(57)【要約】【課題】  無線アクセス区間を含むＩＰ電話システムにおけるＩＰ電話端末として用いられ、良好な通信品質を確保すると共に、通信リソースを効率的に使用することができる通信端末を提供する。【解決手段】  無線アクセス区間で用いられる複数の無線端末及び無線基地局の遅延量を遅延情報テーブルに記憶しておき、制御部が、運用開始時に、外部から選択された無線端末及び無線基地局の遅延量を遅延情報テーブルから読み出し、当該遅延量の和をネットワーク遅延量として算出し、ネットワーク遅延量が閾値よりも大きい場合、第１の符号化方式及び第１のパケットサイズを指示し、ネットワーク遅延量が閾値以下の場合、第１の符号化方式より符号化速度の小さい第２の符号化方式及び第１のパケットサイズを指示するか、又は、第１の符号化方式及び第１のパケットサイズより大きい第２のパケットサイズを指示する通信端末としている。【選択図】        図１
2010268050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線アクセス区間を含むＩＰ電話システムにおけるＩＰ電話機として用いられる通信端末であって、
複数の符号化方式の中から指示された符号化方式で音声データを符号化する音声符号化部と、
複数のパケットサイズの中から指示されたパケットサイズで符号化音声データをパケット化するパケット組み立て部と、
前記無線アクセス区間で用いられる可能性がある複数種類の無線端末及び複数種類の無線基地局の一方又は両方と、各装置の遅延量とを対応付けて記憶する遅延情報テーブルと、
前記音声符号化部に符号化方式を指示し、前記パケット組み立て部にパケットサイズを指示する制御部とを備え、
前記制御部が、外部から特定の無線端末及び無線基地局の一方又は両方が選択されると、前記選択された装置の遅延量を前記遅延情報テーブルから読み出し、前記選択された装置の遅延量又は前記選択された各装置の遅延量の和をネットワーク遅延量として算出し、
前記ネットワーク遅延量が予め設定された閾値よりも大きい場合には、少なくとも、前記音声符号化部に対してより符号化速度の大きい符号化方式を指示するか若しくは前記パケット組み立て部に対してより小さいパケットサイズを指示するか、又はその両方の指示を行い、
前記ネットワーク遅延量が前記閾値以下の場合には、少なくとも、前記音声符号化部に対してより符号化速度の小さい符号化方式を指示するか若しくは前記パケット組み立て部に対してより大きいパケットサイズを指示するか、又はその両方の指示を行うことを特徴とする通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線アクセス区間を含むＩＰ電話システムでＩＰ電話端末装置として用いられる通信端末において用いられるＩＰ電話端末装置に係り、特に遅延時間を低減して通話品質の劣化を防ぐと共に無線リソースの有効利用を図ることができる通信端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
［先行技術の説明］
ＩＰ電話は、ＩＰネットワークを用いた電話システムであり、ネットワークコストが安価であるため料金が低く、またＶｏＩＰ（Voice over IP）による音声とデータの統合が可能であることから普及が進んでいる。ＩＰ電話システムとしては、ネットワーク中にＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）等の無線アクセスを含むシステムも知られている。
【０００３】
無線アクセス区間を含むＩＰ電話システムの一例として、ＷｉＭＡＸを用いたＩＰ電話システムの構成について図６を用いて説明する。図６は、ＷｉＭＡＸによる無線アクセスを含むＩＰ電話システムの概略構成ブロック図である。
図６に示すように、ＩＰ電話システムは、電話機（１）１１と、ＶｏＩＰ−ＴＡ（Voice over IP Terminal Adaptor）（１）１２と、ＷｉＭＡＸ１３と、ルータ（１）１８と、ＩＰネットワーク１９と、ルータ（２）２０と、ＶｏＩＰ−ＴＡ（２）２１と、電話機（２）２２とから構成されている。
更に、ＷｉＭＡＸ１３は、ＷｉＭＡＸ端末（ＷｉＭＡＸ  ＳＳ）１４と、ＷｉＭＡＸ基地局（ＷｉＭＡＸ  ＢＳ）１５と、ＡＳＮ−ＧＷ（Access Service Network-Gate Way）１６と、ＣＳＮ（Connectivity Serving Network）１７とを備えている。
【０００４】
各構成部分について説明する。
電話機１１，２２は、一般のアナログ電話機であり、音声とアナログ音声信号の相互変換を行う。
ＶｏＩＰ−ＴＡ１２，２１は、音声符号化／復号化、パケット組み立て／分解、セキュリティ機能を有し、アナログ音声信号とＩＰパケットの変換を行う。
アナログ電話機とＶｏＩＰ−ＴＡの機能を備えた構成をＩＰ電話端末と呼び、電話機１１とＶｏＩＰ−ＴＡ１２でＩＰ電話端末１０ａを構成し、電話機２２とＶｏＩＰ−ＴＡ２１でＩＰ電話端末１０ｂを構成している。
【０００５】
ＷｉＭＡＸ端末１４はＩＰパケットを変調して無線信号として送信し、受信した無線信号からＩＰパケットを取り出してＶｏＩＰ−ＴＡ１２に出力する無線端末である。
ＷｉＭＡＸ基地局は複数のＷｉＭＡＸ端末と無線送受信を行うと共に、ネットワーク側のＡＳＮ−ＧＷ１６とＩＰパケットの送受信を行う無線基地局である。
ＷｉＭＡＸ端末１４とＷｉＭＡＸ基地局１５では、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access；直交周波数分割多元接続）による無線通信を行う。
【０００６】
ＡＳＮ−ＧＷ１６は、無線リソース管理やモバイルＷｉＭＡＸにおけるハンドオーバを行ってＷｉＭＡＸ基地局１５を管理する。
ＣＳＮ１７は、ＡＡＡ（認証・承認・課金）機能とＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）機能を備え、ＩＰ電話端末にＩＰ接続サービスを提供する。
ルータ１８，２０は、入力されたＩＰパケットのヘッダに応じてパケットを送出する。
尚、ここではＩＰネットワーク側のＩＰ電話端末１０ｂ側は有線で接続される構成を示したが、ＩＰ電話端末１０ａ側と同様に、ＷｉＭＡＸを介して接続する構成としてもよい。
【０００７】
［動作の概略：図６］
上記構成のＩＰ電話システムにおいて、電話機１１から入力されたアナログ音声信号は、ＶｏＩＰ−ＴＡ１２でＩＰパケットに変換され、ＷｉＭＡＸ端末１４に送出される。ＩＰパケットは、ＷｉＭＡＸ端末１４でＯＦＤＭ変調されて無線信号として送信され、ＷｉＭＡＸ基地局１５で受信・復号されＩＰパケットが抽出される。
そして、ＩＰパケットは、ＡＳＮ−ＧＷ１６、ＣＳＮ１７、ルータ１８を介してＩＰネットワーク１９に出力され、着信側のルータ２０を介してＶｏＩＰ−ＴＡ２１に送出されてアナログ音声信号に変換され、電話機２２から音声として出力されるようになっている。
【０００８】
［ＷｉＭＡＸ基地局の構成：図７］
次に、ＷｉＭＡＸ基地局１５の構成について図７を用いて説明する。図７は、ＷｉＭＡＸ基地局１５の構成ブロック図である。
図７に示すように、ＷｉＭＡＸ基地局１５は、ＩＰネットワークに接続するネットワークインタフェース７０と、ＭＡＣ（Media Access Control；メディアアクセス制御）部７１と、ＰＨＹ（Physical Layer；物理層）部７２と、ＲＦ（Radio Frequency；無線）部７３と、アンテナ７４とを備えており、ＯＦＤＭＡによる無線通信とＩＰネットワークとを接続する。
【０００９】
［ＷｉＭＡＸ端末の構成：図８］
ＷｉＭＡＸ端末１４の構成について図８を用いて説明する。図８は、ＷｉＭＡＸ端末１４の構成ブロック図である。
図８に示すように、ＷｉＭＡＸ端末１４は、加入者側のＶｏＩＰ−ＴＡに接続する加入者側インタフェース８０と、ＭＡＣ部８１と、ＰＨＹ部８２と、ＲＦ部８３と、アンテナ８４とを備えており、ＷｉＭＡＸ基地局１５と、加入者側のＩＰ電話端末とを接続する。
【００１０】
［従来のＶｏＩＰ−ＴＡの構成及び動作：図９］
次に、従来のＶｏＩＰ−ＴＡの構成について図９を用いて説明する。図９は、従来のＶｏＩＰ−ＴＡの構成ブロック図である。
ＶｏＩＰ−ＴＡ１２，２１は、送信側の構成として、Ａ／Ｄ変換部３１と、音声符号化部３２と、ＩＰパケット組み立て部３３と、ＩＰＳｅｃ暗号部３４とを備え、受信側の構成として、ＩＰＳｅｃ復号部３５と、揺らぎ吸収バッファ３６と、ＩＰパケット分解部３７と、音声復号部３８と、Ｄ／Ａ変換部３９とを備えている。
【００１１】
そして、送信時には、電話機から入力されたアナログ音声信号は、Ａ／Ｄ変換部３１でデジタル信号に変換され、音声符号化部３２で所定の音声符号化が為され、ＩＰパケット組み立て部３３で音声符号化データにヘッダが付加されてＩＰパケットが生成され、ＩＰＳｅｃ暗号部３４で暗号化されて、ＩＰパケットがＷｉＭＡＸ端末に送出される。
【００１２】
受信時には、ＷｉＭＡＸ端末から送信され受信したＩＰパケットは、ＩＰＳｅｃ復号部３５で暗号復号され、揺らぎ吸収バッファ３６で遅延揺らぎ（ジッタ）が吸収され、ＩＰパケット分解部３７でＩＰパケットから音声符号化データが抽出され、音声復号部３８で音声復号されてデジタル音声信号となり、Ｄ／Ａ変換部３９でアナログ音声信号に変換されて電話機に出力される。
【００１３】
［音声データのＩＰパケット化：図１０］
次に、ＶｏＩＰ−ＴＡのＩＰパケット組み立て部３３における音声データのＩＰパケット化について図１０を用いて説明する。図１０は、音声データのＩＰパケット化を示す模式説明図である。
図１０に示すように、ＩＰパケット組み立て部３３では、所定の長さの音声符号化データに対して、ＵＤＰ／ＲＴＰヘッダ（20byte）と、ＩＰヘッダ（20byte）を付加して、ＩＰパケット（音声符号化データ＋ＵＤＰ／ＲＴＰヘッダ＋ＩＰヘッダ）を生成するようになっている。
【００１４】
［伝送遅延］
ところで、ＩＰ電話で、通常の電話番号０ＡＢ〜Ｊ（東京であれば03-xxxx-xxxxなど）を用いるサービスを行うためには、エンドトゥエンド遅延時間が１５０msより小さいことが要求される。
また、「ＩＰ電話の通話品質測定ガイドライン第３版」（（株）テレコムサービス協会  ＶｏＩＰ推進協議会）によれば、ネットワークと端末とを合わせたエンドトゥエンド遅延は、以下のように算出される。
エンドトゥエンド遅延時間＝ネットワークの平均遅延時間＋端末の送話遅延時間＋端末の受話遅延時間
【００１５】
特に、ＷｉＭＡＸ等の無線アクセス区間が含まれている場合には、無線アクセス区間における最大揺らぎ時間が、エンドトゥエンド遅延時間に大きな影響を与えることが知られている。また、無線アクセス区間における最大揺らぎ時間には、無線端末（ＷｉＭＡＸ端末等）や、無線基地局（ＷｉＭＡＸ基地局等）での遅延量が大きく寄与している。
【００１６】
そして、無線アクセス区間に用いられる無線端末（ＷｉＭＡＸ端末等）や、無線基地局（ＷｉＭＡＸ基地局等）での遅延量は、装置の製造メーカや装置内で使用されるチップの種類によって異なるものである。
【００１７】
［関連技術］
尚、ＩＰ電話における遅延を低減する技術としては、特開平１１−３３１２２２号公報「適応形パケット長を持つ音声伝送のための装置及び方法」（出願人：シーメンス  インフォメーション  アンド  コミュニケイション  ネットワークス  インコーポレイテッド、特許文献１）がある。
特許文献１では、エンド・ツウ・エンド伝送遅延量を求め、当該エンド・ツウ・エンド伝送遅延量と前もって決められた遅延量許容値とに基づいて、伝送のための許容されるパケット長を計算し、当該許容されるパケット長のパケットを伝送することが記載されている。
しかしながら、特許文献１には、伝送路上に設置されることが予想される複数の装置についてそれぞれの遅延量を予め記憶しておき、当該システムにおいて実際に伝送路上に設置された装置の遅延量を選択して、予想される遅延量を求めることは記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開平１１−３３１２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、従来のＩＰ電話端末では、通常は、音声符号化方式やパケットサイズを固定としているため、無線アクセス区間に遅延量の大きい無線端末や無線基地局が用いられた場合には、許容される遅延量を超えてしまい、通信品質が劣化してしまうという問題点があった。
【００２０】
本発明は、上記実状に鑑みて為されたもので、エンドトゥエンド遅延時間を許容範囲内として良好な通信品質を確保すると共に、通信リソースを効率的に使用することができる通信端末を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
無線アクセス区間を含むＩＰ電話システムにおけるＩＰ電話機として用いられる通信端末であって、複数の符号化方式の中から指示された符号化方式で音声データを符号化する音声符号化部と、複数のパケットサイズの中から指示されたパケットサイズで符号化音声データをパケット化するパケット組み立て部と、無線アクセス区間で用いられる可能性がある複数種類の無線端末及び複数種類の無線基地局の一方又は両方と、各装置の遅延量とを対応付けて記憶する遅延情報テーブルと、音声符号化部に符号化方式を指示し、パケット組み立て部にパケットサイズを指示する制御部とを備え、制御部が、外部から特定の無線端末及び無線基地局の一方又は両方が選択されると、選択された装置の遅延量を遅延情報テーブルから読み出し、選択された装置の遅延量又は選択された各装置の遅延量の和をネットワーク遅延量として算出し、ネットワーク遅延量が予め設定された閾値よりも大きい場合には、少なくとも、音声符号化部に対してより符号化速度の大きい符号化方式を指示するか若しくはパケット組み立て部に対してより小さいパケットサイズを指示するか、又はその両方の指示を行い、ネットワーク遅延量が閾値以下の場合には、少なくとも、音声符号化部に対してより符号化速度の小さい符号化方式を指示するか若しくはパケット組み立て部に対してより大きいパケットサイズを指示するか、又はその両方の指示を行うことを特徴としている。
【００２２】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、無線アクセス区間を含むＩＰ電話システムにおけるＩＰ電話機として用いられる通信端末であって、複数の符号化方式の中から指示された符号化方式で音声データを符号化する音声符号化部と、複数のパケットサイズの中から指示されたパケットサイズで符号化音声データをパケット化するパケット組み立て部と、無線アクセス区間で用いられる可能性がある複数種類の無線端末及び複数種類の無線基地局の一方又は両方と、各装置の遅延量とを対応付けて記憶する遅延情報テーブルと、音声符号化部に符号化方式を指示し、パケット組み立て部にパケットサイズを指示する制御部とを備え、制御部が、外部から特定の無線端末及び無線基地局の一方又は両方が選択されると、選択された装置の遅延量を遅延情報テーブルから読み出し、選択された装置の遅延量又は選択された各装置の遅延量の和をネットワーク遅延量として算出し、ネットワーク遅延量が予め設定された閾値よりも大きい場合には、音声符号化部に第１の符号化方式を指示すると共に、パケット組み立て部に第１のパケットサイズを指示し、ネットワーク遅延量が閾値以下の場合には、音声符号化部に第１の符号化方式より符号化速度の小さい第２の符号化方式を指示すると共に、パケット組み立て部に第１のパケットサイズを指示するか、又は、音声符号化部に第１の符号化方式を指示すると共に、パケット組み立て部に第１のパケットサイズよりパケットサイズの大きい第２のパケットサイズを指示することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、無線アクセス区間を含むＩＰ電話システムにおけるＩＰ電話機として用いられる通信端末であって、複数の符号化方式の中から指示された符号化方式で音声データを符号化する音声符号化部と、複数のパケットサイズの中から指示されたパケットサイズで符号化音声データをパケット化するパケット組み立て部と、無線アクセス区間で用いられる可能性がある複数種類の無線端末及び複数種類の無線基地局の一方又は両方と、各装置の遅延量とを対応付けて記憶する遅延情報テーブルと、音声符号化部に符号化方式を指示し、パケット組み立て部にパケットサイズを指示する制御部とを備え、制御部が、外部から特定の無線端末及び無線基地局の一方又は両方が選択されると、選択された装置の遅延量を遅延情報テーブルから読み出し、前記選択された装置の遅延量又は前記選択された各装置の遅延量の和をネットワーク遅延量として算出し、ネットワーク遅延量が予め設定された閾値よりも大きい場合には、少なくとも、音声符号化部に対してより符号化速度の大きい符号化方式を指示するか若しくはパケット組み立て部に対してより小さいパケットサイズを指示するか、又はその両方の指示を行い、ネットワーク遅延量が閾値以下の場合には、少なくとも、音声符号化部に対してより符号化速度の小さい符号化方式を指示するか若しくはパケット組み立て部に対してより大きいパケットサイズを指示するか、又はその両方の指示を行う通信端末としているので、ユーザが、実際に無線アクセス区間で用いられている無線端末及び無線基地局を選択すれば、ネットワーク遅延量の概算値を容易に算出して、送受信端末において許容される遅延量に応じた符号化速度及びパケットサイズを選択でき、良好な通信品質を保つことができると共に、必要以上に伝送帯域を広げずにすみ、無線リソースを効率的に利用することができる効果がある。
【００２４】
また、本発明によれば、無線アクセス区間を含むＩＰ電話システムにおけるＩＰ電話機として用いられる通信端末であって、複数の符号化方式の中から指示された符号化方式で音声データを符号化する音声符号化部と、複数のパケットサイズの中から指示されたパケットサイズで符号化音声データをパケット化するパケット組み立て部と、無線アクセス区間で用いられる可能性がある複数種類の無線端末及び複数種類の無線基地局の一方又は両方と、各装置の遅延量とを対応付けて記憶する遅延情報テーブルと、音声符号化部に符号化方式を指示し、パケット組み立て部にパケットサイズを指示する制御部とを備え、制御部が、外部から特定の無線端末及び無線基地局の一方又は両方が選択されると、選択された装置の遅延量を遅延情報テーブルから読み出し、選択された装置の遅延量又は選択された各装置の遅延量の和をネットワーク遅延量として算出し、ネットワーク遅延量が予め設定された閾値よりも大きい場合には、音声符号化部に第１の符号化方式を指示すると共に、パケット組み立て部に第１のパケットサイズを指示し、ネットワーク遅延量が閾値以下の場合には、音声符号化部に第１の符号化方式より符号化速度の小さい第２の符号化方式を指示すると共に、パケット組み立て部に第１のパケットサイズを指示するか、又は、音声符号化部に第１の符号化方式を指示すると共に、パケット組み立て部に第１のパケットサイズよりパケットサイズの大きい第２のパケットサイズを指示する通信端末としているので、ユーザが、実際に無線アクセス区間で用いられている無線端末及び無線基地局を選択すれば、ネットワーク遅延量の概算値を容易に算出して、送受信端末において許容される遅延量に応じた符号化速度及びパケットサイズを選択でき、良好な通信品質を保つことができると共に、必要以上に伝送帯域を広げずにすみ、無線リソースを効率的に利用することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信端末の構成ブロック図である。
【図２】遅延情報テーブルの模式説明図である。
【図３】符号化速度が一定の場合のパケット組み立てを示す模式説明図である。
【図４】パケットサイズが一定の場合のパケット組み立てを示す模式説明図である。
【図５】制御部５１における処理を示すフローチャートである。
【図６】ＷｉＭＡＸによる無線アクセスを含むＩＰ電話システムの概略構成ブロック図である。
【図７】ＷｉＭＡＸ基地局１５の構成ブロック図である。
【図８】ＷｉＭＡＸ端末１４の構成ブロック図である。
【図９】従来のＶｏＩＰ−ＴＡの構成ブロック図である。
【図１０】音声データのＩＰパケット化を示す模式説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［発明の概要］
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態に係る通信端末は、無線アクセス区間を含むＩＰ電話システムにおけるＩＰ電話端末のＶｏＩＰ−ＴＡとして用いられ、記憶部に、無線アクセス区間において用いられることが予想される複数の無線端末及び無線基地局の遅延時間を記憶したテーブルを備え、運用開始時に、入力部から、実際に使用されている無線端末及び無線基地局が選択されると、制御部が、選択された無線端末及び無線基地局に対応して記憶されている遅延時間を読み出し、音声符号化方式を同一の場合、当該遅延時間の和が、予め設定されている閾値よりも大きければ、パケット組み立て部に第１のパケットサイズでパケット組み立てを行う指示を出力し、当該遅延時間の和が、閾値以下であれば、パケット組み立て部に第１のパケットサイズより長い第２のパケットサイズでパケット組み立てを行う指示を出力するものであり、端末で許容される遅延時間に応じたパケットサイズとすることができ、良好な通信品質を保持すると共に、遅延時間に余裕がある場合には伝送帯域を狭くして無線リソースを効率的に使用することができるものである。
【００２７】
また、本発明の実施の形態に係る通信端末は、パケットサイズを一定とした場合、制御部が、選択された無線端末及び無線基地局に対応して記憶されている遅延時間の和が、予め設定されている閾値よりも大きければ、音声符号化部に第１の音声符号化方式で符号化する指示を出力すると共に、当該遅延時間の和が予め設定されている閾値以下であれば、音声符号化部に第１の音声符号化方式より符号化速度の遅い第２の音声符号化方式で符号化する指示を出力するものであり、端末で許容される遅延時間に応じた速度で符号化及びパケット組み立てを行って、通信品質を劣化させず、且つ無線リソースを効率的に使用することができるものである。
【００２８】
［本発明の実施の形態に係る通信端末の構成：図１］
本発明の実施の形態に係る通信端末（本通信端末）の構成について図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る通信端末の構成ブロック図である。
本通信端末は、図６に示したようなＩＰ電話システムにおけるＩＰ電話端末のＶｏＩＰ−ＴＡとして用いられるものであり、図１に示すように、送信側の構成として、Ａ／Ｄ変換部４１と、音声符号化部４２と、ＩＰパケット組み立て部４３と、ＩＰＳｅｃ暗号部４４とを備え、受信側の構成として、ＩＰＳｅｃ復号部４５と、揺らぎ吸収バッファ４６と、ＩＰパケット分解部４７と、音声復号部４８と、Ｄ／Ａ変換部４９とを備えている。
【００２９】
更に、本通信端末の特徴として、ネットワークで用いられる装置の遅延情報を記憶する遅延情報記憶部５０と、遅延情報記憶部５０からの情報に基づいて音声符号化部４２と音声復号部４８、ＩＰパケット組み立て部４３とＩＰパケット分解部４７に指示を出力する制御部５１とを備えている。遅延情報記憶部５０に記憶されている情報と、制御部５１の処理については後述する。
また、音声符号化部４２及び音声復号部４８、ＩＰパケット組み立て部４３及びＩＰパケット分解部４７の動作も従来とは一部異なっている。
更に、図示は省略するが、ユーザが指示を入力する入力部や、遅延情報テーブルの内容を表示する表示部が設けられている。
【００３０】
各構成部分について説明する。
Ａ／Ｄ変換部４１は、電話機からのアナログ音声信号をデジタル信号に変換する。
音声符号化部４２は、本通信端末の特徴として、複数の音声符号化方式で音声符号化を行う機能を備え、制御部５０からの指示によって指定された音声符号化方式で音声符号化を行う。音声符号化方式については後述する。
【００３１】
また、ＩＰパケット組み立て部４３は、本通信端末の特徴として、複数のパケットサイズのパケット生成を行う機能を備え、制御部５０からの指示によって指定されたパケットサイズでパケット組み立てを行う。具体的なパケットサイズについては後述する。
【００３２】
ＩＰＳｅｃ暗号部４４は、ＩＰパケットを暗号化して送信する。
ＩＰＳｅｃ復号部４５は、受信したＩＰパケットを暗号復号する。
揺らぎ吸収部４６は、暗号復号されたＩＰパケットの遅延揺らぎを吸収するバッファである。
ＩＰパケット分解部４７は、制御部５０からの指示によって指定されたパケットサイズでパケット分解を行う。
音声復号部４８は、制御部５０からの指示によって指定された音声符号化方式に対応する音声復号を行う。
Ｄ／Ａ変換部４９は、デジタル音声データをアナログ音声信号に変換して電話機に出力する。
【００３３】
［音声符号化方式］
音声符号化部４２では、ここではITU-T G.711（PCM）（以下、「G.711PCM方式」とする）とITU-T G.729（CS-ACELP）（以下、「G.729CS-ACELP方式」とする）とを備えているものとする。
それぞれの音声符号化方式の特徴について説明する。
G.711PCM方式は、符号化速度が速く（６４kbps）、符号化遅延が小さく（０．１２５ms）、音声品質が高い。
また、G.729CS-ACELP方式は、符号化速度が遅く（８kbps）、符号化遅延が大きい（符号化フレーム長は１０ms）。
【００３４】
［音声信号のパケット化における遅延時間と伝送帯域］
次に、音声信号をパケット化する際の遅延時間と伝送時に必要な伝送帯域について説明する。
遅延時間及び伝送帯域は、音声符号化部４２における音声符号化方式によって決定される符号化速度と、パケット組み立て部４３におけるパケットサイズによって決定される。
【００３５】
符号化速度を一定とすると、パケットサイズが大きい場合（パケット生成周期が長い場合）には、遅延時間は長く、伝送帯域は狭い。一方、パケットサイズが小さい場合（パケット生成周期が短い場合）には、遅延時間は短く、伝送帯域は広くなる。
【００３６】
パケットサイズを一定とすると、符号化速度が遅い場合（パケット生成周期が長い）、遅延時間は長く、伝送帯域は狭い。一方、符号化速度が速い場合（パケット生成周期が短い）、遅延時間は短く、伝送帯域は広くなる。
【００３７】
本通信端末では、このことを利用して、通信端末が運用されるネットワークの遅延量に応じて、送信端末及び受信端末での遅延時間を許容時間内として良好な通信品質を保持すると共に伝送帯域を浪費しないよう、符号化速度とパケットサイズとの組み合わせを選択して符号化及びパケット化を行うことにより、ＩＰ電話システムで安定した通信を実現することができるようにしている。
【００３８】
［遅延情報テーブル：図２］
次に、遅延情報記憶部５０に記憶されている遅延情報テーブルについて図２を用いて説明する。図２は、遅延情報テーブルの模式説明図である。
図２に示すように、遅延情報テーブルは、無線アクセス区間で用いられる複数種類の無線端末（図６の例では「ＷｉＭＡＸ端末１４」）及び複数種類の無線基地局（図６の例では「ＷｉＭＡＸ基地局１５」）について、各々の装置のメーカ・型式と遅延時間（遅延量）とを対応付けて記憶しているものである。遅延量としては、実験的に求めたものや、メーカから提供された情報が考えられる。また、メーカ・型式の他にもバージョン情報に応じた遅延量を記憶するようにしてもよい。
尚、ここでは無線アクセス区間としてＷｉＭＡＸを用いたものを例として説明するが、他の無線アクセス方式であってもよい。
【００３９】
上述したように、無線アクセス区間の無線端末及び無線基地局における遅延時間はネットワーク遅延時間への寄与分が大きい。
そこで、本通信端末では、予め様々な無線端末及び無線基地局の遅延量を記憶しておき、通信端末の運用開始時に、実際にネットワークで用いられている無線端末及び無線基地局の遅延量を遅延情報テーブルから読み出して、これらの遅延量の和をネットワーク遅延量の概算値として求め、それに基づいて音声符号化方式又はパケットサイズを切り替えて運用するようにしている。
【００４０】
尚、ここでは、無線アクセス区間で用いられる無線端末及び無線基地局について遅延量を記憶するようにしているが、この他にもルータやゲートウェイ等の遅延量を記憶しておき、無線端末と無線基地局に加えてこれら各装置の遅延量の和をネットワーク遅延量の概算値とするようにしてもよい。
あるいは、無線端末のみ、無線基地局のみについて遅延量を記憶しておき、無線端末又は無線基地局の一方の遅延量の値をそのままネットワーク遅延量の概算値としてもよい。
【００４１】
［制御部５１の動作］
制御部５１について説明する。
制御部５１は、ＣＰＵ等で構成され、本通信端末の運用開始時に、ネットワークで用いられている無線端末及び無線基地局の遅延量の和をネットワーク遅延量の概算値を求め、それによって本通信端末で許容される遅延量に応じて、音声符号化方式とパケットサイズの組み合わせを決めて、音声符号化部４２に音声符号化方式を設定し、ＩＰパケット組み立て部４３にパケットサイズを設定する。
【００４２】
まず、運用開始時に、ユーザによって入力部から遅延情報表示の指示が入力されると、制御部５１は、遅延情報記憶部５０の遅延情報テーブルに記憶されている複数の無線端末のメーカ・型式を読み取って表示し、ユーザによって実際に無線アクセス区間で用いられている特定の無線端末のメーカ・型式が選択されると、当該無線端末に対応して記憶されている遅延量を読み取って保持する。
同様に、制御部５１は、指示に応じて、遅延情報記憶部５０の遅延情報テーブルから複数の無線基地局のメーカ・型式を読み取って表示し、選択されると、当該無線基地局に対応して記憶されている遅延量を読み取って保持する。
尚、遅延情報テーブルにメーカ・型式に加えてバージョン情報が記憶されている場合には、選択されたメーカ・型式・バージョン情報に応じた遅延量を読み取る。
【００４３】
そして、制御部５１は、無線端末の遅延量と無線基地局の遅延量とを合計して、ネットワーク遅延量の概算値（以下、単に「ネットワーク遅延量」とする）を求め、当該ネットワーク遅延量を予め記憶されている閾値と比較する。
また、遅延情報記憶部５０にルータやゲートウェイの遅延量も合わせて記憶されている場合には、算出されるネットワーク遅延量は、より実際の値に近くなる。
【００４４】
閾値は、制御部５１が、送受信端末において許容される遅延量の大小を判断する際の基準となる値であり、本通信端末において用いられる符号化方式及びパケットサイズを考慮して、例えば、要求されるエンドトゥエンド遅延量を１５０msとした場合の基準値として、シミュレーション又は実験によって求められた値である。具体的な閾値の例としては５ｍｓが考えられる。
遅延情報記憶部５０に無線端末の遅延量又は無線基地局の遅延量のいずれか一方しか記憶されていない場合には、閾値はより小さい値になると考えられる。
【００４５】
そして、ネットワーク遅延量が閾値よりも大きい場合には、通信端末で許容される遅延量は小さくなるため、伝送帯域が広くなっても、遅延量を小さくするよう符号化速度とパケットサイズの組み合わせを設定する必要がある。
反対に、ネットワーク遅延量が閾値以下の場合には、通信端末で許容される遅延量が比較的大きいので、符号化速度やパケット生成周期を遅くして、伝送帯域を狭くするよう符号化速度とパケットサイズの組み合わせを設定する。
本通信端末では、図３，４に示した３種類の組み合わせの中から制御部５１が選択して設定するようになっている。
【００４６】
更に、本通信端末では、ユーザからの設定等により、符号化速度を一定にするか、パケットサイズを一定にするかが設定される。制御部５１は、ネットワーク遅延量に基づいて、符号化速度一定又はパケットサイズ一定の条件で、音声符号化部４２及び音声復号部４８に音声符号化方式を指示し、ＩＰパケット組み立て部４３及びＩＰパケット分解部４７にパケットサイズを指示する。
【００４７】
［符号化速度が一定の場合：図３］
符号化速度が一定の場合のパケット組み立てについて図３を用いて説明する。図３は、符号化速度が一定の場合のパケット組み立てを示す模式説明図である。
図３に示すように、符号化速度が一定の場合、つまり、音声符号化方式が一定の場合、制御部５１は、パケットサイズを切り替えてＩＰパケット組み立て部４３及びＩＰパケット分解部４７に設定する。
【００４８】
符号化速度一定とする場合には、音声符号化方式を符号化速度の速いG.711 PCM方式とし、制御部５１は、音声符号化部４３及び音声復号部４８に対してG.711 PCM方式を設定する。符号化速度は、６４kbps（８byte/s）である。
そして、制御部５１は、図３（ａ）に示すように、ネットワーク遅延量が閾値よりも大きい場合には、小さいパケットサイズを設定する。つまり、G.711 PCM方式とパケットサイズ小の組み合わせとする（組み合わせＡ）。
ＩＰパケット組み立て部４３は、符号化音声データ２０byteに対して、ＵＤＰ／ＲＴＰヘッダ２０byteとＩＰヘッダ２０byteを付加して６０byteのパケットを生成する。１パケットを生成するのに要する時間（パケット生成周期）は、２．５msであり、遅延量を小さくできるが、伝送帯域は広くなる。
【００４９】
また、図３（ｂ）に示すように、ネットワーク遅延量が閾値以下の場合には、大きいパケットサイズを設定する。つまり、G.711 PCM方式とパケットサイズ大の組み合わせとする（組み合わせＢ）。
すなわち、ＩＰパケット組み立て部４３は、符号化音声データ１６０byte毎にヘッダを付加して２００byteのパケットを生成する。パケット生成周期は２０msであり、遅延量は大きくなるが、伝送帯域は狭くできる。
【００５０】
つまり、制御部５１は、符号化速度が一定の場合には、算出したネットワーク遅延量に基づいて、ＩＰパケット組み立て部４３及びＩＰパケット分解部４７に対して、ネットワーク遅延量が閾値より大きければ、パケットサイズを６０byte（パケットサイズ小）とする指示を出力し、ネットワーク遅延量が閾値以下であれば、パケットサイズを２００byte（パケットサイズ大）とする指示を出力する。
ＩＰパケット組み立て部４３及びＩＰパケット分解部４７は、制御部５１からの指示に従って、指定されたパケットサイズでパケット組み立て／分解を行う。
【００５１】
［パケットサイズが一定の場合：図４］
パケットサイズが一定の場合のパケット組み立てについて図４を用いて説明する。図４は、パケットサイズが一定の場合のパケット組み立てを示す模式説明図である。
図４に示すように、パケットサイズが一定の場合には、制御部５１は、符号化速度、つまり音声符号化方式を切り替えて音声符号化部４２及び音声復号部４８に設定する。
【００５２】
パケットサイズを一定にする場合、制御部５１はＩＰパケット組み立て部４３及びＩＰパケット分解部４７に対して、小さいパケットサイズの６０byteを設定する。ここでは、ＩＰパケット組み立て部４３は、符号化方式に関わらず、符号化音声データ２０byte毎にヘッダを付加して６０byteのパケットを生成する。
【００５３】
そして、図４（ａ）に示すように、ネットワーク遅延量が閾値よりも大きい場合には、制御部５１は、符号化速度を速くするよう、G.711PCM方式を設定する。つまり、G.711 PCM方式とパケットサイズ小の組み合わせとする（組み合わせＡ）。尚、図４（ａ）は、図３（ａ）と同一の組み合わせである。
G.711PCM方式では、符号化音声データ速度は６４kbps（８byte/s）であり、ＩＰパケット組み立て部４３で２０byteの符号化音声データにヘッダを付加して６０byteのパケットを生成するパケット生成周期は２．５msである。この組み合わせでは、遅延量を小さくできるが、伝送帯域は広くなる。
【００５４】
また、図４（ｂ）に示すように、ネットワーク遅延量が閾値以下の場合には、制御部５１は、符号化速度の遅いG.729CS-ACELP方式を設定する。つまり、G.729CS-ACELP方式とパケットサイズ小の組み合わせとする（組み合わせＣ）。
G.729CS-ACELP方式では、符号化速度は８kbps（１byte/s）であり、（ａ）と同じ６０byteのパケットを生成するパケット生成周期は２０msとなって、遅延量は大きくなるが、伝送帯域は狭くできる。
【００５５】
つまり、制御部５１は、パケットサイズが一定の場合には、算出したネットワーク遅延量に基づいて、音声符号化部４２及び音声復号部４８に対して、ネットワーク遅延量が閾値より大きければ、符号化速度の速いG.711PCM方式とする指示を出力し、ネットワーク遅延量が閾値以下であれば、符号化速度の遅いG.729CS-ACELP方式とする指示を出力する。
音声符号化部４２及び音声復号部４８は、制御部５１からの指示に従って、指定された音声符号化方式で音声符号化／復号化を行う。
【００５６】
尚、ネットワーク遅延量が閾値に比べて十分小さい場合には、符号化速度の遅いG.729CS-ACELP方式と、パケットサイズ大（２００byte）の組み合わせ（組み合わせＤ）とすることも可能である。
【００５７】
［制御部５１の処理：図５］
次に、制御部５１における処理について図５を用いて説明する。図５は、制御部５１における処理を示すフローチャートである。
図５に示すように、制御部５１は、運用開始時に、ユーザによって無線端末及び無線基地局のメーカ・型式が選択（又は入力）されると（１００）、制御部５１は、遅延情報テーブルから、該当する無線端末及び無線基地局に対応する遅延量を読み取る（１０２）。
【００５８】
そして、制御部５１は、無線端末の遅延量と無線基地局の遅延量との和を求めてネットワーク遅延量を算出し（１０４）、予め設定されている閾値と比較する（１０６）。
そして、処理１０６において、ネットワーク遅延量が閾値よりも大きい場合には、制御部５１は、パケットサイズ一定（小）であれば大きい符号化速度を設定し、符号化速度一定（速度大）であれば小さいパケットサイズを設定する（１０８）。すなわち、ネットワーク遅延量が閾値より大きければ、制御部５１は、「符号化速度大＋パケットサイズ小」の組み合わせを設定する。
【００５９】
また、処理１０６において、ネットワーク遅延量が閾値以下であった場合には、制御部５１は、パケットサイズ一定の場合には遅い符号化速度を設定し、符号化速度一定の場合には大きいパケットサイズを設定する（１１０）。すなわち、ネットワーク遅延量が閾値以下であれば、制御部５１は、「符号化速度小＋パケットサイズ小」の組み合わせ又は「符号化速度大＋パケットサイズ大」の組み合わせを設定する。
このようにして本通信端末の制御部の動作が行われる。
【００６０】
尚、デフォルトとして、予め、音声符号化部４２と音声復号部４８に符号化速度大のG.711PCM方式を設定し、ＩＰパケット組み立て部４３とＩＰパケット分解部４７にパケットサイズ小の６０byteを設定しておき、ネットワーク遅延量が閾値以下であった場合に、制御部５１が、ユーザの指示に応じて符号化速度又はパケットサイズのいずれかを、他方に切り替えて設定するようにしてもよい。
また、符号化方式のタイプ（G.711PCM、G.729CS-ACELP等）の識別情報はＲＴＰヘッダに含まれ、パケットサイズはＲＴＰヘッダに続くペイロードデータの長さであるため、これにより、送信側と受信側の通信端末側における整合を取ることが可能である。
【００６１】
［実施の形態の効果］
本発明の実施の形態に係る通信端末によれば、遅延情報記憶部５０の遅延情報テーブルに、複数の無線アクセス区間で用いられることが予想される複数種類の無線端末及び無線基地局について、それぞれ固有の遅延量を対応付けて記憶しておき、通信端末の運用開始時に、ユーザからの設定で実際に使用されている無線端末及び無線基地局が選択されると、制御部５１が、遅延情報テーブルから当該無線端末及び無線基地局の遅延量を読み取り、それぞれの遅延量の和をネットワーク遅延量として算出し、当該ネットワーク遅延量が、予め設定されている閾値より大きい場合には、音声符号化部４２と音声復号部４８に符号化速度の速いG.711PCM方式を設定すると共に、ＩＰパケット組み立て部４３とＩＰパケット分解部４７に６０byteのパケットサイズを設定し、ネットワーク遅延量が閾値以下の場合には、音声符号化部４２と音声復号部４８に符号化速度の遅いG.729CS-ACELP方式を設定して、ＩＰパケット組み立て部４３とＩＰパケット分解部４７に６０byteのパケットサイズを設定するか、又は、音声符号化部４２と音声復号部４８に符号化速度の速いG.711PCM方式を設定して、ＩＰパケット組み立て部４３とＩＰパケット分解部４７に１６０byteのパケットサイズを設定するようにしており、全体の遅延量に大きな影響を与える無線アクセス区間で用いられる装置の遅延量からネットワーク遅延量の概算値を容易に算出でき、それに基づいて通信端末で許容される遅延量に応じた符号化速度とパケットサイズの組み合わせを設定することにより、適切な遅延時間及び伝送帯域として、良好な通信品質を保持し、無線リソースを効率的に利用することができる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、遅延時間を低減して通話品質の劣化を防ぐと共に無線リソースの有効利用を図ることができる通信端末に適している。
【符号の説明】
【００６３】
１０ａ，１０ｂ…ＩＰ電話端末、  １１，２２…電話機、  １２，２１…ＶｏＩＰ−ＴＡ、  １３…ＷｉＭＡＸ、  １４…ＷｉＭＡＸ端末（無線端末）、  １５…ＷｉＭＡＸ基地局（無線基地局）、１６…ＡＳＮ−ＧＷ、  １７…ＣＳＮ、１８，２０…ルータ、  １９…ＩＰネットワーク、  ３１，４１…Ａ／Ｄ変換部、  ３２，４２…音声符号化部、  ３３，４３…ＩＰパケット組み立て部、  ３４，４４…ＩＰＳｅｃ暗号部、  ３５，４５…ＩＰＳｅｃ復号部、  ３６，４６…揺らぎ吸収バッファ、  ３７，４７…ＩＰパケット分解部、  ３８，４８…音声復号部、  ３９，４９…Ｄ／Ａ変換部、  ５０…遅延情報記憶部、  ５１…制御部、  ７０…ネットワークインタフェース、  ７１，８１…ＭＡＣ部、  ７２，８２…ＰＨＹ部、  ７３，８３…ＲＦ部、  ７４，８４…アンテナ、  ８０…加入者側インタフェース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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