JP4446768B2

JP4446768B2 - Ｉｐ電話機

Info

Publication number: JP4446768B2
Application number: JP2004070460A
Authority: JP
Inventors: 雅史垣本
Original assignee: Tottori Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Consumer Electronics Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2004-03-12
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2024-03-12
Also published as: US20070195749A1; KR20060126813A; WO2005089008A1; JP2005260649A; EP1725060A1; CN1930905A; KR100878391B1

Description

本発明は、複数のコーデックを有するＩＰ電話機に関するものである。

現在、ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）システム、所謂ＩＰ電話が普及しつつある。このＩＰ電話では通話相手まで送る音声信号をデジタル信号に変換し、パケットにして送り出している。ここで、通信回線の速度によって転送速度を決定することができる。通信回線が高速であるときは大容量のデータを送信できるので高音質な音声を送ることができる。また、転送速度の決定時は、双方が有する共通の音声コーデックの中から選択される。

特許文献１には、通信路の情報転送速度に変化があったときに送信音声モードを最適化する端末装置が開示されている。通信状態の変化に応じて、使用する音声コーデックを適切なものに切り換えることにより、画像情報転送に割り当てられる転送速度が極端に少なくなることを防いでいる。
特開平７−１２３１７２号公報

特許文献１の端末装置はテレビ電話やテレビ会議システムを想定しており、画像情報の転送速度を確保するために音声コーデックを切り換えている。パケットロスの多発による通話不能な場合は考慮されていない。

一般に、ＩＰ電話機の端末として無線端末を用いるとパケットロスが生じやすい。例えば、現在普及している携帯電話機にＩＰ電話の機能ももたせる場合には重要な課題となる。

本発明は、通話中にパケットロスが多発したときに通話の途切れを感じない範囲で、なるべく音声品質が低下しないようにしたＩＰ電話機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、複数のコーデックを有するＩＰ電話機において、通話中の音声パケットのロスが所定値を越えた場合、より対応ビットレートの低いコーデックに切り替え、前記パケットのロスが所定値を越えた場合であって、より対応ビットレートの低いコーデックがない場合、予め設定された転送先への転送要求を行うことを特徴とする。

本発明によれば、無線ＩＰ電話機側でパケットロスが所定値を越えて音声品質が低下した場合に、段階的に音声コーデックを切り替えることにより、音声が途切れずなるべく高品質の音声で通話することができる。また、パケットのロスが所定値を越えた場合であって、より対応ビットレートの低い音声コーデックがない場合は、携帯電話等の電話番号に転送することによって、無線ＩＰ電話機の使用者は通話を続けることができる。

以下、呼制御プロトコルとしてＳＩＰ（session initiation protocol）を例に説明する。図１は、ＶｏＩＰシステムの構成を示すブロック図である。ＶｏＩＰシステム１０は、無線ＬＡＮ１１と、無線ＬＡＮ１１に接続される無線ＩＰ電話機１２ａ〜１２ｄと、無線ＬＡＮ１１に接続されるゲートウェイ（以下、ＧＷと記す）１３と、無線ＬＡＮ１１に接続されるＳＩＰサーバ１４とから構成される。また、ＧＷ１３は公衆電話交換網（以下、ＰＳＴＮと記す）１５と繋がっている。また、無線ＬＡＮ１１はＶＰＮ（Virtual Private Network）やインターネット等のネットワーク１６と繋がっている。

無線ＩＰ電話機１２ａ〜１２ｄは、固有の電話番号とＩＰアドレスを有し、ＧＷ１３及びＳＩＰサーバ１４のＩＰアドレスを記憶している。また無線ＩＰ電話機１２ａ〜１２ｄは複数の音声コーデックを備え、通信相手と共通な音声コーデックを用いることで通信可能となる。

ＧＷ１３は、ＰＳＴＮ１５の局交換機（不図示）と接続するためのものであり、呼制御機能や音声符号化機能を備えている。ＩＰ電話機１２ａ〜１２ｄの何れかとＰＳＴＮ１５に接続される固定電話機（不図示）とが通話する際には、ＳＩＰサーバ１４、ＧＷ１３、ＰＳＴＮ１５を介して呼制御される。

ＳＩＰサーバ１４は、電話番号とＩＰアドレスの対応付けである番号翻訳を行い、着信時には電話番号から対応するＩＰアドレスを有するＩＰ電話機を特定して着信通知を行う。ＩＰ電話機１２ａ〜１２ｄの何れか同士で通話する場合やネットワーク１６を介して接続される場合には、ＧＷ１３は経由せずＳＩＰサーバ１４のみを経由する。

図２は、ＶｏＩＰシステムの動作を示すシーケンス図である。ここでは、ＩＰ電話機１２ａからＩＰ電話機１２ｂに電話した場合を例に説明する。

ＩＰ電話機１２ａからＳＩＰサーバ１４を介してＩＰ電話機１２ｂへ発信（ＩｎｉｔｉａｌＩＮＶＩＴＥ）があると、ＩＰ電話機１２ｂはＳＩＰサーバ１４を介してＩＰ電話機１２ａへ１００Ｔｒｙｉｎｇ、１８０Ｒｉｎｇｉｎｇ、２００ＯＫを返して応答する。そして、ＩＰ電話機１２ａがＡＣＫを送信することにより通話が開始される。ここで、ＩｎｉｔｉａｌＩＮＶＩＴＥメッセージにＳＤＰというセッションの音声コーデック等を決定するための記述が付加されている。即ち、自己の有する複数の音声コーデックを列挙したものを付加する。そして、ＩＰ電話機１２ａはこれに応答する２００ＯＫメッセージに上記の複数の音声コーデックの中から１つの音声コーデックを選択して付加する。これにより、通話に使用される音声コーデックが決定される。

音声コーデックとしては、例えば、ＩＴＵ−ＴＧシリーズ勧告で標準として規定されているＧ．７１１、Ｇ．７２６、Ｇ．７２９、Ｇ．７２３．１等を用いることができる。Ｇ．７１１の対応ビットレート（データ転送速度）は６４ｋｂｐｓ、Ｇ．７２６は３２ｋｂｐｓ、Ｇ．７２９は８ｋｂｐｓ、Ｇ．７２３．１は６．３ｋｂｐｓが仕様となっている。対応ビットレートとは、通信するのに必要とする帯域幅を示す。対応ビットレートが低い音声コーデックの方が通信時の帯域幅に余裕ができてパケットのロスが少なくなる。例えば、通信帯域幅に余裕がなく混雑する時間になって溢れが生じると、パケットのロスが急激に増加する。パケットのロスが少なくなると、通話が途切れることが少なくなる。Ｇ．７１１は無圧縮であり、Ｇ．７２６、Ｇ．７２９、Ｇ．７２３．１は対応ビットレートが低いほど圧縮率が高くなる。圧縮率が高くなると、全データの転送量が少なくなり、所定時間内のパケット数が少なくなって、対応ビットレートが低くなる。圧縮率が低いほど、復号した音が原音に近い。従って、パケットのロスがなければ、圧縮率が低い音声コーデックを使用した方がよい。音声品質を高めるには、パケットのロスが少なく、且つ、圧縮率が低い音声コーデックを選択しなければならない。

通話中はＩＰ電話機１２ｂに内蔵されたＤＳＰ（Digital Signal Processor）でパケットをアナログ音声に変換しながら、ＤＳＰに備えられたカウンタで周期的（例えば２０ｍｓ毎）に送られてくるパケットをカウントしている。ここでパケットの遅れやロスが検出される。

通話中にパケットロスが所定値を越えると、ＩＰ電話機１２ｂからＳＩＰサーバ１４を介してＩＰ電話機１２ａへ音声コーデックの切り替えを求めるｒｅ−ＩＮＶＩＴＥが送信される。ｒｅ−ＩＮＶＩＴＥメッセージには切り替えたい音声コーデックのみが記述されている。なお、パケットロスの所定値は、音声の品質が確保できなくなり始める値とすればよい。例えば、Ｇ．７１１ではパケットロスが１％程度までなら損失が全くない場合と同様の音声品質で通話できる。また、Ｇ．７２９ではパケットロスが５％程度まで耐性がある。従って、パケットロスの所定値は、約１〜５％の範囲で設定すればよい。

ｒｅ−ＩＮＶＩＴＥを受け取ったＩＰ電話機１２ａは２００ＯＫを返し、ＩＰ電話機１２ｂはＡＣＫを送信する。これにより、音声コーデックの切り替えが完了する。音声コーデックの切り替えは、対応ビットレートが高いコーデックから対応ビットレートが低いコーデックへ、つまり圧縮率が高くてデータ量が少なくなるように切り替えることができる。例えば、Ｇ．７１１を用いていた場合、Ｇ．７２６等に切り替えればよい。なお、ｒｅ−ＩＮＶＩＴＥを受け取ったＩＰ電話機１２ａが指定の音声コーデックを有していなければエラーコードを返す。エラーコードを返されたＩＰ電話機１２ｂは次の音声コーデックを指定して２００ＯＫが返されるまで繰り返す。２００ＯＫが返されない場合、ＩＰ電話機１２ｂは後述する転送要求を送信する。

音声コーデックを切り替えた後の通話中に再度パケットロスが所定値を越えたことが検出されると、上記と同様の動作で更に対応ビットレートが低い音声コーデックに切り替える。例えば、Ｇ．７２６を用いていた場合、Ｇ．７２９等に切り替え、それでもパケットロスが所定値を越えるようであればＧ．７２３．１に切り替えることができる。

そして、パケットのロスが所定値を越えた場合であって、より対応ビットレートが低い音声コーデックがない場合は、ＩＰ電話機１２ｂはＳＩＰサーバ１４を介してＩＰ電話機１２ａへ予め設定された転送先への転送要求（ＲＥＦＥＲ）を行う。これに応答してＩＰ電話機１２ａは２０２Ａｃｃｅｐｔｅｄを返して転送要求を受け付ける。転送先は固定電話機や携帯電話機等、無線ＩＰ電話以外の回線であればよい。例えば、通話中のＩＰ電話機１２ｂが携帯電話機としての機能を備えている場合は、転送先として自己の携帯電話番号を設定することができる。

転送先がＩＰ電話機１２ｂの携帯電話番号であった場合は、ＩＰ電話機１２ａはＩＰ電話機１２ｂの携帯電話番号へ発信（ＩＮＶＩＴＥ）する。この発信はＳＩＰサーバ１４及びＧＷ１３を経由してＰＳＴＮ１５を通じて行われる。ＩＮＶＩＴＥを受け取ったＩＰ電話機１２ｂは自動応答で１００Ｔｒｙｉｎｇ、１８０Ｒｉｎｇｉｎｇ、２００ＯＫを返す。そして、ＩＰ電話機１２ａがＡＣＫを送信することにより通話が開始される。その結果、ＩＰ電話機１２ｂ側で音声が途切れることなくＩＰ電話から携帯電話への切り替えが行われる。

一方、転送先がＩＰ電話機１２ｂ以外の電話番号であった場合は、ＩＰ電話機１２ａは転送先の電話番号へ発信（ＩＮＶＩＴＥ）する。この発信はＳＩＰサーバ１４及びＧＷ１３を経由して行われる。ＩＮＶＩＴＥを受け取った転送先の電話機は着信ベルを鳴らし、受話器が取られると、１００Ｔｒｙｉｎｇ、１８０Ｒｉｎｇｉｎｇ、２００ＯＫを返す。そして、ＩＰ電話機１２ａがＡＣＫを送信することにより通話が開始される。その結果、ＩＰ電話機１２ｂの使用者は転送先の電話機で続けて通話することができる。

その後、ＩＰ電話機１２ａからＳＩＰサーバ１４を介してＩＰ電話機１２ｂへ転送完了のＮＯＴＩＦＹが送信され、これに応答してＩＰ電話機１２ｂは２００ＯＫ、ＢＹＥを返し、最後にＩＰ電話機１２ａが２００ＯＫを返してＩＰ電話機１２ａとＩＰ電話機１２ｂとの通話が切断される。

このように、無線ＩＰ電話機側でパケットロスが所定値を越えて音声品質が低下した場合に、段階的に音声コーデックを切り替えることにより、音声が途切れずなるべく高品質の音声で通話することができる。更に、パケットのロスが所定値を越えた場合であって、より対応ビットレートが低い音声コーデックがない場合は、携帯電話等の電話番号に転送することによって、無線ＩＰ電話機の使用者は通話を続けることができる。

上記の実施形態では発信元をＩＰ電話機１２ａとしたが、発信元はＰＳＴＮ１５を介した他の電話機やネットワーク１６を介した他のＩＰ電話機でもよい。ＰＳＴＮ１５を経由する場合はＳＩＰサーバ１４とＰＳＴＮ１５との間にＧＷ１３を経由する。

本発明のＩＰ電話機は、複数の音声コーデックを有していればよく、携帯電話機との複合機とすることで利便性が向上する。また、呼制御プロトコルとしてはＨ．３２３、ＳＩＰ、ＭＥＧＡＣＯ等を用いることができる。

ＶｏＩＰシステムの構成を示すブロック図である。ＶｏＩＰシステムの動作を示すシーケンス図である。

符号の説明

１０ＶｏＩＰシステム
１１無線ＬＡＮ
１２ａ〜１２ｄ無線ＩＰ電話機
１３ゲートウェイ
１４ＳＩＰサーバ
１５公衆電話交換網
１６ネットワーク

Claims

複数のコーデックを有するＩＰ電話機において、
通話中の音声パケットのロスが所定値を越えた場合、より対応ビットレートの低いコーデックに切り替え、
前記パケットのロスが所定値を越えた場合であって、より対応ビットレートの低いコーデックがない場合、予め設定された転送先への転送要求を行うことを特徴とするＩＰ電話機。