JP5143404B2 - 通信制御装置、無線通信装置、通信制御方法及び無線通信方法 - Google Patents

通信制御装置、無線通信装置、通信制御方法及び無線通信方法 Download PDF

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Description

本発明は、気付けＩＰアドレスを用い、無線ＩＰネットワークを経由する通信を実行する通信制御装置、無線通信装置、通信制御方法及び無線通信方法に関する。
インターネットプロトコル（ＩＰ）群が用いられる無線通信ネットワーク（以下、“無線ＩＰネットワーク”と適宜省略する）では、無線通信装置のモビリティを向上させるため、いわゆるモバイルＩＰが規定されている（例えば、非特許文献１）。
モバイルＩＰでは、無線通信装置の位置に応じて動的に割り当てられる気付けＩＰアドレス（Care of Address）が用いられる。
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＞
ところで、昨今では、無線通信装置が複数の無線ＩＰネットワーク（例えば、携帯電話ネットワークと無線ＬＡＮネットワーク）を用いることができる環境が提供されつつある。
しかしながら、上述したモバイルＩＰにしたがって無線通信装置が複数の無線ＩＰネットワークを用いると、次のような問題がある。すなわち、モバイルＩＰでは、それぞれの無線ＩＰネットワークにおいて気付けＩＰアドレスが無線通信装置に割り当てられる。無線通信装置は、何れかの無線ＩＰネットワークによって割り当てられたひとつの気付けＩＰアドレスしか用いることができないため、複数の無線ＩＰネットワークを“同時に”用いることができない。
このため、無線通信装置が他の無線ＩＰネットワークにハンドオーバする際には、実行中の通信が途絶する。さらに、実行中の通信に用いられている無線ＩＰネットワークの帯域が不足しているときに、不足する帯域を他の無線ＩＰネットワークによって補完するといった、複数の無線ＩＰネットワークを“シームレス”に用いることも困難である。
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、複数の無線ＩＰネットワークを同時に用い、実行中の通信に用いられている無線ＩＰネットワークの帯域が不足しているときに、不足する帯域を他の無線ＩＰネットワークによって補完することができる通信制御装置、無線通信装置、通信制御方法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、第１気付けＩＰアドレス（気付けＩＰアドレスＡ１）が無線通信装置（ＭＮ３００）の位置に応じて動的に前記無線通信装置に割り当てられる第１無線ＩＰネットワーク（無線ＩＰネットワーク１０Ａ）、及び第２気付けＩＰアドレス（気付けＩＰアドレスＡ２）が前記無線通信装置に割り当てられる第２無線ＩＰネットワーク（無線ＩＰネットワーク１０Ｂ）を用いて、前記無線通信装置との通信経路を制御する通信制御装置（スイッチングサーバ１００）であって、前記無線通信装置から前記第１無線ＩＰネットワークを経由して通信先（ＩＰ電話端末４２）に向けて所定の周期（ＩＰ電話端末４２）で送信されたＩＰパケットを受信し、前記通信先に中継する中継部（パケット中継部１０５）と、前記中継部が監視区間（ウィンドウＴ２）内に前記無線通信装置から受信した前記ＩＰパケットの既受信数量に基づいて、前記監視区間の完了から次の監視区間の完了まで（ウィンドウＴ３）における前記ＩＰパケットの受信に用いる前記第１無線ＩＰネットワークの帯域と、前記第２無線ＩＰネットワークの帯域との比率を示す上り帯域比（帯域比Ｒｉ）を演算する上り帯域比演算部（帯域演算部１０７）と、前記上り帯域比演算部によって演算された前記上り帯域比を判別可能な上り帯域比情報（補完帯域量通知メッセージ）を、前記無線通信装置に送信する上り方向送信制御部（主制御部１１１）とを備えることを要旨とする。
このような通信制御装置によれば、無線通信装置から受信したＩＰパケットの既受信数量に基づいて、上り帯域比が演算され、演算された上り帯域比を判別可能な上り帯域比情報が無線通信装置に送信される。このため、無線通信装置は、受信した上り帯域比情報に基づいて、第１無線ＩＰネットワーク及び第２無線ＩＰネットワークにＩＰパケットを振り分けることができる。
すなわち、このような通信制御装置によれば、複数の無線ＩＰネットワークを同時に用い、実行中の通信に用いられている無線ＩＰネットワークの帯域が不足しているときに、不足する帯域を他の無線ＩＰネットワークによって補完することができる。このため、単なる無線ＩＰネットワークの切り替えではなく、複数の無線ＩＰネットワークを“シームレス”に用いることができる。
本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記上り帯域比演算部は、所定の周期（例えば、１秒）で前記上り帯域比を演算し、前記上り方向送信制御部は、前記上り帯域比演算部によって前記所定の周期で演算された前記上り帯域比に基づいて、前記上り帯域比情報を前記所定の周期で送信することを要旨とする。
本発明の第３の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記上り方向送信制御部は、前記監視区間における前記既受信数量と前記上り帯域比とに基づいて、前記監視区間の完了から次の監視区間の完了までにおける前記ＩＰパケットの受信に必要な帯域を前記第１無線ＩＰネットワークによって確保できると判定した場合、前記上り帯域比情報の送信を中止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１の特徴に係り、前記無線通信装置から、前記ＩＰパケットの送信に用いる前記第１無線ＩＰネットワークの帯域と、前記ＩＰパケットの送信に用いる前記第２無線ＩＰネットワークの帯域との比率を示す下り帯域比を判別可能な下り帯域比情報（補完帯域量通知メッセージ）を受信する情報受信部（通信インタフェース部１０１及び主制御部１１１）と、前記第１気付けＩＰアドレス及び前記第２気付けＩＰアドレスに対応付けられる前記無線通信装置の仮想アドレス（ホームＩＰアドレスＡＨ）を取得する仮想アドレス取得部（主制御部１１１及び記憶部１１３）と、前記情報受信部が受信した前記下り帯域比情報に基づいて、前記通信先から受信した前記仮想アドレスを含むＩＰパケットに前記第１気付けＩＰアドレスを付加して前記第１無線ＩＰネットワークに送信、または前記通信先から受信した前記仮想アドレスを含むＩＰパケットに前記第２気付けＩＰアドレスを付加して前記第２無線ＩＰネットワークに送信する下り方向送信部（送信パケット振分処理部１０９）とを備えることを要旨とする。
本発明の第５の特徴は、第１気付けＩＰアドレス（気付けＩＰアドレスＡ１）が位置に応じて動的に割り当てられる第１無線ＩＰネットワーク（無線ＩＰネットワーク１０Ａ）、及び第２気付けＩＰアドレス（気付けＩＰアドレスＡ２）が割り当てられる第２無線ＩＰネットワーク（無線ＩＰネットワーク１０Ｂ）を用い、通信制御装置（スイッチングサーバ１００）を介して通信先（ＩＰ電話端末４２）との通信を実行する無線通信装置（ＭＮ３００）であって、前記通信先から前記第１無線ＩＰネットワークを経由して所定の周期（例えば、２０ｍｓ）で送信されたＩＰパケットを受信する受信部（無線通信カード３０１）と、前記受信部が監視区間（ウィンドウＴ２）内に前記通信制御装置から受信した前記ＩＰパケットの既受信数量に基づいて、前記監視区間の完了から次の監視区間の完了まで（ウィンドウＴ３）における前記ＩＰパケットの受信に用いる前記第１無線ＩＰネットワークの帯域と、前記第２無線ＩＰネットワークの帯域との比率を示す下り帯域比（帯域比Ｒｉ）を演算する下り帯域比演算部（帯域演算部３０７）と、前記下り帯域比演算部によって演算された前記下り帯域比を判別可能な下り帯域比情報（補完帯域量通知メッセージ）を前記通信制御装置に送信する下り方向送信制御部（主制御部３１１）とを備えることを要旨とする。
本発明の第６の特徴は、本発明の第５の特徴に係り、前記下り帯域比演算部は、所定の周期（例えば、１秒）で前記下り帯域比を演算し、前記下り方向送信制御部は、前記下り帯域比演算部によって前記所定の周期で演算された前記下り帯域比に基づいて、前記下り帯域比情報を前記所定の周期で送信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５の特徴に係り、前記下り方向送信制御部は、前記監視区間における前記既受信数量と前記下り帯域比とに基づいて、前記監視区間の完了から次の監視区間の完了までにおける前記ＩＰパケットの受信に必要な帯域を前記第１無線ＩＰネットワークによって確保できると判定した場合、前記下り帯域比情報の送信を中止することを要旨とする。
本発明の第８の特徴は、本発明の第５の特徴に係り、前記通信制御装置から、前記ＩＰパケットの送信に用いる前記第１無線ＩＰネットワークの帯域と、前記ＩＰパケットの送信に用いる前記第２無線ＩＰネットワークの帯域との比率を示す上り帯域比（帯域比Ｒｉ）を判別可能な上り帯域比情報（補完帯域量通知メッセージ）を受信する情報受信部（無線通信カード３０３及び主制御部３１１）と、前記第１気付けＩＰアドレス及び前記第２気付けＩＰアドレスに対応付けられる前記無線通信装置の仮想アドレス（ホームＩＰアドレスＡＨ）を記憶する仮想アドレス記憶部（記憶部３１３）と、前記情報受信部が受信した前記上り帯域比情報に基づいて、前記仮想アドレスと前記第１気付けＩＰアドレスとを含むＩＰパケットを前記第１無線ＩＰネットワークに送信、または前記仮想アドレスと前記第２気付けＩＰアドレスとを含むＩＰパケットを前記第２無線ＩＰネットワークに送信する上り方向送信部（送信パケット振分処理部３０９）とを備えることを要旨とする。
本発明の第９の特徴は、第１気付けＩＰアドレスが無線通信装置の位置に応じて動的に前記無線通信装置に割り当てられる第１無線ＩＰネットワーク、及び第２気付けＩＰアドレスが前記無線通信装置に割り当てられる第２無線ＩＰネットワークを用いて、前記無線通信装置との通信経路を制御する通信制御方法であって、前記無線通信装置から前記第１無線ＩＰネットワークを経由して通信先に向けて所定の周期で送信されたＩＰパケットを受信し、前記通信先に中継するステップと、前記中継するステップにおいて、監視区間内に前記無線通信装置から受信した前記ＩＰパケットの既受信数量に基づいて、前記監視区間の完了から次の監視区間の完了までにおける前記ＩＰパケットの受信に用いる前記第１無線ＩＰネットワークの帯域と、前記第２無線ＩＰネットワークの帯域との比率を示す上り帯域比を演算するステップと、前記上り帯域比を演算するステップにおいて演算された前記上り帯域比を判別可能な帯域比情報を、前記無線通信装置に送信するステップとを含むことを要旨とする。
本発明の第１０の特徴は、第１気付けＩＰアドレスが位置に応じて動的に前記無線通信装置に割り当てられる第１無線ＩＰネットワーク、及び第２気付けＩＰアドレスが前記無線通信装置に割り当てられる第２無線ＩＰネットワークを用い、通信制御装置を介して通信先との通信を実行する無線通信方法であって、前記通信先から前記第１無線ＩＰネットワークを経由して所定の周期で送信されたＩＰパケットを受信するステップと、前記受信するステップにおいて、監視区間内に前記無線通信装置から受信した前記ＩＰパケットの既受信数量に基づいて、監視区間の完了から次の監視区間の完了までにおける前記ＩＰパケットの受信に用いる前記第１無線ＩＰネットワークの帯域と、前記第２無線ＩＰネットワークの帯域との比率を示す下り帯域比を演算するステップと、前記下り帯域比を演算するステップにおいて演算された前記下り帯域比を判別可能な下り帯域比情報を前記通信制御装置に送信するステップとを含むことを要旨とする。
本発明の特徴によれば、複数の無線ＩＰネットワークを同時に用い、実行中の通信に用いられている無線ＩＰネットワークの帯域が不足しているときに、不足する帯域を他の無線ＩＰネットワークによって補完することができる通信制御装置、無線通信装置、通信制御方法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。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。
（通信システムの全体概略構成）
図１は、本実施形態に係る通信システム１の全体概略構成図である。図１に示すように、通信システム１には、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂが含まれる。無線ＩＰネットワーク１０Ａ（第１無線ＩＰネットワーク）は、ＩＰパケットを伝送することができるＩＰネットワークである。無線ＩＰネットワーク１０Ａでは、無線通信装置３００（以下、ＭＮ３００と省略する）の位置に応じて、気付けＩＰアドレスＡ１（第１気付けＩＰアドレス）が動的にＭＮ３００に割り当てられる。本実施形態では、無線ＩＰネットワーク１０Ａは、無線通信方式としてＣＤＭＡ（具体的には、３ＧＰＰ２の規格であるＨＲＰＤ）を用いる携帯電話ネットワークである。
無線ＩＰネットワーク１０Ｂ（第２無線ＩＰネットワーク）は、無線ＩＰネットワーク１０Ａと同様にＩＰパケットを伝送することができる。無線ＩＰネットワーク１０Ｂでは、気付けＩＰアドレスＡ２（第２気付けＩＰアドレス）がＭＮ３００に割り当てられる。本実施形態では、無線ＩＰネットワーク１０Ｂは、無線通信方式として、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅの規定に準拠したモバイルＷｉＭＡＸを用いる。
なお、気付けＩＰアドレスＡ１は、ＭＮ３００が無線ＩＰネットワーク１０Ａに接続した際に、無線ＩＰネットワーク１０Ａから付与される。同様に、気付けＩＰアドレスＡ２は、ＭＮ３００が無線ＩＰネットワーク１０Ｂに接続した際に、無線ＩＰネットワーク１０Ｂから付与される。
また、本実施形態では、気付けＩＰアドレスＡ１及び気付けＩＰアドレスＡ２は、ホームＩＰアドレスＡＨ（仮想アドレス）と対応付けられる。
スイッチングサーバ１００及びＭＮ３００は、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂを同時に用いて通信を実行することができる。具体的には、スイッチングサーバ１００及びＭＮ３００は、ＩＰパケットの送受信に用いられる無線ＩＰネットワーク１０Ａの帯域（転送速度）が不足する場合、無線ＩＰネットワーク１０Ｂを用いて当該不足する帯域を補完する。
無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂは、インターネット２０に接続される。また、インターネット２０には、中継センタ３０が接続される。
中継センタ３０には、ＭＮ３００が送受信するＩＰパケットを中継するネットワーク機器が設置される。具体的には、中継センタ３０には、スイッチングサーバ１００、及びＶＰＮルータ２００Ａ，２００Ｂが設置される。
スイッチングサーバ１００は、ＭＮ３００との通信経路を制御する。本実施形態において、スイッチングサーバ１００は、通信制御装置を構成する。具体的には、スイッチングサーバ１００は、無線ＩＰネットワーク１０Ａまたは無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経由して、ＭＮ３００にＩＰパケットを送信することができる。
ＶＰＮルータ２００Ａ，２００Ｂは、ＩＰパケットのルーティング処理を実行する。また、ＶＰＮルータ２００Ａ，２００Ｂは、ＭＮ３００〜スイッチングサーバ１００間に、ＶＰＮ（ＩＰＳｅｃ）によるトンネルを確立する。当該トンネルを確立することによって、ＯＳＩ第３層の仮想化を実現し、ＭＮ３００のＩＰモビリティが確保される。
すなわち、本実施形態では、モバイルＩＰ（例えば、ＲＦＣ２００２）とは異なり、ＭＮ３００は、無線ＩＰネットワーク１０Ａを経由して設定された通信経路、及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経由して設定された通信経路の両通信経路を同時に用いながら、通信先（具体的には、ＩＰ電話端末４２）との通信を実行することができる。
中継センタ３０（スイッチングサーバ１００）は、所定の通信ネットワーク（不図示）を経由して、ユーザ構内４０と接続される。ユーザ構内４０には、ＩＰ電話交換機４１及びＩＰ電話端末４２が設置される。ＩＰ電話交換機４１は、当該所定の通信ネットワークとＩＰ電話端末４２との間においてＩＰパケット（具体的には、ＶｏＩＰパケット）を中継する。ＩＰ電話端末４２は、音声信号とＶｏＩＰパケットとを相互に変換したり、ＩＰパケットを送受信したりする。
つまり、本実施形態では、ＭＮ３００は、スイッチングサーバ１００を介してＩＰ電話端末４２（通信先）との通信を実行する。
（通信システムの機能ブロック構成）
次に、通信システム１の機能ブロック構成について説明する。具体的には、通信システム１に含まれるスイッチングサーバ１００及びＭＮ３００の機能ブロック構成について説明する。なお、以下、本発明との関連がある部分について主に説明する。したがって、スイッチングサーバ１００及びＭＮ３００は、当該装置としての機能を実現する上で必須な、図示しない或いは説明を省略した論理ブロック（電源部など）を備える場合があることに留意されたい。
（１）スイッチングサーバ１００
図２は、スイッチングサーバ１００の機能ブロック構成図である。図２に示すように、スイッチングサーバ１００は、通信インタフェース部１０１、通信インタフェース部１０３、パケット中継部１０５、帯域演算部１０７、送信パケット振分処理部１０９、主制御部１１１及び記憶部１１３を備える。
通信インタフェース部１０１は、ＶＰＮルータ２００Ａ及びＶＰＮルータ２００Ｂと接続される。通信インタフェース部１０１は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．３ａｂによって規定される１０００ＢＡＳＥ−Ｔによって構成することができる。
また、上述したように本実施形態では、ＩＰＳｅｃによるＶＰＮが設定されるため、通信インタフェース部１０１が送受信するＩＰパケット、具体的には、スイッチングサーバ１００とＭＮ３００との間において送受信されるＶｏＩＰパケット（具体的には、ＭＮ３００が送信するＶｏＩＰパケット）は、図５（ａ）に示す構成を有する。図５（ａ）に示すように、ホームＩＰヘッダ（ホームＩＰアドレスＡＨ）、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ及びペイロードは、カプセル化され、気付けＩＰアドレス（気付けＩＰアドレスＡ１または気付けＩＰアドレスＡ２）が付加される。
なお、スイッチングサーバ１００とＭＮ３００との間において送受信されるアクセス制御パケットは、図５（ｂ）に示す構成を有する。アクセス制御パケットは、データリンク層ヘッダ、気付けＩＰアドレス、ＴＣＰヘッダ及び制御コードによって構成される。なお、制御コードの詳細については、後述する。
通信インタフェース部１０３は、ＩＰ電話交換機４１及びＩＰ電話端末４２との通信の実行に用いられる。
パケット中継部１０５は、通信インタフェース部１０１及び通信インタフェース部１０３が送受信するＩＰパケットを中継する。具体的には、パケット中継部１０５は、送信パケット振分処理部１０９または主制御部１１１の指示にしたがってＩＰパケットを中継する。また、パケット中継部１０５は、通信インタフェース部１０１及び通信インタフェース部１０３が受信したＩＰパケットのジッタを吸収するジッタバッファを有する。
なお、本実施形態では、パケット中継部１０５は、ＭＮ３００から無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経由してＩＰ電話端末４２に向けて所定の周期（２０ｍｓ）で送信されたＩＰパケット（ＶｏＩＰパケット）を受信し、ＩＰ電話端末４２に中継する中継部を構成する。
帯域演算部１０７は、ＭＮ３００からＩＰパケットを受信するために必要となる無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂの帯域（転送速度）を演算する。具体的には、帯域演算部１０７は、パケット中継部１０５がウィンドウＴ２（図６参照）内にＭＮ３００から受信したＩＰパケットの数量（既受信数量）に基づいて、帯域比Ｒｉ（上り帯域比）を演算する。本実施形態において、帯域演算部１０７は、上り帯域比演算部を構成する。
帯域演算部１０７は、前半時間枠（ウィンドウＴ２）続く後半時間枠、具体的には、ウィンドウＴ３（図６参照）内においてＭＮ３００からのＩＰパケットの受信に用いる無線ＩＰネットワーク１０Ａの帯域と、後半時間枠内においてＭＮ３００からのＩＰパケットの受信に用いる無線ＩＰネットワーク１０Ｂの帯域との比率を示す帯域比Ｒｉを演算する。
なお、本実施形態において、ウィンドウＴ２は監視区間を構成する。また、ウィンドウＴ３は、ウィンドウＴ２の完了から次のウィンドウＴ２の完了までの区間である。
帯域演算部１０７は、所定の周期（例えば、１秒）で帯域比Ｒｉを演算し、演算した帯域比Ｒｉを主制御部１１１に出力する。
なお、帯域演算部１０７は、音声符号化則（ＣＯＤＥＣ）の種別や符号化レートに応じて必要な帯域を演算し、演算した帯域に基づいて帯域比Ｒｉを演算することができる。また、帯域比Ｒｉの具体的な演算例については、後述する。
送信パケット振分処理部１０９は、パケット中継部１０５を介して通信インタフェース部１０１から送信されるＩＰパケットを、無線ＩＰネットワーク１０Ａまたは無線ＩＰネットワーク１０Ｂに振り分ける処理を実行する。
具体的には、送信パケット振分処理部１０９は、主制御部１１１がＭＮ３００から受信した補完帯域量通知メッセージ（下り帯域比情報）に基づいて、ＩＰ電話端末４２から受信したホームＩＰアドレスＡＨを含むＩＰパケットに、気付けＩＰアドレスＡ１を付加する。気付けＩＰアドレスＡ１が付加されたＩＰパケットは、通信インタフェース部１０１から無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信される。
また、送信パケット振分処理部１０９は、主制御部１１１がＭＮ３００から受信した補完帯域量通知メッセージ（下り帯域比情報）に基づいて、ＩＰ電話端末４２から受信したホームＩＰアドレスＡＨを含むＩＰパケットに、気付けＩＰアドレスＡ２を付加する。気付けＩＰアドレスＡ２が付加されたＩＰパケットは、通信インタフェース部１０１から無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送信に送信される。
本実施形態において、送信パケット振分処理部１０９は、下り方向送信部を構成する。
主制御部１１１は、ＭＮ３００に送信するＩＰパケット及びＭＮ３００から受信するＩＰパケットの通信経路を制御する。また、主制御部１１１は、アクセス制御パケットの処理を実行する。
具体的には、主制御部１１１は、帯域演算部１０７によって演算された帯域比Ｒｉ（上り帯域比）を判別可能な上り帯域比情報、具体的には、補完帯域量通知メッセージを、ＭＮ３００に送信する。本実施形態において、主制御部１１１は、上り方向送信制御部を構成する。
本実施形態では、主制御部１１１は、帯域演算部１０７によって所定の周期（１秒）で演算された帯域比Ｒｉに基づいて、補完帯域量通知メッセージを当該所定の周期（１秒）で送信する。
また、主制御部１１１は、ＭＮ３００へのＩＰパケットの送信に用いる無線ＩＰネットワーク１０Ａの帯域と、ＭＮ３００へのＩＰパケットの送信に用いる無線ＩＰネットワーク１０Ｂの帯域との比率を示す帯域比Ｒｉ（下り帯域比）を判別可能な補完帯域量通知メッセージ（下り帯域比情報）をＭＮ３００から受信する。本実施形態では、通信インタフェース部１０１と主制御部１１１とによって、情報受信部が構成される。
主制御部１１１は、ＭＮ３００から受信した補完帯域量通知メッセージに基づいて、ＭＮ３００へのＩＰパケットを、無線ＩＰネットワーク１０Ａまたは無線ＩＰネットワーク１０Ｂの何れかに振り分けるように送信パケット振分処理部１０９を制御する。
上述した補完帯域量通知メッセージは、アクセス制御パケット（図５（ｂ）参照）を用いて送受信される。表１は、ＭＮ３００からスイッチングサーバ１００に送信されるアクセス制御パケットの内容の一例を示す。また、表２は、スイッチングサーバ１００からＭＮ３００に送信されるアクセス制御パケットの内容の一例を示す。
なお、制御コードは、アクセス制御パケットのペイロード部分（図５（ｂ）参照）の先頭の１ｂｙｔｅを用いて表現される。さらに、制御コードに続けてＭＮ３００のホームＩＰアドレスＡＨを含めてもよい。スイッチングサーバ１００は、ＭＮ３００から表１に示す内容のアクセス制御パケットを受信した場合、表２に示すアクセス制御パケット（応答パケット）をＭＮ３００に送信する。スイッチングサーバ１００から送信されるアクセス制御パケットには、ＭＮ３００から受信したアクセス制御パケットのペイロード部分がコピーされる。
また、主制御部１１１は、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経由して受信したＩＰパケットの順序をチェックする。本実施形態では、主制御部１１１は、ＭＮ３００とＩＰ電話端末４２との間において送受信されるＶｏＩＰパケットに含まれるＲＴＰ（real-time transport protocol）のシーケンス番号をチェックする。さらに、主制御部１１１は、パケット中継部１０５が中継するＩＰパケットの統計情報（例えば、パケットロス、スループット、ジッタバッファのアンダーランカウント及びオーバランカウント）を取得し、取得した情報をＭＮ３００に送信することができる。
記憶部１１３は、スイッチングサーバ１００の機能を提供するアプリケーションプログラムなどを記憶する。また、記憶部１１３は、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂなどのネットワークに関する情報を記憶する。
特に、本実施形態では、気付けＩＰアドレスＡ１及び気付けＩＰアドレスＡ２に対応付けられるＭＮ３００のホームＩＰアドレスＡＨを記憶する。具体的には、主制御部１１１は、ＭＮ３００から通知された気付けＩＰアドレスＡ１、気付けＩＰアドレスＡ２及びホームＩＰアドレスＡＨを記憶部１１３に記憶させる。本実施形態では、主制御部１１１と記憶部１１３とによって、仮想アドレス取得部が構成される。
なお、主制御部１１１は、ＩＰ電話端末４２から送信されたＩＰパケットに含まれるホームＩＰアドレスＡＨと、インターネット２０を介してアクセス可能なホームエージェント（不図示）に登録されているホームＩＰアドレスとの照合を行うことができる。主制御部１１１が当該照合を行うことによって、ホームＩＰアドレスＡＨが、何れの通信事業者によってＭＮ３００に割り当てられたホームＩＰアドレスであるかを判定することができる。
（２）ＭＮ３００
図３は、ＭＮ３００の機能ブロック構成図である。ＭＮ３００は、スイッチングサーバ１００と同様に、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂを同時に用いて通信を実行することができる。以下、上述したスイッチングサーバ１００と同様の機能ブロックについては、適宜説明を省略する。
図３に示すように、ＭＮ３００は、無線通信カード３０１、無線通信カード３０３、気付けＩＰアドレスインタフェース部３０５Ａ、気付けＩＰアドレスインタフェース部３０５Ｂ、帯域演算部３０７、送信パケット振分処理部３０９、主制御部３１１及び記憶部３１３を備える。
無線通信カード３０１は、無線ＩＰネットワーク１０Ａにおいて用いられる無線通信方式（３ＧＰＰ２の規格であるＨＲＰＤ）の無線通信を実行する。本実施形態において、無線通信カード３０１は、ＩＰ電話端末４２から無線ＩＰネットワーク１０Ａを経由して所定の周期（例えば、２０ｍｓ）で送信されたＩＰパケット（ＶｏＩＰパケット）を受信する受信部を構成する。
無線通信カード３０３は、無線ＩＰネットワーク１０Ｂにおいて用いられる無線通信方式（モバイルＷｉＭＡＸ）に準拠した無線通信を実行する。
気付けＩＰアドレスインタフェース部３０５Ａは、無線通信カード３０１と接続される。気付けＩＰアドレスインタフェース部３０５Ａは、無線ＩＰネットワーク１０ＡにおいてＭＮ３００に割り当てられた気付けＩＰアドレスＡ１に基づいて、ＩＰパケットを送受信する。
気付けＩＰアドレスインタフェース部３０５Ｂは、無線通信カード３０３と接続される。気付けＩＰアドレスインタフェース部３０５Ｂは、無線ＩＰネットワーク１０ＢにおいてＭＮ３００に割り当てられた気付けＩＰアドレスＡ２に基づいて、ＩＰパケットを送受信する。
帯域演算部３０７は、スイッチングサーバ１００からＩＰパケットを受信するために必要となる無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂの帯域（転送速度）を演算する。
具体的には、帯域演算部３０７は、無線通信カード３０１がウィンドウＴ２内にスイッチングサーバ１００から受信したＩＰパケットの数量（既受信数量）に基づいて、帯域比Ｒｉ（下り帯域比）を演算する。本実施形態において、帯域演算部３０７は、下り帯域比演算部を構成する。
帯域演算部３０７は、ウィンドウＴ３内において、スイッチングサーバ１００からのＩＰパケットの受信に用いる無線ＩＰネットワーク１０Ａの帯域と、後半時間枠内においてスイッチングサーバ１００からのＩＰパケットの受信に用いる無線ＩＰネットワーク１０Ｂの帯域との比率を示す帯域比Ｒｉを演算する。
帯域演算部３０７は、所定の周期（例えば、１秒）で帯域比Ｒｉを演算し、演算した帯域比Ｒｉを主制御部３１１に出力する。
送信パケット振分処理部３０９は、主制御部３１１がスイッチングサーバ１００から受信した補完帯域量通知メッセージ（上り帯域比情報）に基づいて、無線ＩＰネットワーク１０Ａまたは無線ＩＰネットワーク１０Ｂに振り分ける処理を実行する。本実施形態において、送信パケット振分処理部３０９は、上り方向送信部を構成する。
具体的には、送信パケット振分処理部３０９は、受信した補完帯域量通知メッセージに基づいて、ホームＩＰアドレスＡＨと気付けＩＰアドレスＡ１とを含むＩＰパケットを無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信することができる。また、送信パケット振分処理部３０９は、受信した補完帯域量通知メッセージに基づいて、ホームＩＰアドレスＡＨと気付けＩＰアドレスＡ２とを含むＩＰパケットを無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送信することができる。
主制御部３１１は、スイッチングサーバ１００の主制御部１１１（図２参照）と同様に、スイッチングサーバ１００に送信するＩＰパケット及びスイッチングサーバ１００から受信するＩＰパケットの通信経路を制御する。また、主制御部３１１は、アクセス制御パケットの処理を実行する。
具体的には、主制御部３１１は、帯域演算部３０７によって演算された帯域比Ｒｉ（下り帯域比）を判別可能な補完帯域量通知メッセージ（下り帯域比情報）をスイッチングサーバ１００に送信する。本実施形態において、主制御部３１１は、下り方向送信制御部を構成する。
本実施形態では、主制御部３１１は、帯域演算部３０７によって所定の周期（１秒）で演算された帯域比Ｒｉに基づいて、補完帯域量通知メッセージを当該所定の周期（１秒）で送信する。
また、主制御部３１１は、スイッチングサーバ１００へのＩＰパケットの送信に用いる無線ＩＰネットワーク１０Ａの帯域と、スイッチングサーバ１００へのＩＰパケットの送信に用いる無線ＩＰネットワーク１０Ｂの帯域との比率を示す帯域比Ｒｉ（上り帯域比）を判別可能な補完帯域量通知メッセージ（上り帯域比情報）をスイッチングサーバ１００から受信する。本実施形態では、無線通信カード３０１及び／または無線通信カード３０３と主制御部３１１とによって、情報受信部が構成される。
主制御部３１１は、スイッチングサーバ１００から受信した補完帯域量通知メッセージに基づいて、スイッチングサーバ１００へのＩＰパケットを、無線ＩＰネットワーク１０Ａまたは無線ＩＰネットワーク１０Ｂの何れかに振り分けるように送信パケット振分処理部３０９を制御する。
記憶部３１３は、ＭＮ３００の機能を提供するアプリケーションプログラムなどを記憶する。また、記憶部３１３は、気付けＩＰアドレスＡ１及び気付けＩＰアドレスＡ２に対応付けられるＭＮ３００のホームＩＰアドレスＡＨを記憶する。本実施形態において、記憶部３１３は、仮想アドレス記憶部を構成する。
（通信システムの動作）
次に、上述した通信システムの動作について説明する。具体的には、（１）スイッチングサーバ１００〜ＭＮ３００間におけるＩＰパケット（ＶｏＩＰパケット）の送受信、（２）無線ＩＰネットワーク１０Ｂによる帯域補完の要否判定、（３）無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０ＢへのＩＰパケット（ＶｏＩＰパケット）の振り分け、（４）動作例について説明する。
（１）スイッチングサーバ１００〜ＭＮ３００間におけるＩＰパケットの送受信
図４は、スイッチングサーバ１００〜ＭＮ３００間において実行される通信シーケンス図である。図４に示すように、ステップＳ１０において、スイッチングサーバ１００及びＭＮ３００は、ＶｏＩＰパケットを送受信する。なお、ＶｏＩＰパケットは、ＭＮ３００とＩＰ電話端末４２（図１参照）との音声通話に伴って送受信される。
具体的には、ＭＮ３００は、ＩＰ電話端末４２に割り当てられているＩＰアドレスを含むペイロードやホームＩＰアドレスＡＨがカプセル化され、気付けＩＰアドレスＡ１を送信元アドレスとするＩＰパケット（図５（ａ）参照）を送信する。
また、スイッチングサーバ１００は、ＩＰ電話端末４２から送信されたＶｏＩＰパケットがカプセル化され、気付けＩＰアドレスＡ１を宛先アドレスとするＩＰパケットを送信する。
なお、図中の“■”印は、ＶｏＩＰパケットが経由するネットワークにマーキングされている（以下同）。ステップＳ１０では、すべてのＶｏＩＰパケットは、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及びインターネット２０を経由する。
ステップＳ２０Ａにおいて、ＭＮ３００は、無線ＩＰネットワーク１０Ａと無線ＩＰネットワーク１０Ｂとを用いて受信するべき“下り方向”の帯域比Ｒｉを演算する。また、ステップＳ２０Ｂにおいて、スイッチングサーバ１００は、無線ＩＰネットワーク１０Ａと無線ＩＰネットワーク１０Ｂとを用いて受信するべき“上り方向”の帯域比Ｒｉを演算する。ステップＳ２０Ａ及びＳ２０Ｂでは、ウィンドウＴ２（図６参照）内に受信したＶｏＩＰパケットの数量（既受信数量）に基づいて、帯域比Ｒｉが演算される。なお、帯域比Ｒｉの具体的な演算方法については、後述する。
ステップＳ３０Ａにおいて、スイッチングサーバ１００は、“上り方向”の帯域比Ｒｉの演算結果に基づいて、補完帯域量通知メッセージ（上り帯域比情報）を、ＭＮ３００に送信する。
ステップＳ３０Ｂにおいて、ＭＮ３００は、“下り方向”の帯域比Ｒｉの演算結果に基づいて、補完帯域量通知メッセージ（下り帯域比情報）を、スイッチングサーバ１００に送信する。
ステップＳ４０Ａにおいて、スイッチングサーバ１００は、ＭＮ３００から受信した補完帯域量通知メッセージ（下り帯域比情報）に基づいて、ウィンドウＴ３（図６参照）内に送信することができる数量のＶｏＩＰパケットを無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信する。
ステップＳ４０Ｂにおいて、ＭＮ３００は、スイッチングサーバ１００から受信した補完帯域量通知メッセージ（上り帯域比情報）に基づいて、ウィンドウＴ３内に送信することができる数量のＶｏＩＰパケットを無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信する。
ステップＳ５０Ａにおいて、スイッチングサーバ１００は、ＭＮ３００から受信した補完帯域量通知メッセージ（下り帯域比情報）に基づいて、ウィンドウＴ３内において無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信する数量のＶｏＩＰパケットを除く残りの数量のＶｏＩＰパケットを無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送信する。
ステップＳ５０Ｂにおいて、ＭＮ３００は、スイッチングサーバ１００から受信した補完帯域量通知メッセージ（上り帯域比情報）に基づいて、ウィンドウＴ３内において無線ＩＰネットワーク１０Ａに送信する数量のＶｏＩＰパケットを除く残りの数量のＶｏＩＰパケットを無線ＩＰネットワーク１０Ｂに送信する。
ステップＳ５０Ａ及びステップＳ５０Ｂでは、ＶｏＩＰパケットは、無線ＩＰネットワーク１０Ｂ及びインターネット２０を経由（図中の■印参照）する。つまり、ウィンドウＴ３内において無線ＩＰネットワーク１０Ａ送信することができる数量のＶｏＩＰパケットを除く残りの数量のＶｏＩＰパケットを送信するために必要な帯域が無線ＩＰネットワーク１０Ｂによって補完される。
（２）無線ＩＰネットワーク１０Ｂによる帯域補完の要否判定
上述したように、スイッチングサーバ１００及びＭＮ３００は、図６に示すウィンドウを用いて帯域補完の要否を判定する。図６に示すように、本実施形態では、ウィンドウＴ１は、１秒（１，０００ｍｓ）に設定される。ウィンドウＴ２は、ウィンドウＴ１の半分のサイズである５００ｍｓに設定される。つまり、ウィンドウＴ１−ウィンドウＴ２（後半時間枠）も５００ｍｓとなる。
以下、スイッチングサーバ１００における帯域補完の要否判定を例として説明する。なお、ＭＮ３００においてもスイッチングサーバ１００と同様の帯域補完の要否判定が実行される。
（２．１）前提
スイッチングサーバ１００は、ウィンドウＴ２内においてＭＮ３００から受信したＶｏＩＰパケットをカウントする。本実施形態では、ウィンドウＴ２のサイズは、５００ｍｓに固定される。
許容できるジッタバッファの時間は、ｔｊｉｔ（例えば、１００ｍｓ）とする。使用するリアルタイムアプリケーション（本実施形態では、ＶｏＩＰ）のフレーム長は、Ｔｆ（２０ｍｓ）とする。また、ウィンドウＴ２において受信したＶｏＩＰパケットの数量をＣｔとする。
ウィンドウＴ２では、Ｔ２／Ｔｆ個（５００／２０＝２５）のＶｏＩＰパケットを受信することができるため、ウィンドウＴ２の終了タイミングにおいて、Ｃｔ個（例えば、２０個）のＶｏＩＰパケットを受信している場合、（Ｔ２／Ｔｆ−Ｃｔ）だけＶｏＩＰパケットの転送が遅延していることを示している。
（２．２）初回ラウンドにおける帯域補完処理
ＭＮ３００は、ウィンドウＴ２、つまり、５００ｍｓ間にＴ２／Ｔｆ個（例えば、２５個）のＶｏＩＰパケットを既に送信しているため、スイッチングサーバ１００は、ウィンドウＴ２の終了タイミングにおいて、帯域補完の要否を（１式）に基づいて判定する。
Ｉｆ Ｃｔ＝Ｔ２／Ｔｆ−ｌ
Ｔｈｅｎ 帯域補完を実行しない
Ｅｌｓｅ 帯域補完を実行する …（１式）
なお、（１式）において、“ｌ”は、許容度であり、通信システム１の特性などの応じて、適当な値が設定される。
（１式）によって帯域補完を実行すると判定された場合、ウィンドウＴ２において、必要帯域に対してＣｔ／（Ｔ２／Ｔｆ）相当の帯域しか無線ＩＰネットワーク１０Ａにおいて確保できなかったことを示している。そこで、スイッチングサーバ１００は、（２式）に基づいて、帯域比Ｒｉを演算する。
主経路と従経路の帯域比Ｒｉ
＝Ｃｔ／（Ｔ２／Ｔｆ）：（Ｔ２／Ｔｆ−Ｃｔ）／（Ｔ２／Ｔｆ）
＝Ｃｔ：（Ｔ２／Ｔｆ−Ｃｔ） …（２式）
ここで、主経路は、無線ＩＰネットワーク１０Ａであり、従経路は、無線ＩＰネットワーク１０Ｂである。また、従経路の無線通信の状態が所定の閾値以下の場合、帯域補完は実行されない。具体的には、従経路、つまり、無線ＩＰネットワーク１０Ｂから送信された無線信号の受信電界強度に基づいて想定されるスループットが所定の閾値以下の場合、スイッチングサーバ１００は、帯域補完を実行しない。
スイッチングサーバ１００は、（２式）に基づいて演算した帯域比Ｒｉ（小数点切り捨て）を補完帯域量通知メッセージによってＭＮ３００に通知する。ＭＮ３００は、帯域補完に用いられる従経路、つまり、無線ＩＰネットワーク１０Ｂの無線通信の状態が所定の閾値を上回る場合、無線ＩＰネットワーク１０Ｂによる帯域補完を実行する。
（２．３）第２ラウンドにおける帯域補完処理
初回ラウンドに続く第２ラウンド、つまり、初回ラウンド（ウィンドウＴ１）の次のウィンドウＴ１ｎ（図６参照）では、ＭＮ３００は、補完帯域量通知メッセージによってＭＮ３００に通知した帯域比Ｒｉ（例えば、１：２）に基づいて帯域補完を実行する。スイッチングサーバ１００は、ウィンドウＴ１ｎにおいても引き続きウィンドウＴ２ｎ（図６参照）内においてＭＮ３００から受信したＶｏＩＰパケットをカウントする。
ここで、初回ラウンドにおいて演算された帯域比をＲ１とする。また、第２ラウンドにおけるウィンドウＴ２内において主経路を経由して受信したＶｏＩＰパケットの数量をＣｔｍ１、及び第２ラウンドにおけるウィンドウＴ２内において従経路を経由して受信したＶｏＩＰパケットの数量をＣｔｓ１とする。
スイッチングサーバ１００は、（３式）を用いて初回ラウンドに続く第２ラウンドにおける帯域比Ｒ２を演算する。
Ｉｆ Ｃｔｍ１＜（１−Ｒ１）*（Ｔ２／Ｔｆ）−ｎ （デフォルト：ｎ＝１）
Ｉｆ Ｃｔｓ１≧Ｒ１*（Ｔ２／Ｔｆ）−ｍ （デフォルト：ｍ＝１）
Ｔｈｅｎ Ｒ２＝（（Ｔ２／Ｔｆ）−Ｃｔｍ１）／Ｃｔｍ１ …補完帯域量を増加
Ｅｌｓｅ Ｒ２＝Ｒ１
Ｅｌｓｅ ｉｆ Ｃｔｓ１＜（Ｒ１*（Ｔ２／Ｔｆ）−ｍ）
Ｔｈｅｎ Ｒ２＝Ｃｔｓ１／（Ｔ２／Ｔｆ） …補完帯域量を減少
Ｅｌｓｅ Ｒ２＝Ｒ１ …（３式）
なお、スイッチングサーバ１００は、第３ラウンド以降においても、（３式）を用いて同様に帯域比Ｒｉを演算する。
（３）ＩＰパケットの振り分け
次に、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０ＢへのＩＰパケット（ＶｏＩＰパケット）の振り分け方法について説明する。以下、スイッチングサーバ１００におけるＩＰパケットの振り分けを例として説明する。なお、ＭＮ３００においてもスイッチングサーバ１００と同様にＩＰパケットを振り分けることができる。
スイッチングサーバ１００は、無線ＩＰネットワーク１０Ａを用いて、ＶｏＩＰパケットを所定の周期（２０ｍｓ）で送信する。また、スイッチングサーバ１００は、ＭＮ３００から補完帯域量通知メッセージを受信すると、以下のようにＶｏＩＰパケットを無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂに振り分ける。
スイッチングサーバ１００は、ＭＮ３００から受信した補完帯域量通知メッセージに含まれる帯域比Ｒ１（小数点切り捨て）に基づいて、１／Ｒ１に１回の比率で無線ＩＰネットワーク１０ＢにＶｏＩＰパケットを送信する。例えば、Ｒ１＝３の場合、スイッチングサーバ１００は、３回続けて主経路（無線ＩＰネットワーク１０Ａ）にＶｏＩＰパケットを送信した後、１回だけ従経路（無線ＩＰネットワーク１０Ｂ）にＶｏＩＰパケットを送信する。
つまり、送信すべきＶｏＩＰパケット（ＲＴＰパケット）のシーケンス番号（または送信Ｎｏ．）をＮとすると、スイッチングサーバ１００は、（４式）にしたがってＶｏＩＰパケットを振り分ける。
Ｉｆ Ｒ１＝０
Ｔｈｅｎ 主経路にすべてのＶｏＩＰパケットを送信
Ｉｆ Ｎ（Ｍｏｄ Ｒ１）＝０
Ｔｈｅｎ 従経路にＶｏＩＰパケットを送信
Ｅｌｓｅ 主経路にＶｏＩＰパケットを送信 …（４式）
なお、スイッチングサーバ１００は、初回ラウンド以降においても、（４式）にしたがってＶｏＩＰパケットを振り分ける。
（４）動作例
図７は、スイッチングサーバ１００による帯域補完の動作例を示す。図７に示すように、スイッチングサーバ１００は、ウィンドウＴ２（０〜０．５秒）内において、２０個（Ｃｔ）のＶｏＩＰパケットを、無線ＩＰネットワーク１０Ａを経由して受信する。
そこで、スイッチングサーバ１００は、上述した（１式）及び（２式）に基づいて、無線ＩＰネットワーク１０Ｂを用いて帯域補完を実行する。具体的には、スイッチングサーバ１００は、演算した帯域比Ｒｉ（小数点切り捨て）を補完帯域量通知メッセージによってＭＮ３００に通知する。
この結果、スイッチングサーバ１００は、無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経由してＶｏＩＰパケットをＭＮ３００から受信する。具体的には、スイッチングサーバ１００は、「０．５〜１．０秒」及び「１．０〜１．５秒」の各ウィンドウ（両ウィンドウを含めてウィンドウＴ３とする）において、無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経由してそれぞれ５個のＶｏＩＰパケットを受信する。
スイッチングサーバ１００は、次のウィンドウＴ２（１．０〜１．５秒）内において、無線ＩＰネットワーク１０Ａを経由して受信したＶｏＩＰパケットの個数（Ｃｔｍ１）、及び無線ＩＰネットワーク１０Ａを経由して受信したＶｏＩＰパケットの個数（Ｃｔｓ１）をカウントする。
なお、ＭＮ３００は、０．５秒間に２５個のＶｏＩＰパケットを送信する。つまり、スイッチングサーバ１００が０．５秒間に２５個のＶｏＩＰパケットを受信していない場合（例えば、１．０〜１．５秒や２．０〜２．５秒）、無線ＩＰネットワーク１０Ａまたは無線ＩＰネットワーク１０ＢにおいてＶｏＩＰパケットが喪失したことを意味する。
例えば、１．０〜１．５秒であれば、ＭＮ３００は、受信した補完帯域量通知メッセージに基づいて、無線ＩＰネットワーク１０Ａに２０個のＶｏＩＰパケットを送信し、無線ＩＰネットワーク１０Ｂに５個のＶｏＩＰパケットを送信する。しかしながら、スイッチングサーバ１００は、無線ＩＰネットワーク１０Ａを経由して１５個のＶｏＩＰパケットしか受信していない。
スイッチングサーバ１００は、上述した（３式）を用いて、帯域比Ｒ２を演算する。スイッチングサーバ１００は、ウィンドウＴ２（１．０〜１．５秒）内において、補完帯域量を増加すると判定する。この結果、スイッチングサーバ１００は、「１．５〜２．０秒」及び「２．０〜２．５秒」の各ウィンドウにおいて、無線ＩＰネットワーク１０Ｂを経由してそれぞれ１０個のＶｏＩＰパケットを受信する。スイッチングサーバ１００は、以下同様の処理を繰り返す。
（作用・効果）
スイッチングサーバ１００によれば、ＭＮ３００から受信したＩＰパケット（ＶｏＩＰパケット）の既受信数量に基づいて、帯域比Ｒｉ（上り帯域比）が演算され、演算された帯域比Ｒｉを判別可能な補完帯域量通知メッセージがＭＮ３００に送信される。このため、ＭＮ３００は、受信した補完帯域量通知メッセージに基づいて、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０ＢにＩＰパケットを振り分けることができる。
すなわち、スイッチングサーバ１００によれば、複数の無線ＩＰネットワークを同時に用い、実行中の通信に用いられている無線ＩＰネットワークの帯域が不足しているときに、不足する帯域を他の無線ＩＰネットワークによって補完することができる。つまり、単なる無線ＩＰネットワークの切り替えではなく、複数の無線ＩＰネットワークを“シームレス”に用いることができる。
また、無線ＩＰネットワーク１０ＡにおいてＭＮ３００に割り当てられる気付けＩＰアドレスＡ１、及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂにおいて割り当てられる気付けＩＰアドレスＡ２は、ＭＮ３００においてホームＩＰアドレスＡＨと対応付けられているため、ＭＮ３００は、同時に複数の気付けＩＰアドレスを用いて通信を実行することができる。
なお、スイッチングサーバ１００は、上述したように、上り方向の通信状態の監視と、下り方向のＶｏＩＰパケットの振り分けとを実行するが、ＭＮ３００は、下り方向の通信状態の監視と、上り方向のＶｏＩＰパケットの振り分けとを、スイッチングサーバ１００と同様の方法により実行する。つまり、スイッチングサーバ１００及びＭＮ３００を含む通信システム１によれば、上り方向及び下り方向の両方向において、複数の無線ＩＰネットワークを同時に用い、実行中の通信に用いられている無線ＩＰネットワークの帯域が不足しているときに、不足する帯域を他の無線ＩＰネットワークによって補完することができる。
本実施形態では、スイッチングサーバ１００（ＭＮ３００）は、所定の周期（１秒）で演算された帯域比Ｒｉに基づいて、帯域比Ｒｉを判別可能な補完帯域量通知メッセージを当該所定の周期（１秒）で送信する。このため、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂの状態の変化に速やかに対応し、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂの状態に応じた適切な数量のＩＰパケット（ＶｏＩＰパケット）を無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂに振り分けることができる。
（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、通信システム１には、無線ＩＰネットワーク１０Ａ及び無線ＩＰネットワーク１０Ｂが含まれていたが、用いる無線ＩＰネットワークは、さらに多くても構わない。
さらに、上述した実施形態では、上り方向及び下り方向の両方向において、不足する帯域が補完されていたが、上り方向或いは下り方向のみの帯域を補完する形態としても構わない。
また、スイッチングサーバ１００の主制御部１１１は、パケット中継部１０５がウィンドウＴ２内にＭＮ３００から受信したＩＰパケットの数量（既受信数量）と、帯域比Ｒｉとに基づいて、ウィンドウＴ３内においてＭＮ３００からのＩＰパケットの受信に必要な帯域を無線ＩＰネットワーク１０Ａによって確保できると判定した場合、補完帯域量通知メッセージの送信を中止してもよい。なお、ＭＮ３００は、帯域比Ｒｉを判別可能な補完帯域量通知メッセージを受信しない場合、現在設定されている帯域比Ｒｉに基づいて、ＩＰパケットの振り分け処理を継続すればよい。
同様に、ＭＮ３００の主制御部３１１は、無線通信カード３０１がウィンドウＴ２内にスイッチングサーバ１００から受信したＩＰパケットの数量（既受信数量）と、帯域比Ｒｉとに基づいて、ウィンドウＴ３（後半時間枠）内においてＩＰパケットの受信に必要な帯域を無線ＩＰネットワーク１０Ａによって確保できると判定した場合、補完帯域量通知メッセージの送信を中止してもよい。
このような変更例によれば、スイッチングサーバ１００（ＭＮ３００）における処理負荷が低減されるとともに、無線ＩＰネットワーク１０Ｂ（または無線ＩＰネットワーク１０Ａ）への補完帯域量通知メッセージの送信の抑制によって、無線ＩＰネットワークのさらに効率的な利用を図ることができる。
上述した実施形態では、スイッチングサーバ１００は、補完帯域量通知メッセージを所定の周期（１秒）で送信したが、補完帯域量通知メッセージは必ずしも当該所定の周期で送信しなくても構わない。
上述した実施形態では、補完帯域量通知メッセージに帯域比Ｒｉを含む形態としたが、演算した帯域比Ｒｉに基づいて、無線ＩＰネットワークの帯域（伝送速度）或いは無線ＩＰネットワークを経由して伝送するべきＩＰパケットの数量を補完帯域量通知メッセージに含める形態としてもよい。
また、上述した無線通信カード３０１（または無線通信カード３０３）は、無線通信装置に内蔵されている無線部であってもよい。
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の全体概略構成図である。 本発明の実施形態に係る通信制御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制御装置〜無線通信装置間において実行される通信シーケンス図である。 本発明の実施形態に係るＩＰパケットの構成図である。 本発明の実施形態に係る補完帯域の判定に用いられるウィンドウの構成図である。 本発明の実施形態に係る通信制御装置による補完帯域の一例を示す図である。
符号の説明
１…通信システム、１０Ａ，１０Ｂ…無線ＩＰネットワーク、２０…インターネット、３０…中継センタ、４０…ユーザ構内、４１…ＩＰ電話交換機、４２…ＩＰ電話端末、１００…スイッチングサーバ、１０１，１０３…通信インタフェース部、１０５…パケット中継部、１０７…帯域演算部、１０９…送信パケット振分処理部、１１１…主制御部、１１３…記憶部、２００Ａ，２００Ｂ…ＶＰＮルータ、３００…ＭＮ（無線通信装置）、３０１，３０３…無線通信カード、３０５Ａ，３０５Ｂ…気付けＩＰアドレスインタフェース部、３０７…帯域演算部、３０９…送信パケット振分処理部、３１１…主制御部、３１３…記憶部、Ａ１，Ａ２…気付けＩＰアドレス、ＡＨ…ホームＩＰアドレス、Ｔ１，Ｔ１ｎ，Ｔ２，Ｔ２ｎ，Ｔ３…ウィンドウ

Claims (10)

  1. 第１気付けＩＰアドレスが無線通信装置の位置に応じて動的に前記無線通信装置に割り当てられる第１無線ＩＰネットワーク、及び第２気付けＩＰアドレスが前記無線通信装置に割り当てられる第２無線ＩＰネットワークを用いて、前記無線通信装置との通信経路を制御する通信制御装置であって、
    前記無線通信装置から前記第１無線ＩＰネットワークを経由して通信先に向けて所定の周期で送信されたＩＰパケットを受信し、前記通信先に中継する中継部と、
    前記中継部が監視区間内に前記無線通信装置から受信した前記ＩＰパケットの既受信数量に基づいて、前記監視区間の完了から次の監視区間の完了までにおける前記ＩＰパケットの受信に用いる前記第１無線ＩＰネットワークの帯域と、前記第２無線ＩＰネットワークの帯域との比率を示す上り帯域比を演算する上り帯域比演算部と、
    前記上り帯域比演算部によって演算された前記上り帯域比を判別可能な上り帯域比情報を、前記無線通信装置に送信する上り方向送信制御部と
    を備える通信制御装置。
  2. 前記上り帯域比演算部は、所定の周期で前記上り帯域比を演算し、
    前記上り方向送信制御部は、前記上り帯域比演算部によって前記所定の周期で演算された前記上り帯域比に基づいて、前記上り帯域比情報を前記所定の周期で送信する請求項１に記載の通信制御装置。
  3. 前記上り方向送信制御部は、前記監視区間における前記既受信数量と前記上り帯域比とに基づいて、前記監視区間の完了から次の監視区間の完了までにおける前記ＩＰパケットの受信に必要な帯域を前記第１無線ＩＰネットワークによって確保できると判定した場合、前記上り帯域比情報の送信を中止する請求項１に記載の通信制御装置。
  4. 前記無線通信装置から、前記ＩＰパケットの送信に用いる前記第１無線ＩＰネットワークの帯域と、前記ＩＰパケットの送信に用いる前記第２無線ＩＰネットワークの帯域との比率を示す下り帯域比を判別可能な下り帯域比情報を受信する情報受信部と、
    前記第１気付けＩＰアドレス及び前記第２気付けＩＰアドレスに対応付けられる前記無線通信装置の仮想アドレスを取得する仮想アドレス取得部と、
    前記情報受信部が受信した前記下り帯域比情報に基づいて、前記通信先から受信した前記仮想アドレスを含むＩＰパケットに前記第１気付けＩＰアドレスを付加して前記第１無線ＩＰネットワークに送信、または前記通信先から受信した前記仮想アドレスを含むＩＰパケットに前記第２気付けＩＰアドレスを付加して前記第２無線ＩＰネットワークに送信する下り方向送信部と
    を備える請求項１に記載の通信制御装置。
  5. 第１気付けＩＰアドレスが位置に応じて動的に割り当てられる第１無線ＩＰネットワーク、及び第２気付けＩＰアドレスが割り当てられる第２無線ＩＰネットワークを用い、通信制御装置を介して通信先との通信を実行する無線通信装置であって、
    前記通信先から前記第１無線ＩＰネットワークを経由して所定の周期で送信されたＩＰパケットを受信する受信部と、
    前記受信部が監視区間内に前記通信制御装置から受信した前記ＩＰパケットの既受信数量に基づいて、前記監視区間の完了から次の監視区間の完了までにおける前記ＩＰパケットの受信に用いる前記第１無線ＩＰネットワークの帯域と、前記第２無線ＩＰネットワークの帯域との比率を示す下り帯域比を演算する下り帯域比演算部と、
    前記下り帯域比演算部によって演算された前記下り帯域比を判別可能な下り帯域比情報を前記通信制御装置に送信する下り方向送信制御部と
    を備える無線通信装置。
  6. 前記下り帯域比演算部は、所定の周期で前記下り帯域比を演算し、
    前記下り方向送信制御部は、前記下り帯域比演算部によって前記所定の周期で演算された前記下り帯域比に基づいて、前記下り帯域比情報を前記所定の周期で送信する請求項５に記載の無線通信装置。
  7. 前記下り方向送信制御部は、前記監視区間における前記既受信数量と前記下り帯域比とに基づいて、前記監視区間の完了から次の監視区間の完了までにおける前記ＩＰパケットの受信に必要な帯域を前記第１無線ＩＰネットワークによって確保できると判定した場合、前記下り帯域比情報の送信を中止する請求項５に記載の無線通信装置。
  8. 前記通信制御装置から、前記ＩＰパケットの送信に用いる前記第１無線ＩＰネットワークの帯域と、前記ＩＰパケットの送信に用いる前記第２無線ＩＰネットワークの帯域との比率を示す上り帯域比を判別可能な上り帯域比情報を受信する情報受信部と、
    前記第１気付けＩＰアドレス及び前記第２気付けＩＰアドレスに対応付けられる前記無線通信装置の仮想アドレスを記憶する仮想アドレス記憶部と、
    前記情報受信部が受信した前記上り帯域比情報に基づいて、前記仮想アドレスと前記第１気付けＩＰアドレスとを含むＩＰパケットを前記第１無線ＩＰネットワークに送信、または前記仮想アドレスと前記第２気付けＩＰアドレスとを含むＩＰパケットを前記第２無線ＩＰネットワークに送信する上り方向送信部と
    を備える請求項５に記載の無線通信装置。
  9. 第１気付けＩＰアドレスが無線通信装置の位置に応じて動的に前記無線通信装置に割り当てられる第１無線ＩＰネットワーク、及び第２気付けＩＰアドレスが前記無線通信装置に割り当てられる第２無線ＩＰネットワークを用いて、前記無線通信装置との通信経路を制御する通信制御方法であって、
    前記無線通信装置から前記第１無線ＩＰネットワークを経由して通信先に向けて所定の周期で送信されたＩＰパケットを受信し、前記通信先に中継するステップと、
    前記中継するステップにおいて、監視区間内に前記無線通信装置から受信した前記ＩＰパケットの既受信数量に基づいて、前記監視区間の完了から次の監視区間の完了までにおける前記ＩＰパケットの受信に用いる前記第１無線ＩＰネットワークの帯域と、前記第２無線ＩＰネットワークの帯域との比率を示す上り帯域比を演算するステップと、
    前記上り帯域比を演算するステップにおいて演算された前記上り帯域比を判別可能な帯域比情報を、前記無線通信装置に送信するステップと
    を含む通信制御方法。
  10. 第１気付けＩＰアドレスが位置に応じて動的に前記無線通信装置に割り当てられる第１無線ＩＰネットワーク、及び第２気付けＩＰアドレスが前記無線通信装置に割り当てられる第２無線ＩＰネットワークを用い、通信制御装置を介して通信先との通信を実行する無線通信方法であって、
    前記通信先から前記第１無線ＩＰネットワークを経由して所定の周期で送信されたＩＰパケットを受信するステップと、
    前記受信するステップにおいて、監視区間内に前記無線通信装置から受信した前記ＩＰパケットの既受信数量に基づいて、監視区間の完了から次の監視区間の完了までにおける前記ＩＰパケットの受信に用いる前記第１無線ＩＰネットワークの帯域と、前記第２無線ＩＰネットワークの帯域との比率を示す下り帯域比を演算するステップと、
    前記下り帯域比を演算するステップにおいて演算された前記下り帯域比を判別可能な下り帯域比情報を前記通信制御装置に送信するステップと
    を含む無線通信方法。
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