(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケット網に接続された、音声符号化手段を備える音声中継サーバであって、
公衆網に接続する発側通信端末から受信した通話要求にて指定される着側通信端末が公衆網に接続する場合、前記音声符号化手段をＰＣＭに設定する手段と、
前記着側通信端末を管轄する着側音声中継サーバに対して、音声符号化方式の指定を含む通話要求コマンドを送信する手段と、
各通信端末のアドレスと、該通信端末を管轄する着側音声中継サーバのアドレスと、前記着側音声中継サーバとの間の通話の遅延時間の許容値と、を関連付けて記憶するロケーション管理テーブルと、
コネクション毎に、少なくとも着側音声中継サーバのアドレスと、発側通信端末のアドレスと、着側通信端末のアドレスと、遅延時間と、を記憶するコネクション管理テーブルと、
前記コネクション毎に、通話中継時の音声データの遅延時間を求めて、前記コネクション管理テーブルに記録する測定手段と、
新たな前記通話要求コマンドの受信に応答して、前記ロケーション管理テーブルと、前記コネクション管理テーブルと、を参照して、新たなコネクションに関わる着側音声中継サーバとの間の記録された前記遅延時間を取得する手段と、
取得した前記遅延時間が、前記ロケーション管理テーブルで記憶している遅延時間の許容値以下である場合は、前記新たな通話要求コマンドに対応する新たなコネクションを確立するために前記コネクション管理テーブルに新たなエントリを追加し、該着側音声中継サーバに対して通話要求コマンドを送信する手段と、
取得した前記遅延時間が、前記ロケーション管理テーブルで記憶している遅延時間の許容値を超えている場合は、前記新たな通話要求コマンドを拒絶する手段と、を備える
ことを特徴とする音声中継サーバ。
【請求項２】
請求項１に記載の音声中継サーバにおいて、
前記ロケーション管理テーブルには、さらに、各音声中継サーバが有する音声符号化手段を記憶し、
移動体網で用いられる音声符号化手段を備え、
前記通話要求にて指定される前記着側通信端末が、前記移動体網に接続する場合、前記ロケーション管理テーブルを参照して、着側音声中継サーバとの間の遅延時間が、前記ロケーション管理テーブルで記憶している遅延時間の許容値以下である場合に、該着側通信端末が属する移動体網で用いられる音声符号化手段を求め、前記通話要求コマンドに設定する手段と、を備える
ことを特徴とする音声中継サーバ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の音声中継サーバであって、
前記測定手段は、
各音声パケットのヘッダ情報として、該音声パケットが遅延算出用パケットであることを示す情報と、時刻情報とを設定し、
着側音声中継サーバに対して、前記遅延算出用パケットを送信し、
前記着側音声中継サーバから、該遅延算出用パケットに対する返信パケットを受信し、
前記返信パケットを受信した時刻情報と、前記返信パケットに含まれる時刻情報との差分とから、前記遅延時間を算出する
ことを特徴とする音声中継サーバ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチメディア通信システムに関し、特に、リアルタイムの通話音声データを中継することのできる音声データ中継システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットの普及により、電話のパケット交換ネットワークへの統合が注目されており、キャリアによる一般の電話機間の通話をインターネットで中継するVoIP(Voice over IP)サービスがアナウンスされ、実験が開始されている。VoIPサービスを実現する場合、ゲートウェイ装置において、呼制御の手順の変換と音声データ形式の変換処理が行われる。標準化団体ITU−Tでは、マルチメディア通信端末の構成として、各処理モジュールをプロトコルとしてまとめたH.323勧告を、インターネットの標準化策定団体であるIETFではMegaco(ITU−TのH.248と同じ)、sigtran等を議論中である（megaco−BOFにおいて議論”draft−ietf−megaco−protocol−03.txt(expire：2000／2））。
【０００３】
また、インターネットの網側の機能として、予め通信に必要な帯域を確保したり、優先制御を行うQoS(Quality of Service)保証プロトコルの標準化作業（例えば、RSVP(Resource reSerVation Protocol)やdiffserv(differenciated services)等）が進められており、これを利用することにより、リアルタイム系のメディア通信の品質保証が可能となってきている（IETFのRFC2205 “Resource Reservation Protocol(RSVP)Version 1 Functional Specification”、diffserv−WGにおいて議論”draft−ietf−diffserv−arch−02.txt(expire：99／4)”、rap−WGにて議論“draft−ietf−rap−cops−rsvp−02.txt（expire：99／6）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
H.323では、Ｇ．７１１（ＰＣＭ：64kbps）／Ｇ．７２３．１（5.3／6.3kbps）／Ｇ．７２６(32／16kbps)／Ｇ．７２９(8kbps)等、複数の音声符号化方式を推奨している。ダイアルアップ接続のPCや、現在のISP(Internet Service Provider)のようなQoS保証されていない、また、ピーク時のトラフィックに対して比較的ネットワーク容量の厳しい状況でVoIPサービスを利用する場合、高圧縮の符号化方式を用いて、できるだけ使用帯域を減らしていることが多い。しかし、高圧縮な符号化方式ほど符号化処理に要する時間がかかり、結果的に遅延が大きくならざるを得ないという課題がある（例えば、G.723.1では片道で約70ms前後のアルゴりズム遅延がある）。キャリアが、現在の回線交換機ベースの電話サービスをパケット交換型のVoIPサービスへ移行した場合、一般の電話ユーザは当然今までと同じ品質が保証されているものと考える。QoS保証機能が前提かつ大容量のネットワーク上でVoIPサービスが行われれば、網における遅延や揺らぎ、パケットロスは現在よりも縮少されることが期待できる。しかし、高圧縮符号化を用いることにより、あるいは大規模な電話回線に対応する処理を行わなくてはならないため、ゲートウェイにおいて処理遅延が付加されるため、ユーザの厳しい要求品質に十分に対応できない場合が考えられる。また、近年の携帯電話やＰＨＳの加入者数は、公衆網電話加入者数に近づいており、移動体網から直接ＩＰ接続したいとのニーズもある。しかし、移動体網で使われている符号化方式とH.323で推奨されている符号化方式は異なるため、一旦Ｇ．７１１に戻してから双方の方式に符号化し直すと、音質劣化が激しく、会話にはとても使えない、かつ遅延も増えるという課題がある。
【０００５】
本発明の目的は、処理遅延をできるだけ短くして会話の品質劣化を防ぐゲートウェイを提供することにある。
【０００６】
また、本発明の別の目的は、異なる網に接続する端末間の通話品質の劣化を防ぐゲートウェイを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の音声中継サーバは、公衆網に接続する電話機間の通話には、音声符号化方式としてＰＣＭを用い、システム運用者が予め許容遅延時間を設定し、定期的に遅延時間を測定し、新たな通話要求が発生した際に同じ音声中継サーバとの間の通話の遅延時間が許容値を越えていないかどうかを監視し、許容値以上の通話が存在する場合には、通話要求を拒絶する手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の実施形態について、図１〜図１９を参照して説明する。
【０００９】
図１に、本発明の実施形態に関わる音声データ中継システムの構成例を示す。
【００１０】
図１において、パケット網１と、公衆電話網２と、移動体網３と、パケット網１と公衆電話網２との接続点に音声中継サーバ（以下ＧＷ）４−１、４−２が、パケット網１に複数のルータ５−１〜５−４とＩＰ電話クライアント端末７が、公衆網２に電話機６−１、６−２とが、パケット網２と移動体網３との接続点に移動体網音声中継サーバ８（以下、モバイルＧＷ）が、移動体網３に無線基地局９と移動体端末１０とが接続されている。
【００１１】
図２に、ＧＷ４の内部構成を示す。
【００１２】
図２において、ＧＷ４は、通信プログラム等が格納されているメモリ２１と、メモリ２１のプログラムに基づく処理を行うＣＰＵ２０と、蓄積装置２２と、マイク、キーボード、マウス、ペン等の入力装置２３と、スピーカ、ディスプレイ等の出力装置２４と、公衆網２で通信を行うための公衆網インタフェース２５と、パケット網１で通信を行うためのパケット網インタフェース２６と、音声データの変換処理を行うハードウェアと、メモリ２１に展開される通信プログラムにより構成され、各モジュールは内部バスにより接続する。音声データ変換処理を行うハードウェアは、送信処理として、アナログ音声データをディジタルデータへ変換するＡ／Ｄ変換３０と、ディジタル化されたデータを符号化するCoder３１と、Coder３１により符号化された音声データをパケット網へ送出するためのデータパケット化処理部３２と、パケットにされた音声データに通信相手のアドレス情報や音声符号化方式等を示すヘッダ情報、例えばＩＰ網の場合は、ＩＰヘッダ、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダを付与するネットワークパケット化処理部３３と、受信処理として、前記通信網インタフェース２６により受けた音声パケットからヘッダ情報を取るネットワークパケット分解部３４と、ネットワークヘッダ情報を除いたデータをコマンドと音声データとに振り分けるデータ／コマンド振分け処理３５と、音声データの場合は音声データ変換処理のハードウェア内の出力データキュー３９でバッファリングする。出力データキュー３９から１データずつ取得し、データに付加されている情報と音声データとを分解するデータヘッダ除去処理４０と、音声データが符号化されている場合は復号化処理を行うDecoder４１と、復号化されたディジタルデータ（ＰＣＭ）をアナログ音声データへ変換するＤ／Ａ変換部４２とから構成する。但し、データパケット化処理３２、ネットワークパケット化３３、ネットワークパケット分解３４、データ／コマンド振り分け処理３５、出力データキュー３９、データヘッダ除去処理４０はソフトウェアで実現しても構わない。通信プログラムには、送信処理として、公衆網２から受信したダイアルトーン等のイベントを解析するイベント解析処理２７と、該イベントが通話設定に関するイベントだった場合、対応するコマンドを作成するコマンドパケット化処理２８と、該コマンドパケットの作成に必要な情報や通信状況を管理する発信呼制御処理部２９とを、受信処理として、データ／コマンド振り分け処理３５により振り分けられたコマンド情報を受け取り、コマンド種別を解析するコマンド解析処理３７と、電話機ユーザへ通知する必要のあるコマンドについて、前記公衆網２へ出力するためのデータを作成する出力データ生成処理部３８と、呼制御処理のステータスを管理する受信呼制御処理部３６とから構成する。
【００１３】
前記蓄積装置２２には、ＧＷ４については、少なくとも各ＧＷ４のアドレスと、各ＧＷ４が管轄する電話機６や携帯電話１０を識別するエリアの番号と、各ＧＷとの間の通話中継における許容遅延時間の組が登録されている。さらに、中継中のコネクションに関する情報、少なくとも、発信電話機や着信電話機の番号、着信側ＧＷ４のアドレス、符号化方式、遅延時間概算値とが組で登録されている。
【００１４】
図３に、ＧＷ４が管理するロケーション管理テーブルの一例を示す。
【００１５】
図３において、５０は中継先のＧＷのアドレスを、５１は該ＧＷに管轄される電話機のエリアを示す情報、例えば市外局番などを、５２は該ＧＷが有する符号化方式を、５３は該ＧＷとの中継における許容遅延時間を示す。
【００１６】
図４に、ＧＷ４が管理するコネクション管理テーブルの一例を示す。
【００１７】
図４において、６０は現在通話中の呼の論理回線番号、６１は通話要求送信側の通信端末のアドレス、６３は着側の通信端末のアドレス、６２は６３で示す通信端末の通話相手となる通信端末を管轄するＧＷ４のアドレス、６４は通話中継に使用する符号化方式（帯域幅でもよい）、６５は通話中継における許容遅延時間を示す。
【００１８】
図５に、本音声データ中継システムの処理の全体の流れの一例を示す。ここでは、発側、着側の通信端末を電話機とした場合についての処理について示す。
【００１９】
図５において、前記通信端末である電話機６−１を使用しているユーザが着側電話機６−２へ通話する場合、発側電話機６−１は受話器を取って（オフフック）着側電話機６−２の電話番号を入力する処理７０を行い、発側電話機６−１を管轄するＧＷ４−１へ接続する。発側電話機６−１のオフフックを検出したＧＷ４−１は、発側電話機６−１の電話番号とダイアリングトーンに含まれる着側の電話機６−２の電話番号とを取得する処理７１を行い、前記ロケーション管理テーブルから着側の電話機６−２の電話番号をキーに該着側電話機６−２を管轄する着側のＧＷ４−２のアドレスと該着側ＧＷ４−２との間の中継における遅延時間の許容値を取得する処理７２を行う。前記コネクション管理テーブルから、前記着側ＧＷ４−２と中継中の通話があるかどうかを検出して、当該通話がないかあるいは中継中の通話の遅延時間が許容値以下であるかどうかを判定する処理７３を行う。前記通話要求が受諾された場合は、着側の通信端末は電話機であることから符号化方式をＰＣＭと決定して前記ＣＯＤＥＲ３１、ＤＥＣＯＤＥＲ４１をＰＣＭ処理を行うように設定する処理７４を行う。該コネクションに関する発側・着側電話機６の番号と着側ＧＷ４−２のアドレスと符号化方式とを前記コネクション管理テーブルに記憶し、前記着側ＧＷ４−２へ通話要求コマンドを送信する処理７５を行うと共に発側電話機６−２へ呼び出し音を出力する処理７６を行う。
【００２０】
前記通話要求コマンドを受信した着側ＧＷ４−２は、発側ＧＷ４−１のアドレスと、該コマンドに含まれる発側電話機６−１及び着側電話機６−２の電話番号と、音声符号化方式等を取得して前記コネクション管理テーブルに記憶する処理７７を行う。更に、着側電話機６−２に対して電話をかける処理７８を行い、該着側電話機６−２が受話器を取ったどうかを検出する処理７９をし、発側ＧＷ４−１へ着側電話機６−２との間の接続が完了したことを通知するＡＣＫコマンドを返信する処理８０を行う。発側ＧＷ４−１は前記ＡＣＫコマンドを受信したところで、音声データの中継処理８１を行う。該中継処理８１では、定期的に遅延時間測定用のパケットであることを兼ねた音声パケットを送信しあい、遅延時間測定用の音声パケットを受信した場合はヘッダ情報や音声データを取得した後に返信する。返信された音声パケットを受信したＧＷ４は受信した時刻情報と該パケットに含まれる時刻情報とから遅延時間の概算値を求めて、前記コネクション管理テーブルの該当エントリの遅延時間を更新する。発側電話機６−１が受話器を置いて（オンフック）通話を終了したことを検出する処理８２を行い、前記コネクション管理テーブルより着側ＧＷ４−２のアドレスを取得、切断要求コマンドを送信して、前記コネクション管理テーブルの該当エントリを削除する処理８３を行う。該切断要求コマンドを受信した着側ＧＷ４−２は着側電話機６−２に対して電話を切る処理を行い、前記コネクション管理テーブルの該当エントリを削除する処理８４を行う。
【００２１】
図６〜図１２に、前記ＧＷ４の処理の流れの一例を示す。図６は全体の処理の流れを、図７は本システム管理者による設定処理の流れを、図８は公衆網２からのデータ受信時の処理の流れを、図９はパケット網１からのデータ受信時の処理の流れを、図１０は電話機間の中継処理の流れを、図１１は発側・着側どちらかの通信端末がＩＰ電話機である場合の中継処理の流れを、図１２は音声中継処理の流れを示す。
【００２２】
図６において、前記ＧＷ４は、前記蓄積装置２２に格納されている通信プログラムを起動すると、ステップ９０で管理者からキーボードやマウス等の前記入力装置２３から前記ロケーション管理テーブルに関するイベント入力があるかどうかを検知し、イベントが入力された場合（ステップ９０、yes）、ステップ９１で該イベントについての設定処理を行う。管理者からのイベント入力がない場合（ステップ９０、no）、ステップ９２において公衆網２からのデータ着信がないかどうかを検出する。公衆網２からのデータ着信があった場合（ステップ９２、yes）、ステップ９３で該データについてのＰＳＴＮ処理を行う。公衆網２からのデータ着信もない場合は（ステップ９２、no）、ステップ９４でパケット網１からのデータ着信がないかどうかを検出する。パケット網１からのデータ着信があった場合（ステップ９４、yes）、ステップ９５で該データについてのパケット網処理を行う。管理者が通信プログラムを終了する等ＧＷ４の運転停止処理を行った場合（ステップ９６、yes）、全処理を終了する。
【００２３】
図７に、前記ステップ９１で行う設定処理の流れの一例を示す。
【００２４】
図７において、ステップ１００で前記ステップ９０で入力されたイベントの内容を解析し、該イベントが新たなＧＷ４の設置等新規エントリに関する場合（ステップ１０１、yes）、ステップ１０２で前記ロケーション管理テーブルに該新規エントリを追加する。新規エントリの追加ではなく、登録エントリの修正イベントであった場合（ステップ１０３、yes）、ステップ１０４で前記ロケーション管理テーブルの該当エントリの内容を修正する。登録エントリの削除イベントであった場合（ステップ１０５、yes）、ステップ１０６で前記ロケーション管理テーブルの該当エントリの内容を削除する。入力されたイベントが、新規エントリの追加（ステップ１０１）、登録エントリの修正（ステップ１０３）、登録エントリの削除（ステップ１０５）のいずれでもなかった場合は、ステップ１０７で管理者に対してイベントの再入力処理を通知する。入力されたイベントの処理が終了した場合は、処理結果を画面等の出力装置２４に出力して本処理を終了する。
【００２５】
図８に、前記ステップ９３で行うＰＳＴＮ処理の流れの一例を示す。
【００２６】
図８において、ステップ１１０で前記ステップ９３で着信したデータがオフフックやオンフック、ダイアルトーンのようなシグナリングであった場合（ステップ１１０、yes）、ステップ１１１で該シグナリングがオフフックであるかどうかを判定し、オフフックである場合（ステップ１１１、yes）、ステップ１１２で続けてダイアルトーンを収拾・解析し、ステップ１１３で着側の通信端末のアドレス情報を取得する。ステップ１１４で前記ステップ１１３で取得したアドレス情報が電話番号であるかどうかを判定し、電話番号であった場合（ステップ１１４、yes）、ステップ１１５で前記ロケーション管理テーブルから該電話番号を管轄する着側ＧＷ４−２のアドレス情報を取得する。ステップ１１６で前記コネクション管理テーブルから、前記ステップで取得した着側ＧＷ４−２との間で中継している通話があるかどうか、ある場合は該通話の遅延時間のうち最大の値と前記ロケーション管理テーブルに設定されている遅延許容値とを取得する。ステップ１１７で前記ステップ１１６で取得した遅延時間と遅延許容値とを比較して、該ＧＷ４−２との中継中の通話がないかあるいは現在の遅延時間が許容値以下である場合は（ステップ１１７、yes）、ステップ１１８で着側の電話機６−２の電話番号から公衆網２に接続する既存電話なのか移動体網３に接続する移動体網なのかどうかを判定し、既存電話である場合は（ステップ１１８、yes）、ステップ１２１で符号化方式をＰＣＭ（Ｇ．７１１）に設定する。既存電話ではなく移動体電話であった場合は（ステップ１１８、no）、ステップ１２０で前記ロケーション管理テーブルから該移動体網３で使用されている符号化方式を取得して設定する。ステップ１２２で着側ＧＷ４−２に対する通話要求コマンドを発行する。ステップ１２３で前記コネクション管理テーブルに該コネクションの情報を登録する。ステップ１１６で取得した遅延時間が許容値以上である場合は（ステップ１１７、no）、ステップ１２４で発側電話機６−１へビジートーンを返し、該通話要求は受けつけられなかったことを通知する。ステップ１１３で取得した着側通信端末６−２のアドレスが電話番号ではなく、ＩＰアドレスであった場合は（ステップ１２５、yes）、ステップ１２６で自ＧＷ４が有する符号化方式が複数ある場合はそのリストを含む通話要求コマンドを着側通信端末６−２へ発行し、該着側通信端末６−２から返信されるＡＣＫコマンドに含まれる符号化方式に設定する。ＩＰアドレスでもなかった場合は（ステップ１２５、no）、ステップ１２７でエラー通知のような例外処理を行う。受信したシグナリングがオンフックであった場合（ステップ１２８、yes）、ステップ１２９で該コネクションに関する情報を前記コネクション管理テーブルより検索、取得して、着側ＧＷ４−２へ切断要求コマンドを発行する。ステップ１３０で前記コネクション管理テーブルから該当コネクションの情報を削除する。受信したデータがシグナリングではない場合は（ステップ１１０、no）、ステップ１３１で音声中継処理を行う。
【００２７】
尚、既存電話と移動体電話との中継において、本図ではパケット網１に接続するＧＷ４において移動体網３で用いられている符号化方式に設定する処理について示したが、既存電話との通話中継時には移動体網３に接続するモバイルＧＷ８においてパケット網へデータを送信する際にＰＣＭへ変換する処理でも構わない（したがって、この場合はパケット網上を流れる音声データはＰＣＭ、モバイルＧＷ８で移動体網で用いられている符号化方式に変換する）。
【００２８】
図９に、前記ステップ９５で行うパケット網処理の流れの一例を示す。
【００２９】
図９において、ステップ１４０で前記ステップ９５で着信したデータから該データを発行した端末のアドレス情報を取得する。ステップ１４１で該データがコネクションの確立・切断等に関するコマンドであるかどうかを判定し、コマンドである場合は（ステップ１４１、yes）、ステップ１４２で該コマンドが通話要求であるかどうかを判定する。通話要求であった場合は（ステップ１４２、yes）、ステップ１４３で該コマンドの発行端末がＧＷ４であるかどうかを前記ロケーション管理テーブルより判定する。登録済みのＧＷ４−１であった場合は（ステップ１４３、yes）、ステップ１４４で前記ロケーション管理テーブルから前記発側ＧＷ４−１間の中継の許容遅延値を、前記コネクション管理テーブルから前記発側ＧＷ４−１間の中継があるかどうか、ある場合はそのコネクションの中で現在の遅延時間の最大値を取得する。ステップ１４５で前記ステップ１４４で取得した遅延許容値と現在遅延時間とを比較し、遅延時間が許容値以下である場合は（ステップ１４５、yes）、ステップ１４６で該通話要求コマンドに含まれる着側通信端末６−２のアドレスを取得する。ステップ１４７で前記ステップ１４６で取得した着側通信端末６−２のアドレスから該着側通信端末６−２が既存電話あるいは移動体電話であるか通信端末であるかどうかを判定し、既存電話あるいは移動体電話であった場合は（ステップ１４７、yes）、ステップ１４８で電話中継処理を行う。前記ステップ１４４で取得した遅延時間が許容値以上である場合は（ステップ１４５、no）、ステップ１４９で該コネクションを拒絶する切断要求コマンドを生成し、前記ステップ１４０で取得した発側ＧＷ４−１へ発行する。着信した通話要求コマンドを発行した通信端末が登録されていない端末であった場合（ステップ１４３、no）、ステップ１５０でＩＰ電話中継処理を行う。着信したコマンドが通話要求ではなくＡＣＫコマンドであった場合は（ステップ１５１、yes）、ステップ１３１の音声中継処理を行う。ＡＣＫコマンドではなく切断要求コマンドであった場合は（ステップ１５２、yes）、ステップ１５３で着側電話機６−２との電話を切って該通話中継の終了処理を行い、ステップ１５４で前記コネクション管理テーブルから該当コネクションの情報を削除する。
【００３０】
図１０に、前記ステップ１４８で行う電話中継処理の流れの一例を示す。
【００３１】
図１０において、ステップ１６０で該通話要求コマンドに含まれる符号化方式を取得し、ステップ１６１で前記ステップ１４６で取得した着側電話機６−２の電話番号へ電話をかける。ステップ１６２で該着側電話機６−２のユーザが電話を取ったことを示すオフフックシグナリングを検出し、ステップ１６３で前記ステップ１４０で取得した該通話要求コマンド発側のＧＷ４−１へＡＣＫコマンドを発行する。ステップ１６４で前記コネクション管理テーブルへ該当コネクションの情報を登録し、ステップ１３１の音声中継処理を行う。
【００３２】
図１１に、前記ステップ１５０で行うＩＰ電話中継処理の流れの一例を示す。
【００３３】
図１１において、ステップ１７０で該通話要求コマンドに含まれる符号化方式を取得する。複数ある場合もすべて取得する。ステップ１７１で前記ステップ１７０で取得した少なくとも１つ以上の符号化方式のうち、自ＧＷが有する符号化方式と一致する方式を符号化方式として前記ＣＯＤＥＲ３１、ＤＥＣＯＤＥＲ４１に設定する。一致する方式が複数ある場合は、リストのより前の方に格納されている方式を設定する。ステップ１７２で該通話要求コマンドに含まれる着側の電話機６−２の電話番号を取得して、電話をかける。ステップ１７３で該着側電話機６−２のユーザが電話を取ったことを示すオフフックシグナリングを検出し、ステップ１７４で前記ステップ１４０で取得した該通話要求コマンド発側のＧＷ４−１へＡＣＫコマンドを発行する。ステップ１７５で前記コネクション管理テーブルへ該当コネクションの情報を登録し、ステップ１３１の音声中継処理を行う。
【００３４】
図１２に、前記ステップ１３１で行う音声中継処理の流れの一例を示す。ここでは、電話機６間の中継を行っている発側ＧＷ４−１における音声中継処理の流れについて示す。
【００３５】
図１２において、ステップ１８０で前記ＣＯＤＥＲ３１からデータ入力があったことを示す割り込みが入ったかどうかを判定し、割り込みがあった場合は（ステップ１８０、yes）、ステップ１８１で前記ＣＯＤＥＲ３１から符号化データを取得する。ステップ１８２で前記コネクション管理テーブルから該当コネクションに関する情報、少なくとも着側ＧＷ４−２のアドレス、発側・着側電話機６のアドレスを取得する。ステップ１８３で前記ステップ１８２で取得した情報と、現在時刻情報、該データのシーケンス番号とをヘッダ情報とした音声パケットを生成する。ステップ１８４で前記ステップ１８３で生成した音声パケットを、前記ステップ１８２で取得した着側ＧＷ４−２へ送信する。パケット網１から音声パケットを受信した場合は（ステップ１８５、yes）、ステップ１８６で該音声パケットを取得し、ステップ１８７で該音声パケットから着側ＧＷ４−２のアドレスと発側電話機６−１の電話番号を取得する。ステップ１８８で、前記コネクション管理テーブルより、前記ステップ１８７で取得した着側ＧＷ４−２及び発側電話機６−１の電話番号から発側電話機６−１との接続回線を検索する。ステップ１８９で該音声パケットから符号化音声データを取り出し、ステップ１９０で前記ステップ１８８で検索した発側電話機６−１への接続回線に対応する前記ＤＥＣＯＤＥＲ４１へ出力する。
【００３６】
図１３〜１６に、前記モバイルＧＷ８の処理の流れの一例を示す。図１３は全体の処理の流れを、図１４は移動体電話からの通話要求を受けた場合の処理の流れを、図１５は移動体電話への通話要求を受けた場合の処理の流れを、図１６は音声データ中継処理の流れを示す。
【００３７】
図１３において、前記モバイルＧＷ８は、前記蓄積装置２２に格納されている通信プログラムを起動すると、前記ステップ９０で管理者からキーボードやマウス等の前記入力装置２３から前記ロケーション管理テーブルに関するイベント入力があるかどうかを検知し、イベントが入力された場合（ステップ９０、yes）、ステップ９１で該イベントについての設定処理を行う。管理者からのイベント入力がない場合（ステップ９０、no）、ステップ２００において移動体網３からのデータ着信がないかどうかを検出する。移動体網３からのデータ着信があった場合（ステップ２００、yes）、ステップ２０１で該データについての携帯電話発信処理を行う。移動体網３からのデータ着信もない場合は（ステップ２００、no）、ステップ２０２でパケット網１からのデータ着信がないかどうかを検出する。パケット網１からのデータ着信があった場合（ステップ２０２、yes）、ステップ２０３で該データについての携帯電話着信処理を行う。管理者が通信プログラムを終了する等モバイルＧＷ８の運転停止処理を行った場合（ステップ９６、yes）、全処理を終了する。
【００３８】
図１４に、前記ステップ２０１で行う携帯電話発信処理の流れの一例を示す。
【００３９】
図１４において、ステップ２１０で移動体網３からパケットを着信した場合（ステップ２１０、yes）、ステップ２１１で該パケットを発行した移動体端末１０のアドレス情報を取得する。ステップ２１２で前記ステップ２１１で取得したアドレスが携帯電話番号であるかどうかを判定し、携帯電話番号であった場合は（ステップ２１２、yes）、該パケットが通話要求や切断要求などコネクションの確立・切断に関する情報を示すシグナリングコマンドであった場合（ステップ２１３、yes）、ステップ２１４で該シグナリングコマンドが通話要求シグナルであるかどうかを判定し、通話要求シグナルである場合（ステップ２１４、yes）、ステップ２１５で該通話要求シグナルに含まれる着側通信端末のアドレス情報を取得する。ステップ２１６で前記ステップ２１５で取得したアドレス情報が電話番号であるかどうかを判定し、電話番号であった場合（ステップ２１６、yes）、ステップ２１７で前記ロケーション管理テーブルから該電話番号を管轄する着側ＧＷ４−２あるいはモバイルＧＷ８−２のアドレス情報を取得する。ステップ２１８で前記コネクション管理テーブルから、前記ステップ２１７で取得した着側ＧＷ４−２あるいはモバイルＧＷ８−２との間で中継している通話があるかどうか、ある場合は該通話の遅延時間のうち最大の値と前記ロケーション管理テーブルに設定されている遅延許容値とを取得する。ステップ２１９で前記ステップ２１８で取得した遅延時間と遅延許容値とを比較して、該ＧＷ４−２あるいはモバイルＧＷ８−２との中継中の通話がないかあるいは現在の遅延時間が許容値以下である場合は（ステップ２１９、yes）、ステップ２２０で着側通信端末の電話番号から公衆網２に接続する既存電話なのか移動体網３に接続する移動体網なのかどうかを判定し、既存電話である場合は（ステップ２２０、yes）、ステップ２２１で符号化方式をＰＣＭ（Ｇ．７１１）に決定して前記ＣＯＤＥＲ３１、ＤＥＣＯＤＥＲ４１に設定する。移動体電話であった場合は（ステップ２２０、no）、ステップ２２２で前記ロケーション管理テーブルから該移動体網３で使用されている符号化方式を取得、前記ＣＯＤＥＲ３１、ＤＥＣＯＤＥＲ４１に設定する。ステップ２２３で該通話要求シグナルを通話要求コマンドに変換し、着側ＧＷ４−２あるいはモバイルＧＷ８−２へ送信する。ステップ２２４で前記コネクション管理テーブルに該コネクションの情報を登録する。ステップ２１８で取得した遅延時間が許容値以上である場合は（ステップ２１９、no）、ステップ２２５で発側携帯電話機１０−１へ切断要求シグナルを返し、該通話要求は受けつけられなかったことを通知する。ステップ２１５で取得した着側通信端末６−２のアドレスが電話番号ではない場合は（ステップ２１６、yes）、ステップ２２６で発側携帯電話機１０−１へ切断要求シグナルを返し、該通話要求は受けつけられなかったことを通知する。受信したシグナリングが通話要求シグナルではなく切断要求シグナルであった場合（ステップ２２７、yes）、ステップ２２８で該切断要求シグナルを切断要求コマンドへ変換、該コネクションに関する情報を前記コネクション管理テーブルより検索、取得して、着側ＧＷ４−２あるいはモバイルＧＷ��−２へ中継する。ステップ２２９で音声データ中継の終了処理を行い、ステップ２３０前記コネクション管理テーブルから該当コネクションの情報を削除する。受信したデータがシグナリングではない場合は（ステップ２１３、no）、ステップ２２３で音声中継処理を行う。ステップ２１０で受信したパケットを発行した端末が着側のＧＷ４−２あるいはモバイルＧＷ８−２である場合（ステップ２１２、no）、ステップ２３１において該パケットがＡＣＫコマンドであるかどうかを判定し、ＡＣＫコマンドであった場合は（ステップ２３１、yes）、ステップ２３２で該ＡＣＫコマンドを移動体網３で用いられるＡＣＫシグナリングコマンドに変換して前記発側携帯電話１０−１へ中継、ステップ２２３で音声データ中継処理を行う。ＡＣＫコマンドではなく切断要求コマンドであった場合（ステップ２３３、yes）、ステップ２３４で該切断要求コマンドを移動体網３で用いられる切断要求シグナリングコマンドに変換して前記発側携帯電話１０−１へ中継し、ステップ２２８、ステップ２２９の処理を行う。
【００４０】
なお、本図では、着側の通信端末がＩＰ電話機の場合の処理は含んでいないが、着側の通信端末がＩＰ電話機の場合もＧＷ４の場合と同様の手順で、移動体網３で用いている符号化方式を設定するか、あるいはモバイルＧＷにおいてＰＣＭへ変換することにより、携帯電話−モバイルＧＷ−パケット網−ＩＰ電話機という経路で通話の中継を行うことができる。
【００４１】
図１５に、前記ステップ２０３で行う携帯電話着信処理の流れの一例を示す。
【００４２】
図１５において、ステップ２４０で移動体網３からパケットを着信した場合（ステップ２１０、yes）、ステップ２４１で前記ステップ２４０で着信したパケットから該パケットを発行した端末のアドレス情報を取得する。ステップ２４２で前記ロケーション管理テーブルより該パケット発行端末が発側モバイルＧＷ８−１なのかどうかを判定し、モバイルＧＷ８−１であった場合（ステップ２４２、yes）、該パケットが移動体網３で用いられるシグナリングコマンドであるかどうかを判定、シグナリングコマンドであった場合（ステップ２４３、yes）、ステップ２４４で該シグナリングコマンドに含まれる着側の携帯電話１０−２のアドレスを取得し、ステップ２４５で該シグナリングコマンドを該着側の携帯電話１０−２へ中継する。シグナリングコマンドではなかった場合（ステップ２４３、no）、ステップ２４６で音声データ中継処理を行う。受信したパケットを発行した端末がモバイルＧＷ８ではない場合（ステップ２４２、no）、ステップ２４７で該パケットを発行した端末が携帯電話であるかどうかを判定する。携帯電話ではなく公衆網２に接続するＧＷ４−１であった場合は（ステップ２４７、yes）、ステップ２４８で該パケットがパケット網１で用いられるコネクションの確立・切断等に関するコマンドであるかどうかを判定し、コマンドである場合は（ステップ２４８、yes）、ステップ２４９で該コマンドに含まれる着側携帯電話１０−２のアドレス情報を取得する。ステップ２５０で該コマンドを移動体網３で用いられるシグナリングコマンドに変換して該着側携帯電話１０−２へ中継する。ステップ２５１で該コマンドが通話要求であるかどうかを判定し、通話要求であった場合は（ステップ２５１、yes）、ステップ２５２で該コネクションについての情報を前記コネクション管理テーブルへ登録する。通話要求ではなく切断要求コマンドであった場合（ステップ２５１、no）、ステップ２５３で該音声中継処理を終了し、ステップ２５４で前記コネクション管理テーブルより該コネクションの情報を削除する。受信したパケットがコマンドではなかった場合（ステップ２４８、no）、ステップ２４６で音声データ中継処理を行う。受信したパケットを発行した通信端末が携帯電話であった場合は（ステップ２４７、yes）、ステップ２５５で該パケットがＡＣＫシグナリングコマンドであるかどうかを判定し、ＡＣＫシグナリングコマンドであった場合は（ステップ２５５、yes）、ステップ２４６で音声データ中継処理を行う。ＡＣＫシグナリングコマンドではなく切断要求シグナリングコマンドであった場合は（ステップ２５５、no）、ステップ２５３、２５４の処理を行う。
【００４３】
図１６に、前記ステップ２２４の音声データ中継処理の流れの一例を示す。ここでは、携帯電話１０間の中継を行っている発側モバイルＧＷ８−１における音声データ中継処理の流れについて示す。
【００４４】
図１６において、ステップ２６０で移動体網３から音声データを受信した場合、ステップ２６１で該音声データを取得し、ステップ２６２で前記コネクション管理テーブルから着側のモバイルＧＷ８−２のアドレス情報と符号化方式を取得し、ステップ２６３で前記ステップ２６２で取得した情報に加え、時間情報や該音声データのシーケンス番号等のヘッダ情報を音声データに付加して、パケット網１へ中継するための音声パケットを生成する。ステップ２６４で前記ステップ２６３で生成した音声パケットを着側モバイルＧＷ８−２へ中継する。パケット網１から音声パケットを受信した場合は（ステップ２６５、yes）、ステップ２６６で該音声パケットを取得し、ステップ２６７で該音声パケットから発側携帯電話１０−１の電話番号を取得する。ステップ２６８で、該音声パケットから音声パケットヘッダを削除して音声データを取り出し、ステップ２６９で音声データを前記ステップ２６７で検索した発側携帯電話１０−１へ中継する。
【００４５】
図１７〜図１８は、各コマンド、音声データのパケットフォーマットの例である。
【００４６】
図１７において、２８０はパケット網がＩＰ網である場合のＩＰヘッダ、２３１はＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ、２３２にはコマンドあるいはデータが格納される。
【００４７】
２８３は音声符号化データであるのか、コネクションの確立・切断に関するコマンドであるのかの種別を示すフィールド、２８４はコマンドの識別子、例えば通話要求コマンドであるのか、切断要求コマンドであるのかの種別を示すフィールドで、２８５は発側の通信端末（電話機、携帯電話、ＩＰ電話機等）のアドレス、２８６は着側の通信端末のアドレス、２８７は通話に使用する符号化方式を示すフィールドである。
【００４８】
図１８は、ＧＷ４間あるいはＧＷ４とモバイルＧＷ８、モバイルＧＷ８間で送受信される音声データのフォーマットの一例である。２８８は該音声パケットのシーケンス番号、２８９は時間情報、２９０は該音声パケットが遅延測定用パケットを兼ねているかどうかを示すフィールド、２９１は音声符号化データである。
【００４９】
図１９は、移動体端末１０とモバイルＧＷ８との間で送受信されるパケットのフォーマットの一例である。
【００５０】
２８３〜２８７は図１７と同じである。３００は移動体網３において通信するために必要なヘッダ情報、３０１は着側の移動体端末１０の情報（例えば位置情報など）を管理するために必要な識別子、３０２はコマンドあるいはデータを格納するフィールドである。このほか、移動体網３上で移動体通信を行う際に必要なヘッダ情報等が付加されてもよい。
【００５１】
本実施形態の音声中継システムによれば、前記ＧＷが中継する通話が公衆網に接続する電話間の中継には符号化方式としてＰＣＭを用いるため、発側着側のＧＷにおける符号化処理に要する時間を短縮できる。更に、移動体網に接続する携帯電話との中継には、移動体網側のＧＷであるいは公衆網側のＧＷで移動体網で用いられている符号化方式を設定するため、符号化処理は一度で済み、符号化処理に要する時間の短縮及び複数回の符号化処理による音声品質劣化を防ぐことができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、音声中継サーバが電話間の中継に用いる音声符号化方式として処理時間の短いＰＣＭを用いるため、発側着側のＧＷにおける符号化処理に要する時間を短縮できると共に、移動体端末との中継には符号化処理を一回に抑えるため、符号化方式の変換処理に要する時間の短縮及び複数回の符号化方式変換による音声品質の劣化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る音声データ中継装置の全体構成図である。
【図２】音声中継サーバの構成図である。
【図３】音声中継サーバのロケーション管理テーブルのフォーマットの一例を示す図である。
【図４】音声中継サーバのコネクション管理テーブルのフォーマットの一例を示す図である。
【図５】本システムの全体の処理の流れ図である。
【図６】音声中継サーバの全体処理の流れ図である。
【図７】音声中継サーバの管理者による設定処理の流れ図である。
【図８】音声中継サーバの公衆網からのデータ受信時の処理の流れ図である。
【図９】音声中継サーバのパケット網からのデータ受信時の処理の流れ図である。
【図１０】音声中継サーバの電話機間の中継処理の流れ図である。
【図１１】音声中継サーバの発側・着側どちらかがＩＰ電話機である場合の中継処理の流れ図である。
【図１２】音声中継サーバの音声データの中継処理の流れ図である。
【図１３】移動体網に接続する音声中継サーバの全体の処理の流れ図である。
【図１４】音声中継サーバの移動体電話からの通話要求を受信した場合の処理の流れ図である。
【図１５】音声中継サーバの移動体電話への通話要求を受信した場合の処理の流れ図である。
【図１６】音声中継サーバの移動体網における音声データ中継処理の流れ図である。
【図１７】音声中継サーバ間で送受信されるコマンドのパケットフォーマットの一例を示す図である。
【図１８】音声中継サーバ間で送受信される音声パケットのフォーマットの一例を示す図である。
【図１９】移動体網における音声中継サーバが扱うシグナリングコマンドのパケットフォーマットの一例を示す図である。
【符号の説明】
１…パケット網、２…公衆電話網、３…移動体網、４−１・４−２…音声中継サーバ、８…モバイル音声中継サーバ、６・１０…音声データ通信端末。
【図１】
0004449137.tif 000002
【図２】
0004449137.tif 000003
【図３】
0004449137.tif 000004
【図４】
0004449137.tif 000005
【図５】
0004449137.tif 000006
【図６】
0004449137.tif 000007
【図７】
0004449137.tif 000008
【図８】
0004449137.tif 000009
【図９】
0004449137.tif 000010
【図１０】
0004449137.tif 000011
【図１１】
0004449137.tif 000012
【図１２】
0004449137.tif 000013
【図１３】
0004449137.tif 000014
【図１４】
0004449137.tif 000015
【図１５】
0004449137.tif 000016
【図１６】
0004449137.tif 000017
【図１７】
0004449137.tif 000018
【図１８】
0004449137.tif 000019
【図１９】
0004449137.tif 000020