通信装置、通信方法、通信控制装置、无线通信装置、通信控制方法、和无线通信方法

摘要

为了迅速准确地检测无线通信路径的传播环境的变化，并最小化由于到达时间的延迟而需要丢弃的无法再现的分组的数量，一种用于通过无线通信路径进行通信的通信装置1，包括：频带状态监控单元(15)，用于基于允许范围和通过所述无线通信路径接收的分组的接收定时间的比较，或基于在监控时段内通过无线通信路径接收的分组，监控所述无线通信路径的频带状态，所述允许范围指示将要通过所述无线通信路径接收的分组的允许接收定时范围，所述监控时段与将要发送至无线通信路径的分组的传输间隔相对应；以及传输频带控制消息发送单元(16，11)，用于基于频带状态监控单元15的监控结果，向通信对端发送用于控制分组的传输频带的传输频带控制消息。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2006年10月30日提交的日本专利申请No.2006-294664、2006-294671、2006-294826和2006-294830的优先权和权益，并将它们的全部内容合并于此以作参考。

技术领域

本发明涉及一种通信装置和通信方法，用于通过无线通信路径进行通信，以及一种新颖的通信控制装置、无线通信装置、通信控制方法和无线通信方法，能够使用多条不同的无线通信路径，并针对使用中的实时应用所需的频带，通过以另一条无线通信路径来补偿一条无线通信路径的频带不足进行通信。

背景技术

近年来，随着价格低廉和统一费率ADSL服务的流行以及高端PC的价格下降，已可以轻易地在每户人家实现互联网访问。此外，互联网访问所处理的数据已经从基于文本的网页变为基于图像、音频和视频的网页。因此，为了实现令人满意的web访问人们对宽带的需求日益增加，并且宽带ADSL和宽带光通信正变得越来越为流行。

此外，近年来，随着稳定高速的互联网访问环境的发展，已散布了大量的免费语音通信软件程序。因此，目前可以在住宅间使用统一费率的语音通信。此外，人们相信家庭网络的广泛使用以及将HDD记录器用作HDD服务器，将增加通过使用与位于另一地点的网络相连接的PC访问家庭网络来收看存储在HDD服务器中的视频的机会。这可以使我们通过家庭网络服务器的服务器在国外收看中文电视节目。

在每家每户和互联网通过诸如ADSL和光通信等线路相连接的环境中，可以通过在连接时协商以选择与PC间的通信频带相对应的编码率和PC的处理能力，来实现令人满意的语音通信和视频收看。

此外，最近，基于语音通信的移动通信终端也朝着更宽的频带和更好的性能的趋势发展。正如例如在日本专利申请未审公开No.2004-328593所公开的那样，基于数据通信的应用(如从移动通信终端访问互联网)正成为一种主流，因此，移动通信终端也朝着使用数据通信网络的语音和视频通信的趋势发展。

然而，由于移动通信终端是无线连接的，因此同诸如用于室内的ADSL和光通信等有线连接相比，其传播/传输路径不稳定。因此，根据传播传输路径的变化在移动通信终端处选择无线通信的调制方案。当传播环境相对较好时，选择允许高速通信的调制方案。当传播环境恶劣时，选择具有改进的容错能力的调制方案(导致低速通信)，从而能够实现连续通信。

然而，即使移动通信终端在通信过程中静止不动，传播环境也会根据周围环境的改变而发生波动。此外，传播环境还根据通信所使用的频率的特性发生波动。此外，当移动通信终端移动时，传播环境可以从稳定状态迅速改变。

因此，就无线通信而言，当与有线通信的情形相同，通过在连接时进行协商从而设置了语音和视频的编码率之后开始通信，那么语音和视频数据可能由于传播环境的恶化而丢失。

此外，就无线通信而言，为了实现高速通信，在无线通信网络的终端或基站上装配了缓冲器，以累积数据(分组)。更具体地，当无线连接至一基站的用户(终端)的数量增加时，必须提高各通信的传输效率，以为每个用户提供令人满意的通信服务。因此，需要在短时内，以极密集的状态接近地放置大量数据，并使用具有较高传输效率的调制方式将其发送出去。因此，装配了具有实现所述高密度所需的容量的缓冲器。

因此，在基站处，将与从有线侧(就终端而言，应用侧)接收到的语音和视频的编码率相对应的数据(分组)顺序累积在缓冲器中。然后，顺序读出所累积的数据(分组)，并以与无线传播环境相对应的通信速度将其发送出去。

因此，当无线传播环境变差时，同流入数据的速度相比，从缓冲器流出的数据(分组)的速度较慢，这增加了缓冲器中累积的数据量。然后，以伴随传播环境恢复的时延发送所累积的数据。

然而，在缓冲器中累积数据(数据滞留)对于要求实时特性的语音和视频通信十分关键。因此，即使在伴随传播环境恢复的时刻将数据从缓冲器发送出去，由于这些数据已经超出再现定时，因此这些数据中的大多数也将被丢弃。此外，当从缓冲器读出数据的速度很低时，所要再现的数据不足，并且最终在接收机侧丢失，因此将数据再现为语音和视频可能十分困难。

作为一种避免上述问题的方法，例如在应用级，已知可以提供抖动缓冲器，以累积与基于数据到达时间中的抖动的时间量相对应的数据。当接收数据时，一旦在抖动缓冲器中累积了数据，然后就根据应用的再现速度将数据顺序读出。如此一来，抖动缓冲器可以吸收数据到达时间中的抖动。

然而，就通过无线通信网络的通信路径而言，由于其到达时间中的抖动大于有线网络的到达时间中的抖动，因此需要极大的抖动缓冲器来吸收抖动。如果对电话交谈采用这样的大抖动缓冲器(能够累积等效于较长时段的数据量的缓冲器)，语音数据再现的效果就好像语音数据的到达具有时延，这将使用户感到不适。

此外，作为一种用于实现关注实时特性的语音和视频通信的方法，可以根据无线传播环境(传播环境的改变取决于无线或有线通信路径的改变)将编码率设置为可变编码率。为了保持实时特性，当传播环境恶化时，可以将编码率切换至低速率编码方案，当传播环境恢复时，可以将其切换至允许改进的语音和图像质量的编码方案。

在这种情况下，需要检测通信路径的传播环境。举例而言，作为一种可行的方法，可以监控抖动缓冲器中的累积数据量。当累积量等于或小于预定阈值时，可以检测到传播环境的恶化以及通信路径中数据滞留的发生。

然而，在这种情况下，对于传播环境的迅速恶化(允许频带变窄)，如果检测到恶化的时刻有所延时，那么通信路径上的、滞留(累积)在缓冲器中的数据(分组)的数量将会增加，具体增加量取决于所述延时时间。因此，由于在数据滞留得以解决之前，数据一直被延迟，因而即使响应于检测到传播环境的恶化，将编码率降低，实时特性也会受到破坏。

作为检测无线通信路径的允许频带变窄的另一种方法，举例而言，可以监控窗Ts(预定时段；例如500ms)中接收到的分组的数量。然后，当接收到的分组的数量小于估计分组数量时，检测到允许频带已经变窄。

然而，在这种情况下，滞留延时随窗Ts的定时(监控时段)波动。举例而言，如图19所示，假定当应用(即VoIP)的分组的传输间隔为20ms时，在时刻t1，允许频带变窄为50％。在图19中，横轴表示时间(t)，纵轴表示分组的序号(SN)。此外，Dp表示从分组的传输定时到路径的理想接收定时的潜在延迟时间(此处为80ms)，Tb表示距分组的传输定时的再现允许时间(此处为200ms)，Ds表示滞留延迟时间。

在图19中，当在时刻t1前监控窗Ts的接收分组数量时，未发现接收分组数量减少。然而，当在时刻t2监控(t2-t1)期间窗Ts的接收分组数量时，接收分组的数量是12个，该数量是接收分组估计数量的一半(500ms/20ms＝25个分组)。因此，需要减小编码率。然而，在这种情况下，由于在时刻t4接收到在时刻t2发送的分组(SN4)，因此相对于理想接收时刻产生580ms(＝t4-t3)的滞留延迟时间Ds。

因此，假定丢弃(不再现)距传输定时200ms的再现允许时间Tb后接收到的分组(再现允许线之后的分组)。在这种情况下，在图19中，已在窗Ts内发送的25个分组中黑色圆圈所指示的23个分组遭到丢弃，而不对再现产生贡献。

以这种方式，在接收分组的数量小于估计分组数量的情况下，当基于对窗Ts中接收到的分组的数量的监控，检测到路径的允许频带已经变窄时，滞留延迟时间随窗Ts的定时(监控时段)波动。因此，根据窗Ts的具体定时，值得担心的是，在窗Ts内发送的大多数分组可能都会遭到丢弃，而不对再现作出贡献。

此外，作为一种减少丢弃分组数量的方法，在图19中，可以通过将窗Ts设置得较短来缩短滞留延迟时间Ds。然而，窗Ts中接收分组的数量与通信路径的分组的传输间隔成反比。因此，接收分组的数量随传输间隔变长而减少。

因此，如果Ts的时长被设置得较短，那么当传输间隔较长时，阈值的设置就变得尤其困难。因此，值得担心的是，无法精确检测已经变窄的频带。

此外，当通过从无线通信装置(如移动通信终端)访问互联网来进行数据通信时，使用互联网协议(IP)组。如例如C.Perkins的“IPMobilitySupport(RFC2002)”，[online]，1996年10月，IETF，[2006年3月15日检索]，Internet<URL:http://www.ietf.org/rfc/rfc2002.txt>.所公开的那样，对于使用该IP组的无线通信网络(以下有时称为“无线IP网络”)，为了改进无线通信装置的移动性，定义所谓移动IP。

在移动IP中，使用根据无线通信装置的位置动态分配的转交IP地址(转交地址)。

顺便一提的是，最近逐渐出现了无线通信装置可以使用多种无线IP网络(如移动电话网络和无线LAN网络)的环境。

如果提供了这样一种环境，那么可以同时使用多个无线IP网络，从而可以在正在进行的通信所使用的无线IP网络的频带不足时，用另一无线IP网络补偿不足的频带。

然而，假设一无线IP网络是主路径而另一无线IP网络是从路径，并且用从路径补偿主路径的不足，如果从路径的允许频带对需要补偿的频带而言不足，那么由于频带不足，将为进行频带补偿所要发出至从路径的分组临时累积在存在于路径上的缓冲器中，然后顺序发出。因此，在接收机侧，在通过主路径接收到的分组和通过从路径接收到的分组间出现延迟。就VoIP分组而言，该延迟表现为SN(序号)超前。

在诸如VoIP等实时应用中，装配抖动缓冲器，以吸收网络中分组的超前。然而，当路径间的延迟变长，并超出抖动缓冲器的缓冲器容量时，即使接收到延迟并超出容量的分组，也将该分组丢弃。因此，如果继续发出超出允许频带的分组，所要积累在存在于路径上的缓冲器中的分组量增加(直至缓冲器的极限容量)，并根据累积量引起延迟差。进而最终，在接收机侧丢弃为补偿发送的所有分组。

具体而言，在无线通信路径中，由于允许频带依赖于诸如衰落等传播环境的改变，因此即使在通信启动的最初阶段从路径的允许频带充足，由于传播环境的恶化，频带也会变窄，而这将导致上述现象的发生。为了避免于此，需要精确检测允许频带(尤其是用于补偿的从路径的窄频带)的波动，并确定此时传输频带(频带分配率)是否适宜，以避免超出允许频带的补偿。

此外，由于允许频带的波动还以同样的方式发生在主路径侧，因此主路径也需要精确测量允许频带的波动(当频带已经变窄时尤其如此)，并判断当前时刻的传输频带(频带分配率)是否适合，以避免分组传输超过允许频带。

例如，作为一种这样的传输频带的确定方法，如图19所示，可以通过用预定时段(如500ms)为每条通信路径设置窗Ts，监控接收到的分组的数量，并在接收到的分组的数量小于根据通信路径的频带分配率估得的分组数量(阈值)时检测到通信路径的允许带宽已经变窄，来确定传输频带是否已经变得不合适(恶化)。

然而，如上所述，在这种情况下，在每条图形路径中，滞留延迟时间随窗Ts的定时(即监控时段)波动。因此，值得担心的是，根据窗Ts的具体定时，在窗Ts内发送的大多数分组可能都会遭到丢弃，而不对再现作出贡献。

此外，如上所述，当通过将窗Ts设置得较短，缩短滞留延迟时间Ds，以减少丢弃分组的数量时，由于在窗Ts内接收到的分组的数量正比于通信路径的频带分配率，因此接收到的分组的数量随频带分配率的降低而减少。因此，值得担心的是，尤其在频带分配率较低的情况下，很难设置阈值，并且无法精确地检测变窄的频带。

发明内容

技术问题

鉴于上述问题，本发明的第一个目的是：提供一种通信装置和通信方法，能够迅速准确地检测无线通信路径的传播环境的变化，并最小化由于到达时间的延迟而需要丢弃的无法再现的分组的数量。

此外，本发明的第二个目的是：提供一种通信控制装置、无线通信装置、通信控制方法和无线通信方法，能够使用多条不同的无线通信路径，在进行通信时，准确地、近乎实时地检测传输频带已经变窄，同时以一条无线通信路径来补偿另一无线通信路径的频带不足，并有效地减少由于到达时间的延迟而需要丢弃的无法再现的分组的数量。

解决问题的技术方案

根据为了实现上述第一目的的本发明的第一方面，一种用于通过无线通信路径进行通信的通信装置，包括：

频带状态监控单元，用于基于允许范围和通过所述无线通信路径接收的分组的接收定时间的比较，监控所述无线通信路径的频带状态，所述允许范围指示将要通过所述无线通信路径接收的分组的允许接收定时范围；以及

传输频带控制消息发送单元，用于基于频带状态监控单元的监控结果，向通信对端发送用于控制分组的传输频带的传输频带控制消息。

根据本发明的第二方面，在根据第一方面的通信装置中，频带状态监控单元基于在预定时段内接收到的分组的接收定时来设置所述允许范围。

根据本发明的第三方面，根据第一方面的通信装置还包括：

传输频带控制消息接收单元，用于从所述通信对端接收用于控制分组的传输频带的传输频带控制消息；以及

传输频带控制单元，用于基于所述传输频带控制消息接收单元接收到的所述传输频带控制消息或所述频带状态监控单元的所述监控结果，控制将要发送至所述通信对端的分组的传输频带。

根据本发明的第四方面，在根据第三方面的通信装置中，传输频带控制单元控制将要发送至所述通信对端的数据的编码率或文件的传输。

此外，根据为了实现上述第一目的的第五方面，一种用于通过无线通信路径进行通信的通信方法的发明，包括：

基于允许范围和通过所述无线通信路径接收的分组的接收定时，监控所述无线通信路径的频带状态，所述允许范围指示将要通过所述无线通信路径接收的分组的允许接收定时范围；

基于所述监控结果向通信对端发送用于控制分组的传输频带的传输频带控制消息；以及

在进行通信的同时，基于所述传输频带控制消息控制所述传输频带。

此外，根据为了实现上述第一目的的本发明的第六方面，一种用于通过无线通信路径向一通信对端发送多个不同数据的分组并从所述通信对端接收多个不同数据的分组的通信方法，包括：

对于所述多个不同数据中的每个数据，基于允许范围和通过所述无线通信路径接收的分组的接收定时，监控所述无线通信路径的频带状态，所述允许范围指示将要通过所述无线通信路径接收的分组的允许接收定时范围；以及

当基于所述监控结果显示对于任意一个数据的传输频带已经变窄时，向所述通信对端发送用于降低所有数据的传输速率的传输频带控制消息。

此外，根据为了实现上述第一目的的本发明的第七方面，一种用于通过无线通信路径向一通信对端发送多个不同数据的分组并从所述通信对端接收多个不同数据的分组的通信方法，包括：

监控所述无线通信路径的无线状态；

对于所述多个不同数据中的每个数据，基于允许范围和通过所述无线通信路径接收的分组的接收定时，监控所述无线通信路径的频带状态，所述允许范围指示将要通过所述无线通信路径接收的分组的允许接收定时范围；

当基于所述无线状态的监控结果以及所述频带状态的监控结果，显示所述无线状态良好，而作为所述频带状态，任意一个数据的传输频带已经变窄时，向所述通信对端发送用于降低所述一个数据的传输速率或停止发送数据的传输频带控制消息；以及

当显示所述无线状态恶劣，且作为所述频带状态，任意一个数据的传输频带已经变窄时，向所述通信对端发送用于降低全部数据的传输速率或停止发送数据的传输频带控制消息。

此外，根据为了实现上述第一目的的本发明的第八方面，一种用于通过无线通信路径进行通信的通信装置，包括：

频带状态监控单元，用于基于在监控时段内通过所述无线通信路径接收的分组，监控所述无线通信路径的频带状态，所述监控时段与将要发送至所述无线通信路径的分组的传输间隔相对应；以及

传输频带控制消息发送单元，用于基于所述频带状态监控单元的监控结果，向通信对端发送用于控制分组的传输频带的传输频带控制消息。

根据本发明的第九方面，在根据第八方面的通信装置中，频带状态监控单元将将要以所述传输间隔发送的顺序的预定数量的分组的传输时段设置为所述监控时段。

根据本发明的第十方面，在根据第八方面的通信装置中，所述频带状态监控单元计算将要在所述监控时段内通过所述无线通信路径接收的分组的接收定时的变位度，并基于计算得到的所述变位度和与所述传输间隔相对应的阈值间的比较，监控所述频带状态。

根据本发明的第十一方面，根据第八方面的通信装置还包括：

传输频带控制消息接收单元，用于从所述通信对端接收用于控制分组的传输频带的传输频带控制消息；以及

传输频带控制单元，用于基于所述传输频带控制消息接收单元接收到的所述传输频带控制消息或所述频带状态监控单元的所述监控结果，控制将要发送至所述通信对端的分组的传输频带。

根据本发明的第十二方面，在根据第十一方面的通信装置中，所述传输频带控制单元控制将要发送至所述通信对端的数据的编码率或文件的传输。

此外，根据为了实现上述第一目的的第十三方面，一种用于通过无线通信路径进行通信的通信方法的本发明，包括：

基于在监控时段内通过所述无线通信路径接收的分组，监控所述无线通信路径的频带状态，所述监控时段与将要发送至所述无线通信路径的分组的传输间隔相对应；

基于所述监控结果，向通信对端发送用于控制分组的传输频带的传输频带控制消息；以及

在进行通信的同时，基于所述传输频带控制消息控制所述传输频带。

此外，根据为了实现上述第一目的的本发明的第十四方面，一种用于通过无线通信路径向一通信对端发送多个不同数据的分组并从所述通信对端接收多个不同数据的分组的通信方法，包括：

对于所述多个不同数据中的每个数据，基于在监控时段内通过所述无线通信路径接收的分组，监控所述无线通信路径的频带状态，所述监控时段与将要发送至所述无线通信路径的分组的传输间隔相对应；以及

当基于所述监控结果显示对于任意一个数据的传输频带已经变窄时，向所述通信对端发送用于降低所有数据的传输速率的传输频带控制消息。

此外，根据为了实现上述第一目的的本发明的第十五方面，一种用于通过无线通信路径向一通信对端发送多个不同数据的分组并从所述通信对端接收多个不同数据的分组的通信方法，包括：

监控所述无线通信路径的无线状态；

对于所述多个不同数据中的每个数据，基于在监控时段内通过所述无线通信路径接收的分组，监控所述无线通信路径的频带状态，所述监控时段与将要发送至所述无线通信路径的分组的传输间隔相对应；

当基于所述无线状态的监控结果以及所述频带状态的监控结果，显示所述无线状态良好，而作为所述频带状态，任意一个数据的传输频带已经变窄时，向所述通信对端发送用于降低所述一个数据的传输速率或停止发送数据的传输频带控制消息；以及

当显示所述无线状态恶劣，且作为所述频带状态，任意一个数据的传输频带已经变窄时，向所述通信对端发送用于降低全部数据的传输速率或停止发送数据的传输频带控制消息。

此外，根据为了实现上述第二目的的本发明的第十六方面，一种通信控制装置，能够使用无线通信装置的多条不同的无线通信路径，并针对使用中的实时应用所需的频带，通过以另一条无线通信路径来补偿一条无线通信路径的频带不足，控制所述无线通信装置和通信对端之间的通信，所述通信控制装置包括：

第一向上允许范围设置单元，用于设置第一向上允许范围，所述第一向上允许范围指示将要通过所述一条无线通信路径接收的分组的允许接收定时范围；

第一向上频带状态确定单元，用于基于由所述第一向上允许范围设置单元设置的所述第一向上允许范围和通过所述一条无线通信路径接收的分组的接收定时间的比较，确定所述一条无线通信路径的向上频带状态；

第一向上传输控制单元，用于基于所述第一向上频带状态确定单元的确定结果，向所述无线通信装置发送第一向上传输控制信息，用于控制将由所述无线通信装置发送至所述一条无线通信路径的分组的传输频带；

第二向上允许范围设置单元，用于设置第二向上允许范围，所述第二向上允许范围指示将要通过所述另一条无线通信路径接收的分组的允许接收定时范围；

第二向上频带状态确定单元，用于基于由所述第二向上允许范围设置单元设置的所述第二向上允许范围和通过所述另一条无线通信路径接收的分组的接收定时间的比较，确定所述另一条无线通信路径的向上频带状态；以及

第二向上传输控制单元，用于基于所述第二向上频带状态确定单元的确定结果，向所述无线通信装置发送第二向上传输控制信息，用于控制将由所述无线通信装置发送至所述另一条无线通信路径的分组的传输频带。

根据本发明的第十七方面，在根据第十六方面的通信控制装置中，

所述第一向上允许范围设置单元基于通过所述一条无线通信路径在预定时段内接收的分组的接收定时，将所述第一向上允许范围设置为距所述一条无线通信路径的分组的理想接收定时的允许范围；并且

所述第二向上允许范围设置单元基于通过所述另一条无线通信路径在预定时段内接收的分组的接收定时，将所述第二向上允许范围设置为距所述另一条无线通信路径的分组的理想接收定时的允许范围。

根据本发明的第十八方面，在根据第十六方面的通信控制装置中，

当所述第一向上频带状态确定单元确定所述一条无线通信路径的频带已经变窄时，所述第一向上传输控制单元向所述无线通信装置发送控制信息作为所述第一向上传输控制信息，所述控制信息用于降低将由所述无线通信装置发送至所述一条无线通信路径的分组的频带分配率；并且

当所述第二向上频带状态确定单元确定所述另一条无线通信路径的频带已经变窄时，所述第二向上传输控制单元向所述无线通信装置发送控制信息作为所述第二向上传输控制信息，所述控制信息用于降低将由所述无线通信装置发送至所述另一条无线通信路径的分组的频带分配率。

此外，根据为了实现上述第二目的的本发明的第十九方面，一种无线通信装置，能够使用与通信控制装置的多条不同的无线通信路径，并针对使用中的实时应用所需的频带，通过以另一条无线通信路径来补偿一条无线通信路径的频带不足，通过通信控制装置与通信对端进行无线通信，所述无线通信装置包括：

第一向下允许范围设置单元，用于设置第一向下允许范围，所述第一向下允许范围指示将要通过所述一条无线通信路径接收的分组的允许接收定时范围；

第一向下频带状态确定单元，用于基于由所述第一向下允许范围设置单元设置的所述第一向下允许范围和通过所述一条无线通信路径接收的分组的接收定时间的比较，确定所述一条无线通信路径的向下频带状态；

第一向下传输控制单元，用于基于所述第一向下频带状态确定单元的确定结果，向所述通信控制装置发送第一向下传输控制信息，用于控制将由所述通信控制装置发送至所述一条无线通信路径的分组的传输频带；

第二向下允许范围设置单元，用于设置第二向下允许范围，所述第二向下允许范围指示将要通过所述另一条无线通信路径接收的分组的允许接收定时范围；

第二向下频带状态确定单元，用于基于由所述第二向下允许范围设置单元设置的所述第二向下允许范围和通过所述另一条无线通信路径接收的分组的接收定时间的比较，确定所述另一条无线通信路径的向下频带状态；以及

第二向下传输控制单元，用于基于所述第二向下频带状态确定单元的确定结果，向所述通信控制装置发送第二向下传输控制信息，用于控制将由所述通信控制装置发送至所述另一条无线通信路径的分组的传输频带。

根据本发明的第二十方面，在根据第十九方面的无线通信装置中，

所述第一向下允许范围设置单元基于通过所述一条无线通信路径在预定时段内接收的分组的接收定时，将所述第一向下允许范围设置为距所述一条无线通信路径的分组的理想接收定时的允许范围；并且

所述第二向下允许范围设置单元基于通过所述另一条无线通信路径在预定时段内接收的分组的接收定时，将所述第二向下允许范围设置为距所述另一条无线通信路径的分组的理想接收定时的允许范围。

根据本发明的第二十一方面，在根据第十九方面的无线通信装置中，

当所述第一向下频带状态确定单元确定所述一条无线通信路径的频带已经变窄时，所述第一向下传输控制单元向所述通信控制装置发送控制信息作为所述第一向下传输控制信息，所述控制信息用于降低将由所述通信控制装置发送至所述一条无线通信路径的分组的频带分配率；并且

当所述第二向下频带状态确定单元确定所述另一条无线通信路径的频带已经变窄时，所述第二向下传输控制单元向所述通信控制装置发送控制信息作为所述第二向下传输控制信息，所述控制信息用于降低将由所述通信控制装置发送至所述另一条无线通信路径的分组的频带分配率。

此外，根据为了实现上述第二目的的本发明的第二十二方面，一种通信控制方法，能够使用无线通信装置的多条不同的无线通信路径，并针对使用中的实时应用所需的频带，通过以另一条无线通信路径来补偿一条无线通信路径的频带不足，控制所述无线通信装置和通信对端之间的通信，所述通信控制方法包括以下步骤：

设置第一向上允许范围，所述第一向上允许范围指示将要通过所述一条无线通信路径接收的分组的允许接收定时范围；

基于所设置的所述第一向上允许范围和通过所述一条无线通信路径接收的分组的接收定时间的比较，确定所述一条无线通信路径的向上频带状态；

基于所述确定结果，向所述无线通信装置发送第一向上传输控制信息，用于控制将由所述无线通信装置发送至所述一条无线通信路径的分组的传输频带；

设置第二向上允许范围，所述第二向上允许范围指示将要通过所述另一条无线通信路径接收的分组的允许接收定时范围；

基于所设置的所述第二向上允许范围和通过所述另一条无线通信路径接收的分组的接收定时间的比较，确定所述另一条无线通信路径的向上频带状态；以及

基于所述确定结果，向所述无线通信装置发送第二向上传输控制信息，用于控制将由所述无线通信装置发送至所述另一条无线通信路径的分组的传输频带。

此外，根据为了实现上述第二目的的本发明的第二十三方面，一种无线通信方法，能够使用通信控制装置的多条不同的无线通信路径，并针对使用中的实时应用所需的频带，通过以另一条无线通信路径来补偿一条无线通信路径的频带不足，通过通信控制装置与通信对端进行无线通信，所述无线通信方法包括以下步骤：

设置第一向下允许范围，所述第一向下允许范围指示将要通过所述一条无线通信路径接收的分组的允许接收定时范围；

基于所设置的所述第一向下允许范围和通过所述一条无线通信路径接收的分组的接收定时间的比较，确定所述一条无线通信路径的向下频带状态；

基于所述确定结果，向所述通信控制装置发送第一向下传输控制信息，用于控制将由所述通信控制装置发送至所述一条无线通信路径的分组的传输频带；

设置第二向下允许范围，所述第二向下允许范围指示将要通过所述另一条无线通信路径接收的分组的允许接收定时范围；

基于所设置的所述第二向下允许范围和通过所述另一条无线通信路径接收的分组的接收定时间的比较，确定所述另一条无线通信路径的向下频带状态；以及

基于所述确定结果，向所述通信控制装置发送第二向下传输控制信息，用于控制将由所述通信控制装置发送至所述另一条无线通信路径的分组的传输频带。

此外，根据为了实现上述第二目的的本发明的第二十四方面，一种通信控制装置，能够使用与无线通信装置的多条不同的无线通信路径，并针对使用中的实时应用所需的频带，通过以另一条无线通信路径来补偿一条无线通信路径的频带不足，控制所述无线通信装置和通信对端之间的通信，所述通信控制装置包括：

第一向上频带分配率确定单元，用于确定将由所述无线通信装置发送至所述一条无线通信路径的分组的频带分配率；

第一向上频带状态确定单元，用于基于将在第一向上监控时段内通过所述一条无线通信路径接收的分组，确定所述一条无线通信路径的向上频带状态，所述第一向上监控时段与所述第一向上频带分配率确定单元所确定的频带分配率相对应；

第一向上传输控制单元，用于基于所述第一向上频带状态确定单元的确定结果，向所述无线通信装置发送第一向上传输控制信息，用于控制将由所述无线通信装置发送至所述一条无线通信路径的分组的传输频带；

第二向上频带分配率确定单元，用于确定将由所述无线通信装置发送至所述另一条无线通信路径的分组的频带分配率；

第二向上频带状态确定单元，用于基于将在第二向上监控时段内通过所述另一条无线通信路径接收的分组，确定所述另一条无线通信路径的向上频带状态，所述第二向上监控时段与所述第二向上频带分配率确定单元所确定的频带分配率相对应；以及

第二向上传输控制单元，用于基于所述第二向上频带状态确定单元的确定结果，向所述无线通信装置发送第二向上传输控制信息，用于控制将由所述无线通信装置发送至所述另一条无线通信路径的分组的传输频带。

根据本发明的第二十五方面，在根据第二十四方面的通信控制装置中，

所述第一向上监控时段与将要以由所述第一向上频带分配率确定单元确定的所述频带分配率由所述无线通信装置发送至所述一条无线通信路径的顺序的预定数量的分组的传输时段相对应；并且

所述第二向上监控时段与将要以由所述第二向上频带分配率确定单元确定的所述频带分配率由所述无线通信装置发送至所述另一条无线通信路径的顺序的预定数量的分组的传输时段相对应。

根据本发明的第二十六方面，在根据第二十四方面的通信控制装置中，

所述第一向上频带状态确定单元计算将要在所述第一向上监控时段内通过所述一条无线通信路径接收的分组的接收定时的变位度，并基于计算得到的所述变位度和阈值间的比较，确定所述一条无线通信路径的向上频带状态，所述阈值对应于由所述第一向上频带分配率确定单元确定的频带分配率；并且

所述第二向上频带状态确定单元计算将要在所述第二向上监控时段内通过所述另一条无线通信路径接收的分组的接收定时的变位度，并基于计算得到的所述变位度和阈值间的比较，确定所述另一条无线通信路径的向上频带状态，所述阈值对应于由所述第二向上频带分配率确定单元确定的所述频带分配率。

此外，根据为了实现上述第二目的的第二十七方面，一种无线通信装置，能够使用与通信控制装置的多条不同的无线通信路径，并针对使用中的实时应用所需的频带，通过以另一条无线通信路径来补偿一条无线通信路径的频带不足，通过通信控制装置与通信对端进行无线通信，所述无线通信装置包括：

第一向下频带分配率确定单元，用于确定将由所述通信控制装置发送至所述一条无线通信路径的分组的频带分配率；

第一向下频带状态确定单元，用于基于将在第一向下监控时段内通过所述一条无线通信路径接收的分组，确定所述一条无线通信路径的向下频带状态，所述第一向下监控时段与所述第一向下频带分配率确定单元所确定的频带分配率相对应；

第一向下传输控制单元，用于基于所述第一向下频带状态确定单元的确定结果，向所述通信控制装置发送第一向下传输控制信息，用于控制将由所述通信控制装置发送至所述一条无线通信路径的分组的传输频带；

第二向下频带分配率确定单元，用于确定将由所述通信控制装置发送至所述另一条无线通信路径的分组的频带分配率；

第二向下频带状态确定单元，用于基于将在第二向下监控时段内通过所述另一条无线通信路径接收的分组，确定所述另一条无线通信路径的向下频带状态，所述第二向下监控时段与所述第二向下频带分配率确定单元所确定的频带分配率相对应；以及

第二向下传输控制单元，用于基于所述第二向下频带状态确定单元的确定结果，向所述通信控制装置发送第二向下传输控制信息，用于控制将由所述通信控制装置发送至所述另一无线通信路径的分组的传输频带。

根据本发明的第二十八方面，在根据第二十七方面的无线通信装置中，

所述第一向下监控时段与将要以由所述第一向下频带分配率确定单元确定的所述频带分配率由所述通信控制装置发送至所述一条无线通信路径的顺序的预定数量的分组的传输时段相对应；并且

所述第二向下监控时段与将要以由所述第二向下频带分配率确定单元确定的所述频带分配率由所述通信控制装置发送至所述另一条无线通信路径的顺序的预定数量的分组的传输时段相对应。

根据本发明的第二十九方面，在根据第二十七方面的无线通信装置中，

所述第一向下频带状态确定单元计算将要在所述第一向下监控时段内通过所述一条无线通信路径接收的分组的接收定时的变位度，并基于计算得到的所述变位度和阈值间的比较，确定所述一条无线通信路径的向下频带状态，所述阈值对应于由所述第一向下频带分配率确定单元确定的频带分配率；并且

所述第二向下频带状态确定单元计算将要在所述第二向下监控时段内通过所述另一条无线通信路径接收的分组的接收定时的变位度，并基于计算得到的所述变位度和阈值间的比较，确定所述另一条无线通信路径的向下频带状态，所述阈值对应于由所述第二向下频带分配率确定单元确定的所述频带分配率。

此外，根据为了实现上述第二目的的本发明的第三十方面，一种通信控制方法，能够使用无线通信装置的多条不同的无线通信路径，并针对使用中的实时应用所需的频带，通过以另一条无线通信路径来补偿一条无线通信路径的频带不足，控制所述无线通信装置和通信对端之间的通信，所述通信控制方法包括以下步骤：

确定将由所述无线通信装置发送至所述一条无线通信路径的分组的频带分配率；

基于将在第一向上监控时段内通过所述一条无线通信路径接收的分组，确定所述一条无线通信路径的向上频带状态，所述第一向上监控时段与所确定的所述频带分配率相对应；

基于所述确定结果，向所述无线通信装置发送第一向上传输控制信息，用于控制将由所述无线通信装置发送至所述一条无线通信路径的分组的传输频带；

确定将由所述无线通信装置发送至所述另一条无线通信路径的分组的频带分配率；

基于将在第二向上监控时段内通过所述另一条无线通信路径接收的分组，确定所述另一条无线通信路径的向上频带状态，所述第二向上监控时段与所确定的所述频带分配率相对应；以及

基于所述确定结果，向所述无线通信装置发送第二向上传输控制信息，用于控制将由所述无线通信装置发送至所述另一条无线通信路径的分组的传输频带。

此外，根据为了实现上述第二目的的本发明的第三十一方面，一种无线通信方法，能够使用通信控制装置的多条不同的无线通信路径，并针对使用中的实时应用所需的频带，通过以另一条无线通信路径来补偿一条无线通信路径的频带不足，通过通信控制装置与通信对端进行无线通信，所述无线通信方法包括以下步骤：

确定将由所述通信控制装置发送至所述一条无线通信路径的分组的频带分配率；

基于将在第一向下监控时段内通过所述一条无线通信路径接收的分组，确定所述一条无线通信路径的向下频带状态，所述第一向下监控时段与所确定的频带分配率相对应；

基于所述确定结果，向所述通信控制装置发送第一向下传输控制信息，用于控制将由所述通信控制装置发送至所述一条无线通信路径的分组的传输频带；

确定将由所述通信控制装置发送至所述另一条无线通信路径的分组的频带分配率；

基于将在第二向下监控时段内通过所述另一条无线通信路径接收的分组，确定所述另一条无线通信路径的向下频带状态，所述第二向下监控时段与所确定的频带分配率相对应；以及

基于所述确定结果，向所述通信控制装置发送第二向下传输控制信息，用于控制将由所述通信控制装置发送至所述另一无线通信路径的分组的传输频带。

本发明的有益效果

根据本发明的第一至第七方面，基于允许范围和接收分组的接收定时来监控频带状态，并将基于监控结果的传输频带控制消息发送至通信对端，所述允许范围指示将要通过无线通信路径接收的分组的允许接收定时范围。因此，可以通过迅速地检测无线通信路径的传播环境的改变，在发送侧适当地实时控制与频带状态相对应的传输频带。因此，可以最小化由于到达时间的延迟导致的将被丢弃的未进行再现的分组的数量。

根据本发明的第八至第十五方面，基于在监控时段接收的分组来监控频带状态，并将基于监控结果的传输频带控制消息发送至通信对端，所述监控时段与将被发送至无线通信路径的分组的传输间隔相对应。因此，可以通过精确迅速地检测无线通信路径的传播环境的改变，在发送侧适当地实时控制与频带状态相对应的传输频带。因此，可以最小化由于到达时间的延迟导致的将被丢弃的未进行再现的分组的数量。

根据本发明的第十六至第二十三方面，当通过同时使用多条不同的无线通信路径，以另一条无线通信路径补偿一条无线通信路径的频带不足来进行通信时，可以几乎实时地检测到在各无线通信路径中传输频带何时变窄。因此，可以提供一种通信控制装置、无线通信装置、通信控制方法、和无线通信方法，能够最小化由于到达时间的延迟而需要丢弃的无法再现的分组的数量。

根据本发明的第二十四至第三十一方面，当通过同时使用多条不同的无线通信路径，以另一条无线通信路径补偿一条无线通信路径的频带不足来进行通信时，可以几乎迅速精确地检测到在各无线通信路径中传输频带何时变窄。因此，可以提供一种通信控制装置、无线通信装置、通信控制方法、和无线通信方法，能够最小化由于到达时间的延迟而需要丢弃的无法再现的分组的数量。

附图说明

图1是示出了采用根据本发明第一实施例的通信装置的通信系统的示意配置的示意图；

图2是示出了图1中所示的移动通信终端和家庭视频服务器的主要部件的示意配置的功能框图。

图3是根据本发明第一实施例的频带状态监控结果的示例；

图4是根据本发明第一实施例的频带状态监控结果的另一示例；

图5是根据本发明第一实施例的频带状态监控结果的又一示例；

图6示出了根据本发明第一实施例的理想接收定时的设置方法；

图7是示出了采用根据本发明第二实施例的通信装置的通信系统的示意配置的示意图；

图8是示出了图7中所示的移动通信终端和通信终端的主要部件的示意性配置的功能框图；

图9示出了根据本发明第三实施例的频带状态监控结果的示例；

图10示出了根据本发明第三实施例的频带状态监控结果的另一示例；

图11示出了根据本发明第三实施例的频带状态监控结果的又一示例；

图12是根据本发明第五实施例的总体通信系统的示意图；

图13是图12所示的交换服务器的功能框配置图

图14是根据图12所示的实施例的IP分组配置图；

图15是图1所示的MN的功能框配置图；

图16是根据本发明第五实施例的、在交换服务器和MN间执行的通信时序图；

图17是构成根据本发明第六实施例的通信系统的交换服务器的功能框配置图；

图18是构成根据本发明第六实施例的通信系统的MN的功能框配置图；以及

图19示出了使用监控时段确定传输频带的方法及其问题。

附图标记说明

1.移动通信终端

2.无线网络

3.网络

4.家庭视频服务器

11.发送/接收单元

12.图像/语音解码单元

13.显示单元

14.语音输出单元

15.接收分组监控单元

16.控制单元

21.视频累积单元

22.图像/语音解码单元

23.图像/语音编码单元

24.发送/接收单元

25.控制单元

51.移动通信终端

52.图像输入单元

53.语音输入单元

54.图像/语音编码单元

55.控制单元

56.发送单元

57.累积单元

58.接收单元

59.图像/语音解码单元

60.显示单元

61.语音输出单元

62.再现单元

63.接收分组监控单元

71.通信终端

10.通信系统

10A、10B.无线IP网络

20.互联网

30.中继中心

40.用户驻地

41.IP电话交换单元

42.IP电话终端

100.交换服务器

101、103.通信接口单元

105.分组中继单元

107、107’.频带计算单元

107A.第一向上允许范围设置单元

107B.第一向上频带状态确定单元

107C.第二向上允许范围设置单元

107D.第二向上频带状态确定单元

107A’.第一向上频带分配率确定单元

107C’.第二向上频带分配率确定单元

109.传输分组分配单元

111.主控制单元

113.存储单元

200A、200B.VPN路由器

300.MN(无线通信装置)

301、303.无线通信卡

305A、305B.转交IP地址接口单元

307、307’.频带计算单元

307A.第一向下允许范围设置单元

307B.第一向下频带状态确定单元

307C.第二向下允许范围设置单元

307D.第二向下频带状态确定单元

307A’.第一向下频带分配率确定单元

307C’.第二向下频带分配率确定单元

309.传输分组分配单元

311.主控制单元

313.存储单元

A1、A2.转交IP地址

AH.家庭IP地址

具体实施方式

下面将参考附图说明本发明的优选实施例。

[第一实施例]

图1是示出了采用根据本发明第一实施例的通信装置的通信系统的配置的示意图。如图1所示，通信装置移动通信终端1能够通过无线通信路径与无线网络2连接。无线网络2与有线网络3相连，有线网络3与家庭视频服务器4相连。在本实施例中，移动通信终端1通过包括无线网络2和有线网络3在内的网络与家庭视频服务器4相连，并且通过从家庭视频服务器4接收作为分组传送的视频数据来进行再现。

图2是示出了图1中所示的移动通信终端1和家庭视频服务器4的主要部件的示意性配置的功能框图。移动通信终端1具有：发送/接收单元11、图像/语音解码单元12、显示单元13、语音输出单元14、接收分组监控单元15、以及控制单元16。发送/接收单元11以无线方式发送和接收分组。将由发送/接收单元11接收到的来自家庭视频服务器4的分组提供给图像/语音解码单元12，在图像/语音解码单元12中，分别对图像编码数据和语音编码数据进行解码。然后，将解码后的图像信号提供给显示单元13以显示图像，并将解码后的语音信号提供给语音输出单元14以输出语音。

此外，将由发送/接收单元11接收到的来自家庭视频服务器4的(RTP)分组提供给接收分组监控单元15，在接收分组监控单元15中，基于接收到的分组对无线网络2中无线通信路径的频带状态进行监控，并且将监控结果提供给控制单元16。因此，在本实施例中，接收分组监控单元15构成频带状态监控单元。以下将描述通过使用该接收分组监控单元15来监控无线通信路径的频带状态的方法。

控制单元16控制移动通信终端1的全部操作，如通过发送/接收单元11同家庭视频服务器4进行认证。此外，控制单元16基于接收分组监控单元15的监控结果产生传输频带控制消息，并将产生的传输频带控制消息作为控制分组通过发送/接收单元11发送至家庭视频服务器4。换言之，当控制单元16从接收分组监控单元15获得指示允许频带已经变窄的监控结果时，控制单元16产生指示该情况的监控结果，并通过发送/接收单元11将该消息发送至家庭视频服务器4。当已变窄的频带恢复时，控制单元16以相同的方式产生指示该情况的传输频带控制消息，并通过发送/接收单元11将该消息发送至家庭视频服务器4。因此，在本实施例中，控制单元16和发送/接收单元11构成了传输频带控制消息发送单元。

另一方面，家庭视频服务器4包括：视频累积单元21、图像/语音解码单元22、图像/语音编码单元23、发送/接收单元24、以及控制单元25。视频累积单元21累积视频。在图像/语音解码单元2将累积在视频累积单元21中分别解码为图像和语音后，图像/语音编码单元23将累积在视频累积单元21中的视频分别编码为图像编码数据和语音编码数据。接着，发送/接收单元24将图像编码数据和语音编码数据作为分组发送至网络3。发送/接收单元24可以通过有线或不同于无线网络2的无线网络连接至网络3。

控制单元25控制家庭视频服务器4的全部操作，如通过发送/接收单元24同移动通信终端1进行认证。此外，控制单元25进行控制，以在从移动通信终端1接收到指示允许频带已经变窄的传输频带控制消息时，减少图像/语音编码单元23的图像数据和语音数据的编码率。此后，控制单元25进行控制，以在接收到指示允许频带恢复的传输频带控制消息时，提高编码率(质量改善)。应当注意的是，编码率是通过诸如改变量化表或编码方案本身等方法进行控制的。

下面，描述使用移动通信终端1的接收分组监控单元15来监控无线通信路径的频带状态的方法。

在本实施例中，基于通过无线网络2的无线通信路径接收到的分组的接收定时，设置距无线通信路径的分组的理想接收定时的允许范围。然后，监控通过无线通信路径接收到的分组的接收定时是否在所设置的允许范围内。当定时超出允许范围时，检测到允许频带已经变窄。

图3至5示例了根据本实施例的频带状态的监控结果。图3示出了应用的分组传输间隔为80ms的情况。图4示出了应用的分组传输间隔为40ms的情况，图5示出了应用的分组传输间隔为20ms的情况。此外，在图3至5中，横轴表示时间，纵轴表示分组的序号(SN)。此外，Tp示出了距无线通信路径的分组的理想接收定时的允许范围(此处为60m)，Dp示出了从分组的传输定时到路径的理想接收定时的潜在延迟时间(此处为80ms)，Tb示出了距分组的传输定时的再现允许时间(此处为200ms)，Ds示出了滞留延迟时间。

在图3至5中，假设在接收到分组N1的时刻t1后，无线通信路径的允许频带变窄为50％。在这种情况下，当分组传输间隔是图3所示的80ms时，在接收到下一分组N3(由黑色圆圈指示)的时刻t3，分组N3的接收定时在允许范围Tp之外。因此，检测到在时刻t3无线通信路径的允许频带已经变窄。此外，由到时刻t3为止发送的分组所引起的滞留延迟时间Ds为240ms。因此，在这种情况下，再现允线后的所要丢弃的分组(带阴影线的圆圈)的数量仅有2个。

此外，在分组传输间隔为40ms的图4中，在时刻t1接收到分组N1之后，当在时刻t3接收到第二分组N3(黑色圆圈)时，分组N3的接收定时在允许范围Tp之外。因此，检测到在时刻t3无线通信路径的允许频带已经变窄。此外，由到时刻t3为止发送的分组引起的滞留延迟时间Ds为240ms。因此，在这种情况下，再现允许线后的所要丢弃的分组(图中带阴影线的圆圈)的数量仅有3个。

同样地，在分组传输间隔为20ms的图5中，在时刻t1接收到分组N1之后，当在时刻t3接收到第四分组N3(黑色圆圈)时，分组N3的接收定时在允许范围Tp之外。因此，检测到在时刻t3无线通信路径的允许频带已经变窄。此外，由到时刻t3为止发送的分组引起的滞留延迟时间Ds为240ms。因此，在这种情况下，再现允许线后的所要丢弃的分组(图中带阴影线的圆圈)的数量仅有6个。

下面，描述图3至5所示的理想接收定时和允许范围的设置方法。为了设置理想接收定时，首先，如图6所示，确定具有倾角α的线L，所示倾角α根据应用(如VoIP)指示分组传输时刻(t)和序号(SN)间的关系(t-SN)。例如，当根据应用，分组传输间隔为20ms时，确定具有α＝50(SN/s)的线L。然后，假设接收到的分组位于沿相对于线L有一定延迟的方向上，在SN-t坐标图上绘制通信启动起始时预定时段内接收到的分组。然后，当把线L从左向右移动时，在把线L’移动到在其左侧不存在接收分组点的最右端位置时，将线L’设置为理想接收定时。

以下描述这样情况下的理想接收定时的详细计算示例。首先，假设等效于图6中的线L的参考线(SN-tstd)为：

SN＝αstd*tstd，tstd＝SN/αstd

此处，αstd是由应用限定的斜率。例如，在VoIP的情况下，为1SN/20ms(50SN/s)。

接着，根据下式计算参考线和接收到的分组间的时间差(Tstdsub(s))：

Tstdsub(s)＝t(s)-tstd(s)。

例如，假设“第s个”接收到得分组的序号为SN(s)，则

Tstdsub(s)＝t(s)-{SN(s)/αstd}。

此处，在接收到得分组(s)中，求时间差(Tstdsub)的最小值(Tsubmin)。

[式1]

$\mathrm{Tsub}\min =\underset{s}{\overset{\mathrm{ALL}}{\min }}\left(\mathrm{Tstdsub}\left(s\right)\right)$

假设基于Tsubmin的线是理想接收定时(SN-tass)，则

tass＝(SN/αstd)+Tsubmin。

换言之，在接收到的分组中，将基于(接收时刻-发送时刻)最小的分组的线(等效于图6中的L’)定义为理想接收定时。

此外，例如，主要根据通信对端案、或根据调制方案或所使用的传输频带，基于理想接收定时，来设置允许范围Tp，或者通过基于分组的实际接收定时进行计算来设置允许范围Tp。

当基于计算设置允许范围Tp时，举例而言，在通信启动时的最初阶段基于预定时段内接收到的分组的平均接收定时来设置允许范围Tp。换言之，当在通信启动时的最初阶段设置了理想接收定时后，通过下式计算分组接收时刻trec和理想接收定时tide间的差异时间。

Tsub(s)＝trec(s)-tide(s)

接着，通过下式，基于差异时间Tsub的平均值(即，稳定通信期间接收分组的延迟时间扩展的平均值)，来计算允许范围Tp。在下式中，s表示分配给预定时段内接收到的分组的接收编号，β表示系数，“mean”表示求平均处理。

[式2]

$\mathrm{Tp}=\beta \times \underset{s}{\mathrm{mean}}\mathrm{Tsub}\left(s\right)$

采用这样方式，通过设置无线通信路径的允许范围Tp，将分组的接收定时与允许范围Tp进行比较，并监控与无线通信路径的通信方法相对应的无线通信路径的频带状态，就可以几乎实时地检测到遵照传播环境改变(如衰落)的允许频带的波动。因此，当基于监控结果检测到窄频带时，产生如此指示的传输频带控制消息，并将该传输频带控制消息发送至分组的目的地——家庭视频服务器4。接着，在家庭视频服务器4中，减小所要发送的图像数据和语音数据的编码率。这样一来，在实时应用中，就能够最小化由于到达时间的延迟导致的将被丢弃的未进行再现的分组的数量。

[第二实施例]

图7是示出了采用根据本发明第二实施例的通信装置的通信系统的示意配置的示意图。如图7所示，通信装置移动通信终端51能够通过无线通信路径与无线网络2连接。无线网络2与有线网络3相连，有线网络3与通信装置通信终端71(如PC)相连。移动通信终端51和通信终端71上安装着通信软件。在本实施例中，移动通信终端51和通信终端71通过包括无线网络2和有线网络3在内的网络相连，并且相互地实时发送和接收图像数据和语音数据。通信终端71可以通过有线或不同于无线网络2的无线网络联结至网络3。

图8是示出了图7中所示的移动通信终端1和通信终端71的主要部件的示意性配置的功能框图。移动通信终端51和通信终端71具有几乎相同的配置。因此，以下描述移动通信终端51的配置。对于通信终端71的配置，对与移动通信终端51相同的组件使用相同的参考标记，并且省去对相同组件的说明。

移动通信终端51包括：图像输入单元52、语音输入单元53、图像/语音编码单元54、控制单元55、发送单元56、和累积单元57。图像/语音编码单元54在控制单元55的控制下将由图像输入单元52获得的图像数据或由语音输入单元53获得的语音数据转换为图像编码数据或语音编码数据，然后由发送单元56将图像编码数据或语音编码数据作为分组发送至通信对端。

累积单元57累积诸如图像、语音、文本等文件。累积在累积单元57中的文件根据从控制单元55发送的请求，由发送单元56作为分组发送至通信对端。

此外，移动通信终端51包括：接收单元58、图像/语音解码单元59、显示单元60、语音输出单元61、再现单元62、和接收分组监控单元63。将由接收单元58接收到的来自通信对端的编码数据(分组)提供给图像/语音解码单元59，在图像/语音解码单元59中对每个数据进行解码。接着，将解码后的图像信号被提供给显示单元60以显示图像，并将解码后的语音信号提供给语音输出单元61以输出语音。

此外，由再现单元62使用与文件的相对应的再现方法对接收单元58接收到的文件进行再现。当再现信号是图像信号等信号时，将再现信号提供给显示单元60以进行显示，当再现信号是语音信号等信号时，将再现信号提供给语音输出单元61以进行输出。

此外，将接收单元58接收到的来自通信对端的(RTP)分组提供给接收分组监控单元63，在接收分组监控单元63中，以同第一实施例相同的方式，基于接收到的分组，监控无线网络2的无线通信路径的频带状态，并将监控结果提供给控制单元55。因此，在本实施例中，接收分组监控单元63构成频带状态监控单元。

控制单元55基于来自接收分组监控单元63的监控结果产生传输频带控制消息，并如第一实施例的情况那样，通过发送单元56将所产生的传输频带控制消息发送至通信对端。换言之，当控制单元55从接收分组监控单元63获得指示允许频带已经变窄的监控结果时，控制单元55就产生指示该情况的传输频带控制消息，并通过发送单元56将该消息发送至通信对端，当窄频带恢复时，控制单元55以相同的方式产生指示该情况的传输频带控制消息，并通过发送单元56发送该消息。因此，在本实施例中，控制单元55和发送单元56构成了传输频带控制消息发送单元。

此外，控制单元55向通信对端发送传输频带控制消息，并基于来自接收分组监控单元63的监控结果，控制将要从其自身终端发送至通信对端的分组的传输频带。换言之，当在发送由图像输入单元52获得的图像数据或由语音输入单元53获得的语音数据的期间，从接收分组监控单元63获得指示允许频带已经变窄的监控结果时，控制单元55控制其自身终端的图像/语音编码单元54，减小所要发送的数据的编码率或暂时停止发送。此外，当在发送累积在累积单元57中的文件的期间，获得指示允许频带已经变窄的监控结果时，控制单元55进行控制，以打断文件传输。应当注意的是，如第一实施例的情况那样，编码率是通过改变量化表或编码方法本身的方法进行控制的。

此后，当从接收分组监控单元63获得指示允许频带恢复的监控结果时，控制单元55向通信对端发送指示该情况的监控结果，同时控制其自身终端的图像/语音编码单元54，提高所要发送或开始发送的数据的编码率(质量改善)。此外，当由于已经变窄的频带，累积在累积单元57中的文件的传输遭到打断时，控制单元55进行控制，以重新启动文件的传输。

另一方面，当从通信对端接收到指示允许频带已经变窄的传输频带控制消息时，控制单元55以相同的方式控制图像/语音编码单元54，以减小由图像输入单元52获得的图像数据或由语音输入单元53获得的语音数据的编码率，或暂时停止发送。此外，当发送累积在累积单元57中的文件时，控制单元55进行控制，以打断文件传输。

此后，当接收到指示允许频带恢复的传输频带控制消息时，控制单元55控制图像/语音编码单元54，以相同的方式提高所要发送或开始发送的数据的编码率(质量改善)。此外，当由于窄频带，累积在累积单元57中的文件的传输遭到打断时，控制单元55进行控制，以重新启动文件的传输。因此，在本实施例中，接收单元58构成了传输频带控制消息接收单元，控制单元55和图像/语音编码单元54构成了传输频带控制单元。

此外，在本实施例中，通过相应的RTP分组实时地发送语音数据和图像数据中的每个数据，相对每种分组监控频带的变窄。然后，当在一种分组中检测到窄频带时，对两种分组执行编码率降低处理，或者根据无线状态(例如RSSI)，对两种分组中的一种或两种执行编码率降低处理，或控制数据发送。举例而言，即使无线状态良好，当检测到相对于任一种分组(例如语音分组)传输频带已经变窄时，也降低检测到的分组的通信对端的语音分组速率，或停止数据发送。另一方面，当在恶化的无线状态下检测到语音分组的传输频带已经变窄时，降低语音和图像分组的速率，或停止数据发送。此外，当多于一个的通信对端可以使用组通信(groupcommunication)时，可以对各通信对端的执行上述控制。

此外，在本实施例中，如第一实施例的情况，由于设置了无线通信路径的允许范围，并且基于分组的接收定时和允许范围间的比较检测到无线通信路径的允许频带已经变窄，因此可以对应于无线通信路径的通信方法几乎实时地检测到无线通信路径已经变窄。因此，对于实时应用，能够通过基于检测结果控制将要从通信对端及其自身终端发送的分组的速率或数据的发送，在通信对端及其自身终端处，最小化由于到达时间的延迟导致的将被丢弃的未进行再现的分组的数量。

此外，在上述第一或第二实施例中，举例而言，当接收到的分组的定时在允许范围内时，计算接收定时和用于确定允许范围的最短或最长定时间的时间差，然后基于该时间差计算此允许频带。在第一实施例中，将计算得到的允许频带作为传输频带控制消息发送至家庭视频服务器4侧，并且可以将所要发送的数据的编码率提高至与允许频带相对应的编码率。在第二实施例中，可以对应于允许频带，提高将要从通信对端或其自身终端发送的数据的编码率。

此外，在第二实施例中，尤其当采用频分双工(FDD)时，可以省去基于通信对端的自身终端处的频带状态监控结果在其自身终端处对传输分组速率进行的控制或对数据发送进行的控制，此时，可以基于来自通信对端的传输频带控制消息控制传输分组速率或数据的发送。

[第三实施例]

根据本发明的第三实施例，在包括图1和图2所示的移动通信终端1和家庭视频服务器4在内的通信系统中，如下所述，无线通信路径的分组的传输频带是通过使用移动通信终端1的接收分组监控单元15来监控无线通信路径的频带状态，从而进行控制的。

换言之，在本实施例中，无线通信路径的分组的传输频带是通过设置与无线网络2的无线通信路径的分组的传输间隔相对应的监控时段，基于监控时段内的顺序分组的接收定时监控无线通信路径的频带状态，基于监控结果产生用于控制传输频带的传输频带控制消息，以及向分组的目的地发送传输频带控制消息，来进行控制的。

图9至11示例了根据本实施例的频带状态的监控结果。在图9中，应用的分组传输间隔是80ms。在图10中，应用的分组传输间隔是40ms，在图11中，应用的分组传输间隔是20ms。此外，在图9至11中，横轴表示时间t，纵轴表示分组的序号(SN)。此外，Tm表示基于(对应于)分组的传输间隔的监控时段。其它标记与图19所示的相同。Dp表示从分组的传输定时到路径的理想接收定时的潜在延迟时间(此处为80ms)，Tb表示距分组的传输定时的再现允许时间(此处为200ms)，Ds表示滞留延迟时间。

在本实施例中，例如，将与要从家庭视频服务器4发送的分组的传输间隔相对应的监控时段Tm设置为5个分组的传输分组时段。然后，根据下式(1)计算在监控时段Tm内接收到的IP分组的接收定时的变位度(displacement degree)α。然后，当基于计算得到的变位度和与分组的传输间隔相对应的阈值α th，α≦α th时，检测到通信路径已经变窄。此外，在式(1)中，s表示分配给在监控时段Tm内接收到的分组的接收编号，mean表示求平均处理，SN表示IP分组的序号，trec表示接收时刻。

[式3]

$\alpha =\underset{s}{\mathrm{mean}}\left(\frac{\mathrm{SN}(s+\mathrm{\Delta s})-\mathrm{SN}\left(s\right)}{\mathrm{trec}(s+\mathrm{\Delta s})-\mathrm{trec}\left(s\right)}\right)···\left(1\right)$

以这种方式，当在图9中分组传输间隔为80ms时，Tm＝400ms。当在图10中分组传输间隔为40ms时，Tm＝200ms，当在图11中分组传输间隔为20ms时，Tm＝100ms。换言之，分组传输间隔越短(传输率越高)，Tm越短。因此，当在高传输率下的分组传输期间允许频带已经变窄时，可以通过迅速检测窄频带，高效地减少保留在通信路径中的分组的数量。此时，即使在低传输率下的分组传输期间允许频带已经变窄，也可以精确地检测窄频带，并高效地较少保留在通信路径中的分组的数量。

例如，在图9至11中，假设在接收到分组N1的时刻t1后，无线通信路径的允许频带已经变窄为50％。在如图9所示分组传输间隔为80ms的情况下，假设在接收到下一分组N3(黑色圆圈)的监控时段Tm(t2-t3)的时刻t3检测到窄频带，那么由到时刻t3为止发送的分组引起的滞留延迟时间Ds为240ms。因此，在这种情况下，再现允许线后的所要丢弃的分组(带阴影线的圆圈)的数量仅有2个。

此外，当在图10中分组传输间隔为40ms时，假设在时刻t1接收到分组N1后，在接收到下一分组N3(黑色圆圈)的监控时段Tm(t2-t3)的时刻t3检测到窄频带，那么由到时刻t3为止发送的分组引起的滞留延迟时间Ds为240ms。因此，在这种情况下，再现允许线后的所要丢弃的分组(带阴影线的圆圈)的数量仅有3个。

同样地，当在图11中分组传输间隔为20ms时，假设在时刻t1接收到分组N1之后，在接收到下一分组N3(黑色圆圈)的监控时段Tm(t2-t3)的时刻t3检测到窄频带，那么由到时刻t3为止发送的分组引起的滞留延迟时间Ds为160ms。因此，在这种情况下，再现允许线后的所要丢弃的分组(带阴影线的圆圈)的数量仅有2个。

以这种方式，可以通过设置与分组传输间隔相对应的监控时段Tm，计算在监控时段Tm期间接收到的分组的接收定时的变位度α，并基于计算得到的变位度α和与分组传输间隔相对应的阈值α th之间的比较监控无线通信路径的频带状态，来对应于无线通信路径的通信方法，几乎实时地检测到遵照传播环境改变(如衰落)的允许频带的波动。因此，当基于监控结果检测到窄频带时，产生指示该情况的传输频带控制消息，并将其发送至分组的目的地家庭视频服务器4，在家庭视频服务器4中，减小所要发送的图像数据和语音数据的编码率。这样一来，就能够最小化由于实时应用到达时间的延迟导致的将被丢弃的未进行再现的分组的数量。

[第四实施例]

根据本发明的第四实施例，在根据图7和8所示的第二实施例的、包括移动通信终端51和通信终端71在内的通信系统中，如第三实施例的情况一样，移动通信终端51和通信终端71每一个中的接收分组监控单元63基于相应接收单元58所接收到的分组，监控无线网络2的无线通信路径的频带状态。接着，监控结果被提供给相应的控制单元55。

如第三实施例的情况一样，每个控制单元55基于来自接收分组监控单元63的监控结果，产生传输频带控制消息，并通过接收单元56将所产生的传输频带控制消息发送至通信对端。换言之，当在接收分组监控单元63处获得指示允许频带已经变窄的监控结果时，控制单元55产生指示该情况的传输频带控制消息，并将其发送至通信对端。接着，当窄频带恢复时，控制单元55以相同的方式产生指示该情况的传输频带控制消息，并将其发送至通信对端。其他操作与第二实施例所示的那些操作相同。因此，此处省去了相关说明。

此外，在本实施例中，如第三实施例的情况一样，由于无线通信路径的频带状态是通过设置与分组传输间隔相对应的监控时段Tm，计算在监控时段Tm内接收到的分组的接收定时的变位度α，并将计算得到的变位度α和与分组传输间隔相对应的阈值α th进行比较进行监控的，因此可以几乎实时地并精确地对应于无线通信路径的通信方法检测到无线通信路径已经变窄。因此，对于实时应用，能够通过基于监控结果控制将要从通信对端和其自身终端发送的分组的速率或数据的发送，在通信对端和其自身终端处，最小化由于到达时间的延迟导致的将被丢弃的未进行再现的分组的数量。

此外，在上述第三和第四实施例中，将顺序分组间的接收定时差的平均值计算为变位度α。然而，在这种情况下，变位度α越接近于当前时刻，就变得越关键。因此，还可以通过随变位度α离当前时刻越来越近提高其加权系数的方式进行平均化处理，来计算变位度α。此外，由于一个或两个接收到的分组可能远远偏离理想接收定时，因此可以根据远远偏离的分组的数量，改变阈值α th。即，阈值α th随在理想接收定时以外接收到的分组数量的增加而增加。以这种方式，可以防止误检测。此外，在这种情况下，例如，还可以基于通过计算顺序接收到的分组间的接收时间差的统计量得到最小梯度，来设置阈值α th。此外，还可以基于顺序接收到的分组间的接收时间差的最小值或每隔一个接收分组或每隔两个接收分组(等等)间的接收时间差的最小值，来设置阈值α th。

此外，当变位度α大于阈值α th时，可以基于两者的差控制传输频带，使其宽于当前时刻的传输频带(更高的传输速率)。此外，在第四实施例中，尤其当采用频分双工(FDD)时，可以省去基于通信对端的自身终端处的频带状态监控结果在其自身终端处对传输分组速率进行的控制或对数据发送进行的控制。此时，可以基于发自通信对端的传输频带控制消息控制传输分组速率或数据的发送。

此外，如果监控时段与分组传输间隔对应，可以通过监控在监控时段内接收到的分组的数量，并将接收分组的数量和与分组传输间隔相对应的预定将要接收到的分组的数量(阈值)进行比较，来监控频带状态，而不像在第三和第四实施例中的那样计算变位度。

[第五实施例]

以下描述根据本发明的第五实施例。

[通信系统的总体示意配置]

图12是根据本发明第五实施例的通信系统10的总体示意图。如图12所示，通信系统10包括无线IP网络10A和无线IP网络10B。无线IP网络10A(第一无线IP网络)是可以发送IP分组的IP网络。根据无线通信装置300(以下简称MN300)的位置，无线IP网络10A动态地向MN300分配转交IP地址A1(第一转交IP地址)。在本实施例中，无线IP网络10A是采用CDMA(具体而言，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(第二无线IP网络)能够按无线IP网络10A相同的方式发送IP分组。无线IP网络10B为MN300分配IP地址A2(第二转交IP地址)。在本实施例中，无线IP网络10B采用符合IEEE802.16e标准的移动WiMAX作为无线通信方法。

此外，当MN300连接至无线IP网络10A时，无线IP网络10A将转交IP地址A1给予MN300。同样地，当MN300连接至无线IP网络10B时，无线IP网络10B将转交IP地址A2给予MN300。

在本实施例中，转交IP地址A1和转交IP地址A2与家庭IP地址AH(虚地址)向关联。

交换服务器100和MN300可以同时使用无线IP网络10A和10B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作为主路径发送和接收IP分组。接着，当主路径的频带(传输速度)不足时，通过使用无线IP网络10B作为从路径，用从路径补偿不足的频带。

无线IP网络10A和10B连接至互联网20。中继中心30与互联网20相连。

中继中心30配备了网络装置，用于中继由MN300发送和接收的IP分组。更具体地，中继中心30配备了交换服务器100和VPN路由器200A和200B。

交换服务器100为MN300控制的无线通信路径。在本实施例中，交换服务器100构成了通信控制装置。更具体地，交换服务器100可以通过无线IP网络10A向MN300发送IP分组，同时通过无线IP网络10B向MN300发送IP分组。

VPN路由器200A和200B对IP分组进行路由。此外，VPN路由器200A和200B在MN300和交换服务器100间建立VPN(IPSec)隧道。可以通过建立隧道来实现OSI第三层的虚拟化。从而，确保MN300的IP移动性(IP mobility)。

换言之，在本实施例中，与移动IP(如RFC2002)不同，MN300可以同时使用通过无线IP网络10A建立的主路径和通过无线IP网络10B建立的从路径与通信对端(具体而言，IP电话终端42)进行通信。

中继中心30(交换服务器100)通过预定通信网络(未示出)连接至用户驻地40。用户驻地40配备了IP电话交换单元41和IP电话终端42。IP电话交换单元41中继预定通信网络和IP电话终端42间的IP分组(具体而言，VoIP分组)。IP电话终端42相互地交换语音信号和VoIP分组，并发送和接收IP分组。

换言之，在本实施例中，MN300(无线通信装置)通过交换服务器100(通信控制装置)与IP电话终端42(通信对端)进行通信。

接着，描述通信系统10的功能框配置。更具体地，描述包括在通信系统10中的交换服务器100和MN300的功能框配置。以下，主要描述与本发明有关的部分。因此，应当注意的是，交换服务器100和MN300可以配备实现其功能所必须的、但此处并未示出或说明的逻辑框(电源等)。

[交换服务器100的功能框配置]

图13示出了交换服务器100的功能框配置图。如图13所示，交换服务器100包括：通信接口单元101、通信接口单元103、分组中继单元105、频带计算单元107、传输分组分配单元109、主控制单元111、和存储单元113。

通信接口单元101连接至VPN路由器200A和200B。例如，通信接口101可以由IEEE802.3ab所定义的1000 BASE-T组成。

此外，如上所述，在本实施例中，通过使用IPSec设置VPN。因此，由通信接口单元101发送和接收的IP分组，具体而言，在交换服务器100和MN300间发送和接收的VoIP分组具有图14(a)所示的配置。如图14(a)所示，封装家庭IP首部(家庭IP地址AH)、TCP/UDP首部和有效载荷，向其添加转交IP地址(转交IP地址A1或转交IP地址A2)。

此外，在交换服务器100和MN300间发送和接收的访问控制分组具有图14(b)所示的配置。访问控制分组由数据链路层首部、转交IP地址、TCP首部和控制代码组成。

通信接口单元103用于在IP电话交换单元41和IP电话终端42间进行通信。

分组中继单元105中继由通信接口单元101和103发送和接收的IP分组。更具体地，分组中继单元105对沿来自于传输分组分配单元109或主控制单元111方向的IP分组进行中继。此外，分组中继单元105包括抖动缓冲器，吸收通信接口单元101和103所接收到的IP分组的抖动。

此外，在本实施例中，分组中继单元105构成了中继单元，所述中继单元接收以预定周期(20ms)从MN300发向IP电话终端42的IP分组(VoIP分组)，并将它们中继至IP电话终端42，同时接收以预定周期(20ms)从IP电话终端42发向MN300的IP分组(VoIP分组)，并将它们中继至MN300。

频带计算单元107计算接收来自MN300的IP分组所需的无线IP网络10A和10B的频带(传输速度)，并且包括：第一向上允许范围设置单元107A、第一向上频带状态确定单元107B、第二向上允许范围设置单元107C、和第二向上频带状态确定单元107D。

第一向上允许范围设置单元107A设置第一向上允许范围，所述第一向上允许范围指示将要通过无线IP网络10A接收的IP分组的允许接收定时范围。此外，第一向上频带状态确定单元107B基于由第一向上允许范围设置单元107A设置的第一向上允许范围和通过无线IP网络10A接收的分组的接收定时间的比较，确定无线IP网络10A的向上频带状态。

更具体地，第一向上允许范围设置单元107A根据无线IP网络10A的VoIP分组的理想接收定时设置第一向上允许范围。接着，第一向上频带状态确定单元107B检测通过无线IP网络10A实际接收的VoIP分组的接收定时是否在所设置的第一向上允许范围内。作为结果，确定将要由MN300发送至无线IP网络10A的VoIP分组的当前向上传输频带(频带分配率)是优是劣。在这种情况下，如果VoIP分组的接收定时在第一向上允许范围内，确定当前向上传输频带良好，否则，确定当前向上传输频带恶劣。

同样地，第二向上允许范围设置单元107C设置第二向上允许范围，所述第二向上允许范围指示将要通过无线IP网络10B接收的IP分组的允许接收定时范围。此外，第二向上频带状态确定单元107D基于由第二向上允许范围设置单元107C设置的第二向上允许范围和通过无线IP网络10B接收的分组的接收定时间的比较，确定无线IP网络10B的向上频带状态。

更具体地，第二向上允许范围设置单元107C根据无线IP网络10B的VoIP分组的理想接收定时设置第二向上允许范围。接着，第二向上频带状态确定单元107D检测通过无线IP网络10B实际接收的VoIP分组的接收定时是否在所设置的第二向上允许范围内。作为结果，确定将要由MN300发送至无线IP网络10B的VoIP分组的当前向上传输频带(频带分配率)是优是劣。在这种情况下，如果VoIP分组的接收定时在第二向上允许范围内，确定当前向上传输频带良好，否则，确定当前向上传输频带恶劣。

以下描述上述第一和第二向上允许范围的设置方法以及无线IP网络10A和10B的向上频带状态确定方法。

传输分组分配单元109通过分组中继单元105向无线IP网络10A和10B分配从通信接口单元101的发送来的IP分组。

更具体地，传输分组分配单元109基于由主控制单元111从MN300接收到的无线IP网络10A的传输频带控制消息(第一向下传输控制信息)，向包括从IP电话终端42接收到的家庭IP地址AH在内的IP分组添加转交IP地址A1。接着，从通信接口单元101向无线IP网络10A发送具有添加的转交IP地址A1的IP分组。

此外，传输分组分配单元109基于由主控制单元111从MN300接收到的无线IP网络10B的传输频带控制消息(第二向下传输控制信息)，向包括从IP电话终端42接收到的家庭IP地址AH在内的IP分组添加转交IP地址A2。接着，从通信接口单元101向无线IP网络10B发送具有添加的转交IP地址A2的IP分组。

主控制单元111控制要发送至MN300的分组和要从MN300接收的IP分组的无线通信路径。此外，主控制单元111对访问控制分组进行处理。

具体而言，在本实施例中，主控制单元111基于频带计算单元107的第一向上频带状态确定单元107B对无线IP网络10A的向上频带状态的确定结果，产生传输频带控制消息(第一向上传输控制信息)，以控制将要由MN300发送至无线IP网络10A的VoIP分组的传输频带，并通过无线IP网络10A或10B向MN300发送传输频带控制消息。更具体地，当第一向上频带状态确定单元107B确定当前传输频带恶劣时，主控制单元111进行控制，以降低将要由MN300发送至无线IP网络10A的VoIP分组的频带分配率(较慢的传输频带)。当确定当前传输频带良好时，主控制单元111产生用于保持传输频带的传输频带控制消息，并将其发送至MN300。应当注意的是，传输频带控制消息是利用访问控制分组(参见图14(b))发送和接收的。

同样地，主控制单元111基于频带计算单元107的第二向上频带状态确定单元107D对无线IP网络10B的向上频带状态的确定结果，产生传输频带控制消息(第二向上传输控制信息)，以控制将要由MN300发送至无线IP网络10B的VoIP分组的传输频带，并通过无线IP网络10B或10A向MN300发送传输频带控制消息。更具体地，当第二向上频带状态确定单元107D确定当前传输频带恶劣时，主控制单元111进行控制，以降低将要由MN300发送至无线IP网络10B的VoIP分组的频带分配率(较慢的传输频带)。然后，当确定当前传输频带良好时，主控制单元111产生用于保持传输频带的传输频带控制消息，并将其发送至MN300。

此外，主控制单元111具有：基于从MN300接收到的发向无线IP网络10A的传输频带控制消息(第一向下传输控制信息)，来计算将要发送至无线IP网络10B的VoIP分组的传输频带的功能；以及基于从MN300接收到的发向无线IP网络10B的传输频带控制消息(第二向下传输控制信息)，来计算将要发送至无线IP网络10A的VoIP分组的传输频带的功能。在本实施例中，主控制单元111构成了第一向上传输控制单元和第二向上传输控制单元。

此外，主控制单元111检查通过无线IP网络10A和10B接收到的IP分组的顺序。在本实施例中，主控制单元111检查包含在在MN300和IP电话终端42间发送和接收的VoIP分组内的RTP(实时传输协议)的序号(SN)。此外，主控制单元111可以获得由分组中继单元105进行中继的IP分组的统计信息(例如，分组丢失、吞吐量、以及抖动缓冲器的不足量和溢出量)，并将所获得的信息发送至MN300。

存储单元113存储提供交换服务器100功能的应用程序等。此外，存储单元113还存储与诸如无线IP网络10A和10B等网络有关的信息。

具体地，在本实施例中，存储单元113存储与转交IP地址A1和转交IP地址A2相关联MN300的家庭IP地址AH。更具体地，主控制单元111在存储存储单元113存储转交IP地址A1、转交IP地址A2以及由MN300通知的家庭IP地址AH。在本实施例中，主控制单元111和存储单元113构成了虚地址获取单元。

此外，主控制单元111可以相对于注册在能够通过互联网20进行访问的家庭代理(未示出)中的家庭IP地址，验证包含在由IP电话终端42发送的IP分组中的家庭IP地址AH。通过主控制单元111的验证，可以确定电信运营商为MN300分配的家庭IP地址AH。

[MN300的功能框配置]

图15是MN300的功能框配置。MN300能够按照与交换服务器100相同的方式，通过同时使用无线IP网络10A和10B来进行通信。偶然地，省去了对与针对交换服务器100描述的功能框相似的功能框的说明。

如图15所示，MN300包括：无线通信卡301、无线通信卡303、转交IP地址接口单元305A、转交IP地址接口单元305B、频带计算单元307、传输分组分配单元309、主控制单元311和存储单元313。

无线通信卡301执行无线IP网络10A所采用的无线通信方法(3GPP2标准的HRPD)的无线通信。在本实施例中，无线通信卡301以预定周期(如20ms)通过无线IP网络10A向IP电话终端42发送并从IP电话终端42接收IP分组(VoIP分组)。

无线通信卡303执行符合由无线IP网络10B所采用的无线通信方法(移动WiMAX)的无线通信。

转交IP地址接口单元305A连接至无线通信卡301。转交IP地址接口单元305A基于在无线IP网络10A中分配给MN300的转交IP地址A1发送和接收IP分组。

转交IP地址接口单元305B连接至无线通信卡303。转交IP地址接口单元305B基于在无线IP网络10B中分配给MN300的转交IP地址A2发送和接收IP分组。

频带计算单元307计算接收来自交换服务器100的IP分组所需的无线IP网络10A和10B的频带(传输速度)，并且包括：第一向下允许范围设置单元307A、第一向下频带状态确定单元307B、第二向下允许范围设置单元307C和第二向下频带状态确定单元307D。频带计算单元307的详细功能与上述频带计算单元107的功能几乎相同。

换言之，第一向下允许范围设置单元307A设置第一向下允许范围，所述第一向下允许范围指示将要通过无线IP网络10A接收的IP分组的允许接收定时范围。此外，第一向下频带状态确定单元307B基于由第一向下允许范围设置单元307A设置的第一向下允许范围和通过无线IP网络10A接收的分组的接收定时间的比较，确定无线IP网络10A的向下频带状态。

更具体地，第一向下允许范围设置单元307A根据无线IP网络10A中的VoIP分组的理想接收定时设置第一向下允许范围。接着，第一向下频带状态确定单元307B检测通过无线IP网络10A实际接收的VoIP分组的接收定时是否在所设置的第一向下允许范围内。作为结果，确定将要由交换服务器100发送至无线IP网络10A的VoIP分组的当前向下传输频带(频带分配率)是优是劣。在这种情况下，如果VoIP分组的接收定时在第一向下允许范围内，确定当前向下传输频带良好，否则，确定当前向下传输频带恶劣。

同样地，第二向下允许范围设置单元307C设置第二向下允许范围，所述第二向下允许范围指示将要通过无线IP网络10B接收的IP分组的允许接收定时范围。此外，第二向下频带状态确定单元307D基于由第二向下允许范围设置单元307C设置的第二向下允许范围和通过无线IP网络10B接收的分组的接收定时间的比较，确定无线IP网络10B的向下频带状态。

更具体地，第二向下允许范围设置单元307C根据无线IP网络10B的VoIP分组的理想接收定时设置第二向下允许范围。接着，第二向下频带状态确定单元307D检测通过无线IP网络10B实际接收的VoIP分组的接收定时是否在所设置的第二向下允许范围内。作为结果，确定将要由交换服务器100发送至无线IP网络10B的VoIP分组的当前向下传输频带(频带分配率)是优是劣。在这种情况下，如果VoIP分组的接收定时在第二向下允许范围内，确定当前向下传输频带良好，否则，确定当前向下传输频带恶劣。

以下描述上述第一和第二向下允许范围的设置方法以及无线IP网络10A和10B的向下频带状态确定方法。

传输分组分配单元309基于主控制单元311从交换服务器100接收的传输频带控制消息(第一向上传输控制信息)产生包括家庭IP地址AH和转交IP地址A1在内的IP分组。从主控制单元311通过转交IP地址接口单元305A和无线通信卡301向无线IP网络10A发送所产生的IP分组。

此外，传输分组分配单元309基于主控制单元311从交换服务器100接收的传输频带控制消息(第二向上传输控制信息)产生包括家庭IP地址AH和转交IP地址A2在内的IP分组。从主控制单元311通过转交IP地址接口单元305B和无线通信卡303向无线IP网络10B发送所产生的IP分组。

主控制单元311按照与交换服务器100的主控制单元111(参见图13)相同的方式控制要发送至交换服务器100的分组和要从交换服务器100接收的IP分组的无线通信路径。此外，主控制单元311对访问控制分组进行处理。

在本实施例中，主控制单元311基于频带计算单元307的第一向下频带状态确定单元307B对无线IP网络10A的向下频带状态的确定结果，产生传输频带控制消息(第一向下传输控制信息)，以控制将要由交换服务器100发送至无线IP网络10A的VoIP分组的传输频带，并通过无线IP网络10A或10B向交换服务器100发送传输频带控制消息。更具体地，当第一向下频带状态确定单元307B确定当前传输频带恶劣时，主控制单元311进行控制，以降低将要由交换服务器100发送至无线IP网络10A的VoIP分组的频带分配率。然后，当确定当前传输频带良好时，主控制单元311产生用于保持传输频带的传输频带控制消息，并将其发送至交换服务器100。

同样地，主控制单元311基于频带计算单元307的第二向下频带状态确定单元307D对无线IP网络10B的向下频带状态的确定结果，产生传输频带控制消息(第二向下传输控制信息)，以控制将要由交换服务器100发送至无线IP网络10B的VoIP分组的传输频带，并通过无线IP网络10B或10A向交换服务器100发送传输频带控制消息。更具体地，当第二向下频带状态确定单元307D确定当前传输频带恶劣时，主控制单元311进行控制，以降低将要由交换服务器100发送至无线IP网络10B的VoIP分组的频带分配率，并且当确定当前传输频带良好时，主控制单元311产生用于保持传输频带的传输频带控制消息，并将其发送至交换服务器100。

此外，主控制单元311具有：基于从交换服务器100接收到的发向无线IP网络10A的传输频带控制消息(第一向上传输控制信息)，来计算将要发送至无线IP网络10B的VoIP分组的传输频带的功能；以及基于从交换服务器100接收到的发向无线IP网络10B的传输频带控制消息(第二向上传输控制信息)，来计算将要发送至无线IP网络10A的VoIP分组的传输频带的功能。在本实施例中，主控制单元311构成了第一向下传输控制单元和第二向下传输控制单元。

此外，如交换服务器100的主控制单元111的情况一样，主控制单元311检查包含在要向IP电话终端42发送的和要从IP电话终端42接收的IP分组中的RTP(实时传输协议)的序号(SN)。此外，主控制单元311可以获得指示在无线通信卡301和303处执行的无线通信的质量(如，吞吐量、SINR、RSSI、DRC和传输功率)，并基于所获得的信息估计通信所需的无线IP网络10A和10B的(向下和向上)频带。

存储单元313存储提供MN300功能的应用程序等。此外，存储单元313还存储与转交IP地址A1和转交IP地址A2相关联的MN300的家庭IP地址AH。在该实施例中，存储单元313构成了虚地址存储单元。

[允许范围设置方法和频带状态确定方法]

接着，描述针对上述无线IP网络10A和10B中每个网络的向上和向下允许频带的设置方法和频带状态的确定方法。

在本实施例中，如第一实施例的情况一样，交换服务器100和MN300中的每一个基于通过各无线通信路径接收的分组的接收定时，设置距无线通信路径的分组的理想接收定时的允许范围，检测通过无线通信路径接收的分组的接收定时是否在所设置的允许范围内，确定当前频带状态是否合适，基于确定结果产生用于控制传输频带的传输频带控制消息，并将传输频带控制消息发送至分组的目的地。从而，控制无线通信路径的分组的传输频带。

此处，如上所述，在本实施例中，使用无线IP网络10A作为主路径发送和接收IP分组。当主路径的频带(传输速度)不足时，通过使用无线IP网络10B作为从路径，用从路径补偿无线IP网络10A。因此，例如，如图19所示，假设接收将以20ms间隔发送的VoIP分组，如果主路径或从路径的频带分配率是25％，那么如图3所示，路径的分组传输间隔是80ms。因此，当频带分配率为50％时，如图4所示，路径的分组传输间隔是40ms。然后，当频带分配率为100％时，如图5所示，路径的分组传输间隔为20ms。

在图3至5所示的频带传输速率的传输状态下，假设在接收到分组N1的时刻t1后，无线通信路径的允许频带已变窄为50％。在这种情况下，如第一实施例的情况一样，当如图3所示频带分配率为25％时，在接收到下一分组N3(由黑色圆圈指示)的时刻t3，分组N3的接收定时在允许范围Tp之外。因此，检测到在时刻t3无线通信路径的允许频带已经变窄。因此，可以确定传输频带(频带分配率)不合适。此外，由到时刻t3为止发送的分组所引起的滞留延迟时间Ds为240ms。因此，在这种情况下，再现允线后的所要丢弃的分组(带阴影线的圆圈)的数量仅有2个。

在频带分配率为50％的图4中，如第一实施例的情况一样，在时刻t1接收到分组N1之后，当在时刻t3接收到第二分组N3(黑色圆圈)时，分组N3的接收定时在允许范围Tp之外。因此，检测到在时刻t3无线通信路径的允许频带已经变窄。因此，可以确定传输频带(频带分配率)不合适。此外，由到时刻t3为止发送的分组引起的滞留延迟时间Ds为240ms。因此，在这种情况下，再现允许线后的所要丢弃的分组(图中带阴影线的圆圈)的数量仅有3个。

同样地，在频带分配率为100％的图5中，如第一实施例的情况一样，在时刻t1接收到分组N1之后，当在时刻t3接收到第四分组N3(黑色圆圈)时，分组N3的接收定时在允许范围Tp之外。因此，检测到在时刻t3无线通信路径的允许频带已经变窄。因此，可以确定传输频带(频带分配率)不合适。此外，由到时刻t3为止发送的分组引起的滞留延迟时间Ds为240ms。因此，在这种情况下，再现允许线后的所要丢弃的分组(图中带阴影线的圆圈)的数量仅有6个。

此外，在本实施例中，对于交换服务器100，图3至5所示的允许范围Tp等效于无线IP网络10A的第一向上允许范围或无线IP网络10B的第二向上允许范围。对于MN300，允许范围Tp等效于无线IP网络10A的第一向下允许范围或无线IP网络10B的第二向下允许范围。

以这种方式，通过为无线IP网络10A和10B的向上和向下方向分别设置允许范围Tp，并通过基于交换服务器100和MN300中允许范围Tp和分组接收定时间的比较，在接收定时在允许范围Tp之外时，确定无线通信路径的允许频带已经变窄，就可以根据各无线通信路径的通信方法几乎实时地检测到遵照传播环境改变(如衰落)的允许频带的波动。因此，通过基于确定结果产生用于控制传输频带的传输频带控制消息并将该传输频带控制消息发送至分组的目的地(对于交换服务器100为MN300，对于MN300为交换服务器100)的方式控制无线通信路径的传输频带，可以针对实时应用(如VoIP)最小化由于到达时间的延迟导致的将被丢弃的未进行再现的分组的数量。

[通信系统的操作]

接着，参照图16描述上述通信系统的操作。图16是在交换服务器100和MN300间执行的通信时序图。如图16所示，在步骤S10中，交换服务器100和MN300通过无线IP网络10A(主路径)和互联网20发送和接收VoIP分组。在MN300和IP电话终端42间，将VoIP分组和语音通信一起发送和接收(参见图12)。

更具体地，MN300发送IP分组，IP分组中封装了包含分配给IP电话终端42的IP地址在内的有效载荷和家庭IP地址AH，并使用转交IP地址A1作为发送地址(参见图14(a))。

在通过无线IP网络10A的通信启动的最初阶段，交换服务器100通过频带计算单元107的第一向上允许范围设置单元107A设置无线IP网络10A的第一向上允许范围，MN300通过频带计算单元307的第一向下允许范围设置单元307A设置无线IP网络10A的第一向下允许范围。

此外，在VoIP分组通过其进行路由的网络上标记图中的“黑色方块”(以下这一点同样适用)。在步骤S10中，通过无线IP网络10A(主路径)和互联网20对所有VoIP分组进行路由。

此后，在步骤S20A中，MN300使用频带计算单元307的第一向下频带状态确定单元307B，通过检测通过无线IP网络10A实际接收的VoIP分组的接收定时是否在由第一向下允许范围设置单元307A设置的第一向下允许范围内，来确定当前传输频带的优劣。此外，在步骤S20B中，交换服务器100使用频带计算单元107的第一向上频带状态确定单元107B，通过检测通过无线IP网络10A实际接收的VoIP分组的接收定时是否在由第一向上允许范围设置单元107A设置的第一向上允许范围内，来确定当前传输频带的优劣。

在步骤S30A中，如果第一向上频带状态确定单元107B确定当前传输频带恶劣时，交换服务器100产生用于控制传输频带，以降低将由MN300发送至无线IP网络10A的VoIP分组的频带分配率的传输频带控制消息(第一向上传输控制信息)，并将其发送至MN300。

在步骤S30B中，如果第一向下频带状态确定单元307B确定当前传输频带恶劣时，MN300产生用于控制传输频带以降低将由交换服务器100发送至无线IP网络10A的VoIP分组的频带分配率的传输频带控制消息(第一向下传输控制信息)，并将其发送至交换服务器100。

在步骤S40A中，交换服务器100基于从MN300接收的传输频带控制消息(第一向下传输控制信息)，控制将要发送至无线IP网络10A的VoIP分组的传输频带，并将VoIP分组发送至无线IP网络10A。

在步骤S40B中，MN300基于从交换服务器100接收的传输频带控制消息(第一向上传输控制信息)，控制将要发送至无线IP网络10A的VoIP分组的传输频带，并将VoIP分组发送至无线IP网络10A。

在步骤S50A中，交换服务器100基于从MN300接收的传输频带控制消息(第一向下传输控制信息)，计算将要发送至无线IP网络10B(从路径)的VoIP分组的传输频带，并基于计算得到的传输频带，将VoIP分组发送至无线IP网络10B。

在步骤S50B中，MN300基于从交换服务器100接收的传输频带控制消息(第一向上传输控制信息)，计算将要发送至无线IP网络10B(从路径)的VoIP分组的传输频带，并基于计算得到的传输频带，将VoIP分组发送至无线IP网络10B。

在上述步骤S50A和S50B中，通过无线IP网络10B和互联网20对VoIP分组进行路由。换言之，用无线IP网络10B补偿无线IP网络10A不足的频带。

在通过无线IP网络10B进行补偿的通信启动的最初阶段，在交换服务器100中，通过频带计算单元107的第二向上允许范围设置单元107C设置无线IP网络10B的第二向上允许范围，并在MN300中，通过频带计算单元307的第二向下允许范围设置单元307C设置无线IP网络10B的第二向下允许范围。

此后，对于无线IP网络10B，每次接收到VoIP分组，交换服务器100基于接收定时和所设置的第二向上允许范围间的比较，确定当前传输频带是优是劣，基于确定结果产生传输频带控制消息(第二向上传输控制信息)，并将其发送至MN300。此外，每次接收到VoIP分组，MN300基于接收定时和所设置的第二向下允许范围间的比较，确定当前传输频带是优是劣，基于确定结果产生传输频带控制消息(第二向下传输控制信息)，并将其发送至交换服务器100。

因此，交换服务器100基于从MN300接收的传输频带控制消息(第二向下传输控制信息)，向无线IP网络10B分配从IP电话终端42接收的VoIP分组，并向其发送VoIP分组。此外，MN300基于从交换服务器100接收的传输频带控制消息(第二向上传输控制信息)，向无线IP网络10B分配VoIP分组，并向其发送VoIP分组。

同样地，对于无线IP网络10A(主路径)，每次接收到VoIP分组，交换服务器100基于接收定时和所设置的第一向上允许范围间的比较，确定当前传输频带是优是劣，基于确定结果产生传输频带控制消息(第一向上传输控制信息)，并将其发送至MN300。此外，每次接收到VoIP分组，MN300基于接收定时和所设置的第一向下允许范围间的比较，确定当前传输频带是优是劣，基于确定结果产生传输频带控制消息(第一向下传输控制信息)，并将其发送至交换服务器100。

因此，交换服务器100基于从MN300接收的传输频带控制消息(第一向下传输控制信息)，向无线IP网络10A分配从IP电话终端42接收的VoIP分组，并向其发送VoIP分组。此外，MN300基于从交换服务器100接收的传输频带控制消息(第一向上传输控制信息)，向无线IP网络10A分配VoIP分组，并向其发送VoIP分组。

此外，例如，在交换服务器100和MN300中分别事先准备用于控制的多个传输频带(频带分配率)。然后，每次接收到用于降低频带分配率的传输频带控制消息时，从最低速率起，按升序顺序选择频带分配率。

如上所述，根据本实施例的交换服务器100，由于VoIP分组是基于从MN300接收的传输频带控制消息(第一向下传输控制信息和第二向下传输控制信息)分配给无线IP网络10A和10B的，因此VoIP分组可以被精确地发送至MN300，同时用无线IP网络10B补偿无线IP网络10A不足的频带。

同样地，根据本实施例的MN300，由于VoIP分组是基于从交换服务器100接收的传输频带控制消息(第一向上传输控制信息和第二向上传输控制信息)分配给无线IP网络10A和10B的，因此VoIP分组可以被精确地发送至交换服务器100，同时用无线IP网络10B补偿无线IP网络10A不足的频带。

此外，由于传输频带控制消息是通过在交换服务器100和MN300中相对于无线IP网络10A和10B的向上和向下方向分别设置VoIP分组的接收定时的允许范围，基于所设置允许范围和实际接收定时间的比较产生的，因此可以通过根据无线IP网络10A和10B的通信方法实时检测频带波动，来控制传输频带。因此，能够对于VoIP应用最小化由于到达时间的延迟导致的将被丢弃的未进行再现的分组的数量。

此外，在本实施例中，通信系统10包括无线IP网络10A和10B。然而，应当注意的是，可以使用更多的无线IP网络。此外，虽然在向上和向下两方向上补偿不足的传输频带，可以在一实施例中在向上或向下方向中补偿传输频带。此外，MN300的无线通信卡301和303可以是嵌入在MN300中的无线单元。

此外，如果接收到的分组的定时在允许范围外时，基于指示偏离量的时间差来计算频带分配率，并可以将计算得到的频带分配率作为传输频带控制消息发送至分组发送侧，或者可以将上述时间差作为传输频带控制消息发送至分组发送侧，使得发送侧能够基于该时间差计算频带分配率，从而可以控制传输频带。

此外，应当注意的是，基于传输频带控制消息控制传输频带不局限于相应的无线路径。还可以同时将其应用于另一无线路径，以允许相互补偿。此外，如果还有另一无线路径可用，可以将该无线路径用于补偿变窄量。例如，在交换服务器100中，当基于来自MN300的传输频带控制消息(第二向下传输控制信息)降低了要发送至无线IP网络10B的分组的频带分配率时，可以控制传输频带，使要发送至无线IP网络10A的分组的频带分配率增加，以补偿减少量，或进行控制，从而可以使用另一无线路径补偿减少量。

此外，举例而言，当接收到的分组的定时在相应的允许范围以内时，计算接收定时和用于确定允许范围的最短或最长定时间的时间差，然后基于该时间差计算高于当前频带分配率的频带分配率。然后，可以将计算得到的频带分配率作为传输频带控制消息发送至分组发送侧，或者可以将上述时间差作为传输频带控制消息发送至分组发送侧。因此，在发送侧，可以通过基于时间差计算高于当前频带分配率的频带分配率，来控制传输频带。

[第六实施例]

在根据本发明的第六实施例中，同根据图12至16所示的第五实施例的通信系统10相比，频带状态的确定方法有所不同。因此，交换服务器100和MN300配置的一部分有所不同。以下主要描述与第五实施例的区别。

[交换服务器100的功能框配置]

图17是构成根据第六实施例的通信系统的交换服务器100的功能框配置。对于交换服务器100，频带计算单元107’的配置不同于根据第五实施例示出的交换服务器100的频带计算单元的配置。换言之，频带计算单元107’计算接收来自MN300的IP分组所需的无线IP网络10A和10B的频带(传输速率)，并且包括：第一向上频带分配率确定单元107A’、第一向上频带状态确定单元107B、第二向上频带分配率确定单元107C’、和第二向上频带状态确定单元107D。

第一向上频带分配率确定单元107A’确定将要由MN300发送至无线IP网络10A的IP分组的频带分配率。此外，第一向上频带状态确定单元107B基于在第一向上监控时段内通过无线IP网络10A接收的顺序IP分组的接收定时、基于第一向上频带分配率确定单元107A’所确定的频带分配率，来确定无线IP网络10A的向上频带状态。

在这种情况下，第一向上频带分配率确定单元107A’基于例如从MN300接收的无线IP网络10A的传输频带控制消息(第一向下传输控制信息)、通过无线IP网络10A实际接收的IP分组的接收速率、或发送至MN300的无线IP网络10A的传输频带控制消息(第一向上传输控制信息)，来确定无线IP网络10A的频带分配率。

此外，举例而言，第一向上频带状态确定单元107B基于第一向上频带分配率确定单元107A’所确定的频带分配率，计算将要在第一向上监控时段内通过无线IP网络10A接收的IP分组的接收定时的变位度，并将计算得到的变位度和与第一向上频带分配率确定单元107A’所确定的频带分配率相对应的阈值进行比较。然后，确定将由MN300发送至无线IP网络10A的IP分组的当前向上传输频带(频带分配率)的优劣。在这种情况下，如果变位度超过阈值，确定频带状态良好，如果变位度等于或小于阈值，确定频带状态恶劣。

同样地，第二向上频带分配率确定单元107C’确定将由MN300发送至无线IP网络10B的IP分组的频带分配率。此外，第二向上频带状态确定单元107D基于在第二向上监控时段内通过无线IP网络10B接收的顺序IP分组的接收定时、基于第二向上频带分配率确定单元107C’所确定的频带分配率，来确定无线IP网络10B的向上频带状态。

在这种情况下，如第一向上频带分配率确定单元107A’的情况一样，第二向上频带分配率确定单元107C’基于例如从MN300接收的无线IP网络10B的传输频带控制消息(第二向下传输控制信息)、通过无线IP网络10B实际接收的IP分组的接收速率、或发送至MN300的无线IP网络10B的传输频带控制消息(第一向上传输控制信息)，来确定无线IP网络10B的频带分配率。

此外，如第一向上频带状态确定单元107B的情况一样，举例而言，第二向上频带状态确定单元107D基于第二向上频带分配率确定单元107C’所确定的频带分配率，计算将要在第二向上监控时段内通过无线IP网络10B接收的IP分组的接收定时的变位度，并将计算得到的变位度和与第二向上频带分配率确定单元107C’所确定的频带分配率相对应的阈值进行比较。然后，确定将由MN300发送至无线IP网络10B的IP分组的当前向上传输频带(频带分配率)的优劣。在这种情况下，如果变位度超过阈值，确定频带状态良好，如果变位度等于或小于阈值，确定频带状态恶劣。

以下描述无线IP网络10A和10B的向上频带状态的确定方法。其他配置与根据第五实施例的交换服务器100的那些配置相同。

[MN300的功能框配置]

图18是构成根据本发明第六实施例的通信系统的MN300的功能框配置图。对于该MN300，频带计算单元307’的配置不同于根据第五实施例的MN300的频带计算单元的配置。换言之，频带计算单元307’计算接收来自交换服务器100的IP分组所需的无线IP网络10A和10B的频带(传输速率)，并且包括：第一向下频带分配率确定单元307A’、第一向下频带状态确定单元307B、第二向下频带分配率确定单元307C’、和第二向下频带状态确定单元307D。频带计算单元307’的具体功能与图17所示的交换服务器100的频带计算单元107’几乎相同。

换言之，第一向下频带分配率确定单元307A’确定将要由交换服务器100发送至无线IP网络10A的IP分组的频带分配率。此外，第一向下频带状态确定单元307B基于在第一向下监控时段内通过无线IP网络10A接收的顺序IP分组的接收定时、基于第一向下频带分配率确定单元307A’所确定的频带分配率，来确定无线IP网络10A的向下频带状态。

在这种情况下，第一向下频带分配率确定单元307A’基于例如从交换服务器100接收的无线IP网络10A的传输频带控制消息(第一向上传输控制信息)、通过无线IP网络10A实际接收的IP分组的接收速率、或发送至交换服务器100的无线IP网络10A的传输频带控制消息(第一向下传输控制信息)，来确定无线IP网络10A的频带分配率。

此外，第一向下频带状态确定单元307B基于第一向下频带分配率确定单元307A’所确定的频带分配率，计算将要在第一向下监控时段内通过无线IP网络10A接收的IP分组的接收定时的变位度，并将计算得到的变位度和与第一向下频带分配率确定单元307A’所确定的频带分配率相对应的阈值进行比较。然后，确定将由交换服务器100发送至无线IP网络10A的IP分组的当前向上传输频带(频带分配率)的优劣。在这种情况下，如果变位度超过阈值，确定频带状态良好，如果变位度等于或小于阈值，确定频带状态恶劣。

同样地，第二向下频带分配率确定单元307C’确定将由交换服务器100发送至无线IP网络10B的IP分组的频带分配率。此外，第二向下频带状态确定单元307D基于在第二向下监控时段内通过无线IP网络10B接收的顺序IP分组的接收定时、基于第二向下频带分配率确定单元307C’所确定的频带分配率，来确定无线IP网络10B的向下频带状态。

在这种情况下，如第一向下频带分配率确定单元307A’的情况一样，第二向下频带分配率确定单元307C’基于例如从交换服务器100接收的无线IP网络10B的传输频带控制消息(第二向上传输控制信息)、通过无线IP网络10B实际接收的IP分组的接收速率、或发送至交换服务器100的无线IP网络10B的传输频带控制消息(第二向下传输控制信息)，来确定无线IP网络10B的频带分配率。

此外，如第一向下频带状态确定单元307B的情况一样，举例而言，第二向下频带状态确定单元307D基于第二向下频带分配率确定单元307C’所确定的频带分配率，计算将要在第二向下监控时段内通过无线IP网络10B接收的IP分组的接收定时的变位度，并将计算得到的变位度和与第二向下频带分配率确定单元307C’所确定的频带分配率相对应的阈值进行比较。然后，确定将由交换服务器100发送至无线IP网络10B的IP分组的当前向下传输频带(频带分配率)的优劣。在这种情况下，如果变位度超过阈值，确定频带状态良好，如果变位度等于或小于阈值，确定频带状态恶劣。

以下描述上述无线IP网络10A和10B的向下频带状态的确定方法。

接着，描述针对无线IP网络10A和10B中每个网络的向上和向下频带状态的确定方法。其他配置与根据第五实施例的MN300的那些配置相同。

[频带状态的确定方法]

接着，描述针对无线IP网络10A和10B中每个网络的向上和向下频带状态的确定方法。

在本实施例中，在交换服务器100和MN300的每一个中，如第三实施例的情况一样，无线通信路径的分组的传输频带是通过确定各无线通信路径的频带分配率，基于在与所确定的频带分配率成反比的监控时段间通过相应无线通信路径接收的顺序分组的接收定时确定无线通信路径的频带状态，基于确定结果产生用于控制传输频带的传输频带控制消息，并将传输频带控制消息发送至分组目的地，来进行控制的。

此外，此处，在本实施例中，如第五实施例的情况一样，通过被用作主路径的无线IP网络10A发送和接收IP分组，然后当主路径的频带(传输速度)不足时，将无线IP网络10B用作从路径，并用从路径补偿不足的频带。因此，例如，以图19所示的方式相同，假设接收以20ms间隔发送的VoIP分组，当主路径或从路径的频带分配率是25％，那么如图9所示，路径的分组传输间隔是80ms。当频带分配率为50％时，如图10所示，路径的分组传输间隔是40ms，并且当频带分配率为100％时，如图11所示，路径的分组传输间隔为20ms。此外，在本实施例中，图9至11所示的Tm指示基于无线通信路径的频带分配率的监控时段。

在本实施例中，例如，根据频带分配率，将与频带分配率成反比的监控时段Tm设置为5个分组的传输分组时段。然后，根据上式(1)计算在监控时段Tm内接收到的IP分组的接收定时的变位度α。然后，当基于计算得到的变位度和与对于通信路径确定的频带分配率相对应的阈值αth，α≦α th时，检测到通信路径已经变窄。

以这种方式，当在图9中频带分配率为25％时，Tm＝400m，当在图10中频带分配率为50％时，Tm＝200ms，当在图11中频带分配率为100％时，Tm＝100ms。换言之，频带分配率越高(传输率越高)，Tm越短。因此，如果高频带分配率的通信路径的允许频带已经变窄时，可以通过迅速检测窄频带，高效地减少保留在通信路径中的分组的数量，并且还可以通过精确地检测到低频带分配率的通信路径的允许频带已经变窄，高效地减少保留在通信路径中的分组的数量。

例如，在图9至11中，假设在接收到分组N1的时刻t1后，无线通信路径的允许频带已经变窄为50％。在如图9所示频带分配率为25％的情况下，如果在接收到下一分组N3(黑色圆圈)的监控时段Tm(t2-t3)的时刻t3确定无线通信路径已经变窄，那么由到时刻t3为止发送的分组引起的滞留延迟时间Ds为240ms。因此，在这种情况下，再现允许线后的所要丢弃的分组(带阴影线的圆圈)的数量仅有2个。

此外，当在图10中频带分配率为50％时，如果在时刻t1接收到分组N1后，在接收到下一分组N3(黑色圆圈)的监控时段Tm(t2-t3)的时刻t3确定无线通信路径已经变窄，那么由到时刻t3为止发送的分组引起的滞留延迟时间Ds为240ms。因此，在这种情况下，再现允许线后的所要丢弃的分组(带阴影线的圆圈)的数量仅有3个。

同样地，当在图11中频带分配率为100％时，如果在时刻t1接收到分组N1之后，在接收到下一分组N3(黑色圆圈)的监控时段Tm(t2-t3)的时刻t3确定无线通信路径已经变窄，那么由到时刻t3为止发送的分组引起的滞留延迟时间Ds为160ms。因此，在这种情况下，再现允许线后的所要丢弃的分组(带阴影线的圆圈)的数量仅有2个。

此外，在本实施例中，对于交换服务器100，图9至11所示的监控时段Tm等效于无线IP网络10A的第一向上监控时段或无线IP网络10B的第二向上监控时段。而对于MN300，监控时段Tm等效于无线IP网络10A的第一向下监控时段或无线IP网络10B的第二向下监控时段。

以这种方式，通过对于无线IP网络10A和10B的向上和向下方向分别设置与频带分配率成反比的监控时段Tm，通过计算在监控时段Tm内接收的IP分组的接收定时的变位度α，并通过在计算得到的变位度α等于或小于与通信路径的频带分配率相对应的阈值α th时，确定通信路径的允许频带已经变窄，就可以总能迅速而精确地检测到遵照传播环境改变(如衰落)的允许频带的波动，并可以对于交换服务器100将用于控制无线IP网络10A和10B的传输频带的传输频带控制消息发送至MN300，而对于MN300将用于控制无线IP网络10A和10B的传输频带的传输频带控制消息发送至交换服务器10。因此，对于实时应用(如VoIP)，可以通过基于传输频带控制消息控制无线通信路径的传输频带，来有效地减小由于允许频带波动导致的到达时间延迟造成的将被丢弃的未进行再现的分组的数量。

[通信系统的操作]

接着，以下参照图16所示的通信时序图描述根据第六实施例的通信系统的操作。如第五实施例的情况一样，在步骤S10中，交换服务器100和MN300通过无线IP网络10A(主路径)和互联网20发送和接收VoIP分组。在该步骤S10中，通过无线IP网络10A(主路径)和互联网20对所有VoIP分组进行路由。

因此，在该情况下，交换服务器100通过频带计算单元107’的第一向上频带分配率确定单元107A’确定无线IP网络10A的向上频带分配率为100％，MN300通过频带计算单元307’的第一向下频带分配率确定单元307A’确定无线IP网络10A的向下频带分配率为100％。

此后，在步骤S20A中，在MN300中，频带计算单元307’的第一向下频带状态确定单元307B基于在与频带分配率(在这种情况下，100％)成反比的第一向下监控时段Tm(如Tm＝100ms)内通过无线IP网络10A实际接收的VoIP分组、根据上式(1)计算VoIP分组的接收定时的变位度α，所述频带分配率是由第一向下频带分配率确定单元307A’确定的。此外，基于计算得到的变位度α和与第一向下频带分配率确定单元307A’所确定的频带分配率相对应的阈值α th间的比较，确定无线IP网络10A的当前向下方向的传输频带的优劣。

同样地，在步骤S20B中，在交换服务器100中，频带计算单元107A’的第一向上频带状态确定单元107B基于在与频带分配率(在这种情况下，100％)成反比的第一向上监控时段Tm(如Tm＝100ms)内通过无线IP网络10A实际接收的VoIP分组、根据上式(1)计算VoIP分组的接收定时的变位度α，所述频带分配率是由第一向上频带分配率确定单元107A’确定的。此外，基于计算得到的变位度α和与第一向上频带分配率确定单元107A’所确定的频带分配率相对应的阈值α th间的比较，确定无线IP网络10A的当前向上传输频带的优劣。

此后，在步骤S30A、S30B、S40A、S40B、S50A和S50B中，执行与第五实施例的情况相同的处理。接着，用无线IP网络10B补偿无线IP网络10A的不足的频带。

此后，对于无线IP网络10B，交换服务器100通过频带计算单元107’的第二向上频带分配率确定单元107C’确定无线IP网络10B的向上频带分配率。此外，第二向上频带状态确定单元107D基于在与频带分配率成反比的第二向上监控时段Tm内通过无线IP网络10B实际接收的VoIP分组、根据上式(1)计算VoIP分组的接收定时的变位度α，所述频带分配率是由第二向上频带分配率确定单元107C’确定的。此外，第二向上频带状态确定单元107D通过比较计算得到的变位度α和与第二向上频带分配率确定单元107C’所确定的频带分配率相对应的阈值α th，来确定无线IP网络10B的当前向上传输频带的优劣，并基于确定结果产生传输频带控制消息(第二向上传输控制信息)，并将其发送至MN300。

同样地，对于无线IP网络10B，MN300通过频带计算单307’的第二向下频带分配率确定单元307C’确定无线IP网络10B的向下频带分配率。此外，第二向下频带状态确定单元307D基于在与频带分配率成反比的第二向下监控时段Tm内通过无线IP网络10B实际接收的VoIP分组、根据上式(1)计算VoIP分组的接收定时的变位度α，所述频带分配率是由第二向下频带分配率确定单元307C’确定的。此外，第二向下频带状态确定单元307D基于计算得到的变位度α和与第二向下频带分配率确定单元307C’所确定的频带分配率相对应的阈值α th间的比较，来确定无线IP网络10B的当前向下传输频带的优劣，并基于确定结果产生传输频带控制消息(第二向下传输控制信息)，并将其发送至交换服务器100。

因此，交换服务器100基于从MN300接收的传输频带控制消息(第二向下传输控制信息)，向无线IP网络10B分配从IP电话终端42接收的VoIP分组，并向其发送VoIP分组。此外，MN300基于从交换服务器100接收的传输频带控制消息(第二向上传输控制信息)，向无线IP网络10B分配VoIP分组，并向其发送VoIP分组。

此外，对于无线IP网络10A(主路径)，交换服务器100通过频带计算单元107’的第一向上频带分配率确定单元107A’确定无线IP网络10A的向上频带分配率。此外，第一向上频带状态确定单元107B基于在与频带分配率成反比的第一向上监控时段Tm内通过无线IP网络10A实际接收的VoIP分组、根据上式(1)计算VoIP分组的接收定时的变位度α，所述频带分配率是由第一向上频带分配率确定单元107A’确定的。此外，第一向上频带状态确定单元107B基于计算得到的变位度α和与第一向上频带分配率确定单元107A’所确定的频带分配率相对应的阈值α th间的比较，来确定无线IP网络10A的当前向上传输频带的优劣，并基于确定结果产生传输频带控制消息(第一向上传输控制信息)，并将该消息发送至MN300。

同样地，对于无线IP网络10A(主路径)，MN300通过频带计算单元307’的第一向下频带分配率确定单元307A’确定无线IP网络10A的向下频带分配率。此外，第一向下频带状态确定单元307B基于在与频带分配率成反比的第一向下监控时段Tm内通过无线IP网络10A实际接收的VoIP分组、根据上式(1)计算VoIP分组的接收定时的变位度α，所述频带分配率是由第一向下频带分配率确定单元307A’确定的。此外，第一向下频带状态确定单元307B基于计算得到的变位度α和与第一向下频带分配率确定单元307A’所确定的频带分配率相对应的阈值α th间的比较，来确定无线IP网络10A的当前向下传输频带的优劣，并基于确定结果产生传输频带控制消息(第一向下传输控制信息)，并将该消息发送至交换服务器100。

因此，交换服务器100基于从MN300接收的传输频带控制消息(第一向下传输控制信息)，向无线IP网络10A分配从IP电话终端42接收的VoIP分组，并向其发送VoIP分组。接着，MN300基于从交换服务器100接收的传输频带控制消息(第一向上传输控制信息)，向无线IP网络10B分配VoIP分组，并向其发送VoIP分组。

此外，例如，在交换服务器100和MN300中分别事先准备用于控制的多个传输频带(频带分配率)。然后，每次接收到用于降低频带分配率的传输频带控制消息时，从最低速率起，按升序顺序选择频带分配率。

如上所述，根据本实施例的交换服务器100，如根据第五实施例的交换服务器100的情况一样，由于VoIP分组是基于从MN300接收的传输频带控制消息(第一向下传输控制信息和第二向下传输控制信息)分配给无线IP网络10A和10B的，因此VoIP分组可以被精确地发送至MN300，同时用无线IP网络10B补偿无线IP网络10A不足的频带。

同样地，根据本实施例的MN300，如根据第五实施例的MN300的情况一样，由于VoIP分组是基于从交换服务器100接收的传输频带控制消息(第一向上传输控制信息和第二向上传输控制信息)分配给无线IP网络10A和10B的，因此VoIP分组可以被精确地发送至交换服务器100，同时用无线IP网络10B补偿无线IP网络10A不足的频带。

此外，由于传输频带控制消息是通过相对于无线IP网络10A和10B的向上和向下方向分别设置与频带分配率成反比的监控时段Tm，并通过比较在监控时段Tm内接收的IP分组的接收定时的变位度α和与通信路径相对应的阈值α th，在交换服务器100和MN300产生的，因此可以通过根据无线IP网络10A和10B的通信方法实时检测频带波动，来控制传输频带。因此，对于实时应用(如VoIP)，能够有效地最小化由于允许频带波动导致的到达时间延迟造成的将被丢弃的未进行再现的分组的数量。

此外，在第六实施例中，如第五实施例的情况一样，应当注意的是，所采用无线IP网络不限于无线IP网络10A和10B。可以使用更多的无线IP网络。此外，对不足传输频带的补偿不限于在向上和向下两方向上。而可以是向上或向下方向。此外，MN300的无线通信卡301和303可以是嵌入在MN300中的无线单元。

此外，在第六实施例中，将顺序分组间的接收定时差的平均值计算为变位度α。然而，在这种情况下，变位度α越接近于当前时刻，就变得越关键。因此，还可以通过随变位度α离当前时刻越来越近提高其加权系数的方式进行平均化处理，来计算变位度α。此外，由于一个或两个接收到的分组可能远远偏离理想接收定时，因此可以根据远远偏离的分组的数量，改变阈值α th。即，阈值α th随在理想接收定时以外接收到的分组数量的增加而增加。以这种方式，可以防止误检测。此外，在这种情况下，例如，还可以使用被确定为未处于保持状态的接收分组，基于通过计算顺序接收到的分组间的接收时间差的统计量得到最小梯度，来设置阈值α th。此外，还可以基于顺序接收到的分组间的接收时间差的最小值或每隔一个接收分组或每隔两个接收分组(等等)间的接收时间差的最小值，来设置阈值α th。

此外，当变位度α小于阈值α th时，还可以通过基于基于两者的差计算频带分配率，并将计算得到的频带分配率作为传输频带控制消息发送至分组发送侧，或通过将上述差值作为传输频带控制消息发送至分组发送侧，在分组发送侧中基于该差值计算频带分配率，来控制传输频带。

另一方面，当变位度α超过阈值α th时，还可以通过基于基于两者的差计算高于当前频带分配率的频带分配率，并将计算得到的频带分配率作为传输频带控制消息发送至分组发送侧，或通过将上述差值作为传输频带控制消息发送至分组发送侧，在分组发送侧中基于该差值计算高于当前频带分配率的频带分配率，来控制传输频带，来控制传输频带。

此外，在本实施例中，由于监控时段Tm与频带分配率成反比，因此无需按上述方式计算变位度α，可以通过监控在监控时段Tm内接收的分组数量，并通过将接收分组的数量和与通信路径的频带分配率相对应的预定将要接收到的分组的数量(阈值)进行比较，来确定通信路径的频带状态。此外，在这种情况下，还可以通过基于接收分组的数量和阈值的差计算频带分配率，并将其作为传输频带控制消息发送至分组发送侧，或者通过将该差值作为传输频带控制消息发送至分组发送侧，在分组发送侧中基于该差值计算频带分配率，来控制传输频带。

此外，应当注意的是，基于传输频带控制消息控制传输频带不局限于相应的无线路径。还可以同时将其应用于另一无线路径，以允许相互补偿。此外，如果还有另一无线路径可用，可以将该无线路径用于补偿变窄量。例如，对于交换服务器100，当基于来自MN300的传输频带控制消息(第二向下传输控制信息)降低了要发送至无线IP网络10B的分组的频带分配率时，可以控制传输频带，使要发送至无线IP网络10A的分组的频带分配率增加，以补偿减少量，或进行控制，从而可以使用另一无线路径补偿减少量。