JP2007306511A - 無線通信端末及び無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＶｏＩＰ電話等のストリームデータ通信にＱｏＳを実施する際、トラフィック測定に時間が掛かり、所望のアプリケーションの利用が待たされる。
【解決手段】ＶｏＩＰ端末等のストリームデータ通信を利用するきっかけとなる操作を検出し、アプリケーションがネットワーク接続を要求する以前の段階から先回りしてネットワーク接続とトラフィック測定を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、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通話や動画や音声等のストリームデータの送受信を行うネットワーク機器が、所望の通信品質を確保するための制御機能及びアクセスポイント選択機能に関する。

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−Ｔ Ｇ．７２３．１或はＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７２９Ａｎｎｅｘ Ａといったものが用いられ、これらのビットレートはＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７２３．１は６．３ｋｂｉｔ／ｓｅｃ又は５．３ｋｂｉｔ／ｓｅｃであり、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７２９Ａｎｎｅｘ Ａ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）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２００５−１６７７０６号公報

無線ＬＡＮ環境下においてＱｏＳを実施するためには、無線ＬＡＮのトラフィック（ネットワークに流れるデータ量）を知る必要がある。これには幾つかの手法が考えられ、また従来技術としても存在する（一例として特許文献２参照）が、汎用性が高く、瞬時に判明するような方法は未だ確立されていない。そして何よりも、接続中の当該ＡＰで所望のストリームデータ通信を行うだけの空き帯域が確保できなければ、他のＡＰを探索し、接続し、再びトラフィック計測を行わなければならない。このような手順を必要とすると、ＶｏＩＰ通話等をしたいと思ってアプリケーションを起動し、実際に通信を開始したとしても、なかなか相手に接続できない、という不便が生じる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、利用者の利便性を維持しつつ、実質的に短時間でＱｏＳを実現する方法、またその方法を実施する端末装置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、
所定のストリームデータ通信を行う場合に、
ネットワークに対してパケットを送出するに先立って、所定のストリームデータ通信を実施する為の所定の操作を検出し、
前記検出した所定の操作に呼応して無線ネットワーク接続を行い、
前記無線ネットワーク接続後、無線ネットワーク接続環境の混雑を測定するものである。

本発明においては、無線ＬＡＮのＡＰ接続後のトラフィック測定を、所定のアプリケーションの操作を検出した時点で、実際に無線ＬＡＮ接続する前の段階から、バックグラウンドプロセスにて実行する。無線ＬＡＮの接続は比較的短時間で完遂できるが、トラフィック測定はその方法次第ではある程度時間をかけないと結果が判らないものもある。そこで、実際にアプリケーションからネットワーク接続要求が発生するよりも前の段階から先回りしてネットワーク接続処理とトラフィック測定処理を済ませておくと、ＶｏＩＰ通話や動画再生等に対して使用者がストレスを生じ難い。このような無線通信を行うことにより、使用者がストリーム通信を快適に利用できる無線ＬＡＮ機器を実現できる。

本発明により、ＶｏＩＰ通話等のストリームデータ通信を実施するに先立ってネットワーク接続とトラフィック計測を実施することで、利用者が仕様に際していつまでもネットワークに繋がらないというようなストレスを感じ難いネットワーク機器を提供できる。

以下、本発明の実施の形態を、図１〜図４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ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol：「ボイップ」と読む）端末と、これが利用される無線ＬＡＮ環境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Ｌ１を通じて、第１の無線ＬＡＮのアクセスポイント（以下「第１ＡＰ」：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、第１ＡＰ１０４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。

第１ＡＰ１０４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。第１ＡＰ１０４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。第１ＡＰ１０４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。
第１ＡＰ１０４は無線ＬＡＮのネットワークを構築する。第１ＡＰ１０４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、第１ＡＰ１０４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、第１ＡＰ１０４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、第１ＡＰ１０４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。
第１ＡＰ１０４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においては第１ＡＰ１０４の電波の範囲内、すなわち第１ＡＰ１０４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。

ＩＳＰ１０３には契約回線Ｌ２を通じて第２のアクセスポイント（以下「第２ＡＰ」と略す。）１０８が接続されており、第２ＡＰ１０８は第１ＡＰ１０４と比較的近接している距離にて配置されている。
ＩＳＰ１０３のＤＨＣＰサービスにより、第２ＡＰ１０８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223.2.3.5が付与されている。
第２ＡＰ１０８のｅｔｈ０もＩＳＰ１０３と第１ＡＰ１０４のｅｔｈ０と同様に、グローバルＩＰのサブネット223.2.3.0/27を構成する。
第２ＡＰ１０８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。第２ＡＰ１０８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192.168.20.1が設定されている。第２ＡＰ１０８は内部にて周知のＮＡＴ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。
第２ＡＰ１０８のｅｔｈ１はプライベートＩＰのサブネット192.168.20.0/24を構成する。
第２ＡＰは第１ＡＰとは内部構成は全く同じで、割り振られているグローバルＩＰアドレス及び内蔵ＤＨＣＰにて割り振るプライベートＩＰアドレスのみ異なる。但し、プライベートＩＰアドレスは第１ＡＰと全く同じであっても構わない。何故なら近接するＡＰ同士はチャンネル（無線ＬＡＮにおける周波数）を異ならせる仕組みになっているので、一つの端末が同時に複数のＡＰに接続できる状態が生じ得ないからである。
ここで、図１において第２ＡＰ１０８が構成するサブネット192.168.20.0/24の範囲内には、ＶｏＩＰ端末やネットワーク機器が存在していないことと、少なくともＶｏＩＰ端末Ａ１０５は第２ＡＰにも接続可能な距離に位置していることに留意されたい。

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マイクロコンピュータ」と略）２０６と、バスを通じて接続されている。第１マイクロコンピュータ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マイクロコンピュータ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マイクロコンピュータ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マイクロコンピュータ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マイクロコンピュータ」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マイクロコンピュータ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。

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。
ＡＰ探索部２２０は無線ＬＡＮインターフェース２０９を通じて無線ＬＡＮインターフェース２０９が接続可能なＡＰを探索する。
ＡＰ選択部２２１は、ＡＰ探索部２２０から得られた無線ＬＡＮ接続可能なＡＰの一覧（以下「ＡＰリスト」）に基づいて、無線ＬＡＮインターフェース２０９を所望のＡＰへ接続する。また、他の制御に基づいて接続しているＡＰの切断処理をも行う。
トリガ検出部２２２は、使用者がキーパッド２０８を操作することによって所望のアプリケーションが起動されることを検出する。例えばＶｏＩＰ電話機能を起動するために電話帳機能を起動したり、ダイヤル入力を行う状態を検出する。すなわち、使用者が所望のストリームデータの通信を望み、そのために行う操作を「トリガ」と定義し、これを検出する。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。
要求帯域幅取得部２２３は、トリガ検出部２２２にて得られたストリーム通信の要求に応じて必要となる帯域幅（ビットレート）を取得する。例えば、ＶｏＩＰであれば、音声データの圧縮及び伸長に使用する規格であるコーデックによって定まり、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７２３．１或はＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７２９Ａｎｎｅｘ Ａといったものが用いられる。ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７２３．１の場合は６．３ｋｂｉｔ／ｓｅｃ又は５．３ｋｂｉｔ／ｓｅｃであり、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７２９Ａｎｎｅｘ Ａの場合は８ｋｂｉｔ／ｓｅｃである。
空き帯域幅取得部２２４は、ＡＰと接続された無線ＬＡＮの空き帯域幅を所定の手法にて取得する。この手法は無線ＬＡＮの環境によって様々な手法が存在するので、詳細は後述する。
比較部２２５は、要求帯域幅取得部２２３から得られた要求帯域幅の情報と、空き帯域幅取得部２２４から得られた空き帯域幅の情報とを比較して、空き帯域幅が要求帯域幅よりも大きい値を示しているか否かを判定する。すなわち、接続されたＡＰの空き帯域幅がこれから実行しようとするストリーム通信に必要な帯域幅を満たしているか否かを判定する。判定の結果、空き帯域幅に余裕があれば所望の通信を実行する。空き帯域幅に余裕がない場合は、ＡＰ選択部２２１に指令して、現在のＡＰとの接続を切断し、ＡＰ探索部２２０から得られるＡＰリストから他のＡＰがあればその接続を試みる。
これら機能は第１マイクロコンピュータ２０６が実行するプログラムにて提供される。

図３及び図４は本実施形態に係る無線ＬＡＮ接続処理を示すフローチャートである。図２（ｂ）に示した第１マイクロコンピュータ２０６の等価的内部ブロック図の動作を示すものである。
プログラム全体が起動すると（Ｓ３０１）、トリガ検出部２２２はキーパッド２０８から所定のアプリケーションを起動するトリガが発生したか否かを検出する（Ｓ３０２）。
トリガは例えば、使用者がキーパッド２０８を操作することによってＬＣＤ２０７に表示される図示しないメニュー画面からＶｏＩＰ電話機能を選択して電話帳機能を起動したり、ダイヤル入力を行う等の操作である。また、これが携帯型無線端末２０１のような携帯電話ではなく、図示しない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。）において動画再生を行うような場合においては、当該動画再生アプリケーションソフトウェアのＵＲＬ（Uniform Resource Locator：インターネット上に存在する情報資源(文書や画像など)の場所を指し示す記述方式）の入力を行う等の操作である。すなわち、ストリームデータ通信を行う際の、接続先を指定する入力がこれに該当する。
トリガ検出部２２２が使用者による所定の操作を検出すると、要求帯域幅取得部２２３は当該トリガに対応する必要帯域情報を取得する（Ｓ３０３）。例えばＶｏＩＰであれば、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７２３．１の場合は６．３ｋｂｉｔ／ｓｅｃ又は５．３ｋｂｉｔ／ｓｅｃであり、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７２９Ａｎｎｅｘ Ａの場合は８ｋｂｉｔ／ｓｅｃである。

次に、ＡＰ選択部２２１は既に無線ＬＡＮに接続済みであるか否かを見る（Ｓ３０４）。
未だ無線ＬＡＮに接続していなければ、ＡＰ選択部２２１はＡＰ探索部２２０が次にＡＰ探索を済ませているか否かを見る（Ｓ３０５）。
ＡＰ探索部２２０が未だＡＰ探索を済ませていなければ、ＡＰ探索を行う（Ｓ３０６）。
ＡＰ探索部２２０によるＡＰ探索の結果、ＡＰ選択部２２１は得られたＡＰリストから接続可能なＡＰがあるか否かを見る（Ｓ３０７）。もし接続可能なＡＰがなければＬＣＤ２０７に接続不可メッセージを表示して（Ｓ３０８）、終了する（Ｓ３０９）。
ＡＰ探索処理において、当該無線ＬＡＮ環境における規格等の情報をも取得する。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。

接続可能なＡＰがあれば、当該ＡＰへの接続処理を行う（Ｓ３１０）。
こうして所望のＡＰへ接続したら、次に空き帯域幅取得部２２４は空き帯域情報を取得する（Ｓ３１１）。
空き帯域情報の取得の結果、比較部２２５にて必要帯域を満たしているか否かを見る（Ｓ３１２）。
必要帯域を満たしているのであれば、ＡＰ選択部２２１は当該所定のアプリケーションを起動する（Ｓ４０１）。例えば本実施形態であればＶｏＩＰ通話である。
必要帯域を満たしていなければ、次に必要帯域を減らすことができるか否か（データ転送レートを下げられるか否か）検証する（Ｓ３１３）。ＶｏＩＰではコーデックを変更してもあまり効果は得られないが、動画再生等の場合では、表示したい画面のサイズを小さくしたり、動画のコマ数等を減らす等で、転送レートを大幅に下げることが可能である。
検証の結果、転送レートを下げられれば転送レートを下げる(Ｓ３１４）。この動作に応じて、要求帯域幅取得部２２３の結果も変わる。
検証の結果、転送レートを下げられない場合は、安定した品質で通信を行うことができないと判断し、ＡＰ選択部２２１は現在接続中のＡＰを切断する（Ｓ３１５）。
ＡＰの切断処理後、ＡＰ探索部２２０にて既に取得済みのＡＰリストからそれまで接続していたＡＰのエントリを削除する（Ｓ３１６）。そして、再度接続処理に戻り（Ｓ３０７）、ＡＰ選択部２２１はＡＰリスト中に接続可能な他のＡＰがあれば接続処理を試みる（Ｓ３１０）。

所望のアプリケーションを起動してストリーム通信を行っている最中は、所望のアプリケーションが終了したか否かを常に監視する（Ｓ４０２）。アプリケーションが終了したら本プログラムは終了する（Ｓ４０３）。
終了していなければ、次に空き帯域幅取得部２２４にて空き帯域情報を取得する（Ｓ４０４）。
取得した空き帯域情報と必要帯域情報とを比較部２２５にて比較して、空き帯域に余裕があるか否か見る（Ｓ４０５）。
空き帯域に余裕があればそのままアプリケーションの終了を監視し（Ｓ４０２）、空き帯域情報の取得を行う（Ｓ４０４）ループを繰り返す。つまり、常にアプリケーションの終了と無線ＬＡＮの空き帯域を監視し続ける。
空き帯域に余裕がなければ、現在実行中のアプリケーションにおいて転送レートを下げられるか否かを検証する（Ｓ４０６）。
検証の結果、転送レートを下げられれば転送レートを下げる（Ｓ４０７）。
検証の結果、転送レートを下げられない場合は、安定した品質で通信を行うことができないと判断し、現在接続中のＡＰを切断する（Ｓ４０８）。

ＡＰの切断処理後、速やかに通信を回復させなければならないので、改めてＡＰ探索部２２０にて再度ＡＰを探索し（Ｓ４０９）、得られたＡＰリストからそれまで接続していたＡＰのエントリを削除し（Ｓ４１０）、その結果得られたＡＰリストには接続可能なＡＰがあるか否か、改めて検証する（Ｓ４１１）。ＡＰリストに接続可能なＡＰのエントリが残っていれば、当該ＡＰへ接続する（Ｓ４１２）。そしてアプリケーションが終了するまで（Ｓ４０２）空き帯域情報を常に確認し続ける（Ｓ４０４）。
ＡＰリストに接続可能なＡＰのエントリが残っていなければ、もはや所望のストリーム通信はできないので、接続不可メッセージを表示し（Ｓ４１３）、終了する（Ｓ４１４）。

再び図１に戻って、図３及び図４に示した本実施形態による携帯型無線端末の動作の一例を説明する。
今、第１ＡＰ１０４は、無線ＬＡＮにおける周知のＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの規格である、１ＡＰ当り最大１１ＭｂｐｓのＩＥＥＥ８０２．１１ｂにて無線通信を行っている。第１ＡＰ１０４には既にＶｏＩＰ端末Ｂ１０６とＶｏＩＰ端末Ｃ１０７がネットワーク接続され、既にそれぞれＶｏＩＰ通話を行っている。
このような状況において、ＶｏＩＰ端末Ａ１０５が第１ＡＰ１０４の近傍に位置する。ＶｏＩＰ端末Ａ１０５の使用者はＩＰ電話１０２に対してＶｏＩＰ通話をしようと、ＶｏＩＰ端末Ａ１０５に設けられている図示しないＬＣＤ２０７を目視確認しつつ、キーパッド２０８に対して、ＶｏＩＰ通話のための操作を行う。すると、ＶｏＩＰ端末Ａ１０５はＶｏＩＰ通話のコーデックにＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７２９Ａｎｎｅｘ Ａ（８ｋｂｉｔ／ｓｅrｃ）を選択する。そしてＡＰスキャンを行い、第１ＡＰ１０４及び第２ＡＰ１０８が接続可能であることを知る。更に、第２ＡＰ１０８よりも第１ＡＰ１０４の方が電波が強い。そこで、ＶｏＩＰ端末Ａ１０５は第１ＡＰへのネットワーク接続を開始し、ＩＰアドレスを取得したら、すぐに空き帯域幅取得部２２４によって第１ＡＰにおける空き帯域の確認を行う。
図１の矢印Ｓｔ１は、ＶｏＩＰ端末Ａ１０５が第１ＡＰ１０４にネットワーク接続を行った状態を概念的に示すものである。

しかし、第１ＡＰ１０４にはＶｏＩＰ端末Ｂ１０６及びＶｏＩＰ端末Ｃ１０７のみならず、図示しないノート型パソコン等が動画の閲覧を行っている。このため、第１ＡＰ１０４の空き帯域幅はもはや８ｋｂｉｔ／ｓｅｃを常時確保するに足りる状況ではない、という事実を、ＶｏＩＰ端末Ａ１０５内部の比較部２２５は知ることとなる。
この事実を受けて、ＶｏＩＰ端末Ａ１０５内の第１マイクロコンピュータ２０６にて稼動するプログラムは、ＶｏＩＰ通話の転送レートを下げられるか検証する。そして、コーデックにＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７２３．１を選択すれば５．３ｋｂｉｔ／ｓｅｃに下げられることが予め判っているので、これを選択し、再度比較部２２５によって検証する。もし、この時点でＶｏＩＰ通話するに足りる空き帯域が確保できていると判明したら、ＶｏＩＰ通話を行う。

しかし、この時点でＶｏＩＰ通話するに足りる空き帯域が確保できていないと判明すると、もはやコーデックの選択によって転送レートを下げることはできない。したがって、第１ＡＰ１０４ではＶｏＩＰ通話ができないことが判明する。
そこで、ＶｏＩＰ端末Ａ１０５は第１ＡＰ１０４とのネットワーク接続を切断し、ＡＰ探索部２２０から得たＡＰリストに第１ＡＰ１０４以外の無線ネットワーク接続可能なＡＰが存在するか確認する。すると、第１ＡＰ１０４からやや離れた場所にＩＥＥＥ８０２．１１ｂ（１ＡＰ当り最大１１Ｍｂｐｓ）にて利用可能な第２ＡＰ１０８が存在することから、ＶｏＩＰ端末Ａ１０５からは第２ＡＰ１０８へ無線ネットワーク接続が可能であることが判明する。
そこで第２ＡＰ１０８へのネットワーク接続処理を開始し、ＩＰアドレスを取得し、第２ＡＰ１０８の空き帯域を確認する。幸いにも第２ＡＰ１０８には他のネットワーク接続された機器が存在しておらず、故に空き帯域は十二分に確保できることが判明する。ＶｏＩＰ端末Ａ１０５は当初のＶｏＩＰ通話のコーデックにＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７２９Ａｎｎｅｘを選択し、ＶｏＩＰ通話を滞りなく行う。
図１の矢印Ｓｔ２は、ＶｏＩＰ端末Ａ１０５が第２ＡＰ１０８にネットワーク接続を行う状態を概念的に示すものである。すなわち、一連の動作において、ＶｏＩＰ端末Ａ１０５は第１ＡＰ１０４への接続からトラフィック測定を経て第２ＡＰ１０８へと接続先を切り替える。

ＡＰの空き帯域の測定、すなわちトラフィック測定は、幾つかの手法が考えられる。以下、列挙する。
（１）ＡＰ自身がトラフィック測定機能を具備しており、測定したトラフィック情報を、例えば１秒毎に定時的に無線ネットワーク接続している配下の機器にビーコンの形やブロードキャストパケット等にて流す、という機能を具備していれば、これをそのまま利用する。ＡＰ自身がトラフィック測定機能を備えているこの方法が、最も確実である。
ＡＰ自身がトラフィック測定機能を具備しており、測定したトラフィック情報を、例えば１秒毎に定時的に無線ネットワーク接続している配下の機器にビーコンの形やブロードキャストパケット等にて流す、という機能を具備していれば、これをそのまま利用する。ＡＰ自身がトラフィック測定機能を備えているこの方法が、最も確実である。
（２）無線ＬＡＮはその仕様上、各端末が時分割でパケットを送受信し、パケットの衝突（コリジョン）が生じ得ない。その代わりネットワークが混雑すればするほどパケット送信間隔が空いてしまう。そこで、端末からゲートウェイアドレス、すなわちＡＰのＩＰアドレスに対してｐｉｎｇ（Packet INternet Groper：ＴＣＰ／ＩＰネットワークを診断するプログラム及びそのパケット。）を発行し、応答するパケットの遅延時間を基に無線ＬＡＮの混雑の度合いを計算することができる。
（３）ＶｏＩＰ端末を含む各ネットワーク機器全てが、所定の要求に応じて自己が利用しているネットワークトラフィックの報告を行う、という新規なプロトコルを規定し、これを実装する、という方法が考えられる。所定のフォーマットのブロードキャストパケットを流すことにより、当該ブロードキャストパケット送信元の機器に対して、ストリームデータの通信を行っていればその転送レート等を報告する。また、ストリームデータ通信の開始と終了の度毎にその旨を報告するブロードキャストパケットを送信する。このようなプロトコルを全てのネットワーク機器が実装すれば、自分が接続しているＡＰの配下の他のネットワーク機器の存在、それら機器が占有する帯域幅がわかる。
無線ＬＡＮ機器においては、上記の方法の一つのみを実施するのも良いが、無線ＬＡＮにおけるトラフィック測定手順が確立されていない状況下においては、多くのトラフィック測定機能を備え、状況に応じて複数使い分ける実施態様が望ましいだろう。

本実施形態には、以下のような応用例が考えられる。
（１）図２（ｂ）の空き帯域幅取得部２２４或は比較部２２５の結果を、ＬＣＤ２０７に表示させることができる。具体的には、図３のＳ３１１及び図４のＳ４０４或は図３のＳ３１２及び図４のＳ４０５において空き帯域情報或は所望のストリーム通信の可否を取得したら、これをその都度機器の表示部にて表示させる。表示の態様としては、例えば携帯電話であれば、図５（ａ）に示すように、携帯電話５０１のＬＣＤ５０２の一部分にＶｏＩＰ通話の可否を示す「ＶｏＩＰ ＯＫ」或は「ＶｏＩＰ ＮＧ」というような表示を行う。また、ノート型パソコンであれば図５（ｂ）に示すように、ノート型パソコン５０３のＬＣＤ５０４の一部分に、空き帯域幅測定結果として「ＷＬＡＮ ６００ｋｂｐｓ Ｒｅｍａｉｎ」というような表示を行う。使用者はこれを見て、現在居る場所、すなわち現在接続しているＡＰにおいて所望のストリーム通信ができるか否かを判別することができ、図３のＳ３０８或は図４のＳ４１３のような接続不可メッセージが表示されて通信が中断される前に現在居る場所よりも適切なＡＰのある場所へ移動する、という対策を採ることが可能となる。

本実施形態においては、以上のようなＡＰ接続後のトラフィック測定を、所定のアプリケーションの操作を検出した時点で、実際に無線ＬＡＮ接続する前の段階から、バックグラウンドプロセスにて実行する。使用者はアプリケーションの操作を継続しているが、無線ＬＡＮ接続処理及びその後のトラフィック計測処理はその裏側で平行して実行される。
無線ＬＡＮの接続は比較的短時間で完遂できるが、トラフィック測定はその方法次第ではある程度時間をかけないと結果が判らないものもある。そこで、実際にアプリケーションからネットワーク接続要求が発生するよりも前の段階から先回りしてネットワーク接続処理とトラフィック測定処理を済ませておくと、ＶｏＩＰ通話や動画再生等に対して使用者がストレスを生じ難い。このように無線ＬＡＮ機器を構成することにより、使用者がストリーム通信を快適に利用できる無線ＬＡＮ機器を実現できる。

本発明の一実施の形態による無線通信端末と、これが利用される無線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無線通信端末を示す模式図である。 本発明の一実施の形態の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態による無線通信端末及びノート型パソコンを示す外観図である。

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マイクロコンピュータ、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マイクロコンピュータ

Claims (8)

1. 無線通信インターフェースと、
   前記無線通信インターフェースから接続可能な無線ネットワークのアクセスポイントを探索するアクセスポイント探索部と、
   前記アクセスポイント探索部に接続され、前記無線通信インターフェースによる所望のアクセスポイントとのネットワーク接続或は切断を制御するアクセスポイント選択部と、
   使用者による所定の操作を受けて前記アクセスポイント選択部にアクセスポイントへの接続を指示するトリガ検出部と、
   前記アクセスポイント選択部にて接続したアクセスポイントの空き帯域幅の情報を前記無線通信インターフェースを通じて取得する空き帯域幅取得部と、
   前記トリガ検出部によって検出した前記所定の操作によって起動される処理に必要なネットワーク帯域幅の情報を取得する要求帯域幅取得部と、
   前記空き帯域幅の情報と前記必要なネットワーク帯域幅の情報とを比較して、前記アクセスポイントの空き帯域幅が前記必要なネットワーク帯域幅を満たすかどうかを判断する比較部と
   よりなることを特徴とする、無線通信端末。
2. 前記所定の操作によって起動される処理はストリームデータ通信であり、
   前記使用者による所定の操作は、使用者によって前記ストリームデータ通信を行う接続先を指定する入力操作であることを特徴とする、請求項１記載の無線通信端末。
3. 前記比較部は、前記アクセスポイントの空き帯域幅が前記必要なネットワーク帯域幅に満たないと判断した場合に、現在のアクセスポイントへの接続を切断すべく指示することを特徴とする、請求項１記載の無線通信端末。
4. 前記比較部は、現在のアクセスポイントへの接続の切断の後、他の接続可能なアクセスポイントへの接続を指示することを特徴とする、請求項３記載の無線通信端末。
5. 前記所定の操作によって起動される処理は音声通信であり、
   前記使用者による所定の操作は、電話帳機能の起動操作であることを特徴とする、請求項１記載の無線通信端末。
6. 前記所定の操作によって起動される処理は音声通信であり、
   前記使用者による所定の操作は、ダイヤル入力操作であることを特徴とする、請求項１記載の無線通信端末。
7. 前記比較部は、前記アクセスポイントの空き帯域幅が前記必要なネットワーク帯域幅に満たないと判断した場合に、前記所定の操作により起動される処理に必要なネットワーク帯域幅を減少させることができるか検証し、可能と判断された場合には該減少されたネットワーク帯域幅と前記アクセスポイントへの空き帯域幅との比較を行うことを特徴とする、請求項１記載の無線通信端末。
8. 所定のストリームデータ通信を行う無線通信方法であって、
   ネットワークに対してパケットを送出するに先立って、所定のストリームデータ通信を実施する為の所定の操作を検出し、
   前記検出した所定の操作に呼応して無線ネットワーク接続を行い、
   前記無線ネットワーク接続後、無線ネットワーク接続環境の混雑を測定する
   ことを特徴とする、無線通信方法。

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