KR20090008282A - 통신 경로 제어 장치, 무선 통신 장치, 통신 경로 제어 방법 및 무선 통신 장치의 통신 방법 - Google Patents

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Abstract

스위칭 서버(100)는, 휴대 전화 단말(300A)로부터 IP 전화 단말(42)로 송신된 VoIP 패킷을 중계하여, 휴대 전화 단말(300A)로부터 수신한 VoIP 패킷의 수신 시각을 순차적으로 취득한다. 또한, 스위칭 서버(100)는, 취득한 복수의 수신 시각에 근거하여, 무선 IP 네트워크(10A)를 경유하는 통신 경로 R1을 무선 IP 네트워크(10B)를 경유하는 통신 경로 R2로 전환한다.

Description

통신 경로 제어 장치, 무선 통신 장치, 통신 경로 제어 방법 및 무선 통신 장치의 통신 방법{COMMUNICATION PATH CONTROL APPARATUS, WIRELESS COMMUNICATION APPARATUS, COMMUNICATION PATH CONTROL METHOD AND COMMUNICATION METHOD OF WIRELESS COMMUNICATION APPARATUS}
본 발명은, 복수의 무선 IP 네트워크에 접속 가능한 무선 통신 장치와의 통신 경로를 제어하는 통신 경로 제어 장치 및 통신 경로 제어 방법, 및 복수의 무선 IP 네트워크와 접속 가능한 무선 통신 장치 및 무선 통신 장치의 통신 방법에 관한 것이다.
최근, 인터넷 프로토콜(IP)을 지원하는 IP 네트워크의 보급이 현저하다. IP 네트워크의 보급에 따라, 소위 VoIP 기술을 이용하여 음성 신호를 IP 패킷(이하, 음성 IP 패킷이라 함)으로 변환해서, IP 네트워크를 통해 음성 IP 패킷을 전송하는 것이 일반적으로 되어 있다.
전술한 바와 같이 IP 네트워크를 통해 음성 IP 패킷을 전송하는 경우, IP 네트워크의 통신 품질(예컨대, IP 패킷의 전송 지연 시간)에 근거하여 전화 단말간의 통신 경로를 전환하는 방법을 개시하고 있다(예컨대, 특허 문헌 1).
이 방법에서는, 음성 IP 패킷은 RTP(real-time transport protocol)를 이용하여 전송된다. 또한, 음성 IP 패킷의 세션(session)을 제어하는데 RTCP(RTP control protocol)가 이용된다. 음성 IP 패킷의 수신측에서는, 수신한 RTCP 패킷에 포함된 정보에 근거하여 IP 네트워크의 통신 품질을 판정하고, 판정 결과에 따라 전화 단말간의 통신 경로를 전환한다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 공보 제2002-344497호(7~8페이지, 도 5~7)
발명의 개시
그러나, 상기 통신 경로 전환 방법은 다음과 같은 문제가 있다. 특히, RTCP 패킷의 평균적인 송신 간격이 길기 때문에(2초 정도), 무선 기지국 등으로 구성되는 무선 IP 네트워크에서 페이딩과 같은 통신 품질의 급격한 열화에 대응할 수 없는 경우가 발생할 수도 있다.
또한, 복수의 무선 IP 네트워크(예컨대, 휴대 전화 네트워크와 무선 LAN 네트워크)에서 통신 경로를 전환하는 경우, 무선 IP 네트워크의 다운링크에서의 통신 품질의 열화에 대응하여, 무선 통신 장치가 통신 경로의 전환을 주도할 수 있다. 한편, 무선 IP 네트워크의 업링크에서의 통신 품질의 열화에 대해서는, 수신측인 통신 제어 장치가, 무선 IP 네트워크의 무선 상태 및 통신 품질의 열화를 파악하기 어렵기 때문에, 다른 무선 IP 네트워크를 경유한 통신 경로로의 전환 여부를 판정할 수 없다는 문제가 있었다. 또한, 송신 후의 무선 통신 장치도, 수신측에서의 통신 품질의 열화를 파악하기 어렵기 때문에 동일한 문제를 갖고 있다.
그래서, 본 발명은, 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 무선 IP 네트워크를 경유하여 음성 IP 패킷을 전송하는 경우에, 급격한 통신 품질의 열화에도 대응하면서, 통신 경로를, 다른 무선 IP 네트워크를 경유하는 통신 경로로 적절히 전환할 수 있는 통신 경로 제어 장치, 무선 통신 장치, 통신 경로 제어 방법 및 무선 통신 장치의 통신 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 문제를 해결하기 위해서, 본 발명은, 다음과 같은 특징을 갖고 있다. 우선, 본 발명의 제 1 특징은, 음성 신호가 IP 패킷으로 변환된 음성 IP 패킷(예컨대, VoIP 패킷 P11)을 전송하는 제 1 무선 IP 네트워크(무선 IP 네트워크(10A)), 및 상기 제 1 무선 IP 네트워크와 다른 제 2 무선 IP 네트워크(무선 IP 네트워크(10B))에 접속 가능한 무선 통신 장치(예컨대, 휴대 전화 단말(300A))에 대한 통신 경로(통신 경로 R1, R2)를 제어하는 통신 경로 제어기(스위칭 서버(100))로서 요약된다. 상기 통신 경로 제어기는, 상기 무선 통신 장치로부터 통신 목적지(IP 전화 단말(42))로 송신되는 상기 음성 IP 패킷을 중계하도록 구성되는 중계부(MN측 수신 제어부(113) 및 CN측 통신 경로 제어기(119))와, 상기 중계부가 수신한 수신 음성 IP 패킷의 수신 시각을 순차적으로 취득하도록 구성된 수신 시각 취득부(MN측 수신 제어부(113))와, 상기 수신 시각 취득부가 취득한 복수의 상기 수신 시각에 근거하여, 상기 통신 경로를 상기 제 1 무선 IP 네트워크 경유로부터 상기 제 2 무선 IP 네트워크 경유로 전환하도록 구성된 통신 경로 제어기(송신 패킷 할당부(109) 및 통신 경로 제어기(111))를 포함한다.
이러한 통신 경로 제어기에 의하면, 무선 통신 장치로부터 통신 목적지로 송신되는 복수의 음성 IP 패킷의 수신 시각에 근거하여, 통신 경로가, 제 1 무선 IP 네트워크 경유로부터 제 2 무선 IP 네트워크 경유로 전환된다. 따라서, 무선 IP 네트워크의 업링크에서의 통신 품질이 열화된 경우에도, 통신 경로를 제 1 무선 IP 네트워크 경유로부터 제 2 무선 IP 네트워크 경유로 전환할 수 있다.
또한, 이러한 통신 경로 제어기에 의하면, 음성 신호가 IP 패킷으로 변환된 음성 IP 패킷의 수신 시각에 근거하여 통신 경로를 전환할지 여부가 신속히 판정되어, 평균적인 송신 간격을 길게 송신하는 RTCP 패킷을 이용하는 경우에 비하여, 통신 품질의 열화에 신속히 대응할 수 있다. 즉, 이러한 통신 경로 제어기는, 페이딩과 같은 급격한 통신 품질의 열화가 발생할 수도 있는 무선 IP 네트워크를 지원할 수 있다.
요약하면, 본 발명의 제 1 특징에 따른 본 발명의 제 2 특징은, 상기 통신 경로 제어기가, 상기 수신 음성 IP 패킷의 수신 시각에 근거하여 소정의 기준 시각(시각 t0)으로부터의 경과 시간을 연산하고, 상기 수신 음성 IP 패킷의 시퀀스 번호(seq) 및 상기 수신 음성 IP 패킷의 시간 길이(예컨대, 20㎳)를 이용하여 구한 표준 전송 시간과 상기 경과 시간의 차이에 근거해서, 상기 통신 경로를 상기 제 1 무선 IP 네트워크 경유로부터 상기 제 2 무선 IP 네트워크 경유로 전환한다.
요약하면, 본 발명의 제 1 특징에 따른 본 발명의 제 3 특징은, 상기 음성 신호의 부호화에 사용되는 음성 부호화 규칙이 상기 제 1 무선 IP 네트워크와 상기 제 2 무선 IP 네트워크에서 다르다.
요약하면, 본 발명의 제 1 특징에 따른 본 발명의 제 4 특징은, 상기 음성 IP 패킷이 소정의 무선 프레임에 할당되고, 상기 무선 프레임의 구성이 상기 제 1 무선 IP 네트워크와 상기 제 2 무선 IP 네트워크에서 다르다.
요약하면, 제 1 특징에 따른 본 발명의 제 5 특징은, 상기 제 1 무선 IP 네트워크가, 상기 무선 통신 장치와 무선 통신을 행하도록 구성된 복수의 무선 기지국(무선 기지국(11, 12))을 구비하고, 상기 통신 경로 제어기가, 상기 무선 통신 장치와의 통신 경로를 전환할 때, 동일한 무선 기지국과의 무선 통신을 행하는 복수의 무선 통신 장치(휴대 전화 단말(300A, 300B 및 300N)) 중 일부의 무선 통신 장치(예컨대, 휴대 전화 단말(300A))의 상기 통신 경로를 전환하고, 상기 일부의 무선 통신 장치와의 상기 통신 경로의 전환이 완료된 후, 상기 수신 시각 취득부가 취득한 복수의 상기 수신 시각에 근거하여, 상기 일부의 무선 통신 장치를 제외한 나머지의 무선 통신 장치(휴대 전화 단말(300B, 300N))와의 상기 통신 경로를 전환할지 여부를 판정한다.
게다가, 상기 통신 경로 제어기는, 이미 수신한 수신 음성 IP 패킷의 평균 수신 간격과 최신의 수신 음성 IP 패킷의 수신 간격에 근거하여, 음성 IP 패킷의 송신이 정지되어 있는지 여부를 판정하도록 구성된 제어 장치측 무음 검출기(무음 검출기(107))를 더 포함할 수도 있다. 그 후, 상기 제어 장치측 무음 검출기에 의해서 상기 음성 IP 패킷의 송신이 정지되어 있다고 판정되고 있는 동안에, 상기 통신 경로 제어기는 상기 통신 경로의 전환을 중지시킬 수도 있다.
본 발명의 제 6 특징은, 음성 신호가 IP 패킷으로 변환된 음성 IP 패킷(예컨대, VoIP 패킷 P11)을 전송하는 제 1 무선 IP 네트워크(무선 IP 네트워크(10A)), 및 상기 제 1 무선 IP 네트워크와 다른 제 2 무선 IP 네트워크(무선 IP 네트워크(10B))에 접속 가능한 무선 통신 장치(예컨대, 휴대 전화 단말(300A))로서, 상기 무선 통신 장치는, 상기 음성 IP 패킷을 상기 제 1 무선 IP 네트워크 또는 상기 제 2 무선 IP 네트워크를 경유하여 송수신하도록 구성된 송수신기(수신 제어기(307) 및 송신 패킷 할당부(309))와, 상기 음성 IP 패킷이 소정의 간격으로 송신되고 있는지 여부를 검출하도록 구성된 무음 검출기(무음 검출기(315))와, 상기 무음 검출기에 의해서 상기 음성 IP 패킷의 송신이 정지되어 있다고 판정되고 있는 동안, 상기 정지 전에 상기 송수신기가 상기 음성 IP 패킷을 송신하고 있던 상기 제 1 무선 IP 네트워크를 경유하여, 상기 음성 IP 패킷의 의사 패킷을 소정의 간격으로 송신하도록 구성된 의사 패킷 송신기(송신 패킷 할당부(309) 및 의사 패킷 생성기(311))를 구비하는 것을 요지로 한다.
본 발명의 제 7 특징은, 음성 신호가 IP 패킷으로 변환된 음성 IP 패킷을 전송하는 제 1 무선 IP 네트워크, 및 상기 제 1 무선 IP 네트워크와 다른 제 2 무선 IP 네트워크에 접속 가능한 무선 통신 장치와의 통신 경로를 제어하는 통신 경로 제어 방법을 요지로 한다. 이 방법은, 상기 무선 통신 장치로부터 통신 목적지로 송신된 상기 음성 IP 패킷을 수신하는 단계와, 상기 수신한 수신 음성 IP 패킷의 수신 시각을 순차적으로 취득하는 단계와, 상기 취득한 복수의 상기 수신 시각에 근거하여, 상기 통신 경로를 상기 제 1 무선 IP 네트워크 경유로부터 상기 제 2 무선 IP 네트워크 경유로 전환하는 단계를 포함한다. 본 발명의 제 8 특징은, 음성 신호가 IP 패킷으로 변환된 음성 IP 패킷을 전송하는 제 1 무선 IP 네트워크, 및 상기 제 1 무선 IP 네트워크와 다른 제 2 무선 IP 네트워크에 접속 가능한 무선 통신 장치의 통신 방법을 요지로 한다. 상기 방법은, 상기 음성 IP 패킷을 상기 제 1 무선 IP 네트워크 또는 상기 제 2 무선 IP 네트워크를 경유하여 송수신하는 단계와, 상기 음성 IP 패킷을 소정의 간격으로 송신하고 있는지 여부를 검출하는 단계와, 상기 음성 IP 패킷의 송신이 정지되어 있다고 판정되고 있는 동안, 상기 정지 전에 상기 송수신기가 상기 음성 IP 패킷을 송신하고 있던 상기 제 1 무선 IP 네트워크를 경유하여 상기 음성 IP 패킷의 의사 패킷을 소정의 간격으로 송신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 특징에 의하면, 무선 IP 네트워크를 경유하여 음성 IP 패킷을 전송하는 경우에, 급격한 통신 품질의 열화에도 대응하면서, 다른 무선 IP 네트워크를 경유하는 통신 경로로 적절히 전환할 수 있는 통신 경로 제어 장치, 무선 통신 장치, 통신 경로 제어 방법 및 무선 통신 장치의 통신 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템의 전체 개략 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통신 경로 제어기의 기능 블럭 구성도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치의 기능 블럭 구성도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에 의해 행해지는 통신 경로의 전환 동작을 나타내는 흐름도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에 의한 의사 패킷의 송신 동작을 나타내는 흐름도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서, 복수의 휴대 전화 단말과의 통신 경로를 순차적으로 전환하는 동작을 나타내는 흐름도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에 의한 의사 패킷의 송신 동작을 설명하는 설명도이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 이하의 도면의 기재에서, 동일하거나 유사한 부분에는 동일하거나 유사한 부호를 부여하고 있음을 유의한다. 또한, 도면은 단지 모식적인 것으로서, 각 치수의 비율은 현실의 것과는 다른 것임에 유의해야 한다.
따라서, 구체적인 치수 등은 이하의 설명을 참작하여 판단해야 할 것이다. 또한, 도면 상호간에서 치수의 관계나 비율이 다른 부분이 포함되어 있음은 물론이다.
(통신 시스템의 전체 개략 구성)
도 1은 본 실시예에 따른 통신 시스템(1)의 전체 개략 구성도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 통신 시스템(1)에는 무선 IP 네트워크(10A) 및 무선 IP 네트워 크(10B)가 포함된다. 무선 IP 네트워크(10A)는 IP 패킷을 전송할 수 있는 IP 네트워크이다.
무선 IP 네트워크(10A)는 휴대 전화 단말(300A, 300B 및 300N)(무선 통신 장치)과의 무선 통신을 각각 실행하는 무선 기지국(11, 12)을 구비한다. 본 실시예에서는, 무선 IP 네트워크(10A)는 무선 통신 방식으로서 CDMA(구체적으로는, 3GPP2 규격의 HRPD)를 이용하는 휴대 전화 네트워크이다.
무선 IP 네트워크(10B)도 무선 IP 네트워크(10A)와 같이 IP 패킷을 전송할 수 있다. 무선 IP 네트워크(10B)는 휴대 전화 단말(300A, 300B 및 300N)(무선 통신 장치)과의 무선 통신을 실행하는 무선 기지국(13)을 구비한다. 또한, 무선 기지국 및 휴대 전화 단말의 수는 도 1에 나타낸 수에 한정되는 것이 아니다.
무선 IP 네트워크(10B)는 무선 IP 네트워크(10A)와는 다른 무선 통신 방식을 이용한다. 본 실시예에서는, 무선 IP 네트워크(10B)는 무선 통신 방법으로서, IEEE802.16e 규정에 준거한 모바일 WiMAX를 이용한다.
또한, 무선 IP 네트워크(10A) 및 무선 IP 네트워크(10B)를 통해서, 음성 신호가 IP 패킷으로 변환된 VoIP 패킷(음성 IP 패킷)이 전송된다. CDMA를 이용하는 무선 IP 네트워크(10A)와 모바일 WiMAX를 이용하는 무선 IP 네트워크(10B)는 음성 신호를 부호화하기 위한 서로 다른 음성 부호화 규칙을 사용한다. 구체적으로는, 무선 IP 네트워크(10A)에서는 ITU-T G.729가 사용되고, 무선 IP 네트워크(10B)에서는 ITU-T G.711이 사용된다.
무선 IP 네트워크(10A) 및 무선 IP 네트워크(10B)는 인터넷(20)에 접속된다. 또한, 인터넷(20)에는 중계 센터(30)도 접속된다.
중계 센터(30)에는, 휴대 전화 단말(300A, 300B 및 300N)이 송수신하는 IP 패킷을 중계하는 네트워크 기기가 설치된다. 구체적으로는, 중계 센터(30)에는, 스위칭 서버(100) 및 VPN 라우터(200A, 200B)가 설치된다.
스위칭 서버(100)는 휴대 전화 단말(300A, 300B 및 300N)과의 통신 경로(통신 경로 R1 및 R2)를 제어한다. 본 실시예에 있어서, 스위칭 서버(100)는 통신 경로 제어기를 구성한다.
VPN 라우터(200A, 200B)는 각각 IP 패킷의 라우팅 처리를 실행한다. 또한, VPN 라우터(200A, 200B)는 휴대 전화 단말(300A)(300B, 300N)과 스위칭 서버(100) 사이에 VPN(IPSec) 터널을 각각 확립한다. 상기 터널을 확립함으로써, OSI 제3층의 가상화를 실현하여, 휴대 전화 단말(300A)(300B, 300N)의 IP 이동성(mobility)이 확보된다.
보다 구체적으로는, Mobile IP(RFC2002)와는 달리, 본 실시예에서의 휴대 전화 단말(300A)(300B, 300N)은 무선 IP 네트워크(10A)를 경유하여 설정된 통신 경로 R1, 및 무선 IP 네트워크(10B)를 경유하여 설정된 통신 경로 R2의 양 통신 경로를 이용하면서, 통신 목적지(구체적으로는, IP 전화 단말(42))와 통신할 수 있다.
즉, 휴대 전화 단말(300A)(300B, 300N)은, 스위칭 서버(100)를 경유하여 통신 목적지와 통신을 실행하지만, 통신 목적지는 휴대 전화 단말(300A)(300B, 300N) 및 스위칭 서버(100) 사이에서 통신 경로 R1 및 통신 경로 R2 중 어느 통신 경로가 사용되고 있는지를 인식하지 않고, 휴대 전화 단말(300A)(300B, 300N)의 홈 어드레 스를 목적지 어드레스로서 이용할 수 있다. 본 실시예에서는, 스위칭 서버(100)에 있어서, 휴대 전화 단말(300A)(300B, 300N)의 홈 어드레스는 무선 IP 네트워크(10A)에서 휴대 전화 단말(300A)(300B, 300N)에 할당되는 케어 오브 어드레스(care of address), 및 무선 IP 네트워크(10B)에서 휴대 전화 단말(300A)(300B, 300N)에 할당되는 케어 오브 어드레스에 대응지어진다.
중계 센터(30)(스위칭 서버(100))는 소정의 통신 네트워크(도시하지 않음)를 경유하여 사용자 구내(user premise)(40)와 접속된다. 사용자 구내(40)에는, IP 전화 교환기(41) 및 IP 전화 단말(42)이 설치된다. IP 전화 교환기(41)는 상기 소정의 통신 네트워크와 IP 전화 단말(42) 사이에서 VoIP 패킷을 중계한다. IP 전화 단말(42)은 음성 신호를 VoIP 패킷으로 및 그 반대로 변환할 뿐만 아니라, VoIP 패킷을 송수신한다.
(통신 시스템의 기능 블럭 구성)
다음으로, 통신 시스템(1)의 기능 블럭 구성에 대하여 설명한다. 구체적으로는, 통신 시스템(1)에 포함되는 스위칭 서버(100) 및 휴대 전화 단말(300A)의 기능 블럭 구성에 대하여 설명한다.
이하의 설명에서는, 스위칭 서버(100), 휴대 전화 단말(300A)(300B, 300N), 및 사용자 구내(40)에 설치되는 IP 전화 교환기(41) 및 IP 전화 단말(42)을 다음과 같이 간략화한다.
· 스위칭 서버(100) : SS
· 휴대 전화 단말(300A)(300B, 300N) : MN
· IP 전화 교환기(41), IP 전화 단말(42) : CN
(1) 스위칭 서버(100)
도 2는 스위칭 서버(100)의 기능 블럭 구성도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 스위칭 서버(100)는, 통신 인터페이스로서, MN측 통신 인터페이스(101), MN측 통신 인터페이스(103) 및 CN측 통신 인터페이스(123)를 구비한다.
MN측 통신 인터페이스(101 및 103)는 MN과 통신을 행하는데 사용된다. 구체적으로는, MN측 통신 인터페이스(101)는 VPN 라우터(200A)에 접속되고, MN측 통신 인터페이스(103)는 VPN 라우터(200B)에 접속된다. CN측 통신 인터페이스(123)는 CN과 통신을 행하는데 사용된다.
또한, 스위칭 서버(100)는 의사 패킷 생성기(105), 무음 검출기(107), 송신 패킷 할당부(109), 통신 경로 제어기(111), MN측 수신 제어기(113), CN측 수신 제어기(115), CN측 송신기(117), CN측 통신 경로 제어기(119) 및 타이머(121)를 구비한다.
의사 패킷 생성기(105)는, 후술하는 의사 패킷 생성기(311)의 경우와 같이, 무음 검출기(107)에 의해서 VoIP 패킷의 송신이 정지되고 있는 동안, VoIP 패킷의 의사 패킷을 소정의 간격으로 송신할 수 있다.
무음 검출기(107)는, CN측 수신 제어기(115)를 통해서 CN으로부터 수신한 VoIP 패킷의 수신 시각에 근거하여, 휴대 전화 단말(300A)과 통신 목적지인 IP 전 화 단말(42) 사이에서의 통신(다운링크)이 행하여지고 있지 않는 상태(무음 상태)를 검출한다.
구체적으로는, 무음 검출기(107)는, 이미 CN으로부터 수신한 VoIP 패킷의 평균 수신 간격과 최신의 VoIP 패킷의 수신 간격에 근거하여, CN이 VoIP 패킷의 송신을 정지하고 있는지 여부를 판정한다. 최신의 VoIP 패킷의 수신 간격이란, 최후에 수신한 VoIP 패킷과, 상기 VoIP 패킷 직전에 수신한 VoIP 패킷의 간격을 나타낸다.
본 실시예에서는, 무음 검출기(107)는 표 1 및 표 2에 나타내는 조건에 따라 무음 상태를 판정한다.
Figure 112008074294110-PCT00001
Figure 112008074294110-PCT00002
표 1 및 표 2에 나타내는 무음 상태의 판정 방법은 예시이며, 공지된 다른 방법에 근거하는 어떠한 판정 방법이라도 사용할 수 있음을 유의해야 한다. 또한, 휴대 전화 단말(300A)의 통화자가 통화하고 있기 때문에, 다운링크, 즉, IP 전화 단말(42)로부터 스위칭 서버(100)로의 방향에서, 무음 상태가 수초 이상으로 지속되는 경우, 통신 경로(예컨대, 통신 경로 R1)가 절단되지 않은 것을, RTCP 패킷을 이용하여 검출할 수도 있다. 대신에, CN측 수신 제어기(115)가 VoIP 패킷을 1초 이상 수신하지 못한 경우, 비교적 패킷 크기가 작은 ICMP 패킷(ping)을 이용하여, 통신 경로가 절단되지 않은 것을 능동적으로 확인할 수도 있다.
또한, 무음 검출기(107)는, 다운링크에 부가하여, MN으로부터 수신한 VoIP 패킷에 근거해서, 업링크의 무음 상태를 검출할 수 있다.
송신 패킷 할당부(109)는, 통신 경로 제어기(111)에 의한 지시에 따라, 휴대 전화 단말(300A)에 송신되는 IP 패킷을 MN측 통신 인터페이스(101) 및 MN측 통신 인터페이스(103) 중 어느 하나에 할당한다. 또한, 송신 패킷 할당부(109)는, 휴대 전화 단말(300A)에 송신되는 IP 패킷에, 휴대 전화 단말(300A)의 홈 어드레스와 대응지어진 케어 오브 어드레스를 부가한다.
통신 경로 제어기(111)는 휴대 전화 단말(300A)에 송신되는 IP 패킷의 통신 경로를 선택한다. 구체적으로는, 통신 경로 제어기(111)는, 휴대 전화 단말(300A)에 송신되는 IP 패킷의 통신 경로로서, 통신 경로 R1 및 통신 경로 R2(도 1 참조) 중 어느 하나를 선택한다.
또한, 통신 경로 제어기(111)는, MN측 수신 제어기(113)가 취득한 복수의 VoIP 패킷의 수신 시각에 근거하여, 예컨대, 통신 경로를 무선 IP 네트워크(10A) 경유로부터 무선 IP 네트워크(10B) 경유로 전환한다.
구체적으로는, 통신 경로 제어기(111)는, 타이머(121)에 의해서 출력되는 데이터를 이용하여, 수신한 VoIP 패킷의 수신 시각에 근거해서 소정의 기준 시각(예컨대, 도 7에 나타내는 시각 t0)으로부터의 경과 시간을 연산한다. 통신 경로 제어기(111)는, 표준 송신 시간과 연산된 경과 시간간의 차이에 근거하여, 예컨대 통신 경로 R1로부터 통신 경로 R2로 전환한다. 여기서, 표준 송신 시간은 VoIP 패킷에 포함되는 상기 VoIP 패킷의 시퀀스 번호(seq), 및 VoIP 패킷의 시간 길이(예컨대, 20㎳)를 합산한 것이다. 또한, 통신 경로 제어기(111)는 통신 경로 전환 요구를 MN에 송신한다.
통신 경로 제어기(111)는, 무음 검출기(107)에 의해서 VoIP 패킷의 송신이 정지되어 있다고 판정되고 있는 동안, 통신 경로의 전환을 중지할 수 있다.
또한, 단일의 무선 기지국(예컨대, 무선 기지국(11))과 무선 통신을 각각 실행하는 복수의 이동 전화 단말(예컨대, 휴대 전화 단말(300A, 300B 및 300N))과의 통신 경로를 전환하는 경우, 통신 경로 제어기(111)는 상기 복수의 이동 전화 단말 중 하나의 이동 전화 단말(예컨대, 휴대 전화 단말(300A))과의 통신 경로만을 다른 통신 경로로 전환할 수 있다. 상기 하나의 이동 전화 단말과의 통신 경로의 전환이 완료된 후, 통신 경로 제어기(111)는, MN측 수신 제어기(113)가 취득한 복수의 VoIP 패킷의 수신 시각에 근거하여, 상기 하나의 이동 전화 단말을 제외한 나머지의 이동 전화 단말(휴대 전화 단말(300B, 300N))과의 통신 경로를 전환하는지 여부를 판정한다.
본 실시예에서는, 통신 경로 제어기(111)는, 표 3 및 표 4에 나타내는 조건에 따라 통신 경로를 전환하는지 여부를 판정한다.
Figure 112008074294110-PCT00003
Figure 112008074294110-PCT00004
본 실시예에서는, 20㎳의 프레임 길이를 사용한 코덱(음성 부호화 규칙)이 사용되기 때문에, 시퀀스 번호(seq)*20㎳를 기준으로서 이용함을 유의해야 한다. 프레임 길이가 30㎳인 경우는, 시퀀스 번호(seq)*30㎳를 기준으로서 이용할 수도 있다.
MN측 수신 제어기(113)는 휴대 전화 단말(300A)로부터 수신한 IP 패킷에 관한 제어를 행한다. 특히, 본 실시예에서는, MN측 수신 제어기(113)는 MN측 통신 인터페이스(101) 및 MN측 통신 인터페이스(103) 중 어느 하나를 통해 수신한 VoIP 패킷의 수신 시각을 순차적으로 취득한다. 본 실시예에 있어서, MN측 수신 제어기(113)는 수신 시각 취득부를 구성한다. 또한, MN측 수신 제어기(113)는 휴대 전화 단말(300A)로부터 수신한 VoIP 패킷을 CN측 통신 경로 제어기(119)에 중계한다.
CN측 수신 제어기(115)는 IP 전화 교환기(41)로부터 수신한 IP 패킷에 관한 제어를 행한다. 특히, 본 실시예에서는, CN측 수신 제어기(115)는 CN측 통신 인터페이스(123)를 통해 수신한 VoIP 패킷의 수신 시각을 순차적으로 취득할 수 있다. 또한, CN측 수신 제어기(115)는 IP 전화 교환기(41)로부터 수신한 VoIP 패킷을 송신 패킷 할당부(109)에 중계한다.
CN측 송신부(117)는 CN측 통신 경로 제어기(119)로부터 출력된 IP 패킷을 CN측 통신 인터페이스(123)에 중계한다.
CN측 통신 경로 제어기(119)는, MN측 수신 제어기(113)에 의해서 중계된 IP 패킷에 포함되는 목적지 어드레스에 근거하여, CN으로 송신될 IP 패킷의 통신 경로를 제어한다. 본 실시예에서는, MN측 수신 제어기(113)와 CN측 통신 경로 제어기(119)가, 휴대 전화 단말(300A)로부터 통신 목적지로 송신되는 VoIP 패킷을 중계하는 중계부를 구성한다.
타이머(121)는 통신 경로 제어기(111)에 의한 경과 시간의 연산에 사용되는 시간 정보를 출력한다.
(2) 휴대 전화 단말(300A)
도 3은 휴대 전화 단말(300A)의 기능 블럭 구성도이다. 또한, 휴대 전화 단말(300B, 300N)도 휴대 전화 단말(300A)과 동일한 기능 블럭 구성을 갖는다. 이하, 전술한 스위칭 서버(100)와 동일한 기능에 대해서는 필요없다면 생략할 것이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 휴대 전화 단말(300A)은 무선 통신 인터페이스(301) 및 무선 통신 인터페이스(303)를 구비한다. 무선 통신 인터페이스(301)는 무선 IP 네트워크(10A)를 경유하는 통신에 사용된다. 즉, 무선 통신 인터페이스(301)는 CDMA(3GPP2 규격의 HRPD)의 규격에 준거하고 있다.
무선 통신 인터페이스(303)는 무선 IP 네트워크(10B)를 경유하는 통신에 사용된다. 즉, 무선 통신 인터페이스(303)는 모바일 WiMAX의 규격에 준거하고 있다.
또한, 휴대 전화 단말(300A)은 무선 상태 감시기(305), 수신 제어기(307), 송신 패킷 할당부(309), 의사 패킷 생성기(311), 애플리케이션(313), 무음 검출기(315), 사용자 인터페이스(317), 통신 경로 제어기(319) 및 타이머(321)를 구비한다.
무선 상태 감시기(305)는 무선 통신 인터페이스(301) 및 무선 통신 인터페이스(303)가 수신하는 무선 신호의 상태를 감시한다.
또한, 무선 상태 감시기(305)는, 스위칭 서버(100)로부터의 지시에 따라서, 무선 통신 인터페이스(301) 또는 무선 통신 인터페이스(303)를 통해서 무선 IP 네트워크(10A) 또는 무선 IP 네트워크(10B)의 상태(예컨대, RSSI)를 각각 측정하여, 측정한 결과를 스위칭 서버(100)에 통지할 수 있다. 또한, 무선 상태 감시기(305)는 무선 통신 인터페이스(301) 및 무선 통신 인터페이스(303)와 대향하는 무선 기지국의 식별자를 스위칭 서버(100)에 통지할 수도 있다.
수신 제어기(307)는 스위칭 서버(100)로부터 수신한 IP 패킷에 관한 제어를 행한다. 특히, 본 실시예에서는, 수신 제어기(307)는 무선 통신 인터페이스(301) 및 무선 통신 인터페이스(303) 중 어느 하나를 통해서 수신한 VoIP 패킷의 수신 시각을 순차적으로 취득한다. 또한, 수신 제어기(307)는 스위칭 서버(100)로부터 수신한 VoIP 패킷을 애플리케이션(313)에 중계한다.
송신 패킷 할당부(309)는 스위칭 서버(100)에 송신될 IP 패킷을 무선 통신 인터페이스(301) 및 무선 통신 인터페이스(303) 중 어느 하나에 할당한다. 본 실시예에서는, 수신 제어기(307)와 송신 패킷 할당부(309)가 송수신부를 구성함을 유의해야 한다.
무음 검출기(315)에 의해서 VoIP 패킷의 송신이 정지되어 있다고 판정되고 있는 동안, 의사 패킷 생성기(311)는 송신 정지 전에 송신 패킷 할당부(309)가 VoIP 패킷을 송신하고 있었던 무선 IP 네트워크(예컨대, 무선 IP 네트워크(10A))를 통해서, VoIP 패킷의 의사 패킷을 소정의 간격으로 송신할 수 있다. 본 실시예에서는, 송신 패킷 할당부(309)와 의사 패킷 생성기(311)가 의사 패킷 송신기를 구성한다.
구체적으로는, 무음 검출기(315)에 의해서 VoIP 패킷의 송신이 정지되어 있는 동안, 의사 패킷 생성기(311)는 목적지 어드레스 및 송신 타이밍이 VoIP 패킷과 동일한 의사 패킷을 생성하고, 당해 의사 패킷을 송신 패킷 할당부(309)에 출력한다.
애플리케이션(313)은 휴대 전화 단말(300A)의 기능을 제공하기 위해서 필요한 각종 애플리케이션 소프트웨어(예컨대, IP 전화)에 의해서 구성된다. 애플리케이션(313)에 포함되는 IP 전화 애플리케이션에 의해서 음성 신호와 VoIP 패킷간의 상호 변환이 실행된다. 또한, IP 전화 애플리케이션은, 사용자 인터페이스(317)를 통해서 음성 신호가 입력될 때(구체적으로는, 입력되는 음성 신호가 소정의 레벨 이하일 때)에, VoIP 패킷의 송신을 정지한다.
무음 검출기(315)는 애플리케이션(313)(IP 전화)에 의해서 어떠한 VoIP 패킷도 생성되지 않는 경우, 즉, VoIP 패킷이 소정의 간격으로 송신되고 있는지 여부를 검출한다. 또한, 애플리케이션(313)(IP 전화)은 사용자 인터페이스(317)를 통해서 음성 신호(또는 VoIP 패킷)가 입력되지 않을 때, VoIP 패킷을 생성하지 않도록 할 수도 있다.
본 실시예에서는, 무음 검출기(315)는, 스위칭 서버(100)의 경우와 같이, 표 1에 나타낸 무음 상태 판정 임계값에 근거하여 무음 상태를 판정한다. 여기서, 도 7은 무음 검출기(315)에 의한 무음 상태의 판정 처리, 및 의사 패킷 생성기(311)에 의한 의사 패킷의 송신 처리의 구체예를 나타낸다.
도 7에 도시한 바와 같이, VoIP 패킷(더 구체적으로는, RTP 패킷)은 20㎳마다 송신된다. VoIP 패킷의 크기는 65byte이다. 도 7에서는, VoIP 패킷 P11이 시각 t0에서 송신되고, 이어서, VoIP 패킷 P12 및 P13이 20㎳마다 순차적으로 송신되고 있다. 여기서, 무음 검출기(315)는 시각 t1에서 무음 상태를 검출한다.
무음 검출기(315)에 의해서 무음 상태가 검출되면, 의사 패킷 생성기(311)는 의사 패킷 P21을 시각 t2에서 송신한다. 그 대신에, 의사 패킷 생성기(311)가, VoIP 패킷의 송신 주기와 동기화하여 시각 t2'에서 의사 패킷 P21을 송신할 수도 있다. 그러나, 본 실시예에서는, 의사 패킷 생성기(311)는 소정의 임계값(5㎳)의 경과 후(시각 t2)에 의사 패킷 P21을 송신한다.
또한, 의사 패킷 생성기(311)는 HPRD의 송신 주기(소정의 무선 프레임)로 의사 패킷을 송신한다. 본 실시에서는, VoIP 패킷의 송신 주기는 20㎳이고, HPRD의 송신 주기는 26.6㎳이다.
한편, 무음 검출기(315)에 의해서 무음 상태라고 판정된 후, 최초로 송신되는 의사 패킷 P21의 송신 타이밍은, 다음 HPRD의 송신 주기에 따라 송신되는 121byte의 무선 패킷(도시하지 않음)에 포함되어 있어도 된다. 도 7의 예의 경우, 소정의 임계값(5㎳)를 15㎳까지 연장시킬 수도 있다.
본 실시예에서는, 무선 IP 네트워크(10A)를 통해서 송신되는 VoIP 패킷은 HPRD의 송신 주기, 즉, 소정의 무선 프레임에 할당된다. 무선 프레임의 구성은 무선 IP 네트워크(10A)와 무선 IP 네트워크(10B)에서 다르다.
의사 패킷 생성기(311)는 의사 패킷 P21 내지 P2n을 순차적으로 송신한다. 의사 패킷 P21 내지 P2n은, 전술한 바와 같이, VoIP 패킷 P11 내지 P13과 거의 동일한 구성을 갖는다.
이어서, 무음 검출기(315)는 시각 t3에서 VoIP 패킷 P14의 송신을 검출한다. 무음 검출기(315)에 의해서 VoIP 패킷 P14의 송신이 검출되면, 의사 패킷 생성기(311)는 의사 패킷의 송신을 중지한다. 이어서, VoIP 패킷 P14에 뒤이어, VoIP 패킷 P15, P16이 송신된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 사용자 인터페이스(317)는 휴대 전화 단말(300A)의 사용자와의 인터페이스를 제공한다. 사용자 인터페이스(317)에는 조작 키부 및 화상 표시부가 포함된다. 또한, 사용자 인터페이스(317)에는 퍼스널 컴퓨터 등을 접속하기 위해 사용되는 통신 인터페이스도 포함된다.
통신 경로 제어기(319)는, 무선 상태 감시기(305)에 의해 감시된 무선 신호의 상태, 및 수신 제어기(307)에 의해 취득된 VoIP 패킷의 수신 시각에 근거하여, 예컨대, 통신 경로를 무선 IP 네트워크(10A) 경유로부터 무선 IP 네트워크(10B) 경유로 전환한다.
타이머(321)는 통신 경로 제어기(319)에 의한 통신 경로의 전환 판정에 사용되는 시간 정보를 출력한다.
(통신 시스템의 동작)
다음으로, 통신 시스템(1)의 동작에 대하여 설명할 것이다. 구체적으로는, (1) 통신 경로의 전환 동작, (2) 의사 패킷의 송신 동작, (3) 복수의 휴대 전화 단말과의 통신 경로의 순차적 전환 동작에 대하여 설명할 것이다.
(1) 통신 경로의 전환 동작
도 4는 스위칭 서버(100)에 의한 통신 경로의 전환 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 단계 S11에서, 스위칭 서버(100)(SS)는, MN(예컨대, 휴대 전화 단말(300A))과 CN(IP 전화 단말(42))간의 통신(음성 통화)을 개시하면, MN 및 CN으로부터 VoIP 패킷을 수신한다. 여기서, 단계 S11에서는, 통신 경로 R1, 즉, 무선 IP 네트워크(10A)(도 1 참조)를 이용하여 통신이 개시된 것으로 한다.
단계 S13에 있어서, 스위칭 서버(100)는, 통신의 개시에 따라, 시퀀스 번호(seq)가 0인 VoIP 패킷을 수신하면, 상기 VoIP 패킷의 수신 시각(예컨대, 시각 t0)으로부터의 경과 시간(t)의 계측을 시작한다.
단계 S15에 있어서, 스위칭 서버(100)는 순차적으로 수신한 VoIP 패킷의 시퀀스 번호(seq) 및 상기 VoIP 패킷의 수신 시각을 감시한다.
단계 S17에 있어서, 스위칭 서버(100)는 무음 상태가 검출되는지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 스위칭 서버(100)는, 표 1 및 표 2에 나타낸 조건에 따라서, MN과 CN간의 통신(음성 통화)가 무음 상태인지 여부를 판정한다.
무음 상태가 검출된 경우(단계 S17의 예), 스위칭 서버(100)는 단계 S13으로부터의 동작을 반복한다.
무음 상태가 검출되지 않은 경우(단계 S17의 아니오), 스위칭 서버(100)는 통신 경로의 전환 조건을 만족하는지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 스위칭 서버(100)는, 표 3 및 표 4에 나타낸 조건에 따라, 통신 경로의 전환 조건을 만족하는지 여부를 판정한다.
통신 경로의 전환 조건을 만족하는 경우(단계 S19의 예), 단계 S21에서, 스위칭 서버(100)는 MN과의 통신 경로를 전환한다. 구체적으로는, 스위칭 서버(100)는 통신 경로 R1을 통신 경로 R2로 전환한다.
통신 경로의 전환 조건을 만족하지 않는 경우(단계 S19의 아니오), 스위칭 서버(100)는 단계 S15로부터의 동작을 반복한다.
단계 S23에 있어서, 스위칭 서버(100)는 통신 경로를 통신 경로 R1로부터 통신 경로 R2로 전환하기 위한 전환 요구를 MN에 송신한다.
단계 S21 및 S23의 동작이 완료되면, MN과 CN 사이에서, 통신 경로 R1을 통해서가 아니라, 통신 경로 R2를 통해서 VoIP 패킷이 송수신될 수 있도록 통신 경로를 변경한다.
(2) 의사 패킷의 송신 동작
도 5는 휴대 전화 단말(300A)에 의한 의사 패킷의 송신 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 단계 S101에 있어서, 휴대 전화 단말(300A)(MN)은 SS을 통해서 CN으로 송신되는 VoIP 패킷을 감시한다. 구체적으로는, 휴대 전화 단말(300A)은 CN으로 송신되는 VoIP 패킷의 송신 시각을 감시한다. 여기서는, 통신 경로 R1를 이용하여 CN으로 VoIP 패킷이 송신되는 것으로 한다.
단계 S103에 있어서, 휴대 전화 단말(300A)은 최근에 송신된 VoIP 패킷의 송신 시각 이후 소정 시간(예컨대, 표 1에 나타내는 무음 상태 판정 임계값) 경과했는지 여부를 판정한다.
최근에 송신된 VoIP 패킷의 송신 시각 이후 소정 시간 경과한 경우(단계 S103의 예), 휴대 전화 단말(300A)은 단계 S105A 내지 S105B의 루프 처리를 20㎳마다 실행한다.
단계 S107에 있어서, 휴대 전화 단말(300A)은 CN에 VoIP 패킷을 송신했는지 여부를 판정한다.
CN에 VoIP 패킷을 송신하고 있지 않은 경우(단계 S107의 아니오), 단계 S109에서, 휴대 전화 단말(300A)은 의사 패킷을 송신한다. 예컨대, 도 7에 나타낸 바와 같이, 휴대 전화 단말(300A)은 통신 경로 R1,즉, VoIP 패킷이 송신되어 있었던 통신 경로와 동일한 통신 경로를 이용하여, 의사 패킷 P21을 SS에 송신한다.
SS에 VoIP 패킷을 송신한 경우(단계 S107의 예), 단계 S111에서, 휴대 전화 단말(300A)은 의사 패킷의 송신을 중지한다.
(3) 복수의 휴대 전화 단말과의 통신 경로의 순차적 전환 동작
도 6은 복수의 휴대 전화 단말과의 통신 경로를 순차적으로 전환하는 동작을 나타내는 흐름도이다. 여기서는, 복수의 MN, 즉, 휴대 전화 단말(300A, 300B 및 300N)이 하나의 무선 기지국, 즉, 무선 기지국(11)과 무선 통신을 행하고 있는 것으로 한다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 단계 S201에서, 스위칭 서버(100)(SS)는 각 MN으로부터 송신된 VoIP 패킷의 수신 간격을 감시한다. 구체적으로는, 스위칭 서버(100)는, 각 MN으로부터 송신되는 VoIP 패킷의 수신 시각에 근거하여, VoIP 패킷의 수신 간격을 감시한다. 또한, 스위칭 서버(100)는 각 MN이 무선 통신을 실행하고 있는 무선 기지국(11)의 식별자를 취득한다. 무선 기지국(11)의 식별자는, 예컨대, 각 MN으로부터 송신되는 IP 패킷에 포함될 수 있음을 유의해야 한다.
단계 S203에 있어서, 스위칭 서버(100)는, 어떠한 MN(예컨대, 휴대 전화 단말(300A))으로부터 송신된 VoIP 패킷의 수신 간격이 통신 경로의 전환 조건(표 3 및 표 4 참조)을 만족하고 있는지 여부를 판정한다.
상기 조건을 만족하고 있는 경우(단계 S203의 예), 단계 S205에서, 스위칭 서버(100)는, 상기 조건을 만족하는 VoIP 패킷을 송신한 MN(휴대 전화 단말(300A))과 동일한 기지국(무선 기지국(11))에 접속되어 있는 다른 MN으로부터 송신된 VoIP 패킷의 수신 간격이, 단계 S203에서 상기 조건을 만족하고 있다고 판정된 MN(휴대 전화 단말(300A))의 경우와 같이, 통신 경로의 전환 조건을 만족하는지 여부를 판정한다.
한편, 상기 조건을 만족하고 있지 않은 경우(단계 S203의 아니오), 스위칭 서버(100)는 단계 S201로부터의 동작을 반복한다.
다른 MN도 같이 상기 조건을 만족하는 경우(단계 S205의 예), 단계 S207에서, 스위칭 서버(100)는, 상기 조건을 만족하는 복수의 MN에, 통신 경로의 전환처(무선 IP 네트워크(10B))의 상태(예컨대, RSSI나 CIR)의 측정(측정 결과의 통지를 나타내는 지시를 포함)을 지시한다.
즉, 본 실시예에서는, 동일한 무선 기지국을 통해서 접속되는 복수의 MN으로부터의 VoIP 패킷의 수신 간격이 동일한 상태인 경우, 무선 통신 구간의 상태의 변화에 의해 업링크의 통신 품질의 열화가 발생하는 것이 아니라, 트래픽의 혼잡에 의해 발생하는 것으로 추정된다.
다른 MN이 상기 조건을 만족하지 않는 경우(단계 S205의 아니오), 단계 S209에서, 스위칭 서버(100)는 단계 S203에서 상기 조건을 만족한다고 판정된 MN과의 통신 경로를 전환한다. 또한, 구체적인 전환 방법은 전술한 단계 S21 및 S23과 ㄷ동일하다.
단계 S211에서, 스위칭 서버(100)는, 각 MN으로부터 통지된 전환처(무선 IP 네트워크(10B))의 상태의 측정 결과에 근거하여, 복수의 MN 중에서 최상의 상태의 전환처를 갖는 MN(예컨대, 휴대 전화 단말(300A))과의 통신 경로를 전환한다. 구체적으로는, 스위칭 서버(100)는, 최상의 상태의 전환처를 갖는 MN(휴대 전화 단말(300A))과의 통신 경로 R1(무선 IP 네트워크(10A) 경유)을 통신 경로 R2(무선 IP 네트워크(10B) 경유)로 전환한다.
단계 S213에서, 스위칭 서버(100)는, 통신 경로를 전환하고 있지 않는 다른 MN(휴대 전화 단말(300B, 300N))으로부터 송신된 VoIP 패킷의 수신 간격이 개선되었는지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 스위칭 서버(100)는, 각각의 다른 MN으로부터 송신된 VoIP 패킷의 수신 간격이, 통신 경로의 전환 조건을 만족하지 않게 변경되었는지 여부를 판정한다.
여기서, 모든 MN과의 통신 경로를 일제히 전환한 경우, 전환처에서의 트래픽의 급격한 증대가, 상기 전환처에서도 동일한 사태를 발생시킬 수도 있다. 그래서, 일부의 MN만을 대상으로 하여 통신 경로의 전환을 행한다. 이러한 전환은 각각의 무선 IP 네트워크로 트래픽이 분산되어, 통신 경로를 전환하지 않은 다른 MN에 대한 통신 품질을 개선시킬 가능성도 있다.
다른 MN으로부터 송신된 VoIP 패킷의 수신 간격이 개선된 경우(단계 S213의 예), 스위칭 서버(100)는 단계 S201로부터의 동작을 반복한다. 즉, 스위칭 서버(100)는 이들 다른 MN과의 통신 경로를 전환하지 않는다.
한편, 이들 다른 MN으로부터 송신된 VoIP 패킷의 수신 간격이 개선되지 않은 경우(단계 S213의 아니오), 스위칭 서버(100)는 단계 S211로부터의 동작을 반복한다. 즉, 스위칭 서버(100)는, 이들 MN(휴대 전화 단말(300B, 300N)) 중에서 최상의 통신 전환처를 갖는 MN(예컨대, 휴대 전화 단말(300B))과의 통신 경로 R1(무선 IP 네트워크(10A) 경유)를 통신 경로 R2(무선 IP 네트워크(10B) 경유)로 바꾼다.
(효과)
스위칭 서버(100)를 이용하여, MN으로부터 CN으로 송신된 복수의 VoIP 패킷의 수신 시각에 근거해서, 통신 경로를 통신 경로 R1로부터 통신 경로 R2로 전환한다. 따라서, 무선 IP 네트워크(10A)(또는 무선 IP 네트워크(10B))의 업링크에서의 통신 품질(jitter)이 열화된 경우라도, 통신 경로를 다른 통신 경로로 전환할 수 있다.
또한, 스위칭 서버(100)를 이용하여, 음성 신호가 IP 패킷으로 변환된 VoIP 패킷의 수신 시각에 근거해서 통신 경로를 전환할지 여부를 즉시 판정하여, 평균적으로 송신 간격이 긴 RTCP 패킷 등을 이용하는 경우에 비해서, 통신 품질의 열화에 신속히 조취할 수 있다. 즉, 스위칭 서버(100)는 페이딩 등과 같은 급격한 통신 품질의 열화가 발생할 수도 있는 무선 IP 네트워크(10A, 10B)에도 대응할 수 있다.
스위칭 서버(100)를 이용하여, 스위칭 서버(100)가 수신한 VoIP 패킷의 시퀀스 번호(seq) 및 VoIP 패킷의 시간 길이(20㎳)를 이용해서 얻어지는 표준 전송 시간과, 소정의 기준 시각(예컨대, 도 10에 나타낸 시각 t0)으로부터의 경과 시간 간의 차이에 근거하여, 통신 경로를 전환할지 여부가 판정된다. 즉, 무음 상태가 검출된 경우, 적절히 소정의 기준 시각을 재차 설정하여(도 4의 단계 S13 참조), 통신 경로의 전환 여부의 판정에 이용하는 범위가 변경된다. 따라서, 통신 경로의 전환 여부의 판정 정밀도를 높일 수 있다.
스위칭 서버(100)는, MN으로부터 CN으로 송신된 복수의 VoIP 패킷의 지터를 복수의 VoIP의 버퍼링 없이 측정할 뿐이기 때문에, VoIP 패킷의 전송 지연은 증대되지 않음을 유의해야 한다.
또한, 하나의 무선 기지국과 무선 통신을 행하는 복수의 MN(휴대 전화 단말(300A, 300B 및 300N))과의 통신 경로를 전환하는 경우, 먼저, 스위칭 서버(100)는 일부의 MN(예컨대, 휴대 전화 단말(300A))과의 통신 경로만이 전환한다(도 6의 단계 S211 참조). 이어서, 상기 일부의 MN과의 통신 경로가 전환된 후에, 상기 일부의 MN을 제외한 나머지의 MN(휴대 전화 단말(300B, 300N)) 각각과의 통신 경로를 전환할지 여부가 판정된다.
따라서, 특정한 무선 기지국(예컨대, 무선 기지국(11))에서, 트래픽의 증대에 의해서 업링크에서의 통신 품질이 열화된 경우라도, 전환처인 무선 IP 네트워크에 포함되는 무선 기지국(예컨대, 무선 기지국(13))이 처리해야 할 트래픽이 급격히 증대하는 것을 회피할 수 있다.
또한, 통신 시스템(1)(예컨대, 스위칭 서버(100) 또는 휴대 전화 단말(300A))은 무음 상태를 검출할 수 있어, 무음 상태를 포함한 VoIP 패킷의 수신 간격을 판정하는 것이 방지된다. 또한, 휴대 전화 단말(300A)을 이용하여, 무음 상태시에는 의사 패킷을 송신할 수 있다. 따라서, VoIP 패킷의 수신 간격, 즉, 통신 품질(jitter)을 보다 정확하게 판정할 수 있다.
본 실시예에서는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 소정의 임계값(5㎳)의 경과 후(시각 t2)에, 의사 패킷 P21이 송신된다. 상기 임계값이 스위칭 서버(100)에서의 통신 경로 전환 판정 임계값(표 3 참조)과 비교하여 충분히 작으면, 스위칭 서버(100)는 수신 간격이 통신 경로 전환 판정 임계값에 도달하기 전에 의사 패킷 P21를 수신한다. 이에 따라, 스위칭 서버(100)는 무음 상태인 것을 판정한다. 또한, 스위칭 서버(100)는, 의사 패킷을 수신하면, 전술한 바와 같이, 소정의 기준 시각(시각 tO)을 재차 설정하여, 이에 의해, 통신 경로의 전환 여부의 판정 정밀도를 높일 수 있다.
한편, 상기 소정의 임계값을 너무 길게 설정한 경우, 스위칭 서버(100)는 의사 패킷을 적당한 타이밍에서 수신할 수 없어, 통신 경로 전환 판정 임계값에 근거하여 통신 경로를 전환한다. 그러나, 스위칭 서버(100)는, 상기 의사 패킷을 수신하면, 다음 전환 상태를 통신 경로의 전환 전의 상태로 되돌릴 수 있다.
(다른 실시예)
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 근거하여 본 발명의 내용을 개시하였다. 이는 본 개시의 일부를 구성하는 설명 및 도면은 본 발명을 한정한다고 이해하면 안된다. 이 개시로부터, 당업자에게는 다양한 대체 실시예가 분명해진다.
예컨대, 전술한 실시예에서는, 스위칭 서버(100)가 통신 경로의 전환 여부를 판정하는 형태로 했지만, 휴대 전화 단말(300A)이, 스위칭 서버(100)로부터 수신한 VoIP 패킷의 수신 간격에 근거하여, 통신 경로의 전환 여부를 판정할 수도 있다. 이 경우, 휴대 전화 단말(300A)은 무선 통신의 상태(예컨대, RSSI나 CIR)를 고려하여 통신 경로의 전환 여부를 판정할 수도 있다.
또한, 스위칭 서버(100)는, 애플리케이션을 특정하는 애플리케이션 정보를 취득하여, 취득한 애플리케이션 정보에 따라 무음 상태 판정 임계값(표 1) 및 판정 조건(표 2)을 변경할 수도 있다. 또한, 애플리케이션으로서는, IP 전화 애플리케이션 및 IPTV 애플리케이션을 들 수 있다.
또한, 전술한 실시예에서는, 휴대 전화 단말(300A)(300B, 300N)을 예로서 설명했지만, 무선 통신 카드와 IP 전화 애플리케이션 소프트웨어(소위 소프트폰)를 실장한 퍼스널 컴퓨터 등을 사용할 수도 있다. 전술한 바와 같이, 본 발명은, 여기서는 설명하고 있지 않는 다양한 실시예 등을 포함하는 것은 물론이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는, 전술한 설명으로부터 타당한 특허청구범위에 따른 서브젝트 매터에 의해서만 규정되는 것이다.
일본 특허 출원 제2006-089134호(2006년 3월 28일)의 모든 내용이 참조로서 본원 출원서에 포함되어 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 통신 경로 제어 장치, 무선 통신 장치, 통신 경로 제어 방법 및 무선 통신 장치의 통신 방법은, 무선 IP 네트워크를 경유하여 음성 IP 패킷을 전송하는 경우에, 급격한 통신 품질의 열화에도 대응하면서, 다른 무선 IP 네트워크를 경유하는 통신 경로로의 적절한 전환을 행할 수 있어, 이동 통신 등의 무선 통신에서 유용하다.

Claims (8)

  1. 음성 신호가 IP 패킷으로 변환된 음성 IP 패킷을 전송하는 제 1 무선 IP 네트워크, 및 상기 제 1 무선 IP 네트워크와 다른 제 2 무선 IP 네트워크에 접속 가능한 무선 통신 장치와의 통신 경로를 제어하는 통신 경로 제어 장치로서,
    상기 무선 통신 장치로부터 통신 목적지로 송신된 상기 음성 IP 패킷을 중계하도록 구성된 중계부와,
    상기 중계부가 수신한 수신 음성 IP 패킷의 수신 시각을 순차적으로 취득하도록 구성된 수신 시각 취득부와,
    상기 수신 시각 취득부가 취득한 복수의 상기 수신 시각에 근거하여, 상기 통신 경로를 상기 제 1 무선 IP 네트워크 경유로부터 상기 제 2 무선 IP 네트워크 경유로 전화도록 구성된 통신 경로 제어부
    를 구비하는 통신 경로 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 경로 제어부는,
    상기 수신 음성 IP 패킷의 수신 시각에 근거하여 소정의 기준 시각으로부터의 경과 시간을 연산하고,
    상기 수신 음성 IP 패킷의 시퀀스 번호 및 상기 수신 음성 IP 패킷의 시간 길이를 이용하여 얻어지는 표준 전송 시간과 상기 경과 시간간의 차이에 근거하여, 상기 통신 경로를 상기 제 1 무선 IP 네트워크 경유로부터 상기 제 2 무선 IP 네트워크 경유로 전환하는
    통신 경로 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 음성 신호의 부호화에 사용되는 음성 부호화 규칙은 상기 제 1 무선 IP 네트워크와 상기 제 2 무선 IP 네트워크에서 다른 통신 경로 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 음성 IP 패킷은 소정의 무선 프레임에 할당되고,
    상기 무선 프레임의 구성은 상기 제 1 무선 IP 네트워크와 상기 제 2 무선 IP 네트워크에서 다른 통신 경로 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 무선 IP 네트워크는 상기 무선 통신 장치와의 무선 통신을 실행하도록 구성된 복수의 무선 기지국을 구비하고,
    상기 통신 경로 제어부는, 상기 무선 통신 장치와의 상기 통신 경로를 전환하는 경우, 동일한 무선 기지국과의 무선 통신을 행하는 복수의 무선 통신 장치 중 일부 무선 통신 장치와의 통신 경로를 전환하고,
    상기 일부의 무선 통신 장치와의 상기 통신 경로의 전환이 완료된 후, 상기 수신 시각 취득부가 취득한 복수의 상기 수신 시각에 근거하여, 상기 일부의 무선 통신 장치를 제외한 나머지의 무선 통신 장치와의 상기 통신 경로의 전환 여부를 판정하는
    통신 경로 제어 장치.
  6. 음성 신호가 IP 패킷으로 변환된 음성 IP 패킷을 전송하는 제 1 무선 IP 네트워크, 및 상기 제 1 무선 IP 네트워크와 다른 제 2 무선 IP 네트워크에 접속 가능한 무선 통신 장치로서,
    상기 음성 IP 패킷을 상기 제 1 무선 IP 네트워크 및 상기 제 2 무선 IP 네트워크 중 어느 하나를 경유하여 송수신하도록 구성된 송수신부와,
    상기 음성 IP 패킷을 소정의 간격으로 송신하고 있는지 여부를 검출하도록 구성된 무음 검출부와,
    상기 무음 검출부에 의해서 상기 음성 IP 패킷의 송신이 정지되어 있다고 판정되고 있는 동안, 상기 송신의 정지 전에 상기 송수신부가 상기 음성 IP 패킷을 송신하고 있던 상기 제 1 무선 IP 네트워크를 경유하여 상기 음성 IP 패킷의 의사 패킷을 소정의 간격을 송신하도록 구성되는 의사 패킷 송신부
    를 구비하는 무선 통신 장치.
  7. 음성 신호가 IP 패킷으로 변환된 음성 IP 패킷을 전송하는 제 1 무선 IP 네트워크, 및 상기 제 1 무선 IP 네트워크와 다른 제 2 무선 IP 네트워크에 접속 가능한 무선 통신 장치와의 통신 경로를 제어하는 통신 경로 제어 방법으로서,
    상기 무선 통신 장치로부터 통신 목적지로 송신된 상기 음성 IP 패킷을 수신하는 단계와,
    상기 수신한 수신 음성 IP 패킷의 수신 시각을 순차적으로 취득하는 단계와,
    상기 취득한 복수의 상기 수신 시각에 근거하여, 상기 통신 경로를 상기 제 1 무선 IP 네트워크 경유로부터 상기 제 2 무선 IP 네트워크 경유로 전환하는 단계
    를 포함하는 통신 경로 제어 방법.
  8. 음성 신호가 IP 패킷으로 변환된 음성 IP 패킷을 전송하는 제 1 무선 IP 네트워크, 및 상기 제 1 무선 IP 네트워크와 다른 제 2 무선 IP 네트워크에 접속 가능한 무선 통신 장치의 통신 방법에 있어서,
    상기 음성 IP 패킷을 상기 제 1 무선 IP 네트워크 및 상기 제 2 무선 IP 네트워크 중 어느 하나를 경유하여 송수신하는 단계와,
    상기 음성 IP 패킷을 소정의 간격으로 송신하고 있는지 여부를 검출하는 단계와,
    상기 음성 IP 패킷의 송신이 정지되어 있다고 판정되고 있는 동안, 상기 송신의 정지 전에 상기 음성 IP 패킷을 송신하고 있던 상기 제 1 무선 IP 네트워크를 경유하여 상기 음성 IP 패킷의 의사 패킷을 소정의 간격으로 송신하는 단계
    를 포함하는 무선 통신 장치의 통신 방법.
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