WO2009084689A1 - 無線通信装置 - Google Patents

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WO2009084689A1
WO2009084689A1 PCT/JP2008/073860 JP2008073860W WO2009084689A1 WO 2009084689 A1 WO2009084689 A1 WO 2009084689A1 JP 2008073860 W JP2008073860 W JP 2008073860W WO 2009084689 A1 WO2009084689 A1 WO 2009084689A1
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wireless communication
communication network
handover
unit
jitter buffer
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PCT/JP2008/073860
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Inventor
Chizuko Nagasawa
Kugo Morita
Original Assignee
Kyocera Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication apparatus capable of performing handover between different wireless communication networks.
  • IP mobility technology that enables seamless movement by enabling handover between different wireless communication networks, such as mobile phone networks and wireless LANs, in order to realize a ubiquitous environment. Is being considered. Specific protocols in this IP mobility technology include Mobile IPv4 and Mobile IPv6 (hereinafter collectively referred to as Mobile IP) that support movement of individual communication terminals, and support movement in units of networks. There is NEMO (Network Mobility).
  • the allowable bandwidth of the wireless communication path changes depending on a propagation environment such as fading. Then, the arrival interval of packets received by the communication terminal also changes according to the change in the allowable bandwidth.
  • a jitter buffer is provided in the communication terminal, and received packets are temporarily stored in the jitter buffer, and then the packets are read from the jitter buffer and reproduced at intervals according to the application.
  • the fluctuation of the packet that is, the deviation of the reproduction interval of the packet due to the deviation (jitter) of the arrival interval is absorbed, and the reproduction quality such as the reproduction sound quality is prevented from deteriorating.
  • the playback speed is increased. It changes, discards received packets, and changes the size of the jitter buffer.
  • the downlink absolute delay time of the packet received by the communication terminal that is, the time (delay time) required until the packet transmitted from the partner communication terminal is received via the wireless communication network depends on the wireless communication network. Different. For this reason, in the case of a wireless communication apparatus in which a communication terminal moves, when handover is performed to a different wireless communication network, for example, if the downlink absolute delay time of the handover destination is longer than the downlink absolute delay time of the handover source, the difference As a result, a packet reception idle time is generated.
  • the packet reading interval from the jitter buffer is set to a constant interval according to the application and the packet is reproduced at a constant reproduction speed
  • the last packet received from the handover source wireless communication network is
  • the reception idle time is longer than the time required for reading from the jitter buffer (that is, the jitter buffer standard delay time)
  • the packet in the jitter buffer is emptied for the longer time.
  • FIG. 20 is a diagram for explaining a jitter buffer control method in this case.
  • 20A shows the number of packets received by the jitter buffer per unit time
  • FIG. 20B shows the playback speed (reading interval) of packets from the jitter buffer
  • FIG. Indicates the number of packets.
  • FIG. 21 shows a packet flow in this case.
  • “transmission” is the packet transmission timing by the counterpart communication terminal
  • “reception” is the reception timing of the packet received by the jitter buffer of the wireless communication device
  • “reproduction” is the packet reproduction timing by the wireless communication device. (Packet read timing from the jitter buffer) is shown.
  • the handover source wireless communication network A and the handover destination wireless communication network B it is shown that there is no fluctuation (shift in arrival interval) in the received packet.
  • the downlink absolute delay time TddnB in the handover destination radio communication network B is longer than the downlink absolute delay time TddnA in the handover source radio communication network A, and (TddnB ⁇ TddnA).
  • the packet is immediately reproduced, so that jitter cannot be absorbed.
  • FIG. 22 is a diagram for explaining a jitter buffer control method disclosed in Patent Document 1.
  • FIG. 22 (a) to 22 (c) show the number of received packets per unit time of the jitter buffer, the playback speed, and the number of packets in the jitter buffer, respectively, as in FIGS. 20 (a) to 20 (c).
  • FIG. 23 shows a packet flow in this case.
  • the packet is received at the reception interval until then, as in the case of handover from the wireless communication network A having the downlink absolute delay time TddnA to the wireless communication network B having the downlink absolute delay time TddnB longer than TddnA. If the packet cannot be received, the reproduction speed of the packet in the jitter buffer is gradually reduced as the reception interval increases. Thereafter, when the reception interval returns to normal, the playback speed is controlled to gradually increase to the normal playback speed according to the number of packets in the jitter buffer.
  • FIG. 22 and FIG. 23 show control examples when the packet in the jitter buffer is empty and no silence is generated, but how much the packet reception interval is actually free. Is unknown. For this reason, depending on the jitter buffer standard delay time Tst and the handover destination downlink absolute delay time TddnB, there is a concern that the packet in the jitter buffer is emptied and silence is generated. Note that it is conceivable to increase the jitter buffer standard delay time Tst in order to prevent the occurrence of silence or the like. However, in this case, for example, in VoIP, there is a delay in packet reproduction from the counterpart terminal, so that real-time performance is lacking.
  • the jitter buffer control method disclosed in Patent Document 1 does not consider the radio state of the handover destination. For this reason, even if the handover is executed, if the radio state of the handover destination is not good, there is a concern that the packet delay accumulates, the reproduction speed becomes slow after the handover, and the reproduction quality is lowered. .
  • an object of the present invention made in view of such a point is to provide a wireless communication apparatus capable of performing handover to a different wireless communication network without degrading reproduction quality and real-time property.
  • the invention of the wireless communication device is as follows: A wireless communication unit that performs wireless communication by connecting to a first wireless communication network and a second wireless communication network different from the first wireless communication network; An execution unit that executes an application of a real-time communication system via the wireless communication unit; A communication quality acquisition unit for acquiring communication quality of a radio link in the first wireless communication network while executing the application by connecting to the first wireless communication network; A determination unit that determines whether to start preparation for handover from the first wireless communication network to the second wireless communication network based on the communication quality acquired by the communication quality acquisition unit; When the determination unit determines the start of handover preparation during the execution of the application, an estimation unit that estimates a handover preparation time until the handover is started based on the communication quality acquired by the communication quality acquisition unit; When the determination unit determines the start of handover preparation, a measurement unit that measures respective delay times in the first wireless communication network and the second wireless communication network; Based on the preparation time estimated by the estimation unit and the delay times in the first wireless communication
  • the invention according to a second aspect is the wireless communication device according to the first aspect,
  • the control unit compares the delay time in the first radio communication network with the delay time in the second radio communication network, and the delay time in the second radio communication network is the delay time in the first radio communication network.
  • the playback speed of the application by the execution unit is slowed when the time is longer than a predetermined time.
  • the invention according to a third aspect is the wireless communication device according to the second aspect,
  • the control unit slows down the playback speed of the application by the execution unit after starting preparation for handover.
  • the invention according to a fourth aspect is the wireless communication device according to the second aspect,
  • the execution unit includes a jitter buffer, and a jitter buffer monitoring unit that monitors the data amount of the jitter buffer, When the data amount of the jitter buffer monitored by the jitter buffer monitoring unit exceeds a predetermined amount after the handover to the second wireless communication network is completed, the control unit sets the playback speed of the application to a normal speed. It is characterized by returning.
  • the invention of the wireless communication device is as follows: A wireless communication unit that performs wireless communication by connecting to a first wireless communication network and a second wireless communication network different from the first wireless communication network; A jitter buffer and a jitter buffer monitoring unit that monitors a data amount of the jitter buffer, and an execution unit that executes an application of a real-time communication system via the wireless communication unit; A communication quality acquisition unit for acquiring communication quality of a radio link in the first wireless communication network while executing the application by connecting to the first wireless communication network; A determination unit that determines whether to start preparation for handover from the first wireless communication network to the second wireless communication network based on the communication quality acquired by the communication quality acquisition unit; When the determination unit determines the start of handover preparation during the execution of the application, an estimation unit that estimates a handover preparation time until the handover is started based on the communication quality acquired by the communication quality acquisition unit; When the determination unit determines the start of handover preparation, a measurement unit that measures respective delay times in
  • An invention according to a sixth aspect is the wireless communication apparatus according to the fifth aspect,
  • the control unit slows the reproduction speed of the application by the execution unit so that the amount of data in the jitter buffer becomes zero at the start of data reception from the second wireless communication network. To do.
  • the invention according to a seventh aspect is the wireless communication device according to the sixth aspect,
  • the control unit compares the delay time in the first wireless communication network with the delay time in the second wireless communication network, and the delay time in the second wireless communication network is the delay in the first wireless communication network.
  • the playback speed of the application by the execution unit is reduced when the time is longer than a predetermined time by a predetermined time.
  • An invention according to an eighth aspect is the wireless communication apparatus according to the seventh aspect,
  • the control unit slows down the playback speed of the application by the execution unit after starting preparation for handover.
  • the invention according to a ninth aspect is the wireless communication apparatus according to the eighth aspect,
  • the control unit sets the playback speed of the application to a normal speed. It is characterized by returning.
  • a wireless communication unit that performs wireless communication by connecting to a first wireless communication network and a second wireless communication network different from the first wireless communication network;
  • a jitter buffer and a jitter buffer monitoring unit that monitors a data amount of the jitter buffer, and an execution unit that executes an application of a real-time communication system via the wireless communication unit;
  • a communication quality acquisition unit configured to acquire communication quality of a radio link in the first radio communication network and the second radio communication network while executing the application while connected to the first radio communication network;
  • a determination unit that determines whether to start preparation for handover from the first wireless communication network to the second wireless communication network based on the communication quality acquired by the communication quality acquisition unit; When the determination unit determines the start of handover preparation during the execution of the application, the handover preparation time is estimated until the handover is started based on the communication quality acquired by the communication quality acquisition unit, and the handover execution schedule is scheduled.
  • a measurement unit that measures respective delay times in the first wireless communication network and the second wireless communication network;
  • the handover preparation time estimated by the estimation unit, the communication quality predicted by the estimation unit for the handover of the second radio communication network, and the first radio communication network and the second radio communication measured by the measurement unit Based on each delay time in the network and the amount of data in the jitter buffer by the jitter buffer monitoring unit at the time when the determination unit determines the start of handover preparation, the playback speed of the application by the execution unit is determined.
  • a control unit to control; It is characterized by providing.
  • An invention according to an eleventh aspect is the wireless communication apparatus according to the tenth aspect,
  • the control unit compares the delay time in the first wireless communication network with the delay time in the second wireless communication network, and the delay time in the second wireless communication network is the delay in the first wireless communication network.
  • the playback speed of the application by the execution unit is reduced when the time is longer than a predetermined time by a predetermined time.
  • the invention according to a twelfth aspect is the wireless communication apparatus according to the eleventh aspect,
  • the control unit slows down the playback speed of the application by the execution unit after starting preparation for handover.
  • the invention according to a thirteenth aspect is the wireless communication device according to the twelfth aspect,
  • the estimation unit predicts a transition until the throughput of the second wireless communication system reaches a required bandwidth threshold required for execution of the application, as the communication quality after the scheduled execution of the handover of the second wireless communication network
  • the control unit when the estimated throughput by the estimation unit has already reached the required bandwidth threshold at the time of scheduled handover execution, at the start of data reception from the second radio communication network, The playback speed of the application by the execution unit is controlled so that the amount of data becomes 0, and when the predicted throughput by the estimation unit has not reached the required bandwidth threshold at the scheduled handover execution time, the predicted throughput is When the required bandwidth threshold is reached, the playback speed of the application by the execution unit is controlled so that the data amount in the jitter buffer becomes zero.
  • the invention according to a fourteenth aspect is the wireless communication device according to the twelfth aspect,
  • the estimation unit based on the communication quality acquired at different times by the communication quality acquisition unit after the determination unit has determined the start of handover preparation, the corresponding first wireless communication network and the second wireless communication network
  • the predicted communication quality of the first wireless communication system exceeds the predicted communication quality of the second wireless communication system after a predetermined time exceeding the handover preparation time, , Notifying the controller of cancellation of the handover preparation
  • the control unit when receiving a notification of cancellation of the handover preparation from the estimation unit, controls to return the reproduction speed of the application by the execution unit to a normal reproduction speed.
  • the preparation time until the handover, the first wireless communication network, and the second wireless communication network are determined in advance.
  • Each delay time in is obtained.
  • the delay time of the second radio communication network of the handover destination is longer than the delay time of the first radio communication network of the handover source, how much time has elapsed since the start of the handover preparation was determined After the elapse of time, it can be known how long a packet does not arrive.
  • the first wireless communication network and the first wireless communication network are taken over a long time from the time when the start of the handover preparation is determined so that the packet received from the first wireless communication network that is the handover source can be reproduced even during the period when the packet does not arrive.
  • the playback speed can be controlled to absorb the delay time difference between the two wireless communication networks.
  • the preparation time up to the handover, the first wireless communication network, and the second wireless communication network in advance And the amount of data in the jitter buffer at the time when the start of handover preparation is determined. And based on those acquisition information, it controls so that the reproduction speed of an application may be made slow.
  • the playback speed is slowed down so that the data amount in the jitter buffer becomes zero, and the delay time difference is absorbed. You can increase the time you can do. Therefore, since playback can be performed at a speed closer to the standard playback speed, handover from the first wireless communication network to the second wireless communication network can be performed without reducing playback quality and real-time performance.
  • the preparation time until the handover, the first wireless communication network, and the second wireless communication network are determined in advance. 2, the amount of data in the jitter buffer at the time when the start of handover preparation is determined, and the communication quality of the second wireless communication system that is the handover destination. Then, the playback speed of the application is controlled based on the acquired information.
  • the delay time of the second radio communication network of the handover destination is longer than the delay time of the first radio communication network of the handover source and the communication quality of the second radio communication system of the handover destination is not good
  • the playback speed can be slowed down to increase the time that can be taken to absorb the delay time difference, and playback can be performed at a speed close to the standard playback speed, thus reducing the playback quality and real-time performance. Without this, handover from the first wireless communication network to the second wireless communication network becomes possible.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a method for calculating a handover preparation time by the handover control unit shown in FIG. 2. It is a sequence diagram which shows operation
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a reception packet reproduction rate control method by a jitter buffer control unit shown in FIG. 3.
  • Wireless communication apparatus 12 Partner communication terminal 12a Handset 15 1st wireless communication network 15a Access point 16 2nd wireless communication network 16a Base station 17 Packet network 18 Internet 21,22 SIP server 23 Home agent (HA) 31 First wireless I / F 32 Second wireless I / F 33 Telephone Function Unit 34 Communication Processing Unit 35 Radio Information Acquisition Unit 36 Handover Control Unit 47 Jitter Buffer 50 Jitter Buffer Monitoring Unit 51 Jitter Buffer Control Unit 55 Handover Information Acquisition Unit 56 Playback Speed Calculation Unit
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an example of a communication network that can be used by the wireless communication apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • a wireless communication device 11 that is a mobile node performs a call using VoIP that is a real-time communication application with a counterpart communication terminal 12 that is a counter node.
  • the wireless communication device 11 can be handed over between the first wireless communication network 15 and the second wireless communication network 16.
  • the first wireless communication network 15 and the second wireless communication network 16 are coupled to the Internet 18 via a packet network 17.
  • the first wireless communication network 15 is composed of, for example, a wireless LAN
  • the second wireless communication network 16 is composed of, for example, a cdma2000 EV-DO mobile phone network, and the delay time (downward absolute delay in the first wireless communication network 15). Time) is shorter than the delay time (downlink absolute delay time) in the second wireless communication network 16.
  • reference numeral 15 a indicates an access point of the first wireless communication network
  • reference numeral 16 a indicates a base station of the second wireless communication network 16.
  • the partner communication terminal 12 is composed of, for example, a personal computer to which the handset 12a is connected and a softphone is installed, and is connected to the Internet 18 via an Internet service provider (not shown).
  • SIP Session Initiation Protocol
  • HA home agent
  • the home address used in the wireless communication network to which the wireless communication apparatus 11 originally belongs is registered in the HA 23, and the care-of address of the handover destination wireless communication network 16 is set at the time of handover. sign up. Thereby, the wireless communication device 11 can be handed over between different wireless communication networks.
  • IP mobility technology is well known in the above-described mobile IP and NEMO, and thus detailed description thereof is omitted here.
  • the wireless communication network to which the wireless communication device 11 originally belongs is the first wireless communication network 15, and the handover from the first wireless communication network 15 to the second wireless communication network 16 is performed.
  • FIG. 2 is a functional block diagram showing a schematic configuration of the wireless communication apparatus 11 according to the present embodiment shown in FIG.
  • the wireless communication device 11 executes a first wireless I / F (interface) 31 corresponding to the first wireless communication network 15, a second wireless I / F 32 corresponding to the second wireless communication network 16, and a VoIP application.
  • the wireless information of the telephone function unit 33, the communication processing unit 34 that controls connection to the first wireless communication network 15 and the second wireless communication network 16, and the wireless information of the first wireless communication network 15 and the second wireless communication network 16 is acquired.
  • a wireless information acquisition unit 35; and a handover control unit 36 that controls a handover between the first wireless communication network 15 and the second wireless communication network 16.
  • the communication processing unit 34 configures a wireless communication unit that performs wireless communication together with the first wireless I / F 31 and the second wireless I / F 32.
  • the communication processing unit 34 performs a call between the telephone function unit 33 and the counterpart communication terminal 12 via the first wireless communication network 15 or the second wireless communication network 16 and is controlled by the handover control unit 36.
  • the connection of the first wireless I / F 31 or the second wireless I / F 32 is controlled so as to communicate with the HA 23.
  • the wireless information acquisition unit 35 acquires the communication quality of the corresponding first wireless communication network 15 and second wireless communication network 16 from the first wireless I / F 31 and the second wireless I / F 32 as wireless information,
  • the acquired communication quality is supplied to the handover control unit 36.
  • the communication quality for example, RSSI (Received Signal Signal Strength Indicator) indicating a wireless state is acquired. Therefore, the radio information acquisition unit 35 constitutes a communication quality acquisition unit that acquires the communication quality of the radio link.
  • the handover control unit 36 determines whether to schedule handover, that is, whether to start preparation for handover, and after determining the handover schedule, Handover information including whether or not to cancel the scheduled handover is generated, and handover is controlled based on the handover information.
  • FIG. 3 is a functional block diagram showing a schematic configuration of the telephone function unit 33 of the wireless communication apparatus 11 shown in FIG.
  • the telephone function unit 33 is composed of, for example, a soft phone, and has a button input unit 41, a screen display unit 42, a microphone 43, an encoder 44, a packet transmission unit 45, a packet reception unit 46, a jitter buffer, as in the configuration of a known soft phone. 47, a decoder 48, a speaker 49, a jitter buffer monitoring unit 50, a jitter buffer control unit 51, a SIP control unit 52, and an overall control unit 53 for controlling the overall operation.
  • the overall control unit 53 acquires user operation information via the button input unit 41 and the screen display unit 42, and controls the overall operation based on the acquired information.
  • the SIP control unit 52 controls SIP procedures for starting and ending a call.
  • the audio data acquired from the microphone 43 is encoded by the encoder 44, and the encoded data is put into a packet from the packet transmission unit 45 and transmitted to the partner communication terminal 12 via the communication processing unit 34.
  • the packet from the partner communication terminal 12 received by the packet receiving unit 46 via the communication processing unit 34 is once fetched into the jitter buffer 47 and then read out.
  • the read packet is loaded into the payload by the decoder 48.
  • the portion is decoded and output as reproduced sound from the speaker 49.
  • the reception status of packets in the jitter buffer 47 and the number of packets (data amount) in the jitter buffer 47 are monitored by the jitter buffer monitoring unit 50. Based on the monitoring result, the jitter buffer control unit 51 Processing such as a packet reading speed from the jitter buffer 47 and discarding of the received packet is controlled.
  • the wireless communication apparatus 11 further includes a handover information acquisition unit 55 and a playback speed calculation unit 56 in the telephone function unit 33.
  • the handover information acquisition unit 55 monitors the handover information from the handover control unit 36 at regular intervals, and acquires information on whether or not there is a handover schedule. When there is a handover schedule, the handover information acquisition unit 55 further acquires the required handover information from the handover control unit 36 and supplies the acquired required handover information to the playback speed calculation unit 56.
  • the playback speed calculation unit 56 reads the packet reading speed of the jitter buffer 47, that is, the playback speed of the received packet (in this embodiment, the playback speed of the VoIP application) ) Is determined.
  • the reproduction speed calculation unit 56 calculates the reproduction speed of the received packet based on the acquired required handover information and the monitoring result of the jitter buffer 47 by the jitter buffer monitoring unit 50.
  • the calculation result is supplied to the jitter buffer control unit 51.
  • the jitter buffer control unit 51 controls reading of the received packet from the jitter buffer 47 so that the reproduction speed of the received packet becomes the reproduction speed calculated by the reproduction speed calculation unit 56. Therefore, the telephone function unit 33 constitutes an execution unit that executes a real-time communication system application and a control unit that controls the playback speed of the application.
  • the handover control unit 36 determines a handover schedule based on the communication qualities acquired from the first wireless I / F 31 and the second wireless I / F 32, respectively. For example, when a call is made by forming a wireless link with the first wireless communication network 15, the communication quality acquired from the first wireless I / F 31 becomes worse than the handover schedule determination threshold, and the second wireless I / F When the communication quality of F32 is equal to or higher than the handover schedule determination threshold, the handover control unit 36 determines the handover schedule to the second wireless communication network 16, that is, determines the start of handover preparation.
  • the communication quality of the second wireless communication network 16 that is not used for a call is acquired (measured) by receiving broadcast information transmitted from the base station 16a, for example.
  • the handover control unit 36 determines the handover schedule, the handover preparation time Tp until the start of the handover, the handover source downlink absolute delay time Tddn1 in the currently used radio communication network (here, the first radio communication network 15)
  • the handover destination absolute downlink delay time Tddn2 in the handover destination radio communication network (here, the second radio communication network 16) is acquired, and these information is used as necessary handover information together with information indicating that there is a handover schedule and a telephone function To the unit 33. Therefore, the handover control unit 36 determines whether or not to start preparation for handover, an estimation unit that estimates handover preparation time, and respective delays in the first radio communication network 15 and the second radio communication network 16.
  • a measuring unit for measuring time is configured.
  • the handover preparation time Tp is calculated based on the rate of change ⁇ Rs (slope) of the unit time of the radio state (Rs) that determines the communication quality.
  • the rate of change ⁇ Rs can be measured and acquired when the radio state falls below the handover schedule determination threshold and the handover schedule is determined, but in this embodiment, the handover schedule determination is performed during the call.
  • the change rate average value ⁇ Rsrms from the time point to a predetermined time before is acquired.
  • the handover control unit 36 determines whether or not the calculated change rate average value ⁇ Rsrms is smaller than a preset change rate threshold value Rsref.
  • the handover preparation time Tp is set to a preset standard time Tref (for example, 5 sec). To do.
  • Tp Tref (Rsref / ⁇ Rsrms) is calculated. Is set shorter than the standard time Tref.
  • FIG. 4B shows a case where ⁇ Rsrms> Rsref and the handover preparation time Tp is set to approximately half the standard time Tref (2.5 sec).
  • the handover source downlink absolute delay time Tddn1 and the handover destination downlink absolute delay time Tddn2 are acquired by any one of the first to fourth absolute delay time acquisition methods described below, for example.
  • the absolute delay time between them is not considered.
  • the handover control unit 36 determines a handover schedule
  • the handover control unit 36 controls the telephone function unit 33 and / or the communication processing unit 34 to synchronize with the radio communication apparatus 11 in time.
  • the HA 23 is requested to transmit a measurement packet having a transmission time stamp.
  • the measurement packet is transmitted from the HA 23 to both the first wireless communication network 15 and the second wireless communication network 16.
  • the wireless communication device 11 receives the measurement packet transmitted from the HA 23 via the corresponding first wireless I / F 31 and second wireless I / F 32, respectively, and based on the reception time and the time stamp of the measurement packet.
  • the downstream absolute delay times Tddn1 and Tddn2 of the corresponding network are measured.
  • the absolute downlink delay time of the handover source wireless communication network can be measured from the received packet during a call
  • transmission of the measurement packet to the wireless communication network can be omitted.
  • the handover control unit 36 determines a handover schedule
  • the handover control unit 36 controls the telephone function unit 33 and / or the communication processing unit 34 to synchronize with the wireless communication apparatus 11 in time. This is notified to the HA 23.
  • the HA 23 causes the measurement packet to be transmitted to both the first wireless communication network 15 and the second wireless communication network 16, and the downlink absolute delay of the corresponding network. Times Tddn1 and Tddn2 are measured.
  • the handover control unit 36 controls the telephone function unit 33 and / or the communication processing unit 34 from the wireless communication device 11 to the wireless communication device 11.
  • the HA 23 that is time-synchronized with each other transmits measurement packets such as PING and RTCP from both the first wireless communication network 15 and the second wireless communication network 16, receives the reply, and receives the corresponding network. Measure the downstream absolute delay times Tddn1 and Tddn2.
  • the handover control unit 36 acquires the absolute delay time of each wireless communication network by using the handover technique studied in IEEE 802.21. .
  • the acquisition method is illustrated below.
  • the wireless communication device 11 acquires the next value stored in the first information server of the first wireless communication network 15. From the measurement server that operates to measure the delay time (for example, connected to the backbone network of the Internet 18) to the current access point 15a connected through the first wireless communication network 15 Standard value of one-way delay time (Tn3) Standard value of the upper and lower delay times between the access point 15a and the terminal connected to the access point 15a (downward: Trdn3, upstream: Trup3) Further, the wireless communication device 11 transmits a measurement packet such as PING to the HA 23, receives the reply, and measures the round-trip delay time Trt1 between the wireless communication device 11 and the HA 23.
  • Tn3 one-way delay time
  • Tddn1 of the first wireless communication network 15 is calculated from these values according to the following equation (2).
  • this one-way delay time is approximated by adding Tn3 and ⁇ Trt1- (Tn3 + Trdn3 + Tn3 + Trup3) ⁇ / 2.
  • Tddn1 Tn3 + Trdn3 + ⁇ Trt1- (Tn3 + Trdn3 + Tn3 + Trup3) ⁇ / 2 (2)
  • the wireless communication device 11 obtains the next value stored in the second information server connected to the second wireless communication network 16 that is the handover destination via the first information server of the first wireless communication network 15. To do. Note that the location information of the wireless communication device 11 acquired by the wireless communication device 11 or the access point 15a is transmitted to the second information server.
  • Tn4 Standard value (Tn4) of one-way delay time between the base station 16a expected to be connected to the wireless communication device 11 and the measurement server Standard value of the upper and lower delay times between the base station 16a and the terminal connected to the base station 16a (downward: Trdn4, upstream: Trup4)
  • Tddn2 the absolute delay time (Tddn2 of the second wireless communication network 16 is calculated according to the following equation (3).
  • Tddn2 Tn4 + Trdn4 + ⁇ Trt1- (Tn3 + Trdn3 + Tn3 + Trup3) ⁇ / 2.
  • the handover control unit 36 acquires the handover preparation time TP, the handover source downlink absolute delay time Tddn1, and the handover destination downlink absolute delay time Tddn2, and supplies the acquired information to the telephone function unit 33. .
  • the handover control unit 36 controls the radio processing unit 34 to connect the second radio I / F 32 to the second radio communication network 16. Thereafter, when the handover preparation time TP has elapsed, the handover control unit 36 transmits a Registration request (Binding Update in NEMO) to the HA 23 via the second wireless communication network 16 that is the handover destination, and the handover destination to the HA 23. Register the care-of address of.
  • a Registration request (Binding Update in NEMO)
  • the handover control unit 36 controls the communication processing unit 34 to continue the VoIP application via the second wireless communication network 16 that is the handover destination, and supplies the received handover completion information to the telephone function unit 33. .
  • FIG. 5 is a sequence diagram showing the operation of the main part of the telephone function unit 33.
  • the handover information acquisition unit 55 monitors the handover information from the handover control unit 36 at regular intervals. As a result, when information indicating that there is a handover schedule is acquired, the handover information acquisition unit 55 further performs a handover preparation time TP, a handover source downlink absolute delay time Tddn1, which are required handover information from the handover control unit 36, a handover The previous downlink absolute delay time Tddn2 is acquired, and the acquired required handover information is supplied to the playback speed calculation unit 56.
  • the reproduction speed v of the received packet of the jitter buffer 47 is calculated from the following equation (4).
  • Vst represents a standard reproduction speed
  • Tst represents a jitter buffer standard delay time that is the standard number of packets in the jitter buffer 47
  • Tc has received information that a handover is scheduled.
  • the time corresponding to the number of packets (data amount) of the jitter buffer 47 at the time, that is, the jitter buffer current delay time is shown.
  • V ⁇ Vst ⁇ Tp- (Tst-Tc) ⁇ / (Tp + Ta) (4)
  • the playback speed calculation unit 56 supplies the calculated playback speed V to the jitter buffer control unit 51.
  • the jitter buffer control unit 51 controls reading of the received packet from the jitter buffer 47 so as to reproduce the received packet at the reproduction speed V lower than the standard reproduction speed Vst.
  • the jitter buffer control unit 51 controls the playback speed of the received packet by, for example, one of the first playback speed control method and the second playback speed control method described below.
  • TR1 is a packet reading interval from the jitter buffer 47 with respect to the standard playback speed Vst
  • TR is a packet reading interval from the jitter buffer 47 corresponding to the calculated playback speed V.
  • TR TR1 / V.
  • the packet is read from the jitter buffer 47, the [ ⁇ Vst / (Vst-v) ⁇ -1] -th read packet is copied and stored in the memory in the decoder 48, and the copy source packet is stored. After reproduction, the copied packet is read and reproduced at the next reproduction timing.
  • the playback speed V is set to 80% of the normal playback speed Vst
  • the sequential four packets P1 to P4 in the jitter buffer 47 are sequentially read and played back as shown in FIG.
  • the fourth packet P4 is copied, and the copied packet P4 ′ is reproduced at the next reproduction timing after reproducing the copy source packet P4.
  • the TD of the above equation (5) is increased by the reproduction interval time by copying. If the [ ⁇ Vst / (Vst-v) ⁇ -1] -th packet to be read has not arrived or is discarded and is not in the jitter buffer 47, the packet at the next reproduction timing is The same processing is performed.
  • the jitter buffer control unit 51 executes the reproduction speed control of the received packet. Thereafter, when the handover information acquisition unit 55 acquires handover completion information from the handover control unit 36, the playback speed calculation unit 56 acquires the packet reception interval time from the jitter buffer monitoring unit 50 at regular intervals. Then, an average value of the acquired reception interval times in a predetermined time is calculated, and whether or not the difference between the calculated packet reception interval average value and the standard reception interval in the VoIP application is within a threshold value is determined. Monitor.
  • the playback speed calculation unit 56 determines that the packet from the handover destination has been received, and determines the number of packets (data amount) in the jitter buffer 47 at that time as the jitter buffer. It is acquired from the monitoring unit 50, and it is determined whether or not the acquired number of packets exceeds a predetermined amount.
  • the jitter buffer controller 51 is instructed to immediately return to the normal reproduction speed control. That is, when the playback speed calculation unit 56 determines that a packet from the handover destination has been received, the jitter buffer control unit 51 returns the standard playback speed Vst to the standard playback speed when the number of packets in the jitter buffer 47 exceeds a predetermined amount. The reading of the jitter buffer 47 is controlled.
  • 8 and 9 are diagrams for explaining a control method of the jitter buffer 47 when it is determined that a packet from the handover destination has been received and immediately the normal playback speed control is restored.
  • 8 (a) to (c) are the number of packets received by the jitter buffer 47 per unit time and the packet reproduction speed (readout) from the jitter buffer 47, as in FIGS. 7 (a) to (c). Interval), and the number of packets in the jitter buffer 47, respectively.
  • FIG. 9 shows the flow of a packet, where “transmission” is the packet transmission timing by the counterpart communication terminal 12, “reception” is the reception timing of the packet received by the jitter buffer 47 of the wireless communication apparatus 11, and “reproduction” "Indicates the packet reproduction timing (packet read timing from the jitter buffer 47) by the wireless communication apparatus 11.
  • transmission is the packet transmission timing by the counterpart communication terminal 12
  • reception is the reception timing of the packet received by the jitter buffer 47 of the wireless communication apparatus 11
  • “reproduction” “Indicates the packet reproduction timing (packet read timing from the jitter buffer 47) by the wireless communication apparatus 11.
  • the received packets are assumed to have no fluctuation (shift in arrival interval).
  • radio communication apparatus 11 when a handover is performed from first radio communication network 15 having a short absolute delay time Tddn1 to second radio communication network 16 having a long absolute delay time Tddn2, the handover is performed in advance.
  • the preparation time Tp and the absolute delay times Tddn1 and Tddn2 are obtained.
  • the first wireless communication network 15 takes a long time from the time when the start of the handover preparation is determined so that the packet received from the first wireless communication network 15 as the handover source can be reproduced even during a period when the packet does not arrive.
  • the playback speed calculation unit 56 based on the required handover information acquired from the handover information acquisition unit 55 and the monitoring result of the jitter buffer 47 by the jitter buffer monitoring unit 50, 6)
  • the playback speed calculation unit 56 supplies the calculated playback speed V to the jitter buffer control unit 51.
  • the jitter buffer control unit 51 controls reading of the received packet from the jitter buffer 47 so as to reproduce the received packet at the reproduction speed V lower than the standard reproduction speed Vst.
  • the playback speed control of the received packet by the jitter buffer control unit 51 can be performed by the first playback speed control method or the second playback speed control method described in the first embodiment.
  • the playback speed calculation unit 56 acquires the packet reception interval time from the jitter buffer monitoring unit 50 at regular intervals, and acquires the received reception. An average value of the interval time at a predetermined time is calculated. Then, it is monitored whether or not the difference between the calculated packet reception interval average value and the standard reception interval of the VoIP application falls within a threshold value.
  • the playback speed calculation unit 56 determines that the packet from the handover destination has been received, and determines the number of packets (data amount) in the jitter buffer 47 at that time as the jitter buffer. It is acquired from the monitoring unit 50, and it is determined whether or not the acquired number of packets exceeds a predetermined amount.
  • the jitter buffer control unit 51 is instructed to return to the control.
  • the jitter buffer controller 51 is instructed to immediately return to the normal reproduction speed control.
  • the jitter buffer control unit 51 returns the standard playback speed Vst to the standard playback speed Vst when the number of packets in the jitter buffer 47 exceeds a predetermined amount. The reading of the jitter buffer 47 is controlled.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a control method of the jitter buffer 47 according to the present embodiment. 10, (a) is the number of packets received by the jitter buffer 47 per unit time, (b) is the reproduction speed (reading interval) of packets from the jitter buffer 47, and (c) is in the jitter buffer 47. Indicates the number of packets.
  • FIG. 11 shows a packet flow according to the present embodiment, where “transmission” is the packet transmission timing by the counterpart communication terminal 12, and “reception” is received by the jitter buffer 47 of the radio communication apparatus 11.
  • the packet reception timing, “reproduction”, indicates the packet reproduction timing (packet read timing from the jitter buffer 47) by the wireless communication apparatus 11, respectively.
  • the received packets are assumed to have no fluctuation (shift in arrival interval).
  • Other configurations and operations are the same as in the case of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the wireless communication device 11 performs prior communication from the first wireless communication network 15 having a short absolute delay time Tddn1 to the second wireless communication network 16 having a long absolute delay time Tddn2.
  • the preparation time Tp until the handover, the absolute delay times Tddn1 and Tddn2, and the number of packets (data amount) of the jitter buffer 47 at the time of determining the handover schedule are acquired.
  • the playback speed of the application after determining the handover schedule is set to a constant speed at which the number of packets in the jitter buffer 47 becomes zero from the standard playback speed Vst when reception of packets from the handover destination starts. Reduce the playback speed to V.
  • the wireless communication device 11 According to the wireless communication device 11 according to the present embodiment, the first wireless communication network 15 that is the handover source and the second wireless communication network that is the handover destination, as compared with the conventional case shown in FIGS.
  • the application By increasing the time that can be taken to absorb the delay time difference from 16, the application can be played at a constant playback speed closer to the standard playback speed.
  • handover from the first wireless communication network 15 to the second wireless communication network 16 can be performed without reducing the reproduction quality and real-time property.
  • the handover control unit 36 acquires from the first wireless I / F 31 and the second wireless I / F 32, respectively. Based on the determined communication quality, the determination of the handover schedule and the determined handover schedule are canceled.
  • the handover control unit 36 performs a predetermined handover based on the communication quality acquired from the first radio I / F 31.
  • a handover schedule is determined so as to perform a handover to the second wireless communication network 16, that is, a start of handover preparation is determined.
  • the communication quality acquired from the first radio I / F 31 becomes equal to or lower than the handover schedule determination threshold
  • the communication quality acquired from the second radio I / F 32 reaches the communication quality acquired from the first radio I / F 31. If not, the handover controller 36 predicts the subsequent communication quality in the first wireless communication network 15 and the second wireless communication network 16 based on the respective communication qualities.
  • the handover to the second radio communication network 16 is performed when the handover preparation time Tp at which the predicted communication quality of the second radio communication network 16 is equal to or higher than the communication quality of the first radio communication network 15 has elapsed. Determine the start of handover preparation.
  • the handover preparation time Tp until the start of the handover, the handover destination throughput after the handover preparation time Tp (after the handover execution schedule), the wireless communication network currently used (here, The handover source downlink absolute delay time Tddn1 in the first radio communication network 15) and the handover destination downlink absolute delay time Tddn2 in the handover destination radio communication network (here, the second radio communication network 16) are acquired. Then, these pieces of information are supplied as necessary handover information to the telephone function unit 33 together with information indicating that there is a handover schedule.
  • the telephone function unit 33 acquires the required bandwidth threshold of the softphone (application) from the overall control unit 53 at the start of a call, and supplies the acquired required bandwidth threshold to the handover control unit 36 from the handover information acquisition unit 55. To do.
  • the handover preparation time Tp is determined when the communication quality of the handover source is equal to or higher than the communication quality of the handover source when the communication quality of the handover source becomes equal to or lower than the handover schedule determination threshold ((a) the first handover) Preparation time acquisition method) and when the communication quality of the handover source does not reach the communication quality of the handover source at the time when the communication quality of the handover source falls below the handover schedule determination threshold ((b) the second handover preparation time
  • the acquisition method differs depending on the acquisition method.
  • (B) Second handover preparation time acquisition method In this case, as shown in FIG. 12, when the communication quality of the handover source falls below the handover schedule determination threshold, the average rate of change ⁇ Rsrms of the handover source is calculated. Then, the subsequent communication quality is predicted, and the change rate average value ⁇ Rsrms is calculated for the handover destination to predict the subsequent communication quality. As a result, the handover preparation time Tp is acquired from the time when the communication quality of the handover source becomes equal to or less than the handover schedule determination threshold to the time when the predicted communication quality of the handover destination becomes equal to or higher than the predicted communication quality of the handover source.
  • the handover destination throughput predicts a transition (each predicted throughput and its period) from when the handover is scheduled to be executed until the throughput of the second wireless communication network 16 reaches the required bandwidth threshold of the application acquired from the telephone function unit 33. For this reason, the handover control unit 36 stores in advance a conversion table of communication quality (wireless state) and throughput as shown in FIG. 13, for example. For example, based on the communication quality after the scheduled handover execution predicted from the change rate average value ⁇ Rsrms at the scheduled handover decision time, the handover control unit 36 determines from the conversion table in FIG. The transition until the throughput of 16 reaches the required bandwidth threshold of the application is predicted.
  • the predicted throughput and period 0 are set as the telephone number. It supplies to the function part 33.
  • the prediction when the predicted throughput of the handover destination does not reach the required bandwidth threshold of the app at the scheduled handover execution time, the prediction until the predicted throughput satisfies the required bandwidth threshold of the app. .., Tm corresponding to the predicted throughputs in the region S indicated by diagonal lines in FIG. 12 and the periods T1, T2,. To supply.
  • the handover control unit 36 determines a handover schedule
  • the handover control unit 36 controls the communication processing unit 34 to execute the handover process as in the above embodiment.
  • the handover control unit 36 determines the handover schedule
  • the communication quality of the first wireless communication network 15 and the second wireless communication network 16 is monitored thereafter. Then, the subsequent communication quality is predicted at regular time intervals.
  • the prediction of the first wireless communication network 15 that is the handover source after the elapse of a certain time exceeding the handover preparation time Tp than the predicted communication quality of the second wireless communication network 16.
  • the decision of the handover schedule is canceled and the fact is supplied to the telephone function unit 33.
  • handover control unit 36 determines whether to start handover preparation, estimation of handover preparation time, handover destination communication after scheduled handover execution
  • An estimation unit that cancels a quality prediction and a handover schedule, and a measurement unit that measures respective delay times in the first wireless communication network 15 and the second wireless communication network 16 are configured.
  • FIG. 15 is a sequence diagram showing the operation of the main part of the telephone function unit 33.
  • the handover information acquisition unit 55 acquires the required bandwidth threshold of the softphone (application) from the overall control unit 53 and supplies it to the handover control unit 36 at the start of a call. In addition, during a call, the handover information acquisition unit 55 monitors the handover information from the handover control unit 36 at regular intervals. If the handover information acquisition unit 55 acquires information indicating that there is a handover schedule, the handover information acquisition unit 55 further receives a request from the handover control unit 36.
  • the handover preparation time Tp, the handover destination throughput, the handover source downlink absolute delay time Tddn1, and the handover destination downlink absolute delay time Tddn2 are acquired, and the obtained required handover information is supplied to the reproduction speed calculation unit 56. .
  • the playback speed calculation unit 56 and the downlink absolute delay time (Tddn2) of the second wireless communication network 16 and the first wireless communication are the same as in the above embodiment.
  • the playback speed calculation unit 56 calculates the playback speed V of the received packet of the jitter buffer 47 from the following equation (7).
  • Vst represents the standard reproduction speed
  • Tc represents the number of packets in the jitter buffer 47 at the time of receiving the information that the handover is scheduled, as in the equations (4) and (6). The time corresponding to (data amount) is shown.
  • V (Tc + Tp ⁇ Vst + V1 ⁇ T1 + V2 ⁇ T2 + ... + Vm ⁇ Tm) / (Tp + Ta + T1 + T2 + ... + Tm) (7)
  • the predicted throughput of the handover destination is equal to or higher than the required bandwidth threshold of the application at the time of scheduled handover execution
  • the predicted throughput and period 0 are the handover control.
  • the periods T1, T2,..., Tm are 0 in the above equation (7). Therefore, the reproduction speed V in this case is calculated by the same equation as the above equation (6) shown in the second embodiment, and the number of packets in the jitter buffer 47 is 0 at the start of reception of packets from the handover destination. It becomes.
  • the predicted throughput of the handover destination after the scheduled execution of the handover does not satisfy the required bandwidth threshold of the application, it corresponds to the predicted throughput V1, V2,.
  • Periods T1, T2,..., Tm are acquired from the handover control unit 36. Therefore, in this case, the playback speed V is calculated by the above equation (7), and the number of packets in the jitter buffer 47 becomes zero when the predicted throughput satisfies the required bandwidth threshold of the application.
  • the playback speed calculation unit 56 supplies the calculated playback speed V to the jitter buffer control unit 51.
  • the jitter buffer control unit 51 controls reading of the received packet from the jitter buffer 47 so as to reproduce the received packet at the reproduction speed V lower than the standard reproduction speed Vst.
  • the playback speed control of the received packet by the jitter buffer control unit 51 can be performed by the first playback speed control method or the second playback speed control method described in the first embodiment.
  • the playback speed calculation unit 56 acquires the packet reception interval time from the jitter buffer monitoring unit 50 at regular intervals. Then, an average value of the acquired reception interval times in a predetermined time is calculated, and it is monitored whether or not the difference between the calculated packet reception interval average value and the standard reception interval in the VoIP application is within a threshold value. To do.
  • the playback speed calculation unit 56 determines that the packet from the handover destination has been received, and determines the number of packets (data amount) in the jitter buffer 47 at that time as the jitter buffer. It is acquired from the monitoring unit 50, and it is determined whether or not the acquired number of packets exceeds a predetermined amount.
  • the jitter buffer control unit 51 is instructed to return to the control.
  • the jitter buffer control unit 51 is instructed to return to normal playback speed control.
  • the jitter buffer control unit 51 returns the standard playback speed Vst to the standard playback speed Vst when the number of packets in the jitter buffer 47 exceeds a predetermined amount. The reading of the jitter buffer 47 is controlled.
  • FIG. 16 and 17 are diagrams showing an example of control of the jitter buffer 47 according to the present embodiment.
  • FIG. 16 shows an example of control by the reproduction speed V in the above equation (6)
  • FIG. 17 shows an example of control by the reproduction speed V in the above equation (7).
  • (a) is the number of packets received by the jitter buffer 47 per unit time
  • (b) is the playback speed (reading interval) of packets from the jitter buffer 47
  • (c) is the jitter buffer 47. Indicates the number of packets.
  • the playback speed V of the application becomes slower than the standard playback speed Vst from the time when the handover schedule is notified so that the number of packets in the jitter buffer 47 becomes zero. Therefore, since the absolute delay time difference from the handover destination can be absorbed over a long time, the playback speed V can be made closer to the standard playback speed Vst.
  • the reproduction speed calculation unit 56 acquires the cancellation information scheduled for handover from the handover information acquisition unit 55, first, the reproduction speed calculation unit 56 acquires the number of packets in the jitter buffer 47 at that time from the jitter buffer monitoring unit 50, Determine whether is standard.
  • the playback speed calculation unit 56 returns the playback speed control of the jitter buffer 47 to the normal playback speed control with respect to the jitter buffer control unit 51. Instruct.
  • the number of packets in the jitter buffer 47 exceeds the standard, playback is performed at a predetermined speed Vf that is faster than the standard playback speed Vst, and after a time t calculated by the following equation (8), the normal playback speed
  • the jitter buffer control unit 51 is instructed to return to the control.
  • the predetermined speed Vf is reproduction speed / standard reproduction speed Vst ⁇ 100, which is a ratio to the standard reproduction speed Vst.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a control example of the jitter buffer 47 when the number of packets in the jitter buffer 47 exceeds the standard when the handover schedule is canceled in the wireless communication apparatus 11 according to the present embodiment.
  • (a) is the number of packets received by the jitter buffer 47 per unit time
  • (b) is the reproduction speed (reading interval) of packets from the jitter buffer 47
  • (c) is in the jitter buffer 47. Indicates the number of packets.
  • Other configurations and operations are the same as in the case of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • radio communication apparatus 11 when handover is performed from first radio communication network 15 having a short absolute delay time Tddn1 to second radio communication network 16 having a long absolute delay time Tddn2.
  • the throughput of the handover destination after the handover execution schedule is predicted in advance, and the reproduction speed from the handover schedule determination time is calculated in consideration of the predicted throughput.
  • the first wireless communication network 15 that is the handover source and the handover destination are compared to the conventional cases shown in FIGS. 22 and 23, not only when the wireless state after the handover is executed but also when the wireless state is not good.
  • the application can be played back at a constant playback speed that is closer to the standard playback speed.
  • handover from the first wireless communication network 15 to the second wireless communication network 16 can be performed without reducing the reproduction quality and real-time property.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and many variations or modifications are possible.
  • the present invention is not limited to a wireless communication apparatus that executes a VoIP application, but is also effective for a wireless communication apparatus that executes a real-time communication application such as streaming playback of multimedia data such as video and music.
  • the application execution unit may be configured by a multimedia function unit having a similar jitter buffer control function instead of the telephone function unit.

Abstract

 第1無線通信ネットワーク15から第2無線通信ネットワーク16へハンドオーバする際に、ハンドオーバ制御部36により、事前に、ハンドオーバまでの準備時間と、ハンドオーバ実行予定後の通信品質と、第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16におけるそれぞれの遅延時間とを取得し、これらの取得情報と、ハンドオーバ準備の開始を決定した時点でのジッタバッファ47内のデータ量とに基づいて、実行中のアプリケーションの再生速度を制御する。これにより、再生品質およびリアルタイム性を低下させることなく、異なる無線通信ネットワークへのハンドオーバを可能とする。

Description

無線通信装置 関連出願の相互参照
 本出願は、2007年12月27日に出願された日本国特許出願2007-337123号、2008年1月30日に出願された日本国特許出願2008-19638号および同2008-19642号の優先権を主張するものであり、これら先の出願の開示全体をここに参照のために取り込む。
 本発明は、異なる無線通信ネットワーク間でのハンドオーバが可能な無線通信装置に関するものである。
 近年、IETF(Internet Engineering Task Force)では、ユビキタス環境の実現に向けて、例えば携帯電話ネットワークや無線LAN等、異なる複数の無線通信ネットワーク間でのハンドオーバを可能として、シームレスな移動を行うIPモビリティ技術が検討されている。このIPモビリティ技術における具体的なプロトコルとしては、通信端末個々の移動をサポートするモバイルIPv4およびモバイルIPv6(以下、これらを総称してモバイルIPと略称する)があり、ネットワーク単位での移動をサポートするNEMO(Network Mobility)がある。
 ところで、無線通信ネットワークを介して、VoIPなどのリアルタイム性を有するアプリケーション(以下、適宜、アプリと略称する)を実行する場合、無線通信経路の許容帯域は、フェージング等の伝搬環境に依存して変化し、その許容帯域の変化に応じて通信端末が受信するパケットの到着間隔も変化する。
 このため、一般には、通信端末にジッタバッファを設けて、受信したパケットを一旦、ジッタバッファに溜め込み、その後、アプリに応じた間隔でジッタバッファからパケットを読み出して再生する。これにより、パケットの揺らぎ、すなわち到着間隔のずれ(ジッタ)によるパケットの再生間隔のずれを吸収して、再生音質等の再生品質の低下を防止するようにしている。また、ジッタが大きく、ジッタバッファ内のパケットがなくなって無音等が発生してしまう場合や、短時間で大量にパケットを受信して、パケットがジッタバッファに入りきらない場合などは、再生速度を変えたり、受信したパケットを破棄したり、ジッタバッファのサイズを変更したり、している。
 一方、通信端末が受信するパケットの下り絶対遅延時間、すなわち、相手通信端末から送信されたパケットが、無線通信ネットワークを介して受信されるまでに要する時間(遅延時間)は、無線通信ネットワークに応じて異なる。このため、通信端末が移動する無線通信装置の場合には、異なる無線通信ネットワークにハンドオーバした際に、例えば、ハンドオーバ先の下り絶対遅延時間が、ハンドオーバ元の下り絶対遅延時間より長いと、その差の分だけ、パケットの受信空き時間が生じることになる。
 このような場合、例えば、ジッタバッファからのパケットの読み出し間隔を、アプリに応じた一定の間隔として、一定の再生速度でパケットを再生すると、ハンドオーバ元の無線通信ネットワークから受信した最後のパケットが、ジッタバッファから読み出されるまでに要する時間(すなわち、ジッタバッファ標準遅延時間)よりも、上記の受信空き時間が長い場合には、その長い分の時間は、ジッタバッファ内のパケットが空となる。その結果、少なくとも、この時間帯は、パケットの再生が行われないため、無音等の状態となって再生品質の低下を招くことになる。
 図20は、この場合のジッタバッファの制御方法を説明するための図である。図20(a)は、ジッタバッファが単位時間当たりに受信するパケット数、図20(b)は、ジッタバッファからのパケットの再生速度(読み出し間隔)、図20(c)は、ジッタバッファ内のパケット数をそれぞれ示す。また、図21は、この場合のパケットの流れを示す。図21において、「送信」は、相手通信端末によるパケットの送信タイミング、「受信」は、無線通信装置のジッタバッファが受信するパケットの受信タイミング、「再生」は、無線通信装置によるパケットの再生タイミング(ジッタバッファからのパケットの読み出しタイミング)をそれぞれ示す。なお、ここでは、ハンドオーバ元の無線通信ネットワークAおよびハンドオーバ先の無線通信ネットワークBの各々において、受信パケットに揺らぎ(到着間隔のずれ)はないものとして示す。
 図20および図21から明らかなように、ハンドオーバ先の無線通信ネットワークBにおける下り絶対遅延時間TddnBが、ハンドオーバ元の無線通信ネットワークAにおける下り絶対遅延時間TddnAよりも長く、かつ、(TddnB-TddnA)が、ジッタバッファ内に標準のパケット数が蓄積されている場合に受信パケットが受けるジッタバッファ標準遅延時間Tstよりも長い場合には、T={(TddnB-TddnA)-Tst}、の時間は、パケットの再生が行われない。しかも、この場合には、ハンドオーバ先の無線通信ネットワークBからパケットを受信したら、直ちに再生することになるため、ジッタを吸収できない。
 このようなハンドオーバ時の不具合を改善し得るものとして、例えば、パケットの受信状況を監視し、パケットが通常の受信間隔で受信できなかった場合には、ジッタバッファからのパケットの読み出し、すなわちパケットの再生速度を制御するようにしたジッタバッファの制御方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
 図22は、特許文献1に開示されたジッタバッファの制御方法を説明するための図である。図22(a)~(c)は、図20(a)~(c)と同様に、ジッタバッファの単位時間当たりの受信パケット数、再生速度、ジッタバッファ内のパケット数をそれぞれ示す。また、図23は、この場合のパケットの流れを示す。
 図22および図23においては、下り絶対遅延時間がTddnAの無線通信ネットワークAから、TddnAよりも長い下り絶対遅延時間TddnBの無線通信ネットワークBにハンドオーバした場合のように、それまでの受信間隔でパケットが受信できなかった場合には、受信間隔の増加に従って、ジッタバッファ内のパケットの再生速度を徐々に低速とする。その後は、受信間隔が正常に戻った場合には、ジッタバッファ内のパケット数に応じて、再生速度を通常の再生速度まで徐々に増加させるように制御する。
特開2006-238445号公報
 しかしながら、特許文献1に開示のジッタバッファの制御方法においては、単に、それまでの受信間隔でパケットが受信できなかった場合に、ジッタバッファに現在溜まっているパケットの再生速度を徐々に遅くするように制御しているに過ぎない。このため、ハンドオーバ先の下り絶対遅延時間TddnBが比較的長い場合には、再生速度の低速変化が大きくなって、再生品質の低下を招くことが懸念される。したがって、例えばVoIPにおいては、再生速度がもとの音声の速度から大きく変化することになるため、再生音の音質が大きく低下し、ユーザにとって聞きにくくなる。
 また、図22および図23は、ジッタバッファ内のパケットが空となって、無音等が発生しなかった場合の制御例を示しているが、実際には、パケットの受信間隔がどれだけ空くかは未知である。このため、ジッタバッファ標準遅延時間Tstやハンドオーバ先の下り絶対遅延時間TddnBによっては、ジッタバッファ内のパケットが空となって、無音等が発生することも懸念される。なお、無音等の発生を防止するため、ジッタバッファ標準遅延時間Tstを、より大きくすることも考えられる。しかし、このようにすると、例えば、VoIPにおいては、相手端末からのパケットの再生に遅れが生じるため、リアルタイム性に欠けることになる。
 さらに、特許文献1に開示のジッタバッファの制御方法においては、ハンドオーバ先の無線状態については考慮していない。このため、ハンドオーバを実行しても、当該ハンドオーバ先の無線状態が良くない場合には、パケットの遅延が蓄積して、ハンドオーバ後に再生速度が遅くなり、再生品質の低下を招くことが懸念される。
 したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、再生品質およびリアルタイム性を低下させることなく、異なる無線通信ネットワークへのハンドオーバが可能な無線通信装置を提供することにある。
 上記目的を達成する第1の観点に係る無線通信装置の発明は、
 第1無線通信ネットワーク、および該第1無線通信ネットワークと異なる第2無線通信ネットワークに接続して無線通信を実行する無線通信部と、
 該無線通信部を介してリアルタイム通信系のアプリケーションを実行する実行部と、
 前記第1無線通信ネットワークに接続して前記アプリケーションを実行中に、当該第1無線通信ネットワークにおける無線リンクの通信品質を取得する通信品質取得部と、
 該通信品質取得部により取得した前記通信品質に基づいて、前記第1無線通信ネットワークから前記第2無線通信ネットワークへのハンドオーバの準備を開始するか否かを決定する決定部と、
 前記アプリケーションの実行中に、前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定すると、前記通信品質取得部が取得した通信品質に基づいてハンドオーバを開始するまでのハンドオーバ準備時間を推定する推定部と、
 前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定すると、前記第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークにおけるそれぞれの遅延時間を計測する計測部と、
 前記推定部により推定した準備時間と、前記計測部により計測した前記第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークにおけるそれぞれの遅延時間とに基づいて、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を制御する制御部と、
 を備えることを特徴とするものである。
 第2の観点に係る発明は、第1の観点に係る無線通信装置において、
 前記制御部は、前記第1無線通信ネットワークにおける遅延時間と第2無線通信ネットワークにおける遅延時間とを比較し、前記第2無線通信ネットワークにおける遅延時間の方が、前記第1無線通信ネットワークにおける遅延時間よりも所定時間以上長い場合に、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を遅くすることを特徴とするものである。
 第3の観点に係る発明は、第2の観点に係る無線通信装置において、
 前記制御部は、ハンドオーバの準備を開始してから、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を遅くすることを特徴とするものである。
 第4の観点に係る発明は、第2の観点に係る無線通信装置において、
 前記実行部は、ジッタバッファと、該ジッタバッファのデータ量を監視するジッタバッファ監視部と、を備え、
 前記制御部は、前記第2無線通信ネットワークへのハンドオーバが完了した後、前記ジッタバッファ監視部が監視する前記ジッタバッファのデータ量が所定量を越えると、当該アプリケーションの再生速度を通常の速度に戻すことを特徴とするものである。
 さらに、上記目的を達成する第5の観点に係る無線通信装置の発明は、
 第1無線通信ネットワーク、および該第1無線通信ネットワークと異なる第2無線通信ネットワークに接続して無線通信を実行する無線通信部と、
 ジッタバッファおよび該ジッタバッファのデータ量を監視するジッタバッファ監視部を有し、前記無線通信部を介してリアルタイム通信系のアプリケーションを実行する実行部と、
 前記第1無線通信ネットワークに接続して前記アプリケーションを実行中に、当該第1無線通信ネットワークにおける無線リンクの通信品質を取得する通信品質取得部と、
 該通信品質取得部により取得した前記通信品質に基づいて、前記第1無線通信ネットワークから前記第2無線通信ネットワークへのハンドオーバの準備を開始するか否かを決定する決定部と、
 前記アプリケーションの実行中に、前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定すると、前記通信品質取得部が取得した通信品質に基づいてハンドオーバを開始するまでのハンドオーバ準備時間を推定する推定部と、
 前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定すると、前記第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークにおけるそれぞれの遅延時間を計測する計測部と、
 前記推定部により推定したハンドオーバ準備時間と、前記計測部により計測した前記第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークにおけるそれぞれの遅延時間と、前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定した時点での前記ジッタバッファ監視部による前記ジッタバッファ内のデータ量とに基づいて、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を遅くするように制御する制御部と、
 を備えることを特徴とするものである。
 第6の観点に係る発明は、第5の観点に係る無線通信装置において、
 前記制御部は、前記第2無線通信ネットワークからのデータの受信開始時点で、前記ジッタバッファ内のデータ量が0となるように、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を遅くすることを特徴とするものである。
 第7の観点に係る発明は、第6の観点に係る無線通信装置において、
 前記制御部は、前記第1無線通信ネットワークにおける遅延時間と前記第2無線通信ネットワークにおける遅延時間とを比較し、前記第2無線通信ネットワークにおける遅延時間の方が、前記第1無線通信ネットワークにおける遅延時間よりも所定時間以上長い場合に、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を遅くすることを特徴とするものである。
 第8の観点に係る発明は、第7の観点に係る無線通信装置において、
 前記制御部は、ハンドオーバの準備を開始してから、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を遅くすることを特徴とするものである。
 第9の観点に係る発明は、第8の観点に係る無線通信装置において、
 前記制御部は、前記第2無線通信ネットワークへのハンドオーバが完了した後、前記ジッタバッファ監視部が監視する前記ジッタバッファのデータ量が所定量を越えると、当該アプリケーションの再生速度を通常の速度に戻すことを特徴とするものである。
 さらに、上記目的を達成する第10の観点に係る無線通信装置の発明は、
 第1無線通信ネットワーク、および該第1無線通信ネットワークと異なる第2無線通信ネットワークに接続して無線通信を実行する無線通信部と、
 ジッタバッファおよび該ジッタバッファのデータ量を監視するジッタバッファ監視部を有し、前記無線通信部を介してリアルタイム通信系のアプリケーションを実行する実行部と、
 前記第1無線通信ネットワークに接続して前記アプリケーションを実行中に、当該第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークにおける無線リンクの通信品質を取得する通信品質取得部と、
 該通信品質取得部により取得した前記通信品質に基づいて、前記第1無線通信ネットワークから前記第2無線通信ネットワークへのハンドオーバの準備を開始するか否かを決定する決定部と、
 前記アプリケーションの実行中に、前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定すると、前記通信品質取得部が取得した通信品質に基づいて、ハンドオーバを開始するまでのハンドオーバ準備時間を推定するとともに、ハンドオーバ実行予定後の前記第2無線通信ネットワークの通信品質を予測する推定部と、
 前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定すると、前記第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークにおけるそれぞれの遅延時間を計測する計測部と、
 前記推定部により推定したハンドオーバ準備時間および該推定部により予測した前記第2無線通信ネットワークのハンドオーバ実行予定後の通信品質と、前記計測部により計測した前記第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークにおけるそれぞれの遅延時間と、前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定した時点での前記ジッタバッファ監視部による前記ジッタバッファ内のデータ量とに基づいて、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を制御する制御部と、
 を備えることを特徴とするものである。
 第11の観点に係る発明は、第10の観点に係る無線通信装置において、
 前記制御部は、前記第1無線通信ネットワークにおける遅延時間と前記第2無線通信ネットワークにおける遅延時間とを比較し、前記第2無線通信ネットワークにおける遅延時間の方が、前記第1無線通信ネットワークにおける遅延時間よりも所定時間以上長い場合に、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を遅くすることを特徴とするものである。
 第12の観点に係る発明は、第11の観点に係る無線通信装置において、
 前記制御部は、ハンドオーバの準備を開始してから、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を遅くすることを特徴とするものである。
 第13の観点に係る発明は、第12の観点に係る無線通信装置において、
 前記推定部は、前記第2無線通信ネットワークのハンドオーバ実行予定後の通信品質として、前記第2無線通信システムのスループットが、前記アプリケーションの実行に要する所要帯域閾値に達するまでの遷移を予測し、
 前記制御部は、前記推定部による予測スループットが、ハンドオーバ実行予定時点で既に前記所要帯域閾値に達している場合は、前記第2無線通信ネットワークからのデータの受信開始時点で、前記ジッタバッファ内のデータ量が0となるように、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を制御し、前記推定部による予測スループットが、ハンドオーバ実行予定時点で前記所要帯域閾値に達していない場合は、予測スループットが前記所要帯域閾値に達する時点で、前記ジッタバッファ内のデータ量が0となるように、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を制御することを特徴とするものである。
 第14の観点に係るに係る発明は、第12の観点に係る無線通信装置において、
 前記推定部は、前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定した後に、前記通信品質取得部で異なる時間に取得した通信品質に基づいて、対応する前記第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークのそれぞれの通信品質を予測するとともに、当該予測した前記第1無線通信システムの通信品質が、前記ハンドオーバ準備時間を越える一定時間経過後に、当該予測した前記第2無線通信システムの通信品質を超えると、前記制御部に対して前記ハンドオーバ準備のキャンセルを通知し、
 前記制御部は、前記推定部から前記ハンドオーバ準備のキャンセルの通知を受けると、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を、通常の再生速度に戻すように制御することを特徴とするものである。
 第1の観点に係る無線通信装置においては、第1無線通信ネットワークから第2無線通信ネットワークへハンドオーバする際に、事前に、ハンドオーバまでの準備時間と、第1無線通信ネットワークおよび第2無線通信ネットワークにおけるそれぞれの遅延時間とを取得する。これにより、例えば、ハンドオーバ先の第2無線通信ネットワークの遅延時間が、ハンドオーバ元の第1無線通信ネットワークの遅延時間よりも長い場合には、ハンドオーバ準備の開始を決定した時点から、どれだけの時間経過後に、どれだけの時間に亘ってパケットが到着しないかを知ることができる。そして、パケットが到着しない期間にも、ハンドオーバ元の第1無線通信ネットワークから受信したパケットを再生できるように、ハンドオーバ準備の開始を決定した時点から、長い時間をかけて第1無線通信ネットワークおよび第2無線通信ネットワーク間における遅延時間差を吸収するように、再生速度を制御することができる。これにより、標準の再生速度との差を小さくして、標準速度に近い速度で再生することができるので、再生品質およびリアルタイム性を低下させることなく、第1無線通信ネットワークから第2無線通信ネットワークへのハンドオーバが可能となる。
 第5の観点に係る無線通信装置においては、第1無線通信ネットワークから第2無線通信ネットワークへハンドオーバする際に、事前に、ハンドオーバまでの準備時間と、第1無線通信ネットワークおよび第2無線通信ネットワークにおけるそれぞれの遅延時間と、ハンドオーバ準備の開始を決定した時点でのジッタバッファ内のデータ量とを取得する。そして、それらの取得情報に基づいて、アプリケーションの再生速度を遅くするように制御する。これにより、例えば、ハンドオーバ先の第2無線通信ネットワークからのデータの受信開始時点で、ジッタバッファ内のデータ量が0となるように再生速度を遅くして、遅延時間差を吸収するのにかけることのできる時間を増やすことができる。したがって、より標準再生速度に近い速度で再生することができるので、再生品質およびリアルタイム性を低下させることなく、第1無線通信ネットワークから第2無線通信ネットワークへのハンドオーバが可能となる。
 第10の観点に係る無線通信装置においては、第1無線通信ネットワークから第2無線通信ネットワークへハンドオーバする際に、事前に、ハンドオーバまでの準備時間と、第1無線通信ネットワークおよび第2無線通信ネットワークにおけるそれぞれの遅延時間と、ハンドオーバ準備の開始を決定した時点でのジッタバッファ内のデータ量と、ハンドオーバ先である第2無線通信システムの通信品質とを取得する。そして、それらの取得情報に基づいて、アプリケーションの再生速度を制御する。これにより、例えば、ハンドオーバ先の第2無線通信ネットワークの遅延時間が、ハンドオーバ元の第1無線通信ネットワークの遅延時間よりも長く、かつ、ハンドオーバ先の第2無線通信システムの通信品質が良くない場合には、ハンドオーバ後における受信データの遅延時間の蓄積を考慮して、ハンドオーバ前にジッタバッファにデータを溜めることができる。したがって、ハンドオーバの前後で、再生速度を遅くして遅延時間差を吸収するのにかけることのできる時間を増やしながら、標準再生速度に近い速度で再生することができるので、再生品質およびリアルタイム性を低下させることなく、第1無線通信ネットワークから第2無線通信ネットワークへのハンドオーバが可能となる。
本発明の第1実施の形態に係る無線通信装置が使用可能な通信ネットワークの概略構成を示す図である。 図1に示した無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。 図2に示した無線通信装置の電話機能部の概略構成を示す機能ブロック図である。 図2に示したハンドオーバ制御部によるハンドオーバ準備時間の算出方法を説明するための図である。 図3に示した電話機能部の要部の動作を示すシーケンス図である。 図3に示したジッタバッファ制御部による受信パケットの再生速度制御方法の一例を説明するための図である。 図3に示した電話機能部におけるジッタバッファの一制御例を説明するための図である。 図3に示した電話機能部におけるジッタバッファの他の制御例を説明するための図である。 図8に示した制御例によるパケットの流れを示す図である。 本発明の第2実施の形態に係る無線通信装置におけるジッタバッファの制御例を説明するための図である。 図10に示した制御例によるパケットの流れを示す図である。 本発明の第3実施の形態に係る無線通信装置におけるハンドオーバ制御部による第2のハンドオーバ準備時間取得方法を説明するための図である。 第3実施の形態に係る無線通信装置のハンドオーバ制御部に記憶する通信品質(無線状態)とスループットとの変換テーブルの一例を示す図である。 第3実施の形態に係る無線通信装置おいて、ハンドオーバ予定をキャンセルする場合のハンドオーバ元およびハンドオーバ先の一例の無線状態を示す図である。 第3実施の形態に係る無線通信装置がハンドオーバ予定を実行する場合の図3に示した電話機能部の要部の動作を示すシーケンス図である。 第3実施の形態に係る無線通信装置がハンドオーバ予定を実行する場合の図3に示した電話機能部におけるジッタバッファの一制御例を示す図である。 第3実施の形態に係る無線通信装置がハンドオーバ予定を実行する場合の図3に示した電話機能部におけるジッタバッファの他の制御例を示す図である。 第3実施の形態に係る無線通信装置がハンドオーバ予定をキャンセルする場合の図3に示した電話機能部の要部の動作を示すシーケンス図である。 第3実施の形態に係る無線通信装置がハンドオーバ予定をキャンセルする場合の図3に示した電話機能部におけるジッタバッファの一制御例を示す図である。 従来のジッタバッファの制御方法の一例を説明するための図である。 図20に示した制御方法によるパケットの流れを示す図である。 従来のジッタバッファの制御方法の他の例を説明するための図である。 図22に示した制御方法によるパケットの流れを示す図である。
符号の説明
 11 無線通信装置
 12 相手通信端末
 12a 送受話器
 15 第1無線通信ネットワーク
 15a アクセスポイント
 16 第2無線通信ネットワーク
 16a 基地局
 17 パケットネットワーク
 18 インターネット
 21,22 SIPサーバ
 23 ホームエージェント(HA)
 31 第1無線I/F
 32 第2無線I/F
 33 電話機能部
 34 通信処理部
 35 無線情報取得部
 36 ハンドオーバ制御部
 47 ジッタバッファ
 50 ジッタバッファ監視部
 51 ジッタバッファ制御部
 55 ハンドオーバ情報取得部
 56 再生速度計算部
 以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
(第1実施の形態)
 図1は、本発明の第1実施の形態に係る無線通信装置が使用可能な通信ネットワークの一例の概略構成を示す図である。図1において、移動ノードである無線通信装置11は、対向ノードである相手通信端末12との間で、リアルタイム通信系のアプリであるVoIPによる通話を行うものとする。無線通信装置11は、第1無線通信ネットワーク15と第2無線通信ネットワーク16との間で、ハンドオーバが可能となっている。第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16は、パケットネットワーク17を介して、インターネット18に結合されている。
 ここで、第1無線通信ネットワーク15は、例えば無線LANからなり、第2無線通信ネットワーク16は、例えばcdma2000 EV-DOの携帯電話ネットワークからなり、第1無線通信ネットワーク15における遅延時間(下り絶対遅延時間)の方が、第2無線通信ネットワーク16における遅延時間(下り絶対遅延時間)よりも短い。なお、図1において、符号15aは、第1無線通信ネットワーク15のアクセスポイントを示し、符号16aは、第2無線通信ネットワーク16の基地局を示す。
 相手通信端末12は、例えば送受話器12aが接続され、ソフトフォンがインストールされたパーソナルコンピュータからなり、図示しないインターネットサービスプロバイダを介してインターネット18に接続されている。
 また、パケットネットワーク17およびインターネット18には、それぞれ通信を制御するSIP(Session Initiation Protocol)サーバ21および22が接続されている。さらに、インターネット18には、無線通信装置11宛の受信パケットを、無線通信装置11が接続されている無線通信ネットワークに転送するホームエージェント(HA:Home Agent)23が接続されている。
 図1に示す通信ネットワークにおいては、HA23に、無線通信装置11が本来属する無線通信ネットワークで用いるホームアドレスを登録するとともに、ハンドオーバ時に、ハンドオーバ先の無線通信ネットワーク16の気付けアドレス(care of address)を登録する。これにより、無線通信装置11は、異なる無線通信ネットワーク間でのハンドオーバが可能となる。なお、このようなIPモビリティ技術については、上述したモバイルIPや、NEMOにおいて公知であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
 本実施の形態では、説明の便宜上、無線通信装置11が本来属する無線通信ネットワークを第1無線通信ネットワーク15として、この第1無線通信ネットワーク15から第2無線通信ネットワーク16へハンドオーバするものとする。
 図2は、図1に示した本実施の形態に係る無線通信装置11の概略構成を示す機能ブロック図である。無線通信装置11は、第1無線通信ネットワーク15に対応する第1無線I/F(インターフェース)31と、第2無線通信ネットワーク16に対応する第2無線I/F32と、VoIPのアプリを実行する電話機能部33と、第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16への接続を制御する通信処理部34と、第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16の無線情報を取得する無線情報取得部35と、第1無線通信ネットワーク15と第2無線通信ネットワーク16との間のハンドオーバを制御するハンドオーバ制御部36と、を有する。
 通信処理部34は、第1無線I/F31および第2無線I/F32とともに無線通信を実行する無線通信部を構成する。この通信処理部34は、電話機能部33と相手通信端末12との間で、第1無線通信ネットワーク15または第2無線通信ネットワーク16を介して通話を行うとともに、ハンドオーバ制御部36による制御のもとに、HA23と通信するように、第1無線I/F31または第2無線I/F32の接続を制御する。
 無線情報取得部35は、無線情報として、第1無線I/F31および第2無線I/F32から、それぞれ対応する第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16の通信品質を取得し、その取得した通信品質をハンドオーバ制御部36に供給する。ここで、通信品質は、例えば、無線状態を表すRSSI(Received Signal Strength Indicator)を取得する。したがって、無線情報取得部35は、無線リンクの通信品質を取得する通信品質取得部を構成する。
 ハンドオーバ制御部36は、無線情報取得部35からの通信品質に基づいて、ハンドオーバを予定するか否か、すなわちハンドオーバの準備を開始するか否かの決定や、ハンドオーバ予定を決定した後、その決定したハンドオーバ予定をキャンセルするか否かを含むハンドオーバ情報を生成し、そのハンドオーバ情報に基づいてハンドオーバを制御する。
 図3は、図2に示した無線通信装置11の電話機能部33の概略構成を示す機能ブロック図である。電話機能部33は、例えばソフトフォンからなり、公知のソフトフォンの構成と同様に、ボタン入力部41、画面表示部42、マイク43、エンコーダ44、パケット送信部45、パケット受信部46、ジッタバッファ47、デコーダ48、スピーカ49、ジッタバッファ監視部50、ジッタバッファ制御部51、SIP制御部52、および全体の動作を制御する全体制御部53を有する。
 全体制御部53は、ボタン入力部41や画面表示部42を介して、ユーザの操作情報を取得し、その取得情報に基づいて全体の動作を制御する。また、SIP制御部52は、通話の開始や終了のSIPの手続きを制御する。通話中は、マイク43から取得した音声データは、エンコーダ44でエンコードされ、そのエンコードされたデータは、パケット送信部45からパケットに入れられて、通信処理部34を経て相手通信端末12へ送信される。
 また、通信処理部34を経てパケット受信部46で受信された相手通信端末12からのパケットは、ジッタバッファ47に一旦取り込まれてから読み出され、その読み出されたパケットは、デコーダ48でペイロード部分がデコードされて、スピーカ49から再生音声として出力される。なお、ジッタバッファ47のパケットの受信状況や、ジッタバッファ47内のパケット数(データ量)の状態は、ジッタバッファ監視部50で監視され、その監視結果に基づいて、ジッタバッファ制御部51により、ジッタバッファ47からのパケットの読み出し速度や、受信したパケットの破棄などの処理が制御される。
 本実施の形態に係る無線通信装置11は、電話機能部33に、さらに、ハンドオーバ情報取得部55および再生速度計算部56を設ける。ハンドオーバ情報取得部55は、ハンドオーバ制御部36からのハンドオーバ情報を一定間隔毎に監視して、ハンドオーバの予定があるか否かの情報を取得する。ハンドオーバの予定があった場合には、ハンドオーバ情報取得部55は、さらに、ハンドオーバ制御部36から所要のハンドオーバ情報を取得して、その取得した所要のハンドオーバ情報を再生速度計算部56に供給する。
 再生速度計算部56は、ハンドオーバ情報取得部55から取得した所要のハンドオーバ情報に基づいて、ジッタバッファ47のパケットの読み出し速度、すなわち受信パケットの再生速度(本実施の形態では、VoIPアプリの再生速度)を制御するか否かを判定する。その結果、制御する場合には、再生速度計算部56は、当該取得した所要のハンドオーバ情報と、ジッタバッファ監視部50によるジッタバッファ47の監視結果とに基づいて、受信パケットの再生速度を計算し、その計算結果をジッタバッファ制御部51に供給する。これにより、ジッタバッファ制御部51は、受信パケットの再生速度が、再生速度計算部56で計算された再生速度となるように、ジッタバッファ47からの受信パケットの読み出しを制御する。したがって、電話機能部33は、リアルタイム通信系のアプリケーションを実行する実行部、および当該アプリケーションの再生速度を制御する制御部を構成する。
 以下、本実施の形態に係る無線通信装置11の動作について説明する。
 ハンドオーバ制御部36は、第1無線I/F31および第2無線I/F32からそれぞれ取得した通信品質に基づいて、ハンドオーバの予定を決定する。例えば、第1無線通信ネットワーク15と無線リンクを形成して通話を行っている場合に、第1無線I/F31から取得した通信品質がハンドオーバ予定決定閾値よりも悪くなり、かつ第2無線I/F32の通信品質がハンドオーバ予定決定閾値以上となった場合には、ハンドオーバ制御部36は、第2無線通信ネットワーク16へのハンドオーバ予定を決定する、すなわちハンドオーバ準備の開始を決定する。なお、通話に使用していない第2無線通信ネットワーク16の通信品質は、例えば、基地局16aから送信される報知情報を受信して取得(測定)する。
 ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバ予定を決定した場合には、ハンドオーバ開始までのハンドオーバ準備時間Tp、現在使用中の無線通信ネットワーク(ここでは、第1無線通信ネットワーク15)におけるハンドオーバ元下り絶対遅延時間Tddn1、ハンドオーバ先の無線通信ネットワーク(ここでは、第2無線通信ネットワーク16)におけるハンドオーバ先下り絶対遅延時間Tddn2を取得し、これらの情報を所要のハンドオーバ情報として、ハンドオーバ予定有りを示す情報とともに、電話機能部33に供給する。したがって、ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバの準備を開始するか否かを決定する決定部、ハンドオーバ準備時間を推定する推定部、および第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16におけるそれぞれの遅延時間を計測する計測部を構成する。
 次に、ハンドオーバ制御部36による、ハンドオーバ準備時間Tp、ハンドオーバ元下り絶対遅延時間Tddn1、ハンドオーバ先下り絶対遅延時間Tddn2の取得方法について説明する。
(ハンドオーバ準備時間Tpの取得方法)
 ハンドオーバ準備時間Tpは、例えば、図4(a)および(b)に示すように、通信品質を決定する無線状態(Rs)の単位時間の変化率ΔRs(傾き)に基づいて算出する。ここで、変化率ΔRsは、無線状態がハンドオーバ予定決定閾値を下回ってハンドオーバ予定を決定した時点で計測して取得することもできるが、本実施の形態では、当該通話中において、ハンドオーバの予定決定時点から所定時間前までの変化率平均値ΔRsrmsを取得する。
 このため、ハンドオーバ制御部36は、下記の(1)式に従って、現在使用中の無線通信ネットワークにおける無線状態の変化率ΔRs(t)を所定のタイミングで算出して、所定時間前(例えば、2sec前)までの複数の変化率ΔRs(t)をメモリに保持する。そして、ハンドオーバ予定を決定したら、その時点で保持していた所定時間前までの変化率平均値ΔRsrmsを算出する。なお、ここでは、徐々に無線状態が悪化していることを前提とする。
[数1]
 ΔRs(t)=|{Rs(t)-Rs(t-Δt)}/Δt|  ・・・(1)
 その後、ハンドオーバ制御部36は、算出した変化率平均値ΔRsrmsが、予め設定した変化率閾値Rsrefよりも小さいか否かを判定する。その結果、ΔRsrms≦Rsrefの場合、すなわち、無線状態の変化が緩やかな場合には、図4(a)に示すように、ハンドオーバ準備時間Tpを、予め設定した標準時間Tref(例えば、5sec)とする。
 これに対し、ΔRsrms>Rsrefの場合、すなわち、無線状態の変化が急激な場合には、例えば、Tp=Tref(Rsref/ΔRsrms)、を演算して、変化率ΔRsrmsが大きいほど、ハンドオーバ準備時間Tpを、標準時間Trefよりも短く設定する。図4(b)は、ΔRsrms>Rsrefの場合で、ハンドオーバ準備時間Tpを、標準時間Trefのほぼ半分の時間(2.5sec)に設定した場合を示す。
(絶対遅延時間Tddn1、Tddn2の取得方法)
 ハンドオーバ元下り絶対遅延時間Tddn1およびハンドオーバ先下り絶対遅延時間Tddn2は、例えば、以下に説明する第1~第4の絶対遅延時間取得方法のいずれかによって取得する。なお、以下の説明では、相手通信端末(CN:Correspondent Node)12とHA23との間のネットワークは切替わらないので、この間の絶対遅延時間は考慮しないものとする。
(a)第1の絶対遅延時間取得方法
 ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバの予定を決定したら、電話機能部33および/または通信処理部34を制御して、無線通信装置11と時間同期しているHA23に対して送信タイムスタンプを有する計測用パケットの送信を要求する。これにより、HA23から、第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16の双方に計測用パケットを送信させる。無線通信装置11は、HA23から送信された計測用パケットを、対応する第1無線I/F31および第2無線I/F32を介してそれぞれ受信し、その受信時刻と計測用パケットのタイムスタンプとから、対応するネットワークの下り絶対遅延時間Tddn1およびTddn2を計測する。なお、ハンドオーバ元の無線通信ネットワークの下り絶対遅延時間が、通話中の受信パケットから計測できる場合には、当該無線通信ネットワークへの計測用パケットの送出は省略することができる。
(b)第2の絶対遅延時間取得方法
 ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバの予定を決定したら、電話機能部33および/または通信処理部34を制御して、無線通信装置11と時間同期しているHA23に対してその旨を通知する。これにより、上記第1の絶対遅延時間取得方法と同様に、HA23から、第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16の双方に計測用パケットを送信させて、対応するネットワークの下り絶対遅延時間Tddn1およびTddn2を計測する。
(c)第3の絶対遅延時間取得方法
 ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバの予定を決定したら、電話機能部33および/または通信処理部34を制御して、無線通信装置11から該無線通信装置11と時間同期しているHA23に対して、第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16の双方から、PINGやRTCP等の計測用パケットを送信させ、その返信を受信して、対応するネットワークの下り絶対遅延時間Tddn1およびTddn2を計測する。
(d)第4の絶対遅延時間取得方法
 ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバの予定を決定すると、IEEE802.21において検討されているハンドオーバ技術を利用して、各無線通信ネットワークの絶対遅延時間を取得する。その取得方法を以下に例示する。
 先ず、第1無線通信ネットワーク15の絶対遅延時間(Tddn1)の取得方法を以下に説明する。
 無線通信装置11は、第1無線通信ネットワーク15の第1インフォメーションサーバに保持されている次の値を取得する。
・遅延時間を計測するために動作する計測用サーバ(例えば、インターネット18の基幹ネットワーク網に接続しているものとする)から第1無線通信ネットワーク15で接続している現在のアクセスポイント15aまでの片道遅延時間の標準値(Tn3)
・アクセスポイント15aとそこに繋がる端末との間の上下の遅延時間の標準値(下り:Trdn3,上り:Trup3)
 さらに、無線通信装置11は、PING等の計測用パケットをHA23に対して送信し、その返信を受信して、無線通信装置11とHA23との間の往復遅延時間Trt1を計測する。
 そして、これらの値から第1無線通信ネットワーク15の絶対遅延時間Tddn1を、下記の(2)式に従って計算する。ただし、アクセスポイント15aとHA23との間の片道遅延時間が取得できないため、この片道遅延時間をTn3と、{Trt1-(Tn3+Trdn3+Tn3+Trup3)}/2との加算により近似値とする。
[数2]
 Tddn1=Tn3+Trdn3+{Trt1-(Tn3+Trdn3+Tn3+Trup3)}/2  ・・・(2)
 次に、ハンドオーバ先である第2無線通信ネットワーク16の絶対遅延時間(Tddn2)の取得方法を以下に説明する。
 無線通信装置11は、第1無線通信ネットワーク15の第1インフォメーションサーバを経由して、ハンドオーバ先の第2無線通信ネットワーク16に接続されている第2インフォメーションサーバに保持されている次の値を取得する。なお、第2インフォメーションサーバへは、無線通信装置11またはアクセスポイント15aで取得した無線通信装置11の位置情報を送信する。
・無線通信装置11が接続されると予想される基地局16aと計測用サーバとの間の片道遅延時間の標準値(Tn4)
・基地局16aとそこに繋がる端末との間の上下の遅延時間の標準値(下り:Trdn4,上り:Trup4)
 そして、これらの値から第2無線通信ネットワーク16の絶対遅延時間Tddn2を、下記の(3)式に従って計算する。ただし、基地局16aとHA23との間の片道遅延時間が取得できないため、この片道遅延時間をTn4と、{Trt1-(Tn3+Trdn3+Tn3+Trup3)}/2との加算により近似値とする。
[数3]
 Tddn2=Tn4+Trdn4+{Trt1-(Tn3+Trdn3+Tn3+Trup3)}/2  ・・・(3)
 以上のようにして、ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバ準備時間TP、ハンドオーバ元下り絶対遅延時間Tddn1、およびハンドオーバ先下り絶対遅延時間Tddn2を取得して、それらの取得情報を電話機能部33に供給する。
 また、ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバ予定を決定した場合には、無線処理部34を制御して、第2無線I/F32を第2無線通信ネットワーク16に接続する。その後、ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバ準備時間TPが経過した時点で、ハンドオーバ先の第2無線通信ネットワーク16を介してHA23にRegistration Request(NEMOでは、Binding Update)を送信して、HA23にハンドオーバ先の気付けアドレス(care of address)を登録する。
 その際、Registration RequestメッセージのRegistration Request Fieldの8ビットをセットし(NEMOでは、Multiple care of addressを使用し)、第1無線通信ネットワーク15でも第2無線通信ネットワーク16でも通信できるようにする。
 これにより、第2無線I/F32が、HA23から返信されるハンドオーバ完了情報であるRegistration Reply(NEMOでは、Binding Acknowledge)を受信したら、ハンドオーバ元の第1無線通信ネットワーク15の気付けアドレスの登録を解除し、接続を切断する。以後は、ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバ先の第2無線通信ネットワーク16を介してVoIPアプリを継続するように通信処理部34を制御するとともに、受信したハンドオーバ完了情報を電話機能部33に供給する。
 図5は、電話機能部33の要部の動作を示すシーケンス図である。ハンドオーバ情報取得部55は、ハンドオーバ制御部36からのハンドオーバ情報を一定間隔毎に監視する。その結果、ハンドオーバ予定有りの情報を取得した場合には、ハンドオーバ情報取得部55は、さらに、ハンドオーバ制御部36からの所要のハンドオーバ情報であるハンドオーバ準備時間TP、ハンドオーバ元下り絶対遅延時間Tddn1、ハンドオーバ先下り絶対遅延時間Tddn2を取得して、その取得した所要のハンドオーバ情報を再生速度計算部56に供給する。
 再生速度計算部56は、ハンドオーバ情報取得部55から取得した所要のハンドオーバ情報に基づいて、第2無線通信ネットワーク16の下り絶対遅延時間(Tddn2)と第1無線通信ネットワーク15の下り絶対遅延時間(Tddn1)との差Ta(Ta= Tddn2- Tddn1)を算出して、所定値(>0)を超えるか否かを判定し、所定値を超える場合には、当該取得した所要のハンドオーバ情報と、ジッタバッファ監視部50によるジッタバッファ47の監視結果とに基づいて、下記の(4)式から、ジッタバッファ47の受信パケットの再生速度vを計算する。なお、(4)式において、Vstは、標準の再生速度を示し、Tstは、ジッタバッファ47内の標準パケット数であるジッタバッファ標準遅延時間を示し、Tcは、ハンドオーバ予定有りの情報を受信した時点でのジッタバッファ47のパケット数(データ量)に相当する時間、すなわちジッタバッファ現在遅延時間を示す。また、再生速度V,Vstは、時間比(時間/時間)で表しており、例えばVst=1である。
[数4]
 V={Vst・Tp-(Tst-Tc)}/(Tp+Ta)   ・・・(4)
 再生速度計算部56は、算出した再生速度Vをジッタバッファ制御部51に供給する。これにより、ジッタバッファ制御部51は、受信パケットを標準の再生速度Vstよりも低速の再生速度Vで再生するように、ジッタバッファ47からの受信パケットの読み出しを制御する。
 ここで、ジッタバッファ制御部51は、例えば、以下に説明する第1の再生速度制御方法または第2の再生速度制御方法の何れかにより受信パケットの再生速度を制御する。
(a)第1の再生速度制御方法
 標準の再生速度Vstに対するジッタバッファ47からのパケットの読み出し間隔をTR1、算出した再生速度Vに対応するジッタバッファ47からのパケットの読み出し間隔をTR、とするとき、TR=TR1/V、する。例えば、標準の再生速度Vstでは、ジッタバッファ47内のパケットを20msecの間隔で読み出して再生するVoIPアプリの場合において、再生速度Vを標準の再生速度Vstの80%(V=0.8)とする場合には、ジッタバッファ47からのパケットの読み出し間隔TRを、TR=20/0.8(msec)、とする。
(b)第2の再生速度制御方法
 ハンドオーバのための再生速度のコントロールを開始したら、その直後に再生したパケット(最初のパケット)のタイムスタンプと、その再生時間とを組み合わせて記録する。その後のパケットについては、下記(5)式で示す時間Tvに、ジッタバッファ47から読み出して再生する。なお、(5)式において、TDは、遅延時間で、初期値は0である。
[数5]
 Tv=(パケットのタイムスタンプ-最初のパケットのタイムスタンプ)+(最初のパケットの再生時間+TD)     ・・・(5)
 ここで、ジッタバッファ47からパケットを読み出す際、[{Vst/(Vst-v)}-1]個目に読み出したパケットは、コピーしてデコーダ48内のメモリに記憶し、コピー元のパケットを再生した後、次の再生タイミングでコピーしたパケットを読み出して再生する。例えば、再生速度Vを、通常の再生速度Vstの80%とする場合には、図6に示すように、ジッタバッファ47内の順次の4個のパケットP1~P4を順番に読み出して再生するとともに、4個目のパケットP4はコピーし、そのコピーしたパケットP4′は、コピー元のパケットP4を再生した後、次の再生タイミングで再生する。その後、ジッタバッファ47からパケットP5を読み出す際は、上記(5)式のTDを、コピーによる再生間隔の時間分増加する。なお、[{Vst/(Vst-v)}-1]個目に読み出すパケットが、届いていなかったり、破棄されたりして、ジッタバッファ47にない場合には、次の再生タイミングのパケットに対して、同様の処理を行う。
 以上のようにして、ジッタバッファ制御部51は、受信パケットの再生速度制御を実行する。その後、ハンドオーバ情報取得部55がハンドオーバ制御部36からハンドオーバ完了情報を取得すると、再生速度計算部56は、ジッタバッファ監視部50から一定時間毎にパケットの受信間隔時間を取得する。そして、取得した受信間隔時間の所定時間における平均値を算出して、その算出したパケット受信間隔平均値と、当該VoIPアプリでの標準の受信間隔との差が、閾値以内に入ったか否かを監視する。
 その結果、閾値以内に入った場合には、再生速度計算部56は、ハンドオーバ先からのパケットを受信したと判定して、その時点でのジッタバッファ47内のパケット数(データ量)をジッタバッファ監視部50から取得し、その取得したパケット数が所定量を超えているか否かを判断する。
 その結果、ジッタバッファ47内のパケット数が所定量を超えていない場合には、t=(Tst-Tc)/(Vst-V)の後に、通常の再生速度制御に戻すようにジッタバッファ制御部51に指示する。これに対し、ジッタバッファ47内のパケット数が所定量を超えている場合には、直ちに通常の再生速度制御に戻すようにジッタバッファ制御部51に指示する。すなわち、再生速度計算部56が、ハンドオーバ先からのパケットを受信したと判断すると、ジッタバッファ制御部51は、ジッタバッファ47内のパケット数が所定量を超えると、標準の再生速度Vstに戻すようにジッタバッファ47の読み出しを制御する。
 図7は、ハンドオーバ先からのパケットを受信したと判断してから、t=(Tst-Tc)/ (Vst-V)の後に、通常の再生速度制御に戻す場合のジッタバッファ47の制御方法を説明するための図である。図7において、(a)は、ジッタバッファ47が単位時間当たりに受信するパケット数、(b)は、ジッタバッファ47からのパケットの再生速度(読み出し間隔)、(c)は、ジッタバッファ47内のパケット数をそれぞれ示す。
 図8および図9は、ハンドオーバ先からのパケットを受信したと判断してから、直ちに通常の再生速度制御に戻す場合のジッタバッファ47の制御方法を説明するための図である。図8において、(a)~(c)は、図7(a)~(c)と同様に、ジッタバッファ47が単位時間当たりに受信するパケット数、ジッタバッファ47からのパケットの再生速度(読み出し間隔)、ジッタバッファ47内のパケット数をそれぞれ示す。
 また、図9は、パケットの流れを示し、「送信」は、相手通信端末12によるパケットの送信タイミング、「受信」は、無線通信装置11のジッタバッファ47が受信するパケットの受信タイミング、「再生」は、無線通信装置11によるパケットの再生タイミング(ジッタバッファ47からのパケットの読み出しタイミング)をそれぞれ示す。なお、ここでは、ハンドオーバ元の第1無線通信ネットワーク15およびハンドオーバ先の第2無線通信ネットワーク16の各々において、受信パケットに揺らぎ(到着間隔のずれ)はないものとして示す。
 本実施の形態に係る無線通信装置11によれば、絶対遅延時間Tddn1の短い第1無線通信ネットワーク15から、絶対遅延時間Tddn2の長い第2無線通信ネットワーク16にハンドオーバする場合、事前に、ハンドオーバまでの準備時間Tpと、各絶対遅延時間Tddn1およびTddn2を取得する。これにより、ハンドオーバ準備の開始を決定した時点から、どれだけの時間経過後に、どれだけの時間に亘ってパケットが到着しないかを知ることができる。そして、パケットが到着しない期間にも、ハンドオーバ元の第1無線通信ネットワーク15から受信したパケットを再生できるように、ハンドオーバ準備の開始を決定した時点から、長い時間をかけて第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16間における絶対遅延時間差Ta(Ta=Tddn2-Tddn1)を吸収するように、再生速度Vを制御する。これにより、標準の再生速度Vstとの差を小さくできる。
 したがって、ハンドオーバによるジッタの再生音への影響を少なくできるとともに、事前に再生速度を落とすことにより、無線状態の悪化によって予想よりもジッタが大きくなった場合にも無音の発生を防止できるので、再生品質およびリアルタイム性を低下させることなく、第1無線通信ネットワーク15から第2無線通信ネットワーク16へのハンドオーバが可能となる。
(第2実施の形態)
 本発明の第2実施の形態においては、第1実施の形態で説明した構成を有する無線通信装置11において、第1無線通信ネットワーク15から第2無線通信ネットワーク16へハンドオーバする際に、絶対遅延時間差Ta(Ta=Tddn2-Tddn1)が所定値(>0)を超える場合、ハンドオーバ先の第2無線通信ネットワーク16からのパケットの受信開始時点で、ジッタバッファ47内のパケット数(データ量)が0となるように、ジッタバッファ47からの受信パケットの読み出しを制御する。
 このため、電話機能部33において、再生速度計算部56は、ハンドオーバ情報取得部55から取得した所要のハンドオーバ情報と、ジッタバッファ監視部50によるジッタバッファ47の監視結果とに基づいて、下記の(6)式から、ジッタバッファ47の受信パケットの再生速度Vを計算する。
[数6]
 V=(Tc+Tp×Vst)/(Tp+Ta)   ・・・(6)
 再生速度計算部56は、算出した再生速度Vをジッタバッファ制御部51に供給する。これにより、ジッタバッファ制御部51は、受信パケットを標準の再生速度Vstよりも低速の再生速度Vで再生するように、ジッタバッファ47からの受信パケットの読み出しを制御する。なお、ジッタバッファ制御部51による受信パケットの再生速度制御は、第1実施の形態で説明した、第1の再生速度制御方法、または、第2の再生速度制御方法により行うことができる。
 その後、再生速度計算部56は、ハンドオーバ情報取得部55がハンドオーバ制御部36からハンドオーバ完了情報を取得すると、ジッタバッファ監視部50から一定時間毎にパケットの受信間隔時間を取得して、取得した受信間隔時間の所定時間における平均値を算出する。そして、その算出したパケット受信間隔平均値と、当該VoIPアプリでの標準の受信間隔との差が、閾値以内に入ったか否かを監視する。
 その結果、閾値以内に入った場合には、再生速度計算部56は、ハンドオーバ先からのパケットを受信したと判定して、その時点でのジッタバッファ47内のパケット数(データ量)をジッタバッファ監視部50から取得し、その取得したパケット数が所定量を超えているか否かを判断する。
 その結果、ジッタバッファ47内のパケット数が所定量を超えていない場合には、当該パケット数が所定量を超える、t=(Tst-Tc)/(Vst-V)の後に、通常の再生速度制御に戻すようにジッタバッファ制御部51に指示する。これに対し、ジッタバッファ47内のパケット数が所定量を超えている場合には、直ちに通常の再生速度制御に戻すようにジッタバッファ制御部51に指示する。すなわち、再生速度計算部56が、ハンドオーバ先からのパケットを受信したと判断したら、ジッタバッファ制御部51は、ジッタバッファ47内のパケット数が所定量を超えると、標準再生速度Vstに戻すようにジッタバッファ47の読み出しを制御する。
 図10は、本実施の形態によるジッタバッファ47の制御方法を説明するための図である。図10において、(a)は、ジッタバッファ47が単位時間当たりに受信するパケット数、(b)は、ジッタバッファ47からのパケットの再生速度(読み出し間隔)、(c)は、ジッタバッファ47内のパケット数をそれぞれ示す。
 また、図11は、本実施の形態によるパケットの流れを示しており、「送信」は、相手通信端末12によるパケットの送信タイミング、「受信」は、無線通信装置11のジッタバッファ47が受信するパケットの受信タイミング、「再生」は、無線通信装置11によるパケットの再生タイミング(ジッタバッファ47からのパケットの読み出しタイミング)をそれぞれ示す。なお、ここでは、ハンドオーバ元の第1無線通信ネットワーク15およびハンドオーバ先の第2無線通信ネットワーク16の各々において、受信パケットに揺らぎ(到着間隔のずれ)はないものとして示す。なお、その他の構成および動作については、第1実施の形態の場合と同様であるので、説明を省略する。
 以上のように、本実施の形態に係る無線通信装置11は、絶対遅延時間Tddn1の短い第1無線通信ネットワーク15から、絶対遅延時間Tddn2の長い第2無線通信ネットワーク16へハンドオーバする場合に、事前に、ハンドオーバまでの準備時間Tpと、各絶対遅延時間Tddn1およびTddn2と、ハンドオーバ予定決定時点でのジッタバッファ47のパケット数(データ量)とを取得する。そして、それらの取得情報に基づいて、ハンドオーバ予定決定後のアプリケーションの再生速度を、標準再生速度Vstから、ハンドオーバ先からのパケットの受信開始時点でジッタバッファ47内のパケット数が0となる定速度の再生速度Vに低下させる。
 その後、ハンドオーバが完了して、ハンドオーバ先からほぼ所定の間隔でパケットが受信されるのを確認してから、ジッタバッファ47内のパケット数に基づいて、パケット数が所定量を超えている場合には、直ちに標準再生速度Vstに戻し、所定量を超えていない場合には、ジッタバッファ47内のパケット数が所定量を超える、t=(Tst-Tc)/(Vst-V)の後に、標準再生速度Vstに戻す。
 したがって、本実施の形態に係る無線通信装置11によれば、図22および図23に示した従来の場合と比較して、ハンドオーバ元の第1無線通信ネットワーク15とハンドオーバ先の第2無線通信ネットワーク16との遅延時間差を吸収するのにかけることのできる時間を増やして、より標準再生速度に近い定速度の再生速度でアプリを再生することができる。これにより、再生品質およびリアルタイム性を低下させることなく、第1無線通信ネットワーク15から第2無線通信ネットワーク16へのハンドオーバが可能となる。
(第3実施の形態)
 本発明の第3実施の形態においては、第1実施の形態で説明した構成を有する無線通信装置11において、ハンドオーバ制御部36は、第1無線I/F31および第2無線I/F32からそれぞれ取得した通信品質に基づいて、ハンドオーバの予定の決定や、決定したハンドオーバ予定をキャンセルする。例えば、第1無線通信ネットワーク15と無線リンクを形成して通話を行っている場合に、第1無線I/F31から取得した通信品質がハンドオーバ予定決定閾値以下となり、かつその時点で、第2無線I/F32から取得した通信品質が第1無線I/F31から取得した通信品質以上の場合には、ハンドオーバ制御部36は、第1無線I/F31から取得した通信品質に基づいて、所定のハンドオーバ準備時間Tpを経過した時点で第2無線通信ネットワーク16へのハンドオーバを行うようにハンドオーバ予定を決定する、すなわちハンドオーバ準備の開始を決定する。
 また、第1無線I/F31から取得した通信品質がハンドオーバ予定決定閾値以下となった時点で、第2無線I/F32から取得した通信品質が第1無線I/F31から取得した通信品質に達していない場合は、ハンドオーバ制御部36は、それぞれの通信品質に基づいて第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16におけるその後の通信品質を予測する。そして、その予測した第2無線通信ネットワーク16の通信品質が第1無線通信ネットワーク15の通信品質以上となるハンドオーバ準備時間Tpを経過した時点で、第2無線通信ネットワーク16へのハンドオーバを行うようにハンドオーバ準備の開始を決定する。
 ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバ予定を決定した場合には、ハンドオーバ開始までのハンドオーバ準備時間Tp、ハンドオーバ準備時間Tp後(ハンドオーバ実行予定後)のハンドオーバ先スループット、現在使用中の無線通信ネットワーク(ここでは、第1無線通信ネットワーク15)におけるハンドオーバ元下り絶対遅延時間Tddn1、ハンドオーバ先の無線通信ネットワーク(ここでは、第2無線通信ネットワーク16)におけるハンドオーバ先下り絶対遅延時間Tddn2を取得する。そして、これらの情報を所要のハンドオーバ情報として、ハンドオーバ予定有りを示す情報とともに、電話機能部33に供給する。また、電話機能部33は、通話開始時に、ソフトフォン(アプリケーション)の所要帯域閾値を全体制御部53から取得して、該取得した所要帯域閾値をハンドオーバ情報取得部55からハンドオーバ制御部36へ供給する。
 次に、ハンドオーバ制御部36による、ハンドオーバ準備時間Tp、および、ハンドオーバ先スループットの取得方法について説明する。なお、ハンドオーバ元下り絶対遅延時間Tddn1、ハンドオーバ先下り絶対遅延時間Tddn2の取得方法については、上記実施の形態と同様であるので説明を省略する。
(ハンドオーバ準備時間Tpの取得方法)
 ハンドオーバ準備時間Tpは、上述したように、ハンドオーバ元の通信品質がハンドオーバ予定決定閾値以下となった時点で、ハンドオーバ先の通信品質がハンドオーバ元の通信品質以上の場合((a)第1のハンドオーバ準備時間取得方法)と、ハンドオーバ元の通信品質がハンドオーバ予定決定閾値以下となった時点で、ハンドオーバ先の通信品質がハンドオーバ元の通信品質に達していない場合((b)第2のハンドオーバ準備時間取得方法)とで取得方法が異なる。
(a)第1のハンドオーバ準備時間取得方法
 この場合は、例えば、図4(a)および(b)で説明したのと同様にして、通信品質を決定する無線状態(Rs)の変化率ΔRs(傾き)に基づいて、ハンドオーバ準備時間Tpを算出する。
(b)第2のハンドオーバ準備時間取得方法
 この場合は、図12に示すように、ハンドオーバ元の通信品質がハンドオーバ予定決定閾値以下となった時点で、当該ハンドオーバ元の変化率平均値ΔRsrmsを算出して、その後の通信品質を予測するとともに、ハンドオーバ先についても、変化率平均値ΔRsrmsを算出して、その後の通信品質を予測する。これにより、ハンドオーバ元の通信品質がハンドオーバ予定決定閾値以下となった時点から、予測したハンドオーバ先の通信品質が、予測したハンドオーバ元の通信品質以上となる時点までをハンドオーバ準備時間Tpとして取得する。
(ハンドオーバ先スループットの取得方法)
 ハンドオーバ先スループットは、ハンドオーバ実行予定時点から第2無線通信ネットワーク16のスループットが、電話機能部33から取得したアプリの所要帯域閾値に達するまでの遷移(各予測スループットとその期間)を予測する。このため、ハンドオーバ制御部36には、例えば図13に示すような通信品質(無線状態)とスループットとの変換テーブルを予め記憶しておく。ハンドオーバ制御部36は、例えば、ハンドオーバの予定決定時点における変化率平均値ΔRsrmsから予測されるハンドオーバ実行予定後の通信品質に基づいて、図13の変換テーブルから、ハンドオーバ実行予定後に第2無線通信ネットワーク16のスループットがアプリの所要帯域閾値に達するまでの遷移を予測する。
 ここで、例えば、図4(a)や(b)に示したように、ハンドオーバ実行予定時点でハンドオーバ先の予測スループットがアプリの所要帯域閾値以上の場合には、その予測スループットと期間0を電話機能部33に供給する。これに対し、図12に示したように、ハンドオーバ実行予定時点で、ハンドオーバ先の予測スループットがアプリの所要帯域閾値に達していない場合には、予測スループットがアプリの所要帯域閾値を満たすまでの予測スループットの遷移、すなわち、図12に斜線で示す領域Sにおける予測スループットV1,V2,・・・,Vmと、各予測スループットに対応する期間T1,T2,・・・,Tmとを電話機能部33に供給する。
 また、ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバ予定を決定した場合には、通信処理部34を制御して、上記実施の形態と同様にハンドオーバ処理を実行する。
 ただし、本実施の形態に係る無線通信装置11においては、ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバ予定を決定した場合は、その後も、第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16の通信品質を監視して、一定時間毎にその後の通信品質を予測する。その結果、例えば図14に示すように、第2無線通信ネットワーク16の予測した通信品質よりも、ハンドオーバ準備時間Tpを越えた一定時間以上経過後に、ハンドオーバ元である第1無線通信ネットワーク15の予測した通信品質の方が良くなる(超える)という状況が、所定の期間以上続いた場合には、ハンドオーバ予定の決定をキャンセルして、その旨を電話機能部33に供給する。
 したがって、本実施の形態に係る無線通信装置11は、ハンドオーバ制御部36が、ハンドオーバの準備を開始するか否かを決定する決定部と、ハンドオーバ準備時間の推定、ハンドオーバ実行予定後のハンドオーバ先通信品質の予測、およびハンドオーバ予定をキャンセルする推定部と、第1無線通信ネットワーク15および第2無線通信ネットワーク16におけるそれぞれの遅延時間を計測する計測部とを構成する。
 次に、本実施の形態に係る無線通信装置11の電話機能部33の動作について説明する。図15は、電話機能部33の要部の動作を示すシーケンス図である。ハンドオーバ情報取得部55は、通話開始時に、ソフトフォン(アプリケーション)の所要帯域閾値を全体制御部53から取得してハンドオーバ制御部36へ供給する。また、ハンドオーバ情報取得部55は、通話中は、ハンドオーバ制御部36からのハンドオーバ情報を一定間隔毎に監視し、ハンドオーバ予定有りの情報を取得した場合には、さらに、ハンドオーバ制御部36からの所要のハンドオーバ情報であるハンドオーバ準備時間Tp、ハンドオーバ先スループット、ハンドオーバ元下り絶対遅延時間Tddn1、ハンドオーバ先下り絶対遅延時間Tddn2を取得して、その取得した所要のハンドオーバ情報を再生速度計算部56に供給する。
 再生速度計算部56は、ハンドオーバ情報取得部55から取得した所要のハンドオーバ情報に基づいて、上記実施の形態と同様にして、第2無線通信ネットワーク16の下り絶対遅延時間(Tddn2)と第1無線通信ネットワーク15の下り絶対遅延時間(Tddn1)との差Ta(Ta=Tddn2-Tddn1)を算出して、所定値(>0)を超えるか否かを判定する。
 ここで、遅延時間差Taが所定値を超える場合、すなわちハンドオーバ先の第2無線通信ネットワーク16の遅延時間が、ハンドオーバ元の第1無線通信ネットワーク15の遅延時間よりも所定値以上遅い場合には、再生速度計算部56は、取得した所要のハンドオーバ情報と、ジッタバッファ監視部50によるジッタバッファ47の監視結果とに基づいて、下記の(7)式から、ジッタバッファ47の受信パケットの再生速度Vを計算する。なお、(7)式においても、上記(4)式や(6)式と同様に、Vstは標準再生速度を示し、Tcはハンドオーバ予定有りの情報を受信した時点でのジッタバッファ47のパケット数(データ量)に相当する時間を示す。また、再生速度V,Vstは、時間比(時間/時間)で表しており、例えば、Vst=1である。
[数7]
 V=(Tc+Tp×Vst+V1×T1+V2×T2+・・・+Vm×Tm)/(Tp+Ta+T1+T2+・・・+Tm)・・・(7)
 ここで、例えば、図4(a)や(b)に示したように、ハンドオーバ実行予定時点でハンドオーバ先の予測スループットがアプリの所要帯域閾値以上の場合は、その予測スループットと期間0がハンドオーバ制御部36から取得されるので、この場合は、上記(7)式において、期間T1,T2,・・・,Tmが0となる。したがって、この場合の再生速度Vは、第2実施の形態で示した上記(6)式と同じ式で算出され、ジッタバッファ47内のパケット数は、ハンドオーバ先からのパケットの受信開始時点で0となる。
 これに対し、ハンドオーバ実行予定後のハンドオーバ先の予測スループットが、アプリの所要帯域閾値を満たさない場合は、所要帯域閾値を満たさない部分の予測スループットV1,V2,・・・,Vmと、対応する期間T1,T2,・・・,Tmとが、ハンドオーバ制御部36から取得される。したがって、この場合は、上記(7)式で再生速度Vが算出され、予測スループットがアプリの所要帯域閾値を満たす時点で、ジッタバッファ47内のパケット数が0となる。
 再生速度計算部56は、算出した再生速度Vをジッタバッファ制御部51に供給する。これにより、ジッタバッファ制御部51は、受信パケットを標準再生速度Vstよりも低速の再生速度Vで再生するように、ジッタバッファ47からの受信パケットの読み出しを制御する。なお、ジッタバッファ制御部51による受信パケットの再生速度制御は、第1実施の形態で説明した、第1の再生速度制御方法、または、第2の再生速度制御方法により行うことができる。
 その後、ハンドオーバ情報取得部55がハンドオーバ制御部36からハンドオーバ完了情報を取得すると、再生速度計算部56は、ジッタバッファ監視部50から一定時間毎にパケットの受信間隔時間を取得する。そして、取得した受信間隔時間の所定時間における平均値を算出し、その算出したパケット受信間隔平均値と、当該VoIPアプリでの標準の受信間隔との差が、閾値以内に入ったか否かを監視する。
 その結果、閾値以内に入った場合には、再生速度計算部56は、ハンドオーバ先からのパケットを受信したと判定して、その時点でのジッタバッファ47内のパケット数(データ量)をジッタバッファ監視部50から取得し、その取得したパケット数が所定量を超えているか否かを判断する。
 その結果、ジッタバッファ47内のパケット数が所定量を超えていない場合には、当該パケット数が所定量を超える、t=(Tst-Tc)/(Vst-V)の後に、通常の再生速度制御に戻すようにジッタバッファ制御部51に指示する。これに対し、ジッタバッファ47内のパケット数が所定量を超えている場合には、通常の再生速度制御に戻すようにジッタバッファ制御部51に指示する。すなわち、再生速度計算部56が、ハンドオーバ先からのパケットを受信したと判断すると、ジッタバッファ制御部51は、ジッタバッファ47内のパケット数が所定量を超えると、標準再生速度Vstに戻すようにジッタバッファ47の読み出しを制御する。
 図16および図17は、本実施の形態によるジッタバッファ47の制御例を示す図である。図16は、上記(6)式の再生速度Vによる制御例を示し、図17は、上記(7)式の再生速度Vによる制御例を示す。各図において、(a)は、ジッタバッファ47が単位時間当たりに受信するパケット数、(b)は、ジッタバッファ47からのパケットの再生速度(読み出し間隔)、(c)は、ジッタバッファ47内のパケット数をそれぞれ示す。
 図16から明らかなように、ハンドオーバ実行予定時点でハンドオーバ先の予測スループットがアプリの所要帯域閾値以上の場合は、第2実施の形態の場合と同様に、ハンドオーバ先からのパケットの受信開始時点で、ジッタバッファ47内のパケット数が0となるように、ハンドオーバの予定通知時点から、アプリの再生速度Vが標準再生速度Vstより遅くなる。したがって、ハンドオーバ先との絶対遅延時間差を、長い時間をかけて吸収できるので、再生速度Vをより標準再生速度Vstに近い速度とすることができる。
 また、図17から明らかなように、ハンドオーバ実行予定時点でハンドオーバ先の予測スループットがアプリの所要帯域閾値に達していない場合は、その予測スループットがアプリの所要帯域閾値に達した時点で、ジッタバッファ47内のパケット数が0となるように、ハンドオーバの予定通知時点から、アプリの再生速度Vが標準再生速度Vstより遅くなる。したがって、この場合には、ハンドオーバ先の無線状態が悪い分、図16の場合よりも、さらに長い時間をかけて、ハンドオーバ先との絶対遅延時間差が吸収されることになるので、図16の場合と同様に、再生速度Vの標準再生速度Vstからの低下分を小さくできる。これにより、再生品質およびリアルタイム性を低下させることなく、第1無線通信ネットワーク15から、それよりも絶対遅延時間の長い第2無線通信ネットワーク16へのハンドオーバが可能となる。
 次に、電話機能部33がハンドオーバ予定有りの情報を取得して再生速度の制御を開始した後、ハンドオーバ予定のキャンセル情報を取得した場合の動作について、図18に示すシーケンスを参照して説明する。この場合、再生速度計算部56は、ハンドオーバ情報取得部55からハンドオーバ予定のキャンセル情報を取得すると、先ず、ジッタバッファ監視部50からその時点のジッタバッファ47内のパケット数を取得して、パケット数が標準か否かを判定する。
 その結果、ジッタバッファ47内のパケット数が標準以下であれば、再生速度計算部56は、ジッタバッファ制御部51に対してジッタバッファ47の再生速度制御を、通常の再生速度制御に戻すように指示する。これに対し、ジッタバッファ47内のパケット数が標準を超えていれば、標準再生速度Vstよりも速い所定速度Vfで再生し、下記(8)式で算出される時間t後に、通常の再生速度制御に戻すようにジッタバッファ制御部51に指示する。なお、(8)式において、所定速度Vfは、再生速度/標準再生速度Vst×100で、標準再生速度Vstに対する比率である。また、このように速い所定速度Vfで再生する場合には、ジッタバッファ47からのパケットの読み出し間隔(取り出し間隔)を、Ti/Vf(Ti:標準の読み出し間隔,Vf:標準再生速度Vstに対する比率)と、短くする。
[数8]
 t=(Tst-Tc)/(Vst-Vf)   ・・・(8)
 図19は、本実施の形態に係る無線通信装置11においてハンドオーバ予定をキャンセルした際に、ジッタバッファ47内のパケット数が標準を超えている場合のジッタバッファ47の制御例を示す図である。図19において、(a)は、ジッタバッファ47が単位時間当たりに受信するパケット数、(b)は、ジッタバッファ47からのパケットの再生速度(読み出し間隔)、(c)は、ジッタバッファ47内のパケット数をそれぞれ示す。なお、その他の構成および動作については、第1実施の形態の場合と同様であるので、説明を省略する。
 以上のように、本実施の形態に係る無線通信装置11によれば、絶対遅延時間Tddn1の短い第1無線通信ネットワーク15から、絶対遅延時間Tddn2の長い第2無線通信ネットワーク16へハンドオーバする場合に、事前に、ハンドオーバ実行予定後のハンドオーバ先のスループットを予測し、その予測スループットを考慮して、ハンドオーバ予定決定時点からの再生速度を算出する。したがって、ハンドオーバ実行後の無線状態が良い場合は勿論、無線状態が良くない場合も、図22および図23に示した従来の場合と比較して、ハンドオーバ元の第1無線通信ネットワーク15とハンドオーバ先の第2無線通信ネットワーク16との遅延時間差を吸収するのにかけることのできる時間を増やして、より標準再生速度に近い定速度の再生速度でアプリを再生することができる。これにより、再生品質およびリアルタイム性を低下させることなく、第1無線通信ネットワーク15から第2無線通信ネットワーク16へのハンドオーバが可能となる。
 なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、本発明は、VoIPのアプリを実行する無線通信装置に限らず、映像や音楽等のマルチメディアデータをストリーミング再生する場合のようなリアルタイム通信系のアプリを実行する無線通信装置にも有効に適用できる。この場合には、アプリの実行部を、電話機能部に代えて、同様のジッタバッファの制御機能を有するマルチメディア機能部で構成すればよい。

Claims (14)

  1.  第1無線通信ネットワーク、および該第1無線通信ネットワークと異なる第2無線通信ネットワークに接続して無線通信を実行する無線通信部と、
     該無線通信部を介してリアルタイム通信系のアプリケーションを実行する実行部と、
     前記第1無線通信ネットワークに接続して前記アプリケーションを実行中に、当該第1無線通信ネットワークにおける無線リンクの通信品質を取得する通信品質取得部と、
     該通信品質取得部により取得した前記通信品質に基づいて、前記第1無線通信ネットワークから前記第2無線通信ネットワークへのハンドオーバの準備を開始するか否かを決定する決定部と、
     前記アプリケーションの実行中に、前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定すると、前記通信品質取得部が取得した通信品質に基づいてハンドオーバを開始するまでのハンドオーバ準備時間を推定する推定部と、
     前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定すると、前記第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークにおけるそれぞれの遅延時間を計測する計測部と、
     前記推定部により推定した準備時間と、前記計測部により計測した前記第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークにおけるそれぞれの遅延時間とに基づいて、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を制御する制御部と、
     を備えることを特徴とする無線通信装置。
  2.  前記制御部は、前記第1無線通信ネットワークにおける遅延時間と第2無線通信ネットワークにおける遅延時間とを比較し、前記第2無線通信ネットワークにおける遅延時間の方が、前記第1無線通信ネットワークにおける遅延時間よりも所定時間以上長い場合に、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を遅くすることを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。
  3.  前記制御部は、ハンドオーバの準備を開始してから、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を遅くすることを特徴とする請求項2に記載の無線通信装置。
  4.  前記実行部は、ジッタバッファと、該ジッタバッファのデータ量を監視するジッタバッファ監視部と、を備え、
     前記制御部は、前記第2無線通信ネットワークへのハンドオーバが完了した後、前記ジッタバッファ監視部が監視する前記ジッタバッファのデータ量が所定量を越えると、当該アプリケーションの再生速度を通常の速度に戻すことを特徴とする請求項2に記載の無線通信装置。
  5.  第1無線通信ネットワーク、および該第1無線通信ネットワークと異なる第2無線通信ネットワークに接続して無線通信を実行する無線通信部と、
     ジッタバッファおよび該ジッタバッファのデータ量を監視するジッタバッファ監視部を有し、前記無線通信部を介してリアルタイム通信系のアプリケーションを実行する実行部と、
     前記第1無線通信ネットワークに接続して前記アプリケーションを実行中に、当該第1無線通信ネットワークにおける無線リンクの通信品質を取得する通信品質取得部と、
     該通信品質取得部により取得した前記通信品質に基づいて、前記第1無線通信ネットワークから前記第2無線通信ネットワークへのハンドオーバの準備を開始するか否かを決定する決定部と、
     前記アプリケーションの実行中に、前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定すると、前記通信品質取得部が取得した通信品質に基づいてハンドオーバを開始するまでのハンドオーバ準備時間を推定する推定部と、
     前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定すると、前記第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークにおけるそれぞれの遅延時間を計測する計測部と、
     前記推定部により推定したハンドオーバ準備時間と、前記計測部により計測した前記第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークにおけるそれぞれの遅延時間と、前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定した時点での前記ジッタバッファ監視部による前記ジッタバッファ内のデータ量とに基づいて、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を遅くするように制御する制御部と、
     を備えることを特徴とする無線通信装置。
  6.  前記制御部は、前記第2無線通信ネットワークからのデータの受信開始時点で、前記ジッタバッファ内のデータ量が0となるように、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を遅くすることを特徴とする請求項5に記載の無線通信装置。
  7.  前記制御部は、前記第1無線通信ネットワークにおける遅延時間と前記第2無線通信ネットワークにおける遅延時間とを比較し、前記第2無線通信ネットワークにおける遅延時間の方が、前記第1無線通信ネットワークにおける遅延時間よりも所定時間以上長い場合に、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を遅くすることを特徴とする請求項6に記載の無線通信装置。
  8.  前記制御部は、ハンドオーバの準備を開始してから、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を遅くすることを特徴とする請求項7に記載の無線通信装置。
  9.  前記制御部は、前記第2無線通信ネットワークへのハンドオーバが完了した後、前記ジッタバッファ監視部が監視する前記ジッタバッファのデータ量が所定量を越えると、当該アプリケーションの再生速度を通常の速度に戻すことを特徴とする請求項8に記載の無線通信装置。
  10.  第1無線通信ネットワーク、および該第1無線通信ネットワークと異なる第2無線通信ネットワークに接続して無線通信を実行する無線通信部と、
     ジッタバッファおよび該ジッタバッファのデータ量を監視するジッタバッファ監視部を有し、前記無線通信部を介してリアルタイム通信系のアプリケーションを実行する実行部と、
     前記第1無線通信ネットワークに接続して前記アプリケーションを実行中に、当該第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークにおける無線リンクの通信品質を取得する通信品質取得部と、
     該通信品質取得部により取得した前記通信品質に基づいて、前記第1無線通信ネットワークから前記第2無線通信ネットワークへのハンドオーバの準備を開始するか否かを決定する決定部と、
     前記アプリケーションの実行中に、前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定すると、前記通信品質取得部が取得した通信品質に基づいて、ハンドオーバを開始するまでのハンドオーバ準備時間を推定するとともに、ハンドオーバ実行予定後の前記第2無線通信ネットワークの通信品質を予測する推定部と、
     前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定すると、前記第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークにおけるそれぞれの遅延時間を計測する計測部と、
     前記推定部により推定したハンドオーバ準備時間および該推定部により予測した前記第2無線通信ネットワークのハンドオーバ実行予定後の通信品質と、前記計測部により計測した前記第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークにおけるそれぞれの遅延時間と、前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定した時点での前記ジッタバッファ監視部による前記ジッタバッファ内のデータ量とに基づいて、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を制御する制御部と、
     を備えることを特徴とする無線通信装置。
  11.  前記制御部は、前記第1無線通信ネットワークにおける遅延時間と前記第2無線通信ネットワークにおける遅延時間とを比較し、前記第2無線通信ネットワークにおける遅延時間の方が、前記第1無線通信ネットワークにおける遅延時間よりも所定時間以上長い場合に、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を遅くすることを特徴とする請求項10に記載の無線通信装置。
  12.  前記制御部は、ハンドオーバの準備を開始してから、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を遅くすることを特徴とする請求項11に記載の無線通信装置。
  13.  前記推定部は、前記第2無線通信ネットワークのハンドオーバ実行予定後の通信品質として、前記第2無線通信システムのスループットが、前記アプリケーションの実行に要する所要帯域閾値に達するまでの遷移を予測し、
     前記制御部は、前記推定部による予測スループットが、ハンドオーバ実行予定時点で既に前記所要帯域閾値に達している場合は、前記第2無線通信ネットワークからのデータの受信開始時点で、前記ジッタバッファ内のデータ量が0となるように、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を制御し、前記推定部による予測スループットが、ハンドオーバ実行予定時点で前記所要帯域閾値に達していない場合は、予測スループットが前記所要帯域閾値に達する時点で、前記ジッタバッファ内のデータ量が0となるように、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を制御することを特徴とする請求項12に記載の無線通信装置。
  14.  前記推定部は、前記決定部がハンドオーバ準備の開始を決定した後に、前記通信品質取得部で異なる時間に取得した通信品質に基づいて、対応する前記第1無線通信ネットワークおよび前記第2無線通信ネットワークのそれぞれの通信品質を予測するとともに、当該予測した前記第1無線通信システムの通信品質が、前記ハンドオーバ準備時間を越える一定時間経過後に、当該予測した前記第2無線通信システムの通信品質を超えると、前記制御部に対して前記ハンドオーバ準備のキャンセルを通知し、
     前記制御部は、前記推定部から前記ハンドオーバ準備のキャンセルの通知を受けると、前記実行部による当該アプリケーションの再生速度を、通常の再生速度に戻すように制御することを特徴とする請求項12に記載の無線通信装置。
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