JP2008113227A - 無線通信システム、端末、および無線通信方法 - Google Patents

無線通信システム、端末、および無線通信方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2008113227A
JP2008113227A JP2006294833A JP2006294833A JP2008113227A JP 2008113227 A JP2008113227 A JP 2008113227A JP 2006294833 A JP2006294833 A JP 2006294833A JP 2006294833 A JP2006294833 A JP 2006294833A JP 2008113227 A JP2008113227 A JP 2008113227A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
packet
session
voip
terminal
wireless communication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2006294833A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirokazu Matsunami
宏和 松波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2006294833A priority Critical patent/JP2008113227A/ja
Publication of JP2008113227A publication Critical patent/JP2008113227A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

【課題】呼制御プロトコルに基づかずQoS制御を施す技法を提供する。
【解決手段】端末(100)は、第1の無線ネットワークと通信する第1の無線通信手段(112)と、基地局(200)、PDSN(300)からなる第2の無線ネットワークと通信を行う第2の無線通信手段(114)と、無線通信部切替手段(145)と、端末が、第2の無線ネットワークと送受信するRTPパケットを検出するRTPパケット検出手段(120)と、RTPパケットを解析し、RTPパケットが関連するセッションがVoIP通信用のセッションであるか否かを判定するRTPパケット解析手段(130)と、VoIP通信用のセッションであると判定されたセッションに対してVoIP専用の補助セッションを割り当てるように要求する補助セッション割当要求をPDSNに送信する補助セッション割当要求手段(140)とを備える。PDSNは、補助セッション割当要求を受信し、VoIP通信用のセッションであると判定されたセッションに対してVoIP専用補助セッションを割り当てる補助セッション割当手段(310)とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、無線通信システム、端末、および無線通信方法に関する。
IPベースの無線移動通信基地局(iBURST)において、VoIPアプリケーションによる音声通信を実用する場合、ナローバンドで低品質なネットワークにおいてもリアルタイムパケットの伝送を保障するため、第三世代携帯電話に関する標準化団体である「3GPP2」では、IS835というマルチセッションを使用したQoS伝送方式が提案されている。このIS835とは、マルチインスタンスを使用したQoS手法であり、移動ノード(MN)―基地局(BS)−コアネットワーク間において、1つの端末(PPPセッション)を、使用用途(アプリケーション)に応じた複数の無線セッションに分割することにより、アプリケーション毎のQoS制御を可能にした規格である。これにより、1人(PPP)の無線端末ユーザが、データ通信とVoIP通信を併用した場合も、音声品質を劣化することなくVoIP通信を行うことが可能になる。なお、現在のところ3GPP2においてまだ討議中(草案)の段階であり、仕様はまだ完全に決定されていない。
このIS835の草案にて、MN(移動ノード)がマルチセッションを行うトリガとして、SIP(Session initiation protocol)による発信・応答メッセージによって実行することが提案されている(非特許文献1を参照されたい)。図8に、提案技術IS835によるTFTフィルタテーブル取得の処理を説明するシーケンス図を示す。図8に示すように、アクセスターミナルATを構成するクライアントPCおよび端末UTは、呼制御であるSIPを使って、補助セッションを成功裏に確立して通信相手であるSIP端末との間で送受信される音声パケットを確立した補助セッションに流している。このようにして、提案技術IS835では、SIPによってマルチセッションを確立することが提案されている。
ウェブサイト(http://ftp.3gpp2.org/TSGX/Projects/X.P0011-D%20Wireless%20IP%20Network/PN-3-4732-RV4-chapter3.pdf)
上述したように、IPベースの無線移動通信基地局(iBURST)において、VoIPアプリケーションによる音声通信を実用する場合、ナローバンドで低品質なネットワークにおいてもリアルタイムパケットの伝送を保障するため、IS835というマルチセッションを使用したQoS伝送方式が提案されている。
しかしながら、移動ノード(MN)がモバイルIP(MIP)を使用してWiFiなど異なるネットワークと併用している場合、iBurst側にMIPハンドオーバーした時にIS835の適応トリガの検出ができず、QoS制御を適応することが出来ない。また、IS835ではSIPをトリガとしたQoS制御を基本的に推奨しているが、SIP以外の呼制御プロトコルを使用した場合、補助セッションを起動することが出来ないという問題がある。即ち、呼制御プロトコルによって音声セッションを検出するためには、移動ノード(MN)において全ての呼制御プロトコルを網羅しなければならず、実装規模が大きくなり、現実的には対応することが困難である。
ここで、移動ノード、即ち、端末がモバイルIP(MIP)クライアントの場合に、IS835を適用すると仮定する。MN端末がモバイルIPによりWiFiなど別ネットワーク網と併用した場合、IS835のマルチセッションフロー制御を実行できない場合がある。以下に、その典型的は例を説明する。
図9は、提案技術IS835によるマルチセッションが確立できないケースを説明するネットワーク構成図である。図に示すように、初期状態において、MIPクライアントは、WiFiネットワークに接続中であり、WiFiネットワーク経由でSIP電話機とVoIP通信を確立している。次に、MIPクライアント(端末)はWiFiからiBurst(IS835)にハンドオーバーする。しかしながら、iBurst(IS835)は、マルチセッションを起動するトリガとなる呼制御プロトコルを検出できず、QoS制御を行うことができないという問題がある。
そこで、本発明は、呼制御プロトコルに基づかずに、送受信されるパケットから音声セッション(VoIP通信)を検出し、この音声セッション専用の補助セッションを割り当て、割り当てた補助セッション(音声セッション)に適切なQoS制御を施す技法を提供することを目的とする。
上述した諸課題を解決すべく、第1の発明による無線通信システム(装置)は、
端末が第1の無線ネットワークと第2の無線ネットワークを介してパケット通信を行う無線通信システムであって、
前記端末は、
前記第1の無線ネットワーク(WiFiなどの無線LAN)と通信する第1の無線通信手段と、
前記端末と無線で接続する基地局、および、該基地局を介して前記端末と通信を行うPDSN(パケットデータサービングノード)からなる前記第2の無線ネットワーク(iBurstなどの携帯電話ネットワーク)と通信を行う第2の無線通信手段と、
前記第1の無線通信手段と前記第2の無線通信手段とを切り替える切替手段と、
前記切替手段により、前記第1の無線通信手段から前記第2の無線通信手段への切り替えが行われると、前記端末が前記第2の無線通信手段により、前記第2の無線ネットワークとメインセッションを介して送受信するRTPパケットを検出するRTPパケット検出手段(回路など)と、
前記RTPパケット検出手段により検出されたRTPパケットを解析し、該RTPパケットがVoIP通信用のパケットであるか否かを判定するRTPパケット解析手段(回路など)と、
VoIP通信用のパケットであると判定されたRTPパケットに対して、前記第2の無線ネットワークにおいてVoIP専用の補助セッションを割り当てるように要求する補助セッション割当要求を、前記基地局を介して前記PDSNに送信する補助セッション割当要求手段(回路など)とを備え、
前記PDSNは、
前記端末からの前記補助セッション割当要求を受信し、前記端末における前記VoIP通信用のパケットであると判定されたパケットに対して、前記第2の無線ネットワークにおいてVoIP専用の補助セッションを割り当てる補助セッション割当手段(回路など)を備える、
ことを特徴とする。
また、第2の発明による無線通信システムでは、
前記端末は、
QoS制御手段をさらに備え、
前記端末のRTPパケット解析手段は、
VoIP通信用のパケットであると判定されたRTPパケットのデータに含まれるコーディックタイプおよび当該RTPパケットの送信間隔を含むRTP解析結果をQoS情報として生成し、
前記QoS制御手段は、
前記生成したQoS情報に基づき、前記VoIP専用の補助セッションに対してQoS制御を行う、
ことを特徴とする。
また、第3の発明による無線通信システムは、
前記端末は、
変調方式とデータレートとの組み合わせと、無線帯域とを対応付けたテーブルを格納する格納手段(メモリなど)と、
前記テーブルを参照して、前記QoS情報に基づき算出される当該VoIP通信におけるRTPトラフィックの帯域に基づき、当該VoIP通信の変調方式およびデータレートを固定する変調方式・データレート設定手段とをさらに備える、
ことを特徴とする。
また、第4の発明による無線通信システムは、
前記QoS制御手段は、
前記QoS情報に基づき、前記VoIP専用の補助セッションにより使用されるチャネルを他のチャネルよりも保持性が高いチャネル(例えば、タイムアウト時間を長くしたチャネルに設定する)に設定するように要求するチャネル設定要求を前記基地局に送信する、
ことを特徴とする。
また、第5の発明による端末は、
第1の無線ネットワーク(WiFiなどの無線LAN)と通信を行う第1の無線通信手段と、
基地局、および、該基地局を介して通信を行うPDSNからなる第2の無線ネットワーク(iBurstなどの携帯電話ネットワーク)と通信を行う第2の無線通信手段と、
前記第1の無線通信手段と前記第2の無線通信手段とを切り替える切替手段と、
前記切替手段により、前記第1の無線通信手段から前記第2の無線通信手段への切り替えが行われると、前記第2の無線通信手段により、前記第2の無線ネットワークとメインセッションを介して送受信するRTPパケットを検出するRTPパケット検出手段(回路など)と、
前記RTPパケット検出手段により検出されたRTPパケットを解析し、該RTPパケットがVoIP通信用のパケットであるか否かを判定するRTPパケット解析手段(回路など)と、
VoIP通信用のパケットであると判定されたRTPパケットに対して、前記第2の無線ネットワークにおいてVoIP専用の補助セッションを割り当てるように要求する補助セッション割当要求を、前記PDSNに送信する補助セッション割当要求手段(回路など)と、
を備えることを特徴とする。
また、第6の発明による端末は、
変調方式とデータレートとの組み合わせと、無線帯域とを対応付けたテーブルを格納する格納手段(メモリなど)と、
VoIP通信の変調方式およびデータレートを固定する変調方式・データレート設定手段(回路など)とをさらに備え、
前記RTPパケット解析手段は、
VoIP通信用のパケットであると判定されたRTPパケットに含まれるデータのコーディックタイプおよび当該RTPパケットの送信間隔を含むRTP解析結果をQoS情報として生成し、
前記変調方式・データレート設定手段は、
前記テーブルを参照して、前記生成したQoS情報に基づき算出される当該VoIP通信におけるRTPトラフィックの帯域に基づき、当該VoIP通信の変調方式およびデータレートを固定する、
ことを特徴とする。
また、第7の発明による端末は、
前記割り当てられたVoIP専用の補助セッションを前記RTPパケット検出手段により監視し、所定期間に亘りパケットの送受信が検出されないとき、前記割り当てられたVoIP専用の補助セッションを切断する補助セッション切断手段(回路など)をさらに備える、
ことを特徴とする。
上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
例えば、本発明を方法として実現させた第8の発明による方法は、
端末が第1の無線ネットワークと第2の無線ネットワークを介してパケット通信を行う無線通信方法であって、
前記第1の無線ネットワーク(WiFiなどの無線LAN)と通信する第1の無線通信ステップと、
前記端末と無線で接続する基地局、および、該基地局を介して前記端末と通信を行うPDSN(パケットデータサービングノード)からなる前記第2の無線ネットワーク(iBurstなどの携帯電話ネットワーク)と通信を行う第2の無線通信ステップと、
前記第1の無縁ネットワークから前記第2の無線ネットワークにハンドオーバーするハンドオーバーステップと、
前記ハンドオーバー後に、前記端末がメインセッションを介して前記第2の無線ネットワークと送受信するRTPパケットを検出するRTPパケット検出ステップと、
前記検出されたRTPパケットを解析し、該RTPパケットがVoIP通信用のパケットであるか否かを判定するRTPパケット解析ステップと、
VoIP通信用のパケットであると判定されたRTPパケットに対して、前記第2の無線ネットワークにおいてVoIP専用の補助セッションを割り当てる補助セッション割当ステップと、
を有することを特徴とする。
本発明によれば、呼制御プロトコルに基づかずに、送受信されるパケットに基づき音声セッション(VoIP通信)を検出して、この音声セッション専用の補助セッションを割り当てることが可能になる。音声セッション専用の補助セッションを割り当てることによって、この補助セッションに対してメインセッションとは異なる適切なQoS制御を施すことが可能となる。
以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。図1は、本発明の実施態様による無線通信システムのネットワーク構成図である。図1に示すように、本発明が対象とする無線通信システムは、主として端末(UT)100、基地局(BS)200、およびPDSN(パケットデータサービングノード)300から構成される。また、端末100がMIP端末として機能するときは、WiFiネットワークWNET(本明細書における第1の無線ネットワークに相当する。)のアクセスポイントWFAPに接続する。WiFiネットワークWNETは、フォーレンエージェント(FA)500、コアネットワークCNET、ホームエージェント(HA)400、ネットワーク(インターネット、或いはLANなど)NETを介してSIP端末600に接続している。
端末100は、無線通信部110、RTPパケット検出部120、RTPパケット解析部130、補助セッション割当要求部140、および無線通信部切替スイッチ(部)145を備える。無線通信部110は、WiFiネットワークWNETのアクセスポイントWFAPとデータを送受信する第1の無線通信部112と、基地局200側とデータを送受信する第2の無線通信部114とを備える。
端末100の第1の無線通信部112は、アクセスポイントWFAPと接続する機能を持ち、アクセスポイントWFAP経由で、WiFiネットワークWNET、フォーレンエージェント(FA)500、コアネットワークCNET、ホームエージェント(HA)400、ネットワーク(インターネット、或いはLANなど)NETを順次に介してSIP端末600とセッションを持ち、データを送受信することが可能である。
他方、端末100の第2の無線通信部114は、無線通信を介して基地局(BS)200と接続する機能を持ち、基地局200、PDSN300、コアネットワークCNET、ホームエージェント400、およびネットワークNETを順次に介してSIP端末600とSIP呼制御を使わずに補助セッションを持ち、データ(本実施態様では主として音声パケットを対象とする)を送受信することが可能である。なお、端末100、基地局200およびPDSN300による無線ネットワークが、本明細書における第2の無線ネットワークに相当する。無線通信部切替スイッチ145は、端末100がWiFiネットワークWNETと基地局200側の無線ネットワークとの間でハンドオーバーを実行するにあたり、第1の無線通信部112と第2の無線通信部114の切り替えを行う。
RTPパケット検出部120は、端末100がWiFiネットワークWNETから基地局200側にハンドオーバーした時、即ち、無線通信部切替スイッチ145により、無線通信部が第1の無線通信部112から第2の無線通信部114に切り替えられた時に、第2の無線通信部114により、基地局200を介してPDSN300と送受信するRTPパケットを検出する。RTPパケット解析部130は、RTPパケット検出部120により検出されたRTPパケットを解析し、そのRTPパケットがVoIP通信用のパケットであるか否かを判定する(判定の詳細は後でフローチャートを参照して詳述する)。補助セッション割当要求部140は、VoIP通信用のパケットであると判定されたRTPパケットに対して、VoIP専用の補助セッションを割り当てるように要求する補助セッション割当要求を、基地局200を介してPDSN300に送信する。
PDSN300は、補助セッション割当部310を備える。PDSN300は、端末100からの補助セッション割当要求を受信し、補助セッション割当部310が、端末100におけるVoIP通信用のパケットであると判定されたRTPパケットに対して、当該無線ネットワークにおいてVoIP専用の補助セッションを割り当てる。
図2は、図1に示した端末の詳細なブロック図である。図2に示すように、端末(UT)100は、無線通信部110、RTPパケット検出部120、RTPパケット解析部130、補助セッション割当要求部140、および無線通信部切替スイッチ145を備える。RTPパケット検出部120は、受信側でRTPパケットをフィリタリング(抽出)するRTPパケットフィルタ122、および送信側で同様の処理を行うRTPパケットフィルタ124とを含む。RTPパケット解析部130は、RTPパケットフィルタ122、124により抽出されたRTPパケットを解析し、RTPパケットが関連するセッションがVoIP通信用のセッションであることを検出する、上りVoIPセッション検出部132、および下りVoIPセッション検出部134を含む。
端末100は、無線通信部110により送受信されるパケット用の送信バッファ150、および受信バッファ152をさらに備える。また、端末100は、QoS情報BS通知部160、無線QoS制御部162、変調クラス制御部164、マルチセッション制御部170、VoIPセッション制御部172、および無線QoS判定スイッチ174をさらに備える。なお、補助セッション割当要求部140は、マルチセッションの制御を司るマルチセッション制御部170の一機能である。
無線QoS判定スイッチ174は、RTPパケットに基づき、VoIP用の補助セッションに対して無線QoS制御を行うか否かを諸条件(RTP帯域、コーディックタイプなど)に基づき判定して、判定結果を含むQoS情報を生成する。無線QoS制御部162は、受信電力レベルや上記の無線QoS判定スイッチ174からの判定情報に基づき、変調クラス制御部164を用いて無線無線QoSを実行する。QoS情報BS通知部160は、無線QoS判定スイッチ174によるQoS情報を基地局200に送信するように第2の無線通信部114を制御する。
また、端末100は、送信バッファにキューイングされるPPPパケットを構築するPPPパケット構築部154、TFTパケットをフィルタリング(抽出)するTFTパケットフィルタ156、受信バッファ152から受けたPPPセッションであることを判定するPPP判定部158、PPPパケットを抽出するPPPパケット抽出処理部176、PPPパケットを構築するPPPパケット構築部178、イーサネット(登録商標)用に変換するPPPoEパケット構築部180、および、クライアントPCとのインターフェイスを行うPC_I/F部182をさらに備える。これらの機能は、一般的な機能であるため詳細な説明を省略する。
図3は、図1に示した基地局の詳細なブロック図である。図3に示すように、基地局200は、図1に示した補助セッション用チャネル割当部210以外に、無線通信部(UT側)220、UT側の受信バッファ222、UT側の送信バッファ224、無線QoS制御部230、無線セッション制御部232、変調クラス制御部234、PPPパケット解析部236、238、およびマルチセッション制御部240をさらに備える。なお、補助セッション用チャネル割当部210は、マルチセッションの制御を司るマルチセッション制御部240の一機能である。
また、基地局200は、A10/A11パケットを構築するA10/A11パケット構築部250、A10/A11パケットを解析するA10/A11パケット解析部252、A10/A11パケット構築部250に供給されるべきセッション制御情報を構築するセッション制御情報構築部254、A10/A11パケット解析部252の解析結果に基づきセッション制御情報を取得するセッション制御情報取得部256、PDSNと通信を行うPDSN通信部260、PDSN側の送信バッファ262、および受信バッファ264をさらに備える。
図4は、図1に示したPDSNの詳細なブロック図である。図4に示すように、PDSN300は、図1に示した補助セッション割当部310以外に、BS通信部320、BS側の受信バッファ322、送信バッファ324、A10/A11パケット構築部330、A10/A11パケット検出部332、セッション制御情報取得部334、セッション制御情報構築部336、マルチセッション制御部340、PPPパケット構築部342、PPPパケット解析部346をさらに備える。なお、補助セッション割当部310は、マルチセッションの制御を司るマルチセッション制御部340の一機能である。
また、PDSN300は、TFT(トラフィックフローテンプレート)情報取得/通信部348、TFTパケットフィルタ350、コアネットワークCNETと通信するコアネット通信部360、コアネットワーク側の受信バッファ362、および送信バッファ364をさらに備える。TFT(トラフィックフローテンプレート)情報取得/通信部348は、メインセッション(インスタンス)、補助セッション別に、IPアドレス、ポート番号などを規定するTFTテーブルを構築する。構築されたTFTテーブルを参照して、TFT情報取得/通信部348およびTFTパケットフィルタ部350がパケットのセッション別にパケットのフィルタリング処理を行う。ここで機能を説明したブロック以外の機能は、図2における同様の名称の機能とほぼ同じであるため説明を省略する。
<移動ノードにおける通話中のVoIPセッション検出原理>
以下の条件に当てはまる場合、VoIP通話セッションとして認識し、TFTマルチセッション制御を行う。検出ロジックは基本的にRFC1889 付録A.1に沿った検出を行う。図6を参照して、後で詳細に処理ステップを説明するが、ここでは基本的な検出ロジックを説明する。以下の条件を全て、所定の回数連続して満たした場合、VoIP通話セッションとして認識する(※所定の回数は任意に変更可能な数値とする。)。
・RTPヘッダのバージョン番号(V)=2
・RTPヘッダのペイロードタイプがIBurstのIS835 QoS制御に適応するもので、検出回数n分連続して同じ値であること。(具体的にはG.729[18])
・RTPペイロードサイズが検出回数n分全て同じサイズであること。
・RTPヘッダのシーケンス番号が所定の回数だけ連続して1ずつインクリメントされていること。
・IPヘッダの送信元・先アドレスが検出回数n分連続して同じ値であること。
・UDPヘッダの送信元・先ポート番号が検出回数n分連続して同じ値であること。
<アップリンク音声セッションのIS835適応手順>
VoIP通話セッションとして認識されたストリームがアップリンクパケット(移動ノード→PDSN方向)の場合、以下の処理を行う(詳細は、図7を参照して後で説明する)。
・iBurst端末は補助セッションを接続する。
・検出したIPアドレス、UDPポート番号に該当するパケットを補助セッションに透過する。
<ダウンリンク音声セッションのIS835適応手順>
VoIP通話セッションとして認識されたストリームがダウンリンクパケット(PDSN→移動ノード方向)の場合、以下の処理を行う(詳細は図7を参照して後で説明する)。
・PDSNにてTFTフロー制御を行う必要があるため、PDSNにRSVPメッセージにてTFT情報を送信する。このためiBurst端末(UT)は、PDSNにRSVPメッセージにて検出したIPアドレス、UDPポート番号を送信する。
・RSVPのネゴシエーション成功後、iBurst端末(UT)は補助セッションを接続する。
・PDSNはRSVPにて通知されたIPアドレス、UDPポート番号に該当するパケットを補助セッションに透過する。
<適用QoSの選択原理>
RTPパケットから、使用しているコーディック及びRTPパケットの送信間隔を取得し、RTPトラフィックの帯域を算出する。iBurst端末(UT)は、上記で求めた帯域に基づいて、アップリンク方向のモッドクラスを固定することで、アプリケーションの品質を一定に保つことが可能となる。下表のように、計算した帯域に対応したアップリンクモッドクラスに固定する。以下例はコーディックタイプがG.729の場合の帯域と、対応(適応)するモッドクラスの一覧である。
Figure 2008113227
<VoIP QoSの適応(オプション)>
iBurstでは、VoIP通信を安定した品質で提供するため、他のチャネルよりも保持性が高いチャネル(例えば、タイムアウト時間を長くしたチャネル)であるパーシスタントチャネルというQoS手法を採用している。即ち、パーシスタントチャネルとは、BSにおける無線L2制御(ストリーム制御)において、VoIPデータの場合はストリームを送受信するデータが無くなってもしばらくの間保持することで、ストリームの再接続処理を抑制し、遅延がないパケットの伝送を実現する方式である(VoIPが優先的に処理される)。通常RTPを使用するアプリケーションにおいて、VoIPはリアルタイムにデータを届ける必要があるが、メディアストリームの場合、コーディック種別にもよるが、音声通信ほどシビアなリアルタイム性は追及されない。例えば、H.264の64Kbpsを使用したメディア通信の場合、パケットの送信間隔はアプリケーションの設定に依存するが、一般的に約100ms間隔程度でVoIPと比較してシビアなリアルタイム性を追及されないため、あえてVoIPと同様のQoSを行う必要がない。このためRTPパケットのペイロードタイプから、コーディックタイプがメディアのセッションはパーシスタントチャネルの制御を除外し、通常のデータと同様の無線QoS制御を行う、という制御指定も可能になる。
<移動ノード(MN)におけるVoIPセッション切断の検出>
IS835によって接続中の補助セッションを監視して、一定期間(検出期間nと同様の時間)パケットの通行量がアップリンクまたはダウンリンクにおいて0の場合、補助セッションを切断し、TFTテーブルから該当VoIPセッション情報を削除する。この切断検出と前述のVoIPセッション検出機能との組み合わせにより、アプリケーションの状態(呼制御プロトコル)に関係なくIS835マルチセッションをコントロールすることが可能になる。
図5は、本発明による無線通信システムによる処理の一例を説明するシーケンス図である。図5に示すように、アクセスターミナルAT(図示せず)を構成するクライアント(PC)800および端末(UT)100は、呼制御であるSIPを使用せずに、補助セッションを成功裏に確立する。はじめに、ステップS10にて、IPアドレス=A、UDPポート=aを持つクライアント(PC)800が、端末(UT)100、基地局(BS)200を経由するメインサービスインスタンス(PPPセッションであるメインセッション)をPDSN300と自装置との間で確立する。ステップS12にて、クライアント800は、確立したメインサービスインスタンスを介してネットワーク700(最終的にはSIP端末600)とVoIPセッションを確立(通話中)する。ステップS14にて、IPアドレス=A、UDPポート=a宛て、即ちクライアント800に対してRTPパケットが送信される。端末100は、ステップS16にて、ステップS14のRTPパケットを検出・解析した結果、下りVoIPセッションを検出する。
下りVoIPセッションを検出した後、端末100は、ステップS18にてRSVPResvメッセージをPDSN300に送信する。RSVPResvメッセージを受け、PDSN300はステップS20にて、TFT情報を取得し、取得したTFT情報を含むRSVPResvConfメッセージを端末100に返す。
クライアント800は、ステップS24にて、RTPパケットをIPアドレス=B、UDPポート=b宛てに、即ち、SIP端末600に対して送信する。端末100は、ステップS26にて、ステップS24で送信されたRTPパケットを検出・解析し他結果、上りVoIPセッションを検出する。このVoIPセッション検出を受け、クライアント800は、ステップS28にてPDSN300と自装置との間で、検出した上りVoIP通信専用の補助セッションを確立する。次にステップS30にて、端末100とPDSN300との間でTFT処理を開始する。
クライアント800は、ステップS32にて音声パケットをSIP端末600宛てに送信する処理を行う。この送信処理によって、クライアント800がステップS34にて、上記の音声パケットを含むRTPパケットをIPアドレス=B、UDPポート=b宛て、即ち、SIP端末600に向けて送信する。このRTPパケットは、補助セッションを通過してSIP端末600に到達する。他方、ステップS36にてSIP端末600側も音声パケットをクライアント800宛てに送信する処理を行う。この送信処理によって、SIP端末600がステップS38にて、上記の音声パケットを含むRTPパケットをIPアドレス=A、UDPポート=a宛て、即ち、クライアント800に向けて送信する。このRTPパケットは、補助セッションを通過してクラアント800に到達する。
音声パケットと異なり、データパケットは、メインセッションを通過して送受信される。クライアント800がステップS40にて、データパケットをネットワーク700(最終的な宛先はSIP端末であるが、UDPポート番号が異なる)宛てに送信する処理を行う。ステップS42にて、上記のデータパケットはネットワーク700を介してSIP端末600に向けて送信される。このデータパケットは、メインセッション(PPPセッション)を通過して、ネットワーク700に到達し、ネットワーク700から最終の宛先であるSIP端末600に送信される。SIP端末600から送信されたデータパケットは、ネットワーク700からメインセッションを通過してクライアント800に送信される(ステップS44,S46)。
図6は、本発明による端末におけるRTPパケットの検出方法の一例を説明するフローチャートである。図6に示すように、ステップP10にて検出回数n=0に設定(初期化)する。ステップP11にてUDPパケットを受信した後、ステップP12に進み、受信したUDPパケットのRTPヘッダバージョン=2であるか否かを判定する。ステップP12にてRTPヘッダバージョン=2でないと判定した場合は、ステップP13に進み、検出回数n=0にし、各保存情報もクリアして(ステップP14)、再度ステップP11に戻る。ステップP12にてRTPヘッダバージョン=2であると判定した場合は、ステップP15にてRTPヘッダペイロードタイプがiBurstのQoS適応にするものか否かを判定する。ステップP15にてiBurstのQoSに不適応であると判定した場合は、ステップP13に進む。一方、ステップP15にてiBurstのQoSに適応すると判定した場合は、ステップP16に進み、検出回数n=0か否かを判定する。
最初に検出したときには検出回数n=0であり、ステップP17に進み、ステップP17−P21の初期設定処理を行う。即ち、ステップP17にてRTPヘッダペイロードタイプを(メモリに)保存し、ステップP18にてRTPヘッダペイロードサイズを保存し、RTPヘッダシーケンス番号SeqNoを1だけ増分する(SeqNo=SeqNo+1)。続いてステップP20にて、IPヘッダの送信元、宛先のIPアドレスを保存し、同様にUDPヘッダの送信元、宛先のポート番号を保存する(ステップP21)。ステップP21の後はステップP22に進み、検出回数n=n+1にする。次にステップP29にて、終了条件である検出回数n≧所定の回数であるか否かを判定し、この終了条件を満たす場合は処理を終える。ステップP29の終了条件を満たさない場合は、ステップP11に戻り、一連の諸ステップを繰り返す。
ステップP16にて検出回数n=0でないと判定した場合は、RTPパケットが連続しており、1つのVoIPセッションであるか否かを判定する一連のステップP23−P28の処理を行う。即ち、ステップP23にて、現在のUDPパケットのRTPヘッダペイロードタイプと、ステップP17により保存されているものとが一致するか否かを判定する。一致するときはステップP24にて、現在のUDPパケットのRTPヘッダペイロードサイズとステップP18により保存されているものとが一致するか否かを判定する。一致する場合は、次にステップP25にて、現在のUDPパケットのRTPヘッダSeqNoと、ステップP19により保存されているものとが一致するか否かを判定する。一致する場合は、次にステップP26に進み、SeqNoを1つ増分する。この後、ステップP27、P28にて、現在のUDPパケットの送信元/宛先のIPヘッダのIPアドレス、UDPヘッダの送信元/宛先のポート番号と、ステップP20,P21にて保存されているものとが一致するか否かを判定する。これらステップP27、P28の双方とも一致する場合は、ステップP22に進む。ステップP23−25、P27,P28にて不一致であると判定した場合は、1つのVoIPセッションではないと見なし、ステップP13に進む。ステップP13にて、検出回数n=0に設定し、続いてステップP14にてメモリに格納した各種の保存情報をクリアしてステップP11に戻る。
図7は、本発明による端末におけるIS835マルチセッションの適応方法の一例を説明するフローチャートである。図7に示すように、ステップK10にてVoIPセッションを検出する(図6の処理に相当する)。ステップK10にてVoIPセッションを検出した後、ステップK11にて、パケットの流れる方向がダウンリンクか否かを判定する。ダウンリンクであると判定した場合は、ステップK12にて、補助セッションを接続する。その後、ステップK13にてPDSNにRSVPメッセージを送信する。
ステップK11にてダウンリンクでない、即ち、方向がアップリンクであると判定した場合は、ステップK14に進み、補助セッションを接続する。補助セッションを接続した後、ステップK15にて、検出したIPアドレス、UDPポートをTFTテーブルに設定する。そして、ステップK16にて、アップリンク方向のTFT処理を開始する、即ち、補助セッションへのパケットフィルタリング処理を開始する。その後、ステップK17にて、VoIPセッションの帯域情報などを含むQoS情報から適応モッドクラス(変調クラス)に固定する。次に、ステップK18にて、RTPコーディックタイプがオーディオであるか否かを判定し、オーディオ(音声)である場合は、ステップK19に進み、無線QoSの制御として、パーシスタンスチャネルを適応し、処理を終える。ステップK18にてオーディオでない、即ち、メディア(映像など)と判定された場合も処理を終える。
本発明の利点をまとめると、下記のようになる。移動ノードがモバイルIPクライアントとなり、異なるネットワーク網と接続している場合でも、(ハンドオーバー時などに)適正にIS835マルチセッションを適用できる。また、呼制御プロトコルの違いを意識せずに、IS835を適用できる。また、RTPパケットを直接監視することにより、呼制御ネゴシエーション/プロトコルに依存しないでIS835マルチセッションを実行することが可能である。検出したVoIPセッション別に、適正な無線QoS制御(Modクラスの選定)をすることで、用途(アプリケーション)に応じたQoS制御を行うことが出来るようになる。WiFi等の異なる網との併用時も、IS835マルチセッション制御が可能である。RTPパケットを直接監視するため、既に通話中のVoIPセッションが異なる網(典型的にはWiFi)からiBurstにハンドオーバーした場合においても、IS835制御を実行することが出来る。また、アプリケーションに応じたQoS制御も可能となる。
さらに、RTPパケットから、コーディック種別及び1パケットに送信するパケット数(送信間隔)を抽出し、通信に必要な帯域を割り出すことが出来る。本発明では、iBurstの無線特性であるリンクアダプテーション(変調方式とコーディングレートの組み合わせにより異なる帯域の変調クラスを無線状況に応じて選択する機能)を使用して、通信に必要なモッドクラス(変調クラス若しくはモジュレーションクラスのこと)の指定、及びVoIPQoS制御のオン/オフ等を適用することで、安定した音声品質を確保できる。さらに、例えばビデオストリームはマルチセッションを行いたくない等、RTPストリームでもIS8355を適用するアプリケーションやコーディック・メディアタイプを指定することが出来る。
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
本発明の実施態様による無線通信システムのネットワーク構成図である。 図1に示した端末の詳細なブロック図である。 図1に示した基地局の詳細なブロック図である。 図1に示したPDSNの詳細なブロック図である。 本発明による無線通信システムによる処理の一例を説明するシーケンス図である。 本発明による端末におけるRTPパケットの検出方法の一例を説明するフローチャートである。 本発明による端末におけるIS835マルチセッションの適応方法の一例を説明するフローチャートである。 提案技術IS835によるTFTフィルタテーブル取得の処理を説明するシーケンス図である。 提案技術IS835によるマルチセッションが確立できないケースを説明するネットワーク構成図である。
符号の説明
100 端末
110 無線通信部
112 第1の無線通信部
114 第2の無線通信部
120 パケット検出部
122,124 RTPパケットフィルタ
130 パケット解析部
132 上りVoIPセッション検出部
134 下りVoIPセッション検出部
140 補助セッション割当要求部
145 無線通信部切替スイッチ(部)
150 送信バッファ
152 受信バッファ
154 パケット構築部
156 パケットフィルタ
158 PPP判定部
160 QoS情報BS通知部
162 無線QoS制御部
164 変調クラス制御部
170 マルチセッション制御部
172 VoIPセッション制御部
174 無線QoS判定スイッチ
176 PPPパケット抽出処理部
178 PPPパケット構築部
180 PPPoEパケット構築部
182 PC_I/F部
200 基地局
210 補助セッション用チャネル割当部
222 UT側の受信バッファ
224 UT側の送信バッファ
230 制御部
232 無線セッション制御部
234 変調クラス制御部
236 パケット解析部
240 マルチセッション制御部
250 パケット構築部
252 パケット解析部
254 セッション制御情報構築部
256 セッション制御情報取得部
260 PDSN通信部
262 PDSN側の送信バッファ
264 PDSN側の受信バッファ
310 補助セッション割当部
320 BS通信部
322 BS側の受信バッファ
324 BS側の送信バッファ
330 パケット構築部
332 パケット検出部
334 セッション制御情報取得部
336 セッション制御情報構築部
340 マルチセッション制御部
340 パケット構築部
340 マルチセッション制御部
342 パケット構築部
346 パケット解析部
348 通信部
350 パケットフィルタ
350 パケットフィルタ部
360 コアネット通信部
362 コアネットワーク側の受信バッファ
364 コアネットワーク側の送信バッファ
400 ホームエージェント(HA)
600 SIP端末
700 ネットワーク
800 クラアント(PC)
CNET コアネットワーク
NET ネットワーク
PDSN 300
WFAP アクセスポイント
WNET WiFiネットワーク

Claims (8)

  1. 端末が第1の無線ネットワークと第2の無線ネットワークを介してパケット通信を行う無線通信システムであって、
    前記端末は、
    前記第1の無線ネットワークと通信する第1の無線通信手段と、
    前記端末と無線で接続する基地局、および、該基地局を介して前記端末と通信を行うPDSNからなる前記第2の無線ネットワークと通信を行う第2の無線通信手段と、
    前記第1の無線通信手段と前記第2の無線通信手段とを切り替える切替手段と、
    前記切替手段により、前記第1の無線通信手段から前記第2の無線通信手段への切り替えが行われると、前記端末が前記第2の無線通信手段により、前記第2の無線ネットワークとメインセッションを介して送受信するRTPパケットを検出するRTPパケット検出手段と、
    前記RTPパケット検出手段により検出されたRTPパケットを解析し、該RTPパケットがVoIP通信用のパケットであるか否かを判定するRTPパケット解析手段と、
    VoIP通信用のパケットであると判定されたRTPパケットに対して、前記第2の無線ネットワークにおいてVoIP専用の補助セッションを割り当てるように要求する補助セッション割当要求を、前記基地局を介して前記PDSNに送信する補助セッション割当要求手段とを備え、
    前記PDSNは、
    前記端末からの前記補助セッション割当要求を受信し、前記端末における前記VoIP通信用のパケットであると判定されたパケットに対して、前記第2の無線ネットワークにおいてVoIP専用の補助セッションを割り当てる補助セッション割当手段とを備える、
    ことを特徴とする無線通信システム。
  2. 請求項1に記載の無線通信システムにおいて、
    前記端末は、
    QoS制御手段をさらに備え、
    前記端末のRTPパケット解析手段は、
    VoIP通信用のパケットであると判定されたRTPパケットのデータに含まれるコーディックタイプおよび当該RTPパケットの送信間隔を含むRTP解析結果をQoS情報として生成し、
    前記QoS制御手段は、
    前記生成したQoS情報に基づき、前記VoIP専用の補助セッションに対してQoS制御を行う、
    ことを特徴とする無線通信システム。
  3. 請求項2に記載の無線通信システムにおいて、
    前記端末は、
    変調方式とデータレートとの組み合わせと、無線帯域とを対応付けたテーブルを格納する格納手段と、
    前記テーブルを参照して、前記QoS情報に基づき算出される当該VoIP通信におけるRTPトラフィックの帯域に基づき、当該VoIP通信の変調方式およびデータレートを固定する変調方式・データレート設定手段とをさらに備える、
    ことを特徴とする無線通信システム。
  4. 請求項2または3に記載の無線通信システムにおいて、
    前記QoS制御手段は、
    前記QoS情報に基づき、前記VoIP専用の補助セッションにより使用されるチャネルを他のチャネルよりも保持性が高いチャネルに設定するように要求するチャネル設定要求を前記基地局に送信する、
    ことを特徴とする無線通信システム。
  5. 第1の無線ネットワークと通信を行う第1の無線通信手段と、
    基地局、および、該基地局を介して通信を行うPDSNからなる第2の無線ネットワークと通信を行う第2の無線通信手段と、
    前記第1の無線通信手段と前記第2の無線通信手段とを切り替える切替手段と、
    前記切替手段により、前記第1の無線通信手段から前記第2の無線通信手段への切り替えが行われると、前記第2の無線通信手段により、前記第2の無線ネットワークとメインセッションを介して送受信するRTPパケットを検出するRTPパケット検出手段と、
    前記RTPパケット検出手段により検出されたRTPパケットを解析し、該RTPパケットがVoIP通信用のパケットであるか否かを判定するRTPパケット解析手段と、
    VoIP通信用のパケットであると判定されたRTPパケットに対して、前記第2の無線ネットワークにおいてVoIP専用の補助セッションを割り当てるように要求する補助セッション割当要求を、前記PDSNに送信する補助セッション割当要求手段と、
    を備えることを特徴とする端末。
  6. 請求項5に記載の端末において、
    変調方式とデータレートとの組み合わせと、無線帯域とを対応付けたテーブルを格納する格納手段と、
    VoIP通信の変調方式およびデータレートを固定する変調方式・データレート設定手段とをさらに備え、
    前記RTPパケット解析手段は、
    VoIP通信用のパケットであると判定されたRTPパケットに含まれるデータのコーディックタイプおよび当該RTPパケットの送信間隔を含むRTP解析結果をQoS情報として生成し、
    前記変調方式・データレート設定手段は、
    前記テーブルを参照して、前記生成したQoS情報に基づき算出される当該VoIP通信におけるRTPトラフィックの帯域に基づき、当該VoIP通信の変調方式およびデータレートを固定する、
    ことを特徴とする端末。
  7. 請求項5または6に記載の端末において、
    前記割り当てられたVoIP専用の補助セッションを前記RTPパケット検出手段により監視し、所定期間に亘りパケットの送受信が検出されないとき、前記割り当てられたVoIP専用の補助セッションを切断する補助セッション切断手段をさらに備える、
    ことを特徴とする端末。
  8. 端末が第1の無線ネットワークと第2の無線ネットワークを介してパケット通信を行う無線通信方法であって、
    前記第1の無線ネットワークと通信する第1の無線通信ステップと、
    前記端末と無線で接続する基地局、および、該基地局を介して前記端末と通信を行うPDSNからなる前記第2の無線ネットワークと通信を行う第2の無線通信ステップと、
    前記第1の無縁ネットワークから前記第2の無線ネットワークにハンドオーバーするハンドオーバーステップと、
    前記ハンドオーバー後に、前記端末がメインセッションを介して前記第2の無線ネットワークと送受信するRTPパケットを検出するRTPパケット検出ステップと、
    前記検出されたRTPパケットを解析し、該RTPパケットがVoIP通信用のパケットであるか否かを判定するRTPパケット解析ステップと、
    VoIP通信用のパケットであると判定されたRTPパケットに対して、前記第2の無線ネットワークにおいてVoIP専用の補助セッションを割り当てる補助セッション割当ステップと、
    を有することを特徴とする無線通信方法。
JP2006294833A 2006-10-30 2006-10-30 無線通信システム、端末、および無線通信方法 Withdrawn JP2008113227A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006294833A JP2008113227A (ja) 2006-10-30 2006-10-30 無線通信システム、端末、および無線通信方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006294833A JP2008113227A (ja) 2006-10-30 2006-10-30 無線通信システム、端末、および無線通信方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008113227A true JP2008113227A (ja) 2008-05-15

Family

ID=39445499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006294833A Withdrawn JP2008113227A (ja) 2006-10-30 2006-10-30 無線通信システム、端末、および無線通信方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008113227A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010053066A1 (ja) * 2008-11-06 2010-05-14 シャープ株式会社 制御局、移動局、移動通信システム及び移動通信方法
JP2011526096A (ja) * 2008-05-27 2011-09-29 クゥアルコム・インコーポレイテッド さまざまなリンクに安全に接続されるモバイル装置についての処理の軽減
JP2011530904A (ja) * 2008-08-12 2011-12-22 ゼットティーイー コーポレイション 通話のシームレススイッチング方法及び移動端末

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011526096A (ja) * 2008-05-27 2011-09-29 クゥアルコム・インコーポレイテッド さまざまなリンクに安全に接続されるモバイル装置についての処理の軽減
US8984105B2 (en) 2008-05-27 2015-03-17 Qualcomm Incorporated FMC architecture for CDMA network
JP2011530904A (ja) * 2008-08-12 2011-12-22 ゼットティーイー コーポレイション 通話のシームレススイッチング方法及び移動端末
WO2010053066A1 (ja) * 2008-11-06 2010-05-14 シャープ株式会社 制御局、移動局、移動通信システム及び移動通信方法
AU2009312069B2 (en) * 2008-11-06 2013-10-31 Sharp Kabushiki Kaisha Control station, mobile station, mobile communication system and mobile communication method
US8885612B2 (en) 2008-11-06 2014-11-11 Sharp Kabushiki Kaisha Control station, mobile station, mobile communication system and mobile communication method
CN102273267B (zh) * 2008-11-06 2015-01-21 夏普株式会社 控制站、移动台、移动通信系统和移动通信方法
EA028102B1 (ru) * 2008-11-06 2017-10-31 Шарп Кабусики Кайся Станция управления, мобильная станция, система мобильной связи и способ мобильной связи
US10206153B2 (en) 2008-11-06 2019-02-12 Sharp Kabushiki Kaisha Control station, mobile station, mobile communication system and mobile communication method
US10548060B2 (en) 2008-11-06 2020-01-28 Sharp Kabushiki Kaisha Control station, mobile station, mobile communication system and mobile communication method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4763800B2 (ja) マルチメディア通信セッションを確立するための方法および装置
EP2099179B1 (en) Method and system for negotiating flow rate in a network
EP1999910B1 (en) Quality of service configuration for wireless communication
JP4594771B2 (ja) ネットワークQoS制御システムおよび制御方法
US7313109B2 (en) Method and system for selective usage of broadband forward link
KR100666992B1 (ko) QoS 제공 와이브로 단말 및 와이브로 네트워크에서의QoS 제공 방법
RU2732178C2 (ru) Пользовательское оборудование, базовая станция и способ переключения режима кодека
JP2008541532A (ja) マルチメディアセッションのためのサービスの質(QoS)パラメータのシグナリング
JP2006229980A (ja) 無線通信システムにおける複数の物理トラフィック・チャネルの結合
AU2005280663A1 (en) Method and system for frame size adaptation in real-time transport protocol
US20120096130A1 (en) Method, apparatus and system for bandwidth control
US9332094B2 (en) Communication system and method
US8483228B2 (en) Mobile communication system, mobile station and radio base station
KR101195310B1 (ko) 휴대 인터넷 시스템에서 이동 단말기의 실시간 패킷 서비스처리 방법
JP2008113227A (ja) 無線通信システム、端末、および無線通信方法
JP2005101815A (ja) 携帯通信端末
JP6847115B2 (ja) 端末、基地局及び通信方法
KR100414921B1 (ko) 올 아이피 망에서의 핸드오프 방법
Elnashar et al. Performance evaluation of volte based on field measurement data
JP5307493B2 (ja) 無線通信装置
JP4912833B2 (ja) 無線通信システムおよび移動端末
EP1509054A1 (en) Wireless base station
US8077668B2 (en) Radio communication terminal, radio base station, and packet communication method
JP4951475B2 (ja) 基地局
US20090161656A1 (en) Method and system for frame size adaptation in real-time transport protocol

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20100105