JP2007158729A

JP2007158729A - パケット相乗り方法、プログラム及び装置

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Publication number: JP2007158729A
Application number: JP2005351331A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Okuma; 孝裕大熊; Satoru Yamano; 悟山野
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2005-12-05
Filing date: 2005-12-05
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2025-12-05
Also published as: US20070127399A1; US8542704B2; JP4747816B2; CN1980167A

Abstract

【課題】無線利用効率を高め、パケット遅延を低減したパケット相乗り方法、プログラム及び装置を提供する。
【解決手段】１ホップで到達可能な範囲でＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙを行い、近距離無線で接続可能な近傍の音声端末を検出するとともに、検出した音声端末の通話中か否か、パケット化周期情報といった音声セッション情報と、無線伝送レートの情報の通話情報を取得するステップと、検出した接続可能な音声端末のリストから、前記通話情報に基づき無線占有時間が短くなり、相乗り時のパケット遅延が小さくなる基準で相乗り先の音声端末を選定するステップと、選定した相乗り先の音声端末にパケットの相乗りを要求するステップと、相乗り要求に対する相乗り先の音声端末からの肯定応答により相乗り元の音声端末は、音声通話を開始するステップとからなる。
【選択図】図１

Description

本発明はパケット相乗り方法に関し、特に、ホットスポット（登録商標）システム上でのＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）の利用を想定したパケット相乗り方法、プログラム及び装置に関する。

本発明のパケット相乗り方法は、アクセスポイントに接続するための無線ＬＡＮインターフェースと、音声端末間を接続するための近距離無線インターフェースの２つのインターフェースを有する音声端末の使用を前提としたホットスポットシステムでのＶｏＩＰに適用される。

ホットスポットシステムは、駅や街など公共の場所に、無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどのアクセスポイントを設置してインターネット接続サービスを不特定多数の利用者に無線（ＬＡＮ）サービスエリアを提供するシステムである。ホットスポットシステム上のＶｏＩＰでは、音声品質を保つ目的で、無線帯域を管理するリソースマネージャが設置される。

リソースマネージャは、無線ＬＡＮの無線帯域の使用状況を把握して、ユーザからの呼接続要求に対する接続可否を決定する。リソースマネージャは、無線帯域がひっ迫している状況などで新規の呼接続を許可すると、新規接続の呼及び既接続の呼の音声品質を劣化させると予測されるケースでは、新規の呼接続要求を拒否し呼損とする。しかし、呼損が多く発生すると、ユーザに対するトータルサービスの低下を招くため、その発生を低減する方法が求められる。

このような呼損の発生を低減する方法として、パケットを相乗りさせる方法がある。特に、無線ＬＡＮでは、キャリアセンスやプリアンブルなどのオーバヘッド部分の無線占有時間がパケット部分に比べて約５倍（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ）長いため、パケットの相乗りによりオーバヘッド部分の無線占有時間を短縮することは、呼損の低減に有効である。

音声端末が、自音声端末の生成するパケットを複数まとめて送信するパケット相乗りの方法には以下に示すような例がある。

第１の方法は、音声端末が、自音声端末が生成した例えば２０ｍｓでパケット化した音声パケットを複数まとめて送信する方法である。この方法は、パケット送信回数を減らすことが可能であり、結果として無線占有時間を短縮し、呼損の発生を低減する効果がある。

第２の方法は、下り方向のパケットに対する受信確認信号を、上り方向のパケットに相乗りさせて送信する特開２００５−１０２３４０号公報に記されている方法である。この方法では、受信確認信号の無線占有時間を短縮することが可能であり、結果として呼損の発生を低減する効果がある。

次に、近距離無線を使用して近傍の音声端末へパケットを送信し、そのパケットを受信した音声端末が受信したパケットを自音声端末のパケットに相乗りさせて送信する方法がある。近傍に複数の音声端末が存在する場合、相乗り先の音声端末を選択する方法が必要になる。従来方法は、特表２００４−５３１９７１号公報に記載されている。この方法は、消費されるエネルギーの量やホップ数を評価基準として接続先を選択する方法である。

しかし、従来方法では、相乗り候補の音声端末の通話状態が選択基準として存在しないため、音声通話を行っていない音声端末への接続を試行することにより、近距離無線に無駄なトラフィックが流れてしまう。

また、従来方法では、相乗り候補の音声端末の無線ＬＡＮの無線伝送レートが選択基準として存在しないため、相乗りする端末が伝送レートの遅い音声端末に接続してしまうと、無線占有時間が長くなり、結果として呼損の増加を招くことになる。例えば、図１７に示すような、アクセスポイント１００、リソースマネージャ５０、音声端末１、音声端末２、音声端末３で構成されるネットワークを考える。音声端末１の無線ＬＡＮインターフェースの伝送レートは１Ｍｂｐｓであり、音声端末２の無線ＬＡＮインターフェースは１１Ｍｂｐｓで動作しているとする。ここで、音声端末３が相乗り先端末として音声端末１を選択すると、図１８に示すように、相乗り先端末として音声端末２を選択した場合に比べて、無線占有時間が長くなるため、結果として呼損の増加を招くことにつながる。

また、従来方法では、相乗り候補の音声端末のパケット化周期が選定基準として存在しないため、パケットを相乗りする端末と、相乗りさせる端末との間でのパケット転送待ちによる遅延が増大する。例えば、図１９に示すアクセスポイント２００、リソースマネージャ５０、音声端末１０１、音声端末１０２、音声端末１０３で構成されるネットワークを考える。音声端末１０１は、５０ｍｓのパケット化周期を使用し、音声端末１０２、音声端末１０３は１０ｍｓのパケット化周期を使用しているとする。ここで、音声端末１０３が音声端末１０１へ相乗りすると、音声端末１０３から音声端末１０１に１０ｍｓ毎に送信されたパケットは、音声端末１０１でパケット化周期５０ｍｓに合わせてアクセスポイント２００にパケットが送信されるため、図２０に示すようにパケット転送待ち遅延が生じる。
特開２００５−１０２３４０号公報特表２００４−５３１９７１号公報

従来技術のパケット相乗り通信においては、相乗り先の選定において音声通話の状態を考慮していないため、音声通信を行っていない音声端末へ接続する場合があり、近距離無線に無駄なトラフィックが流れるという問題がある。

また、従来技術では、相乗り先の選定において無線伝送レートを考慮していないため、無線伝送レートの遅い音声端末に相乗りした場合、無線伝送レートの速い音声端末に相乗りした場合に比べて、相乗り時のパケット転送時間が長くなり無線帯域の利用効率が低下するから、無線ＬＡＮの帯域利用効率が低下する可能性があるという問題がある。

更に、従来技術では、相乗り先の選定においてパケット化周期を考慮していないため、相乗り元が相乗り先よりも短いパケット化周期を使用している場合にパケットの相乗り待ち遅延が増大するから、パケットの相乗り待ち遅延が発生する可能性があるという問題がある。

本発明の目的は、以上のような課題を解決するものであり、無線帯域の利用効率の向上と音声遅延の低減を可能とするパケット相乗り方法、プログラム及び装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、相乗り先の音声端末が通話中か否か、パケット化周期といった音声セッション情報、無線伝送レートの情報を相乗り先の音声端末の選択基準とするパケット相乗り方法、プログラム及び装置を提供することである。

本発明の他の目的は、相乗り先の音声端末がパケット相乗りによる通信の終了時にも相乗り元の音声端末の通信の継続を可能とするパケット相乗り方法、プログラム及び装置を提供することである。

本発明のパケット相乗り手順を大きく分けると図１に示すように４つのステップに分けることができる。
第１のステップは、音声端末が近距離無線にて近隣探索（以下、ＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙという）を行い、近傍の音声端末を検出する近隣探索のステップである。これは、１ホップで到達可能な範囲でＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙを行い、近距離無線で接続可能な近傍の音声端末を検出すると同時に、検出した音声端末の通信情報として、当該音声端末から通話中か否か、パケット化周期情報といった音声セッション情報と、無線伝送レートの情報を取得する手順である。

第２のステップは、第１のステップで検出した接続可能な音声端末のリストから、相乗り先の音声端末を選定する相乗り先選択のステップである。相乗り先の音声端末の選定基準は、相乗り先の音声端末が通話中、無線占有時間が短くなり、相乗り時のパケット遅延が小さくなるという基準である。

第３のステップは、選定した相乗り先の音声端末にパケットの相乗りを要求する相乗り要求のステップである。相乗り先の音声端末は、リソースマネージャに対して接続可否の判定を要求する。リソースマネージャの判定結果は、相乗り先の音声端末を介して相乗り元の音声端末へ送信される。なお、相乗り元の音声端末が相乗り先の音声端末に相乗り要求を行う時に送信する情報には、相乗り元が使用する音声セッションの属性情報（ｃｏｄｅｃ種別、パケット化周期）が入る。この音声セッションの属性情報は、相乗り元のパケット長をリソースマネージャが知るために用いられる。

第４のステップは、相乗り元の音声端末が相乗り要求（要求メッセージ）に対するＡＣＫ（肯定応答）の受信により相乗り先の音声端末に相乗り用のパケットを送信して音声通話を開始する相乗り通信のステップである。ここで、相乗りによる通話中も、常に上記の第１のステップから第２のステップを行い、相乗り先の音声端末を乗り換える準備をしてもよい。

本発明によれば、パケットの相乗り元の音声端末から近隣探索（ＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙ）により近傍のパケット相乗り候補の音声端末を発見するとともに、それらの音声端末の通話状態か否かの通話情報を取得し、通話状態の音声端末を相乗り先の音声端末として選定し、該相乗り先の音声端末を介してパケット相乗り通信を行うので、近距離無線に無駄なトラフィックが流れることがなく、無線帯域の利用効率の向上が可能となる。

また、パケットの相乗り元の音声端末が近隣探索で発見した近傍の音声端末の通話情報として、通話状態の情報に加えて無線伝送レートの情報を取得し、発見した近傍の音声端末のリストから、相乗り先として音声通話状態で、無線伝送レートが大きいものを選定してパケット相乗り通信を行うので、音声パケット相乗り時の無線帯域の占有時間を短縮することが可能である。

更に、音声パケットの相乗りを希望する音声端末は、音声端末の通話情報として通話状態及び無線伝送レートの情報に加えパケット化周期の情報をも取得することにより、近傍の音声端末のリストから相乗り先の使用するパケット化周期が短いものへ相乗りを要求してパケット相乗り通信を行うので、相乗り時の待ち合わせ遅延時間を低減することが可能である。

また、本発明の音声端末は、相乗り先の音声端末の通話状態が終了した場合に新たな無線帯域が割り当てられるから、相乗り先の音声端末がパケット相乗りによる通信の終了時にも当該通信の継続が可能である。

次に、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（構成の説明）
図２は、本実施の形態のネットワーク構成を示す図である。本ネットワーク構成は、駅や街など公共の場所に配置され、ホットスポットシステムのバックホール（以下、Ｂａｃｋｈａｕｌという）に接続されたアクセスポイント３００、Ｂａｃｋｈａｕｌに接続されたリソースマネージャ３５０、アクセスポイント３００に接続される音声端末３０１、音声端末３０２、音声端末３０３及び音声端末３０４で構成される。

図３は、本実施の形態の音声端末の構成を示すブロック図である。まず、図３を参照して音声端末４００の構成、機能について説明する。

音声端末４００は、無線インターフェース（無線ＬＡＮ）４０１、無線インターフェース（近距離無線）４０２、ＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙ処理部（実行／応答部）４０３、相乗り先選定部４０４、接続要求部４０５、相乗り処理部４０６、パケット通信部４０７及び音声アプリケーション部４０８を有する。各部の機能、動作を説明すると以下のとおりである。

無線インターフェース（無線ＬＡＮ）４０１は、アクセスポイントとの接続に使用される。無線インターフェース（近距離無線）４０２は、近距離無線による音声端末間の接続に使用される。

ＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙ処理部（実行／応答部）４０３は、無線インターフェース（近距離無線）４０２を介するＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙ（近隣探索）により近傍に存在する音声端末の発見を行う機能、或いは他の音声端末からのＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙに応答する機能を有する。ＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙの応答は、自音声端末の通話状態（通話中か否か）、パケット化周期、無線伝送レートの通信情報をＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙを実行した音声端末へ送信することにより行う。

相乗り先選定部４０４は、ＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙの結果、複数の相乗り先の候補の音声端末が発見された場合、音声通話中の音声端末を選定し、更に、無線伝送レート、パケット化周期の情報に基づいて、無線占有時間を最小にする音声端末を選定し、更に、相乗り時の音声遅延を小さくする音声端末を選定する機能を有する。具体的には、発見された複数の音声端末が通話中の場合、無線伝送レートが最も速いもの、更に最も無線伝送レートが速い音声端末が複数あった場合、最もパケット化周期が短いものを相乗り先として選択する機能を有する。

接続要求部４０５は、選定した相乗り先へ相乗り要求を送信する機能、他の音声端末から相乗り要求を受信した場合、リソースマネージャ３５０に相乗りの可否の問合せを行う機能、相乗りの可否の問い合わせに対しリソースマネージャからＯＫ（肯定応答）を受信した場合は、アクセスポイントに対して相乗り元と相乗り先の登録を依頼する機能、相乗りの可否の結果を要求元へ送信する機能を有する。

相乗り処理部４０６は、相乗り元の音声端末から受信したパケットと、自音声端末が送信するパケットとをマージして送信する機能と、アクセスポイントから受信したマージされたパケットを分離して、相乗り元へのパケットは相乗り元へ送信する機能を有する。ここでパケットが相乗りしているか否かの識別は、相乗り時の先頭パケットのヘッダフィールドに記述される。

パケット通信部４０７は、通常のパケット通信機能に加え、相乗り先との相乗り許可状態で自音声端末の相乗りによる通信情報のパケットを無線インターフェース（近距離無線）４０２により相乗り先に送信する機能と、相乗り先の通話状態が終了した場合、無線帯域の割り当てを受け、無線インターフェース（無線ＬＡＮ）４０１を介するパケット通信により相乗りの通信を通常のパケット通信により継続する機能を有する。

音声アプリケーション部４０８は、インターネットやイントラネットなどのＴＣＰ／ＩＰネットワークを使って音声データを送受信する機能であるＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）機能を有する。例えば、社内ＬＡＮを使った内線電話やインターネットなどの機能を有する。

図４は、アクセスポイント５００の構成を示す図である。図４を参照してアクセスポイントの構成、機能について説明する。

アクセスポイント５００は、無線ＬＡＮの無線インターフェース５０１、バックホール（Ｂａｃｋｈａｕｌ）側の無線インターフェース（Ｂａｃｋｈａｕｌインターフェース）５０２、相乗り元・相乗り先登録部５０３及び相乗り処理部５０４を有する。各部の機能、動作を説明すると以下のとおりである。

無線インターフェース（無線ＬＡＮ）５０１は、音声端末との接続に使用され、バックホールインターフェース（Ｂａｃｋｈａｕｌインターフェース）は、Ｂａｃｋｈａｕｌとの接続に使用される。

相乗り元・相乗り先登録部５０３は、相乗り元と相乗り先のペアの音声端末のＭＡＣアドレスをテーブルに登録する機能を有する。

相乗り処理部５０４は、音声端末から受信したマージされたパケットをそれぞれの音声端末のパケットに分離する機能を有する。また、Ｂａｃｋｈａｕｌインターフェース５０２を介してＢａｃｋｈａｕｌ側から受信した、相乗り元宛のパケットを保持し、相乗り先宛のパケットにマージして無線インターフェース（無線ＬＡＮ）５０１を介して送信する機能を有する。

リソースマネージャ３５０は、音声端末からの問い合わせに対し、特定の相乗り先の音声端末及び相乗り元の音声端末のペアのパケット長に基づいて無線帯域の上限内に収まるか否かを判断し、該ぺアのパケットの相乗りの可否の判断情報又は該情報に基づく相乗りの可否の情報を前記音声端末に提供する機能を有する。但し、本発明ではその判断方法は問わない。

（動作の説明）
次に、本実施の形態のパケットの相乗り動作の手順について説明する。
図５、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１、図１２は、パケット相乗り方法の手順のフローチャートを示す図である。

図５は、相乗り元の端末がＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙによって、相乗り先の端末を選定する動作のフローチャートを示す図である。

相乗りを希望する音声端末（相乗り元の音声端末）は、近距離無線にてＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙのアクセスを行い、近傍の音声端末の検出を行なう（図５Ａ１）。ＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙにより近傍の音声端末を検出した相乗り元の音声端末は、ＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙによって得られた通話状態と無線伝送レートの情報により、通話状態であり、かつ、最も無線伝送レートが速いものを相乗り先の音声端末として選択する（図５Ａ２）。ここで、無線伝送レートの最も速い相乗り先の候補が複数ある場合は（図５Ａ３）、複数ある相乗り先の候補からパケット化周期が最も短い音声端末を選択する。そして、選択した相乗り先の候補に近距離無線を使って相乗り要求を行う（図５Ａ５）。相乗り要求を行った結果、相乗りがＯＫであれば（図５Ａ６）、音声通信を開始する（図５Ａ７）。

図６は、ＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙのアクセスを受けた音声端末が応答する動作のフローチャートを示す図である。
近距離無線でＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙのアクセスを受けた音声端末は（図６Ｂ１）、自音声端末の通話状態と無線ＬＡＮの無線伝送レートとパケット化周期の情報を近距離無線の使用により、ＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙを行った音声端末へ送信することで返答する（図６Ｂ２）。

図７は、相乗り元の音声端末から近距離無線で受けた相乗り要求を処理する相乗り先の音声端末の動作のフローチャートを示す図である。
近距離無線で相乗り要求を受けた音声端末は（図７Ｃ１）、リソースマネージャに対して相乗り可否を問合せる（図７Ｃ２）。その結果、相乗りがＯＫ（相乗りＯＫ）であった場合（図７Ｃ３）、アクセスポイントに対して相乗り元と相乗り先の音声端末をペアとして登録を依頼する（図７Ｃ４）。そして、相乗り元の音声端末に対して、近距離無線により相乗りＯＫの返答を行う（図７Ｃ５）。一方、相乗りがＮＧ（否定応答、相乗りＮＧ）であった場合（図７Ｃ３）、相乗り元の音声端末に対して、近距離無線により相乗りＮＧの返答を行う。

図８は、相乗り先の音声端末から受けた相乗り元と相乗り先のＭＡＣアドレスのペアの登録要求を処理するアクセスポイントの動作のフローチャートを示す図である。
アクセスポイントは、無線ＬＡＮにより相乗り先の音声端末から相乗り元と相乗り先のＭＡＣアドレスの登録依頼を受けると（図８Ｄ１）、相乗り元と相乗り先のＭＡＣアドレスをペアとして登録する（図８Ｄ２）。

図９、図１０は、相乗り先の音声端末の相乗り処理の動作のフローチャートを示す図である。
相乗り先の音声端末は、近距離無線から相乗り元のパケットを受信すると（図９Ｅ１）、そのパケットを一時的に保持する（図９Ｅ２）。そして、自音声端末のパケット送信のタイミングで、そのパケットを自音声端末のパケットとマージして無線ＬＡＮより送信する（図９Ｅ３）。

相乗り先の音声端末は、ＭＡＣヘッダにより識別され、マージされたパケットを無線ＬＡＮから受信すると（図１０Ｆ１）、自音声端末と相乗り元の音声端末の各パケットに分離する（図１０Ｆ２）。そして、自音声端末のパケットを受信すると同時に、相乗り元の音声端末へのパケットは近距離無線に送信する（図１０Ｆ３）。

図１１、図１２は、アクセスポイントの相乗り処理の動作のフローチャートを示す図である。
アクセスポイントは、無線ＬＡＮからマージされたパケットを受信すると（図１１Ｇ１）、マージされたそれぞれのパケットを分離する（図１１Ｇ２）。そして、分離したパケットをＢａｃｋｈａｕｌ側へ送信する（図１１Ｇ３）。また、Ｂａｃｋｈａｕｌ側で相乗り元の音声端末のパケットを受信すると（図１２Ｈ１）、そのパケットを保持する（図１２Ｈ２）。そして、相乗り先のパケットを受信すると、相乗り先のパケットの送信タイミングで、相乗り元の音声端末のパケットと相乗り先の音声端末のパケットをマージして無線ＬＡＮより送信する（図１２Ｈ３）。

相乗り元の音声端末と相乗り先の音声端末のパケットの識別は、図７と図８のフローチャートにある相乗り元と相乗り先のＭＡＣアドレスのペアが登録されたアクセスポイントのテーブルによって行う。

本実施の形態の無線インターフェースと接続される近距離無線及び無線ＬＡＮは無線通信手段の一例であり、それぞれ他の種類の無線通信が適用可能である。

図２を使用して本発明の実施例を説明する。ネットワーク構成は、前記実施の形態と同様のアクセスポイント３００、リソースマネージャ３５０、音声端末３０１、音声端末３０２、音声端末３０３及び音声端末３０４で構成される。

アクセスポイント３００に接続して音声通信を行っている音声端末は、音声端末３０１、音声端末３０２、音声端末３０３である。音声端末３０４は、無線ＬＡＮでの音声通信をリソースマネージャ３５０に拒否され呼損となったとする。

音声端末３０４は、近距離無線を使用してＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙを行う（図５Ａ１）。ＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙのアクセスを受けた音声端末は（図６Ｂ１）、自音声端末の通話状態、無線伝送レート、パケット化周期の情報をＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙを行った音声端末３０４へ近距離無線を使用して応答する（図６Ｂ２）。ＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙの結果、音声端末３０１、３０２、３０３が検出され、それぞれの通信情報が取得される。

図１３、図１４及び図１５はそれぞれ音声端末３０１、３０２及び３０３の通信状態、伝送レート及びパケット化周期の通信情報である。

音声端末３０４は、ＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙの結果に基づき通話状態でかつ最も伝送レートの速いものを相乗り先音声端末として選択する（図５Ａ２）。ここでは、どの音声端末も通話中であり、音声端末３０１の無線伝送レートが１Ｍｂｐｓ、他の２つの音声端末の無線伝送レートが１１Ｍｂｐｓであるため、音声端末３０２と音声端末３０３を相乗り先として選択する。

ここで相乗り先の音声端末が複数あるため（図５Ａ３）、パケット化周期が最も短い音声端末を選択する（図５Ａ４）。結果として音声端末３０２が相乗り先として選択される。

音声端末３０４は、近距離無線を使用して選択した相乗り先の音声端末３０２に相乗り要求を行う（図５Ａ５）。相乗り要求には、使用するコーデック（ｃｏｄｅｃ）種別とパケット化周期の情報が含まれる。

相乗り要求を受信した音声端末３０２は（図７Ｃ１）、リソースマネージャ３５０に対して相乗りの可否を問合せる（図７Ｃ２）。ここでは、リソースマネージャ３５０の判定結果は相乗りＯＫとする。リソースマネージャ３５０からの判定結果を受信した音声端末３０２は（図７Ｃ３）、アクセスポイント３００に対して相乗り元、つまり音声端末３０４と、相乗り先、つまり音声端末３０２のＭＡＣアドレスの登録を依頼する（図７Ｃ４）。登録の依頼を受けたアクセスポイント４００は（図８Ｄ１）、相乗り元と相乗り先のアドレスのペアを登録する（図８Ｄ２）。

アクセスポイント３００へ相乗り元と相乗り先のアドレスのペアの登録を依頼した音声端末３０２は、相乗り元である音声端末３０４に対して、近距離無線で相乗りＯＫの返答を行う（図７Ｃ５）。
音声端末３０４は、相乗りＯＫの応答を音声端末３０２より受けると音声通信を開始する（図５Ａ７）。

近距離無線で相乗り元である音声端末３０４から音声パケットを受信した音声端末３０２は（図９Ｅ１）、そのパケットを一時保持する（図９Ｅ２）。そして、自音声端末の生成した音声パケットを送信するタイミングで、相乗り元のパケットをマージして無線ＬＡＮより送信する（図９Ｅ３）。マージされたパケットのＭＡＣヘッダには、相乗りしていることを示す識別子が付けられる。

アクセスポイント３００は、無線ＬＡＮよりマージされたパケットを受信すると（図１１Ｇ１）、マージされたパケットを分離して（図１１Ｇ２）、Ｂａｃｋｈａｕｌ側へ送信する（図１１Ｇ３）。

また、Ｂａｃｋｈａｕｌ側から相乗り元へのパケット、つまり音声端末３０４宛ての音声パケットを受信したアクセスポイント３００は（図１２Ｈ１）、パケットを保持する（図１２Ｈ２）。ここで、相乗り元へのパケットかどうかは、相乗り元と相乗り先のＭＡＣアドレスのペアの登録情報により判断する。そして、アクセスポイント３００は相乗り先である音声端末３０２宛てのパケットを受信すると、音声端末３０２宛てのパケットと音声端末３０４宛てのパケットとをマージして無線ＬＡＮに送信する（図１２Ｈ３）。

音声端末３０２は、無線ＬＡＮよりマージされたパケットを受信すると（図１０Ｆ１）、マージされたパケットを分離して（図１０Ｆ２）、音声端末３０４宛てのパケットを近距離無線により音声端末３０４へ送信する（図１０Ｆ３）。

以上により、音声端末３０２は相乗り先の音声端末３０４によりアクセスポイント３００を介する通信が確立される。ここで近距離無線には無駄なトラフィックが流れることがなく、音声パケット相乗り時の無線帯域の占有時間は短縮され、相乗り時の待ち合わせ遅延時間も低減される。

以上の実施例の動作において、音声端末３０４からのパケットを相乗りさせている音声端末３０２は、通話が終了した場合、アクセスポイント３００へ相乗り元・相乗り先のアドレスの登録情報の削除を依頼し、同時にリソースマネージャ３５０へ帯域の解放を依頼することとなる。その際に、リソースマネージャ３５０は、相乗り元である音声端末３０４へ優先的に帯域の利用を許可することにより、相乗り元の音声端末３０４は音声端末３０２からの通話の終了を検出し、又はリソースマネージャ３５０からの帯域利用の許可情報に基づき、それまでの通話先との接続と無線ＬＡＮを介する通常のパケット通信による通話機能を備えることにより、又は他のＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙ処理によるパケット相乗りにより通話の継続を可能とするように構成できる。

本実施例によれば、相乗り先の音声端末３０２が通話を終了しても、相乗り元の音声端末３０４は無線ＬＡＮにより音声通信を継続することが可能である。

次に、本発明のパケット相乗り処理をコンピュータプログラムにより実施する実施例について説明する。
図２０は、本実施例の音声端末の構成を示す図である。無線インターフェース（無線ＬＡＮ）６０１、無線インターフェース（近距離無線）６０２、操作部６０９、表示部６１０、音声入出力部６１１、記憶部６１２及び制御部（ＣＰＵ）６００から構成される。記憶部６１２には本発明のパケット相乗り通信等の処理プログラムが格納されており、記憶部６１２に格納された処理プログラムは、記憶部６１２から制御部（ＣＰＵ）６００に読み込まれ、制御部（ＣＰＵ）６００の動作を制御する。

本実施例ではユーザが操作部６０９及び表示部６１０により通話先の音声端末のアドレス、電話番号等を入力することにより、近隣探索から始まるパケット相乗り通信の手順を開始することができ、通話先との接続後に音声入出力部６１１により音声端末間の通話が可能となる。制御部（ＣＰＵ）６００はこのための動作を処理プログラムにより制御され、ＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙ処理機能６０３、相乗り先選定機能６０４、接続要求機能６０５、相乗り処理機能６０６、パケット通信機能６０７及び音声アプリケーション機能６０８を実現する。

これら処理プログラムによる機能は、それぞれ図３に示すＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙ処理部（実行／応答部）４０３、相乗り先選定部４０４、接続要求部４０５、相乗り処理部４０６、パケット通信部４０７及び音声アプリケーション部４０８の機能と同様であり、相乗り元及び相乗り先の音声端末として、図５、６、７、９に示す動作フローチャートの手順を実行することが可能である。また、アクセスポイント等については従来手段で構成可能であり、図８、１１、１２に示す動作フローチャートの手順の実行が可能である。

本発明によれば、ホットスポットシステムなどのＶｏＩＰで呼損の低減といった用途に適用できる。

本発明のパケット相乗り手順のフローチャートの概要図である。本発明の実施するための最良の形態を説明するための図（ネットワーク構成）である。本発明を実施するための最良の形態を説明するための図（音声端末構成）である。本発明を実施するための最良の形態を説明するための図（アクセスポイント構成）である。本発明を実施するための最良の形態を説明するための図である。本発明を実施するための最良の形態を説明するための図である。本発明を実施するための最良の形態を説明するための図である。本発明を実施するための最良の形態を説明するための図である。本発明を実施するための最良の形態を説明するための図である。本発明を実施するための最良の形態を説明するための図である。本発明を実施するための最良の形態を説明するための図である。本発明を実施するための最良の形態を説明するための図である。本発明の実施例を説明するための図である。本発明の実施例を説明するための図である。本発明の実施例を説明するための図である。本発明の他の実施例を説明するための図である。本発明の背景技術を説明するためのネットワーク構成図である。本発明の背景技術の問題点を説明するための図である。本発明の背景技術を説明するためのネットワーク構成図である。本発明の背景技術の問題点を説明するための図である。

符号の説明

１、２、３、１０１、１０２、１０３、３０１、３０２、３０３音声端末
５０、１５０、３００、３５０リソースマネージャ
１００、２００アクセスポイント
４００音声端末
４０１、５０１、６０１無線インターフェース（無線ＬＡＮ）
４０２、５０２、６０２無線インターフェース（近距離無線）
４０３ＮｅｉｇｈｂｏｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙ処理部（実行／応答部）
４０４相乗り先選定部
４０５接続要求部
４０６相乗り処理部
４０７パケット通信部
４０８音声アプリケーション
５００アクセスポイント
５０３相乗り元・相乗り先登録部
５０４相乗り処理部
６００制御部（ＣＰＵ）
６０９操作部
６１０表示部
６１１音声入出力部
６１２記憶部

Claims

アクセスポイントを介する無線通信のインターネット接続サービスでのＶｏＩＰにおける音声端末のパケット相乗り方法であって、
音声端末から近距離無線により近隣探索を行い、相乗り先の候補の音声端末の検出と当該音声端末の通信情報を取得する近隣探索のステップと、近隣探索のステップで検出された音声端末の通信情報により通話状態の音声端末を相乗り先として選択する第１の相乗り先選択のステップと、を含むことを特徴とするパケット相乗り方法。
前記第１の相乗り先選択のステップで、複数の音声端末が通話状態であった場合、最も無線伝送レートが速い音声端末を相乗り先として選択する第２の相乗り先選択のステップを含むことを特徴とする請求項１に記載のパケット相乗り方法。
前記第２の相乗り先選択のステップで、最も無線伝送レートが速い音声端末が複数あった場合、最もパケット化周期が短い音声端末を相乗り先として選択する第３の相乗り先選択のステップを含むことを特徴とする請求項２に記載のパケット相乗り方法。
相乗り先として選択した音声端末に対する相乗りを要求する相乗り要求のステップと、当該音声端末からの相乗り許可の情報を受信して相乗りパケットを当該音声端末に送信する相乗り通信のステップと、を含むことを特徴とする請求項１ないし３の何れかの請求項に記載のパケット相乗り方法。
パケット相乗り通信を希望する音声端末からの近隣探索に対し、自音声端末の通信情報を送信する通信情報の送信のステップと、前記音声端末からの相乗り要求に対し、パケット相乗りの可否の判定をネットワークのリソースマネージャに問い合わせ、判定結果を相乗り要求した音声端末に送信する相乗り応答のステップと、相乗りを許可した音声端末からのパケットを受信して自音声端末のパケットにマージし、相乗りパケットとして送信する相乗り通信のステップと、相乗りパケットを受信し、該相乗りパケットを分離して自音声端末及び前記音声端末に出力する相乗り分離のステップと、を含むことを特徴とする請求項１ないし４の何れかの請求項に記載のパケット相乗り方法。
相乗り先の音声端末の前記通話状態が終了した場合、通信を継続する無線帯域の割り当てを受ける無線帯域割り当てのステップを含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかの請求項に記載のパケット相乗り方法。
アクセスポイントを介する無線通信のインターネット接続サービスでのＶｏＩＰにおける音声端末のパケット相乗り用のプログラムであって、
音声端末の制御部に、近距離無線により近隣探索を行い、相乗り先の候補の音声端末の検出と当該音声端末の通信情報を取得する近隣探索の処理と、前記近隣探索の処理で検出された音声端末の通信情報により通話状態の音声端末を相乗り先として選択する第１の相乗り先選択の処理と、を実行させることを特徴とするパケット相乗り用のプログラム。
前記第１の相乗り先選択の処理で、複数の音声端末が通話状態であった場合、最も無線伝送レートが速い音声端末を相乗り先として選択する第２の相乗り先選択の処理を実行させることを特徴とする請求項７に記載のパケット相乗り用のプログラム。
前記第２の相乗り先選択の処理で、最も無線伝送レートが速い音声端末が複数あった場合、最もパケット化周期が短い音声端末を相乗り先として選択する第３の相乗り先選択の処理を実行させることを特徴とする請求項８に記載のパケット相乗り用のプログラム。
相乗り先として選択した音声端末に対する相乗りを要求する相乗り要求の処理と、当該音声端末からの相乗り許可の情報を受信して相乗りパケットを当該音声端末に送信する相乗り通信の処理と、を実行させることを特徴とする請求項７ないし９の何れかの請求項に記載のパケット相乗り用のプログラム。
パケット相乗り通信を希望する音声端末からの近隣探索に対し、自音声端末の通信情報を送信する通信情報の送信の処理と、前記音声端末からの相乗り要求に対し、パケット相乗りの可否の判定をネットワークのリソースマネージャに問い合わせ、判定結果を相乗り要求した音声端末に送信する相乗り応答の処理と、相乗りを許可した音声端末からのパケットを受信して自音声端末のパケットにマージし、相乗りパケットとして送信する相乗り通信の処理と、相乗りパケットを受信し、該相乗りパケットを分離して自音声端末及び前記音声端末に出力する相乗り分離の処理と、を実行させることを特徴とする請求項７ないし１０の何れかの請求項に記載のパケット相乗り用のプログラム。
相乗り先の音声端末の前記通話状態が終了した場合、通信を継続する無線帯域の割り当てを受ける無線帯域割り当ての処理を含むことを特徴とする請求項７ないし１１のいずれかの請求項に記載のパケット相乗り用のプログラム。
アクセスポイントを介する無線通信のインターネット接続サービスでのＶｏＩＰにおけるパケット相乗り可能な音声端末であって、
近距離無線による近隣探索により、近傍の相乗り先の候補の音声端末の検出と当該音声端末の通信情報を取得する近隣探索処理部と、前記近隣探索処理部で検出した音声端末の通信情報に基づいて、通話状態の音声端末を相乗り先として選択する相乗り先選定部と、を備えることを特徴とする音声端末。
前記相乗り先選定部は、前記近隣探索処理部で検出した複数の音声端末が通話状態であった場合、最も無線伝送レートが速い音声端末を相乗り先として選択することを特徴とする請求項１３に記載の音声端末。
前記相乗り先選定部は、最も無線伝送レートが速い音声端末が複数あった場合、最もパケット化周期が短い音声端末を相乗り先として選択することを特徴とする請求項１４に記載の音声端末。
相乗り先として選択した音声端末に対する相乗りを要求する相乗り要求部と、当該音声端末からの相乗り許可の情報を受信して相乗りパケットを当該音声端末に送信する相乗り処理部と、を備えることを特徴とする請求項１３ないし１５の何れかの請求項に記載のパケット相乗り音声端末。
前記近隣探索処理部は、パケット相乗り通信を希望する音声端末からの近隣探索に対し、自音声端末の通信情報を送信し、前記音声端末からの相乗り要求に対し、パケット相乗りの可否の判定をネットワークのリソースマネージャに問い合わせ、判定結果を相乗り要求した音声端末に送信する相乗り応答の機能を有し、
前記相乗り処理部は、相乗りを許可した音声端末からのパケットを受信して自音声端末のパケットにマージし、相乗りパケットとして送信する相乗り通信の機能と、相乗りパケットを受信し、該相乗りパケットを分離して自音声端末及び前記音声端末に出力する相乗り分離の機能と、を有することを特徴とする請求項１３ないし１６の何れかの請求項に記載の音声端末。
相乗り先の音声端末の前記通話状態が終了した場合、通信を継続する無線帯域の割り当てを受けパケット相乗り通信に代えてパケット通信を継続するパケット通信部を有することを特徴とする請求項１３ないし１７のいずれかの請求項に記載の音声端末。