JP4273136B2 - 無線LANシステムにおけるVoIP端末通話数制御方法および装置 - Google Patents

無線LANシステムにおけるVoIP端末通話数制御方法および装置 Download PDF

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Description

本発明は、無線LANシステムにおいて複数のVoIP端末が同時に通話を行った場合のVoIP端末通話数制御方法に関する。
近年、無線LANの普及に伴って、無線LANを介してVoIP(Voice Over IP)通信などのリアルタイム通信を行う機会が増えている。
また、複数のクライアントコンピュータが1台のアクセスポイント装置を介してデータの無線通信を行う際に、アクセスポイント装置が、無線接続要求をしてきたクライアントコンピュータのMACアドレスを、内部メモリのMACアドレス登録用メモリ領域に登録して当該クライアントコンピュータの無線接続を可能とするとともに、MACアドレス登録用メモリ領域へのクライアントコンピュータのMACアドレスの登録数を制限して、無線通信の通信性能を制御する無線LANシステムがある(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−124939号公報
しかしながら、従来の無線LANシステムにおいて、VoIP通信などのリアルタイム通信では通信数が少ない場合には音声の途切れもなく高品質なVoIP通信をできても、通信数が増えるに従って、無線LANの通信帯域を圧迫し、パケットの再送回数が増え、パケットの遅延、廃棄が原因で音声の遅延や音切れなどが発生し、高品質のVoIP通信を行うことが困難な場合があった。
そこで本発明は、無線LANシステムにおいて複数のVoIP端末が同時に通話を行った場合でもアクセスポイント(Access Point)がVoIP端末の通話数を制御し、高音質なVoIP通話を確保できるようにする無線LANシステムにおけるVoIP端末通話数制御方法および装置を提供することを目的とする。
上述の課題を解決するため、本発明は、無線LANシステムの一つのアクセスポイントで同時にVoIP通話可能な最大数である限界閾値を限界閾値記憶手段に記憶し、予め発信コマンド及び着信コマンドを発着信コマンド記憶手段に記憶し、無線LANに接続してVoIP通信を行うVoIP端末のMACアドレスをMACアドレス記憶手段に記憶し、各VoIP端末のMACアドレスと関連付けて通話ステータスを通話ステータス記憶手段に記憶し、前記VoIP端末の送受信パケットを監視して、前記発着信コマンド記憶手段に記憶された発信コマンド及び着信コマンドと比較し、比較の結果、そのパケットが前記発着信コマンド記憶手段に記憶された発信コマンド又は着信コマンドと一致した場合、そのパケットに含まれる前記VoIP端末のMACアドレスが、前記MACアドレス記憶手段に存在するか否か確認し、前記確認の結果、そのMACアドレスが前記MACアドレス記憶手段に存在しない場合、そのパケットに含まれる前記VoIP端末のMACアドレスを前記MACアドレス記憶手段に追加記憶し、当該MACアドレスに対応する通話ステータスを「通話中」に変更し、前記確認の結果、前記VoIP端末のMACアドレスが、前記MACアドレス記憶手段に存在する場合、当該MACアドレスに関連付けられている通話ステータスが「通話中」であるか否か確認し、「通話中」でない場合は、そのパケットに含まれる前記VoIP端末のMACアドレスに対応する通話ステータスを「通話中」に変更し、前記通話ステータスが「通話中」であるMACアドレスの数が前記限界閾値を超えたか否か判定し、前記判定の結果、MACアドレスの数が限界閾値を超えた場合、無線LANにアクセスした前記VoIP端末に対してアソシエーションの解放指示パケットを送信し、前記通話ステータス記憶手段に記憶されているMACアドレスに関連付けられた通話ステータスが「通話終了」のVoIP端末の無線LANへの接続を拒否する各ステップを含むことを特徴とする。これによって、VoIP通信の音質を限定された数の端末に対して維持することが可能である。
更に、本発明の、前記限界閾値記憶手段が記憶する限界閾値は任意に変更可能な値であることを特徴とするようにしてもよい。
本発明による第1の効果は、予め設定されたVoIP通話数を超えるVoIP端末が通話を開始しようとした際にDis-Associationを送信し、無線LANから切断しているので、予め設定されたVoIP通話に関して音質を維持することが出来ることである。
第2の効果は、予め設定されたVoIP通話数を超えるVoIP端末が通話を開始しようとした際にDis-Associationを送信し、無線LANから切断しているので、当該アクセスポイント以外にアクセスポイントが存在する場合には呼び出し中にハンドオフするため、VoIP通話中にハンドオフさせるやり方とは異なり、通話中の音切れが発生しないことである。
このようにして本発明では、アクセスポイントがVoIP端末の通話数を制御することで特定の台数で高音質のVoIP通話を行うことができる。
次に、本発明の最良の形態について図面を参照して説明する。
無線LANシステムでは、1つのアクセスポイント及びそのアクセスポイントと通信する端末によって構成されるシステムを基本サービスセットといい、基本サービスセットを相互に接続させる接続ネットワークのことをディストリビューションシステムと呼ぶ。
基本サービスセットにおいて、アクセスポイントの配下に端末が所属するための手続をアソシエーションという。その手続の結果として、そのアクセスポイントに所属する端末の管理リストができ、このリストがディストリビューションシステムに提供されることで、端末はアクセスポイントを介して他の端末やシステムと通信を行うことができる。また、アソシエーションを解放することをディスアソシエーションという。
図1は、本発明を適用する無線LANシステムの構成を示し、プログラム制御により動作する無線LANアクセスポイント(AP)100と、互いにVoIP通話可能な(無線LANに接続された)VoIP端末101と(有線LANに接続された)VoIP端末102を含む。
AP100は、無線LANアクセスポイントであり、VoIP端末の通話数を制御することができる。VoIP端末101は、無線LANクライアントとして機能するVoIP端末であり、無線LANにてAP100に接続される。VoIP端末102は、有線LANのVoIP端末であり、有線LAN103を介してAP100と接続され、VoIP端末101とVoIP通話を行うことができる。
図2は、第1の実施例のAP100の詳細構成を示す。AP100は、ROM201、CPU202、RAM203、無線LAN部204、有線LAN部205をそれぞれ有する。
ROM201は、制御プログラムや各設定値を格納している。CPU202は、その制御プログラムに基づいてVoIP通話数制御などの演算処理を行う。RAM203は、CPU202のワークエリアとして制御プログラムの実行に伴うデータの一時的な保管を行う。無線LAN部204は、IEEE802.11に基づく機能を有し、VoIP端末101に無線で接続できる。有線LAN部205は、IEEE802.3に基づく機能を有し、VoIP端末102に有線で接続できる。
次に、図3のフローチャートを参照して、本実施例の動作について説明する。本説明では、便宜上、VoIP通信を行う呼制御プロトコルとして、SIP(Session Initiation Protocol)を対象に説明するが、H.323やMGCP(Media Gateway Control Protocol)など他の呼制御プロトコルでも適用可能である。
まず、AP100は、無線LANに接続されたVoIP端末(以下、無線LAN・VoIP端末)101の全ての送受信パケットについて監視を行う(ステップS1)。
次に、そのパケットについて、予めROM201に設定したビット列である、発着信コマンド(アクセスポイントが通信を開始するVoIPの発信コマンドや着信コマンド:SIPならINVITE)と比較を行う(ステップS2)。ROMに設定するビット列は、プログラムに予め書かれていても良いが、工事担当者などが予め設定値を書き込んでも良い。
さらに、本判定の結果がYES(ビット列がINVITEと一致)であった場合、そのパケットに含まれる無線LAN・VoIP端末のMACアドレスが、RAM203に存在するか否か確認する(ステップS3)。ここで、RAMにはVoIP通信を行っている無線LAN・VoIP端末のMACアドレスを格納するテーブルを有するものとする。
本判定の結果がYESであればスタートに戻り、NOであれば、そのパケットに含まれる無線LAN・VoIP端末のMACアドレスを前述のテーブルに格納する(ステップS4)。
次に、前述のテーブルに格納されたMACアドレスの数(=VoIP通話数)が、予めROMに格納された限界閾値を超えたか否か判定を行う(ステップS5)。
ここで言う限界閾値とは、一つのアクセスポイントで同時にVoIP通話可能な最大数である。ROMに設定する限界閾値は、プログラムに予め書かれていても良いが、工事担当者などが予め設定値を書き込んでも良い。
本判定の結果がNOであればスタートに戻り、YESであれば、INVITEを受信または送信を行った無線LAN・VoIP端末に対してIEEE802.11で定められたDis-Association(アソシエーションの解放)パケットを無線LAN部204から送信し、そのVoIP端末を無線LANから切断する(ステップS6)。
また、ステップS4でRAMのテーブルに格納したMACアドレスは、Dis-Associationパケットを送信され無線LANから切断されることでVoIP通話が確立しないことから、そのテーブルから削除する。
なお、ステップS2の判定結果がNOであった場合には、そのパケットが予めROMに設定されたビット列である切断コマンド(BYE)と比較を行う(ステップS7)。ROMに設定するビット列は、プログラムに予め書かれていても良いが、工事担当者などが予め設定値を書き込んでも良い。
本判定の結果がNOであればスタートに戻り、YESであればRAMに格納されているVoIP端末のMACアドレスを削除する(ステップS8)。
図4は、第2の実施例のAP100の詳細構成を示し、図5は、その動作を説明するフローチャートである。本実施例は、第1の実施例に比べVoIP端末の通話ステータスを管理し、限界閾値(最大VoIP通話数)を超えた場合に、限界閾値を超えた通話を開始しようとするVoIP端末だけでなく「通話終了」の通話ステータスを有するVoIP端末(過去にVoIP通話を行ったVoIP端末であり、今後VoIP通話を開始する可能性がある)も無線LANから切断する機能を有する点で異なる。
次に、図5のフローチャートを参照して、本実施例の動作について第1の実施例との差を説明する。
まず、AP100は、無線LAN・VoIP端末101の全ての送受信パケットについて監視を行う(ステップS11)。
次に、そのパケットについて、予めROM301に設定したビット列である、発着信コマンド(INVITE)と比較を行う(ステップS12)。ROMに設定するビット列は、プログラムに予め書かれていても良いが、工事担当者などが予め設定値を書き込んでも良い。
さらに、本判定の結果がYES(ビット列がINVITEと一致)であった場合、そのパケットに含まれる無線LAN・VoIP端末のMACアドレスが、RAM303に存在するか否か確認する(ステップS13)。ここで、RAMにはVoIP通信を行っている無線LAN・VoIP端末のMACアドレスとそのVoIP端末の通話ステータスを格納するテーブルを有するものとする。さらに通話ステータスは、各VoIP端末のMACアドレスと関連付けられており、「通話中」「通話終了」の通話ステータスを持ちうる。
本判定の結果がYESであれば、当該MACアドレスに関連付けられている通話ステータスが「通話中」であるか否か確認する(ステップS18)。
本判定の結果がYESであればスタートに戻り、NOであれば、そのパケットに含まれる無線LAN・VoIP端末のMACアドレスの通話ステータスを「通話中」に変更する(ステップS15)。
ステップS13の判定結果がNOであれば、そのパケットに含まれる無線LAN・VoIP端末のMACアドレスを前述のテーブルに格納し(ステップS14)、通話ステータスを「通話中」に設定する(ステップS15)。
次に、前述のテーブルに格納された通話ステータスが「通話中」であるMACアドレスの数(=VoIP通話数)が、予めROMに格納された限界閾値を超えたか否か判定を行う(ステップS16)。
ここで言う限界閾値とは、一つのアクセスポイントで同時にVoIP通話可能な最大数である。ROMに設定する限界閾値は、プログラムに予め書かれていても良いが、工事担当者などが予め設定値を書き込んでも良い。また、本限界閾値は第1の実施例と異なっても良く、限界閾値1で第1の実施例の動作を行い限界閾値2で第2の実施例の動作を行うといった2段階の制御をしても良い。
本判定の結果がNOであればスタートに戻り、YESであれば、INVITEを受信または送信を行った無線LAN・VoIP端末および前述のテーブルに格納された通話ステータスが「通話終了」であるMACアドレスのVoIP端末に対してIEEE802.11で定められたDis-Associationパケットを無線LAN部304から送信し、そのVoIP端末を無線LANから切断する(ステップS17)。
また、ステップS17でDis-Associationパケットを送信され無線LANから切断されたVoIP端末のRAMのテーブルに格納したMACアドレスに関連付けられた通話ステータスを「通話終了」に変更する。
なお、ステップS12の判定結果がNOであった場合には、そのパケットが予めROMに設定されたビット列である切断コマンド(BYE)と比較を行う(ステップS19)。ROMに設定するビット列は、プログラムに予め書かれていても良いが、工事担当者などが予め設定値を書き込んでも良い。
本判定の結果がNOであればスタートに戻り、YESであればRAMに格納されているVoIP端末のMACアドレスに関連付けられている通話ステータスが「通話中」であるか否か確認する(ステップS20)。
本判定の結果がNOであればスタートに戻り、YESであればそのパケットに含まれる無線LAN・VoIP端末のMACアドレスの通話ステータスを「通話終了」に変更する(ステップS21)。
第2の実施例は、VoIP端末の通話ステータスを管理し、限界閾値(最大VoIP通話数)を超えた場合に、限界閾値を超えた通話を開始しようとするVoIP端末だけでなく、「通話終了」の通話ステータスを有するVoIP端末も無線LANから切断するので、新たなVoIP通話が発生しないという新たな効果を有する。
また、VoIP端末ではない無線LANに接続された端末は、本実施例では切断されないためデータ通信は可能であるという効果も有する。
図6は、第3の実施例の動作を説明するフローチャートである。本実施例は、第2の実施例に加えてVoIP通話数(通話中のVoIP端末数)を監視し、第2の実施例で切断した通話終了のVoIP端末のアクセスポイントへの接続を許可または拒否する機能を有する点で異なる。
次に、図6のフローチャートを参照して、本実施例の動作について第2の実施例との差を説明する。
まず、AP100は、RAM303のテーブルに格納された通話ステータスが「通話中」であるMACアドレスの数(=VoIP通話数)が、予めROMに格納された限界閾値以上か否か判定を行う(ステップS31)。
本判定の結果がYESであれば、RAMのテーブルに登録されているMACアドレスに関連付けられた通話ステータスが「通話終了」のVoIP端末(第2の実施例で切断されたVoIP端末)の無線LANへの接続を拒否する(ステップS32)。具体的な方法としては、そのVoIP端末から送信されるIEEE802.11で定められたAssociation Requestを無視する。または、そのVoIP端末から送信されるProbe Requestを無視しても良い。
本判定の結果がNOであれば、RAMのテーブルに登録されているMACアドレスに関連付けられた通話ステータスが「通話終了」のVoIP端末の無線LANへの接続を許可する(ステップS33)。
第3の実施例は、第2の実施例で切断された通話終了のVoIP端末が、VoIP通話数が限界閾値以上である間は、再度、同一アクセスポイントに接続されないという新たな効果を有する。
本発明は、IEEE802.11による無線LANシステムにおいて、音声通信(VoIP)や動画通信などのストリーミング通信を行う用途に適用できる。また、オンデマンドサービスなど、音楽や動画をインターネットから配信する用途についても適用可能である。さらに、IEEE802.11以外の無線通信にも適用可能である。
本発明を適用する無線LANシステムの構成図である。 実施例1の無線LANアクセスポイントの詳細構成図である。 実施例1の動作について説明するフローチャートである。 実施例2の無線LANアクセスポイントの詳細構成図である。 実施例2の動作について説明するフローチャートである。 実施例3の動作について説明するフローチャートである。
符号の説明
100 無線LANアクセスポイント(AP)
101 (無線LAN)VoIP端末
102 (有線LAN)VoIP端末
103 有線LAN

Claims (6)

  1. 無線LANシステムの一つのアクセスポイントで同時にVoIP通話可能な最大数である限界閾値を限界閾値記憶手段に記憶し、
    予め発信コマンド及び着信コマンドを発着信コマンド記憶手段に記憶し、
    無線LANに接続してVoIP通信を行うVoIP端末のMACアドレスをMACアドレス記憶手段に記憶し、
    各VoIP端末のMACアドレスと関連付けて通話ステータスを通話ステータス記憶手段に記憶し、
    前記VoIP端末の送受信パケットを監視して、前記発着信コマンド記憶手段に記憶された発信コマンド及び着信コマンドと比較し、
    比較の結果、そのパケットが前記発着信コマンド記憶手段に記憶された発信コマンド又は着信コマンドと一致した場合、そのパケットに含まれる前記VoIP端末のMACアドレスが、前記MACアドレス記憶手段に存在するか否か確認し、
    前記確認の結果、そのMACアドレスが前記MACアドレス記憶手段に存在しない場合、そのパケットに含まれる前記VoIP端末のMACアドレスを前記MACアドレス記憶手段に追加記憶し、当該MACアドレスに対応する通話ステータスを「通話中」に変更し、
    前記確認の結果、前記VoIP端末のMACアドレスが、前記MACアドレス記憶手段に存在する場合、当該MACアドレスに関連付けられている通話ステータスが「通話中」であるか否か確認し、「通話中」でない場合は、そのパケットに含まれる前記VoIP端末のMACアドレスに対応する通話ステータスを「通話中」に変更し、
    前記通話ステータスが「通話中」であるMACアドレスの数が前記限界閾値を超えたか否か判定し、
    前記判定の結果、MACアドレスの数が限界閾値を超えた場合、無線LANにアクセスした前記VoIP端末に対してアソシエーションの解放指示パケットを送信し、前記通話ステータス記憶手段に記憶されているMACアドレスに関連付けられた通話ステータスが「通話終了」のVoIP端末の無線LANへの接続を拒否する各ステップを含むことを特徴とする無線LANシステムにおけるVoIP端末通話数制御方法。
  2. 請求項1に記載のVoIP端末通話数制御方法において、前記限界閾値記憶手段が記憶する限界閾値は任意に変更可能な値であることを特徴とするVoIP端末通話数制御方法。
  3. 請求項1又は2に記載のVoIP端末通話数制御方法において、前記解放指示は発信コマンドの送信又は着信コマンドの受信を行った前記VoIP端末に対してIEEE802.11で定められたDis-Associationパケットを送信することにより行われることを特徴とするVoIP端末通話数制御方法。
  4. 無線LANシステムの一つのアクセスポイントで同時にVoIP通話可能な最大数である限界閾値を記憶した限界閾値記憶手段と、
    予め発信コマンド及び着信コマンドを記憶した発着信コマンド記憶手段と、
    無線LANに接続してVoIP通信を行うVoIP端末のMACアドレスを記憶するMACアドレス記憶手段と、
    各VoIP端末のMACアドレスと関連付けて通話ステータスを記憶する通話ステータス記憶手段と、
    前記VoIP端末の送受信パケットを監視して、前記発着信コマンド記憶手段に記憶された発信コマンド及び着信コマンドと比較する手段と、
    比較の結果、そのパケットが前記発着信コマンド記憶手段に記憶された発信コマンド又は着信コマンドと一致した場合、そのパケットに含まれる前記VoIP端末のMACアドレスが、前記MACアドレス記憶手段に存在するか否か確認する手段と、
    前記確認の結果、そのMACアドレスが前記MACアドレス記憶手段に存在しない場合、そのパケットに含まれる前記VoIP端末のMACアドレスを前記MACアドレス記憶手段に追加記憶し、当該MACアドレスに対応する通話ステータスを「通話中」に変更する手段と、
    前記確認の結果、前記VoIP端末のMACアドレスが、前記MACアドレス記憶手段に存在する場合、当該MACアドレスに関連付けられている通話ステータスが「通話中」であるか否か確認し、「通話中」でない場合は、そのパケットに含まれる前記VoIP端末のMACアドレスに対応する通話ステータスを「通話中」に変更する手段と、
    前記通話ステータスが「通話中」であるMACアドレスの数が前記限界閾値を超えたか否か判定する手段と、
    前記判定の結果、MACアドレスの数が限界閾値を超えた場合、無線LANにアクセスした前記VoIP端末に対してアソシエーションの解放指示パケットを送信し、前記通話ステータス記憶手段に記憶されているMACアドレスに関連付けられた通話ステータスが「通話終了」のVoIP端末の無線LANへの接続を拒否する手段と、を備えることを特徴とする無線LANシステムにおけるVoIP端末通話数制御装置。
  5. 請求項4に記載のVoIP端末通話数制御装置において、前記限界閾値記憶手段が記憶する限界閾値は任意に変更可能な値であることを特徴とするVoIP端末通話数制御装置。
  6. 請求項4又は5に記載のVoIP端末通話数制御装置において、前記解放指示は発信コマンドの送信又は着信コマンドの受信を行った前記VoIP端末に対してIEEE802.11で定められたDis-Associationパケットを送信することにより行われることを特徴とするVoIP端末通話数制御装置。
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