通信控制装置，无线通信装置，通信控制方法，以及无线通信方法

专利名称：通信控制装置，无线通信装置，通信控制方法，以及无线通信方法
技术领域：
本发明涉及到一种新颖的通信控制装置、无线通信装置、通信控 制方法以及无线通信方法，其能使用多条不同的无线通信路径，并且 关于使用中的实时应用所需要的频带，通过用另一条无线通信路径补 偿一条无线通信路径的不足的频带来进行通信。
背景技术：
例如，在使用因特网协议(IP)群的无线通信网络中(下文中有
时候将其称为"无线IP网络")，为了增强无线通信装置的移动性，定
义了所谓的移动IP (例如，非专利文献l)。
移动IP使用按照无线通信装置的位置动态分配的转交IP地址。 非专利文献l:C.Perkins， "IP Mobility Support (RFC2002)，，，，1996年10月，IETF， [2006年3月15日搜索]，因特网〈URL:
http:〃www.ietf.org/rfc/rfc2002.txt>

发明内容
技术问题
近来，逐渐地出现了一种无线通信装置能够使用多个无线IP网络 (例如，蜂窝电话网络以及无线LAN网络)的环境。
如果提供了类似的环境，能够同时使用多个无线IP网络，使得当 进行通信时使用的无线IP网络的频带不足时，用另一个无线IP网络 来补偿不足的频带。尽管如此，假定一个无线IP网络是主路径并且另一条无线IP网 络是次路径，并且在用次路径补偿主路径中不足的频带时，如果次路 径中的允许频带对于需要补偿的频带而言不足，则由于频带不足，针 对频带补偿而发送至次路径的分组会暂时地在路径上存在的缓冲器内 累积，随后依次被发送出去。因此，在接收侧，通过主路径接收的分 组和通过次路径接收的分组之间发生延迟。在VoIP分组的情况下，这 种延迟表现为SN (序号)赶超。
在例如VoIP的实时应用中，提供了抖动缓冲器以吸收网络中的分 组赶超。然而，当路径间的延迟变得更大并且超过抖动缓冲器的缓冲 器容量时，延迟并且超过容量的分组即使被接收到也会被丢弃。因此， 如果分组的发送超过了允许频带的情况持续，则在路径上存在的缓冲 器内累积的分组的数量增加(最多至缓冲器的容量限制)，并且按照累 积的数量而引起延迟差异。最终，在接收侧，用于补偿而发送的所有 分组都被丢弃。
特别地，在无线通信路径中，由于允许的频带依赖于传播环境中 的改变，例如衰减，即使次路径的允许频带在通信开始时是足够的， 随着传播环境的恶化频带变窄，其促使了上述现象的发生。为了避免 这种情况，例如，可以精确检测次路径允许的频带的波动，特别地， 基于在次路径中接收到的分组来检测频带是否已经变窄。然后，当检 测到频带己经变窄时，将指示该现象的传送频带控制消息(下文中有 时简写为Msg)发送至分组发送侧。因此可以避免超过允许的频带的 补偿。
由于在主路径上也发生类似的允许频带的波动，因此在主路径侧， 用同样方式，也可以基于接收到的分组来检测主路径的变窄，并且向
分组发送侧发送指示频带己经变窄的传送频带控制Msg。因此可以避
免超过允许频带的分组的发送。
然而，在这种情况下，当传送频带控制Msg被从频带已经变窄的
要控制的无线通信路径发送至分组发送侧时，至分组发送侧的传送频
带控制Msg本身的到达被延迟了。由于这点，分组传送路径中的滞留
增加了延迟的量，即，延迟时间增加了。因此需要更多的时间来解决滞留。
另外，可以从不同于要控制的无线通信路径的另一条无线通信路 径向分组发送侧发送传送频带控制Msg。然而，在这种情况下，如果 另一条无线通信路径的允许频带已经变窄，则发生相同的问题。
因此，鉴于这种情况，本发明的目的是提供一种通信控制装置、 无线通信装置、通信控制方法以及无线通信方法，其能够使用多条不 同的无线通信路径，并且在通过用另一条无线通信路径补偿一条无线 通信路径的不足的频带以进行通信时，能够一直以最小到达时间向分
组发送侧发送指示传送频带已经变窄的传送频带控制Msg，并且最小
化无线通信路径中的分组滞留。 解决问题的技术方案
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供一种通信控制 装置，其能够使用多条不同的针对无线通信装置的无线通信路径，并 且关于使用中的实时应用所需要的频带，通过用另一条无线通信路径 补偿一条无线通信路径的不足的频带来控制无线通信装置与对应方之 间的通信，所述通信控制装置包括
第一向上传送频带控制信息生成单元，用于基于通过一条无线通 信路径接收到的分组，生成第一向上传送频带控制信息，所述第一向 上传送频带控制信息指示无线通信装置要向一条无线通信路径发送的 分组的传送频带己经变窄；
第二向上传送频带控制信息生成单元，用于基于通过另一条无线 通信路径接收到的分组，生成第二向上传送频带控制信息，所述第二 向上传送频带控制信息指示无线通信装置要向另一条无线通信路径发 送的分组的传送频带已经变窄；以及
向上传送频带控制信息传送路径控制单元，用于基于多条无线通 信路径的频带状态，选择最适合的传送路径以向无线通信装置发送第 一向上传送频带控制信息或者第二向上传送频带控制信息。
根据本发明的第二方面，在根据第一方面的通信控制装置中，向 上传送频带控制信息传送路径控制单元从一条无线通信路径以及另一 条无线通信路径中选择在一定时间段内未发送第一或者第二向上传送频带控制信息的无线通信路径，作为最适合的传送路径。
根据本发明的第三方面，在根据第一方面的通信控制装置中，向 上传送频带控制信息传送路径控制单元从一条无线通信路径以及另一 条无线通信路径中选择具有最大允许频带的无线通信路径，作为针对 第一或者第二向上传送频带控制信息的最适合的传送路径。
根据本发明的第四方面，在根据第二方面的通信控制装置中，向 上传送频带控制信息传送路径控制单元从一条无线通信路径以及另一 条无线通信路径中选择具有最大允许频带的无线通信路径，作为针对 第一或者第二向上传送频带控制信息的最适合的传送路径。
根据本发明的第五方面，在根据第一方面的通信控制装置中，向 上传送频带控制信息传送路径控制单元从一条无线通信路径以及另一 条无线通信路径中选择对于从无线通信装置发送的分组要求最短滞留 解决时间的无线通信路径，作为针对第一或者第二向上传送频带控制 信息的最适合的传送路径。
此外，为了实现上述目的，根据本发明的第六方面，提供一种无
线通信装置，其能够使用多条不同的针对通信控制装置的无线通信路
径，并且关于使用中的实时应用所需要的频带，通过用另一条无线通 信路径补偿一条无线通信路径的不足的频带，经由通信控制装置来执
行与对应方的无线通信，所述无线通信装置包括
第一向下传送频带控制信息生成单元，用于基于通过一条无线通 信路径接收到的分组，生成第一向下传送频带控制信息，所述第一向 下传送频带控制信息指示通信控制装置要向一条无线通信路径发送的 分组的传送频带己经变窄；
第二向下传送频带控制信息生成单元，用于基于通过另一条无线 通信路径接收到的分组，生成第二向下传送频带控制信息，所述第二 向下传送频带控制信息指示通信控制装置要向另一条无线通信路径发 送的分组的传送频带已经变窄；以及
向下传送频带控制信息传送路径控制单元，用于基于多条无线通 信路径的频带状态，选择最适合的传送路径以向通信控制装置发送第 一向下传送频带控制信息或者第二向下传送频带控制信息。根据本发明的第七方面，在根据第六方面的无线通信装置中，向 下传送频带控制信息传送路径控制单元从一条无线通信路径以及另一 条无线通信路径中选择在一定时间段内未发送第一或者第二向下传送 频带控制信息的无线通信路径，作为最适合的传送路径。
根据本发明的第八方面，在根据第六方面的无线通信装置中，向 下传送频带控制信息传送路径控制单元从一条无线通信路径以及另一 条无线通信路径中选择具有最大允许频带的无线通信路径，作为针对 第一或者第二向下传送频带控制信息的最适合的传送路径。
根据本发明的第九方面，在根据第七方面的无线通信装置中，向 下传送频带控制信息传送路径控制单元从一条无线通信路径以及另一 条无线通信路径中选择具有最大允许频带的无线通信路径，作为针对 第一或者第二向下传送频带控制信息的最适合的传送路径。
根据本发明的第十方面，在根据第六方面的无线通信装置中，向 下传送频带控制信息传送路径控制单元从一条无线通信路径以及另一 条无线通信路径中选择对于从通信控制装置发送的分组要求最短滞留 解决时间的无线通信路径，作为针对第一或者第二向下传送频带控制 信息的最适合的传送路径。
此外，为了实现上述目的，根据本发明的第十一方面，提供一种 通信控制方法，其能够使用多条不同的针对无线通信装置的无线通信 路径，并且关于使用中的实时应用所需要的频带，通过用另一条无线 通信路径补偿一条无线通信路径的不足的频带，来控制无线通信装置 与对应方之间的通信，所述通信控制方法包括下列步骤
基于通过一条无线通信路径接收到的分组，生成第一向上传送频 带控制信息，所述第一向上传送频带控制信息指示无线通信装置要向 一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；
基于通过另一条无线通信路径接收到的分组，生成第二向上传送 频带控制信息，所述第二向上传送频带控制信息指示无线通信装置要 向另一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；以及
基于多条无线通信路径的频带状态，选择最适合的传送路径以向 无线通信装置发送第一向上传送频带控制信息或者第二向上传送频带控制信息。
此外，为了实现上述目的，根据本发明的第十二方面，提供一种 无线通信方法，其能够使用多条不同的针对通信控制装置的无线通信 路径，并且关于使用中的实时应用所需要的频带，通过用另一条无线 通信路径补偿一条无线通信路径的不足的频带，经由通信控制装置来 执行针对对应方的无线通信，所述无线通信方法包括下列步骤
基于通过一条无线通信路径接收到的分组，生成第一向下传送频 带控制信息，所述第一向下传送频带控制信息指示通信控制装置要向 一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；
基于通过另一条无线通信路径接收到的分组，生成第二向下传送 频带控制信息，所述第二向下传送频带控制信息指示通信控制装置要 向另一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；以及
基于多条无线通信路径的频带状态，选择最适合的传送路径以向 通信控制装置发送第一或者第二向下传送频带控制信息。
本发明的有益效果
根据本发明，在通过同时使用多条不同无线通信路径且用另一条 无线通信路径补偿一条无线通信路径的不足频带以进行通信时，基于 多条无线通信路径的频带状态，选择最适合的传送路径以向分组发送
侧发送指示传送频带已经变窄的传送频带控制Msg。因此，可以提供
通信控制装置、无线通信装置、通信控制方法以及无线通信方法，其
能够一直以最小到达时间向分组发送侧发送传送频带控制Msg，并且
最小化无线通信路径中的分组滞留。


图1示出了根据本发明实施例的通信系统的总体示意配置图； 图2示出了图1所示的交换服务器以及MN的功能框图； 图3示出了根据图1所示实施例的IP分组的配置图； 图4示出了根据图1所示实施例的针对传送频带控制Msg的路径 选择过程的流程图5是示出了由于传送频带的波动导致的分组的滞留时间的图；图6示出了根据图1所示实施例的针对传送频带控制msg的重新 传送过程的流程图；以及
图7示出了在根据图1所示实施例的交换服务器以及MN之间执
行的通信的例子的通信顺序图。
附图标记说明 1通信系统
10A， 10B无线IP网络
20因特网
40 IP电话终端
100交换服务器
101Rx， 103Rx， 105Rx接收接口单元
101Tx， 103Tx， 105Tx传送接口单元
107接收分组监视单元
109传送频带计算单元
111传送频带控制Msg分析单元
113分组传送路径控制单元
115控制Msg传送路径控制单元
117传送路径选择单元
300移动节点(MN)
301Rx， 303Rx接收接口单元
301Tx， 303Tx传送接口单元
305应用处理单元
307接收分组监视单元
309传送频带计算单元 '
311传送频带控制Msg分析单元
313分组传送路径控制单元
315控制Msg传送路径控制单元
317传送路径选择单元
具体实施例方式
现在将参考附图来描述本发明的优选实施例。 [通信系统的总体示意配置]
图l示出了根据本发明的实施例的通信系统l的总体示意配置图。
如图1所示，通信系统1包括无线IP网络10A以及无线IP网络10B。无线 IP网络10A是能够发送IP分组的IP网络。在无线IP网络10A中，根据作 为无线通信装置的移动节点300 (下文中简称为MN300)的位置，将 转交IP地址A1动态地分配给MN300。在本实施例中，无线IP网络10A 是采用CDMA (特别地，是3GPP2标准的HRPD)作为无线通信方法的 蜂窝电话网络。
无线IP网络10B能够以与无线IP网络10A相同的方式发送IP分组。 在无线IP网络10B中，转交IP地址A2被分配给MN300。在本实施例中， 无线IP网络10B采用遵循IEEE802.16e标准的移动WiMAX作为无线通
信方法。
另外，当MN300连接至无线IP网络10A时，无线IP网络10A赋予转 交地址A1。用相同方式，当MN300连接至无线IP网络10B时，无线IP 网络10B赋予转交地址A2。
此外，在本实施例中，转交地址A1与转交地址A2与归属IP地址 AH (虚拟地址)相关联。
交换服务器100与MN300可以通过同时使用无线IP网络10A以及 IOB进行通信。更具体地，交换服务器100和MN300通过使用无线IP网 络10A作为主路径发送并接收IP分组。然后，当主路径的频带(传输 速率)不足时，通过使用无线IP网络10B作为次路径，用次路径补偿 不足的频带。应当注意次路径不被限制于无线IP网络10B，而是可以
同时使用多条可用的无线IP网络。
无线IP网络10A以及10B连接至因特网20。交换服务器100连接至 因特网20。交换服务器100构成了用于控制通向MN300的无线通信路 径的通信控制装置，并且可以通过无线IP网络10A向MN300发送IP分 组，并且也可以通过无线IP网络10B向MN300发送IP分组。
交换服务器100具有VPN路由器功能，执行IP分组的路由处理。通过使用VPN (IPSec)在MN300和交换服务器100之间建立隧道来实现 OSI第三层的虚拟化。因此可以确保MN300的IP移动性。
换言之，在本实施例中，不同于移动IP(例如，RFC2002)， MN300 可以通过同时使用两条无线通信路径，即，通过无线IP网络10A设置 的主路径和通过无线IP网络10B设置的次路径，来进行与对应方(特 别地，IP电话终端40)的通信。
交换服务器100通过与因特网20相连的通信网络10C与IP电话终 端40相连。IP电话终端40互相交换语音信号以及VoIP分组并且发送以 及接收IP分组。
更具体地，交换服务器IOO (通信控制装置)接收MN300以预定 周期(20ms)发送给IP电话终端40 (对应方)的IP分组(VoIP分组) 并且将IP分组中继至IP电话终端40。交换服务器100也接收IP电话终端 40以预定周期(20ms)发送给MN300的IP分组(VoIP分组)并且将IP 分组中继至MN300。
接下来，描述通信系统l的功能块配置。更具体地，通过参考图2 来描述通信系统1中包括的交换服务器100和MN300的功能块配置。涉
及到本发明的单元将在下文中被主要描述。因此，应该注意，交换服 务器100以及MN300可以具有实现装置功能所需的逻辑块(电源等)，
但是该逻辑块未在本文中示出并且未被描述。 [交换服务器IOO]
如图2所示，交换服务器100包括接收接口单元(I/FA) 101Rx、 接收接口单元(I/F B) 103Rx、接收接口单元(I/F C) 105Rx、传送 接口单元(I/FA) 101Tx、传送接口单元(I/FB) 103Tx、传送接口单 元(I/F C) 105Tx、接收分组监视单元107、传送频带计算单元109、 传送频带控制Msg分析单元lll、分组传送路径控制单元113、控制Msg 传送路径控制单元115以及传送路径选择单元117。
接收接口单元101Rx以及传送接口单元101Tx构成了对应于无线 IP网络10A的通信接口单元。例如，其由IEEE802.3ab中定义的 1000BASE-T构成并且通过因特网20连接至无线IP网络10A。
类似地，接收接口单元103Rx以及传送接口单元103Tx构成了对应于无线IP网络10B的通信接口单元。例如，其由IEEE802.3ab中定义的 1000BASE-T构成并且通过因特网20连接至无线IP网络10B。
在本实施例中，通过使用上述的IP Sec设置VPN。分别对应于无 线IP网络10A以及10B的通信接口单元发送以及接收的IP分组，更特定 地，在交换服务器100与MN300之间发送以及接收的VoIP分组(更特 定地，MN300发送的VoIP分组)具有图3 (a)所示的配置。即，在VoIP 分组中，封装有归属IP报头(归属IP地址AH)、 TCP/UDP报头以及有 效载荷，并且添加转交IP地址(转交IP地址A1或者A2)。
另外，在交换服务器100与MN300之间发送以及接收的接入控制 分组具有如图3 (b)所示的配置。g卩，接入控制分组由数据链路层报 头、转交IP地址、TCP报头以及控制代码组成。
接收接口单元105Rx以及传送接口单元105Tx构成了对应于无线 IP网络10C的通信接口单元，其连接至因特网20并且被用于执行与IP 电话终端40的通信。
接收分组监视单元107具有抖动缓冲器，用于吸收接收接口单元 101Rx以及103Rx接收的IP分组的抖动，并且通过传送接口单元105Tx 向IP电话终端40发送接收到的IP分组。另外，接收分组监视单元107 向传送频带计算单元109提供接收接口单元101Rx和103Rx接收到的IP 分组，并且还向传送频带控制Msg分析单元lll提供从MN300接收的下 文将描述的第一和第二下行传送频带控制Msg。
传送频带计算单元109基于从接收分组监视单元107通过无线IP网 络10A接收到的分组，以预定周期(例如，1000ms)计算MN300向无 线IP网络10A发送的IP分组的第一向上传送频带。当计算的本次第一向
上传送频带比最近计算的第一向上传送频带窄的时候，传送频带计算 单元109向控制Msg传送路径控制单元115提供本次计算的第一向上传 送频带，并且将其也提供给传送路径选择单元U7，作为指示传送频带 已经变窄的第一向上传送频带控制Msg。
此外，用相同方式，传送频带计算单元109基于从接收分组监视 单元107通过无线IP网络10B接收到的分组，以预定周期计算MN300向 无线IP网络10B发送的IP分组的第二向上传送频带。当计算的本次第二向上传送频带比最近计算的第二向上传送频带窄的时候，传送频带计
算单元109向控制Msg传送路径控制单元115提供本次计算的第二向上 传送频带，并且将其也提供给传送路径选择单元117，作为指示传送频 带已经变窄的第二向上传送频带控制Msg。
因此，在本实施例中，传送频带计算单元109构成了第一向上传
送频带控制信息生成单元以及第二向上传送频带控制信息生成单元。
此外，当传送频带计算单元109基于接收到的分组计算传送频带 时，例如，关于无线IP网络10A和10B每条路径对在监视时间段Tchk 内接收到的分组的数量进行计数，然后基于接收到的分组的数量(接 收速率)计算传送频带。在这种情况下，监视时间段Tchk可以是固定 的(例如500ms)，或者根据计算的传送频带，当传送频带变大时下一 个监视时间段Tchk可以被縮短。
传送频带控制Msg分析单元lll基于接收分组监视单元107从 MN300接收的第一向下传送频带控制Msg以及第二向下传送频带控制 Msg (在下文中描述)，分析交换服务器100要发送至无线IP网络10A 的IP分组的第一向下传送频带以及交换服务器100要发送至无线IP网 络10B的IP分组的第二向下传送频带。传送频带控制Msg分析单元lll 向分组传送路径控制单元113以及控制Msg传送路径控制单元115提供 分析结果。
分组传送路径控制单元113基于传送频带控制Msg分析单元lll分 析的第一和第二向下传送频带，控制传送路径选择单元117。
因此，传送路径选择单元117基于传送频带控制Msg分析单元111 分析的第一和第二向下传送频带，将通过接收接口单元105Rx接收到 的来自IP电话终端40的VoIP分组分发给传送接口单元101Tx以及 103Tx，并且通过无线IP网络10A和10B将它们发送至MN300。此外， 传送路径选择单元117包括抖动缓冲器，用于吸收接收接口单元105Rx 接收的IP分组的抖动。
更特定地，传送路径选择单元117基于从传送频带控制Msg分析单 元lll接收到的第一向下传送频带的信息，向接收自IP电话终端40且包 括归属IP地址AH的IP分组添加转交IP地址A1，并且从传送接口单元101Tx向无线IP网络10A发送具有添加的转交IP地址Al的IP分组。
另外，传送路径选择单元117基于从传送频带控制Msg分析单元 lll接收到的第二向下传送频带的信息，向接收自IP电话终端40且包括 归属IP地址AH的IP分组添加转交IP地址A2，并且从传送接口单元 103Tx向无线IP网络10B发送具有添加的转交IP地址A2的IP分组。
控制Msg传送路径控制单元115基于传送频带计算单元109提供的 第一和第二向上传送频带以及传送频带控制Msg分析单元lll分析的 第一和第二向下传送频带，控制无线IP网络10A和10B的频带状态。然 后，控制Msg传送路径控制单元115基于这些频带状态来控制传送路径 选择单元117，并且选择最适合的路径以向MN300发送传送频带计算 单元109生成的第一和第二向上传送频带控制Msgs。另外，通过使用 接入控制分组，分别发送和接收第一和第二向上传送频带控制Msgs (参见图3 (b))。
因此，在本实施例中，控制Msg传送路径控制单元115构成了向上 传送频带控制信息传送路径控制单元。下文将描述该控制Msg传送路 径控制单元115进行的针对第一和第二向上传送频带控制Msgs的传送 路径选择过程。
除了上述功能之外，根据本实施例的交换服务器100还具有使用 VoIP分组中包括的RTP (实时传输协议)的序号(SN)，检查在MN300 与IP电话终端40之间通过无线IP网络10A和10B发送和接收的IP分组 的顺序的功能。此外，交换服务器100还具有获取被中继的IP分组的统 计信息(例如，分组丢失、吞吐量以及抖动缓冲器的空置(imdemm) 数量以及超过(overrun)数量)以及向MN300发送这些获取到的信息 的功能。
此外，交换服务器100具有关于在可以通过因特网20访问的归属 代理(图中未显示)中注册的归属IP地址，验证IP电话终端40发送的 IP分组中包括的归属IP地址AH的功能。通过这种验证，可以确定哪个 电信运营商将该归属IP地址分配给MN300。
MN300以与交换服务器100相同的方式，可以通过同时使用无线IP网络10A以及10B进行通信。与交换服务器100类似的功能块的解释
在下文中有时候被省略。
如图2所示，MN300包括接收接口单元(I/FA) 301Rx、接收接口 单元(I/FB) 303Rx、传送接口单元(I/FA) 301Tx、传送接口单元(I/F B) 303Tx、应用处理单元305、接收分组监视单元307、传送频带计算 单元309、传送频带控制Msg分析单元311 、分组传送路径控制单元313、 控制Msg传送路径控制单元315以及传送路径选择单元317。
接收接口单元301Rx和传送接口单元301Tx进行无线IP网络10A使 用的无线通信方法(3GPP2标准的HRPD)的无线通信。在本实施例中， 以预定周期(例如20ms)通过无线IP网络10A发送IP分组至IP电话终 端40且自IP电话终端40接收IP分组。这些接收接口单元301Rx和传送接 口单元301Tx被嵌入至MN300中或者被配置为无线通信卡。
接收接口单元303Rx和传送接口单元303Tx进行遵循无线IP网络 IOB使用的无线通信方法(移动WiMAX)的无线通信，并且以相同方 式，被嵌入至MN300或者被配置为无线通信卡。
此外，接收接口单元301Rx和传送接口单元301Tx以及接收接口单 元303Rx和传送接口单元303Tx基于无线IP网络10A和10B中分配给 MN300的转交IP地址A1和A2来发送和接收IP分组。
接收分组监视单元307具有抖动缓冲器，用于吸收接收接口单元 301Rx以及303Rx接收的IP分组，并且向应用处理单元305提供接收到 的IP分组。另外，接收分组监视单元307向传送频带计算单元309提供 接收接口单元301Rx和303Rx接收到的IP分组，同时从交换服务器IOO 接收上述的第一和第二向上传送频带控制Msgs并且将它们提供给传 送频带控制Msg分析单元3U。
应用处理单元305根据应用来处理从接收分组监视单元307接收 到的IP分组，同时基于应用来生成IP分组(例如VoIP分组)并且将它 们发送至传送路径选择单元317。此外，应用处理单元305存储与转交 地址A1和A2相关联的MN3 00的归属IP地址AH 。
传送频带计算单元309以与交换服务器100的传送频带计算单元 109相同的方式，基于从接收分组监视单元307通过无线IP网络10A接收到的分组，以预定周期(例如，1000ms)计算交换服务器100要向 无线IP网络10A发送的IP分组的第一向下传送频带。当计算的本次第一
向下传送频带比最近计算的第一向下传送频带窄的时候，传送频带计
算单元309向控制Msg传送路径控制单元315提供本次计算的第一向下 传送频带，并且将其也提供给传送路径选择单元317,作为指示传送频 带已经变窄的第一向下传送频带控制Msg。
此外，用相同方式，传送频带计算单元309基于从接收分组监视 单元307通过无线IP网络10B接收到的分组，以预定周期计算交换服务 器100要向无线IP网络10B发送的IP分组的第二向下传送频带。此外，
当本次计算的第二向下传送频带比最近计算的第二向下传送频带窄的 时候，传送频带计算单元309向控制Msg传送路径控制单元315提供本
次计算的第二向下传送频带，并且将其也提供给传送路径选择单元 317，作为指示传送频带己经变窄的第二向下传送频带控制Msg。
因此，在本实施例中，传送频带计算单元309构成了第一向下传 送频带控制信息生成单元以及第二向下传送频带控制信息生成单元。
此外，当传送频带计算单元309基于接收到的分组计算传送频带 时，如上述交换服务器100的传送频带计算单元109的情况一样，例如， 关于无线IP网络10A和10B每条路径对在监视时间段Tchk内接收到的 分组的数量进行计数，然后基于接收到的分组的数量(接收速率)计 算传送频带。
传送频带控制Msg分析单元311基于接收分组监视单元307从交换 服务器100接收的上述第一以及第二向上传送频带控制Msg，分析 MN300要发送至无线IP网络10A的IP分组的第一向上传送频带以及 MN300要发送至无线IP网络10B的IP分组的第二向上传送频带。传送 频带控制Msg分析单元311向分组传送路径控制单元313以及控制Msg 传送路径控制单元315提供分析结果。
分组传送路径控制单元313基于传送频带控制Msg分析单元311分 析的第一和第二向上传送频带，控制传送路径选择单元317。
因此，传送路径选择单元317根据传送频带控制Msg分析单元311 分析的第一和第二向上传送频带，将来自应用处理单元305的VoIP分组分发给传送接口单元301Tx以及303Tx，并且通过无线IP网络10A和10B 将VoIP分组发送至交换服务器lOO。
更特定地，传送路径选择单元317基于从传送频带控制Msg分析单 元311接收到的第一向上传送频带的信息，向来自应用处理单元305且 包括归属IP地址AH的IP分组添加转交IP地址A1，并且从传送接口单元 301Tx向无线IP网络10A发送具有添加的转交IP地址Al的IP分组。
另外，传送路径选择单元317基于从传送频带控制Msg分析单元 3U接收到的第二向上传送频带的信息，向来自应用处理单元305且包 括归属IP地址AH的IP分组添加转交IP地址A2，并且从传送接口单元 303Tx向无线IP网络10B发送具有添加的转交IP地址A2的IP分组。
控制Msg传送路径控制单元315基于传送频带计算单元309提供的 第一和第二向下传送频带以及传送频带控制Msg分析单元311分析的 第一和第二向上传送频带，控制无线IP网络10A和10B的频带状态。然 后，控制Msg传送路径控制单元315基于这些频带状态来控制传送路径 选择单元317，并且选择最适合的路径以向交换服务器100发送传送频 带计算单元309生成的第一和第二向下传送频带控制Msgs。另外，如 上述的第一和第二向上传送频带控制Msgs的情况一样，通过使用接入 控制分组来分别发送和接收第一和第二向下传送频带控制Msgs (参见 图3 (b))。
因此，在本实施例中，控制Msg传送路径控制单元315构成了向下 传送频带控制信息传送路径控制单元。下文将描述该控制Msg传送路 径控制单元315进行的针对第一和第二向下传送频带控制Msgs的传送 路径选择过程。
另外，如交换服务器100的情况一样，根据本实施例的MN300还 具有使用VoIP分组中包括的RTP的序号(SN)，检査在MN300与IP电 话终端40之间发送和接收的分组的顺序的功能。-Tchk
因此，假定当前时间是t3，剩余解决时间(Tsty)由下式表示； Tsty=Tcan+t2-t3
根据优先级顺序针对每条路径计算这个解决时间(Tsty)，并且选 择需要最短解决时间的路径。此外，当根据路径的允许频带的波动更 新传送频带多于一次时，通过依赖于检测时刻而倍增更新次数来估计 解决时间。
此外，在本实施例中，在发送传送频带控制Msg之后，当接收到 针对己经发送了传送频带控制Msg的路径的传送频带控制Msg时，之 前发送的传送频带控制Msg非常有可能还停留在路径中而没有到达对 应方。因此使用另一条路径再一次尝试该传送频带控制Msg的重新传 送。
图6示出了传送频带控制Msg的这种重新传送过程的流程图。首 先，当接收到来自对应方(在本情况中，MN300)的传送频带控制Msg 时(步骤S21)，确定是否已经在预定时间段(例如1000ms)内从传送 频带由接收到的传送频带控制Msg所控制的路径发送了传送频带控制 Msg (步骤S22)。如果已经发送了Msg，根据图4，从除了该传送路径 的路径中选择最适合的路径(步骤S23)，同时再一次生成传送频带控 制Msg (步骤S24)，并且从新选择的路径发送再次生成的传送频带控 制Msg (步骤S25)。
接下来，通过参考图7来描述上述通信系统的操作的例子。图7示 出了在交换服务器100和MN300之间执行的通信顺序图。如图7所示， 在步骤S30，交换服务器100和MN300通过无线IP网络10A (主路径) 和因特网20发送并且接收VoIP分组。此外，VoIP分组与语音通信一起 在MN300和IP电话终端40之间发送和接收(参见图l)。更特定地，MN300发送IP分组，其中封装由有包括分配给IP电话 终端40的IP地址的有效载荷和归属IP地址AH，并且转交IP地址A1被用 作发送方地址(参见图3 (a))。
另外，交换服务器100发送IP分组，其中封装有IP电话终端40发送 的VoIP分组，并且转交地址A1被设置为发送方地址。
另外，图中所示的"黑色方块"标记被标记在VoIP分组路由经过的 网络上(下文依旧适用)。在步骤S30，所有VoIP分组路由通过无线IP 网络10A (主路径)和因特网20。
在该条件下，在交换服务器100中，传送频带计算单元109计算无 线IP网络10A的向上传送频带为100。/。。用相同的方式，在MN300中， 传送频带计算单元309计算无线IP网络10A的向下传送频带为100M。
之后，在步骤S40A当交换服务器100检测到无线IP网络10A的向上 传送频带已经变窄时，生成指示这一点的传送频带控制Msg (第一向 上传送频带控制Msg)并且将其通过无线IP网络10A发送至MN300 (步 骤S50A)。
以相同方式，在步骤S40B当MN300检测到无线IP网络10A的向下 传送频带己经变窄时，生成指示这一点的传送频带控制Msg (第一向 下传送频带控制Msg)并且将其通过无线IP网络10A发送至交换服务器 100 (步骤S50B)。
在步骤S60A，交换服务器100基于接收自MN300的第一向下传送 频带控制Msg，控制将要发送至无线IP网络10A的VoIP分组的传送频带 并且将VoIP分组发送至无线IP网络10A。
在步骤S60B， MN300基于接收自交换服务器100的第一向上传送 频带控制Msg，控制将要发送至无线IP网络10A的VoIP分组的传送频带 并且将VoIP分组发送至无线IP网络10A。
在步骤S70A,交换服务器100基于接收自MN300的第一向下传送 频带控制Msg，计算将要发送至作为次路径的无线IP网络10B的VoIP 分组的传送频带，并且根据计算的传送频带将VoIP分组发送至无线IP 网络10B。
在步骤S70B， MN300基于接收自交换服务器100的第一向上传送频带控制Msg，计算将要发送至作为次路径的无线IP网络10B的VoIP 分组的传送频带，并且根据计算的传送频带将VoIP分组发送至无线IP 网络10B。
在这些步骤S70A和S70B中，VoIP分组路由通过无线IP网络10B以 及因特网20。换言之，用无线IP网络10B来补偿无线IP网络10A的不足
的频带。
之后，针对无线IP网络10B，交换服务器100基于接收到的分组来 检测无线IP网络10B的向上传送频带是否已经变窄，然后当检测到该 频带己经变窄时，生成指示这一点的第二向上传送频带控制Msg，并 且根据图4和6所示的流程图从最适合的传送路径向MN300发送该第 二向上传送频带控制Msg。
以相同方式，针对无线IP网络10B， MN300基于接收到的分组来 检测无线IP网络10B的向下传送频带是否已经变窄，然后当检测到该 频带已经变窄时，生成指示这一点的第二向下传送频带控制Msg，并 且根据图4和6所示的流程图从最适合的传送路径向交换服务器100发 送该第二向下传送频带控制Msg。
另外，针对作为主路径的无线IP网络10A，交换服务器100基于接 收到的分组来检测无线IP网络10A的向上传送频带是否已经变窄，然
后当检测到该频带已经变窄时，生成指示这一点的第一向上传送频带 控制Msg，并且以相同方式，根据图4和6所示的流程图从最适合的传 送路径向MN300发送该第一向上传送频带控制Msg。
以相同方式，针对无线IP网络10A， MN300基于接收到的分组来 检测无线IP网络10A的向下传送频带是否已经变窄，然后当检测到该 频带已经变窄时，生成指示这一点的第一向下传送频带控制Msg，并 且以相同方式，根据图4和6所示的流程图从最适合的传送路径向交换 服务器100发送该第一向下传送频带控制Msg。
因此，交换服务器100基于接收自MN300的第一或者第二向下传 送频带控制Msg，将接收自IP电话终端40的VoIP分组分发至无线IP网 络10A和10B，并且将它们发送至那里。另外，MN300基于接收自交换 服务器100的第一或者第二向上传送频带控制Msg，将VoIP分组分发至无线IP网络10A和10B并且将它们发送至那里。
如上所述，根据本实施例的交换服务器100，基于分别通过无线IP
网络10A和10B接收到的分组以及分别指示无线IP网络10A和10B每一 个的向下传送频带已经变窄的第一和第二向下传送频带控制Msgs，监 视无线IP网络10A和10B的频带状态。然后，基于监视结果，选择最适 合的路径以发送分别指示了无线IP网络10A和10B每一个的向上传送 频带己经变窄的第一和第二向上传送频带控制Msgs。因此，可以一直 以最小到达时间向MN300发送第一和第二向上传送频带控制Msgs，并 且最小化无线通信路径中的分组滞留。因此可以有效地减少由于允许 频带的波动引起的到达时间的延迟而被丢弃且不再现的分组的数量。 因此当用无线IP网络10B补偿无线IP网络10A的不足频带时，VoIP分组 可以被准确地发送至MN300。
以相同方式，根据本实施例的MN300，基于分别通过无线IP网络 10A和10B接收到的分组以及分别指示无线IP网络10A和10B每一个的 向上传送频带己经变窄的第一和第二向上传送频带控制Msgs，监视无 线IP网络10A和10B的频带状态。然后，基于监视结果，选择最适合的 路径以发送分别指示了无线IP网络10A和10B每一个的向下传送频带 已经变窄的第一和第二向下传送频带控制Msgs。因此，可以一直以最 小到达时间向交换服务器100发送第一和第二向上传送频带控制 Msgs，并且最小化无线通信路径中的分组滞留。因此，可以有效地减 少由于允许频带的波动引起的到达时间的延迟而被丢弃且未再现的分 组的数量。因此当用无线IP网络10B补偿无线IP网络10A的不足频带 时，VoIP分组可以被准确地发送至交换服务器lOO。
另夕卜，在交换服务器100以及MN300中，由于关于无线IP网络10A 和10B的向上和向下每一个方向都生成了指示传送频带己经变窄的传 送频带控制Msg，可以根据无线IP网络10A和10B的通信方法，实时地 检测频带波动来控制传送频带。因此可以有效地减少在例如VoIP的实 时应用中，由于允许频带的波动引起的到达时间的延迟而被丢弃且未 再现的分组的数量。
另外，应当注意，本发明并不受上述实施例的限制，而且可以进行很多修改以及改变。例如，通信系统1包括无线IP网络10A和10B。
然而，可以使用更多的无线IP网络。另外，在上述实施例中，尽管在 向上和向下两个方向上都补偿了不足的传送频带，也可以是在向上或 者是在向下方向上进行补偿。此外，如果存在可用的未使用的无线通
信路径，其可以被用作针对传送频带控制Msg的传送路径。
此外，在上述实施例中，基于传送频带控制Msg的传送频带的控
制不局限于相应的无线路径，而是可以对另一条无线路径同时进行控 制以允许互相补偿。另外，如果还包括另一条无线路径，该无线路径
可以被用于补偿变窄的量。例如，在交换服务器ioo中，当基于来自
MN300的第二向下传送频带控制Msg，要发送到无线IP网络10B的分组 的传送频带变窄时，可以控制该传送频带使得要发送到无线IP网络 IOA的分组的频带增加以补偿减少的量，或者进行控制以使得用又一 条无线路径来补偿变窄的量。
权利要求
1、一种通信控制装置，能够使用多条不同的针对无线通信装置的无线通信路径，并且关于使用中的实时应用所需要的频带，通过用另一条无线通信路径补偿一条无线通信路径的不足的频带来控制无线通信装置与对应方之间的通信，所述通信控制装置包括第一向上传送频带控制信息生成单元，用于基于通过所述一条无线通信路径接收到的分组，生成第一向上传送频带控制信息，所述第一向上传送频带控制信息指示无线通信装置要向所述一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；第二向上传送频带控制信息生成单元，用于基于通过所述另一条无线通信路径接收到的分组，生成第二向上传送频带控制信息，所述第二向上传送频带控制信息指示无线通信装置要向所述另一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；以及向上传送频带控制信息传送路径控制单元，用于基于多条无线通信路径的频带状态，选择最适合的传送路径以向无线通信装置发送第一向上传送频带控制信息或者第二向上传送频带控制信息。
2、 根据权利要求l所述的通信控制装置，其中向上传送频带控制 信息传送路径控制单元从所述一条无线通信路径以及所述另一条无线 通信路径中选择在一定时间段内未发送第一或者第二向上传送频带控 制信息的无线通信路径，作为最适合的传送路径。
3、 根据权利要求l所述的通信控制装置，其中向上传送频带控制 信息传送路径控制单元从所述一条无线通信路径以及所述另一条无线 通信路径中选择具有最大允许频带的无线通信路径，作为针对第一或 者第二向上传送频带控制信息的最适合的传送路径。
4、 根据权利要求2所述的通信控制装置，其中向上传送频带控制信息传送路径控制单元从所述一条无线通信路径以及所述另一条无线 通信路径中选择具有最大允许频带的无线通信路径，作为针对第一或 者第二向上传送频带控制信息的最适合的传送路径。
5、 根据权利要求l所述的通信控制装置，其中向上传送频带控制信息传送路径控制单元从所述一条无线通信路径以及所述另一条无线 通信路径中选择对于从无线通信装置发送的分组要求最短滞留解决时 间的无线通信路径，作为针对第一或者第二向上传送频带控制信息的 最适合的传送路径。
6、 一种无线通信装置，能够使用多条不同的针对通信控制装置 的无线通信路径，并且关于使用中的实时应用所需要的频带，通过用 另一条无线通信路径补偿一条无线通信路径的不足的频带来执行经由 通信控制装置的与对应方的无线通信，所述无线通信装置包括第一向下传送频带控制信息生成单元，用于基于通过所述一条无 线通信路径接收到的分组，生成第一向下传送频带控制信息，所述第 一向下传送频带控制信息指示通信控制装置要向所述一条无线通信路 径发送的分组的传送频带已经变窄；第二向下传送频带控制信息生成单元，用于基于通过所述另一条 无线通信路径接收到的分组，生成第二向下传送频带控制信息，所述 第二向下传送频带控制信息指示通信控制装置要向所述另一条无线通 信路径发送的分组的传送频带已经变窄；以及向下传送频带控制信息传送路径控制单元，用于基于多条无线通 信路径的频带状态，选择最适合的传送路径以向通信控制装置发送第 一向下传送频带控制信息或者第二向下传送频带控制信息。
7、 根据权利要求6所述的无线通信装置，其中向下传送频带控制 信息传送路径控制单元从所述一条无线通信路径以及所述另一条无线 通信路径中选择在一定时间段内未发送第一或者第二向下传送频带控 制信息的无线通信路径，作为最适合的传送路径。
8、 根据权利要求6所述的无线通信装置，其中向下传送频带控制信息传送路径控制单元从所述一条无线通信路径以及所述另一条无线 通信路径中选择具有最大允许频带的无线通信路径，作为针对第一或 者第二向下传送频带控制信息的最适合的传送路径。
9、 根据权利要求7所述的无线通信装置，其中向下传送频带控制 信息传送路径控制单元从所述一条无线通信路径以及所述另一条无线 通信路径中选择具有最大允许频带的无线通信路径，作为针对第一或者第二向下传送频带控制信息的最适合的传送路径。
10、 根据权利要求6所述的无线通信装置，其中向下传送频带控 制信息传送路径控制单元从所述一条无线通信路径以及所述另一条无 线通信路径中选择对于从通信控制装置发送的分组要求最短滞留解决 时间的无线通信路径，作为针对第一或者第二向下传送频带控制信息 的最适合的传送路径。
11、 一种通信控制方法，能够使用多条不同的针对无线通信装置 的无线通信路径，并且关于使用中的实时应用所需要的频带，通过用 另一条无线通信路径补偿一条无线通信路径的不足的频带来控制无线 通信装置与对应方之间的通信，所述通信控制方法包括下列步骤基于通过所述一条无线通信路径接收到的分组，生成第一向上传 送频带控制信息，所述第一向上传送频带控制信息指示无线通信装置 要向所述一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；基于通过所述另一条无线通信路径接收到的分组，生成第二向上 传送频带控制信息，所述第二向上传送频带控制信息指示无线通信装 置要向所述另一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；以 及基于多条无线通信路径的频带状态，选择最适合的传送路径以向 无线通信装置发送第一或者第二向上传送频带控制信息。
12、 一种无线通信方法，其能使用多条不同的针对通信控制装置 的无线通信路径，并且通过用另一条无线通信路径补偿一条无线通信 路径的不足的频带来执行经由通信控制装置的针对对应方的无线通 信，其中频带是使用中的实时应用所需要的，包括下列步骤基于通过一条无线通信路径接收到的分组，生成第一向下传送频 带控制信息，所述第一向下传送频带控制信息指示通信控制装置要向 一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；基于通过另一条无线通信路径接收到的分组，生成第二向下传送 频带控制信息，所述第二向下传送频带控制信息指示通信控制装置要 向另一条无线通信路径发送的分组的传送频带已经变窄；以及基于多条无线通信路径的频带状态，选择最适合的传送路径以向通信控制装置发送第一或者第二向下传送频带控制信息。
全文摘要
当通过用另一条无线通信路径补偿一条无线通信路径的不足的频带以进行通信时，为了能一直以最小到达时间向发送侧发送指示频带已经变窄的传送频带控制Msg，通信控制装置100以及无线通信装置300具有传送频带控制信息生成单元(109，309)，用于基于通过一条无线通信路径10A接收到的分组，生成指示传送频带已经变窄的传送频带控制信息；传送频带控制信息生成单元(109，309)，用于基于通过另一条无线通信路径10B接收到的分组，生成指示传送频带已经变窄的传送频带控制信息；以及传送频带控制信息传送路径控制单元(115，315)，用于基于多个无线通信路径的频带状态，选择最适合的传送路径以发送生成的传送频带控制信息。
文档编号H04W28/20GK101529945SQ20078004040
公开日2009年9月9日 申请日期2007年10月26日 优先权日2006年10月30日
发明者守田空悟 申请人:京瓷株式会社