JP2006261979A - ゲートウェイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移動端末との通信においてもＩＰ網を利用できるようにし、これにより課金負担の軽減を図ったゲートウェイ装置を提供すること。
【解決手段】移動端末ＰＳ１〜ＰＳ２間の呼接続を、回線交換網ＸＮを介して一旦確立する。この状態ではＰＳ１〜ＰＳ２間の通信経路に着側および発側のゲートウェイ装置が介在しているので、これらのゲートウェイ装置間でのメッセージ授受を行うことができる場合がある。そこで、回線交換通信のメッセージ送受信機能を用いてこれらのゲートウェイ装置間で互いのＩＰアドレスを交換する。ＩＰアドレスの交換が完了すると、発側および着側のゲートウェイ装置は回線交換網ＸＮを介した通信経路を直ちに切断し、通信経路をＩＰ網ＤＮ側に切り替える。
【選択図】 図３

Description

本発明は回線交換網とＩＰ（Internet Protocol）網とを相互に接続するゲートウェイ装置に関し、特に移動通信端末に接続可能な装置に関する。

近年になり情報通信ニーズの増大や通信の自由化が進展するにつれ、音声およびデータ通信を含む情報通信サービスが多様化してきている。このような背景から通信サービス分野に新たに参入する事業者（キャリア）も増えてきており、キャリア間のサービス競争が盛んになってきている。新規のキャリアはＮＣＣ（New Common Carrier）と称され、ＶｏＩＰ（Voice over IP）などの技術を用いて様々なサービスを提供している。ＶｏＩＰとは音声信号をＩＰパケット化して伝送することにより音声系ネットワークとデータ系ネットワークとを統合する技術である。

ＮＣＣは自らの加入者回線を持たないケースが多いため、加入者回線をすでに持つ特定のキャリアから必要な設備を既定の料金で借り受けることが多い。一方、多くのＮＣＣは自らの資金で自前のネットワーク（ＩＰ網であることが多い）を構築する。これに特定キャリアの回線交換網も加えて通信システムが形成され、一般ユーザへのサービスの提供にはこれらの設備が複合的に利用される。

この種の通信システムにおいてＮＣＣは、固定料金に加えてトラヒック量に応じた重量課金による回線レンタル料を特定キャリアに支払わなくてはならない。この負担は自前ネットワークを最大限に利用することにより削減できる。そこで、自前ネットワーク（以下ＩＰ網とする）とキャリア網とにゲートウェイ装置を接続し、ユーザトラヒックを可能な限りＩＰ網に流すようにすることが考えられている（例えば特許文献１を参照）。
特開２００３−３１８９９４号公報

ところで、上記通信システムに移動通信網を組み入れるには、移動端末の位置情報（在圏エリア情報）をＮＣＣが知る必要がある。しかしながら移動端末の位置情報は特定キャリア側の設備（位置情報サーバなど）により管理されており、ＮＣＣはこの位置情報サーバからの情報を取得することができない。よってＮＣＣは移動端末の位置情報を知りえず、従って移動端末との通信においては折角の自前のＩＰ網を利用することができないという不具合がある。
本発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、移動端末との通信においてもＩＰ網を利用できるようにし、これにより課金負担の軽減を図ったゲートウェイ装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の一態様によれば、無線基地局を含む加入者網と、ＩＰ（Internet Protocol）パケットを伝送するＩＰ網と、回線交換網とに接続されるゲートウェイ装置であって、デジタル信号を時分割多重バスを介して回線交換する交換部と、この交換部に前記時分割多重バスを介して接続され、前記デジタル信号と前記ＩＰパケットとのインタフェース処理を行うＩＰ変換部とを具備し、前記交換部は、前記加入者網と前記回線交換網との間の回線交換接続を実現する回線交換接続手段と、前記回線交換網経由で通信中の相手型装置のＩＰアドレスを前記ＩＰ網を利用して検索する通信相手検索手段と、前記回線交換網のレイヤ３メッセージ送受信機能を利用して相手型装置とＩＰアドレスをやり取りしてＩＰアドレスを決定する通信相手決定手段と、前記ＩＰ網を利用してＶｏＩＰ（Voice over IP）通信を実現するＶｏＩＰ接続手段と、回線交換接続による回線交換通信とＩＰ網によるＶｏＩＰ通信の接続とを切り替える網切替手段とを備え、前記ＩＰ変換部は、前記ＩＰ網上での呼制御を行い通信経路を確立する呼制御手段と、自装置と相手方装置との間で音声信号をＩＰパケット化してリアルタイム転送を双方向に行う通信手段とを備えることを特徴とするゲートウェイ装置が提供される。

このような手段を講じることにより、通信の開始時において、回線交換網を経由するゲートウェイ装置間通信が確立される。その際、回線交換網に備えられている位置情報データベースを利用することができるので、通信相手先の移動端末の位置がＩＰ網において未知であろうとも不都合はない。そして、一旦ゲートウェイ装置間通信が確立されると、発側および着側のゲートウェイ装置間でＩＰアドレスを交換することができる。この処理には回線交換網に備わるメッセージ送受機能を利用することができ、ゲートウェイ装置相互間の情報授受により、ユニキャストＩＰアドレスの解決を行う。そして、これ以降はＩＰ網を利用したＶｏＩＰ通信に切り替えることができる。

回線交換網のメッセージ送受機能が利用できない場合は、回線交換網の位置情報データベースと着信機能とを利用して相手移動端末までの着信を行い、回線交換網を経由したゲートウェイ装置間通信を確立後、あらかじめ取り決めたマルチキャストＩＰアドレスまたはブロードキャストＩＰアドレスを利用して着側のゲートウェイ装置から通信相手検索手段を用いて相手先のユニキャストＩＰアドレスを解決し、ＩＰ網での通信を確立する。

このような構成であるから、ＩＰ網において移動端末の位置が未知であろうとも、回線線交換網の機能を利用して移動端末までの着信を実現でき、それ以降はＩＰ網がわにトラフィックを移し変えることが可能になる。従って、より低コストのＩＰ網を利用することで課金負担を軽減でき、ユーザにとってメリットの大きいシステムを提供することが可能になる。

この発明によれば、移動端末との通信においてもＩＰ網を利用できるようになり、これにより課金負担の軽減を図ったゲートウェイ装置を提供することができる。

［システム構成］
図１は、本発明に係わるゲートウェイ装置が用いられる通信システムの実施の形態を示すシステム図である。図１において加入者網ＳＮの複数の加入者回線１１４は、まずゲートウェイ装置１に収容される。ゲートウェイ装置１はＩＰ網ＤＮに接続される。ＩＰ網ＤＮはパケット通信網であり、ＮＣＣの独自網などとして形成される。ＩＰ網ＤＮには他のゲートウェイ装置１が接続され、このゲートウェイ装置１には加入者端末７および交換機３が接続される。ＩＰ網ＤＮには、ネットワーク管理装置ＭＥが設けられる。ネットワーク管理装置ＭＥはＩＰ網ＤＮを介してゲートウェイ装置１と情報を授受し、主にゲートウェイ装置１の運用状態を管理する。

加入者網ＳＮには、加入者端末５、移動電話システムの基地局ＣＳ１、および無線端末ＰＳ１などが属する。移動電話システムがＰＨＳであれば、無線端末ＰＳ１はＰＩＡＦＳ通信を実施できるものとする。加入者端末５および基地局ＣＳ１は加入者回線１１４を介してゲートウェイ装置１に接続される。加入者回線１１４は複数の加入者端末５や無線端末ＰＳ１ごとに割り当てられるアクセス回線である。

ゲートウェイ装置１は、加入者網ＳＮから発せられた信号（音声データや映像、画像データなどのディジタルデータ信号）をＩＰ網ＤＮに送出する。またゲートウェイ装置１は、ＩＰ網ＤＮからの加入者網ＳＮ内の端末に宛てた信号を加入者網ＳＮ内に送出し、当該端末に着信させる。これにより、ＩＰ網ＤＮに属する加入者端末７と、加入者端末５および無線端末ＰＳ１との間に双方向の通信経路を任意に設定することができる。

図２は、既存の音声通信システムを示すシステム図である。図２において加入者網ＳＮの加入者端末５は、回線交換網ＸＮの交換機３に加入者回線１１４を介して収容される。回線交換網ＸＮはＰＳＴＮなどの公衆網であり、交換機３は公衆網に属する設備である。なお図１のシステムと図２のシステムとを組み合わせる場合、ゲートウェイ装置１は交換機３よりも加入者端末側に設けられる。よって加入者網ＳＮと回線交換網ＸＮとの網間接続点は、ゲートウェイ装置１と交換機３との間の接続箇所となる。すなわちゲートウェイ装置１は、加入者網ＳＮと回線交換網ＸＮとの網間接続点よりも加入者網ＳＮ側に配置される。

図１および図２において、ゲートウェイ装置１は加入者網ＳＮから発せられた信号（音声データや映像、画像データなどのデジタル信）を、交換機３またはＩＰ網ＤＮのいずれかに振り分けて送出する。またゲートウェイ装置１は交換機３およびＩＰ網ＤＮからの加入者網ＳＮ内の端末に宛てた信号を加入者網ＳＮ内に送出し、当該端末に着信させる。これにより、回線交換網ＸＮに属する加入者端末６と、ＩＰ網ＤＮに属する加入者端末７と、加入者端末５および移動端末ＰＳ１との間に双方向の通信経路を任意に設定することができる。

図３は、図１および図２の通信システムの動作の概要を示すシステム動作概要図である。図３において、発側移動端末ＰＳ１は着側移動端末ＰＳ２を呼び出すために発信動作を行う。この発信に伴う呼設定メッセージを基に、ゲートウェイ装置１は回線交換網ＸＮを利用して相手の移動端末ＰＳ２への着信を行う。このとき、移動端末ＰＳ２の位置情報は回線交換網ＸＮの位置情報サーバ２０において位置情報データベース３０にデータベース化されて管理されている。移動端末ＰＳ２が応答した時点でＰＳ１→ＣＳ１→ゲートウェイ装置１→回線交換網ＸＮ→ゲートウェイ装置→ＣＳ２→ＰＳ２の通信が確立する。通信確立後に、発側ゲートウェイ装置と着側ゲートウェイ装置１の間で、お互いの固有情報（ＩＰアドレスなど）を授受し、ＩＰ網ＤＮを用いてのＶｏＩＰ通信を開始し、回線交換通信を切断する。

他の方法として、回線交換網ＸＮでの通信確立の前に、発側ゲートウェイ装置と着側ゲートウェイ装置１の間で、お互いの固有情報（ＩＰアドレスなど）のやり取りを、呼設定メッセージに付加情報を追加して行い、お互いの確認ができたところで、ＩＰ網ＤＮを用いてのＶｏＩＰ通信を開始し、回線交換発信を解放する。

この付加情報のやり取りの方法として、発アドレス、着アドレス、発サブアドレス、着サブアドレス、ＵＵＩ（User to User Information）情報など、複数の方法がある。特に、発アドレス、着アドレスに付加する場合には、アドレス情報が回線交換網ＸＮで透過できるようにするために、通常の移動端末が持つ加入者番号のあとに、通常の電話番号にない“＊”または“＃”を用いてダイヤルの区切りを行い、その後に必要な情報を付加することで実現可能である。

図４は、図１のゲートウェイ装置１の実施の形態を示すブロック図である。図４のゲートウェイ装置１は、加入者網ＳＮに接続される加入者回線インタフェースと１１と、交換機３に接続される加入者回線インタフェース１２と、交換部１００と、ＩＰ変換部１４とを備える。

図４において、加入者回線インタフェース１１は加入者回線１１４を介して加入者端末５や無線基地局ＣＳ１を収容し、ＩＳＤＮの交換局側インタフェースを提供する。加入者回線インタフェース１２は回線交換網ＸＮの交換機３と加入者回線１１５を介して接続され、ＩＳＤＮの端末側インタフェースを提供する。すなわち加入者回線インタフェース１２は、加入者回線１１５を介して交換部１００を回線交換網ＸＮに接続する。なお加入者回線１１５は通信容量はトラヒック需要予測に基づいてあらかじめ設計される。交換部１００は回線交換網ＸＮ、ＩＰ網ＤＮ、および加入者網ＳＮとの間で形成される複数の通信経路を交換接続し、各網に属する端末装置間に通信リンクを形成する。交換部１００は時分割多重バスを介して伝送される時分割多重信号フレームのタイムスロットを入れ換えることにより、回線交換を実施する。

ＩＰ変換部１４は交換部１００とＩＰ網ＤＮとの間に設けられ、交換部１００とＩＰ網ＤＮとの間でプロトコル変換を行う。すなわちＩＰ変換部１４は交換部１００から時分割多重バスを介して与えられた時分割多重信号をＩＰパケットに変換する。このＩＰパケットは宛先ＩＰアドレスにしたがってルーティングされてＩＰ網ＤＮに送出される。またＩＰ変換部１４は、ＩＰ網ＤＮから入力されるＩＰパケットを交換部１００とのインタフェースに適した時分割多重信号に変換する。特にＩＰ変換部１４は、図１のゲートウェイ装置１に着脱可能に設けられるハードウェア基板上に、その機能が実装される。その基板の有無はＣＰＵ（Central Processing Unit）により検出され、基板装置の検出に応じてＩＰ変換部１４の制御に係わるソフトウェアがロードされる。

ところで図４の交換部１００は、回線交換接続を実現する回線交換接続処理部１２１、回線交換とＶｏＩＰ通信の接続を切り替える網切替処理部１２２、回線交換網ＸＮを利用して通信中の相手ゲートウェイ装置１をＩＰ網を利用して検索する通信相手検索処理部１２３、回線交換網ＸＮのメッセージ送受信機能を利用して通信相手ゲートウェイ装置１のＩＰアドレスを決定する通信相手決定処理部１２４、ＩＰ網ＤＮを利用して音声通信（ＶｏＩＰ通信）を実現するＶｏＩＰ接続処理部１２５、呼設定に付加する付加情報の場所および方法を設定する識別方法設定処理部１２８、呼設定メッセージに識別方法設定処理部１２８により指定された識別方法に従って付加情報を付加する識別付加処理部１２７、および、受信した呼設定メッセージから前記識別方法設定処理部１２８により指定された識別方法に従って付加情報を識別し、ＩＰ網ＤＮ側へ接続可能か否かを判定する識別判定処理部１２６を備える。
一方、ＩＰ変換部１４は、ＩＰプロトコル上での呼制御を行いＩＰ上での通信経路を確立するＶｏＩＰ呼制御処理部１４１、およびゲートウェイ装置１間で音声信号をパケット化してリアルタイム転送を双方向に行うＲＴＰ通信処理部１４２を備える。次に、この発明の実施形態の詳細を図５〜図８のフローチャートに基づいて説明する。

［第１の実施形態］
図５はこの発明の第１の実施形態を示すフローチャートである。このフローチャートは、回線交換網ＸＮで通信中に、回線交換網ＸＮのメッセージ送受信機能を利用して通信相手ゲートウェイ装置１のＩＰアドレス情報を取得し、ＶｏＩＰ通信確立後に回線交換通信を切断する手順を示す。

図５において、まず着側ゲートウェイ装置（着側ＧＷ）から発側ゲートウェイ装置（発側ＧＷ）へ回線交換通信のメッセージ送受信機能を利用してＩＰアドレスの情報を送信し、この信号を受信した発側ゲートウェイ装置１は自装置の通信用ＩＰアドレスを着側ゲートウェイ装置１に送信する。これにより発側、着側ともお互いの通信相手のＩＰアドレス情報を取得する（ステップＳ５１、Ｓ６１）。着側ゲートウェイ装置１は発側ゲートウェイ装置１にＩＰ網ＤＮを経由して呼接続メッセージを送出する（ステップＳ５２）。発側ゲートウェイ装置１は呼接続メッセージを受信し、該当する回線交換呼が存在するかを確認する（ステップＳ６２）。呼がない場合（Ｎｏ）は回線交換通信を継続させ無応答の処理を行う（ステップＳ６４）。呼がありと判断できた場合は（Ｙｅｓ）、発側ゲートウェイ装置１は着側ゲートウェイ装置１へ応答を返し、ＶｏＩＰ通信時に必要となる通信能力などの各種データのやり取りを行う（ステップＳ６５）。

着側ゲートウェイ装置１は発側ゲートウェイ装置１の応答を待ち（ステップＳ５３）、応答がなくタイムアウトした場合（Ｎｏ）は回線交換通信を継続する（ステップＳ５４）。応答があった場合は（Ｙｅｓ）、ＶｏＩＰ通信時に必要となる通信能力などの各種データのやり取りを行う（ステップＳ５５）。続いて、音声信号をＩＰパケット化して通信する規格であるリアルタイム通信プロトコル（ＲＴＰ）のポート番号を発側と着側ゲートウェイ装置間でやり取りし（ステップＳ５６，Ｓ６６）、ＲＴＰコネクションを確立してＩＰネットワーク上での通信を開始する（ステップＳ５７，Ｓ６７）。最後に、回線交換通信からＶｏＩＰ通信側へ通話パスをタイムスイッチ切替にて実施し、回線交換呼を切断する（ステップＳ５８，Ｓ６８）。

このようにこの実施形態では、移動端末ＰＳ１〜ＰＳ２間の呼接続を、回線交換網ＸＮを介して一旦確立する。この状態ではＰＳ１〜ＰＳ２間の通信経路に着側および発側のゲートウェイ装置が介在しているので、これらのゲートウェイ装置間でのメッセージ授受を行うことができる場合がある。そこで、回線交換通信のメッセージ送受信機能を用いてこれらのゲートウェイ装置間で互いのＩＰアドレスを交換する。ユニキャストＩＰアドレスが解決されると、発側および着側のゲートウェイ装置は回線交換網ＸＮを介した通信経路を直ちに切断し、通信経路をＩＰ網ＤＮ側に切り替えるようにする。このように、回線交換網ＸＮの位置情報データベース３０と着信機能とを利用することにより相手側ゲートウェイ装置および相手移動端末の位置を確定することができれば、その後はＩＰ網ＤＮを経由するＶｏＩＰ通信を行うことができるようになる。従って通信経路をより自由に設定できるようになり、対障害に強い通信システムを構成することが可能となる。また、費用の安いＩＰ網ＤＮへトラヒックを割り振ることで、経済性を高め、トラヒック需要に柔軟にかつ経済的に対応することの可能な通信システムを提供することができる。これらのことから、移動端末との通信においてもＩＰ網を利用できるようになり、これにより課金負担の軽減を図ったゲートウェイ装置を提供することが可能となる。

［第２の実施形態］
図６はこの発明の第２の実施形態を示すフローチャートである。このフローチャートは、回線交換網ＸＮで通信中に、回線交換網ＸＮのメッセージ送受信機能が利用できない場合の処理手順を示す。
図６において、まず着側ゲートウェイ装置はＩＰ網へブロードキャストアドレス、またはマルチキャストアドレスを利用して呼情報を乗せた検索メッセージを規定の方法に従って送信する（ステップＳ７１）。発側ゲートウェイ装置は取り決めた方法に従い、ブロードキャストアドレスまたは、マルチキャストアドレスの待ち受けを行い、検索メッセージを受信した場合は該当呼が存在するか確認する（ステップＳ８１，Ｓ８２）。呼がない場合（Ｎｏ）は、回線交換通信を継続させ無応答の処理を行う（ステップＳ８３）。呼がある場合はユニキャストＩＰアドレスで検索メッセージへの応答を返送する（ステップＳ８４）。これにより発側、着側ゲートウェイ装置はお互いのユニキャストＩＰアドレスを知ることができる。

着側ゲートウェイ装置は発側ゲートウェイ装置のＩＰ網からの応答を待ち（ステップＳ７２）、応答がなくタイムアウトした場合は回線交換通信を継続する（ステップＳ７３）。応答があった場合は、発側ＩＰアドレスに向けて呼接続メッセージをＩＰネットワーク経由で送出する（ステップＳ７４）。呼接続メッセージを受けた発側ゲートウェイ装置はこの呼接続メッセージに応答し（ステップＳ８５）、発側と着側ゲートウェイ装置間にてＶｏＩＰ通信時に必要となる通信能力などの各種データのやり取りを行う（ステップＳ７５、Ｓ８６）。続いて、音声信号をＩＰパケット化して通信する規格であるリアルタイム通信プロトコル（ＲＴＰ）のポート番号を発側と着側ゲートウェイ装置間でやり取りし（ステップＳ７６，Ｓ８７）、ＲＴＰコネクションを確立してＩＰネットワーク上での通信を開始する（ステップＳ７７，Ｓ８８）。最後に、回線交換通信からＶｏＩＰ通信側へ通話パスをタイムスイッチ切替にて実施し、回線交換呼を切断する（ステップＳ７８，Ｓ８９）。以上の手順によっても発側、着側ゲートウェイ装置はお互いのユニキャストＩＰアドレスを知ることができる。従って回線交換網ＸＮからより費用の安いＩＰ網ＤＮへトラヒックを割り振ることができ、移動端末との通信においてもＩＰ網を利用し、課金負担の軽減を図ったゲートウェイ装置を提供することが可能となる。

［第３の実施形態］
図７はこの発明の第３の実施形態を示すフローチャートである。このフローチャートは、回線交換通信を開始する前に、通信相手を検索する処理手順を示す。発側ゲートウェイ装置は回線交換網ＸＮへ通常の発信呼として呼設定メッセージを送信する（ステップＳ１０１）。着側ゲートウェイ装置は回線交換網ＸＮからの呼設定メッセージを受信し（ステップＳ９１）、通常の着信処理として、端末方向へ向けて呼設定メッセージを送信する（ステップＳ９２）。次に着側ゲートウェイ装置は、通信種別判定を行い通信種別が音声かつゲートウェイに収容された端末かを判定する（ステップＳ９３）。データ通信または、ゲートウェイ装置に収容されていないと判定した場合はＶｏＩＰ化できないと判断し、回線交換接続として処理を継続する（ステップＳ９４）。音声かつゲートウェイ装置収容の場合は、ＶｏＩＰ化可能と判断し、あらかじめ取り決めた方法に従って、ＩＰ網へブロードキャストアドレス、またはマルチキャストアドレスを利用して呼情報を乗せた検索メッセージを送信する（ステップＳ９５）。

発側ゲートウェイ装置１は規定の方法に従い、ブロードキャストアドレス、またはマルチキャストアドレスから、検索メッセージを受信した場合は該当する呼が存在するか確認する（ステップＳ１０２、Ｓ１０３）。呼がない場合は回線交換通信を継続させ無応答の処理を行う（ステップＳ１０４）。呼がある場合はユニキャストＩＰアドレスで検索メッセージへの応答を返送する（ステップＳ１０５）。これにより発側、着側ゲートウェイ装置１はお互いのユニキャストＩＰアドレスを知ることができる。

着側ゲートウェイ装置１は発側ゲートウェイ装置１のＩＰ網からの応答を待ち（ステップＳ９６）、応答がなくタイムアウトした場合は回線交換通信を継続する（ステップＳ９７）。応答があった場合は、発側ＩＰアドレスに向けて呼接続メッセージをＩＰネットワーク経由で送出する（ステップＳ９８）。呼接続メッセージを受けた発側ゲートウェイ装置はこの呼接続メッセージに応答し（ステップＳ１０６）、発側と着側ゲートウェイ装置間にてＶｏＩＰ通信時に必要となる通信能力などの各種データのやり取りを行う（ステップＳ９９、Ｓ１０７）。次に発側ゲートウェイ装置１は回線交換網への発信をキャンセルし回線交換通信を解放する（ステップＳ１０８）。

ここで、着側端末からの応答を待ち（ステップＳ９ａ）、応答がきた時点で、タイムスイッチの接続による端末とＩＰ網側の接続を行い、音声信号をＩＰパケット化して通信する規格であるリアルタイム通信プロトコル（ＲＴＰ）のポート番号を発側と着側ゲートウェイ装置間でやり取りし（ステップＳ９ｂ，Ｓ１０９）、ＲＴＰコネクションを確立してＩＰネットワーク上での通信を開始し、音声通信を実現する（ステップＳ９ｃ，Ｓ１０ａ）。以上の手順によっても発側、着側ゲートウェイ装置はお互いのユニキャストＩＰアドレスを知ることができる。従って回線交換網ＸＮからより費用の安いＩＰ網ＤＮへトラヒックを割り振ることができ、移動端末との通信においてもＩＰ網を利用し、課金負担の軽減を図ったゲートウェイ装置を提供することが可能となる。

［第４の実施形態］
図８はこの発明の第４の実施形態を示すフローチャートである。このフローチャートは、回線交換通信を開始する前に、回線交換用のメッセージを利用して通信相手を決定し、通信する場合の処理手順を示す。

図８において、発側ゲートウェイ装置は端末からの発信を受信すると（ステップＳ１１０）、通信種別がパケット通信かを確認する（ステップＳ１１１）。パケット通信であれば、パケット通信処理へ移行する（ステップＳ１１２）。パケット通信でない場合は着信先がゲートウェイ装置に収容されているかをダイヤル番号などを用いて判定する（ステップＳ１１３）。着信相手がゲートウェイ装置に収容されている場合には、識別方法設定処理部１２８により指定された方法に従って呼設定メッセージへ発側ゲートウェイの固有情報（ＩＰアドレスなど）を設定し（ステップＳ１１４）、呼設定メッセージを回線交換網ＸＮへ送信する（ステップＳ１１５）。

着側ゲートウェイ装置は呼設定メッセージを回線交換網ＸＮから受信し、着信動作のために端末側に呼設定メッセージを送信する（ステップＳ１２１）。このとき必要であれば、付加された発側ゲートウェイ装置の固有情報を削除して呼設定メッセージを送信することもある。

次に着側ゲートウェイ装置は、通信種別が音声か否かを判定し、データ通信の場合はＶｏＩＰ化できないと判断し、回線交換処理を継続する（ステップＳ１２３）。音声の場合は、呼設定メッセージに含まれる固有情報から発側ゲートウェイ装置のＩＰアドレスを抽出し、該ＩＰアドレスへＶｏＩＰ呼制御として呼設定応答メッセージを送信する（ステップＳ１２４）。

発側ゲートウェイ装置１は呼設定応答を待ち受け、呼設定が回線交換網からきた場合は回線交換処理を継続し（ステップＳ１１８）、ＩＰ網からの場合は、発側と着側ゲートウェイ装置間にてＶｏＩＰ通信時に必要となる通信能力などの各種データのやり取りを行う（ステップＳ１１９、Ｓ１２５）。次に発側ゲートウェイ装置１は回線交換網への発信をキャンセルし回線交換通信を解放する（ステップＳ１１ａ）。

ここで、着側端末からの応答を待ち（ステップＳ１２６）、応答がきた時点で、タイムスイッチの接続による端末とＩＰ網側の接続を行い、音声信号をＩＰパケット化して通信する規格であるリアルタイム通信プロトコル（ＲＴＰ）のポート番号を発側と着側ゲートウェイ装置間でやり取りし（ステップＳ１１ｂ，Ｓ１２７）、ＲＴＰコネクションを確立してＩＰネットワーク上での通信を開始し、音声通信を実現する（ステップＳ１１ｃ，Ｓ１２８）。以上の手順によっても発側、着側ゲートウェイ装置はお互いのＩＰアドレスを知ることができる。従って回線交換網ＸＮからより費用の安いＩＰ網ＤＮへトラヒックを割り振ることができ、移動端末との通信においてもＩＰ網を利用し、課金負担の軽減を図ったゲートウェイ装置を提供することが可能となる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば図８のステップＳ１１３は、着側端末が認識できる範囲の付加情報であれば無条件に付加することも可能である。さらに本発明は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明に係わるゲートウェイ装置が用いられる通信システムの実施の形態を示すシステム図。 既存の音声通信システムを示すシステム図。 図１および図２の通信システムの動作の概要を示すシステム動作概要図。 図１のゲートウェイ装置１の実施の形態を示すブロック図。 この発明の第１の実施形態を示すフローチャート。 この発明の第２の実施形態を示すフローチャート。 この発明の第３の実施形態を示すフローチャート。 この発明の第４の実施形態を示すフローチャート。

符号の説明

１…ゲートウェイ装置、５…加入者端末、７…加入者端末、１１４…加入者回線、ＣＳ１…基地局、ＤＮ…ＩＰ網、ＭＥ…ネットワーク管理装置、ＰＳ１…無線端末、ＳＮ…加入者網、ＸＮ…回線交換網、１１…加入者回線インタフェース、１２…加入者回線インタフェース、１００…交換部、１４…ＩＰ変換部、１２１…回線交換接続処理部、１２２…網切替処理部、１２３…通信相手検索処理部、１２４…通信相手決定処理部、１２５…ＶｏＩＰ接続処理部、１２８…識別方法設定処理部、１２７…識別付加処理部、１２６…識別判定処理部、１４１…ＶｏＩＰ呼制御処理部、１４２…ＲＴＰ通信処理部

Claims (13)

1. 無線基地局を含む加入者網と、ＩＰ（Internet Protocol）パケットを伝送するＩＰ網と、回線交換網とに接続されるゲートウェイ装置であって、
   デジタル信号を時分割多重バスを介して回線交換する交換部と、
   この交換部に前記時分割多重バスを介して接続され、前記デジタル信号と前記ＩＰパケットとのインタフェース処理を行うＩＰ変換部とを具備し、
   前記交換部は、
   前記加入者網と前記回線交換網との間の回線交換接続を実現する回線交換接続手段と、
   前記回線交換網経由で通信中の相手型装置のＩＰアドレスを前記ＩＰ網を利用して検索する通信相手検索手段と、
   前記回線交換網のレイヤ３メッセージ送受信機能を利用して相手型装置とＩＰアドレスをやり取りしてＩＰアドレスを決定する通信相手決定手段と、
   前記ＩＰ網を利用してＶｏＩＰ（Voice over IP）通信を実現するＶｏＩＰ接続手段と、
   回線交換接続による回線交換通信とＩＰ網によるＶｏＩＰ通信の接続とを切り替える網切替手段とを備え、
   前記ＩＰ変換部は、
   前記ＩＰ網上での呼制御を行い通信経路を確立する呼制御手段と、
   自装置と相手方装置との間で音声信号をＩＰパケット化してリアルタイム転送を双方向に行う通信手段とを備えることを特徴とするゲートウェイ装置。
2. 前記回線交換接続手段により前記回線交換網を利用してゲートウェイ装置間で形成された回線交換通信呼に対し、
   前記通信相手検索手段によりＩＰ網、または通信中の前記回線交換網を利用してゲートウェイ装置の相互のＩＰアドレスを解決して相互のＩＰアドレスを認識し、
   前記ＶｏＩＰ接続手段によるＶｏＩＰ通信を確立し、
   前記ＶｏＩＰ通信の確立の後、前記網切替手段により通信経路を回線交換通信呼からＶｏＩＰ通信に切り替えることを可能とすることを特徴とする請求項１に記載のゲートウェイ装置。
3. 前記通信相手検索手段は、通信相手のゲートウェイ装置検索処理にブロードキャストメッセージを利用することを特徴とする請求項１に記載のゲートウェイ装置。
4. 前記通信相手検索手段は、通信相手のゲートウェイ装置検索処理にマルチキャストメッセージを利用することを特徴とする請求項１に記載のゲートウェイ装置。
5. 前記回線交換接続手段により前記回線交換網を利用してゲートウェイ装置間で形成された回線交換通信呼に対し、
   前記通信相手決定手段により相手型装置のＩＰアドレス情報を前記回線交換網のレイヤ３メッセージ送受信機能を利用して決定して相互のＩＰアドレスを認識し、
   前記ＶｏＩＰ接続手段によりＶｏＩＰ通信を確立し、
   前記ＶｏＩＰ通信の確立の後、前記網切替手段により通信経路を回線交換通信呼からＶｏＩＰ通信に切り替えることを可能とすることを特徴とする請求項１に記載のゲートウェイ装置。
6. 無線基地局を含む加入者網と、ＩＰ（Internet Protocol）パケットを伝送するＩＰ網と、回線交換網とに接続されるゲートウェイ装置であって、
   デジタル信号を時分割多重バスを介して回線交換する交換部と、
   この交換部に前記時分割多重バスを介して接続され、前記デジタル信号と前記ＩＰパケットとのインタフェース処理を行うＩＰ変換部とを具備し、
   前記交換部は、
   前記加入者網と前記回線交換網との間の回線交換接続を実現する回線交換接続手段と、
   前記回線交換網経由で通信の開始に先立ち相手型装置のＩＰアドレスを前記ＩＰ網を利用して検索する通信相手検索手段と、
   前記回線交換網のレイヤ３メッセージ送受信機能を利用して相手型装置とＩＰアドレスをやり取りしてＩＰアドレスを決定する通信相手決定手段と、
   前記ＩＰ網を利用してＶｏＩＰ（Voice over IP）通信を実現するＶｏＩＰ接続手段とを備え、
   前記ＩＰ変換部は、
   前記ＩＰ網上での呼制御を行い通信経路を確立するＶｏＩＰ呼制御手段と、
   自装置と相手方装置との間で音声信号をＩＰパケット化してリアルタイム転送を双方向に行う通信手段とを備え、
   通信の開始前に前記通信相手検索手段により前記ＩＰ網を利用して自装置と相手方装置との相互のＩＰアドレスを解決して相互のＩＰアドレスを認識し、
   ＩＰアドレスの解決ののち前記ＶｏＩＰ接続手段によりＶｏＩＰ通信を確立してＶｏＩＰ通信を開始することを特徴とするゲートウェイ装置。
7. 前記通信相手検索手段は、通信相手のゲートウェイ装置の検索処理にブロードキャストメッセージを利用することを特徴とする請求項６に記載のゲートウェイ装置。
8. 前記通信相手検索手段は、通信相手のゲートウェイ装置の検索処理にマルチキャストメッセージを利用することを特徴とする請求項６に記載のゲートウェイ装置。
9. 前記回線交換接続手段による前記回線交換網を利用したゲートウェイ装置間での通信の形成前に、
   通信の開始前に通信相手決定手段により相手型装置のＩＰアドレス情報を前記回線交換網のレイヤ３メッセージ送受信機能を利用してやり取りして相互のＩＰアドレスを認識し、
   相互のＩＰアドレスを認識したのちに前記ＶｏＩＰ呼制御手段によりＶｏＩＰ通信を確立してＶｏＩＰ通信を開始することを特徴とする請求項６に記載のゲートウェイ装置。
10. 無線基地局を含む加入者網と、ＩＰ（Internet Protocol）パケットを伝送するＩＰ網と、回線交換網とに接続されるゲートウェイ装置であって、
    デジタル信号を時分割多重バスを介して回線交換する交換部と、
    この交換部に前記時分割多重バスを介して接続され、前記デジタル信号と前記ＩＰパケットとのインタフェース処理を行うＩＰ変換部とを具備し、
    前記交換部は、
    前記加入者網と前記回線交換網との間の回線交換接続を実現する回線交換接続手段と、
    前記回線交換網で発信時に使用する呼設定メッセージに付加する付加情報の場所および方法を設定する識別方法設定手段と、
    前記呼設定メッセージに前記識別方法設定手段により指定された識別方法に基づいて付加情報を付加する識別付加手段と、
    受信した呼設定メッセージから前記識別方法設定手段により指定された識別方法に基づいて付加情報を識別し、ＩＰアドレスを認識して前記ＩＰ網側へ接続可能か否かを判定する識別判定手段と、
    前記ＩＰ網を利用してＶｏＩＰ（Voice over IP）通信を実現するＶｏＩＰ接続手段とを備え、
    前記ＩＰ変換部は、
    前記ＩＰ網上での呼制御を行い通信経路を確立するＶｏＩＰ呼制御手段と、
    自装置と相手方装置との間で音声信号をＩＰパケット化してリアルタイム転送を双方向に行う通信手段とを備え、
    前記識別付加手段は、通信の開始前に前記識別情報設定手段により設定された情報付加方法に基づいて呼設定メッセージへ固有情報の付加を行い、
    前記呼設定メッセージを受信した識別情報判定手段は、受信した呼設定メッセージから前記識別方法設定手段により指定された識別方法に基づいて付加情報を識別してＩＰアドレスを認識し、
    ＩＰアドレスを認識したのちに前記ＶｏＩＰ呼制御手段によりＶｏＩＰ通信を確立してＶｏＩＰ通信を開始することを特徴とするゲートウェイ装置。
11. 前記識別方法設定手段、前記識別付加手段、および、前記識別判定手段は、前記ＩＰアドレスを含むゲートウェイ装置固有情報の識別に、呼設定メッセージ内のレイヤ３メッセージ情報要素の発／着アドレスを用いることを特徴とする請求項１０に記載のゲートウェイ装置。
12. 前記識別方法設定手段、前記識別付加手段、および、前記識別判定手段は、前記ＩＰアドレスを含むゲートウェイ装置固有情報の識別に、呼設定メッセージ内のレイヤ３メッセージ情報要素の発／着サブアドレスを用いることを特徴とする請求項１０に記載のゲートウェイ装置。
13. 前記識別方法設定手段、前記識別付加手段、および、前記識別判定手段は、前記ＩＰアドレスを含むゲートウェイ装置固有情報の識別に、呼設定メッセージに付加可能なＵＵＩ情報（ユーザ・ユーザ・インフォメーション）を用いることを特徴とする請求項１０に記載のゲートウェイ装置。

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