JP5044380B2 - 配信装置及びコーデック変換装置、通信システム - Google Patents
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Description
ある移動端末が、グループ番号で識別されるあるグループに発呼すると、配信装置がグループのメンバである複数の移動端末に呼接続する。ひとつの呼に参加する複数の移動端末は、自分以外のグループメンバが送信した音声をすべて聞くことができる。ただし、音声を送信するには、移動端末の使用者が移動端末に付いているボタンを押して音声送信権を配信装置に要求し、認可される必要がある。配信装置は、送信権を持つ移動端末が、グループ内で同時にひとつだけになるよう、送信権の排他制御をする。送信権を要求した使用者は、ブザーやランプ点灯で送信権が認可されたことを知り、送話する。送信された音声を配信装置が他のグループメンバに配信する。送話が終わった使用者は押していたボタンを離し、送信権を解放する。送信権解放通知は配信装置に届き、配信装置は次の送信権要求を待つ。発呼者が呼切断を要求した場合、呼が終了する。
「PushTalkサービスのシステム開発」NTTDoCoMoテクニカル・ジャーナル Vol.13 No.4
受信した複数の音声情報の送信端末が同一か否かを識別し、
音声情報を連続して符号化変換する対象として、1通話内で同時に1送信端末だけ選択し、
選択した送信端末の音声情報の符号化方式を識別し、
識別した符号化方式の符号化変換を行う符号化変換手段を選択し、
符号化方式が異なる複数の前記符号化変換手段とを備え、
1通話内で、同一の符号化方式の複数の無線端末からの音声情報の符号化変換を、ひとつの符号化変換手段で行うことができる。
前記コーデック変換装置は、
選択した送信端末の識別子と、1通話内で受信した音声情報の最新の前記シーケンス番号とを記憶し、
新しく受信した音声情報の前記シーケンス番号が、記憶している前記最新のシーケンス番号よりも大きく、かつ音声情報に付属する送信端末の識別子が、記憶している前記送信端末の識別子と異なっている場合に、
音声情報を連続して符号化変換する対象として、前記新しく受信した音声情報の送信端末を選択することができる。
送信権を要求した無線端末である送信端末が送信した音声情報を、配信装置がコーデック変換装置を介して又は介さないで、ゲートウエイ及び基地局を経て他の複数の無線端末に配信することで、複数の無線端末による半2重多対多の通話を実現する通信システムにおける配信装置であって、
前記配信装置は、
パケットを受信すると、グループ呼の識別子である通話グループ識別情報と、通話グループの呼で受信しうるパケットのソケット情報を示す受信パケット情報と、符号化方式と、現在送信権を取得している無線端末の音声情報を運ぶパケットのソケット情報を示す送信パケット情報とを対応づけて記憶した配信テーブルを検索し、受信したパケットのソケット情報と一致するエントリが前記受信パケット情報に存在するかチェックし、
エントリが存在する場合、前記受信パケットの送信元アドレスがゲートウエイのアドレスか、コーデック変換装置のアドレスかを判定し、
前記受信パケットがゲートウエイからのパケットである場合、通話グループ識別情報に対して、パケットのソケット情報と、現在送信権を取得している無線端末を識別するための送信権要求識別子とを対応つけて記憶した送信権テーブルを参照し、
前記受信パケットのソケット情報および前記受信パケットに含まれる送信権要求識別子が、前記送信権テーブルのエントリと一致する場合は、前記受信パケットは他のグループメンバに配信すべきパケットであると判断し、
前記配信テーブルを参照し、前記受信パケットの前記受信パケット情報に対応して登録されている送信パケット情報に従い、また、前記送信パケット情報のソケット情報が複数の場合は前記受信パケットを複製して、該当するゲートウエイ宛及び/又は前記コーデック変換装置宛の送信パケットを生成し、
さらに、生成した送信パケットが前記コーデック変換装置宛の場合には、通話グループ識別情報に対応して、コーデック変換装置に転送する場合にパケットに付加するシーケンス番号を記憶したシーケンス番号テーブルを参照し、前記シーケンス番号を前記送信パケットに挿入し、前記シーケンス番号テーブルのシーケンス番号をインクリメントし、
完成した送信パケットを送信する
前記配信装置が提供される。
送信権を要求した無線端末である送信端末が送信した音声情報を、配信装置がコーデック変換装置を介して又は介さないで、ゲートウエイ及び基地局を経て他の複数の無線端末に配信することで、複数の無線端末による半2重多対多の通話を実現する通信システムにおけるコーデック変換装置であって、
前記コーデック変換装置は、
前記配信装置から受信したパケットに基づき、通話グループ識別情報に対して、配信装置のポート番号と、受信シーケンス番号と、現時点で送信権を有していると予想される無線端末を識別するための送信権要求識別子とを記憶したジッタバッファを参照し、
(a)前記ジッタバッファの配信装置のポート番号及び送信権要求識別子と、受信パケットの配信装置のポート番号及び送信権要求識別子が一致しなかった場合は、
i) 前記ジッタバッファの受信シーケンス番号の方が前記受信パケットのシーケンス番号よりも新しい場合、送信権を獲得した無線端末が切り替わった後、切替前の古いパケットが到着したものと判定して、パケットを廃棄し、
一方、
ii) 前記ジッタバッファの受信シーケンス番号が0又は空白の場合、グループ呼設定後初めてのパケットであると判断し、または、前記受信パケットのシーケンス番号の方が前記ジッタバッファの受信シーケンス番号と比べ新しい場合、前記受信パケットは送信権を獲得した無線端末が切り替わった最初のパケットと判定して、前記受信パケットのシーケンス番号の値を前記ジッタバッファの受信シーケンス番号にコピーし、前記受信パケットの送信権要求識別子を前記ジッタバッファの送信権要求識別子にコピーすることで前記ジッタバッファのバッファを新しく構築し、
(b) 前記ジッタバッファの配信装置のポート番号及び送信権要求識別子と、前記受信パケットの配信装置のポート番号及び送信権要求識別子が一致した場合は、前記受信パケットのシーケンス番号と前記ジッタバッファの受信シーケンス番号を比較し、前記受信パケットのシーケンス番号の方が大きければ、その値を前記ジッタバッファの受信シーケンス番号に設定し、前記受信パケットを、符号化変換手段への入力バッファの入力待ちキューに、キューの先頭からタイムスタンプが小さい順に並ぶように挿入し、前記符号化変換手段により、第1の符号化方式から第2の符号化方式に前記受信パケットを変換する
前記コーデック変換装置が提供される。
送信権を要求した無線端末である送信端末が送信した音声情報を、配信装置がコーデック変換装置を介して又は介さないで、ゲートウエイ及び基地局を経て他の複数の無線端末に配信することで、複数の無線端末による半2重多対多の通話を実現する通信システムであって、
前記配信装置は、
パケットを受信すると、グループ呼の識別子である通話グループ識別情報と、通話グループの呼で受信しうるパケットのソケット情報を示す受信パケット情報と、符号化方式と、現在送信権を取得している無線端末の音声情報を運ぶパケットのソケット情報を示す送信パケット情報とを対応づけて記憶した配信テーブルを検索し、受信したパケットのソケット情報と一致するエントリが前記受信パケット情報に存在するかチェックし、
エントリが存在する場合、前記受信パケットの送信元アドレスがゲートウエイのアドレスか、コーデック変換装置のアドレスかを判定し、
前記受信パケットがゲートウエイからのパケットである場合、通話グループ識別情報に対して、パケットのソケット情報と、現在送信権を取得している無線端末を識別するための送信権要求識別子とを対応つけて記憶した送信権テーブルを参照し、
前記受信パケットのソケット情報および前記受信パケットに含まれる送信権要求識別子が、前記送信権テーブルのエントリと一致する場合は、前記受信パケットは他のグループメンバに配信すべきパケットであると判断し、
前記配信テーブルを参照し、前記受信パケットの前記受信パケット情報に対応して登録されている送信パケット情報に従い、また、前記送信パケット情報のソケット情報が複数の場合は前記受信パケットを複製して、該当するゲートウエイ宛及び/又は前記コーデック変換装置宛の送信パケットを生成し、
さらに、生成した送信パケットが前記コーデック変換装置宛の場合には、通話グループ識別情報に対応して、コーデック変換装置に転送する場合にパケットに付加するシーケンス番号を記憶したシーケンス番号テーブルを参照し、前記シーケンス番号を前記送信パケットに挿入し、前記シーケンス番号テーブルのシーケンス番号をインクリメントし、
完成した送信パケットを送信し、
及び、
前記コーデック変換装置は、
前記配信装置から受信したパケットに基づき、通話グループ識別情報に対して、配信装置のポート番号と、受信シーケンス番号と、現時点で送信権を有していると予想される無線端末を識別するための送信権要求識別子とを記憶したジッタバッファを参照し、
(a)前記ジッタバッファの配信装置のポート番号及び送信権要求識別子と、受信パケットの配信装置のポート番号及び送信権要求識別子が一致しなかった場合は、
i) 前記ジッタバッファの受信シーケンス番号の方が前記受信パケットのシーケンス番号よりも新しい場合、送信権を獲得した無線端末が切り替わった後、切替前の古いパケットが到着したものと判定して、パケットを廃棄し、
一方、
ii) 前記ジッタバッファの受信シーケンス番号が0又は空白の場合、グループ呼設定後初めてのパケットであると判断し、または、前記受信パケットのシーケンス番号の方が前記ジッタバッファの受信シーケンス番号と比べ新しい場合、前記受信パケットは送信権を獲得した無線端末が切り替わった最初のパケットと判定して、前記受信パケットのシーケンス番号の値を前記ジッタバッファの受信シーケンス番号にコピーし、前記受信パケットの送信権要求識別子を前記ジッタバッファの送信権要求識別子にコピーすることで前記ジッタバッファのバッファを新しく構築し、
(b) 前記ジッタバッファの配信装置のポート番号及び送信権要求識別子と、前記受信パケットの配信装置のポート番号及び送信権要求識別子が一致した場合は、前記受信パケットのシーケンス番号と前記ジッタバッファの受信シーケンス番号を比較し、前記受信パケットのシーケンス番号の方が大きければ、その値を前記ジッタバッファの受信シーケンス番号に設定し、前記受信パケットを、符号化変換手段への入力バッファの入力待ちキューに、キューの先頭からタイムスタンプが小さい順に並ぶように挿入し、前記符号化変換手段により、第1の符号化方式から第2の符号化方式に前記受信パケットを変換する
前記通信システムが提供される。
図1は、本実施の形態が対象とする自営無線システムのネットワーク構成図を示す。
移動端末100aは無線方式1を使用し、基地局101aと通信する。同様に移動端末100b、100cは無線方式2を使用して基地局101bと通信する。基地局101a、101b、101cはアクセス網102に接続する。アクセス網102はゲートウエイ104a、104bに接続する。ゲートウエイ104a、104bは有線通信網103のゲートウエイ装置である。ゲートウエイ104a、104bはアクセス網で使用するISDNプロトコル(ただし下位レイヤにIPを使用)を、有線通信網103で使用するSIPプロトコルに変換する。したがって、ゲートウエイ104a、104bは配下の移動端末のそれぞれに対応する仮想的なSIP端末機能を有する。有線通信網103には、呼制御装置105、配信装置106、コーデック変換装置107が存在する。呼制御装置105は、ゲートウエイ104a、104b、配信装置106の間のSIPメッセージをルーティングする。配信装置106は、グループ通信の呼設定、呼解放、送信権制御、音声フローの複製配信を行う。コーデック変換装置107は、配信装置106から受信した音声フローをコーデック変換し、再び配信装置106に送信する。配信装置106とコーデック変換装置107が、本実施の形態の主要部分である。基地局101aは論理的にゲートウエイ104a配下にあるものとする。つまり、基地局101aはゲートウエイ104aと通信するが、ゲートウエイ104bとは通信しない。一方、基地局101b、101cは論理的にゲートウエイ104b配下にあるものとする。
配信装置106は、CPU200、メモリ201、ハードディスク202、通信インタフェース203を備える。CPU200はメモリ201内のプログラムを実行する中央演算装置である。メモリ201はプログラム領域204とデータ領域207を有する。配信制御モジュール205、呼接続プロトコルモジュール206は、CPU200にロードされ、適宜実行される。データ領域207の各テーブルは、CPU200によりアクセスされ、データの読出し及び/又は書込みが適宜行われる。
コーデックテーブル208は、コーデック変換装置107がサポートするコーデックの種類を登録したものである(図3参照)。コーデックテーブル208には、コーデック変換装置300毎に、コーデック種別301、及び、RTPクロックレート302を、予め記憶する。コーデック変換装置300はコーデック変換装置107のアドレスを格納する。コーデック種別301はコーデック変換装置107がサポートするコーデック種別を格納する。RTPクロックレート302は、コーデック種別毎の、音声パケットに設定するタイムスタンプの1秒当たりの増加量(8000Hzなら8000)を格納する。本テーブルは保守者が自営無線システム構築時に配信装置106に設定する。
RTCPフローテーブル209は、配信装置106とゲートウエイ104a、104bとの間に設定する、音声のRTP(Realtime Transport Protocol)フロー401と送信権制御のRTCPフロー406とを対応付ける。RTCPフローテーブル209は、通話グループ400に対して、RTP401について、ゲートウエイのIPアドレス402及びUDP(User Datagram Protocol)ポート403、配信装置のIPアドレス404及びUDPポート405が記憶され、また、RTCP406について、ゲートウエイのIPアドレス407及びUDPポート408、配信装置のIPアドレス409及びUDPポート410が記憶される。RTCPフローテーブル209は、例えば、グループ通信開始要求の処理の際に記憶することができる。
送信権テーブル210は、送信権を与えた端末のRTPフローを管理する。送信権テーブル210には、通話グループ420に対して、ソケット情報(送信元IPアドレス421、送信元UDPポート422、宛先IPアドレス423、宛先UDPポート424)と、送信権の要求名を識別するための識別情報であるSSRC(送信権要求識別子)(Synchronization Source)425が記憶される。SSRCの選択方法としては乱数を使用したり、端末アドレスから算出したりする方法がある。なお、本実施の形態では、必ずしもSSRCのみから端末アドレスを特定できる必要はなく、グループメンバが互いに異なるSSRCを使ってさえすれば良い。送信権テーブル210は、例えば、送信権要求の処理の際に記憶することができる。
配信テーブル211は、ゲートウエイ104a、104b、コーデック変換装置107から受信したRTPフローを、どこへ配信するかを管理する(図5参照)。配信テーブル211には、通話グループ500に対して、受信パケット情報502、コーデック506、MS数507、送信パケット情報509が記憶される。なお、MS数は、例えば、発信端末の台数である。配信テーブル211は、例えば、グループ通信開始要求処理の際に設定される。
シーケンス番号テーブル212は、配信装置106がコーデック変換装置107にRTPパケットを転送する際、同一グループ通信内で連続したシーケンス番号を付与するために使用する。シーケンス番号テーブル212は、通話グループ520に対するシーケンス番号521が記憶される。図5において、シーケンス番号テーブル212の通話グループ520はグループ呼の識別子である。シーケンス番号521は、通話グループ520のRTPパケットをコーデック変換装置107に転送する場合に、パケットに付加するシーケンス番号を表す。
コーデック変換装置107は、CPU600、メモリ601、通信インタフェース602、デコーダ603、エンコーダ604を備える。CPU600はメモリ601内のプログラムを実行する中央演算装置である。通信インタフェース602は、配信装置106と通信するためのインタフェース回路である。
メモリ601はプログラム領域701とデータ領域704を有する。コーデック変換制御モジュール702、呼接続プロトコルモジュール703は、CPU600にロードされ、適宜実行される。データ領域704の各テーブル及びバッファは、CPU600によりアクセスされ、データの読出し/書込みが適宜行われる。
コーデックリソース管理テーブル705は、コーデック変換装置107が有するコーデック回路の回路数、コーデック種別を管理する。コーデックリソース管理テーブル705には、コーデック種別800に対して、フレームレート808、RTPクロックレート801、リソース量803(エンコーダ802、デコーダ803)、使用量805(エンコーダ806、デコーダ807)が記憶される。
コーデック使用中マップ706は、コーデック回路毎の使用中あるいは未使用を表すビットマップである。コーデック使用中マップ706には、デコーダA001、A002、・・・、及び、デコーダB001、B002、・・・、の使用状況(例、ON又はOFF、1又は0等)が記憶される。
RTPフローテーブル707は、コーデック変換装置107と配信装置106との間に設定したRTPフローのコーデック種別を管理する。RTPフローテーブル707には、通話グループ900に対して、コーデック変換装置902についてIPアドレス901及びUDPポート903、配信装置904についてIPアドレス905及びUDPポート906、コーデック907が記憶される。通話グループ900はグループ呼の識別子である。コーデック変換装置902と配信装置904には、コーデック907毎に設定したRTPフローのソケット情報が設定されている。すなわちIPアドレス901とUDPポート903にはコーデック変換装置107の使用するIPアドレスとUDPポート番号が、IPアドレス905とUDPポート906には配信装置106の使用するIPアドレスとUDPポート番号が設定されている。
コーデック変換テーブル708は、配信装置106から受信したRTPフローをどのコーデック回路に入力し、出力をどのUDPポートから配信装置106に返送したらよいかを管理する。コーデック変換テーブル708には、通話グループ910に対して、配信装置UDPポート911、デコーダID912、エンコーダID913、コーデック変換装置UDPポート914が記憶される。
RTPジッタバッファ709は、送信権を有する端末からの音声パケットをある時間格納し、ジッタの吸収およびパケット順序の並べ替えを行う。RTPジッタバッファ709は、通話グループ1000に対して、配信装置UDPポート1001、受信シーケンス番号1002、SSRC1003、次回入力時刻1004、次回入力タイムスタンプ1005、先頭ポインタ1006、末尾ポインタ1007が記憶される。通話グループ1000はグループ呼の識別子である。配信装置UDPポート1001はRTPフローテーブル707のUDPポート906と同じである。
デコードデータジッタバッファ710は、コーデック変換の前半処理であるデコード処理が終わったデータをある時間格納し、デコード処理のジッタの吸収を行う。デコードデータジッタバッファ710には、エンコーダID1010に対して、次回入力時刻1011、先頭ポインタ1012、末尾ポインタ1013が記憶される。
端末コーデックテーブル1100は、端末アドレス1111に対して、コーデック種別1112、RTPクロックレート1113を含む。コーデック種別1112は端末が使用するコーデックの種類を表す。RTPクロックレート1113は、音声パケットに設定するタイムスタンプの1秒当たりの増加量(8000Hzなら8000)を表す。端末コーデックテーブル1100は、端末の位置登録の処理等の際に、または、予め設定することができる。
2−1.位置登録
次にメッセージシーケンスを説明する。
図12に、移動端末がグループ通信を行う前に必要な、位置登録のシーケンス図を示す。
移動端末100aの電源がONになると(ステップ1200)、端末番号を含む位置登録要求メッセージ1201を基地局101aに送信する。基地局101aは位置登録要求メッセージ1202をゲートウエイ104aに送信する。ゲートウエイ104aは、移動端末100aの端末番号と基地局101aを対応付けて記憶する(ステップ1203)。そして端末番号に対応した仮想SIP端末機能を起動し、端末番号から端末アドレスを作成し、端末アドレスを含むREGISTERメッセージ1204を呼制御装置105に送信する。端末アドレスとして、例えば“端末番号@ドメイン名”を使う。呼制御装置105は、REGISTERメッセージ1204の送信元であるゲートウエイ104aと端末アドレスを対応付けて記憶する(ステップ1205)。さらに端末アドレスから端末固有情報を検索する(ステップ1206)。ここで、端末のコーデックに関しては、端末コーデックテーブル1100(図11参照)を検索する。
図13(a)および(b)に、移動端末がグループ通信を開始する場合の前半のシーケンス図、後半のシーケンス図を示す。
まず、基地局101aが移動端末100aから、グループ番号を含むグループ通信の開始要求を受信する(ステップ1300)と、グループ番号を含むグループ呼要求メッセージ1301をゲートウエイ104aに送信する。ゲートウエイ104aはグループ呼要求メッセージ1301に含まれる呼び出すべきグループ番号をINVITEメッセージ1302に設定して、次のような情報を含むINVITEメッセージを作成し、呼制御装置105に送信する。
配信装置106は、グループ呼で使用するコーデックがAとBの2つであることを認識して、コーデック変換装置107にコーデック変換の設定のためのINVITEメッセージ1329を送信する。
図13(b)に戻る。コーデック変換装置107は、コーデック回路の設定をした後、OK応答1330を配信装置106に送信する。
OK応答1330を配信装置106が受信すると、コーデックAの音声フローとコーデックBの音声フローに関し、配信装置106とコーデック変換装置107の間のネゴシエーションが完了する。
図14は、グループ通信の呼解放のシーケンス図である。
次に図14を用いてグループ通信を終了する場合のシーケンスを説明する。
基地局101aがグループ通信の開始端末である移動端末100aからグループ通信の終了要求を受信すると(ステップ1400)、解放完了メッセージ1401をゲートウエイ104aに送信する。さらに無線チャネルを解放する(ステップ1402)。解放完了メッセージ1401を受信したゲートウエイ104aは、BYEメッセージ1403を呼制御装置105に送信する。呼制御装置105はBYEメッセージ1404を配信装置106に送信する。配信装置106はBYEメッセージ1404に対するOK応答1405を呼制御装置105に送信する。呼制御装置105はOK応答1406をゲートウエイ104aに送信する。一方、配信装置106は、コーデック変換装置107にもBYEメッセージ1407を送信する。コーデック変換装置107は、コーデック回路の解放を行い、OK応答1408を配信装置106に送信する。配信装置106は移動端末100b、100cへの呼解放を開始する(ステップ1409)。配信装置106はBYEメッセージ1410を呼制御装置105に送信する。呼制御装置105はBYEメッセージ1411をゲートウエイ104bに送信する。ゲートウエイ104bは移動端末100b、100cの位置する基地局101bを特定し(ステップ1412)、基地局101bに対してグループ呼の解放を行っていないことを判定して(ステップ1413)、基地局101bに解放完了メッセージ1414を送信する。解放完了メッセージ1414を受信した基地局101bは、無線チャネルを解放する(ステップ1415)。ゲートウエイ104bはさらにBYEメッセージ1411に対するOK応答1416を呼制御装置105に送信する。呼制御装置105はOK応答を配信装置106にルーティングする。以上でグループ通話が終了する。
図15は、移動端末100aが送信権を獲得し、音声情報を送信するシーケンス図を示す。
次に、グループ通話が可能な状態、すなわち図13(a)(b)のシーケンスが完了した状態で、音声を送信する手順を図15を用いて説明する。なお、以下で登場するTalk Burst Requestメッセージ、Talk Burst Takenメッセージ、Talk Burst Grantedメッセージ、Talk Burst Releaseメッセージ、Talk Burst Ildeメッセージは、例えばPoC規格と同じフォーマットを使用し、RTCPパケットで送受信する。これらのパケットと音声情報を運ぶRTPパケットは、呼制御装置105を通らない(スルーする)。
音声情報1511のIPパケット2700は、IPヘッダ2701、UDPヘッダ2702、シーケンス番号2703、RTPパケット2704を含む。IPヘッダ2701には、送信元アドレスとして配信装置106のIPアドレスを設定し、宛先アドレスとしてコーデック変換装置107のIPアドレスを設定する。UDPヘッダ2702には、グループ呼設定時に配信装置106とコーデック変換装置107との間でネゴシエーションした、コーデックAのフロー用のUDPポート番号を設定する。シーケンス番号2703は、ひとつのグループ呼の中で配信装置106がコーデック変換装置107に送信した音声情報のIPパケット2700にシーケンシャルに設定する番号である。シーケンス番号2703の使用目的は後述する。RTPパケット2704は、配信装置106がゲートウエイ104aから受信したRTPパケットであり、この中にはゲートウエイ104aがTalk Burst Requestメッセージ1502に設定したSSRCが含まれている。
図16は、送信権解放のシーケンス図である。
次に、音声情報を送信していた移動端末が送信権を解放するシーケンスを図16を用いて説明する。本図では移動端末100aが送信権を解放する。基地局101aが移動端末100aから送信権解放要求を受信する(ステップ1600)。基地局101aは送信権解放要求メッセージ1601をゲートウエイ104aに送信する。ゲートウエイ104aはTalk Burst Releaseメッセージ1602を配信装置106に送信する。配信装置106は送信権の移動端末100aへの割当を解除し(ステップ1603)、Talk Burst Ildeメッセージ1604をゲートウエイ104bに送信する。ゲートウエイ104bは送信権解放通知メッセージ1605を基地局101bに送信し、基地局101bは移動端末100b、100cに送信権解放を報知する(ステップ1606)。さらに、配信装置106はゲートウエイ104aにもTalk Burst Idleメッセージ1607を送信する。ゲートウエイ104aは送信権解放通知メッセージ1608を基地局101aに送信し、基地局101aは移動端末100aに送信権解放を通知する(ステップ1609)。
3−1.送信権要求
次に、フローチャートとテーブルによる詳細な処理内容を説明する。
まずは、グループ呼設定完了後、送信権を獲得した移動端末100aからの音声パケットがどのように転送され、コーデック変換されるかを説明する。
図23は、配信装置106がゲートウエイ104a、104b、コーデック変換装置107からRTPパケットを受信した場合のフローチャートである。図15のシーケンスでは、ゲートウエイ104aからコーデックAの音声情報1510を受信した場合、またはコーデック変換装置107からコーデックBの音声情報1513を受信した場合にあたる。
図23において、配信装置106がRTPパケットを受信すると、ステップ2301にて図5に示す配信テーブル211を検索する。
なお、配信テーブル211において、コーデック506とMS数507は使用しなかったが、これは、グループ呼設定時に配信テーブル211を設定する段階で使用するものであり、詳細は後述する。
次に、コーデック変換装置107での音声情報の処理を説明する。図15のシーケンスでは、配信装置106からコーデックAの音声情報1511を受信してから、コーデックBの音声情報1513を送信するまでに相当する。音声情報1511のIPパケットは図27のIPパケット2700の形をしている。
ステップ2406では、受信RTPパケットのSSRCをSSRC1003にコピーする。さらに次回入力時刻1004、次回入力タイムスタンプをNULLに初期化する。
次に、RTPジッタバッファ709から音声情報をデコーダに入力する処理を図25を用いて説明する。これもコーデック変換制御モジュール702で実行する。デコーダ入力処理2500は周期的に起動する。まず、RTPジッタバッファ709の次回入力時刻1004を現在時刻と比較し(ステップ2501)、まだである場合、および次回入力時刻1004がNULLの場合、処理を終了する。現在時刻が次回入力時刻1004を過ぎていた場合は、先頭ポインタ1006を参照し、先頭パケットのタイムスタンプと次回入力タイムスタンプ1005を比較する(ステップ2502)。先頭パケットのタイムスタンプの方が大きければ、先頭パケットの入力時刻ではまだないので、本来入力すべきRTPパケットの代わりにダミーデータをデコーダに入力する(ステップ2507)。これは、配信装置106とコーデック変換装置107の間でパケットロスが生じた場合に起こる。
次に、デコードデータジッタバッファ710から音声情報をエンコーダに入力する処理を図26を用いて説明する。これもコーデック変換制御モジュール702で実行する。エンコーダ入力処理2600は周期的に起動する。まず、デコードデータジッタバッファ710の次回入力時刻1011を現在時刻と比較し、まだである場合、および次回入力時刻1011がNULLの場合、処理を終了する(ステップ2601)。現在時刻が次回入力時刻1011を過ぎていた場合は、先頭ポインタ1012を参照し、先頭のPCM音声情報をキューから取り出し、エンコーダID1010が示すエンコーダに入力する(ステップ2602)。ステップ2603にて、次回入力時刻1011を更新する。図8のコーデックリソース管理テーブル705の、コーデック種別800に対応したRTPクロックレート801の逆数(すなわち1クロックあたりの時間)を現在時刻に加算し、設定する。ただし、エンコーダの独自仕様として入力頻度を下げてもよく、この場合はRTPクロックレート801とは無関係の固有パラメータで加算値を記憶しておく。一方、エンコーダへの入力待ち音声情報がなくなった場合は、次回入力時刻1011にNULLを設定する。
次に、グループ呼設定および送信権獲得のシグナリング処理において、前述した音声パケット処理に必要な各種テーブルを初期化する手順について、フローチャートを用いて説明する。
図20は、配信装置106が、呼制御装置105からグループ通信の発呼を受けた場合の配信制御モジュール205のフローチャートを示す。INVITE受信処理2000は、図13(a)のシーケンスにおいて、配信装置106がINVITEメッセージ1303を受信した場合に行う。
以上が、配信装置106が呼制御装置105からのOK応答1328を受信した場合の処理である。
図21は、コーデック変換装置の呼設定処理フローを示す図である。
次に、図13(b)において、コーデック変換装置107が配信装置106からINVITEメッセージ1329を受信した場合のコーデック変換制御モジュール702の処理を図21を用いて説明する。
配信装置UDPポート911が33002のRTPフローについても、同様の手順で、コーデックAのエンコーダを設定する。
以上が、コーデック変換装置107が配信装置106からINVITEメッセージ1329を受信した場合の処理である。
図22は、配信装置の送信権制御フローを示す図である。
最後に、図15に示されるように、グループ呼設定完了後、配信装置106がゲートウエイ104aからTalk Burst Requestメッセージ1502を受信した場合の処理を図22を用いて説明する。
101a、b 基地局
104a、b ゲートウエイ
106 配信装置
107 コーデック変換装置
205 配信制御モジュール
208 コーデックテーブル
209 RTCPフローテーブル
210 送信権テーブル
211 配信テーブル
212 シーケンス番号テーブル
425 SSRC
521 シーケンス番号
603 デコード回路
604 エンコード回路
702 コーデック変換制御モジュール
705 コーデックリソース管理テーブル
706 コーデック使用中マップ
707 RTPフローテーブル
708 コーデック変換テーブル
709 RTPジッタバッファ
710 デコードデータジッタバッファ
1002 受信シーケンス番号
1003 SSRC
1327 着信INVITEメッセージに対するOK応答
1329 コーデック変換設定INVITEメッセージ
1330 コーデック変換設定INVITEメッセージに対するOK応答
1814 宛先アドレスリスト
2703 シーケンス番号
Claims (17)
- 送信権を要求した無線端末である送信端末が送信した音声情報を、配信装置がコーデック変換装置を介して又は介さないで、ゲートウエイ及び基地局を経て他の複数の無線端末に配信することで、複数の無線端末による半2重多対多の通話を実現する通信システムにおける配信装置であって、
前記配信装置は、
パケットを受信すると、グループ呼の識別子である通話グループ識別情報と、通話グループの呼で受信しうるパケットのソケット情報を示す受信パケット情報と、符号化方式と、現在送信権を取得している無線端末の音声情報を運ぶパケットのソケット情報を示す送信パケット情報とを対応づけて記憶した配信テーブルを検索し、受信したパケットのソケット情報と一致するエントリが前記受信パケット情報に存在するかチェックし、
エントリが存在する場合、前記受信パケットの送信元アドレスがゲートウエイのアドレスか、コーデック変換装置のアドレスかを判定し、
前記受信パケットがゲートウエイからのパケットである場合、通話グループ識別情報に対して、パケットのソケット情報と、現在送信権を取得している無線端末を識別するための送信権要求識別子とを対応つけて記憶した送信権テーブルを参照し、
前記受信パケットのソケット情報および前記受信パケットに含まれる送信権要求識別子が、前記送信権テーブルのエントリと一致する場合は、前記受信パケットは他のグループメンバに配信すべきパケットであると判断し、
前記配信テーブルを参照し、前記受信パケットの前記受信パケット情報に対応して登録されている送信パケット情報に従い、また、前記送信パケット情報のソケット情報が複数の場合は前記受信パケットを複製して、該当するゲートウエイ宛及び/又は前記コーデック変換装置宛の送信パケットを生成し、
さらに、生成した送信パケットが前記コーデック変換装置宛の場合には、通話グループ識別情報に対応して、コーデック変換装置に転送する場合にパケットに付加するシーケンス番号を記憶したシーケンス番号テーブルを参照し、前記シーケンス番号を前記送信パケットに挿入し、前記シーケンス番号テーブルのシーケンス番号をインクリメントし、
完成した送信パケットを送信する
前記配信装置。 - 請求項1に記載の配信装置において、
前記受信パケットの送信元アドレスがゲートウエイのアドレスか、コーデック変換装置のアドレスかを判定した結果、前記受信パケットの送信元アドレスがコーデック変換装置である場合、
前記配信テーブルを参照し、受信パケット情報に対応して登録されている送信パケット情報に従い、パケットを生成し、該当するゲートウエイへパケットを送信するようにした配信装置。 - 請求項1に記載の配信装置であって、
前記コーデック変換装置が有する符号化変換手段の全ての符号化方式を、無線端末への着信メッセージに記述することを特徴とする配信装置。 - 送信権を要求した無線端末である送信端末が送信した音声情報を、配信装置がコーデック変換装置を介して又は介さないで、ゲートウエイ及び基地局を経て他の複数の無線端末に配信することで、複数の無線端末による半2重多対多の通話を実現する通信システムにおけるコーデック変換装置であって、
前記コーデック変換装置は、
前記配信装置から受信したパケットに基づき、通話グループ識別情報に対して、配信装置のポート番号と、受信シーケンス番号と、現時点で送信権を有していると予想される無線端末を識別するための送信権要求識別子とを記憶したジッタバッファを参照し、
(a)前記ジッタバッファの配信装置のポート番号及び送信権要求識別子と、受信パケットの配信装置のポート番号及び送信権要求識別子が一致しなかった場合は、
i) 前記ジッタバッファの受信シーケンス番号の方が前記受信パケットのシーケンス番号よりも新しい場合、送信権を獲得した無線端末が切り替わった後、切替前の古いパケットが到着したものと判定して、パケットを廃棄し、
一方、
ii) 前記ジッタバッファの受信シーケンス番号が0又は空白の場合、グループ呼設定後初めてのパケットであると判断し、または、前記受信パケットのシーケンス番号の方が前記ジッタバッファの受信シーケンス番号と比べ新しい場合、前記受信パケットは送信権を獲得した無線端末が切り替わった最初のパケットと判定して、前記受信パケットのシーケンス番号の値を前記ジッタバッファの受信シーケンス番号にコピーし、前記受信パケットの送信権要求識別子を前記ジッタバッファの送信権要求識別子にコピーすることで前記ジッタバッファのバッファを新しく構築し、
(b) 前記ジッタバッファの配信装置のポート番号及び送信権要求識別子と、前記受信パケットの配信装置のポート番号及び送信権要求識別子が一致した場合は、前記受信パケットのシーケンス番号と前記ジッタバッファの受信シーケンス番号を比較し、前記受信パケットのシーケンス番号の方が大きければ、その値を前記ジッタバッファの受信シーケンス番号に設定し、前記受信パケットを、符号化変換手段への入力バッファの入力待ちキューに、キューの先頭からタイムスタンプが小さい順に並ぶように挿入し、前記符号化変換手段により、第1の符号化方式から第2の符号化方式に前記受信パケットを変換する
前記コーデック変換装置。 - 請求項4に記載のコーデック変換装置において、
前記配信装置からパケットを受信すると、通話グループ識別情報に対して、前記コーデック変換装置の使用するアドレスとポート番号と、前記配信装置の使用するアドレスと、符号化方式とが記憶されたフローテーブルを検索し、
前記配信装置から受信した第1の符号化方式のパケットのポート番号のエントリが前記フローテーブルにあるか否か判断し、エントリが前記フローテーブルにない場合、前記受信パケットを廃棄すること
を特徴とするコーデック変換装置。 - 請求項4に記載のコーデック変換装置において、
通話グループ識別情報に対して、配信装置ポート番号、前記配信装置UDPポート番号が示す配信装置の受信フローを入力すべきデコーダを示すデコーダID、前記デコーダIDが示すデコーダが出力した音声情報を入力すべきエンコーダを示すエンコーダID、前記エンコーダIDが示すエンコーダが出力した音声情報を送出すべきフローを示すコーデック変換装置ポート番号を記憶したにコーデック変換テーブルを参照して、前記通話グループ識別情報及び配信装置ポート番号に基づき、前記入力バッファからの前記受信パケットを前記デコーダIDのデコーダでデコードし、さらに前記エンコーダIDのエンコーダでエンコードして、送信パケットを生成し、ネットワークに送出すること
を特徴とするコーデック変換装置。 - 請求項4に記載のコーデック変換装置であって、
送信権を承認された前記無線端末が他の無線端末に切り替わった場合は、切替前の前記無線端末の音声情報を廃棄することを特徴とするコーデック変換装置。 - 請求項4に記載のコーデック変換装置であって、
音声情報を前記符号化変換手段で変換した後、現時点で選択した送信端末の音声情報の符号化方式を識別し、
前記符号化方式が前記符号化変換手段の符号化方式と異なる場合は、変換済みの音声情報を廃棄することを特徴とするコーデック変換装置。 - 請求項4に記載のコーデック変換装置であって、
無線端末からの音声情報が受信できず、以後、前記符号化変換手段に入力する音声情報がない場合に、前記符号化変換手段にダミーデータを入力することを特徴とする、コーデック変換装置。 - 送信権を要求した無線端末である送信端末が送信した音声情報を、配信装置がコーデック変換装置を介して又は介さないで、ゲートウエイ及び基地局を経て他の複数の無線端末に配信することで、複数の無線端末による半2重多対多の通話を実現する通信システムであって、
前記配信装置は、
パケットを受信すると、グループ呼の識別子である通話グループ識別情報と、通話グループの呼で受信しうるパケットのソケット情報を示す受信パケット情報と、符号化方式と、現在送信権を取得している無線端末の音声情報を運ぶパケットのソケット情報を示す送信パケット情報とを対応づけて記憶した配信テーブルを検索し、受信したパケットのソケット情報と一致するエントリが前記受信パケット情報に存在するかチェックし、
エントリが存在する場合、前記受信パケットの送信元アドレスがゲートウエイのアドレスか、コーデック変換装置のアドレスかを判定し、
前記受信パケットがゲートウエイからのパケットである場合、通話グループ識別情報に対して、パケットのソケット情報と、現在送信権を取得している無線端末を識別するための送信権要求識別子とを対応つけて記憶した送信権テーブルを参照し、
前記受信パケットのソケット情報および前記受信パケットに含まれる送信権要求識別子が、前記送信権テーブルのエントリと一致する場合は、前記受信パケットは他のグループメンバに配信すべきパケットであると判断し、
前記配信テーブルを参照し、前記受信パケットの前記受信パケット情報に対応して登録されている送信パケット情報に従い、また、前記送信パケット情報のソケット情報が複数の場合は前記受信パケットを複製して、該当するゲートウエイ宛及び/又は前記コーデック変換装置宛の送信パケットを生成し、
さらに、生成した送信パケットが前記コーデック変換装置宛の場合には、通話グループ識別情報に対応して、コーデック変換装置に転送する場合にパケットに付加するシーケンス番号を記憶したシーケンス番号テーブルを参照し、前記シーケンス番号を前記送信パケットに挿入し、前記シーケンス番号テーブルのシーケンス番号をインクリメントし、
完成した送信パケットを送信し、
及び、
前記コーデック変換装置は、
前記配信装置から受信したパケットに基づき、通話グループ識別情報に対して、配信装置のポート番号と、受信シーケンス番号と、現時点で送信権を有していると予想される無線端末を識別するための送信権要求識別子とを記憶したジッタバッファを参照し、
(a)前記ジッタバッファの配信装置のポート番号及び送信権要求識別子と、受信パケットの配信装置のポート番号及び送信権要求識別子が一致しなかった場合は、
i) 前記ジッタバッファの受信シーケンス番号の方が前記受信パケットのシーケンス番号よりも新しい場合、送信権を獲得した無線端末が切り替わった後、切替前の古いパケットが到着したものと判定して、パケットを廃棄し、
一方、
ii) 前記ジッタバッファの受信シーケンス番号が0又は空白の場合、グループ呼設定後初めてのパケットであると判断し、または、前記受信パケットのシーケンス番号の方が前記ジッタバッファの受信シーケンス番号と比べ新しい場合、前記受信パケットは送信権を獲得した無線端末が切り替わった最初のパケットと判定して、前記受信パケットのシーケンス番号の値を前記ジッタバッファの受信シーケンス番号にコピーし、前記受信パケットの送信権要求識別子を前記ジッタバッファの送信権要求識別子にコピーすることで前記ジッタバッファのバッファを新しく構築し、
(b) 前記ジッタバッファの配信装置のポート番号及び送信権要求識別子と、前記受信パケットの配信装置のポート番号及び送信権要求識別子が一致した場合は、前記受信パケットのシーケンス番号と前記ジッタバッファの受信シーケンス番号を比較し、前記受信パケットのシーケンス番号の方が大きければ、その値を前記ジッタバッファの受信シーケンス番号に設定し、前記受信パケットを、符号化変換手段への入力バッファの入力待ちキューに、キューの先頭からタイムスタンプが小さい順に並ぶように挿入し、前記符号化変換手段により、第1の符号化方式から第2の符号化方式に前記受信パケットを変換する
前記通信システム。 - 請求項10に記載の通信システムにおいて、
前記配信装置は、
前記受信パケットの送信元アドレスがゲートウエイのアドレスか、コーデック変換装置のアドレスかを判定した結果、前記受信パケットの送信元アドレスがコーデック変換装置である場合、
前記配信テーブルを参照し、受信パケット情報に対応して登録されている送信パケット情報に従い、パケットを生成し、該当するゲートウエイへパケットを送信するようにした通信システム。 - 請求項10に記載の通信システムであって、
前記配信装置は、
前記コーデック変換装置が有する符号化変換手段の全ての符号化方式を、無線端末への着信メッセージに記述することを特徴とする通信システム。 - 請求項10に記載の通信システムにおいて、
前記コーデック変換装置は、
前記配信装置からパケットを受信すると、通話グループ識別情報に対して、前記コーデック変換装置の使用するアドレスとポート番号と、前記配信装置の使用するアドレスと、符号化方式とが記憶されたフローテーブルを検索し、
前記配信装置から受信した第1の符号化方式のパケットのポート番号のエントリが前記フローテーブルにあるか否か判断し、エントリが前記フローテーブルにない場合、前記受信パケットを廃棄すること
を特徴とする通信システム。 - 請求項10に記載の通信システムにおいて、
前記コーデック変換装置は、
通話グループ識別情報に対して、配信装置ポート番号、前記配信装置UDPポート番号が示す配信装置の受信フローを入力すべきデコーダを示すデコーダID、前記デコーダIDが示すデコーダが出力した音声情報を入力すべきエンコーダを示すエンコーダID、前記エンコーダIDが示すエンコーダが出力した音声情報を送出すべきフローを示すコーデック変換装置ポート番号を記憶したにコーデック変換テーブルを参照して、前記通話グループ識別情報及び配信装置ポート番号に基づき、前記入力バッファからの前記受信パケットを前記デコーダIDのデコーダでデコードし、さらに前記エンコーダIDのエンコーダでエンコードして、送信パケットを生成し、ネットワークに送出すること
を特徴とする通信システム。 - 請求項10に記載の通信システムであって、
前記コーデック変換装置は、
送信権を承認された前記無線端末が他の無線端末に切り替わった場合は、切替前の前記無線端末の音声情報を廃棄することを特徴とする通信システム。 - 請求項10に記載の通信システムであって、
前記コーデック変換装置は、
音声情報を前記符号化変換手段で変換した後、現時点で選択した送信端末の音声情報の符号化方式を識別し、
前記符号化方式が前記符号化変換手段の符号化方式と異なる場合は、変換済みの音声情報を廃棄することを特徴とする通信システム。 - 請求項10に記載の通信システムであって、
前記コーデック変換装置は、
無線端末からの音声情報が受信できず、以後、前記符号化変換手段に入力する音声情報がない場合に、前記符号化変換手段にダミーデータを入力することを特徴とする通信システム。
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