JP2008172420A - 多人数通話用の通話端末、多人数通話システム、多人数通話方法、多人数通話用のプログラムおよびプログラムを格納した記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 サーバを介することなく多人数通話を行うことが可能な通信端末、多人数通話システムおよび多人数通話方法を提供する。
【解決手段】 マルチキャスト方式の通信方式に基づいてＩＰネットワークにより通話を行う通話端末１０、１０’、１０”は、ＩＰネットワーク接続手段１１と、音声入力手段１３と、音声出力手段１４と、前記ＩＰネットワークへの接続を行い、通話プロトコルに基づいて自己端末に対して通話要求を行って通話セッションを確立する通話セッション制御部１２と、
から構成されている
【選択図】 図２

Description

本発明は、マルチキャスト方式の通信方式に基づいてＩＰネットワークにより通話を行う、通話制御用のサーバを用いない多人数通話技術に関する。

携帯電話の新しい使い方として、プッシュツートーク（Push-to-Talk)という技術が開発されている。プッシュツートークは、ボタンを“押して”“話す”というトランシーバのような通話スタイルを実現するための技術である。一般に、電話は原則１対１の通話しかできないのに対して、プッシュツートークは１対N(多数)の通話が可能で、複数の相手に対して同時に音声を伝えることができる。プッシュツートークは正式にはPush-to-Talk over Cellularという名称で、略して“PoC”と呼ばれ、業界団体であるOMA(Open Mobile Alliance)によって標準化が進められている。

プッシュツートークは、インターネットプロトコルを利用してデータ通信網で通話を行う、いわゆる“VoIP”のひとつであり、携帯電話やPDAといった携帯端末向けに開発されている。すでに米国を中心として普及しており、日本でも各移動体通信事業者から、複数の携帯電話機メーカーが同機能を搭載した製品を開発している。

インターネットを利用して通話するために、セッション開始プロトコル（SIP：Session Initiation Protocol、以下SIPと略称する）が用いられる。SIPは、IPネットワークに接続されたIP電話機が通話を行うために、「セッション」と呼ばれるリアルタイムな関連をつけるためのプロトコルである。RFC3261他の規程で標準化されている。従来のＳＩＰの一例を図５に示す。図５に示す通り、ＳＩＰセッションを確立する際に、発信側の端末から着信側の端末のアドレスを指定するのが一般であった。

図６は、従来の多人数通話システムを示す図面である。図６に示す通り、従来の多人数（グループ）通話方式はサーバと呼ばれる通話を管理する装置が必要である。一般的にサーバは高価な装置であり、かつ設定・メンテナンスに熟練を要する装置であり、より安価でかつ容易に多人数通話を実現できるシステムに対する要望があった。また、従来の多人数通話方式では通話参加者の増減によりネットワーク負荷が変動するという課題もあった。そのため、通話用の帯域を予め確保する等により、安定した通話環境を実現していたが、ネットワークの運用効率の観点からは、必ずしも望ましいものではなかった（非特許文献１から３）。
http://pr.fujitsu.com/jp/news/2004/06/29-2.html http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/KEITAI/20051026/223557/ http://www.tdk.co.jp/techmag/knowledge/200601u_a/index.htm

従って、本発明の課題は、サーバを介することなく多人数通話を行うことが可能な通信端末、多人数通話システムおよび多人数通話方法を提供することである。

上記課題を解決するための本発明は、以下の各項目に関する。
〔１〕 マルチキャスト方式の通信方式に基づいてＩＰネットワークにより通話を行う通話端末であって、ＩＰネットワーク接続部と、通話部と、表示操作部と、通話プロトコルに基づいて自己端末に対して通話要求を行って通話セッションを確立する通話セッション制御部と、から構成されていることを特徴とする多人数通話用の通話端末。

〔２〕 前記通話プロトコルは、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）が用いられ、送信先アドレスと送信元アドレスとが同一であり、コンテンツ部のコネクション情報にマルチキャストアドレスを指定する項目を含むことを特徴とする〔１〕に記載の通話端末。

〔３〕 〔１〕に記載の通話端末を動作させるためのセッション開始プロトコル（ＳＩＰ）を動作させるプログラムであって、送信先アドレスと送信元アドレスとが同一であり、コンテンツ部のコネクション情報にマルチキャストアドレスを指定する項目を含むことを特徴とするプログラム。

〔４〕 〔３〕に記載のプログラムが格納されたコンピュータ可読記録媒体。

〔５〕 ＩＰネットワークとＩＰネットワークに接続される２台または複数台の請求項１に記載の通話端末とから構成され、前記各通話端末は、通話プロトコルに基づいて自己端末に対して通話要求を行って通話セッションを確立し、通話セッションを確立したいずれか１つの通話端末から他の通話端末に対して通話を開始することを特徴とする多人数通話システム。

〔６〕 前記通話端末は、前記いずれか１つの通話端末からの通話終了後に、送話権制御をなしに他の通話端末からの通話を開始することを特徴とする、〔５〕に記載の多人数通話システム。

〔７〕 前記システムは、前記通話端末間の通話を制御するサーバを有していないことを特徴とする、〔５〕または〔６〕に記載の多人数通話システム。

〔８〕 前記システムは、通話と同時に、画像等の音声以外のマルチメディア情報を伝達することを特徴とする〔５〕から〔７〕のいずれか１項に記載の多人数通話システム。
〔９〕 〔５〕から〔６〕のいずれか１項に記載の多人数通話方法であって、
(S１) 前記各通話端末は、通話プロトコルに基づいて自己端末に対して通話要求を行って通話セッションを確立し、
(S２) 通話セッションを確立したいずれか１つの通話端末から他の通話端末に対して通話信号を送信し、
(S３) 他の通話端末は、前記通話信号を受信し、このようにして前記通話端末間での通話を行うことを特徴とする多人数通話方法。

〔１０〕 さらに、
(S４) 前記通話終了後に、送話権制御をなしに他の通話端末からの通話を行うことを特徴とする、〔９〕に記載の多人数通話方法。

本発明によると、サーバを不要とすることにより安価な多人数通話が実現できる。
また、通信方式に Multicastを採用することにより、ネットワーク負荷が通話参加者数に依存しない多人数通話方式が実現できる。

（全体説明）
本発明は、通信方式としてマルチキャスト方式を採用し、１つの音声データを全ての通話参加者に配信すること、および自分自身に対して SIP Session の接続を行い、単独でSession確立を行うことによってデータを全端末に配信するためのサーバを不要とすることが可能となり、あわせて、通話参加者数に関係なしに常に一定負荷の通話環境を実現することが可能となるという技術的思想に基づくものである。以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

（通話端末）
まず、図１から図３に基づいて本発明の多人数通話用の通話端末を説明する。図１は、本発明の多人数通話端末を用いた多人数通話を示す図面であり、図２は、本発明の多人数通話用の通話端末の構成を示す図面であり、そして図３は本発明の多人数通話用の通話端末を用いた通話方式を示す図面である。

本発明の多人数通話用の通話端末は、マルチキャスト方式の通信方式に基づいてＩＰネットワークにより通話可能な端末から構成されており、このような端末であれば特に限定されるものではなく、ネットワーク接続可能でありなおかつ音声入出力手段を有するＰＤＡ、ノートパソコン、携帯電話等であることができる。さらに、例えば、パーソナルコンピュータシステムにＵＳＢなどのインターフェースを介して接続された端末から構成されていてもよい。

具体的には、本発明の通信端末１０は、ＩＰネットワークに接続する処理を行うためのＩＰネットワーク接続部１１と、インターネットを利用して通話を行うために接続制御を行うための通話セッション制御部１２と、通話の操作を行ったり通話状態等を表示するための表示操作部１３と、ユーザからの音声を入力したり、ユーザに音声を出力するための通話部１４とから主として構成されている。

ＩＰネットワーク接続部１１は、ＩＰネットワークに送信するためにデジタル信号をＩＰパケット化したり、逆にＩＰネットワークから受信したＩＰパケット化された信号を元のデジタル信号に復元したりするＩＰパケット手段１５を持つ。
表示操作部１３は、ＩＰネットワークとの接続／切断、送話／受話の制御を行うための各種操作ボタンを有しており、ユーザのボタン操作情報を通話セッション制御部１２に伝えるとともに、通話セッション制御部からの情報により通話状態などを表示するためのＬＥＤなどの表示器を有している。
通話セッション制御部１２は、表示操作部１３からのボタン操作情報により、インターネットを利用して通話を行うために接続制御処理を行う。そしてその状態を表示操作部１３に伝える。
通話部１４は、ユーザからの音声をマイクなどを通じてアナログ信号として入力する音声入力手段１６と、入力されたアナログ信号を圧縮しながらデジタル信号に符号化するコーダー手段１７と、一方、他の通話端末から受け取り、ＩＰネットワーク接続部１１から渡された、デジタル信号を伸張しながらアナログ信号に復号化するデコーダー手段１８と、復号化されたアナログ信号をスピーカなどからユーザに出力する音声出力手段１９、とから主として構成されている。
なお、通話部１４のコーダー手段１７とデコーダー手段１８には何種類かあり、相手の通話端末と整合させる必要が生じる場合があるが、その場合には、他の通話端末から受けた情報を通話セッション制御部１２で取り出し、取り出した情報を通話部１４に知らせて、通話部１４は適切なコーダー手段１７とデコーダー手段１８とを選択し切りかえて動作することができる。

SIP
Session の確立には接続要求する側と、その接続要求を受けるものとが必要であるがMulticast address に対する SIP Session の確立を行う場合には、接続要求を受けるものが存在せず、SIP Session の確立が出来ないということが当該技術分野に技術的常識であるが、本発明においては、ＩＰネットワーク接続手段１１は、自分自身に対して SIP Session の接続を行い、単独でSession確立を行うことによってSIP Session の確立を行うことを特徴としている。

より、具体的には下記の表１に示すようなプログラムにより、ＳＩＰセッションを確立している。

表１に示す通り、本発明においては、自己の端末のアドレスを指定して通話セッション（ＳＩＰセッション）を確立している。表１はSＩＰの書式で、マルチメディアセッションの内容を記述する書式である。そのコンテンツ部はＳＤＰ（Session Description Protocol）で記述され、「タイプ＝値」の形式で記述し、そしてＳＤＰはRFC4566で規定されている。

本発明においては、1. invite信号と、4. 200 OKの信号で、SDP内に“C=IN IP4 224.0.0.10”という形式でマルチキャストアドレスを指定することを特長としている。マルチキャストアドレスの番号体系についてはRFC1060で規定されている。表１において、全ての信号においてtoとfrom、すなわち送信先アドレスと送信元アドレスとが一致していることも本発明の特徴である。

このようにすることで、従来のSIPメッセージに反することなく、トランシーバと同様にして通話することが可能であり、また、マルチキャストアドレスは、複数選択可能であり、任意のアドレスをグループ分けして使用することでアナログトランシーバのチャンネルにあたる機能が実現できる。

このようなプログラムは新規である。従って、本発明は、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）が用いられ、送信先アドレスと送信元アドレスとが同一であり、ＳＩＰのコンテンツ部のコネクション情報にマルチキャストアドレスを指定する項目を含むことを特徴とするマルチキャスト方式の通信方式に基づいてＩＰネットワークにより多人数通話を行うための（ＩＰネットワークにより通話端末にトランシーバ機能を持たせるための）プログラムも本発明の範囲内である。

なお、本発明においてセッション開始プログラムはＳＩＰに限定されるものではなく、日本システムウエア社のArrowfone、Skype社のSkypeなどＳＩＰ以外のIP電話方式、通話プロトコルでも、同様に適用可能である。

（多人数通話システム）
次に、本発明の通話端末を用いた通信方法について説明する。
本発明の通話システムは、図１に示すようなＩＰネットワークシステムにおいて、図２に示すような少なくとも２台の通話端末により多人数通話を行うシステムである。

ＩＰネットワークシステムは、従来周知のネットワークシステムであることができるが、本発明においては、企業内、工場や施設内等におけるクローズドのＩＰネットワークシステムであることが通話者を特定できる点で好ましい。
しかしながら、本発明はこれらのクローズドのシステムに限定されるものではなく、例えば所定のユーザ認証に基づくグループ間の多人数通話等に幅広く適用することができる。
このようなＩＰネットワークシステムによる認証は当該技術分野に周知の方法により実現されるものである。

（多人数通話システムの動作）
次に、本発明の多人数通話システムの動作を図に基づいて説明する。
図４は、本発明の多人数通話システム通話フローを示すシーケンス図である。

図４に示す通り、本発明の多人数通話システムは、まず前述した通り、各通話端末は、通話プロトコルに基づいて自己端末に対して通話要求を行って通話セッションを確立する（初期化・待ち受け）。

次いで、発信側の通話端末は着信側端末に対して通話信号を送信（送話）する。他の通話端末はその通話信号を受信（受話）する。
このような状態で送話側の端末と、受話側の端末との間で通話を行い。通話終了後に切断を行う。

図５に示す従来のＳＩＰセッションの確立では、発信側の端末から着信側の端末のアドレスを指定するが、本発明においては、自己の端末のアドレスを指定してＳＩＰセッションを確立している。

また、図４に示す本発明の多人数通話方式においては、通話端末におけるトランシーバ機能はユーザが任意のタイミングで起動することが可能であるという特徴を有している。すなわち、図５に示す従来の多人数通話方式において他の端末とのＳＩＰ信号の同期が必要であるのに対して、本発明の通話方式ではこのような他の端末とのＳＩＰ信号の同期が不要になる点が異なる。

そのため、このような同期をとるための複雑な操作なしに、すなわち、「送話権制御」を行うことなしに、多人数通話を具現することが可能となる。しかも、ユーザの任意のタイミングで起動することが可能となるので、ユーザ間で自由に多人数通話を行うことが可能となる。

（好ましい動作例）
なお、本発明の多人数通話システムにおいて、送話権のやりとりは、通話端末の利用者の判断にまかせて行うことが好ましい。
すなわち、従来のプッシュツートークでの実装の場合には、SIP Sessionの確立後に、“誰がマイクを持つか、それから、誰がマイクを持ちたがっているか、誰にマイクを渡すかを決めるまで”などの「送話権」の制御を必要としている。このような「送話権」の制御は、サーバとクライアント(通話参加者の携帯端末)間で処理を行って実現されている。そして、このような「送話権」の制御処理は大変複雑になり、その処理のためのトラフィックが非常に増える可能性がある。

これに対して、本発明の好ましい実施形態では、サーバを使用しない多人数通話システムであり、従来のサーバとクライアント間の処理を行わないシステムである。
本発明者等が鋭意検討した結果、本発明の多人数通話システムを適用して「送話権」のやり取りを、通話参加者の判断に任せて行った場合、すなわち、「従来のアナログトランシーバの操作方法」と同様の方法で実行したところ、充分に実用可能なレベルで多人数通話を行うことが可能であることを見出した。

すなわち、本発明の多人数通話システムは、「送話権」の制御を行うサーバを持たないシステムに拡張される。同様にして本発明の多人数通話方法も、「送話権」の制御を行うことなしに多人数間で通話する多人数通話方法に拡張される。
しかしながら、本発明はこれらに限定されるものでない。

図４で示す通話部についても、IPパケット通信で行い、送信先アドレスはマルチキャストアドレスを指定し、一回の送話で指定された複数の通話端末が受話できる。これによっても、IPネットワーク上での通信トラフィックを減らすことができる。
また、本実施形態では、音声による通話を例に説明したが、画像情報などの各種マルチメディア情報の伝達を扱うことができるのはいうまでもない。
したがって、本発明の多人数通話システム（通話方法）は、音声、画像などのマルチメディアを多人数間（複数端末間）でやりとりするマルチメディアシステムまで拡張される。

本発明の多人数通話端末を用いた多人数通話を示す図面である。 本発明の多人数通話用の通話端末の構成を示す図面である。 本発明の多人数通話用の通話端末を用いた通話方式を示す図面である。 本発明の多人数通話システム通話フローを示すシーケンス図である。 従来のＳＩＰの一例を示すシーケンスである。 従来の多人数通話システムを示す図面である。

符号の説明

１０、１０’、１０” 端末
１１ ＩＰネットワーク接続手段
１２ 通信セッション制御部
１３ 音声入力手段
１４ 音声出力手段
１５ 表示手段

Claims (10)

1. マルチキャスト方式の通信方式に基づいてＩＰネットワークにより通話を行う通話端末であって、
   ＩＰネットワーク接続部と、通話部と、表示操作部と、通話プロトコルに基づいて自己端末に対して通話要求を行って通話セッションを確立する通話セッション制御部と、
   から構成されていることを特徴とする多人数通話用の通話端末。
2. 前記通話プロトコルは、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）が用いられ、送信先アドレスと送信元アドレスとが同一であり、ＳＩＰのコンテンツ部のコネクション情報にマルチキャストアドレスを指定する項目を含むことを特徴とする請求項１に記載の通話端末。
3. 請求項１に記載の通話端末を動作させるためのセッション開始プロトコル（ＳＩＰ）を動作させるプログラムであって、送信先アドレスと送信元アドレスとが同一であり、ＳＩＰのコンテンツ部のコネクション情報にマルチキャストアドレスを指定する項目を含むことを特徴とするプログラム。
4. 請求項３に記載のプログラムが格納されたコンピュータ可読記録媒体。
5. ＩＰネットワークとＩＰネットワークに接続される２台または複数台の請求項１に記載の通話端末とから構成され、
   前記各通話端末は、通話プロトコルに基づいて自己端末に対して通話要求を行って通話セッションを確立し、
   通話セッションを確立したいずれか１つの通話端末から他の通話端末に対して通話を開始することを特徴とする
   多人数通話システム。
6. 前記通話端末は、前記いずれか１つの通話端末からの通話終了後に、送話権制御をなしに他の通話端末からの通話を開始することを特徴とする、請求項５に記載の多人数通話システム。
7. 前記システムは、前記通話端末間の通話を制御するサーバを有していないことを特徴とする、請求項５または請求項６に記載の多人数通話システム。
8. 前記システムは、通話と同時に音声以外のマルチメディア情報を伝達することを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の多人数通話システム。
9. 請求項５から請求項６のいずれか１項に記載の多人数通話方法であって、
   (S１) 前記各通話端末は、通話プロトコルに基づいて自己端末に対して通話要求を行って通話セッションを確立し、
   (S２) 通話セッションを確立したいずれか１つの通話端末から他の通話端末に対して通話信号を送信し、
   (S３) 他の通話端末は、前記通話信号を受信し、このようにして前記通話端末間での通話を行うことを特徴とする多人数通話方法。
10. さらに、
    (S４) 前記通話終了後に、送話権制御をなしに他の通話端末からの通話を行うことを特徴とする、請求項９に記載の多人数通話方法。

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