JP2008278078A - 通信システム、無線通信装置及び無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信システムや実行されているアプリケーションの種類にかかわらず、通信品質が劣化した場合に、アプリケーション毎に適切なタイミングでハンドオーバを実行することができる通信システム、無線通信装置及び無線通信方法を提供する。
【解決手段】無線端末１００は、無線基地局と送受信される無線信号の状態を示す無線状態情報を取得する無線状態情報取得部１０５と、通信先装置においてアプリケーションの通信品質が劣化したことを示す通信品質劣化通知を受信するＥＶＤＯ通信部１０１及びＷＬＡＮ通信部１０３と、通信品質劣化通知を受信した時点と対応する無線状態情報に基づくハンドオーバ閾値をアプリケーションと関連付けて記憶する記憶部１１１と、無線状態情報とハンドオーバ閾値とに基づいて、他の無線基地局へのハンドオーバを実行するハンドオーバ制御部１０７とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、アプリケーションの通信品質に応じてハンドオーバを実行する通信システム、無線通信装置及び無線通信方法に関する。

近年、無線通信技術の普及によって、通信方式が異なる複数の無線通信システムを同時に利用できる環境が整いつつある。例えば、第３世代携帯電話システムの一種であるcdma2000 n x evolution - data only（EV-DO）と、IEEE802.11などによって規定される無線ＬＡＮシステムとの両システムに接続可能な無線通信装置の提供が検討されている。

このような複数の無線通信システムに接続可能な無線通信装置は、接続中の無線基地局から受信した無線信号の状態（例えば、ＲＳＳＩ）またはスループットなどの通信品質を監視し、当該通信品質の劣化によって実行中の通信が切断される前に、他の無線通信システムの無線基地局へのハンドオーバを実行することができる。（例えば、特許文献１）。
特開２００４−５６１９９６号公報（第１１−１２頁、第５図）

しかしながら、上述した従来の無線通信装置には、次のような問題があった。すなわち、当該無線通信装置では、ＶｏＩＰを利用した音声通話などのリアルタイム系アプリケーションや、Ｗｅｂサイトの閲覧など非リアルタイム系アプリケーションといった複数のアプリケーションが用いられる。リアルタイム系アプリケーションと、非リアルタイム系アプリケーションとでは、他の無線通信システムへのハンドオーバが必要となる通信品質の閾値も異なる。

また、複数の無線通信システムに接続可能な無線通信装置では、各無線通信システムによって、ハンドオーバが必要となる通信品質の閾値と対応するＲＳＳＩなどの無線信号の状態を示す値（無線状態情報）が異なる。さらに、無線通信装置において実行されるアプリケーションは、当該無線通信装置のユーザによって適宜変更される。

つまり、上述した従来の無線通信装置では、当該無線通信装置において実行されるアプリケーション毎に、他の無線通信システムに適切なタイミングでハンドオーバを実行することができないといった問題があった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、通信品質が劣化した場合に、アプリケーション毎に適切なタイミングでハンドオーバを実行することができる通信システム、無線通信装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。

上述した問題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、所定のアプリケーション（例えば、ＶｏＩＰ）を実行する第１の通信装置（通信先装置２００）と、前記アプリケーションを実行し、無線基地局（無線基地局１１）を介して、前記第１の通信装置と通信を実行する第２の通信装置（無線端末１００）とを備える通信システムであって、前記第１の通信装置は、前記アプリケーションの通信品質（例えば、パケットロス数）が劣化したか否かを監視する通信品質監視部（通信品質監視部２０５）と、前記通信品質監視部によって、前記通信品質が劣化したことが監視された場合、前記通信品質が劣化したことを示す通信品質劣化通知（パケットＰ１）を前記第２の通信装置に送信する通知送信部（通信部２０１）とを備え、前記第２の通信装置は、前記無線基地局と送受信される無線信号（無線信号ＲＳ）の状態を示す無線状態情報（例えば、ＲＳＳＩ）を取得する無線状態情報取得部（無線状態情報取得部１０５）と、前記通信品質劣化通知を前記第１の通信装置から受信する通知受信部（ＥＶＤＯ通信部１０１及びＷＬＡＮ通信部１０３）と、前記通知受信部が前記通信品質劣化通知を受信した場合、受信した前記通信品質劣化通知に対応する前記無線状態情報に基づくハンドオーバ閾値（ハンドオーバ閾値ＴＨ）を前記アプリケーションと関連付けて記憶する記憶処理部（ハンドオーバ制御部１０７及び記憶部１１１）と、前記無線状態情報取得部によって取得された前記無線状態情報と、前記記憶処理部に記憶されている前記ハンドオーバ閾値とに基づいて、他の無線基地局（無線基地局２１）へのハンドオーバを実行するハンドオーバ実行部（ハンドオーバ制御部１０７）とを備えることを要旨とする。

本発明の第２の特徴は、所定のアプリケーションを実行し、無線基地局を介して通信先装置と通信を実行する無線通信装置（無線端末１００）であって、前記無線基地局と送受信される無線信号の状態を示す無線状態情報を取得する無線状態情報取得部と、前記通信先装置において前記アプリケーションの通信品質が劣化したことを示す通信品質劣化通知を前記通信先装置から受信する通知受信部と、前記通知受信部が前記通信品質劣化通知を受信した場合、受信した前記通信品質劣化通知に対応する前記無線状態情報に基づくハンドオーバ閾値を前記アプリケーションと関連付けて記憶する記憶処理部と、前記無線状態情報取得部によって取得された前記無線状態情報と、前記記憶処理部に記憶されている前記ハンドオーバ閾値とに基づいて、他の無線基地局へのハンドオーバを実行するハンドオーバ実行部とを備えることを要旨とする。

このような無線通信装置によれば、通信品質劣化通知を受信した時点と対応する無線状態情報に基づくハンドオーバ閾値が、アプリケーションと関連付けて記憶される。ここで、通信品質劣化通知は、通信先装置においてアプリケーションの通信品質が劣化したことを示す。さらに、無線状態情報取得部によって取得された無線状態情報と、記憶処理部に記憶されているハンドオーバ閾値とに基づいて、他の無線基地局へのハンドオーバが実行される。

このため、無線通信装置は、実行されているアプリケーションに応じて、他の無線基地局に適切なタイミングでハンドオーバを実行することができる。

本発明の第３の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記ハンドオーバ実行部は、前記無線状態情報取得部によって取得された前記無線状態情報と前記ハンドオーバ閾値とに基づいて前記通信品質が劣化したと判定した場合、前記ハンドオーバを実行することを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記無線通信装置は、通信方式が異なる複数の無線通信システム（無線通信システム１０及び無線通信システム２０）に接続可能であり、前記ハンドオーバ実行部は、前記無線状態情報取得部によって取得された前記無線状態情報と前記ハンドオーバ閾値とに基づいて、他の無線通信システムへのハンドオーバを実行することを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記通知受信部は、前記アプリケーションが出力したデータを識別する識別子（シーケンス番号）を含む通信品質劣化通知を前記通信先装置から受信し、前記記憶処理部は、前記無線状態情報取得部によって取得された前記無線状態情報と、前記識別子とを対応付けて所定期間に渡って記憶し、前記記憶処理部は、前記無線状態情報と、前記通信品質劣化通知に含まれる前記識別子とに基づいて、前記ハンドオーバ閾値を特定することを要旨とする。

本発明の第６の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記記憶処理部は、複数の前記無線状態情報を用いて前記ハンドオーバ閾値を決定することを要旨とする。

本発明の第７の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記無線通信装置において実行されている前記アプリケーションの通信品質である受信側通信品質が劣化したか否かを判定する通信品質判定部（ハンドオーバ制御部１０７及びパケット情報・通信品質取得部１０９Ａ）をさらに備え、前記記憶処理部は、前記通信品質判定部によって前記受信側通信品質が劣化していると判定された場合、前記受信側通信品質が劣化していると判定された時点と対応する前記無線状態情報を前記ハンドオーバ閾値として、前記アプリケーションと関連付けて記憶することを要旨とする。

本発明の第８の特徴は、所定のアプリケーションを実行し、無線基地局を介して通信先装置と通信を実行する無線通信方法であって、前記無線基地局と送受信される無線信号の状態を示す無線状態情報を取得するステップと、前記通信先装置において前記アプリケーションの通信品質が劣化したことを示す通信品質劣化通知を前記通信先装置から受信するステップと、前記通信品質劣化通知を受信した場合、受信した前記通信品質劣化通知に対応する前記無線状態情報に基づくハンドオーバ閾値を前記アプリケーションと関連付けて記憶部に記憶するステップと、取得された前記無線状態情報と、前記記憶部に記憶されている前記ハンドオーバ閾値とに基づいて、他の無線基地局へのハンドオーバを実行するステップとを備えることを要旨とする。

本発明の特徴によれば、通信品質が劣化した場合に、アプリケーション毎に適切なタイミングでハンドオーバを実行することができる通信システム、無線通信装置及び無線通信方法を提供することができる。

次に、本発明の実施形態について説明する。具体的には、（１）通信システムを含む通信ネットワークの全体概略構成、（２）無線通信装置の機能ブロック構成、（３）通信先装置の機能ブロック構成、（４）通信システムの動作、（５）作用・効果及び（６）その他の実施形態について説明する。

なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（１）通信システムを含む通信ネットワークの全体概略構成
図１は、本実施形態に係る通信システムを含む通信ネットワークの全体概略構成図である。本実施形態に係る通信システムは、無線端末１００と通信先装置２００とによって構成される。

無線端末１００は、ユーザが携帯可能な小型の無線通信装置である。以下、無線端末１００は、ＭＮ１００（Mobile Node）と適宜表記する。無線端末１００は、所定のアプリケーション、本実施形態では、ＶｏＩＰを利用した音声通話アプリケーションを実行する。無線端末１００は、無線基地局１１または無線基地局２１を介して、通信先装置２００と通信を実行、具体的には、音声通話アプリケーションを実行する。

通信先装置２００は、無線端末１００と同様に、ＶｏＩＰを利用した音声通話アプリケーションを実行する。以下、通信先装置２００は、ＣＮ２００（Corresponding Node）と適宜表記する。

本実施形態では、ＭＮ１００は、複数の無線通信システムに接続することができる。具体的には、ＭＮ１００は、無線通信システム１０及び無線通信システム２０に接続することができる。

無線通信システム１０は、無線基地局１１及びバックボーンネットワーク１２によって構成される。無線通信システム１０は、第３世代携帯電話システムの一種であるcdma2000 n x evolution - data only（EV-DO）に準拠している。

無線通信システム２０は、無線基地局２１及びバックボーンネットワーク２２によって構成される。無線通信システム２０は、IEEE802.11などによって規定される無線ＬＡＮシステム（ＷＬＡＮ）の規格に準拠している。

すなわち、ＭＮ１００は、通信方式が異なる複数の無線通信システム、具体的には、無線通信システム１０及び無線通信システム２０に接続可能である。ＭＮ１００は、無線通信システム１０を構成する無線基地局（例えば、無線基地局１１）から送信される無線信号ＲＳの状態（例えば、ＲＳＳＩ）が劣化すると、通信方式が異なる無線通信システム２０を構成する無線基地局２１へのハンドオーバを実行することができる。

特に、本実施形態では、ＭＮ１００は、ＣＮ２００において音声通話アプリケーションの通信品質が劣化したこと示す通信品質劣化通知をＣＮ２００から受信し、受信した当該通信品質劣化通知に基づいて、ハンドオーバを実行するか否かの判定に用いられる閾値（ハンドオーバ閾値）を設定する。

（２）無線通信装置の機能ブロック構成
図２は、本実施形態において無線通信装置を構成するＭＮ１００の機能ブロック構成図である。図２に示すように、ＭＮ１００は、ＥＶＤＯ通信部１０１、ＷＬＡＮ通信部１０３、無線状態情報取得部１０５、ハンドオーバ制御部１０７、パケット情報取得部１０９、記憶部１１１、アプリケーション１１３及び経路切替部１１５を備える。

ＥＶＤＯ通信部１０１は、EV-DOに準拠した無線基地局１１との無線通信を実行する。ＷＬＡＮ通信部１０３は、無線ＬＡＮシステム（ＷＬＡＮ）の規格に準拠している無線基地局２１との無線通信を実行する。特に、本実施形態では、ＥＶＤＯ通信部１０１及びＷＬＡＮ通信部１０３は、音声通話アプリケーションの通信品質が劣化したこと示す通信品質劣化通知を含むパケットＰ１（図７参照）をＣＮ２００から受信する。本実施形態において、ＥＶＤＯ通信部１０１及びＷＬＡＮ通信部１０３は、通知受信部を構成する。

無線状態情報取得部１０５は、無線基地局１１（または無線基地局２１）と送受信される無線信号ＲＳの状態を示す無線状態情報を所定の周期で繰り返し取得する。具体的には、無線状態情報取得部１０５は、ＥＶＤＯ通信部１０１またはＷＬＡＮ通信部１０３から無線状態情報を取得し、取得した無線状態情報をハンドオーバ制御部１０７に通知する。

無線状態情報としては、例えば、ＲＳＳＩ、ＣＩＲ及び送信電力（ＴｘＰｏｗｅｒ）などを用いることができる。

ハンドオーバ制御部１０７は、ＥＶＤＯ通信部１０１またはＷＬＡＮ通信部１０３が通信品質劣化通知を含むパケットＰ１（図７参照）をＣＮ２００から受信した場合、受信した当該通信品質劣化通知に対応する無線状態情報に基づくハンドオーバ閾値ＴＨをアプリケーションと関連付けて記憶部１１１に記憶させる。本実施形態では、ハンドオーバ制御部１０７と記憶部１１１とによって、記憶処理部が構成される。

具体的には、ハンドオーバ制御部１０７は、図６に示す無線状態情報テーブルＴＢを記憶部１１１に記憶させる。図６に示すように、無線状態情報テーブルＴＢでは、アプリケーション種別（Ｇ７２９）と、無線状態情報（ＲＳＳＩ、ＣＩＲ、ＴｘＰｏｗｅｒ）とが関連付けられる。なお、アプリケーション種別“Ｇ７２９”は、音声通話アプリケーションであって、用いられる音声コーデックが、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９に従っていることを示す。

また、ハンドオーバ制御部１０７は、無線状態情報テーブルＴＢに含まれる複数の無線状態情報のうち、通信品質劣化通知に対応する無線状態情報に基づいて、ハンドオーバ閾値ＴＨを設定する。なお、ハンドオーバ閾値ＴＨの具体的な設定方法については後述する。

さらに、本実施形態では、ハンドオーバ制御部１０７は、無線状態情報と、当該無線状態情報を取得したときにアプリケーション１１３が出力したデータを含むパケットのシーケンス番号（識別子）とを対応付けて記憶部１１１に記憶させる。

また、ハンドオーバ制御部１０７は、複数の無線状態情報を所定期間（例えば、３０秒間）に渡って記憶する。無線状態情報テーブルＴＢには、パケットのシーケンス番号（図中のＰａｃｋｅｔ Ｉｎｆｏ Ｓｅｑ）から明らかなように、古い順に複数の無線状態情報が含まれている。

本実施形態では、ハンドオーバ制御部１０７は、無線状態情報テーブルＴＢに含まれる無線状態情報と、通信品質劣化通知に含まれるシーケンス番号とに基づいて、ハンドオーバ閾値を特定する。

例えば、ハンドオーバ制御部１０７は、通信品質劣化通知、具体的には、ＣＮ２００から受信したパケットＰ１に含まれるシーケンス番号が“１０４”であった場合（図７参照）、ハンドオーバ制御部１０７は、無線状態情報テーブルＴＢにおいて“Ｐａｃｋｅｔ Ｉｎｆｏ Ｓｅｑ”の１０４と対応付けられている無線状態情報（例えば、ＲＳＳＩ＝−８１ｄＢｍ）をハンドオーバ閾値とすることができる。つまり、ハンドオーバ制御部１０７は、シーケンス番号が“１０４”であるパケットをＣＮ２００に送信したときに取得した無線状態情報をハンドオーバ閾値とすることができる。

なお、ハンドオーバ制御部１０７は、シーケンス番号が１０４であるパケットよりも前または後にＣＮ２００に送信されたパケットと対応付けられている複数の無線状態情報（例えば、Ｐａｃｋｅｔ Ｉｎｆｏ Ｓｅｑが１０３である無線状態情報）を含めてハンドオーバ閾値ＴＨを設定することもできる。

また、ハンドオーバ制御部１０７は、無線状態情報取得部１０５によって取得された無線状態情報と、記憶部１１１に記憶されているハンドオーバ閾値ＴＨとに基づいて、他の無線基地局（例えば、無線基地局２１）へのハンドオーバを実行する。本実施形態において、ハンドオーバ制御部１０７は、ハンドオーバ実行部を構成する。

具体的には、ハンドオーバ制御部１０７は、所定の周期で繰り返し取得される無線状態情報が、設定したハンドオーバ閾値ＴＨによって定められるハンドオーバ条件を満足するか否かを判定する。ハンドオーバ制御部１０７は、当該ハンドオーバ条件を満足した場合、経路切替部１１５に経路切替指示を通知する。

すなわち、ハンドオーバ制御部１０７は、無線状態情報とハンドオーバ閾値ＴＨとに基づいて、ＣＮ２００において音声通話アプリケーションの通信品質が劣化したと判定した場合、ハンドオーバを実行する。

パケット情報取得部１０９は、ＥＶＤＯ通信部１０１またはＷＬＡＮ通信部１０３を介して送受信されるパケットの情報を取得する。具体的には、パケット情報取得部１０９は、当該パケットのポート番号及びシーケンス番号を取得する。パケット情報取得部１０９は、取得した当該パケットのポート番号及びシーケンス番号をハンドオーバ制御部１０７に通知する。

記憶部１１１は、ハンドオーバ制御部１０７による制御に基づいて、無線状態情報テーブルＴＢなどを記憶する。

アプリケーション１１３は、所定のアプリケーションプログラム及び実行環境（ＣＰＵなど）によって構成される。本実施形態では、アプリケーション１１３は、ＶｏＩＰを利用した音声通話アプリケーションである。

アプリケーション１１３は、音声コーデックによって符号化された音声データを含むＲＴＰパケットを所定の間隔（例えば、２０ｍｓ）で経路切替部１１５に出力する。また、アプリケーション１１３は、経路切替部１１５から出力されたＲＴＰパケットを取得する。

経路切替部１１５は、ハンドオーバ制御部１０７から通知された経路切替指示に基づいて、ＥＶＤＯ通信部１０１またはＷＬＡＮ通信部１０３の何れかの経路、つまり、無線通信システム１０または無線通信システム２０に切り替える。

アプリケーション１１３から出力されたＲＴＰパケットは、経路切替部１１５を介してＥＶＤＯ通信部１０１またはＷＬＡＮ通信部１０３に中継される。また、ＥＶＤＯ通信部１０１またはＷＬＡＮ通信部１０３を介して受信したＲＴＰパケットは、経路切替部１１５を介してアプリケーション１１３に中継される。

また、経路切替部１１５は、アプリケーション１１３の内容に応じた閾値（例えば、過去２００ｍｓ間にＲＴＰパケットの到着間隔の平均が、通常の到着間隔の１．２倍となる）に基づいて、ＥＶＤＯ通信部１０１またはＷＬＡＮ通信部１０３の何れかの経路に切り替えることもできる。

（３）通信先装置の機能ブロック構成
図３は、ＣＮ２００の機能ブロック構成図である。図３に示すように、ＣＮ２００は、通信部２０１、アプリケーション２０３及び通信品質監視部２０５を備える。

通信部２０１は、バックボーンネットワーク１２及びバックボーンネットワーク２２に接続されている所定のアクセス通信網（不図示）に接続するための通信インタフェース（例えば、Ethernet（登録商標））によって構成される。

特に、本実施形態では、通信部２０１は、通信品質監視部２０５によって、アプリケーション２０３の通信品質が劣化したことが監視された場合、当該通信品質が劣化したことを示す通信品質劣化通知を含むパケットＰ１をＭＮ１００に送信する。本実施形態において、通信部２０１は、通知送信部を構成する。

具体的には、通信部２０１は、以下の内容を含むパケットＰ１をＭＮ１００に送信する。すなわち、通信部２０１は、アプリケーション２０３において実行されるアプリケーション種別を示す情報（図中のアプリケーション＝Ｇ７２９）、通信品質劣化通知（図中の品質＝劣化）、及びシーケンス番号（図中のシーケンス番号＝１０４）をパケットＰ１に含める。

なお、本実施形態では、アプリケーション種別を示す情報として、実際にはポート番号が用いられる。また、シーケンス番号は、上述したように、ＭＮ１００のアプリケーション１１３が出力したデータを含むパケットに付加されたものである。

アプリケーション２０３は、ＭＮ１００のアプリケーション１１３と同様に、所定のアプリケーションプログラム（音声通話アプリケーション）及び実行環境（ＣＰＵなど）によって構成される。

通信品質監視部２０５は、アプリケーション２０３とミドルウェアなどを介して接続され、アプリケーション２０３の通信品質（例えば、パケットロス数）が劣化したか否かを監視する。通信品質監視部２０５は、アプリケーション２０３の通信品質が劣化したことを検出した場合、通信部２０１にパケットＰ１を送信させる。

（４）通信システムの動作
次に、上述した通信システム（ＭＮ１００及びＣＮ２００）の動作について説明する。具体的には、ＭＮ１００が、ＣＮ２００から送信された通信品質劣化通知に基づいてハンドオーバを実行する動作について、図４及び図５を参照しながら説明する。

図４に示すように、ステップＳ１０において、ＭＮ１００は、ハンドオーバするか否かの判定に用いられるハンドオーバ閾値ＴＨを算出するか否かを判定する。

具体的には、ＭＮ１００は、図５に示すフローに従って、ハンドオーバ閾値ＴＨを生成するか否かを判定する。図５に示すように、ステップＳ１１において、ＭＮ１００は、実行するアプリケーション、具体的には音声通話アプリケーションに対応するハンドオーバ閾値ＴＨがあるか否かを判定する。

音声通話アプリケーションに対応するハンドオーバ閾値ＴＨがある場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、ステップＳ１２において、ＭＮ１００は、ハンドオーバ閾値ＴＨの算出に用いる無線状態情報のサンプル数がＮ個（例えば、１０個）以上あるか否かを判定する。

ハンドオーバ閾値ＴＨの算出に用いる無線状態情報のサンプル数がＮ個以上ある場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）、ステップＳ１３において、ＭＮ１００は、現在設定されているハンドオーバ閾値ＴＨの最終更新時刻からＭ時間（例えば、７２時間）以上経過しているか否かを判定する。

最終更新時刻からＭ時間以上経過している場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）、ステップＳ１４において、ＭＮ１００は、ハンドオーバ閾値ＴＨを新たに算出すると判定する。

一方、ステップＳ１１〜Ｓ１３の判定条件に合致しない場合、ＭＮ１００は、ハンドオーバ閾値ＴＨを新たに算出しないと判定する。

図４に示すように、ハンドオーバ閾値ＴＨを算出すると判定された場合（ステップＳ１０のＹＥＳ）、ステップＳ２０において、ＭＮ１００は、実行されるされているアプリケーションの種別（例えば、音声コーデックにＧ．７２９を用いる音声通話アプリケーション）を取得する。なお、アプリケーションの種別は、通信セッションの開始時に使用されるＳＩＰパケットやＲＴＰパケットのペイロードタイプフィールドを参照することによって取得することができる。

ステップＳ３０において、ＭＮ１００は、ＣＮ２００に送信したパケットのシーケンス番号と、当該パケットを送信したときにおける無線状態情報とを対応付けて記憶する。

ステップＳ４０において、ＭＮ１００は、ＣＮ２００からアプリケーションの通信品質劣化通知を受信したか否かを判定する。上述したように、通信品質劣化通知は、ＣＮ２００において実行されているアプリケーションの通信品質が劣化したときに、ＣＮ２００からＭＮ１００に送信される。

通信品質劣化通知を受信した場合（ステップＳ４０のＹＥＳ）、ステップＳ５０において、ＭＮ１００は、当該通信品質劣化通知に対応する無線状態情報を取得する。

ステップＳ６０において、ＭＮ１００は、ハンドオーバ閾値ＴＨを算出する。具体的には、ＭＮ１００は、通信品質劣化通知に対応する無線状態情報のサンプル数がＮ個以上ある場合、無線状態情報テーブルＴＢ（図６参照）に含まれる無線状態情報のそれぞれ（ＲＳＳＩ、ＣＩＲ、ＴｘＰｏｗｅｒ）について、平均値及び分散を算出する。さらに、ＭＮ１００は、分散の最も小さい無線状態情報（例えば、ＲＳＳＩ）の平均値をハンドオーバ閾値ＴＨとする。

なお、ＭＮ１００は、無線状態情報の統計量を示す他の値（例えば、偏差値）を用いて、ハンドオーバ閾値ＴＨを算出してもよい。また、ＭＮ１００は、通信品質劣化通知に対応する無線状態情報のサンプル数がＮ個以上ある場合、繰り返しハンドオーバ閾値ＴＨを算出することができる。

ハンドオーバ閾値ＴＨを算出しないと判定された場合（ステップＳ１０のＮＯ）、ステップＳ７０において、ＭＮ１００は、無線信号ＲＳの状態が現在のハンドオーバ閾値ＴＨよりも劣化したか否かを判定する。

無線信号ＲＳの状態が現在のハンドオーバ閾値ＴＨよりも劣化した場合（ステップＳ７０のＹＥＳ）、及びステップＳ６０においてハンドオーバ閾値ＴＨを算出した後、ステップＳ８０において、ＭＮ１００は、他の無線通信システム（例えば、無線通信システム２０）へのハンドオーバを実行する。

ステップＳ９０において、ＭＮ１００は、通信が終了したか否か、つまり、音声通話アプリケーションを用いた音声通話が終了したか否かを判定する。

通信が終了した場合（ステップＳ９０のＹＥＳ）、ＭＮ１００は、処理を終了する。一方、通信が終了していない場合（ステップＳ９０のＮＯ）、ＭＮ１００は、ステップＳ１０からの処理を繰り返す。

なお、上述したステップＳ１３では、ハンドオーバ閾値ＴＨの最終更新時刻からＭ時間（例えば、７２時間）以上経過している場合、新たなハンドオーバ閾値ＴＨを算出するために無線状態情報のサンプリングが実行される。ここで、ＭＮ１００は、当該サンプリングによって新たに取得された無線状態情報の統計値と、現在のハンドオーバ閾値ＴＨの算出に用いられた無線状態情報の統計値とを比較し、無線状態情報の偏差値が４０〜６０となる場合、すなわち、ハンドオーバ閾値ＴＨとして一定の信頼性を有する値になったと判定できる場合、無線状態情報のサンプル数を順次増加させるようにしてもよい。

一方、偏差値が当該範囲外となる場合、ＭＮ１００は、無線伝搬路の特性が大きく変動していると判定し、無線状態情報のサンプリングを継続してもよい。ＭＮ１００は、当該サンプリングを所定期間継続した後、現在のハンドオーバ閾値ＴＨを新たに算出したハンドオーバ閾値ＴＨに変更するかを決定してもよい。

（５）作用・効果
無線端末１００によれば、通信品質劣化通知（パケットＰ１）に対応する無線状態情報に基づくハンドオーバ閾値ＴＨが、実行されているアプリケーションと関連付けて記憶される。ここで、通信品質劣化通知は、通信先装置２００においてアプリケーションの通信品質が劣化したことを示す。さらに、無線状態情報取得部１０５によって取得された無線状態情報と、記憶部１１１に記憶されているハンドオーバ閾値ＴＨとに基づいて、他の無線基地局（例えば、無線基地局２１）へのハンドオーバが実行される。

このため、無線端末１００は、実行されているアプリケーションに応じて、他の無線基地局に適切なタイミングでハンドオーバを実行することができる。すなわち、無線端末１００によれば、アプリケーションの通信品質が劣化した場合に、アプリケーション毎に適切なタイミングでハンドオーバを実行することができる。

また、無線端末１００によれば、ハンドオーバ閾値ＴＨを周期的に更新することによって、無線通信システムの状態（例えば、無線伝搬路の状態やトラフィック量）に応じて、適切なハンドオーバ閾値ＴＨを自律的に設定することができる。

さらに、無線端末１００によれば、ユーザが新たなアプリケーションを無線端末１００にインストールした場合でも、当該アプリケーションの通信品質が劣化したことを判定可能なミドルウェアなどを当該アプリケーションとともにインストールさせることによって、未知のアプリケーションに対しても対応できる柔軟性を具備することができる。

また、本実施形態では、無線状態情報取得部１０５が無線状態情報を取得したときに無線端末１００（アプリケーション１１３）が出力したデータを含むパケットのシーケンス番号（識別子）を用いて、通信品質が劣化したときに対応する無線状態情報が特定される。このため、複数の無線状態情報が取得されている場合でも、通信品質が劣化したときに対応する無線状態情報を確実に判別することができる。

（６）その他の実施形態
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。

例えば、上述した実施形態では、上り方向、つまり、ＭＮ１００からＣＮ２００への方向における通信品質の劣化を対象としたが、下り方向、つまり、ＣＮ２００からＭＮ１００への方向における通信品質の劣化も対象とすることができる。

図８は、本発明の変更例に係る無線端末１００Ａの機能ブロック構成図である。無線端末１００Ａは、無線端末１００（ＭＮ１００）と比較すると、パケット情報取得部１０９に代えて、パケット情報・通信品質取得部１０９Ａが設けられる。

パケット情報・通信品質取得部１０９Ａは、アプリケーション１１３とミドルウェアなどを介して接続され、無線端末１００Ａにおいて実行されているアプリケーションの通信品質（受信側通信品質）が劣化したか否かを判定する。本変更例では、ハンドオーバ制御部１０７と、パケット情報・通信品質取得部１０９Ａとによって、通信品質判定部が構成される。

また、本変更例では、ハンドオーバ制御部１０７は、パケット情報・通信品質取得部１０９Ａによって受信側通信品質が劣化していると判定された場合、受信側通信品質が劣化していると判定された時点と対応する無線状態情報をハンドオーバ閾値として、アプリケーションと関連付けて記憶することができる。

このように、パケット情報・通信品質取得部１０９Ａが、無線端末１００Ａにおいて実行されているアプリケーション、具体的には、音声通話アプリケーションの受信側通信品質（例えば、受信ＲＴＰパケットの到着間隔）を取得することによって、ＣＮ２００からＭＮ１００への方向における通信品質の劣化を判定することができる。

また、上述した実施形態では、通信方式の異なる無線通信システム間のハンドオーバを例として説明したが、本発明は、必ずしも通信方式の異なる無線通信システム間のハンドオーバに限定して適用されるものではない。

上述した実施形態では、無線状態情報取得部１０５が無線状態情報を取得したときに無線端末１００（アプリケーション１１３）が出力したデータを含むパケットのシーケンス番号を用いて、通信品質が劣化したときに対応する無線状態情報が特定されていたが、必ずしも当該シーケンス番号を用いなくてもよい。例えば、無線端末１００は、通信品質劣化通知を受信した場合、最新の無線状態情報を当該通信品質劣化通知と対応させてもよいし、所定のサンプル数前に取得された無線状態情報を当該通信品質劣化通知と対応させてもよい。

また、通信先装置２００のように、アプリケーション（音声通話アプリケーション）を実行する装置ではなく、通信ネットワーク上のノード（例えば、サーバや無線基地局）に当該アプリケーションの通信品質を監視、通知する機能を設けるようにしてもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の実施形態に係る通信システムを含む通信ネットワークの全体概略構成図である。 本発明の実施形態に係る無線通信装置の機能ブロック構成図である。 本発明の実施形態に係る通信先装置の機能ブロック構成図である。 本発明の実施形態に係る無線通信装置が通信先装置から送信された通信品質劣化通知に基づいてハンドオーバを実行する動作を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線通信装置が通信先装置から送信された通信品質劣化通知に基づいてハンドオーバを実行する動作を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線状態情報テーブルＴＢの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る通信品質劣化通知を含むパケットの一例を示す図である。 本発明の変更例に係る無線通信装置の機能ブロック構成図である。

符号の説明

１０…無線通信システム、１１…無線基地局、１２…バックボーンネットワーク、２０…無線通信システム、２１…無線基地局、２２…バックボーンネットワーク、１００，１００Ａ…無線端末（ＭＮ）、１０１…ＥＶＤＯ通信部、１０３…ＷＬＡＮ通信部、１０５…無線状態情報取得部、１０７…ハンドオーバ制御部、１０９…パケット情報取得部、１０９Ａ…パケット情報・通信品質取得部、１１１…記憶部、１１３…アプリケーション、１１５…経路切替部、２００…通信先装置（ＣＮ）、２０１…通信部、２０３…アプリケーション、２０５…通信品質監視部、Ｐ１…パケット、ＲＳ…無線信号、ＴＢ…無線状態情報テーブル、ＴＨ…ハンドオーバ閾値

Claims (8)

1. 第１の通信装置と、
   アプリケーションを実行し、無線基地局を介して、前記第１の通信装置と通信を実行する第２の通信装置と
   を備える通信システムであって、
   前記第１の通信装置は、
   前記アプリケーションの通信品質が劣化したか否かを監視する通信品質監視部と、
   前記通信品質監視部によって、前記通信品質が劣化したことが監視された場合、前記通信品質が劣化したことを示す通信品質劣化通知を前記第２の通信装置に送信する通知送信部と
   を備え、
   前記第２の通信装置は、
   前記無線基地局と送受信される無線信号の状態を示す無線状態情報を取得する無線状態情報取得部と、
   前記通信品質劣化通知を前記第１の通信装置から受信する通知受信部と、
   前記通知受信部が前記通信品質劣化通知を受信した場合、受信した前記通信品質劣化通知に対応する前記無線状態情報に基づくハンドオーバ閾値を前記アプリケーションと関連付けて記憶する記憶処理部と、
   前記無線状態情報取得部によって取得された前記無線状態情報と、前記記憶処理部に記憶されている前記ハンドオーバ閾値とに基づいて、他の無線基地局へのハンドオーバを実行するハンドオーバ実行部と
   を備える通信システム。
2. 所定のアプリケーションを実行し、無線基地局を介して通信先装置と通信を実行する無線通信装置であって、
   前記無線基地局と送受信される無線信号の状態を示す無線状態情報を取得する無線状態情報取得部と、
   前記通信先装置において前記アプリケーションの通信品質が劣化したことを示す通信品質劣化通知を前記通信先装置から受信する通知受信部と、
   前記通知受信部が前記通信品質劣化通知を受信した場合、受信した前記通信品質劣化通知に対応する前記無線状態情報に基づくハンドオーバ閾値を前記アプリケーションと関連付けて記憶する記憶処理部と、
   前記無線状態情報取得部によって取得された前記無線状態情報と、前記記憶処理部に記憶されている前記ハンドオーバ閾値とに基づいて、他の無線基地局へのハンドオーバを実行するハンドオーバ実行部と
   を備える無線通信装置。
3. 前記ハンドオーバ実行部は、前記無線状態情報取得部によって取得された前記無線状態情報と前記ハンドオーバ閾値とに基づいて前記通信品質が劣化したと判定した場合、前記ハンドオーバを実行する請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記無線通信装置は、通信方式が異なる複数の無線通信システムに接続可能であり、
   前記ハンドオーバ実行部は、前記無線状態情報取得部によって取得された前記無線状態情報と前記ハンドオーバ閾値とに基づいて、他の無線通信システムへのハンドオーバを実行する請求項２に記載の無線通信装置。
5. 前記通知受信部は、前記アプリケーションが出力したデータを識別する識別子を含む通信品質劣化通知を前記通信先装置から受信し、
   前記記憶処理部は、前記無線状態情報取得部によって取得された前記無線状態情報と、前記識別子とを対応付けて所定期間に渡って記憶し、
   前記記憶処理部は、前記無線状態情報と、前記通信品質劣化通知に含まれる前記識別子とに基づいて、前記ハンドオーバ閾値を特定する請求項２に記載の無線通信装置。
6. 前記記憶処理部は、複数の前記無線状態情報を用いて前記ハンドオーバ閾値を決定する請求項２に記載の無線通信装置。
7. 前記無線通信装置において実行されている前記アプリケーションの通信品質である受信側通信品質が劣化したか否かを判定する通信品質判定部をさらに備え、
   前記記憶処理部は、前記通信品質判定部によって前記受信側通信品質が劣化していると判定された場合、前記受信側通信品質が劣化していると判定された時点と対応する前記無線状態情報を前記ハンドオーバ閾値として、前記アプリケーションと関連付けて記憶する請求項２に記載の無線通信装置。
8. 所定のアプリケーションを実行し、無線基地局を介して通信先装置と通信を実行する無線通信方法であって、
   前記無線基地局と送受信される無線信号の状態を示す無線状態情報を取得するステップと、
   前記通信先装置において前記アプリケーションの通信品質が劣化したことを示す通信品質劣化通知を前記通信先装置から受信するステップと、
   前記通信品質劣化通知を受信した場合、受信した前記通信品質劣化通知に対応する前記無線状態情報に基づくハンドオーバ閾値を前記アプリケーションと関連付けて記憶部に記憶するステップと、
   取得された前記無線状態情報と、前記記憶部に記憶されている前記ハンドオーバ閾値とに基づいて、他の無線基地局へのハンドオーバを実行するステップと
   を備える無線通信方法。