(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声信号の符号化方式を変換することのできる少なくとも２つの移動交換機がＩＰネットワークを介して接続された通信システムにおいて、前記２つの移動交換機にそれぞれ登録された２つの移動端末間の音声信号の前記ＩＰネットワーク内での符号化方式を通話中に制御する音声符号制御方法であって、
パケットのＩＰヘッダの所定のフィールドを用いて２つの移動交換機間で所定のシーケンスに従って相互に通信することにより符号化方式を照合し、前記２つの移動端末で用いられている符号化方式が一致しているか否か判定するステップと、
前記符号化方式が一致していれば、双方の前記移動交換機による音声信号の符号化方式の変換を停止して、前記２つの移動端末間の音声信号をパケットに直接載せて前記ＩＰネットワークを介して送受信するステップと、
前記符号化方式が一致していなければ、双方の前記移動交換機による音声信号の符号化方式の変換を行い、前記ＩＰネットワーク内の音声信号を汎用的な符号化方式にするステップを有する音声符号制御方法。
【請求項２】
一方の移動交換機が、他方の移動交換機から該他方の移動交換機に登録された移動端末で用いられている符号化方式の情報を取得し、取得された情報と自身に登録されている移動端末で用いられている符号化方式とを比較することにより、前記２つの移動端末で用いられている符号化方式が一致しているか否か判定する、請求項１記載の音声符号制御方法。
【請求項３】
音声信号の符号化方式を変換することのできる少なくとも２つの移動交換機がＩＰネットワークを介して接続された通信システムにおいて、前記２つの移動交換機にそれぞれ登録された２つの移動端末間の音声信号の前記ＩＰネットワーク内での符号化方式を呼設定時に制御する音声符号制御方法であって、
呼設定時に、パケットのＩＰヘッダの所定のフィールドを用いて２つの移動交換機間で所定のシーケンスに従って相互に通信することにより符号化方式を照合し、双方の前記移動端末で用いられることのできる符号化方式があるか否か判定するステップと、
双方の前記移動端末で用いられることのできる符号化方式があれば、双方の前記移動端末に該符号化方式を用いることを指示し、双方の前記移動交換機による音声信号の符号化方式の変換を停止して、前記２つの移動端末間の音声信号をパケットに直接載せて前記ＩＰネットワークを介して送受信するステップと、
双方の前記移動端末で用いられることのできる符号化方式がなければ、双方の前記移動交換機による音声信号の符号化方式の変換を行い、前記ＩＰネットワーク内の音声信号を汎用的な符号化方式にするステップを有する音声符号制御方法。
【請求項４】
発信側の移動交換機から着信側の移動交換機に、発信側の移動端末で用いられることのできる符号化方式を通知し、前記着信側の移動交換機で、双方の前記移動端末で用いられることのできる符号化方式があるか判定し、
双方の移動端末で用いられることのできる符号化方式があれば、該符号化方式を前記着信側の移動交換機から前記発信側の移動交換機に通知し、
前記発信側の移動交換機から双方の前記移動端末に共通の符号化方式を用いることを指示する、請求項３記載の音声符号制御方法。
【請求項５】
音声信号の符号化方式を変換することのできる少なくとも２つの移動交換機がＩＰネットワークを介して接続された通信システムにおいて、２つの移動交換機にそれぞれ登録された２つの移動端末間の音声信号の前記ＩＰネットワーク内での符号化方式を通話中に制御する音声符号制御方法であって、
予め、双方の前記移動交換機による音声信号の符号化方式の変換を停止して、前記２つの移動端末間の音声信号をパケットに直接載せて前記ＩＰネットワークを介して送受信するステップと、
いずれかの移動端末から、前記移動端末間の音声信号の符号化方式では利用できない付加サービスが要求されると、パケットのＩＰヘッダの所定のフィールドを用いて前記２つの移動交換機間で所定のシーケンスに従って相互に通信することにより相互に確認しながら、双方の前記移動交換機による音声信号の符号化方式の変換を開始し、前記ＩＰネットワーク内の音声信号を汎用的な符号化方式にするステップを有する音声符号制御方法。
【請求項６】
前記付加サービスの利用が終了すると、パケットのＩＰヘッダの前記フィールドを用いて前記２つの移動交換機間で所定のシーケンスに従って相互に通信し、双方の前記移動交換機による音声信号の符号化方式の変換を停止して、前記２つの移動端末間の音声信号をパケットに直接載せて前記ＩＰネットワークを介して送受信する、請求項５記載の音声符号制御方法。
【請求項７】
ビットレートの異なる複数の符号化方式のうちの任意の符号化方式より、アナログ音声信号を符号化し、また復号することのできる少なくとも２つのＩＰ交換機がＩＰネットワークを介して接続された通信システムにおいて、２つのＩＰ交換機にそれぞれ収容された２つの電話機間の音声信号の前記ＩＰネットワーク内での符号化方式を通話中に制御する音声符号制御方法であって、
いずれかのＩＰ交換機で前記ＩＰネットワークの負荷が高くなったことを検出すると、パケットのＩＰヘッダの所定のフィールドを用いて２つのＩＰ交換機間で所定のシーケンスに従って相互に通信することにより相互に確認しながら、前記２つのＩＰ交換機の符号化方式を低ビットレートのものに変更するステップと、
いずれかのＩＰ交換機で前記ＩＰネットワークの負荷が低くなったことを検出すると、パケットのＩＰヘッダの前記フィールドを用いて２つのＩＰ交換機間で所定のシーケンスに従って相互に通信することにより相互に確認しながら、前記２つのＩＰ交換機の符号化方式を高ビットレートのものに変更するステップを有する音声符号制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムの移動端末間の音声通話に関し、特に、途中の経路にＩＰネットワークが用いられた通話に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信システムでは、無線区間の周波数利用効率を考慮して、ビットレートが低く、帯域圧縮率の高い音声符号化方式が採用される。異なる移動通信システムに属する移動端末同士が通話するとき、通話路は２つの移動通信システム間を接続するゲートウェイを介して設定される。これら移動通信システムが同じ音声符号化方式を提供していても、ゲートウェイおよび中継網がその音声符号化方式に対応できなければ、中継網を通る信号は、６４ｋＰＣＭなどの汎用的な音声符号化方式に変換される。
【０００３】
図１３は、従来の移動通信システム間の通話において設定される通話路を示す図である。図１３を参照すると、移動交換機（ＭＳＣ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｃｅｎｔｅｒ）９０３と移動交換機９０７は互いに異なる移動通信システムに属し、システム間の中継網９０６を介して相互接続されている。そして、一方のシステムに属する移動端末（ＭＴ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）９０１と他方のシステムに属する移動端末９１０との間に通話が確立されている。また、移動交換機９０３，９０７と中継網９０６の間では、ＳＳ７（Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｎｕｍｂｅｒ  ７）の共通線信号方式（ＣＣＳ：Ｃｏｍｍｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）が採用されており、制御信号はユーザ信号と分離されている。
【０００４】
移動交換機９０３は、符号変換器（Ｔｒａｎｓｃｏｄｅｒ）９０４および制御部９０５を有している。移動交換機９０７は、符号変換器９０９および制御部９０８を有している。移動端末９０１は符号化復号器（ＣＯＤＥＣ：Ｃｏｄｅｒ／Ｄｅｃｏｄｅｒ）９０２を有している。移動端末９１０は符号化復号器９１１を有している。
【０００５】
本実施形態では、２つの移動通信システムでは同じ音声符号化方式が採用されている。したがって、符号化復号器９０２と符号化復号器９１１は、同じ方式で音声符号化および復号をする。また、符号化復号器９０２，９１１は複数の音声符号化方式を有し、その中から任意の方式を選択できてもよい。この場合、符号化復号器９０２と符号化復号器９１１とは少なくとも１つの共通の音声符号化方式を有していればよい。
【０００６】
符号変換器９０４，９０９は、異なる符号化方式間の変換を行う。符号化変換器９０４，９０９は、中継網９０６方向に、汎用的な音声符号化方式を提供している。汎用的な音声符号化方式は例えば６４ｋＰＣＭである。また、符号変換器９０４，９０９は、移動端末方向に、移動端末が有するのと同じ、圧縮率の高い音声符号化方式を提供している。そして、符号変換器９０４，９０９は、圧縮率の高い方式と汎用的な方式の間の変換を行う。通常、符号変換器は１つの移動交換機に複数備えられている。移動交換機に備えられた各符号変換器は、他システムとの間に呼が設定されるとき、その呼に割り当てられる。つまり、移動端末と移動交換機の間では、移動通信システムに特有の音声符号化方式が採用されており、中継網を含めて移動交換機間では中継網に特有の音声符号化方式が採用されている。
【０００７】
制御部９０５，９０８は、呼の設定、通話路の設定、呼への符号変換器の割り当てなどの処理を行う。
【０００８】
図１３では、移動端末９０１と移動端末９１０との間に呼が設定されている。その呼の通話路は、移動端末９０１の符号化復号器９０２、移動交換機９０３の符号変換器９０４、移動交換機９０７の符号変換器９０９、および移動端末９１０の符号化復号器９１１を通っている。符号化復号器９０２と符号変換器９０４の間、および符号化復号器９１１と符号変換器９０９の間の信号は圧縮率の高い音声符号化方式である。また、符号変換器９０４と符号変換器９１１の間の信号は汎用的な音声符号化方式である。
【０００９】
つまり、異なるシステムに属する移動端末間の通話では、音声信号は音声符号化方式が２回変換される。以下、これをタンデム接続と称する。タンデム接続では、圧縮率の高い音声符号化方式の圧縮および伸張が２回されるので、音声品質の劣化が大きい。音声品質を改善するには、タンデム接続を行わず、各移動端末の符号化復号器同士を直接対向させればよい。
【００１０】
３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、インバンドの制御信号を用いて移動端末の符号化復号器を直接対向させる、ＴＦＯ（Ｔａｎｄｅｍ  Ｆｒｅｅ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）が提案されている。
【００１１】
ＴＦＯによれば、移動交換機９０３と移動交換機９０７は、通話中のインバンドのユーザ信号に符号化方式の制御のためのビットを挿入し、互いにネゴシエーションする。そして、移動交換機９０３および移動交換機９０７は、可能であれば、符号変換器９０４および符号変換器９０９をバイパスする。そうすると、移動端末９０１の符号化復号器９０２と、移動端末９１０の符号化復号器９１１とが直接対向する。以下、これをバイパス接続を称する。ＴＦＯによれば、同様にして、バイパス接続からタンデム接続に戻すことができる。
【００１２】
また、３ＧＰＰでは、アウトバンドの制御信号を用いて移動端末の符号化復号器を直接対向させる、ＴｒＦＯ（Ｔｒａｎｓｃｏｄｅｒ  Ｆｒｅｅ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）も提案されている。
【００１３】
ＴｒＦＯによれば、符号化方式の制御信号は、ＳＳ７のアウトバンド、すなわちユーザ信号と分離された制御信号として定められており、バイパス接続およびタンデム接続の制御に用いられる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
インバンドによる制御は、移動端末９０１と移動端末９１０が通話中になった後に可能となる。ＴＦＯの場合、呼が設定された直後には移動交換機の符号変換器が用いられており、インバンドの制御によりバイパス接続となる。したがって、ＴＦＯでは、通話開始直後には音声品質の良いバイパス接続の通話ができなかった。
【００１５】
また、ＴＦＯでは、制御ビットがユーザ信号に挿入されるので、制御ビットが送られるときユーザ信号の一部が欠落し、通話品質が劣化するという問題があった。
【００１６】
また、ＴＦＯでは、中継網９０６は、ＰＣＭをベースとしたＳＴＭ網に限定されており、ＩＰ網を中継網９０６として用いたＶｏＩＰを実現することができなかった。
【００１７】
ＴｒＦＯでは、制御信号がユーザ信号と分離されているので、タンデム接続およびバイパス接続の切り替えでユーザ信号が欠落することがなく、また、呼設定時にタンデム接続またはバイパス接続を選択できる。しかし、ＴｒＦＯでもやはりＴＦＯと同様に、中継網がＰＣＭをベースとしたＳＴＭ網に限定されており、ＩＰ網を中継網９０６として用いたＶｏＩＰを実現することができなかった。
【００１８】
本発明の目的は、ＩＰネットワークを介して音声品質の良い通話を実現する音声符号制御方法を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の音声符号制御方法は、音声信号の符号化方式を変換することのできる少なくとも２つの移動交換機がＩＰネットワークを介して接続された通信システムにおいて、前記２つの移動交換機にそれぞれ登録された２つの移動端末間の音声信号の前記ＩＰネットワーク内での符号化方式を通話中に制御する音声符号制御方法であって、
パケットのＩＰヘッダの所定のフィールドを用いて２つの移動交換機間で所定のシーケンスに従って相互に通信することにより符号化方式を照合し、前記２つの移動端末で用いられている符号化方式が一致しているか否か判定するステップと、
前記符号化方式が一致していれば、双方の前記移動交換機による音声信号の符号化方式の変換を停止して、前記２つの移動端末間の音声信号をパケットに直接載せて前記ＩＰネットワークを介して送受信するステップと、
前記符号化方式が一致していなければ、双方の前記移動交換機による音声信号の符号化方式の変換を行い、前記ＩＰネットワーク内の音声信号を汎用的な符号化方式にするステップを有している。
【００２０】
したがって、ＩＰネットワークを介して接続された移動交換機に登録された移動端末間の通話が、ＩＰヘッダ内のフィールドを利用して転送される制御信号による制御で、移動交換機による符号化方式の変換なしに直接接続される。
【００２１】
なお、一方の移動交換機が、他方の移動交換機から該他方の移動交換機に登録された移動端末で用いられている符号化方式の情報を取得し、取得された情報と自身に登録されている移動端末で用いられている符号化方式とを比較することにより、前記２つの移動端末で用いられている符号化方式が一致しているか否か判定してもよい。
【００２２】
本発明の他の音声符号制御方法は、音声信号の符号化方式を変換することのできる少なくとも２つの移動交換機がＩＰネットワークを介して接続された通信システムにおいて、前記２つの移動交換機にそれぞれ登録された２つの移動端末間の音声信号の前記ＩＰネットワーク内での符号化方式を呼設定時に制御する音声符号制御方法であって、
呼設定時に、パケットのＩＰヘッダの所定のフィールドを用いて２つの移動交換機間で所定のシーケンスに従って相互に通信することにより符号化方式を照合し、双方の前記移動端末で用いられることのできる符号化方式があるか否か判定するステップと、
双方の前記移動端末で用いられることのできる符号化方式があれば、双方の前記移動端末に該符号化方式を用いることを指示し、双方の前記移動交換機による音声信号の符号化方式の変換を停止して、前記２つの移動端末間の音声信号をパケットに直接載せて前記ＩＰネットワークを介して送受信するステップと、
双方の前記移動端末で用いられることのできる符号化方式がなければ、双方の前記移動交換機による音声信号の符号化方式の変換を行い、前記ＩＰネットワーク内の音声信号を汎用的な符号化方式にするステップを有している。
【００２３】
したがって、ＩＰヘッダ内のフィールドを利用して転送される制御信号による制御により、ＩＰネットワークを介した移動端末間の呼設定時に移動交換機による符号化方式の変換のない接続がされる。
【００２４】
なお、発信側の移動交換機から着信側の移動交換機に、発信側の移動端末で用いられることのできる符号化方式を通知し、前記着信側の移動交換機で、双方の前記移動端末で用いられることのできる符号化方式があるか判定し、
双方の移動端末で用いられることのできる符号化方式があれば、該符号化方式を前記着信側の移動交換機から前記発信側の移動交換機に通知し、
前記発信側の移動交換機から双方の前記移動端末に共通の符号化方式を用いることを指示してもよい。
【００２５】
本発明のさらに他の音声符号制御方法は、音声信号の符号化方式を変換することのできる少なくとも２つの移動交換機がＩＰネットワークを介して接続された通信システムにおいて、２つの移動交換機にそれぞれ登録された２つの移動端末間の音声信号の前記ＩＰネットワーク内での符号化方式を通話中に制御する音声符号制御方法であって、
予め、双方の前記移動交換機による音声信号の符号化方式の変換を停止して、前記２つの移動端末間の音声信号をパケットに直接載せて前記ＩＰネットワークを介して送受信するステップと、
いずれかの移動端末から、前記移動端末間の音声信号の符号化方式では利用できない付加サービスが要求されると、パケットのＩＰヘッダの所定のフィールドを用いて前記２つの移動交換機間で所定のシーケンスに従って相互に通信することにより相互に確認しながら、双方の前記移動交換機による音声信号の符号化方式の変換を開始し、前記ＩＰネットワーク内の音声信号を汎用的な符号化方式にするステップを有している。
【００２６】
したがって、移動交換機による符号化方式の変換のない接続による通話中に、ユーザから付加サービスの要求があったとき、その負荷サービスが移動端末の符号化方式では利用できないものであれば、移動交換機により汎用的な符号化方式に変換する接続に切り替わる。
【００２７】
なお、前記付加サービスの利用が終了すると、パケットのＩＰヘッダの前記フィールドを用いて前記２つの移動交換機間所定のシーケンスに従ってで相互に通信し、双方の前記移動交換機による音声信号の符号化方式の変換を停止して、前記２つの移動端末間の音声信号をパケットに直接載せて前記ＩＰネットワークを介して送受信することが望ましい。
【００２８】
本発明のさらに他の音声符号制御方法は、ビットレートの異なる複数の符号化方式のうちの任意の符号化方式より、アナログ音声信号を符号化し、また復号することのできる少なくとも２つのＩＰ交換機がＩＰネットワークを介して接続された通信システムにおいて、２つのＩＰ交換機にそれぞれ収容された２つの電話機間の音声信号の前記ＩＰネットワーク内での符号化方式を通話中に制御する音声符号制御方法であって、
いずれかのＩＰ交換機で前記ＩＰネットワークの負荷が高くなったことを検出すると、パケットのＩＰヘッダの所定のフィールドを用いて２つのＩＰ交換機間で所定のシーケンスに従って相互に通信することにより相互に確認しながら、前記２つのＩＰ交換機の符号化方式を低ビットレートのものに変更するステップと、
いずれかのＩＰ交換機で前記ＩＰネットワークの負荷が低くなったことを検出すると、パケットのＩＰヘッダの前記フィールドを用いて２つのＩＰ交換機間で所定のシーケンスに従って相互に通信することにより相互に確認しながら、前記２つのＩＰ交換機の符号化方式を高ビットレートのものに変更するステップを有している。
【００２９】
したがって、ＩＰネットワークで中継される音声通信において、ＩＰネットワークの負荷が高くなると、符号化方式のビットレートが下がってＩＰネットワークの負荷が低減され、ＩＰネットワークの負荷が低いときには、符号化方式のビットレートが上がって音声品質が向上する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
図１は、本実施形態の通信システムの構成を示すブロック図である。本実施形態の通信システムは複数の移動通信システムを含んでいる。移動通信システム間はＩＰネットワークで接続されており、異なる移動通信システムの端末同士は、ＩＰネットワークを介した通話路により通話する。
【００３２】
図１を参照すると、通信システムは、移動交換機（ＭＳＣ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｃｅｎｔｅｒ）１０３，１０７、移動端末（ＭＴ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）１０１，１１０およびＩＰネットワーク１０６を有している。移動交換機１０３と移動交換機１０７は互いに異なる移動通信システムの構成要素である。移動交換機１０３と移動交換機１０７の間はＩＰネットワーク１０６で接続されている。移動端末１０１は、移動交換機１０３の属する移動通信システムの端末である。移動端末１１０は、移動交換機１０７の属する移動通信システムの端末である。
【００３３】
ＩＰネットワーク１０６は、ＩＰパケット化されたデジタル音声のユーザ情報をＩＰヘッダを参照してルーチングし、異なる移動通信システム間の通話を可能とする。移動端末１０１と移動端末１１０とは、ＩＰネットワーク１０６を介したＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）で通話する。
【００３４】
移動端末１０１は、符号化復号器（Ｃｏｄｅｃ）１０２を含んでいる。符号化復号器１０２は、アナログ音声信号を、移動交換機１０３の属する移動通信システムで用いられる符号化方式で符号化し、また、その符号化方式の信号をアナログ音声信号に復号する。
【００３５】
同様に、移動端末１１０は、符号化復号器１１１を含んでいる。符号化復号器１１１は、アナログ音声信号を、移動交換機１０７の属する移動通信システムで用いられる符号化方式で符号化し、また、その符号化方式の信号をアナログ音声信号に復号する。
【００３６】
移動交換機１０３は、符号変換器（Ｔｒａｎｓｃｏｄｅｒ）１０４および制御部１０５を含んでいる。符号変換器１０４は、移動交換機１０３の属する移動通信システムで用いられる符号化方式とＩＰネットワーク１０６内で用いられる符号化方式との間のデジタル−デジタル変換を行う。制御部１０５は、移動交換機１０３内の各種制御を行う。
【００３７】
移動交換機１０７は、符号化変換器１０９および制御部１０８を含んでいる。符号変換器１０９は、移動交換機１０７の属する移動通信システムで用いられる符号化方式とＩＰネットワーク１０６内で用いられる符号化方式との間のデジタル−デジタル変換を行う。制御部１０８は、移動交換機１０７内の各種制御を行う。
【００３８】
移動端末１０１と移動端末１１０との呼設定時または通話中において、制御部１０５と制御部１０８は、ＩＰネットワーク１０６を介して互いにネゴシエーションし、符号変換器１０４および符号変換器１０９を用いるか否かを選択する。このとき、制御部１０５および制御部１０８は、移動端末１０１と移動端末１１０の符号化方式が合えば、符号変換器１０４，１０９を用いず、符号化復号器１０２と符号化復号器１１１を直接対向させる。それにより、音声品質の劣化が低減される。
【００３９】
図２は、本実施形態の通信システムにおける、一対の符号変換器を含む通話路の接続を示す図である。一対の符号変換器を用いた接続をタンデム接続と称することとする。なお、ここでは、移動端末１０１から移動端末１１０への信号の流れについて説明するが、逆方向の信号の流れもそれと同様である。
【００４０】
移動端末１０１の符号化復号器１０２は、ユーザのアナログ音声信号を、その端末の属する移動通信システムで用いられる符号化方式に変換し、無線区間を介して移動交換機１０３に送る。移動交換機１０３の符号変換器１０４は、符号化復号器１０２からの信号を、ＩＰネットワーク１０６内で用いられる符号化方式に変換し、ＩＰネットワーク１０６を介して移動交換機１０７に送る。
【００４１】
移動交換機１０７の符号変換器１０９は、符号変換器１０４からの信号を、移動交換機１０７の属する移動通信システムで用いられる符号化方式に変換し、無線区間を介して移動端末１１０に送る。移動端末１１０の符号化復号器１１１は、移動交換機１０７からの信号をアナログ音声信号に変換して出力する。
【００４２】
このように、タンデム接続では、ユーザ間において音声符号の変換が２回行われるため音声品質が劣化する。
【００４３】
図３は、本実施形態の通信システムにおける、符号変換器を含まない通話路の接続を示す図である。図３に示されたように、符号変換器が用いられない接続をバイパス接続と称することとする。なお、ここでは、移動端末１０１から移動端末１１０への信号の流れについて説明するが、逆方向の信号の流れもそれと同様である。
【００４４】
移動端末１０１の符号化復号器１０２は、ユーザのアナログ音声信号を、その端末の属する移動通信システムで用いられる符号化方式に変換し、無線区間を介して移動交換機１０３に送る。バイパス接続では、移動交換機１０３の符号変換器１０４は用いられない。符号化復号器１０２からの信号からの信号は、そのままの符号化方式でＩＰネットワーク１０６を介して移動交換機１０７に送られる。
【００４５】
バイパス接続では、移動交換機１０７の符号変換器１０９も用いられない。符号化復号器１０２からの信号は、そのまま無線区間を介して移動端末１１０に送られる。移動端末１１０の符号化復号器１１１は、符号化復号器１０２からの信号をアナログ音声信号に変換して出力する。
【００４６】
このように、バイパス接続では、ユーザ間において音声符号の変換が行われないため音声品質が劣化しない。
【００４７】
本実施形態の通信システムの動作について説明する。
【００４８】
図４は、図１に示された通信システムの接続切り替え動作を示すシーケンス図である。ここでは、移動端末１０１と移動端末１１０との通話が、タンデム接続により確立された後に、バイパス接続に切り替わるときの動作が示されている。
【００４９】
図４を参照すると、移動端末１０１と移動端末１１０は、当初、図２に示されたタンデム接続による通話中である。なお、タンデム接続による通話は従来と同じ手順により確立される。
【００５０】
次に、移動交換機１０３は、ＩＰネットワーク１０６を介して移動交換機１０７に、コーデック種別要求のトランスコーダ制御情報を送信する。
【００５１】
図５は、本実施形態における、トランスコーダ制御情報を含んだユーザパケットのフォーマットを示す図である。図５中の矢印はパケットが送られる方向を示している。
【００５２】
本実施形態では、トランスコーダ制御情報は、図５に示されたように、パケットのＩＰヘッダ内に定義されたフィールドに挿入され、転送される。トランスコーダ制御情報は、移動交換機間でタンデム接続およびバイパス接続の切り替えを行うための制御情報である。また、コーデック種別要求は、相手側の移動端末で用いられている符号化方式を問い合わせるための信号である。
【００５３】
次に、コーデック種別要求のトランスコーダ制御情報を受信した移動交換機１０７は、コーデック種別のトランスコーダ制御情報を移動交換機１０３に返す。コーデック種別とは、移動端末で用いられている符号化方式を通知する信号である。
【００５４】
次に、コーデック種別のトランスコーダ制御情報を受信した移動交換機１０３は、バイパス接続への切り替えが可能であるか否か判定する。
【００５５】
図６は、バイパス接続への切り替えが可能であるか否か判定するときの移動交換機の動作をフローチャートである。図６を参照すると、コーデック種別のトランスコーダ制御情報を受信した移動交換機は、相手側の移動端末の符号化方式と、自身側の移動端末の符号化方式が同一であるか否か判定する（ステップＡ１）。それらの符号化方式が同一でなければ、バイパス接続への切り替えを行わず、タンデム接続を維持する（ステップＡ２）。それらの符号化方式が同一であれば、バイパス接続への切り替えを行う（ステップＡ３）。
【００５６】
バイパス接続への切り替えが可能な場合、移動交換機１０３は、バイパス要求のトランスコーダ制御情報を移動交換機１０７に送る。バイパス要求は、バイパス接続への切り替えを要求するための信号である。
【００５７】
バイパス要求のトランスコーダ制御情報を受信した移動交換機１０７は、内部の符号変換器１０９をバイパスし、バイパス応答のトランスコーダ制御情報を移動交換機１０３に返す。バイパス応答は、バイパス要求に応じてバイパス接続に切り替えた旨を通知する信号である。
【００５８】
バイパス応答のトランスコーダ制御情報を受信した移動交換機１０３は、内部の符号変換器１０４をバイパスする。このようにして、移動端末１０１と移動端末１１０との通話は図３に示されたようなバイパス接続に切り替わる。
【００５９】
したがって、本実施形態の通信システムによれば、ＩＰネットワーク１０６を介して接続された移動端末１０１と移動端末１１０との通話が、タンデム接続からバイパス接続に切り替わるので、ＩＰネットワークで中継される通話の音声品質の劣化が低減される。
【００６０】
本実施形態の通信システムは、呼設定時からバイパス接続を行うことも可能である。図７は、本実施形態の通信システムが呼設定においてバイパス接続をするときの動作を示すシーケンス図である。ここでは、移動端末１０１から移動端末１１０へ発信するときの動作が示されている。
【００６１】
図７を参照すると、まず、発側の移動端末１０１は移動交換機１０３に発信要求を送る（ステップＢ１）。この発信要求は、移動端末１１０との通話を確立することを移動交換機１０３に要求するものである。この発信要求には、コーデック種別リストが含まれている。コーデック種別リストは、移動端末１０１の符号化復号器１０２により使用されることのできる符号化方式のリストである。
【００６２】
次に、移動交換機１０３は、ＩＰネットワーク１０６を介して移動交換機１０７に着信要求のパケットを送信する。着信要求のパケットには、トランスコーダ制御情報として、移動端末１０１からのコーデック種別リストが含まれている。
【００６３】
コーデック種別リストを含む着信要求のパケットを受信した移動交換機１０７は、その着信要求を移動端末１１０に送る。
【００６４】
コーデック種別リストを含む着信要求を受信した移動端末１１０は、移動端末１０１からのコーデック種別リストと、自身の符号化復号器１１１で使用されることのできる符号化方式とから、移動端末１０１および移動端末１１０の双方で使用されることのできる符号化方式を抽出する。そして、移動端末１１０は、抽出された符号化方式のコーデック種別リストを含む着信受付を移動端末１１０に送信する。この着信受付は、着信要求を受け付けた旨を示す信号である。
【００６５】
次に、移動端末１１０から着信受付を受信した移動交換機１０７は、コーデック種別通知のパケットを移動交換機１０３に送る。コーデック種別通知のパケットは、移動端末の符号化復号器により使用されることのできる符号化方式のリストを通知するためのパケットである。このコーデック種別通知のパケットには、トランスコーダ制御情報としてコーデック種別リストが含まれている。
【００６６】
コーデック種別通知のパケットを受信した移動交換機１０３は、そのパケットのトランスコーダ制御情報にあるコーデック種別リストに含まれている符号化方式を１つ選択し、内部の符号変換器１０４をバイパスし、移動端末１０１にコーデック制御要求を送る。コーデック制御要求は、移動端末に符号化方式を指示するための信号である。このコーデック制御要求には、選択された１つの符号化方式を示すコーデック種別が含まれている。
【００６７】
コーデック制御要求を受信した移動端末１０１の符号化復号部１０２は、それ以降、指示された符号化方式を用いる。
【００６８】
また、移動交換機１０３は、符号化方式の選択を指示するコーデック制御要求のパケットを移動交換機１０７に送る。このコーデック制御要求のパケットは、移動端末１０１に指示したのと同じ符号化方式を選択するように移動交換機１０７に指示するものである。このコーデック制御要求のパケットには、トランスコーダ制御情報として、選択を指示される符号化方式が含まれている。
【００６９】
コーデック制御要求のパケットを受信した移動交換機１０７は、移動端末１１０にコーデック制御要求を送る。このコーデック制御要求には、コーデック制御要求のパケットに含まれていた符号化方式がコーデック種別として含まれている。
【００７０】
コーデック制御要求を受信した移動端末１１０の符号化復号部１１１は、それ以降、指示された符号化方式を用いる。
【００７１】
移動端末１１０のユーザが着信に応答すると、移動端末１１０は、着信応答を移動交換機１０７に送る。着信応答は、着信に対する応答を移動交換機に通知するための信号である。
【００７２】
着信応答を受信した移動交換機１０７は、着信応答のパケットを移動交換機１０３に送る。着信応答のパケットを受信した移動交換機１０３は、応答を移動端末１０１に送る。この応答は、移動端末１０１からの発信要求に対する応答を示す信号である。
【００７３】
このようにして、移動端末１０１と移動端末１１０とのバイパス接続による通話が開始される。
【００７４】
図８は、図７と同じく、本実施形態の通信システムが呼設定においてバイパス接続をするときの動作を示すフローチャートである。
【００７５】
図８を参照すると、まず、発側の移動端末１０１は、呼設定の開始とともに、自身のコーデック種別リストを着側の移動端末１１０に送る（ステップＢ１）。次に、着側の移動端末１１０は、自身のコーデック種別リストを収集する（ステップＢ２）。次に、移動端末１１０は、移動端末１０１のコーデック種別リストと自身のコーデック種別リストを比較する（ステップＢ３）。
【００７６】
次に、移動端末１１０は、移動端末１０１および自身の双方のコーデック種別リストに含まれている符号化方式があるか否か判定する（ステップＢ４）。
【００７７】
双方のコーデック種別リストに含まれている符号化方式がなければ、通信システムはタンデム接続により移動端末１０１と移動端末１１０の間の通話を確立する（ステップＢ５）。
【００７８】
双方のコーデック種別リストに含まれている符号化方式があれば、移動端末１１０は、双方に含まれている符号化方式のコーデック種別リストを作成する（ステップＢ６）。次に、移動端末１１０は、作成されたコーデック種別リストを発側の移動交換機１０３に通知する（ステップＢ７）。
【００７９】
移動交換機１０３は、移動端末１１０から通知されたコーデック種別リストから１つの符号化方式を選択する（ステップＢ８）。また、移動交換機１０３は、その選択された符号化方式を移動端末１０１および移動端末１１０に指示する（ステップＢ９）。
【００８０】
そして、通信システムはバイパス接続により移動端末１０１と移動端末１１０の間の通話を確立する（ステップＢ１０）。
【００８１】
したがって、本実施形態の通信システムによれば、ＩＰネットワーク１０６を介した移動端末１０１と移動端末１１０との呼設定時にバイパス接続をできるので、ＩＰネットワークで中継される移動端末間の音声品質の劣化が通話開始時から低減される。
【００８２】
一般的に通信システムでは、様々な付加サービスが提供されており、ユーザは端末のプッシュボタン等を操作することによりこれらの付加サービスを利用できる。
【００８３】
バイパス接続では、発側の移動端末１０１と着側の移動端末１１０とが同じ符号化方式であるという前提で移動交換機１０３および移動交換機１０７の一対の符号変換器をバイパスする。バイパス接続では音声信号は移動通信システムに特有の符号化方式でＩＰネットワーク１０６内を転送されるので、移動端末１０１あるいは移動端末１１０を、そのまま付加サービスのためのサービストランクあるいは音源に接続することができない。つまり、付加サービスを受けるためには、通信システムはバイパス接続をタンデム接続に切り替える必要がある。
【００８４】
本実施形態の通信システムは、ユーザからの付加サービス要求により、バイパス接続とタンデム接続を切り替えることができる。
【００８５】
図９は、本実施形態の通信システムが、ユーザの要求によりバイパス接続からタンデム接続に切り替えるときの動作を示すシーケンス図である。
【００８６】
図９を参照すると、移動端末１０１と移動端末１１０は、当初、バイパス接続により通話中である。ここで、移動端末１０１のユーザが付加サービスを利用するための操作をすると、移動端末１０１は、移動交換機１０３に付加サービス要求を送る。付加サービス要求は、移動端末が移動交換機に対して付加サービスの利用を求めるための信号である。
【００８７】
付加サービス要求を受信した移動交換機１０３は、要求された付加サービスを利用するためにタンデム接続に戻す必要があるか否か判定する。
【００８８】
その必要があれば、移動交換機１０３は、タンデム接続要求のトランスコーダ制御情報をユーザパケットに挿入する。タンデム接続要求は、移動交換機が対向する移動交換機に、バイパス接続からタンデム接続への切り替えを要求するための信号である。
【００８９】
タンデム接続要求を受信した移動交換機１０７は、それまでバイパスされ使用されていなかった符号変換器１０９を使用し、タンデム接続応答のトランスコーダ制御情報をユーザパケットに挿入する。タンデム接続応答は、タンデム接続要求を受信した移動交換機が、タンデム接続要求に応じてタンデム接続に切り替えた旨を、対向する移動交換機に通知するための信号である。
【００９０】
タンデム接続応答を受信した移動交換機１０３は、それまで使用されていなかった自身の符号変換器１０４を使用する。
【００９１】
このようにして、通信システムは、移動端末１０１と移動端末１１０との通話をバイパス接続からタンデム接続に切り替える。これにより、移動端末１０１は、サービストランクや音源に接続可能となり、付加サービスの利用が可能となる。
【００９２】
なお、本実施形態の通信システムは、移動端末１０１からの付加サービスの利用が終了すると、図９と同様の手順でタンデム接続からバイパス接続に戻る。
【００９３】
したがって、本実施形態の通信システムによれば、移動端末１０１と移動端末１１０とがバイパス接続で通話中にユーザから付加サービスの要求があったとき、その付加サービスを提供するにはタンデム接続に戻す必要があれば、タンデム接続に戻る。また、このときの移動交換機間のトランスコーダ制御情報はユーザパケットのＩＰヘッダ内のフィールドで転送されるため、切り替え制御のために音声信号が欠落することがない。
【００９４】
本発明の他の実施形態について図面を参照して説明する。
【００９５】
図１０は、本発明の他の実施形態の通信システムの構成を示すブロック図である。図１０に示された通信システムは、図１のものと異なり、ＩＰ交換機に接続された固定電話間の通話をＩＰネットワークで中継するＶｏＩＰのシステムである。図１０の通信システムは、ＩＰ交換機２０４，２０６、電話機２０１，２０９およびＩＰネットワーク２０５を有している。
【００９６】
ＩＰネットワーク２０５は、ＩＰパケット化されたデジタル音声信号のユーザ情報をＩＰヘッダを参照してルーチングし、電話機２０１と電話機２０９の間の通話を可能とする。電話機２０１と電話機２０９とは、ＩＰネットワーク２０５を介したＶｏＩＰで通話可能である。
【００９７】
電話機２０１，２０９は一般的な固定電話である。
【００９８】
ＩＰ交換機２０２は、符号化復号器（Ｃｏｄｅｃ）２０３および制御部２０４を含んでいる。符号化復号器２０３は、電話機２０１からのアナログ音声信号を、ＶｏＩＰで用いられる符号化方式で符号化し、また、その符号化方式の信号をアナログ音声信号に復号する。ＶｏＩＰで用いられる符号化方式は、低ビットレートから高ビットレートまで速度を変更可能であり、網内の負荷状態等により変更される。制御部２０４は、呼設定、通話路の設定、呼への符号化復号器２０３の割り当て、ＶｏＩＰの各呼の速度変更などの処理を行う。
【００９９】
同様に、ＩＰ交換機２０６は、符号化復号器２０８および制御部２０７を含んでいる。符号化復号器２０８は、電話機２０９からのアナログ音声信号を、ＶｏＩＰで用いられる符号化方式で符号化し、また、その符号化方式の信号をアナログ音声信号に復号する。制御部２０７は、呼設定、通話路の設定、呼への符号化復号器２０８の割り当て、ＶｏＩＰの各呼の速度変更などの処理を行う。
【０１００】
ＩＰネットワーク２０５の負荷が高くなると、ＩＰパケットのＩＰネットワーク２０５内での遅延が増加する。そのため、ＩＰネットワーク２０５の負荷が高くなると、制御部２０４および制御部２０７は、ＩＰネットワーク２０５で中継される音声信号の符号化方式を情報量の少ない低ビットレートのものに変更する。これにより、ＩＰネットワーク２０５内の負荷が緩和され、ＩＰパケットの遅延が低減される。
【０１０１】
ＩＰネットワーク２０５の負荷が下がってくると、制御部２０４および制御部２０７は、符号化方式を音声品質がよい高ビットレートのものに変更する。なお、ＩＰネットワーク２０５の負荷状態は、ＩＰパケットの遅延量の測定などから既存の技術により把握される。
【０１０２】
図１１は、図１０の通信システムが音声信号の符号化方式を低ビットレートのものから高ビットレートのものに変更するときの動作を示すシーケンス図である。図１１を参照すると、電話機２０１と電話機２０９の通話は高い音声品質を得るために、当初、ＩＰネットワーク２０５内において高ビットレートの符号化方式とされている。ここで、ＩＰネットワーク２０５の負荷が高くなったことを検出すると、ＩＰ交換機２０２は、ＩＰ交換機２０６へのユーザパケットのトランスコーダ制御情報のフィールドに、低速接続要求を挿入する。低速接続要求は、ＩＰ交換機が対向するＩＰ交換機に音声符号化方式を低ビットレートのものに変更することを要求するための信号である。
【０１０３】
低速接続要求を受信したＩＰ交換機２０６は、ＩＰ交換機２０２へのユーザパケットのトランスコーダ制御情報に低速接続応答を挿入する。そして、ＩＰ交換機２０６は、符号化復号器２０８の符号化方式を低ビットレートのものに変更する。低速接続応答は、低速接続要求に応じて、音声符号化方式を低ビットレートのものに変更する旨を、対抗するＩＰ交換機に通知する信号である。
【０１０４】
低速接続応答を受信したＩＰ交換機２０２は、符号化復号器２０３の符号化方式を低ビットレートのものに変更する。これにより、ＩＰネットワーク２０５の負荷が緩和され、ＩＰパケットの遅延が低減される。
【０１０５】
図１２は、図１０の通信システムが符号化方式を高ビットレートのものから低ビットレートのものに変更するときの動作を示すシーケンス図である。図１２を参照すると、電話機２０１と電話機２０９の音声信号は、ＩＰパケットの遅延を低減するために、当初、ＩＰネットワーク２０５内において低ビットレートの符号化方式とされている。ここで、ＩＰネットワーク２０５の負荷が低くなったことを検出すると、ＩＰ交換機２０２は、ＩＰ交換機２０６へのユーザパケットのトランスコーダ制御情報のフィールドに、高速接続要求を挿入する。高速接続要求は、ＩＰ交換機が対向するＩＰ交換機に音声符号化方式を高ビットレートのものに変更することを要求するための信号である。
【０１０６】
高速接続要求を受信したＩＰ交換機２０６は、ＩＰ交換機２０２へのユーザパケットのトランスコーダ制御情報に高速接続応答を挿入する。そして、ＩＰ交換機２０６は、符号化復号器２０８の符号化方式を高ビットレートのものに変更する。高速接続応答は、高速接続要求に応じて、音声信号の符号化方式を高ビットレートのものに変更する旨を対抗するＩＰ交換機に通知するための信号である。
【０１０７】
高速接続応答を受信したＩＰ交換機２０２は、符号化復号器２０３の符号化方式を高ビットレートのものに変更する。これにより、電話機２０１と電話機２０９の間の音声品質が向上する。
【０１０８】
【発明の効果】
本発明によれば、ＩＰネットワークを介して接続された移動交換機に登録された移動端末間の通話が、移動交換機による符号化方式の変換なしに直接接続されるので、ＩＰネットワークで中継された移動端末間の通話の音声品質の劣化が低減される。
【０１０９】
また、本発明によれば、音声符号を制御するために、移動交換機間の制御信号がＩＰヘッダ内のフィールドを利用して転送されるので、接続の切り替え制御のために音声信号が欠落することがない。
【０１１０】
また、本発明によれば、ＩＰネットワークを介した移動端末間の呼設定時に、移動交換機による符号化方式の変換のない接続がされるので、ＩＰネットワークで中継される移動端末間の音声品質の劣化が通話開始時から低減される。
【０１１１】
また、本発明によれば、移動交換機による符号化方式の変換のない接続による通話中に、ユーザから付加サービスの要求があったとき、その負荷サービスが移動端末の符号化方式では利用できないものであれば、移動交換機により汎用的な符号化方式に変換する接続に切り替わるので、良好な通話の音声品質と付加サービスの利用性が両立される。
【０１１２】
また、本発明によれば、ＩＰネットワークで中継される音声通信において、ＩＰネットワークの負荷が高くなると、符号化方式のビットレートが下がってＩＰネットワークの負荷が低減され、ＩＰネットワークの負荷が低いときには、符号化方式のビットレートが上がって音声品質が向上するので、ＩＰネットワークの過負荷が防止され、かつ、できるだけ良好な通話の音声品質が維持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の通信システムにおける、一対の符号変換器を含む通話路の接続を示す図である。
【図３】図１の通信システムにおける、符号変換器を含まない通話路の接続を示す図である。
【図４】図１に示された通信システムの接続切り替え動作を示すシーケンス図である。
【図５】図１の実施形態における、トランスコーダ制御情報を含んだユーザパケットのフォーマットを示す図である。
【図６】バイパス接続への切り替えが可能であるか否か判定するときの移動交換機の動作をフローチャートである。
【図７】図１の通信システムが呼設定においてバイパス接続をするときの動作を示すシーケンス図である。
【図８】図１の通信システムが呼設定においてバイパス接続をするときの動作を示すフローチャートである。
【図９】図１の通信システムが、ユーザの要求によりバイパス接続からタンデム接続に切り替えるときの動作を示すシーケンス図である。
【図１０】本発明の他の実施形態の通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１１】図１０の通信システムが音声信号の符号化方式を低ビットレートのものから高ビットレートのものに変更するときの動作を示すシーケンス図である。
【図１２】図１０の通信システムが符号化方式を高ビットレートのものから低ビットレートのものに変更するときの動作を示すシーケンス図である。
【図１３】従来の移動通信システム間の通話において設定される通話路を示す図である。
【符号の説明】
１０１，１１０    移動端末（ＭＴ）
１０２，１１１，２０３，２０８    符号化復号器（Ｃｏｄｅｃ）
１０３，１０７    移動交換機（ＭＳＣ）
１０４，１０９    符号変換器（Ｔｒａｎｓｃｏｄｅｒ）
１０５，１０８，２０４，２０７    制御部
１０６，２０５    ＩＰネットワーク
２０１，２０９    電話機
２０２，２０６    ＩＰ交換機
Ａ１〜Ａ３，Ｂ１〜Ｂ１０    ステップ
【図１】
0004362261.tif 000002
【図２】
0004362261.tif 000003
【図３】
0004362261.tif 000004
【図４】
0004362261.tif 000005
【図５】
0004362261.tif 000006
【図６】
0004362261.tif 000007
【図７】
0004362261.tif 000008
【図８】
0004362261.tif 000009
【図９】
0004362261.tif 000010
【図１０】
0004362261.tif 000011
【図１１】
0004362261.tif 000012
【図１２】
0004362261.tif 000013
【図１３】
0004362261.tif 000014