JP4087371B2

JP4087371B2 - Ｉｐ対応構内電話交換装置

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Publication number: JP4087371B2
Application number: JP2004282702A
Authority: JP
Inventors: 均萩原; 浩幸高橋
Original assignee: Nakayo Telecommunications Inc
Current assignee: Nakayo Telecommunications Inc
Priority date: 2004-09-28
Filing date: 2004-09-28
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2024-09-28
Also published as: JP2006101033A

Description

本発明は、電話回線とＩＰ回線を収容し、外線と内線との接続を制御するＩＰに対応可能とした構内電話交換装置に関する。

従来、構内電話交換装置においては、データ交換方式として時分割交換（タイムスイッチ）が主流であり、ＩＰ回線またはＩＰ端末からの音声データ（ＩＰパケット）を前記タイムスイッチを介してデータ交換する。しかし、前記タイムスイッチはアナログ音声をディジタル化したＰＣＭ信号により入出力する必要があり、ＩＰ回線またはＩＰ端末からの音声パケットはパケット分解した上で音声データを復号化し、ＰＣＭ信号としてタイムスイッチに入力する必要があった。逆に、タイムスイッチからの音声データは符号化した後音声パケット（ＩＰパケット）に組み立てＩＰ端末またはＩＰ回線に出力する必要があった。

上述のような構内電話交換装置において、前記交換装置と内線ＩＰ端末との間にゲートウェイなどのインタワーク手段を内線ＩＰ端末に対応して設け、内線ＩＰ端末間の経路設定にあたっては、前記インタワーク手段が、交換装置からの通知に従って接続先のインタワーク手段との中継経路を確立し、内線ＩＰ端末からの経路確立要求により、該中継経路を利用して音声パケット経路を内線ＩＰ端末間に設定することが提案されている（特許文献１参照）。
特開２００３−６９６５２号公報

上記技術は、構内電話交換装置のＩＰネットワークを経由して内線ＩＰ端末間のパケット中継経路を設定しているが、この音声通信システムは、交換装置とゲートウェイとインタワーク手段に分離されており、高価となるという問題がある。そして、この音声通信システムは、内線ＩＰ端末間のパケット経路設定に関してのみを対象としており、ＩＰ端末と交換装置に収容されるＩＰネットワークとの接続に関しては考慮されていない。

すなわち、既存のボタン電話装置をＩＰ回線に対応するようにＩＰ化（ＶｏＩＰ）する場合、ＩＰ内線およびＩＰ外線ユニットを追加することで内線／外線個々にはＩＰ化を実現できるが、ＩＰ構内電話交換装置（ＩＰ−ＰＢＸ）と同様に内外線間も含めてすべてＩＰで処理を行おうとすると、高価なルータやレイヤ２／３スイッチが必要となる。一方、ルータやスイッチ等を用いずに従来のＰＣＭデータ用ハイウェイ経由でＩＰ内外線ユニット間を接続すると音声の符号化／復号化やパケットの組立／分解等が発生し、遅延時間も大きくなるという問題を生じる。

本発明は、内線に接続されたＩＰ電話機等のＩＰ端末（以下、内線ＩＰ端末と表記する）とＩＰ網との間の通信においてＰＣＭデータ用ハイウェイを使用せず、本装置内の別に設けた専用中継経路を使用することで符号化／復号化等の処理をなくし、遅延時間を減らすことによって通話品質の向上をはかるとともに、高価なルータやスイッチ等を必要としない経済的な交換装置を構成することを目的とする。

本発明は、電話回線とＩＰ回線を収容し、外線と内線との接続を制御するＩＰ対応構内電話交換装置において、主装置内に、前記ＩＰ回線と接続されるＩＰ外線処理ユニットおよびＩＰ内線処理ユニットと、ＰＣＭデータを伝達するＰＣＭデータハイウェイと、
パケットデータを伝達するパケットデータハイウェイと、前記ＰＣＭデータハイウェイと前記パケットデータハイウェイを切替えるハイウェイ切替手段と、ＩＰ内線またはＩＰ外線との間を、前記パケットデータハイウェイによりパケットデータを伝送し、前記ＩＰ内線または前記ＩＰ外線からのパケットデータを交換するパケットデータ用タイムスイッチと、外線または内線との通信形態を判別する通信形態認識手段を具備し、発信時または着信時に双方向ＩＰパケットによる通信であると前記通信形態認識手段が認識した場合、前記ＰＣＭデータハイウェイを、前記パケットデータハイウェイに切替え、前記ＩＰ外線処理ユニットと前記ＩＰ内線処理ユニットの間を、前記パケットデータハイウェイを介してデータ伝送すると共に、前記ＩＰ外線処理ユニットおよび前記ＩＰ内線処理ユニットは入力されたパケットデータを復号化または符号化せずにＩＰ回線に送出することを特徴とする。

本発明によれば、内線に接続されたＩＰ端末とＩＰ網との間の通信において、装置内に別に設けた専用中継経路を使用することで符号化／復号化等の処理をなくし、遅延時間を減らすことができ、通話品質の向上をはかるとともに、高価なルータやスイッチ等を必要としない経済的な構内電話交換装置を提供することができる。

図１は、本発明にかかるボタン電話装置（構内電話交換装置）の全体構成図である。本発明にかかるボタン電話主装置１は、主装置制御部１１と、パケットＨＷ用ＴＳＷ１２と、ＰＣＭデータＨＷ用タイムスイッチ（以下、ＰＣＭＨＷ用ＴＳＷと表記することがある）１３と、少なくとも１つの外線ユニット１４と、少なくとも１つの内線ユニット１５と、少なくとも１つのＩＰ外線ユニット１６と、少なくとも１つのＩＰ内線ユニット１７とを有して構成される。ボタン電話主装置１は、電話回線（ＰＳＴＮ）３１とＩＰ回線（ＩＰ網）３５を収容し、内線非ＩＰ端末（例えば、ＰＳＴＮ回線対応のボタン電話機）４１および内線ＩＰ端末（例えば、ＩＰ電話機）４５を接続する。ＩＰ内線ユニット１７と内線ＩＰ端末４５は、ハブ（ＨＵＢ）４９を介して接続される。ここで、電話回線（ＰＳＴＮ）３１は、アナログ電話回線およびＩＳＤＮ回線の総称である。非ＩＰ端末４１は、ＩＰに対応していない従来のアナログ電話機やボタン電話機等の総称である。また、ＩＰ端末４５は、ＩＰ電話機やパソコンを利用したソフトホン等の総称である。

主装置制御部１１は、ボタン電話主装置全体の制御を行う手段である。主装置制御部１１は、内線ＩＰ端末４５からの発信を受け付けた場合は、ＩＰ外線ユニット１６およびＩＰ内線ユニット１７に対して相手先に応じて音声データの行き先を切替えるよう指示する。また、ＩＰ外線ユニット１６と、ＩＰ内線ユニット１７に対して、使用するＨＷが、パケットデータＨＷ１２１，１２２かＰＣＭデータＨＷ１３３，１３４かの切替えを指示する。

パケットＨＷ用ＴＳＷ１２は、パケットデータＨＷ１２１とパケットデータＨＷ１２２の間でＩＰパケットを宛先に対応したタイムスロットに乗せ替える手段である。

ＰＣＭＨＷ用ＴＳＷ１３は、ＰＣＭデータＨＷ１３１〜１３４の間でＰＣＭデータを宛先に対応したタイムスロットに乗せ替えを行う手段である。

外線ユニット１４は、ＰＣＭＨＷ用ＴＳＷ１３と電話回線（ＰＳＴＮ）３１との間の接続を行う手段である。

内線ユニット１５は、ＰＣＭＨＷ用ＴＳＷ１３と内線非ＩＰ端末４１との間の接続を行う手段である。

ＩＰ外線ユニット１６は、ＩＰ回線（ＩＰ網）３５との間で接続を行う手段であり、ＩＰ回線側とＩＰプロトコルの終端を行うとともに、主装置制御部１１からの宛先情報に従って所定のアドレスをつけたＩＰパケットをＩＰ回線３５に送出する。なお、ＰＣＭデータＨＷ１３３経由の非ＩＰ端末４１からの音声データ（ＰＣＭ）については、ＰＣＭデータを符号化（Ｇ７１１，Ｇ７２９等）した上でＩＰパケット化してＩＰ回線３５に送出する。

ＩＰ内線ユニット１７は、内線ＩＰ端末４５との間で音声データの送受信を行う手段であり、ＵＤＰ／ＩＰパケットのみを扱い、音声ＲＴＰ制御のみを行う。

内線非ＩＰ端末４１と電話回線（ＰＳＴＮ）３１間で音声通信を行う場合は、内線ユニット１５−ＰＣＭデータＨＷ１３２−ＰＣＭＨＷ用ＴＳＷ１３−ＰＣＭデータＨＷ１３１−外線ユニット１４経由で通信を行う。

内線ＩＰ端末４５とＩＰ回線３５間で音声通信を行う場合は、ＩＰ内線ユニット１７−パケットデータＨＷ１２２−パケットＨＷ用ＴＳＷ１２−パケットデータＨＷ１２１−ＩＰ外線ユニット１６を経由して、パケット形態のまま通信を行う。ＰＣＭデータＨＷを選択するかパケットデータＨＷを選択するかの切替えは、主装置制御部１１からの指示によって行われる。ＩＰ外線ユニット１６では、主装置制御部１１からの宛先指示により、ＩＰ回線３５に発信する。内線ＩＰ端末４５−ＩＰ網３５で通信を行うときに、パケットデータＨＷを使用してパケットのままＩＰ内線ユニット１７とＩＰ外線ユニット１６との間で伝送処理することにより、パケットの分解／組立処理、音声データの符号化／復号化処理に伴う遅延の発生を抑制できる。

内線ＩＰ端末４５は、例えばＩＰ電話機であり、ＬＡＮインタフェースと、符号化／復号化部を含む制御部と、ハンドセットと、スピーカと、キーおよびＬＥＤ点灯制御部と、表示器としてのＬＣＤとを有して構成される（図示せず）。

ＨＵＢ４９を介して内線ＩＰ端末４５と主装置制御部１１を結ぶＬＡＮインタフェースは、主装置制御部１１と内線ＩＰ端末４５との間で呼制御情報パケットの送受信を行う手段である。

図２を用いて、主装置制御部１１の機能構成を説明する。主装置制御部１１は、ＬＡＮドライバ部１１１、ＩＰパケットプロトコル制御部１１２と、通信制御部１１３と、ＩＰ内線／ＩＰ外線制御ドライバ部１１４とを有して構成される。

ＬＡＮドライバ部１１１は、内線ＩＰ端末４５とのＩＰパケットデータの送受信制御をする手段であり、ＩＰ端末４５からのダイヤル情報等のＩＰパケットを受信し、ＩＰパケットプロトコル制御部１１２へ渡す働きを有している。

ＩＰパケットプロトコル制御部１１２は、ＴＣＰ／ＩＰパケットを送受信し、ＴＣＰ／ＩＰパケットの組立、分解を行う手段である。

通信制御部１１３は、内線ＩＰ端末４５のフック状態を検出したりダイヤル情報を検出するとともに、送出ハイウェイ（ＨＷ）の切替え指示、ＩＰパケットの送出先指示など、本装置の通信全体の制御を行う手段である。

ＩＰ内線／ＩＰ外線制御ドライバ部１１４は、通信制御部１１３からの指示に基づき、ＩＰ内線ユニット１７およびＩＰ外線ユニット１６に対して接続ＨＷ（ＰＣＭデータＨＷ１３４，１３３、パケットデータＨＷ１２２，１２１）の切替えおよび宛先情報を通知する手段である。

ここで、ハイウェイとして、パケットデータＨＷとＰＣＭデータＨＷのどちらを選択するかは、通信制御部１１３内の通信形態認識部で通信形態を判別し、外線側と内線側の双方ともＩＰパケットによる通信であると認識された場合、パケットデータＨＷを選択する。なお、通信形態の認識手段は、例えば、呼情報中の宛先情報や発着信ポート番号と内外線の回線種別や端末種別の対応テーブルにより判定可能である。

図３を用いて、本発明にかかるボタン電話主装置１を構成する、ＩＰ外線ユニット１６、ＩＰ内線ユニット１７の機能構成を説明する。ハードウェアとしては、ＩＰ外線ユニット１６およびＩＰ内線ユニット１７は同じ構成である。すなわち、ＩＰ外線ユニット１６は、ＩＰ外線ユニット制御部１６１と、経路切替ＳＷ１６２と、ＩＰインタフェース１６３と、呼情報解析部１６４と、ＣＯＤＥＣ１６５とを有して構成される。ＩＰ外線ユニット制御部１６１および呼情報解析部１６４は、主装置制御部１１へ接続される。経路切替ＳＷ１６２は、ＩＰインタフェース１６３を経由してＩＰ網（回線）３５に接続されるとともに、パケットデータＨＷ１２１に接続されてパケットＨＷ用ＴＳＷ１２と、ＣＯＤＥＣ１６５を経由してＰＣＭデータＨＷ１３３とに接続される。同様に、ＩＰ内線ユニット１７は、ＩＰ内線ユニット制御部１７１と、経路切替ＳＷ１７２と、ＩＰインタフェース１７３と、ＣＯＤＥＣ１７５とを有して構成される。ＩＰ内線ユニット制御部１７１は、主装置制御部１１へ接続される。経路切替ＳＷ１７２は、ＩＰインタフェース１７３を経由してＩＰ端末４５に接続されるとともに、パケットデータＨＷ１２２に接続されてパケットＨＷ用ＴＳＷ１２と、ＣＯＤＥＣ１７５を経由してＰＣＭデータＨＷ１３４とに接続される。

ＩＰ外線ユニット制御部１６１は、主装置制御部１１からのＨＷ切替情報に基づいて経路切替ＳＷ１６２の経路を、パケットデータＨＷ１２１またはＰＣＭデータＨＷ１３３のいずれかに切り替えるＨＷ切替制御信号を出力する。

経路切替ＳＷ１６２は、ＩＰ外線ユニット制御部１６１からのＨＷ切替制御信号によって、パケットデータＨＷ１２１またはＰＣＭデータＨＷ１３３のいずれかをＩＰインタフェース１６３へ接続する。

ＩＰインタフェース１６３は、ＩＰ網３５に接続されるインタフェースであり、音声のＩＰパケットデータの送受信機能や着信の呼情報を呼情報解析部１６４へ送出する機能を有している。

呼情報解析部１６４は、ＩＰインタフェース１６３への着信から抽出した呼情報を解析して、着信先を認識する手段である。すなわち、ＩＰ網３５との間でＳＩＰ等のＩＰ電話プロトコルにより呼制御情報のやり取りを行う過程で着信先を認識する。

ＩＰ外線ユニット制御部１６１は、主装置制御部１１からの接続ＨＷ（ＰＣＭデータＨＷ、パケットデータＨＷ）の切替指示に基づきＨＷの切替およびＨＷを使用した音声データの送受信制御を行う。すなわち、アナログ電話機等の非ＩＰ端末や電話回線（ＩＳＤＮ回線、アナログ回線等）との音声通信時にはＰＣＭデータＨＷを使用し、ＰＣＭ信号で通信を行う。ＩＰ内線ユニットとＩＰ外線ユニット間の音声通信時にはパケットデータＨＷを使用し、音声パケットのまま通信を行う。

ＣＯＤＥＣ（符号化／復号化部）１６５は、ＩＰインタフェース１６３から受信した音声パケットデータの復号化を行いＰＣＭデータとしてＰＣＭデータＨＷ１３３に送出する。また、逆にＰＣＭデータＨＷ１３３から受信した音声のＰＣＭ信号を符号化して経路切替ＳＷ１６２−ＩＰインタフェース１６１を経由してＩＰ網３５へ出力する。

図１に示すボタン電話主装置１における動作の概要を説明する。まず、内線ＩＰ端末４５からＩＰ回線３５に発信した時の動作は、内線ＩＰ端末４５がオフフックしダイヤルするとその情報がＩＰパケットで主装置制御部１１に送信される。主装置制御部１１は、この発信情報を受信してＩＰ回線への通信であるか否かを判別し、ＩＰ回線３５への発信と認識したＩＰ端末４５に対して、音声パケットデータを送出するＩＰ内線ユニット１７の宛先を通知し、ＩＰ外線ユニット１６、ＩＰ内線ユニット１７に対しては音声中継経路としてパケットデータＨＷ１２２，１２１へＨＷ切替指示を送出してＨＷの切替を指示する。ＨＷ切替指示を受けたＩＰ外線ユニット１６、ＩＰ内線ユニット１７は、使用するＨＷをパケットデータＨＷに設定して音声パケットデータの中継を行う。

次に、内線ＩＰ端末からＰＳＴＮ（既存回線）に発信した時の動作を説明する。ＩＰ端末４５がオフフックしダイヤルするとその情報がＩＰパケットで主装置制御部１１に送信される。主装置制御部１１は、この発信情報を受信してＩＰ回線への通信であるか否かを判別し、ＩＰ回線への通信ではなく電話回線（ＰＳＴＮ）への発信と認識した主装置制御部１１は、内線ＩＰ端末４５に対しては音声パケットデータを送出するＩＰ内線ユニット１７の宛先を通知し、ＩＰ内線ユニット１７に対しては音声中継経路としてＰＣＭデータＨＷ１３４への切替を指示する。ＨＷ切替指示を受けたＩＰ内線ユニット１７は、使用するＨＷをＰＣＭデータＨＷ１３４に設定して、内線ＩＰ端末４５から受信した音声パケットデータの分解、復号化を行いＰＣＭで中継を行う。

［ＩＰ端末からＩＰ回線への発信シーケンス］以下、図４を用いて、ＩＰ端末４５からＩＰ網３５への発信のシーケンス処理の概要を説明する。シーケンス図は、通信制御プロトコルとしてＳＩＰ（ＳｅｓｓｉｏｎＩｎｉｔｉａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）を適用し、ＩＰ端末４５がＩＰ網３５に接続し通話までの流れを記している。予め、ＩＰ端末３５とボタン電話主装置１間はＴＣＰコネクションが確立されている。ＩＰ端末の制御部はオフフックしたことをＴＣＰを用いて主装置制御部１１へＴＣＰで通知する（Ｓ０１）。主装置制御部１１はオフフックを検出すると、ＩＰ内線ユニット制御部１７１に対してＩＰ端末４５のアドレスと音声通信用ＵＤＰポートをＱ９３１メッセージで通知(表示要求)する（Ｓ０２）。同様に主装置制御部１１はＩＰ端末４５に対して、ＩＰ内線ユニット１７のＩＰアドレスと音声通信用ＵＤＰポートをＴＣＰで通知(音声ポート通知)する（Ｓ０３）。主装置制御部１１は、主装置内部のトーン（ＳＤＴ）を内線ＩＰユニット１７に接続し、ＩＰ内線ユニット１７で符号化された音声パケット（ＳＤＴ）をＩＰ端末４５にＵＤＰで通知する（Ｓ０４）。ＩＰ端末４５内部で復号化されてトーン（ＳＤＴ）が聴取される。

ＩＰ端末４５操作によりＩＰ外線が捕捉されると、ＩＰ端末４５制御部は、ＴＣＰを用いて主装置制御部１１へＩＰ外線補足を通知する（Ｓ０５）。主装置制御部１１は、主装置内部のトーンをＤＴに切替えることで、ＩＰ端末４５でＤＴ聴取となる（Ｓ０６）。

ＩＰ端末４５は、ＤＴを聴取すると、相手ダイヤル情報を順次ＴＣＰで主装置制御部１１へ通知する（Ｓ０７）。

主装置制御部１１は、最終ダイヤル情報を受信すると、ＩＰ外線ユニット制御部１６１にダイヤル情報を格納したＱ９３１呼設定メッセージを送信する（Ｓ０８）。

Ｑ９３１呼設定メッセージを受信したＩＰ外線ユニット制御部１６１は、その情報よりＳＩＰメッセージを組立てＶｏＩＰ網（ＩＰ網）３５に対してＩｎｖｉｔｅメッセージを送信する（Ｓ０９）。これと同時に外線ＩＰユニット制御部１６１は、主装置制御部１１にＱ９３１呼設定受付メッセージを送信する（Ｓ１０）。

ＩＰ外線ユニット制御部１１は、ＶｏＩＰ網３５からの暫定応答(ＳＩＰ：１００Ｔｒｙｉｎｇ)を受信し（Ｓ１１）、その後、相手が呼び出されたことを示す、ＳＩＰ：１８０Ｒｉｎｇｉｎｇレスポンスを受信する（Ｓ１２）と、主装置制御部１１にＱ９３１呼出メッセージを送信する（Ｓ１３）。

Ｑ９３１呼出メッセージを受けた主装置制御部１１は、主装置内部のトーン（ＲＢＴ）を、ＰＣＭデータＨＷを介してＩＰ内線ユニット１７１に接続し、トーン(ＲＢＴ)を通知する(Ｓ１４)。ＩＰ内線ユニット１７１は、トーン(ＲＢＴ）を符号化した音声パケット（ＲＢＴ）をＩＰ端末４５にＵＤＰで通知する（Ｓ１４）。ＩＰ端末４５は、音声パケット（ＲＢＴ）を、ＩＰ端末４５内部で復号化してトーン（ＲＢＴ）が聴取される。

ＩＰ外線ユニット制御部１６１は、相手が応答することによりＶｏＩＰ網３５からＳＩＰ２００ＯＫレスポンス(相手応答)を受信する（Ｓ１５）と、Ｑ９３１応答メッセージを主装置制御部１１に通知する（Ｓ１６）。そして、ＩＰ外線ユニット制御部１６１は、ＶｏＩＰ網３５へ２００ＯＫレスポンスを受信したことを通知するＳＩＰ：ＡＣＫを返送する（Ｓ１７）。

主装置制御部１１は、ＩＰ内線ユニット制御部１７１へ音声パケット転送切替を専用インタフェース通信で指示し（Ｓ１８）、ＩＰ内線ユニット１７１では音声パケット転送専用のパケットデータＨＷの通信に切替える。また、主装置制御部１１は、ＩＰ外線ユニット制御部１６１へ音声パケット転送切替を専用インタフェース通信で指示し（Ｓ１９）、ＩＰ外線ユニット１６１では音声パケット転送専用のパケットデータＨＷの通信に切替える。

このようにＩＰ外線ユニット内部の符号化／復号化とＩＰ内線ユニット内部の符号化／復号化を経由することなく、パケットデータＨＷを使用して音声パケット通信を行い、また音声パケット蓄積用のバッファを介することなくＵＤＰ音声通信が行われるため、音声再生時の遅延を少なくすることができる。

［ＩＰ回線からＩＰ端末への着信のシーケンス］以下、図５を用いて、ＩＰ回線（ＩＰ網）３５からＩＰ端末４５への着信のシーケンス処理の概要を説明する。シーケンス図は外線ＩＰ網３５からＩＰ端末４５に着信し通話までの流れを記している。予め、ＩＰ端末４５とボタン電話主装置１間はＴＣＰコネクションが確立されている。まず、ＩＰ外線ユニット制御部１６１が、ＶｏＩＰ網（ＩＰ網）３５からＳＩＰで着信Ｉｎｖｉｔｅメッセージを受信する（Ｓ２１）と、ＩＰ外線ユニット制御部１６１は、ＶｏＩＰ網３５へＳＩＰで暫定応答（１００Ｔｒｙｉｎｇ）を送信する（Ｓ２２）とともに、ＩＰ外線ユニット制御部１６１から主装置制御部１１にＱ９３１で呼設定メッセージを送信して、着信を通知する（Ｓ２３）。

呼設定を受けた主装置制御部１１は、外線ＩＰユニット制御部１６１にＱ９３１で呼設定受付メッセージを送信する（Ｓ２４）とともに、ＩＰ端末４５の制御部に対してＴＣＰを用いて着信情報を通知する（Ｓ２５）。着信情報が通知されることで、ＩＰ端末４５が着信鳴動する。また、主装置制御部１１はＩＰ外線ユニット制御部１６１に対してＱ９３１で呼出メッセージを送信する（Ｓ２６）。

主装置制御部１１より呼出メッセージを受信したＩＰ外線ユニット制御部１６１はＶｏＩＰ網３５に対してＳＩＰで１８０Ｒｉｎｇｉｎｇを送信する（Ｓ２７）。

ＩＰ端末４５が応答操作してオフフック情報をＴＣＰにて主装置制御部１１へ通知する（Ｓ２８）。

オフフック情報を検出した主装置制御１１は、ＩＰ内線ユニット制御部１７１に対してＩＰ端末４５のアドレスと音声通信用ＵＤＰポート（表示要求）をＱ９３１メッセージで通知する（Ｓ２９）。同様に主装置制御１１は、ＩＰ端末４５に対して、ＩＰ内線ユニットのＩＰアドレスと音声通信用ＵＤＰポートをＴＣＰで通知する（Ｓ３０）。さらに、オフフック情報を受けて主装置制御部１１は、ＩＰ外線ユニット制御部１６１に対してＱ９３１で応答メッセージを送信する（Ｓ３１）。

応答メッセージを受けた外線ＩＰユニット制御部１６１はＶｏＩＰ網３５にＳＩＰで２００ＯＫを送信する（Ｓ３２）。

主装置制御部１１は、専用インタフェースでＩＰ内線ユニット制御部１７１へ音声パケット転送切替を指示し、ＩＰ内線ユニット１７内部のＣＯＤＥＣ１７５を介さない音声パケット転送専用通信に切替える（Ｓ３３）。また、主装置制御部１１は、専用インタフェースでＩＰ外線ユニット制御部１６１へ音声パケット転送切替を指示し、ＩＰ外線ユニット１６内部のＣＯＤＥＣ１６５を介さない音声パケット転送専用通信に切替える（Ｓ３４）。

ＶｏＩＰ網３５は、２００ＯＫレスポンスに対しＩＰ外線ユニット制御部１６１へＳＩＰでＡＣＫを返送する（Ｓ３５）。

外線ユニット１６１内部の符号化／復号化処理とＩＰ内線ユニット内部の符号化／復号化処理を経由することなく、パケットデータＨＷを使用し音声パケット通信を行い、また、符号化／復号化処理で必要となる音声パケット蓄積用のバッファ（図示せず）を介することなく音声通信が行われるため、音声再生時の遅延を抑制することができる。

［ＩＰ端末からＰＳＴＮへの発信のシーケンス］図６を用いて、ＩＰ端末４５からＰＳＴＮ（電話回線）３１への発信時のシーケンス処理の概要を説明する。シーケンス図はＩＰ端末４５がＰＳＴＮ３１に接続して通話するまでの流れを記している。予め、ＩＰ端末４５と主装置１間はＴＣＰコネクションが確立されている。まず、ＩＰ端末４５の制御部は、オフフックしたことをＴＣＰで主装置制御部１１へ通知する（Ｓ４１）。

主装置制御部１１は、オフフック情報を検出すると、ＩＰ内線ユニット制御部１７１に対してＩＰ端末４５のアドレスと音声通信用ＵＤＰポートをＱ９３１メッセージで通知する（Ｓ４２）。主装置制御１１は、同様にＩＰ端末４５に対して、ＩＰ内線ユニット１７１のＩＰアドレスと音声通信用ＵＤＰポート（音声ポート通知）をＴＣＰで通知する（Ｓ４３）。次いで、主装置制御１１は、主装置内部のトーン（ＳＤＴ）を内線ＩＰユニット１７１に接続し、ＩＰ内線ユニットで符号化された音声パケット（ＳＤＴ）をＩＰ端末４５にＵＤＰで通知する。ＩＰ端末４５内部でトーン（ＳＤＴ）は復号化されてトーン（ＳＤＴ）が聴取される（Ｓ４４）。ＩＰ端末４５の操作により外線捕捉が送信されるとＩＰ端末４５制御部はＴＣＰを用いて、外線捕捉を主装置制御部１１へ通知する（Ｓ４５）。

外線捕捉を受けた主装置制御部１１は、外線ループＯＮ要求を専用インタフェースで外線ユニット１４へ通知する（Ｓ４６）。主装置制御部１１からの外線ループＯＮ要求を受けた外線ユニット１４はループＯＮする。

主装置制御部１１は、ＩＰ内線ユニット１７１及び外線ユニット１４を接続するためにＰＣＭデータＨＷへの切替えを行う（Ｓ４７）。

ＰＳＴＮ網３１からの網ＤＴが、外線ユニット１４からＰＣＭデータＨＷを介してＩＰ内線ユニット１７１まで到達し、ＩＰ端末４５に対して音声パケットで送信される（Ｓ４８）。

ＩＰ端末４５の操作によりダイヤル情報がＴＣＰ送信され主装置制御部１１が受信する（Ｓ４９）と、外線ユニット１４がループ断続（ＤＰ）にてＰＳＴＮ網３１へダイヤル送信する（Ｓ５０）。

ＰＳＴＮ網３１からのＲＢＴが、外線ユニット１４からＰＣＭデータＨＷを介してＩＰ内線ユニット１７１まで到達し、ＩＰ端末４５に対して音声パケットで送信される（Ｓ５１）。

相手が応答すると、ＩＰ内線ユニット１７１は、ＰＣＭデータＨＷを介した音声をＩＰ端末４５との間で音声パケット送受信する（Ｓ５２）。

［ＰＳＴＮからＩＰ端末への着信のシーケンス］図７を用いて電話網（ＰＳＴＮ）３１からの着信処理のシーケンスの概要を説明する。シーケンス図はＰＳＴＮ３１からＩＰ端末４５に着信し通話までの流れを記している。予め、ＩＰ端末４５と主装置１間はＴＣＰコネクションが確立されている。まず、主装置制御部１１が、ＰＳＴＮ３１から外線ユニット１４への着信を検出する（Ｓ６１）と、主装置制御部１１は、ＩＰ端末４５制御部へＴＣＰで着信を通知する（Ｓ６２）。

ＩＰ端末４５が応答操作して主装置制御部１１へオフフック情報をＴＣＰにて通知する（Ｓ６３）。

主装置制御部１１は、オフフックを検出すると、ＩＰ内線ユニット制御部１７１に対してＩＰ端末４５のアドレスと音声通信用ＵＤＰポートをＱ９３１メッセージで通知する（Ｓ６４）とともに、ＩＰ端末４５に対して、ＩＰ内線ユニットのＩＰアドレスと音声通信用ＵＤＰポートをＴＣＰで通知する（Ｓ６５）。また、主装置制御部１１は、外線ユニット１４に、専用インタフェースで外線ループＯＮ要求を通知する（Ｓ６６）。主装置制御部１１からのループＯＮ要求を受けて外線ユニット１４がループＯＮすることによりＰＳＴＮ３１との間は通話中となる。

ＩＰ内線ユニット１７１は、ＰＣＭデータＨＷを介した音声をＩＰ端末４５との間で音声パケット送受信する（Ｓ６７）。

［ＩＰ端末から非ＩＰ端末への発信シーケンス］図８を用いて、ＩＰ端末４５から多機能内線電話機である非ＩＰ端末４１への発信のシーケンスの概要を説明する。シーケンス図はＩＰ端末４５が多機能内線電話機４１に接続し通話までの流れを記している。予め、ＩＰ端末４５と主装置１間はＴＣＰコネクションが確立されている。まず、ＩＰ端末４５の制御部は、オフフックしたことをＴＣＰを用いて主装置制御部１１へ通知する（Ｓ７１）。

主装置制御部１１は、オフフックを検出すると、ＩＰ内線ユニット制御部１７１に対してＩＰ端末４５のアドレスと音声通信用ＵＤＰポートをＱ９３１メッセージで通知する（Ｓ７２）とともに、ＩＰ端末４５に対して、ＩＰ内線ユニット１７１のＩＰアドレスと音声通信用ＵＤＰポートをＴＣＰで通知する（Ｓ７３）。

主装置制御部１１は、主装置内部のトーン（ＳＤＴ）を内線ＩＰユニット１７１に接続し、主装置制御部１１からＩＰ内線ユニットで符号化された音声パケット（ＳＤＴ）をＩＰ端末４５にＵＤＰで通知する（Ｓ７４）。音声パケット（ＳＤＴ）は、ＩＰ端末４５内部で復号化されてトーン（ＳＤＴ）が聴取される。

ＩＰ端末４５の制御部は、ダイヤル情報をＴＣＰで主装置制御部１１へ通知する（Ｓ７５）。主装置制御部１１は、ダイヤル情報を蓄積する。

主装置制御部１１は、蓄積したダイヤル情報より該当する多機能内線電話機を決定し、多機能内線ユニット制御部１５を経由して多機能内線電話機４１へ着信通知を送信する（Ｓ７６）。これにより多機能電話機４１は鳴動して着信を報知する。

主装置制御部１１は、主装置内部のトーン（ＲＢＴ）を内線ＩＰユニット１７１に接続し、ＩＰ内線ユニット１７１で符号化された音声パケット（ＲＢＴ）をＩＰ端末４５にＵＤＰで通知する（Ｓ７７）。音声パケット（ＲＢＴ）は、ＩＰ端末４５内部で復号化されてトーン（ＲＢＴ）が聴取される。

多機能内線電話機４１が応答すると、主装置制御部１１へオフフックが通知される（Ｓ７８）。

主装置制御部１１は、オフフックを受信すると、ＲＢＴを停止した後、ＩＰ内線ユニット１７１と多機能内線ユニット１５を接続し、ＰＣＭデータＨＷを介し音声通信となる（Ｓ７９）。

［非ＩＰ端末からＩＰ端末への発信のシーケンス］図９を用いて、多機能内線電話機である非ＩＰ端末４１からＩＰ端末４５への発信処理のシーケンスの概要を説明する。シーケンス図は多機能内線電話機４１からＩＰ端末４５に着信し通話までの流れを記している。予め、ＩＰ端末４５と主装置間はＴＣＰコネクションが確立されている。まず、多機能内線電話機４１の制御部は、オフフックしたことを多機能内線ユニット１５経由で主装置制御部１１へ通知する（Ｓ８１）。

主装置制御部１１は、多機能内線ユニット制御部１５を経由して多機能内線電話機４１の制御部へ表示要求を送信する（Ｓ８２）とともに、主装置内部のトーン（ＳＤＴ）を多機能内線ユニット１５に接続して、多機能内線電話機４１へトーン（ＳＤＴ）を送信する（Ｓ８３）。多機能内線電話機４１は、トーン（ＳＤＴ）を聴取する。

多機能内線電話機４１からのダイヤル情報を多機能内線ユニット１５経由で主装置制御部１１へ送信する（Ｓ８４）。

主装置制御部１１は、ダイヤル蓄積情報よりＩＰ端末４５の制御部へＴＣＰにより着信通知することで着信鳴動する（Ｓ８５）。また、主装置制御部１１は、主装置内部のトーン（ＲＢＴ）を多機能内線ユニット１５に接続し、多機能内線電話機４１へトーン（ＲＢＴ）を送信する（Ｓ８６）。多機能内線電話機４１はトーン（ＲＢＴ）聴取する。

ＩＰ端末４５は、着信応答してＴＣＰでオフフック情報を主装置制御部１１へ送信する（Ｓ８７）。

主装置制御部１１は、オフフック情報を検出すると、ＲＢＴを停止した後、ＩＰ内線ユニット１５の制御部に対してＩＰ端末４５のアドレスと音声通信用ＵＤＰポートをＱ９３１メッセージで通知する（Ｓ８８）とともに、ＩＰ端末４５に対して、ＩＰ内線ユニット１７１のＩＰアドレスと音声通信用ＵＤＰポートをＴＣＰで通知する（Ｓ８９）。

主装置制御部１１は、ＩＰ内線ユニット１７１と多機能内線ユニット１５を接続し、ＰＣＭデータＨＷを介し音声通信となる（Ｓ９０）。

このようにして、内線ＩＰ端末とＩＰ網の通話の場合は、符号化／復号化処理を伴なわないパケットデータＨＷを経由で通話することができる。

［遅延時間比較］以下、ＩＰ回線３５から内線ＩＰ端末４５に音声データが伝達されるときの遅延時間について、従来のＰＣＭデータＨＷ経由および本発明のパケットデータＨＷ経由の比較を以下に説明する。

[ＰＣＭデータＨＷ経由の場合]
(１)ＩＰ外線ユニット１６では、ＩＰ回線３５より受信した音声パケットの揺らぎ吸収のためのジッタバッファによる遅延、ＣＰＵにてＩＰパケットを分解して音声データを取り出す処理遅延、ＣＯＤＥＣで音声データを復号しＰＣＭデータＨＷに送出する遅延が存在して合計で通常１００ｍｓ程度遅延する。
(２)ＩＰ内線ユニット１７では、ＰＣＭデータＨＷより受信した音声データをＣＯＤＥＣで符号化する遅延、ＣＰＵでＩＰパケットに組み立ててＩＰ端末４５側へ送出する遅延が存在して合計で通常３０ｍｓ程度遅延する。
(３)ＩＰ端末（内線ＩＰ電話機）４５では、ＬＡＮインタフェースより受信した音声パケットの揺らぎ吸収のためのジッタバッファによる遅延、ＣＰＵにてＩＰパケットを分解して音声データを取り出す処理遅延、ＣＯＤＥＣで音声データを復号しＤ／Ａ変換し音声を出力する遅延が存在して、合計で通常１００ｍｓ程度遅延する。
したがって、ＰＣＭデータＨＷ経由の場合は、遅延時間２３０ｍｓ程度となる（ここで、遅延時間は一例である）。

[パケットデータＨＷ経由の場合]
(１)ＩＰ外線ユニット１６では、ＩＰ回線３５より受信した音声パケットの音声データ部分のみを取り出しパケットデータＨＷに送出するだけであるのでほとんど遅延が発生せず、通常５ｍｓ程度の遅延ですむ。
(２)ＩＰ内線ユニット１７では、パケットデータＨＷより受信した音声データをＩＰパケットに組み立ててＬＡＮインタフェースより送出するだけであるのでほとんど遅延が発生せず、通常５ｍｓ程度の遅延ですむ。
(３)ＩＰ端末（内線ＩＰ電話機）４５では、ＬＡＮインタフェースより受信した音声パケットの揺らぎ吸収のためのジッタバッファによる遅延、ＣＰＵにてＩＰパケットを分解して音声データを取り出す処理遅延、ＣＯＤＥＣで音声データを復号しＤ／Ａ変換し音声を出力する遅延が存在して、合計で通常１００ｍｓ程度遅延する。
従って、パケットデータＨＷ経由の場合は、遅延時間１１０ｍｓ程度となる（ここで、遅延時間は一例である）。

このように、本発明のパケットデータＨＷを使用した場合の方が、明らかに遅延時間が少ないことがわかる。

なお、実施例（図１）において、パケットデータＨＷは複数のＩＰ外線ユニットおよびＩＰ内線ユニットとパケットＨＷ用ＴＳＷをシリアルに接続する配線としているが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、パケットデータＨＷは音声パケット専用の伝送経路の総称であり、ＩＰ外線ユニットおよびＩＰ内線ユニットが各１ユニットで各ユニットのパケットデータに入出力ポートが１ポートである場合には、図１におけるパケットＨＷ用ＴＳＷは不要であり、パケットデータＨＷはＩＰ外線ユニットとＩＰ内線ユニットとを直結したものとなる。

本発明にかかるボタン電話主装置の全体構成を説明する図。本発明にかかるボタン電話主装置の主装置制御部の機能構成を説明する図。本発明にかかるボタン電話主装置のＩＰ外線ユニットおよびＩＰ内線ユニット。内線ＩＰ端末からＩＰ回線への発信処理のシーケンス図。ＩＰ回線から内線ＩＰ端末への着信処理のシーケンス図。内線ＩＰ端末からＰＳＴＮへの発信処理のシーケンス図。ＰＳＴＮから内線ＩＰ端末への着信処理のシーケンス図。内線ＩＰ端末から内線非ＩＰ端末（多機能内線電話機）への発信処理のシーケンス図。内線非ＩＰ端末（多機能内線電話機）から内線ＩＰ端末への発信処理のシーケンス図。

符号の説明

１：ボタン電話主装置、１１：主装置制御部、１２：パケットＨＷ用ＴＳＷ、１３：ＰＣＭＨＷ用ＴＳＷ、１４：外線ユニット、１５：内線ユニット、１６：ＩＰ外線ユニット、１７：ＩＰ内線ユニット、３１：ＰＳＴＮ（電話網）、３５：ＩＰ網、４１：非ＩＰ端末（多機能内線電話機）、４５：ＩＰ端末、４９：ＨＵＢ、１１１：ＷＡＮ／ＬＡＮドライバ部、１１２：ＩＰパケットプロトコル制御部、１１３：通信制御部、１１４：ＩＰ内線・ＩＰ外線制御ドライバ部、１２１，１２２：パケットデータＨＷ、１３１〜１３４：ＰＣＭデータＨＷ、１６１：ＩＰ外線ユニット制御部、１６２：経路切替ＳＷ、１６３：ＩＰインタフェース、１６４：呼情報解析部、１６５：ＣＯＤＥＣ、１７１：ＩＰ内線ユニット制御部、１７２：経路切替ＳＷ、１７３：ＩＰインタフェース、１７５：ＣＯＤＥＣ

Claims

電話回線とＩＰ回線を収容し、外線と内線との接続を制御するＩＰ対応構内電話交換装置において、
主装置内に、
前記ＩＰ回線と接続されるＩＰ外線処理ユニットおよびＩＰ内線処理ユニットと、
ＰＣＭデータを伝達するＰＣＭデータハイウェイと、
パケットデータを伝達するパケットデータハイウェイと、
前記ＰＣＭデータハイウェイと前記パケットデータハイウェイを切替えるハイウェイ切替手段と、
ＩＰ内線またはＩＰ外線との間を、前記パケットデータハイウェイによりパケットデータを伝送し、前記ＩＰ内線または前記ＩＰ外線からのパケットデータを交換するパケットデータ用タイムスイッチと、
外線または内線との通信形態を判別する通信形態認識手段を具備し、
発信時または着信時に双方向ＩＰパケットによる通信であると前記通信形態認識手段が認識した場合、前記ＰＣＭデータハイウェイを、前記パケットデータハイウェイに切替え、前記ＩＰ外線処理ユニットと前記ＩＰ内線処理ユニットの間を、前記パケットデータハイウェイを介してデータ伝送すると共に、前記ＩＰ外線処理ユニットおよび前記ＩＰ内線処理ユニットは入力されたパケットデータを復号化または符号化せずにＩＰ回線に送出することを特徴とするＩＰ対応構内電話交換装置。