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Title:
WIRELESS COMMUNICATION DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/119764
Kind Code:
A1
Abstract:
During communication over a first wireless communication network (15), the reproduction speed of running applications is controlled by changing the upper accumulation limit of a jitter buffer according to the wireless status, and when a determination has been made to start preparing to handover from the first wireless communication network (15) to a second wireless communication network (16), the preparation time until handover and the respective absolute delay times for the first wireless communication network (15) and the second wireless communication network (16) are acquired from a handover controller (36). Based on the acquired information and the amount of data within the jitter buffer (47) at the time of the determination to start handover preparation, the reproduction speeds of the running applications are reduced. As a consequence, handover to different wireless communication networks is possible without a decrease in reproduction quality or real-time capability.

Inventors:
NAGASAWA CHIZUKO (JP)
MORITA KUGO (JP)
Application Number:
PCT/JP2009/056177
Publication Date:
October 01, 2009
Filing Date:
March 26, 2009
Export Citation:
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Assignee:
KYOCERA CORP (JP)
NAGASAWA CHIZUKO (JP)
MORITA KUGO (JP)
International Classes:
H04W36/14; H04W36/02; H04W56/00
Domestic Patent References:
WO2006044696A12006-04-27
Foreign References:
JP2008005392A2008-01-10
JP2007214985A2007-08-23
JP2006050488A2006-02-16
Attorney, Agent or Firm:
SUGIMURA, Kenji et al. (JP)
Kenji Sugimura (JP)
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Claims:
 第1無線通信ネットワーク、および該第1無線通信ネットワークと異なる第2無線通信ネットワークに接続して無線通信を実行する無線通信部と、
 ジッタバッファおよび該ジッタバッファのデータ量を監視するジッタバッファ監視部を有し、前記無線通信部を介してリアルタイム通信系のアプリケーションを実行する実行部と、
 前記第1無線通信ネットワークに接続して前記アプリケーションを実行中に、当該第1無線通信ネットワーク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、前記ジッタバッファの蓄積上限値を変更する変更部と、
 該変更部による前記ジッタバッファの蓄積上限値の変更に基づいて、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を制御する制御部と、
 前記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、
 前記制御部は、前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定すると、前記推定部により推定したハンドオーバ準備時間と、前記計測部により計測した前記第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークにおけるそれぞれの遅延時間と、前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定した時点での前記ジッタバッファ監視部による前記ジッタバッファ内のデータ量とに基づいて、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を遅くするように制御することを特徴とする無線通信装置。
 前記制御部は、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における遅延時間と前記第2無線通信ネットワークにおける遅延時間とを比較し、前記第2無線通信ネットワークにおける遅延時間の方が、前記第1無線通信ネットワークにおける遅延時間よりも所定時間以上長い場合に、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を遅くすることを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。
 前記制御部は、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2無線通信ネットワークからのデータの受信開始時点で、前記ジッタバッファ内のデータ量が、当該アプリケーションの標準の再生速度に対応する所定量となるように、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を遅くすることを特徴とする請求項2に記載の無線通信装置。
 前記制御部は、前記第2無線通信ネットワークへのハンドオーバを完了すると、当該アプリケーションの再生速度を標準の再生速度に戻すことを特徴とする請求項3に記載の無線通信装置。
 前記変更部は、前記ジッタバッファの蓄積上限値を変更するための複数の異なる変更閾値を有し、前記通信品質取得部からの前記通信品質と前記複数の変更閾値との比較に基づいて、前記通信品質取得部からの前記通信品質が、前記決定部による前記第1無線通信ネットワークのハンドオーバ予定決定閾値に近づくに従って、前記ジッタバッファの蓄積上限値を多くするように変更することを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。
 前記制御部は、前記変更部で設定された前記ジッタバッファの蓄積上限値と、前記ジッタバッファ監視部による前記ジッタバッファ内のデータ量との比較に基づいて、前記データ量が前記蓄積上限値と等しい場合は、当該アプリケーションの再生速度を標準の再生速度とし、前記データ量が前記蓄積上限値よりも少ない場合は、前記標準の再生速度よりも遅い第1再生速度とし、前記データ量が前記蓄積上限値よりも多い場合は、前記標準の再生速度よりも速い第2再生速度とするように、当該アプリケーションの再生速度を制御することを特徴とする請求項5に記載の無線通信装置。
 前記第2再生速度の前記標準の再生速度に対する速度増加分を、前記第1再生速度の前記標準の再生速度に対する速度低下分よりも小さくしたことを特徴とする請求項6に記載の無線通信装置。
 前記変更部は、前記ジッタバッファの同一の蓄積上限値に対して、前記通信品質取得部からの前記通信品質が下回る場合に適用する増用変更閾値と、前記通信品質取得部からの前記通信品質が上回る場合に適用する、前記増用変更閾値よりも低い減用変更閾値とを有することを特徴とする請求項5,6または7に記載の無線通信装置。
Description:
無線通信装置 関連出願の相互参照

 本出願は、2008年3月27日に出願された日本 国特許出願2008-84097号の優先権を主張するも であり、この先の出願の開示全体をここに 照のために取り込む。

 本発明は、異なる無線通信ネットワーク でのハンドオーバが可能な無線通信装置に するものである。

 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 リティ技術が検討されている。このIPモビ ティ技術における具体的なプロトコルとし は、通信端末個々の移動をサポートするモ イルIPv4およびモバイルIPv6(以下、これらを 称してモバイルIPと略称する)があり、ネッ ワーク単位での移動をサポートするNEMO(Networ k Mobility)がある。

 ところで、無線通信ネットワークを介し 、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。

 このため、一般には、通信端末にジッタ 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 ケーションに応じた間隔でジッタバッファ らパケットを読み出して再生する。これに り、パケットの揺らぎ、すなわち到着間隔 ずれ(ジッタ)によるパケットの再生間隔の れを吸収して、再生音質等の再生品質の低 を防止するようにしている。また、ジッタ 大きく、ジッタバッファ内のパケットがな なって無音等が発生してしまう場合や、短 間で大量にパケットを受信して、パケット 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 棄したり、ジッタバッファのサイズを変更 たり、している。

 一方、通信端末が受信するパケットの下 絶対遅延時間、すなわち、相手通信端末か 送信されたパケットが、無線通信ネットワ 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 なる。このため、通信端末が移動する無線 信装置の場合には、異なる無線通信ネット ークにハンドオーバした際に、例えば、ハ ドオーバ先の下り絶対遅延時間が、ハンド ーバ元の下り絶対遅延時間より長いと、そ 差の分だけ、パケットの受信空き時間が生 ることになる。

 このような場合、例えば、ジッタバッフ からのパケットの読み出し間隔を、アプリ ーションに応じた一定の間隔として、一定 再生速度でパケットを再生すると、ハンド ーバ元の無線通信ネットワークから受信し 最後のパケットが、ジッタバッファから読 出されるまでに要する時間(すなわち、ジッ タバッファ標準遅延時間)よりも、上記の受 空き時間が長い場合は、その長い分の時間 、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 ットの再生が行われないため、無音等の状 となって再生品質の低下を招くことになる

 図12は、この場合のジッタバッファの制 方法を説明するための図である。図12におい て、(a)は、ジッタバッファが単位時間当たり に受信するパケット数、(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) (c)は、ジッタバッファ内のパケット数をそ ぞれ示す。また、図13は、この場合のパケ トの流れを示す。図13において、「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 ットの読み出しタイミング)をそれぞれ示す なお、ここでは、ハンドオーバ元の無線通 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 ットに揺らぎ(到着間隔のずれ)はないものと して示す。

 図12および図13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 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 時間TddnAよりも長く、かつ、(TddnB-TddnA)が、 ッタバッファ内に標準のパケット数が蓄積 れている場合に受信パケットが受けるジッ バッファ標準遅延時間Taよりも長い場合には 、Tn={(TddnB-TddnA)-Ta}、の時間は、パケットの再 生が行われない。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 ケットを受信したら、直ちに再生すること なるため、ジッタを吸収できない。

 このようなハンドオーバ時の不具合を改 し得るものとして、例えば、パケットの受 状況を監視し、パケットが標準の受信間隔 受信できなかった場合には、ジッタバッフ からのパケットの読み出し、すなわちパケ トの再生速度を制御するようにしたジッタ 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)。

 図14は、特許文献1に開示されたジッタバ ファの制御方法を説明するための図である 図14において、(a)~(c)は、図12の(a)~(c)と同様 、ジッタバッファの単位時間当たりの受信 ケット数、再生速度、ジッタバッファ内の ケット数をそれぞれ示す。また、図15は、 の場合のパケットの流れを示す。

 図14および図15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、Tdd nAよりも長い下り絶対遅延時間TddnBの無線通 ネットワークBにハンドオーバした場合のよ に、それまでの受信間隔でパケットが受信 きなかった場合には、受信間隔の増加に従 て、ジッタバッファ内のパケットの再生速 を徐々に低速とする。その後は、受信間隔 正常に戻った場合には、ジッタバッファ内 パケット数に応じて、再生速度を標準の再 速度まで徐々に増加させるように制御する

特開2006-238445号公報

 しかしながら、特許文献1に開示のジッタ バッファの制御方法においては、単に、それ までの受信間隔でパケットが受信できなかっ た場合に、ジッタバッファに現在溜まってい るパケットの再生速度を徐々に遅くするよう に制御しているに過ぎない。このため、ハン ドオーバ先の下り絶対遅延時間TddnBが比較的 い場合には、再生速度の低速変化が大きく って、再生品質の低下を招くことが懸念さ る。したがって、例えばVoIPにおいては、再 生速度がもとの音声の速度から大きく変化す ることになるため、再生音の音質が大きく低 下し、ユーザにとって聞きにくくなる。

 また、図14および図15は、ジッタバッファ 内のパケットが空となって、無音等が発生し なかった場合の制御例を示しているが、実際 には、パケットの受信間隔がどれだけ空くか は未知である。このため、ジッタバッファ標 準遅延時間Taやハンドオーバ先の下り絶対遅 時間TddnBによっては、ジッタバッファ内の ケットが空となって、無音等が発生するこ も懸念される。なお、無音等の発生を防止 るため、ジッタバッファ標準遅延時間Taを、 より大きくすることが考えられる。しかし、 このようにすると、例えば、VoIPにおいては 相手端末からのパケットの再生に遅れが生 るため、リアルタイム性に欠けることにな 。

 したがって、かかる点に鑑みてなされた 発明の目的は、再生品質およびリアルタイ 性を低下させることなく、異なる無線通信 ットワークへのハンドオーバが可能な無線 信装置を提供することにある。

 上記目的を達成する第1の観点に係る無線通 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 通信ネットワークと異なる第2無線通信ネッ ワークに接続して無線通信を実行する無線 信部と、
 ジッタバッファおよび該ジッタバッファの ータ量を監視するジッタバッファ監視部を し、前記無線通信部を介してリアルタイム 信系のアプリケーションを実行する実行部 、
 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 通信ネットワークにおける無線リンクの通 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 質に基づいて、前記ジッタバッファの蓄積 限値を変更する変更部と、
 該変更部による前記ジッタバッファの蓄積 限値の変更に基づいて、前記実行部による 該アプリケーションの再生速度を制御する 御部と、
 前記通信品質取得部により取得した前記通 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 ンドオーバの準備を開始するか否かを決定 る決定部と、
 前記アプリケーションの実行中に、前記決 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 づいてハンドオーバを開始するまでのハン オーバ準備時間を推定する推定部と、
 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 延時間を計測する計測部と、を有し、
 前記制御部は、前記決定部がハンドオーバ 備の開始を決定すると、前記推定部により 定したハンドオーバ準備時間と、前記計測 により計測した前記第1無線通信ネットワー クおよび前記第2無線通信ネットワークにお るそれぞれの遅延時間と、前記決定部がハ ドオーバ準備の開始を決定した時点での前 ジッタバッファ監視部による前記ジッタバ ファ内のデータ量とに基づいて、前記実行 による当該アプリケーションの再生速度を くするように制御することを特徴とするも である。

 第2の観点に係る発明は、第1の観点に係る 線通信装置において、
 前記制御部は、前記決定部がハンドオーバ 備の開始を決定すると、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 信ネットワークにおける遅延時間とを比較 、前記第2無線通信ネットワークにおける遅 時間の方が、前記第1無線通信ネットワーク における遅延時間よりも所定時間以上長い場 合に、前記実行部による当該アプリケーショ ンの再生速度を遅くすることを特徴とするも のである。

 第3の観点に係る発明は、第2の観点に係る 線通信装置において、
 前記制御部は、前記決定部がハンドオーバ 備の開始を決定すると、前記第2無線通信ネ ットワークからのデータの受信開始時点で、 前記ジッタバッファ内のデータ量が、当該ア プリケーションの標準の再生速度に対応する 所定量となるように、前記実行部による当該 アプリケーションの再生速度を遅くすること を特徴とするものである。

 第4の観点に係る発明は、第3の観点に係る 線通信装置において、
 前記制御部は、前記第2無線通信ネットワー クへのハンドオーバを完了すると、当該アプ リケーションの再生速度を標準の再生速度に 戻すことを特徴とするものである。

 第5の観点に係る発明は、第1の観点に係る 線通信装置において、
 前記変更部は、前記ジッタバッファの蓄積 限値を変更するための複数の異なる変更閾 を有し、前記通信品質取得部からの前記通 品質と前記複数の変更閾値との比較に基づ て、前記通信品質取得部からの前記通信品 が、前記決定部による前記第1無線通信ネッ トワークのハンドオーバ予定決定閾値に近づ くに従って、前記ジッタバッファの蓄積上限 値を多くするように変更することを特徴とす るものである。

 第6の観点に係る発明は、第5の観点に係る 線通信装置において、
 前記制御部は、前記変更部で設定された前 ジッタバッファの蓄積上限値と、前記ジッ バッファ監視部による前記ジッタバッファ のデータ量との比較に基づいて、前記デー 量が前記蓄積上限値と等しい場合は、当該 プリケーションの再生速度を標準の再生速 とし、前記データ量が前記蓄積上限値より 少ない場合は、前記標準の再生速度よりも い第1再生速度とし、前記データ量が前記蓄 積上限値よりも多い場合は、前記標準の再生 速度よりも速い第2再生速度とするように、 該アプリケーションの再生速度を制御する とを特徴とするものである。

 第7の観点に係る発明は、第6の観点に係る 線通信装置において、
 前記第2再生速度の前記標準の再生速度に対 する速度増加分を、前記第1再生速度の前記 準の再生速度に対する速度低下分よりも小 くしたことを特徴とするものである。

 第8の観点に係る発明は、第5,6または7の観 に係る無線通信装置において、
 前記変更部は、前記ジッタバッファの同一 蓄積上限値に対して、前記通信品質取得部 らの前記通信品質が下回る場合に適用する 用変更閾値と、前記通信品質取得部からの 記通信品質が上回る場合に適用する、前記 用変更閾値よりも低い減用変更閾値とを有 ることを特徴とするものである。

 本発明に係る無線通信装置においては、 1無線通信ネットワークから第2無線通信ネ 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 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する ので、例えば、ハンドオーバ先の第2無線通 ネットワークの遅延時間が、ハンドオーバ の第1無線通信ネットワークの遅延時間より 長い場合は、ハンドオーバ準備の開始を決 した時点から、どれだけの時間経過後に、 れだけの時間に亘ってパケットが到着しな かを知ることができる。これにより、ハン オーバによってパケットが到着しない期間 も、ハンドオーバ元の第1無線通信ネットワ ークから受信したパケットを再生できるよう に、ハンドオーバ準備の開始を決定した時点 から、長い時間をかけて第1無線通信ネット ークおよび第2無線通信ネットワーク間にお る遅延時間差を吸収するように、再生速度 制御することができる。しかも、ハンドオ バ準備の開始を決定する前から、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 質を取得し、その取得した通信品質に基づい て、ジッタバッファの蓄積上限値を変更する とともに、その蓄積上限値の変更に基づいて アプリケーションの再生速度を制御する。こ れにより、ハンドオーバ準備の開始を決定し た時点から、実際にハンドオーバを実行する までの時間が短い場合でも、標準の再生速度 との差を小さくして、標準速度に近い速度で 再生することができる。したがって、再生品 質およびリアルタイム性を低下させることな く、第1無線通信ネットワークから第2無線通 ネットワークへのハンドオーバが可能とな 。

本発明の一実施の形態に係る無線通信 置が使用可能な通信ネットワークの概略構 を示す図である。 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5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5に示したジッタバッファの蓄積上限 値の一制御方法を説明する無線状態と各蓄積 上限値の変更閾値との関係を示す図である。 図5に示したジッタバッファの蓄積上限 値の他の制御方法を説明する無線状態と各蓄 積上限値の変更閾値との関係を示す図である 。 図5に示したジッタバッファ制御部によ る受信パケットの再生速度制御方法の一例を 説明するための図である。 本実施の形態によるジッタバッファの 制御方法を説明するための図である。 図10との比較のために、ハンドオーバ 定決定前に、ジッタバッファの蓄積上限値 変更しない場合のジッタバッファの制御方 を説明するための図である。 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12に示した制御方法によるパケット 流れを示す図である。 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14に示した制御方法によるパケット 流れを示す図である。

符号の説明

 11 無線通信装置
 12 相手通信端末
 12a 送受話器
 15 第1無線通信ネットワーク
 15a アクセスポイント
 16 第2無線通信ネットワーク
 16a 基地局
 17 パケットネットワーク
 18 インターネット
 21,22 SIPサーバ
 23 ホームエージェント(HA)
 31 第1無線I/F
 32 第2無線I/F
 33 電話機能部
 34 通信処理部
 35 無線情報取得部
 36 ハンドオーバ制御部
 47 ジッタバッファ
 50 ジッタバッファ監視部
 51 ジッタバッファ制御部
 54 無線状態監視部
 55 ハンドオーバ情報取得部
 56 再生速度計算部
 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

 以下、本発明の実施の形態について、図 参照して説明する。

 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 ードである無線通信装置11は、対向ノードで ある相手通信端末12との間で、リアルタイム 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 ている。第1無線通信ネットワーク15および 2無線通信ネットワーク16は、パケットネッ ワーク17を介して、インターネット18に結合 されている。

 ここで、第1無線通信ネットワーク15は、 えば無線LAN(Local Area Network)を想定し、第2 線通信ネットワーク16は、例えばcdma2000 1xEV- DO(Code Division Multiple Access 2000 1x Evolution Da ta Only)の携帯電話ネットワークを想定する。 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)は、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) りも短いと仮定する。なお、図1において、 号15aは、第1無線通信ネットワーク15のアク 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の基地局を示す。

 相手通信端末12は、例えば送受話器12aが 続され、ソフトフォンがインストールされ パーソナルコンピュータからなり、図示し いインターネットサービスプロバイダを介 てインターネット18に接続されている。

 また、パケットネットワーク17およびイ ターネット18には、それぞれ通信を制御する SIP(Session Initiation Protocol)サーバ21および22が 続されている。さらに、インターネット18 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 ワークに転送するホームエージェント(HA:Hom e Agent)23が接続されている。

 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気付けアド レス(care of address)を登録する。これにより 無線通信装置11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となる。なお 、このようなIPモビリティ技術については、 述したモバイルIPや、NEMOにおいて公知であ ので、ここでは詳細な説明は省略する。

 本実施の形態では、無線通信装置11は、HA 23に第1無線通信ネットワーク15のIPアドレス 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 端末12と通信を行っている状態から、第2無 通信ネットワーク16へハンドオーバするもの とする。

 図2は、図1に示した本実施の形態に係る 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 ェース)31と、第2無線通信ネットワーク16に 応する第2無線I/F32と、VoIPのアプリケーショ を実行する実行部を構成する電話機能部33 、第1無線通信ネットワーク15および第2無線 信ネットワーク16への接続を制御する通信 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 ハンドオーバを制御するハンドオーバ制御 36と、を有する。

 通信処理部34は、無線通信を実行する無 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 て通話を行うとともに、ハンドオーバ制御 36による制御のもとに、HA23と通信するよう 、第1無線I/F31または第2無線I/F32の接続を制 する。

 無線情報取得部35は、第1無線I/F31および 2無線I/F32から、それぞれ対応する第1無線通 ネットワーク15および第2無線通信ネットワ ク16の通信品質を取得し、その取得した通 品質をハンドオーバ制御部36に供給するとと もに、現在、通話に使用している第1無線通 ネットワーク15の通信品質を電話機能部33に 給する。ここで、通信品質は、例えば、無 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 して取得する。したがって、無線情報取得部 35は、無線リンクの通信品質(無線状態)を取 する通信品質取得部を構成する。

 ハンドオーバ制御部36は、第1無線通信ネ トワーク15への接続時に、当該第1無線通信 ットワーク15の下りの絶対遅延時間Tddn1を計 測して取得する。また、ハンドオーバ制御部 36は、第1無線通信ネットワーク15への接続中 、ハンドオーバを予定するか否か、すなわ ハンドオーバの準備を開始するか否かを決 する。

 このため、ハンドオーバ制御部36は、無 情報取得部35から取得される第1無線通信ネ トワーク15および第2無線通信ネットワーク16 のそれぞれの無線状態(通信品質)を監視する その結果、無線リンクを形成して通話を行 ている第1無線通信ネットワーク15の無線状 が、予め設定した当該第1無線通信ネットワ ーク15におけるハンドオーバ予定決定閾値よ も悪くなり、かつ第2無線通信ネットワーク 16の無線状態がハンドオーバ予定決定閾値以 となった場合には、第2無線通信ネットワー ク16へのハンドオーバ予定を決定する、すな ちハンドオーバ準備の開始を決定する。な 、ハンドオーバ制御部36は、現在使用中の 1無線通信ネットワーク15におけるハンドオ バ予定決定閾値を、当該第1無線通信ネット ーク15への接続時に電話機能部33に供給する 。

 また、ハンドオーバ制御部36は、ハンド ーバの予定を決定すると、ハンドオーバ開 予定までのハンドオーバ準備時間T1を算出す るとともに、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 16)におけるハンドオーバ先下り絶対遅延時 Tddn2を計測する。これらの情報は、ハンド ーバ予定決定の情報および既に取得した現 使用中のハンドオーバ元の第1無線通信ネッ ワーク15における下り絶対遅延時間Tddn1とと もに、所要の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 に係る無線通信装置11において、ハンドオ バ制御部36は、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 ネットワーク15および第2無線通信ネットワ ク16におけるそれぞれの遅延時間を計測する 計測部を構成する。

 次に、ハンドオーバ制御部36による、ハ ドオーバ準備時間T1、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 時間Tddn2の取得方法について説明する。

(ハンドオーバ準備時間T1の取得方法)
 ハンドオーバ準備時間T1は、例えば、図3(a) よび(b)に示すように、通信品質を決定する 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 状態がハンドオーバ予定決定閾値を下回っ ハンドオーバ予定を決定した時点で計測し 取得することもできるが、本実施の形態で 、当該通話中において、ハンドオーバの予 決定時点から所定時間前までの変化率平均 δRsrmsを取得する。

 このため、ハンドオーバ制御部36は、下記 式に従って、現在使用中の無線通信ネット 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 時間前(例えば、2sec前)までの複数の変化率δ Rs(t)をメモリに保持する。そして、ハンドオ バ予定を決定したら、その時点で保持して 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|

 その後、ハンドオーバ制御部36は、算出 た変化率平均値δRsrmsが、予め設定した変化 閾値Rsrefよりも小さいか否かを判定する。 の結果、δRsrms≦Rsrefの場合、すなわち、無 状態の変化が緩やかな場合には、図3(a)に示 ように、ハンドオーバ準備時間T1を、予め 定した標準時間Tref(例えば、5sec)とする。

 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、T1=Tref(Rsref/δRsrms)、を演算して、変化率δ Rsrmsが大きいほど、ハンドオーバ準備時間T1 、標準時間Trefよりも短く設定する。図3(b)は 、δRsrms>Rsrefの場合で、ハンドオーバ準備 間T1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す。

(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 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。

(a)第1の絶対遅延時間取得方法
 ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバの 定を決定すると、電話機能部33および/また 通信処理部34を制御して、無線通信装置11と 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す る。これにより、HA23から、第1無線通信ネッ ワーク15および第2無線通信ネットワーク16 双方に計測用パケットを送信させる。無線 信装置11は、HA23から送信された計測用パケ トを、対応する第1無線I/F31および第2無線I/F3 2を介してそれぞれ受信し、その受信時刻と 測用パケットのタイムスタンプとから、対 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 無線通信ネットワークの下り絶対遅延時間 、通話中の受信パケットから計測できる場 には、当該無線通信ネットワークへの計測 パケットの送出は省略することができる。

(b)第2の絶対遅延時間取得方法
 ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバの 定を決定すると、電話機能部33および/また 通信処理部34を制御して、無線通信装置11と 間同期しているHA23に対してその旨を通知す る。これにより、上記第1の絶対遅延時間取 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 方に計測用パケットを送信させて、対応す ネットワークの下り絶対遅延時間Tddn1およ Tddn2を計測する。

(c)第3の絶対遅延時間取得方法
 ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバの 定を決定すると、電話機能部33および/また 通信処理部34を制御して、無線通信装置11か 該無線通信装置11と時間同期しているHA23に 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RTC P等の計測用パケットを送信させ、その返信 受信して、対応するネットワークの下り絶 遅延時間Tddn1およびTddn2を計測する。

 なお、上記(a)~(c)では、相手通信端末(CN:Co rrespondent Node)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。

(d)第4の絶対遅延時間取得方法
 ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバの 定を決定すると、IEEE802.21において検討され いるハンドオーバ技術を利用して、各無線 信ネットワークの下りの絶対遅延時間を取 する。IEEE802.21(Media Independent Handover(MIH))で 、異種無線通信ネットワーク(WiFi(Wireless Fid elity)、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave  Access)、携帯電話など)間のハンドオーバ技術 して、ハンドオーバを制御する手段(図2で 、ハンドオーバ制御部36)をMIHユーザと定義 、MIHF(MIH Function)がMIHユーザからの要求に基 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 、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。

 図4は、この第4の絶対遅延時間取得方法 説明するための図である。図4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 ともに、インターネット18を構成する基幹 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6 1が直接接続されている。また、第1無線通信 ットワーク15には、第1インフォメーション ーバ62が接続され、第2無線通信ネットワー 16には、第2インフォメーションサーバ63が 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 。

 第1インフォメーションサーバ62は、遅延 間計測の基準とする、計測用サーバ61から クセスポイント15aまでの片道のネットワー 遅延基準時間Tn1と、アクセスポイント15aか 当該アクセスポイント15aに接続される無線 信装置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 、計測用サーバ61から基地局16aまでの片道 ネットワーク遅延基準時間Tn2と、基地局16a ら当該基地局16aに接続される無線通信装置 での上下の無線遅延基準時間Trup2、Trdn2を保 する。

 ここで、ネットワーク遅延基準時間Tn1お びTn2は、アクセスポイント15aと計測用サー 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) 送受信して往復時間を測り、その往復時間 1/2して取得される。

 また、第1無線通信ネットワーク15におけ 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が計算される。

 同様に、第2無線通信ネットワーク16にお 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が 計算される。

 ハンドオーバ制御部36は、第1無線通信ネ トワーク15への接続時において、当該第1無 通信ネットワーク15に接続されている第1イ フォメーションサーバ62からMIHFを介してネ トワーク遅延基準時間Tn1と無線遅延基準時 Trdn1,Trup1とを取得する。また、ハンドオー 制御部36は、遅延時間を測りたい相手先(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 (Tn3+Trdn3+Tn3+Trup3)を計測する。そして、ハン オーバ制御部36は、この値から、以下のよ にして、相手通信端末12と計測用サーバ61と 間の片道の遅延時間(Tn3-Tn1)を求めて、無線 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+Trd n3とを計算する。

[数2]
 Tn3-Tn1={(Tn3+Trdn3+Tn3+Trup3)-(Tn1+Trdn1+Tn1+Trup1)}/2
 Tddn1=Tn3+Trdn3=Tn1+Trdn1+(Tn3-Tn1)

 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 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。

 また、ハンドオーバ制御部36は、ハンド ーバの予定を決定すると、ハンドオーバ先 ネットワーク遅延基準時間Tn2および無線遅 基準時間Trdn2を取得する。このため、現在接 続している第1無線通信ネットワーク15の第1 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 遅延基準時間Tn2および無線遅延基準時間Trdn 2の返信を要求する。これにより、第2インフ メーションサーバ63は、位置情報と各基地 の接続ユーザ数とを考慮して、接続される 思われる基地局16aのネットワーク遅延基準 間Tn2および無線遅延基準時間Trdn2を、第1イ 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。

 ハンドオーバ制御部36は、第2インフォメ ションサーバ63から返信されるハンドオー 先のネットワーク遅延基準時間Tn2および無 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 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。

[数3]
 Tddn2=Tn4+Trdn4=(Tn2+Trdn2)+(Tn3-Tn1)

 なお、ハンドオーバ制御部36は、第2イン ォメーションサーバ63に無線遅延基準時間Tr up2の返信も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 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 とができる。

 ハンドオーバ制御部36は、上記の第1~第4 絶対遅延時間取得方法のいずれかによって 得した下り絶対遅延時間Tddn1、Tddn2を、他の 線通信ネットワークについて同様にして取 した下り絶対遅延時間とともに、無線通信 ットワーク毎に、ハンドオーバ制御部36内 メモリ(図示せず)に記憶して、電話機能部33 供給する。

 以上のようにして、ハンドオーバ制御部3 6は、ハンドオーバ予定決定の情報、ハンド ーバ準備時間T1、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 Tddn2を含む他の無線通信ネットワークの下 絶対遅延時間を取得して、それらの情報を 話機能部33に供給する。

 また、ハンドオーバ制御部36は、ハンド 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 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T1が経過した時 で、ハンドオーバ先の第2無線通信ネットワ 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 。

 その際、ハンドオーバ制御部36は、Registra tion RequestメッセージのRegistration Request Field 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。

 その後、ハンドオーバ制御部36は、HA23か 返信されるハンドオーバ完了情報であるRegi stration Reply(NEMOでは、Binding Acknowledge)を受信 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、 続を切断する。以後は、ハンドオーバ制御 36は、ハンドオーバ先の第2無線通信ネット ーク16を介してVoIPアプリケーションを継続 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 33に供給する。

 次に、電話機能部33について説明する。

 図5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 る。電話機能部33は、例えばソフトフォン らなり、公知のソフトフォンの構成と同様 、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 信部46、ジッタバッファ47、デコーダ48、ス 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 作を制御する全体制御部53を有する。

 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 る。また、SIP制御部52は、通話の開始や終 のSIPの手続きを制御する。通話中において マイク43から取得された音声データは、エン コーダ44でエンコードされ、そのエンコード れたデータは、パケット送信部45からパケ トに入れられて、通信処理部34を経て相手通 信端末12へ送信される。

 また、通信処理部34を経てパケット受信 46で受信された相手通信端末12からのパケッ は、ジッタバッファ47に一旦取り込まれて ら読み出され、その読み出されたパケット 、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 る。なお、ジッタバッファ47のパケットの 信状況や、ジッタバッファ47内のパケット数 (データ量)の状態は、ジッタバッファ監視部5 0で監視され、その監視結果に基づいて、ジ タバッファ制御部51により、ジッタバッファ 47からのパケットの読み出し速度や、受信し パケットの破棄などの処理が制御される。

 本実施の形態に係る無線通信装置11は、 話機能部33に、さらに、無線状態監視部54、 ンドオーバ情報取得部55および再生速度計 部56を備える。無線状態監視部54は、無線情 取得部35から、現在使用中の第1無線通信ネ トワーク15の無線状態を取得する。また、 線状態監視部54は、ハンドオーバ制御部36か 、現在使用中の第1無線通信ネットワーク15 おける無線状態のハンドオーバ予定決定閾 、ハンドオーバ予定決定/完了情報および各 無線通信ネットワークの下りの絶対遅延時間 を取得し、それらの取得情報に基づいて、後 述するようにジッタバッファ47のパケットの 積上限値を設定して、再生速度計算部56に 給する。

 ハンドオーバ情報取得部55は、ハンドオ バ制御部36からのハンドオーバ情報を一定間 隔毎に監視して、ハンドオーバ予定決定の情 報があるか否かを検知し、ハンドオーバ予定 決定の情報があった場合は、さらに、ハンド オーバ制御部36から所要のハンドオーバ情報 取得して、それらの取得情報を再生速度計 部56に供給する。

 再生速度計算部56は、ハンドオーバ情報 得部55からハンドオーバ予定決定の情報が入 力されない状態では、無線状態監視部54から 力されるジッタバッファ47の蓄積上限値の 定値と、ジッタバッファ監視部50によるジッ タバッファ47の監視結果とに基づいて、ジッ バッファ制御部51を介して、ジッタバッフ 47のパケットの蓄積値が上述の設定値となる ように、パケットの再生速度、すなわち、実 行中のアプリケーションの再生速度(本実施 形態では、VoIPアプリケーションの再生速度) を制御する。

 また、再生速度計算部56は、ハンドオー 情報取得部55からハンドオーバの予定情報が 入力されると、ハンドオーバ情報取得部55か 取得したハンドオーバ情報に基づいて、実 中のアプリケーションの再生速度を制御す か否かを判定する。その結果、制御すると 定すると、再生速度計算部56は、当該取得 たハンドオーバ情報と、ジッタバッファ監 部50によるジッタバッファ47の監視結果とに づいて、受信パケットの再生速度を計算し その計算結果をジッタバッファ制御部51に 給する。これにより、ジッタバッファ制御 51は、受信パケットの再生速度が、再生速度 計算部56で計算された再生速度となるように ジッタバッファ47からの受信パケットの読 出しを制御する。したがって、ジッタバッ ァ47の蓄積上限値の変更部、およびアプリケ ーションの再生速度の制御部は、無線状態監 視部54、再生速度計算部56、ジッタバッファ 視部50およびジッタバッファ制御部51を含ん 構成される。

 以下、図6に示すシーケンス図を参照しな がら、電話機能部33の動作について、さらに 細に説明する。

 先ず、無線状態監視部54の動作について 明する。無線状態監視部54は、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 入力されない状態では、無線情報取得部35 らの無線状態に応じて、ジッタバッファ47の パケットの蓄積上限値を設定して、再生速度 計算部56に供給する。

 このため、無線状態監視部54は、先ず、 ンドオーバ制御部36から取得される各無線通 信ネットワーク(総数N)における下り絶対遅延 時間に基づいて、ジッタバッファ47のパケッ 蓄積増加分の最大値kmaxを算出する。この最 大値kmaxは、例えば、以下の式で算出する。 なわち、現在使用していない無線通信ネッ ワークの各絶対遅延時間から、現在使用中 第1無線通信ネットワーク15の絶対遅延時間Td dn1を引き算した結果を、D1,D2,D3,・・・とする 。これらの差のうち、マイナスであるものは 、値を0として、差の平均値を求め、その平 値の例えば1/2を、最大値kmaxとする。

[数4]
 kmax=[(D1+D2+D3+...)/(N-1)]/2

 最大値kmaxを算出したら、ハンドオーバ制 御部36から取得されるハンドオーバ予定決定 値の近傍において、ジッタバッファ47のパ ット蓄積増加分が最大値kmaxとなるように、 線情報取得部35から取得される現在使用中 第1無線通信ネットワーク15の無線状態に応 て、ジッタバッファ47の蓄積上限値(増加分) 変更するための複数の変更閾値を設定する したがって、例えば、使用中以外の無線通 ネットワークの絶対遅延時間が、使用中の 1無線通信ネットワーク15のそれよりも短い 合は、パケット蓄積量の増加分は0となる。

 また、例えば、使用中の第1無線通信ネッ トワーク15の絶対遅延時間Tddn1が70msec、過去 計測されて記憶されている第2無線通信ネッ ワーク16の絶対遅延時間が50msec、第3無線通 ネットワークの絶対遅延時間が170msec、第4 線通信ネットワークの絶対遅延時間が210msec の場合は、kmax=(0+100+140)/{(4-1)2}=40(msec)、とな る。この場合、ジッタバッファ47のパケット 積量の標準が160msecとすると、パケット蓄積 量の最大値、すなわち蓄積上限値の最大値は 、標準の1.25倍(200msec分)となる。したがって この場合は、図7に示すように、ハンドオー 予定決定閾値の近傍において、ジッタバッ ァ47の蓄積上限値が標準の1.25倍となり、そ よりも無線状態が良くなるに従って倍率が さくなるように、各蓄積上限値の変更閾値 設定する。なお、無線状態が所定値以上の 好な状態では、蓄積上限値は標準(倍率1.0) する。

 また、例えば、使用中の第1無線通信ネッ トワーク15の絶対遅延時間Tddn1が70msec、過去 計測されて記憶されている第2無線通信ネッ ワーク16の絶対遅延時間が310msec、第3無線通 信ネットワークの絶対遅延時間が170msec、第4 線通信ネットワークの絶対遅延時間が210msec 、の場合は、kmax=(240+100+140)/{(4-1)2}=80(msec)、と なる。この場合、ジッタバッファ47のパケッ 蓄積量の標準が160msecとすると、蓄積上限値 の最大値は、標準の1.5倍(240msec分)となる。し たがって、この場合は、図8に示すように、 ンドオーバ予定決定閾値の近傍において、 ッタバッファ47の蓄積上限値が標準の1.5倍と なり、それよりも無線状態が良くなるに従っ て倍率が小さくなり、所定値で標準(倍率1.0) なるように、各蓄積上限値の変更閾値を設 する。

 なお、図7および図8において、各変更閾 (倍率)の「(増)」は、無線状態がこの値を交 して下回った場合に適用する増用変更閾値 あり、また「(減)」は無線状態がこの値を 差して上回った場合に適用する減用変更閾 であり、同一変更閾値に対して、減用変更 値を増用変更閾値よりも低く設定する。こ ようにして、例えば、無線状態が、「×1.2( )」の増用変更閾値を下回ると、ジッタバッ ァ47の蓄積上限値を標準値の1.2倍に増やし 状態とし、また、そこから無線状態が回復 て「×1.1(減)」の減用変更閾値を上回ると、 ッタバッファ47の蓄積上限値を標準値の1.1 に増やした状態とする。

 次に、無線状態監視部54は、所定の間隔 無線情報取得部35から無線状態を取得し、取 得した無線状態を所定時間の範囲で平均して 、その平均値が各蓄積上限値の変更閾値を上 回らないか、または下回らないかを監視し、 変更閾値を上回った、または下回った場合は 、当該変更閾値を蓄積上限値の設定値として 再生速度計算部56に供給する。

 上記の処理は、ハンドオーバ制御部36か 、ハンドオーバ予定決定の情報を取得する で行い、ハンドオーバ予定決定の情報を受 ると、無線状態監視部54は、無線状態の監視 を一時中断する。その後、無線状態監視部54 、ハンドオーバ制御部36からハンドオーバ 了情報を取得すると、ハンドオーバ制御部36 から、ハンドオーバ先の新しい無線通信ネッ トワーク(この場合、第2無線通信ネットワー 16)における無線状態のハンドオーバ予定決 閾値を取得するとともに、各無線通信ネッ ワークの下りの絶対遅延時間を取得して、 記と同様に、ジッタバッファ47のパケット 蓄積上限値を設定して再生速度計算部56に供 給する。

 次に、再生速度計算部56の動作について さらに詳細に説明する。

 再生速度計算部56は、ハンドオーバ情報 得部55からハンドオーバ予定決定の情報が入 力されない状態では、無線状態監視部54から 蓄積上限値を監視する。そして、蓄積上限 が入力されると、再生速度計算部56は、ジ タバッファ47内の現在のパケット蓄積量をジ ッタバッファ監視部50から取得して、取得し 蓄積量と、無線状態監視部54で設定された 積上限値とを比較する。

 その結果、現在の蓄積量が設定された蓄 上限値よりも少なければ、再生速度計算部5 6は、標準の再生速度V1よりも遅い第1再生速 Vs(例えば、V1の80%の速度)を再生速度Vとする うにジッタバッファ制御部51に指示する。 た、逆に、現在の蓄積量が設定された蓄積 限値よりも多ければ、再生速度計算部56は、 標準の再生速度V1よりも速いが第1再生速度Vs りは標準の再生速度V1に近い第2再生速度Vf( えば、V1の110%の速度)を再生速度Vとするよ にジッタバッファ制御部51に指示する。その 後、再生速度計算部56は、ジッタバッファ監 部50からジッタバッファ47内のパケット蓄積 量を取得して、無線状態監視部54で設定され 蓄積上限値と比較し続け、等しくなると、 生速度Vを標準の再生速度V1に戻すようにジ タバッファ制御部51に指示する。

 このように、再生速度計算部56は、ハン オーバの予定がない状態では、再生速度Vを 標準の再生速度V1、標準よりも遅い第1再生 度Vs、および標準よりも速い第2再生速度Vf 3種類とし、その3種類の再生速度の中から、 ジッタバッファ47内の現在のパケット蓄積量 、無線状態に応じた蓄積上限値との比較に づいて、1つの再生速度を適宜選択してジッ タバッファ47内のパケット数を制御する。し も、ジッタバッファ47の蓄積上限値を、無 状態の増および減によって変更閾値を異な せている。また、パケット蓄積量を制御す 標準よりも速い第2再生速度Vfを、標準より 遅い第1再生速度Vsよりも標準の再生速度V1に 近い速度に設定している。すなわち、標準の 再生速度V1に対する速い第2再生速度Vfの速度 加分を、遅い第1再生速度Vsの速度低下分よ も小さくしている。したがって、図7および 図8に示したように、無線状態が上下しなが 悪化する場合でも、その悪化に追従してジ タバッファ47のパケット蓄積量を増やしてい くことができる。

 一方、再生速度計算部56は、ハンドオー 情報取得部55からハンドオーバ予定決定の情 報が入力されると、ハンドオーバ情報取得部 55からのハンドオーバ情報に基づいて再生速 Vを算出する。

 先ず、再生速度計算部56は、ハンドオー 情報取得部55から取得した所要のハンドオー バ情報に基づいて、第2無線通信ネットワー 16の下り絶対遅延時間(Tddn2)と第1無線通信ネ トワーク15の下り絶対遅延時間(Tddn1)との差T 2(T2= Tddn2- Tddn1)を算出して、所定値(>0)を えるか否かを判定する。

 ここで、遅延時間差T2が所定値を超える 合には、再生速度計算部56は、取得した所要 のハンドオーバ情報と、ジッタバッファ監視 部50によるジッタバッファ47の監視結果とに づいて、ハンドオーバ先の第2無線通信ネッ ワーク16からのパケットの受信開始時点で ジッタバッファ47内のパケット数が、標準の 再生速度V1に対応するパケット数となるよう 、下式から、ジッタバッファ47の受信パケ トの再生速度Vを計算する。なお、下式にお て、Taは、標準の再生速度V1に対応するジッ タバッファ47内の標準パケット数に相当する ッタバッファ標準遅延時間を示し、Tbは、 ンドオーバ予定決定の情報を受信した時点 のジッタバッファ47のパケット数に相当する 遅延時間を示す。また、再生速度V,V1は、時 比(sec/sec)で表しており、例えば、V1=1である

[数5]
 V=(Tb-Ta+V1×T1)/(T1+T2)

 再生速度計算部56は、算出した再生速度V ジッタバッファ制御部51に供給し、これに り、受信パケットを標準の再生速度V1よりも 低速の再生速度Vで再生するように、ジッタ ッファ47からの受信パケットの読み出しを制 御する。

 その後、再生速度計算部56は、ハンドオ バ情報取得部55からハンドオーバ完了情報を 取得すると、ジッタバッファ監視部50から一 時間毎にパケットの受信間隔時間を取得し 、取得した受信間隔時間の所定時間におけ 平均値を算出し、その算出したパケット受 間隔平均値と、当該VoIPアプリケーションで の標準の受信間隔との差が、所定の閾値以内 に入ったか否かを監視する。

 その結果、閾値以内に入った場合には、 生速度計算部56は、ハンドオーバ先からの ケットを受信したと判定して、その時点で ジッタバッファ47内のパケット数(データ量) ジッタバッファ監視部50から取得し、その 得したパケット数が所定量を超えているか かを判断する。

 その結果、ジッタバッファ47内のパケッ 数が所定量を超えていない場合には、t=(Ta-Tb )/(V1-V)の後に、通常の再生速度制御に戻すよ にジッタバッファ制御部51に指示する。こ に対し、ジッタバッファ47内のパケット数が 所定量を超えている場合には、直ちに通常の 再生速度制御に戻すようにジッタバッファ制 御部51に指示する。すなわち、再生速度計算 56が、ハンドオーバ先からのパケットを受 したと判断したら、ジッタバッファ制御部51 は、ジッタバッファ47内のパケット数が所定 を超えると、標準再生速度V1に戻すように ッタバッファ47の読み出しを制御する。

 ここで、ジッタバッファ制御部51による 生速度制御は、例えば、以下のようにして われる。

(再生速度Vを標準よりも速くする場合)
 この場合は、標準の再生速度V1に対するジ タバッファ47からのパケットの読み出し間隔 をTR1、選択あるいは算出された再生速度Vに 応するジッタバッファ47からのパケットの読 み出し間隔をTR、とすると、TR=TR1/V、とする 例えば、標準の再生速度V1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 再生するVoIPアプリケーションの場合におい て、再生速度Vを、上述したように、V1の110% 第2再生速度Vfとする場合は、ジッタバッフ 47からのパケットの読み出し間隔TRを、TR=20/1 .1(msec)、とする。

(再生速度Vを標準よりも遅くする場合)
 この場合は、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 法のいずれかにより実行する。

(a)第1の再生速度制御方法
 上述した再生速度Vを標準よりも速くする場 合と同様に、再生速度Vに対応するジッタバ ファ47からのパケットの読み出し間隔TRを、T R=TR1/V、とする。例えば、上記の場合と同様 、標準の再生速度V1では、ジッタバッファ47 のパケットを20msecの間隔で読み出して再生 るVoIPアプリケーションの場合において、再 生速度Vを標準の再生速度V1の80%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 し間隔TRを、TR=20/0.8(msec)、とする。

(b)第2の再生速度制御方法
 ハンドオーバのための再生速度のコントロ ルを開始したら、その直後に再生したパケ ト(最初のパケット)のタイムスタンプと、 の再生時間とを組み合わせて記録する。そ 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 。なお、下式において、TDは、遅延時間で 初期値は0である。
[数6]
 Tv=(パケットのタイムスタンプ-最初のパケ トのタイムスタンプ)+(最初のパケットの再 時間+TD)

 ここで、ジッタバッファ47からパケット 読み出す際、[{V1/(V1-V)}-1]個目に読み出した ケットは、コピーしてデコーダ48内のメモリ に記憶し、コピー元のパケットを再生した後 、次の再生タイミングでコピーしたパケット を読み出して再生する。例えば、再生速度V 、標準の再生速度V1の80%とする場合は、図9 示すように、ジッタバッファ47内の順次の4 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 ットP4を再生した後、次の再生タイミング 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、上式のTDを、コピ による再生間隔の時間分増加する。なお、[{ V1/(V1-v)}-1]個目に読み出すパケットが、届い いなかったり、破棄されたりして、ジッタ 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。

 図10は、本実施の形態によるジッタバッ ァ47の制御方法を説明するための図である。 図10において、(a)は、ジッタバッファ47が単 時間に受信するパケット数、(b)は、ハンド ーバ元の無線状態およびジッタバッファ47の 各蓄積上限値の変更閾値、(c)は、ジッタバッ ファ47からのパケットの再生速度(読み出し間 隔)、(d)は、ジッタバッファ47内のパケット数 、をそれぞれ示す。

 また、図11は、図10との比較のために、ハ ンドオーバの予定を決定する以前は、ジッタ バッファ47の蓄積上限値の変更は行わず、ハ ドオーバの予定決定により、上記の数5に従 って再生速度Vを制御するジッタバッファ47の 制御方法を説明するための図である。図11に いて、(a)~(d)は、図10(a)~(d)と同様であるが、 この比較例では、ジッタバッファ47の蓄積上 値は変更しないので、図11(b)には、蓄積上 値の変更閾値を示していない。

 図10および図11に示す制御方法によると、 ハンドオーバを決定すると、事前に、ハンド オーバまでの準備時間T1と、ハンドオーバ元 第1無線通信ネットワーク15の下り絶対遅延 間Tddn1と、ハンドオーバ先の第2無線通信ネ トワーク16の下り絶対遅延時間Tddn2を取得す るので、Tddn1<Tddn2の場合、ハンドオーバの 定決定時点から、どれだけの時間経過後に どれだけの時間に亘ってパケットが到着し いかを知ることができる。これにより、パ ットが到着しない期間にも、ハンドオーバ の第1無線通信ネットワーク15から受信した ケットを再生できるように、ハンドオーバ 備の開始を決定した時点から、長い時間を けて第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間における絶対遅延時 差T2(T2= Tddn2- Tddn1)を吸収するように、再生 速度Vを制御できるので、図12や図14に示した 来の制御方法と比較して、標準の再生速度V 1との差を小さくできる。

 しかも、図10に示す本実施の形態の場合 は、ハンドオーバの予定を決定する前から 使用中の第1無線通信ネットワーク15におけ 無線状態に基づいてジッタバッファ47の蓄積 上限値を変更するとともに、その蓄積上限値 の変更に基づいて再生速度を制御する。した がって、ハンドオーバの予定を決定した時点 から、実際にハンドオーバを実行するまでの 時間が短い場合は、図11の場合よりも、標準 再生速度との差をより小さくして、標準速 に近い速度で再生することができる。これ より、ハンドオーバによるジッタの再生音 の影響を、より少なくできるとともに、無 状態の悪化によって予想よりもジッタが大 くなった場合にも、無音の発生を防止でき ので、再生品質およびリアルタイム性を低 させることなく、第1無線通信ネットワーク 15から第2無線通信ネットワーク16へのハンド ーバが可能となる。

 なお、本発明は、上記実施の形態にのみ 定されるものではなく、幾多の変形または 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、無線LANとcdma2000 1xEV-DOとの のハンドオーバに限らず、他の無線通信ネ トワーク、例えば、PDC(Personal Digital Cellular )、W-CDMA(Wideband CDMA)、PHS(Personal Handy-phone Syst em)、Bluetooth、WiMAX、LTE(Long Term Evolution)、UMB(U ltra Mobile Broadband)、IMT-Advanced等の任意の異な る無線通信ネットワーク間でのハンドオーバ の際にも有効に適用することができる。