(57)【要約】【課題】移動公衆電話サービスをIP網にて実現する。【解決手段】通信システム１は、移動公衆電話機５４からの基地局２を経由した発呼を、IP網３を介して接続先ユーザを収容した加入者サーバ６ａを宛先として送出するAS７と、加入者電話機１１からの信号をIP網３上の信号に変換するIP変換装置９ａと、移動公衆電話機５４から着信する呼を制御する信号を変換してSIP信号を送出するIP-ICT装置１０と、移動公衆電話機５４からのアナログ音声信号をIPパケットに変換するIP変換装置９ｂとを備え、AS７は、移動公衆電話機５４からの発呼であることを示す移動公衆用パラメータと、当該発呼を経由した基地局２の料金区域情報とを、SIP信号のヘッダまたはパラメータとして追加し、通話確立後、IP-ICT装置１０に課金パルス指示を送出することで、基地局２に課金パルスを送出させる。【選択図】図１
2012044503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
IP網上でIP電話を利用するサービスに加入している加入者の情報を蓄積し、前記加入者が利用する加入者電話機に接続する加入者サーバと、
移動体に搭載されている公衆電話機を示す移動公衆電話機からの基地局を経由した発呼を接続先電話番号に基づいて前記IP網を介して当該移動公衆電話機の接続先である前記加入者電話機を収容する前記加入者サーバを宛先として送出するアプリケーションサーバと、
前記加入者電話機からのPSTNで使用されている呼制御信号および音声信号を、前記IP網上で使用される信号に変換するIP変換装置と、を備えた通信システムであって、
前記IP網上に、
前記移動公衆電話機側から着信する呼を制御するための信号として前記IP網上で使用される制御信号を送出する着信専用機能と、
前記移動公衆電話機側からのアナログ音声信号をIPパケットに変換する発信側のIP変換機能と、
前記着信専用機能が送出する前記制御信号を直接または間接的に受信し、前記移動公衆電話機からの発呼であることを示す移動公衆用パラメータを、前記受信信号に対してヘッダまたはパラメータとして追加する第１サーバ機能と、
前記基地局の料金区域情報を蓄積し、前記着信専用機能が送出する前記制御信号を直接または間接的に受信し、前記発呼を経由した前記基地局の料金区域情報を、前記受信信号に対してヘッダまたはパラメータとして追加する第２サーバ機能と、を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記アプリケーションサーバは、
前記第１サーバ機能と、
前記第２サーバ機能と、
前記接続先電話番号と予め作成されたテーブルデータとに基づいて課金情報を生成する課金情報生成機能と、
前記生成された課金情報に基づいて通話度数を更新する通話度数管理機能と、
前記基地局毎または基地局事業者毎の課金パルス送出要否データを蓄積し、送出要の場合のみ通話確立後に課金パルス指示を示す制御信号を送出する課金パルス送出機能と、を有し、
前記着信専用機能は、
前記基地局の対向となる前記加入者サーバと、前記基地局との間に設けられ、前記基地局の対向となる前記加入者サーバを介して前記アプリケーションサーバと通信可能に接続されており、前記アプリケーションサーバからの前記加入者サーバを経由した前記課金パルス指示を示す制御信号に基づいて、前記基地局に対して課金のためのアナログ制御信号を送出し、
前記基地局は、課金のための硬貨収納信号を前記移動公衆電話機に送出する動作を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記アプリケーションサーバは、
前記第１サーバ機能と、
前記第２サーバ機能と、
前記接続先電話番号と予め作成されたテーブルデータとに基づいて課金情報を生成する課金情報生成機能と、
前記生成された課金情報に基づいて通話度数を更新する通話度数管理機能と、
前記基地局毎または基地局事業者毎の課金パルス送出要否データを蓄積し、送出要の場合のみ課金パルス指示を示す制御信号を送出する課金パルス送出機能と、を有し、
前記着信専用機能は、
前記基地局の対向となる前記アプリケーションサーバと、前記基地局との間に設けられ、前記基地局の対向となる前記アプリケーションサーバと通信可能に接続されており、当該アプリケーションサーバからの前記課金パルス指示を示す制御信号に基づいて、前記基地局に対して課金のためのアナログ制御信号を送出し、
前記基地局は、課金のための硬貨収納信号を前記移動公衆電話機に送出する動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記着信専用機能は、前記IP変換機能に内蔵または外付けされて構成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記アプリケーションサーバは、
前記第１サーバ機能と、
前記第２サーバ機能と、
前記接続先電話番号と予め作成されたテーブルデータとに基づいて課金情報を生成する課金情報生成機能と、
前記生成された課金情報に基づいて通話度数を更新する通話度数管理機能と、を有し、
前記基地局は、
前記IP網上に設けられ、
前記着信専用機能と、
前記発信側のIP変換機能と、
前記接続先電話番号と予め作成されたテーブルデータとに基づいて課金情報を生成する課金情報生成機能と、を有し、
当該基地局の対向となる前記加入者サーバを介して、前記アプリケーションサーバと通信可能に接続されており、
前記アプリケーションサーバから当該基地局の対向となる前記加入者サーバを経由した、前記加入者電話機のオフフックの応答信号を受信し、前記オフフックの応答信号を契機に、課金のために周期的に送出する周期収納信号を前記移動公衆電話機に送出する動作を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項６】
IP網上でIP電話を利用するサービスに加入している加入者の情報を蓄積し、前記加入者が利用する加入者電話機に接続する加入者サーバと、
基地局の料金区域情報を蓄積し、移動体に搭載されている公衆電話機を示す移動公衆電話機からの前記基地局を経由した発呼を接続先電話番号に基づいて前記IP網を介して当該移動公衆電話機の接続先である前記加入者電話機を収容する前記加入者サーバを宛先として送出するアプリケーションサーバと、
前記加入者電話機からのPSTNで使用されている呼制御信号および音声信号を、前記IP網上で使用される信号に変換するIP変換装置と、
前記移動公衆電話機側から着信する呼を制御するための信号として前記IP網上で使用される制御信号を送出する着信専用機能と、
前記移動公衆電話機側からのアナログ音声信号をIPパケットに変換する発信側のIP変換機能と、を備えた通信システムにおける通信方法であって、
前記アプリケーションサーバは、
前記着信専用機能が送出する前記制御信号を直接または間接的に受信する制御信号受信ステップと、
前記移動公衆電話機からの発呼であることを示す移動公衆用パラメータと、前記発呼を経由した前記基地局の料金区域情報とを、前記受信信号に対してヘッダまたはパラメータとして追加する情報追加ステップと、
を含んで実行することを特徴とする通信方法。
【請求項７】
前記基地局の対向となる前記加入者サーバは、
前記着信専用機能が送出する前記制御信号を受信するステップと、
前記着信専用機能からの前記制御信号を受信することで、当該呼が前記移動公衆電話機からの発信であると判定し、受信した前記制御信号を前記アプリケーションサーバに転送するステップとを実行し、
前記アプリケーションサーバは、前記基地局毎または基地局事業者毎の課金パルス送出要否データを蓄積しており、
前記着信専用機能が送出して前記基地局の対向となる前記加入者サーバを経由した前記制御信号を受信し、
受信した前記制御信号で示される前記移動公衆電話機からの発呼が課金パルス送出要の場合のみ、通話確立後に、課金パルス指示を示す制御信号を送出するステップを実行し、
前記着信専用機能は、
前記アプリケーションサーバから前記課金パルス指示を示す制御信号を直接または間接的に受信した場合に、前記基地局に対して課金のためのアナログ制御信号を示す課金パルスを送出するステップを実行し、
前記基地局は、
前記課金パルスを受信した場合に、課金のための硬貨収納信号を前記移動公衆電話機に送出するステップを実行する、
ことを特徴とする請求項６に記載の通信方法。
【請求項８】
前記アプリケーションサーバは、
前記基地局毎または基地局事業者毎の課金パルス送出要否データを蓄積しており、前記着信専用機能からの前記制御信号を直接受信することで、当該呼が前記移動公衆電話機からの発信であると判定し、受信した前記制御信号に基づいて、前記移動公衆電話機からの発呼が課金パルス送出要の場合のみ、通話確立後に、課金パルス指示を示す制御信号を送出するステップを実行し、
前記着信専用機能は、
前記アプリケーションサーバから前記課金パルス指示を示す制御信号を受信するステップと、
前記課金パルス指示を示す制御信号を受信したことを契機に、前記基地局に対して課金のためのアナログ制御信号を示す課金パルスを送出するステップと、を実行し、
前記基地局は、
前記課金パルスを受信するステップと、
課金のための硬貨収納信号を前記移動公衆電話機に送出するステップと、を実行する、
ことを特徴とする請求項６に記載の通信方法。
【請求項９】
前記基地局は、
前記IP網上に設けられて前記着信専用機能を有し、
前記基地局の対向となる前記加入者サーバは、
前記基地局が送出する、前記移動公衆電話機側から着信する呼を制御するための信号として前記IP網上で使用される制御信号を受信するステップと、
前記基地局からの前記制御信号を受信することで、当該呼が前記移動公衆電話機からの発信であると判定し、受信した前記制御信号を前記アプリケーションサーバに転送するステップとを実行し、
前記アプリケーションサーバは、
前記基地局が送出して当該基地局の対向となる前記加入者サーバを経由した前記制御信号を受信し、
前記基地局は、
前記アプリケーションサーバから、当該基地局の対向となる前記加入者サーバを経由した、前記加入者電話機のオフフックの応答信号を受信するステップと、
受信した前記応答信号を契機に、課金のために周期的に送出する周期収納信号を前記移動公衆電話機に送出するステップと、を実行する、
ことを特徴とする請求項６に記載の通信方法。
【請求項１０】
IP網上でIP電話を利用するサービスに加入している加入者の情報を蓄積し、前記加入者が利用する加入者電話機に接続する加入者サーバと、
移動体に搭載されている公衆電話機を示す移動公衆電話機からの基地局を経由した発呼を接続先電話番号に基づいて前記IP網を介して当該移動公衆電話機の接続先である前記加入者電話機を収容する前記加入者サーバを宛先として送出するアプリケーションサーバと、
前記加入者電話機からのPSTNで使用されている呼制御信号および音声信号を、前記IP網上で使用される信号に変換するIP変換装置と、
前記移動公衆電話機側から着信する呼を制御するための信号として前記IP網上で使用される制御信号を、前記アプリケーションサーバを宛先として送出する着信専用機能と、
前記移動公衆電話機側からのアナログ音声信号をIPパケットに変換する発信側のIP変換機能と、を備えた通信システムにおける前記アプリケーションサーバであって、
前記着信専用機能が送出する前記制御信号を直接または間接的に受信し、前記移動公衆電話機からの発呼であることを示す移動公衆用パラメータを、前記受信信号に対してヘッダまたはパラメータとして追加する第１サーバ機能と、
前記基地局の料金区域情報を蓄積し、前記着信専用機能が送出する前記制御信号を直接または間接的に受信し、前記発呼を経由した前記基地局の料金区域情報を、前記受信信号に対してヘッダまたはパラメータとして追加する第２サーバ機能と、
前記接続先電話番号と予め作成されたテーブルデータとに基づいて課金情報を生成する課金情報生成機能と、
前記生成された課金情報に基づいて通話度数を更新する通話度数管理機能と、
前記基地局毎または基地局事業者毎の課金パルス送出要否データを蓄積し、送出要の場合のみ通話確立後に課金パルス指示を示す制御信号を送出する課金パルス送出機能と、を有することを特徴とするアプリケーションサーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗り物からの公衆電話サービスを提供するための通信システム、通信方法およびアプリケーションサーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電話交換網（PSTN：Public Switched Telephone Network）で提供されている列車や船舶等の移動する乗り物からの公衆電話サービスでは、乗り物に搭載されている公衆電話（以下、移動公衆電話または移動公衆電話機という）からの発信は、無線等を経由して基地局から、これを収容する加入者交換機（以下、GC）を通り、中継交換機（以下、IC）を経由して、接続先の加入者端末を収容しているGCへ接続している。また、列車や船舶内の移動公衆電話機と無線等で通信を行う基地局と、キャリア（通信事業者）側に配備されたGCとが、アナログ個別線で接続されている（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２５２８３３号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】“NTT技術資料館HP”、[online]、[平成22年7月16日検索]、インターネット<URL：http://www.hct.ecl.ntt.co.jp/exhibit/technologies/pdf/3_I_5_1-1.pdf>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の移動公衆電話サービスは、PSTN網を対象としたサービスであって、IP（インターネットプロトコル）網における移動公衆電話サービスを提供するために構築されたものではない。
【０００６】
ここで、移動公衆電話サービスをIP網で提供するための課題を浮き彫りにするために、従来提供されている移動公衆電話サービスのPSTN網内における接続の動作について、図１０を参照して説明する。図１０は、従来のPSTN網における移動公衆電話サービスの流れを模式的に示す構成図である。図１０に示すように、列車５１が走行する線路５２に沿ってアンテナ５３が敷設されている。また、列車５１内には移動公衆電話機５４が搭載され、例えば列車監視センタ等に配設された基地局５５と移動公衆電話機５４とがアンテナ５３を介して接続される。
【０００７】
従来のPSTN網５０における通信システムでは、まず、ステップＳ５１において、列車５１内の移動公衆電話機５４より、着信電話番号（例えば0A〜J）をダイヤルして発信する。次に、ステップＳ５２において、基地局５５は、移動公衆電話機５４からの信号を対向のGC５６に接続する。つまり、基地局５５は、移動公衆電話機５４からの信号（移動公衆電話対向回線発信）を、アナログ回線５７を介して、呼接続処理５８によりGC５６へ接続する。次に、ステップＳ５３において、GC５６は、移動公衆電話呼（移動公衆電話対向回線発信）を認識する。つまり、GC５６は、基地局５５からの入回線を認識する。そして、GC５６は、着信電話番号（受信数字A〜J）から、接続先が接続可能な網かどうかの判定を行う。接続先が接続可能な網であると判定された場合、ステップＳ５４において、GC５６は、基地局５５からの入回線に対応したエリア情報（CA情報）を取得し、接続指示信号（IAM：Initial Address Message）にCA情報を設定する。ここで、GC５６は、接続されている基地局５５の回線（アナログ回線５７）毎に、その基地局５５を収容しているエリア情報（CA情報）を保持している。このエリア情報は、通話料金を算出するための区域に関する情報（料金区域情報）を示す。
【０００８】
続いて、ステップＳ５５において、GC５６は、以下の処理により、課金に必要な情報（課金レート）を抽出する。前提として、GC５６は、課金レートを抽出するための情報テーブルとして、「移動公衆電話用距離−MBI変換データテーブル」と、「移動公衆電話用課金秒数データテーブル」とを保持している。ここで、MBI値は課金条件を示す値であり、値毎に「x秒毎の通話で料金がy円」といった条件が決められている。
【０００９】
課金レートを抽出するために、まず、GC５６は、エリア情報（CA情報）から、課金の発信基点の情報（発KAN）を取得する。ここで、発KANとは、８桁の２進数の情報で、発側GCの課金上の規定点（座標ｘ、ｙ）を示す。また、GC５６は、接続先電話番号（着信電話番号）から、課金の着信基点の情報（着KAN）を取得する。そして、GC５６は、発KANと着KANの情報から２点間の距離（移動公衆電話用距離）を抽出する。そして、GC５６は、距離情報をキーに、「移動公衆電話用距離−MBI変換データテーブル」を検索し、MBI値を抽出し、さらに、抽出したMBI値をキーに、「移動公衆電話用課金秒数データテーブル」を検索し、課金を行うための「単位秒数」を、課金レートとして抽出する。
【００１０】
続いて、ステップＳ５６において、GC５６は、一般呼と同様に着信接続を行う際に、発信元が「移動公衆電話である」ことが分かるように、接続指示信号（IAM）において、「発ユーザ種別のパラメータ」には“公衆（街頭）”を設定すると共に、「固定付加ユーザ種別1」のパラメータには“移動公衆”を設定する。この２つのパラメータは、「公衆電話」であることを示すパラメータである。
【００１１】
続いて、GC５６は、接続先電話番号（着信電話番号）から、移動公衆電話呼の接続先が自GC配下に接続されているか否かを判別する。例えば、接続先電話番号から、「接続先が自GC配下に接続されている」と判断した場合、GC５６は、ステップＳ５７において、加入者電話機（着信端末）５９に対して呼接続処理６０を行うことで着信処理を行う（第１のケース）。
【００１２】
一方、接続先電話番号から、「接続先が自GC配下に接続されていない」と判断した場合は、GC５６は、移動公衆電話呼をIC６２，６３へ転送する。IC６２，６３は、接続先電話番号から、「接続先が接続されているGC６４」へ転送する。そして、接続先の接続されたGC６４が、ステップＳ５７Ａにおいて、加入者電話機（着信端末）６５に対して着信処理を行う（第２のケース）。つまり、第２のケースでは、GC５６、IC６２，６３、およびGC６４が呼接続処理６０を行う。以下、第１のケースの処理を続けて説明する。
【００１３】
ステップＳ５７に続いて、着信端末応答後、ステップＳ５８において、GC５６は、基地局５５に対して、課金指示および課金タイミングを示すMF信号（課金パルス信号：以下、単に課金パルスという）を送出すると共に、課金計算（課金パルス計数）を行う。なお、MF（Multi Frequency）信号は、２周波を組み合わせた信号である。ここで、基地局によっては自律課金を行うものがあり、その場合、GC５６は、課金パルス計数のみを行い、基地局５５に対して課金パルスを送出しない。なお、課金処理の詳細については後記するが、GC５６は、課金処理のための度数メータを、移動公衆電話対向回線毎に保持している。そして、通話の切断時には、ステップＳ５９において、GC５６は、対象の移動公衆電話対向回線の度数メータに、通話度数を加算する。後記するように、度数メータの値は、応答に対する計数値と、通話に対する課金パルス計数値との和となる。
【００１４】
移動公衆電話機５４からの発信で課金を行う際に、GC５６から、基地局５５に対して課金指示の信号（課金パルス）を送出するが、基地局によっては自律課金を行うことのできるものがあり送出が不要な場合もある。基地局の種類に合わせて、網側から（GC５６から）課金パルスを送出するか否かを制御することで、移動公衆電話機５４では、両パターンに対応できるようになっている。
【００１５】
従来の課金動作について図１１を参照して説明する。移動公衆電話機５４の通話代金には、硬貨やプリペイドカード等を利用することができる。まず、課金パルス送出要の場合の課金動作について、図１１（ａ）を参照して説明する。GC５６は、着信端末からの応答（ステップＳ６１）に応じて、応答信号を基地局５５に送出し（ステップＳ６２）、予め定められた期間（ノーコインタイミング：例えば２．５秒）の経過後に、着信端末からの応答（ステップＳ６１）に対して計数する（ステップＳ６６）。このことを図１１（ａ）において、黒丸で示す。また、GC５６は、所定時間が経過して、図１１（ａ）において二重丸で示すように、課金パルス送出契機になった場合（ステップＳ６７）、課金パルスを基地局５５に送出し（ステップＳ６８）、ノーコインタイミングの経過後に、ステップＳ６７の課金パルス送出契機のパルスに対してカウント（送出課金パルス計数）を行う（ステップＳ７２）。なお、Ｓ６６，Ｓ７２ではGC５６は、カウントを行うが、度数メータ自体の更新は行わない。
【００１６】
図１１（ａ）に示すように、基地局５５は、GC５６からの応答信号（ステップＳ６２）を契機に、ノーコインチェック（応答収納信号）を移動公衆電話機５４に送出し（ステップＳ６３）、GC５６からの課金パルス（ステップＳ６８）を契機に、課金のためのノーコインチェック（硬貨収納信号）を移動公衆電話機５４に送出する（ステップＳ６９）。なお、応答収納信号や硬貨収納信号等を特に区別しない場合、単にノーコインチェックという。また、移動公衆電話機５４において硬貨を収納するための信号（硬貨収納信号）とは、例えばプリペイドカード等の電子マネーを収納する信号も意味する。
【００１７】
図１１（ａ）に示すように、移動公衆電話機５４は、周期が来ると料金分の硬貨を収納し、基地局５５からのノーコインチェックに対して、応答（ノーコインチェック結果）を返す（ステップＳ６４，Ｓ７０）。基地局５５は、移動公衆電話機５４からの応答（ノーコインチェック結果）を受ける度に、基地局５５内部で保持する度数メータの値を更新して管理する（ステップＳ６５，Ｓ７１：度数メータ登算）。
【００１８】
ここで、図１１（ｂ）に示すように、基地局５５が、GC５６からの課金パルス（ステップＳ６８）を契機としたノーコインチェックを送出し（ステップＳ６９）、その後、僅かな時間以内（例えば２秒以内）に、ノーコインチェック結果を受信した場合を想定する。この場合、基地局５５は、通話が切断したと認識し、切断信号をGC５６に送出する（ステップＳ８１）。なお、図１１（ｂ）において、図１１（ａ）と同じ処理ステップには、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。続いて、切断信号を受信したGC５６は、着信端末を切断する処理を行う（ステップＳ８２）。このような通話切断の場合、GC５６は、課金パルス送出契機（ステップＳ６７）からノーコインタイミングが経過する前に、切断信号を受信するので、直前に送出した前記ステップＳ６７の課金パルスを計数しない（ステップＳ８３）。このことを図１１（ｂ）において、白丸で示す。
【００１９】
図１１（ｂ）では図示を省略するが、切断処理の後（ステップＳ８３の後）、GC５６は、移動公衆電話対向回線毎に管理している度数メータに、通話度数（応答のための１回＋送出パルス計数の値）を加算する。このように基地局５５の度数メータ登算のタイミングと、GC５６の度数メータの計数のタイミングとは異なるので、度数が不一致となる場合がある。そこで、基地局５５で保持している度数メータと、GC５６の通話度数とを用いて、GC５６を管理する通信事業者と、基地局５５を管理する基地局事業者との間で精算を行う。なお、GC５６内にて、移動公衆電話対向回線毎（基地局毎）に保存される度数メータの値は、GC５６に対する保守コマンドにより取得可能である。
【００２０】
次に、基地局が自律課金を行うことができて、課金パルス送出不要の場合について、図１１（ｃ）を参照して説明する。なお、図１１（ｃ）において、図１１（ａ）と同じ処理ステップには、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。自律課金を行うことのできる基地局５５は、GC５６で行う課金レート抽出処理（図１０のステップＳ５５参照）を実行できる機能や前記の各種データテーブルを備えている。そして、基地局５５は、移動公衆電話機５４に対して、通話確立前に（ステップＳ６１の前に）、課金レートを通知する。
【００２１】
GC５６は、図１１（ｃ）に二重丸で示すように、課金パルス送出契機（ステップＳ６７）に、課金パルスを送出しない。そして、課金パルス送出契機（ステップＳ６７）から、ノーコインタイミングの時間だけ経過した後に、ステップＳ６７の課金パルス送出契機のパルス（未送出）に対してカウント（課金パルス計数）を行う（ステップＳ７２）。
【００２２】
基地局５５は、GC５６からの応答信号（ステップＳ６２）を契機として、課金レートの周期に基づき、課金のためのノーコインチェック（これを周期収納信号と呼ぶ）を移動公衆電話機５４に送出する動作（自律課金動作）を行う（ステップＳ９１）。なお、課金パルス送出不要の場合についての通話切断以降の動作は、課金パルス送出要の場合と同じなので説明を省略する。
【００２３】
図１０および図１１を参照して説明した呼接続処理や課金処理をIP網で実現する方法は従来知られていない。IP網では、交換機の呼制御機能をセッション制御サーバと、アプリケーションサーバ（AS）とが分担しており、現在使用されているSIPプロトコル（Session Initiation Protocol）では、移動公衆電話であることを区別する方法がなく、IP網では、移動公衆電話サービスが実現できていないという問題がある。
さらに、通信ネットワークが完全にIP化されるまでは、当面、IP網とPSTN網とが並存するため、移動公衆電話サービスをIP網で提供できるようになった場合、PSTN網の加入者へ着信させる必要も生じるが、このための方法も提供されていない。
【００２４】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、移動公衆電話サービスをIP網にて実現することのできる通信システム、通信方法およびアプリケーションサーバを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
前記課題を解決するため、本発明に係る通信システムは、IP網上でIP電話を利用するサービスに加入している加入者の情報を蓄積し、前記加入者が利用する加入者電話機に接続する加入者サーバと、移動体に搭載されている公衆電話機を示す移動公衆電話機からの基地局を経由した発呼を接続先電話番号に基づいて前記IP網を介して当該移動公衆電話機の接続先である前記加入者電話機を収容する前記加入者サーバを宛先として送出するアプリケーションサーバと、前記加入者電話機からのPSTNで使用されている呼制御信号および音声信号を、前記IP網上で使用される信号に変換するIP変換装置と、を備えた通信システムであって、前記IP網上に、前記移動公衆電話機側から着信する呼を制御するための信号として前記IP網上で使用される制御信号を送出する着信専用機能と、前記移動公衆電話機側からのアナログ音声信号をIPパケットに変換する発信側のIP変換機能と、前記着信専用機能が送出する前記制御信号を直接または間接的に受信し、前記移動公衆電話機からの発呼であることを示す移動公衆用パラメータを、前記受信信号に対してヘッダまたはパラメータとして追加する第１サーバ機能と、前記基地局の料金区域情報を蓄積し、前記着信専用機能が送出する前記制御信号を直接または間接的に受信し、前記発呼を経由した前記基地局の料金区域情報を、前記受信信号に対してヘッダまたはパラメータとして追加する第２サーバ機能と、を備えることを特徴とする。
【００２６】
かかる構成の通信システムは、PSTNで使用されている信号と、IP網上で使用される信号とを変換するための機能として、移動公衆電話機からの着呼を制御するためにIP網上で使用される制御信号を送出する着信専用機能と、アナログ音声信号をIPパケットに変換する発信側のIP変換機能と、加入者電話機からのPSTNで使用されている信号を、IP網上で使用される信号に変換するIP変換装置と、を備える。また、移動公衆電話機から発信された信号はIP網上で使用される信号に変換された上で、移動公衆用パラメータが追加されるので、IP網内にて、移動公衆電話の呼と、それ以外の通常の呼とを区別することが可能となる。また、移動公衆用パラメータ以外に、経由した基地局の料金区域情報も追加されるので、IP網の移動公衆電話サービスにおいても距離に応じた課金処理を容易に行うことができる。また、これら追加される移動公衆用パラメータや経由した基地局の料金区域情報は、これまでのPSTN網における呼制御信号に容易に対応付けることのできるマッピングデータとなるので、移動公衆電話機からIP網経由でPTSN網の加入者端末へも容易に着信させることができる。
【００２７】
また、本発明に係る通信システムは、前記アプリケーションサーバが、前記第１サーバ機能と、前記第２サーバ機能と、前記接続先電話番号と予め作成されたテーブルデータとに基づいて課金情報を生成する課金情報生成機能と、前記生成された課金情報に基づいて通話度数を更新する通話度数管理機能と、前記基地局毎または基地局事業者毎の課金パルス送出要否データを蓄積し、送出要の場合のみ通話確立後に課金パルス指示を示す制御信号を送出する課金パルス送出機能と、を有し、前記着信専用機能が、前記基地局の対向となる前記加入者サーバと、前記基地局との間に設けられ、前記基地局の対向となる前記加入者サーバを介して前記アプリケーションサーバと通信可能に接続されており、前記アプリケーションサーバからの前記加入者サーバを経由した前記課金パルス指示を示す制御信号に基づいて、前記基地局に対して課金のためのアナログ制御信号を送出し、前記基地局が、課金のための硬貨収納信号を前記移動公衆電話機に送出する動作を行うことが好ましい。
【００２８】
かかる構成の通信システムは、呼制御処理や課金処理等を行うアプリケーションサーバが、基地局の対向となる加入者サーバと通信可能に接続されているので、移動公衆電話機の接続先が、基地局の対向となる加入者サーバが収容する加入者電話機である場合に、中継することなく着信することができる。
【００２９】
また、本発明に係る通信システムは、前記アプリケーションサーバが、前記第１サーバ機能と、前記第２サーバ機能と、前記接続先電話番号と予め作成されたテーブルデータとに基づいて課金情報を生成する課金情報生成機能と、前記生成された課金情報に基づいて通話度数を更新する通話度数管理機能と、前記基地局毎または基地局事業者毎の課金パルス送出要否データを蓄積し、送出要の場合のみ課金パルス指示を示す制御信号を送出する課金パルス送出機能と、を有し、前記着信専用機能が、前記基地局の対向となる前記アプリケーションサーバと、前記基地局との間に設けられ、前記基地局の対向となる前記アプリケーションサーバと通信可能に接続されており、当該アプリケーションサーバからの前記課金パルス指示を示す制御信号に基づいて、前記基地局に対して課金のためのアナログ制御信号を送出し、前記基地局が、課金のための硬貨収納信号を前記移動公衆電話機に送出する動作を行うことが好ましい。
【００３０】
かかる構成の通信システムは、呼制御処理や課金処理等を行うアプリケーションサーバが、基地局の対向となるので、アプリケーションサーバは、課金パルスの送出指示を着信専用機能に対して直接送出することができ、加入者サーバ等を間に介在させた場合に比べて、装置間の信号のやりとりを低減することができる。
【００３１】
また、本発明に係る通信システムは、前記着信専用機能が、前記IP変換機能に内蔵または外付けされて構成されていることが好ましい。
【００３２】
かかる構成の通信システムは、着信専用機能と、IP変換機能とを単体のユニット装置として異なる場所に配設する場合に比べてコンパクトに収納できるので、配置スペースや配置コスト等を低減し、また、容易に管理することができるようになる。
【００３３】
また、本発明に係る通信システムは、前記アプリケーションサーバが、前記第１サーバ機能と、前記第２サーバ機能と、前記接続先電話番号と予め作成されたテーブルデータとに基づいて課金情報を生成する課金情報生成機能と、前記生成された課金情報に基づいて通話度数を更新する通話度数管理機能と、を有し、前記基地局が、前記IP網上に設けられ、前記着信専用機能と、前記発信側のIP変換機能と、前記課金情報生成機能と、を有し、当該基地局の対向となる前記加入者サーバを介して、前記アプリケーションサーバと通信可能に接続されており、前記アプリケーションサーバから当該基地局の対向となる前記加入者サーバを経由した、前記加入者電話機のオフフックの応答信号を受信し、前記オフフックの応答信号を契機に、課金のために周期的に送出する周期収納信号を前記移動公衆電話機に送出する動作を行うことが好ましい。
【００３４】
かかる構成の通信システムは、基地局がIP化されるので、基地局と加入者サーバとの間の個別アナログ線が不要になる。また、基地局が自律課金することができるので、アプリケーションサーバ等の他の装置が、課金パルスの送出の要／不要を判断する等の複雑な処理を行う必要がなくなる。
【００３５】
また、前記課題を解決するため、本発明に係る通信方法は、IP網上でIP電話を利用するサービスに加入している加入者の情報を蓄積し、前記加入者が利用する加入者電話機に接続する加入者サーバと、基地局の料金区域情報を蓄積し、移動体に搭載されている公衆電話機を示す移動公衆電話機からの前記基地局を経由した発呼を接続先電話番号に基づいて前記IP網を介して当該移動公衆電話機の接続先である前記加入者電話機を収容する前記加入者サーバを宛先として送出するアプリケーションサーバと、前記加入者電話機からのPSTNで使用されている呼制御信号および音声信号を、前記IP網上で使用される信号に変換するIP変換装置と、前記移動公衆電話機側から着信する呼を制御するための信号として前記IP網上で使用される制御信号を送出する着信専用機能と、前記移動公衆電話機側からのアナログ音声信号をIPパケットに変換する発信側のIP変換機能と、を備えた通信システムにおける通信方法であって、前記アプリケーションサーバが、前記着信専用機能が送出する前記制御信号を直接または間接的に受信する制御信号受信ステップと、前記移動公衆電話機からの発呼であることを示す移動公衆用パラメータと、前記発呼を経由した前記基地局の料金区域情報とを、前記受信信号に対してヘッダまたはパラメータとして追加する情報追加ステップと、を含んで実行することを特徴とする。
【００３６】
かかる手順の通信方法では、通信システムの着信専用機能が、移動公衆電話機側から着信する呼を制御するための信号としてIP網上で使用される制御信号を送出し、この制御信号を直接または間接的に受信するアプリケーションサーバが、移動公衆用パラメータを追加するので、IP網内にて、移動公衆電話の呼と、それ以外の通常の呼とを区別することが可能となる。また、アプリケーションサーバは、受信した制御信号に対して、経由した基地局の料金区域情報も追加するので、IP網の移動公衆電話サービスにおいても距離に応じた課金処理を容易に行うことができる。
【００３７】
また、本発明に係る通信方法は、前記基地局の対向となる前記加入者サーバが、前記着信専用機能が送出する前記制御信号を受信するステップと、前記着信専用機能からの前記制御信号を受信することで、当該呼が前記移動公衆電話機からの発信であると判定し、受信した前記制御信号を前記アプリケーションサーバに転送するステップとを実行し、前記アプリケーションサーバが、前記基地局毎または基地局事業者毎の課金パルス送出要否データを蓄積しており、前記着信専用機能が送出して前記基地局の対向となる前記加入者サーバを経由した前記制御信号を受信し、受信した前記制御信号で示される前記移動公衆電話機からの発呼が課金パルス送出要の場合のみ、通話確立後に、課金パルス指示を示す制御信号を送出するステップを実行し、前記着信専用機能が、前記アプリケーションサーバから前記課金パルス指示を示す制御信号を直接または間接的に受信した場合に、前記基地局に対して課金のためのアナログ制御信号を示す課金パルスを送出するステップを実行し、前記基地局が、前記課金パルスを受信した場合に、課金のための硬貨収納信号を前記移動公衆電話機に送出するステップを実行することが好ましい。
【００３８】
かかる手順の通信方法では、通信システムにおいて基地局の対向となる加入者サーバが、着信専用機能から送出された制御信号を受信することで、当該呼が移動公衆電話機からの発信であると判定することができる。そして、加入者サーバは、移動公衆電話サービスに対応したアプリケーションサーバに制御信号を転送することができる。そして、アプリケーションサーバは、受信した制御信号に基づいて、移動公衆電話機からの呼が経由した基地局が課金パルス送出要である場合のみ、通話確立後に、課金パルス指示を送出する。そして、着信専用機能は、課金パルス指示を受信した場合に、課金パルスを基地局に送出し、これを受けて、基地局が、硬貨収納信号を移動公衆電話機に送出する。したがって、IP網の移動公衆電話サービスにおいても、アナログ回線を利用した課金パルスを基地局に送出することで課金処理を実行することができる。
【００３９】
また、本発明に係る通信方法は、前記アプリケーションサーバが、前記基地局毎または基地局事業者毎の課金パルス送出要否データを蓄積しており、前記着信専用機能からの前記制御信号を直接受信することで、当該呼が前記移動公衆電話機からの発信であると判定し、受信した前記制御信号に基づいて、前記移動公衆電話機からの発呼が課金パルス送出要の場合のみ、通話確立後に、課金パルス指示を示す制御信号を送出するステップを実行し、前記着信専用機能が、前記アプリケーションサーバから前記課金パルス指示を示す制御信号を受信するステップと、前記課金パルス指示を示す制御信号を受信したことを契機に、前記基地局に対して課金のためのアナログ制御信号を示す課金パルスを送出するステップと、を実行し、前記基地局が、前記課金パルスを受信するステップと、課金のための硬貨収納信号を前記移動公衆電話機に送出するステップと、を実行することが好ましい。
【００４０】
かかる手順の通信方法では、通信システムにおいて基地局の対向となるアプリケーションサーバが、着信専用機能から送出された制御信号を直接受信することで、当該呼が移動公衆電話機からの発信であると判定することができる。そして、アプリケーションサーバは、受信した制御信号に基づいて、移動公衆電話機からの呼が経由した基地局が課金パルス送出要である場合のみ、通話確立後に、課金パルス指示を送出する。したがって、IP網の移動公衆電話サービスにおいても、アナログ回線を利用した課金パルスを基地局に送出することで課金処理を実行することができると共に、加入者サーバ等を間に介在させた場合に比べて、装置間の信号のやりとりを低減することができる。
【００４１】
また、本発明に係る通信方法は、前記基地局が、前記IP網上に設けられて前記着信専用機能を有し、前記基地局の対向となる前記加入者サーバが、前記基地局が送出する、前記移動公衆電話機側から着信する呼を制御するための信号として前記IP網上で使用される制御信号を受信するステップと、前記基地局からの前記制御信号を受信することで、当該呼が前記移動公衆電話機からの発信であると判定し、受信した前記制御信号を前記アプリケーションサーバに転送するステップとを実行し、前記アプリケーションサーバが、前記基地局が送出して当該基地局の対向となる前記加入者サーバを経由した前記制御信号を受信し、前記基地局が、前記アプリケーションサーバから、当該基地局の対向となる前記加入者サーバを経由した、前記加入者電話機のオフフックの応答信号を受信するステップと、受信した前記応答信号を契機に、課金のために周期的に送出する周期収納信号を前記移動公衆電話機に送出するステップと、を実行することが好ましい。
【００４２】
かかる手順の通信方法では、通信システムにおいて基地局の対向となる加入者サーバが、着信専用機能を備えてIP化された基地局から送出された制御信号を直接受信することで、当該呼が移動公衆電話機からの発信であると判定することができる。そして、この加入者サーバは、移動公衆電話サービスに対応したアプリケーションサーバに制御信号を転送することができる。そして、アプリケーションサーバは、IP網を介して当該移動公衆電話機の接続先である加入者電話機を収容する加入者サーバを宛先として制御信号を送出する。そして、通話確立後に、基地局は、加入者電話機からのオフフックの応答信号を契機に周期収納信号を移動公衆電話機に送出する。したがって、すべての基地局が自律課金することで、基地局と加入者サーバとの間の個別アナログ線が不要になると共に、アプリケーションサーバ等の他の装置が、課金パルスの送出の要／不要を判断する等の複雑な処理を行う必要がなくなる。
【００４３】
また、前記課題を解決するため、本発明に係るアプリケーションサーバは、IP網上でIP電話を利用するサービスに加入している加入者の情報を蓄積し、前記加入者が利用する加入者電話機に接続する加入者サーバと、移動体に搭載されている公衆電話機を示す移動公衆電話機からの基地局を経由した発呼を接続先電話番号に基づいて前記IP網を介して当該移動公衆電話機の接続先である前記加入者電話機を収容する前記加入者サーバを宛先として送出するアプリケーションサーバと、前記加入者電話機からのPSTNで使用されている呼制御信号および音声信号を、前記IP網上で使用される信号に変換するIP変換装置と、前記移動公衆電話機側から着信する呼を制御するための信号として前記IP網上で使用される制御信号を、前記アプリケーションサーバを宛先として送出する着信専用機能と、前記移動公衆電話機側からのアナログ音声信号をIPパケットに変換する発信側のIP変換機能と、を備えた通信システムにおける前記アプリケーションサーバであって、前記着信専用機能が送出する前記制御信号を直接または間接的に受信し、前記移動公衆電話機からの発呼であることを示す移動公衆用パラメータを、前記受信信号に対してヘッダまたはパラメータとして追加する第１サーバ機能と、前記基地局の料金区域情報を蓄積し、前記着信専用機能が送出する前記制御信号を直接または間接的に受信し、前記発呼を経由した前記基地局の料金区域情報を、前記受信信号に対してヘッダまたはパラメータとして追加する第２サーバ機能と、前記接続先電話番号と予め作成されたテーブルデータとに基づいて課金情報を生成する課金情報生成機能と、前記生成された課金情報に基づいて通話度数を更新する通話度数管理機能と、前記基地局毎または基地局事業者毎の課金パルス送出要否データを蓄積し、送出要の場合のみ通話確立後に課金パルス指示を示す制御信号を送出する課金パルス送出機能と、を有することを特徴とする。
【００４４】
かかる構成のアプリケーションサーバは、移動公衆電話機から発信された信号が着信専用機能によってIP網上で使用される信号に変換された制御信号に対して、移動公衆用パラメータを追加するので、IP網内にて、移動公衆電話の呼と、それ以外の通常の呼とを区別することが可能となる。また、アプリケーションサーバは、この移動公衆電話の呼を制御する制御信号に対して、当該呼が経由した基地局の料金区域情報も追加するので、IP網の移動公衆電話サービスにおいても距離に応じた課金処理を容易に行うことができる。
また、アプリケーションサーバは、移動公衆電話の呼に対して生成した課金情報に基づいて通話度数を更新すると共に、当該呼が経由した基地局が送出要の場合のみ、通話確立後に課金パルス指示を送出する。したがって、IP網の移動公衆電話サービスにおいても、アナログ回線を利用した課金パルスを基地局に送出することで課金処理を実行することができる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明の通信システムは、これまでのPSTN網における移動公衆サービスを実現するための手段と同様な機能を、IP網側に備えるので、移動公衆電話サービスをIP網にて実現することができる。また、この新サービスを提供するに際して、既存のPSTN側の装置を改造する必要はなく、また、IP網に収容された加入者にも新サービスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態に係る通信システムの全体構成の一例を模式的に示す構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る通信システムを模式的に示す構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る通信システムの処理の流れを模式的に示すシーケンス図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る通信システムを模式的に示す構成図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る通信システムの処理の流れを模式的に示すシーケンス図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る通信システムを模式的に示す構成図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る通信システムの処理の流れを模式的に示すシーケンス図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る通信システムを模式的に示す構成図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る通信システムの処理の流れを模式的に示すシーケンス図である。
【図１０】従来のPSTN網における移動公衆電話サービスの流れを模式的に示す構成図である。
【図１１】従来の移動公衆電話サービスにおける課金の処理の流れを示すシーケンス図であって、（ａ）は課金パルス送出要の場合の処理、（ｂ）は切断処理における課金パルスの計数処理、（ｃ）は課金パルス送出不要の場合の処理をそれぞれ示している。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について詳細に説明する。
【００４８】
［通信システムの概要］
図１に示す通信システム１は、移動公衆電話サービスを実現するものである。
図１に示すように、列車５１が走行する線路５２に沿ってアンテナ５３が敷設されている。また、列車５１内には移動公衆電話機５４が搭載され、例えば列車監視センタ等に配設された基地局２とアンテナ５３を介して接続される。移動公衆電話機５４は、移動体に搭載されている公衆電話機を示す。この例では、移動体（移動局）を例えば列車５１であるものとするが、移動体は、船舶等でもよい。
【００４９】
通信システム１は、IP網３に複数のサーバ等の装置を備えている。また、この例では、通信システム１は、PSTN網４に複数の装置を備えており、さらに、IP網３とPSTN網４との中間に、IP網３の信号とISUP（ISDN user part）信号との変換を行うPSTN-GW５を備えている。なお、図１においてPSTN網４内に符号１４で示す「IGS/IC/GC」は、IGS（関門交換機）、IC（中継交換機）、GC（加入者交換機）等であって、PSTN網４内の加入者電話機１３までに経由、接続する装置の総称を示している。
【００５０】
以下、IP網のプロトコルにSIPを適用する場合を説明する。
ここでは、通信システム１は、IP網３上に、加入者サーバ６（６ａ，６ｂ）と、AS（アプリケーションサーバ）７と、中継サーバ８と、IP変換装置９（９ａ，９ｂ）と、IP-ICT装置１０とを備えることとした。なお、図１では、各装置の台数や配線接続は一例であってこの限りではない。例えば、中継サーバ８等を増加させてもよいし、加入者サーバ６ｂ−中継サーバ８間を配線接続してもよい。
【００５１】
加入者サーバ６は、IP網３上でIP電話を利用するサービスに加入している顧客（加入者）の情報を蓄積し、加入者が利用する加入者電話機１１に接続するものである。この加入者サーバ６は、加入者電話機１１への接続のための制御を行っているサーバであり、PSTN網４でのGCに相当する。
【００５２】
加入者サーバ６ａは、IP変換装置９ａを介して加入者電話機１１に接続するものである。加入者サーバ６ｂは、基地局２の対向となる加入者サーバであり、IP変換装置９ｂおよびIP-ICT装置１０を介して基地局２に接続するものである。なお、特に区別しない場合、加入者サーバ６と表記する。
【００５３】
AS（アプリケーションサーバ）７は、移動公衆電話機５４からの基地局２を経由した発呼を接続先電話番号に基づいてIP網３を介して当該移動公衆電話機５４の接続先である加入者電話機１１を収容する加入者サーバ６ｂを宛先として送出するものである。AS７は、例えば、B2BUA（Back-to-Back User Agent）として構成される。このAS７は、サービス毎のロジックに対応した接続指示（番号変換等）を行うサーバである。AS７は、移動公衆電話機５４からの呼（移動公衆電話呼）を、IP網３を介して、加入者電話機１１に接続する。AS７は、例えば、接続規制時には、音声ガイダンスのデータ等を蓄積するMS１２（Media Server）にガイダンス指示を送出する。なお、AS７の機能の詳細は後記する。
【００５４】
中継サーバ８は、加入者サーバ６間の転送等を行うサーバである。この中継サーバ８は、PSTN網４でのICに相当する。
【００５５】
IP変換装置９ａは、PSTN上で使用されている加入者電話機１１からの回線を収容し、加入者電話機１１からのPSTNで使用されている呼制御信号および音声信号を、IP網３上で使用される信号に変換するための装置である。
IP変換装置９ｂ（発信側のIP変換機能）は、移動公衆電話機５４側からのアナログ音声信号をIPパケットに変換するものである。なお、特に区別しない場合、IP変換装置９と表記する。
【００５６】
IP-ICT（Information and Communication Technology）装置１０は、移動公衆電話機５４側から着信する呼を制御するための信号としてIP網３上で使用される制御信号を送出するものである。IP-ICT装置１０は、特許請求の範囲に記載の着信専用機能に相当する。IP-ICT装置１０は、アナログ個別線で基地局２と通信可能に接続されている。IP-ICT装置１０は、IP⇔アナログ個別線で信号を変換する。IP-ICT装置１０は、例えば、基地局２と、その対向となる加入者サーバ６ｂやAS７との間に配設されている。これは、従来、基地局とPSTN網のGCとはアナログ個別線接続であるため、従来の設備に対応するように配置したものである。ここで、基地局２からのアナログ音声信号は、IP-ICT装置１０では処理されずに単に通過し、IP変換装置９ｂにてIPパケットへ変換される。また、基地局２からのアナログの呼制御信号は、IP-ICT装置１０にてSIP信号へ変換され、IP変換装置９ｂでは処理されずに通過する。
【００５７】
［通信システムに配備された機能］
通信システム１には、移動公衆電話サービスを実現するために、主として、下記の（１）〜（８）の機能が配備されている。
【００５８】
（１）基地局対向：
IP⇔アナログ個別線の信号を変換する装置が用意されている。この機能は、例えば、IP-ICT装置１０が、アナログ個別線からの発呼要求を検出し、アナログ個別線の信号をIPの信号に変換し、例えば、SIP-INVITE信号（以下、単にINVITEという）を送出する機能である。なお、後記する第４実施形態のように基地局をIP化して、基地局がIP-ICT装置１０（着信専用機能）の役割を果たすことでも対応可能である。この場合、（１）基地局対向機能とは、基地局と対向するIP網上のサーバでIP接続を収容する構成により実現される機能を指す。
【００５９】
（２）ダイヤル分析：
この機能は、IP網３上のサーバで、受信ダイヤル番号を分析し接続許容判定を実施する機能である。例えば、AS７が、受信ダイヤル番号を分析し接続許容判定を実施する。具体的には、移動公衆電話機５４でダイヤルされた電話番号が、通信接続できる網を示すものであれば、接続を許容するとの判定を行い、一方、通信接続できない網を示すものであれば、接続を許容しない（接続規制をする）との判定を行う。この機能は、PSTN網４でのGCの機能に相当する。
【００６０】
（３）ガイダンス接続：
この機能は、IP網３上のサーバで、接続規制時にガイダンス指示の「INFO」を送出する機能である。例えば、AS７が、接続規制時にガイダンス指示の「INFO」を送出する。通常のSIPではこのような用途のパラメータが無いためSIP拡張が必要なので、拡張パラメータをSIP信号のヘッダまたはパラメータとして追加する。接続規制時のガイダンスとは、例えば「おかけになった電話番号にはおつなぎすることができません」といった音声ガイダンスを示し、IP網３上のサーバは、MS１２にガイダンス指示の命令を示す制御信号「INFO」を送出する。
【００６１】
（４）ISUPマッピング：
この機能は、IP網３上のサーバで、移動公衆と判別するためのパラメータをSIPの信号に付加する機能である。通常のSIPではこのような用途のパラメータが無いためSIP拡張が必要なので、拡張パラメータをSIP信号のヘッダまたはパラメータとして追加する。例えば、AS７が、列車公衆呼を示すパラメータをINVITEに設定する。この機能は、特許請求の範囲に記載の第１サーバ機能に相当する。例えば、AS７は、IP-ICT装置１０（着信専用機能）が送出する制御信号を直接または間接的に受信し、移動公衆電話機５４からの発呼であることを示す移動公衆用パラメータを、受信信号に対してヘッダまたはパラメータとして追加する。なお、詳細は後記する。
また、IP網３からPSTN網４への接続時には、中間に位置するサーバ、例えば、PSTN-GW５は、ISUP(IAM）に、発ユーザ種別：公衆(街頭)、固定付加ユーザ種別1：移動公衆、を設定する。
【００６２】
（５）料金区域情報設定：
この機能は、IP網３上のサーバで、発呼要求があったIP-ICT装置１０が属するエリア情報（CA情報）を抽出し、SIPの信号に付加する機能である。通常のSIPではこのような用途のパラメータが無いためSIP拡張が必要なので、拡張パラメータをSIP信号のヘッダまたはパラメータとして追加する。例えば、AS７が、発呼要求があったIP-ICT装置１０が属するCA情報を抽出し、INVITEに設定する。この機能は、特許請求の範囲に記載の第２サーバ機能に相当する。例えば、AS７は、基地局２の料金区域情報を蓄積し、IP-ICT装置１０（着信専用機能）が送出する制御信号を直接または間接的に受信し、発呼を経由した基地局２の料金区域情報を、受信信号に対してヘッダまたはパラメータとして追加する。なお、詳細は後記する。
【００６３】
（６）課金指数抽出：
この機能は、IP網３上のサーバで、PSTN料金改定データ相当を保持し、基地局接続点および着番号（接続先番号）から、課金通話秒数を決定する機能である。例えば、AS７が、PSTN料金改定データ相当を保持し、基地局接続点および着番号から、課金通話秒数を決定する。この機能は、特許請求の範囲に記載の課金情報生成機能に相当する。例えば、AS７は、接続先電話番号と予め作成されたテーブルデータとに基づいて課金情報を生成する。
【００６４】
（７）通話度数管理（課金度数管理）：
この機能は、IP網３上のサーバで、基地局業者との精算のため、通話度数を管理、その値をファイル等に出力する機能である。例えば、AS７が、基地局業者との精算のため、通話度数を管理し、その値をファイル等に出力する。この機能は、特許請求の範囲に記載の通話度数管理機能に相当する。例えば、AS７は、前記生成された課金情報に基づいて通話度数を更新する。
【００６５】
（８）課金パルス送出：
この機能は、IP網３上のサーバで、基地局毎または基地局事業者毎の課金パルス送出要否をデータ管理し、送出要の場合のみ課金パルスの送出を行う機能である。例えば、AS７が、基地局毎または基地局事業者毎の課金パルス送出要否をデータ管理し、送出要の場合のみ課金パルスの送出を行う。この機能は、特許請求の範囲に記載の課金パルス送出機能に相当する。例えば、AS７は、課金パルス送出要否データを蓄積し、送出要の場合のみ通話確立後に課金パルス指示を示す制御信号を、IP-ICT装置１０（着信専用機能）に送出する。なお、後記する第４実施形態のように基地局をIP化して、すべての基地局が自律課金できる場合には、この機能は不要である。
【００６６】
図１に示す例では、AS７に、（２）から（８）の機能を配備しているが、IP網３内の他のサーバ（加入者サーバ６や中継サーバ８）に配備することも可能である。
【００６７】
［通信システムのIP化方式］
以下、通信システム１のIP化方式として、IP-ICT装置の配備方法により、第１ないし第４実施形態について説明する。
【００６８】
（第１実施形態）
第１実施形態では、図２に示すように、基地局２側のIP-ICT装置１０Ａを、IP変換装置９Ａ内に配備することとした。
図２において、符号２１で示す太い実線の矢印は、呼接続処理の流れを示す。この呼接続処理２１は、「移動公衆電話機５４→基地局２→IP-ICT装置１０Ａ→加入者サーバ６ｂ→AS７→加入者サーバ６ｂ→中継サーバ８→加入者サーバ６ａ→IP変換装置９ａ→加入者電話機１１」の順に接続される。なお、呼接続処理の制御信号は、IP-ICT装置１０Ａを通過する際に、IP変換装置９Ａの部分に関しては通過するだけである。
【００６９】
図２において、符号２２で示す太い破線の矢印は、音声の流れを示す。この音声（音声信号）２２は、「移動公衆電話機５４→基地局２→IP変換装置９Ａ→IP変換装置９ａ→加入者電話機１１」の順に接続される。なお、アナログ音声信号は、IP変換装置９Ａを通過する際に、IP-ICT装置１０Ａの部分に関しては通過するだけである。また、IP変換装置９Ａ−IP変換装置９ａ間は、図示を省略するが例えば光ファイバ等で接続されている。
【００７０】
また、第１実施形態では、AS７が基地局２の自律課金の有無に合わせて課金パルス送出を判断することとした。AS７は、課金周期作成のための処理、課金パルスの送出ための処理、通話の度数メータ登算のための処理等を行う。
【００７１】
図２において、符号２３で示す太い矢印は、課金パルス指示（SIPの制御信号）を示す。この課金パルス指示２３は、「AS７→加入者サーバ６ｂ→IP-ICT装置１０Ａ」の順に接続される。また、図２において、符号２４で示す白抜きの矢印は、課金パルス（アナログ回線のMF信号）を示す。この課金パルス２４は、IP-ICT装置１０Ａから基地局２に送出される。
【００７２】
次に、IP網において移動公衆電話サービスを提供するためのIP発−IP着のシーケンス（以下、基本シーケンスという）について図３を参照して説明する。
まず、移動公衆電話機５４より発信する（ステップＳ１）。すなわち、移動公衆電話機５４は、基地局２に発信信号を送出する。すると、基地局２から、ダイヤルトーン（ＤＴ）が移動公衆電話機５４に送出される。ＤＴを受けた移動公衆電話機５４において、移動局（列車５１）内のユーザにより、接続先（相手先）の電話番号（例えば0A〜J）が入力される。
【００７３】
そして、基地局２は、着信電話番号（0A〜J）の数字を受信し、IP-ICT装置１０Ａを経由して、対向となる加入者サーバ６ｂに接続する（ステップＳ２）。このとき、基地局２は、IP-ICT装置１０Ａに対して起動信号を送出する。そして、IP-ICT装置１０Ａは、アナログ個別線からの発呼要求を検出し、着信電話番号の数字をアナログ個別線の信号（MF信号）として受信し、SIPの接続指示信号であるINVITE（A〜J）を加入者サーバ６ｂに送出する。
【００７４】
加入者サーバ６ｂは、IP-ICT装置１０Ａからの接続であることから、「移動公衆発信」であると判定し、AS７への接続を行い、AS７はINVITE（A〜J）を受信する（ステップＳ３：制御信号受信ステップ）。
【００７５】
AS（B2BUA）７は、移動公衆電話であることを示すSIPの拡張パラメータをINVITEに付加し、加入者サーバ６ｂに送出して、接続先（加入者電話機１１）への接続を指示する（ステップＳ４：情報追加ステップ）。具体的には、INVITEに付加する拡張パラメータにおいて、Fromヘッダのcpcパラメータにpayphone’を設定する。同様に、従来のISUP付加ユーザ種別の「移動公衆」に相当する情報を、INVITEに対して、新規ヘッダや新規パラメータとして追加する。さらに、従来のISUP事業者情報転送パラメータ-料金区域情報に相当する「基地局のCA情報」を、INVITEに対して、新規ヘッダや新規パラメータとして追加する。
【００７６】
加入者サーバ６ｂは、接続先の加入者（加入者電話機１１）へ接続処理を行い、接続先の加入者電話機１１の収容されている加入者サーバ６ａに接続を行う（ステップＳ５）。この際に、中継サーバ８を経由することもある。加入者サーバ６ａは、加入者電話機１１に対して呼び出し（ＩＲ）を行うと、接続時の経路を逆にたどって移動公衆電話機５４に呼び出し命令（RBT：リングバックトーン）を送出する（ステップＳ６）。具体的には、加入者電話機１１側のIP変換装置９ａは、呼び出し（ＩＲ）を行っていることを示す180（180Ringing）をIP-ICT装置１０Ａへ返信し、IP-ICT装置１０Ａは、呼び出し命令（RBT）に変換して移動公衆電話機５４に送出する。
【００７７】
接続先（相手先）の加入者が加入者電話機１１のフックを上げて応答すると（オフフック）、加入者電話機１１側のIP変換装置９ａは、その旨を示す200（SDP）を、接続時の経路を逆にたどって、IP-ICT装置１０Ａに送出する（ステップＳ７）。このとき、IP-ICT装置１０Ａは、200（SDP）をアナログ個別線のMF信号である応答信号に変換して基地局２に送出する。そして、基地局２は、応答収納信号（ノーコインチェック）を移動公衆電話機５４に送出し（ステップＳ８）、移動公衆電話機５４は、応答（ノーコインチェック結果）を返す（ステップＳ９）。これにより、加入者電話機１１と移動公衆電話機５４との通話が開始される。なお、200（SDP）は200OKに、SDP（Session Description Protocol）のパラメータ値を設定したものを意味する。
【００７８】
AS（B2BUA）７は、基地局毎または基地局事業者毎の課金パルス送出要否をデータ管理しており、通話が開始されると、送出要の場合には、課金パルス送出を指示する命令を示すINFO信号（課金パルス指示２３：図２参照）を、加入者サーバ６ｂを経由してIP-ICT装置１０Ａに送出する（ステップＳ１０）。
【００７９】
そして、IP-ICT装置１０Ａは、INFO信号（課金パルス指示２３：図２参照）を、MF信号である課金パルス２４に変換して基地局２に送出する（ステップＳ１１）。そして、基地局２は、IP-ICT装置１０Ａからの課金パルス（ステップＳ１１）を契機に、課金のためのノーコインチェック（硬貨収納信号）を移動公衆電話機５４に送出する（ステップＳ１２）。
【００８０】
なお、図３のＳ１２において、ノーコインチェックの一例として硬貨収納信号の代わりに周期収納信号を図示した。これは、前記ステップＳ１０において、送出不要の場合、つまり、基地局２が自律課金できる場合に対応している。この場合、AS７は、INFO信号（課金パルス指示２３）を送出しないので、結果として、自律課金ができる基地局に対しては課金パルスが送出されないことになる。そして、自律課金ができる基地局２は、IP-ICT装置１０Ａからの応答信号（ステップＳ７）を契機として、課金レートの周期に基づき、課金のためのノーコインチェック（周期収納信号）を移動公衆電話機５４に送出する動作（自律課金動作）を行う。
【００８１】
移動公衆電話機５４は、周期が来ると料金分の硬貨を収納し、基地局２からのノーコインチェック（硬貨収納信号または周期収納信号）に対して、応答（ノーコインチェック結果）を返す（ステップＳ１３）。
【００８２】
通話が終了されると、移動公衆電話機５４は、基地局２を介して、IP-ICT装置１０Ａに切断信号を送出する（ステップＳ１４）。具体的には、基地局２は、僅かな時間以内（例えば２秒以内）に、ノーコインチェック結果を受信した場合、通話が切断したと認識し、切断信号をIP-ICT装置１０Ａに送出する。そして、IP-ICT装置１０Ａは、MF信号である切断信号を、SIPのBYE（SIPの通話終了指示信号）に変換し、相手側のIP変換装置９ａに送信する（ステップＳ１５）と共に、MF信号である復旧完了信号を基地局２に送出する（ステップＳ１６）。なお、このときの通話度数は、AS（B2BUA）７にて管理されており、通話度数の値をファイル等へ出力することで、基地局事業者との精算を行うことができる。
【００８３】
IP端末からPSTN端末への通信の場合、基本シーケンスの前記ステップＳ５にて、AS７または中継サーバ８は、INVITEをPSTN-GW５（図１参照）に転送する。そして、PSTN-GW５は、前記（４）ISUPマッピング機能で説明したSIP拡張で付加された情報を、PSTNの信号（IAM）にマッピングする。つまり、PSTN-GW５は、ISUP(IAM）に、発ユーザ種別：公衆(街頭)、固定付加ユーザ種別1：移動公衆、を設定し、「IGS/IC/GC」１４へ接続する。これにより、加入者電話機１３に着信することができる。
【００８４】
第１実施形態では、IP-ICT装置１０Ａは必ずしもIP変換装置９Ａに内蔵される必要は無く、IP変換装置９Ａに外付けで配備するようにしてもよい。呼接続処理においては、配備の仕方による違いは無いため、ここでは、内蔵も外付けも同じものとして扱う。
【００８５】
（第２実施形態）
第２実施形態では、図４に示すように、基地局２側のIP-ICT装置１０と、IP変換装置９とを別装置として配備することとした。図４において、図２に示した構成と同様の構成や同様の処理には、同じ符号を付して説明を省略する。
【００８６】
第２実施形態では、IP-ICT装置１０に対する呼接続処理を、AS７Ｂから直接制御する。つまり、図４において、呼接続処理２１は、「移動公衆電話機５４→基地局２→IP-ICT装置１０→AS７Ｂ→中継サーバ８→加入者サーバ６ａ→IP変換装置９ａ→加入者電話機１１」の順に接続される。
【００８７】
また、図４において、音声（音声信号）２２は、「移動公衆電話機５４→基地局２→IP-ICT装置１０（通過）→IP変換装置９ｂ→IP変換装置９ａ→加入者電話機１１」の順に接続される。なお、IP変換装置９ｂ−IP変換装置９ａ間は、図示を省略するが例えば光ファイバ等で接続されている。
【００８８】
また、第２実施形態では、第１実施形態と同様に、AS７Ｂが基地局２の自律課金の有無に合わせて課金パルス送出を判断することとした。
図４において、課金パルス指示２３は、「AS７Ｂ→IP-ICT装置１０Ａ」の順に接続される。なお、課金パルス２４は、IP-ICT装置１０から基地局２に送出される。
【００８９】
次に、第２実施形態において移動公衆電話サービスを提供するためのIP発−IP着のシーケンスについて図５を参照して説明する。なお、図５において、図３に示した基本シーケンスと同様の処理には、同じ符号を付して説明を省略する。
【００９０】
ステップＳ１は、図３の基本シーケンスの処理と同様である。続いて、基地局２は、着信電話番号（0A〜J）の数字を受信し、IP-ICT装置１０を経由して、対向となるAS７Ｂに接続する（ステップＳ２）。このとき、基地局２は、IP-ICT装置１０に対して起動信号を送出する。そして、IP-ICT装置１０は、アナログ個別線からの発呼要求を検出し、着信電話番号の数字をアナログ個別線の信号（MF信号）として受信し、SIPの接続指示信号であるINVITE（A〜J）をAS７Ｂに送出する。AS７ＢはINVITE（A〜J）を受信する（ステップＳ２：制御信号受信ステップ）。これにより、AS７Ｂは、IP-ICT装置１０からの接続であることから、「移動公衆発信」であると判定する。図５のステップＳ２は、図３のステップＳ２，Ｓ３の処理を合わせたものとなっている。
【００９１】
図５のステップＳ４は、図３のステップＳ４，Ｓ５の処理を合わせたものとなっている。この例では、AS７Ｂは、移動公衆電話であることを示すSIPの拡張パラメータをINVITE（SIPの接続指示信号）に付加し、中継サーバ８に対して、接続先（加入者電話機１１）への接続を指示する。そして、中継サーバ８は、加入者電話機１１へ接続処理を行う。つまり、中継サーバ８は、加入者電話機１１の収容されている加入者サーバ６ａに接続を行う。なお、ステップＳ６〜Ｓ１６は、加入者サーバ６ｂの処理が省略されている点を除いて、前記した図３の基本シーケンスの処理と同様である。また、IP端末とPSTN端末間の接続の場合の処理は、第１実施形態と同様なので説明を省略する。
【００９２】
（第３実施形態）
第３実施形態では、図６に示すように、基地局２側のIP-ICT装置１０と、IP変換装置９とを別装置として配備、かつ、IP-ICT装置１０に対する呼接続処理を、AS７から加入者サーバ６ｂ経由で制御し、さらに、AS７が基地局２の自律課金の有無に合わせて課金パルス送出を判断することとした。図６において、IP-ICT装置１０と、IP変換装置９とを別装置とした点を除いて、図２に示した構成と同様なので詳細な説明を省略する。
【００９３】
図６において、呼接続処理２１は、図２に示した順序と実質的に同じ順に接続される。図６において、音声（音声信号）２２は、「移動公衆電話機５４→基地局２→IP-ICT装置１０（通過）→IP変換装置９ｂ→IP変換装置９ａ→加入者電話機１１」の順に接続される。なお、IP変換装置９ｂ−IP変換装置９ａ間は、図示を省略するが例えば光ファイバ等で接続されている。
【００９４】
次に、第３実施形態において移動公衆電話サービスを提供するためのIP発−IP着のシーケンスを図７に示す。図７において、IP-ICT装置１０と、IP変換装置９とを別装置とした点を除いて、図３に示した基本シーケンスの処理と同様なので説明を省略する。また、IP端末とPSTN端末間の接続の場合の処理は、第１実施形態と同様なので説明を省略する。
【００９５】
（第４実施形態）
第４実施形態では、図８に示すように、単体のIP-ICT装置１０を置かずに、基地局自体をIP化し、IP化した基地局２Ｃと加入者サーバ６ｂとを光ファイバ等で直接IP接続することとした。IPでは、これまでPSTN網で利用しているアナログの課金パルス信号を送れなくなるため、基地局２Ｃは全て自律課金することを前提とする。図８において、図２に示した構成と同様の構成や同様の処理には、同じ符号を付して説明を省略する。
【００９６】
図８において、呼接続処理２１は、「移動公衆電話機５４→基地局２Ｃ→加入者サーバ６ｂ→AS７Ｃ→中継サーバ８→加入者サーバ６ａ→IP変換装置９ａ→加入者電話機１１」の順に接続される。
また、図８において、音声（音声信号）２２は、「移動公衆電話機５４→基地局２Ｃ→→IP変換装置９ａ→加入者電話機１１」の順に接続される。なお、基地局２Ｃ−IP変換装置９ａ間は、図示を省略するが例えば光ファイバ等で接続されている。
【００９７】
次に、第４実施形態において移動公衆電話サービスを提供するためのIP発−IP着のシーケンスについて図９を参照して説明する。なお、図９において、図３に示した基本シーケンスと同様の処理には、同じ符号を付して説明を省略する。
【００９８】
ステップＳ１は、図３の基本シーケンスの処理と同様である。続いて、基地局２Ｃは、着信電話番号（0A〜J）の数字を受信し、対向となる加入者サーバ６ｂに接続する（ステップＳ２）。このとき、基地局２Ｃは、着信電話番号の数字を基に、SIPの接続指示信号であるINVITE（A〜J）を加入者サーバ６ｂに送出する。
【００９９】
加入者サーバ６ｂは、基地局２Ｃからの接続であることから、「移動公衆発信」であると判定し、AS７Ｃへの接続を行い、AS７ＣはINVITE（A〜J）を受信する（ステップＳ３：制御信号受信ステップ）。なお、図９のステップＳ４〜Ｓ９は、IP-ICT装置１０Ａの処理が省略されている点を除いて、前記した処理と同様である。
【０１００】
通話が開始されると、AS７Ｃでは課金パルス送出を行わず、基地局２Ｃが自律課金を行う（ステップＳ２１）。つまり、AS７Ｃから課金パルスが送出されないので、前記した図３の基本シーケンスのステップＳ１０〜Ｓ１１の処理は実行されず、代わりに、基地局２Ｃが移動公衆電話機５４に対して、自律で信号（周期収納信号）を送信する（ステップＳ１２）。なお、図９のステップＳ１３〜Ｓ１５は、IP-ICT装置１０Ａの処理が省略されている点を除いて、前記した図３の基本シーケンスの処理と同様である。また、基地局２ＣはIP化されているので、加入者サーバ６ｂは、復旧完了信号を送信する必要がない。また、IP端末とPSTN端末間の接続の場合の処理は、第１実施形態と同様なので説明を省略する。
【０１０１】
第４実施形態によれば、基地局をIP化するため、IP-ICT装置１０が不要となるというメリットと、アナログ個別線を無くすことができるというメリットがある。
【０１０２】
以上説明したように、本発明の第１ないし第３実施形態に係る通信システム１によれば、前記（１）〜（８）の機能が配備されているので、IP網で移動公衆サービスを実現することができる。この際に、既存のPSTN側の装置の改造を伴うことなく、IP網に収容された加入者にも、この移動公衆サービスを提供することができる。
【０１０３】
仮に、IP網３側にAS７が存在しないものとすると、IP網３側の移動公衆電話機５４からの発信を一度PSTN網４に流通させ、PSTN網４側にて接続処理を行う必要がある。しかしながら、本発明により、IP網３内にAS７を置き、AS７を通じて課金処理を行うことで、移動公衆サービスの接続先がIP網３であってもPSTN網４であっても、PSTN側に何の改造を伴わずに、移動公衆サービスを提供することができる。
【０１０４】
また、IP網３内のサーバに、前記（２）ダイヤル分析機能を設けたので、IP網３内で、他の通信事業者宛の接続であるか否かの判定を行うこともできる。
また、IP網３内のサーバに、前記課金パルス送出機能を設けたので、課金パルス送出有り無しの両方の運用に対応を持たせることで、これまでのPSTNと同様のサービス内容を提供できる。
【０１０５】
また、本発明の第４実施形態に係る通信システム１によれば、同様に、前記（１）〜（７）の機能が配備されているので、IP網で移動公衆サービスを実現することができる。
【０１０６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その趣旨を変えない範囲で実施することができる。例えば、AS７に配備した機能は、必ずしもAS７に配備する必要は無く、IP網３内の別サーバ（加入者サーバ６や中継サーバ８）に配備させることも可能である。
【０１０７】
また、各実施形態では、IP網にて使用される信号としてSIP信号の場合について説明したが、SIPに関わらず、その信号において伝達する必要がある情報を含めることのできるIP上の信号すべてを適用可能である。つまり、SIPにおける他の信号や、SIP以外のプロトコルでも適応可能である。
【符号の説明】
【０１０８】
１      通信システム
２，２Ｃ      基地局
３      IP網
４      PSTN網
５      PSTN-GW
６（６ａ，６ｂ）  加入者サーバ
７      AS（アプリケーションサーバ）
７Ｂ    AS（アプリケーションサーバ）
７Ｃ    AS（アプリケーションサーバ）
８      中継サーバ
９ａ（９）  加入者側のIP変換装置
９ｂ（９，９Ａ）  基地局側のIP変換装置
１０，１０Ａ  IP-ICT装置
１１，１３  加入者電話機
１２    MS
１４    IGS/IC/GC
【図１】
2012044503.tif 000003
【図２】
2012044503.tif 000004
【図３】
2012044503.tif 000005
【図４】
2012044503.tif 000006
【図５】
2012044503.tif 000007
【図６】
2012044503.tif 000008
【図７】
2012044503.tif 000009
【図８】
2012044503.tif 000010
【図９】
2012044503.tif 000011
【図１０】
2012044503.tif 000012
【図１１】
2012044503.tif 000013