JP2007124467A - Radio lan telephone system, radio lan telephone system master unit, radio lan telephone system slave unit, radio lan telephone communication method, radio lan telephone communication program, and recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は無線LANを利用したコードレス電話システムに関するものであり、特に親機−子機間で音声を音声パケット化して送受信する無線LAN電話システムに関するものである。 The present invention relates to a cordless telephone system using a wireless LAN, and more particularly to a wireless LAN telephone system that transmits and receives voice as voice packets between a parent device and a child device.
近年、VoIP技術を利用したIP電話が普及している。IP電話では音声をパケット化して、インターネットや専用のネットワークを通して音声を送受信するため、通話コストが安く、また、大手プロバイダがさまざまな地域でサービスを提供しているため、最近では、企業だけでなく、多くの家庭でも利用されるようになった。さらに、最近では、IP電話機をコードレス化する動きも出てきた。例えば、親機でIP電話のプロトコルを終端し、親機から子機は従来のコードレス電話機の方式で音声を子機とやりとりする製品も発表されている。そして、さらに、IP電話のプロトコルを親機で終端するのではなく、子機で終端できるようにし、その子機をホットスポットなどのような公共の無線アクセスポイントに持ち出して、安価に通話できるような無線LANによるコードレス電話機も提案されている(例えば、特許文献1参照)。
このような構成のIP電話システムでは、音声パケットの遅延が通話の品質を大きく関わることが知られている。特に遅延量が大きい場合には、話者の声が相手に届く前に、相手が発話してしまうという現象が発生してしまう。一般的に、片道の遅延が150msを超えると、このような現象が発生し、会話がちぐはぐになったり、利用者が不快に感じたりする。 In the IP telephone system having such a configuration, it is known that voice packet delay greatly affects the quality of a call. In particular, when the amount of delay is large, a phenomenon occurs in which the partner speaks before the voice of the speaker reaches the partner. In general, when the one-way delay exceeds 150 ms, such a phenomenon occurs, and the conversation becomes confused or the user feels uncomfortable.
多くの場合、無線LANは、音声通話だけでなくデータ通信にも用いられる。そのため、データ通信中であっても通話が途切れたり、音声が必要以上に遅延したり、しないように配慮する必要がある。そこで、無線LANにおける音声データの送受信では、各端末の音声通話用通信帯域を確保するために、しばしば、TDM方式が用いられる。例えば、IEEE802.11eで提案されているHCCAなどがそのひとつである。この方式では、アクセスポイントに収容される端末毎にタイムスロットが割り当てられ、各端末は自分に割り当てられたタイムスロット内で音声データの送受信を行う。このように音声はTDMを利用して優先して送受信を行うことで、データ通信が行われても音が途切れたり、遅延が増大したりしないようにされている。 In many cases, the wireless LAN is used not only for voice communication but also for data communication. Therefore, it is necessary to consider that the call is not interrupted or that the voice is delayed more than necessary even during data communication. Therefore, in the transmission / reception of voice data in a wireless LAN, the TDM system is often used in order to secure a voice communication band for each terminal. One example is HCCA proposed in IEEE 802.11e. In this method, a time slot is assigned to each terminal accommodated in an access point, and each terminal transmits and receives audio data within the time slot assigned to itself. In this way, voice is preferentially transmitted and received using TDM, so that sound is not interrupted or delay is not increased even when data communication is performed.
しかしながら、この方式では、予め決められたタイムスロットで送信を行うため、音声データが発生しても、次のタイムスロットが来るまでは送信待ちになる。しかも、このタイムスロットの間隔(以下、送信間隔と呼ぶ。通常、10.24msもしくは20.48msが用いられる。)と音声データの発生周期(以下、コーデック間隔と呼ぶ。通常、10ms、20ms、30msが用いられる)を完全に一致させることは技術的に難しいため、最も悪い条件では、音声データが発生してから送信間隔に等しい時間だけ、「送信待ち」となって音声データを遅延させてしまうこととなる。無線LAN電話では、コーデック間隔を小さくとり、送信間隔も同様に小さくとることで、遅延を許容範囲内に収めることができる。 However, in this method, since transmission is performed in a predetermined time slot, even if voice data is generated, transmission is awaited until the next time slot comes. In addition, the time slot interval (hereinafter referred to as a transmission interval, usually 10.24 ms or 20.48 ms is used) and the generation period of audio data (hereinafter referred to as a codec interval, usually 10 ms, 20 ms, 30 ms). It is technically difficult to perfectly match the data), and under worst conditions, the voice data is delayed by becoming "waiting for transmission" for a time equal to the transmission interval after the voice data is generated. It will be. In a wireless LAN telephone, the delay can be kept within an allowable range by reducing the codec interval and the transmission interval as well.
以上のことから、無線LAN上で音声通信とデータ通信が同時に行われた場合でも、音声の遅延が許容範囲内に収まるように通信を行うためには、音声を10ms単位で音声パケット化した上で、無線LANのタイムスロット間隔を10.24msで通信することが望ましい。 From the above, even when voice communication and data communication are performed simultaneously on the wireless LAN, in order to perform communication so that the delay of the voice is within the allowable range, the voice is packetized in units of 10 ms. Therefore, it is desirable to communicate at a wireless LAN time slot interval of 10.24 ms.
ところが、一方で、音声パケットはデータ量がすくないため、パケットを無線フレーム化するときに、無駄なオーバーヘッドが発生してしまうことが知られている。例えば、コーデック間隔が10msの無線LANコードレス電話システムでは、8bit・8kHzサンプリング、無圧縮では1パケット当り80バイトとなり、IEEE802.11bで提案されているフレーム・フォーマットを採用すると、音声のデータはフレームの約25%を占めるに過ぎない。残りの約75%はプリアンブルや各レイヤのプロトコルのヘッダであり、データ量の小さな音声パケットを無線フレーム化して送信すると非常に無駄が多いことがわかる(図17参照)。このような状況下では、データ通信は音声データに圧迫され、トラフィックが著しく制限されてしまい、音声通話中はデータ通信に時間を要したり、また、アクセスポイント1つ当りの同時通話数が厳しく制限されたりする。 However, on the other hand, since the amount of data of the voice packet is small, it is known that unnecessary overhead occurs when the packet is converted into a radio frame. For example, in a wireless LAN cordless telephone system with a codec interval of 10 ms, 8 bits / 8 kHz sampling, 80 bytes per packet with no compression, and using the frame format proposed by IEEE 802.11b, voice data It only accounts for about 25%. The remaining 75% is the preamble and header of each layer protocol, and it can be seen that it is very wasteful if voice packets with a small amount of data are transmitted as radio frames (see FIG. 17). Under such circumstances, data communication is compressed by voice data, and traffic is severely restricted. Data communication takes time during a voice call, and the number of simultaneous calls per access point is severe. It is restricted.
このようなことから、現在、無線LANを利用するコードレス電話システムにおいては、遅延を許容範囲内に押さえ、なおかつ、必要以上に通信帯域を消費しないものが強く要望されている。 For this reason, at present, there is a strong demand for cordless telephone systems that use a wireless LAN, which suppresses the delay within an allowable range and does not consume a communication band more than necessary.
本発明は上述のような従来の技術の問題点に鑑みてなされたものであって、無線フレーム化の際のオーバーヘッドを削減して音声の遅延を少なくすることができ、さらに1アクセスポイントあたりの同時通話数を大きくすることができ、さらには、通話中にデータ通信を行う場合に、データ通信が使用できる帯域幅を大きく取ることができる無線LAN電話システム、無線LAN電話システム親機、無線LAN電話システム子機、無線LAN電話通信方法、無線LAN電話通信プログラム、および、記録媒体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and can reduce the audio delay by reducing the overhead of the radio frame, and can further reduce the delay per access point. The number of simultaneous calls can be increased, and further, when performing data communication during a call, a wireless LAN telephone system, a wireless LAN telephone system parent device, a wireless LAN capable of taking a large bandwidth available for data communication An object of the present invention is to provide a telephone system handset, a wireless LAN telephone communication method, a wireless LAN telephone communication program, and a recording medium.
上記課題を解決するために、本発明の無線LAN電話通信方法は、送信側では、音声の遅延許容時間、音声のコーデック周期、音声のコーデック遅延、及び、予め指定されたネットワークの遅延量に基づいて、送信待ち許容時間を計算して、該送信待ち許容時間の範囲内で複数の音声パケットを1つのフレームにまとめて送信するとともに、受信側では、1つのフレームにまとめられた複数の音声パケットを元通りに分割する。 In order to solve the above problem, the wireless LAN telephone communication method of the present invention is based on the voice delay allowable time, the voice codec period, the voice codec delay, and the network delay amount specified in advance on the transmission side. The transmission waiting allowable time is calculated, and a plurality of voice packets are transmitted in one frame within the range of the transmission waiting allowable time, and at the receiving side, a plurality of voice packets are combined in one frame. To restore the original.
また、本発明の無線LAN電話システム子機は、音声の遅延許容時間、音声のコーデック周期、音声のコーデック遅延、および、予め指定されたネットワークの遅延に基づいて、送信待ち許容時間を算出する送信待ち許容時間算出部と、送信待ち時間内に入力された音声パケットをひとつのフレームにまとめて送信データを生成するペイロード統合部と、受信データを元来ひとつの音声パケットであったか否か判断し、複数の音声パケットが統合されている場合に、前記受信データを複数の音声パケットに分解するペイロード分割部とを有する。 Further, the wireless LAN telephone system slave of the present invention calculates a transmission waiting allowable time based on a voice delay allowable time, a voice codec period, a voice codec delay, and a network delay specified in advance. A waiting time calculation unit, a payload integration unit that generates transmission data by combining voice packets input within a transmission waiting time into one frame, and determines whether received data was originally one voice packet, And a payload dividing unit that decomposes the received data into a plurality of voice packets when a plurality of voice packets are integrated.
また、本発明の無線LAN電話システム親機は、無線フレーム−有線フレーム間で乗せかえを行うためのヘッダの付替えを行う有線−無線ブリッジ部を有する。 In addition, the wireless LAN telephone system base unit of the present invention has a wired-wireless bridge unit that replaces a header for switching between wireless frames and wired frames.
本発明によれば、無線フレーム化の際のオーバーヘッドを削減して音声の遅延を少なくすることができ、さらに1アクセスポイントあたりの同時通話数を大きくすることができ、さらには、通話中にデータ通信を行う場合に、データ通信が使用できる帯域幅を大きく取ることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the overhead of radio frame generation and reduce the delay of voice, further increase the number of simultaneous calls per access point, and further, data during a call. When communication is performed, a bandwidth that can be used for data communication can be increased.
本発明の第1の発明の無線LAN電話通信方法は、無線LANを利用した電話システムにおいて、送信側では、音声の遅延許容時間、音声のコーデック周期、音声のコーデック遅延、及び、予め指定されたネットワークの遅延に基づいて、送信待ち許容時間を計算して、この送信待ち許容時間の範囲内で複数の音声パケットを1つのフレームにまとめて送信するとともに、受信側では、1つのフレームにまとめられた複数の音声パケットを元通りに分割する。この構成により、無線フレーム化の際のオーバーヘッドが軽減され、かつ、音声の遅延が縮小されるという作用を有する。 In the wireless LAN telephone communication method according to the first aspect of the present invention, in a telephone system using a wireless LAN, on the transmission side, a voice delay allowable time, a voice codec period, a voice codec delay, and a previously specified Based on the network delay, the transmission waiting allowable time is calculated, and a plurality of voice packets are transmitted in one frame within the range of the transmission waiting allowable time, and on the receiving side, they are combined into one frame. A plurality of voice packets are divided as before. With this configuration, there is an effect that the overhead in the case of radio frame conversion is reduced and the audio delay is reduced.
本発明の第2の発明の無線LAN電話通信方法は、第1の発明の無線LAN電話通信方法において、送信側と受信側にて、通信を行う際に、QoSを確保しTDM方式で音声のやり取りを行う。この構成により、無線フレーム化の際のオーバーヘッドが軽減され、かつ、音声の遅延が縮小され、さらに、1アクセスポイントあたりの同時通話数が増大し、また、通話中にデータ通信を行う際にデータ通信が使用できる帯域幅が大きく取られるという作用を有する。 The wireless LAN telephone communication method according to a second aspect of the present invention is the wireless LAN telephone communication method according to the first aspect, wherein QoS is ensured when performing communication between the transmitting side and the receiving side, and voice is transmitted by the TDM method. Communicate. With this configuration, overhead during radio frame conversion is reduced, voice delay is reduced, the number of simultaneous calls per access point is increased, and data is transmitted during data communication during a call. The bandwidth that can be used for communication is increased.
本発明の第3の発明の無線LAN電話通信方法は、第1または第2の発明の無線LAN電話通信方法において、送信側では、予め指定されたアルゴリズムで繰り返し得られる測定時刻に予め決められたプロトコルを実施することによりネットワークの遅延を測定し、この遅延に基づいて送信待ち許容時間を更新する。この構成により、ネットワークの遅延が変動しても、音声の遅延が許容範囲内で一定となり、ネットワークの遅延が大きくなっても、音声が途切れたりして、会話がちぐはぐになったりすることを防ぐという作用を有する。 The wireless LAN telephone communication method according to a third aspect of the present invention is the wireless LAN telephone communication method according to the first or second aspect, wherein the transmitting side is predetermined at a measurement time repeatedly obtained by a predetermined algorithm. The network delay is measured by implementing the protocol, and the transmission waiting time is updated based on this delay. With this configuration, even if the network delay fluctuates, the voice delay remains constant within the allowable range, and even if the network delay increases, the voice is interrupted and the conversation is confused. It has the action.
本発明の第4の発明の無線LAN電話通信方法は、第1から第3のいずれかの発明の無線LAN電話通信方法において、送信側では、1つのフレームにまとめられる複数の音声パケットは、送信上位プロトコルヘッダが解析されて、この解析結果に基づいて共通部分が省略されて1つのフレームにまとめられる。この構成により、例えば、UDP/IPによる音声通話では、UDP、IP、LLC、MACヘッダの一部または全部が不要となり、無線フレームとして送信すべきペイロードを小さくすることができるため、無線の通信帯域が有効に活用され、同時にデータ通信が行われてもデータ通信のトラフィックが圧迫されないという作用を有する。 A wireless LAN telephone communication method according to a fourth aspect of the present invention is the wireless LAN telephone communication method according to any one of the first to third aspects, wherein a plurality of voice packets collected in one frame are transmitted on the transmission side. The upper protocol header is analyzed, and the common part is omitted based on the analysis result, and is combined into one frame. With this configuration, for example, in UDP / IP voice communication, some or all of the UDP, IP, LLC, and MAC headers are unnecessary, and the payload to be transmitted as a radio frame can be reduced. Is effectively utilized, and even if data communication is performed at the same time, the data communication traffic is not compressed.
本発明の第5の発明の無線LAN電話通信方法は、第1から第4のいずれかの発明の無線LAN電話通信方法において、送信側では、無線通信のエラーレートが所定の閾値より以下の場合に、複数の音声パケットを1つにまとめて送信し、無線通信のエラーレートが所定の閾値を超える場合に、1つのフレームにまとめずに送信する。この構成により、エラーレートが高いときは無線フレームをひとつにまとめることがないため、無線フレームが長くならずに、短く分割されたままとなり、無線フレームの長さが短いためエラー発生率が下がり、エラー発生時に、短く分割された無線フレームの再送が行われるため、長い無線フレームを再送するより効率がよくなるという作用を有する。 The wireless LAN telephone communication method according to a fifth aspect of the present invention is the wireless LAN telephone communication method according to any one of the first to fourth aspects, wherein, on the transmitting side, the error rate of the wireless communication is below a predetermined threshold value. In addition, a plurality of voice packets are transmitted together as one, and when the error rate of wireless communication exceeds a predetermined threshold, it is transmitted without being combined into one frame. With this configuration, when the error rate is high, the radio frames are not combined into one, so the radio frame is not lengthened and remains divided short, and the error occurrence rate decreases because the length of the radio frame is short, When an error occurs, a radio frame that has been divided into short frames is retransmitted, so that the efficiency is higher than when a long radio frame is retransmitted.
本発明の第6の発明の無線LAN電話通信プログラムは、第1から第5のいずれかの発明の無線LAN電話通信方法の手順を記載している。この構成により、例えば、パソコン等の汎用のコンピュータにて、第1から第5のいずれかの発明の無線LAN電話通信方法が実現されるという作用を有する。 A wireless LAN telephone communication program according to a sixth aspect of the present invention describes the procedure of the wireless LAN telephone communication method according to any one of the first to fifth aspects. With this configuration, for example, the wireless LAN telephone communication method according to any one of the first to fifth inventions is realized in a general-purpose computer such as a personal computer.
本発明の第7の発明の記憶媒体は、第6の発明の無線LAN電話通信プログラムが記録されている。この構成により、パソコン等の汎用のコンピュータに、第6の発明の無線LAN電話通信プログラムが移植可能となる作用を有する。 The storage medium of the seventh invention of the present invention records the wireless LAN telephone communication program of the sixth invention. With this configuration, the wireless LAN telephone communication program of the sixth invention can be ported to a general-purpose computer such as a personal computer.
本発明の第8の発明の無線LAN電話システム子機は、無線LANを利用して音声をパケット化して送受信する無線LAN電話システムの子機であって、音声の遅延許容時間、音声のコーデック周期、音声のコーデック遅延、および、予め指定されたネットワークの遅延量に基づいて、送信待ち許容時間を算出する送信待ち許容時間算出部と、送信待ち時間内に入力された音声パケットをひとつのフレームにまとめて送信データを生成するペイロード統合部と、受信データを元来ひとつの音声パケットであったか否か判断し、複数の音声パケットが統合されている場合に、受信データを複数の音声パケットに分解するペイロード分割部とを有する。この構成により、親機との通信において、無線フレーム化の際のオーバーヘッドが軽減され、かつ、音声の遅延が縮小されるという作用を有する。 A wireless LAN telephone system slave unit according to an eighth aspect of the present invention is a slave unit of a wireless LAN telephone system that transmits and receives voice by packetizing using a wireless LAN, and includes a voice delay allowable time, a voice codec period. A transmission waiting time calculation unit that calculates a transmission waiting time based on a speech codec delay and a network delay amount specified in advance, and a voice packet input within the transmission waiting time in one frame. A payload integration unit that collectively generates transmission data and a determination as to whether or not the received data was originally a single voice packet. If multiple voice packets are integrated, the received data is decomposed into multiple voice packets. A payload dividing unit. With this configuration, the communication with the base unit has the effects of reducing the overhead of radio frame conversion and reducing the audio delay.
本発明の第9の発明の無線LAN電話システム子機は、第8の発明の無線LAN電話システム子機において、タイムスロットの管理を行うタイムスロット管理部をさらに有し、親機との無線通信をTDMで行う。この構成により、無線フレーム化の際のオーバーヘッドが軽減され、かつ、音声の遅延が縮小され、さらに、1アクセスポイントあたりの同時通話数が増大し、また、通話中にデータ通信を行う際にデータ通信が使用できる帯域幅が大きく取られるという作用を有する。 A wireless LAN telephone system slave unit according to a ninth aspect of the present invention is the wireless LAN telephone system slave unit according to the eighth aspect of the present invention, further comprising a time slot management unit for managing time slots, and wireless communication with the master unit. In TDM. With this configuration, overhead during radio frame conversion is reduced, voice delay is reduced, the number of simultaneous calls per access point is increased, and data is transmitted during data communication during a call. The bandwidth that can be used for communication is increased.
本発明の第10の発明の無線LAN電話システム子機は、第8または第9の発明の無線LAN電話システム子機において、予め指定されたアルゴリズムで繰り返し得られる測定時刻に予め決められたプロトコルを実施することにより、ネットワークの遅延を測定するネットワーク遅延測定部をさらに有する。この構成により、親機との通信において、ネットワークの遅延量が変動しても、音声の遅延が許容範囲内で一定となり、ネットワークの遅延が大きくなっても、音声が途切れたりして、会話がちぐはぐになったりすることを防ぐという作用を有する。 The wireless LAN telephone system slave unit of the tenth aspect of the present invention is the wireless LAN telephone system slave unit of the eighth or ninth aspect, wherein a protocol determined in advance at a measurement time repeatedly obtained by a predetermined algorithm is used. By implementing, it further has a network delay measuring unit for measuring the delay of the network. With this configuration, even if the network delay amount fluctuates in communication with the master unit, the audio delay is constant within the allowable range, and even if the network delay increases, the audio is interrupted and the conversation is interrupted. It has the effect of preventing it from becoming tangled.
本発明の第11の発明の無線LAN電話システム子機は、第8から第10のいずれかの発明の無線LAN電話システム子機において、上位プロトコルヘッダを解析する上位プロトコル解析部をさらに有する。この構成により、例えば、UDP/IPによる音声通話では、UDP,IP,MACヘッダの一部または全部が不要となり、無線フレームとして送信すべきペイロードを小さくすることができるため、無線の通信帯域が有効に活用され、同時にデータ通信が行われてもデータ通信のトラフィックが圧迫されないという作用を有する。 A wireless LAN telephone system slave unit according to an eleventh aspect of the present invention is the wireless LAN telephone system slave unit according to any one of the eighth to tenth aspects of the present invention, and further includes an upper protocol analysis unit for analyzing the upper protocol header. With this configuration, for example, in voice communication using UDP / IP, some or all of the UDP, IP, and MAC headers are unnecessary, and the payload to be transmitted as a radio frame can be reduced, so that the wireless communication band is effective. The data communication traffic is not compressed even if data communication is performed at the same time.
本発明の第12の発明の無線LAN電話システム子機は、第8から第11のいずれかの発明の無線LAN電話システム子機において、無線通信のエラー率が予め指定された閾値以上であるか否か判定し、閾値以上のときに異常と判定するエラー率判定部をさらに有する。この構成により、親機との通信において、エラーレートが高いときは無線フレームをひとつにまとめることがないため、無線フレームが長くならずに、短く分割されたままとなり、無線フレームの長さが短いためエラー発生率が下がり、エラー発生時に、短く分割された無線フレームの再送が行われるため、長い無線フレームを再送するより効率がよくなるという作用を有する。 The wireless LAN telephone system slave of the twelfth aspect of the present invention is the wireless LAN telephone system slave of any of the eighth to eleventh aspects, wherein the wireless communication error rate is greater than or equal to a predetermined threshold value. It further has an error rate determination unit that determines whether or not it is abnormal when it is equal to or greater than a threshold value. With this configuration, when the error rate is high in communication with the base unit, the radio frames are not combined into one, so the radio frames are not divided long but remain short, and the length of the radio frame is short. Therefore, the error occurrence rate is reduced, and when an error occurs, a radio frame that has been divided into short frames is retransmitted, so that the efficiency is improved compared to the case of retransmitting a long radio frame.
本発明の第13の発明の無線LAN電話システム親機は、無線LANを利用して音声をパケット化して送受信する無線LAN電話システムの親機であって、無線フレーム−有線フレーム間で乗せかえを行うためのヘッダの付替えを行う有線−無線ブリッジ部と、音声の遅延許容時間、音声のコーデック周期、音声のコーデック遅延、および、予め指定されたネットワークの遅延量に基づいて、送信待ち許容時間を算出する送信待ち許容時間算出部と、送信待ち時間内に入力された音声パケットをひとつのフレームにまとめて送信データを生成するペイロード統合部と、受信データを元来ひとつの音声パケットであったか否か判断し、複数の音声パケットが統合されている場合に、受信データを複数の音声パケットに分解するペイロード分割部と、受信データを元来ひとつの音声パケットであったか否か判断し、複数の音声パケットが統合されている場合に、これを複数の音声パケットに分解するペイロード分割部とを有する。この構成により、子機との通信において、無線フレーム化の際のオーバーヘッドが軽減され、かつ、音声の遅延が縮小され、さらに、1アクセスポイントあたりの同時通話数が増大し、また、通話中にデータ通信を行う際にデータ通信が使用できる帯域幅が大きく取られるという作用を有する。 A wireless LAN telephone system parent device according to a thirteenth aspect of the present invention is a parent device of a wireless LAN telephone system that transmits and receives voice by packetizing using a wireless LAN, and switches between wireless frames and wired frames. Wired-to-wireless bridge unit that performs header replacement for transmission, allowable transmission delay time, audio codec period, audio codec delay, and transmission delay allowable time based on a predetermined network delay amount The transmission waiting time calculation unit that calculates the transmission time, the payload integration unit that generates the transmission data by combining the voice packets input within the transmission waiting time into one frame, and whether or not the received data was originally one voice packet Payload division unit that decomposes received data into multiple voice packets when multiple voice packets are integrated , It is determined whether an original one voice packet received data, when a plurality of voice packets are integrated, and a decomposing payload division section it into a plurality of voice packets. With this configuration, in the communication with the slave unit, the overhead for radio frame conversion is reduced, the audio delay is reduced, the number of simultaneous calls per access point is increased, and during the call When performing data communication, the bandwidth that can be used for data communication is increased.
本発明の第14の発明の無線LAN電話システム親機は、第13の発明の無線LAN電話システム親機において、TDMのタイムスロットを割り当てることにより、子機からの要求に応じてQoSを確保するQoS管理部をさらに有する。この構成により、子機との通信において、無線フレーム化の際のオーバーヘッドが軽減され、かつ、音声の遅延が縮小され、さらに、1アクセスポイントあたりの同時通話数が増大し、また、通話中にデータ通信を行う際にデータ通信が使用できる帯域幅が大きく取られるという作用を有する。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the wireless LAN telephone system parent device according to the thirteenth invention, QoS is secured in response to a request from the child device by assigning a TDM time slot. A QoS management unit is further included. With this configuration, in the communication with the slave unit, the overhead for radio frame conversion is reduced, the audio delay is reduced, the number of simultaneous calls per access point is increased, and during the call When performing data communication, the bandwidth that can be used for data communication is increased.
本発明の第15の発明の無線LAN電話システム親機は、第13または第14の発明の無線LAN電話システム親機において、上位プロトコルヘッダを解析する上位プロトコル解析部をさらに有する。この構成により、例えば、UDP/IPによる音声通話では、UDP,IP,MACヘッダの一部または全部が不要となり、無線フレームとして送信すべきペイロードを小さくすることができるため、無線の通信帯域が有効に活用され、同時にデータ通信が行われてもデータ通信のトラフィックが圧迫されないという作用を有する。 A wireless LAN telephone system parent device according to a fifteenth aspect of the present invention is the wireless LAN telephone system parent device according to the thirteenth or fourteenth aspect, further comprising an upper protocol analysis unit for analyzing the upper protocol header. With this configuration, for example, in voice communication using UDP / IP, some or all of the UDP, IP, and MAC headers are unnecessary, and the payload to be transmitted as a radio frame can be reduced, so that the wireless communication band is effective. The data communication traffic is not compressed even if data communication is performed at the same time.
本発明の第16の発明の無線LAN電話システム親機は、第13から第15のいずれかの発明の無線LAN電話システム親機において、無線通信のエラー率が予め指定された閾値以上であるか否か判定し、閾値以上のときに異常と判定するエラー率判定部をさらに有する。この構成により、子機との通信において、エラーレートが高いときは無線フレームをひとつにまとめることがないため、無線フレームが長くならずに、短く分割されたままとなり、無線フレームの長さが短いためエラー発生率が下がり、エラー発生時に、短く分割された無線フレームの再送が行われるため、長い無線フレームを再送するより効率がよくなるという作用を有する。 In the wireless LAN telephone system parent device of the sixteenth invention of the present invention, in the wireless LAN telephone system parent device of any of the thirteenth to fifteenth inventions, is the wireless communication error rate equal to or greater than a predetermined threshold value? It further has an error rate determination unit that determines whether or not it is abnormal when it is equal to or greater than a threshold value. With this configuration, in communication with the slave unit, when the error rate is high, the radio frames are not combined into one. Therefore, the radio frame is not shortened but remains short, and the length of the radio frame is short. Therefore, the error occurrence rate is reduced, and when an error occurs, a radio frame that has been divided into short frames is retransmitted, so that the efficiency is improved compared to the case of retransmitting a long radio frame.
本発明の第17の発明の無線LAN電話システムは、第8から第12のいずれか発明の無線LAN電話システム子機と、第13から第16のいずれか発明の無線LAN電話システム親機とを有する。この構成により、無線フレーム化の際のオーバーヘッドが軽減され、かつ、音声の遅延が縮小され、さらに、1アクセスポイントあたりの同時通話数が増大し、また、通話中にデータ通信を行う際にデータ通信が使用できる帯域幅が大きく取られるという作用を有する。 A wireless LAN telephone system according to a seventeenth aspect of the present invention includes the wireless LAN telephone system slave set according to any of the eighth to twelfth inventions, and the wireless LAN telephone system set set according to any of the thirteenth to sixteenth aspects. Have. With this configuration, overhead during radio frame conversion is reduced, voice delay is reduced, the number of simultaneous calls per access point is increased, and data is transmitted during data communication during a call. The bandwidth that can be used for communication is increased.
以下、本発明の実施の形態について、図1から図33を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
(実施の形態1)
図1は本発明に係る実施の形態1による無線LAN電話システムの子機を示す機能ブロック図である。図1において、子機300は、101から120にて示す機能構成を有している。101は、発呼先の指定、着呼時に通話の指示および終話の指示をするための操作部である。102は、音声を入力するための音声入力部である。103は、音声を出力するための音声出力部である。104は、受信した無線フレームから取り出されたデータを蓄積する受信バッファである。105は、無線送信するデータを蓄積する無線送信用の送信バッファである。107は、送信バッファ105に蓄積したデータを無線フレーム化して送信、また、無線フレームを受信してフレームの内容を受信バッファ104に格納する無線通信部である。108は、時間の経過を測定するためのRTCである。109は、音声の遅延許容時間、音声のコーデック周期、音声のコーデック遅延、および、予め指定されたネットワークの遅延量を記憶するパラメータ記憶部である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a functional block diagram showing a handset of the wireless LAN telephone system according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the subunit |
また、110は、音声入力部102から入力した音声をA/D変換し、所定のアルゴリズムを用いて音声パケットに変換(エンコード)する、また、音声データを所定のアルゴリズムを用いてデコードした上で、D/A変換し、音声出力部103に出力するコーデック部である。111は、コーデック部110がエンコードした音声パケットをエンコードが完了した時刻、すなわち、送信要求受付時刻とともにFIFO方式で記憶する送信パケットキューである。112は、送信待ち時間内に送信パケットキュー111に入力された音声パケットをひとつのフレームにまとめて前記送信バッファに書き込むペイロード統合部である。113は、無線フレームとして受け取ったデータを音声パケットに分解してFIFO方式で記憶する、受信パケットキューである。
In addition, 110 performs A / D conversion on the voice input from the
また、114は、受信バッファ104に記憶された内容をもともとひとつの音声パケットであったかどうか判断し、複数の音声パケットが統合されている場合は、これを複数の音声パケットに分解し、受信パケットキュー113にFIFO方式で書き込む、ペイロード分割部である。115は、パラメータ記憶部109に記憶された音声の遅延許容時間、無線フレームのサービス周期、音声のコーデック周期、音声のコーデック遅延、および、予め指定されたネットワークの遅延量を参照し、RTC108の値を送信要求受付時刻と比較し、送信待ちの許容時間を算出する、送信待ち許容時間算出部である。116は、発呼、着呼、呼の接続・切断の制御、および、各呼の状態に応じたダイヤルトーン、ビジートーン、リンガー、リング・バック・トーンを音声出力部103に出力する呼制御部である。
Further, 114 determines whether or not the content stored in the
さらに、117は、呼の設定や解除、通話時の音声パケットの送受信、を指定されたプロトコルに従って処理するプロトコル処理部である。118は、上位プロトコルを解析する、上位プロトコル解析部である。119は、無線通信におけるエラー率を算出し、予め指定されたエラー率よりも低いかどうかを判定する、エラー率判定部である。120は、親機から指定されたTDMのタイムスロットを管理するTS簡易(タイムスロット)管理部である。130は、全体を制御する制御部である。
また、図2は本発明に係る実施の形態1による無線LAN電話システム子機の構成を示す装置ブロック図である。図2において、子機300は、以下の201から212にて示すハード構成を有している。201は、中央処理装置(以下、CPUと略す)、202は、ROM、203は、RAM、204は、RTC、205は、ベースバンド部、206は、RF、207は、A/D、208は、マイク、209は、D/A、210は、スピーカ、211は、キーボード、212は、コーデックである。
FIG. 2 is a device block diagram showing the configuration of the wireless LAN telephone system slave unit according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, the
図1の機能構成との関係を述べる。101の操作部は、211のキーボードによって構成されている。102の音声入力部は、208のマイクによって構成されている。103の音声出力部は、210のスピーカによって構成されている。
The relationship with the functional configuration of FIG. 1 will be described. The
また、104の受信バッファ、105の送信バッファ、109のパラメータ記憶部、111の送信パケットキュー、113の受信パケットキューは、203のRAMによって構成されている。107の無線通信部は、205のベースバンド部と206のRFによって構成されている。108のRTCは、204のRTCによって構成されている。110のコーデック部は、212のコーデック、207のA/D、209のD/Aによって構成されている。
Further, 104 reception buffers, 105 transmission buffers, 109 parameter storage units, 111 transmission packet queues, and 113 reception packet queues are configured by 203 RAMs. The
また、112のペイロード統合部、114のペイロード分割部、115の送信待ち許容時間算出部、116の呼制御部、117のプロトコル処理部、118の上位プロトコル解析部、119のエラー率判定部、120のTS管理部、および、130の制御部は、201のCPUが202のROMの中に記憶しているプログラムを、202のROMの中に記憶しているデータを参照したり、203のRAMに記憶しているデータを参照したり、変更したりしながら実行することによって構成されている。 Also, 112 payload integration unit, 114 payload division unit, 115 transmission waiting time calculation unit, 116 call control unit, 117 protocol processing unit, 118 upper protocol analysis unit, 119 error rate determination unit, 120 The TS management unit and the control unit of 130 refer to the data stored in the ROM of 202 by the CPU of 201 and the data stored in the ROM of 202 or the RAM of 203. It is configured by executing while referring to or changing stored data.
また、図3は本発明に係る実施の形態1による無線LAN電話システム親機の構成を示す機能ブロック図である。図3において、親機400は、104から122にて示す機能構成を有している。104は、受信した無線フレームから取り出されたデータを蓄積する受信バッファである。105は、無線送信用のデータを蓄積する送信バッファである。106は、有線のネットワークと接続するためのLAN通信部である。107は、送信バッファ105に蓄積したデータを無線フレーム化して送信、また、無線フレームを受信してフレームの内容を受信バッファ104に格納する無線通信部である。108は、時間の経過を測定するためのRTCである。
FIG. 3 is a functional block diagram showing the configuration of the wireless LAN telephone system base unit according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 3,
また、111は、後述する有線−無線ブリッジ部121が、中継が必要と判断したLAN側からのフレームを無線フレーム化して送信するために、送信要求受付時刻とともにFIFO方式で記憶する送信パケットキューである。112は、送信待ち時間内に送信パケットキュー111に入力された音声パケットをひとつのフレームにまとめて前記送信バッファに書き込むペイロード統合部である。113は、無線フレームとして受け取ったデータを音声パケットに分解してFIFO方式で記憶する、受信パケットキューである。114は、受信バッファ104に記憶された内容をもともとひとつの音声パケットであったかどうか判断し、複数の音声パケットが統合されている場合は、これを複数の音声パケットに分解し、受信パケットキュー113にFIFO方式で書き込む、ペイロード分割部である。
さらに、118は、上位プロトコルを解析する、上位プロトコル解析部である。119は、無線通信におけるエラー率を算出し、予め指定されたエラー率よりも低いかどうかを判定する、エラー率判定部である。121は、有線と無線の間のフレームを必要があれば中継し、さもなければ破棄する、有線−無線ブリッジ部である。122は、子機ごとにTDMのタイムスロットを割り当てる、QoS管理部である。130は、全体を制御する制御部である。
Further,
また、図4は、本発明に係る実施の形態1による無線LAN電話システム親機の構成を示す装置ブロック図である。図4において、親機400は、以下の201から213にて示すハード構成を有している。201は、CPU、202は、ROM、203は、RAM、205は、ベースバンド部、206は、RF、213は、ネットワークI/Fである。
FIG. 4 is an apparatus block diagram showing the configuration of the wireless LAN telephone system base unit according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 4,
図3の機能構成との関係を述べる。104の受信バッファ、105の送信バッファ、111の送信パケットキュー、113の受信パケットキューは、203のRAMによって構成されている。107の無線通信部は、205のベースバンド部と206のRFによって構成されている。108のRTCは、204のRTCによって構成されている。106のLAN通信部は、213のネットワークI/Fによって構成されている。
The relationship with the functional configuration of FIG. 3 will be described. The 104 reception buffer, 105 transmission buffer, 111 transmission packet queue, and 113 reception packet queue are configured by 203 RAMs. The
また、112のペイロード統合部、114のペイロード分割部、118の上位プロトコル解析部、119のエラー率判定部、121の有線−無線ブリッジ部、122のQoS管理部、および、130の制御部は、201のCPUが202のROMの中に記憶しているプログラムを、202のROMの中に記憶しているデータを参照したり、203のRAMに記憶しているデータを参照したり、変更したりしながら実行することによって構成されている。
112 payload integration unit, 114 payload division unit, 118 upper protocol analysis unit, 119 error rate determination unit, 121 wired-wireless bridge unit, 122 QoS management unit, and 130 control unit, The program stored in the
次に、本実施の形態の無線LAN電話システムの全体構成について説明する。図5は本発明に係る実施の形態1による無線LAN電話システムの全体構成を示す図である。図に示すように子機A300は親機A400の管理下にあり、同様に、子機B300は親機B400の管理下にある。親機A400、親機B400はそれぞれインターネットに接続されている。親機A400、親機B400にはブリッジの機能が搭載されていて、子機からの無線フレームを、LAN通信部(有線)を使用してインターネット側にイーサネット(登録商標)フレームとして中継したり、インターネット側からのイーサネット(登録商標)フレームを子機に無線フレームとして中継したりする。
Next, the overall configuration of the wireless LAN telephone system of the present embodiment will be described. FIG. 5 is a diagram showing the overall configuration of the wireless LAN telephone system according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in the figure, the child device A300 is under the control of the parent device A400, and similarly, the child device B300 is under the management of the parent device B400.
このように構成された無線LAN電話システムの親機と子機の動作を図6の本発明に係る実施の形態1による無線LAN電話システムの動作概要を示すシーケンスチャートに沿って説明する。以下に説明する動作は、近年VoIPでしばしば利用されているSIPというプロトコルを参考にしている。但し、説明を必要以上に複雑にしないため、多少、処理を簡略化して説明している。また、ここでは、親機、子機の連携に重点を置いて説明をすることにする。子機の「エンコード」「デコード」、親機の「ブリッジ処理」、親機−子機の「無線送信」「無線受信」は、後に詳細を説明する。なお、本説明では、子機300は最初、待ち受け状態にあるものとする。
[ステップE01]
まず、子機A300のユーザは、子機A300の操作部101を利用して発呼先を指定する。ここでは、ユーザが操作部101より、発呼先の番号として、050−1001−1234を入力し、発呼を指示したものとする。
[ステップM02]
制御部130は、操作部101より入力された発呼先番号を受け取り、呼制御部116に対して、指定された発呼先番号に呼を設定するよう要求する。呼制御部116は、「呼の接続要求」を子機B300に知らせるため、「INVITE」メッセージを作成して、プロトコル処理部117に子機B300まで送信するよう要求する。プロトコル処理部117は、無線通信部107を通して親機A400に「INVITE」を意味するデータを送信する(詳細は「子機送信処理」として後述する)。親機A400は受け取った無線フレームを有線のイーサネット(登録商標)フレームに変換してインターネットへ送信する(詳細は「親機ブリッジ処理」として後述する)。親機A400から送信されたイーサネット(登録商標)フレームはインターネット(図では省略している)を通って、親機B400に到着する。親機B400では、受け取ったイーサネット(登録商標)フレームを中継し、無線フレームに変換して、子機B300に送信する(詳細は「親機ブリッジ処理」として後述する)。子機B300では、親機B400が送信した無線フレームを受け取り、無線通信部107、プロトコル処理部117を経由して呼制御部116に「INVITE」メッセージが通知される(詳細は「子機受信処理」として後述する)。これにより子機B300は着呼したことになる。
[ステップE03]
子機B300では、呼制御部116がコーデック部110にリンガー(着信音)を流すよう要求する。これにより、コーデック部110は、音声出力部103に着信音として記憶している音声を出力する。
[ステップM04]
子機B300では、呼制御部116は「着呼を受け入れた」旨を子機A300に知らせるため、「RINGING」メッセージを作成し、プロトコル処理部117に子機A300まで送信するよう要求する。プロトコル処理部117は、無線通信部107を経由して、「RINGING」意味するデータを親機B400へ送信する。このデータは親機B400によって無線フレームからイーサネット(登録商標)フレームに変換され、インターネットを通り、親機A400に届く。さらに、親機A400は受け取ったイーサネット(登録商標)フレームを中継し、無線フレームとして子機A300に送信する。
[ステップE05]
子機A300では、無線通信部107、プロトコル処理部117を経由して、呼制御部116が「RINGING」メッセージを受け取り、発呼先が着呼を受け入れた旨を知る。呼制御部116は、コーデック部110にリング・バック・トーン(呼び出し音、以降RBTと略記する)を出力するよう要求する。これにより、コーデック部110は、音声出力部103にRBTを出力する。
[ステップE06]
子機B300において、ユーザがリンガーを聞いて着信していることに気がつくと、操作部101を操作して、通話を指示する。これにより、子機B300では、制御部130が操作部101から「通話を指示された」旨を受け取り、呼制御部116に「呼を接続する」よう要求する。
[ステップM07]
子機B300において、呼制御部116はQoSを確保するようTS管理部120に要求する。TS管理部120は、プロトコル処理部117、無線通信部107を経由して親機B400に「QoS要求」を送信する。これにより、親機B400では、QoS管理部122が、無線通信部107、プロトコル処理部117を経由して「QoS要求」を受け取り、子機B300に対してTDMのタイムスロット(具体的には、サービス開始時刻とサービス周期)を決定し、プロトコル処理部117、無線通信部107を経由して、子機B300に送信する。子機B300では、無線通信部107が「タイムスロットの指定」を受け取り、プロトコル処理部117を経由してこれをTS管理部120に通知する。これにより、TS管理部120はTDMサービス周期と開始時刻を記憶し、以降の通信を親機B400によって指定されたタイムスロットで行うようになる。TS管理部120はQoS確保完了を呼制御部116に通知する。
The operations of the master unit and the slave unit of the wireless LAN telephone system configured as described above will be described with reference to a sequence chart showing an outline of the operation of the wireless LAN telephone system according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. The operation described below refers to a protocol called SIP that is often used in VoIP in recent years. However, in order not to make the description more complicated than necessary, the processing is somewhat simplified. In addition, here, explanation will be given with an emphasis on the cooperation between the parent device and the child device. Details of “encoding” and “decoding” of the slave unit, “bridge processing” of the master unit, and “wireless transmission” and “wireless reception” of the master unit and the slave unit will be described later. In this description, it is assumed that
[Step E01]
First, the user of handset A300 uses the
[Step M02]
The
[Step E03]
In handset B300, call
[Step M04]
In the slave unit B300, the
[Step E05]
In the handset A300, the
[Step E06]
In handset B300, when the user hears the ringer and notices that he / she is receiving a call, he / she operates
[Step M07]
In the slave unit B300, the
さらに、呼制御部116は、エンコードタスク(後述)とデコードタスク(後述)を起動する。以降、呼切断が指示されるまで、音声入力部102から受け取った音声をコーデック部110がエンコードし、結果を音声パケットとして子機A300へ送信するようプロトコル処理部117に要求する。すると音声パケットは前述と同様に、親機B400、親機A400を経由して子機A300に届く。また、子機B300において、コーデック部110が無線通信部107、プロトコル処理部117を経由して受け取った子機A300からの音声パケットは、デコードされ、結果が音声出力部103に出力されるようになる。
[ステップM08]
子機B300において、呼制御部116は、「着呼に対してユーザが応答した」旨を子機A300に知らせるため、「CONNECT−OK」メッセージ作成し、子機A300に送信するようプロトコル処理部117に要求する。プロトコル処理部117は、無線通信部107を経由して、「CONNECT−OK」を意味するデータを親機B400に送信する。これにより、親機B400では子機B300から受け取った無線フレームをイーサネット(登録商標)フレームに変換して中継し、イーサネット(登録商標)フレームはインターネットを通って親機A400に届く。親機A400では、届いたイーサネット(登録商標)フレームを無線フレームに変換して中継し、子機A300に送信する。子機A300では、無線通信部107、プロトコル処理部117を経由して、「CONNECT−OK」を呼制御部116が受け取り、コーデック部110にRBTを停止さるよう要求する。これにより、コーデック部はRBTを停止する。
[ステップM09]
子機A300において、M07と同様の処理を行う。詳細はすでに説明したので割愛する。
[ステップE10]
以降、全2重のQoSが保証された通信路が確保され、通話が可能となる。ここでは、インターネットの通信帯域は十分広く、遅延も数10ms程度であることを仮定している。つまり、子機A300と子機B300の間での通信のボトルネックは子機−親機間であると仮定している。
[ステップM11]
通話中、子機A300のユーザの音声は、子機A300の音声入力部102に入力され、前述のようにコーデック部110によってエンコードされ、音声パケットとしてプロトコル処理部117によって子機B300まで送信される。このとき、子機A300から親機A400の間においては、音声パケットは、TS管理部120によって管理されているサービス周期によって送信される。子機B300では、無線通信部107、プロトコル処理部117を経由してコーデック部110が音声パケットを受け取り、これをデコードし、結果を子機B300の音声出力部103に出力する。子機B300側でのユーザの音声が子機A300に届く処理は、前述の処理とちょうど対称の処理となるため、詳細は割愛する。
[ステップE12]
子機B300においてユーザが呼切断を操作部101から指示する。これにより、制御部130は操作部101から呼切断の指示を受け取って、呼制御部116に呼切断を要求する。呼制御部116はエンコードタスクとデコードタスクを停止する。これにより、コーデック部110はコーデックを停止する。以降、音声パケットを受け取っても破棄し、音声の入力に対してエンコードも行わない。
[ステップM13]
子機B300において、呼制御部116は、TS管理部120にQoSの解放を要求する。TS管理部120は、プロトコル処理部117、無線通信部107を経由して、親機B400に対して、QoSの開放を要求する。親機B400において、無線通信部107が「QoS開放」の要求を受け取り、QoS管理部122に通知する。QoS管理部122はこれまで子機B300に割り当てていたTDMのタイムスロットを開放し、他の子機から要求があれば割り当てられるように準備する。親機B400の無線通信部107はQoSの開放が終わると、子機B300にその旨を通知する無線フレームを送信する。子機B300では、この無線フレームを受け取ると、プロトコル処理部117を経由しTS管理部120に通知する。TS管理部120はQoSを解放し、呼制御部116にその旨を通知する。
[ステップM14]
子機B300において、呼制御部116は、「BYE」メッセージを作成し、プロトコル処理部117に子機A300まで送信するよう要求する。プロトコル処理部117は、無線通信部107を経由して、「BYE」を意味するデータを親機B400に送信する。これまでと同様に、「BYE」メッセージは、親機B400、インターネット、親機A400を経由して子機A300に到着する。
[ステップE15]
子機A300において、呼制御部116は、無線通信部107、プロトコル処理部117を経由して「BYE」のメッセージを受け取る。呼制御部116はエンコードタスクとデコードタスクを停止する。これにより、コーデック部110はコーデックを停止する。以降、音声パケットを受け取っても破棄し、音声の入力に対してもエンコードを行わない。
[ステップM16]
ステップM13同様、子機A300は親機A400にQoSの開放を要求する。詳細はすでに説明したので割愛する。
[ステップM17]
子機A300において、呼制御部116は「BYE−OK」メッセージを作成し、子機B300まで送信するようプロトコル処理部117に要求する。プロトコル処理部117は、無線通信部107を経由して、「BYE−OK」を意味するデータを親機A400に送信する。これまでと同様に、「BYE−OK」のメッセージは親機A400、インターネット、親機B400を経由して子機B300に届く。
[ステップE18]
子機Bにおいて、呼制御部116は、無線通信部107、プロトコル処理部117を経由して、「BYE−OK」メッセージを受け取る。以降、子機B300は「待ち受けモード」となる。
Further, the
[Step M08]
In the slave unit B300, the
[Step M09]
In the child device A300, the same processing as in M07 is performed. I've omitted the details as I already explained.
[Step E10]
Thereafter, a communication path in which full-duplex QoS is guaranteed is ensured, and a call can be made. Here, it is assumed that the communication band of the Internet is sufficiently wide and the delay is about several tens of ms. That is, it is assumed that the bottleneck of communication between the child device A300 and the child device B300 is between the child device and the parent device.
[Step M11]
During a call, the voice of the user of the slave unit A300 is input to the
[Step E12]
In slave unit B300, the user instructs call disconnection from
[Step M13]
In the slave device B300, the
[Step M14]
In the slave unit B300, the
[Step E15]
In
[Step M16]
Similar to step M13, the slave unit A300 requests the master unit A400 to release QoS. I've omitted the details as I already explained.
[Step M17]
In the child device A300, the
[Step E18]
In the slave unit B, the
次に、本実施の形態の子機の動作の概要を説明する。図7は本発明に係る実施の形態1による無線LAN電話システム子機のタスク構成を示す図を示している。本実施の形態では、子機300は、音声をエンコードするエンコードタスク、プロトコルに従ってデータの送受信を制御するプロトコル処理タスク、音声をデコードするデコードタスク、呼設定・接続・切断などを行う呼制御タスク、音声パケットを無線フレームとして送信する無線送信タスク、無線フレームを受信して音声パケットにする無線受信タスクが並行して動作しているものとする。エンコードタスク、デコードタスク、呼制御タスクはプロトコル処理タスクに対して送信要求、受信要求を行う。受信要求を行ったあと、プロトコル処理タスクは要求があったデータを受信すると、その旨を、受信要求を行ったタスクに通知する。なお、図中の矢印はデータの流れを示している。
Next, an outline of the operation of the slave unit of the present embodiment will be described. FIG. 7 is a diagram showing a task configuration of the wireless LAN telephone system slave unit according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment,
次に、本実施の形態の親機の動作の概要を説明する。図8は本発明に係る実施の形態1による無線LAN電話システム親機のタスク構成を示す図を示している。親機400では、子機と同様に無線送信タスク、無線受信タスクおよび、「無線受信タスクが受け取った無線フレームを吟味し、有線と無線の間でフレームを中継するかどうかを決定し、必要があれば、フレームの形式を変換した後、LAN通信部106を介してイーサネット(登録商標)フレームを送信する、また、LAN通信部106を通して受信したイーサネット(登録商標)フレームを吟味し、有線と無線の間でフレームを中継するかどうかを決定し、必要があれば、フレームの形式を変換した後、無線送信タスクに渡す」ブリッジタスクが並行して動作している。
Next, an outline of the operation of the base unit of the present embodiment will be described. FIG. 8 shows a task configuration of the wireless LAN telephone system base unit according to the first embodiment of the present invention. In the
以降、子機のそれぞれのタスクの動作についてフローチャートを使用して説明する。まず、エンコードタスクの処理について図9の本発明に係る実施の形態1による無線LAN電話システム子機のエンコードタスクの動作を示すフローチャートに沿って説明する。エンコードタスクは呼制御タスクによって通話中に起動される。通話が終わると呼制御タスクによって停止させられる。以下の説明は通話中のエンコードタスクの動作である。
[ステップS01]
コーデック部110は音声入力部102から音声の受け取り、サンプリング(A/D変換)およびエンコードを行う。
[ステップS02]
コーデック部110はパラメータ記憶部109に記憶されたコーデック間隔を参照し、RTC108と比較しながらコーデック間隔で指定されている時間だけエンコードが行われたかどうかを判断する。指定された時間が経過していれば、ステップS03へ進む。さもなければ、ステップS01に戻る。
[ステップS03]
コーデック部110はサンプリングしたデータをプロトコル処理部117に渡し、送信を要求する。ステップS01に戻る。
Hereinafter, the operation of each task of the slave unit will be described using a flowchart. First, the encoding task processing will be described with reference to the flowchart of FIG. 9 showing the encoding task operation of the wireless LAN telephone system slave unit according to the first embodiment of the present invention. The encoding task is activated during a call by the call control task. When the call ends, it is stopped by the call control task. The following description is the operation of the encoding task during a call.
[Step S01]
The
[Step S02]
The
[Step S03]
The
次に、デコードタスクの処理について図10の本発明に係る実施の形態1による無線LAN電話システム子機のデコードタスクの動作を示すフローチャートに沿って説明する。デコードタスクは、呼制御タスクによって通話中に起動される。通話が終わると呼制御タスクによって停止させられる。以下の説明は通話中のデコードタスクの動作である。
[ステップS101]
コーデック部110は、プロトコル処理部117から受信通知を受け取っているかどうかを確認する。受信通知を受け取っていれば、ステップS102へ進む。さもなければ、ステップS101に戻る。
[ステップS102]
コーデック部110は、プロトコル処理部117から受信データを受け取る。
[ステップS103]
コーデック部110は受け取ったデータをデコードし、結果をD/A変換し、その出力を音声出力部103に出力する。ステップS101に戻る。
Next, the decoding task processing will be described with reference to the flowchart of FIG. 10 showing the decoding task operation of the wireless LAN telephone system slave unit according to the first embodiment of the present invention. The decode task is activated during a call by the call control task. When the call ends, it is stopped by the call control task. The following description is the operation of the decoding task during a call.
[Step S101]
The
[Step S102]
The
[Step S103]
The
次に、呼制御タスクの動作について図11の本発明に係る実施の形態1、2による無線LAN電話システム子機の呼制御タスクの動作を示すステートチャートに沿って説明する。 Next, the operation of the call control task will be described with reference to the state chart showing the operation of the call control task of the wireless LAN telephone system slave unit according to the first and second embodiments of the present invention shown in FIG.
まず、子機A300の電源がONされて、子機A300のユーザが発呼、通話、切断を行う一連の処理について呼制御タスクの動作を子機A300の側から説明する。
[ステップE101]
子機300の電源ONが操作部101から指示されると、制御部130は呼制御タスク、プロトコル処理タスク、無線送信タスク、無線受信タスクを起動する。呼制御タスクは起動されると、待ち受け状態に遷移する。これにより、以降、発着呼が可能になる。
[ステップE102]
子機A300でユーザが操作部101を操作して子機B300に発呼を行う。子機A300の制御部130は、操作部101からの「発呼」の通知を受け、発呼先番号を受け取り、呼制御部116に相手先番号を指定して「呼接続」要求する。呼制御部116は、「INVITE」メッセージを子機B300まで送信するようプロトコル処理部117に要求する。子機B300は、「INVITE」メッセージを受け付けて、着呼中となり、「RINGING」メッセージを子機A300に送り返してくる。子機A300の呼制御部116はプロトコル処理部117経由で子機B300からの「RINGING」メッセージを受信し、発呼中状態に遷移する。呼制御部116はRBTを音声出力部103に出力し、ユーザに「呼び出し中」であることを知らせる。
[ステップE103]
子機B300では、リンガー(着信音)が鳴っており、ユーザは着信音に気づいて着信を受け入れる。これにより、子機B300では親機B400との間でQoSの確保が行われ、エンコードタスク、デコードタスクが起動された後、「CONNECT−OK」メッセージを子機A300に送信してくる。子機A300では、呼制御部116が、「CONNECT−OK」メッセージを、プロトコル処理部117を経由して受け取り、TS管理部120にQoSの確保を要求する。TS管理部120は親機A400にQoSの確保要求を行い、親機A400によってQoSの確保が行われた後、親機A400によって指定されたTS(タイムスロット)を受け取る。TS管理部120は呼制御部116にQoSの確保が完了したことを通知する。
First, the operation of the call control task will be described from the side of handset A300 with respect to a series of processes in which handset A300 is turned on and the user of handset A300 makes a call, makes a call, and disconnects.
[Step E101]
When power on of
[Step E102]
The user operates the
[Step E103]
In cordless handset B300, a ringer (ringing tone) is ringing, and the user notices the ringing tone and accepts the incoming call. As a result, the slave unit B300 secures the QoS with the master unit B400, and after the encode task and the decode task are activated, a “CONNECT-OK” message is transmitted to the slave unit A300. In handset A300, call
これにより、呼制御部116は前述のエンコードタスクとデコードタスクを起動し、コーデック部110は、以降の音声入力部102からの音声をA/D変換およびエンコードし、音声パケットとしてプロトコル処理部117に渡す。また、コーデック部110はプロトコル処理部117が受け取った音声パケットをデコードおよびD/A変換し、音声出力部103に出力する。通話中に遷移する。
[ステップE109]
子機A300のユーザが通話を終えた場合、子機A300の操作部101を操作して、呼を切断する。制御部130は操作部101からの切断操作の通知を受け、呼制御部116に「呼切断」を要求する。呼制御部116はエンコードタスクとデコードタスクを停止させ、TS管理部120に「QoS解放」を要求する。TS管理部120は、プロトコル処理部117、無線処理部107を経由して、親機A400に「QoS解放」要求し、親機A400でQoSの解放が行われた後、親機A400が送信した「QoS解放完了」を無線処理部107、プロトコル処理部117を経由して受け取り、呼制御部116に通知する。これにより、呼制御部116は「BYE」メッセージを子機B300へ送るようプロトコル処理部117に要求する。プロトコル処理部117は無線処理部107を経由して「BYE」メッセージを意味するデータを親機A400に送信し、インターネット、親機B400、を経由して子機B300に到着する。子機B300は「BYE」メッセージを受け取ると、「BYE−OK」を子機A300に返送する。子機A300では、無線通信部107、プロトコル処理部117を経由して、呼制御部116が「BYE−OK」メッセージを受け取る。これにより、待ち受け状態に遷移する。
[ステップE107]
また、ユーザが発呼中に発呼を取りやめる場合は、操作部101から発呼取りやめの指示を行い、制御部130が操作部101から発呼取りやめの指示を受け取り、呼制御部116に発呼取りやめを要求する。呼制御部116はプロトコル処理部117に「CANCEL」のメッセージを子機B300へ送信するよう要求する。子機B300はリンガーを停止、「CANCEL−OK」メッセージを子機A300に送信する。子機A300では、子機B300からの「CANCEL−OK」をプロトコル処理部117が受け取り呼制御部116に通知すると、呼制御部116は待ち受け状態に遷移する。
As a result, the
[Step E109]
When the user of the child device A300 finishes the call, the
[Step E107]
When a user cancels a call while making a call, the
次に、子機B300側からみた、呼制御タスクの動作について説明する。
[ステップE104]
プロトコル処理部117は、子機A300から「INVITE」メッセージを受け取り、呼制御部116に通知する。呼制御部116はプロトコル処理部117に「RINGING」メッセージを子機A300に返送するよう要求する。呼制御部116はリンガーを音声出力部103に出力し、ユーザに着信が発生していることを知らせる。呼制御部116は着呼中状態に遷移する。
[ステップE105]
ユーザは、リンガーによって着呼していることを知り、操作部101を操作して、着信に応答する。制御部130は操作部101から着信応答を受け取り、呼制御部116に応答を要求する。呼制御部116はTS管理部120に「QoS確保」を要求する。TS管理部120は親機B400に「QoS確保要求」を送信する。親機B400は、これを受け取って、QoSを確保し、「QoS確保完了」を子機B300に送信する。プロトコル処理部117は「QoS確保完了」を受け取り、TS管理部120にTS(タイムスロット)を通知する。TS管理部120はQoS確保完了を呼制御部116に通知する。
Next, the operation of the call control task as seen from the
[Step E104]
The
[Step E105]
The user learns that the ringer is receiving a call and operates the
これにより、呼制御部116は「CONNECT−OK」メッセージを子機A300に送信するようプロトコル処理部117に要求する。プロトコル処理部117は「CONNECT−OK」メッセージを子機A300に送信する。さらに呼制御部116は、音声出力部103へのリンガーの出力を停止し、エンコードタスクとデコードタスクを起動して、以降の音声入力部102からの音声がA/D変換・エンコードされ、音声パケットとして子機A300へ送信されるようにし、また、子機A300からの音声パケットがデコード・D/A変換され、音声出力部103から出力されるようにする。
[ステップE109]
プロトコル処理部117は、子機A300から「BYE」メッセージを受信し、呼制御部116に通知する。呼制御部116は、TS管理部120に「QoS解放」を要求し、TS管理部120は親機B400に「QoS解放要求」を送信する。親機B400はこれ受け取って、QoSを解放し、「QoS解放完了」を子機B300に返送する。プロトコル処理部117はこれを受け取ってTS管理部120に通知する。TS管理部120は、QoSを解放し、呼制御部116にQoS解放完了を通知する。呼制御部116は、エンコードタスクとデコードタスクを停止し、待ち受け状態に遷移する。
As a result, the
[Step E109]
The
また、子機A300のユーザが発呼中に発呼を取りやめた場合は、ステップE108に遷移する。
[ステップE108]
プロトコル処理部117は「CANCEL」メッセージを受信し、呼制御部116に通知する。呼制御部116はリンガーを停止し、子機A300に「CANCEL−OK」メッセージを送信するようプロトコル処理部117に要求し、待ち受け状態に遷移する。
If the user of handset A300 cancels the call during a call, the process proceeds to step E108.
[Step E108]
The
次に、プロトコル処理タスクの動作について図12のフ本発明に係る実施の形態1、2による無線LAN電話システム子機のプロトコル処理タスクの動作を示すフローチャートに沿って説明する。
[ステップS201]
プロトコル処理部117は、エンコードタスク、デコードタスク、呼制御タスクから、送信要求があるかどうかを調べる。あれば、ステップS202へ、なければ、ステップS203へ進む。
[ステップS202]
プロトコル処理部117は、送信要求を受け付けて、各プロトコルにしたがってヘッダを付加し、送信パケットキュー111に入れる。送信パケットキュー111はあて先ごとに用意されている。ここであて先とは、IEEE802.11で規定されている送信先MACアドレスである。このとき、この送信要求を受け付けた時刻を、RTC108を参照して、送信要求と対応付けて書き込む。ステップS201に進む。
Next, the operation of the protocol processing task will be described with reference to the flowchart of FIG. 12 showing the operation of the protocol processing task of the wireless LAN telephone system slave unit according to the first and second embodiments of the present invention.
[Step S201]
The
[Step S202]
The
ここでは、音声パケットをエンコードタスクから受け取ったとして、説明する。プロトコル処理部117は、音声パケットにRTPヘッダ、UDPヘッダ、IPヘッダ、LLCヘッダを付加し、あて先のMACアドレスを決定する(通常、あて先はIPアドレスで与えられており、プロトコル処理部117はこれをMACアドレスに変換する。詳細は、TCP/IPの通信処理と同様なので割愛する。)。プロトコル処理部117は、MACアドレスごとに用意された送信パケットキュー111の中から音声パケットのあて先のMACアドレスを持った送信パケットキューを選択し、音声パケットを送信パケットキュー111に入れる。このとき、RTC108を参照し、送信要求受付時刻として、送信パケットキューに書き込む。ステップS201へ進む。
[ステップS203]
プロトコル処理部117は、受信パケットキュー113にデータが届いているかどうか確認する。届いていればステップS204へ、さもなければ、ステップS201へ進む。
[ステップS204]
プロトコル処理部117は、受信パケットキュー113から受信データを取り出す。
[ステップS205]
データのあて先を確認する。あて先がデコードタスクであれば、デコードタスクへ、呼制御タスクであれば、呼制御タスクへ通知する。ステップS201へ進む。
Here, a description will be given assuming that an audio packet is received from the encoding task. The
[Step S203]
The
[Step S204]
The
[Step S205]
Check the data destination. If the destination is a decode task, it notifies the decode task, and if it is a call control task, notifies the call control task. Proceed to step S201.
次に、子機300の無線送信タスクの動作を図13の本発明に係る実施の形態1による無線LAN電話システム子機の無線送信タスクの動作を示すフローチャートに沿って説明する。送信パケットキュー111は、あて先のMACアドレスごとに存在し、無線送信タスクは、以下の処理を送信パケットキュー111ごとに行う。但し、以下の説明では、ひとつの送信パケットキュー111に注目してその動作を説明する。
[ステップS301]
制御部130は、RTC108とパラメータ記憶部109に設定された「次の送信時刻」とを比較し、現在の時刻が「次の送信時刻」に等しいか、過ぎていれば、ステップS302へ進む。さもなければ、ステップS301へ進む。ここでは、RTC108の値が12:33 22.013 994であり、「次の送信時刻」が12:33 22.013 994であったとする。
[ステップS302]
制御部130は、TS管理部120に「サービス周期」を問い合わせ、RTC108を参照して、次の送信時刻を計算し、「次の送信時刻」を更新する。ここでは、サービス周期は10.24msであり、RTC108の値が12:33 22.013 994であるため、したがって、次の送信時刻は12:33 22.024 234 となる。
[ステップS303]
制御部130は、送信パケットキュー111を参照して、キューが空かどうかを判断する。空ならば、ステップS301へ、さもなければステップS304へ進む。
[ステップS304]
制御部130は送信パケットキュー111の最初のエントリに注目する。
[ステップS305]
制御部130は、エラー率判定部119にエラー率が予め設定された閾値よりエラー率が低いかどうかを問い合わせる。エラー率判定部119は、制御部130に判定結果を渡す。受け取った判定結果から、エラー率が低い場合はステップS306へ、さもなければステップS315へ進む。ここでは、エラー率が低いものとして説明を続ける。
[ステップS306]
制御部130は、送信待ち許容時間算出部115に、送信待ち許容時間を算出するよう要求する。これにより、送信待ち許容時間算出部115はパラメータ記憶部109とRTC108とエントリと対応付けて記録された送信要求受付時刻とを参照し、遅延許容時間を算出する。まず、RTC108と送信要求受付時刻から送信待ち時間を求める。ここでは(数1)に示す以下の値であるとする。
Next, the operation of the wireless transmission task of
[Step S301]
The
[Step S302]
The
[Step S303]
The
[Step S304]
The
[Step S305]
The
[Step S306]
The
また(数2)がパラメータ記憶部109に予め、記憶されているものとする。
Further, it is assumed that (Equation 2) is stored in the
なお、コーデック遅延とは、音声が入力されてからA/D変換されて、指定されたアルゴリズムによって(ここではμ則PCM 8kHz 8ビットサンプリングが指定されているものとする)エンコードされたデータが出てくるまでの時間であり、このデータをコーデック周期に相当する分だけ集めてはじめて音声フレームとすることができる。また、音声フレームをデコードしてD/A変換して、音声として出力されるまでの遅延時間も同じ値としている。コーデックのアルゴリズムによってはこの遅延時間は非対称となることもあるが、ここでは対称であるとして説明を続ける。さらに、コーデック待ち時間とは受信側でジッターバッファを設けて、デコード待ちの音声パケットを一時的に貯めておき、音声パケットの到着が変動しても、音声が途切れないようにするための、時間である。(数3)によって次式によって送信待ち許容時間を計算する。
Note that codec delay means that A / D conversion is performed after audio is input, and data encoded by a specified algorithm (in this case, μ-
図14は上式を分かりやすく図示した、本発明に係る実施の形態1、2による無線LAN電話システムの音声の遅延量の内訳を示す図である。 FIG. 14 is a diagram showing the breakdown of the voice delay amount of the wireless LAN telephone system according to the first and second embodiments according to the present invention, in which the above formula is illustrated in an easy-to-understand manner.
上記より注目しているエントリの送信待ち許容時間は13msとなる。
[ステップS307]
制御部130は、次回の送信で間に合うかどうかを判断する。間に合うと判断した場合はステップS309へ、さもなければステップS308へ進む。ここで、現在の時刻が12:33 22.013 994である。この場合、送信待ち許容時間が13msであるため、最悪、12:33 22.026 994までに送信すればよいことがわかる。次の送信時刻は12:33 22.024 234なので、次の送信で間に合うと判断する。
[ステップS308]
制御部130は、今回の送信のタイミングで送信すべきデータがすでに送信バッファ105に存在しているかどうかを判断する。つまり、次の送信でも間に合うとステップS307で判断されても、すでに、送信バッファ105に送信すべきデータが存在していれば、まとめて送信するほうが、送信効率がよい。すなわち、存在している場合は、ステップS309へ、さもなければ、ステップS301へ進む。ここでは、送信バッファ105にデータが存在していなかったこととして説明を続ける。この場合、ステップS301に進む。
The allowable transmission waiting time for the entry of interest from the above is 13 ms.
[Step S307]
The
[Step S308]
The
以降、時間が経過し、時刻が12:33 22.024 234になったとする。ここでは、ステップS301からステップS306を実行する。ここで図15に示すように送信パケットキュー111に2つの音声パケットがエンキューされているものとする。
送信待ち時間は、(数4)となる。
Thereafter, it is assumed that the time has elapsed and the time has become 12:33 22.024 234. Here, steps S301 to S306 are executed. Here, it is assumed that two voice packets are enqueued in the
The transmission waiting time is (Equation 4).
したがって、送信待ち許容時間=3ms である。次回の送信時刻は12:33.22 034 474であるため、ステップS307では、エントリ1は次回の送信では間に合わない、と判断され、ステップS309へ進む。
[ステップS309]
制御部130は、送信パケットキュー111から注目中のエントリのデータを取り出す。
[ステップS310]
制御部130は、データをマージするようペイロード統合部112に指示する。詳細は後述する。送信バッファ105に送信すべきデータが書き込まれる。
[ステップS311]
制御部130は、送信パケットキュー111を参照して、まだ、エントリがあるかどうかを判断する。あれば、ステップS312へ、なければ、ステップS313へ進む。ここでは、図15に本発明に係る実施の形態1による無線LAN電話システム子機の送信パケットキュー111の内容を示す図を示すようにエントリがもうひとつエンキューされているのでステップ12へ進む。
[ステップS312]
制御部130は、次のエントリに注目する。ステップS305へ進む。ここで、制御部130はエントリ2に注目し、さらに、ステップS307でエントリ2が次の送信で間に合うかどうかを判断する。ここでは間に合うと判断されるため、ステップS308へ進む。次にステップS308では、先ほどエントリ1が送信バッファ105に書き込まれているため、ステップS309へ進む。ステップS309では、送信パケットキュー111からデータを取り出し、ステップS310で、送信データをマージする。マージ処理の詳細は後述する。このようにして、1度に送れると判断できた音声パケットはひとつの無線フレームにまとめられる。次にステップS311で送信パケットキュー111のエントリがすべて評価されたことが判断され、ステップS313へ進む。
[ステップS313]
ここでは無線フレームはIEEE802.11iで規定された暗号化方式によって暗号化されるものとする。制御部130は、無線通信部107にCCMPヘッダとMICキーを付加するよう指示する。これにより、無線通信部107は、暗号化アルゴリズムにしたがってCCMPヘッダとMICキーを計算し、送信バッファ105のIEEE802.11iで規定されたペイロードの位置に追加する。
[ステップS314]
制御部130は、無線通信部107に送信バッファ105の内容を送信するよう指示する。これにより、無線通信部107は指示された内容を無線フレームとして空中に放出する。ステップS301へ進む。ここで、IEEE 802.11で規定されているプリアンブルやFCSは無線通信部107で付加されるものとする。
Therefore, the transmission waiting allowable time = 3 ms. Since the next transmission time is 12: 33.22 034 474, it is determined in step S307 that entry 1 is not in time for the next transmission, and the process proceeds to step S309.
[Step S309]
The
[Step S310]
The
[Step S311]
The
[Step S312]
The
[Step S313]
Here, it is assumed that the radio frame is encrypted by an encryption method defined by IEEE 802.11i. The
[Step S314]
The
一方、ステップS305でエラー率が高いと判断された場合は、ステップS315に遷移する。
[ステップS315]
ステップS309と同様の処理を行う。
[ステップS316]
ステップS310と同様の処理を行う。
[ステップS317]
ステップS313と同様の処理を行う。
[ステップS318]
ステップS314と同様の処理を行う。
[ステップS319]
制御部130は、送信パケットキュー111を参照して、まだ、未評価のエントリがあるかどうかを判断する。あれば、ステップS312へ、なければ、ステップS301へ進む。この場合は、従来の無線LANと同様、音声パケットをそのままひとつの無線フレームとして送信する処理となる。
On the other hand, if it is determined in step S305 that the error rate is high, the process proceeds to step S315.
[Step S315]
Processing similar to that in step S309 is performed.
[Step S316]
Processing similar to that in step S310 is performed.
[Step S317]
Processing similar to that in step S313 is performed.
[Step S318]
Processing similar to that in step S314 is performed.
[Step S319]
The
次に、マージ処理の詳細を図16の本発明に係る実施の形態1による無線LAN電話システムの送信マージ処理を示すフローチャートに沿って説明する。ここでは、制御部130によって送信パケットキュー111から取り出されたエントリの内容がペイロード統合部112に渡されているものとして説明する。
[ステップS401]
ペイロード統合部112は、送信バッファ105にデータが書き込まれているかどうかを判断する。書き込まれていればステップS407へ、さもなければ、ステップS402へ進む。
[ステップS402]
ペイロード統合部112は送信バッファ105にMACヘッダを書き込む。
[ステップS403]
ペイロード統合部112は上位プロトコル解析部118にエントリの内容を渡す。これにより、上位プロトコル解析部118は、パケット内の上位プロトコル(ここでは、LLC、IP、UDP、RTP)のプロトコルヘッダを認識し、各レイヤのヘッダを記憶する。
[ステップS404]
ペイロード統合部112は、受け取った音声パケットの合計バイト数を算出する。ここでは、LLCヘッダ(8バイト)+IPv6ヘッダ(40バイト)+UDPヘッダ(8バイト)+RTPヘッダ(12バイト)+音声(80バイト)=148バイトとなる。
[ステップS405]
ペイロード統合部112はステップS404で得られた合計バイト数をペイロードデリミタ1として送信バッファ105に書き込む。ここでは148を書き込む。
[ステップS406]
ペイロード統合部112は音声パケットとして受け取ったデータを送信バッファ105に書き込む。マージ処理を終了する。
[ステップS407]
ペイロード統合部112は上位プロトコル解析部118にエントリの内容を渡す。これにより、上位プロトコル解析部118は、パケット内の上位プロトコル(ここでは、LLC、IP、UDP、RTP)のプロトコルヘッダを認識し、ステップS403で記憶していた内容と比較する。上位プロトコル解析部118はヘッダを解析した結果をペイロード統合部112に渡す。ここでは、LLCヘッダ、IPヘッダ、UDPヘッダが冗長であることをペイロード統合部112に知らせる。
[ステップS408]
ペイロード統合部112は、冗長なヘッダを省略すると送信すべきデータの合計バイト数がいくらになるかを計算する。ここでは、冗長なヘッダがどれかを示すフラグ1バイトと省略できないRTPヘッダ12バイトと音声データ80バイトの合計93を算出する。
[ステップS409]
ペイロード統合部112は、ステップS408で算出した値をペイロードデリミタとして送信バッファ105に書き込む。ここでは93が書き込まれる。
[ステップS410]
次に、ペイロード統合部112は冗長なヘッダがどれかを示すフラグ1バイトを送信バッファ105に書き込む。ここではフラグは、OSIのレイヤモデルにしたがって、第2層、第3層、第4層、第5から7層をおのおの2ビットで表現しており、00は「もともと対応するヘッダがなかった」、01は「ヘッダがあったが冗長なので省略した」、10「省略できなかった」を表すものとする。ここでは、LLCヘッダ、IPヘッダ、UDPヘッダは省略可能で、RTPヘッダは省略できないため、フラグの値は01010110となる。
[ステップS411]
ペイロード統合部112は、省略できなかったヘッダと音声データを送信バッファ105に書き込む。マージ処理を終了する。
Next, details of the merge process will be described with reference to the flowchart of FIG. 16 showing the transmission merge process of the wireless LAN telephone system according to the first embodiment of the present invention. Here, the description will be made assuming that the contents of the entry extracted from the
[Step S401]
The
[Step S402]
The
[Step S403]
The
[Step S404]
The
[Step S405]
The
[Step S406]
The
[Step S407]
The
[Step S408]
The
[Step S409]
The
[Step S410]
Next, the
[Step S411]
The
ここでは、続いてRTPヘッダ12バイトと音声データ80バイトを送信バッファ105に書き込む。図17はIEEE802.11による無線フレームのフォーマットを示す図を示している。また、図18は本発明に係る実施の形態1によって2つの音声パケットが1つの無線フレームにまとめられたときのフレーム・フォーマットを示す図を示している。まず、無線通信部107に内蔵された暗号化エンジンによってCCMPヘッダが書き込まれ、MICキーが付加された後、PLCPプリアンブル、PLCPヘッダおよびFCSを無線通信部107が無線フレームを生成するときに付加する。図17、図18の比較より、本来2つの音声パケットを2つの無線フレームで送信せずに、1つの無線フレームにまとめると、フレーム長は25%大きくなるだけなので、伝送効率が大幅に向上することが分かる。
Here, 12 bytes of RTP header and 80 bytes of audio data are subsequently written in the
次に、無線受信タスクの動作を図19の本発明に係る実施の形態1による無線LAN電話システムの受信タスクの動作を示すフローチャートに沿って説明する。ここで、自局宛の無線フレームは無線通信部107によって受信され、暗号が解除された状態で受信バッファ104にフレームの内容がデータとして書き込まれているものとする。すなわち、CCMPヘッダとMICキーは取り除かれているものとする。また、ここでは、自局宛の無線フレーム以外は無線通信部によって無視されているものとする。すなわち、受信バッファに書き込まれるデータは自局宛のものに限るものとする。
[ステップS501]
ペイロード分割部114は、受信バッファ104を参照してデータを受信しているかどうかを判断する。受信していれば、ステップS502へ、さもなければ、ステップS501へ進む。
[ステップS502]
ペイロード分割部114は、受信バッファ104からデータを取り出す。
[ステップS503]
ペイロード分割部114は、MACヘッダを取り出す。
[ステップS504]
ペイロード分割部114は、最初のペイロードに注目する。
[ステップS505]
ペイロード分割部114は、次の1バイトをデリミタと解釈し、値を読み出し、ペイロードが何バイトかを得て、そのバイト数分だけペイロードとして切り出す。
[ステップS506]
ペイロード分割部114は、ステップS505で得たペイロードを上位プロトコル解析部118に渡す。これにより、上位プロトコル解析部118は、第2層、第3層、第4層、第5から7層でのヘッダを解釈し、ペイロード分割部114に通知する。ここではLLCヘッダ、IPヘッダ、UDPヘッダ、RTPヘッダと解釈できたとする。上位プロトコル解析部118はそれぞれのレイヤごとにヘッダを記憶する。
[ステップS507]
ペイロード分割部114は、得られたペイロードを受信パケットキュー113に入れる。
[ステップS508]
ペイロード分割部114は、受信バッファ104を参照して、すべてのペイロードを切り出したかどうか判断する。すべてのペイロードの切り出しが終わっていれば、ステップS501へ、さもなければ、ステップS509へ進む。
[ステップS509]
ペイロード分割部114は、受信バッファ104を参照して、次のペイロードに注目する。
[ステップS510]
ペイロード分割部114は、受信バッファ104中の次の1バイトをデリミタと解釈し、値を読み出し、注目中のペイロードが何バイトかを得て、そのバイト数分だけペイロードとして切り出す。
[ステップS511]
ペイロード分割部114は、次の1バイトを省略フラグと解釈し、どのレイヤのヘッダが省略されているかを判断する。さらに、省略されているヘッダに対しては、ステップS506で記憶しているヘッダの内容からヘッダを復元するよう上位プロトコル解析部118に指示する。これにより、上位プロトコル解析部118は、ペイロードとステップS506で記憶した内容を比較し、各レイヤのヘッダを復元する。ここでは、IPヘッダとUDPヘッダにはチェックサムが含まれるため、ペイロードの内容からチェックサムを計算し、ヘッダとして復元する。以上で、ヘッダが省略される前の音声パケット全体が復元されたことになる。ステップS507へ進む。
Next, the operation of the wireless reception task will be described with reference to the flowchart of FIG. 19 showing the operation of the reception task of the wireless LAN telephone system according to Embodiment 1 of the present invention. Here, it is assumed that the wireless frame addressed to the local station is received by the
[Step S501]
The
[Step S502]
The
[Step S503]
The
[Step S504]
[Step S505]
The
[Step S506]
The
[Step S507]
The
[Step S508]
The
[Step S509]
The
[Step S510]
The
[Step S511]
The
ここでは、フラグの値が01010110であったとすると、フラグは、OSIのレイヤモデルにしたがって、第2層、第3層、第4層、第5から7層をおのおの2ビットで表現しており、00は「もともと対応するヘッダがなかった」、01は「ヘッダがあったが冗長なので省略した」、10「省略できなかった」を表すので、それぞれ、LLCヘッダは省略、IPヘッダ省略、UDPヘッダ省略、RTPヘッダ省略なし、と解釈できる。したがって、今注目しているフラグから後ろはRTPヘッダとして解釈し、省略されているヘッダに関してはステップS506で記憶した内容に基づき復元する。さらに、IPヘッダとUDPヘッダに関してチェックサムを再計算し、ヘッダを復元する。 Here, assuming that the value of the flag is 01011010, the flag represents the second layer, the third layer, the fourth layer, and the fifth to seventh layers with 2 bits each according to the OSI layer model. 00 represents “there was no corresponding header originally”, 01 represents “there was a header but was omitted because it was redundant”, and 10 “it could not be omitted”, so the LLC header was omitted, the IP header was omitted, and the UDP header, respectively. It can be interpreted as omission, no omission of the RTP header. Therefore, the portion after the flag of interest is interpreted as an RTP header, and the omitted header is restored based on the content stored in step S506. Further, the checksum is recalculated for the IP header and the UDP header, and the header is restored.
以上の処理によって、もともと複数の音声パケットがひとつの無線フレームにまとめられていても、正しくもとの音声パケットに分割され、プロトコル処理部117に渡される。デコードタスクは、規定された遅延時間内にデコード処理を完了し、音声として再生する。
By the above processing, even if a plurality of voice packets are originally combined into one radio frame, they are correctly divided into the original voice packets and passed to the
次に、親機400のタスクについて説明する。但し、無線受信タスクは子機300と同一なので説明を省略する。ブリッジタスクの処理について図20の本発明に係る実施の形態1による無線LAN電話システム親機のブリッジタスクの動作を示すフローチャートに沿って説明する。
[ステップS601]
有線−無線ブリッジ部121は、受信パケットキュー113にエントリがあるかどうかを判断する。エントリがあればステップS602へ、さもなければ、ステップS605へ進む。
[ステップS602]
有線−無線ブリッジ部121は、受信パケットキュー113からエントリを取り出す。
[ステップS603]
有線−無線ブリッジ部121は、ステップS602で取り出したエントリの内容を参照して、LAN側(有線)に中継する必要があるかどうかを判断する。この判断においては第2層のあて先を利用する。本実施の形態では、第2層はIEEE802.11で規定されているMACアドレスによって判断する。この判断のためのアドレスの学習方法などは、本発明の主旨と関係ないので割愛する。中継が必要な場合はステップS604へ、さもなければ、ステップS601へ進む。
[ステップS604]
有線−無線ブリッジ部121は、IEEE802.11のMACヘッダ形式をIEEE802.3のMACヘッダの形式に変換し、LAN通信部106よりエントリの内容を送信する。ステップS601へ進む。
[ステップS605]
有線−無線ブリッジ部121はLAN通信部106に有線LANからデータを受信しているかどうかを問い合わせる。受信していれば、ステップS606へ、さもなければ、ステップS601へ進む。
[ステップS606]
有線−無線ブリッジ部121はLAN通信部106から受信データを受け取る。
[ステップS607]
有線−無線ブリッジ部121は、ステップS606で取り出した受信データを無線LAN側に中継する必要があるかどうかを判断する。中継するかどうかの判断の方法は従来のブリッジ処理と同様なので割愛する。中継する必要がある場合は、ステップS608へ、さもなければ、ステップS601へ進む。
[ステップS608]
有線−無線ブリッジ部121は、ステップS606で取り出した受信データをIEEE802.3のMACヘッダの形式からIEEE802.11のMACヘッダの形式に変換し、送信パケットキュー111に入れる。
Next, the task of
[Step S601]
The wired-
[Step S602]
The wired-
[Step S603]
The wired-
[Step S604]
The wired-
[Step S605]
The wired-
[Step S606]
The wired-
[Step S607]
The wired-
[Step S608]
The wired-
次に、親機400の無線送信タスクについて図21の本発明に係る実施の形態1による無線LAN電話システム親機のブリッジタスクの動作を示すフローチャートに沿って説明する。親機400の無線送信タスクは、子機300の無線送信タスクとほぼ同様であるが、親機400では、送信待ち許容時間を計算しない部分が子機300の無線送信タスクと異なっている。以下、子機300の無線送信タスクと異なる部分を説明する。親機400では同時に複数の子機300に対する処理を行っている。ここでは、子機A300に対する親機A400の処理に注目して説明する。
[ステップS701]
図13のステップS301と同様である。
[ステップS702]
制御部130は、QoS管理部122に子機A300に対する「サービス周期」を問い合わせ、RTC108を参照して、次の送信時刻を計算し、「次の送信時刻」を更新する。ここでは、サービス周期は10.24msであり、RTC108の値が12:33 22.013 994であるため、したがって、次の送信時刻は12:33 22.024 234 となる。
[ステップS703からS704]
図13のステップS303からS304と同様である。
[ステップS705]
制御部130は、エラー率判定部119にエラー率が予め設定された閾値よりエラー率が低いかどうかを問い合わせる。エラー率判定部119は、制御部130に判定結果を渡す。受け取った判定結果から、エラー率が低い場合はステップS709へ、さもなければステップS715へ進む。
[ステップS709からS719]
図13のステップS309からS319と同様である。
Next, the wireless transmission task of
[Step S701]
This is the same as step S301 in FIG.
[Step S702]
The
[Steps S703 to S704]
This is the same as steps S303 to S304 in FIG.
[Step S705]
The
[Steps S709 to S719]
This is the same as steps S309 to S319 in FIG.
以上のように、親機400では、送信時刻までに送信パケットキュー111に届いたパケットを無条件にひとつの無線フレームにまとめている(子機では、次の送信時刻でも間に合うかどうかを判断し、なるべく、送信すべき音声パケットを貯めてからまとめて送信する処理になっている)。
As described above, in
図22は従来のTDM方式における音声のエンコードと無線フレームの送信のタイミングを示した図を示したものである。図で示したようにC0のタイミングで発生した音声パケットは、本来T0の間で送信されれば、遅延許容時間内に相手に届くが、従来の送信方法ではS0のタイミングで送信している。つまり、従来の送信方法では「いつまでに送信すれば遅延許容時間内に届くか」をまったく考慮せず、送信要求が発生した時点からもっとも早い送信タイミングで送信している。これに対して、図23は、本発明に係る実施の形態1による音声のエンコードと無線フレームの送信タイミングを示した図を示したものである。C1とC2で発生した音声パケットはS1のタイミングでまとめて送信される。このように、本発明による方法では、送信の許容タイミング内で複数の送信パケットをひとつのフレームにまとめて送信するため、通信帯域の消費量を少なくすることができる。図22、図23を比較すると、送信の許容タイミングがコーデックの周期以上あり、かつ、送信タイミングの周期とコーデックの周期がほぼ同一の場合(無線LAN電話システムでは、しばしば、このような状況でシステムが運用される)、本発明による送信方法が通信帯域を有効に利用できることがわかる。 FIG. 22 is a diagram showing the timing of audio encoding and radio frame transmission in the conventional TDM system. As shown in the figure, the voice packet generated at the timing of C0 reaches the other party within the allowable delay time if it is originally transmitted during T0, but is transmitted at the timing of S0 in the conventional transmission method. In other words, in the conventional transmission method, the transmission is performed at the earliest transmission timing from the time when the transmission request is generated without considering at all when the transmission should be completed within the allowable delay time. On the other hand, FIG. 23 shows a diagram illustrating audio encoding and radio frame transmission timing according to the first embodiment of the present invention. Voice packets generated at C1 and C2 are transmitted together at the timing of S1. As described above, in the method according to the present invention, since a plurality of transmission packets are transmitted together in one frame within the allowable transmission timing, the amount of communication bandwidth consumed can be reduced. 22 and 23, when the transmission allowable timing is equal to or longer than the codec cycle, and the transmission timing cycle and the codec cycle are almost the same (in a wireless LAN telephone system, the system is often It can be seen that the transmission method according to the present invention can effectively use the communication band.
これにより、ユーザは、音声通話時に不快な遅延を感じることなく、また、同時にデータ通信を行われていても、ストレス無く、データ通信を行うことができる。 As a result, the user can perform data communication without feeling an uncomfortable delay during a voice call and without stress even if data communication is performed at the same time.
以上のように本実施の形態の無線LAN電話システムの子機300は、発呼先の指定、着呼時に通話の指示および終話の指示をするための操作部101と、音声を入力するための音声入力部102と、音声を出力するための音声出力部103と、受信した無線フレームを蓄積する受信バッファ104と、送信用のデータを蓄積する送信バッファ105と、この送信バッファ105に蓄積したデータを無線フレーム化して送信、また、無線フレームを受信してフレームの内容を受信バッファ104に格納する無線通信部107と、時間の経過を測定するためのRTC108と、音声の遅延許容時間、音声のコーデック周期、音声のコーデック遅延、および、あらかじめ指定されたネットワークの遅延量を記憶するパラメータ記憶部109とを有している。
As described above,
そして、無線LAN電話システムの子機300は、さらに、音声入力部102から入力した音声をA/D変換し、所定のアルゴリズムを用いて音声パケットに変換(エンコード)する、また、音声データを所定のアルゴリズムを用いてデコードした上で、D/A変換し、音声出力部103に出力するコーデック部110と、このコーデック部110が出力した音声パケットをFIFO方式で記憶する送信パケットキュー111と、送信待ち時間内に送信パケットキュー111に入力されたパケットをひとつのフレームにまとめて送信バッファ105に書き込むペイロード統合部112と、無線フレームとして受け取ったデータをパケットに分解してFIFO方式で記憶する、受信パケットキュー103と、受信バッファ105に記憶された内容から、元来ひとつの音声パケットであったかどうか判断し、複数の音声パケットが統合されている場合は、これを複数の音声パケットに分解し、受信パケットキュー113にFIFO方式で書き込む、ペイロード分割部114と、パラメータ記憶部109に記憶された音声の遅延許容時間、音声のコーデック周期、音声のコーデック遅延、および、あらかじめ指定されたネットワークの遅延量と、無線送信周期もしくは送信待ち時間の予測値とRTCの値を比較・参照し、送信待ちの許容時間を算出する、送信待ち許容時間算出部115と、発呼、着呼、呼の接続・切断の制御、および、呼の各状態に応じたシグナル(ダイヤルトーン、ビジートーン、リンガー、リング・バック・トーン)を前記音声出力部に出力する呼制御部116と、呼の設定や解除、通話時の音声パケットの送受信を処理するプロトコル処理部117と、装置の全体を制御する制御部130とを有している。
Then, the
これにより、親機400との通信において、無線フレーム化の際のオーバーヘッドが軽減され、かつ、音声の遅延を縮小することができる。
As a result, in communication with
また、本実施の形態の無線LAN電話システムの子機300は、タイムスロットの管理を行うTS管理部120をさらに有し、親機400との無線通信をTDMで行う。これにより、無線フレーム化の際のオーバーヘッドが軽減され、かつ、音声の遅延が縮小され、さらに、1アクセスポイントあたりの同時通話数が増大し、また、通話中にデータ通信を行う際にデータ通信が使用できる帯域幅を大きく取ることができる。
In addition,
さらに、本実施の形態の無線LAN電話システムの親機400は、有線・無線ブリッジ部121を有している。親機400は、この有線−無線ブリッジ部121の機能を使って異なるフレーム間で中継を行う。つまり、子機300からの無線フレームを、LAN通信部(有線)を使用してインターネット側にイーサネット(登録商標)フレームとして中継したり、インターネット側からのイーサネット(登録商標)フレームを子機300に無線フレームとして中継したりする。例えば、IEEE802.11のMACヘッダ形式をIEEE802.3のMACヘッダの形式に変換し、LAN通信部106よりエントリの内容を送信したり、受信データをIEEE802.3のMACヘッダの形式からIEEE802.11のMACヘッダの形式に変換し、送信パケットキュー111に入れたりすることにより、有線と無線の間で通信するフレームを中継する。
Furthermore,
(実施の形態2)
図24は本発明に係る実施の形態2による無線LAN電話システム子機の構成を示す機能ブロック図である。図24において、子機310は、101から123にて示す機能構成を有している。なお、子機310のハード構成は、実施の形態1のもの(図2)と同様である。
(Embodiment 2)
FIG. 24 is a functional block diagram showing the configuration of the wireless LAN telephone system slave unit according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 24, the
図24において、101は、発呼先の指定、着呼時に通話の指示および終話の指示をするための操作部である。102は、音声を入力するための音声入力部である。103は、音声を出力するための音声出力部である。104は、受信した無線フレームから取り出されたデータを蓄積する受信バッファである。105は、無線送信用のデータを蓄積する送信バッファである。107は、送信バッファ105に蓄積したデータを無線フレーム化して送信、また、無線フレームを受信してフレームの内容を受信バッファ104に格納する無線通信部である。108は、時間の経過を測定するためのRTCである。109は、音声の遅延許容時間、音声のコーデック周期、音声のコーデック遅延、および、予め指定されたネットワークの遅延量を記憶するパラメータ記憶部である。
In FIG. 24,
また、110は、音声入力部102から入力した音声をA/D変換し、所定のアルゴリズムを用いて音声パケットに変換(エンコード)する、また、音声データを所定のアルゴリズムを用いてデコードした上で、D/A変換し、音声出力部103に出力するコーデック部である。111は、コーデック部110がエンコードした音声パケットをエンコードが完了した時刻、すなわち、送信要求受付時刻とともにFIFO方式で記憶する送信パケットキューである。112は、送信待ち時間内に送信パケットキュー111に入力されたパケットをひとつのフレームにまとめて送信バッファに書き込むペイロード統合部である。113は、無線フレームとして受け取ったデータを音声パケットに分解してFIFO方式で記憶する、受信パケットキューである。
In addition, 110 performs A / D conversion on the voice input from the
また、114は、受信バッファ104に記憶された内容をもともとひとつの音声パケットであったかどうか判断し、複数の音声パケットが統合されている場合は、これを複数の音声パケットに分解し、受信パケットキュー113にFIFO方式で書き込む、ペイロード分割部である。115は、パラメータ記憶部109に記憶された音声の遅延許容時間、音声のコーデック周期、音声のコーデック遅延、および、予め指定されたネットワークの遅延量を参照し、RTC108の値を送信要求受付時刻と比較し、送信待ちの許容時間を算出する、送信待ち許容時間算出部である。116は、発呼、着呼、呼の接続・切断の制御、および、各呼の状態に応じたダイヤルトーン、ビジートーン、リンガー、リング・バック・トーンを音声出力部103に出力する呼制御部である。117は、呼の設定や解除、通話時の音声パケットの送受信、を指定されたプロトコルに従って処理するプロトコル処理部である。123は、ネットワークの遅延を測定する、ネットワーク遅延測定部である。130は、全体を制御する制御部である。
Further, 114 determines whether or not the content stored in the
図2のハード構成との関係を説明する。101の操作部は、211のキーボードによって構成されている。102の音声入力部は、208のマイクによって構成されている。103の音声出力部は、210のスピーカによって構成されている。104の受信バッファ、105の送信バッファ、109のパラメータ記憶部、111の送信パケットキュー、113の受信パケットキューは、203のRAMによって構成されている。107の無線通信部は、205のベースバンド部と206のRFによって構成されている。108のRTCは、204のRTCによって構成されている。
The relationship with the hardware configuration of FIG. 2 will be described. The
また、110のコーデック部は、212のコーデック、207のA/D、209のD/Aによって構成されている。112のペイロード統合部、114のペイロード分割部、115の送信待ち許容時間算出部、123のネットワーク遅延測定部、および、130の制御部は、201のCPUが202のROMの中に記憶しているプログラムを、202のROMの中に記憶しているデータを参照したり、203のRAMに記憶しているデータを参照したり、変更したりしながら実行することによって構成されている。
The
図25は本発明に係る実施の形態2による無線LAN電話システム親機の構成を示す機能ブロック図である。図25において、親機410は、104から121にて示す機能構成を有している。なお、親機410のハード構成は、実施の形態1のもの(図4)と同様である。
FIG. 25 is a functional block diagram showing the configuration of the wireless LAN telephone system base unit according to
図25において、104は、受信した無線フレームから取り出されたデータを蓄積する受信バッファである。105は、無線送信用のデータを蓄積する送信バッファである。106は、有線のネットワークと接続するためのLAN通信部である。107は、送信バッファ105に蓄積したデータを無線フレーム化して送信、また、無線フレームを受信してフレームの内容を受信バッファ104に格納する無線通信部である。108は、時間の経過を測定するためのRTCである。111は、後述する有線−無線ブリッジ部121が、中継が必要と判断したLAN側からのフレームを無線フレーム化して送信するために、送信要求受付時刻とともにFIFO方式で記憶する送信パケットキューである。112は、送信待ち時間内に送信パケットキュー111に入力された音声パケットをひとつのフレームにまとめて送信バッファに書き込むペイロード統合部である。113は、無線フレームとして受け取ったデータを音声パケットに分解してFIFO方式で記憶する、受信パケットキューである。114は、受信バッファ104に記憶された内容をもともとひとつの音声パケットであったかどうか判断し、複数の音声パケットが統合されている場合は、これを複数の音声パケットに分解し、受信パケットキュー113にFIFO方式で書き込む、ペイロード分割部である。121は、有線と無線の間のフレームを必要があれば中継し、さもなければ破棄する、有線−無線ブリッジ部、130は、全体を制御する制御部である。
In FIG. 25,
図4のハード構成との関係を説明する。104の受信バッファ、105の送信バッファ、111の送信パケットキュー、113の受信パケットキューは、203のRAMによって構成されている。107の無線通信部は、205のベースバンド部と206のRFによって構成されている。108のRTCは、204のRTCによって構成されている。106のLAN通信部は、213のネットワークI/Fによって構成されている。
The relationship with the hardware configuration of FIG. 4 will be described. The 104 reception buffer, 105 transmission buffer, 111 transmission packet queue, and 113 reception packet queue are configured by 203 RAMs. The
112のペイロード統合部、114のペイロード分割部、121の有線−無線ブリッジ部、および、130の制御部は、201のCPUが202のROMの中に記憶しているプログラムを、202のROMの中に記憶しているデータを参照したり、203のRAMに記憶しているデータを参照したり、変更したりしながら実行することによって構成されている。
The
本実施の形態の無線LAN電話システム全体の構成は実施の形態1と同様なので説明を省略する。図26の本発明に係る実施の形態2による無線LAN電話システムの動作概要を示すシーケンスチャートは、本実施の形態の親機410と子機310の動作概要を示している。なお、実施の形態1における図6とほぼ同様であるが、QoSの確保と解放の処理がない点が異なる。なお、本説明では、子機310は最初、待ち受け状態にあるものとする。
[ステップE201からE205]
実施の形態1における図6のステップE01からE05と同様である。
[ステップE206]
子機B300において、ユーザが着信音を聞いて着信していることに気がつくと、操作部101を操作して、通話を指示する。これにより、子機B300では、制御部130が操作部101から「通話を指示された」旨を受け取り、呼制御部116に「呼を接続する」よう要求する。そしてさらに、呼制御部116は、エンコードタスクとデコードタスクを起動する。以降、呼切断が指示されるまで、音声入力部102から受け取った音声をコーデック部110がエンコードし、結果を音声パケットとして子機A300へ送信するようプロトコル処理部117に要求する。すると音声パケットは前述と同様に、親機B400、親機A400を経由して子機A300に届く。また、子機B300において、コーデック部110が無線通信部107、プロトコル処理部117を経由して受け取った子機A300からの音声パケットは、デコードされ、結果が音声出力部103に出力されるようになる。ステップM208へ進む。
[ステップM208]
実施の形態1の図6のステップM08と同様である。ステップE210へ進む。
[ステップE210]
以降、全2重の通信路が確保され、通話が可能となる。ここでは、インターネットの通信帯域は十分広く、遅延も数10ms程度であることを仮定している。つまり、子機A300と子機B300の間での通信のボトルネックは子機−親機間であると仮定している。
[ステップM211]
通話中、子機A300のユーザの音声は子機A300の音声入力部102に入力され、前述のようにコーデック部110によってエンコードされ、音声パケットとしてプロトコル処理部117によって子機B300まで送信される。子機B300では、無線通信部107、プロトコル処理部117を経由してコーデック部110が音声パケットを受け取り、これをデコードし、結果を子機B300の音声出力部103に出力する。子機B300側でのユーザの音声が子機A300に届く処理は、前述の処理とちょうど対称の処理となるため、詳細は割愛する。
[ステップE212]
実施の形態1の図6のステップE12と同様である。ステップM214へ進む。
[ステップM214]
実施の形態1の図6のステップM14と同様である。
[ステップE215]
実施の形態1の図6のステップE15と同様である。ステップM217へ進む。
[ステップM217からE218]
実施の形態1の図6のステップM17からE18と同様である。
Since the overall configuration of the wireless LAN telephone system of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted. The sequence chart showing the operation outline of the wireless LAN telephone system according to the second embodiment of the present invention in FIG. 26 shows the operation outline of the
[Steps E201 to E205]
This is the same as steps E01 to E05 in FIG. 6 in the first embodiment.
[Step E206]
In slave unit B300, when the user hears a ring tone and notices that he / she is receiving a call, he / she operates
[Step M208]
This is the same as step M08 in FIG. 6 of the first embodiment. Proceed to step E210.
[Step E210]
Thereafter, a full-duplex communication path is secured, and a call becomes possible. Here, it is assumed that the communication band of the Internet is sufficiently wide and the delay is about several tens of ms. That is, it is assumed that the bottleneck of communication between the child device A300 and the child device B300 is between the child device and the parent device.
[Step M211]
During a call, the voice of the user of the slave unit A300 is input to the
[Step E212]
This is the same as step E12 in FIG. 6 of the first embodiment. Proceed to step M214.
[Step M214]
This is the same as step M14 in FIG. 6 of the first embodiment.
[Step E215]
This is the same as step E15 in FIG. 6 of the first embodiment. Proceed to step M217.
[Steps M217 to E218]
This is the same as steps M17 to E18 in FIG. 6 of the first embodiment.
次に子機310の動作について説明する。図27は本発明に係る実施の形態2による無線LAN電話システム子機のタスク構成を示す図を示している。実施の形態1のもの(図7)と比較して、測定タスクが追加されている。一方、親機410のタスク構成は実施の形態1のもの(図8)と同様である。まず、子機310のタスクについてその動作を説明する。なお、子機310のタスクのうち、エンコードタスク、デコードタスク、プロトコル処理タスクは、実施の形態1のものと同一なので説明を省略する。
Next, the operation of the
図11のステートチャートに沿って本実施の形態における子機310の呼制御タスクについて説明する。まず、子機A300の電源がONされて、子機A300のユーザが発呼、通話、切断を行う一連の処理について呼制御タスクの動作を子機A300の側から説明する。
[ステップE101]
子機の電源ONが操作部101から指示されると、制御部130は呼制御タスク、プロトコル処理タスク、無線送信タスク、無線受信タスクを起動する。呼制御タスクは起動されると、待ち受け状態に遷移する。これにより、以降、発着呼が可能になる。
[ステップE102]
子機A300でユーザが操作部101を操作して子機B300に発呼を行う。子機A300の制御部130は操作部101からの「発呼」の通知を受け、発呼先番号を受け取り、呼制御部116に相手先番号を指定して「呼接続」要求する。呼制御部116は、「INVITE」メッセージを子機B300まで送信するようプロトコル処理部117に要求する。子機B300は、「INVITE」メッセージを受け付けて、着呼中となり、「RINGING」メッセージを子機A300に送り返してくる。子機A300の呼制御部116はプロトコル処理部117経由で子機B300からの「RINGING」メッセージを受信し、発呼中状態に遷移する。呼制御部116はRBTを音声出力部103に出力し、ユーザに「呼び出し中」であることを知らせる。
[ステップE103]
子機B300では、リンガー(着信音)が鳴っており、ユーザは着信音に気づいて着信を受け入れる。これにより、エンコードタスク、デコードタスクが起動された後、「CONNECT−OK」メッセージを子機A300に送信してくる。子機A300では、呼制御部116が、「CONNECT−OK」メッセージを、プロトコル処理部117を経由して受け取る。
A call control task of
[Step E101]
When the
[Step E102]
The user operates the
[Step E103]
In cordless handset B300, a ringer (ringing tone) is ringing, and the user notices the ringing tone and accepts the incoming call. Thus, after the encode task and the decode task are activated, a “CONNECT-OK” message is transmitted to the child device A300. In
これにより、呼制御部116は前述のエンコードタスクとデコードタスクを起動し、コーデック部110は、以降の音声入力部102からの音声をA/D変換およびエンコードし、音声パケットとしてプロトコル処理部117に渡す。また、コーデック部110はプロトコル処理部117が受け取った音声パケットをデコードおよびD/A変換し、音声出力部103に出力する。通話中に遷移する。
[ステップE109]
子機A300のユーザが通話を終えた場合、子機A300の操作部101を操作して、呼を切断する。制御部130は操作部101からの切断操作の通知を受け、呼制御部116に「呼切断」を要求する。呼制御部116はエンコードタスクとデコードタスクを停止さる。これにより、呼制御部116は「BYE」メッセージを子機B300へ送るようプロトコル処理部117に要求する。プロトコル処理部117は無線処理部107を経由して「BYE」メッセージを意味するデータを親機A400に送信し、インターネット、親機B400、を経由して子機B300に到着する。子機B300は「BYE」メッセージを受け取ると、「BYE−OK」を子機A300に返送する。子機A300では、無線通信部107、プロトコル処理部117を経由して、呼制御部116が「BYE−OK」メッセージを受け取る。これにより、待ち受け状態に遷移する。
[ステップE107]
また、ユーザが発呼中に発呼を取りやめる場合は、操作部101から発呼取りやめの指示を行い、制御部130が操作部101から発呼取りやめの指示を受け取り、呼制御部116に発呼取りやめを要求する。呼制御部116はプロトコル処理部117に「CANCEL」のメッセージを子機B300へ送信するよう要求する。子機B300はリンガーを停止、「CANCEL−OK」メッセージを子機A300に送信する。子機A300では、子機B300からの「CANCEL−OK」をプロトコル処理部117が受け取り呼制御部116に通知すると、呼制御部116は待ち受け状態に遷移する。
As a result, the
[Step E109]
When the user of the child device A300 finishes the call, the
[Step E107]
When a user cancels a call while making a call, the
次に、子機B300側からみた、呼制御タスクの動作について説明する。
[ステップE104]
プロトコル処理部117は子機A300から「INVITE」メッセージを受け取り、呼制御部116に通知する。呼制御部116はプロトコル処理部117に「RINGING」メッセージを子機A300に返送するよう要求する。呼制御部116はリンガーを音声出力部103に出力し、ユーザに着信が発生していることを知らせる。呼制御部116は着呼中状態に遷移する。
[ステップE105]
ユーザはリンガーによって着呼していることを知り、操作部101を操作して、着信に応答する。制御部130は操作部101から着信応答を受け取り、呼制御部116に応答を要求する。
Next, the operation of the call control task as seen from the
[Step E104]
The
[Step E105]
The user learns that the ringer is receiving a call and operates the
これにより、呼制御部116は「CONNECT−OK」メッセージを子機A300に送信するようプロトコル処理部117に要求する。プロトコル処理部117は「CONNECT−OK」メッセージを子機A300に送信する。さらに呼制御部116は、音声出力部103へのリンガーの出力を停止し、エンコードタスクとデコードタスクを起動して、以降の音声入力部102からの音声がA/D変換・エンコードされ、音声パケットとして子機A300へ送信されるようにし、また、子機A300からの音声パケットがデコード・D/A変換され、音声出力部103から出力されるようにする。
[ステップE109]
プロトコル処理部117は子機A300から「BYE」メッセージを受信し、呼制御部116に通知する。呼制御部116はエンコードタスクとデコードタスクを停止し、待ち受け状態に遷移する。また、子機A300のユーザが発呼中に発呼を取りやめた場合は、
[ステップE108]
プロトコル処理部117は「CANCEL」メッセージを受信し、呼制御部116に通知する。呼制御部116はリンガーを停止し、子機A300に「CANCEL−OK」メッセージを送信するようプロトコル処理部117に要求し、待ち受け状態に遷移する。
As a result, the
[Step E109]
The
[Step E108]
The
次に、図28の本発明に係る実施の形態2による無線LAN電話システム親機の測定タスクの動作を示すフローチャートに沿って測定タスクについて説明する。本実施の形態では、通話を行う子機310同士が予め別の方法でお互いのRTC108をあわせていることを前提にしている。お互いの時計を合わせる方法としてはGPSを用いる方法や、NTPと呼ばれるプロトコルを用いる方法が一般的であるが、ここでは詳細を記述しない。
[ステップS801]
ネットワーク遅延測定部123は、受信パケットキュー113を参照して、測定パケットが届いているかどうかを判断する。届いていればステップS802へ、さもなければ、S803へ進む。
[ステップS802]
ネットワーク遅延測定部123は、受信パケットキュー113から、パケットを取り出す。
[ステップS803]
ネットワーク遅延測定部123は、取り出したパケットの中身を参照して、そのパケットがいつ送信されたかを読み取り、RTC108を参照して、現在の時刻と比較する。その結果をネットワークの遅延量としてパラメータ記憶部109に書き込む。ステップS801へ進む。ここでは、パケットに書かれた時刻が12:33 12.654 223だったとする。RTC108が12:33 12.734 223を示しているとすると時間差は80msとなり、これをパラメータ記憶部109にネットワーク遅延量として書き込む。
[ステップS804]
ネットワーク遅延測定部123は、RTC108を参照して送信予定時刻になったかどうかを判断する。予定時刻になっていれば、次の送信予定時刻を設定して、ステップS804へ、さもなければ、ステップS801へ進む。ここでは、測定パケットの送信は5秒に一度とする。したがって、送信予定時刻は、5秒後となる。
[ステップS805]
ネットワーク遅延測定部123は、RTC108を参照して、現在の時刻を読み取り、これをパケットの内容として送信パケットキュー111に入れる。ステップS801へ進む。
Next, the measurement task will be described with reference to the flowchart of FIG. 28 showing the operation of the measurement task of the wireless LAN telephone system master according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, it is assumed that the
[Step S801]
The network
[Step S802]
The network
[Step S803]
The network
[Step S804]
The network
[Step S805]
The network
このように、子機310がお互いに、測定パケットを交換することによって、ネットワークの遅延量を測定し、これを基に無線送信タスクで送信待ち許容時間を算出する。これにより、ネットワークのトラフィックに変動が起こってネットワーク遅延量が変化しても、この変化を打ち消すように送信待ち許容時間を算出することができるので、安定した通話を確保できる。
As described above, the
図29は本発明に係る実施の形態2による無線LAN電話システム子機の無線送信タスクの動作を示すフローチャートである。実施の形態1のものと比較すると、エラー率によって複数の音声パケットをひとつのフレームにまとめるかどうかの判断を行わない。つまり、本実施の形態では、常に複数の音声パケットをひとつのフレームにまとめる処理を行う。
[ステップS901]
実施の形態1における図13のステップS301と同様である。
[ステップS902]
制御部130は、送信予定時刻を予想する。本実施の形態ではCSMA/CA方式で通信が行われているものとする。CSMA/CA方式では、送信の要求が発生した時点で、送信できるかどうかの判断を行い、送信を行うので、次に、確実に送信要求が発生する時刻を予想すればよい。したがって、次のコーデックが終了したとき、送信要求が発生する。さらに、CDMA/CA方式では、実際に送信要求が発生してから、バックオフアルゴリズムによって、ランダムな時間待ってから送信するため、平均的な待ち時間としてここでは、1msを採用する。RTC108より現在の時刻は12:33 22.013 994なので、制御部130は、パラメータ記憶部109を参照して、コーデック周期から次の送信時刻を10ms、平均的な送信待ち時間を1msとして、11ms後の12:33 32.024 994と予想する。
[ステップS903]
実施の形態1における図13のステップS303と同様である。
[ステップS904]
制御部130は、送信パケットキュー111の最初のエントリに注目する。ステップS906へ進む。
[ステップS906]
制御部130は、送信待ち許容時間算出部115に、注目しているエントリの送信要求受付時刻を渡して、送信待ち許容時間を算出するよう要求する。これにより、遅延許容時間算出部はパラメータ記憶部109とRTC108とエントリと対応付けて記録された送信要求受付時刻とを参照し、遅延許容時間を算出する。まず、RTC108と送信要求受付時刻から送信待ち時間を求める。ここでは(数5)に示す以下の値であるとする。
FIG. 29 is a flowchart showing the operation of the wireless transmission task of the wireless LAN telephone system slave unit according to the second embodiment of the present invention. Compared with that of the first embodiment, it is not determined whether or not a plurality of voice packets are combined into one frame based on the error rate. That is, in the present embodiment, a process of always combining a plurality of voice packets into one frame is performed.
[Step S901]
This is the same as step S301 in FIG. 13 in the first embodiment.
[Step S902]
The
[Step S903]
This is the same as step S303 in FIG. 13 in the first embodiment.
[Step S904]
The
[Step S906]
The
また(数6)がパラメータ記憶部109に予め、記憶されているものとする。
Further, it is assumed that (Equation 6) is stored in the
これらの値については実施の形態1で説明したものと同様なので説明を省略する。 Since these values are the same as those described in the first embodiment, description thereof will be omitted.
以上の値によって(数7)によって送信待ち許容時間を計算する。 Based on the above values, the transmission waiting allowable time is calculated by (Equation 7).
図14は上式を分かりやすく図示したものである。上記より注目しているエントリの送信待ち許容時間は13msとなる。
[ステップS907]
制御部130は、次回の送信で間に合うかどうかを判断する。間に合うと判断した場合はステップS909へ、さもなければステップS908へ進む。ここで、現在の時刻が12:33 22.013 994である。この場合、送信待ち許容時間が13msであるため、最悪、12:33 22.026 994までに送信すればよいことがわかる。次の送信時刻は12:33 32.024 994なので、次の送信で間に合うと判断する。
[ステップS908]
制御部130は、今回の送信のタイミングで送信すべきデータがすでに送信バッファ105に存在しているかどうかを判断する。つまり、次の送信でも間に合うとステップS907で判断されても、すでに、送信バッファ105に送信すべきデータが存在していれば、まとめて送信するほうが、送信効率がよい。すなわち、存在している場合は、ステップS909へ、さもなければ、ステップS901へ進む。ここでは、送信バッファ105にデータが存在していなかったこととして説明を続ける。この場合、ステップS901に進む。以降、時間が経過し、時刻が12:33 32.024 994になったとする。このとき次回の送信時刻は12:33 32.035 994であるとする。ここでは、ステップS901からステップS904およびステップS906を実行する。ここで図15に示すように送信パケットキュー111に2つの音声パケットがエンキューされているものとする。ステップS907では、エントリ1は次回の送信では間に合わない、と判断されるため、ステップS909へ進む。
[ステップS909からS911]
実施の形態1における図13のステップS309からS311と同様である。
[ステップS912]
制御部130は、次のエントリに注目する。ステップS906へ進む。
[ステップS913からS914]
実施の形態1における図13のステップS313からS314と同様である。
FIG. 14 illustrates the above formula in an easy-to-understand manner. The allowable transmission waiting time for the entry of interest from the above is 13 ms.
[Step S907]
The
[Step S908]
The
[Steps S909 to S911]
This is the same as steps S309 to S311 in FIG. 13 in the first embodiment.
[Step S912]
The
[Steps S913 to S914]
This is the same as steps S313 to S314 in FIG. 13 in the first embodiment.
上の例では、ステップS907、ステップS909、ステップS910、と実行され、ステップS911では、送信パケットキュー111にもうひとつエントリがあるのでステップS912へ進み、ステップS906、ステップS907へ進む。ステップS907では、エントリ2に関して、次の送信時刻でも間に合う、と判断され、ステップS908に進む。ステップS908では、すでに送信バッファ105にエントリ1に対応するデータが書き込まれているためステップS909へ進む。ステップS910でデータがマージされたあと、ステップS911で、未処理のエントリが無い、と判断されて、ステップS913、ステップS914と処理を進める。
In the above example, Step S907, Step S909, and Step S910 are executed. In Step S911, since there is another entry in the
次に、データのマージ処理について図30の本発明に係る実施の形態2による無線LAN電話システムの送信マージ処理を示すフローチャートに沿って説明する。実施の形態1のものと比較すると、上位プロトコル解析処理を行わないで、単純にペイロードをひとつのフレームにまとめている。
[ステップS1001]
ペイロード統合部112は、送信バッファ105にデータが書き込まれているかどうかを判断する。書き込まれていればステップS1004へ、さもなければ、ステップS1002へ進む。
[ステップS1002]
ペイロード統合部112は、送信バッファ105にMACヘッダを書き込む。ステップS1004へ進む。
[ステップS1004からS1006]
実施の形態1における図16のステップS404からS406と同様である。
Next, data merge processing will be described with reference to the flowchart of FIG. 30 showing transmission merge processing of the wireless LAN telephone system according to
[Step S1001]
The
[Step S1002]
The
[Steps S1004 to S1006]
This is the same as steps S404 to S406 in FIG. 16 in the first embodiment.
以上のようにして、書き込まれた送信バッファ105の様子を、図31の本発明に係る実施の形態2による無線LAN電話システムによって複数の音声パケットがひとつの無線フレームにまとめられたときのフレーム・フォーマットを示す図に示す。
As described above, the state of the
次に、無線受信タスクの動作について図32の本発明に係る実施の形態2による無線LAN電話システムの無線受信タスクの動作を示すフローチャートに沿って説明する。なお、本実施の形態では無線受信タスクは、子機310、親機410ともに同一の処理を行う。ここで、自局宛の無線フレームは無線通信部107によって受信され、受信バッファ104にフレームの内容をデータとして書き込んでいるものとする。
[ステップS1101からS1104]
実施の形態1における図19のステップS501からS504と同様である。
[ステップS1105]
ペイロード分割部114は先頭の1バイトをデリミタと解釈し、値を読み出し、ペイロードが何バイトかを得て、以降のペイロードを取り出す。ステップS1107へ進む。
[ステップS1107からS1110]
実施の形態1における図19のステップS507からS510と同様である。
Next, the operation of the wireless reception task will be described with reference to the flowchart of FIG. 32 showing the operation of the wireless reception task of the wireless LAN telephone system according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the wireless reception task performs the same processing on both the
[Steps S1101 to S1104]
This is the same as steps S501 to S504 in FIG. 19 in the first embodiment.
[Step S1105]
The
[Steps S1107 to S1110]
This is the same as steps S507 to S510 in FIG. 19 in the first embodiment.
以上の処理によって、もともと複数の音声パケットがひとつの無線フレームにまとめられていても、正しくもとの音声パケットに分割され、プロトコル処理部117に渡される。デコードタスクは、規定された遅延時間内にデコード処理を完了し、音声として再生する。
By the above processing, even if a plurality of voice packets are originally combined into one radio frame, they are correctly divided into the original voice packets and passed to the
次に、親機410についてであるが、親機410のタスク構成は実施の形態1と同様であり、ブリッジタスクは、実施の形態1のものと同様である。無線受信タスクについては実施の形態2の子機と同様であるため、説明を省略し、ここでは親機410の無線送信タスクのみを説明する。本実施の形態における親機410の無線送信タスクについて図33の本発明に係る実施の形態2による無線LAN電話システム親機の無線送信タスクの動作を示すフローチャートに沿って説明する。
[ステップS1201からS1203]
実施の形態1における図21のステップS701からS703と同様である。
[ステップS1204]
制御部130は、送信パケットキュー111の最初のエントリに注目する。ステップS1209へ進む。
[ステップS1209からS1211]
実施の形態1における図21のステップS709からS711と同様である。
[ステップS1212]
制御部130は、次のエントリに注目する。ステップS1209へ進む。
[ステップS1213からS1214]
実施の形態1における図21のステップS713からS714と同様である。
Next, regarding the
[Steps S1201 to S1203]
This is the same as steps S701 to S703 in FIG. 21 in the first embodiment.
[Step S1204]
The
[Steps S1209 to S1211]
This is the same as steps S709 to S711 in FIG. 21 in the first embodiment.
[Step S1212]
The
[Steps S1213 to S1214]
This is the same as steps S713 to S714 in FIG. 21 in the first embodiment.
これまで説明してきたように、本実施の形態で示した子機310と親機410を組み合わせて利用すれば、無線の通信帯域を有効に利用でき、しかも、通話中の音声の遅延を実用的な範囲内に抑えることが可能になる。
As described above, if the
以上のように本実施の形態の発明の無線LAN電話システムの子機310は、ネットワークの遅延量を測定するネットワーク遅延測定部123を有するので、親機410との通信において、ネットワークの遅延量が変動しても、音声の遅延が許容範囲内で一定となり、ネットワークの遅延が大きくなっても音声が途切れたり、遅延が大きくなって会話がちぐはぐになったりすることがない。
As described above, the
以上のように本発明にかかる無線LAN電話通信方法および無線LAN電話システムは、通信帯域を必要以上に消費せず、また、音声遅延の許容範囲内で、音声データの送受信ができるので、同時に多くの通話が発生しても話者に不快な遅延を感じさない通話環境を提供できる。これにより、親機一台あたりに収容できる子機の数を大幅に増加させることができる。また、同じ無線の通信帯域を利用してデータ通信を行っているユーザに対しても、音声通話がデータ通信の帯域を圧迫しないので、ストレスの少ない通信環境を提供できる。 As described above, the wireless LAN telephone communication method and the wireless LAN telephone system according to the present invention do not consume a communication band more than necessary, and can transmit and receive audio data within an allowable range of audio delay. It is possible to provide a calling environment in which an uncomfortable delay is not felt to a speaker even if a phone call occurs. As a result, the number of slave units that can be accommodated per master unit can be greatly increased. In addition, even for users who are performing data communication using the same wireless communication band, a voice communication does not compress the data communication band, so that a communication environment with less stress can be provided.
101 操作部
102 音声入力部
103 音声出力部
104 受信バッファ
105 送信バッファ
106 LAN通信部
107 無線通信部
108 RTC
109 パラメータ記憶部
110 コーデック部
111 送信パケットキュー
112 ペイロード統合部
113 受信パケットキュー
114 ペイロード分割部
115 送信待ち許容時間算出部
116 呼制御部
117 プロトコル処理部
118 上位プロトコル解析部
119 エラー率判定部
120 TS管理部
121 有線−無線ブリッジ部
122 QoS管理部
123 ネットワーク遅延測定部
130 制御部
201 CPU
202 ROM
203 RAM
204 RTC
205 ベースバンド部
206 RF
207 A/D
208 マイク
209 D/A
210 スピーカ
211 キーボード
212 コーデック
213 ネットワークI/F
101
109
202 ROM
203 RAM
204 RTC
205
207 A / D
208 Microphone 209 D / A
210
Claims (17)
送信側では、音声の遅延許容時間、音声のコーデック周期、音声のコーデック遅延、及び、予め指定されたネットワークの遅延量に基づいて、送信待ち許容時間を計算して、該送信待ち許容時間の範囲内で複数の音声パケットを1つのフレームにまとめて送信するとともに、
受信側では、1つのフレームにまとめられた複数の音声パケットを元通りに分割することを特徴とする無線LAN電話通信方法。 In a telephone system using a wireless LAN,
On the transmission side, based on the voice delay allowable time, the voice codec period, the voice codec delay, and the network delay amount specified in advance, the transmission waiting allowable time is calculated, and the transmission waiting allowable time range is calculated. And send multiple voice packets in a single frame,
A wireless LAN telephone communication method characterized in that, on the receiving side, a plurality of voice packets collected in one frame are divided as they were.
前記送信側と受信側にて、通信を行う際に、QoSを確保しTDM方式で音声のやり取りを行うことを特徴とする無線LAN電話通信方法。 The wireless LAN telephone communication method according to claim 1,
A wireless LAN telephone communication method, wherein QoS is ensured and voice is exchanged by a TDM method when communication is performed between the transmission side and the reception side.
前記送信側では、予め指定されたアルゴリズムで繰り返し得られる測定時刻に予め決められたプロトコルを実施することによりネットワークの遅延量を測定し、該遅延量に基づいて前記送信待ち許容時間を更新することを特徴とする無線LAN電話通信方法。 The wireless LAN telephone communication method according to claim 1 or 2,
The transmission side measures a delay amount of the network by executing a predetermined protocol at a measurement time repeatedly obtained by a predetermined algorithm, and updates the transmission waiting allowable time based on the delay amount. A wireless LAN telephone communication method characterized by the above.
前記送信側では、1つのフレームにまとめられる複数の音声パケットは、送信上位プロトコルヘッダが解析されて、該解析結果に基づいて共通部分が省略されて1つのフレームにまとめられることを特徴とする無線LAN電話通信方法。 The wireless LAN telephone communication method according to any one of claims 1 to 3,
On the transmission side, a plurality of voice packets collected in one frame are analyzed in a transmission upper protocol header, a common part is omitted based on the analysis result, and collected in one frame. LAN telephone communication method.
前記送信側では無線通信のエラーレートが所定の閾値より以下の場合に、前記複数の音声パケットを1つにまとめて送信し、無線通信のエラーレートが所定の閾値を超える場合に、1つのフレームにまとめずに送信することを特徴とする無線LAN電話通信方法。 The wireless LAN telephone communication method according to any one of claims 1 to 4,
On the transmitting side, when the error rate of wireless communication is below a predetermined threshold, the plurality of voice packets are transmitted together, and when the error rate of wireless communication exceeds a predetermined threshold, one frame is transmitted. A wireless LAN telephone communication method characterized in that transmission is performed without putting together.
音声の遅延許容時間、音声のコーデック周期、音声のコーデック遅延、および、予め指定されたネットワークの遅延量に基づいて、送信待ち許容時間を算出する送信待ち許容時間算出部と、
送信待ち時間内に入力された音声パケットをひとつのフレームにまとめて送信データを生成するペイロード統合部と、
受信データを元来ひとつの音声パケットであったか否か判断し、複数の音声パケットが統合されている場合に、前記受信データを複数の音声パケットに分解するペイロード分割部とを有することを特徴とする無線LAN電話システム子機。 A handset of a wireless LAN telephone system that uses wireless LAN to packetize and transmit and receive voice,
An allowable transmission waiting time calculating unit that calculates an allowable transmission waiting time based on an allowable delay time of audio, an audio codec period, an audio codec delay, and a delay amount of a network designated in advance;
A payload integration unit for generating transmission data by combining voice packets input within a transmission waiting time into one frame;
It is determined whether or not the received data was originally one voice packet, and has a payload dividing unit that decomposes the received data into a plurality of voice packets when a plurality of voice packets are integrated. Wireless LAN phone system handset.
タイムスロットの管理を行うタイムスロット管理部をさらに有し、親機との無線通信をTDMで行うことを特徴とする無線LAN電話システム子機。 The wireless LAN telephone system handset according to claim 8,
A wireless LAN telephone system slave unit further comprising a time slot management unit for managing time slots and performing wireless communication with a parent unit by TDM.
予め指定されたアルゴリズムで繰り返し得られる測定時刻に予め決められたプロトコルを実施することにより、前記ネットワークの遅延を測定するネットワーク遅延測定部をさらに有することを特徴とする無線LAN電話システム子機。 In the wireless LAN telephone system handset according to claim 8 or 9,
A wireless LAN telephone system slave unit further comprising a network delay measurement unit that measures a delay of the network by executing a predetermined protocol at a measurement time repeatedly obtained by a predetermined algorithm.
上位プロトコルヘッダを解析する上位プロトコル解析部をさらに有することを特徴とする無線LAN電話システム子機。 The wireless LAN telephone system slave unit according to any one of claims 8 to 10,
A wireless LAN telephone system slave unit further comprising an upper protocol analysis unit for analyzing an upper protocol header.
無線通信のエラー率が予め指定された閾値以上であるか否か判定し、閾値以上のときに異常と判定するエラー率判定部をさらに有することを特徴とする無線LAN電話システム子機。 The wireless LAN telephone system slave unit according to any one of claims 8 to 10,
A wireless LAN telephone system slave unit further comprising an error rate determination unit that determines whether or not an error rate of wireless communication is equal to or higher than a predetermined threshold value, and that determines an abnormality when the error rate is equal to or higher than the threshold value.
無線フレーム−有線フレーム間で乗せかえを行うためのヘッダの付替えを行う有線−無線ブリッジ部と、
音声の遅延許容時間、音声のコーデック周期、音声のコーデック遅延、および、予め指定されたネットワークの遅延に基づいて、送信待ち許容時間を算出する送信待ち許容時間算出部と、
送信待ち時間内に入力された音声パケットをひとつのフレームにまとめて送信データを生成するペイロード統合部と、
受信データを元来ひとつの音声パケットであったか否か判断し、複数のパケットが統合されている場合に、前記受信データを複数のパケットに分解するペイロード分割部と、
受信データを元来ひとつのパケットであったか否か判断し、複数のパケットが統合されている場合に、これを複数のパケットに分解するペイロード分割部とを有することを特徴とする無線LAN電話システム親機。 A base unit of a wireless LAN telephone system for transmitting and receiving voice in packets using a wireless LAN,
A wired-wireless bridge unit that replaces a header for switching between a wireless frame and a wired frame;
An allowable transmission waiting time calculating unit that calculates an allowable transmission waiting time based on an allowable delay time of audio, an audio codec period, an audio codec delay, and a network delay specified in advance;
A payload integration unit for generating transmission data by combining voice packets input within a transmission waiting time into one frame;
It is determined whether or not the received data was originally one voice packet, and when a plurality of packets are integrated, a payload dividing unit that decomposes the received data into a plurality of packets;
A wireless LAN telephone system parent comprising: a payload dividing unit that determines whether received data was originally a single packet and decomposes the received data into a plurality of packets when the packets are integrated Machine.
TDMのタイムスロットを割り当てることにより、子機からの要求に応じてQoSを確保するQoS管理部をさらに有することを特徴とする無線LAN電話システム親機。 The wireless LAN telephone system base unit according to claim 13,
A wireless LAN telephone system master unit further comprising a QoS management unit that secures QoS in response to a request from a slave unit by assigning a TDM time slot.
上位プロトコルヘッダを解析する上位プロトコル解析部をさらに有することを特徴とする無線LAN電話システム親機。 In the wireless LAN telephone system parent device according to claim 13 or 14,
A wireless LAN telephone system parent device further comprising an upper protocol analysis unit for analyzing an upper protocol header.
無線通信のエラー率が予め指定された閾値以上であるか否か判定し、閾値以上のときに異常と判定するエラー率判定部をさらに有することを特徴とする無線LAN電話システム親機。 The wireless LAN telephone system parent device according to any one of claims 13 to 15,
A wireless LAN telephone system parent device further comprising an error rate determination unit that determines whether or not an error rate of wireless communication is equal to or higher than a predetermined threshold value and determines an abnormality when the error rate is equal to or higher than the threshold value.
請求項13から16のいずれか1項に記載の無線LAN電話システム親機とを有することを特徴とする無線LAN電話システム。 A wireless LAN telephone system handset according to any one of claims 8 to 12,
A wireless LAN telephone system comprising: the wireless LAN telephone system base unit according to any one of claims 13 to 16.
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