JP2002524977A - ボイス・オーバ・インターネット・プロトコル電話システムおよび方法 - Google Patents

ボイス・オーバ・インターネット・プロトコル電話システムおよび方法

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Abstract

(57)【要約】 インターネット・プロトコル電話システムおよび方法は、VoIP方式の電話通話およびPSTN方式の電話通話を発呼および受信するために電話(26)を利用する。電話(26)とのオフ・フック状態が検出され、電話(26)によって生成された信号のシーケンスが受信される。システムがVoIP方式の通話を表す所定の信号を検出することを試みる間、電話(26)によって生成された少なくとも第1信号はバッファされる。前記所定の信号の検出時に、システムは、バッファされた前記少なくとも第1信号を除く前記シーケンス内の以降の信号を傍受し、VoIP方式の通話をインターネット(12)を介して発呼する。それ以外の場合には、システムはPSTN(16)を介してPSTN方式の通話を発呼する。

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は、VoIP(voice over Internet Protocol)電話システムおよび方法
に関する。
【0001】 (従来の技術) インターネット・プロトコル(IP)テレフォニーまたはVoIP(voice ove
r an Internet Protocol)は、利用するのが難しく、時には非実用的である。こ
れらのシステムはインターネットに基づいているので、通常ユーザはインターネ
ット方式の通話を発呼・受信するためには、自分のパーソナル・コンピュータ(
PC)を利用してインターネット・サーバに接続する必要がある。これらのPC
はサーバに接続された電話を有する場合もあるが、多くの場合、ユーザは通話を
行うためにPCのスピーカおよびマイクロフォンを利用することになる。このよ
うな目的のためにPCのスピーカおよびマイクロフォンを利用することは不便で
、従来ユーザへの普及を制限している。
【0002】 インターネット方式の通話を発呼・受信するためにPCの利用を回避すること
に対する解決方法として、VoIP方式の通話をサポートする専用電話をユーザ
に提供することがある。この方法の問題点は、ユーザがVoIP機能をサポート
する追加の電話機器を購入する必要があることである。そのため、ユーザは余分
な電話ハードウェア機器を購入せざるを得ない。
【0003】 従って、従来方式で動作するユーザの既設の電話機器を介してインターネット
方式の通話をユーザが発呼・受信することを可能にするシステムおよび方法が必
要とされる。
【0004】 (好適な実施例の説明) 本発明の好適な実施例について、以下で一例として添付の図面を参照して説明
する。
【0005】 本発明は、利用者が従来方式で動作する利用者の既設のアナログ電話回線サー
ビス(POTS:plain old telephone service)を介してインターネット方式
の通話(すなわち、VoIP(voice over Internet Protocol))を発呼・受信す
ることを可能にする、全家庭(whole-home)または他の用途に適したVoIP電話
システムを構築する。このような構成により、ユーザは自分の既設のPOTS電
話を利用して、「標準的な」公衆回線電話網(PSTN)方式の通話だけでなく
、VoIP方式の通話も発呼・受信でき、そのためユーザは余分な電話ハードウ
ェア機器を購入せずにすむ。
【0006】 本発明の好適な実施例は、図1に示すようにネットワーク構内ゲートウェイ(n
etwork premises gateway)10を介して利用者にブロードバンド・インターネッ
ト・アクセスを自宅または職場にて提供する。VoIP機能および関連するイン
ターネット接続を有する全家庭IP電話システムは、ネットワーク構内ゲートウ
ェイ10内に内蔵され、それによりネットワーク構内ゲートウェイはWAN(wid
e area network)およびインターネット12へのアクセスを可能にする。
【0007】 あるいは、利用者は、図2に示すように自宅または職場内の別のプロバイダま
たはサービスを介してWANおよびインターネット12にアクセスできる。本発
明の別の実施例では、ネットワーク構内ゲートウェイ10は外部の独立したイン
ターネット・アクセス装置14(すなわち、ISDN(integrated services dig
ital network)モデム,ディジタル加入者回線(xDSL)モデム,ケーブル・
モデムなど)からのWANおよびインターネット12接続に依存する。
【0008】 好適な実施例では、ネットワーク構内ゲートウェイ10はPSTNネットワー
ク・インタフェース・ユニット(NIU)18を介してPSTN16に接続する
。PSTN NIU18は、通常米国のほとんどの家庭の外部に設けられる。こ
れは、利用者の機器と電話会社の機器との間の境界点(demarcation point)であ
る。
【0009】 図3に示すように、ネットワーク構内ゲートウェイ10は、RJ−41タイプ
・インタフェース22を介して構内POTSネットワーク20にも接続する。R
J−41タイプ・インタフェース22は、ネットワーク構内ゲートウェイ10が
「標準」PSTN方式通話とWANおよびインターネットに対するVoIP方式
通話との間で構内POTSネットワーク20を調停することを可能にする。
【0010】 ネットワーク構内ゲートウェイ内の一次インタフェースまたはネットワークは
、構内POTSネットワーク20と、PSTN16と、WANおよびインターネ
ット12へのブロードバンド接続である。図3は、ネットワーク構内ゲートウェ
イ10をPSTN16および構内POTSネットワーク20に接続するために用
いられる一次インタフェースならびにその関連接続の拡大図を示す。
【0011】 図3に示すように、構内POTSネットワーク20からの接続は、構内POT
Sネットワーク20用の「ブレークアウト」ボックス,「ファンアウト」ボック
スまたはスプリッタ24に至る。このような接続により、構内の全てのPOTS
電話機26はネットワーク構内ゲートウェイ10を介してアクセス可能になる。
なお、本発明において構築されるネットワーク構内ゲートウェイ10は、自宅ま
たは職場にて2本以上のアナログ電話回線を現在有している利用者のために複数
の電話回線をサポートするように構築できることを留意されたい。
【0012】 さらに、POTSコードレス電話28の追加は本発明で動作し、かつ本発明の
機能をサポートすることを留意されたい。アナログ方式のPOTSコードレス電
話28は、コードレス・ハンドセットをアナログ基地または基地局に接続するた
めの無線インタフェースを有する。アナログ基地または基地局は、POTSコー
ドレス電話28を構内POTSネットワーク20とネットワーク構内ゲートウェ
イ10とに接続する。既設のPOTSコードレス電話28は、空中にてディジタ
ルでもよい(例えば、900MHz電話)が、関連基地局は標準的なアナログ・
インタフェースを有する。従って、本発明は、POTSコードレス電話28がそ
の通常方式で動作するのを妨げるものではない。
【0013】 図4は、ネットワーク構内ゲートウェイ10のハイレベル・ハードウェア・ブ
ロック図を示す。このブロック図において、WANおよびインターネット12へ
の接続と、無線ディジタル・ハンドセット30または装置の無線ネットワークへ
のサポートとが存在する(無線ハンドセット30または装置の無線ネットワーク
をサポートする別の利点については、以下で詳細に説明する)。図4における注
目の構成要素は、システム・コントローラおよびメモリ構成要素32と、テレフ
ォニー・サブシステム34と、IPテレフォニーH.323エンジン36であり
、これらについて以下で詳しく説明する。
【0014】 システム・コントローラおよびメモリ構成要素32は、ネットワーク構内ゲー
トウェイ10の機能および動作を制御する。ネットワーク構内ゲートウェイ10
とのユーザ操作(user interaction)は、システム・コントローラおよびメモリ構
成要素32に常駐し、かつこの上で実行されるユーザ・インタフェース・プログ
ラムによって制御される。システム・コントローラおよびメモリ構成要素32は
、標準的なマイクロプロセッサ制御コンピュータシステムと同様に、機能を内蔵
し動作すべく設計される。システム・コントローラおよびメモリ構成要素32は
ネットワーク構内ゲートウェイ10の心臓部であり、ネットワーク構内ゲートウ
ェイ10の全ての機能,動作および状態を制御する。
【0015】 システム・コントローラおよびメモリ構成要素32は、メモリ・システム(図
示せず),比較器(図示せず)およびマイクロプロセッサ(図示せず)によって
構成される。メモリ・システムは、POTS電話26によって生成された少なく
とも第1信号をバッファする。比較器は、VoIP方式の通話を表す所定の信号
を検出することを試みる。マイクロプロセッサおよび関連ソフトウェア・プログ
ラムは、バッファされた少なくとも第1信号を除くシーケンス内の以降の信号を
傍受して、所定の信号が検出されたときにVoIP方式の通話をインターネット
を介して発呼する。
【0016】 図5は、テレフォニー・サブシステム34を模式的に示す。テレフォニー・サ
ブシステム34は、テレフォニー・マネージャ(telephony manager)38,PO
TSインタフェース40およびテレフォニー・クロスバー(telephony crossbar)
42によって構成される。また、テレフォニー・サブシステム34は、IPテレ
フォニー・インタフェース44,POTS出力ポート(ローカルPOTS電話2
6をネットワーク構内ゲートウェイ10に接続するために用いられる),圧縮・
解凍(compression-decompression)エンジン(コーデック)およびパケット装置(
packetizer)48,ミュージック・オンホールド・モジュール(music on-hold mo
dule)50などの他の構成要素によって構成される。テレフォニー・サブシステ
ム34は複数の構成要素によって構成されるが、以下の説明では、テレフォニー
・マネージャ38,POTSインタフェース40およびテレフォニー・クロスバ
ー42に限定して説明する。
【0017】 テレフォニー・マネージャ38は、POTS電話26ではPSTN16内の交
換機によって通常与えられるVoIP方式の通話に対する全ての機能を提供する
。例えば、テレフォニー・マネージャ38は、DTMF(dual tone multi-frequ
ency)検出および呼進行発生器(call progress generator)52によって構成され
る。DTMF検出および呼進行発生器52は、POTS電話によって生成される
信号のシーケンスを受信する検出器によって構成される。DTMF検出および呼
信号発生器52は、DTMF検出を実行するだけでなく、DTMFシグナリング
を生成し、またネットワーク構内ゲートウェイ10の動作中に、POTS電話2
6用のダイアル・トーンおよび他の適切な呼進行トーンを供給する。着呼ハンド
ラ(incoming call handler)54は、システム・コントローラおよびメモリ構成
要素32によってシグナリングされると、POTS電話26用の呼出音(ringing
)を生成する。
【0018】 テレフォニー・マネージャ38の他の機能としては、クロスバー・マネージャ
56を介したテレフォニー・クロスバー42の制御のサポート(以下で詳しく説
明する);DTMF発生およびパルス・ダイアル,フラッシュ・フック(flash h
ook),オン/オフ・フック;ならびにVoIP応答および発呼のためのユーザ操
作の制御のための基本ユーザ・インタフェースが含まれる。
【0019】 POTSインタフェース40は、ネットワーク構内ゲートウェイ10を構内P
OTSネットワーク20およびPSTN NIU18に接続するためのRJ−4
1タイプ・インタフェース22を内蔵する。POTSインタフェース40は、P
OTS電話26とのオフ・フック状態を検出するための状態検出器によって構成
される。POTSインタフェース40は、POTS電話からのアナログ信号をテ
レフォニー・クロスバー42用のディジタル64キロビット/秒パルス符号変調
(PCM)に符号化し、またPSTN16を介してアナログ信号からテレフォニ
ー・クロスバー42に符号化するためのアナログ/ディジタル・コンバータ(A
DC、これは図示せず)を内蔵する。同様に、POTSインタフェース40は、
POTS電話26へのアナログ伝送用にテレフォニー・クロスバー42から、ま
たPSTN16へのアナログ伝送用にテレフォニー・クロスバー42から受信さ
れたディジタル64キロビット/秒(Kbps)PCM信号を復号するためのデ
ィジタル/アナログ・コンバータ(DAC、これは図示せず)を内蔵する。なお
、各接続、すなわち、構内POTSネットワーク20と、PSTN NIU18
を介してPSTN16への各接続について、一組のDACおよびADCが存在す
ることに留意されたい。
【0020】 テレフォニー・クロスバー42は、テレフォニー・サブシステム34の「脊柱
」であり、テレフォニー・クロスバー42はテレフォニー・マネージャ38およ
びPOTSインタフェース40を互いに結合する。また、テレフォニー・クロス
バー42は、PSTNおよびVoIPの全ての電話通話に対するルータでもある
。テレフォニー・クロスバー42は、クロスバー・マネージャ56の指示で、デ
ィジタル符号化64KbpsのPCM音声信号をPOTSインタフェース40,
IPテレフォニーH.323エンジン36およびテレフォニー・マネージャ38
構成要素に対してやり取りする。
【0021】 クロスバー・マネージャ56は、テレフォニー・クロスバー42の状態および
動作を制御するための特定用途向け集積回路(ASIC:application specific
integrated circuit)を内蔵する。なお、ASICは、組み込み型マイクロプロ
セッサ,メモリおよびシングル・チップに常住する関連ソフトウェアからなるバ
ス・コントローラに置き換えてもよいことを留意されたい。クロスバー・マネー
ジャ56は、テレフォニー・クロスバー42上でテレフォニー・サブシステム3
4のサブモジュール間のデータ・フローを維持する。
【0022】 さらに、クロスバー・マネージャ56は、信号をミュート(mute)したり、また
保留呼出(on-hold calls)用にミュージック・オンホールド・シンセサイザ(musi
c on-hold synthesizer)50にて生成されたディジタル音声ストリームから音楽
を挿入する機能をを有する。クロスバー・マネージャ56は音楽を生成するため
のミュージック・オンホールド・モジュール50用の入力を内蔵するので、ユー
ザはPSTN方式またはVoIP方式にかかわらず、通話相手を保留にし、信号
をミュートして、ミュージック・オンホールド・モジュール50にて生成したデ
ィジタル音声ストリームからの音楽を挿入できる。ユーザ・インタフェースを介
したユーザの制御により、システム・コントローラおよびメモリ構成要素32は
、ミュージック・オンホールド・モジュール50およびクロスバー・マネージャ
56に構内POTSネットワーク20からの64KbpsのPCM音声サンプル
を、ミュージック・オンホールド・モジュール50からの64KbpsのPCM
音声サンプルと置換するように指示できる。このような置換により、POTS電
話26からの内部音声はミュートされ(これらのサンプルはPSTN16に、ま
た(VoIP方式の通話の場合には)インターネット12に送信されないので)
、音楽と置換される。従って、テレフォニー・クロスバー42は保留通話をテレ
フォニー・サブシステム34のミュージック・オンホールド・モジュール50と
接続して、構内POTS電話26または構内の他のテレフォニー装置からのディ
ジタル化した音声ではなく、この音楽を通話相手に送信する。音楽なしで保留電
話をミュートすることをユーザが希望する場合には、システム・コントローラお
よびメモリ構成要素32はクロスバー・マネージャ56に、構内POTSネット
ワーク20からの64KbpsのPCMサンプルを「破棄(drop)」すなわち無視
するように指示する。
【0023】 また、テレフォニー・クロスバー42は、PSTN方式の通話をVoIP方式
の通話と会議させることを含め、通話会議(call conferencing)用にさまざまな
ソースからの音声信号を合成することができる。テレフォニー・クロスバー42
は、多重64Kbps PCMストリームをPOTSインタフェース40内の共
通のDACに送出することによって呼を合成する。POTSインタフェース40
内の各DACは関連回路(図示せず)を有し、この回路はディジタル64Kbp
s PCMストリームを単一の合成ディジタル・ストリームに加算して、この単
一の合成ディジタル・ストリームがDACに入る前に、自動利得制御(AGC)
(図示せず)を介してこの単一合成ディジタル・ストリームを自動調整する。A
GCは、単一合成ディジタル・ストリームがDACのダイナミック・レンジ内と
なるように保証する。多重ディジタル64Kbps PCMストリームを共通の
DACに送出することにより、2つの電話通話、すなわちVoIP方式通話およ
びPSTN方式通話からの音声を互いに「加算」すなわち合成して、複数のソー
ス間で通話会議が可能になる。
【0024】 IPテレフォニーH.323エンジン36は、VoIP方式の通話をサポート
するための標準H.323エンジンである。IPテレフォニーH.323エンジ
ン36は、構内POTS電話26をブロードバンドWANおよびインターネット
12接続に統合し、それによりPOTS電話26はVoIP方式の通話を発呼・
受信することができるようになる。同様に、IPテレフォニーH.323エンジ
ン36は、PSTN方式およびVoIP方式の通話のために構内にてVoIP機
能をサポートする有線または無線IP装置30(すなわち、マイクロフォン,ス
ピーカおよびダイアル・パッドを有する無線IP装置)をサポートするために利
用できる。
【0025】 IPテレフォニーH.323エンジン36は、64KbpsのPCMサンプリ
ングPOTS音声信号をVoIP機能のためにH.323準拠の音声ストリーム
に変換する。図6にて模式的に示すように、G.723.1音声コーデック対P
CM(G.723.1 audio CODEC to PCM)58,60,テレフォニー・マネージャ・イ
ンタフェース62,ネットワーキング・インタフェース64,H.225マルチ
プレクスおよびデマルチプレクス・サブセクション66,68ならびにH.24
5シグナリングおよび制御サブセクション70,72は、IPテレフォニー・H
.323エンジン36の構成要素である。上記の構成要素および機能について、
図面では2つのブロック、すなわち、H.225マルチプレクスおよびデマルチ
プレクス・サブセクション66,68と、H.245シグナリングおよび制御サ
ブセクション70,72が示されている。一つのネットワーク構内ゲートウェイ
10における多重VoIP通話のサポートを実証するために、これらの各構成要
素のうちの2つについて図説する。システム・コントローラおよびメモリ32上
で実行するソフトウェア・プログラムが存在し、このプログラムは呼設定および
発呼用の標準Q.931シグナリングを含むがそれに限定されない、VoIP方
式の呼設定および切断(teardown)用のH.323規格に基づいた機能を実行する
。システム・コントローラおよびメモリ32上で実行するソフトウェア・プログ
ラムは、H.245サブセクション70,72における管理のためにテレフォニ
ー・マネージャ・インタフェース62を管理し、また保証されていないリンク(
例えば、TCP/IP)上でサービスを提供するための音声およびストリーム制
御を行う。G.723.1音声コーデック対PCM60は、64KbpsのPC
Mから5.3または6.3Kbpsの低ビット・レート音声へのトランスコーデ
ィングを行う。
【0026】 動作時に、DTMF検出および呼進行発生器52は、POTS電話26から生
成された信号に対してDTMF機能を実行し、情報のディジタル表現をメモリに
バッファするためにシステム・コントローラおよびメモリ構成要素32に送り、
POTS電話がオフ・フック状態になると、全てのPOTS電話26上のPST
Nダイアル・トーンを若干修正されたダイアル・トーン(すなわち、PSTNダ
イアル・トーンの音声特性,トーンおよび/またはピッチが変更される)と置換
する。この若干修正されたダイアル・トーンは、インターネット方式の通話を発
呼するオプションがあることをユーザに催促し、従ってネットワーク構内ゲート
ウェイ10が現在オンラインであることを通知する。ネットワーク構内ゲートウ
ェイ10が遮断している場合、POTS電話26がオフ・フックになると、ユー
ザはPSTN側のダイアル・トーンが聞こえる。
【0027】 また、テレフォニー・マネージャ38は、着呼ハンドラ(incoming call handl
er)54からなる。着呼ハンドラ54は、VoIP通話が存在する際のPSTN
通話待機通知(call waiting notification)と、ユーザへの音情報(cadence info
rmation)付きのリング検出および発生をサポートする。例えば、着呼ハンドラ5
4はシステム・コントローラおよびメモリ構成要素32と、DTMF検出および
呼処理発生器52とにシグナリングして、現在の通話がVoIP方式の通話であ
る場合に、PSTN方式の着呼をユーザに通知する。システム・コントローラお
よびメモリ32は、標準H.323報知メッセージを介してVoIP方式の着呼
が通知され、DTMF検出および呼処理発生器52にシグナリングして、これが
1)現在の通話もVoIP方式の通話である場合に、VoIP方式の着呼を、ま
た2)現在の通話がPSTN方式の通話である場合に、VoIP方式の着呼を、
ユーザに通知する。現在の通話もPSTN方式の通話である場合に、PSTN方
式の着呼をユーザに通知することは、ローカル電話会社によって従来サポートさ
れている。
【0028】 動作時、通話の存在中に、DTMF検出および呼処理発生器52は、ユーザ変
更可能な(user configurable)可聴トーンによって着呼をユーザに通知するので
、ユーザは通話がPSTN方式の通話であるか、それともVoIP方式の通話で
あるのかを確認できる。通話が存在しない場合、すなわちPOTS電話がオンフ
ックである場合、PSTN方式の着呼およびVoIP方式の着呼は、好ましくは
異なる呼出音(ringing cadence)となるようにプログラムされ、そのため着呼が
PSTN方式またはVoIP方式の通話であるのかを呼出音にのみ基づいてユー
ザに通知する。
【0029】 システム・コントローラおよびメモリ構成要素32は、話者識別情報(caller
identification information)(これについては以下で詳細に説明する),既知
のユーザ・コンフィギュレーション・アドレスへの電子メール(eメール)メッ
セージ、もしくはPSTN16から標準的なページャへのテレフォニー・ページ
を送信することによって、PSTN方式またはVoIP方式の着呼をユーザに通
知する。
【0030】 システム・コントローラおよびメモリ構成要素32は、PSTN方式およびV
oIP方式の着呼について上で説明したのと同じように、電子メール・メッセー
ジの着信,VoIP方式のファクシミリの着信およびPSTN方式のファクシミ
リの着信をユーザに通知するように、着呼ハンドラ54からの情報またはH.3
23報知の受信に基づいて、構築可能である。例えば、遠隔電子メール・メッセ
ージ報知は、遠隔電子メール・メールボックスにネットワーク構内ゲートウェイ
10をpingさせることによって送信され、システム・コントローラおよびメモリ
構成要素32はシステム内のプログラムを起動し、電子メール・メッセージング
・システムからのpingの受信時に着呼ハンドラ54に通知する。システム・コン
トローラおよびメモリ構成要素32におけるプログラムまたは動作セットは、着
呼ハンドラ54に専用音でPOTS電話26を呼び出すように指示して、ユーザ
の遠隔電子メール・メールボックスに電子メール・メッセージが着信した旨をユ
ーザに通知する。通常、インターネット・メールボックスは、既知の規格、例え
ば、SMTP(simple mail transfer protocol),POP(post office protocol
),IMAP(internet message access protocol)などに準拠する。これらの規
格のほとんどは電子メール・メッセージの受信に基づいた通知をサポートする。
ユーザが標準でないメールボックスを有する場合、メールボックスを周期的にチ
ェックして、メールボックス内の新規電子メール・メッセージの検出に基づいて
着呼ハンドラ54に通知を送る別のシステムを設計できる。これは、新規電子メ
ールが着信したかどうかを周期的にチェックするためのプログラムがシステム・
コントローラおよびメモリ構成要素32上に常駐することを想定する。このプロ
グラムは、biffおよびrbiff(UNIXデーモン(daemon)),PCBIFF(Windows P
C用のbiff),macbiff(Macintoshシステム用のbiff),Windows PCプログラム・
チェック・メールなど、現在利用者に簡単に入手可能なシステムと同様である。
【0031】 あるいは、ユーザは、電子メールの受信時に「標準の」テレフォニー方式のペ
ージを送信すべくPSTN16を利用するように、システム・コントローラおよ
びメモリ構成要素32がDTMF検出および呼処理発生器52に指示するように
システムを構築する。システム・コントローラおよびメモリ構成要素32がユー
ザのメールボックス内の新規メールの存在を検出すると、ローカル・プログラム
はDTMF検出および呼処理発生器52に新規呼をPSTN16に発呼するよう
に指示する。この呼は、ページャのユーザ変更可能な電話番号に対するものであ
り、このときシステム・コントローラおよびメモリ構成要素32は該当するユー
ザ変更した情報をページャに送信する。ページャに送信された情報は、電子メー
ル・メッセージの送信者,メッセージの題目/タイトル(subject/title)および
/またはメッセージ本文を含んでもよいが、それらに限定されない。
【0032】 電子メール・メッセージについて、システム・コントローラおよびメモリ構成
要素32は、ユーザに電子メール・メッセージの着信を通知するために以下の追
加オプションを提供する:構内で(すなわち、任意のPOTS電話26にて)、
あるいは遠隔場所からのダイアルアップを介して(すなわち、任意のPSTN接
続から)取り出すために電子メール・メッセージの内容を音声メッセージに変換
する;もしくは電子メール・メッセージの内容をファクシミリに変換する。ペー
ジングまたは呼出(ringing)について説明したインタフェースと同様に、システ
ム・コントローラおよびメモリ構成要素32は、POTS電話26上で電子メー
ル・メッセージの読み上げを可能にするテキスト・ツー・スピーチ・プロセッサ
(text-to-speech processor)を統合するプログラム(図示しないが、現在コンピ
ュータが音声を生成するように、システム・コントローラおよびメモリ構成要素
32内のソフトウェアとして内蔵される)を内蔵する。例えば、電子メール・メ
ッセージの通知はシステム・コントローラおよびメモリ構成要素32にpingし、
システム・コントローラおよびメモリ構成要素32は着呼ハンドラ54にPOT
S電話26を(専用音で)呼び出すように指示する。ユーザがPOTS電話26
をとると、システム・コントローラおよびメモリ構成要素32はPOTS電話2
6上で電子メール・メッセージをユーザに読み上げる。なお、スピーチ・ツー・
テキスト・プロセッサ(図示せず)は、構内の任意のPOTS電話26から反対
の機能、すなわち、音声から電子メール・メッセージ、を実行するように統合で
きることを留意されたい。
【0033】 例えば、全家庭IP電話システムはメモリを有し、着呼に応答して、もしPO
TS電話26をとる者や、構内でディジタル・ハンドセット30で呼に応答する
者がいない場合に、PSTN方式でもVoIP方式でも、発呼者からのメッセー
ジをシステム・メモリに保存する。言い換えると、全改定IP電話システムは、
PSTN方式およびVoIP方式の通話の両方に対して留守録装置(answering m
achine)として動作するように統合される。遠隔発呼者がシステムにメッセージ
を残すと、システム・コントローラおよびメモリ構成要素32はWANおよびイ
ンターネット12にアクセスして、発呼者が残した音声メッセージに基づいた電
子メール・メッセージを送信するように構築できる。電子メール・メッセージは
、システム・コントローラおよびメモリ構成要素32のシステム・メモリに格納
される。現在容易に入手可能なスピーチ・ツー・テキスト機能を利用して、メッ
セージはテキストに変換され、上記の電子メール・メッセージに同封される。
【0034】 同様に、ネットワーク構内ゲートウェイ10は、発呼者によって留守録装置に
残されたメッセージに基づいてページ通知を送信するように、ユーザによって構
築できる。なお、音声メールボックスは、VoIP方式のメッセージでも、PS
TNからの「標準」音声メッセージでも同じであることに留意されたい。発呼者
によって留守録装置に残されたメッセージに基づいたページ通知を送信すること
は、電子メール・メッセージの受信時にページングするのとまったく同様に動作
する。
【0035】 PSTN方式またはVoIP方式のいずれのファクシミリについて、光学文字
認識部(optical character recognizer)(システム・コントローラおよびメモリ
構成要素32に内蔵されるソフトウェア・システムまたは専用のハードウェア、
すなわちASIC)は、着呼ハンドラ54内に統合され、ファクシミリの着信を
ユーザに通知するための以下の更なるオプションを提供する:光学文字認識部を
介してテキスト・メッセージに変換し、さらに構内で、もしくは遠隔位置からの
ダイアルアップを介して取り出すために音声メッセージに変換する;あるいは光
学文字認識部を介してテキスト・メッセージに変換し、さらに電子メール・メッ
セージに変換する。
【0036】 また、着呼ハンドラ54は、当技術分野で周知な同一フォーマットで話者識別
(caller identification)をサポートする。話者識別情報は、1200ボー,7
データ・ビット,1ストップ・ビットの符号化データ・ストリームとして渡され
、話者識別対応の装置にて受信・表示するために、PSTNネットワークにて発
呼者情報を送信する。当技術分野で周知なように、話者識別対応の装置に対して
フォーマットされた出力の例は次の通りである: 日付(Date) − Feb. 28 時間(Time) − 1:34 PM 番号(Number) − (407)555-111 本発明において構成されるネットワーク構内ゲートウェイ10は構内POTS
ネットワーク20とWANおよびインターネット12との間でインタフェースを
行うので、ネットワーク構内ゲートウェイ10はVoIP方式の通話を受信して
、IPアドレス情報を上記の話者識別フォーマットと整合性のあるフォーマット
に変換する。ほとんどのVoIP,H.323方式の通話は呼状態情報(以下で
説明する)においてより多くの詳細を含んでいるが、ユーザは発呼者の装置名(m
achine name)をインターネット12上で利用可能な標準ドメイン・ネーム・サー
ビス(DNS:domain name service)から検索したい場合もある。そのような
場合、ドメイン・ネーム・システムについての検索は、標準的なUNIXコマン
ドであるnslookupと同様なソフトウェア・システムをシステム・コントローラお
よびメモリ構成要素32上に搭載することによってサポートされる。例えば、"2
07.25.71.29"についてのnslookupを実行すると以下のような結果が得られる: % nslookup 207.25.71.29 Name Server: argus.cso.uiuc.edu Address: 128.174.5.58 Name: www9.cnn.com Address: 207.25.71.29 この例では、システム・コントローラおよびメモリ構成要素32はインターネッ
ト12にアクセスして、"www9.cnn.com"というネームを与える。ユーザは、発呼
者がCNNのhttp(hyper text transfer protocol)サーバのうちの一つにあ
ることを確認できる。VoIPシナリオにおける被呼者は発呼者のIPアドレス
のみしか受信しないこともあるので、nslookupはネームを生成し、このデータを
構内話者識別装置に送信するために「標準的な」話者識別フォーマットが用いら
れる。システム・コントローラおよびメモリ構成要素32は、DSN検索から収
集されたデータを、標準的な話者識別機能と整合性のあるアナログ命令に変換す
るようにシステムに指示する。システム・コントローラおよびメモリ構成要素3
2は、この情報を話者識別に用いられるアナログ・モデム・コードに変換するよ
うにDTMF検出および呼進行発生器52に指示し、ついでシステム・コントロ
ーラおよびメモリ構成要素32は、この情報をPOTSネットワーク20上で整
合性のある話者識別装置に送信するように着呼ハンドラ54に指示する。
【0037】 さらに、追加の情報がIPテレフォニーH.323エンジン36によって供給
され、H.323 VoIP方式の着呼から受信される。この情報は、H.32
3規格において規定されるように、H.225.0およびQ.931シグナリン
グおよびメッセージング機能中に与えられる。例えば、IPテレフォニーH.3
23エンジン36は、追加の加入者(発呼者)情報(例えば、氏名,位置,「指
紋(finger)」情報などの個人情報)を送信する能力を有する。この情報は変換さ
れ、上で説明したように、POTSネットワーク20上で整合性のある話者識別
装置に送信される。
【0038】 発呼者がIPテレフォニーH.323エンジン36に発呼のアドレスのみを配
信/放送させる場合、ネットワーク構内ゲートウェイ10はnslookupまたはその
同等を実行して、ネーム検索を行うために、ネットワーク構内ゲートウェイ10
のシステム・コントローラおよびメモリ構成要素32に内蔵されるデータベース
に対してネームおよびアドレスを参照する。
【0039】 変換後、話者識別情報は、VoIP着呼についてPOTS電話26を呼び出す
際に、現在市場で入手可能な話者識別システムによってサポートされる標準的な
既知のアナログ話者識別フォーマットにて、構内POTSネットワーク20上で
送信される。これにより、統合された話者識別機能を有する既存の話者識別装置
およびPOTS電話26は、VoIPシステムとの整合性が得られる。
【0040】 動作時に、発呼する場合、ネットワーク構内ゲートウェイ10は、POTS電
話26とのオフ・フック状態を,DTMF検出および呼進行発生器52を介して
検出する。DTMF検出および呼進行発生器52は、POTS電話26によって
生成された信号のシーケンスを受信し、この電話によって生成された少なくとも
第1信号をバッファする。この手法は、1996年10月22日に出願されたNe
wlinらによる米国特許出願第08/735,295号 "Apparatus, Method and
System for Multimedia Content and Communication"(モトローラ文書番号PD
05688AM)において説明されているものと同一である。DTMF検出およ
び呼進行発生器52は、「非標準的な」PSTN方式の通話、この場合、VoI
P方式の通話を表す所定の信号のシーケンス(例えば、POTS電話26の「*
#」キーから生成される信号)を検出することを試みる。なお、一つの所定の信
号が「非標準的な」PSTN方式の通話を表すこともできることを留意されたい
【0041】 所定の信号のシーケンスが検出されると、ネットワーク構内ゲートウェイ10
はVoIPモードに入り、バッファされた信号を除くシーケンス内の以降の信号
を傍受し、インターネットを介してVoIP方式の通話を発呼する。VoIPモ
ードになると、ネットワーク構内ゲートウェイ10は、ユーザがIP番号を直接
ダイアルできるように、ある形式のダイアル機能をサポートする。例えば、ユー
ザは、IP番号"192.93.18.83"を表す"192#98#18#83"をダイアルできる。システ
ム・コントローラおよびメモリ構成要素32は、DTMF検出および呼進行発生
器52と相互作用して、ダイアルされた番号を検出し、インターネット方式の通
話を発呼するためにH.323エンジンを制御する。また、ネットワーク構内ゲ
ートウェイ10は、被呼者の選択を容易にするために、音声(コンピュータ生成
)メニューもサポートできる。ユーザ・インタフェースの全ての機能は、システ
ム・コントローラおよびメモリ構成要素32によって制御される。
【0042】 所定の信号のシーケンスが検出されない場合、ネットワーク構内ゲートウェイ
10はPOTSモードに入り、バッファされた信号を含む信号のシーケンスをP
STN16に送信する。ユーザは、POTS電話26およびPSTN16を通常
通りに操作する。
【0043】 先に簡単に触れたように、自己のユーザ・インタフェースを介してテレフォニ
ー機能をサポートし、かつ無線リンクを介してネットワーク構内ゲートウェイ1
0に接続する無線ディジタル装置またはハンドセット30(例えば、パーソナル
・ディジタル・アシスタント(PDA)か、簡単な専用ディジタル電話ハンドセ
ットを含むその他のディジタル装置)の追加は、追加機能とともに上記の同じ機
能を本発明に提供する。基本的には、本発明は、VoIP方式の通話専用の個別
コーデックを設けずに、共通のインタフェースを介してPSTN方式およびVo
IP方式の通話について無線ディジタル・ハンドセットを利用するためのシステ
ム統合を行う。
【0044】 ハンドセット30はディジタルであり、ディジタル・データは、アナログ領域
に入らずに、64KbpsのPCMから低ビット・レートのデータに、ネットワ
ーク構内ゲートウェイ10にて変換される。例えば、ディジタル無線ハンドセッ
ト30から発呼する場合、ディジタル無線ハンドセット30は通話タイプ選択(t
ype-of-call selection)と、ユーザからの通話タイプ選択に続いて、発呼すべき
電話番号を表す信号のシーケンスとを受信する。アナログ信号(例えば、スピー
カの音声によって生成されるマイクロフォンからの電気信号)は、ディジタル無
線ハンドセット30においてディジタル信号に変換され、ネットワーク構内ゲー
トウェイ10に送信される。ディジタル信号は、ネットワーク構内ゲートウェイ
10にて発呼を完了する際に用いられるネットワーク用に整合性のあるフォーマ
ットに変換され、ここでネットワークは、PSTN方式の通話の場合にはPST
N16であり、VoIP方式の通話の場合にはインターネット12である。ディ
ジタル無線ハンドセット30にて着呼を受信するときには、ディジタル信号はネ
ットワーク構内ゲートウェイ10からディジタル無線ハンドセット30に送信さ
れ、ディジタル無線ハンドセットのスピーカを介してユーザに報知するために、
ディジタル無線ハンドセット30にてアナログ信号に変換される。この設計では
、コスト削減および複雑さの低減が本質的に得られる。H.323符号化、すな
わち、呼設定および管理は、依然としてネットワーク構内ゲートウェイ10にて
実施され、ハンドセットにおいて再現する必要はない。しかし、無線ディジタル
・ハンドセット30におけるコーデックは、アナログ領域とディジタル領域との
間で変換するために用いられる。
【0045】 テレフォニー・コードレス電話として動作する無線ディジタル・ハンドセット
30をWANおよびインターネット12接続と統合することにより、ユーザは自
分の無線ディジタル・ハンドセット30から、ネットワーク構内ゲートウェイ1
0のコンフィギュレーション、ひいてはWANおよびインターネット接続12の
特性にアクセスできる。さらに、上記のように、ユーザは、構内POTSネット
ワーク20上でオフ・フックせずに、無線ディジタル・ハンドセット30から電
子メール・メッセージにアクセスできる。
【0046】 話者識別は、上記のように、VoIP通話についても無線ディジタル・ハンド
セット30にて提供できる。ただし、無線ディジタル・ハンドセット30では、
話者識別情報はアナログ電話信号に変換する必要がない、すなわち、ディジタル
・ハンドセット用に専用のディジタル話者識別を利用できる。話者識別情報は、
IPプロトコルを介して無線ディジタル・ハンドセット30に直接送信される。
【0047】 全家庭IP電話システムは、ネットワーク構内ゲートウェイ10が遮断もしく
はクラッシュ状態になっても、構内POTSネットワーク20はネットワーク構
内ゲートウェイ10があたかも設置されていないがごとく動作するように構築さ
れる。このような構築により、RJ−41インタフェース42と、PSTN接続
16上でPSTN方式の通話を通過させるためのインタフェースとは、ネットワ
ーク構内ゲートウェイ10が切断されても、PSTN方式の通話を発呼・受信す
ることを確保できる。従って、本発明は、PSTN16の信頼性および可用性を
維持する。
【0048】 本発明について特定の実施例とともに説明してきたが、更なる利点および修正
は当業者に容易に想起される。さらに、本発明はVoIP機能についてH.32
3規格をサポートするように設計されたが、ネットワーク構内ゲートウェイ10
は他の、おそらくは独自のVoIP機能手法をサポートするようにも設計できる
。従って、本発明は、より広い態様では、図説した特定の詳細,代表的な装置お
よび例示的な例に制限されない。さまざまな変更,修正および変形は、上記の説
明に鑑み当業者に明白であろう。従って、本発明は上記の説明に制限されず、特
許請求の範囲の精神および範囲によるかかる一切の変更,修正および変形を網羅
するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の好適な実施例により、ネットワーク構内ゲートウェイを
利用する全家庭インターネット・プロトコル(IP)電話システムを示す。
【図2】 本発明の別の実施例において、インターネットにアクセスするた
めに2次インターネット・アクセス装置およびサービス・プロバイダを利用する
全家庭IP電話システムを示す。
【図3】 本発明の好適な実施例により、PSTN網と構内POTS網とに
接続された図1のネットワーク構内ゲートウェイを示す。
【図4】 本発明の好適な実施例による図1のネットワーク構内ゲートウェ
イのハードウェア・ブロック図を示す。
【図5】 本発明の好適な実施例による、図4のハードウェア・ブロック図
の構成要素であるテレフォニー・サブシステムのハードウェア・ブロック図を示
す。
【図6】 本発明の好適な実施例による、図4のハードウェア・ブロック図
の構成要素であるIPテレフォニー・エンジンのハードウェア・ブロック図を示
す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート・ビクター・ホランド アメリカ合衆国アラバマ州マディソン、チ ェダー・ポンド・ドライブ219 Fターム(参考) 5K034 AA18 CC05 EE11 FF04 HH04 HH07 HH13 HH38 HH63 KK21 LL01 NN04 5K051 AA08 BB01 CC01 DD01 HH12 HH27 5K101 KK02 LL01 MM02 SS08

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ボイス・オーバ・インターネット・プロトコル(VoIP)
    方式および公衆交換電話(PSTN)方式の電話通話を発呼および受信するため
    に電話を利用するインターネット・プロトコル電話システムにおける方法であっ
    て: 前記電話からのオフ・フック状態を検出する段階; 前記電話によって生成された信号のシーケンスを受信する段階; 前記電話によって生成された少なくとも第1信号をバッファする段階; VoIP方式の通話を表す所定の信号を検出することを試みる段階;および バッファされていた前記少なくとも第1信号を除いて前記シーケンス内の後続
    の信号を傍受して、前記所定の信号が検出された場合に、インターネットを介し
    て前記VoIP方式の通話を発呼する段階; によって構成されることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 着呼の存在を検出する段階;および VoIP方式の通話中に、前記着呼の存在を前記電話のユーザに通知する段階
    ; をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記電話のユーザは、可聴トーンによって通知されることを
    特徴とする請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記着呼がVoIP方式の通話である場合には、前記可聴ト
    ーンは第1呼出音であり、前記着呼がPSTN方式の通話である場合には、前記
    可聴トーンは第2呼出音であることを特徴とする請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】 ボイス・オーバ・インターネット・プロトコル(VoIP)
    を利用するインターネット方式の電話通話および公衆交換電話網(PSTN)方
    式の通話を共通の圧縮解凍エンジンを介して発呼および受信するためにディジタ
    ル無線ハンドセットを利用するインターネット・プロトコル電話システムにおけ
    る方法であって: アクティブ・モードに入る段階; ユーザから通話選択の種別を受信する段階; 前記通話選択の種別に続いて、呼を発呼するための電話番号を表す信号のシー
    ケンスを受信する段階;および ネットワーク構内ゲートウェイを操作して、前記呼を発呼する段階であって、
    前記ネットワーク構内ゲートウェイは、PSTN方式の通話を発呼する場合には
    PSTNに接続し、VoIP方式の通話を発呼する場合にはインターネットに接
    続する、段階; によって構成されることを特徴とする方法。
  6. 【請求項6】 ボイス・オーバ・インターネット・プロトコル(VoIP)
    を利用するインターネット方式の電話通話および公衆交換電話網(PSTN)方
    式の通話を共通の圧縮解凍エンジンを介して発呼および受信するためにディジタ
    ル無線ハンドセットを利用するインターネット・プロトコル電話システムにおけ
    る方法であって: 発信通話を発呼する場合に、ネットワーク構内ゲートウェイに送信されるアナ
    ログ信号を前記ディジタル無線ハンドセットにてディジタル信号に変換する段階
    ; 前記ネットワーク構内ゲートウェイにて前記発信通話を完了する際に用いられ
    るネットワーク用の整合性のあるフォーマットにディジタル信号を変換する段階
    であって、前記ネットワークはPSTN方式の通話ではPSTNであり、VoI
    P方式の通話ではインターネットである、段階;および 着呼を受信する場合に、前記ネットワーク構内ゲートウェイから送信されたデ
    ィジタル信号を前記ディジタル無線ハンドセットにてアナログ信号に変換する段
    階; によって構成されることを特徴とする方法。
  7. 【請求項7】 ボイス・オーバ・インターネット・プロトコル(VoIP)を
    利用するインターネット方式の電話通話および公衆交換電話網(PSTN)方式
    の通話を共通の圧縮解凍エンジンを介して発呼および受信するために電話を利用
    するインターネット・プロトコル電話システムにおいて、通話会議のためにPS
    TN方式の通話をVoIP方式の通話と合成する方法であって: 多重ディジタル・ストリームを共通のディジタル/アナログ・コンバータに送
    出する段階; 前記多重ディジタル・ストリームを単一の合成ディジタル・ストリームに加算
    する段階;および 前記単一の合成ディジタル・ストリームが前記共通のディジタル/アナログ・
    コンバータに入る前に、前記単一の合成ディジタル・ストリームを自動利得制御
    を介して調整する段階; によって構成されることを特徴とする方法。
  8. 【請求項8】 ボイス・オーバ・インターネット・プロトコル(VoIP)
    を利用するインターネット方式の電話通話および公衆交換電話網(PSTN)方
    式の通話を共通の圧縮解凍エンジンを介して発呼および受信するために電話を利
    用するインターネット・プロトコル電話システムにおいて、通話会議のために多
    重VoIP方式通話を合成する方法であって: 多重ディジタル・ストリームを共通のディジタル/アナログ・コンバータに送
    出する段階; 前記多重ディジタル・ストリームを単一の合成ディジタル・ストリームに加算
    する段階;および 前記単一の合成ディジタル・ストリームが前記共通のディジタル/アナログ・
    コンバータに入る前に、前記単一の合成ディジタル・ストリームを自動利得制御
    を介して調整する段階; によって構成されることを特徴とする方法。
  9. 【請求項9】 ボイス・オーバ・インターネット・プロトコル(VoIP)
    方式の電話通話および公衆交換電話網(PSTN)方式の電話通話を発呼および
    受信するために電話を利用するインターネット・プロトコル電話システムにおけ
    るシステムであって: 電話通信サブシステムであって: 前記電話のオフ・フック状態を検出する状態検出器と; 前記電話によって生成された信号のシーケンスを受信する検出器と; を有する電話通信サブシステム;および 前記電話通信サブシステムに結合されたシステム・コントローラおよびメモリ
    であって: 前記電話によって生成された少なくとも第1信号をバッファするメモリ・
    システムと; VoIP方式の通話を表す所定の信号を検出することを試みる比較器と; バッファされた前記少なくとも第1位信号を除く前記シーケンス内の以降
    の信号を傍受し、前記所定の信号が検出された場合に、インターネットを介して
    前記VoIP方式の通話を発呼するマイクロプロセッサおよび関連ソフトウェア
    ・プログラムと; を有するシステム・コントローラおよびメモリ; によって構成されることを特徴とするシステム。
  10. 【請求項10】 ボイス・オーバ・インターネット・プロトコル(VoIP
    )方式の電話通話および公衆交換電話網(PSTN)方式の電話通話を発呼およ
    び受信するために電話を利用するインターネット・プロトコル電話システムにお
    けるシステムであって: 電話通信サブシステムであって: VoIP方式およびPSTN方式の通話用の機能を提供し、VoIP方式
    の通話とPSTN方式の通話とを区別するための変更可能な呼出音を制御する電
    話通信管理部と; 前記電話通信管理部に結合され、全ての電話通話を中継し、かつ通話会議
    のために各ソースからの音声信号を合成すべく動作可能なテレフォニー・クロス
    バーと; からなる電話通信サブシステム;および IPテレフォニー・インタフェースを介して前記テレフォニー・クロスバーに
    結合され、前記電話がVoIP方式の通話を発呼および受信することを可能にす
    るブロードバンド・インターネット接続に前記電話を統合することによって、V
    oIP方式の通話を可能にし、インターネット上のPSTN方式およびVoIP
    方式の通話のために構内で有線および無線IP電話クライアントを支援するイン
    ターネット(IP)テレフォニー・エンジン; によって構成されることを特徴とするシステム。
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