信カード３０３は、ＭＮ３００に内蔵されている無線部であってもよい。
【０１２５】
さらに、上記実施の形態では、変位度具合αとして、順次のＩＰパケット間の受信タイミング差の平均値を算出したが、この場合の変位度具合αは、現時刻に近い程、意味を持つので、現時刻に近い程、重み係数を大きくして平均化処理して算出することもできる。また、１つ、２つの受信パケットが理想受信タイミングから大きく外れることがあり得るので、その個数に応じて閾値αthを変化させることもできる。すなわち、理想受信タイミングから外れる受信パケット数が大きいほど、閾値αthを大きくする。このようにすれば、誤検知を防ぐことが可能となる。なお、この場合は、例えば、滞留状態にないと判断された受信パケットを用いて、順次の受信パケット間の受信時間差の統計量を算出し、その最低の傾斜に基づいて閾値αthを設定したり、順次の受信パケット間の受信時間差の最低値や、１つ飛ばしの受信パケット間の受信時間差の最低値や、２つ飛ばしの受信パケット間の受信時間差の最低値等に基づいて閾値αthを設定したりすることもできる。
【０１２６】
さらに、変位度具合αが閾値αth未満の場合には、その差に基づいて帯域配分率を算出し、その算出した帯域配分率を送信帯域制御メッセージとしてパケットの送り側に送信したり、上記の差を送信帯域制御メッセージとしてパケットの送り側に送信して、送り側において該差に基づいて帯域配分率を算出したりして、送信帯域を制御することもできる。
【０１２７】
また、変位度具合αが閾値αthを超える場合には、その差に基づいて現時点の帯域配分率よりも高い帯域配分率を算出し、その算出した帯域配分率を送信帯域制御メッセージとしてパケットの送り側に送信したり、上記の差を送信帯域制御メッセージとしてパケットの送り側に送信して、送り側において該差に基づいて現時点の帯域配分率よりも高い帯域配分率を算出したりして、送信帯域を制御することもできる。
【０１２８】
さらに、本発明においては、監視期間Ｔｍが帯域配分率に反比例するので、上述した実施の形態のように変位度具合αを算出することなく、監視期間Ｔｍ内での受信パケット数を監視し、その受信パケット数と当該通信経路の帯域配分率に対応する予定受信パケット数（閾値）との比較に基づいて、当該通信経路の帯域状態を判定することもできる。また、この場合において、受信パケット数と閾値との差に基づいて帯域配分率を算出して送信帯域制御メッセージとしてパケットの送り側に送信したり、上記の差を送信帯域制御メッセージとしてパケットの送り側に送信して、送り側において該差に基づいて帯域配分率を算出したりして、送信帯域を制御することもできる。
【０１２９】
また、送信帯域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、スイッチングサーバ１００において、ＭＮ３００からの送信帯域制御メッセージ（第２下り方向送信制御情報）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帯域配分率を低下させる場合には、その低下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配分率を増加させるように送信帯域を制御したり、あるいはその低下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】
【０１３０】
【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】図１に示すＭＮの機能ブロック構成図である。
【図５】本発明の実施の形態による帯域配分率２５％の場合の監視期間Ｔｍを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態による帯域配分率５０％の場合の監視期間Ｔｍを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態による帯域配分率１００％の場合の監視期間Ｔｍを示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るスイッチングサーバとＭＮとの間において実行される通信シーケンス図である。
【図９】監視期間を固定とした場合の送信帯域の判定方法及びその場合の不具合を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１３１】
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
３０  中継センタ
４０  ユーザ構内
４１  ＩＰ電話交換機
４２  ＩＰ電話端末  
１００  スイッチングサーバ
１０１，１０３  通信インタフェース部
１０５  パケット中継部
１０７  帯域演算部
１０７Ａ  第１上り方向帯域配分率判定部
１０７Ｂ  第１上り方向帯域状態判定部
１０７Ｃ  第２上り方向帯域配分率判定部
１０７Ｄ  第２上り方向帯域状態判定部
１０９  送信パケット振分処理部
１１１  主制御部
１１３  記憶部
２００Ａ，２００Ｂ  ＶＰＮルータ
３００  ＭＮ（無線通信装置）
３０１，３０３  無線通信カード
３０５Ａ，３０５Ｂ  気付けＩＰアドレスインタフェース部
３０７  帯域演算部
３０７Ａ  第１下り方向帯域配分率判定部
３０７Ｂ  第１下り方向帯域状態判定部
３０７Ｃ  第２下り方向帯域配分率判定部
３０７Ｄ  第２下り方向帯域状態判定部
３０９  送信パケット振分処理部
３１１  主制御部
３１３  記憶部
Ａ１，Ａ２  気付けＩＰアドレス
ＡＨ  ホームＩＰアドレス
【図１】
2008113204.tif 000004
【図２】
2008113204.tif 000005
【図３】
2008113204.tif 000006
【図４】
2008113204.tif 000007
【図５】
2008113204.tif 000008
【図６】
2008113204.tif 000009
【図７】
2008113204.tif 000010
【図８】
2008113204.tif 000011
【図９】
2008113204.tif 000012