JP2007306509A

JP2007306509A - 無線通信システム、無線通信端末、無線通信方法及び無線通信プログラム

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Publication number: JP2007306509A
Application number: JP2006135493A
Authority: JP
Inventors: Yoko Matsuura; 陽子松浦
Original assignee: Sony Ericsson Mobile Communications Japan Inc
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2006-05-15
Filing date: 2006-05-15
Publication date: 2007-11-22

Abstract

【課題】ＶｏＩＰ電話における集中管理型ＱｏＳは、アクセスポイント（ＡＰ）側の機能追加が必要であり、多くの場合固定設置されているＡＰのバージョンアップは困難である。
【解決手段】ＶｏＩＰ端末を含む全てのネットワーク機器が自主的にＱｏＳを実施するプロトコルを提供する。所定のポートに対してブロードキャストパケットを送信すると、その内容に応じてＱｏＳのための動作を行う。無線ＬＡＮに接続した際に、第１のブロードキャストパケットを送信する。第１のブロードキャストパケットを受けた他のネットワーク機器は、自身の占有帯域幅に関する情報を返答する。ＶｏＩＰ等の所定の帯域を占有する際には、占有する帯域の情報を第２のブロードキャストパケットに載せて送信する。帯域の占有を終了する際には、帯域占有を止める旨を第３のブロードキャストパケットに載せて送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信システム及び無線通信端末に適用して好適な技術に関する。
より詳細には、無線ＬＡＮ環境下においてＶｏＩＰ通話を行う無線通信端末の、通話品質を確保するための通信制御手順と、当該通信制御手順を適用するシステムと、システムを構成する端末に関する。

近年、インターネットの高速化に伴い、音声を各種符号化方式で圧縮しパケットに変換した上でＩＰ（Internet Protocol：インターネットプロトコル）ネットワークでリアルタイム伝送する技術である、ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）が注目されている。
一方、無線ＬＡＮも機器の低価格化に伴い、普及している。特に、特定の施設等で誰もが自由に無線ＬＡＮを介したインターネット接続を利用できる公衆アクセスポイントが増加している。
そこで、携帯電話に無線ＬＡＮのインターフェースとＶｏＩＰアプリケーションを内蔵させ、無線ＬＡＮのアクセスポイントの接続範囲内においてはＶｏＩＰにて、無線ＬＡＮのアクセスポイントの接続範囲外であれば従来の携帯電話のための移動体通信電話網にて通話する、いわばハイブリッド型携帯電話を実現すべく、各携帯端末メーカーは開発を行っている。これが実用化されれば、利用環境に応じて低価格な通話（ＶｏＩＰ）と確実な通話（移動体通信電話網）とを自動的に選択利用できるので、ニーズの拡大が見込める。
特許文献１は、この技術思想にかかる先行技術文献である。特許文献１は既存の携帯電話に接続するアダプタであるが、このアダプタに類似する機能を携帯電話が内蔵するものとイメージすればよい。

一般的なインターネット上の通信として周知のメイル（ＳＭＴＰ：Simple Mail Transfer Protocol）やｗｅｂ（ＨＴＴＰ：Hyper Text Transfer Protocol）は、即時性を求めない通信形態であるので、ネットワークの混雑や障害等によりパケットの遅延が発生しても、利用者が感じる不快感等はあれど、通信そのものの大きな障害にはなり得ない。
一方、ＶｏＩＰは音声データの送受信であるため、パケットの遅延が発生すると会話自体が成立し得ない。したがって即時性を確保しなければならず、ＶｏＩＰを利用する際にはネットワークにある程度の帯域幅（ビットレート）が確保されている必要がある。
ＶｏＩＰの占有帯域幅はコーデック（音声データの圧縮及び伸長に使用する規格）によって決まる。コーデックはＩＴＵ−ＴＧ．７２３．１或はＩＴＵ−ＴＧ．７２９ＡｎｎｅｘＡといったものが用いられ、これらのビットレートはＩＴＵ−ＴＧ．７２３．１は６．３ｋｂｉｔ／ｓｅｃ又は５．３ｋｂｉｔ／ｓｅｃであり、ＩＴＵ−ＴＧ．７２９ＡｎｎｅｘＡは８ｋｂｉｔ／ｓｅｃである。したがって、最低でもこれらビットレートがネットワークに確保されていないと、ＶｏＩＰ通話ができない。

翻って、ＶｏＩＰ対応携帯電話を無線ＬＡＮのＡＰにて利用する際には、この帯域幅が重要な問題となる。
例えば、公衆アクセスポイントにおいては無線ＬＡＮの利用者が多く居るために、ＡＰの帯域は当該多くの利用者によって占有される。そのような状況の中に、ＶｏＩＰ対応携帯電話を持ち込んで通話を試みても、他の利用者（ネットワーク機器）の通信により起因するパケットの遅延により、通話が成り立たなくなってしまう。無線ＬＡＮの帯域幅はＩＥＥＥ８０２．１１ｂであれば１ＡＰ当り最大１１Ｍｂｐｓであり、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ或は８０２．１１ｇであれば１ＡＰ当り最大５４Ｍｂｐｓである。これらはあくまでも規格上の最大値であり、実際にはＡＰと端末との間の距離や障害物の存在等、ＡＰ設置されている場所の状態によって大幅に変わる。
したがって、無線ＬＡＮにおいてＶｏＩＰ端末を利用する際にはＱｏＳ（Quality of Service：ネットワークにおいて所定の通信に必要な帯域を予約し、通信速度を保証する技術）が必要となる。
特開２００４−１８０１２２号公報特開２００５−２２９５９１号公報

特許文献２は、無線ＬＡＮにおいてＶｏＩＰ端末を利用する際の、集中管理型によるＱｏＳの技術内容が開示されている。ＡＰ或は更にその上位に設置されている装置によって、ＡＰに接続されているＶｏＩＰ端末の全数を把握し、ＶｏＩＰ端末のＡＰへの新規接続の許可或は拒否を決定する。
このような技術は、ネットワークの帯域という資源を統率が取れた状態で厳密に管理するには非常に良い方法である。
しかし、全てのＡＰに特許文献２のような技術を容易に適用できるかというと、そうとは限らない。多くの場合、ＡＰはその設置状況の特性により、そう簡単には交換が利かない。例えば建物の高い場所であったり、アンテナのみ露出して本体部分は壁等に隠蔽されている場合等がある。
したがって、特許文献２にかかる技術が普及するまでには時間がかかり、一部のＡＰではなかなかＡＰのリプレースが進まないものと予想される。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＡＰのリプレースを要せず、端末同士のみでＱｏＳを実現する方法、またその方法を実施する端末装置、そしてこれら端末よりなるネットワークシステムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、
無線ネットワークに接続される端末で、
端末自身が無線ネットワークに接続した旨のメッセージをブロードキャストパケットにて送信し、
前記端末自身が他の端末から前記他の端末の存在を示す情報と前記他の端末が利用しているネットワーク帯域幅の情報の提供を受け、
前記端末自身が、前記無線ネットワークにおいて所定の帯域の占有を開始する際に、占有を開始する旨のメッセージと占有帯域幅の情報をブロードキャストパケットにて送信し、
前記端末自身がネットワークの所定の帯域の占有を終了する際に占有を終了する旨のメッセージをブロードキャストパケットにて送信し、
他の端末から無線ネットワークに接続した旨のメッセージを受けて、前記端末自身の存在を示す情報と前記端末自身が利用しているネットワーク帯域幅の情報を提供するものである。

ＩＰ電話においてＱｏＳを確立する技術としては、集中管理型と協調管理型の二通りが考えられる。
集中管理型は、ＡＰ或は更にその上流に位置する管理装置によって、接続されている端末の数と帯域利用状況を把握して管理する。これは特許文献２等、従来より多くの出願がなされている。
しかし、ＡＰはその設置状況の特性により、そう簡単には交換が利かない。
本発明は比較的交換やソフトウェア或はファームウェアのバージョンアップによる対応が容易である端末側が負担する、協調管理型を考える。
本願出願時点においてはＶｏＩＰ端末は普及の黎明期とも言え、また端末はユーザの手元にある故にソフトウェア或はファームウェアのバージョンアップが比較的容易に行われることに着目した。
着想としては、公衆電話が多く並んでいる地点に公衆電話を利用する客が一列に並び、公衆電話の空きを待つイメージである。
「端末同士が互いに接続を譲り合う」という思想で、後からネットワークに参加した端末はサブネット内ＶｏＩＰ利用状況を見て、自分の入り込む余地がない場合は接続を諦める。
ここで必要な技術が、サブネット内に存在する端末とそのネットワーク利用状況を把握する手法である。
本発明では、ブロードキャストパケットを送出し、これを各端末が受けて、ブロードキャストパケットを送出した送信元ＩＰアドレスの端末に対して一斉に利用状況の報告を行う。
また、ＶｏＩＰ通話を開始する際、またＶｏＩＰを終了する際にはその旨を知らせるブロードキャストパケットを送出し、これを各端末が受けて、自分が把握するネットワーク利用状況に関する情報を更新する。
「譲り合う」という思想で情報を管理するだけなら、集中管理型にて要求されるような、高度な管理技術は不要である。
したがって、本発明の実施は端末全てが対応する必要があるものの、そのソフトウェアの規模は極めて小さく、ソフトウェア・ファームウェアのバージョンアップにて容易に対応できるものである。

本発明により、ＱｏＳ機能を持たないＡＰによる無線ＬＡＮ環境下において、端末間連携による整然としたＱｏＳが実現され、ＶｏＩＰ通話品質及びストリームデータ等の大容量データの受信等における通信品質を維持できる。

以下、本発明の実施の形態を、図１〜図１１を参照して説明する。
なお、説明の便宜上、以下の説明は周知のインターネットにて広く利用されている通信プロトコルであるＴＣＰ／ＩＰバージョン4（ＩＰｖ４）環境を想定して説明するが、次世代インターネットのプロトコルであるＩＰｖ６や、或は全く異なるネットワークプロトコルであっても良い。

図１は、本実施形態にかかる、無線ＬＡＮ環境下におけるＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）電話システムの全体を概略的に示す図である。特に、図１はネットワークを主体に説明するものである。
ＩＰ網１０１は周知のインターネットである。ＩＰ網１０１の先には通話したい相手であるＩＰ電話１０２が接続されており、これにはグローバルＩＰアドレス223.0.1.2が割り振られている。
ＩＰ網１０１にはインターネット接続をサービスする業者である、インターネットサービスプロバイダ（以下「ＩＳＰ」）１０３が接続されている。業者ではあるがネットワークの立場から見ればネットワーク機器の一つでもあるので、このように表現する。
ＩＳＰ１０３とは光ファイバーや周知のＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line：電話回線等に用いる高速データ通信技術）等による契約回線Ｌを通じて、無線ＬＡＮのアクセスポイント（以下「ＡＰ」：無線ＬＡＮで端末間を接続する電波中継機）１０４が接続されている。
ＩＳＰ１０３が備える周知のＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol：インターネットに一時的に接続するコンピュータに、ＩＰアドレスなど必要な情報を自動的に割り当てるプロトコル）サービスにより、ＡＰ１０４のネットワークインターフェースｅｔｈ０にはグローバルＩＰアドレス223.2.3.4が付与されている。ＩＳＰ１０３とＡＰ１０４とはグローバルＩＰのサブネット223.2.3.0/27を構成する。
なお、これ以降、各ネットワーク機器等に内蔵されるネットワークインターフェースはｅｔｈ０、ｅｔｈ１…と表記する。ネットワークＯＳは物理的なネットワークインターフェースをソフトウェアにて仮想化した「デバイス」として取り扱い、ネットワークインターフェースデバイスに対してＩＰアドレスを付与し、ネットワークインターフェースデバイスを通じてＩＰパケットの送受信を行うものである。

ＡＰ１０４は無線ＬＡＮの基地局であると共にＩＰネットワークにおける周知のルータを構成する。ＡＰ１０４のネットワークインターフェースｅｔｈ１には固定のプライベートＩＰアドレス192.168.10.1が設定されている。ＡＰ１０４は内部にて周知のＮＡＴ（Network Address Translation：一つのグローバルＩＰアドレスを複数のネットワーク機器で共有する技術）機能により、プライベートＩＰアドレスのパケットとグローバルＩＰアドレスのパケットとを相互変換する。
ＡＰ１０４は無線ＬＡＮのネットワークを構築する。ＡＰ１０４の電波が届く範囲内には、無線ＬＡＮのインターフェースを内蔵する機器がネットワーク接続されている。
ＶｏＩＰ端末Ａ１０５、ＶｏＩＰ端末Ｂ１０６、ＶｏＩＰ端末Ｃ１０７は後述する図２にて示す携帯型無線端末であり、無線ＬＡＮインターフェースを内蔵し、ＶｏＩＰ電話機能を備える。
ＶｏＩＰ端末Ａ１０５の内蔵ネットワークインターフェースｅｔｈ０には、ＡＰ１０４が内蔵するＤＨＣＰサーバ機能により、プライベートＩＰアドレス192.168.10.20が付与されている。
ＶｏＩＰ端末Ｂ１０６の内蔵ネットワークインターフェースｅｔｈ０には、ＡＰ１０４が内蔵するＤＨＣＰサーバ機能により、プライベートＩＰアドレス192.168.10.21が付与されている。
ＶｏＩＰ端末Ｃ１０７の内蔵ネットワークインターフェースｅｔｈ０には、ＡＰ１０４が内蔵するＤＨＣＰサーバ機能により、プライベートＩＰアドレス192.168.10.22が付与されている。
ＡＰ１０４とＶｏＩＰ端末Ａ、Ｂ、ＣはプライベートＩＰのサブネット192.168.10.0/24を構成する。
なお、図１においてはＡＰ１０４の電波の範囲内、すなわちＡＰ１０４が構成するサブネットの範囲内には他にも無線ＬＡＮのネットワーク機器が接続される可能性があるが、便宜上図示を省略している。

無線ＬＡＮは無線ではあるものの、ＩＰネットワークの観点から見れば、ネットワークハブにＬＡＮケーブルにて接続されている状態であるものと等価である。
今、ＶｏＩＰ端末Ａ１０５からネットワークを見ると、ＶｏＩＰ端末Ａ１０５から直接見えるネットワーク機器は、ＡＰ１０４の192.168.10.1というデフォルトゲートウェイアドレスのみである。すなわち、ＶｏＩＰ端末Ａ１０５からは、ＶｏＩＰ端末Ｂ１０６及びＶｏＩＰ端末Ｃ１０７の存在は認識されていない。これはＩＰｖ４というプロトコルの特性上、サブネット内に接続されている全てのネットワーク機器の存在を直接的に知る手段がないことによるものである。このことは有線ＬＡＮも無線ＬＡＮも変わらない。
この事実は本発明に密接に関連する事項であることをここに記しておく。

図２（ａ）は携帯型無線端末の全体ブロック図である。
携帯型無線端末２０１は周知の携帯電話である。
携帯型無線端末２０１は、周知の移動体通信電話網に接続する携帯電話の機能と、無線ＬＡＮを通じて行うＶｏＩＰによるＩＰ電話の機能の両方を具備する。
第１の高周波信号処理部（以下「第１ＲＦ部」と略す。ＲＦは"Radio Frequency"の略）２０２は、周知の移動体通信電話網に接続する携帯電話の、電波の送受信を行う回路ブロックである。
ベースバンド部２０３は主にＤＳＰ(Digital Signal Processor: 音声や画像などの処理に特化した演算処理集積回路装置)で構成される。受信電波から第１ＲＦ部２０２によって復調された信号或はデータに所定の処理を施したり、信号或はデータに所定の処理を施し、変調させて基地局へ送信するために第１ＲＦ部２０２へ送出する処理等を行う。
また、ベースバンド部２０３は通話に必要なオーディオ信号の入出力も行う。このためにベースバンド部２０３にはマイク２０４とスピーカ２０５が接続されている。

ベースバンド部２０３は第１のマイクロコンピュータ（以下「第１マイコン」と略）２０６と、バスを通じて接続されている。第１マイコン２０６には文字及び画像等の表示機能を備えるＬＣＤ２０７と、使用者が操作するためのボタンの集合体であるキーパッド２０８が接続されている。
第１マイコン２０６は携帯電話としての機能を提供するに必要な携帯型無線端末２０１全体の制御の他に、ＶｏＩＰによるＩＰ電話の機能に必要な、ＩＰネットワーク機器としても動作するものである。第１マイコン２０６内部の図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）にはネットワークＯＳと、当該ＯＳ上でＶｏＩＰの機能を提供するアプリケーションソフトウェアが含まれ、第１マイコン２０６にてこれらソフトウェアが実行される。

無線ＬＡＮインターフェース２０９を構成する第２の高周波信号処理部（以下「第２ＲＦ部」と略す。）２１０と第２のマイクロコンピュータ（以下「第２マイコン」と略す。）２１１は、無線ＬＡＮの電波の送受信を行い、これをネットワークのパケットと相互変換する。
無線ＬＡＮインターフェース２０９は、第１マイコン２０６にて動作するネットワークＯＳからはネットワークインターフェースとして認識される。図１のＶｏＩＰ端末Ａ、Ｂ、Ｃの内部に存在するｅｔｈ０がこれに該当する。

本実施形態の主要な動作はその殆どがソフトウェアによって実現される。以下、携帯型無線端末２０１の第１マイコン２０６上にて稼動するソフトウェアの動作を、フローチャート等にて説明する。
図３は第１マイコン２０６上にて稼動する、ＶｏＩＰアプリケーションソフトウェア（以下「ＶｏＩＰアプリ」と略す。）の動作を示すフローチャートである。但し、説明の便宜上、一部にＶｏＩＰアプリではないものも含めている。
ＶｏＩＰアプリは、操作者が携帯型無線端末２０１のキーパッド２０８を操作することによって起動される（Ｓ３０１）。
ＶｏＩＰアプリが起動すると、先ずＡＰの探索を開始する（Ｓ３０２）。ＡＰ探索処理によって、接続可能なＡＰの存在と、当該ＡＰの無線ＬＡＮ環境における規格が判る。探索して見つけたＡＰの情報は第１マイコン２０６内の図示しないＲＡＭ（Random Access Memory）内にテーブル（以下「ＡＰテーブル」と略す。）として格納される。

ここで無線ＬＡＮ環境における規格とは、無線ＬＡＮにおける周知のＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの規格である。８０２．１１ｂであれば１ＡＰ当り最大１１Ｍｂｐｓの通信速度が、８０２．１１ａ或は８０２．１１ｇであれば１ＡＰ当り最大５４Ｍｂｐｓの通信速度が得られる。なお、これら通信規格に関する情報はＡＰから一定時間毎にビーコンの形式にて流されるので、無線ＬＡＮにて接続される機器は当該ＡＰの最大通信速度が自ずとわかる仕組みになっている。

次に、接続可能なＡＰがあるか否か、前述のＡＰテーブルに記録されているＡＰの情報（レコード）から判断する（Ｓ３０３）。判断の結果、もし接続可能なＡＰが一つも存在しなければ、接続不可のメッセージをＬＣＤ２０７に表示して（Ｓ３０４）終了する（Ｓ３０５）。使用者はここでＶｏＩＰ通話を諦めて、移動体通信電話網による携帯電話の通話へと切り替えるか、通話そのものを諦めることとなる。
判断の結果、もし接続可能なＡＰが存在すれば、ＡＰ接続処理を行う（Ｓ３０６）。
ＡＰ接続処理により、ＡＰのＢＳＳＩＤ（Basic Service Set Identifier）等の情報を取得する。

ここでＢＳＳＩＤとは、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの無線ＬＡＮにおけるネットワークの識別子の一つで、４８ビットの数値よりなり、通常はＡＰのＭＡＣアドレス（Media Access Control address）と同じものである。本実施形態において、ＢＳＳＩＤはサブネットの識別において重要な役割を持つ。
すなわち、ＡＰ探索処理（Ｓ３０２）及びＡＰ接続処理（Ｓ３０６）において、携帯型無線端末２０１は当該ＡＰの最大通信速度（または帯域幅ともいう）とＢＳＳＩＤという、本実施形態において重要な情報を取得する。

ＡＰ接続処理が完遂したら、インターネット接続に必要なＩＰアドレス等の情報を周知のＤＨＣＰサーバから貰い受ける為に、ＤＨＣＰクライアントを起動して、ＩＰアドレスの取得を行う（Ｓ３０７）。多くの場合、無線ＬＡＮ環境下におけるＤＨＣＰサーバの機能はＡＰに内蔵されている。
携帯型無線端末２０１にＩＰアドレスが付与されたら、サブネット確認処理を行う（Ｓ３０８）。

図４はサブネット確認処理Ｓ３０８の詳細を示すフローチャートである。サブネット確認処理はＶｏＩＰアプリのサブルーチンである。
サブネット確認処理Ｓ３０８を起動すると（Ｓ４０１）、先ず、本実施形態において極めて重要な通信制御のためのデーモン（以下「通信制御デーモン」と略す。）を起動する（Ｓ４０２）。デーモンとはＰＯＳＩＸ（Portable Operating System Interface for UNIX）（ＵＮＩＸは登録商標）系ＯＳにおける、サーバソフトウェアの周知の別称である。通信制御デーモンは、例えばＴＣＰポート４０５５番及びＵＤＰポート４０５５番をオープンし、入来するネットワークパケットを監視する。因みに、ポート番号はＩＡＮＡ（Internet Assigned Numbers Authority http://www.iana.org/）が取り決めているポート番号一覧（http://www.iana.org/assignments/port-numbers）における空きポート番号を用いる。通信制御デーモンの詳細な動作は後述する。

次に、ＤＨＣＰクライアントにて取得したＩＰアドレスとＢＳＳＩＤを、ブロードキャストパケットにて送信する（Ｓ４０３）。具体的には、
送信元ＩＰアドレス：192.168.10.20
送信先ＩＰアドレス：255.255.255.255
プロトコル：ＵＤＰ
送信元ポート番号：任意（例:12345）
送信先ポート番号：4055
内容：ＡＰのＢＳＳＩＤ
というパケットを送出する。
以下、上記パケットを「ネットワーク確認パケット」と称する。

図１１（ａ）に、ネットワーク確認パケットの概略図を示す。
ＩＰパケット１１０１はネットワーク確認パケットであり、ヘッダ部分に送信先ＩＰアドレスのフィールド及び送信元ＩＰアドレスのフィールドを備え、その後は本体データとして任意のパケットデータが続く。この本体データがＵＤＰパケット１１０２である。
ＵＤＰパケット１１０２は、ヘッダ部分に送信先ポート番号及び送信元ポート番号があり、その後は本体データとして任意のパケットデータが続く。
ネットワーク確認パケットは、ＵＤＰパケットの本体部分にＡＰのＢＳＳＩＤだけが含まれている。

ブロードキャストパケットは、所定の範囲内のネットワークに含まれ、接続されている機器に対する同報送信のためのパケットである。ＩＰｖ４におけるブロードキャストパケットは、所定のネットマスクにて区切られるサブネットの範囲に含まれるＩＰアドレスを有する機器に対する同報送信である。

ネットワーク確認パケットを送出したら、次にタイマを起動し（Ｓ４０４）、所定時間の経過を待つ（Ｓ４０５）。この所定時間の間に、無線ＬＡＮ上の他の機器は先に送出したネットワーク確認パケットを受けて、後述する通信を携帯型無線端末２０１と行う。すなわち、この所定時間は携帯型無線端末２０１と他の機器との通信に必要な時間である。この通信によって、現在携帯型無線端末２０１が存在するサブネットの利用状況が把握できる。
所定時間が経過したら、帯域計算を行う（Ｓ４０６）。帯域の計算については後述する。
帯域計算処理の後、本サブルーチンを終了する（Ｓ４０７）。

サブルーチンの終了後、再び図３に戻って説明する。
先に帯域計算を行った結果を基に、ＶｏＩＰ通話が可能か否かを判定する（Ｓ３０９）。
判定の結果、ＶｏＩＰ通話に必要な帯域が得られない場合は、現在接続中のＡＰとの接続を切断する（Ｓ３１０）。そしてそれまで接続していたＡＰの情報をＡＰテーブルから削除する（Ｓ３１１）。次にＡＰテーブルにまだ接続可能なＡＰのエントリが存在するか否かを見る（Ｓ３０３）。以下、ＶｏＩＰが可能になるか（Ｓ３０９のＹｅｓ）接続不可能になるか（Ｓ３０３のＮｏ）のいずれかの結果に到達するまで処理を繰り返す。
判定の結果、ＶｏＩＰ通話に必要な帯域が得られている場合は、ＶｏＩＰ通話が可能であるので、通話を開始する。

ＶｏＩＰ通話に先立ち、「通話開始」を示す情報とＢＳＳＩＤを、ブロードキャストパケットにて送信する（Ｓ３１２）。具体的には、
送信元ＩＰアドレス：192.168.10.20
送信先ＩＰアドレス：255.255.255.255
プロトコル：ＵＤＰ
送信元ポート番号：任意（例:12345）
送信先ポート番号：4055
内容：「通話開始」を示す情報、コーデック、ビットレート及びＡＰのＢＳＳＩＤ
というパケットを送出する。
以下、上記パケットを「通話開始パケット」と称する。

図１１（ｂ）に、通話開始パケットの概略図を示す。
ＩＰパケット１１０３のヘッダ部分はネットワーク確認パケットと同様に、送信先ＩＰアドレスのフィールド及び送信元ＩＰアドレスのフィールドを備え、その後は本体データとして任意のパケットデータが続く。この本体データがＵＤＰパケット１１０４である。
ＵＤＰパケット１１０４のヘッダ部分には送信先ポート番号及び送信元ポート番号があり、その後は本体データとしてＡＰのＢＳＳＩＤと、「通話開始」を示す情報、使用コーデック、ビットレートが含まれている。

「通話開始」を示す情報は、どのような形態であっても構わない。単に１ビットのオン・オフであっても良いし、「voip connect」等の文字列であっても良い。
コーデックはＶｏＩＰにおいて音声データの圧縮及び伸長に使用する規格であり、例えばＩＴＵ−ＴＧ．７２３．１或はＩＴＵ−ＴＧ．７２９ＡｎｎｅｘＡといったものが用いられる。
ビットレートはＶｏＩＰ通話において占有する帯域を示す。例えばＩＴＵ−ＴＧ．７２３．１の場合は６．３ｋｂｉｔ／ｓｅｃ又は５．３ｋｂｉｔ／ｓｅｃであり、ＩＴＵ−ＴＧ．７２９ＡｎｎｅｘＡの場合は８ｋｂｉｔ／ｓｅｃである。

次に、実際の通話処理を行う（Ｓ３１３）。ＶｏＩＰ通話処理自体は本発明の主たる要件ではないので、詳細は割愛する。
通話処理開始後はＶｏＩＰ通話が切断されたか否かを監視し続ける（Ｓ３１４）。

使用者によるキーパッド２０８の操作や、通話相手側からの所定のオンフック動作等によりＶｏＩＰ通話が切断されたら、「通話切断」を示す情報とＢＳＳＩＤを、ブロードキャストパケットにて送信する（Ｓ３１５）。具体的には、
送信元ＩＰアドレス：192.168.10.20
送信先ＩＰアドレス：255.255.255.255
プロトコル：ＵＤＰ
送信元ポート番号：任意（例:12345）
送信先ポート番号：4055
内容：「通話切断」を示す情報とＡＰのＢＳＳＩＤ
というパケットを送出する。
以下、上記パケットを「通話切断パケット」と称する。
こうしてＶｏＩＰアプリは終了する（Ｓ３０５）。

図１１（ｃ）に、通話切断パケットの概略図を示す。
ＩＰパケット１１０５のヘッダ部分はネットワーク確認パケットや通話開始パケットと同様である。本体部分はＵＤＰパケット１１０６を構成する。
ＵＤＰパケット１１０６のヘッダ部分には送信先ポート番号及び送信元ポート番号があり、その後は本体データとしてＡＰのＢＳＳＩＤと、「通話切断」を示す情報が含まれている。

図５は通信制御デーモンの動作の流れを示すフローチャートである。
通信制御デーモンはその性質上、一度起動すると停止シグナル（ＳＩＧＴＥＲＭ）を受けるまで稼動し続ける。
通信制御デーモンは、起動すると（Ｓ５０１）、ＴＣＰポート４０５５番及びＵＤＰポート４０５５番をオープンし、入来するネットワークパケットを監視する（Ｓ５０２）。
次に、ＴＣＰポート４０５５番及びＵＤＰポート４０５５番に入来するパケットが同一ＢＳＳＩＤのパケットであるか否かを見る（Ｓ５０３）。同一ＢＳＳＩＤのパケットでなければそれは携帯型無線端末２０１自身が存在するＡＰとは異なるＡＰに存在する端末等のパケットであり、考慮の対象外であるので、無視する。

ＴＣＰポート４０５５番及びＵＤＰポート４０５５番に入来するパケットが同一ＢＳＳＩＤのパケットであれば、それは同一ＡＰにネットワーク接続されているネットワーク機器から発されるパケットであるので、評価しなければならないパケットである。そこで次に入来したパケットがＴＣＰＳＹＮパケットであるか否か判定する（Ｓ５０４）。ＴＣＰＳＹＮパケットとは、ＴＣＰ通信においてクライアントがサーバへ通信要求を行う際のパケットである。もし当該パケットがＴＣＰＳＹＮパケットであれば、通信制御デーモンプログラム自身を子プロセスとして起動する（Ｓ５０５）。子プロセスとして起動される通信制御デーモンプログラムは、ＴＣＰＳＹＮパケットを送ってきた相手とＴＣＰ通信を行い、後述する端末情報テーブルの更新を行う。

入来したパケットがＴＣＰＳＹＮパケットでなければ、次にそれがＵＤＰのネットワーク確認パケットであるか否かを見る（Ｓ５０６）。ネットワーク確認パケットであれば、ネットワーク確認パケットの送信元とＴＣＰ通信を行うべく、通信制御クライアントソフトウェアを起動して、現在の携帯型無線端末２０１の状態をネットワーク確認パケットの送信元に報告する（Ｓ５０７）。

入来したパケットがネットワーク確認パケットでなければ、次にそれがＵＤＰの通話開始パケットであるか否かを見る（Ｓ５０８）。通話開始パケットであれば、後述する端末情報テーブルの更新を行い、帯域の再計算を行う（Ｓ５０９）。
入来したパケットが通話開始パケットでなければ、次にそれがＵＤＰの通話切断パケットであるか否かを見る（Ｓ５１０）。通話切断パケットであれば、後述する端末情報テーブルの更新を行い、帯域の再計算を行う（Ｓ５１１）。
入来したパケットが通話切断パケットでなければ、それは何らかの誤りであるので無視する。
以降、ＴＣＰポート４０５５番及びＵＤＰポート４０５５番に入来するパケットを監視し、内容に応じて処理を続ける。

図６は複数端末間の連携動作を示すフローチャートである。前述の図３、図４、図５において説明したＶｏＩＰアプリ及び通信制御デーモンによって、これ以降に述べる端末同士の通信帯域制御が行われる。図６は図３、図４、図５を端末同士の連携動作に従って一つにまとめたものである。
ＶｏＩＰ端末Ａは（Ｓ６０１）、図３に示したＶｏＩＰアプリを起動する（Ｓ６０２）。
ＶｏＩＰアプリはＡＰをスキャンし（Ｓ６０３）、ＡＰがあれば（Ｓ６０４）ＡＰ接続処理を行い（Ｓ６０５）、ＤＨＣＰクライアントによるＩＰアドレス取得を行う（Ｓ６０６）。ここまでは図３の処理と同じである。
ＩＰアドレス取得後、図５に示した通信制御デーモンを起動する（Ｓ６０７）。その後ＵＤＰネットワーク確認パケットを送出する（Ｓ６０８）。
一方、ＶｏＩＰ端末Ｂは（Ｓ６０９）通話事前処理Ａを行い（Ｓ６１０）、既に通話処理に入っており、実際に通話している（Ｓ６１１）。
ここでＶｏＩＰ端末Ａからネットワーク確認パケットが送出されると（Ｓ６０８）、ＶｏＩＰ端末Ｂの通信制御デーモンはこれを受信して、通信制御クライアントソフトウェアを起動する。そして、ＶｏＩＰ端末ＡとＴＣＰ通信を行い、「通話中」を示す情報とＢＳＳＩＤをＶｏＩＰ端末Ａへ送信する（Ｓ６１２）。
これに対し、ＶｏＩＰ端末ＡはＶｏＩＰ端末Ｂが起動した通信制御クライアントソフトウェアが発信するＴＣＰＳＹＮパケットを受けて、通信制御デーモンの子プロセスを起動し、ＶｏＩＰ端末ＢとＴＣＰ通信を行い、「通話中」を示す情報とＢＳＳＩＤをＶｏＩＰ端末Ｂから受信する（Ｓ６１３）。
ＶｏＩＰ端末Ａは受信したＶｏＩＰ端末Ｂ等の各端末の情報を端末情報テーブルに記録する。そして、この情報を基に利用可能帯域を計算する（Ｓ６１４）。計算した結果、ＶｏＩＰ通話できると判断すれば（Ｓ６１５）、ＵＤＰ通話開始パケットを送出する（Ｓ６１６）。ＶｏＩＰ通話できないと判断すれば、現在接続中のＡＰと切断し（Ｓ６１７）、ＡＰテーブルから現ＡＰを削除し（Ｓ６１８）、他のＡＰへ接続できるか試みる（Ｓ６０４）。そしてＶｏＩＰ通話できるか（Ｓ６１５のＹｅｓ）接続可能なＡＰがなくなるか（Ｓ６０４のＮｏ及びＳ６２５）のいずれかに到達するまで処理を繰り返す。
ＶｏＩＰ端末Ａから通話開始パケットが送出されると（Ｓ６１６）、ＶｏＩＰ端末Ｂの通信制御デーモンはこれを受信して、自身の端末情報テーブル中のＶｏＩＰ端末Ａに関するレコードを更新する（Ｓ６１９）。
ＶｏＩＰ端末ＡはＵＤＰ通話開始パケットを送出した後、通話処理を行う（Ｓ６２０）。
そして、通話が終了したら（Ｓ６２１）、ＵＤＰ通話切断パケットを送出して（Ｓ６２２）終了する（Ｓ６２４）。
ＶｏＩＰ端末Ａから通話切断パケットが送出されると、ＶｏＩＰ端末Ｂの通信制御デーモンはこれを受信して、自身の端末情報テーブル中のＶｏＩＰ端末Ａに関するレコードを更新する（Ｓ６２３）。

無線ＬＡＮのＡＰに接続される機器はＶｏＩＰ端末だけとは限らない。例えば携帯可能なパーソナルコンピュータ（以下「ノート型パソコン」と略す。）等、一般的なＶｏＩＰ非対応のネットワーク機器も接続される。本実施形態の技術思想を完遂するには、全てのネットワーク機器がこの新たな通信制御機能を備えている必要がある。
図７はＶｏＩＰ非対応ネットワーク機器における、無線ＬＡＮ接続時の処理を示すフローチャートである。ここではＶｏＩＰ非対応ネットワーク機器は無線ＬＡＮインターフェースを内蔵するノート型パソコンであるものと想定して説明する。
ノート型パソコンにおいて無線ＬＡＮによるインターネット接続を開始すると（Ｓ７０１）、最初にＡＰの探索を始める（Ｓ７０２）。そして接続可能ＡＰがあれば（Ｓ７０３）、ユーザの選択によって所定のＡＰの接続処理を開始する（Ｓ７０４）。接続可能ＡＰがなければ何もせずに終了する（Ｓ７０５）。
ＡＰ接続後は周知のＤＨＣＰクライアントによってＩＰアドレスの取得を行う（Ｓ７０６）。

ＩＰアドレスを取得したら、通信制御デーモンとパケット監視デーモンとストリームデータ監視デーモンの、三つのデーモンを起動する（Ｓ７０７）。
通信制御デーモンはＶｏＩＰ端末における通信制御デーモンと動作はほぼ同じである。詳細は後述する。
パケット監視デーモンは、ＶｏＩＰ端末において帯域不足によりＶｏＩＰ通話を諦める処理に代わって、所定のブロードキャストパケットを送信する処理を行うものであり、詳細は後述する。
ストリームデータ監視デーモンは、ノート型パソコンに流れ込むストリームデータの流量を監視し、所定時間以上ストリームデータの流入が途絶えたら所定のブロードキャストパケットを送信する処理を行うものであり、詳細は後述する。ここでストリームデータとは、通信の品質を維持するためにある一定以上のネットワーク帯域を確保する必要のある連続的なデータを指す。ＶｏＩＰ、音声、動画の転送等はストリームデータに該当する。但し、音声や動画でもファイル形式になっているものは除外される。

三つのデーモンを起動したら、自分のＩＰアドレスとＡＰのＢＳＳＩＤよりなる、ネットワーク確認パケットをブロードキャストする（Ｓ７０８）。この処理は図４におけるネットワーク確認パケットの送出と同じである。但し、ＶｏＩＰ端末とは異なり、ネットワーク接続時に一度だけ行い、以降はネットワークから切断されて再度接続するまでこの処理は行わない。

図８はパケット監視デーモンの動作の概略を示すフローチャートである。
パケット監視デーモンは（Ｓ８０１）ノート型パソコン自身から発されるＴＣＰＳＹＮパケットを監視する（Ｓ８０２）。
ＴＣＰＳＹＮパケットが発されたら、当該パケットに関して返って来るパケット内のメッセージの内容を解析する（Ｓ８０３）。メッセージは例えばＨＴＴＰ（HyperText Transfer Protocol）のメッセージ内容である。
メッセージの解析の結果、その後来るであろうデータがストリームデータであれば（Ｓ８０４）、動画や音声など、無線ＬＡＮの帯域を大きく占有する可能性がある。そこで解析した結果得られた占有帯域情報を、端末情報テーブルによって得られる利用可能帯域情報と比較して、帯域に余裕があるか否かを判定する（Ｓ８０５）。

判定の結果、帯域に余裕があれば、所定のアプリケーションによって使用されるであろう帯域の情報とＢＳＳＩＤをブロードキャストする（Ｓ８０６）。例えば、今ノート型パソコンに割り振られているＩＰアドレスが192.168.10.53であるとすると、
送信元ＩＰアドレス：192.168.10.53
送信先ＩＰアドレス：255.255.255.255
プロトコル：ＵＤＰ
送信元ポート番号：任意（例:12345）
送信先ポート番号：4055
内容：「ストリームデータ受信中」を示す情報、ビットレート及びＡＰのＢＳＳＩＤ
というパケットを送出する。
以下、上記パケットを「占有開始パケット」と称する。

図１１（ｄ）に、占有開始パケットの概略図を示す。
ＩＰパケット１１０７のヘッダ部分はネットワーク確認パケットや通話開始パケットと同様である。本体部分はＵＤＰパケットである。
ＵＤＰパケット１１０８のヘッダ部分には送信先ポート番号及び送信元ポート番号があり、その後は本体データとしてＡＰのＢＳＳＩＤと、「ストリームデータ受信中」を示す情報、ストリームデータのビットレートが含まれている。

動画や音声等のストリームデータの受信は、ＶｏＩＰ通話における通話開始とは異なる性格の事象であり、コーデック等の情報もないので、内容が一部異なる。この相違点については後述する。

一方、帯域に余裕がないことが判明した場合は、ストリームデータの受信に係るパケットを周知のパケットフィルタリングの技術にて遮断する（Ｓ８０７）。この、「ストリームデータの受信に係るパケット」とは、ストリームデータ自体のみならず、ストリームデータを受信するアプリケーションソフトウェアが発するデータ要求パケットも含む。
そして、ノート型パソコンの図示しないディスプレイ上に、当該ストリームデータは受信できない旨のワーニングメッセージを表示する（Ｓ８０８）。例えば「ＯＫ」のボタンを付したダイアログボックスのウインドウである。次にユーザによってワーニングメッセージの表示を消去したら、フィルタリングを解除する（Ｓ８０９）。こうすることにより、回線帯域に余裕がない状態で回線帯域を大幅に占有するストリームデータの受信を行おうとすると、その受信が阻止されると共にワーニングメッセージにてその旨がユーザに報告される。ユーザは当該ストリームデータの受信を諦め、選択したものより占有帯域の少ないストリームデータを選択するか、回線帯域に余裕が生じるまで待つか、或はストリームデータの受信そのものを諦める他なくなる。

図９はストリームデータ監視デーモンの動作の概略を示すフローチャートである。
ストリームデータ監視デーモンは起動すると（Ｓ９０１）、予め既知である所定のポートについてストリームデータが流れているか否かを監視する（Ｓ９０２）。
もしストリームデータが流れていれば、タイマをリセットする（Ｓ９０３）。
もしストリームデータが流れていなければ、タイマが所定時間を計測したか否かを見る（Ｓ９０４）。例えば１分である。
もし所定時間が経過していなければそのままストリームデータの監視を継続する。

ストリームデータの入来がなくなってから所定時間が経過したら、それはストリームデータの受信を止めたこととみなし、帯域の情報とＢＳＳＩＤをブロードキャストする（Ｓ９０５）。例えば、今ノート型パソコンに割り振られているＩＰアドレスが192.168.10.53であるとすると、
送信元ＩＰアドレス：192.168.10.53
送信先ＩＰアドレス：255.255.255.255
プロトコル：ＵＤＰ
送信元ポート番号：任意（例:12345）
送信先ポート番号：4055
内容：「ストリームデータ受信せず」を示す情報、ビットレート及びＡＰのＢＳＳＩＤ
というパケットを送出する。
以下、上記パケットを「占有終了パケット」と称する。
このパケットをブロードキャストすることにより、他のＶｏＩＰ端末やネットワーク機器が帯域の再計算を行う。
占有終了パケットをブロードキャストしたら、タイマをリセットする。

図１１（ｅ）に、占有終了パケットの概略図を示す。
ＩＰパケット１１０９のヘッダ部分はネットワーク確認パケットや通話開始パケットと同様である。本体部分はＵＤＰパケットを構成する。
ＵＤＰパケット１１１０のヘッダ部分には送信先ポート番号及び送信元ポート番号があり、その後は本体データとしてＡＰのＢＳＳＩＤと、「ストリームデータ受信せず」を示す情報が含まれている。

再び図５に戻って説明する。
ＶｏＩＰ端末における通話開始パケットは、ＶｏＩＰ非対応ネットワーク機器においては占有開始パケットが該当する。
すなわち、接続制御デーモンは、通話開始パケットが来たときの処理（Ｓ５０８）は、占有開始パケットが来たときも同様の処理を行う（Ｓ５０９）。
ＶｏＩＰ端末における通話切断パケットは、ＶｏＩＰ非対応ネットワーク機器においては占有終了パケットが該当する。
すなわち、接続制御デーモンは、通話切断パケットが来たときの処理（Ｓ５１０）は、占有終了パケットが来たときも同様の処理を行う（Ｓ５１１）。

図１０はＶｏＩＰ端末及びネットワーク機器のメモリ内に設けられる、端末情報テーブルの概略を示す模式図である。
端末情報テーブル１００１の各レコードは同一ＢＳＳＩＤ内に存在する、全てのＶｏＩＰ端末及びネットワーク機器に関する情報である。
第１フィールドは各ＶｏＩＰ端末及びネットワーク機器に付与されているＩＰアドレスである。
第２フィールドはステータス情報である。このフィールドには
- ＶｏＩＰ端末の場合は「通話中」又は「切断中」
- ネットワーク機器の場合は「ストリームデータ受信中」又は「ストリームデータ受信せず」
が記録される。
第３フィールドはコーデックである。ＶｏＩＰ端末の場合に限り、コーデックの種類が記録される。
第４フィールドはビットレートである。ＶｏＩＰ端末の場合はコーデックのビットレートが、ネットワーク機器の場合はストリームデータを受信しようとしているときはその受信するストリームデータのビットレートを記載する。

以下、この端末情報テーブル１００１にかかる接続制御デーモンの動作を説明する。
接続制御デーモンが他の機器からＴＣＰＳＹＮパケットによる通信要求を受けて（Ｓ５０４）通信を行い、他の機器からその機器に関する情報を受信すると、接続制御デーモンは受けた情報を端末情報テーブル１００１に記録する（Ｓ５０５）。
ＶｏＩＰ端末であれば、機器のＩＰアドレスと、ＶｏＩＰ通話中であればその旨と使用しているコーデックとビットレートを、ＶｏＩＰ切断中であればその旨を端末情報テーブル１００１のレコードとして記録する。
ＶｏＩＰ非対応機器であれば、機器のＩＰアドレスと、ストリームデータ受信中であればその旨とビットレートを、ストリームデータ受信せずであればその旨を端末情報テーブル１００１のレコードとして記録する。

接続制御デーモンが通話開始パケットを受信すると（Ｓ５０８）、受信した情報に基づいて、端末情報テーブル１００１内の当該送信元ＩＰアドレスのレコードを更新する（Ｓ５０９）。具体的には、ＶｏＩＰ通話中の旨と使用しているコーデックとビットレートを記録する。
接続制御デーモンが通話切断パケットを受信すると（Ｓ５１０）、受信した情報に基づいて、端末情報テーブル１００１内の当該送信元ＩＰアドレスのレコードを更新する（Ｓ５１１）。具体的には、ＶｏＩＰ切断中或はストリームデータ受信せずの旨を記録する。他のフィールドは以前のデータがそのまま残るが、ＶｏＩＰ切断中の旨が記録されているので無視される。

接続制御デーモンが占有開始パケットを受信すると（Ｓ５０８）、受信した情報に基づいて、端末情報テーブル１００１内の当該送信元ＩＰアドレスのレコードを更新する（Ｓ５０９）。具体的には、ストリームデータ受信中の旨とビットレートを記録する。なお、ＶｏＩＰ端末とは異なり、コーデックの情報は存在しないので、コーデックに相当する第３フィールドにはｎｕｌｌデータを埋める。
接続制御デーモンが占有終了パケットを受信すると（Ｓ５１０）、受信した情報に基づいて、端末情報テーブル１００１内の当該送信元ＩＰアドレスのレコードを更新する（Ｓ５１１）。具体的には、ストリームデータ受信せずの旨を記録する。なお、ＶｏＩＰ端末とは異なり、コーデックの情報は存在しないので、コーデックに相当する第３フィールドにはｎｕｌｌデータを埋める。

以上のようにして接続制御デーモンは各種ブロードキャストパケットの受信と、ＴＣＰ通信によるメッセージの受信によって、端末情報テーブル１００１を更新する。端末情報テーブル１００１の第４フィールドに記録されている各端末毎のビットレートを加算する等の演算処理により、ＡＰが構成するサブネット内の全てのネットワーク機器が占有する帯域幅がわかる。
そして、ＡＰ接続処理（図３のＳ３０６、図６のＳ６０６、図７のＳ７０４）の際に取得した当該ＡＰの最大通信速度、すなわち無線ＬＡＮの帯域幅から、前述のＡＰが構成するサブネット内の全てのネットワーク機器が占有する帯域幅を減じて、利用可能な帯域幅を算出する。なお、算出の際にはネットワーク機器自身の現在の受信電波強度に基づき、利用可能帯域幅を所定の割合だけ減じた上で、当該ネットワーク機器の利用可能帯域幅を算出する。

ＡＰ等の上位装置がＱｏＳを行わない場合、各ネットワーク機器が自主的にＱｏＳを行うことが考えられる。
本発明の技術思想は、複数台ある公衆電話の利用者が整然と列を作って並んでいるイメージである。つまり、公衆電話が空いたか否かを確認して、空いたらこれを利用し、空いてなければ待つ、という思想である。このとき、並んでいる利用者は公衆電話が空いているか否かを確認する手段が必要である。人間であれば目視による確認である。
ＩＰネットワークにおいて「ネットワークの空きを確認する」こととは、ネットワークの帯域幅、ネットワークに接続されている機器の全体数、そしてそれらネットワーク機器が占有する帯域幅（ビットレート）等が該当する。
しかし、ＩＰネットワークにおいて、ネットワークに接続されている機器の全体数を一気に把握する手段は存在しない。同様に、各ネットワーク機器の占有帯域幅を知る手段も存在しない。
本実施形態では、無線ＬＡＮという帯域幅が限られている環境下において、接続されている端末が全て快適に所望のネットワークサービスを享受できるように、ネットワークの空きを確認するためのプロトコルを提供するものである。

本実施形態はその一例として、三種類のブロードキャストパケットを定義する。
一つ目は、ネットワークに参加したことを宣言するブロードキャストパケット（ネットワーク確認パケット）。
二つ目は、ネットワークを所定の帯域幅だけ利用することを宣言するブロードキャストパケット（通話開始パケット及び占有開始パケット）。
三つ目は、所定の帯域幅だけ利用していたネットワークの利用を止めたことを宣言するブロードキャストパケット（通話切断パケット及び占有終了パケット）。
そして、一つ目の、ネットワークに参加したことを宣言するブロードキャストパケットを受信したネットワーク機器は、当該パケットを送信したネットワーク機器に対して自身の占有帯域幅に関する情報を返答するプロトコル（ＴＣＰ通信）も規定する。

図２（ｂ）に、本実施形態に係る携帯型無線端末２０１の、等価ブロック図を示す。
図２（ｂ）は、図２（ａ）にて示した携帯型無線端末２０１について、本実施形態の動作を提供する機能を等価的にブロック図としたものである。
接続制御部２２０は無線ＬＡＮインターフェース２０９をＡＰへネットワーク接続する制御を行う。
ＡＰ帯域情報取得部２２６は、ＡＰ探索処理（Ｓ３０２）の際に、接続可能なＡＰの存在と共に当該ＡＰの無線ＬＡＮ環境における規格が判るので、ＡＰ毎の帯域幅情報を取得するものである。
接続メッセージ送信部２２１は、無線ＬＡＮインターフェース２０９を通じてネットワーク確認パケットをブロードキャスト送信する（図３のＳ３０８及び図７のＳ７０８に相当）。
端末情報受信部２２２は、無線ＬＡＮインターフェース２０９を通じて他の端末やネットワーク装置からＴＣＰ通信にてその存在を示す情報（ＩＰアドレス）と利用しているネットワーク帯域幅（ビットレート）の情報を受信する（図５のＳ５０５に相当）。
占有情報送信部２２３は、無線ＬＡＮインターフェース２０９を通じて通話開始パケット或は占有開始パケットをブロードキャスト送信する（図３のＳ３１２及び図８のＳ８０６に相当）。
占有終了メッセージ送信部２２４は、無線ＬＡＮインターフェース２０９を通じて通話切断パケット或は占有終了パケットをブロードキャスト送信する（図３のＳ３１５及び図９のＳ９０５に相当）。
これら機能は第１マイコン２０６が実行するプログラムにて提供される。

本実施形態に限らず、以下のような応用例も可能である。
（１）上述の実施形態では大きく三種類のブロードキャストパケットを規定した。しかし、「ＶｏＩＰ通話終了」や「ストリームデータ受信せず」のパケットを送出する前にＶｏＩＰ端末或はネットワーク機器の通信が途絶えてしまう可能性が多々ある。例えば移動することによってＡＰの電波が届く範囲から外れてしまった場合や、機器そのものがハングアップしてしまったような場合である。このような異常終了に対して他の機器が常に最新のＡＰ内サブネットの状態を把握するために、ビーコンパケットを定義することが考えられる。つまり、何もしないブロードキャストパケットを一定時間毎に送出する。
送信元ＩＰアドレス：192.168.10.20
送信先ＩＰアドレス：255.255.255.255
プロトコル：ＵＤＰ
送信元ポート番号：任意（例:12345）
送信先ポート番号：4055
内容：「確認」を示す情報とＡＰのＢＳＳＩＤ
このようなパケットを例えば１分毎に送出することにより、これを受けた機器は端末情報テーブル１００１の当該ＩＰアドレスのレコードに、受信した時間を端末情報テーブル１００１の第５フィールドに記録する。この時間が所定時間、例えば３分を越えても更新されなければそのＩＰアドレスの機器は居なくなったものと判断し、端末情報テーブル１００１から当該レコードを削除する。
（２）ＡＰがＱｏＳ集中管理機能を備えているか否かを検出して、備えていればそちらに管理処理を委ねる、という手法もできる。
例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｅを備えているか否かをＡＰの接続時に検出したら、８０２．１１ｅを遂行するホストに処理を委ね、自主的な管理の処理を実行しない。

以上説明したように、本実施形態によれば、全てのＶｏＩＰ端末及びネットワーク機器が本実施形態に従うプロトコルを装備することにより、ＱｏＳ機能を持たないＡＰによる無線ＬＡＮ環境下において、端末間連携による整然としたＱｏＳが実現できるので、ＶｏＩＰ通話品質及びストリームデータ等の大容量データの受信等における通信品質を維持できる。したがって、無線ＬＡＮのＡＰが備える帯域の利用効率が最大限発揮できる。
本実施形態はＶｏＩＰ端末及びネットワーク機器側が対応をするものであるが、これら機器のファームウェア或はＯＳ等のバージョンアップにて対応できるものであり、ＡＰのリプレースやバージョンアップと比較すると、元来バージョンアップを考慮して作られた機器であるため、対応が容易である。

本発明の一実施の形態による無線ＬＡＮシステムの全体を示す模式図である。本発明の一実施の形態による携帯型無線端末の全体ブロック図である。ＶｏＩＰアプリケーションソフトウェアのフローチャートである。ネットワーク確認処理サブルーチンのフローチャートである。接続制御デーモンのフローチャートである。複数の携帯型無線端末の動作を示すフローチャートである。ＶｏＩＰ非対応ネットワーク機器の無線ＬＡＮ接続時の動作を示すフローチャートである。パケット監視デーモンのフローチャートである。ストリームデータ監視デーモンのフローチャートである。端末情報テーブルの概略図である。各種ブロードキャストパケットの概略図である。

符号の説明

２０１…携帯型無線端末、２０２…第１ＲＦ部、２０３…ベースバンド部、２０４…マイク、２０５…スピーカ、２０６…第１マイコン、２０７…ＬＣＤ、２０８…キーパッド、２０９…無線ＬＡＮインターフェース、２１０…第２ＲＦ部、２１１…第２マイコン

Claims

無線ネットワークに接続される端末における無線通信品質管理方法であり、
端末自身が無線ネットワークに接続した旨のメッセージをブロードキャストパケットにて送信する手順と、
前記端末自身が他の端末から前記他の端末の存在を示す情報と前記他の端末が利用しているネットワーク帯域幅の情報の提供を受ける手順と、
前記端末自身が、前記無線ネットワークにおいて所定の帯域の占有を開始する際に、占有を開始する旨のメッセージと占有帯域幅の情報をブロードキャストパケットにて送信する手順と、
前記端末自身がネットワークの所定の帯域の占有を終了する際に占有を終了する旨のメッセージをブロードキャストパケットにて送信する手順と、
他の端末から無線ネットワークに接続した旨のメッセージを受けて、前記端末自身の存在を示す情報と前記端末自身が利用しているネットワーク帯域幅の情報を提供する手順と
よりなることを特徴とする、無線通信品質管理方法。
前記第２の手順によって所望の通信が実行できないと判断したら無線ネットワークの接続を切断する手順を含むことを特徴とする、請求項１記載の無線通信品質管理方法。
所望のデータの送受信を行う無線ネットワークインターフェースと、
前記無線ネットワークインターフェースを無線ネットワークのアクセスポイントにネットワーク接続する接続制御部と、
前記無線ネットワークインターフェースからネットワーク接続可能な前記アクセスポイントの帯域情報を取得するアクセスポイント帯域情報取得部と、
前記接続制御部によって前記アクセスポイントにネットワーク接続したら、前記無線ネットワークインターフェースを通じてブロードキャストパケットにて送信する、前記アクセスポイントに接続した旨の接続メッセージを作成する為の、接続メッセージ作成部と、
前記接続メッセージに呼応して、前記無線ネットワークインターフェースを通じて他の端末から前記他の端末の存在を示す情報と前記他の端末が利用しているネットワーク帯域幅の情報の提供を受ける端末情報取得部と、
前記接続メッセージ送信部にて前記メッセージを送信した後、所望の通信の実行に際し、前記無線ネットワークインターフェースを通じてブロードキャストパケットにて送信する、前記通信の実行により帯域を占有する旨のメッセージ及び前記通信に必要な帯域幅の情報を作成する為の、占有情報送信部と、
前記占有情報送信部にて前記情報を送信した後、所望の通信の終了に際し、前記無線ネットワークインターフェースを通じてブロードキャストパケットにて送信する、前記通信を終了する旨のメッセージを作成する為の、占有終了メッセージ送信部と、
他の端末から発された接続メッセージに呼応して、当該他の端末に提供する、自己の存在を示す情報と自己が利用しているネットワーク帯域幅の情報を作成する為の、端末情報作成部と
よりなることを特徴とする、無線通信端末。
無線ネットワークの接続規格情報を定時間隔でビーコン送信する無線ネットワークアクセスポイントと、
前記無線ネットワークアクセスポイントに無線ネットワーク接続される端末と
よりなる無線ネットワークシステムであって、
前記端末は、
前記無線ネットワークアクセスポイントに接続して所望のデータの送受信を行う無線ネットワークインターフェースと、
前記無線ネットワークインターフェースを前記無線ネットワークアクセスポイントにネットワーク接続する接続制御部と、
前記無線ネットワークアクセスポイントからビーコン送信される前記接続規格情報から前記無線ネットワークインターフェースを通じてネットワーク接続可能な前記無線ネットワークアクセスポイントの帯域情報を取得するアクセスポイント帯域情報取得部と、
前記接続制御部によって前記アクセスポイントにネットワーク接続したら、前記無線ネットワークインターフェースを通じてブロードキャストパケットにて送信する、前記アクセスポイントに接続した旨の接続メッセージを作成する為の、接続メッセージ作成部と、
前記接続メッセージに呼応して、前記無線ネットワークインターフェースを通じて他の端末から前記他の端末の存在を示す情報と前記他の端末が利用しているネットワーク帯域幅の情報の提供を受ける端末情報取得部と、
前記接続メッセージ送信部にて前記メッセージを送信した後、所望の通信の実行に際し、前記無線ネットワークインターフェースを通じてブロードキャストパケットにて送信する、前記通信の実行により帯域を占有する旨のメッセージ及び前記通信に必要な帯域幅の情報を作成する為の、占有情報送信部と、
前記占有情報送信部にて前記情報を送信した後、所望の通信の終了に際し、前記無線ネットワークインターフェースを通じてブロードキャストパケットにて送信する、前記通信を終了する旨のメッセージを作成する為の、占有終了メッセージ送信部と、
他の端末から発された接続メッセージに呼応して、当該他の端末に提供する、自己の存在を示す情報と自己が利用しているネットワーク帯域幅の情報を作成する為の、端末情報作成部と
よりなることを特徴とする無線ネットワークシステム。
無線ネットワークに接続される端末にて実行されるように記述されたコンピュータ・プログラムであって、
端末自身が無線ネットワークに接続する手順と、
接続した前記無線ネットワークの帯域幅の情報を取得する手順と、
端末自身が無線ネットワークに接続した旨のメッセージをブロードキャストパケットにて送信する手順と、
前記端末自身が他の端末から前記他の端末の存在を示す情報と前記他の端末が利用しているネットワーク帯域幅の情報を受信する手順と、
前記他の端末のネットワーク帯域幅に関する情報から、所望の通信に必要な帯域幅が確保できるか否か判断する手順と、
前記必要な帯域幅が確保できないと判断したら、前記所望の通信の実行を諦める手順と、
前記必要な帯域幅が確保できると判断したら、前記端末自身が所定の帯域幅の占有を開始する旨のメッセージと占有帯域幅の情報をブロードキャストパケットにて送信する手順と、
前記所望の通信が終了したら所定の帯域の占有を終了する旨のメッセージをブロードキャストパケットにて送信する手順と、
前記他の端末から無線ネットワークに接続した旨のメッセージを受けて、前記端末自身の存在を示す情報と前記端末自身が利用しているネットワーク帯域幅の情報を提供する手順と
よりなることを特徴とするコンピュータ・プログラム。