WO2009119764A1 - 無線通信装置 - Google Patents

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WO2009119764A1
WO2009119764A1 PCT/JP2009/056177 JP2009056177W WO2009119764A1 WO 2009119764 A1 WO2009119764 A1 WO 2009119764A1 JP 2009056177 W JP2009056177 W JP 2009056177W WO 2009119764 A1 WO2009119764 A1 WO 2009119764A1
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WO
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wireless communication
communication network
unit
handover
jitter buffer
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Application number
PCT/JP2009/056177
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English (en)
French (fr)
Inventor
知津子 長澤
空悟 守田
Original Assignee
京セラ株式会社
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    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00Hand-off or reselection arrangements
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/04Arrangements for maintaining operational condition
    • HELECTRICITY
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    • H04W88/02Terminal devices
    • H04W88/06Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

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 the propagation environment such as fading, and the change in the allowable bandwidth is in accordance with the change of the allowable bandwidth.
  • the arrival interval of packets received by the communication terminal also changes.
  • 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. 12 is a diagram for explaining a jitter buffer control method in this case. 12, (a) is the number of packets that the jitter buffer receives per unit time, (b) is the reproduction speed (reading interval) of packets from the jitter buffer, and (c) is the number of packets in the jitter buffer. Respectively.
  • FIG. 13 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 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).
  • TddnB ⁇ TddnA
  • TddnB ⁇ TddnA
  • FIG. 14 is a diagram for explaining a jitter buffer control method disclosed in Patent Document 1. 14, (a) to (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 (a) to (c) of FIG. .
  • FIG. 15 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, control is performed so that the reproduction speed is gradually increased to the standard reproduction speed in accordance with the number of packets in the jitter buffer.
  • FIG. 14 and FIG. 15 show control examples in the case where 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. Therefore, depending on the jitter buffer standard delay time Ta 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 Ta 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.
  • 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; 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; Based on the communication quality acquired by the communication quality acquisition unit, a changing unit that changes the accumulation upper limit value of the jitter buffer; A control unit for controlling the playback speed of the application by the execution unit based on the change of the upper limit value of the jitter buffer by the change unit; 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
  • 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 determines the delay time in the second radio communication network. In this case, when the delay time in the first wireless communication network is longer than a predetermined time, the playback speed of the application by the execution unit is reduced.
  • the invention according to a third aspect is the wireless communication device according to the second aspect,
  • the control unit determines that the amount of data in the jitter buffer corresponds to the standard reproduction speed of the application at the start of data reception from the second wireless communication network.
  • the playback speed of the application by the execution unit is slowed down so as to be a predetermined amount.
  • the invention according to a fourth aspect is the wireless communication apparatus according to the third aspect, When the control unit completes the handover to the second wireless communication network, the control unit returns the playback speed of the application to a standard playback speed.
  • the invention according to a fifth aspect is the wireless communication device according to the first aspect,
  • the change unit has a plurality of different change thresholds for changing the accumulation upper limit value of the jitter buffer, and based on the comparison between the communication quality from the communication quality acquisition unit and the plurality of change thresholds, The communication quality from the communication quality acquisition unit is changed to increase the accumulation upper limit value of the jitter buffer as the determination unit approaches the handover schedule determination threshold value of the first wireless communication network. It is.
  • An invention according to a sixth aspect is the wireless communication apparatus according to the fifth aspect,
  • the control unit based on a comparison between the accumulation upper limit value of the jitter buffer set by the changing unit and the data amount in the jitter buffer by the jitter buffer monitoring unit, the data amount and the accumulation upper limit value If equal, the playback speed of the application is set as a standard playback speed, and if the data amount is smaller than the storage upper limit value, the first playback speed is lower than the standard playback speed, and the data amount is the storage speed.
  • the playback speed of the application is controlled so that the second playback speed is higher than the standard playback speed.
  • the invention according to a seventh aspect is the wireless communication device according to the sixth aspect,
  • the speed increase of the second playback speed with respect to the standard playback speed is made smaller than the speed decrease of the first playback speed with respect to the standard playback speed.
  • the invention according to an eighth aspect is the wireless communication device according to the fifth, sixth or seventh aspect,
  • the change unit includes an increase change threshold to be applied when the communication quality from the communication quality acquisition unit is lower than the same accumulation upper limit value of the jitter buffer, and the communication quality from the communication quality acquisition unit. And a decrease change threshold value that is lower than the increase change threshold value, which is applied when the value exceeds.
  • the preparation time until the handover and the first wireless communication network and the second wireless communication network in advance For example, when the delay time of the second wireless communication network that is the handover destination is longer than the delay time of the first wireless communication network that is the handover source, from the time when the start of the handover preparation is determined It is possible to know how long a packet does not arrive after a certain amount of time has elapsed. As a result, the first wireless communication 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 as the handover source can be reproduced even during the period when the packet does not arrive due to the handover.
  • the playback speed can be controlled so as to absorb the delay time difference between the network and the second wireless communication network. Moreover, before determining the start of handover preparation, the communication quality of the radio link in the first wireless communication network is acquired, and the storage upper limit value of the jitter buffer is changed based on the acquired communication quality. Control the playback speed of the application based on the value change. As a result, even when the time from when the start of handover preparation is determined to when the handover is actually executed is short, the difference from the standard playback speed can be reduced and playback can be performed at a speed close to the standard speed. . Therefore, handover from the first radio communication network to the second radio communication network can be performed without degrading the reproduction quality and real-time property.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a method for calculating a handover preparation time by the handover control unit shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an example of an absolute delay time acquisition method by a handover control unit shown in FIG. 2.
  • It is a functional block diagram which shows schematic structure of the telephone function part shown in FIG. It is a sequence diagram which shows operation
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an example of a reception packet reproduction rate control method by the jitter buffer control unit shown in FIG. 5. It is a figure for demonstrating the control method of the jitter buffer by this Embodiment. For comparison with FIG.
  • FIG. 10 it is a diagram for explaining a jitter buffer control method in the case where the accumulation upper limit value of the jitter buffer is not changed before the handover schedule is determined. It is a figure for demonstrating an example of the control method of the conventional jitter buffer. It is a figure which shows the flow of the packet by the control method shown in FIG. It is a figure for demonstrating the other example of the control method of the conventional jitter buffer. It is a figure which shows the flow of the packet by the control method shown in FIG.
  • 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 54 Radio Status Monitoring Unit 55 Handover Information Acquisition Unit 56 Playback Speed Calculation Unit 60 Core Network 61 Measurement Server 62 First information server 63 Second information server 65 Provider
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a communication network that can be used by a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • a wireless communication device 11 that is a mobile node performs a VoIP call that is a real-time communication system application with a counterpart communication terminal 12 that is an opposite 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 assumed to be, for example, a wireless LAN (Local Area Network), and the second wireless communication network 16 is, for example, a mobile phone of cdma2000 1xEV-DO (Code Division Multiple Access Access 2000 2000 1x Evolution Data Data Only). Assume a network. It is assumed that the delay time (downlink absolute delay time) in the first radio communication network 15 is shorter than the delay time (downlink absolute delay time) in the second radio communication network 16.
  • reference numeral 15 a indicates an access point of the first wireless communication network 15, and 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 is registered at the time of handover. To do. 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 device 11 registers the IP address of the first wireless communication network 15 in the HA 23 as a care-of address (first wireless CoA), and the partner communication terminal 12 via the first wireless communication network 15. It is assumed that the handover to the second wireless communication network 16 is performed from the state where communication is performed with the second wireless communication network 16.
  • 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.
  • a telephone function unit 33 constituting an execution unit, a communication processing unit 34 for controlling connection to the first wireless communication network 15 and the second wireless communication network 16, and the first wireless communication network 15 and the second wireless communication network 16.
  • a wireless information acquisition unit 35 that acquires wireless information
  • a handover control unit 36 that controls handover between the first wireless communication network 15 and the second wireless communication network 16 are provided.
  • the communication processing unit 34 constitutes a wireless communication unit that performs wireless communication. Between the telephone function unit 33 and the counterpart communication terminal 12, the first wireless communication network 15 or the second wireless communication network 16 is used. While making a call, 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 under the control of the handover control unit 36.
  • 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, respectively, and the acquired communication quality Is supplied to the handover control unit 36 and the communication quality of the first wireless communication network 15 currently used for a call is supplied to the telephone function unit 33.
  • the communication quality for example, RSSI (Received Signal Signal Strength Indicator) indicating a wireless state is acquired.
  • the wireless state of the second wireless communication network 16 that is not used for a call is acquired by receiving broadcast information transmitted from the base station 16a, for example. Therefore, the radio information acquisition unit 35 constitutes a communication quality acquisition unit that acquires the communication quality (radio state) of the radio link.
  • the handover control unit 36 measures and acquires the absolute delay time Tddn1 of the downlink of the first wireless communication network 15 when connected to the first wireless communication network 15. In addition, during the connection to the first wireless communication network 15, the handover control unit 36 determines whether or not to schedule a handover, that is, whether or not to start preparation for handover.
  • the handover control unit 36 monitors the respective radio states (communication quality) of the first radio communication network 15 and the second radio communication network 16 acquired from the radio information acquisition unit 35. As a result, the wireless state of the first wireless communication network 15 that is making a call by forming a wireless link becomes worse than the preset handover schedule determination threshold in the first wireless communication network 15, and the second wireless communication When the wireless state of the network 16 becomes equal to or higher than the handover schedule determination threshold, the handover schedule to the second wireless communication network 16 is determined, that is, the start of handover preparation is determined. Note that the handover control unit 36 supplies the handover function determination threshold in the first wireless communication network 15 currently in use to the telephone function unit 33 when connected to the first wireless communication network 15.
  • the handover control unit 36 calculates the handover preparation time T1 until the handover start schedule, and at the same time, the handover destination downlink in the handover destination radio communication network (here, the second radio communication network 16). Measure absolute delay time Tddn2. These pieces of information are supplied to the telephone function unit 33 as necessary handover information together with information on handover schedule determination and the downlink absolute delay time Tddn1 in the first wireless communication network 15 that is already used and has been acquired. Therefore, in radio communication apparatus 11 according to the present embodiment, handover control unit 36 includes a determination unit that determines whether to start preparation for handover, an estimation unit that estimates handover preparation time, and the first radio communication network. 15 and the measurement part which measures each delay time in the 2nd radio
  • the handover preparation time T1 is calculated based on a unit time change rate ⁇ Rs (slope) of the radio state (Rs) for determining 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 calculates the rate of change ⁇ Rs (t) of the radio unit time ( ⁇ t) in the currently used radio communication network at a predetermined timing according to the following formula, For example, a plurality of change rates ⁇ Rs (t) up to 2 sec) are held in the memory.
  • the change rate average value ⁇ Rsrms up to a predetermined time held at that time is calculated.
  • 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 T1 is set to a preset standard time Tref (for example, 5 sec). To do.
  • T1 Tref (Rsref / ⁇ Rsrms) is calculated, and as the change rate ⁇ Rsrms increases, the handover preparation time T1 Is set shorter than the standard time Tref.
  • FIG. 3B shows a case where ⁇ Rsrms> Rsref and the handover preparation time T1 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 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 be synchronized 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 determines a handover schedule
  • the handover control unit 36 controls the telephone function unit 33 and / or the communication processing unit 34 to transmit the wireless communication device 11 from 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.
  • IEEE 802.21 Media Independent Handover (MIH)
  • WiFi Wireless Fidelity
  • WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access
  • mobile phones etc.
  • MIH Media Independent Handover
  • the handover control unit 36 is defined as an MIH user
  • MIHF MIH Function
  • MIH user acquires wireless information of a communication device based on a request from the MIH user and provides it to the MIH user.
  • MIH user acquires information from an information server in a connected network through MIHF in his / her terminal.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the fourth absolute delay time acquisition method.
  • a first wireless communication network 15 and a second wireless communication network 16 are connected to a backbone network 60 constituting the Internet 18 together with other wireless communication networks, and measurement for measuring delay time in the backbone network 60 is performed.
  • Server 61 is directly connected.
  • a first information server 62 is connected to the first wireless communication network 15, and a second information server 63 is connected to the second wireless communication network 16.
  • the partner communication terminal 12 is connected to the backbone network 60 via the provider 65.
  • the first information server 62 uses the one-way network delay reference time Tn1 from the measurement server 61 to the access point 15a as a reference for delay time measurement, and the wireless communication apparatus connected to the access point 15a from the access point 15a.
  • the upper and lower radio delay reference times Trup1 and Trdn1 are held.
  • the second information server 63 uses a one-way network delay reference time Tn2 from the measurement server 61 to the base station 16a as a reference for delay time measurement, and a radio connected from the base station 16a to the base station 16a.
  • the upper and lower radio delay reference times Trup2 and Trdn2 to the communication device are held.
  • the network delay reference times Tn1 and Tn2 are transmitted / received between the access point 15a and the measurement server 61, and between the base station 16a and the measurement server 61, respectively (such as PING and RTCP).
  • the round trip time is measured, and the round trip time is halved.
  • the upper and lower radio delay reference times Trup1 and Trdn1 in the first radio communication network 15 send packets from the access point 15a to the radio communication apparatus connected to the access point 15a and time-synchronized with the access point 15a.
  • the wireless communication device that has received the packet records the received time and sends back the packet, thereby calculating each of the uplink and downlink delay times.
  • the upper and lower radio delay reference times Trup2 and Trdn2 in the second radio communication network 16 send packets from the base station 16a to the radio communication apparatus connected to the base station 16a and time-synchronized with the base station 16a.
  • the wireless communication apparatus that has received the packet records the time of reception and sends back the packet, thereby calculating each of the upstream and downstream delay times.
  • the handover control unit 36 When connecting to the first wireless communication network 15, the handover control unit 36 transmits the network delay reference time Tn1 and the wireless delay reference time from the first information server 62 connected to the first wireless communication network 15 via MIHF. Get Trdn1 and Trup1. In addition, the handover control unit 36 transmits / receives a packet to / from the other party (here, the other communication terminal 12 that is not time-synchronized with the wireless communication apparatus 11) for which the delay time is to be measured. The round trip time (Tn3 + Trdn3 + Tn3 + Trup3) is measured.
  • the handover control unit 36 obtains a one-way delay time (Tn3-Tn1) between the counterpart communication terminal 12 and the measurement server 61 from this value as follows, and Tn3 + Trdn3 corresponding to the handover source downlink absolute delay time Tddn1 with the communication terminal 12 is calculated.
  • Tn3-Tn1 ⁇ (Tn3 + Trdn3 + Tn3 + Trup3)-(Tn1 + Trdn1 + Tn1 + Trup1) ⁇ / 2
  • the handover control unit 36 acquires the network delay reference time Tn2 and the radio delay reference time Trdn2 of the handover destination. Therefore, the location information of the wireless communication device 11 is transmitted to the second information server 63 of the second wireless communication network 16 that is the handover destination via the first information server 62 of the first wireless communication network 15 that is currently connected. To request a reply of the network delay reference time Tn2 and the radio delay reference time Trdn2. As a result, the second information server 63 determines the network delay reference time Tn2 and the radio delay reference time Trdn2 of the base station 16a considered to be connected in consideration of the position information and the number of connected users of each base station. 1 It returns to the wireless communication device 11 via the information server 62.
  • the handover controller 36 receives the handover destination network delay reference time Tn2 and the radio delay reference time Trdn2 returned from the second information server 63, and uses the obtained information and the calculated (Tn3-Tn1), In the following manner, Tn4 + Trdn4 corresponding to the handover destination downlink absolute delay time Tddn2 between the wireless communication apparatus 11 and the counterpart communication terminal 12 is calculated.
  • the handover control unit 36 also requests the second information server 63 to return the wireless delay reference time Trup2, which corresponds to the handover destination uplink absolute delay time Tdup2 between the wireless communication device 11 and the counterpart communication terminal 12.
  • the handover controller 36 obtains the downlink absolute delay times Tddn1 and Tddn2 acquired by any one of the first to fourth absolute delay time acquisition methods together with the downlink absolute delay times acquired in the same manner for other wireless communication networks. For each wireless communication network, it is stored in a memory (not shown) in the handover control unit 36 and supplied to the telephone function unit 33.
  • the handover control unit 36 performs the downlink absolute delay time of another radio communication network including the information on the handover schedule determination, the handover preparation time T1, the handover source downlink absolute delay time Tddn1, and the handover destination downlink absolute delay time Tddn2. And the information is supplied to the telephone function unit 33.
  • the handover control unit 36 controls the communication processing unit 34 to connect the second wireless I / F 32 to the second wireless communication network 16. Thereafter, when the handover preparation time T1 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 Biting Update in NEMO
  • the handover control unit 36 sets 8 bits of RegistrationRegRequest Field of the Registration Request message to the communication processing unit 34 (in NEMO, MultipleMulticare of address is used), and the second radio communication network 15 also uses the second radio.
  • the communication network 16 can also communicate.
  • the handover control unit 36 when receiving Registration Reply (Binding Acknowledge in NEMO), which is the handover completion information returned from the HA 23, cancels the registration of the care-of address of the first wireless communication network 15 that is the handover source, and connects Disconnect. Thereafter, 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. .
  • Registration Reply Biting Acknowledge in NEMO
  • FIG. 5 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. During the 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. Is done.
  • 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 radio communication apparatus 11 further includes a radio state monitoring unit 54, a handover information acquisition unit 55, and a playback speed calculation unit 56 in addition to the telephone function unit 33.
  • the wireless state monitoring unit 54 acquires the wireless state of the first wireless communication network 15 currently in use from the wireless information acquisition unit 35.
  • the radio status monitoring unit 54 receives from the handover control unit 36 a radio status handover schedule determination threshold, handover schedule determination / completion information, and an absolute downlink delay of each radio communication network in the first radio communication network 15 currently in use. The time is acquired, and based on the acquired information, a packet storage upper limit value of the jitter buffer 47 is set as will be described later, and supplied to the reproduction speed calculation unit 56.
  • the handover information acquisition unit 55 monitors the handover information from the handover control unit 36 at regular intervals, detects whether there is information on handover schedule determination, and if there is information on handover schedule determination, The required handover information is acquired from the handover control unit 36, and the acquired information is supplied to the playback speed calculation unit 56.
  • the playback speed calculation unit 56 and the setting value of the storage upper limit value of the jitter buffer 47 input from the radio state monitoring unit 54 and the jitter buffer monitoring unit 50 Based on the monitoring result of the jitter buffer 47, the packet reproduction speed, that is, the application being executed is set so that the accumulated value of the packet in the jitter buffer 47 becomes the above set value via the jitter buffer control unit 51.
  • the playback speed (in this embodiment, the playback speed of the VoIP application) is controlled.
  • the playback speed calculation unit 56 controls the playback speed of the application being executed based on the handover information acquired from the handover information acquisition unit 55. Determine whether or not.
  • the reproduction speed calculation unit 56 calculates the reproduction speed of the received packet based on the acquired handover information and the monitoring result of the jitter buffer 47 by the jitter buffer monitoring unit 50, and the calculation The 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 storage upper limit value changing unit and the application playback speed control unit of the jitter buffer 47 include the radio state monitoring unit 54, the playback speed calculation unit 56, the jitter buffer monitoring unit 50, and the jitter buffer control unit 51. Is done.
  • the wireless state monitoring unit 54 sets the packet accumulation upper limit value of the jitter buffer 47 according to the wireless state from the wireless information acquisition unit 35 in a state where the handover schedule determination information is not input from the handover control unit 36. And supplied to the reproduction speed calculation unit 56.
  • the radio state monitoring unit 54 first sets the maximum value kmax for the increase in packet accumulation in the jitter buffer 47 based on the downlink absolute delay time in each radio communication network (total number N) acquired from the handover control unit 36. calculate.
  • the maximum value kmax is calculated by the following formula, for example. That is, the result of subtracting the absolute delay time Tddn1 of the first wireless communication network 15 currently in use from each absolute delay time of the wireless communication network that is not currently used is defined as D1, D2, D3,. Among these differences, those that are negative are set to a value of 0, an average value of the differences is obtained, and, for example, 1 ⁇ 2 of the average value is set as the maximum value kmax.
  • a plurality of change thresholds for changing the accumulation upper limit value (increase) of the jitter buffer 47 is set according to the radio state of the first radio communication network 15 in use. Therefore, for example, when the absolute delay time of the wireless communication network other than the in-use wireless communication network is shorter than that of the first wireless communication network 15 in use, the increase in the packet accumulation amount is zero.
  • the absolute delay time Tddn1 of the first wireless communication network 15 in use is 70 msec
  • the absolute delay time of the second wireless communication network 16 measured and stored in the past is 50 msec
  • the maximum value of the packet accumulation amount, that is, the maximum value of the accumulation upper limit value is 1.25 times (200 msec) of the standard. Therefore, in this case, as shown in FIG.
  • the accumulation upper limit value of the jitter buffer 47 becomes 1.25 times the standard, and the magnification becomes smaller as the radio condition becomes better than that. Then, a change threshold value for each accumulation upper limit value is set. Note that the accumulation upper limit value is set to the standard (magnification 1.0) when the wireless state is in a good state of a predetermined value or more.
  • the absolute delay time Tddn1 of the first wireless communication network 15 in use is 70 msec
  • the absolute delay time of the second wireless communication network 16 measured and stored in the past is 310 msec
  • the maximum value of the accumulation upper limit value is 1.5 times (240 msec) of the standard. Therefore, in this case, as shown in FIG.
  • the accumulation upper limit value of the jitter buffer 47 is 1.5 times the standard in the vicinity of the handover schedule determination threshold, and the magnification becomes smaller as the radio state becomes better than that.
  • the threshold value for changing each accumulation upper limit value is set so that the value becomes standard (magnification 1.0).
  • each change threshold is an increase change threshold applied when the radio state crosses below this value, and “(decrease)”.
  • the accumulation upper limit value of the jitter buffer 47 is increased to 1.2 times the standard value, and from there
  • the wireless state recovers and exceeds the reduction change threshold of “ ⁇ 1.1 (decrease)” the accumulation upper limit value of the jitter buffer 47 is increased to 1.1 times the standard value.
  • the wireless state monitoring unit 54 acquires the wireless state from the wireless information acquisition unit 35 at a predetermined interval, averages the acquired wireless state over a predetermined time range, and the average value changes each accumulation upper limit value. Whether the threshold value is exceeded or below the threshold value is monitored, and when the value exceeds or falls below the change threshold value, the change threshold value is supplied to the reproduction speed calculation unit 56 as the set value of the storage upper limit value.
  • the above processing is performed until the handover schedule determination information is acquired from the handover control unit 36.
  • the radio state monitoring unit 54 temporarily stops monitoring the radio state. Thereafter, when the wireless state monitoring unit 54 acquires the handover completion information from the handover control unit 36, the handover of the wireless state in the new wireless communication network (in this case, the second wireless communication network 16) of the handover destination is performed from the handover control unit 36.
  • the schedule determination threshold value the downlink absolute delay time of each wireless communication network is acquired, and the packet storage upper limit value of the jitter buffer 47 is set and supplied to the reproduction speed calculation unit 56 as described above.
  • the playback speed calculation unit 56 monitors the storage upper limit value from the radio state monitoring unit 54 in a state where the handover schedule determination information is not input from the handover information acquisition unit 55. When the accumulation upper limit value is input, the playback speed calculation unit 56 acquires the current packet accumulation amount in the jitter buffer 47 from the jitter buffer monitoring unit 50, and the acquired accumulation amount and the radio state monitoring unit 54. Compare the storage upper limit value set in.
  • the reproduction speed calculation unit 56 sets the first reproduction speed Vs (for example, 80% of V1) slower than the standard reproduction speed V1.
  • the jitter buffer control unit 51 is instructed to set the reproduction speed V.
  • the reproduction speed calculation unit 56 is faster than the standard reproduction speed V1 but is set to the standard reproduction speed V1 rather than the first reproduction speed Vs.
  • the jitter buffer control unit 51 is instructed to set the second reproduction speed Vf (for example, a speed of 110% of V1) close to the reproduction speed V.
  • the reproduction speed calculation unit 56 acquires the packet accumulation amount in the jitter buffer 47 from the jitter buffer monitoring unit 50, and continues to compare with the accumulation upper limit value set by the wireless state monitoring unit 54.
  • the jitter buffer controller 51 is instructed to return V to the standard reproduction speed V1.
  • the playback speed calculation unit 56 sets the playback speed V to the standard playback speed V1, the first playback speed Vs slower than the standard, and the second playback speed Vf faster than the standard in a state where no handover is scheduled. From these three playback speeds, one playback speed is appropriately selected based on a comparison between the current packet storage amount in the jitter buffer 47 and the storage upper limit value according to the radio state. Thus, the number of packets in the jitter buffer 47 is controlled. In addition, the change upper threshold value of the jitter buffer 47 is made different depending on the increase and decrease of the radio state.
  • the second playback speed Vf that is faster than the standard for controlling the packet accumulation amount is set to a speed closer to the standard playback speed V1 than the first playback speed Vs that is slower than the standard. That is, the speed increase of the fast second playback speed Vf with respect to the standard playback speed V1 is made smaller than the speed decrease of the slow first playback speed Vs. Therefore, as shown in FIGS. 7 and 8, even when the wireless state deteriorates while moving up and down, the packet accumulation amount of the jitter buffer 47 can be increased following the deterioration.
  • the playback speed calculation unit 56 calculates the playback speed V based on the handover information from the handover information acquisition unit 55.
  • the playback speed calculation unit 56 determines the handover destination based on the acquired required handover information and the monitoring result of the jitter buffer 47 by the jitter buffer monitoring unit 50. From the following equation, the number of packets received in the jitter buffer 47 is determined so that the number of packets in the jitter buffer 47 becomes the number of packets corresponding to the standard reproduction speed V1 when reception of packets from the second wireless communication network 16 starts. Calculate the playback speed V.
  • Ta represents a jitter buffer standard delay time corresponding to the standard number of packets in the jitter buffer 47 corresponding to the standard reproduction speed V1
  • Tb is the time when the handover schedule determination information is received.
  • a delay time corresponding to the number of packets in the jitter buffer 47 is shown.
  • V (Tb-Ta + V1 ⁇ T1) / (T1 + T2)
  • the reproduction speed calculation unit 56 supplies the calculated reproduction speed V to the jitter buffer control unit 51, and thereby the received packet is reproduced from the jitter buffer 47 so that the received packet is reproduced at a reproduction speed V lower than the standard reproduction speed V 1. Controls reading of received packets.
  • the reproduction speed calculation unit 56 acquires the handover completion information from the handover information acquisition unit 55, the reproduction speed calculation unit 56 acquires the packet reception interval time from the jitter buffer monitoring unit 50 at regular intervals, and obtains a predetermined time of the acquired reception interval time.
  • the average value of the packet reception interval 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 falls within a predetermined threshold.
  • 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 V1 when the number of packets in the jitter buffer 47 exceeds a predetermined amount. The reading of the jitter buffer 47 is controlled.
  • the reproduction speed control by the jitter buffer controller 51 is performed as follows, for example.
  • the [ ⁇ V1 / (V1-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 reproduction speed V is set to 80% of the standard reproduction speed V1
  • the sequential four packets P1 to P4 in the jitter buffer 47 are sequentially read and reproduced, 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.
  • 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 that the jitter buffer 47 receives per unit time, (b) is the handover-source radio state and the threshold value for changing each storage upper limit value of the jitter buffer 47, and (c) is the jitter.
  • the packet reproduction speed (reading interval) from the buffer 47 and (d) indicate the number of packets in the jitter buffer 47, respectively.
  • FIG. 11 shows that the reproduction upper limit value of the jitter buffer 47 is not changed before the handover schedule is determined. It is a figure for demonstrating the control method of the jitter buffer 47 which controls V.
  • FIG. 11, (a) to (d) are the same as FIGS. 10 (a) to (d), but in this comparative example, the accumulation upper limit value of the jitter buffer 47 is not changed, so FIG. 11 (b) Does not indicate the threshold value for changing the accumulation upper limit value.
  • the first wireless communication network 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 that is the handover source can be reproduced even during the period when the packet does not arrive.
  • the accumulation upper limit value of the jitter buffer 47 is changed based on the wireless state in the first wireless communication network 15 in use before the handover schedule is determined. Then, the playback speed is controlled based on the change of the accumulation upper limit value. Therefore, when the time from when the handover schedule is determined to when the handover is actually executed is short, the difference from the standard reproduction speed is made smaller than in the case of FIG. Can be played. As a result, the influence of jitter on the playback sound due to handover can be reduced, and even if the jitter becomes larger than expected due to the deterioration of the radio condition, the generation of silence can be prevented, so the playback quality and real-time performance are improved. Handover from the first wireless communication network 15 to the second wireless communication network 16 is possible without reduction.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and many variations or modifications are possible.
  • the present invention is not limited to the case of executing a VoIP application, but can be effectively applied to a case of executing a real-time communication system application such as streaming reproduction 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.
  • the present invention is not limited to handover between a wireless LAN and cdma2000x1xEV-DO, but other wireless communication networks such as PDC (Personal Digital Cellular), W-CDMA (Wideband CDMA), PHS (Personal Handy-
  • PDC Personal Digital Cellular
  • W-CDMA Wideband CDMA
  • PHS Personal Handy-
  • the present invention can be effectively applied to handover between any different wireless communication networks such as phone (System), Bluetooth, WiMAX, LTE (Long Term Evolution), UMB (Ultra Mobile Broadband), and IMT-Advanced.

Abstract

 第1無線通信ネットワーク15による通信中は、無線状態に応じてジッタバッファの蓄積上限値を変更しながら、実行中のアプリケーションの再生速度を制御し、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へのハンドオーバの準備の開始を決定すると、ハンドオーバ制御部36から、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絶対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遅くするように制御する。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、2008年3月27日に出願された日本国特許出願2008-84097号の優先権を主張するものであり、この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、アプリケーション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、アプリケーション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12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12において、(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、(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)、(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13は、この場合のパケットの流れを示す。図13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12および図13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Taよりも長い場合には、Tn={(TddnB-TddnA)-Ta}、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、パケットが標準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14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14において、(a)~(c)は、図12の(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15は、この場合のパケットの流れを示す。
 図14および図15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、再生速度を標準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14および図15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Ta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Taを、より大きくすることが考えられる。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。
 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、
 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、前記ジッタバッファの蓄積上限値を変更する変更部と、
 該変更部による前記ジッタバッファの蓄積上限値の変更に基づいて、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、
 前記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、を有し、
 前記制御部は、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、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、当該アプリケーションの標準の再生速度に対応する所定量となるように、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4の観点に係る発明は、第3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を完了すると、当該アプリケーションの再生速度を標準の再生速度に戻すことを特徴とするものである。
 第5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、
 前記変更部は、前記ジッタバッファの蓄積上限値を変更するための複数の異なる変更閾値を有し、前記通信品質取得部からの前記通信品質と前記複数の変更閾値との比較に基づいて、前記通信品質取得部からの前記通信品質が、前記決定部による前記第1無線通信ネットワークのハンドオーバ予定決定閾値に近づくに従って、前記ジッタバッファの蓄積上限値を多くするように変更す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、前記変更部で設定された前記ジッタバッファの蓄積上限値と、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の比較に基づいて、前記データ量が前記蓄積上限値と等しい場合は、当該アプリケーションの再生速度を標準の再生速度とし、前記データ量が前記蓄積上限値よりも少ない場合は、前記標準の再生速度よりも遅い第1再生速度とし、前記データ量が前記蓄積上限値よりも多い場合は、前記標準の再生速度よりも速い第2再生速度とするように、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、
 前記第2再生速度の前記標準の再生速度に対する速度増加分を、前記第1再生速度の前記標準の再生速度に対する速度低下分よりも小さくした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5,6または7の観点に係る無線通信装置において、
 前記変更部は、前記ジッタバッファの同一の蓄積上限値に対して、前記通信品質取得部からの前記通信品質が下回る場合に適用する増用変更閾値と、前記通信品質取得部からの前記通信品質が上回る場合に適用する、前記増用変更閾値よりも低い減用変更閾値とを有することを特徴とするものである。
 本発明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ので、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。これにより、ハンドオーバによっ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。しかも、ハンドオーバ準備の開始を決定する前から、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し、その取得した通信品質に基づいて、ジッタバッファの蓄積上限値を変更するとともに、その蓄積上限値の変更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、ハンドオーバ準備の開始を決定した時点から、実際にハンドオーバを実行するまでの時間が短い場合でも、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。したがって、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。
本発明の一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2に示したハンドオーバ制御部による絶対遅延時間の取得方法の一例を説明するための図である。 図2に示した電話機能部の概略構成を示す機能ブロック図である。 図5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5に示したジッタバッファの蓄積上限値の一制御方法を説明する無線状態と各蓄積上限値の変更閾値との関係を示す図である。 図5に示したジッタバッファの蓄積上限値の他の制御方法を説明する無線状態と各蓄積上限値の変更閾値との関係を示す図である。 図5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。 本実施の形態による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10との比較のために、ハンドオーバ予定決定前に、ジッタバッファの蓄積上限値を変更しない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。 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12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14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
 54 無線状態監視部
 55 ハンドオーバ情報取得部
 56 再生速度計算部
 60 基幹ネットワーク
 61 計測用サーバ
 62 第1インフォメーションサーバ
 63 第2インフォメーションサーバ
 65 プロバイダ
 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。
 図1は、本発明の一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ケーションである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(Local Area Network)を想定し、第2無線通信ネットワーク16は、例えばcdma2000 1xEV-DO(Code Division Multiple Access 2000 1x Evolution Data Only)の携帯電話ネットワークを想定する。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)は、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)よりも短いと仮定する。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、無線通信装置11は、HA23に第1無線通信ネットワーク15のIPアドレスを気付けアドレス(第1無線CoA)として登録して、第1無線通信ネットワーク15を介して相手通信端末12と通信を行っている状態から、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のアプリケーションを実行する実行部を構成する電話機能部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、無線通信を実行する無線通信部を構成するもので、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、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に供給するとともに、現在、通話に使用している第1無線通信ネットワーク15の通信品質を電話機能部33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。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の無線状態は、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(無線状態)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、第1無線通信ネットワーク15への接続時に、当該第1無線通信ネットワーク15の下りの絶対遅延時間Tddn1を計測して取得する。また、ハンドオーバ制御部36は、第1無線通信ネットワーク15への接続中は、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を決定する。
 このため、ハンドオーバ制御部36は、無線情報取得部35から取得される第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のそれぞれの無線状態(通信品質)を監視する。その結果、無線リンクを形成して通話を行っている第1無線通信ネットワーク15の無線状態が、予め設定した当該第1無線通信ネットワーク15におけるハンドオーバ予定決定閾値よりも悪くなり、かつ第2無線通信ネットワーク16の無線状態がハンドオーバ予定決定閾値以上となった場合には、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、ハンドオーバ制御部36は、現在使用中の第1無線通信ネットワーク15におけるハンドオーバ予定決定閾値を、当該第1無線通信ネットワーク15への接続時に電話機能部33に供給する。
 また、ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバの予定を決定すると、ハンドオーバ開始予定までのハンドオーバ準備時間T1を算出するとともに、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を計測する。これらの情報は、ハンドオーバ予定決定の情報および既に取得した現在使用中のハンドオーバ元の第1無線通信ネットワーク15における下り絶対遅延時間Tddn1とともに、所要のハンドオーバ情報として電話機能部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において、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T1、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T1の取得方法)
 ハンドオーバ準備時間T1は、例えば、図3(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単位時間(Δt)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|
 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3(a)に示すように、ハンドオーバ準備時間T1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、T1=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T1を、標準時間Trefよりも短く設定する。図3(b)は、ΔRsrms>Rsrefの場合で、ハンドオーバ準備時間T1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。
(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すると、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すると、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すると、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。
 なお、上記(a)~(c)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ていない。
(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下りの絶対遅延時間を取得する。IEEE802.21(Media Independent Handover(MIH))では、異種無線通信ネットワーク(WiFi(Wireless Fidelity)、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、携帯電話など)間のハンドオーバ技術として、ハンドオーバを制御する手段(図2では、ハンドオーバ制御部36)をMIHユーザと定義し、MIHF(MIH Function)がMIHユーザからの要求に基づいて、通信デバイスの無線情報を取得して、MIHユーザに提供することを考えている。また、MIHユーザが、自らの端末内のMIHFを通して、接続しているネットワーク内のインフォメーションサーバから情報を取得することも考えられている。
 図4は、この第4の絶対遅延時間取得方法を説明するための図である。図4において、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は、他の無線通信ネットワークとともに、インターネット18を構成する基幹ネットワーク60に接続され、この基幹ネットワーク60に、遅延時間を計測する計測用サーバ61が直接接続されている。また、第1無線通信ネットワーク15には、第1インフォメーションサーバ62が接続され、第2無線通信ネットワーク16には、第2インフォメーションサーバ63が接続されている。相手通信端末12は、プロバイダ65を介して基幹ネットワーク60に接続される。
 第1インフォメーションサーバ62は、遅延時間計測の基準とする、計測用サーバ61からアクセスポイント15aまでの片道のネットワーク遅延基準時間Tn1と、アクセスポイント15aから当該アクセスポイント15aに接続される無線通信装置までの上下の無線遅延基準時間Trup1、Trdn1とを保持する。同様に、第2インフォメーションサーバ63は、遅延時間計測の基準とする、計測用サーバ61から基地局16aまでの片道のネットワーク遅延基準時間Tn2と、基地局16aから当該基地局16aに接続される無線通信装置までの上下の無線遅延基準時間Trup2、Trdn2を保持する。
 ここで、ネットワーク遅延基準時間Tn1およびTn2は、アクセスポイント15aと計測用サーバ61との間、および基地局16aと計測用サーバ61との間で、それぞれパケット(PINGやRTCPなど)を送受信して往復時間を測り、その往復時間を1/2して取得される。
 また、第1無線通信ネットワーク15における上下の無線遅延基準時間Trup1、Trdn1は、アクセスポイント15aに接続された、当該アクセスポイント15aと時間同期した無線通信装置に、アクセスポイント15aからパケットを送り、パケットを受信した無線通信装置は受信した時間を記録してパケット送り返すことで、上り・下りのそれぞれの遅延時間が計算される。
 同様に、第2無線通信ネットワーク16における上下の無線遅延基準時間Trup2、Trdn2は、基地局16aに接続された、当該基地局16aと時間同期した無線通信装置に、基地局16aからパケットを送り、パケットを受信した無線通信装置は受信した時間を記録してパケット送り返すことで、上り・下りのそれぞれの遅延時間が計算される。
 ハンドオーバ制御部36は、第1無線通信ネットワーク15への接続時において、当該第1無線通信ネットワーク15に接続されている第1インフォメーションサーバ62からMIHFを介してネットワーク遅延基準時間Tn1と無線遅延基準時間Trdn1,Trup1とを取得する。また、ハンドオーバ制御部36は、遅延時間を測りたい相手先(ここでは、無線通信装置11と時間同期していない相手通信端末12)とパケットの送受信を行い、相手と自らの無線通信装置11との間の往復時間(Tn3+Trdn3+Tn3+Trup3)を計測する。そして、ハンドオーバ制御部36は、この値から、以下のようにして、相手通信端末12と計測用サーバ61との間の片道の遅延時間(Tn3-Tn1)を求めて、無線通信装置11と相手通信端末12との間のハンドオーバ元下り絶対遅延時間Tddn1に相当するTn3+Trdn3とを計算する。
[数2]
 Tn3-Tn1={(Tn3+Trdn3+Tn3+Trup3)-(Tn1+Trdn1+Tn1+Trup1)}/2
 Tddn1=Tn3+Trdn3=Tn1+Trdn1+(Tn3-Tn1)
 なお、無線通信装置11と相手通信端末12との間のハンドオーバ元上り絶対遅延時間Tdup1に相当するTn3+Trup3は、Tdup1=Tn3+Trup3=Tn1+Trup1+(Tn3-Tn1)、により求めることができる。
 また、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、ハンドオーバ先のネットワーク遅延基準時間Tn2および無線遅延基準時間Trdn2を取得する。このため、現在接続している第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62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の第2インフォメーションサーバ63に、当該無線通信装置11の位置情報を送信して、ネットワーク遅延基準時間Tn2および無線遅延基準時間Trdn2の返信を要求する。これにより、第2インフォメーションサーバ63は、位置情報と各基地局の接続ユーザ数とを考慮して、接続されると思われる基地局16aのネットワーク遅延基準時間Tn2および無線遅延基準時間Trdn2を、第1インフォメーションサーバ62を経由して無線通信装置11へ返信する。
 ハンドオーバ制御部36は、第2インフォメーションサーバ63から返信されるハンドオーバ先のネットワーク遅延基準時間Tn2および無線遅延基準時間Trdn2を受信し、その取得情報と、算出した(Tn3-Tn1)とを用いて、以下のようにして、無線通信装置11と相手通信端末12との間のハンドオーバ先下り絶対遅延時間Tddn2に相当するTn4+Trdn4とを計算する。
[数3]
 Tddn2=Tn4+Trdn4=(Tn2+Trdn2)+(Tn3-Tn1)
 なお、ハンドオーバ制御部36は、第2インフォメーションサーバ63に無線遅延基準時間Trup2の返信も要求することにより、無線通信装置11と相手通信端末12との間のハンドオーバ先上り絶対遅延時間Tdup2に相当するTn4+Trup4を、Tdup2=Tn4+Trup4=(Tn2+Trup2)+(Tn3-Tn1)、により求めることができる。
 ハンドオーバ制御部36は、上記の第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した下り絶対遅延時間Tddn1、Tddn2を、他の無線通信ネットワークについて同様にして取得した下り絶対遅延時間とともに、無線通信ネットワーク毎に、ハンドオーバ制御部36内のメモリ(図示せず)に記憶して、電話機能部33に供給する。
 以上のようにして、ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバ予定決定の情報、ハンドオーバ準備時間T1、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を含む他の無線通信ネットワークの下り絶対遅延時間を取得して、それらの情報を電話機能部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すると、通信処理部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T1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、ハンドオーバ制御部36は、Registration RequestメッセージのRegistration Request Fieldの8ビットを通信処理部34にセットし(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。
 その後、ハンドオーバ制御部36は、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アプリケーション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。
 次に、電話機能部33について説明する。
 図5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。通話中において、マイク43から取得された音声データは、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、無線状態監視部54、ハンドオーバ情報取得部55および再生速度計算部56を備える。無線状態監視部54は、無線情報取得部35から、現在使用中の第1無線通信ネットワーク15の無線状態を取得する。また、無線状態監視部54は、ハンドオーバ制御部36から、現在使用中の第1無線通信ネットワーク15における無線状態のハンドオーバ予定決定閾値、ハンドオーバ予定決定/完了情報および各無線通信ネットワークの下りの絶対遅延時間を取得し、それらの取得情報に基づいて、後述するようにジッタバッファ47のパケットの蓄積上限値を設定して、再生速度計算部56に供給する。
 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、ハンドオーバ予定決定の情報があるか否かを検知し、ハンドオーバ予定決定の情報があった場合は、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、それらの取得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からハンドオーバ予定決定の情報が入力されない状態では、無線状態監視部54から入力されるジッタバッファ47の蓄積上限値の設定値と、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、ジッタバッファ制御部51を介して、ジッタバッファ47のパケットの蓄積値が上述の設定値となるように、パケットの再生速度、すなわち、実行中のアプリケーションの再生速度(本実施の形態では、VoIPアプリケーションの再生速度)を制御する。
 また、再生速度計算部56は、ハンドオーバ情報取得部55からハンドオーバの予定情報が入力されると、ハンドオーバ情報取得部55から取得したハンドオーバ情報に基づいて、実行中のアプリケーションの再生速度を制御するか否かを判定する。その結果、制御すると判定すると、再生速度計算部56は、当該取得した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、ジッタバッファ47の蓄積上限値の変更部、およびアプリケーションの再生速度の制御部は、無線状態監視部54、再生速度計算部56、ジッタバッファ監視部50およびジッタバッファ制御部51を含んで構成される。
 以下、図6に示すシーケンス図を参照しながら、電話機能部33の動作について、さらに詳細に説明する。
 先ず、無線状態監視部54の動作について説明する。無線状態監視部54は、ハンドオーバ制御部36から、ハンドオーバ予定決定の情報が入力されない状態では、無線情報取得部35からの無線状態に応じて、ジッタバッファ47のパケットの蓄積上限値を設定して、再生速度計算部56に供給する。
 このため、無線状態監視部54は、先ず、ハンドオーバ制御部36から取得される各無線通信ネットワーク(総数N)における下り絶対遅延時間に基づいて、ジッタバッファ47のパケット蓄積増加分の最大値kmaxを算出する。この最大値kmaxは、例えば、以下の式で算出する。すなわち、現在使用していない無線通信ネットワークの各絶対遅延時間から、現在使用中の第1無線通信ネットワーク15の絶対遅延時間Tddn1を引き算した結果を、D1,D2,D3,・・・とする。これらの差のうち、マイナスであるものは、値を0として、差の平均値を求め、その平均値の例えば1/2を、最大値kmaxとする。
[数4]
 kmax=[(D1+D2+D3+...)/(N-1)]/2
 最大値kmaxを算出したら、ハンドオーバ制御部36から取得されるハンドオーバ予定決定閾値の近傍において、ジッタバッファ47のパケット蓄積増加分が最大値kmaxとなるように、無線情報取得部35から取得される現在使用中の第1無線通信ネットワーク15の無線状態に応じて、ジッタバッファ47の蓄積上限値(増加分)を変更するための複数の変更閾値を設定する。したがって、例えば、使用中以外の無線通信ネットワークの絶対遅延時間が、使用中の第1無線通信ネットワーク15のそれよりも短い場合は、パケット蓄積量の増加分は0となる。
 また、例えば、使用中の第1無線通信ネットワーク15の絶対遅延時間Tddn1が70msec、過去に計測されて記憶されている第2無線通信ネットワーク16の絶対遅延時間が50msec、第3無線通信ネットワークの絶対遅延時間が170msec、第4無線通信ネットワークの絶対遅延時間が210msec、の場合は、kmax=(0+100+140)/{(4-1)2}=40(msec)、となる。この場合、ジッタバッファ47のパケット蓄積量の標準が160msecとすると、パケット蓄積量の最大値、すなわち蓄積上限値の最大値は、標準の1.25倍(200msec分)となる。したがって、この場合は、図7に示すように、ハンドオーバ予定決定閾値の近傍において、ジッタバッファ47の蓄積上限値が標準の1.25倍となり、それよりも無線状態が良くなるに従って倍率が小さくなるように、各蓄積上限値の変更閾値を設定する。なお、無線状態が所定値以上の良好な状態では、蓄積上限値は標準(倍率1.0)とする。
 また、例えば、使用中の第1無線通信ネットワーク15の絶対遅延時間Tddn1が70msec、過去に計測されて記憶されている第2無線通信ネットワーク16の絶対遅延時間が310msec、第3無線通信ネットワークの絶対遅延時間が170msec、第4無線通信ネットワークの絶対遅延時間が210msec、の場合は、kmax=(240+100+140)/{(4-1)2}=80(msec)、となる。この場合、ジッタバッファ47のパケット蓄積量の標準が160msecとすると、蓄積上限値の最大値は、標準の1.5倍(240msec分)となる。したがって、この場合は、図8に示すように、ハンドオーバ予定決定閾値の近傍において、ジッタバッファ47の蓄積上限値が標準の1.5倍となり、それよりも無線状態が良くなるに従って倍率が小さくなり、所定値で標準(倍率1.0)となるように、各蓄積上限値の変更閾値を設定する。
 なお、図7および図8において、各変更閾値(倍率)の「(増)」は、無線状態がこの値を交差して下回った場合に適用する増用変更閾値であり、また「(減)」は無線状態がこの値を交差して上回った場合に適用する減用変更閾値であり、同一変更閾値に対して、減用変更閾値を増用変更閾値よりも低く設定する。このようにして、例えば、無線状態が、「×1.2(増)」の増用変更閾値を下回ると、ジッタバッファ47の蓄積上限値を標準値の1.2倍に増やした状態とし、また、そこから無線状態が回復して「×1.1(減)」の減用変更閾値を上回ると、ジッタバッファ47の蓄積上限値を標準値の1.1倍に増やした状態とする。
 次に、無線状態監視部54は、所定の間隔で無線情報取得部35から無線状態を取得し、取得した無線状態を所定時間の範囲で平均して、その平均値が各蓄積上限値の変更閾値を上回らないか、または下回らないかを監視し、変更閾値を上回った、または下回った場合は、当該変更閾値を蓄積上限値の設定値として再生速度計算部56に供給する。
 上記の処理は、ハンドオーバ制御部36から、ハンドオーバ予定決定の情報を取得するまで行い、ハンドオーバ予定決定の情報を受けると、無線状態監視部54は、無線状態の監視を一時中断する。その後、無線状態監視部54は、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、ハンドオーバ制御部36から、ハンドオーバ先の新しい無線通信ネットワーク(この場合、第2無線通信ネットワーク16)における無線状態のハンドオーバ予定決定閾値を取得するとともに、各無線通信ネットワークの下りの絶対遅延時間を取得して、上記と同様に、ジッタバッファ47のパケットの蓄積上限値を設定して再生速度計算部56に供給する。
 次に、再生速度計算部56の動作について、さらに詳細に説明する。
 再生速度計算部56は、ハンドオーバ情報取得部55からハンドオーバ予定決定の情報が入力されない状態では、無線状態監視部54からの蓄積上限値を監視する。そして、蓄積上限値が入力されると、再生速度計算部56は、ジッタバッファ47内の現在のパケット蓄積量をジッタバッファ監視部50から取得して、取得した蓄積量と、無線状態監視部54で設定された蓄積上限値とを比較する。
 その結果、現在の蓄積量が設定された蓄積上限値よりも少なければ、再生速度計算部56は、標準の再生速度V1よりも遅い第1再生速度Vs(例えば、V1の80%の速度)を再生速度Vとするようにジッタバッファ制御部51に指示する。また、逆に、現在の蓄積量が設定された蓄積上限値よりも多ければ、再生速度計算部56は、標準の再生速度V1よりも速いが第1再生速度Vsよりは標準の再生速度V1に近い第2再生速度Vf(例えば、V1の110%の速度)を再生速度Vとするようにジッタバッファ制御部51に指示する。その後、再生速度計算部56は、ジッタバッファ監視部50からジッタバッファ47内のパケット蓄積量を取得して、無線状態監視部54で設定された蓄積上限値と比較し続け、等しくなると、再生速度Vを標準の再生速度V1に戻すようにジッタバッファ制御部51に指示する。
 このように、再生速度計算部56は、ハンドオーバの予定がない状態では、再生速度Vを、標準の再生速度V1、標準よりも遅い第1再生速度Vs、および標準よりも速い第2再生速度Vfの3種類とし、その3種類の再生速度の中から、ジッタバッファ47内の現在のパケット蓄積量と、無線状態に応じた蓄積上限値との比較に基づいて、1つの再生速度を適宜選択してジッタバッファ47内のパケット数を制御する。しかも、ジッタバッファ47の蓄積上限値を、無線状態の増および減によって変更閾値を異ならせている。また、パケット蓄積量を制御する標準よりも速い第2再生速度Vfを、標準よりも遅い第1再生速度Vsよりも標準の再生速度V1に近い速度に設定している。すなわち、標準の再生速度V1に対する速い第2再生速度Vfの速度増加分を、遅い第1再生速度Vsの速度低下分よりも小さくしている。したがって、図7および図8に示したように、無線状態が上下しながら悪化する場合でも、その悪化に追従してジッタバッファ47のパケット蓄積量を増やしていくことができる。
 一方、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決定の情報が入力されると、ハンドオーバ情報取得部55からのハンドオーバ情報に基づいて再生速度Vを算出する。
 先ず、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T2(T2= 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T2が所定値を超える場合には、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、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内のパケット数が、標準の再生速度V1に対応するパケット数となるように、下式から、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、下式において、Taは、標準の再生速度V1に対応するジッタバッファ47内の標準パケット数に相当するジッタバッファ標準遅延時間を示し、Tbは、ハンドオーバ予定決定の情報を受信した時点でのジッタバッファ47のパケット数に相当する遅延時間を示す。また、再生速度V,V1は、時間比(sec/sec)で表しており、例えば、V1=1である。
[数5]
 V=(Tb-Ta+V1×T1)/(T1+T2)
 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に供給し、これにより、受信パケットを標準の再生速度V1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。
 その後、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アプリケーションでの標準の受信間隔との差が、所定の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=(Ta-Tb)/(V1-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V1に戻すようにジッタバッファ47の読み出しを制御する。
 ここで、ジッタバッファ制御部51による再生速度制御は、例えば、以下のようにして行われる。
(再生速度Vを標準よりも速くする場合)
 この場合は、標準の再生速度V1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、選択あるいは算出された再生速度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、TR=TR1/V、とする。例えば、標準の再生速度V1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アプリケーションの場合において、再生速度Vを、上述したように、V1の110%の第2再生速度Vfとする場合は、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=20/1.1(msec)、とする。
(再生速度Vを標準よりも遅くする場合)
 この場合は、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いずれかにより実行する。
(a)第1の再生速度制御方法
 上述した再生速度Vを標準よりも速くする場合と同様に、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TRを、TR=TR1/V、とする。例えば、上記の場合と同様に、標準の再生速度V1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アプリケーションの場合において、再生速度Vを標準の再生速度V1の80%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、下式において、TDは、遅延時間で、初期値は0である。
[数6]
 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)
 ここで、ジッタバッファ47からパケットを読み出す際、[{V1/(V1-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、標準の再生速度V1の80%とする場合は、図9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、上式のTDを、コピーによる再生間隔の時間分増加する。なお、[{V1/(V1-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。
 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が単位時間に受信するパケット数、(b)は、ハンドオーバ元の無線状態およびジッタバッファ47の各蓄積上限値の変更閾値、(c)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)、(d)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、図10との比較のために、ハンドオーバの予定を決定する以前は、ジッタバッファ47の蓄積上限値の変更は行わず、ハンドオーバの予定決定により、上記の数5に従って再生速度Vを制御するジッタバッファ47の制御方法を説明するための図である。図11において、(a)~(d)は、図10(a)~(d)と同様であるが、この比較例では、ジッタバッファ47の蓄積上限値は変更しないので、図11(b)には、蓄積上限値の変更閾値を示していない。
 図10および図11に示す制御方法によると、ハンドオーバを決定すると、事前に、ハンドオーバまでの準備時間T1と、ハンドオーバ元の第1無線通信ネットワーク15の下り絶対遅延時間Tddn1と、ハンドオーバ先の第2無線通信ネットワーク16の下り絶対遅延時間Tddn2を取得するので、Tddn1<Tddn2の場合、ハンドオーバの予定決定時点から、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。これにより、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T2(T2= Tddn2- Tddn1)を吸収するように、再生速度Vを制御できるので、図12や図14に示した従来の制御方法と比較して、標準の再生速度V1との差を小さくできる。
 しかも、図10に示す本実施の形態の場合には、ハンドオーバの予定を決定する前から、使用中の第1無線通信ネットワーク15における無線状態に基づいてジッタバッファ47の蓄積上限値を変更するとともに、その蓄積上限値の変更に基づいて再生速度を制御する。したがって、ハンドオーバの予定を決定した時点から、実際にハンドオーバを実行するまでの時間が短い場合は、図11の場合よりも、標準の再生速度との差をより小さくして、標準速度に近い速度で再生することができる。これにより、ハンドオーバによるジッタの再生音への影響を、より少なくできるとともに、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。
 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のアプリケーションを実行する場合に限らず、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ケーションを実行する場合にも有効に適用できる。この場合には、アプリケーションの実行部を、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。また、本発明は、無線LANとcdma2000 1xEV-DOとの間のハンドオーバに限らず、他の無線通信ネットワーク、例えば、PDC(Personal Digital Cellular)、W-CDMA(Wideband CDMA)、PHS(Personal Handy-phone System)、Bluetooth、WiMAX、LTE(Long Term Evolution)、UMB(Ultra Mobile Broadband)、IMT-Advanced等の任意の異なる無線通信ネットワーク間でのハンドオーバの際にも有効に適用することができる。

Claims (8)

  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、
     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、前記ジッタバッファの蓄積上限値を変更する変更部と、
     該変更部による前記ジッタバッファの蓄積上限値の変更に基づいて、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、
     前記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、を有し、
     前記制御部は、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ことを特徴とする無線通信装置。
  2.  前記制御部は、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1に記載の無線通信装置。
  3.  前記制御部は、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、当該アプリケーションの標準の再生速度に対応する所定量となるように、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2に記載の無線通信装置。
  4.  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を完了すると、当該アプリケーションの再生速度を標準の再生速度に戻すことを特徴とする請求項3に記載の無線通信装置。
  5.  前記変更部は、前記ジッタバッファの蓄積上限値を変更するための複数の異なる変更閾値を有し、前記通信品質取得部からの前記通信品質と前記複数の変更閾値との比較に基づいて、前記通信品質取得部からの前記通信品質が、前記決定部による前記第1無線通信ネットワークのハンドオーバ予定決定閾値に近づくに従って、前記ジッタバッファの蓄積上限値を多くするように変更することを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。
  6.  前記制御部は、前記変更部で設定された前記ジッタバッファの蓄積上限値と、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の比較に基づいて、前記データ量が前記蓄積上限値と等しい場合は、当該アプリケーションの再生速度を標準の再生速度とし、前記データ量が前記蓄積上限値よりも少ない場合は、前記標準の再生速度よりも遅い第1再生速度とし、前記データ量が前記蓄積上限値よりも多い場合は、前記標準の再生速度よりも速い第2再生速度とするように、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5に記載の無線通信装置。
  7.  前記第2再生速度の前記標準の再生速度に対する速度増加分を、前記第1再生速度の前記標準の再生速度に対する速度低下分よりも小さくしたことを特徴とする請求項6に記載の無線通信装置。
  8.  前記変更部は、前記ジッタバッファの同一の蓄積上限値に対して、前記通信品質取得部からの前記通信品質が下回る場合に適用する増用変更閾値と、前記通信品質取得部からの前記通信品質が上回る場合に適用する、前記増用変更閾値よりも低い減用変更閾値とを有することを特徴とする請求項5,6または7に記載の無線通信装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010024351A1 (ja) * 2008-08-28 2010-03-04 京セラ株式会社 無線端末及び通信端末
WO2010024350A1 (ja) * 2008-08-28 2010-03-04 京セラ株式会社 無線端末及び通信端末

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4975672B2 (ja) * 2008-03-27 2012-07-11 京セラ株式会社 無線通信装置
WO2013025146A2 (en) * 2011-08-17 2013-02-21 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and controlling network node in a radio access network
US10117136B2 (en) * 2015-02-13 2018-10-30 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Methods, apparatuses and computer program products for reducing media gap when connecting independent bearer paths
US10524179B2 (en) 2015-04-10 2019-12-31 Qualcomm Incorporated Rate adaptation during handoffs
US9826445B2 (en) 2015-05-21 2017-11-21 At&T Mobility Ii Llc Facilitation of adaptive dejitter buffer between mobile devices
US9998386B2 (en) 2015-05-21 2018-06-12 At&T Mobility Ii Llc Facilitation of adaptive dejitter buffer
WO2016192775A1 (en) * 2015-06-02 2016-12-08 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Communication device and method therein for handover in wireless communication network
JP6254551B2 (ja) * 2015-06-18 2017-12-27 Necプラットフォームズ株式会社 通信機、通信方法およびプログラム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006050488A (ja) * 2004-08-09 2006-02-16 Kddi Corp 通信端末装置およびバッファ制御方法
WO2006044696A1 (en) * 2004-10-13 2006-04-27 Qualcomm Incorporated De-jitter buffer adjustments based on estimated delay
JP2007214985A (ja) * 2006-02-10 2007-08-23 Kddi Corp シームレスハンドオーバにおけるメディアストリーム切替方法、システム及びプログラム
JP2008005392A (ja) * 2006-06-26 2008-01-10 Kddi Corp 通信端末装置およびバッファ制御方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8996698B1 (en) * 2000-11-03 2015-03-31 Truphone Limited Cooperative network for mobile internet access
US7505912B2 (en) * 2002-09-30 2009-03-17 Sanyo Electric Co., Ltd. Network telephone set and audio decoding device
US7440430B1 (en) * 2004-03-30 2008-10-21 Cisco Technology, Inc. Jitter buffer management for mobile communication handoffs
US7830862B2 (en) * 2005-01-07 2010-11-09 At&T Intellectual Property Ii, L.P. System and method for modifying speech playout to compensate for transmission delay jitter in a voice over internet protocol (VoIP) network
US20060187970A1 (en) 2005-02-22 2006-08-24 Minkyu Lee Method and apparatus for handling network jitter in a Voice-over IP communications network using a virtual jitter buffer and time scale modification
US20060251130A1 (en) * 2005-04-11 2006-11-09 Greer Steven C Method and apparatus for dynamic time-warping of speech
KR100672482B1 (ko) 2005-06-08 2007-01-24 엘지전자 주식회사 계층적 핸드오프에 따른 데이터 처리 기능을 갖는 이동통신단말기 및 이것의 방법
US8180029B2 (en) * 2007-06-28 2012-05-15 Voxer Ip Llc Telecommunication and multimedia management method and apparatus
BRPI0819456A2 (pt) * 2007-11-30 2015-05-05 Ericsson Telefon Ab L M Método em um terminal de recepção, e, terminal de recepção
JP4975672B2 (ja) * 2008-03-27 2012-07-11 京セラ株式会社 無線通信装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006050488A (ja) * 2004-08-09 2006-02-16 Kddi Corp 通信端末装置およびバッファ制御方法
WO2006044696A1 (en) * 2004-10-13 2006-04-27 Qualcomm Incorporated De-jitter buffer adjustments based on estimated delay
JP2007214985A (ja) * 2006-02-10 2007-08-23 Kddi Corp シームレスハンドオーバにおけるメディアストリーム切替方法、システム及びプログラム
JP2008005392A (ja) * 2006-06-26 2008-01-10 Kddi Corp 通信端末装置およびバッファ制御方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010024351A1 (ja) * 2008-08-28 2010-03-04 京セラ株式会社 無線端末及び通信端末
WO2010024350A1 (ja) * 2008-08-28 2010-03-04 京セラ株式会社 無線端末及び通信端末
US9078182B2 (en) 2008-08-28 2015-07-07 Kyocera Corporation Radio terminal and communication terminal

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