JP4975487B2 - 移動無線電話による通信と無線ｌａｎアクセスポイントによる通信の選択方法及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、無線LANによる通信手段と無線電話による通信手段とを持つ携帯無線端末において、通信手段を決定する技術に関するものである。

無線LANのアクセスポイントが企業内だけではなく家庭内あるいは屋外の公衆通信用として数多く設置されている。これに伴い、従来使用の中心であったパソコンに加え、携帯無線端末で使用されるケースが増え、外部インタフェースとして無線LANインタフェースと無線電話インタフェースの両方を具備する携帯無線端末が存在する。

無線LANと無線電話の両方が使用可能な状況では、多くの場合無線LANを使用する方がスループット向上および通信料金の面で有利である。従って、無線LANによる通信手段と無線電話による通信手段を持ち、運用中にいずれか一方かを自動的に選択する携帯無線端末では、無線LANが使用可能な状況では極力無線LANを使用し、無線LANが使用できない場合に限り無線電話を使用する構成を採用するものがある。また、音声通話には高度な通信品質が要求されることに鑑み、音声通話は無線電話を使用し、大量のデータを送受信する場合は無線LANを使用する等の規則に従って使用する通信手段を選択する構成が提案されている（特許文献１）。

上記の方法は、無線電話を使用するか無線LANを使用する選択基準を固定とするものであるが、無線電話と無線LANを動的に切り換えて通信を行う方法も提案されている。
無線LANによる通信手段を有する携帯無線端末は、常に無線LANアクセスポイントから発信される電波の状況を監視して、アクセスポイントとの間で通信が可能か否かを判定する。アクセスポイントとの間で通信が可能と判定されると、携帯無線端末の制御部は無線LANによる通信手段を用いるように通信手段を切り替える。

しかし、無線LANによる公衆アクセスポイントからのネットワークの通信品質は時間と共に変化し、安定した通信が確保できなくなる場合がある。そのような状況が生じた場合、音声情報や画像情報といったリアルタイム性を重視する情報の送受信を行うために、携帯無線端末は利用する通信手段を無線LANと無線電話との間で頻繁に切り替えなければならず、結果として切り替え時に発生する通信品質の劣化を頻繁に引き起こすことになる。この問題の解決策として、例えば特許文献２に示されるように、携帯無線端末が有するGPS機能により自己の現在位置を検出し、現在位置の無線LANアクセスポイントに関する情報から無線LANによる通信が可能か否かを判定し、可能な場合に無線LAN側に切り替えて通信を行う方法が提案されている。
特開２００３−１１０７５１号公報 特開２００５−１９８０６０号公報

無線LANを利用するが否かを動的に決定する従来の技術では、無線LANアクセスポイントから発信される電波の強度、エラーの発生率等、アクセスポイントにおけるローカルな通信品質だけに着目するものであり、通話相手までの実際の通信品質に基づいて決定するものではない。
インターネットを介してVoIPによる電話通信が行われている。しかし、グローバルなインターネット等の一般的なIPネットワークは、接続されているネットワークの状況、通信経路内のゲートウェイの能力、通信経路のトラヒック等の影響により通信の安定度や通信品質が変動する。また、通話相手の端末との距離、周辺のノイズ、別基地局との干渉等の問題により、極端に通信音声品質が変化し劣化する。このため、IPネットワークは、免許制のセルラ網に比べ、一様な品質を保障できないという問題点があり、IPネットワークによる電話通信は、電話通信の提供者による管理が可能なネットワーク内のみでの通信に限られている場合が多い。

IPネットワークを利用した通信では、送信端末と受信端末との間の品質評価は既存ネットワークの安定度やシステムに依存しているにもかかわらず、評価は端末が位置するアクセスポイントの状況に基づいてのみなされており、ネットワークの全体の安定度や遅延等は考慮されていない。この結果、実際の通信中に支障をきたす場合もあった。そのため、高度な品質を必要とする通信には、利用するネットワークを限定することにより対応していた。
しかし、インターネット等のIPネットワークによる通信は、セルラ通信ネットワークによる通信に比べ大容量の通信が可能であり、IPネットワークの品質が保証された状況ではセルラネットワークに比較して遜色のない通話品質を安価に得ることが可能である。
本発明は、無線LANによる通信手段と無線電話による通信手段とを有する携帯無線端末において、IPネットワークを利用した時に通話相手と高品質の通信が可能か否かを判定し、所定の通信品質が確保できると判定されたときにIPネットワークによる通信を選択するものである。

携帯無線端末が無線LANのローカルアクセスポイントのエリア内に位置したことを検知すると、当該アクセスポイントの通信品質を検査すると共に、ネットワーク上のデータベースをアクセスし通話相手に到るアクセス経路の情報を取得する。次に、携帯無線端末は取得したがアクセス経路の情報を基に、アクセス経路の伝送遅延あるいは伝送誤り発生率等の通信品質を調査する。調査の結果に基づいて、通信品質が通話あるいはデータ転送に必要とする品質を満たしているか否かを判断する。その結果、自機と通信先端末の間の通信品質が現在行っている通信、あるいは行おうとしている通信が必要としている品質を満たしていると判断されると、無線LANのローカルアクセスポイントにアクセスし、IPネットワーク経由で通信先端末と通信する。また、必要としている品質を満たしていないと判断されると、IPネットワーク経由の通信を中止し、セルラネットワーク等の電話回線を経由して通信先端末と通信する。
調査の結果、所定の通信品質が得られるネットワークが存在しないことが判明したときは利用者に「通信状態がよくありません」との表示をすることが可能である。

IPネットワークを介しての通信とセルラ等の電話網を介しての通信の何れも利用可能なシステムにおいて、従来の方法では、IPネットワークのアクセスポイントでの通信評価に基づいてIPネットワークを利用するか電話網を利用かを決定していた。この結果、ネットワーク内の通信品質が不足しているものかかわらず、アクセスポイントでの評価が基準を満たしているため、IPネットワークの利用を開始し、通信が途中で中断される場合があった。
本発明により、発信端末と受信端末の間のネットワークの通信品質を正確に測定することにより、通信容量の大きいIPネットワークを利用した安定通信が可能となる。また、本発明は端末間の通信品質を測定してIPネットワークを利用するか利用しないかを判断している。従って、例えばクローバルなインターネットのように、ネットワークの構成が不明であり、通信品質を予測することが困難なIPネットワークであっても、安定した通信を確保することが可能になる。

図１は本発明が適用される携帯無線端末とIPネットワーク及びセルラネットワークの一例を示す図である。本発明に係る携帯無線端末(101、102)はセルラネットワーク(130)を介して通信するセルラ機能と無線LANのローカルアクセスポイント経由でIPネットワーク(120)に接続する無線LAN機能を有している。セルラ機能は、セルラネットワークのCCS(Cellular Circuit Switch：セルラ回線交換 133、135)を介す音声通信と、セルラネットワークのCPS(Cellular Packet Switch：セルラパケット交換 134)を介すデータ通信を行う。無線LAN機能はIPネットワークを介するデータ通信とVoIP等による音声通信を実行する。

IPネットワーク(120)は一つ以上のIPネットワークの集合であり、グローバルなインターネットを含むものである。IPネットワークは家庭あるいはオフィス内(110)の無線LANローカルアクセスポイント(111)、あるいは屋外に設置された公衆無線LANアクセスポイント(141)を有しており、アクセスポイントのエリア内に存在する携帯無線端末にIPネットワークへのアクセス機能を提供する。
IPネットワークにはSIPサーバ(121)が設けられている。SIPサーバ(121)には、ネットワークを構成する各IPネットワークおよびセルラネットワークの接続経路に関する情報等を蓄積したデータベース(122)が設けられている。ローカルアクセスポイントと接続した携帯無線端末はSIPサーバに、通話相手と接続する経路の情報を要求する。SIPサーバはデータベース(122)を検索して、通話相手と接続する経路を構成するMGW(Media Gateway：メディア ゲートウェイ 123)、ルーター(124)等のゲートウェイのアドレスを調査し携帯無線端末に返信する。

セルラネットワーク(130)は携帯電話のネットワークであり、CCS(133，135)あるいはCPS(134)を介して携帯無線端末(105、101)と、あるいはIPネットワーク(140)を介して携帯無線端末(102)と接続される。また、MGW(123)、あるいはルーター(124)を介してIPネットワーク(120)と接続されている。なお、MSCは携帯無線端末交換局(Mobile Switching Center)である。

本発明に係る携帯無線端末の制御部は音声通信あるいはデータ通信が開始されたことを検知すると、自己が無線LANのローカルアクセスポイントのエリア内に位置するか否かを検査する。エリア内に位置する時は以下で詳細に説明される手順に従って、接続されるIPネットワークの通信品質が音声通信あるいはデータ通信に必要とする品質を満たすか否かを検査する。通信に必要な品質が満たされていると判断されると、携帯無線端末の制御部は無線LAN機能部を動作させ、ローカルアクセスポイントと接続し、IPネットワークを介しての通信を行う。通信に必要な品質が満たされていないと判断した時は、携帯無線端末の制御部はセルラ機能部を動作させ、セルラネットワークを介して通信を行う。

図２−１は本発明に係る携帯無線端末の構成の概略図である。携帯無線端末(101)はセルラネットワークと通信するセルラ通信部(150)と無線LANのアクセスポイントを介してIPネットワークと通信する無線LAN通信部(151)を有している。セルラ通信部(150)と無線LAN通信部(151)は切換部(152)を介して制御部(153)に接続されている。調査／判定部(154)は無線LANアクセスポイントからの信号を無線LAN通信部(151)を介して受信し、IPネットワークの通信品質を調査し品質を判定する。調査／判定部(154)は判定結果に基づいて切換部(152)を制御し、制御部(153)と接続される通信部を決定する。また、調査／判定部(154)は制御部(153)の処理を監視すると共に、上記の判定結果を制御部(153)に通知する。

図２−２は携帯無線端末(101)が携帯無線端末(102)に到るIPネットワークの通信品質を検査する手順の概要を示すものである。
ステップ１６１：ステップ１６０で通信を開始した携帯無線端末(101)は自身が無線LANのローカルアクセスポイントのエリア内に位置するか否かを検査する。アクセスポイントを発見できなかった時はセルラネットワークによる通信を実行する。
ステップ１６２：ローカルアクセスポイントのエリア内に位置することを検知した携帯無線端末はアクセスポイントとの間の通信品質を検査する。この検査は、アクセスポイントからの受信信号の強さ、あるいは、信号の授受において発生した誤り率等に基づいて決定される。
ステップ１６３：検査の結果、アクセスポイントとの通信品質が所定以上あるか否かを検査する。所定以上の品質が得られなかった時はステップ１７１に進み、セルラネットワークによる通信を実行する。所定以上の品質が得られる場合はステップ１６４に進みIPネットワークの通信品質の検査を行う。
ステップ１６４：アクセスポイントに接続した携帯無線端末(101)はSIP(121)にアクセスして、通話相手である携帯電話(102)に接続するための経路情報の取得を依頼する。

ステップ１６５：SIP(121)はデータベース(122)をアクセスして携帯電話(103)に到る経路を探査し、通信を中継するゲートウェイあるいは接続スイッチのアドレス情報、図１に示される例では、IPネットワーク(120)とセルラネットワーク(130)を接続するMGW(123)のアドレス情報とパケット通信のCPSポート(134)に接続される携帯無線端末(102)のアドレス情報を携帯無線端末(101)に返信する。
ステップ１６６：SIP(121)から通信経路に関する情報を受信した携帯無線端末(101)は、通信経路の順に従って通信品質を調査する。ステップ１６６でIPネットワークとセルラネットワークのゲートウェイであるMGW(123)の品質を検査する。調査の方法は対抗するクライアント同士がRTCP通信しRTSPなどで評価用のテストパターンを送受信する方法、相手装置の特定レジスタをアクする方法等各種の方法が存在するが、ここでは「ping」を用いるものとする。携帯無線端末(101)はMGW(123)のアドレスを指定してpingコマンドを実行し、その応答を受信する。pingコマンドの応答を解析することにより、応答遅延時間、誤り率等の情報が所得可能であり、この情報をもとに通信品質を判定する。
ステップ１６７：検査の結果、MGW(123)に到る経路に所定以上の品質が得られなかった時はステップ１７１に進み、セルラネットワークによる通信を実行する。所定以上の品質が得られる場合はステップ１６８に進み携帯無線端末(102)に到る経路の通信品質の検査を行う。
ステップ１６８：携帯無線端末(101)は携帯無線端末(102)のアドレスを指定してpingコマンドを実行し、その応答を受信する。pingコマンドの応答を解析することにより、応答遅延時間、誤り率等の情報が所得可能であり、この情報をもとに通信品質を判定する。
ステップ１６９：検査の結果、携帯電話(103)に到る経路に所定以上の品質が得られなかった時はステップ１７１に進み、セルラネットワークによる通信を実行する。所定以上の品質が得られる場合はステップ１７０に進みIPネットワークによる通信を実行する。

図３は携帯無線端末０(250)と異なるネットワークのポートに接続されている通話相手端末１ないし５からなるネットワーク図であり、携帯無線端末０(250)から通話相手端末１ないし５に到る経路の通信品質を検査する手順が図４ないし図８が示される。
図３の、NW０(210)は他のネットワーク間を接続する機能をネットワーク化したものであり、接続制御装置であるSIPサーバ(215)と複数のネットワーク間接続装置(211〜214)により構成されている。
NW１(220)はセルラネットワーク等の移動無線電話回線網であり、CCSポート(222、223)とCPSポート(224、225)を有し、ネットワーク間接続装置(221)によりNW０(210)に接続されている。
NW２(230)はIPネットワークであり、企業内LAN、グローバルインネット等から構成されてる。同図の無線LANはWiFi(IEEE 802.11a/IEEE 802.11b)とWiMAX(Wireless Metropolitan Area Network)の規格に対応しており、WiFiポート(234、235)とWiMAXポート(232、233)を有している。また、ネットワーク間接続装置(231)によりNW０(210)に接続されている。
NW０(210)にはネットワーク間接続装置(240)を介して既存の電話回線網(241)が接続されている。

携帯無線端末０(250)は本発明に係る端末であり、音声通信を制御する音声通信手段(255)とデータ通信を制御するデータ通信手段(257)を有している。携帯無線端末０(250)は４つの通信ポート(252〜255)を有しており、ネットワーク選択制御手段(251)により対応するネットワークのポートに接続される。携帯無線端末０(250)の通信ポート(252)はNW１(220)のCCSの一つ(図３の例ではポート223)と接続され、通信ポート(253)はNW１(220)のCPSの一つ(図３の例ではポート225)と接続され、通信ポート(254)はNW２(230)のWiMAXポートの一つ(図３の例ではポート232)と接続され、通信ポート(255)はNW２(230)のWiFiポートの一つ(図３の例ではポート234)と接続される。

図４はネットワークNW２(230)のポート(235)に接続される通話相手端末１(266)との間の通信品質を調査するステップを示す図である。
SIP制御装置(215)にはシステムの管理下にある携帯無線端末の情報を保持している。同図に示される「register」の処理は、SIP制御装置(215)に携帯無線端末を登録し、且つその情報を更新するものである。システムの管理下にある携帯無線端末がネットワークに接続された時、あるいは所定の時間間隔（たとえは６００秒程度）等、適当なタイミングに現在位置等の情報が記憶される。各端末の位置情報に従って、各端末が接続可能なネットワークとそのポートが検索される。
(1)WiFi無線LANのローカルアクセスポイントのエリア内に位置することを検知した端末０(250)は、自己のポート(255)をIPネットワーク(230)のWiFiポート(234)と接続して、アクセスポイントの品質を検査する。WiFiポート(234)とアクセスポイント間の通信品質が所定レベル以上の時、端末０(250)はSIP制御装置(215)に接続する。
(2)端末０(250)はSIP制御装置(215)に通話相手端末１(236)のアドレス等の接続経路の情報を問い合わせる。
(3)SIP制御装置(215)は保持されている端末１(266)の位置情報から端末１(266)がネットワーク(230)のWiFiポート(235)に接続されることを判別し、応答可能であるか否かを問い合わせる。SIP制御装置(215)は端末１(266)からの応答を端末０(250)に中継する。
(4)端末０(250)はSIP制御装置(215)から中継された端末１(266)の応答情報に従って通話相手端末１(236)にpingコマンドを実行する。pingコマンドにより生成されたパケットはWiFiポート(234)、WiFiポート(235)を経て端末１(236)に転送される。pingパケットを受信した端末１(236)は所定の応答パケットを生成して端末０(250)に返信する。端末０(250)は返信パケットが到達するまでに要した時間とパケットの内容から、通信経路の遅延時間、エラー率等の品質を調査し、端末１(266)との通信にIPネットワークが使用可能か否かを判定する。

図５は固定電話等、既存の電話網NW３(241)に接続されている端末２(242)との間の通信品質を調査するステップを示す図である。
固定電話網に接続されている端末に対しては、接続に先立って通信品質を調査することは不可能である。また、電話網内の通信は電話網の提供者により所定の品質が保証されている。従って、既存の電話網に接続されている端末はSIP制御装置(215)に登録せず(以下「仮想register」と言う)、既存の電話網の通信品質は一定の品質、例えば電話網の提供者が保証する品質(以下「見做品質」と言う)と仮定して処理する。
(1)図４と同様、端末０(250)は自己のポート(255)をIPネットワーク(230)のWiFiポート(234)と接続してアクセスポイントの通信品質を検査した後、SIP制御装置(215)に接続する。
(2)端末０(250)はSIP制御装置(215)に通話相手端末２(242)のアドレスあるいは接続経路の情報を問い合わせる。
(3)SIP制御装置(215)は保持している情報、あるいは端末０(250)が送信した端末２(242)の電話番号等から、端末２(242)が既存の電話網NW３(241)内に在ること、及び、NW３(241)とはネットワーク間接続機器(240)により接続されていることを認知する。この認知結果に基づいて、SIP制御装置(215)はネットワーク間接続機器(240)に、端末０(250)からの検査コマンドに対して応答可能か否かを問い合わせ、その応答を端末０(250)に中継する。その際、必要に応じて見做品質を通知する。
(4)端末０(250)はSIP制御装置(215)から取得した情報に従ってネットワーク間接続機器(240)にpingコマンドを実行する。pingコマンドにより生成されたパケットはWiFiポート(234)を経てネットワーク間接続機器(240)に転送される。pingパケットを受信したネットワーク間接続機器(240)は、ネットワーク間接続機器(240)と端末２(242)の間の通信品質は見做品質であることを記す応答パケットを生成して端末０(250)に返信する。端末０(250)は返信パケットが到達するまでに要した時間とパケットの内容、及び見做品質から、通信経路全体の遅延時間、エラー率等の品質を調査し、端末２(242)との通信にIPネットワークが使用可能か否かを判定する。

図６は既存のセルラネットワークNW１(220)に接続されている端末３(260)との間の通信品質を調査するステップを示す図である。通話相手の端末３(260)が既存のセルラネットワークNW１(220)に接続されている場合、電話網内の通信は電話網の提供者により所定以上の品質が保証されている。従って、既存のセルラネットワークに接続されている端末は仮想registerとし、保証品質は電話網の提供者が保証する見做品質と仮定して処理することが可能である。従って、IPネットワークとアナログ信号の変換ポイントであるMGWまでの通信品質を調査し、セルラの回線交換網内の品質は見做品質とする。
(1)図４と同様、端末０(250)は自己のポート(255)をIPネットワーク(230)のWiFiポート(234)と接続して通信品質を検査した後、SIP制御装置(215)に接続する。
(2)端末０(250)はSIP制御装置(215)に通話相手端末３(260)に対する接続経路の情報を問い合わせる。
(3)SIP制御装置(215)は保持している情報、あるいは端末０(250)が送信した端末３(260)の電話番号等から、端末3(260)が既存のセルラネットワークNW１(220)内に在る通話端末であること、及び、セルラネットワークNW１(220)はNW間接続装置CCS(220)に接続されていることを判別し、NW間接続装置CCS(220)に応答可能が否かを問い合わせる。
(4)SIP制御装置(215)の問い合わせに対するNW間接続装置CCS(220)の応答を受信した端末０(250)は、NW間接続装置CCS(220)にpingコマンドを実行する。pingコマンドにより生成されたパケットはWiFiポート(234)を経由してNW間接続装置CCS(220)に転送される。pingパケットを受信したNW間接続装置CCS(220)は応答パケットを生成して端末０(250)に返信する。端末０(250)は返信パケットが到達するまでに要した時間とパケットの内容から、通信経路全体の遅延時間等の品質を調査し、端末３(260)との通信にIPネットワークが使用可能か否かを判定する。

図７は既存のセルラネットワークNW１(220)のCSPに接続されてパケット通信を行う端末４(260)との間の通信品質を調査するステップを示す図である。
図６の端末３(260)はセルラ回線交換網内に存在する通話端末であり、IP接続はできない。従って、図６ではMGWまでの通信品質を調査した。しかし、図７の端末はパケット網内に位置するため端末から端末まで全てIP接続可能であり、端末０(250)と端末４(260)との間の通信品質を直接調査することが可能である。
(1)図４と同様、端末０(250)は自己のポート(255)をIPネットワーク(230)のWiFiポート(234)と接続して通信品質を検査した後、SIP制御装置(215)に接続する。
(2)端末０(250)は、NW2-2 AP1(234)とNW2-2 AP1(212)を経由してSIP制御装置(215)に通話相手端末４(260)に対する接続経路の情報を問い合わせる
(3)SIP制御装置(215)は保持している情報、あるいは端末０(250)が送信した端末３(260)の電話番号等から、端末４(260)がセルラネットワークNW１(220)内に在り、パケット通信を行う端末であること、及び、NW間接続手段1-2(212)のCPSポートによりセルラネットワークNW１(220)に接続されていることを認知する。次にSIP制御装置(215)はNW間接続手段1-2(212)を介して端末４(260)に応答可能であるか否かを問い合わせ、端末４(260)からの応答を端末０(250)に中継する。
(4)SIP制御装置(215)の問い合わせに対する端末４(260)の応答を受信した端末０(250)は、端末４(260)にpingコマンドを実行する。pingパケットを受信した端末４(260)は応答パケットを生成して端末０(250)に返信する。端末０(250)は返信パケットが到達するまでに要した時間とパケットの内容から、通信経路全体の遅延時間等の品質を調査し、端末４(260)との通信にIPネットワークが使用可能か否かを判定する。

図８は既存のセルラネットワークNW１(220)に接続されている端末５(264)との間の通信品質を調査するステップを示す図である。端末５(264)はWimaxプロトコルにより接続されるため、ネットワーク間の接続装置もWimaxネットワーク間接続手段(213)となる。
(1)図４と同様、端末０(250)は自己のポート(255)をIPネットワーク(230)のWiFiポート(234)と接続して通信品質を検査した後、SIP制御装置(215)に接続する。
(2)端末０(250)は、NW2-2 AP1(234)を経由してSIP制御装置(215)に通話相手端末５(264)に対する接続経路の情報を問い合わせる
(3)SIP制御装置(215)は保持されている端末５(264)の位置情報から端末５(264)がネットワーク２(230)のWimax(233)に接続されることを判別し、応答可能であるか否かを問い合わせる。次に、SIP制御装置(215)は端末５(264)からの応答を端末０(250)に中継する。
(4)端末０(250)はSIP制御装置(215)から中継された端末５(264)の応答情報に従って通話相手端末５(264)にpingコマンドを実行する。pingコマンドにより生成されたパケットはWimax(223)、Wimaxポート(233)を経て端末５(264)に転送される。pingパケットを受信した端末５(264)は所定の応答パケットを生成して端末０(250)に返信する。端末０(250)は返信パケットが到達するまでに要した時間とパケットの内容から、通信経路の遅延時間等の品質を調査し、端末５(264)との通信にIPネットワークが使用可能か否かを判定する。

図４ないし図８に示されるように、本発明に係る携帯無線端末はIPネットワークを介して通信を行う時、自機と通話相手の端末との間の通信品質をEND-to-ENDで測定することにより、また、通話相手の端末がセルラネットワーク等の品質が保証されているネットワーク内に位置する時は、品質が保証されているネットワークに到る経路の通信品質を測定することにより、自機と通話相手の端末間の通信経路に通信を行うのに充分な品質があるか否を予め判定している。この構成により、充分な通信品質を確保することが不可能なネットワークを介して通信を開始することがない。また、ネットワークの構成が不明等の理由により通信の品質が保証されていないネットワークであっても、端末間の通信品質を確認して通信を開始する本発明を適用することにより、安価で通信容量の大きいネットワークを利用することが可能となる。

ネットワークの利用を開始した後であっても、利用者の通信と平行して通信の品質を常時監視し、通信品質の低下が検知された、あるいは品質の低下が予想される時はIPネットワークを介して行われている通信を電話網を介した通信に切り換える構成とすることが可能である。また、電話網を利用した通信を行っている時に、IPネットワークのアクセスポイントの存在が検知されると、IPネットワークの通信品質を調査し、通信品質が十分なIPネットワークが利用可能であると判断された時に、電話網を介する通信を自動的にIPネットワークを介しての通信に切り換える構成とすることも可能である。この構成により、IPネットワークと電話網を動的に切り換えて最適な通信環境を確保することが可能となる。

通信の形態は、音声通信とデータ通信に大別し得る。音声通信は端末間で会話を行うものであり、通信のリアルタイム性が重要である。これに対して、データ通信は通信路での遅延、あるいは送信誤りによるリトライによる遅延の影響が小さいと考えられる。これは、音声通信には利用不可能であっても、データ通信は利用可能なネットワークが存在することを意味する。従って、ネットワークの通信品質を測定し利用可能な否かを判定する時、データ通信に必要とする通信品質の判定基準を音声通信に必要とする通信品質の判定基準より小さくすることにより、音声通信には利用不可能であっても、データ通信は利用可能であればデータ通信を開始し、高速大容量のネットワークを有効に利用することが可能となる。

図９(a)は音声通信とデータ通信の２つの判定基準を持つ携帯無線端末の概要図である。セルラ通信部(150)、無線LAN通信部(151)、切換部(152)、制御部(153)は図２−１に示される構成と同等のものである。図９(ａ)の調査／判定部(154)は制御部(153)の処理を監視し、行われる通信が音声通信かデータ通信かを判定する音声／データ判別機能部(320)を有している。
図９(ｂ)は図９(a)に示される携帯無線端末が通信を開始する時の処理フローを示す図である。利用者が通信の開始を指示すると(ステップ３００)、音声／データ信別機能部(320)は指示された通信がデータ通信か音声通信かを判別する(ステップ３０１)。通信がデータ通信の時は判定基準をデータ通信用の基準に設定し(ステップ３０２)、音声通信の時は判定基準を音声通信用の基準に設定し(ステップ３０３)し、例えば図１に示される手順に従ってネットワークの通信品質を測定する。ステップ３０４でステップ３０２またはステップ３０３で設定された基準に従ってネットワークが利可能か否かが判定される。従って、音声通信には利用できないネットワークであっても、行う通信がデータ通信の時は携帯無線端末の無線LAN通信部(151)によりIPネットワークに接続される。

音声通信を行っている途中に映像を送信する等、音声通信とデータ通信を混在させる使用方法がある。音声／データ判別機能部(320)は制御部(153)の処理を監視し、実行中の通信が音声通信かデータ通信かを判別する。調査／判定部(154)は音声／データ判別機能部(320)の判別結果が音声通信の時は音声通信用の判定基準に基づいてネットワークの利用の可否を決定し、データ通信の時はデータ通信用の判定基準に基づいてネットワークの利用の可否を決定する。この構成により、音声通信とデータ通信が混在する利用形態であっても高速大容量のネットワークを有効に利用することが可能となる。

携帯無線端末が使用される状況により要求される通信品質は変化する。例えば、業務用に使用している時は高い品質が要求されるのに対して、私的な利用の場合は低い品質で良い場合がある。本発明の他の形態では、IPネットワークによる通信を選択する基準を利用者が任意に設定可能とするものである。
基準は、発信者、着信者、時間帯等の条件を組み合わせ、条件を設定しない場合も含む任意の組み合わせに対して、「IPネットワークを利用しない」「高い判定基準」「中程度の判定基準」「低い判定基準」等、複数の候補から利用者が選択する構成とする。この構成により状況に即したIPネットワークの利用が可能となる。

本発明の他の形態では、呼制御装置あるいはSIPサーバに、通信品質の時間的変化や平均値、最低値や最高値等、以前の評価結果をデータベースとして保存し、携帯無線端末が通話相手への接続経路に関する情報を要求した時に、データベースから対応する経路の評価結果を検索し、接続経路の情報と共に、あるいは個別に要求元の携帯無線端末に送信する構成を有している。処理能力等の理由により自身で調査と評価が困難な時、あるいは、評価基準が低く厳密な調査と評価を必要としない時等に、呼制御装置あるいはSIPサーバから送信された評価結果に基づいて、IPネットワークによる通信を行うか否かを決定する。この構成により、携帯無線端末とネットワークに負荷を枯れることなく決定することが可能となる。

本発明の他の形態は、IPネットワークの通信品質を送受信待機時に定期的に検査する構成を有している。携帯無線端末が待ち受け中であっても、無線LAN通信部(151)が無線LANのアクセスポイントからの信号を受信する。調査／判定部(154)は自機がアクセスポイントのエリア内に位置したことを検知するとSIPサーバ(121)にアクセスし、予め設定されているサーバあるいはゲートウェイ、例えば、良く利用するセルラネットワークとのゲートウェイに到る通信経路を取得し、その通信品質を調査して保持する構成とする。利用者が通信を開始し、その通信経路が予め設定されているサーバあるいはゲートウェイを経由する時は予め調査して保持されている通信品質を利用してIPネットワークを利用するか否かを決定する。この構成により、IPネットワークを利用するか否かの決定に要する時間を大きく短縮することが可能となる。

本発明の他の形態は、着信があった時にIPネットワークの通信品質を評価する構成を有している。セルラネットワークから着信があった時、あるいは着信に対して利用者が応答して通信を実行中に、携帯無線端末の調査／判定部(154)は自機が無線LANのアクセスポイントのエリア内に位置しているか否かを検査する。エリア内に位置している場合、SIPサーバ(121)にアクセスしセルラネットワークとのゲートウェイまでの通信経路を取得し、その通信品質を調査する。通信品質が所定以上の時、携帯無線端末の制御部は発信者の形態端末あるいはネットワークの制御部に、セルラネットワークを介した通信をIPネットワークを介した通信に切り換えることを依頼する。この構成により、着信による通信であっても高速大容量のネットワークを有効に利用することが可能となる。

図４の「register」で説明されるように、本発明に係るシステムに参加する端末は、SIPサーバに予め登録され、端末がシステムに接続された時、あるいは接続後、所定の時間間隔（たとえは６００秒程度）で端末の位置等の情報をSIPサーバに記録する構成とする。図４ないし図８に示される構成は、発信元の端末がSIPサーバに通話相手の端末に至る経路情報、相手端末のIPアドレス等の情報を問い合わせ、SIPサーバから送信された情報に基づいて通話相手の端末に至るI通信の品質を調査する構成であった。しかし、SIPサーバにネットワークの通信品質を調査する機能を持たせる構成も可能である。
発信元の端末が通話相手の端末との間の通信品質の調査をSIPサーバに依頼した時、SIPサーバが発信元の端末と通話相手の端末との通信品質を調査し、その結果を発信元の端末に送信する構成とする。当該構成とすることにより、携帯無線端末に通信品質を調査する機能を装備する必要がなく、携帯無線端末の構成を簡素化し得る。
また、他の構成として、「register」処理により、端末をSIPサーバに登録する時、あるいは上記の所定の時間間隔で端末の位置等の情報をSIPサーバに記録する時に端末との通信品質を予め調査し、その情報を蓄積しておく構成がある。発信元の端末から通話相手の端末との通信品質を調査を依頼されたSIPサーバは、前記の予め調査し蓄積されていた情報から、発信元の端末と通話相手の端末との間の通信品質を求めて発信元の端末に返信する。この構成により、ネットワークが通信に利用可能か否かを判定するために必要とする時間を大幅に削減することが可能となる。

IPネットワークを介しての通信とセルラ等の電話網を介しての通信の何れも利用可能なシステムにおいて、発信端末と受信端末の間の通信品質を正確に測定することにより、通信容量の大きいIPネットワークを利用した安定通信が可能となる。また、端末間の通信品質を測定してIPネットワークを利用するか利用しないかを判断している。従って、例えばクローバルなインターネットのように、ネットワークの構成が不明であり、通信品質を予測することが困難なIPネットワークであっても、安定した通信を確保することが可能になる。

本発明が適用されるネットワークと携帯無線端末の図 本発明に係る携帯無線端末の図 本発明の処理フロー図 本発明が適用されるネットワークの概要図 本発明に係る携帯無線端末と第１の相手端末間の通話品質の調査フロー図 本発明に係る携帯無線端末と第２の相手端末間の通話品質の調査フロー図 本発明に係る携帯無線端末と第３の相手端末間の通話品質の調査フロー図 本発明に係る携帯無線端末と第４の相手端末間の通話品質の調査フロー図 本発明に係る携帯無線端末と第５の相手端末間の通話品質の調査フロー図 本発明に係る第２の携帯無線端末と処理フローの図

Claims (9)

1. 移動無線電話による通信と無線LANアクセスポイントによるIPネットワーク経由の通信を選択する方法であって、
   指示された通信がデータ通信か音声通信かを判別するステップと、
   指定された通信がデータ通信の時はデータ通信用の判定基準を選択し、指定された通信が音声通信の時は音声通信用の判定基準を選択する選択ステップと、
   無線LANアクセスポイントを検出するステップと、
   無線LANアクセスポイントの通信品質を調査するステップと、
   通信相手端末との間の通信経路の情報を取得するステップと、
   前記通信経路の情報に基づいて通信相手端末との間の通信経路のIPネットワーク経由の通信の通信品質を調査するステップと、
   調査した通信品質を前記選択ステップにおいて選択された判定基準に基づいて無線LANアクセスポイントによるIPネットワーク経由の通信の可否を判定するステップと、
   判定結果に基づいて移動無線電話による通信と無線LANアクセスポイントによるIPネットワーク経由の通信の一方を選択するステップ
   とからなる通信の選択方法。
2. 請求項１記載の選択方法であって、
   前記IPネットワーク経由の通信の通信経路内にあるゲートウェイあるいは／及びサーバに到る通信の品質を順次調査することを特徴とする選択方法。
3. 請求項１または２記載の選択方法であって、
   IPネットワーク経由の通信の通信品質の調査はpingコマンドにより行うことを特徴とする選択方法。
4. 請求項１ないし３記載の選択方法であって、
   無線LANアクセスポイントによるIPネットワーク経由の通信を実行中に当該通信の通信品質を調査するステップと、
   調査した通信品質を前記選択ステップにおいて選択された判定基準に基づいて無線LANアクセスポイントによる通信を移動無線電話による通信に切り換えることを特徴とする選択方法。
5. 請求項１ないし４記載の選択方法であって、
   移動無線電話による通信を実行中に無線LANアクセスポイントを検出するステップと、
   前記検出された無線LANアクセスポイントによるIPネットワーク経由の通信の通信品質を調査するステップと、
   調査した通信品質を前記選択ステップにおいて選択された判定基準
   に基づいて無線LANアクセスポイントによる通信の可否を判定するステップと、
   判定結果に基づいて移動無線電話による通信を無線LANアクセスポイントによるIPネットワーク経由の通信に切り換えることを特徴とする選択方法。
6. 請求項１ないし５記載の選択方法であって、
   通信相手端末との間のIPネットワーク経由の通信の通信経路において通信品質が既知の部分の調査は行わないことを特徴とする選択方法。
7. 請求項１ないし６記載の選択方法であって、
   通信相手端末との間のIPネットワーク経由の通信の通信経路の情報を取得するステップは、端末の情報を蓄積したSIPサーバから取得することを特徴とする選択方法。
8. 請求項７記載の選択方法であって、
   前記SIPサーバがIPネットワーク経由の通信の通信品質を調査することを特徴とする選択方法。
9. 移動無線電話による通信と無線LANアクセスポイントによるIPネットワーク経由の通信が可能なシステムであって、
   携帯無線端末は
   指示された通信がデータ通信か音声通信かを判別する手段と、
   指定された通信がデータ通信の時はデータ通信用の判定基準を選択し、指定された通信が音声通信の時は音声通信用の判定基準を選択する選択手段と、
   無線LANアクセスポイントを検出する手段と、
   無線LANアクセスポイントの通信品質を調査する手段と、
   通信相手端末との間の通信経路の情報をSIPサーバから取得する手段と、
   前記通信経路の情報に基づいて通信相手端末との間のIPネットワーク経由の通信経路の通信品質を調査する手段と、
   調査した通信品質を前記選択手段が選択された判定基準に基づいて無線LANアクセスポイントによるIPネットワーク経由の通信の可否を判定する手段と、
   判定結果に基づいて移動無線電話による通信と無線LANアクセスポイントによるIPネットワーク経由の通信の一方を選択する手段以下の手段を有し、
   ネットワークは
   端末の情報を蓄積したSIPサーバを有し、
   携帯無線端末からの要求に基づいて通信相手端末との間の通信経路の情報を携帯無線端末に送信することを特徴とするシステム。

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