JP2012049913A - 通信装置 - Google Patents

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空悟 守田
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Abstract

【課題】リアルタイム性を向上させることができ、無線通信装置(MN)におけるデータの再生品質をさらに向上させることができる通信装置(CN)を提供する。
【解決手段】通信ネットワークに接続して通信を実行する通信部と、該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、通信相手の無線通信装置(MN)11に対する、アプリケーションのデータの送信を制御する制御部とを備え、制御部は、無線通信装置が第1無線通信ネットワーク15から該第1無線通信ネットワーク15と異なる第2無線通信ネットワーク16ヘハンドオーバする際に、無線通信装置(MN)11から得られる第2無線通信ネットワーク16の通信許容帯域の情報と、通信部から送信すべきアプリケーションのデータ量とに基づいて、ハンドオーバ後のデータの送信速度を制御する。
【選択図】図8

Description

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と通信する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するIPモビリティ技術が検討されている(例えば、非特許文献1参照)。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及びモバイルIPv6(以下、これらを総称してモバイルIPと略称する)が知られており、ネットワーク単位での移動をサポートするNEMO(Network Mobility)が知られている。
モバイルIPやNEMOでは、移動ノード(無線通信装置,MN:Mobile Node)がハンドオーバする際、当該無線通信装置(MN)が属するホームエージェント(HA:Home Agent)に、ハンドオーバ先の無線通信ネットワークのIPアドレスを気付けアドレス(CoA:Care of Address)として登録することにより、ハンドオーバ先の無線通信ネットワークを介して、通信相手である対向ノード(通信装置,CN:Correspondent Node)との通信を可能としている。
ここで、ハンドオーバ方式には、ハンドオーバ元のネットワークを切断する前にハンドオーバ先のネットワークを接続するMBB(Make-Before-Break)方式や、ハンドオーバ元のネットワークを切断してからハンドオーバ先のネットワークを接続するBBM(Break-Before- Make)方式等が知られている。BBM方式は、同時に複数の無線通信ネットワークとの接続を管理する必要がないため、比較的簡潔な処理でハンドオーバを行うことができるという利点を有する。
しかしながら、BBM方式では、無線通信装置(MN)は、まず第1無線NWとの無線接続を切断するため、無線通信装置(MN)と通信装置(CN)との間の通信は一度中断されることになる。この後、通常のモバイルIPでは、無線通信装置(MN)は、第2無線NWに接続し、さらに第2無線NWにおけるCoAをホームエージェント(HA)に登録することによって、通信装置(CN)との通信を再開することができるが、第1無線NWとの無線接続を切断してから、第2無線NWにおけるCoAをホームエージェント(HA)に登録するまでの間は、無線通信装置(MN)と通信装置(CN)との間で通信を行うことはできず、パケットロスが発生することになる。
その結果、VoIPなどのリアルタイムアプリケーションでの通信中に、BBM方式によってハンドオーバした場合は、パケットロスにより音が切れて、無音区間が発生し、再生品質及びリアルタイム性の低下を招くことになる。
このパケットロスによる無音の発生を防止する方法として、例えば、特許文献1のように、ハンドオーバの前に、パケットロスが生じる期間を把握することで、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及び第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。これにより、標準の再生速度との差を小さくして、標準速度に近い速度で再生することができる。したがって、再生品質及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。
特開2009−159449号公報
C. Perkins、"IP Mobility Support (RFC2002)"、[online]、1996年10月、IETF、[平成18年3月15日検索]、インターネット<URL: http: //www.ietf.org /rfc/rfc2002.txt
しかし、この方法では、ハンドオーバ準備開始の時点から比較的長時間をかけて、再生速度を制御することで無音が発生しないようにするものであるため、リアルタイム性の回復に時間がかかるなどして、音声を聞くユーザに違和感を与えるおそれがある。
一方、リアルタイム性をより早期に解消させるために、通信装置(CN)からのロストパケットの再送時に、送信すべきデータの符号化ビットレートを低くして、高速に送信することが考えられる。しかし、符号化ビットレートが低ければ、無線通信装置(MN)側で充分な再生品質が得られない場合がある。また、データの送信に際して、充分な通信帯域が確保できないことも想定される。
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、遅延をより迅速に回復して、リアルタイム性を向上させることができ、無線通信装置(MN)におけるデータの再生品質をさらに向上させることができる通信装置(CN)を提供することである。
上記目的を達成する第1の観点に係る、通信装置の発明は、
通信ネットワークに接続して通信を実行する通信部と、
該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、
通信相手の無線通信装置に対する、前記アプリケーションのデータの送信を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記無線通信装置が第1無線通信ネットワークから該第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ヘハンドオーバする際に、前記無線通信装置から得られる前記第2無線通信ネットワークの通信許容帯域の情報と、前記通信部から送信すべき前記アプリケーションのデータ量とに基づいて、前記ハンドオーバ後の前記データの送信速度を制御することを特徴とする。
第2の観点に係る発明は、第1の観点に係る通信装置において、
前記制御部は、所定の符号化ビットレートによるデータ量を、前記送信すべきデータ量として用いて前記送信速度を算出し、該算出された送信速度が所定の閾値以上の場合、当該送信速度と前記許容帯域とに基づいて符号化ビットレートを制御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1の観点に係る通信装置において、前記制御部は、
前記無線通信装置から得られる、所定時間内における前記無線通信装置のデータ再生量と、前記所定時間内における前記通信部からのデータ送信量とに基づいて、前記送信速度を制御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の観点に係る通信装置において、前記制御部は、
前記所定時間内における、前記データ再生量と前記データ送信量との比に基づいて、前記通信部から送信すべきデータの、符号化ビットレートを制御することを特徴とするものである。
本発明によれば、ハンドオーバ先の通信許容帯域に基づいて、送信速度を適切に制御するので、遅延をより迅速に回復して、リアルタイム性を向上させることができ、且つ、無線通信装置(MN)におけるデータの再生品質をさらに向上させることができる通信装置(CN)を提供することができる。
本発明の一実施の形態に係る通信ネットワークの概略構成を示す図である。 図1に示す無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。 図2に示す無線通信装置の電話機能部の概略構成を示す機能ブロック図である。 図2に示すハンドオーバ制御部によるハンドオーバの制御を説明するための図である。 図1に示すホームエージェント(HA)の概略構成を示す図である。 ハンドオーバによるパケットロスを説明するための図である。 図1に示す通信装置(CN)の概略構成を示す機能ブロック図である。 図7に示す通信装置(CN)の電話機能部の概略構成を示す機能ブロック図である。 図8に示す電話機能部の要部の動作を示す図である。 通信装置(CN)からの高速送信パケットを受信している際の、無線通信装置(MN)の再生速度計算部における、再生速度と送信速度の関係の一例を示す図である。 パケットを受信し再生する側(無線通信装置(MN))の電話機能部における、再生速度変更時の動作を示す図である。 送信側(通信装置(CN))の送信制御の動作を説明するための図である。 送信側(通信装置(CN))における符号化レート及び送信速度の制御を説明するための図である。 送信側(通信装置(CN))の電話機能部63における、受信側(無線通信装置(MN))からの再生速度変更通知を受信した時の動作を説明するフローチャートである。 送信速度・符号化レート制御と再生制御の結果の一例を示す図である。 従来技術に従う送信速度・符号化レート制御と再生制御の結果の一例を示す図である。 送信側(通信装置(CN))において高速送信用の音声データを蓄積する送信バッファの動作を説明するための図である。 送信側(通信装置(CN))における間引き処理を説明するための図である。 間引き処理における重み付けを説明するための図である。 間引き処理を行う音声データ信号の一例を示す図である。
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(MN)11は、対向ノードである通信装置(CN)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(MN)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及び第2無線通信ネットワーク16は、インターネット18に結合されている。
ここで、第1無線通信ネットワーク15は、例えば無線LANからなり、第2無線通信ネットワーク16は例えばcdma2000 EV−DOの携帯電話ネットワークからなり、下りの絶対遅延時間は、第1無線通信ネットワーク15の方が、第2無線通信ネットワーク16よりも短くなっている。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の基地局を示している。
通信装置(CN)12は、例えば送受話器12aが接続され、電話機能部としての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通信ネットワークであるインターネット18に接続されている。
また、第1無線通信ネットワーク15及び第2無線通信ネットワーク16には、それぞれ通信を制御するSIP(Session Initiation Protocol)サーバ21及び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(MN)11宛の受信パケットを、無線通信装置(MN)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)23と、通信を制御するSIPサーバ24とが接続されている。
図1に示す通信ネットワークにおいては、ホームエージェント(HA)23に、無線通信装置(MN)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IPアドレスを気付けアドレス(CoA:care of address)として登録することにより、異なる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いる。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(MN)11は、ホームエージェント(HA)23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を介して通信装置(CN)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に示す無線通信装置(MN)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(MN)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電話機能部33と、第1無線通信ネットワーク15及び第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及び第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。さらに、無線情報取得部35は、遅延計測部37を有する。
通信処理部34は、電話機能部33と通信装置(CN)12との間で、第1無線通信ネットワーク15又は第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、ホームエージェント(HA)23と通信するように、第1無線I/F31又は第2無線I/F32の接続を制御する。
無線情報取得部35は、無線情報として、第1無線I/F31及び第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及び第2無線通信ネットワーク16の通信品質を取得し、その取得した通信品質をハンドオーバ制御部36に供給する。ここで、通信品質として、例えば、無線状態を表すRSSI(Received Signal Strength Indicator)を取得する。
ハンドオーバ制御部36は、無線情報取得部35からの通信品質に基づいて、ハンドオーバを予定するか否か、すなわちハンドオーバの準備を開始するか否かの決定を含むハンドオーバ情報を生成し、そのハンドオーバ情報に基づいてハンドオーバを制御する。
図3は、図2に示す無線通信装置(MN)11の電話機能部33の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71、画面表示部72、マイク73、エンコーダ74、パケット送信部75、パケット受信部76、ジッタバッファ77、デコーダ78、スピーカ79、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、全体の動作を制御する全体制御部53、送信制御部56、及び再生速度計算部59を有する。
全体制御部53は、ボタン入力部71や画面表示部72を介して、ユーザの操作情報を取得し、その取得情報に基づいて全体の動作を制御する。また、SIP制御部52は、通話の開始や終了のSIPの手続きを制御する。通話中は、送信制御部56は、マイク73から取得した音声データをエンコーダ74に送り、符号化部であるエンコーダ74でエンコードし、そのエンコードしたデータを、パケット送信部75からパケットにいれて、通信処理部34を経て通信装置(CN)12へ送信する。
また、通信処理部34を経てパケット受信部76で受信した通信装置(CN)12からのパケットは、ジッタバッファ77に一旦取り込んでから読み出し、その読み出したパケットは、デコーダ78でペイロード部分をデコードして、スピーカ79から再生音声として出力する。なお、ジッタバッファ77のパケットの受信状況や、ジッタバッファ77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で監視し、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77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を制御する。
本実施の形態では、電話機能部33は、さらに、ハンドオーバ情報取得部55及び送信バッファ57を設ける。ハンドオーバ情報取得部55は、ハンドオーバ制御部36からハンドオーバ予定決定情報を取得する。当該情報を取得した場合は、ハンドオーバ情報取得部55は、さらに、ハンドオーバ制御部36から所要のハンドオーバ情報を取得し、その取得したハンドオーバ情報を送信制御部56に提供する。
送信制御部56は、エンコーダ74による送信データの符号化時のビットレート及びエンコーダ74からパケット送信部75へのデータの送信を制御するもので、ハンドオーバ情報取得部55からハンドオーバ情報が供給されない通常の通話状態では、マイク73からの入力音声データをエンコーダ74に送る。これに対し、ハンドオーバ情報取得部55からハンドオーバ情報が供給された場合は、送信制御部56は、マイク73からの入力音声データをコピーし、送信バッファ57に送る。この送信制御部56による送信制御については、さらに後述する。
このように、本実施の形態では、電話機能部33が、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、及び当該アプリケーションのデータの送信を制御する制御部を構成している。さらに、電話機能部33は、Unreachable情報取得部58を設ける。Unreachable情報取得部58は、通信処理部34を介して、通信装置(CN)12の通信処理部62から、ソフトフォン通信パケットに対するICMP(Internet Control Message Protocol)Unreachableパケットを受け取る。
図4は、図2に示すハンドオーバ制御部によるハンドオーバの制御を説明するための図である。ここでは、ハンドオーバ制御部36は、使用中の無線のRSSIがある閾値(ハンドオーバ準備開始閾値)に達した場合に、ハンドオーバのための準備を開始し、第2無線通信ネットワーク16に接続(Linkup)するように第2無線I/F32を制御する。そして、ハンドオーバ制御部36は、RSSIがハンドオーバ準備開始閾値よりも低い別の閾値(ハンドオーバ開始閾値)に達した場合に、ハンドオーバを開始する決定を含むハンドオーバ情報を生成し、第2無線I/F32が、BU(Binding Update)をホームエージェント(HA)23に送信するように制御する。
図5は、ホームエージェント(HA)23の概略構成を示す図である。ホームエージェント(HA)23においては、移動管理部41及び転送部42がホームエージェントとしての機能を実現する。移動管理部41は、無線通信装置(MN)11からのBUに対してBA(Binding Acknowledge)を返すと共に、BUに含まれている無線通信装置(MN)11のIPアドレスを登録する。転送部42は、移動管理部41で登録されたIPアドレスを元に、パケットを転送する。ホームエージェント(HA)23は、更に、無線通信装置(MN)11の無線情報を取得する無線情報取得部43を有する。無線情報取得部43は、遅延計測部44を有する。
ホームエージェント(HA)23の遅延計測部44と、無線通信装置(MN)11の遅延計測部37は、無線通信装置(MN)11とホームエージェント(HA)23との間で、送信時のタイムスタンプを追加しながらパケットの送受信を行う。その中で遅延計測部44は、ハンドオーバ元である第1無線通信ネットワーク15と、ハンドオーバ先である第2無線通信ネットワーク16との間の絶対遅延時間差や、ハンドオーバ先である第2無線通信ネットワーク16のRTT(Round Trip Time)を計測し、無線通信装置(MN)11−ホームエージェント(HA)23間のVoIPのアプリケーションに、遅延情報を通知する。
図6は、ハンドオーバによるパケットロスを説明するための図である。ここでは、便宜上、NEMOを例にとって説明する。無線通信装置(MN)11のハンドオーバ制御部36がハンドオーバ準備開始を決定すると、ハンドオーバ先の無線を接続(Linkup)する。その後、ハンドオーバ制御部36がハンドオーバ開始を決定すると、ハンドオーバ制御部36は、ハンドオーバ元の無線を切断し、ハンドオーバ先の無線でBUをホームエージェント(HA)23に送信する。BUを受信したホームエージェント(HA)23は、CoA(Care of Address)として登録されていたハンドオーバ元の無線のIPアドレスに、新しいIPアドレスを上書きして登録し、BAを返す。BAを受信した無線通信装置(MN)11は、新たにハンドオーバ先の無線にて送受信を開始する。ここで、無線通信装置(MN)11がハンドオーバ元の無線を切断してからハンドオーバ先の無線で送受信を開始するまでの間に、ハンドオーバ元の無線と通信を行う第1無線I/Fに到着するパケットは、無線通信装置(MN)11によって受信されない。したがって、無線通信装置(MN)11がBUを送信した後にホームエージェント(HA)23からBAを受信するまでの間に無線通信装置(MN)11に到着するパケットはロストすることになる。
図7は、図1に示す通信装置(CN)12の概略構成を示す機能ブロック図である。通信装置(CN)12は、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に接続するネットワークI/F(インターフェース)61と、ネットワークへの接続を制御する通信処理部62と、VoIPのアプリケーションを実行する電話機能部63と、無線情報を取得する無線情報取得部64とを有する。
通信処理部62は、ネットワークI/F61のインターネット18への接続を制御して、電話機能部63と無線通信装置(MN)11との間の通信を実行する。したがって、ネットワークI/F61及び通信処理部62は、通信部を構成する。
図8は、図7に示す通信装置(CN)12の電話機能部63の概略構成を示す機能ブロック図である。電話機能部63は、図3に示す電話機能部33と同様の構成を有するため、同一の機能を有する機能ブロックには、図3で付した参照符号に100を加えた参照符号を付す。また、同一の機能を有する機能ブロックについての説明は省略する。ハンドオーバ情報取得部155は、無線通信装置(MN)11からのハンドオーバ予告メッセージを一定時間毎に監視して、ハンドオーバの予定を決定するハンドオーバ予定決定情報を取得する。ハンドオーバ予定決定情報を取得した場合は、ハンドオーバ情報取得部155は、更に無線通信装置(MN)11から所要のハンドオーバ情報を取得し、取得した情報を送信制御部156に供給する。
図9は、無線通信装置(MN)11のハンドオーバ時における、無線通信装置(MN)11の電話機能部33の要部の受信再生動作を示すシーケンス図である。電話機能部33の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、ハンドオーバ準備開始の情報を取得した場合には、ハンドオーバ準備開始通知を再生速度計算部59に通知する。また、ハンドオーバ準備が開始した旨を通信装置(CN)12に通知する。その後、通信装置(CN)12から送信速度を通知されると、再生速度計算部59に転送する。ハンドオーバ情報取得部55は、ハンドオーバ制御部36から遅延情報を随時取得し、その情報を再生速度計算部59へ渡す。
一方、ジッタバッファ監視部50は、ジッタバッファ77を常時監視し、取得したパケットの受信状況やパケット量をジッタバッファ制御部51に通知する。通知を受けたジッタバッファ制御部51は、ジッタバッファ77を制御して、ジッタバッファからのパケットの取り出し速度の調整や、受信したパケットの破棄などの処理を行う。また、ジッタバッファ監視部50は、取得したパケット量の情報を、再生速度計算部59に通知する。
再生速度計算部59は、下記の式に基づいてパケット蓄積目標値を算出する。
パケット蓄積目標値=標準のパケット蓄積量+RTT最大値
ここで、RTT最大値とは、それまでに通知された遅延情報の最大値で、ハンドオーバ先無線のRTTの最大値である。
そして、再生速度計算部59は、ジッタバッファ監視部50からバッファ内のパケット蓄積量を取得し、その時点のパケット蓄積量がパケット蓄積目標値よりも少なかった場合には、再生速度を標準より遅い速度(例えば、90%)にするよう、ジッタバッファ制御部51に指示する。現在のパケット蓄積量が目標値と同程度であった場合には、再生速度計算部59は、標準の速度で再生するように、ジッタバッファ制御部51を指示する。ジッタバッファ制御部51は、指示された再生速度となるように、ジッタバッファ77の読み出しを制御する。
その後、再生速度計算部59は、ハンドオーバ情報取得部55を介して通信装置(CN)12からの高速送信開始通知を受けると、パケット蓄積量が標準のパケット蓄積量以上になるのを待ち、その後、高速再生を行う。高速再生にあたって、図10を参照して説明する計算方法によって、高速再生の速度を計算し、その速度をジッタバッファ制御部51に通知する。また、この再生速度の情報を通話相手である通信装置(CN)12に通知する。そして、高速送信終了通知を受けると、パケット蓄積量が標準のパケット蓄積量以上であれば高速再生を指示し、パケット蓄積量が標準のパケット蓄積量未満であれば低速再生を指示する。その後、パケット蓄積量が標準のパケット蓄積量付近になると、通常の制御に戻す。その後、ハンドオーバ情報取得部55は、ハンドオーバ準備開始の情報の監視に戻る。
このような再生速度の制御が、通信装置(CN)12によるアップリンク受信時にも、通信装置(CN)12の電話機能部63において行われる。この場合には、下記の式によってパケット蓄積増加目標値を求め、過去のパケット蓄積増加目標値の最大値と標準のパケット蓄積量とを加算して、パケット蓄積目標値とする。ここで、パケット蓄積増加目標値は、例えば、アップリンク遅延差がゼロよりも大きい場合にはRTTとアップリンク遅延差とを加算した値とし、アップリンク遅延差がゼロ以下の場合はRTTとする。
パケット蓄積目標値=標準のパケット蓄積量+パケット蓄積増加目標値最大値
ここで、UL遅延差は、無線通信装置(MN)11のハンドオーバ先無線とハンドオーバ元無線との遅延差である。
図10は、通信装置(CN)12からの高速送信パケットを受信している際の、無線通信装置(MN)11の再生速度計算部59における、再生速度と送信速度の関係の一例を示す図である。ここでは、横軸を送信速度(SndRat)、縦軸を再生速度(PlyRat)とし、最低送信速度(SndRatMin)は110%とする。送信速度とは、通信を行っているネットワークの全許容帯域の値([kbps])を一秒当たりに流れるデータ量([kbps])で割り、百分率で表した値を言うものとする。
送信速度(SndRat)が110%から170%である期間において、再生速度(PlyRat)は、110%から150%まで線形に増加させ、送信速度(SndRat)が170%を超えた場合であっても、再生速度(PlyRat)を150%に保持するように、ジッタバッファ制御部51がジッタバッファ77を制御する。また、再生速度の下限は110%として、送信速度(SndRat)が最低送信速度(SndRatMin)を下回った場合であっても、再生速度(PlyRat)を110%に維持するように、ジッタバッファ制御部51がジッタバッファ77を制御する。
なお、最低送信速度(SndRatMin)を110%とすることは一例であり、例えば、再生速度を標準速度(100%)までは追従して低下させ、送信速度が標準速度以下になっても、再生速度(PlyRat)は、標準速度(100%)を下回らないように、ジッタバッファ制御部51がジッタバッファ77を制御することも可能である。また、再生速度(PlyRat)の最高値を更に高い値に設定しても良いし、送信速度に対する再生速度の変化は線形でなくても良い。
図11は、パケットを受信し再生する側(無線通信装置(MN)11とする)の電話機能部33における、再生速度変更時の動作を示す図である。今、通話相手(通信装置(CN)12とする)が高速送信を行っているものとする。無線通信装置(MN)11の電話機能部33は、高速送信開始時の最初のパケットを受信した時刻(基点時間:TimRcv0)を保持する(ステップS101)。そして、再生速度計算部59は、ハンドオーバ情報取得部55を介して、送信側(通信装置(CN)12)からの送信速度通知を受信する(ステップS102)。そして、再生速度計算部59は、受信した送信速度をSndRat(t)に設定する(ステップS103)。また、再生速度計算部59は、受信した送信速度がそれまでに受信した送信速度から変化したか否かを判定(SndRat(t)≠SndRat(t−Δt))する(ステップS104)。送信速度が変化した場合、再生速度計算部59は、ジッタバッファ監視部50を通じて、ジッタバッファの蓄積量を確認する(ステップS105)。ジッタバッファの蓄積量が所定の閾値以上である場合、再生速度計算部59は、再生速度(PlyRat(t))を算出(PlyRat(t)=FncP(t))する(ステップS106)。そして、再生速度(PlyRat(t))がそれまでの再生速度から変化したか否かを判定する(ステップS107)。再生速度が変化した(PlyRat(t)≠PlyRat(t−Δt))場合、電話機能部33は、通話相手のソフトフォンに対して、変更後の再生速度(PlyRat(t))と、基点時間(TimRcv0)からの経過時間(TimPas(t)=TimNow−TimRcv0)を通知する(ステップS108)。
図12は、通信装置(CN)12から無線通信装置(MN)11にパケットを送信する場合における、電話機能部63における、送信制御の動作を説明するためのシーケンス図である。電話機能部63のハンドオーバ情報取得部155は、無線通信装置(MN)11からハンドオーバ準備開始通知を受信すると、ハンドオーバ準備開始通知を送信制御部156に通知する。そして、送信制御部156は、入力音声データを送信バッファ157に一定量コピーするよう制御する。また、ハンドオーバ情報取得部155は、再生速度計算部159から再生速度の情報を、パケット蓄積量計算部180からジッタバッファにおけるパケット蓄積量の情報を受信すると、これらの情報を送信制御部156に転送する。その後、ハンドオーバ情報取得部155は、無線情報取得部64から遅延情報を通知されると、送信制御部156にこの情報を随時転送する。すると、送信制御部156は各情報を随時記憶する。そして、ハンドオーバ情報取得部155は、ハンドオーバ完了通知を受信すると、送信制御部156に転送する。さらに、図示しないが、ハンドオーバ情報取得部155は、ハンドオーバ準備開始から高速送信開始通知までの期間に於いては、Unreachable情報取得部158から通知されるRTPパケットタイムスタンプを送信制御部156に転送する。
ここで、送信制御部156は、ハンドオーバ情報取得部155からハンドオーバ完了通知を受信すると、記憶した遅延情報と、ICMP UnreachableのRTPパケットタイムスタンプに基づいて、以下に詳述するような計算によって、パケットのロストした期間(パケットロスト期間)及びロストしたパケットの量(ロストパケット数)の予測値(予測パケットロスト期間及び予測ロストパケット数)を計算し、再送パケット数を得る。
まず、通信装置(CN)12が、無線通信装置(MN)11にパケットを送信する場合の、遅延情報による予測ロストパケット数の算出について説明する。通信装置(CN)12の電話機能部63のハンドオーバ情報取得部155は、遅延情報として、無線通信装置(MN)11のハンドオーバ先無線のRTTの情報、及び無線通信装置(MN)11のハンドオーバ先無線とハンドオーバ元無線のダウンリンクの遅延差(ハンドオーバ先−ハンドオーバ元)の情報を取得する。このとき、これらの情報を取得する度に、ハンドオーバ情報取得部155は、その時の予測ロストパケット数として、下記の式の計算を行った値を記憶する。
遅延情報による予測ロストパケット数
=ハンドオーバ先無線のRTT−ダウンリンク遅延差
次に、無線通信装置(MN)11が、通信装置(CN)12にパケットを送信する場合の、遅延情報による予測ロストパケット数の算出について説明する。無線通信装置(MN)11の無線情報取得部35は、遅延情報として、無線通信装置(MN)11のハンドオーバ先無線のRTT、及び無線通信装置(MN)11のハンドオーバ先無線とハンドオーバ元無線のアップリンクの遅延差(ハンドオーバ先−ハンドオーバ元)の情報を取得する。このとき、これらの情報を取得する度に、電話機能部33の送信制御部56は、その時の予測ロストパケット数として、以下の計算を行い、値を記憶する。
このようにして、遅延情報による予測ロストパケット数を算出した後に、無線通信装置(MN)11の送信制御部56は、ハンドオーバ情報取得部55からハンドオーバ完了通知を受信した時、ICMP Unreachable RTPパケットタイムスタンプの通知があれば以下の式によって予測ロストパケット数を計算する。
ICMP Unreachableによる予測ロストパケット数
=次に送信予定のRTPパケットタイムスタンプ
−ICMP Unreachable RTPパケットタイムスタンプ最小値
そして、送信制御部56は、遅延情報による予測ロストパケット数の平均と、ICMP Unreachableによる予測ロストパケット数を比較して、大きい方のパケット数を再送パケット数とする。なお、通信装置(CN)12においても同様の計算を行い、再送パケット数を決定する。
このようにして、予測ロストパケット数を算出すると、通信装置(CN)12の送信制御部156は、送信バッファ157に保存されている入力音声データのうち、予測パケットロスト期間の所定時間前のデータを送信バッファ157から読み出してエンコードし、高速送信を始める。この時、送信制御部156は、高速送信開始通知を、ハンドオーバ情報取得部155を通して無線通信装置(MN)11の電話機能部33のハンドオーバ情報取得部55に通知する。なお、新しい入力音データは、継続して送信バッファ157に保存する。そして、高速送信によって送信バッファが空になると、送信制御部156は、送信速度を通常の速度に戻すように送信バッファ157からの読み出しを制御し、ハンドオーバ情報取得部155を通して高速送信終了通知を通話相手の無線通信装置(MN)11の電話機能部33のハンドオーバ情報取得部55に通知し、送信制御を終了する。
そして、高速送信終了通知を受けると、無線通信装置(MN)11の再生速度計算部59は、パケット蓄積量が標準のパケット蓄積量以上であれば高速再生となるようジッタバッファ制御部に指示し、パケット蓄積量が標準のパケット蓄積量未満であれば低速再生を指示する。その後、パケット蓄積量が標準のパケット蓄積量付近になると、再生速度計算部59は通常の制御に戻すようにジッタバッファ制御部51に指示する。
一方、送信制御部156は、送信速度の情報をハンドオーバ情報取得部155を通して無線通信装置(MN)11の電話機能部33のハンドオーバ情報取得部55に通知する(図示しない)。
図13は、高速送信中の通信装置(CN)12における符号化レート、送信速度の制御を説明するためのフローチャートである。例えば、送信速度に基づいて1パケットを送信するために要する時間を算出し、その時間に一致する間隔(パケット送信間隔)でパケットを送信するとする。ここで、送信速度は、例えば、全許容帯域を一秒当たりに流れるデータ量で除算し、百分率で表した値として求められる値であり、下記の式により求められる。
SndRat = WidAll/(EthIpSiz×PktUni+EncRat)
SndRat:送信速度[%]
WidAll:全許容帯域[kbps]
EthIpSiz:Ether-IPヘッダサイズ[bits]
PktUni:単位時間パケット数[packets/sec]
EncRat:符号化レート[kbps]
まず、送信制御部156は、前回パケットを送信してからの経過時間を算出する(ステップS201)。そして、送信制御部156は、経過時間がパケット送信間隔に一致するか否か、すなわち、パケット送信タイミングに該当するか否かを判定する(ステップS202)。そして、送信制御部156は、符号化レート(EncRat)を、復号音声品質として、標準的な通話品質が得られる符号化レートである標準符号化レート(EncRatBas)に設定し、その場合の送信速度(SndRat)を算出する(ステップS203)。なお、このときの再生速度計算部59における再生速度の算出は図10に従う。ここでいう標準符号化レートとは、例えば20.6[kbps]のような、標準の通話品質を担保可能な符号化レートを指すものとする。そして、送信制御部156は、算出した送信速度が、最高送信速度(SndRatMax(例えば、200%))以上か否かを判定し(ステップS204)、算出した送信速度(SndRat)が最高送信速度(SndRatMax)以上である場合に、送信速度(SndRat)を最高送信速度(SndRatMax)とし、その場合の符号化レート(EncRat)を算出する(ステップS205)。符号化レートは、下記の式に従って算出する。
EncRat=FncE(t)=(WidAll/SndRat)−EthIpSiz×PktUni
EncRat:符号化レート
WidAll:全許容帯域[kbps]
SndRat:送信速度[%]
EthIpSiz:Either-IPヘッダサイズ[bits]
PktUni:単位時間パケット数[packets/sec]
この計算により、最高送信速度(SndRatMax)で送信している場合において、許容帯域に更に余裕がある場合には、送信すべきデータを高品質の符号化レートでエンコードすることが可能になる。
一方、ステップS204で、送信速度(SndRat)が最高送信速度(SndRatMax)未満であると判定された場合には、送信制御部156は、ステップS203で算出した、標準符号化レート(EncRatBas)の場合における送信速度(SndRat)を送信速度とする。そして、送信制御部156は、高速送信が始まってからの総送信量と総再生量の比が、1未満であるか否かを判定する(ステップS206)。送信再生比(SndPlyRat)の算出方法は、下記の式に従う。
SndPlyRat:送信再生比
SndRat(j):送信速度[%]
PlyRat(i):再生速度[%]
ただし、SndTim(J)=PlyTim(I)=(PktCnt(t)+1)×PktUniTim
PktCnt(t):パケット数
PktUniTim:パケットの送信間隔[sec](例えば、0.02[sec])
SndTim(J)=SndTim(j+1):送信側現在時刻
PlyTim(I)=PlyTim(i+1):再生側現在時刻
算出した送信再生比が1未満の場合、即ち、総送信量が総再生量よりも少ない場合、送信制御部156は、符号化レート(EncRat)を最低符号化レート(EncRatMin(例えば、7.8[kbps]))にし、送信速度(SndRat)を算出する(ステップS207)。そして、送信制御部156は、再度、送信再生比(SndPlyRat(t))を算出し、1未満か否かを判定する(ステップS208)。SndPlyRat(t)が1未満である場合、即ち、総送信量に対して総再生量が大きく、このままでは再生側において音声が途切れるおそれがあるような場合、送信制御部156は、データの間引き処理を行う(ステップS209)。間引き処理は、図18〜20を参照して詳述する方法に従う。その後、送信制御部156は、送信バッファ157に残りパケット、すなわち、送信バッファ157に高速送信すべきパケットが存在するか否かを判定する(ステップS211)。このとき、高速送信すべきパケットとは、再送すべきロストパケットに加えて、受信側(無線通信装置(MN)11)における再生が、リアルタイム性を回復するまでの期間に蓄積されたパケットである。そして、残りパケットが無ければ、高速送信終了し(ステップS215)、残りパケットがあれば、再度、送信再生比(SndPlyRat(t))を算出する(ステップS208)。一方、(SndPlyRat(t)≧1)の場合、送信制御部56は、送信すべき音声データの符号化レート(EncRat)を再計算する(ステップS210)。そして、送信制御部156は、エンコーダ174を制御して、再計算した符号化レート値以下で、実際に設定可能な符号化レートの値でデータをエンコードするように制御する。
ステップS210で符号化レート(EncRat)を再計算すると、送信制御部156は、送信バッファから入力音声データを読み出し、エンコーダ174が所定の符号化レートでデータをエンコードするように制御し、パケット送信部175が所定の送信速度でパケットを送信するように制御する(ステップS212)。一方、ステップS206において、送信再生比が1以上の場合、即ち、総送信量が総再生量よりも多く、音声の途切れが生じる可能性が低い場合、標準符号化レート(EncRatBas)で符号化が行われ、ステップS203で算出した送信速度で送信処理が行われる。ステップS207において送信速度が更新された場合、送信制御部156は、送信速度リストに送信速度と経過時間{SndRat(j)=SndRat、SndTim(j)=PktTim}を記録する(ステップS213)。そして、送信制御部156は、再度、送信バッファ157の残りパケット数がゼロか否かを判定し(ステップS214)、残りパケットが無ければ、高速送信を終了する(ステップS215)。ステップS214で残りパケット数がゼロでないと判定された場合には、再びステップS201に戻る。
図14は、送信側(通信装置(CN)12とする)の電話機能部63における、受信側(無線通信装置(MN)11)からの再生速度変更通知を受信した時の動作を説明するフローチャートである。通信装置(CN)12の送信制御部156は、高速送信開始する時、最初にパケットを送信する時刻(TimSnd0)の情報を保持する(ステップS301)。そして、送信制御部156は、平均送信速度の算出基点(TimSndBas)を設定する(TimSndBas=TimSnd0)(ステップS302)。その後、送信制御部156は、再生速度リストの初期化を行い、再生速度を標準速度(PlyRat(0)=PlyRatBas)とし、そのときの時間をゼロとして(TimPas(0)=0)、再生速度リストに保存する(PlyRat(0)、TimPas(0))に保存する(ステップS303)。このときの標準速度は、例えば110%である。そして、送信制御部156は、受信側(無線通信装置(MN)11)の電話機能部33から、その時点(TimPas(i))における再生速度に関する情報(PlyRat)の通知(再生速度変更通知)を受信したか否かを判定し(ステップS304)、受信した場合には再生速度の更新履歴として再生速度リストに保存する(ステップS305)。そして、送信制御部156は、送信バッファ157に高速送信すべきパケットが存在するか否かを判定して、高速送信を終了すべきか否かを判定する(ステップS306)。
図15は、本発明に係る通信装置の高速送信期間中の送信速度・符号化レート制御と再生制御の結果の一例を示す。許容帯域が十分にある段階では、送信側(通信装置(CN)12)の送信制御部156は、任意に設定した最高送信速度でパケットを送信するようにパケット送信部175を制御する。時刻T1までは帯域に更に余裕があるため、送信制御部156は、送信するパケットの符号化レートを、より高品質の符号化レートに上げるようにエンコーダ174を制御する。その後、時刻T1以後に、許容帯域が狭くなったので、送信制御部156は、送信するパケットの符号化レートを下げるようにエンコーダ174を制御する。その結果、時刻T2においては、符号化レートは標準符号化レートまで下がっている。そして、時刻T2以降においても許容帯域が減少し続けると、送信制御部156は、次に、パケットの送信速度を下げるようにパケット送信部175を制御する。その後、時刻T3において、更に許容帯域が減少して、データを標準符号化レート及び最低送信速度で送信できなくなると、送信制御部156は、送信するデータの符号化レートを下げるようにエンコーダ174を制御する。そして、最低符号化レートでも送信が不可能な程、許容帯域が減少すると、送信制御部156は、次に、最低送信速度を下回る値まで、送信速度を必要なだけ下げるように、パケット送信部75を制御する。
この間、受信側(無線通信装置(MN)11)は、送信側(通信装置(CN)12)の送信速度に応じて、再生速度計算部59が再生速度を計算し、データを再生している。送信速度が再生速度よりも速い期間には、例えば、時刻T2までの期間におけるパケット蓄積量を示すプロットラインのように、受信側(無線通信装置(MN)11)のジッタバッファにおけるパケット蓄積量は増加する。その後、許容帯域が減少して、送信側(通信装置(CN)12)の送信制御部156が送信速度を段階的に引き下げ、受信側(無線通信装置(MN)11)が、標準再生速度で受信したデータの再生を続けた結果、時刻T5に於いて、標準パケット蓄積量の余剰分がなくなり、パケット蓄積量が標準値に戻る。
ここで、これ以上最低送信速度以下の速度でデータの送信を続けると、受信側(無線通信装置(MN)11)のパケット蓄積量が減少し、ジッタが発生する危険性が増してしまうので、送信側(通信装置(CN)12)の送信制御部156は、T5において送信データの間引きを行い、最低送信速度を維持するようにパケット送信部175を制御する。その後、時刻T6において許容帯域が回復すると間引きを終了する。そして、送信バッファ157に高速送信すべきパケットが存在しなくなると、送信側(通信装置(CN)12)の送信制御部156は、高速送信を終了するようにパケット送信部175を制御する。
図16は、図15と同じ環境で従来の制御を行った場合の結果を示す。送信側(通信装置(CN)12)において、符号化レートは最低符号化レートを使用し、送信速度は所定の送信速度を使用するものとする。受信側(無線通信装置(MN)11)では、所定の送信速度に対応する速度で再生するものとする。その結果、時刻T3からT6の期間において、許容帯域が、最低符号化レートかつ所定の送信速度でデータを送信する際に必要とされる帯域を下回ってしまう。このとき、送信側(通信装置(CN)12)は、許容帯域以上にパケットを送信してしまうことになる。このため、例えば、時刻T3〜T6付近において、基地局にパケットがバッファリングされて、パケットが無線通信装置(MN)11に届かずにネットワーク上で滞留する結果、受信側(無線通信装置(MN)11)において受信バッファ内のパケットがなくなり、データの再生中に無音が発生する可能性が高くなる。また、一定の送信速度でデータが送信されているため、送信側(通信装置(CN)12)の送信バッファ157に蓄積された、ハンドオーバ時のロストパケットその前後のパケットの送信を終了し、通話の遅延が元に戻るまでの時間が、図15に示した本発明に係る方法よりも長くなってしまう。
このように、本実施の形態に係る方法によれば、受信側(無線通信装置(MN)11)においては送信速度にあわせて再生し、送信側(通信装置(CN)12)では許容帯域と受信側の再生にあわせて送信することで、符号化レートを上げて音質を良くし、滞留を回避し、通話の遅延をより早く解消することが出来る。
図17は、送信側(通信装置(CN)12)において、高速送信用の音声データを蓄積する送信バッファ157の動作を説明するための図である。送信バッファ157は、波形データを保存した先頭ポインタ、波形データのデータサイズ([Byte])、波形データが送信待ち状態であるか否かの有効フラグ(True/False)の情報を保持する。送信制御部156は、マイク173が音声波形データをキャプチャすると、経時的に、送信バッファ157にポインタ、データサイズ、有効フラグ(=True(送信待ち))の情報を記憶する。
送信バッファ157からデータを読み出す場合は、送信制御部156は、送信待ち状態(有効フラグ=True)のデータの内、もっとも古く登録されたデータから順次読み出す。そして、読み出した際に、有効フラグを送信済み状態(有効フラグ=False)に設定する。
図18は、送信制御部156におけるデータの間引きを説明するための図である。図18において、横軸は時間、縦軸は音声データの振幅を示す。ここで、縦軸に示した振幅値は、音声符号化する単位(即ち、1パケット分)毎の振幅値の2乗平均値とする。例えば、VoIPにおいては、音声データは20msec毎にパケット化されている。今、時刻t0において、例えば、許容帯域が狭くなるなど、データの送信に際して間引き処理が必要となった場合、送信制御部156は、受信側(無線通信装置(MN)11)の電話機能部33におけるジッタバッファ77の蓄積時間の情報を取得する。取得した情報に基づいて、送信制御部156は、受信側(無線通信装置(MN)11)のジッタバッファ77における残余の蓄積時間(以下、蓄積時間Tb0と称する)を算出する。そして、送信制御部156は、時刻t0〜時刻t1(t0+Tb0)までの区間(以下、[t0,(t0+Tb0)]とする)の音声データから、間引き処理を行う間引きポイントp1を決定する。また、時刻t2において、データの間引きが必要になった場合においても同様に、蓄積時間Tb1を算出して、時刻t2〜時刻(t2+Tb1)の区間(以下、[t2,(t2+Tb1)]とする))から間引きポイントを決定する。
上述したように、蓄積時間Tb0は、受信側(無線通信装置(MN)11)の電話機能部33からの通知に基づいて算出する。なお、通知がない期間においては、再生速度、送信速度、及び蓄積量を取得した時刻からの経過時間に基づいて推定する。通知がない期間におけるジッタバッファ77の蓄積量Tb(Tpas)は、例えば、下記の式に従って算出する。
Tb(Tpas)=Tb(0)+((SndRat/PlyRat)×Tpas×TimUni)
Tpas:経過時間
TimUni:単位時間
送信制御部156は、このようにして取得又は推定した間引き対象区間([t0,(t0+Tb0)]、[t2,(t2+Tb1)]、[tb,(tb+Tb(Tpas))])、における音声データの振幅値の2乗平均値に重み(w)を乗算した値が最小値となるポイントを間引きポイントとして間引き処理を行う。まず、重み(w)を1として、図18に示すような、音声データの振幅値の2乗平均値と掛け合わせ、最小値となるポイントを間引きポイントp1として決定する。そして、送信制御部156は、間引きポイントp1を含むパケットを1つ間引いて、間引いたデータの送信を試みる。許容帯域が狭く、間引いたデータでさえも送信できない場合には、送信制御部156は、第2の間引きポイントp2を決定する。間引きポイントp2の決定に際しては、重み(w)は図19(a)に示す関数に従う。
図19は、間引きポイントを決定するための重み付けを説明するための図である。重み付けは、間引きポイントとした時刻に最大の重み(w=1.0)をつけ、間引きポイントから離れるほど重みが小さくなるようにする。今、間引きポイントとした時刻がt1である場合における、間引き対象区間[t0,t2]における重み(w)曲線は、例えば、下記の式のような減衰曲線の一部を採用する。
図19(a)においては、第1の間引きポイントp1において重み(w)が1.0であり、ポイントp1から離れるにしたがって、重み関数は減衰している。第2の間引きポイントp2は、このような重み関数を図18に示す振幅値に掛けて、その値が最小となるポイントp2を第2の間引きポイントとして決定する。そして、送信制御部156は、第2の間引きポイントp2を含む所定時間(例えば、20msec)分のデータを間引くようにエンコーダ174を制御して、パケット送信部175で間引いたデータをパケットに入れ、送信させる。しかし、許容帯域が狭く、第1の間引きポイントp1を含むデータ(パケット)と、第2の間引きポイントp2を含むデータ(パケット)とを間引いたデータでさえも送信できない場合には、送信制御部156は、さらに、第3の間引きポイントp3を決定する。この場合に使用する重み関数は図19(b)に従う。
図19(b)においては、間引きポイントp1、p2において重み(W)が1となるようにし、それぞれの間引きポイントp1、p2を基点とする重み曲線のうち、実線部分を重み関数として用いるものとする。この関数と図18に示す振幅値とを掛け合わせ、その値が最小となるポイントp3を第3の間引きポイントとして決定し、第1及び第2の間引きポイントを決定したときと同様の方法でパケットを間引き、データの送信を試みる。許容帯域が狭く、それでもデータを送信できない場合は、送信制御部156は、更に第4の間引きポイントを決定する。この場合に使用する関数は図19(c)に従い、第1〜3の間引きポイントを決定したときと同様の方法を繰り返す。
図20において、間引き処理を行った音声データ信号の波形の一例を示す。今、送信側(通信装置(CN)12)の送信制御部156が時刻t1において間引きが必要と判断したとする。図20(a)は、図19を引用して説明したような重み付けによる間引きポイントの選出を行わずに、間引きが必要と判断した時刻で間引きを行った場合の結果である。ここでは、時刻t1の直後に、送信帯域を急激に下げるために、送信制御部156は、連続して間引き処理を行う。この場合、受信側(無線通信装置(MN)11)において、例えば、音声データ通信の場合には、音切れが発生する可能性が高い。
これに対して、図19を参照して説明したような重み付けによる間引きポイントの選出を行えば、図20(b)に示すように、間引きを必要とした時点で必ずしも間引きを行うわけではなく、その後の無音である可能性の高い部分で間引きを行う。そして、間引きを行った部分の重み(W)を1として、振幅値と掛け合わせたときの値が最も小さいポイントで次の間引きポイントを決定するので、間引き対象期間の音声データにおいて、分散して間引きを行うようになる。対照的に、音声データが無音である部分に集中してデータを間引いてしまうと、再生された音声データにおいて無音の期間が極端に短くなり、受信側(無線通信装置(MN)11)において再生された音声を聴くユーザに違和感を与えるおそれがあった。しかし、分散して間引きを行うことで、間引きによる無音部の欠落がユーザに与える違和感を低減することができる。
このように、本実施の形態に係る通信装置(CN)12は、通信相手の無線通信装置(MN)11が第1無線通信ネットワークから該第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ヘハンドオーバする際に、無線通信装置(MN)11から得られる前記第2無線通信ネットワークの通信許容帯域の情報と、自装置の通信部から送信すべき前記アプリケーションのデータ量とに基づいて、ハンドオーバ後の前記データの送信速度を制御するので、第2無線通信ネットワークの通信許容帯域を最大限に活用して、ハンドオーバ時のロストパケットを短期間に解消することが出来る。
また、ハンドオーバ後のロストパケットの再送時に充分な通信許容帯域があれば、通信装置(CN)12は、再送すべきデータの符号化ビットレートを高くして送信するので、無線通信装置(MN)11において受信及び再生されるデータの品質を高くすることができる。さらには、許容帯域が著しく少ない場合には、例えば、無音の音声データのような、情報量が少ないポイントにおいてデータの間引きを行うため、データ量を削減する際の品質劣化を抑えることができる。
以上、本発明の一実施形態に係る通信装置について説明してきたが、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、幾多の変形又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送信する場合のような、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、同様の送信制御機能を有するマルチメディア機能部で構成すれば良い。
11 無線通信装置(MN)
12 通信装置(CN)
15 第1無線通信ネットワーク
16 第2無線通信ネットワーク
18 インターネット
21、22 サーバ
23 ホームエージェント(HA)
24 SIPサーバ
33、63 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
37 遅延計測部
40 ネットワークI/F
41 移動管理部
42 転送部
43 無線情報取得部
44 遅延計測部
50、150 ジッタバッファ監視部
51、151 ジッタバッファ制御部
52、152 SIP制御部
53、153 全体制御部
55、155 ハンドオーバ情報取得部
56、156 送信制御部
57、157 継続して送信バッファ
58、158 Unreachable情報取得部
59、159 再生速度計算部
61 ネットワークI/F
62 通信処理部
63 電話機能部
64 無線情報取得部
71、171 ボタン入力部
72、172 画面表示部
73、173 マイク
74、174 エンコーダ
75、175 パケット送信部
76、176 パケット受信部
77、177 ジッタバッファ
78、178 デコーダ
79、179 スピーカ

Claims (4)

  1. 通信ネットワークに接続して通信を実行する通信部と、
    該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、
    通信相手の無線通信装置に対する、前記アプリケーションのデータの送信を制御する制御部とを備え、
    前記制御部は、前記無線通信装置が第1無線通信ネットワークから該第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ヘハンドオーバする際に、前記無線通信装置から得られる前記第2無線通信ネットワークの通信許容帯域の情報と、前記通信部から送信すべき前記アプリケーションのデータ量とに基づいて、前記ハンドオーバ後の前記データの送信速度を制御することを特徴とする通信装置。
  2. 前記制御部は、所定の符号化ビットレートによるデータ量を、前記送信すべきデータ量として用いて前記送信速度を算出し、該算出された送信速度が所定の閾値以上の場合、当該送信速度と前記許容帯域とに基づいて符号化ビットレートを制御することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
  3. 前記制御部は、前記無線通信装置から得られる、所定時間内における前記無線通信装置のデータ再生量と、前記所定時間内における前記通信部からのデータ送信量とに基づいて、前記送信速度を制御することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
  4. 前記制御部は、前記所定時間内における、前記データ再生量と前記データ送信量との比に基づいて、前記通信部から送信すべきデータの、符号化ビットレートを制御することを特徴とする請求項3に記載の通信装置。
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