CN101529945A - 通信控制装置，无线通信装置，通信控制方法，以及无线通信方法 - Google Patents

Abstract

当通过用另一条无线通信路径补偿一条无线通信路径的不足的频带以进行通信时，为了能一直以最小到达时间向发送侧发送指示频带已经变窄的传送频带控制Msg，通信控制装置100以及无线通信装置300具有：传送频带控制信息生成单元(109，309)，用于基于通过一条无线通信路径10A接收到的分组，生成指示传送频带已经变窄的传送频带控制信息；传送频带控制信息生成单元(109，309)，用于基于通过另一条无线通信路径10B接收到的分组，生成指示传送频带已经变窄的传送频带控制信息；以及传送频带控制信息传送路径控制单元(115，315)，用于基于多个无线通信路径的频带状态，选择最适合的传送路径以发送生成的传送频带控制信息。

Description

通信控制装置，无线通信装置，通信控制方法，以及无线通信方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2006年10月30日提交的日本专利申请号2006-294812的优先权以及权益，其全文以引用的形式并入本文中。

技术领域

本发明涉及到一种新颖的通信控制装置、无线通信装置、通信控制方法以及无线通信方法，其能使用多条不同的无线通信路径，并且关于使用中的实时应用所需要的频带，通过用另一条无线通信路径补偿一条无线通信路径的不足的频带来进行通信。

背景技术

例如，在使用因特网协议(IP)群的无线通信网络中(下文中有时候将其称为“无线IP网络”)，为了增强无线通信装置的移动性，定义了所谓的移动IP(例如，非专利文献1)。

移动IP使用按照无线通信装置的位置动态分配的转交IP地址。

非专利文献1：C.Perkins，“IP Mobility Support(RFC2002)”，[在线]，1996年10月，IETF，[2006年3月15日搜索]，因特网＜URL：http://www.ietf.org/rfc/rfc2002.txt＞

发明内容

技术问题

近来，逐渐地出现了一种无线通信装置能够使用多个无线IP网络(例如，蜂窝电话网络以及无线LAN网络)的环境。

如果提供了类似的环境，能够同时使用多个无线IP网络，使得当进行通信时使用的无线IP网络的频带不足时，用另一个无线IP网络来补偿不足的频带。

尽管如此，假定一个无线IP网络是主路径并且另一条无线IP网络是次路径，并且在用次路径补偿主路径中不足的频带时，如果次路径中的允许频带对于需要补偿的频带而言不足，则由于频带不足，针对频带补偿而发送至次路径的分组会暂时地在路径上存在的缓冲器内累积，随后依次被发送出去。因此，在接收侧，通过主路径接收的分组和通过次路径接收的分组之间发生延迟。在VoIP分组的情况下，这种延迟表现为SN(序号)赶超。

在例如VoIP的实时应用中，提供了抖动缓冲器以吸收网络中的分组赶超。然而，当路径间的延迟变得更大并且超过抖动缓冲器的缓冲器容量时，延迟并且超过容量的分组即使被接收到也会被丢弃。因此，如果分组的发送超过了允许频带的情况持续，则在路径上存在的缓冲器内累积的分组的数量增加(最多至缓冲器的容量限制)，并且按照累积的数量而引起延迟差异。最终，在接收侧，用于补偿而发送的所有分组都被丢弃。

特别地，在无线通信路径中，由于允许的频带依赖于传播环境中的改变，例如衰减，即使次路径的允许频带在通信开始时是足够的，随着传播环境的恶化频带变窄，其促使了上述现象的发生。为了避免这种情况，例如，可以精确检测次路径允许的频带的波动，特别地，基于在次路径中接收到的分组来检测频带是否已经变窄。然后，当检测到频带已经变窄时，将指示该现象的传送频带控制消息(下文中有时简写为Msg)发送至分组发送侧。因此可以避免超过允许的频带的补偿。

由于在主路径上也发生类似的允许频带的波动，因此在主路径侧，用同样方式，也可以基于接收到的分组来检测主路径的变窄，并且向分组发送侧发送指示频带已经变窄的传送频带控制Msg。因此可以避免超过允许频带的分组的发送。

然而，在这种情况下，当传送频带控制Msg被从频带已经变窄的要控制的无线通信路径发送至分组发送侧时，至分组发送侧的传送频带控制Msg本身的到达被延迟了。由于这点，分组传送路径中的滞留增加了延迟的量，即，延迟时间增加了。因此需要更多的时间来解决滞留。

另外，可以从不同于要控制的无线通信路径的另一条无线通信路径向分组发送侧发送传送频带控制Msg。然而，在这种情况下，如果另一条无线通信路径的允许频带已经变窄，则发生相同的问题。

因此，鉴于这种情况，本发明的目的是提供一种通信控制装置、无线通信装置、通信控制方法以及无线通信方法，其能够使用多条不同的无线通信路径，并且在通过用另一条无线通信路径补偿一条无线通信路径的不足的频带以进行通信时，能够一直以最小到达时间向分组发送侧发送指示传送频带已经变窄的传送频带控制Msg，并且最小化无线通信路径中的分组滞留。

解决问题的技术方案

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供一种通信控制装置，其能够使用多条不同的针对无线通信装置的无线通信路径，并且关于使用中的实时应用所需要的频带，通过用另一条无线通信路径补偿一条无线通信路径的不足的频带来控制无线通信装置与对应方之间的通信，所述通信控制装置包括：

第一向上传送频带控制信息生成单元，用于基于通过一条无线通信路径接收到的分组，生成第一向上传送频带控制信息，所述第一向上传送频带控制信息指示无线通信装置要向一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；

第二向上传送频带控制信息生成单元，用于基于通过另一条无线通信路径接收到的分组，生成第二向上传送频带控制信息，所述第二向上传送频带控制信息指示无线通信装置要向另一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；以及

向上传送频带控制信息传送路径控制单元，用于基于多条无线通信路径的频带状态，选择最适合的传送路径以向无线通信装置发送第一向上传送频带控制信息或者第二向上传送频带控制信息。

根据本发明的第二方面，在根据第一方面的通信控制装置中，向上传送频带控制信息传送路径控制单元从一条无线通信路径以及另一条无线通信路径中选择在一定时间段内未发送第一或者第二向上传送频带控制信息的无线通信路径，作为最适合的传送路径。

根据本发明的第三方面，在根据第一方面的通信控制装置中，向上传送频带控制信息传送路径控制单元从一条无线通信路径以及另一条无线通信路径中选择具有最大允许频带的无线通信路径，作为针对第一或者第二向上传送频带控制信息的最适合的传送路径。

根据本发明的第四方面，在根据第二方面的通信控制装置中，向上传送频带控制信息传送路径控制单元从一条无线通信路径以及另一条无线通信路径中选择具有最大允许频带的无线通信路径，作为针对第一或者第二向上传送频带控制信息的最适合的传送路径。

根据本发明的第五方面，在根据第一方面的通信控制装置中，向上传送频带控制信息传送路径控制单元从一条无线通信路径以及另一条无线通信路径中选择对于从无线通信装置发送的分组要求最短滞留解决时间的无线通信路径，作为针对第一或者第二向上传送频带控制信息的最适合的传送路径。

此外，为了实现上述目的，根据本发明的第六方面，提供一种无线通信装置，其能够使用多条不同的针对通信控制装置的无线通信路径，并且关于使用中的实时应用所需要的频带，通过用另一条无线通信路径补偿一条无线通信路径的不足的频带，经由通信控制装置来执行与对应方的无线通信，所述无线通信装置包括：

第一向下传送频带控制信息生成单元，用于基于通过一条无线通信路径接收到的分组，生成第一向下传送频带控制信息，所述第一向下传送频带控制信息指示通信控制装置要向一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；

第二向下传送频带控制信息生成单元，用于基于通过另一条无线通信路径接收到的分组，生成第二向下传送频带控制信息，所述第二向下传送频带控制信息指示通信控制装置要向另一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；以及

向下传送频带控制信息传送路径控制单元，用于基于多条无线通信路径的频带状态，选择最适合的传送路径以向通信控制装置发送第一向下传送频带控制信息或者第二向下传送频带控制信息。

根据本发明的第七方面，在根据第六方面的无线通信装置中，向下传送频带控制信息传送路径控制单元从一条无线通信路径以及另一条无线通信路径中选择在一定时间段内未发送第一或者第二向下传送频带控制信息的无线通信路径，作为最适合的传送路径。

根据本发明的第八方面，在根据第六方面的无线通信装置中，向下传送频带控制信息传送路径控制单元从一条无线通信路径以及另一条无线通信路径中选择具有最大允许频带的无线通信路径，作为针对第一或者第二向下传送频带控制信息的最适合的传送路径。

根据本发明的第九方面，在根据第七方面的无线通信装置中，向下传送频带控制信息传送路径控制单元从一条无线通信路径以及另一条无线通信路径中选择具有最大允许频带的无线通信路径，作为针对第一或者第二向下传送频带控制信息的最适合的传送路径。

根据本发明的第十方面，在根据第六方面的无线通信装置中，向下传送频带控制信息传送路径控制单元从一条无线通信路径以及另一条无线通信路径中选择对于从通信控制装置发送的分组要求最短滞留解决时间的无线通信路径，作为针对第一或者第二向下传送频带控制信息的最适合的传送路径。

此外，为了实现上述目的，根据本发明的第十一方面，提供一种通信控制方法，其能够使用多条不同的针对无线通信装置的无线通信路径，并且关于使用中的实时应用所需要的频带，通过用另一条无线通信路径补偿一条无线通信路径的不足的频带，来控制无线通信装置与对应方之间的通信，所述通信控制方法包括下列步骤：

基于通过一条无线通信路径接收到的分组，生成第一向上传送频带控制信息，所述第一向上传送频带控制信息指示无线通信装置要向一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；

基于通过另一条无线通信路径接收到的分组，生成第二向上传送频带控制信息，所述第二向上传送频带控制信息指示无线通信装置要向另一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；以及

基于多条无线通信路径的频带状态，选择最适合的传送路径以向无线通信装置发送第一向上传送频带控制信息或者第二向上传送频带控制信息。

此外，为了实现上述目的，根据本发明的第十二方面，提供一种无线通信方法，其能够使用多条不同的针对通信控制装置的无线通信路径，并且关于使用中的实时应用所需要的频带，通过用另一条无线通信路径补偿一条无线通信路径的不足的频带，经由通信控制装置来执行针对对应方的无线通信，所述无线通信方法包括下列步骤：

基于通过一条无线通信路径接收到的分组，生成第一向下传送频带控制信息，所述第一向下传送频带控制信息指示通信控制装置要向一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；

基于通过另一条无线通信路径接收到的分组，生成第二向下传送频带控制信息，所述第二向下传送频带控制信息指示通信控制装置要向另一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；以及

基于多条无线通信路径的频带状态，选择最适合的传送路径以向通信控制装置发送第一或者第二向下传送频带控制信息。

本发明的有益效果

根据本发明，在通过同时使用多条不同无线通信路径且用另一条无线通信路径补偿一条无线通信路径的不足频带以进行通信时，基于多条无线通信路径的频带状态，选择最适合的传送路径以向分组发送侧发送指示传送频带已经变窄的传送频带控制Msg。因此，可以提供通信控制装置、无线通信装置、通信控制方法以及无线通信方法，其能够一直以最小到达时间向分组发送侧发送传送频带控制Msg，并且最小化无线通信路径中的分组滞留。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例的通信系统的总体示意配置图；

图2示出了图1所示的交换服务器以及MN的功能框图；

图3示出了根据图1所示实施例的IP分组的配置图；

图4示出了根据图1所示实施例的针对传送频带控制Msg的路径选择过程的流程图；

图5是示出了由于传送频带的波动导致的分组的滞留时间的图；

图6示出了根据图1所示实施例的针对传送频带控制msg的重新传送过程的流程图；以及

图7示出了在根据图1所示实施例的交换服务器以及MN之间执行的通信的例子的通信顺序图。

附图标记说明

1通信系统

10A，10B无线IP网络

20因特网

40IP电话终端

100交换服务器

101Rx，103Rx，105Rx接收接口单元

101Tx，103Tx，105Tx传送接口单元

107接收分组监视单元

109传送频带计算单元

111传送频带控制Msg分析单元

113分组传送路径控制单元

115控制Msg传送路径控制单元

117传送路径选择单元

300移动节点(MN)

301Rx，303Rx接收接口单元

301Tx，303Tx传送接口单元

305应用处理单元

307接收分组监视单元

309传送频带计算单元

311传送频带控制Msg分析单元

313分组传送路径控制单元

315控制Msg传送路径控制单元

317传送路径选择单元

具体实施方式

现在将参考附图来描述本发明的优选实施例。

[通信系统的总体示意配置]

图1示出了根据本发明的实施例的通信系统1的总体示意配置图。如图1所示，通信系统1包括无线IP网络10A以及无线IP网络10B。无线IP网络10A是能够发送IP分组的IP网络。在无线IP网络10A中，根据作为无线通信装置的移动节点300(下文中简称为MN300)的位置，将转交IP地址A1动态地分配给MN300。在本实施例中，无线IP网络10A是采用CDMA(特别地，是3GPP2标准的HRPD)作为无线通信方法的蜂窝电话网络。

无线IP网络10B能够以与无线IP网络10A相同的方式发送IP分组。在无线IP网络10B中，转交IP地址A2被分配给MN300。在本实施例中，无线IP网络10B采用遵循IEEE802.16e标准的移动WiMAX作为无线通信方法。

另外，当MN300连接至无线IP网络10A时，无线IP网络10A赋予转交地址A1。用相同方式，当MN300连接至无线IP网络10B时，无线IP网络10B赋予转交地址A2。

此外，在本实施例中，转交地址A1与转交地址A2与归属IP地址AH(虚拟地址)相关联。

交换服务器100与MN300可以通过同时使用无线IP网络10A以及10B进行通信。更具体地，交换服务器100和MN300通过使用无线IP网络10A作为主路径发送并接收IP分组。然后，当主路径的频带(传输速率)不足时，通过使用无线IP网络10B作为次路径，用次路径补偿不足的频带。应当注意次路径不被限制于无线IP网络10B，而是可以同时使用多条可用的无线IP网络。

无线IP网络10A以及10B连接至因特网20。交换服务器100连接至因特网20。交换服务器100构成了用于控制通向MN300的无线通信路径的通信控制装置，并且可以通过无线IP网络10A向MN300发送IP分组，并且也可以通过无线IP网络10B向MN300发送IP分组。

交换服务器100具有VPN路由器功能，执行IP分组的路由处理。通过使用VPN(IPSec)在MN300和交换服务器100之间建立隧道来实现OSI第三层的虚拟化。因此可以确保MN300的IP移动性。

换言之，在本实施例中，不同于移动IP(例如，RFC2002)，MN300可以通过同时使用两条无线通信路径，即，通过无线IP网络10A设置的主路径和通过无线IP网络10B设置的次路径，来进行与对应方(特别地，IP电话终端40)的通信。

交换服务器100通过与因特网20相连的通信网络10C与IP电话终端40相连。IP电话终端40互相交换语音信号以及VoIP分组并且发送以及接收IP分组。

更具体地，交换服务器100(通信控制装置)接收MN300以预定周期(20ms)发送给IP电话终端40(对应方)的IP分组(VoIP分组)并且将IP分组中继至IP电话终端40。交换服务器100也接收IP电话终端40以预定周期(20ms)发送给MN300的IP分组(VoIP分组)并且将IP分组中继至MN300。

接下来，描述通信系统1的功能块配置。更具体地，通过参考图2来描述通信系统1中包括的交换服务器100和MN300的功能块配置。涉及到本发明的单元将在下文中被主要描述。因此，应该注意，交换服务器100以及MN300可以具有实现装置功能所需的逻辑块(电源等)，但是该逻辑块未在本文中示出并且未被描述。

[交换服务器100]

如图2所示，交换服务器100包括接收接口单元(I/F A)101Rx、接收接口单元(I/F B)103Rx、接收接口单元(I/F C)105Rx、传送接口单元(I/F A)101Tx、传送接口单元(I/F B)103Tx、传送接口单元(I/F C)105Tx、接收分组监视单元107、传送频带计算单元109、传送频带控制Msg分析单元111、分组传送路径控制单元113、控制Msg传送路径控制单元115以及传送路径选择单元117。

接收接口单元101Rx以及传送接口单元101Tx构成了对应于无线IP网络10A的通信接口单元。例如，其由IEEE802.3ab中定义的1000BASE-T构成并且通过因特网20连接至无线IP网络10A。

类似地，接收接口单元103Rx以及传送接口单元103Tx构成了对应于无线IP网络10B的通信接口单元。例如，其由IEEE802.3ab中定义的1000BASE-T构成并且通过因特网20连接至无线IP网络10B。

在本实施例中，通过使用上述的IP Sec设置VPN。分别对应于无线IP网络10A以及10B的通信接口单元发送以及接收的IP分组，更特定地，在交换服务器100与MN300之间发送以及接收的VoIP分组(更特定地，MN300发送的VoIP分组)具有图3(a)所示的配置。即，在VoIP分组中，封装有归属IP报头(归属IP地址AH)、TCP/UDP报头以及有效载荷，并且添加转交IP地址(转交IP地址A1或者A2)。

另外，在交换服务器100与MN300之间发送以及接收的接入控制分组具有如图3(b)所示的配置。即，接入控制分组由数据链路层报头、转交IP地址、TCP报头以及控制代码组成。

接收接口单元105Rx以及传送接口单元105Tx构成了对应于无线IP网络10C的通信接口单元，其连接至因特网20并且被用于执行与IP电话终端40的通信。

接收分组监视单元107具有抖动缓冲器，用于吸收接收接口单元101Rx以及103Rx接收的IP分组的抖动，并且通过传送接口单元105Tx向IP电话终端40发送接收到的IP分组。另外，接收分组监视单元107向传送频带计算单元109提供接收接口单元101Rx和103Rx接收到的IP分组，并且还向传送频带控制Msg分析单元111提供从MN300接收的下文将描述的第一和第二下行传送频带控制Msg。

传送频带计算单元109基于从接收分组监视单元107通过无线IP网络10A接收到的分组，以预定周期(例如，1000ms)计算MN300向无线IP网络10A发送的IP分组的第一向上传送频带。当计算的本次第一向上传送频带比最近计算的第一向上传送频带窄的时候，传送频带计算单元109向控制Msg传送路径控制单元115提供本次计算的第一向上传送频带，并且将其也提供给传送路径选择单元117，作为指示传送频带已经变窄的第一向上传送频带控制Msg。

此外，用相同方式，传送频带计算单元109基于从接收分组监视单元107通过无线IP网络10B接收到的分组，以预定周期计算MN300向无线IP网络10B发送的IP分组的第二向上传送频带。当计算的本次第二向上传送频带比最近计算的第二向上传送频带窄的时候，传送频带计算单元109向控制Msg传送路径控制单元115提供本次计算的第二向上传送频带，并且将其也提供给传送路径选择单元117，作为指示传送频带已经变窄的第二向上传送频带控制Msg。

因此，在本实施例中，传送频带计算单元109构成了第一向上传送频带控制信息生成单元以及第二向上传送频带控制信息生成单元。

此外，当传送频带计算单元109基于接收到的分组计算传送频带时，例如，关于无线IP网络10A和10B每条路径对在监视时间段Tchk内接收到的分组的数量进行计数，然后基于接收到的分组的数量(接收速率)计算传送频带。在这种情况下，监视时间段Tchk可以是固定的(例如500ms)，或者根据计算的传送频带，当传送频带变大时下一个监视时间段Tchk可以被缩短。

传送频带控制Msg分析单元111基于接收分组监视单元107从MN300接收的第一向下传送频带控制Msg以及第二向下传送频带控制Msg(在下文中描述)，分析交换服务器100要发送至无线IP网络10A的IP分组的第一向下传送频带以及交换服务器100要发送至无线IP网络10B的IP分组的第二向下传送频带。传送频带控制Msg分析单元111向分组传送路径控制单元113以及控制Msg传送路径控制单元115提供分析结果。

分组传送路径控制单元113基于传送频带控制Msg分析单元111分析的第一和第二向下传送频带，控制传送路径选择单元117。

因此，传送路径选择单元117基于传送频带控制Msg分析单元111分析的第一和第二向下传送频带，将通过接收接口单元105Rx接收到的来自IP电话终端40的VoIP分组分发给传送接口单元101Tx以及103Tx，并且通过无线IP网络10A和10B将它们发送至MN300。此外，传送路径选择单元117包括抖动缓冲器，用于吸收接收接口单元105Rx接收的IP分组的抖动。

更特定地，传送路径选择单元117基于从传送频带控制Msg分析单元111接收到的第一向下传送频带的信息，向接收自IP电话终端40且包括归属IP地址AH的IP分组添加转交IP地址A1，并且从传送接口单元101Tx向无线IP网络10A发送具有添加的转交IP地址A1的IP分组。

另外，传送路径选择单元117基于从传送频带控制Msg分析单元111接收到的第二向下传送频带的信息，向接收自IP电话终端40且包括归属IP地址AH的IP分组添加转交IP地址A2，并且从传送接口单元103Tx向无线IP网络10B发送具有添加的转交IP地址A2的IP分组。

控制Msg传送路径控制单元115基于传送频带计算单元109提供的第一和第二向上传送频带以及传送频带控制Msg分析单元111分析的第一和第二向下传送频带，控制无线IP网络10A和10B的频带状态。然后，控制Msg传送路径控制单元115基于这些频带状态来控制传送路径选择单元117，并且选择最适合的路径以向MN300发送传送频带计算单元109生成的第一和第二向上传送频带控制Msgs。另外，通过使用接入控制分组，分别发送和接收第一和第二向上传送频带控制Msgs(参见图3(b))。

因此，在本实施例中，控制Msg传送路径控制单元115构成了向上传送频带控制信息传送路径控制单元。下文将描述该控制Msg传送路径控制单元115进行的针对第一和第二向上传送频带控制Msgs的传送路径选择过程。

除了上述功能之外，根据本实施例的交换服务器100还具有使用VoIP分组中包括的RTP(实时传输协议)的序号(SN)，检查在MN300与IP电话终端40之间通过无线IP网络10A和10B发送和接收的IP分组的顺序的功能。此外，交换服务器100还具有获取被中继的IP分组的统计信息(例如，分组丢失、吞吐量以及抖动缓冲器的空置(underrun)数量以及超过(overrun)数量)以及向MN300发送这些获取到的信息的功能。

此外，交换服务器100具有关于在可以通过因特网20访问的归属代理(图中未显示)中注册的归属IP地址，验证IP电话终端40发送的IP分组中包括的归属IP地址AH的功能。通过这种验证，可以确定哪个电信运营商将该归属IP地址分配给MN300。

[MN300]

MN300以与交换服务器100相同的方式，可以通过同时使用无线IP网络10A以及10B进行通信。与交换服务器100类似的功能块的解释在下文中有时候被省略。

如图2所示，MN300包括接收接口单元(I/F A)301Rx、接收接口单元(I/F B)303Rx、传送接口单元(I/F A)301Tx、传送接口单元(I/FB)303Tx、应用处理单元305、接收分组监视单元307、传送频带计算单元309、传送频带控制Msg分析单元311、分组传送路径控制单元313、控制Msg传送路径控制单元315以及传送路径选择单元317。

接收接口单元301Rx和传送接口单元301Tx进行无线IP网络10A使用的无线通信方法(3GPP2标准的HRPD)的无线通信。在本实施例中，以预定周期(例如20ms)通过无线IP网络10A发送IP分组至IP电话终端40且自IP电话终端40接收IP分组。这些接收接口单元301Rx和传送接口单元301Tx被嵌入至MN300中或者被配置为无线通信卡。

接收接口单元303Rx和传送接口单元303Tx进行遵循无线IP网络10B使用的无线通信方法(移动WiMAX)的无线通信，并且以相同方式，被嵌入至MN300或者被配置为无线通信卡。

此外，接收接口单元301Rx和传送接口单元301Tx以及接收接口单元303Rx和传送接口单元303Tx基于无线IP网络10A和10B中分配给MN300的转交IP地址A1和A2来发送和接收IP分组。

接收分组监视单元307具有抖动缓冲器，用于吸收接收接口单元301Rx以及303Rx接收的IP分组，并且向应用处理单元305提供接收到的IP分组。另外，接收分组监视单元307向传送频带计算单元309提供接收接口单元301Rx和303Rx接收到的IP分组，同时从交换服务器100接收上述的第一和第二向上传送频带控制Msgs并且将它们提供给传送频带控制Msg分析单元311。

应用处理单元305根据应用来处理从接收分组监视单元307接收到的IP分组，同时基于应用来生成IP分组(例如VoIP分组)并且将它们发送至传送路径选择单元317。此外，应用处理单元305存储与转交地址A1和A2相关联的MN300的归属IP地址AH。

传送频带计算单元309以与交换服务器100的传送频带计算单元109相同的方式，基于从接收分组监视单元307通过无线IP网络10A接收到的分组，以预定周期(例如，1000ms)计算交换服务器100要向无线IP网络10A发送的IP分组的第一向下传送频带。当计算的本次第一向下传送频带比最近计算的第一向下传送频带窄的时候，传送频带计算单元309向控制Msg传送路径控制单元315提供本次计算的第一向下传送频带，并且将其也提供给传送路径选择单元317，作为指示传送频带已经变窄的第一向下传送频带控制Msg。

此外，用相同方式，传送频带计算单元309基于从接收分组监视单元307通过无线IP网络10B接收到的分组，以预定周期计算交换服务器100要向无线IP网络10B发送的IP分组的第二向下传送频带。此外，当本次计算的第二向下传送频带比最近计算的第二向下传送频带窄的时候，传送频带计算单元309向控制Msg传送路径控制单元315提供本次计算的第二向下传送频带，并且将其也提供给传送路径选择单元317，作为指示传送频带已经变窄的第二向下传送频带控制Msg。

因此，在本实施例中，传送频带计算单元309构成了第一向下传送频带控制信息生成单元以及第二向下传送频带控制信息生成单元。

此外，当传送频带计算单元309基于接收到的分组计算传送频带时，如上述交换服务器100的传送频带计算单元109的情况一样，例如，关于无线IP网络10A和10B每条路径对在监视时间段Tchk内接收到的分组的数量进行计数，然后基于接收到的分组的数量(接收速率)计算传送频带。

传送频带控制Msg分析单元311基于接收分组监视单元307从交换服务器100接收的上述第一以及第二向上传送频带控制Msg，分析MN300要发送至无线IP网络10A的IP分组的第一向上传送频带以及MN300要发送至无线IP网络10B的IP分组的第二向上传送频带。传送频带控制Msg分析单元311向分组传送路径控制单元313以及控制Msg传送路径控制单元315提供分析结果。

分组传送路径控制单元313基于传送频带控制Msg分析单元311分析的第一和第二向上传送频带，控制传送路径选择单元317。

因此，传送路径选择单元317根据传送频带控制Msg分析单元311分析的第一和第二向上传送频带，将来自应用处理单元305的VoIP分组分发给传送接口单元301Tx以及303Tx，并且通过无线IP网络10A和10B将VoIP分组发送至交换服务器100。

更特定地，传送路径选择单元317基于从传送频带控制Msg分析单元311接收到的第一向上传送频带的信息，向来自应用处理单元305且包括归属IP地址AH的IP分组添加转交IP地址A1，并且从传送接口单元301Tx向无线IP网络10A发送具有添加的转交IP地址A1的IP分组。

另外，传送路径选择单元317基于从传送频带控制Msg分析单元311接收到的第二向上传送频带的信息，向来自应用处理单元305且包括归属IP地址AH的IP分组添加转交IP地址A2，并且从传送接口单元303Tx向无线IP网络10B发送具有添加的转交IP地址A2的IP分组。

控制Msg传送路径控制单元315基于传送频带计算单元309提供的第一和第二向下传送频带以及传送频带控制Msg分析单元311分析的第一和第二向上传送频带，控制无线IP网络10A和10B的频带状态。然后，控制Msg传送路径控制单元315基于这些频带状态来控制传送路径选择单元317，并且选择最适合的路径以向交换服务器100发送传送频带计算单元309生成的第一和第二向下传送频带控制Msgs。另外，如上述的第一和第二向上传送频带控制Msgs的情况一样，通过使用接入控制分组来分别发送和接收第一和第二向下传送频带控制Msgs(参见图3(b))。

因此，在本实施例中，控制Msg传送路径控制单元315构成了向下传送频带控制信息传送路径控制单元。下文将描述该控制Msg传送路径控制单元315进行的针对第一和第二向下传送频带控制Msgs的传送路径选择过程。

另外，如交换服务器100的情况一样，根据本实施例的MN300还具有使用VoIP分组中包括的RTP的序号(SN)，检查在MN300与IP电话终端40之间发送和接收的分组的顺序的功能。

[针对传送频带控制Msg的传送路径的选择过程]

接下来，描述上述的通过使用交换服务器100的控制Msg传送路径控制单元115的针对第一和第二向上传送频带控制Msgs的传送路径的选择过程，以及通过使用MN300的控制Msg传送路径控制单元315的针对第一和第二向下传送频带控制Msgs的传送路径的选择过程。然而，由于这些传送频带控制Msgs的传送路径选择过程对于交换服务器100和MN300侧来说是相同的，因此本文仅描述交换服务器100向MN300发送传送频带控制Msg的代表情况。

图4示出了传送频带控制Msg的路径选择过程的流程图。首先，设置关于被使用的无线通信路径的优先级。然后路径以优先级的顺序被排序，并且验证频带状态(步骤S1)。

(作图时请注意此处图中有问题，Yes和No都搞反了)

为了验证路径，首先，确定将被验证的路径(L)是否是传送频带控制Msg控制的路径(Lobj)(步骤S2)。如果该路径是被控制的路径，则将其从传送路径候选中移除(步骤S3)并且验证下一条路径。另一方面，如果该路径不是被控制的路径，则确定传送频带是否在预定时间段直到当前时间期间(Tth：例如1000ms)已经由于频带变窄而被更新(步骤S4)。如果该路径已经被更新，则该路径被从传送路径候选中移除(步骤S5)并且验证下一条路径。在这种情况下，步骤S4的确定可以基于例如针对相应路径的传送频带控制Msgs的记录来进行。

在步骤S4，如果传送频带没有在预定时间段直到当前时间期间(Tth)由于频带变窄而被更新，那么，确定关于该路径的传送自MN300的传送频带控制Msgs所指示的传送频带在特定时间段直到当前时间期间(例如几秒)是否已经波动(步骤S6)。

在这种情况下，如果不存在波动，则由于至少在最近的特定时间段内该路径的允许频带等于或者大于传送频带，所以在不进行后续路径的验证的情况下，传送路径选择单元117被控制以选择本路径作为针对传送频带控制Msg的传送路径(Lmsg)(步骤S7)。因此，传送频带控制Msg被从该传送路径(Lmsg)发送(步骤S8)。然后该过程结束。

另一方面，在步骤S6，如果来自MN300的传送频带控制Msgs所指示的传送频带已经波动了，则确定是否指示是传送频带的间歇性波动(步骤S9)。作为其结果，当指示是突然的波动时，存在发生路径中的分组滞留的可能性。因此，该路径被从传送路径候选中移除(步骤S10)并且验证下一条路径。另一方面，当这不是间歇性波动时，获取在上述特定时间段内的该路径的最小传送频带(Bmin(L))(步骤S11)，作为传送路径候选，并且验证下一条路径。

当关于所有路径验证的结果是获取不到路径以发送传送频带控制Msg时，接下来确定是否存在传送路径候选(步骤S12)。如果作为结果存在一些候选，通过比较这些路径候选的最低传送频带(Bmin(L))，选择具有最高值的路径作为针对传送频带控制Msg的传送路径(Lmsg)(步骤S13)。然后在步骤S8从该传送路径(Lmgs)发送传送频带控制Msg。由此该过程结束。

另一方面，当在步骤S12获取不到传送路径候选时，根据上述优先级顺序，对所有路径估计路径中解决分组滞留所需的时间(Tsty(L))(步骤S14)。然后选择需要最短解决时间(Tsty(L))的路径作为针对传送频带控制Msg的传送路径(Lmsg)(步骤S15)。在步骤S8，通过从传送路径(Lmsg)发送传送频带控制Msg来结束该过程。

关于在步骤S14中确定的滞留的解决时间(Tsty(L))，例如，基于来自MN300的传送频带控制Msg所指示的传送频带的波动来估计该时间。换言之，如图5所示，在频带已经变窄之前分组的接收时间和序号(SN)之间的关系由如下所示的线代表；

SN＝tan(θ)×t

在这种情况下，θ代表线的梯度并且t代表时间。另外，在发送侧分组的发送时间以及SN的关系由如下所示的线代表；

SN＝tan(θ)×t+Sdly

在这种情况下，Sdly代表路径中的延迟所引起的SN的差异，其为依赖于路径特性的值。

在图5中，假定路径的频带已经在时间t1从频带B1波动至频带B2。在这种情况下，当基于在监视时间段Tchk期间接收到的分组的数量来计算传送频带时，频带波动在时间t2被检测到，其最多可以延迟Tchk。在该点，假定在发送侧以SN2发送IP分组，需要SN2被频带B2接收到的时间段(Tcan)来解决路径中的分组滞留。

在这种情况下，基于传送特性的SN2由下式表示；

SN2＝tan(θ)×Tchk+Sdly+SN1

另一方面，基于频带B2的SN2由下式表示；

SN2＝tan(γ)×(Tchk+Tcan)+SN1

因此，基于时间t2，需要解决滞留的时间(Tcan)由下式表示；

Tcan＝[{tan(θ)×Tchk+Sdly}/tan(γ)]-Tchk

因此，假定当前时间是t3，剩余解决时间(Tsty)由下式表示；

Tsty＝Tcan+t2-t3

根据优先级顺序针对每条路径计算这个解决时间(Tsty)，并且选择需要最短解决时间的路径。此外，当根据路径的允许频带的波动更新传送频带多于一次时，通过依赖于检测时刻而倍增更新次数来估计解决时间。

此外，在本实施例中，在发送传送频带控制Msg之后，当接收到针对已经发送了传送频带控制Msg的路径的传送频带控制Msg时，之前发送的传送频带控制Msg非常有可能还停留在路径中而没有到达对应方。因此使用另一条路径再一次尝试该传送频带控制Msg的重新传送。

图6示出了传送频带控制Msg的这种重新传送过程的流程图。首先，当接收到来自对应方(在本情况中，MN300)的传送频带控制Msg时(步骤S21)，确定是否已经在预定时间段(例如1000ms)内从传送频带由接收到的传送频带控制Msg所控制的路径发送了传送频带控制Msg(步骤S22)。如果已经发送了Msg，根据图4，从除了该传送路径的路径中选择最适合的路径(步骤S23)，同时再一次生成传送频带控制Msg(步骤S24)，并且从新选择的路径发送再次生成的传送频带控制Msg(步骤S25)。

[通信系统的操作]

接下来，通过参考图7来描述上述通信系统的操作的例子。图7示出了在交换服务器100和MN300之间执行的通信顺序图。如图7所示，在步骤S30，交换服务器100和MN300通过无线IP网络10A(主路径)和因特网20发送并且接收VoIP分组。此外，VoIP分组与语音通信一起在MN300和IP电话终端40之间发送和接收(参见图1)。

更特定地，MN300发送IP分组，其中封装由有包括分配给IP电话终端40的IP地址的有效载荷和归属IP地址AH，并且转交IP地址A1被用作发送方地址(参见图3(a))。

另外，交换服务器100发送IP分组，其中封装有IP电话终端40发送的VoIP分组，并且转交地址A1被设置为发送方地址。

另外，图中所示的“黑色方块”标记被标记在VoIP分组路由经过的网络上(下文依旧适用)。在步骤S30，所有VoIP分组路由通过无线IP网络10A(主路径)和因特网20。

在该条件下，在交换服务器100中，传送频带计算单元109计算无线IP网络10A的向上传送频带为100％。用相同的方式，在MN300中，传送频带计算单元309计算无线IP网络10A的向下传送频带为100％。

之后，在步骤S40A当交换服务器100检测到无线IP网络10A的向上传送频带已经变窄时，生成指示这一点的传送频带控制Msg(第一向上传送频带控制Msg)并且将其通过无线IP网络10A发送至MN300(步骤S50A)。

以相同方式，在步骤S40B当MN300检测到无线IP网络10A的向下传送频带已经变窄时，生成指示这一点的传送频带控制Msg(第一向下传送频带控制Msg)并且将其通过无线IP网络10A发送至交换服务器100(步骤S50B)。

在步骤S60A，交换服务器100基于接收自MN300的第一向下传送频带控制Msg，控制将要发送至无线IP网络10A的VoIP分组的传送频带并且将VoIP分组发送至无线IP网络10A。

在步骤S60B，MN300基于接收自交换服务器100的第一向上传送频带控制Msg，控制将要发送至无线IP网络10A的VoIP分组的传送频带并且将VoIP分组发送至无线IP网络10A。

在步骤S70A，交换服务器100基于接收自MN300的第一向下传送频带控制Msg，计算将要发送至作为次路径的无线IP网络10B的VoIP分组的传送频带，并且根据计算的传送频带将VoIP分组发送至无线IP网络10B。

在步骤S70B，MN300基于接收自交换服务器100的第一向上传送频带控制Msg，计算将要发送至作为次路径的无线IP网络10B的VoIP分组的传送频带，并且根据计算的传送频带将VoIP分组发送至无线IP网络10B。

在这些步骤S70A和S70B中，VoIP分组路由通过无线IP网络10B以及因特网20。换言之，用无线IP网络10B来补偿无线IP网络10A的不足的频带。

之后，针对无线IP网络10B，交换服务器100基于接收到的分组来检测无线IP网络10B的向上传送频带是否已经变窄，然后当检测到该频带已经变窄时，生成指示这一点的第二向上传送频带控制Msg，并且根据图4和6所示的流程图从最适合的传送路径向MN300发送该第二向上传送频带控制Msg。

以相同方式，针对无线IP网络10B，MN300基于接收到的分组来检测无线IP网络10B的向下传送频带是否已经变窄，然后当检测到该频带已经变窄时，生成指示这一点的第二向下传送频带控制Msg，并且根据图4和6所示的流程图从最适合的传送路径向交换服务器100发送该第二向下传送频带控制Msg。

另外，针对作为主路径的无线IP网络10A，交换服务器100基于接收到的分组来检测无线IP网络10A的向上传送频带是否已经变窄，然后当检测到该频带已经变窄时，生成指示这一点的第一向上传送频带控制Msg，并且以相同方式，根据图4和6所示的流程图从最适合的传送路径向MN300发送该第一向上传送频带控制Msg。

以相同方式，针对无线IP网络10A，MN300基于接收到的分组来检测无线IP网络10A的向下传送频带是否已经变窄，然后当检测到该频带已经变窄时，生成指示这一点的第一向下传送频带控制Msg，并且以相同方式，根据图4和6所示的流程图从最适合的传送路径向交换服务器100发送该第一向下传送频带控制Msg。

因此，交换服务器100基于接收自MN300的第一或者第二向下传送频带控制Msg，将接收自IP电话终端40的VoIP分组分发至无线IP网络10A和10B，并且将它们发送至那里。另外，MN300基于接收自交换服务器100的第一或者第二向上传送频带控制Msg，将VoIP分组分发至无线IP网络10A和10B并且将它们发送至那里。

如上所述，根据本实施例的交换服务器100，基于分别通过无线IP网络10A和10B接收到的分组以及分别指示无线IP网络10A和10B每一个的向下传送频带已经变窄的第一和第二向下传送频带控制Msgs，监视无线IP网络10A和10B的频带状态。然后，基于监视结果，选择最适合的路径以发送分别指示了无线IP网络10A和10B每一个的向上传送频带已经变窄的第一和第二向上传送频带控制Msgs。因此，可以一直以最小到达时间向MN300发送第一和第二向上传送频带控制Msgs，并且最小化无线通信路径中的分组滞留。因此可以有效地减少由于允许频带的波动引起的到达时间的延迟而被丢弃且不再现的分组的数量。因此当用无线IP网络10B补偿无线IP网络10A的不足频带时，VoIP分组可以被准确地发送至MN300。

以相同方式，根据本实施例的MN300，基于分别通过无线IP网络10A和10B接收到的分组以及分别指示无线IP网络10A和10B每一个的向上传送频带已经变窄的第一和第二向上传送频带控制Msgs，监视无线IP网络10A和10B的频带状态。然后，基于监视结果，选择最适合的路径以发送分别指示了无线IP网络10A和10B每一个的向下传送频带已经变窄的第一和第二向下传送频带控制Msgs。因此，可以一直以最小到达时间向交换服务器100发送第一和第二向上传送频带控制Msgs，并且最小化无线通信路径中的分组滞留。因此，可以有效地减少由于允许频带的波动引起的到达时间的延迟而被丢弃且未再现的分组的数量。因此当用无线IP网络10B补偿无线IP网络10A的不足频带时，VoIP分组可以被准确地发送至交换服务器100。

另外，在交换服务器100以及MN300中，由于关于无线IP网络10A和10B的向上和向下每一个方向都生成了指示传送频带已经变窄的传送频带控制Msg，可以根据无线IP网络10A和10B的通信方法，实时地检测频带波动来控制传送频带。因此可以有效地减少在例如VoIP的实时应用中，由于允许频带的波动引起的到达时间的延迟而被丢弃且未再现的分组的数量。

另外，应当注意，本发明并不受上述实施例的限制，而且可以进行很多修改以及改变。例如，通信系统1包括无线IP网络10A和10B。然而，可以使用更多的无线IP网络。另外，在上述实施例中，尽管在向上和向下两个方向上都补偿了不足的传送频带，也可以是在向上或者是在向下方向上进行补偿。此外，如果存在可用的未使用的无线通信路径，其可以被用作针对传送频带控制Msg的传送路径。

此外，在上述实施例中，基于传送频带控制Msg的传送频带的控制不局限于相应的无线路径，而是可以对另一条无线路径同时进行控制以允许互相补偿。另外，如果还包括另一条无线路径，该无线路径可以被用于补偿变窄的量。例如，在交换服务器100中，当基于来自MN300的第二向下传送频带控制Msg，要发送到无线IP网络10B的分组的传送频带变窄时，可以控制该传送频带使得要发送到无线IP网络10A的分组的频带增加以补偿减少的量，或者进行控制以使得用又一条无线路径来补偿变窄的量。

Claims (12)

1、一种通信控制装置，能够使用多条不同的针对无线通信装置的无线通信路径，并且关于使用中的实时应用所需要的频带，通过用另一条无线通信路径补偿一条无线通信路径的不足的频带来控制无线通信装置与对应方之间的通信，所述通信控制装置包括：

第一向上传送频带控制信息生成单元，用于基于通过所述一条无线通信路径接收到的分组，生成第一向上传送频带控制信息，所述第一向上传送频带控制信息指示无线通信装置要向所述一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；

第二向上传送频带控制信息生成单元，用于基于通过所述另一条无线通信路径接收到的分组，生成第二向上传送频带控制信息，所述第二向上传送频带控制信息指示无线通信装置要向所述另一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；以及

向上传送频带控制信息传送路径控制单元，用于基于多条无线通信路径的频带状态，选择最适合的传送路径以向无线通信装置发送第一向上传送频带控制信息或者第二向上传送频带控制信息。

2、根据权利要求1所述的通信控制装置，其中向上传送频带控制信息传送路径控制单元从所述一条无线通信路径以及所述另一条无线通信路径中选择在一定时间段内未发送第一或者第二向上传送频带控制信息的无线通信路径，作为最适合的传送路径。

3、根据权利要求1所述的通信控制装置，其中向上传送频带控制信息传送路径控制单元从所述一条无线通信路径以及所述另一条无线通信路径中选择具有最大允许频带的无线通信路径，作为针对第一或者第二向上传送频带控制信息的最适合的传送路径。

4、根据权利要求2所述的通信控制装置，其中向上传送频带控制信息传送路径控制单元从所述一条无线通信路径以及所述另一条无线通信路径中选择具有最大允许频带的无线通信路径，作为针对第一或者第二向上传送频带控制信息的最适合的传送路径。

5、根据权利要求1所述的通信控制装置，其中向上传送频带控制信息传送路径控制单元从所述一条无线通信路径以及所述另一条无线通信路径中选择对于从无线通信装置发送的分组要求最短滞留解决时间的无线通信路径，作为针对第一或者第二向上传送频带控制信息的最适合的传送路径。

6、一种无线通信装置，能够使用多条不同的针对通信控制装置的无线通信路径，并且关于使用中的实时应用所需要的频带，通过用另一条无线通信路径补偿一条无线通信路径的不足的频带来执行经由通信控制装置的与对应方的无线通信，所述无线通信装置包括：

第一向下传送频带控制信息生成单元，用于基于通过所述一条无线通信路径接收到的分组，生成第一向下传送频带控制信息，所述第一向下传送频带控制信息指示通信控制装置要向所述一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；

第二向下传送频带控制信息生成单元，用于基于通过所述另一条无线通信路径接收到的分组，生成第二向下传送频带控制信息，所述第二向下传送频带控制信息指示通信控制装置要向所述另一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；以及

向下传送频带控制信息传送路径控制单元，用于基于多条无线通信路径的频带状态，选择最适合的传送路径以向通信控制装置发送第一向下传送频带控制信息或者第二向下传送频带控制信息。

7、根据权利要求6所述的无线通信装置，其中向下传送频带控制信息传送路径控制单元从所述一条无线通信路径以及所述另一条无线通信路径中选择在一定时间段内未发送第一或者第二向下传送频带控制信息的无线通信路径，作为最适合的传送路径。

8、根据权利要求6所述的无线通信装置，其中向下传送频带控制信息传送路径控制单元从所述一条无线通信路径以及所述另一条无线通信路径中选择具有最大允许频带的无线通信路径，作为针对第一或者第二向下传送频带控制信息的最适合的传送路径。

9、根据权利要求7所述的无线通信装置，其中向下传送频带控制信息传送路径控制单元从所述一条无线通信路径以及所述另一条无线通信路径中选择具有最大允许频带的无线通信路径，作为针对第一或者第二向下传送频带控制信息的最适合的传送路径。

10、根据权利要求6所述的无线通信装置，其中向下传送频带控制信息传送路径控制单元从所述一条无线通信路径以及所述另一条无线通信路径中选择对于从通信控制装置发送的分组要求最短滞留解决时间的无线通信路径，作为针对第一或者第二向下传送频带控制信息的最适合的传送路径。

11、一种通信控制方法，能够使用多条不同的针对无线通信装置的无线通信路径，并且关于使用中的实时应用所需要的频带，通过用另一条无线通信路径补偿一条无线通信路径的不足的频带来控制无线通信装置与对应方之间的通信，所述通信控制方法包括下列步骤：

基于通过所述一条无线通信路径接收到的分组，生成第一向上传送频带控制信息，所述第一向上传送频带控制信息指示无线通信装置要向所述一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；

基于通过所述另一条无线通信路径接收到的分组，生成第二向上传送频带控制信息，所述第二向上传送频带控制信息指示无线通信装置要向所述另一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；以及

基于多条无线通信路径的频带状态，选择最适合的传送路径以向无线通信装置发送第一或者第二向上传送频带控制信息。

12、一种无线通信方法，其能使用多条不同的针对通信控制装置的无线通信路径，并且通过用另一条无线通信路径补偿一条无线通信路径的不足的频带来执行经由通信控制装置的针对对应方的无线通信，其中频带是使用中的实时应用所需要的，包括下列步骤：

基于通过一条无线通信路径接收到的分组，生成第一向下传送频带控制信息，所述第一向下传送频带控制信息指示通信控制装置要向一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；

基于通过另一条无线通信路径接收到的分组，生成第二向下传送频带控制信息，所述第二向下传送频带控制信息指示通信控制装置要向另一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；以及

基于多条无线通信路径的频带状态，选择最适合的传送路径以向通信控制装置发送第一或者第二向下传送频带控制信息。

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