(57)【要約】      （修正有）【課題】無線ＬＡＮを利用したＩＰ電話システムにおいて、多数の無線電話機の接続による音質の劣化を防ぐことができる、ＩＰ電話システムを提供する。【解決手段】無線電話機と、該無線電話機に無線ＬＡＮを介して接続される無線ＬＡＮ基地局とを有するＩＰ電話システムにおいて、前記無線電話機は、前記無線ＬＡＮ基地局に接続する際に、前記無線ＬＡＮ基地局が送信するフレームを基にして、前記無線ＬＡＮ基地局の通信量を把握する手段と、前記通話量が所定の通信量を超えた場合に、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式による自らの接続を制御する手段とを有する。【選択図】図３
2007221299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線電話機と、該無線電話機に無線ＬＡＮを介して接続される複数の無線ＬＡＮ基地局とを有するＩＰ電話システムにおいて、
前記無線電話機は、前記無線ＬＡＮ基地局に接続する際に、前記無線ＬＡＮ基地局が送信するフレームを基にして前記無線ＬＡＮ基地局の通信量を把握する手段で、
前記通話量が所定の通信量を超えた場合に、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式による自らの接続を制御する手段とを有することを特徴とするＩＰ電話システム。
【請求項２】
前記無線電話機は、前記無線ＬＡＮ基地局の通信量を把握する手段として、前記無線ＬＡＮ基地局が送信するフレームを基にした制御情報テーブルを備え、かつ前記制御情報テーブルをフレーム受信毎に更新する手段を有することを特徴とする、請求項１に記載のＩＰ電話システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＰ電話システムに関し、特に、無線電話機の無線ＬＡＮ基地局への接続制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）は当初、有線ネットワークとして開発され、発展してきたが、近年、有線ネットワークの一部を無線で構成した、無線ＬＡＮが急速に利用されるようになってきた。
【０００３】
この無線ＬＡＮは、図５に示すように、インターネット網１に接続された基地局２と、その基地局２のＢＳＳ（basic service set）３内に配置された１ないし複数の無線端末局４により構成される。そして、これらの無線端末局４は、他の無線端末局４やインターネット網１に接続された端末５と無線通信媒体（特定無線周波数帯域）の無線チャンネルを介してリアルタイムで通信を行うことができる。このような無線ＬＡＮの通信方式として、ＩＥＥＥ（米国電気電子技術者協会）の８０２．１１規格に基づいた標準仕様が多く採用されている。
【０００４】
このＩＥＥＥ８０２．１１に規定された通信方式には、ＤＣＦ（distributed coordination function）とＰＣＦ（point coordination function）の２種類が定められており、ＤＣＦは必須機能、ＰＣＦはオプショナル機能に位置づけられている。
【０００５】
ＤＣＦは、送信しようとする基地局２または、無線端末局４が、無線通信媒体（特定周波数無線帯域）のアイドル（idle）状態の開始から、ＤＩＦＳ（distributed interframe space）、またはＳＩＦＳ(short interframe space)と呼ばれる固定時間の後に送信しようと試みるが、その時までに他局が送信している場合には、ＲＢＯ（random back off）と呼ばれる乱数時間を加えた時間だけ送信待機を行い、それまでに他局が送信していなければ送信を開始する方式である。このため、最も小さな乱数時間を生成した端末（基地局２、無線端末局４）が送信権を得ることを基本とした通信方法である。このような通信方式は、ＣＳＭＡ／ＣＡ（carrier sense multiple access with collision avoidance）と呼ばれている。
【０００６】
ところで、インターネット上で音声のやり取りを行う技術としてＶｏＩＰ（voice over internet protocol）があり、近年、普及の進んでいるＩＰ電話は、従来の電話接続に相当するものをＶｏＩＰとシグナリング(接続手順)を組合わせてインターネット上で実現したものである。
【０００７】
このシグナリングのためのプロトコルとして、ＳＩＰ（session initiation protocol）があり、２００２年に発行されたＩＥＴＦ（internet engineering task force）のＲＦＣ３２６１でスタンダードトラックとして規定されている。
【０００８】
近年、無線ＬＡＮを用いた、情報伝送、ＩＰ電話が急速に広まりつつあるが、音声などのリアルタイム通信では、時間遅れの少ないＲＴＰ（real time protocol）で通信を行うことが必要である。一方、無線ＬＡＮは、有線に比べて、無線通信媒体の伝送容量が少なく、接続制御に対するオーバ・ヘッドが多いため、複数の無線電話機が同時に通話できる台数が少なくなる。
【０００９】
現在、無線ＬＡＮとしては、２．４ＧＨｚ帯の無線周波数で約１１Ｍｂｐｓの通信を行なう、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格が広く利用されているが、ＩＰ電話などのリアルタイム通信では、使用されるコーデックの違いにより表１に示すような接続台数の制限がある。
【００１０】
【表１】
2007221299.tif 000003
【００１１】
実際の無線ＬＡＮでは、無線通信媒体で、音声、ビデオ、データなどの情報伝送を行うため、同時に接続できる電話機の台数は、表１に示す台数より少ない接続台数でも、無線通信媒体の容量を越えてしまう。そこで、送信パケットの伝送方法を工夫して、接続台数を多くするための種々の通信方法が提案されている。
【００１２】
例えば、特許文献１に記載された通信制御方法は、基地局２と無線端末局４との間で送受信されるデータパケットの平均データサイズが、一定値を超える状態が所定時間継続した場合に、分散制御機能（ＤＣＦ）から集中制御機能（ＰＣＦ）による通信制御に切替え、無線回線の有効利用をはかるものである。
【００１３】
また、特許文献２に記載されたパケット伝送方法は、基地局２が有線ネットワークを介して受信した通信パケットを送信優先パケットとそれ以外のパケットに分別して蓄積し、その蓄積された複数の送信優先パケットを、所定時間間隔毎にカプセル化して、送信する方法であり、短いパッケトをまとめて、パケットの送信個数を少なくすることにより、通信パケットの中で大きな割合を占めるオーバヘッドを減少させて、通信パケットを効率的に伝送し、無線通信回線を有効利用するものである。
【００１４】
さらに、特許文献３に記載された電話システムでは、トラフィック状態により通信がビジーとなり、着信を受けることが出来なくなる問題を解決するために、主装置が無線ＬＡＮのトラフィック状態、あるいはユーザのログイン状態をモニターして、適切な通信先に着信させるシステムを提案している。
【００１５】
しかしながら、特許文献１に示されるＰＣＦによる通信制御方法は、制御が複雑で、安価に実現するのが容易ではない。
また、文献２に記載されたパケット伝送方法は、パケットをまとめるため、まとめた数だけパケットの遅延が増加する。
さらに、特許文献３に記載された電話システムは、無線電話機に無線ＬＡＮを介して接続される複数の無線ＬＡＮ基地局と、複数の無線ＬＡＮ基地局に接続されて無線電話機の呼制御を行う主装置とを有する電話システムであり、主装置が、無線ＬＡＮのトラフィック状態、あるいはユーザのログイン状態をモニタし、適切な通信先に着信（ローミング）させる電話システムであるが、主装置による制御であり、安価な（簡易）システムの構築が難しい。
【００１６】
【特許文献１】特開2003-198564号公報
【特許文献２】特開2004-128603号公報
【特許文献３】特開2003-284144号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
従来の無線ＬＡＮを利用したＩＰ電話システムでは、無線通信媒体の容量に限界があるため、多数の無線電話機が接続されると、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式の制御により、通信速度が低下し、追加接続された無線電話機だけでなく、すでに使用中の無線電話機の音質も劣化するという問題があった。
そこで、無線ＬＡＮ基地局に接続される無線電話機の台数を制限して、音質を維持しようとすると、通信を行っていない無線電話機が接続されたままでは、新たに通信を行おうとする無線電話機が接続できなくなるという問題があった。そのため、無線電話機の台数を増やすためには、無線ＬＡＮ基地局を増やす必要があった。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、請求項１記載の発明は、無線電話機と、該無線電話機に無線ＬＡＮを介して接続される複数の無線ＬＡＮ基地局とを有するＩＰ電話システムにおいて、前記無線電話機は、前記無線ＬＡＮ基地局に接続する際に、前記無線ＬＡＮ基地局が送信するフレームを基にして前記無線ＬＡＮ基地局の通信量を把握する手段と、前記通話量が所定の通信量を超えた場合に、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式による自らの接続を制御する手段とを有することを特徴とするものである。ここで、接続を制御するとは、具体的には、無線ＬＡＮへの接続アクセスを中断、保留することを意味する。
【００１９】
また、請求項２記載の発明は、前記無線電話機が、前記無線ＬＡＮ基地局の通信量を把握する手段として、前記無線ＬＡＮ基地局が送信するフレームを基にした制御情報テーブルを備え、かつ前記制御情報テーブルをフレーム受信毎に更新する手段を有することを特徴とする、請求項１に記載のＩＰ電話システムである。ここで、制御情報テーブルには、具体的には、送信フレームの送信元、宛先アドレス、フレーム長、伝送速度などが記録される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、無線ＬＡＮ基地局が送信するフレームを基に、無線電話機が無線ＬＡＮ基地局の通話量を把握し、該通話量が所定の通信量を超えた場合、自らの通信を抑制するので、すでに使用中の無線電話機の音質劣化を防ぐことができる。また、通信を行っていない無線電話機が接続されたまま、無線通信媒体の容量を有効に利用することができ、より少ない無線ＬＡＮ基地局でシステムを構築することができる。さらに、親局である無線ＬＡＮ基地局が無線電話機の接続制御を行う場合に比して、子局である無線電話機が自らの接続を抑制するので、接続制御システムが簡単になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態における基地局(親局)の機能構成図である。
送信時は、外部ネットワーク又は無線ＬＡＮからのフレーム受信（信号）を受けて、バッファを経由して、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御により、キャリアセンスを行い、無線ＬＡＮへ送出される。また、受信時は、無線ＬＡＮからの無線フレーム受信信号を、バッファを経由して、外部ネットワーク又は無線ＬＡＮへＣＳＭＡ／ＣＡ手順によりフレーム受信信号として送出される。
図２は無線電話機（IP電話端末）の機能構成図である。
送信時は、音声信号は、エンコードされてデジタル信号に変換され、バッファを経由して無線ＬＡＮ回線のＣＳＭＡ／ＣＡ手順により、キャリアセンスを行い、無線フレーム信号として無線ＬＡＮへ送出される。また、受信時、無線ＬＡＮ回線から受信したデジタル信号は、バッファを経由して、デジタル信号をデコーダにより音声信号に変換されて受信される。
【００２２】
図３は、本発明の一実施の形態における無線電話機からの発信のフローチャートである。
無線電話機は、発信により通話を始める際、ＶｏＩＰアプリケーションではＳＩＰ−ＩＮＶＩＴＥを送信し、一連のＳＩＰシーケンスに則り呼を確立し、通話（ＶｏＩＰパケットの送受信）を行う。
本実施形態では，無線電話機は、通話を始める(発信する)際、ＳＩＰ−ＩＮＶＩＴＥの送信前に無線通信媒体の通信量チェックを行う。
無線通信媒体の通信量チェックの結果、その通信量が規定の通信量を超えている場合には、無線電話機は自らの通信を制御してＳＩＰ−ＩＮＶＩＴＥを送信しない。したがって、この場合には、新たな通話呼は確立せず、ＶｏＩＰパケットの送受信も始まらないので、無線通信媒体の通信量は増加せず、すでに通話中の音質が低下することはない。また、無線通信媒体の通信量が規定の通信量を超えていない場合には、ＳＩＰ−ＩＮＶＩＴＥを送信し、ＳＩＰ発信処理を行う。
【００２３】
図４は、本発明の一実施の形態における無線電話機への着信のフローチャートである。
無線電話機は、着信により通話を始める際、ＶｏＩＰアプリケーションではＳＩＰ−ＩＮＶＩＴＥを受信し、一連のＳＩＰシーケンスに則り呼を確立し、通話（ＶｏＩＰパケットの送受信）を行う。
本実施形態では，無線電話機は、通話を始める(着信する)際、ＳＩＰ−ＩＮＶＩＴＥへの応答前に無線通信媒体の通信量チェックを行う。
無線通信媒体の通信量チェックの結果、その通信量が規定の通信量を超えている場合には、無線電話機は自らの通信を制御してリクエスト失敗応答を返信する。したがって、この場合には、新たな通話呼は確立せず、ＶｏＩＰパケットの送受信も始まらないので、無線通信媒体の通信量は増加せず、すでに通話中の音質が低下することはない。また、無線通信媒体の通信量が規定の通信量を超えていない場合には、ＳＩＰ−ＩＮＶＩＴＥに対してＳＩＰ着信処理を行う。
【００２４】
上記実施形態において、無線電話機による無線通信媒体の通信量チェックは、無線ＬＡＮ基地局から無線電話機へ無線通信媒体で伝送されるフレームをモニタして行う。そのため、無線電話機は、無線通信媒体の通信量を把握する手段として、前記フレームを基にした制御情報テーブルを備えている。この制御情報テーブルは、例えば表２に示すように、伝送フレームの送信元・宛先アドレスフィールド、フレーム長フィールド、伝送速度フィールド、およびTimestampフィールドを有する。
フレームのモニタ、および制御情報テーブルの更新は、常時行ってもよいが、発信あるいは着信のイベント毎に一定時間無線通信媒体で伝送されるフレームをモニタし、テーブルの更新を行ってもよい。
【００２５】
【表２】
2007221299.tif 000004
【００２６】
無線電話機（子機）は、表２に示すテーブルをもち、フレーム長と伝送速度から、当該フレームが無線通信媒体を伝播している時間が求められる。また、ＣＳＭＡ／ＣＤ制御では、各端末フレーム送信時に、無線通信媒体の状態をチェックする時間があり、これにより無線通信媒体の空き時間を算出して、通信量(通話量)を把握できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態における基地局の機能ブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態における無線電話機（IP電話端末）の機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態における無線電話機からの発信のフローチャートである。
【図４】本発明の一実施の形態における無線電話機への着信のフローチャートである。
【図５】無線ＬＡＮの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    インターネット網
２    基地局
３    ＢＳＳ（Basic Service Set）
４    無線端末
５    端末(有線)
【図１】
2007221299.tif 000005
【図２】
2007221299.tif 000006
【図３】
2007221299.tif 000007
【図４】
2007221299.tif 000008
【図５】
2007221299.tif 000009