CN101147414A - 通信终端和网络控制设备 - Google Patents

Abstract

一种通信终端(1)包括：无线电接口(19)，用于检测经由不同通信方法的多个网络的无线电波的强度；运动预测单元(14)，用于根据由无线电接口(19)检测的无线电波强度预测运动目的地处的网络；以及预测信息传送单元(13)，用于保证用于控制被预测为目的地的目的地网络中的通信连接的目的地网络控制设备(4)和当前连接以进行通信的网络控制设备(3)之间的带宽，并且传送用于请求将正处于通信连接中的通信信息传递到目的地网络控制设备的带宽保留请求。这使得能够平滑地切换到不同网络。

Description

通信终端和网络控制设备

技术领域

本发明涉及当终端在进行通信的同时移动穿过网络时的数据传输控制。

背景技术

近年来，诸如公共移动网络、热点、以及公司内的PHS网络之类的各种移动网络在增加。当移动终端移动穿过不同网络时，需要在目的地网络中确保应用的最佳通信质量并且使从一个网络切换到另一网络所需的时间最少。

用于在不同IP网络之间切换的公知技术是由因特网工程任务组(IETF)开发的移动IP技术。在移动IP技术中，当通信终端从一个网络移动到另一网络时，该终端从目的地网络的外地代理(FA)获得转交地址(Care of Address，CoA)，并将所获得的地址注册到在其本地网络中提供的其本地代理(HA)。接着，HA设置至FA的通道(tunnel)并通过该通道将数据传递至通信终端。

日本专利特许公开第2002-325275号公开了一种减少当通信终端移动穿过网络时中断通信的时间的技术。此技术是对移动IP技术的改进。日本专利特许公开第2002-325275号中描述的通信终端被提供有用于预测通信终端是否将移动穿过网络的移动预测部件。基于由移动预测部件获得的移动预测信息，预测和选择可能在目的地网络中使用的外地代理(FA)。通信终端预先将所选择的外地代理注册到其本地代理，并在进入目的地网络之前设置数据路由(route)。由此，在网络切换期间可缩短设置数据路由所需的时间。

发明内容

虽然日本专利特许公开第2002-325275号中描述的技术允许在通信期间建立的IP层中的数据路由，但是该技术没有考虑目的地网络中的带宽改变。该技术没有为以最佳通信质量实现目的地网络中的实时通信所需的带宽的保留或要使用的编码解码器(codec)的改变做准备。因此，在该技术中，通信终端需要在目的地网络中再次执行与通信的另一方的会话协商。例如，在SIP(RFC3261)的情况下，通信终端在其进入目的地网络之后必须通过重新邀请(ReInvite)来保留带宽。因为该技术需要在通信终端进入目的地网络之后与另一方进行协商，所以移动终端需要一些时间来以最佳通信质量接收应用(application)。

考虑到此背景，本发明的目的是提供一种通信终端和网络控制设备，其提供控制，使得可以平滑地进行到不同网络的切换。

根据本发明的通信终端包括：无线电波强度检测单元，用于检测经由使用不同通信方案的多个网络接收的无线电波的强度；移动预测单元，用于基于由无线电波强度检测单元检测的无线电波强度来预测目的地网络；以及带宽保留请求传送单元，用于向通信终端当前连接的网络控制设备传送带宽保留请求，所述带宽保留请求请求保留在用于控制被预测为目的地的网络中的通信连接的目的地网络控制设备与当前提供通信连接的网络控制设备之间的带宽、以及请求将当前正被通信的通信信息传递到目的地网络控制设备。

通过移动预测单元预测通信终端将行进到的网络、以及带宽保留请求传送单元在通信终端进入目的地网络之前发送带宽保留请求，通信终端保留在目的地网络的网络控制设备和当前网络的网络控制设备之间的带宽。这可以节省当通信终端进入目的地网络时保留当前网络的网络控制设备和目的地网络的网络控制设备之间的带宽所需的时间，从而允许平滑地切换到不同的网络。因为当前正被通信的通信信息通过带宽保留请求而被从当前网络的网络控制设备传送到目的地网络的网络控制设备，所以通信终端在其进入目的地网络时不必再次执行与另一终端的协商，这可以允许平滑地切换到不同的网络。

通信终端可包括用户需求存储单元，用于将由用户设置的带宽存储为用户需求，带宽保留请求传送单元可从用户需求存储单元读取带宽，并传送请求保留所述带宽的带宽保留请求。

通过传送用于保留由用户预设的带宽的带宽保留请求，可保留适于用户需求的带宽。

在通信终端中，用户需求存储单元可与应用相关联地存储所述带宽，带宽保留请求传送单元可读出与正由通信终端进行的通信中当前执行的应用相对应的带宽，并传送用于请求保留所述带宽的带宽保留请求。

通过与应用相关地存储带宽并且传送对于当前正被通信的应用所需的带宽的请求，可在目的地网络中保留该应用所必需的带宽。

在通信终端中，带宽保留请求传送单元可重复传送带宽保留请求，直至带宽保留成功为止。

重复传送带宽保留请求可增加在情况不断改变的网络中成功保留带宽的机会。

在通信终端中，带宽保留请求传送单元可重复传送具有逐渐降低的要保留的带宽的带宽保留请求，直至成功保留带宽为止。

通过传送具有逐渐降低的要保留的带宽的带宽保留请求，可增加成功的带宽保留的机会。

通信终端可包括用户需求存储单元，用于将由用户设置的带宽存储为用户需求，带宽保留请求传送单元可以以在从用户需求存储单元读出的带宽的范围内逐渐降低的带宽来重复带宽保留。

通过在由用户预设的带宽范围内逐渐降低要保留的带宽，可增加成功保留在可满足用户需求的范围内的带宽的机会。

在通信终端中，在成功保留带宽后，带宽保留请求传送单元可传送用于保留高于所保留的带宽的带宽的带宽保留请求。

利用这一安排，通信终端可在保留满足最低要求的带宽的同时保留更高的带宽。

通信终端可包括带宽释放请求传送单元，其传送用于释放利用由带宽保留请求传送单元传送的带宽保留请求而保留的带宽的带宽释放请求。

利用这一安排，通信终端可释放未使用的带宽，以有效地使用网络中的带宽。

在通信终端中，如果在保留带宽后在预定时间内通信终端未进入目的地网络，则带宽释放请求传送单元可传送带宽释放请求。

通过当在保留带宽后通信终端在预定时间内未移动到目的地网络时通信终端确定未使用所保留的带宽并释放该带宽，可避免长时间保留未使用的带宽的缺点。

在通信终端中，当与利用带宽保留请求为其保留带宽的网络不同的网络被预测为目的地时，带宽释放请求传送单元可传送带宽释放请求。

利用这一安排，当与为其保留带宽的网络不同的网络被预测为目的地时，释放所保留的带宽，使得可避免多余的带宽保留的缺点。

本发明的网络控制设备是用于控制能够连接到使用不同通信方案的多个网络的通信终端的通信连接的网络控制设备，包括：移动预测信息接收单元，用于从当前执行通信连接的通信终端接收指示被预测为通信终端的目的地的目的地网络的移动预测信息；带宽保留控制单元，用于在通信终端行进到目的地网络之前，保留用于控制在移动预测信息中指示的目的地网络中的通信连接的目的地网络设备与通信终端当前所处的网络的网络控制设备之间的带宽；以及通信信息传送单元，用于将当前正被通信的通信信息传送到目的地网络控制设备。

移动预测信息接收单元接收关于通信终端的目的地网络的信息，并且，在通信终端进入目的地网络之前保留与目的地网络的目的地网络控制设备的带宽。这可以节省当通信终端进入目的地网络时保留当前网络的网络控制设备和目的地网络的网络控制设备之间的带宽所需的时间，其允许平滑地切换到不同的网络。当成功保留带宽时，将通信信息传送到目的地网络控制设备，使得通信终端在其进入目的地网络时不必再次执行与另一终端的协商。由此，可以平滑地进行到不同网络的切换。

网络控制设备可包括用户需求存储单元，用于将由用户设置的带宽存储为用户需求，带宽保留控制单元可从用户需求存储单元读出对应于当前执行通信的通信终端的带宽，并保留该带宽。

通过存储由用户预设的带宽，可保留适于用户需求的带宽。

在网络控制设备中，用户需求存储单元可与应用相关联地存储带宽，带宽保留控制单元可从用户需求存储单元读出与在当前由通信终端进行的通信中正被执行的应用相对应的带宽，并保留该带宽。

通过与应用相关地存储带宽并且保留应用所需的带宽，可在目的地网络中保留应用所需的带宽。

在网络控制设备中，带宽保留控制单元可重复带宽保留，直至带宽保留成功为止。

重复带宽保留可增加在情况不断改变的网络中保留带宽的机会。

在网络控制设备中，带宽保留控制单元可以逐渐降低的要保留的带宽重复带宽保留，直至带宽保留成功为止。

通过以逐渐降低的要保留的带宽重复带宽保留，可增加成功的带宽保留的机会。

网络控制设备可包括用户需求存储单元，用于将由用户设置的带宽存储为用户需求，带宽保留控制单元可以在从用户需求存储单元读取的带宽范围内逐渐降低的带宽重复带宽保留。

通过在由用户预设的带宽范围内逐渐降低要保留的带宽，可增加成功保留在可满足用户需求的范围内的带宽的机会。

在网络控制设备中，在成功保留带宽之后，带宽保留请求传送单元可传送用于保留高于所保留的带宽的带宽的带宽保留请求。

利用这一安排，网络控制设备可在保留满足最低要求的带宽的同时保留更高的带宽。

网络控制设备可包括带宽释放单元，用于释放由带宽保留控制单元保留的带宽。

利用这一安排，可释放未使用的带宽，使得能够有效地使用网络中的带宽。

在网络控制设备中，当在保留带宽后在预定时间内通信终端未行进到目的地网络时，带宽释放单元可释放所保留的带宽。

当在保留带宽后通信终端在预定时间内未行进到目的地网络时，网络控制设备确定未使用所保留的带宽并释放该带宽，使得可避免长时间保留未使用的带宽的缺点。

在网络控制设备中，如果带宽释放单元从通信终端接收到指示与为其保留带宽的目的地网络不同的网络的移动预测信息，则该带宽释放单元可释放所保留的带宽。

利用这一安排，当与为其保留带宽的网络不同的网络被预测为通信终端的目的地时，网络控制设备释放所保留的带宽，使得可避免多余的带宽保留的缺点。

本发明的网络切换控制方法是用于通过通信终端控制在使用不同通信方案的多个网络之间的网络切换的方法，包括：无线电波强度检测步骤，通信终端检测经由使用不同通信方案的多个网络接收的无线电波的强度；移动预测步骤，通信终端基于在无线电波强度检测步骤检测的无线电波强度预测其目的地网络；以及带宽保留请求传送步骤，向通信终端当前连接的网络控制设备传送带宽保留请求，所述带宽保留请求请求保留在用于控制所预测的目的地网络中的通信连接的目的地网络控制设备与通信设备当前连接的网络控制设备之间的带宽、以及请求将当前正被通信的通信信息传递到目的地网络控制设备。

利用这一安排，与本发明的通信终端一样，当通信终端进入目的地网络时，可以节省保留当前网络的网络控制设备与目的地网络的网络控制设备之间的带宽所需的时间，并且消除通信终端再次执行与另一终端的协商的必要性。由此，可以平滑地进行到不同网络的切换。

本发明的网络切换控制方法是用于通过控制能够连接到使用不同通信方案的多个网络的通信终端的通信连接的网络控制设备，来控制不同网络之间的网络切换的方法，包括：移动预测信息接收步骤，从当前进行通信的通信终端接收指示被预测为通信终端的目的地的目的地网络的移动预测信息；带宽保留步骤，在通信终端行进到目的地网络之前，保留控制移动预测信息中指示的目的地网络中的通信连接的目的地网络控制设备与通信终端当前所处的网络的网络控制设备之间的带宽；以及通信信息传送步骤，将当前正被通信的通信信息传送到目的地网络控制设备。

利用这一安排，与本发明的网络控制设备一样，当通信终端进入目的地网络时，可以节省保留当前网络的网络控制设备与目的地网络的网络控制设备之间的带宽所需的时间，并消除通信终端再次执行与另一终端的协商的必要性。由此，可以平滑地进行到不同网络的切换。

如下面将描述的，本发明具有其它实施例。本发明的公开内容意在提供本发明的仅仅一些方面，并不意在限制本发明的范围。

附图说明

图1示出根据第一实施例的通信终端的功能框图；

图2图示根据第一实施例的用户请求信息；

图3示出根据第一实施例的网络控制设备的功能框图；

图4示出根据第一实施例的通信系统的配置；

图5示出根据第一实施例的MPEG-FGS的结构；

图6示出根据第一实施例的序列；

图7A图示从通信终端发送到网络控制设备的信息；

图7B图示从网络控制设备发送到通信终端的信息；

图8A示出根据第一实施例的路由表的结构；

图8B示出根据第一实施例的路由表的结构；

图9示出根据第一实施例的序列；

图10示出根据第一实施例的序列；

图11A示出带宽保留释放的序列；

图11B示出带宽保留释放的序列；

图12示出用于释放带宽保留的第二消息的结构；

图13示出根据第二实施例的通信终端的功能块的配置；

图14示出根据第二实施例的、由通信终端发送的信息的结构；

图15示出根据第二实施例的网络控制设备的功能块的配置；

图16示出根据第二实施例的序列；

图17示出根据第二实施例的序列；

图18示出根据第二实施例的序列；以及

图19示出根据修改的序列。

具体实施方式

下面将详细描述本发明。下面的详细描述和附图意图不是限制本发明。本发明的范围由所附权利要求书限定。

下面将参照附图描述根据本发明实施例的网络控制设备和通信终端。

(第一实施例)

图1图示第一实施例的通信终端1的配置，图3图示第一实施例的网络控制设备3。在使用这些附图的描述前，将描述其中应用根据本发明第一实施例的网络控制设备3和通信终端1的环境。

图4示出表示其中应用根据第一实施例的通信终端1和网络控制设备3的环境的通信网络系统的结构。通信终端1和通信终端2经由因特网5相互通信。网络6是通信终端1的本地网络。网络8是通信终端2的本地网络。

这里，将描述本实施例中通信数据的编码方法。在图4所示的系统中，通信终端1和2使用MPEG-4FGS执行实时视频通信。在ISO/IEC14496-2修正4流视频概况(profile)中定义了MPEG-4FGS。

图5示出构成FGS的运动画面的基本层和增强层。基本层是利用标准的MPEG-4生成的，并且提供最低图像质量。同时，包括层1-3和层5-7的增强层提供高质量运动画面。利用从基本层解码的图像和原始图像之间的差、通过离散余弦变换和位平面(bit plane)变换来对增强层进行解码。层0和层4用于将运动区分优先次序(prioritize)，层1至层3用于将图像质量区分优先次序，层5至层7用于提高运动优先层(motion prioritizing layer)的图像质量。发送器将运动画面分为这些层，并对它们编码以用于传送。接收器可自由地选择和解码任意的层。通过分级多播(hierarchical multicast)实现从发生器到接收器的传送。分级多播是用于利用分级编码实现至每个接收器的多速率传送的技术。发送器将发出的数据分到基本层和增强层的层中，并用多播传送该数据。接收器可根据所使用的多播IP地址对层进行分组，并选择必需的层中的数据以进行接收。至此已描述了在本实施例中通信的数据的编码方法。

网络控制设备3和4能够发出通信终端1的IP地址并在通信终端1和2之间路由(route)数据。下面的描述将假定如下的情况：通信终端1从由网络6覆盖的区域行进到由网络7覆盖的区域。当通信终端进入网络7时，网络控制设备3将来自通信终端2的数据传递到网络控制设备4，网络控制设备4继而将所传递的数据传送到通信终端1。网络控制设备4传送在网络6中使用的编码解码器类型中的数据以用于通信终端1和2之间的通信。

将参照图1描述根据第一实施例的通信终端1。如图1所示，通信终端1具有分级结构。上层17对应于OSI参考模型的应用层，下层18对应于OSI参考模型的传输层至物理层。通信终端1具有在上层17和下层18之间的移动预测单元14，用于从下层18收集信息。

通信终端1的上层17具有用户接口10、用户请求累积单元11、应用(application)12、预测信息传送/接收单元13、保留状态累积单元20、以及带宽保留控制单元21。下层18具有通信协议控制单元15、无线接口控制单元16、无线接口19。下面将描述通信终端1的这些组件。

用户接口10具有接受来自用户的输入的功能和向用户输出信息的功能。

用户请求累积单元11彼此关联地存储应用的类型、网络的带宽等级(level)、以及图像质量(即，服务质量)。

图2图示在用户请求累积单元11中累积的用户请求的示例。用户请求累积单元11与所使用的应用的类型和网络的带宽等级相关地累积图像质量(即，服务质量)。由用户设置在用户请求累积单元11中累积的对于图像质量的用户请求。例如，当应用是电影时，当带宽等级降低时，用户可指定将优先级给予图像质量。当应用是运动时，例如，通常球或运动员的移动是重要的，从而当带宽等级降低时用户可指定将优先级给予移动。

应用12具有提供被提供给用户的通信服务所需的状态和服务逻辑的功能。

移动预测单元14基于由无线接口19监视的无线电波强度和关于由通信协议控制单元15监视的诸如分组丢失的分组传送/接收质量的信息，预测通信终端将行进到的网络。例如，通过使用在通信协议控制单元中包含的移动IP，移动预测单元可获得用于在通信终端1将行进到的网络7中使用的IP地址作为移动预测信息。移动预测单元14将这样的预测信息发送到带宽保留控制单元21。

预测信息传送/接收单元13具有将关于通信终端1的移动预测的信息传送到网络控制设备3的功能、以及接收从网络控制设备3发送的带宽保留结果的功能。

通信协议控制单元15具有在无线接口19处提供与通信协议相关联的控制的功能。通信协议控制单元15对应于OSI参考模型的传输层和网络层。

无线接口控制单元16具有控制执行无线通信所必需的无线接口19的功能。无线接口单元16对应于OSI参考模型的数据链路层。

无线接口19具有接入无线接入网络的功能，对应于OSI参考模型的物理层。无线接口19检测多个不同网络中的无线电波强度。

保留状态累积单元20累积从网络控制设备3接收的带宽保留结果。

带宽保留控制单元21具有生成要发送到网络控制设备3以便保留带宽的消息并控制带宽保留的消息的功能。例如，如果从网络控制设备3接收的带宽保留结果不满足当前正在使用的服务所需的带宽，则带宽保留控制单元21基于在用户请求累积单元11中存储的用户请求，生成用于保留合适带宽的带宽保留请求，并将来自预测信息传送/接收单元13的请求发送到网络控制设备3。

将参照图3描述网络控制设备3。能够控制数据路由的网络控制设备3除了由传统路由器提供的数据路由功能和在通信协议中定义的功能之外，还具有在网络控制设备3和4之间进行带宽保留的功能。如图3所示，网络控制设备3具有分组接收单元30、分组传送单元35、通信协议控制单元31、信号发送(signaling)处理单元32、路由控制单元33、带宽保留控制单元34、编码解码器转换控制单元37、以及通信信息传送单元38。下面将描述网络控制设备3的每个组件。

分组接收单元30具有接收分组并且由所接收的分组构成消息的功能。分组传送单元35具有将发出的消息作为分组传送的功能。

通信协议控制单元31具有控制分组接收单元30和分组传送单元35的功能。通信协议控制单元31对应于OSI参考模型的传输层和网络层。

信号发送处理单元32从由分组接收单元30接收的消息提取移动预测信息和对于应用所需的带宽的请求。信号发送处理单元32将所提取的移动预测信息传送到路由控制单元33，并且还将所提取的移动预测信息和带宽请求传送到带宽保留控制单元34。

当带宽保留单元34从信号发送处理单元32接收到关于移动预测信息和当前应用所需的带宽请求的通知时，带宽保留控制单元34将用于保留通信终端1的目的地的网络控制设备4和网络控制设备3之间的带宽的带宽保留请求消息传送到目的地网络的网络控制设备4。在收到带宽保留响应时，带宽保留控制单元34向信号发送处理单元32、路由控制单元33以及通信信息传送单元38通知所接收的带宽保留响应。带宽保留响应包括用于指示成功的带宽保留的成功响应以及用于指示保留带宽失败的失败响应。

当从带宽保留控制单元34接收的带宽保留响应为成功响应时，通信信息传送单元38将用于当前在通信终端1和2之间发生的通信的通信信息传送到目的地网络的网络控制设备4。

路由控制单元33具有执行用于确定其应当将从通信终端2接收的数据传递到哪里的路由控制的功能。本实施例的路由控制单元33根据从信号发送处理单元32接收的移动预测信息，将新的路由路径加入路由表。例如，当它接收到指示通信终端1将移动到网络7的预测信息时，路由控制单元33添加通向网络控制设备4的路由路径。如果从带宽保留控制单元34发送的带宽保留响应为成功响应，则路由控制单元33将所添加的路由路径置于带宽保留状态。

编码解码器转换控制单元37能够进行编码解码器转换。即，当从另一方传送的数据的编码解码器类型与在路由路径上请求的编码解码器类型不同时，编码解码器转换控制单元37转换该编码解码器类型。

下面将描述具有这样的结构的第一实施例的通信终端1和网络控制设备3的操作。

参照图4，将概括描述通信终端1和网络控制设备3的操作。最初，通信终端1在网络6(其本地网络)中。当它预测移动到网络7时，在实际移动到网络7之前，通信终端1接收用于在网络7中使用的IP地址(CoA地址)。通信终端1向网络控制设备3通知该IP地址和现在接收的应用所需的带宽。当接收到通知时，网络控制设备3开始与将向其传递数据的网络7中的网络控制设备4的带宽保留。

下面，将描述根据本实施例的带宽保留的操作。图6图示在作为通信终端1的目的地的网络7中保留带宽的操作；图9图示当不能保留带宽时重试的操作；图10图示当不能保留带宽时在降低所请求的带宽的情况下重试的操作。下面的讨论将依序描述图6、图9和图10所示的每个方面的操作。

参照图6，将描述带宽保留操作。通信终端1和2以可由网络6和8提供的带宽建立用于应用2的完全质量的实时视频通信的会话(S10)。通过网络控制设备3进行通信终端1和2之间的媒体传送/接收(S12、S14)。

当通信终端1从网络6的区域接近网络7的区域时，移动预测单元14基于所接收的无线电波强度等预测通信终端1将移动到的网络。例如，移动预测单元14可通过使用现在在IETF进行审议的移动IPv4中的低延时切换(<draft-ietf-mobileip-lowlatency-handoffs-v4-09.txt)来预测关于用于在目的地网络中使用的CoA(转交地址)的信息。通信终端的移动预测单元14获得移动预测信息并向带宽保留控制单元21通知该信息(S16、S18)。

然后，通信终端1的预测信息传送单元13向网络控制设备3发送用于请求带宽保留的消息(S20)。例如可使用SIP的注册器(register)传送该消息。下面将描述这里所传送的消息。

图7A图示由通信终端1的预测信息传送/接收单元13向通信网络上的网络控制设备3传送的消息的内容。如图7A所示，被发送到网络控制设备3的消息包含在通信终端1当前接入的网络中使用的IP地址、用于在目的地网络中使用的IP地址、另一方的IP地址、以及当前使用的应用所需的带宽。

当通信终端1将这种用于请求带宽保留的消息发送到网络控制设备3时，网络控制设备3的信号发送处理单元32从所接收的消息提取移动预测信息和带宽保留请求。信号发送处理单元32向带宽保留控制单元34通知该带宽保留请求，并激活带宽保留(S22)。带宽保留控制单元34将用于请求带宽保留的消息传送到被预测为通信终端1的目的地的网络7。网络7中的网络控制设备4例如通过诸如由IETF规定的RSVP(RFC2205)的带宽保留协议进行带宽保留(S24)。

网络控制设备3的带宽保留控制单元34从网络控制设备4接收带宽保留结果(S26)。带宽保留控制单元34向信号发送处理单元32通知所接收的带宽保留结果。网络控制设备3的信号发送处理单元32将带宽保留结果发送到通信终端1(S28)。下面将描述这里发送的指示带宽保留结果的消息。

图7B图示从网络设备3发送到通信终端1的预测信息传送/接收单元13的带宽保留结果。如图7B所示，网络控制设备3将带宽保留结果添加到从通信终端1接收的带宽保留请求，并将其发送到通信终端1。

网络控制设备3的带宽保留控制单元34确定带宽保留结果表示成功还是失败(S30)。当带宽保留结果是成功时，带宽保留控制单元34将其通知给路由控制单元33，并且网络控制设备3将认证(authentication)信息发送给网络控制设备4。这消除了当通信终端1进入网络7时网络设备4获得到网络设备3的认证信息的必要性。路由控制单元33将用于路由到目的地网络的信息添加到路由表(S32)。

图8A图示在网络控制设备3中提供的路由表。行T10指示当前由通信终端1使用的路由路径。行T11指示当与通信终端1的目的地网络的带宽保留成功时添加的路由路径。用于所保留的路由路径T11的编码解码器是对应于当前使用的路由路径T10的编码解码器层0至7。带宽保留状态中的“Y”表示带宽被保留。在所保留的路由路径T11上的通信在进行从目的地网络7的注册时开始。除非从目的地网络7进行注册，否则添加到路由表的路由路径保持“不活动”。

当它从网络控制设备3的信号发送处理单元32接收到诸如图7B所示的带宽保留结果时，通信终端1的保留信息传送/接收单元13将所接收的带宽保留结果保存到保留状态累积单元20(S34)。

当通信终端1已经进入目的地网络7时，通信终端1向网络控制设备进行注册(S42)。当网络控制设备3的协议控制单元31接收到来自通信终端1的注册时，其向路由控制单元33通知通信终端1和通信的另一方(即，通信终端2)的IP地址和端口号，路由控制单元33从路由表中寻找路由路径。当它找到路由路径时，路由控制单元33在该路由路径上将数据从另一方传送到通信终端1(S44)。这里，参见作为示例的图8A。因为存在从通信终端2到通信终端1的路径IPb→IPc(T11)，该路径的使用状态从“不活动的”改变为“活动的”，并且在该路由路径上传递数据。然而，如果未发现路由路径，则路由控制单元33将在原网络6中从通信终端2通向通信终端1的路由路径的传递地址设置为在目的地网络中使用的通信终端1的IP地址，并路由来自另一方的数据。

参照图9，将描述当由网络控制设备3进行的带宽保留失败时执行的操作。从自移动终端1接收移动预测信息直到由网络控制设备3进行的带宽保留的操作(S10至S28)与利用图6描述的操作相同。在网络控制设备3将带宽保留结果传送到通信终端1后，通信终端1确定带宽保留结果指示成功还是失败(S36)。如果所述确定显示带宽保留失败，则通信终端1的预测信息传送/接收单元13将带宽保留请求重新传送到网络控制设备3(S36的“否”)。带宽保留请求的这种重复传送增加了在拥塞状况频繁变化的网络7中保留带宽的机会。

下面将参照图10描述当由网络控制设备3进行的带宽保留失败时执行的操作的另一方面。从自通信终端1接收移动预测信息直到由网络控制设备3进行的带宽保留的操作(S10至S28)与在上面利用图6描述的操作相同。

在网络控制设备3将带宽保留结果(参见图7B)发送到通信终端1之后，通信终端1将带宽保留结果保存到保留状态累积单元20，并且还向带宽保留控制单元21通知该结果。带宽保留控制单元21确定该带宽保留结果指示成功还是失败(S36)。如果带宽保留结果是失败(S36处的“否”)，带宽保留控制单元21读出用户请求累积单元11中的信息，以确定是否可以利用比保留失败的带宽低的带宽满足用户需求(S38)。如果不存在可满足用户需求的更低等级的带宽(S38处的“否”)，带宽保留控制单元21再次进行与失败的带宽相同等级的带宽的保留。然而，如果存在可满足用户需求的更低等级的带宽(S38处的“是”)，带宽保留控制单元21降低带宽等级(S40)，并重新传送带宽保留请求(S20)。

例如，如果原网络6中的带宽等级为“2”，带宽保留控制单元21在目的地网络7中也发送对于带宽等级“2”的带宽保留请求，如果带宽保留失败，则它执行如下操作。带宽保留控制单元21从用户请求累积单元11读取用户需求。如果用户所需的带宽等级为“2”，则不能再降低带宽等级，从而带宽保留控制单元21重新传送对于“2”的带宽保留请求。当用户所需的带宽等级为“1”时，带宽保留控制单元21重新传送具有降低了一个等级的要保留的带宽等级(即，带宽等级“1”)的带宽保留请求。

图8B示出对应于此的路由表。行T12与行T10相同。行T13是在对于等级2的带宽保留失败之后以等级1重试时添加的路由路径。用于所添加的路由路径的编码解码器是对应于等级1的层0至3。

在进入目的地网络之前，通信终端1将其自身注册到网络控制设备3。在接收到来自通信终端的注册之后，网络控制设备3的通信协议控制单元31将通信终端1和另一方的IP地址和端口号发送到路由控制单元33，路由控制单元33随后基于该IP地址和端口号在路由表中寻找路由路径。因为在图8B所示的示例中存在从通信终端2到通信终端1的路径IPb→IPc(T13)，该路径的使用状态从“不活动的”改变为“活动的”，并且在该路由路径上传递数据。编码解码器改变控制单元37根据该路由路径而将来自另一方的层0至7编码解码器改变为层0至3，并将数据传送到通信终端1(S44)。

利用这些操作，可根据用户需求而有效使用目的地网络6中的带宽资源。

现在将描述所保留的带宽的释放。如果通信终端1不进入为其保留带宽的目的地网络，则需要释放所保留的带宽。这是因为不期望保持不可能被使用的带宽保留，以便有效使用带宽资源。在此实施例中，将描述释放所保留的带宽的两种方法，一种使用计时器，一种使用来自通信终端1的通知。

图11A图示通过计时器进行的所保留的带宽的释放。当采用此方法时，网络控制设备3具有在带宽保留控制单元34中的计时器。当接收到成功带宽保留的结果时，带宽保留控制单元34的计时器被激活并开始计数。当接收到来自目的地网络7的注册时，使计时器停止。带宽保留控制单元34确定计时器的计数是否达到了预定时间(S50)。当计时器的计数达到了预定时间时，确定所保留的路由路径是否是“活动的”(S52)。如果该路径不是“活动的”，则发送用于释放所保留的带宽的消息以释放所保留的带宽(S54)，并且使计时器停止。然而，如果该路径是“活动的”，则停止该计时器而不释放带宽(S56)。

代替网络控制设备3，也可在通信终端1的目的地网络7中的网络控制设备4中提供用于释放所保留的带宽的计时器。

下面将描述使用来自通信终端1的通知进行的所保留的带宽的释放。图11B图示通过来自通信终端1的通知释放所保留的带宽的过程。如上面利用图6所述，通信终端1基于移动预测信息将带宽保留请求传送到网络控制设备3(S60)。在接收到带宽保留请求之后，网络控制设备3进行带宽保留(S62)。在传送带宽保留请求之后，通信终端1利用移动预测单元14监视通信终端1的移动(S64)。通信终端1基于移动预测信息确定其是否未移动到所预测的网络7，即，确定其将使用原网络还是另一网络(S66)。如果确定通信终端未移动(S66处的“是”)，则通信终端1将诸如图12所示的消息之类的用于释放所保留的带宽的消息发送到网络控制设备3(S68)。这里，可使用SIP的注册方法传送所述消息。当收到释放消息时，网络控制设备3释放由网络控制设备3的带宽保留控制单元34保留的带宽(S70)。当带宽保留的处理正在进行时，带宽保留控制单元34停止该处理。网络控制设备3使用通信终端1当前接入的网络来路由数据。

因此，已描述了根据本发明第一实施例的通信终端1和网络控制设备3。

因为本实施例的网络控制设备3从通信终端1接收移动预测信息并且对于被预测为通信终端1的目的地的网络7保留带宽，因此当通信终端1实际进入网络7时，可继续通信，而不需要用于保留网络带宽的时间，这可实现网络的平滑切换。

因为在进入目的地网络7之前通信终端1将当前正被通信的通信信息传送到目的地网络控制设备4，所以当通信终端1实际进入网络7时，其可继续通信，而不执行与另一方(即，通信终端2)的会话协商，这由此实现了网络间的平滑切换。

当网络控制设备3保留带宽失败时，其可重试带宽保留，从而可增加保留带宽的机会。通过在重试时降低要保留的带宽等级，可进一步增加成功的带宽保留的机会。

(第二实施例)

下面将描述根据本发明第二实施例的通信终端1、网络控制设备3和数据控制方法。将第二实施例的通信终端1和网络控制设备3应用到与第一实施例中(参见图4)相同的通信网络系统。

在本发明的第二实施例中，将关于应用质量和带宽之间关系的用户请求从通信终端1传送到网络控制设备3。网络控制设备3累积用户请求，并基于用户请求而进行带宽保留。

下面，将如第一实施例中那样参照三个操作示例来描述根据本发明第二实施例的通信终端1和网络控制设备3的配置和操作。

图13示出第二实施例的通信终端1的配置。第二实施例的通信终端1具有基本上与第一实施例的通信终端1相同的配置。第二实施例的通信终端1与第一实施例的通信终端1不同之处在于：其具有代替带宽保留控制单元21和预测信息传送/接收单元13的终端信息传送/接收单元22。终端信息传送/接收单元22向网络控制设备3发送诸如图14所示的消息，所述消息包含来自移动预测单元14的移动预测信息、当前使用的应用所需的带宽请求、以及在用户请求累积单元11中存储的用户请求。

图15示出第二实施例的网络控制设备3的配置。第二实施例的网络控制设备3除了其还具有用户请求累积单元36之外，具有基本上与第一实施例的网络控制设备3相同的配置。用户请求累积单元36累积从由通信终端1发送的消息提取的用户请求信息。

图16是示出由通信终端1和网络控制设备3进行的带宽保留操作的流程图。如图16所示，第二实施例的通信终端1和网络控制设备3的操作与第一实施例基本相同，但在步骤60从通信终端1发送到网络控制设备3的消息的内容是不同的。除了移动预测信息和当前正被通信的应用所需的带宽之外，从通信终端1发送到网络控制设备3的消息还包含指示用户请求的信息。例如，在接收电影的情况下，当带宽等级高时，将对应于完全质量的编码解码器作为用户请求添加，而当带宽等级低时，将对应于画面质量优先的编码解码器作为用户请求添加，如图14所示。

在网络控制设备3的带宽保留控制单元34进行带宽保留(S62、S64)并且接收到带宽保留结果(S66)之后，带宽保留控制单元34确定所接收的带宽保留结果是否满足带宽保留请求(S68)。如果所接收的带宽保留结果满足带宽保留请求(S68处的“是”)，则带宽保留控制单元34将其通知路由控制单元33，网络控制设备3将认证信息发送到网络控制设备4(S73)。接着，网络控制设备3将指示成功或失败的带宽保留结果从信号发送处理单元32发送到通信终端1(S74)。

如果带宽保留结果满足带宽保留请求，则网络控制设备3将其从带宽保留控制单元34通知给路由控制单元33，路由控制单元33将通信终端1的目的地的路由使用信息添加到路由表(S76)。

在从网络控制设备3的信号发送处理单元32接收到诸如图7B所示的带宽保留结果后，通信终端1的保留信息传送/接收单元13将带宽保留结果保存到保留状态累积单元20(S78)。

在进入目的地网络7之前，通信终端1向网络控制设备3注册(S80)。在接收到来自通信终端1的注册之后，网络控制设备3的通信协议控制单元31将通信终端1和另一方的IP地址和端口号发送到路由控制单元33。路由控制单元根据该IP地址和端口号从路由表寻找路由路径。网络控制设备3在找到的路由路径上发送来自另一方的数据。

图17是示出通信终端1和网络控制设备3的操作的序列图，其中当带宽保留失败时，网络控制设备3重试带宽保留。从自通信终端1接收终端信息直到由网络控制设备3进行的带宽保留的操作(S50至S66)与上面利用图6描述的操作相同。

在网络控制设备3的带宽保留控制单元34进行带宽保留(S62、S64)并接收到带宽保留结果(S66)之后，带宽保留控制单元34确定所接收的带宽保留结果是否满足带宽保留请求(S68)。当不满足带宽保留请求时，网络控制设备3激活带宽保留，并重复带宽保留(S62)。网络控制设备3执行此操作，直到带宽保留成功或者由通信终端1取消带宽保留为止。

这些操作可增加网络控制设备3在情况频繁改变的网络中保留带宽的机会。

图18是示出通信终端1和网络控制设备3的操作的序列图，其中如果带宽保留失败，则网络控制设备3基于所累积的用户请求而以降低的带宽请求重试带宽保留。

从自通信终端1接收终端信息直到由网络控制设备3进行的带宽保留的操作(S50至S66)与上面利用图6描述的操作相同。

在网络控制设备3的带宽保留控制单元34进行带宽保留(S62、S64)并接收到带宽保留结果(S66)之后，网络控制设备3确定所接收的带宽保留结果是否满足带宽保留请求(S68)。如果该结果不满足带宽保留请求(S68处的“否”)，则网络控制设备3从用户请求累积单元36获得用户请求，并确定其是否能以用户请求内的降低的带宽保留请求来保留带宽(S70)。如果能够以比保留失败的带宽低一个等级的带宽满足用户请求，则网络控制设备3以低一个等级的带宽重试带宽保留(S72)。例如，如果在目的地网络7中不能保留对应于完全质量的带宽等级，则网络控制设备3以作为低一个等级的带宽等级的带宽等级1来激活带宽保留协议，并以较低的带宽等级1进行保留。如果它不能获得对应于用户请求的带宽，则网络控制设备3将失败的保留的结果发送到通信终端1(S74)。

如果它可保留满足用户请求的带宽(S68处的“是”)，则带宽保留控制单元34将其通知给路由控制单元33，并将认证信息从网络控制设备3发送到网络控制设备4(S73)。接着，网络控制设备3通过信号发送处理单元32将成功的带宽保留的结果发送到通信终端1(S74)。网络控制设备3的带宽保留控制单元34向路由控制单元33通知带宽保留的成功，路由控制单元33将通信终端1的目的地的路由使用信息添加到路由表。

与第一实施例相同，第二实施例将带宽保留到被预测为通信终端1的目的地的网络7中的网络控制设备4，并将当前正被通信的通信信息传送到目的地网络7的网络控制设备4，从而当通信终端1实际进入目的地网络7时可平滑地进行网络的切换。

因为在第二实施例中将用户请求与来自通信终端1的移动预测信息一起传送到网络控制设备3，并且网络控制设备3基于用户请求做出带宽保留，所以可减少在通信终端1和网络控制设备3之间采取的步骤。

也可将本发明第一实施例中的上述带宽释放单元应用到第二实施例。

虽然参照实施例详细描述了本发明的通信终端和网络控制设备，但是本发明不限于上述实施例。

上述实施例参照这样的示例：在带宽保留成功之后，维持所保留的带宽，直到通信终端1进入目的地网络，并且当经过预定时间时释放该带宽。然而，在带宽保留成功后，可以执行用于保留更宽带宽的控制。

图19图示在与第一实施例相似的示例中在成功的带宽保留之后请求更宽带宽的操作，其中通信终端1控制带宽保留。通信终端1以及网络控制设备3和4执行基本上与图10所示的流程相同的操作。在图19所示的流程中，基于带宽保留结果是成功还是失败的确定(S36)，如果确定带宽保留成功(S36处的“是”)，则确定通信终端1是否已进入目的地网络(S37)。如果确定通信终端1未进入目的地网络(S37处的“否”)，则确定通信终端1是否应当以比所保留的带宽更高的带宽重试保留(S39)。如果确定通信终端1应当以更高的带宽重试(S39处的“是”)，则通信终端1升高要保留的带宽(S41)，并再次进行带宽保留(S20)。

以此方式，如果通信终端1没有在带宽保留成功之后不久进入目的地网络，则通信终端1请求保留比所保留的带宽更高的带宽。这使得通信终端1能够在保留满足最低要求的同时保留更高带宽。

虽然上述实施例参照了作为被从网络控制设备3传送到网络控制设备4的认证信息的示例的安全信息，但是认证信息不限于关于安全的信息。认证信息可以是例如关于编码解码器的信息。

虽然上述实施例参照了用户请求累积单元11与应用相关联地存储用户需求的示例，但是可能不一定将用户需求存储为与应用相关联。用户请求累积单元11可与通信方相关联地存储用户需求，或者可以不将用户需求与其它信息关联。虽然在上述实施例中通信终端移动穿过IP网络，但是本发明适用于移动穿过不同种类的网络。

虽然描述了目前被认为是优选的本发明的实施例，但是应理解：对于这些实施例各种修改是可能的。应想到：落入本发明的真实精神和范围内的这样的修改都由所附权利要求书包含。

工业实用性

如由此所述的，本发明提供到不同网络的平滑切换的优异效果，并且对于当通信终端在执行通信的同时在不同网络之间移动时的数据传输控制可以是有利的。

Claims (20)

1.一种通信终端，包括：

无线电波强度检测单元，用于检测经由使用不同通信方案的多个网络接收的无线电波的强度；

移动预测单元，用于基于由所述无线电波强度检测单元检测的无线电波强度来预测目的地网络；以及

带宽保留请求传送单元，用于向所述通信终端当前连接的网络控制设备传送带宽保留请求，该带宽保留请求请求保留在用于控制被预测为所述目的地网络的网络中的通信连接的目的地网络控制设备与所述通信终端当前连接的网络控制设备之间的带宽、以及请求将当前通信的通信信息传递到所述目的地网络控制设备。

2.根据权利要求1的通信终端，包括用户需求存储单元，用于将由用户设置的带宽与应用相关联地存储为用户需求，

其中所述带宽保留请求传送单元从所述用户需求存储单元读出与在当前由所述通信终端进行的通信中当前执行的应用相对应的带宽，并且传送请求保留所述带宽的带宽保留请求。

3.根据权利要求1的通信终端，其中所述带宽保留请求传送单元重复传送带宽保留请求，直至带宽保留成功为止。

4.根据权利要求1的通信终端，其中所述带宽保留请求传送单元重复传送具有逐渐降低的要保留的带宽的带宽保留请求，直至带宽保留成功为止。

5.根据权利要求4的通信终端，包括用户需求存储单元，其将由用户设置的带宽作为所述用户需求存储在其中，

其中所述带宽保留请求传送单元以在从所述用户需求存储单元读出的带宽范围内逐渐降低的带宽重复进行带宽保留。

6.根据权利要求1的通信终端，其中在带宽保留成功后，所述带宽保留请求传送单元传送用于保留高于所保留的带宽的带宽的带宽保留请求。

7.根据权利要求1的通信终端，包括带宽释放请求传送单元，用于传送带宽释放请求，该带宽释放请求用于释放利用由所述带宽保留请求传送单元传送的带宽保留请求保留的带宽。

8.根据权利要求7的通信终端，其中当在保留带宽后在预定时间内所述通信终端未行进到所述目的地网络时，所述带宽释放请求传送单元传送所述带宽释放请求。

9.根据权利要求7的通信终端，其中当与利用所述带宽保留请求为其保留带宽的网络不同的网络被预测为目的地时，所述带宽释放请求传送单元传送所述带宽释放请求。

10.一种网络控制设备，用于控制能够连接到使用不同通信方案的多个网络的通信终端的通信连接，该网络控制设备包括：

移动预测信息接收单元，用于从当前执行通信的所述通信终端接收指示被预测为所述通信终端的目的地的目的地网络的移动预测信息；

带宽保留控制单元，用于在所述通信终端移动到所述目的地网络之前，保留控制在所述移动预测信息中指示的所述目的地网络中的通信连接的目的地网络控制设备与所述通信终端当前所处的网络的所述网络控制设备之间的带宽；以及

通信信息传送单元，用于将当前通信的通信信息传送到所述目的地网络控制设备。

11.根据权利要求10的网络控制设备，包括用户需求存储单元，用于将由用户设置的带宽与应用相关联地存储为用户需求，

其中所述带宽保留控制单元从所述用户需求存储单元读出与当前由所述通信终端执行的通信中当前执行的应用相对应的带宽，并且保留所述带宽。

12.根据权利要求10的网络控制设备，其中所述带宽保留控制单元重复进行带宽保留，直至带宽保留成功为止。

13.根据权利要求10的网络控制设备，其中所述带宽保留控制单元以逐渐降低的要保留的带宽重复进行带宽保留，直至带宽保留成功为止。

14.根据权利要求13的网络控制设备，包括用户需求存储单元，用于将由用户设置的带宽存储为所述用户需求，

其中所述带宽保留控制单元以在从所述用户需求存储单元读出的带宽范围内逐渐降低的带宽重复进行带宽保留。

15.根据权利要求10的网络控制设备，其中在带宽保留成功后，所述带宽保留请求传送单元传送用于保留高于所保留的带宽的带宽的带宽保留请求。

16.根据权利要求10的网络控制设备，包括带宽释放单元，用于释放由所述带宽保留控制单元保留的带宽。

17.根据权利要求16的网络控制设备，其中当在保留所述带宽后在预定时间内所述通信终端未行进到所述目的地网络时，所述带宽释放单元释放所保留的带宽。

18.根据权利要求16的网络控制设备，其中当从所述通信终端接收到指示与为其保留带宽的所述目的地网络不同的网络的移动预测信息时，所述带宽释放单元释放所保留的带宽。

19.一种用于通过通信终端控制使用不同通信方案的多个网络之间的网络切换的方法，包括：

无线电波强度检测步骤，检测由通信终端经由使用不同通信方案的多个网络接收的无线电波的强度；

移动预测步骤，所述通信终端基于在所述无线电波强度检测步骤检测的无线电波强度来预测目的地网络；以及

带宽保留请求传送步骤，向所述通信终端当前连接的网络控制设备传送带宽保留请求，所述带宽保留请求请求保留在控制被预测为目的地的目的地网络中的通信连接的目的地网络控制设备与所述通信终端当前连接的网络控制设备之间的带宽、以及请求将当前通信的通信信息传递到所述目的地网络控制设备。

20.一种用于通过控制能够连接到使用不同通信方案的多个网络的通信终端的通信连接的网络控制设备来控制不同网络之间的网络切换的方法，包括：

移动预测信息接收步骤，从当前执行通信连接的通信终端接收指示被预测为所述通信终端的目的地的目的地网络的移动预测信息；

带宽保留步骤，在所述通信终端行进到所述目的地网络之前，保留控制在所述移动预测信息中指示的目的地网络中的通信连接的目的地网络控制设备与所述通信终端当前所处的网络的所述网络控制设备之间的带宽；以及

通信信息传送步骤，用于将当前通信的通信信息传送到所述目的地网络控制设备。

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