(57)【要約】【課題】信頼性の高いＩＰ回線による通話を、回線利用効率が高く、低コストで実現できるよう回線を制御する方法を提供する。【解決手段】交換機と複数の回線を経由して一般電話機とＩＰ電話端末との間で送受信を行うＩＰ回線制御方法において、送信側の装置（送信側装置）と受信側の装置（受信側装置）の両者間で、通話の接続手順が終了した後、複数の回線のうちどれか一つの回線を使用して音声データを送受信し、送受信中に音声品質の低下を検知した場合、送信側装置の制御部が複数の回線のうち別の回線を追加して、両者間で複数の回線を使用して同時に同じ音声データを送受信する。その結果、音声品質が閾値を十分超えて回復したことを検出した後、音声品質が閾値近辺に下がるまで、送信側装置の制御部が追加した回線の数を減らす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交換機と複数の回線を経由して一般電話機とＩＰ電話端末との間で音声データの送受信を行うＩＰ回線制御方法において、
送信側の装置（送信側装置）と受信側の装置（受信側装置）の両者間で、通話の接続手順を実行した後、前記複数の回線の一の回線を使用して両者間で音声データを送受信し、送受信中に前記受信側装置の検出部が音声品質の低下を検知した場合、前記送信側装置の制御部が前記複数の回線のうち別の回線を追加して、複数の回線を使用して同時に同じ音声データを送信することを特徴とするＩＰ回線制御方法。
【請求項２】
前記受信側装置の前記検出部は、音声品質の判断として、所定のパケットロス比率又はパケット到着間隔の変動値を使用することを特徴とする請求項１に記載のＩＰ回線制御方法。
【請求項３】
前記送信機の前記制御部が同時に送受信する回線の数を追加した結果、音声品質が前記閾値を十分超えて回復したことを前記受信機の前記検出部が検出した場合、音声品質が前記閾値近辺に下がったことを該検出部が検出するまで、送信側装置の前記制御部が追加した回線の数を減らすことを特徴とする請求項２に記載のＩＰ回線制御方法。
【請求項４】
前記受信側装置の前記検出部により検出される音声品質が常に閾値近辺になるように、前記送信側装置の前記制御部が同時に送受信する回線の数を必要最小限となるように制御することを特徴とする請求項２又は３に記載のＩＰ回線制御方法。
【請求項５】
前記音声データは、前記一般電話機から前記ＩＰ電話端末に対する一斉指令又は警報を含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの項に記載のＩＰ回線制御方法。
【請求項６】
前記一般電話機と前記ＩＰ電話端末との間の送受信は、前記複数のＩＰネットワークと各々異なる入出力ポートで接続された交換機を経由して行うことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかの項に記載のＩＰ回線制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＰ回線を利用し送受信する通話において、ＩＰ回線を制御するＩＰ回線制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰ回線を利用した通話は、通話を制御する交換機とＩＰ電話端末を回線で接続する通話路で形成され、交換機とＩＰ電話端末が１対１の通信を行っている。しかし、この場合、パケットロスやネットワーク機器の故障により、音声が切断される場合があり、音声品質に問題がある。この問題に対して、現在、ネットワーク機器での音声品質改善、バッファによるパケット遅延吸収や二重送信等を行なって、音声品質の向上を図っている。これらの音声品質の向上策のうち、二重送信に関する技術が下記の特許文献１に開示されている。これは、同一の音声パケットを複数の回線から同時に送信し、パケットごとに最も信頼性の高いものを選択するという技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９３４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の技術は常時複数の回線を占有するため、回線が有効利用できず、回線コストが高額となるという欠点を有している。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、信頼性の高いＩＰ回線による通話を、回線利用効率が高く、低コストで実現できるよう回線を制御する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係るＩＰ回線制御方法は、一般電話機から、交換機と複数のＩＰ回線を経由して、ＩＰ電話端末と通話を行う際に、通話開始時には、前記複数のＩＰ回線のうちいずれか一つの回線を使用して、一般電話機とＩＰ電話端末との間で音声データを送受信し、途中から音声品質が低下した場合、一般電話機とＩＰ電話端末の両者のうち受信側の装置（受信側装置）がそれを検知して送信側の装置（送信側装置）にその旨を通知し、送信側装置は音声品質が回復するまで、前記複数の回線のうち別の回線を追加して、両者間で複数回線を使用して同時に同じ音声データを送受信するよう構成される。
また、このように回線を追加した結果として音声品質が回復した後は、回線利用効率を上げるため、音声品質が所定の閾値に下がったことを受信側装置が送信側装置に報告するまで、送信側装置が同時に送受信する回線の数を減らすよう構成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、受信側装置が音声の品質を監視し、所定の閾値よりも音声品質が低下したと判断した場合、送信側装置が音声データを同時に複数回線により送信することにより、いずれかの回線の通信音声品質劣化や障害が発生した場合でも、他の回線から送信されてくる音声データを元に、障害の起こった音声データを復元することが可能となり、使用者の意図しない通話中の無音、切断を軽減することが可能となる。また、音声品質が回復した場合は、送信側装置が同時に複数回線で送信する処理を停止し、送信側装置が必要最小限の回線に限定して通信を継続することにより、回線使用効率が高く、経済性の大きなシステムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係るＩＰ回線制御方法のシステム構成の概略を示す図である。
【図２】交換機が管理する通話相手のＩＰ電話端末のアドレステーブルである。
【図３】ＩＰ電話端末が管理する通話相手の交換機のアドレステーブルである。
【図４】交換機とＩＰ電話端末との接続手順を示す図である。
【図５】通話音声品質が劣化した場合の音声品質回復手順を示す図である。
【図６】音声品質レベルと通話ルートとの関係を示す図である。
【図７】着信した音声パケットのデータバッファへの格納状況を示す図である。
【図８】着信した音声パケットの処理手順のフローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、実施形態に係るＩＰ回線制御方法のシステム構成を、図１を参照して詳細に説明する。
本システムは、交換機１、ＩＰ電話端末Ａの２ａとＩＰ電話端末Ｂの２ｂ、一般電話機３、回線の４ａと４ｂ、通話の経路を分けるルータ５から構成される。
なお、交換機１は回線４ａ、４ｂと各々異なる入出力ポート１１と１２で接続される。
【００１０】
次に、図４を参照して、ＩＰ電話端末Ａ又はＢから一般電話機３に対して通話を行う手順について説明する。ＩＰ電話端末については、ＡとＢのうちＡを例にとって以下説明する。まず、通話を開始する前に、一般電話機３の通話を制御する交換機１とＩＰ電話端末Ａが相互に通話ルートを動作可能とするために行うＩＰ接続手順を説明する。この手順は使用予定のルートをアクティブな状態にしておくためであり、音声データはまだ流れていない。
【００１１】
交換機１とＩＰ電話端末Ａが通話するためには、お互いのＩＰアドレスを知る必要がある。そこで、交換機１は自分のメモリ（図示せず）に記憶している図２で示されるＩＰ電話端末のアドレステーブル２０１からＩＰ電話端末Ａのアドレスを入手し、ＩＰ電話端末Ａは自分のメモリ（図示せず）に記憶している図３で示される交換機１のアドレステーブル３０１から交換機１のアドレスを入手する。
【００１２】
ここで、アドレステーブル２０１には、端末名称、内線電話番号、第一優先となるプライマリＩＰアドレス、第二優先となるセカンダリＩＰアドレスが登録される。交換機アドレステーブル３０１は、交換機１の名称、交換機１の第一優先となるプライマリＩＰアドレス、第二優先となるセカンダリＩＰアドレスが登録される。
【００１３】
次に、ＩＰ電話端末Ａは交換機１に対し、回線Ａをプライマリとしたプライマリルート（Ａルート）で交換機アドレステーブル３０１のプライマリＩＰアドレス３００１宛にＡルート端末登録要求を送信する（Ｓ１０１）。
【００１４】
それを受けた交換機１は、Ａルートを通るＩＰ電話端末Ａからの通話を可能にするログイン処理を行った（Ｓ１０２）後、ＩＰ電話端末Ａに対して、Ａルートを経由しＩＰ電話端末アドレステーブル２０１のプライマリＩＰアドレス２００１宛にＡルート端末登録完了通知を送信する（Ｓ１０３）。そして、前記登録完了通知を受信したＩＰ電話端末Ａは、プライマリルートを動作可能状態に遷移させるためのＡルート接続完了処理を行う（Ｓ１０４）。
【００１５】
次にＩＰ電話端末Ａは、交換機１に対し、回線Ｂをセカンダリとしたセカンダリルート（Ｂルート）で交換機アドレステーブル３０１のセカンダリＩＰアドレス３００２宛にＢルート端末登録要求を送信する（Ｓ１０５）。それを受けた交換機１は、Ｂルートを通るＩＰ電話端末Ａからの通話を可能にするログイン処理を行った（Ｓ１０６）後、ＩＰ電話端末Ａに対して、Ｂルートを経由しＩＰ電話端末アドレステーブル２０１のセカンダリＩＰアドレス２００２宛にＢルート端末登録完了通知を送信する（Ｓ１０７）。
【００１６】
そして、前記登録完了通知を受信したＩＰ電話端末Ａは、セカンダリルートを動作可能状態に遷移させるためのＢルート接続完了処理を行う（Ｓ１０８）。この完了処理が終わった後で、ＩＰ電話端末Ａは定期的にＡルート（Ｓ１０９）とＢルート（Ｓ１１０）の疎通監視を行う。どちらかのルートが断となった場合、障害ルートは稼動状態から非稼動状態に遷移し、ＩＰ電話端末ＡはＳ１０１やＳ１０５の端末登録要求を交換機１に送信する。
【００１７】
以上の図４の手順により、通話ルートが動作可能となった後、交換機１に接続された一般電話機３から、ＩＰ電話端末Ａに電話をかける場合の通話手順につき以下に説明する。
まず、一般電話機３から交換機１に対し、図２のＩＰ電話端末アドレステーブル２０１に登録されたＩＰ電話端末Ａの内線電話番号２００３をダイヤルする。ダイヤルを受けた交換機１は、この番号より、通話の相手がＩＰ電話端末と認識し、プライマリ回線としての回線Ａ（Ａルート）を経由して、同テーブル２０１に登録されたＩＰ電話端末ＡのプライマリIPアドレス２００１に対し、通信を開始する。
【００１８】
その後、一般電話機３と交換機１の音声品質を受信機の検出部（図示せず）が監視し、音声品質が所定の閾値を下回ることにより劣化したと判断した場合の音声品質回復手順について図５に従って説明する。ここでは送信側装置を交換機１、受信側装置をＩＰ電話端末Ａとする。なお、音声品質の判断の例としては、パケットロス比率（一定時間内に欠落したパケット数の受信したパケット数に対する比率）又は音声パケット到着間隔の変動（ゆらぎ）等のデータを用いる。
【００１９】
音声品質が低下していない正常時には、送信側装置から受信側装置に対してＡルートを経由して音声データを送信している（Ｓ５０１）。受信側装置のＩＰ電話端末Ａの検出部(図示せず)が音声品質を検出して（Ｓ５０２）して、パケットの欠落による無音等により音声品質が低下し所定の閾値を下回ったと判断した場合には、送信側装置に対し、セカンダリルートとしての回線Ｂ（Ｂルート）を経由して同時音声パケットの送信を行うことを要求する通知（Ｓ５０３）を行う。  次に、送信側装置の制御部（図示せず）はＢルートを経由して受信側装置に音声データの送信を開始する処理を行い（Ｓ５０４）、送信側装置は受信側装置に対して、Ａルート（Ｓ５０５）及びＢルート（Ｓ５０６）の両ルートによる同時音声パケット通信を開始する。それから、暫く経過した後に受信側装置の検出部が音声品質を検出（Ｓ５０７）して、音声品質が回復して閾値よりも高くなったと判断する場合には、送信側装置に対して音声品質回復通知を発行する（Ｓ５０８）。その後、送信側装置の前記制御部は、Ｂルートによる受信側装置への送信を停止する処理を行い（Ｓ５０９）、それに伴って、送信側装置は受信側装置に対してＡルートによる送信を行う（Ｓ５１０）。
【００２０】
図６は、音声品質レベルと通話ルートとの関係を示す図であり、音声品質が閾値より高くて良好な左の領域では、プライマリルートのＡルートのみを使用し、音声品質が劣化して閾値より低くなった真中の領域では、Ａルートに加えて、セカンダリルートのＢルートも使用して同時送信することにより音声品質の向上を図り、音声品質が回復して閾値を超えた右の領域では、Ａルートのみに戻ることを表す。
【００２１】
図７は、プライマリルート（Ａルート）の音声品質が劣化した後に、受信側装置がセカンダリルート（Ｂルート）も加えた両ルートから受信した音声データの格納を示す図である。送信側装置が送信する両ルートの同じ音声データのパケットには、同じシーケンス番号が付与されており、両ルートから受信したデータパケットは、各ルート毎に割付けたデータバッファのＭａ（Ａルート用）とＭｂ（Ｂルート用）に保持され、図７の（ａ）に示すように、左から入ってきた音声データが右から順番にデータバッファに格納されていき、格納し終えた状態が図７の（ｂ）に示されている。
【００２２】
この時点では、Ｂルートはパケット４、５、６、７の順に正常に音声データが届いているのに対して、Ａルートの方はパケット５、４、７の順に、５と４が入れ替わり、更に６が欠落しており、パケット伝達上の障害が発生している。
【００２３】
図８はプライマリルートに発生したパケットの障害をどのように処理するかを記載したフロー図である。受信側装置に音声データが着信する（Ｓ８０１）と、受信側装置の制御部は自分のＭａに音声データが格納されているかを判断し（Ｓ８０２）、格納されていればＭａから音声データを読み込み（Ｓ８０３）、格納されていなければ、Ｍｂにパケットが格納されているかを判断する（Ｓ８０４）。もし、Ｍｂに格納されていればＭｂからパケットを読み込み（Ｓ８０５）、格納されていなければ着信まで待機する。
【００２４】
ここで、図７の場合を例にとれば、Ｓ８０２でＭａにパケットが有るため、Ｍａからパケットを読み込んだ後、パケットの欠落があるか確認し（Ｓ８０６）、図７の（ｂ）に示されるように、パケット６が欠落しているため、他系のＢ系のデータバッファＭｂからパケット６をＭａに読み込む（Ｓ８０７）。次に、受信側装置の制御部はパケット番号の入れ替わりがあるか確認し（Ｓ８０８）、図７（ｂ）のように、パケット４と５が入れ替わっているため、4の次に５となるよう正しい順番に入れ替える（Ｓ８０９）。その結果、Ｍａに格納されたパケットは、同図（Ｃ）のように、パケット４、５、６、７の順に格納され、正常状態に修復された状態となる。その後、受信側装置の前記制御部はパケットの化やデータバッファ内の受信パケットの削除等のデータ処理を行う。（Ｓ８１０）
なお、通話のルートを増やしても音声品質が閾値を超えずに回復しない場合、回復するまで（音声品質が閾値に到達するまで）、送信側装置が送信するネットワークの数を追加して、複数回線で同時に同じを送受信する。これによって、音声品質が回復して閾値を超えた場合、今度は逆に閾値になるまで、送信側装置が同時に送受信する回線の数を減らすことにより、回線利用効率が高くて低コストのシステムを実現できる。更に、常に音声品質が閾値近辺になるよう、送信側装置が同時に送受信する回線の数を必要最小限に制御するよう構成すれば、更なる回線利用効率の向上に資する。
【００２５】
次に、プライマリ側である回線Ａで通信障害が発生した場合について以下に説明する。この場合、受信側装置であるＩＰ電話端末Ａ側で回線Ａ経由の音声データが無くなるため、交換機１に対し、回線Ｂ経由で、回線Ａ経由と同時パケットの送信を要求する通知を行い、交換機１からＩＰ電話端末アドレステーブル２０１の端末ＡのセカンダリＩＰアドレス２００２宛てに、同時パケット通信を開始する。
【００２６】
なお、上述のように、交換機1は、回線Ａ、Ｂと、それぞれ異なる入出力ポートで直接接続されているので、交換機１が直接ルートを選択できる。このため、ルータ接続のようにルート切り替えに要する無駄時間が少ない。従って、通話断の時間を短縮することができる。
【００２７】
一方、今まで説明した送話方向とは逆の方向で、ＩＰ電話端末Ａから一般電話機１に対する送信中に音声品質が劣化した場合につき以下に説明する。この場合は、交換機１からの送信と同様に、ＩＰ電話端末ＡからネットワークＡ経由となる交換機１のプライマリＩＰアドレス３００１宛てに音声データを送信する。音声品質が低下して閾値を下回ったことを受信側装置である交換機１の検出部が検知すると、交換機１からＩＰ電話端末Ａに対し、同時パケットの送信を要求する通知を行い、ＩＰ電話端末ＡからネットワークＢ経由となる交換機１のセカンダリＩＰアドレス３００２宛てに同時に音声データを送信する。
【００２８】
また、交換機１とＩＰ電話端末Ａ又はＢが相互に通話する場合のほかに、交換機1からＩＰ電話端末ＡとＢの両者に対して一斉指令を行う場合にも本発明を適用できる。従って、特に、重要な通話を行う必要のある防災指令等の分野にとって顕著な効果を有する。
この場合、交換機１から、ネットワークＡ経由となる両ＩＰ電話端末の各プライマリＩＰアドレス宛に同時に音声データを送出する。ここで、どちらかのＩＰ電話端末でパケットの欠落等により音声品質が低下し閾値を下回った場合、交換機１に対し、同時パケットの送信を要求する通知を行い、交換機１から、プライマリルートによる通話に加えて、ネットワークＢ経由となる両ＩＰ電話端末の各セカンダリＩＰアドレス宛にも音声データを送出して、音声品質を回復することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１：交換機、２ａ:ＩＰ電話端末Ａ、２ｂ:ＩＰ電話端末Ｂ、３:一般電話機、４ａ、４ｂ:回線、５:ルータ
【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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