CN101411141A - 通信路由控制器、无线通信设备、通信路由控制方法及无线通信设备的通信方法 - Google Patents

通信路由控制器、无线通信设备、通信路由控制方法及无线通信设备的通信方法 Download PDF

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Abstract

一种切换服务器100将从蜂窝电话终端300A发送的VoIP分组中继至IP电话终端42，并顺序地获取从蜂窝电话终端300A接收到的VoIP分组的接收时刻。此外，切换服务器100基于所获取的多个接收时刻，将经由无线IP网络10A的通信路由R1切换至经由无线IP网络10B的通信路由R2。

Description

通信路由控制器、无线通信设备、通信路由控制方法及无线通信设备的通信方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制到可连接至多个无线IP网络的无线通信设备的通信路由的通信路由控制器及通信路由控制方法，并涉及一种可连接至多个无线IP网络的无线通信设备，以及用于该无线通信设备的通信方法。
背景技术
近年来，支持因特网协议(IP)的IP网络的广泛传播引入注目。随着IP网络的广泛传播，使用所谓的VoIP技术将语音信号转换为IP分组(以下称为语音IP分组)并接着通过IP网络传送语音IP分组变得普遍。
针对上述通过IP网络来传送语音IP分组的情况，已经公开了一种基于IP网络的通信质量(例如IP分组的传输延迟时间)来切换电话终端之间的通信路由的方法(例如专利文献1)。
在这种方法中，使用RTP(实时传输协议)来传送语音IP分组。此外，使用RTCP(RTP控制协议)控制语音IP分组的会话。语音IP分组的接收侧基于接收到的RTCP分组中所包括的信息来确定IP网络的通信质量，并根据确定结果来切换电话终端之间的通信路由。
专利文献1：日本专利申请公开No.2002-344497(7-8页，图5-7)。
发明内容
然而，上述通信路由切换方法具有下列问题。具体地，由于发送RTCP分组的平均间隔较长(约两秒)，因此可能发生以下情况，即由无线基站等所构造的无线IP网络无法对诸如衰落之类的通信质量的急剧恶化作出响应。
在多个无线IP网络(例如，蜂窝电话网络以及无线LAN网络)中的通信路由之间进行切换的情况下，无线通信设备可以扮演响应于无线IP网络的下行链路的通信质量的恶化而在通信路由之间进行切换的主要角色。另一方面，对于无线IP网络的上行链路的通信质量的恶化，存在作为接收侧的通信控制器无法确定是否切换至经由另一个无线IP网络的通信路由的问题，这是由于通信控制器难以认识到无线IP网络的无线状态以及通信质量的恶化。此外，在发送之后，由于无线通信设备难以认识到接收侧的通信质量的恶化，因此无线通信设备也具有类似的问题。
因此，考虑到这些情况而构成了本发明，本发明的目的是提供一种通信路由控制器、无线通信设备、通信路由控制方法及用于无线通信设备的通信方法，其中，在经由无线IP网络传送语音IP分组时，在对甚至通信质量的急剧恶化作出响应的同时，也能够适当地将通信路由切换至经由另一个无线IP网络的通信路由。
为了解决上述问题，本发明具有以下方面。首先，本发明的第一方面概括为一种通信路由控制设备(切换服务器100)，用于控制到无线通信设备(例如蜂窝电话终端300A)的通信路由，所述无线通信设备可连接至第一无线IP网络(无线IP网络10A)，以传送语音IP分组(例如VoIP分组P11)，所述语音IP分组是从语音信号转换而来的IP分组，所述无线通信设备还可连接至不同于所述第一无线IP网络的第二无线IP网络(无线IP网络10B)。所述通信路由控制设备包括：中继单元(MN侧接收控制器113和CN侧通信路由控制器119)，被配置为将从所述无线通信设备发送的语音IP分组中继至通信目的地(IP电话终端42)；接收时刻获取单元(MN侧接收控制器113)，被配置为顺序地获取所述中继单元接收到的已接收语音IP分组的接收时刻；以及通信路由控制器(发送分组分配单元109和通信路由控制器111)，被配置为基于所述接收时刻获取单元所获取的多个接收时刻，将通信路由从经由所述第一无线IP网络的通信路由切换至经由所述第二无线IP网络的通信路由。
根据这样的通信路由控制器，基于对从所述无线通信设备发送至所述通信目的地的多个语音IP分组的接收时刻，将通信路由从经由所述第一无线IP网络的通信路由切换至经由所述第二无线IP网络的通信路由。相应地，即使在无线IP网络的上行链路的通信质量恶化的情况下，也能够将通信路由从经由所述第一无线IP网络的通信路由切换至经由所述第二无线IP网络的通信路由。
此外，根据这样的通信路由控制器，基于语音IP分组的接收时刻来快速确定是否切换通信路由，所述语音IP分组是从语音信号转换而来的IP分组，因此，与使用以平均较长的发送间隔发送的RTCP分组的情况相比，可以更快地采取措施来对抗通信质量的恶化。换言之，该通信路由控制器能够支持其中可能发生诸如衰落之类的通信质量的急剧恶化的无线IP网络。
概括而言，在根据本发明的第一方面的本发明的第二方面中，所述通信控制器基于接收到的语音IP分组的接收时刻，计算自预定基准时刻(时刻t0)起的经过时间，并基于所述经过时间与标准传送时间之间的差，将通信路由从经由所述第一无线IP网络的通信路由切换至经由所述第二无线IP网络的通信路由，所述标准传送时间是通过使用接收到的语音IP分组的序列号(seq)和接收到的语音IP分组的时间长度(例如20ms)获得的。
概括而言，在根据本发明的第一方面的本发明的第三方面中，用于对语音信号进行编码的语音编码方案在所述第一无线IP网络与所述第二无线IP网络之间是不同的。
概括而言，在根据本发明的第一方面的本发明的第四方面中，将所述语音IP分组分配给预定的无线帧，并且所述无线帧的结构在所述第一无线IP网络与所述第二无线IP网络之间是不同的。
概括而言，在根据本发明的第一方面的本发明的第五方面中，所述第一无线IP网络包括多个无线基站(无线基站11和12)，所述多个无线基站被配置为执行与所述无线通信设备的无线通信，在对到无线通信设备的通信路由进行切换时，所述通信路由控制器对到执行与同一无线基站的无线通信的多个无线通信设备(蜂窝电话终端300A、300B和300N)中的一部分(例如蜂窝电话终端300A)的通信路由进行切换，并基于所述接收时刻获取单元所获取的多个接收时刻，确定在完成对到所述无线通信设备的所述部分的通信路由的切换之后，是否对到除所述无线通信设备的所述部分之外的其余无线通信设备(蜂窝电话终端300B和300N)的通信路由进行切换。
此外，所述通信路由控制器还可以包括控制设备侧无声检测器(无声检测器107)，其被配置为基于已经接收到的语音IP分组的平均接收间隔和最近接收到的语音IP分组的接收间隔，来确定语音IP分组的发送是否停止。接着，当控制设备侧无声检测器确定停止发送语音IP分组，所述通信路由控制器可以撤销对通信路由的切换。
本发明的第六方面概括为一种无线通信设备(例如蜂窝电话终端300A)，所述无线通信设备可连接至第一无线IP网络(无线IP网络10A)，以传送语音IP分组(例如VoIP分组P11)，所述语音IP分组是从语音信号转换而来的IP分组，所述无线通信设备还可连接至不同于所述第一无线IP网络的第二无线IP网络(无线IP网络10B)，所述无线通信设备包括：发送机/接收机(接收控制器307和发送分组分配单元309)，被配置为经由第一无线IP网络和第二无线IP网络中的任一个来发送和接收语音IP分组；无声检测器(无声检测器315)，被配置为检测是否以预定间隔发送语音IP分组；以及伪分组发送机(发送分组分配单元309和伪分组产生器311)，被配置为在所述无声检测器确定语音IP分组的发送停止的同时，经由所述第一无线IP网络，以预定间隔发送语音IP分组的伪分组，所述第一无线IP网络是所述发送机/接收机在发送停止之前通过其传送语音IP分组的网络。
本发明的第七方面概括为一种通信路由控制方法，用于控制到无线通信设备的通信路由，所述无线通信设备可连接至第一无线IP网络连接，以传送语音IP分组，所述语音IP分组是从语音信号转换而来的IP分组，所述无线通信设备还可连接至不同于所述第一无线IP网络的第二无线IP网络。所述方法包括以下步骤：接收从所述无线通信设备发送至通信目的地的语音IP分组；顺序获取接收到的已接收语音IP分组的接收时刻；基于所获取的多个接收时刻，将通信路由从经由所述第一无线IP网络的通信路由切换至经由所述第二无线IP网络的通信路由。本发明的第八方面概括为一种用于无线通信设备的通信方法，所述无线通信设备可连接至第一无线IP网络，以传送语音IP分组，所述语音IP分组是从语音信号转换而来的IP分组，所述无线通信设备还可连接至不同于所述第一无线IP网络的第二无线IP网络。所述方法包括以下步骤：经由第一无线IP网络和第二无线IP网络中的任一个来发送和接收语音IP分组；确定是否以预定间隔发送语音IP分组；以及当确定语音IP分组的发送停止时，经由所述第一无线IP网络，以预定间隔发送语音IP分组的伪分组，所述第一无线IP网络是在发送停止之前通过其传送语音IP分组的网络。
根据本发明的这些方面，可以提供通信路由控制器、无线通信设备、通信路由控制方法及用于无线通信设备的通信方法，其能够在经由无线IP网络传送语音IP分组的情况下，在对通信质量的急剧恶化作出响应的同时，适当地切换至经由不同无线IP网络的通信路由。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的通信系统的整体示意配置图。
图2是根据本发明的实施例的通信路由控制器的功能块配置图。
图3是根据本发明的实施例的无线通信设备的功能块配置图。
图4是示出了由根据本发明的实施例的通信系统执行的通信路由切换操作的流程图。
图5是示出了由根据本发明的实施例的通信系统执行的伪分组发送操作的流程图。
图6是示出了在根据本发明的实施例的通信系统中对到多个蜂窝电话终端的通信路由进行顺序切换的操作的流程图。
图7是用于说明根据本发明的实施例的通信系统所执行的伪分组发送操作的说明图。
具体实施方式
以下描述本发明的实施例。注意，在以下的描述中，附图中相同或相似的附图标记表示相同和相似的部分。此外，应注意，附图是仅是示意图，并且尺寸比例与实际的不同。
因此，在考虑以下描述时，必须确定具体尺寸。此外，显而易见的是，附图包括其尺寸关系或比例在各图中不同的部分。
(通信系统的整体示意配置)
图1是根据本实施例的通信系统1的整体示意配置图。如图1所示，通信系统1包括无线IP网络10A和无线IP网络10B。无线IP网络10A是能够传送IP分组的IP网络。
无线IP网络10A包括无线基站11和12，每个基站执行与蜂窝电话终端300A、300B和300N(无线通信设备)的无线通信。在本实施例中，无线IP网络10A是使用CDMA(具体为3GPP2标准中的HRPD)作为无线通信方案的蜂窝电话网络。
与无线IP网络10A类似，无线IP网络10B也能够传送IP分组。无线IP网络10B包括无线基站13，无线基站13执行与蜂窝电话终端300A、300B和300N(无线通信设备)的无线通信。附带提及，无线基站和蜂窝电话终端的数目不局限于图1所示的数目。
无线IP网络10B使用与无线IP网络10A不同的无线通信方案。在本实施例中，无线IP网络10B使用遵从IEEE 802.16e标准的移动WiMAX作为无线通信方法。
通过无线IP网络10A和无线IP网络10B传送VoIP分组(语音IP分组)，VoIP分组是从语音信号转换而来的IP分组。注意，使用CDMA的无线IP网络10A和使用移动WiMAX的无线IP网络10B采用不同的语音编码方案来对语音信号进行编码。具体地，无线IP网络10A使用ITU-TG.729，而无线IP网络10B使用ITU-T G.711。
无线IP网络10A和无线IP网络10B与因特网20连接。此外，中继中心30也与因特网20连接。
在中继中心30中，布置了用于对蜂窝电话终端300A、300B和300N所发送和接收的IP分组进行中继的网络设备。更具体地，在中继中心30中，布置了切换服务器100以及VPN路由器200A和200B。
切换服务器100控制到蜂窝电话终端300A、300B和300N的通信路由(通信路由R1和R2)。在本实施例中，切换服务器100构成了通信路由控制器。
每个VPN路由器200A和200B对IP分组执行路由处理。此外，每个VPN路由器200A和200B建立蜂窝电话终端300A(300B、300N)与切换服务器100之间的VPN(IPSec)隧道。通过建立隧道，实现了OSI层3的虚拟化，从而确保蜂窝电话终端300A(300B、300N)的IP移动性的安全。
更准确地，与移动IP(RFC 2002)不同，本实施例中的蜂窝电话终端300A(300B、300N)能够在使用经由无线IP网络10A设定的通信路由R1和经由无线IP网络10B的通信路由R2两个通信路由的同时，与通信目的地(具体为IP电话终端42)进行通信。
换言之，当蜂窝电话终端300A(300B、300N)经由切换服务器100执行与通信目的地的通信时，该通信目的地可以使用蜂窝电话终端300A(300B、300N)的归属地址(home address)作为目的地地址，而无需知道在蜂窝电话终端300A(300B、300N)与切换服务器100之间使用了通信路由R1和通信路由R2中的哪一个。注意，在本实施例中，在切换服务器100中，蜂窝电话终端300A(300B、300N)的归属地址与无线IP网络10A中分配给蜂窝电话终端300A(300B、300N)的转交地址(care of address)以及无线IP网络10B中分配给蜂窝电话终端300A(300B、300N)的转交地址相关联。
中继中心30(切换服务器100)经由特定的通信网络(未示出)与用户住所40连接。在用户住所40中，安装了IP电话交换机41和IP电话终端42。IP电话交换机41在该特定通信网络与IP电话终端42之间中继VoIP分组。IP电话终端42将语音信号与VoIP分组互相转换，并发送和接收VoIP分组。
(通信系统的功能块配置)
接下来，描述通信系统1的功能块配置。具体地，描述通信系统1中所包括的切换服务器100和蜂窝电话终端300A的功能块配置。
在下列描述中，切换服务器100、蜂窝电话终端300A(300B、300N)以及安装在用户住所40中的IP电话交换机41和IP电话终端42简写如下：
●切换服务器100：SS
●蜂窝电话终端300A(300B、300N)：MN
●IP电话交换机41、IP电话终端42：CN
(1)切换服务器100
图2是切换服务器100的功能块配置图。如图2所示，切换服务器100包括MN侧通信接口101、MN侧通信接口103以及CN侧通信接口123作为通信接口。
MN侧通信接口101和103用于执行与MN的通信。更具体地，MN侧通信接口101与VPN路由器200A连接，MN侧通信接口103与VPN路由器200B连接。CN侧通信接口123用于执行与CN的通信。
此外，切换服务器100包括伪分组产生器105、无声检测器107、发送分组分配单元109、通信路由控制器111、MN侧接收控制器113、CN侧接收控制器115、CN侧发送机117、CN侧通信路由控制器119以及定时器121。
在无声检测器107停止VoIP分组的发送时，伪分组产生器105能够以特定间隔发送VoIP分组的伪分组，这与稍后将描述的伪分组产生器311的情况一样。
无声检测器107基于通过CN侧接收控制器115从CN接收到的VoIP分组的接收时刻，检测蜂窝电话终端300A与作为通信目的地的IP电话终端42之间不执行通信(下行链路)的状态(无声状态)。
更准确地，基于从CN接收到的VoIP分组的平均接收间隔和最近接收间隔，无声检测器107确定CN是否停止发送VoIP分组。注意，VoIP分组的最近接收间隔指示了最近接收的VoIP分组与紧接在该最近接收的VoIP分组之前接收的VoIP分组之间的间隔。
在本实施例中，无声检测器107根据表1和表2所示的条件，确定无声状态。
[表1]
 阈值1  阈值2  阈值3  阈值4   阈值5
  无声状态确定阈值(单位：ms)  50  300  70  500   1000
[表2]
  内容
 确定条件1  在最近接收的10个IP分组的接收间隔之中，直到第9个IP分组的所有接收间隔小于或等于阈值1，而且IP分组的最近接收间隔大于或等于阈值2
 确定条件2  在最近接收的10个IP分组的接收间隔之中，直到第9个IP分组的所有接收间隔小于或等于阈值3，而且IP分组的最近接收间隔大于或等于阈值4
 确定条件3  IP分组的所有接收间隔大于或等于阈值5
注意，表1和表2中所示的无声状态确定方法仅作为示例来描述，可以使用基于其他公知方法的任何确定方法。此外，在由于蜂窝电话终端300A的呼叫方持续说话而使得下行链路(即在从IP电话终端42到切换服务器100的方向上)上的无声状态持续若干秒的情况下，无声检测器107可以使用RTCP分组来检测通信路由(例如，通信路由R1)未断开。作为替代，当CN侧接收控制器115在超过1秒的时间内未接收到任何VoIP分组时，无声检测器107可以通过使用具有相对较小的分组大小的ICMP分组(ping)来主动确认该通信路由未断开。
此外，除了下行链路之外，无声检测器107能够基于从MN接收到的VoIP分组来检测上行链路的无声状态。
发送分组分配单元109根据通信路由控制器111的指令，将要发送至蜂窝电话终端300A的IP分组分配给MN侧通信接口101和MN侧通信接口103中的任一个。此外，发送分组分配单元109将与蜂窝电话终端300A的归属地址相关联的转交地址添加至要发送至蜂窝电话终端300A的IP分组。
通信路由控制器111为要发送至蜂窝电话终端300A的IP分组选择通信路由。具体地，通信路由控制器111选择通信路由R1和通信路由R2(见图1)中的任一个作为针对要发送至蜂窝电话终端300A的IP分组的通信路由。
此外，例如，通信路由控制器111根据MN侧接收控制器113接收到的多个VoIP分组的接收时刻，将通信路由从经由无线IP网络10A的通信路由切换至经由无线IP网络10B的通信路由。
具体地，通信路由控制器111基于接收到的VoIP分组的接收时刻，使用定时器121输出的数据来计算从预定基准时刻(例如图7中所示的时刻t0)起的经过时间。例如，通信路由控制器111基于标准传送时间与所计算出的经过时间之差，从通信路由R1切换至通信路由R2。这里，该标准传送时间是使用VoIP分组中所包括的VoIP分组的序列号(seq)以及VoIP分组的时间长度(例如20ms)来计算的。此外，通信路由控制器111向MN发送通信路由切换请求。
当无声检测器107检测到VoIP分组的发送停止时，通信路由控制器111能够撤销对通信路由的切换。
此外，在对到多个移动电话终端(例如蜂窝电话终端300A、300B和300N)的通信路由进行切换的情况下，该多个移动电话终端中的每个与单个无线基站(例如无线基站11)执行无线通信，通信路由控制器111能够仅将到一个移动电话终端(例如蜂窝电话终端300A)的通信路由切换至另一个路由。在完成对到一个移动电话终端的通信路由的切换之后，通信路由控制器111基于MN侧接收控制器113所获取的多个VoIP分组的接收时刻，来确定是否对除该一个移动电话终端之外的其余移动电话终端(蜂窝电话终端300B和300N)的通信路由进行切换。
在本实施例中，通信路由控制器111根据表3和表4中所示的条件来确定是否切换通信路由。
[表3]
 阈值1  阈值2  阈值3  阈值4
 通信路由切换确定阈值(单位：ms)  80  70  50  40
[表4]
  内容
 确定条件1   过去时间t-(seq*20ms)＞阈值1
 确定条件2   对于最近接收的10个IP分组，满足三次或更多次时间t-(seq*20ms)＞阈值2
 确定条件3   对于最近接收的10个IP分组，满足五次或更多次时间t-(seq*20ms)＞阈值3
 确定条件4   最近接收的10个IP分组的接收间隔＞阈值4
注意，在本实施例中，由于使用了利用20ms帧长的编解码器(语音编码方案)，因此使用序列号(seq)*20ms作为基准。在帧长为30ms的情况下，可以使用序列号(seq)*30ms作为基准。
MN侧接收控制器113对从蜂窝电话终端300A接收到的IP分组执行控制。具体地，在本实施例中，MN侧接收控制器113顺序地获取通过MN侧通信接口101和MN侧通信接口103中任一个接收到的VoIP分组的接收时刻。在本实施例中，MN侧接收控制器113构成了接收时刻获取单元。此外，MN侧接收控制器113将从蜂窝电话终端300A接收到的VoIP分组中继至CN侧通信路由控制器119。
CN侧接收控制器115对从IP电话交换机41接收到的IP分组执行控制。具体地，在本实施例中，CN侧接收控制器115能够顺序地获取通过CN侧通信接口123接收到的VoIP分组的接收时刻。此外，CN侧接收控制器115将从IP电话交换机41接收到的VoIP分组中继至发送分组分配单元109。
CN侧发送机117将从CN侧通信路由控制器119输出的IP分组中继至CN侧通信接口123。
CN侧通信路由控制器119基于MN侧接收控制器113所中继的IP分组中所包括的目的地地址，控制针对要被发送至CN的IP分组的通信路由。在本实施例中，MN侧接收控制器113和CN侧通信路由控制器119构成了中继单元，该中继单元对要从蜂窝电话终端300A发送至通信目的地的VoIP分组进行中继。
定时器121输出时间信息，通信路由控制器111使用该时间信息来计算过去时间。
(2)蜂窝电话终端300A
图3是蜂窝电话终端300A的功能块配置图。附带提及，蜂窝电话终端300B和300N具有与蜂窝电话终端300A相同的功能块配置。在下文中，如果不必需，则省略对与上述切换服务器100相同的功能的描述。
如图3所示，蜂窝电话终端300A包括无线通信接口301和无线通信接口303。无线通信接口301用于经由无线IP网络10A的通信。换言之，无线通信接口301遵从CDMA(3GPP2标准中的HRPD)标准。
无线通信接口303用于经由无线IP网络10B的通信。换言之，无线通信接口303遵从移动WiMAX标准。
此外，蜂窝电话终端300A包括无线状态监控器305、接收控制器307、发送分组分配单元309、伪分组产生器311、应用313、无声检测器315、用户界面317、通信路由控制器319以及定时器321。
无线状态监控器305监控无线通信接口301和无线通信接口303接收到的无线信号的状态。
此外，响应于来自切换服务器100的指令，无线状态监控器305能够分别通过无线通信接口301或无线通信接口303，测量无线IP网络10A或无线IP网络10B的状态(例如RSSI)，并接着向切换服务器100通知测量结果。此外，无线状态监控器305也能够向切换服务器100通知无线基站面对无线通信接口301和无线通信接口303的标识符。
接收控制器307对从切换服务器100接收到的IP分组执行控制。具体地，在本实施例中，接收控制器307顺序地获取通过无线通信接口301和无线通信接口303中的任一个接收到的VoIP分组的接收时刻。此外，接收控制器307将从切换服务器100接收到的VoIP分组中继至应用313。
发送分组分配单元309将要发送至切换服务器100的IP分组分配给无线通信接口301和无线通信接口303中的任一个。注意，在本实施例中，接收控制器307和发送分组分配单元309构成了发送机/接收机。
当无声检测器315检测到VoIP分组的发送停止时，伪分组产生器311能够通过无线IP网络(例如无线IP网络10A)以预定间隔发送VoIP分组的伪分组，该无线IP网络是发送分组分配单元309在停止发送之前通过其发送VoIP分组的无线IP网络。在本实施例中，发送分组分配单元309和伪分组产生器311构成了伪分组发送机。
具体地，当无声检测器315停止VoIP分组的发送时，伪分组产生器311产生伪分组，该伪分组的目的地地址和发送定时与该VoIP分组的相同，并将该伪分组输出至发送分组分配单元309。
应用313由需要用于提供蜂窝电话终端300A的功能的各类应用软件(例如IP电话)构成。应用313中所包括的IP电话应用执行语音信号与VoIP分组之间的双向转换。当没有语音信号通过用户界面317输入时(更具体地，输入的语音信号等于或低于预定电平)，IP电话应用停止发送VoIP分组。
无声检测器315检测应用313(IP电话)不产生任何VoIP分组的情况，即检测是否以预定间隔发送VoIP分组。附带提及，应用313(IP电话)可以被设计为在没有语音信号(或VoIP分组)通过用户界面317输入时不产生VoIP分组。
在本实施例中，同切换服务器100的情况一样，无声检测器315基于表1所示的无声状态确定阈值，来确定无声状态。这里，图7示出了由无声检测器315所执行的无声状态确定处理的具体示例以及由伪分组产生器311所执行的伪分组发送处理的具体示例。
如图7所示，每20ms发送VoIP分组(更具体地为RTP分组)。VoIP分组的大小是65字节。在图7中，在时刻t0发送VoIP分组P11，接着，然后每20ms顺序地发送VoIP分组P12和P13。这里，无声检测器315在时刻t1检测到无声状态。
当无声检测器315检测到无声状态时，伪分组产生器311在时刻t2发送伪分组P21。作为替代，伪分组产生器311可以在与VoIP分组的发送周期同步的时刻t2’发送伪分组P21。然而，在本实施例中，伪分组产生器311在预定的阈值(5ms)过去之后(时刻t2)发送伪分组P21。
此外，伪分组产生器311按照HPRD发送周期(预定的无线帧)来发送伪分组。在本实施例中，VoIP分组发送周期是20ms，而HPRD发送周期是26.6ms。
在根据下一个HPRD发送周期所发送的121字节的无线分组(未示出)中，可以包括在无声检测器315确定处于无声状态之后首次发送的伪分组P21的发送定时。在图7的示例的情况下，可以将预定的阈值(5ms)扩展至15ms。
在本实施例中，将通过无线IP网络10A发送的VoIP分组分配给HPRD发送周期，即预定的无线帧。该无线帧的结构在无线IP网络10A与无线IP网络10B之间是不同的。
伪分组产生器311顺序地发送伪分组P21至P2n。伪分组P21至P2n具有与如上所述的VoIP分组P11至P13的结构几乎相同的结构。
接着，无声检测器315在时刻t3检测到VoIP分组P14的发送。当无声检测器315检测到VoIP分组P14的发送时，伪分组产生器311停止发送伪分组。接着，在VoIP分组P14之后，发送VoIP分组P15和P16。
如图3所示，用户界面317提供了与蜂窝电话终端300A的用户的界面。用户界面317包括操作键单元和图像显示单元。此外，用户界面317还包括用于连接个人电脑等的通信接口。
例如，通信路由控制器319基于无线状态监控器305所监控的无线信号的状态以及接收控制器307所获取的VoIP分组的接收时刻，将通信路由从经由无线IP网络10A的通信路由切换至经由无线IP网络10B的通信路由。
定时器321输出时间信息，通信路由控制器319使用该时间信息来做出关于通信路由切换的确定。
(通信系统的操作)
接下来，将描述通信系统1的操作。更准确地，给出以下描述：(1)通信路由切换操作、(2)伪分组发送操作以及(3)针对到多个蜂窝电话终端的通信路由的顺序切换操作。
(1)通信路由切换操作
图4是示出了切换服务器100所执行的通信路由切换操作的流程图。如图4所示，在步骤S11中，MN(例如蜂窝电话终端300A)与CN(IP电话终端42)之间的通信(语音呼叫)一开始，切换服务器100(SS)就从MN和CN接收到VoIP分组。这里，在步骤S11中，假定使用通信路由R1(即无线IP网络10A(见图1))来开始通信。
随着通信的开始，在步骤S 13中，一旦接收到具有序列号(seq)0的VoIP分组，切换服务器100就开始测量自该VoIP分组的接收时刻(例如，时刻t0)起的经过时间(t)。
在步骤S 15中，切换服务器100监控顺序接收到的VoIP分组的序列号(seq)以及VoIP分组的接收时刻。
在步骤S17中，切换服务器100确定是否检测到无声状态。更准确地，切换服务器100根据表1和表2所示的条件来确定MN与CN之间的通信(语音呼叫)是否处于无声状态。
当检测到无声状态时(步骤S17中为“是”)，切换服务器100重复从S13开始的操作。
当未检测到无声状态时(步骤S17中为“否”)，切换服务器100确定是否满足通信路由切换条件。准确地说，切换服务器100根据表3和4所示的条件来确定是否满足通信路由切换条件。
当满足通信路由切换条件时(步骤S19中为“是”)，在步骤S21中，切换服务器100对到MN的通信路由进行切换。具体地，切换服务器100从通信路由R1切换至通信路由R2。
当不满足通信路由切换条件时(步骤S 19中为“否”)，切换服务器100重复从S15开始的操作。
在步骤S23中，切换服务器100向MN发送切换请求，以将通信路由从通信路由R1切换至通信路由R2。
在步骤S21和S23的操作完成之后，改变了通信路由，以便不通过通信路由R1，而是通过通信路由R2在MN与CN之间发送和接收VoIP分组。
(2)伪分组发送操作
图5是示出了蜂窝电话终端300A所执行的伪分组发送操作的流程图。如图5所示，在步骤S 101中，蜂窝电话终端300A(MN)监控通过SS发送至CN的VoIP分组。更具体地，蜂窝电话终端300A监控向CN发送的VoIP分组的发送时刻。这里，假定使用通信路由R1来将VoIP分组发送至CN。
在步骤S103中，蜂窝电话终端300A确定在最近发送的VoIP分组的发送时刻之后是否已过去预定时间(例如，表1所示的无声状态确定阈值)。
当在最近发送的VoIP分组的发送时刻之后已过去预定时间时(步骤S103中为“是”)，蜂窝电话终端300A每20ms执行步骤S105A至S105B的循环处理。
在步骤S107中，蜂窝电话终端300A确定是否已经向CN发送VoIP分组。
当未向CN发送VoIP分组时(步骤S107中为“否”)，在步骤S109中，蜂窝电话终端300A发送伪分组。例如，如图7所示，蜂窝电话终端300A使用通信路由R1(即与发送VoIP分组的通信路由相同的通信路由)向SS发送伪分组P21。
在已经向SS发送VoIP分组时(步骤S 107中为“是”)，在步骤S111中，蜂窝电话终端300A停止发送伪分组。
(3)针对到多个蜂窝电话终端的通信路由的顺序切换操作
图6是示出了针对到多个蜂窝电话终端的通信路由的顺序切换操作的流程图。这里，假定多个MN(即蜂窝电话终端300A、300B和300N)执行与单个无线基站(即无线基站11)的无线通信。
如图6所示，在步骤S201中，切换服务器100(SS)监控对从每个MN发送的VoIP分组的接收间隔。具体地，切换服务器100基于从每个MN发送的VoIP分组的接收时刻来监控VoIP分组的接收间隔。此外，切换服务器100获取执行与每个MN的无线通信的无线基站11的标识符。注意，例如，可以将无线基站11的标识符包括在从每个MN发送的IP分组中。
在步骤S203中，切换服务器100确定从任意一个MN(例如蜂窝电话终端300A)发送的VoIP分组的接收间隔是否满足通信路由切换条件(见表3和表4)。
当满足条件时(步骤S203中为“是”)，与在步骤S203中确定MN(蜂窝电话终端300A)满足条件的情况下一样，切换服务器100在步骤S205中确定从不同的MN发送的VoIP分组的接收间隔是否满足通信路由切换条件，所述不同的MN与发送满足该条件的VoIP分组的MN(蜂窝电话终端300A)连接至同一基站(无线基站11)。
另一方面，当不满足条件时(步骤S203中为“否”)，切换服务器100重复从步骤S201开始的操作。
当不同的MN也满足条件时(步骤S205中为“是”)，在步骤S207中，切换服务器100指令满足条件的多个MN测量要切换至的通信路由(无线IP网络10B)的状态(例如RSSI或CIR)(包括发出测量结果通知的指令)。
换言之，在本实施例中，当来自通过相同无线基站连接的多个MN的VoIP分组的接收间隔处于相同条件下时，可以断定上行链路的通信质量的恶化不是由无线通信部分的状态改变而导致的，而是由业务拥塞导致的。
当不同的MN不满足条件时(步骤S205中为“否”)，在步骤S209中，切换服务器100对在步骤203中被确定为满足条件的、针对MN的通信路由进行切换。附带提及，具体的切换方法与上述步骤S21与S23中的相同。
在步骤S211中，基于从每个MN通知的、要切换至的通信路由(无线IP网络10B)的状态的测量结果，切换服务器100对到多个MN之中具有处于最佳状态的要切换至的通信路由的MN(例如蜂窝电话终端300A)的通信路由进行切换。更具体地，切换服务器100将到具有处于最佳状态的要切换至的通信路由的MN(蜂窝电话终端300A)的通信路由R1(经由无线IP网络10A)切换至通信路由R2(经由无线IP网络10B)。
在步骤S213中，切换服务器100确定从未切换通信路由的不同MN(蜂窝电话终端300B和300N)发送的VoIP分组的接收间隔是否得到改善。更具体地，切换服务器100确定从每个不同MN发送的VoIP分组的接收间隔是否已经变为不满足通信路由切换条件的时间间隔。
这里，如果一起对到所有MN的通信路由进行切换，则在要切换至的通信路由中的业务的急剧增加也可能在要切换至的通信路由中导致相同的情形。出于这个原因，仅针对部分MN来执行通信路由的切换。这样的切换将业务分散至各个无线IP网络，因此可以改善未切换通信路由的不同MN的通信质量。
当改善了从不同MN发送的VoIP分组的接收间隔时(步骤S213中为“是”)，切换服务器100重复从步骤S201开始的操作。换言之，切换服务器100不对到这些不同MN的通信路由进行切换。
另一方面，当从不同MN发送的VoIP分组的接收间隔未改善时(步骤S213中为“否”)，切换服务器100重复从步骤S211开始的操作。换言之，切换服务器100针对这些MN(蜂窝电话终端300B和300N)中具有处于最佳状态的要切换至的通信路由的MN(例如蜂窝电话终端300B)，将通信路由R1(经由无线IP网络10A)切换至通信路由R2(经由无线IP网络10B)。
(效果)
通过使用切换服务器100，基于从MN发送至CN的多个VoIP分组的接收时刻，将通信路由从通信路由R1切换至通信路由R2。因此，即使在无线IP网络10A(或无线IP网络10B)的上行链路中的通信质量(抖动)恶化时，也可以将通信路由切换至另一个通信路由。
此外，通过使用切换服务器100，基于VoIP分组的接收时刻来快速确定是否切换通信路由，所述VoIP分组是从语音信号转换而来的IP分组，因此，与使用以平均较长的发送间隔发送的RTCP分组的情况相比，可以更快地采取措施来对抗通信质量的恶化。换言之，切换服务器100能够支持其中可能发生诸如衰落之类的通信质量的急剧恶化的无线IP网络10A和10B。
通过使用切换服务器100，基于使用切换服务器100接收到的VoIP分组的序列号(seq)以及VoIP分组的时间长度(20ms)所获得的标准传送时间与自预定的基准时刻(例如，图10所示的时刻t0)起的经过时间之间的差，来确定是否切换通信路由。换言之，当检测到无声状态时，根据需要再次设定预定的基准时刻(见图4中的步骤S13)，从而改变了用于确定是否切换通信路由的范围。因此，可以提高关于是否切换通信路由的确定的精度。
注意，由于切换服务器100仅测量从MN发送至CN的多个VoIP分组的抖动而不缓存所述多个VoIP分组，因此不会增加VoIP分组的传输延迟。
此外，在对到执行与单个无线基站的无线通信的多个MN(蜂窝电话终端300A、300B和300N)的通信路由进行切换时，切换服务器100首先仅对到部分MN(例如蜂窝电话终端300A)的通信路由进行切换(见图6中的步骤S211)。接着，在对到部分MN的通信路由进行切换之后，确定是否对到除所述部分MN之外的其余各个MN(蜂窝电话终端300B和300N)的通信路由进行切换。
相应地，即使在业务增加导致特定无线基站(例如无线基站11)中的上行链路的通信质量恶化时，也可以避免要切换至的无线IP网络中所包括的、经无线基站(例如无线基站13)处理的业务的急剧增加。
此外，通信系统1(例如切换服务器100或蜂窝电话终端300A)能够检测无声状态，并由此免于确定包括无声状态在内的VoIP分组的接收间隔。此外，通过使用蜂窝电话终端300A，可以在无声状态时发送伪分组。因此，可以更精确地测量VoIP分组的接收间隔，即通信质量(抖动)。
在本实施例中，如图7所示，在预定的阈值(5ms)过去之后(时刻t2)发送伪分组P21。当该阈值与切换服务器100中的通信路由切换确定阈值(见表3)相比充分小时，切换服务器100在接收间隔达到该通信路由切换确定阈值之前接收该伪分组P21。因此，切换服务器100确定其处于无声状态。此外，如上所述，一旦接收到伪分组，切换服务器100再次设定预定的基准时刻(时刻t0)，从而提高关于是否切换通信路由的确定的精度。
另一方面，在将预定的阈值设定得过长时，切换服务器100无法以适当的定时接收到伪分组，从而基于通信路由切换确定阈值来切换通信路由。然而，一旦接收到伪分组，切换服务器100可以将切换后的状态恢复为通信路由切换之前的状态。
(其他实施例)
如上所述，基于本发明的一个实施例公开了本发明的内容。应理解，构成本公开的部分的说明书和附图不应限制本发明。根据本公开中，各种备选的实施例对于本领域技术人员而言是显而易见的。
例如，尽管上述实施例采用了这样的配置，即切换服务器100确定是否切换通信路由，但是，蜂窝电话终端300A可以基于从切换服务器100接收到的VoIP分组的接收间隔来确定是否切换通信路由。在这种情况下，蜂窝电话终端300A也可以考虑到无线通信状态(例如RSSI或CIR)来确定是否切换通信路由。
此外，切换服务器100可以获取标识应用的应用信息，并根据所获取的应用信息来改变无声状态确定阈值(表1)和确定条件(表2)。附带提及，IP电话应用和IPTV应用可以用作所述应用。
此外，尽管采用蜂窝电话终端300A(300B和300N)作为示例描述了上述实施例，但是，可以使用安装了无线通信卡和IP电话应用软件(所谓的软电话)的个人计算机之类。如上所述，本发明显然包括这里未描述的各种实施例等。因此，本发明的技术范围仅由根据适合以上描述的权利要求的范围的主题来限定。
应注意，日本专利申请No.2006-089134(2006年3月28日提交)的全部内容通过引用结合在本申请中。
工业适用性
如上所述，根据本发明的通信路由控制器、无线通信设备、通信路由控制方法及无线通信设备的通信方法，能够在经由无线IP网络传送语音IP分组的情况下，在对通信质量的急剧恶化作出响应的同时，适当地切换至经由不同的无线IP网络的通信路由，从而可用于诸如移动通信之类的无线通信。

Claims (8)

1.一种通信路由控制设备，用于控制到无线通信设备的通信路由，所述无线通信设备可连接至第一无线IP网络，以传送语音IP分组，所述语音IP分组是从语音信号转换而来的IP分组，所述无线通信设备还可连接至不同于所述第一无线IP网络的第二无线IP网络，所述通信路由控制设备包括：
中继单元，被配置为将从所述无线通信设备发送的语音IP分组中继至通信目的地；
接收时间获取单元，被配置为顺序地获取所述中继单元接收到的已接收语音IP分组的接收时间；以及
通信路由控制器，被配置为基于所述接收时间获取单元所获取的多个接收时间，将通信路由从经由所述第一无线IP网络的通信路由切换至经由所述第二无线IP网络的通信路由。
2.如权利要求1所述的通信路由控制设备，其中，
所述通信路由控制器
基于接收到的语音IP分组的接收时间，计算自预定的基准时间起的过去时间，以及
基于所述过去时间与标准传送时间之间的差，将通信路由从经由所述第一无线IP网络的通信路由切换至经由所述第二无线IP网络的通信路由，所述标准传送时间是通过使用接收到的语音IP分组的序列号和接收到的语音IP分组的时间长度来获得的。
3.如权利要求1所述的通信路由控制设备，其中，用于对语音信号进行编码的语音编码方案在所述第一无线IP网络与所述第二无线IP网络之间是不同的。
4.如权利要求1所述的通信路由控制设备，其中，
将所述语音IP分组分配给预定的无线帧，以及
所述无线帧的结构在所述第一无线IP网络与所述第二无线IP网络之间是不同的。
5.如权利要求1所述的通信路由控制设备，其中，
所述第一无线IP网络包括多个无线基站，所述多个无线基站被配置为执行与所述无线通信设备的无线通信，
所述通信路由控制器
在对到无线通信设备的通信路由进行切换时，对到执行与相同无线基站的无线通信的多个无线通信设备中的一部分的通信路由进行切换，以及
基于所述接收时刻获取单元所获取的多个接收时刻，确定在完成对到所述无线通信设备的所述一部分的通信路由的切换之后，是否对到除了所述无线通信设备的所述一部分之外的其余无线通信设备的通信路由进行切换。
6.一种无线通信设备，可连接至第一无线IP网络，以传送语音IP分组，所述语音IP分组是从语音信号转换而来的IP分组，所述无线通信设备还可连接至不同于所述第一无线IP网络的第二无线IP网络，所述无线通信设备包括：
发送机/接收机，被配置为经由第一无线IP网络和第二无线IP网络中的任一个来发送和接收语音IP分组；
无声检测器，被配置为检测是否以预定间隔发送语音IP分组；以及
伪分组发送机，被配置为：当所述无声检测器确定语音IP分组的发送停止时，经由所述第一无线IP网络，以预定间隔发送语音IP分组的伪分组，所述第一无线IP网络是所述发送机/接收机在所述发送停止之前通过其发送语音IP分组的网络。
7.一种通信路由控制方法，用于控制到无线通信设备的通信路由，所述无线通信设备可连接至第一无线IP网络，以传送语音IP分组，所述语音IP分组是从语音信号转换而来的IP分组，所述无线通信设备还可连接至不同于所述第一无线IP网络的第二无线IP网络，所述方法包括以下步骤：
接收从所述无线通信设备发送至通信目的地的语音IP分组；
顺序地获取接收到的已接收语音IP分组的接收时刻；
基于所获取的多个接收时刻，将通信路由从经由所述第一无线IP网络的通信路由切换至经由所述第二无线IP网络的通信路由。
8.一种用于无线通信设备的通信方法，所述无线通信设备可连接至第一无线IP网络，以传送语音IP分组，所述语音IP分组是从语音信号转换而来的IP分组，所述无线通信设备还可连接至不同于所述第一无线IP网络的第二无线IP网络，所述方法包括以下步骤：
经由第一无线IP网络和第二无线IP网络中的任一个来发送和接收语音IP分组；
确定是否以预定间隔发送语音IP分组；以及
当确定语音IP分组的发送停止时，经由所述第一无线IP网络，以预定间隔发送语音IP分组的伪分组，所述第一无线IP网络是在发送停止之前通过其传送语音IP分组的网络。
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