JP5598550B2 - ゲートウェイ装置および音声通信方法 - Google Patents

Description

（関連出願についての記載）
本発明は、日本国特許出願：特願２０１０−２７２７４０号（２０１０年１２月０７日出願）の優先権主張に基づくものである。

本発明は、ゲートウェイ装置および音声通信方法に関し、特に、モバイル高速ネットワークに接続される携帯端末とモバイル回線交換ネットワークに接続される携帯端末とを相互接続し、これらの携帯端末同士の音声通信を実現するためのゲートウェイ装置および音声通信方法に関する。

第３世代のＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）（登録商標）技術を用いた携帯電話端末およびモバイルネットワークにおいて、音声電話は、回線交換（ＣＳ：Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ）方式で実現されている。一方、モバイルコアネットワークのインターネットプロトコル（ＩＰ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）化に伴い、回線交換をＩＰ化し、ＩＭＳ（ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）ネットワークに接続するＣＳＩＰ（Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｏｖｅｒ ＩＰ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が出現している。

ＣＳＩＰにおいて、回線交換側では、ＩＳＵＰ（ＩＳＤＮ Ｕｓｅｒ Ｐａｒｔ）呼制御信号および音声の圧縮符号化ビットストリームは、ＡＴＭベアラに基づいて送受信される。一方、ＩＭＳネットワーク側では、セッション制御にはＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）信号を用い、音声の圧縮符号化ビットストリームは、ＲＴＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットに格納して送受信される。

また、モバイルネットワークの高速化・大容量化の研究開発により、モバイルネットワークはＩＰをベースにしてさらに高速化・大容量化されると考えられる。実際、モバイルアクセス網として、現在までに、ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）、ＨＳＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）、ＨＳＰＡ＋、ＥＶＤＯ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｄａｔａ Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ（Ｏｎｌｙ）） Ｒｅｖ．Ａ、ＥＶＤＯ Ｒｅｖ．Ｂが実用化されている。

モバイルアクセス網のさらなる高速化に伴い、下り方向１００メガビット／秒（Ｍｂｐｓ：Ｍｅｇａｂｉｔ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）、上り方向５０Ｍｂｐｓ以上を目指すＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、および、これを支えるＩＰバックボーンネットワークであるＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）が導入される予定である。

今後、登場すると予想される、ＬＴＥやＥＰＣに接続される端末においても、音声通信を継続してサポートしていく必要がある。ＬＴＥやＥＰＣでの音声通信は、ＲＴＰパケットによるＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）音声通信となる。また、ＬＴＥ区間においては、ネットワークの輻輳等を検出した場合に音声符号化のビットレートを変化させる機能を設けることが、３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）標準化で審議されている。

なお、モバイル回線交換ネットワークとモバイルＩＭＳネットワークを相互接続し、ＴＶ電話を実現するゲートウェイ装置が、特許文献１に記載されている。

特開２００９−２６７６６９号公報

以下に本発明による分析を与える。

ＬＴＥおよびＥＰＣが導入されたときに、既存の携帯端末のすべてが、ＬＴＥおよびＥＰＣによるＶｏＩＰをサポートする新型端末に置き換わるまでの過渡期間において、ＬＴＥおよびＥＰＣネットワークと接続してＶｏＩＰ音声通信を行う新型の携帯端末と、既存のモバイル回線交換ネットワークに接続して回線交換の音声通信を行う既存の携帯端末とが混在する。したがって、モバイル回線交換ネットワークでの音声通信と、モバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワークでのＶｏＩＰ音声通信とを相互接続する必要がある。また、ＬＴＥ区間では、ネットワークの輻輳をｅＮｏｄｅＢが検出すると、携帯端末に輻輳であることを通知し、携帯端末がかかる通知を受信すると音声コーデックのビットレートを変更する要求をネットワークに送出する、レートアダプテーション（ｒａｔｅ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ）機能が３ＧＰＰ標準化において審議されている。

しかしながら、現状では、モバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワークに接続される新型の携帯端末と、既存のモバイル回線交換ネットワークに接続される既存の携帯端末との相互接続を可能にするゲートウェイ装置が存在しないという問題がある。

また、モバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワークに接続される新型端末が、ＬＴＥ区間での輻輳の検出により音声コーデックのビットレートを変更するレートアダプテーション機能を搭載していても、既存のモバイル回線交換ネットワークに接続される既存端末にはレートアダプテーション機能は登載されておらず、固定のビットレートとなる。したがって、ＬＴＥネットワークが輻輳して新型端末の送出ビットレートや受信ビットレートの少なくとも一方を変更したくても、既存端末でこれを受け付けないため、変更することができない。

この結果として、ＬＴＥ区間での輻輳が回避できず、ＬＴＥ区間でパケットロスが発生し、新型携帯端末で受信した音声が途切れたり、または、既存端末で受信した音声が途切れたりして音質が低下する。

そこで、モバイル高速ネットワークに接続される携帯端末とモバイル回線交換ネットワークに接続される携帯端末との間における音声通信を実現するとともに、モバイル高速ネットワークにおいて輻輳が生じた場合における音質の低下を防ぐことが課題となる。本発明の目的は、かかる課題を解決するゲートウェイ装置および音声通信方法を提供することにある。

本発明の第１の視点に係るゲートウェイ装置は、
モバイル高速ネットワークで輻輳が検出された場合に、モバイル高速ネットワーク上のパケット転送装置に接続する携帯端末が送信または受信する音声のビットレートのうちの少なくともいずれかを変更することが可能か否か、および、変更後のビットレートの通知方式を記述した制御信号を該携帯端末との間で送受信する制御信号送受信部と、
前記モバイル高速ネットワークで輻輳が検出され、前記携帯端末が送信または受信する音声のビットレートが変更された場合に、前記パケット転送装置から受信したパケットに格納された音声の圧縮符号化ビットストリームを、前記通知方式で通知された変更後のビットレートから、モバイル回線交換ネットワーク上の無線基地局制御装置に接続される携帯端末が送受信可能なビットレートに変換し、変換後の圧縮符号化ビットストリームを前記無線基地局制御装置に送出する変換部とを備え、
ＩＭＳ（ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）ネットワークを介して、前記パケット転送装置と前記無線基地局制御装置との間における音声通信を接続する。
ここで、前記通知方式は、変更後のビットレートを、ＲＴＣＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） ＡＰＰまたはＣＭＲ（Ｃｏｄｅｃ Ｍｏｄｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を用いて通知する方式である。
または、前記制御信号送受信部は、前記制御信号をＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＳＤＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いて送受信する。

本発明の第２の視点に係る音声通信方法は、
ゲートウェイ装置が、ＩＭＳ（ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）ネットワークを介して、モバイル高速ネットワーク上のパケット転送装置とモバイル回線交換ネットワーク上の無線基地局制御装置との間における音声通信を接続する工程と、
前記モバイル高速ネットワークで輻輳が検出された場合に、前記パケット転送装置に接続する携帯端末が送信または受信する音声のビットレートのうちの少なくともいずれかを変更することが可能か否か、および、変更後のビットレートの通知方式を記述した制御信号を該携帯端末との間で送受信する工程と、
前記モバイル高速ネットワークで輻輳が検出され、前記携帯端末が送信または受信する音声のビットレートが変更された場合に、前記パケット転送装置から受信したパケットに格納された音声の圧縮符号化ビットストリームを、前記通知方式で通知された変更後のビットレートから、前記無線基地局制御装置に接続される携帯端末が送受信可能なビットレートに変換し、変換後の圧縮符号化ビットストリームを前記無線基地局制御装置に送出する工程と、を含む。
ここで、前記通知方式は、変更後のビットレートを、ＲＴＣＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） ＡＰＰまたはＣＭＲ（Ｃｏｄｅｃ Ｍｏｄｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を用いて通知する方式である。
または、前記制御信号は、ＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＳＤＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いて送受信される。
本発明の第３の視点に係るプログラムは、
ＩＭＳ（ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）ネットワークを介して、モバイル高速ネットワーク上のパケット転送装置とモバイル回線交換ネットワーク上の無線基地局制御装置との間における音声通信を接続する処理と、
前記モバイル高速ネットワークで輻輳が検出された場合に、前記パケット転送装置に接続する携帯端末が送信または受信する音声のビットレートのうちの少なくともいずれかを変更することが可能か否か、および、変更後のビットレートの通知方式を記述した制御信号を該携帯端末との間で送受信する処理と、
前記モバイル高速ネットワークで輻輳が検出され、前記携帯端末が送信または受信する音声のビットレートが変更された場合に、前記パケット転送装置から受信したパケットに格納された音声の圧縮符号化ビットストリームを、前記通知方式で通知された変更後のビットレートから、前記無線基地局制御装置に接続される携帯端末が送受信可能なビットレートに変換し、変換後の圧縮符号化ビットストリームを前記無線基地局制御装置に送出する処理と、をゲートウェイ装置に実行させる。
ここで、前記通知方式は、変更後のビットレートを、ＲＴＣＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） ＡＰＰまたはＣＭＲ（Ｃｏｄｅｃ Ｍｏｄｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を用いて通知する方式である。
または、前記制御信号は、ＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＳＤＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いて送受信される。

本発明に係るゲートウェイ装置および音声通信方法によると、モバイル高速ネットワークに接続される携帯端末とモバイル回線交換ネットワークに接続される携帯端末との間における音声通信を実現するとともに、モバイル高速ネットワークにおいて輻輳が生じた場合における音質の低下を防ぐことができる。

第１の実施形態に係るゲートウェイ装置を備えた通信システムのネットワーク構成を一例として示す図である。 第１の実施形態に係るゲートウェイ装置の構成を一例として示すブロック図である。 第２の実施形態に係るゲートウェイ装置の構成を一例として示すブロック図である。

はじめに、本発明の概要について説明する。なお、この概要に付記する図面参照符号は、専ら理解を助けるための例示であり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。

図１および図２を参照すると、本発明のゲートウェイ装置（１１０）は、制御信号送受信部（１６０）と、変換部（２５０）とを備え、ＩＭＳ（ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）ネットワーク（１３１）を介して、パケット転送装置（例えばＳ／Ｐ−ＧＷ装置１３９）と無線基地局制御装置（１３５）との間における音声通信を接続する。制御信号送受信部（１６０）は、モバイル高速ネットワーク（例えば、モバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク１４０）で輻輳が検出された場合に、モバイル高速ネットワーク上のパケット転送装置（１３９）に接続する携帯端末（１５０）が送信または受信する音声のビットレートのうちの少なくともいずれかを変更することが可能か否か、および、変更後のビットレートの通知方式を記述した制御信号を携帯端末（１５０）との間で送受信する。変換部（２５０）は、モバイル高速ネットワーク（１４０）で輻輳が検出され、携帯端末（１５０）が送信または受信する音声のビットレートが変更された場合に、パケット転送装置（１３９）から受信したパケットに格納された音声の圧縮符号化ビットストリームを、上記通知方式で通知された変更後のビットレートから、モバイル回線交換ネットワーク（１３０）上の無線基地局制御装置（１３５）に接続される携帯端末（１２０）が送受信可能なビットレートに変換し、変換後の圧縮符号化ビットストリームを無線基地局制御装置（１３５）に送出する。

また、変換部（２５０）は、モバイル高速ネットワークで輻輳が検出され、携帯端末（１５０）が送信または受信する音声のビットレートが変更された場合に、無線基地局制御装置（１３５）から受信した音声の圧縮符号化ビットストリームを、上記通知方式で通知された変更後のビットレートに変換し、変換後の圧縮符号化ビットストリームをパケット転送装置に送出することが好ましい。

ここで、上記の通知方式は、変更後のビットレートを、ＲＴＣＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） ＡＰＰまたはＣＭＲ（Ｃｏｄｅｃ Ｍｏｄｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を用いて通知する方式であってもよい。

また、制御信号送受信部（１６０）は、制御信号をＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＳＤＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いて送受信するようにしてもよい。

さらに、モバイル高速ネットワークは、モバイルＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）／ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）ネットワーク１４０の代わりに、ＨＳＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）、ＨＳＰＡ＋、ＨＮＢ（Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢ）、ＨｅＮＢ（Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ）、または、ＷｉＭａｘ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）であってもよい。

本発明によれば、既存のモバイル回線交換ネットワークに接続して回線交換の音声通信を行う既存の携帯端末と、モバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワークに接続されＶｏＩＰ通信を行う新型の携帯端末とが混在しても、これらの相互接続を可能とすることができる。

また、モバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワークに接続される新型端末がＬＴＥ区間での輻輳の通知により音声コーデックのビットレートを変更することができるレートアダプテーション機能を搭載している場合に、本発明のゲートウェイ装置は、ビットレートの変更が可能かどうか、可能な場合にＲＴＣＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） ＡＰＰまたはＣＭＲ（Ｃｏｄｅｃ Ｍｏｄｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ）のいずれの方法で変更後のビットレートを通知するか、をＳＩＰ／ＳＤＰを用いて、携帯端末との間で互いに通知することができる。

このとき、ビットレートを変更した携帯端末からの圧縮符号化ビットストリームを受信するとともに、変更後のビットレートにあわせて変換した圧縮符号化ビットストリームを新型端末に送出することができる。したがって、本発明のゲートウェイ装置によると、ＬＴＥ区間での輻輳を回避することができ、これにより、パケットロスの発生を回避でき、新型携帯端末で受信した音声が途切れたり、または、既存端末で受信した音声が途切れたりして音質が低下することを防ぐことができる。

また、本発明において、下記の形態が可能である。

［形態１］
上記第１の視点に係るゲートウェイ装置のとおりである。

［形態２］
変換部は、モバイル高速ネットワークで輻輳が検出され、パケット転送装置に接続する携帯端末が送信または受信する音声のビットレートが変更された場合に、無線基地局制御装置から受信した音声の圧縮符号化ビットストリームを、前記通知方式で通知された変更後のビットレートに変換し、変換後の圧縮符号化ビットストリームをパケット転送装置に送出することが好ましい。

［形態３］
上記形態に係るゲートウェイ装置において、前記通知方式は、変更後のビットレートを、ＲＴＣＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） ＡＰＰまたはＣＭＲ（Ｃｏｄｅｃ Ｍｏｄｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を用いて通知する方式であってもよい。

［形態４］
前記制御信号送受信部は、前記制御信号をＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＳＤＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いて送受信するようにしてもよい。

［形態５］
上記形態に係るゲートウェイ装置において、前記モバイル高速ネットワークは、モバイルＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）／ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）ネットワーク、ＨＳＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）、ＨＳＰＡ＋、ＨＮＢ（Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢ）、ＨｅＮＢ（Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ）、および、ＷｉＭａｘ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）のうちの少なくともいずれかであってもよい。

［形態６］
上記第２の視点に係る音声通信方法のとおりである。

［形態７］
前記モバイル高速ネットワークで輻輳が検出され、前記パケット転送装置に接続する携帯端末が送信または受信する音声のビットレートが変更された場合に、前記無線基地局制御装置から受信した音声の圧縮符号化ビットストリームを、前記通知方式で通知された変更後のビットレートに変換し、変換後の圧縮符号化ビットストリームを前記パケット転送装置に送出する工程を含むことが好ましい。

［形態８］
上記形態に係る音声通信方法において、前記通知方式は、変更後のビットレートを、ＲＴＣＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） ＡＰＰまたはＣＭＲ（Ｃｏｄｅｃ Ｍｏｄｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を用いて通知する方式であってもよい。

［形態９］
上記形態に係る音声通信方法において、前記制御信号は、ＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＳＤＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いて送受信されるようにしてもよい。

［形態１０］
上記形態に係る音声通信方法において、前記モバイル高速ネットワークは、モバイルＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）／ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）ネットワーク、ＨＳＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）、ＨＳＰＡ＋、ＨＮＢ（Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢ）、ＨｅＮＢ（Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ）、および、ＷｉＭａｘ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）のうちの少なくともいずれかであってもよい。

［形態１１］
また、本発明によると、ＩＭＳ（ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）ネットワークを介して、モバイル高速ネットワーク上のパケット転送装置とモバイル回線交換ネットワーク上の無線基地局制御装置との間における音声通信を接続する処理と、
前記モバイル高速ネットワークで輻輳が検出された場合に、前記パケット転送装置に接続する携帯端末が送信または受信する音声のビットレートのうちの少なくともいずれかを変更することが可能か否か、および、変更後のビットレートの通知方式を記述した制御信号を該携帯端末との間で送受信する処理と、
前記モバイル高速ネットワークで輻輳が検出され、前記携帯端末が送信または受信する音声のビットレートが変更された場合に、前記パケット転送装置から受信したパケットに格納された音声の圧縮符号化ビットストリームを、前記通知方式で通知された変更後のビットレートから、前記無線基地局制御装置に接続される携帯端末が送受信可能なビットレートに変換し、変換後の圧縮符号化ビットストリームを前記無線基地局制御装置に送出する処理と、をゲートウェイ装置に実行させるプログラムが提供される。

なお、プログラムは、非トランジエンなコンピュータ読み取り可能な（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ｒｅａｄａｂｌｅ）記録媒体に記録されたプログラム製品としても提供することができる。

（実施形態１）
第１の実施形態に係るゲートウェイ装置の構成および動作について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るゲートウェイ装置を備えた音声通信システムのネットワーク構成を示す図である。

図１を参照すると、音声通信システムは、モバイル回線交換ネットワーク１３０に設けられたゲートウェイ装置１１０および無線基地局制御装置１３５と、ＩＭＳネットワーク１３１に設けられたセッション制御（ＣＳＣＦ：Ｃａｌｌ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）装置１３７と、モバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク１４０に設けられたＳ／Ｐ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ／Ｐａｃｋｅｔ ｄａｔａ−Ｇａｔｅｗａｙ）装置１３９およびｅＮｏｄｅＢ装置１３８と、携帯端末１２０、１５０とを備えている。

ここでは、一例として、モバイル高速ネットワークとして、モバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク１４０を用いるものとする。なお、モバイル高速ネットワークとして、ＨＳＰＡまたはＨＳＰＡ＋を用いることもできる。

ゲートウェイ装置１１０は、モバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク１４０上のパケット転送装置（例えば、Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置１３９）と、モバイル回線交換ネットワーク１３０上の無線基地局制御装置（ＲＮＣ：Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１３５とを、ＩＭＳネットワーク１３１を介して相互接続し、モバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク１４０に接続された携帯端末１５０と無線基地局制御装置１３５に接続された携帯端末１２０との間で、音声通信の相互接続を実現する。

ここで、ゲートウェイ装置１１０とモバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク１４０に接続されたパケット転送装置との間の呼制御信号は、ＩＭＳやＶｏＩＰで使用されるＳＩＰを使用し、これをＬＴＥ／ＥＰＣのベアラで転送する。また、ゲートウェイ装置１１０とパケット転送装置との間の音声信号は、ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰによるパケットを用いて転送する。以下の実施形態では、パケット転送装置として、Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置１３９を用いるものとする。なお、パケット転送装置として、ｘＧＳＮ装置を用いることもできる。

ゲートウェイ装置１１０とモバイル回線交換ネットワーク１３０上の無線基地局制御装置１３５との間の音声信号は、回線交換のプロトコルであるＩｕＵＰ（Ｉｕ Ｕ−Ｐｌａｎｅ）プロトコルを用いて転送する。

図１において、携帯端末１２０は、モバイル回線交換ネットワーク１３０に接続される音声電話端末である。携帯端末１２０として、既存の音声電話端末をそのまま使うことができる。携帯端末１２０は、モバイル回線交換ネットワーク１３０に接続され、無線基地局制御装置１３５を介して、ゲートウェイ装置１１０との間で呼制御信号と音声信号をやりとりする。

携帯端末１２０は、音声コーデックとして、例えば、ＡＭＲ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｕｌｔｉ−Ｒａｔｅ）音声コーデックを搭載し、音声信号を１２．２ｋｂｐｓのビットレートで圧縮符号化して得たビットストリームを送受信するものとする。なお、ＡＭＲ音声コーデックの詳細は、３ＧＰＰのＴＳ（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）２６．０９０規格に規定されている。

ゲートウェイ装置１１０は、携帯端末１２０との間で、モバイル回線交換ネットワーク１３０で使用される呼処理信号として、例えば、ＩＳＵＰ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｓｅｒ Ｐａｒｔ）をやりとりし、音声データとしてＡＭＲ圧縮符号化ビットストリームをやりとりする。また、ゲートウェイ装置１１０は、ＩＭＳネットワーク１３１を介して、モバイル回線交換ネットワーク１３０とモバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク１４０とを相互接続するために、上記の呼処理信号をＳＩＰ／ＳＤＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）呼制御信号に変換し、ＩＭＳネットワーク上のＣＳＣＦ装置１３７に出力し、ＣＳＣＦ装置１３７を経由してモバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク１４０上のＳ／Ｐ−ＧＷ装置１３９に出力する。

Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置１３９は、ＳＩＰ／ＳＤＰ呼制御信号を、ＧＴＰ−ＣプロトコルでトネリングしてｅＮｏｄｅＢ装置１３８に送出する。

ｅＮｏｄｅＢ装置１３８は、この呼制御信号を無線区間に送出し、携帯端末１５０がこの呼制御信号を受信する。

逆方向として、携帯端末１５０から送出されたＳＩＰ／ＳＤＰ呼制御信号は、無線区間を介してｅＮｏｄｅＢ１３８で受信され、Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置１３９をＧＴＰ−Ｃでトネリング転送されて、ＣＳＣＦ装置１３７でＳＩＰ／ＳＤＰ信号として受信される。

ゲートウェイ装置１１０は、ＣＳＣＦ装置１３７からＳＩＰ／ＳＤＰによる呼制御信号を受信し、上記のＩＳＵＰ等に変換して無線基地局制御装置１３５に出力し、無線区間を介して携帯端末１２０に送信する。

Ｕ−ｐｌａｎｅの音声信号については、携帯端末１２０から送出された１２．２ｋｂｐｓのＡＭＲ圧縮音声ビットストリームは、無線区間を介して無線基地局制御装置１３５で受信され、無線基地局制御装置１３５においてＩｕＵＰプロトコルフレームに格納されてゲートウェイ装置１１０に転送される。ここで、ＩｕＵＰプロトコルについては、３ＧＰＰ ＴＳ２５．４１５規格、または、ＴＳ２６．１０２を参照することができる。

ゲートウェイ装置１１０は、ＩｕＵＰプロトコルフレームに格納されたＡＭＲビットストリームを取り出してＲＴＰパケットのペイロードに格納し、ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰパケットとしてＩＭＳネットワーク１３１を介してモバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク１４０上のＳ／Ｐ−ＧＷ装置１３９に転送する。

Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置１３９は、ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰパケットを受信し、ＲＴＰパケットのペイロード部分に対してＧＴＰ−Ｕヘッダを付加し、ＧＴＰ−Ｕ／ＵＤＰ／ＩＰパケットとしてトネリングし、ｅＮｏｄｅＢ装置１３８に転送する。

ｅＮｏｄｅＢ装置１３８は、ＧＴＰ−Ｕパケットのペイロード部分を取り出し、ＲＴＰパケットとして無線区間を介して携帯端末１５０に送出する。

携帯端末１５０は、ＲＴＰパケットを受信し、ＡＭＲビットストリームを取り出してＡＭＲでコードし音声を再生する。

なお、携帯端末１５０から携帯端末１２０への信号の流れについては、上記の信号の流れを逆にたどることに相当するため、説明を省略する。

本実施形態のゲートウェイ装置１１０を備えた通信システムにおいては、次の動作が行われる。第１に、携帯端末１５０とゲートウェイ装置１１０は、トラヒックの輻輳を検出したときに、前記ビットレートの変更が可能であることをＳＩＰ／ＳＤＰを用いて通知する。第２に、ビットレート変更の通知にＣＭＲ信号を用いるかＲＴＣＰを用いるかをＳＤＰに記載する。第３に、モバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク１４０がＬＴＥ区間においてトラヒックの輻輳を検出した場合に、携帯端末１５０とゲートウェイ装置１１０との間で、ＳＤＰに記載した方法でビットレート変更の通知を行う。第４に、ゲートウェイ装置１１０は、ＡＭＲの送受信ビットレートを変更する機能を有しており、携帯端末１２０は回線交換による既存端末でありＡＭＲ １２．２ｋｂｐｓに固定となっているため、ゲートウェイ装置１１０の音声トランスコーダが携帯端末１５０のビットレートの変更に合わせてビットレートの変換を行う。

次に、これらの第１ないし第４の動作を実現するための構成について説明する。携帯端末１５０からゲートウェイ装置１１０に対し、ＳＩＰ／ＳＤＰを用いてＡＭＲビットレートを変換させる能力があることをＳＤＰに記載し、ＳＤＰのオファー／アンサープロセスを用いて携帯端末１５０とゲートウェイ装置１１０がお互いに通知し合う。具体的には、携帯端末１５０からＳＤＰ上でｅｃｎ−ｃａｐａｂｌｅ−ｒｔｐのオファーがゲートウェイ装置１１０に届き、ゲートウェイ装置１１０は、これに対しＳＤＰにｅｃｎ−ｃａｐａｂｌｅ−ｒｔｐを記載してアンサーを返す。このプロセスにより、携帯端末１５０とゲートウェイ装置１１０との間で、お互いにＡＭＲのビットレートを変化させる能力があることを確認する。

さらに、携帯端末１５０とゲートウェイ装置１１０は、ＳＤＰ上にビットレートの変更通知として、ＣＭＲとＲＴＣＰのいずれを用いるかを記述して、お互いにやりとりする。以下では、ＲＴＣＰ ＡＰＰを用いる場合の例を説明する。

ｅＮｏｄｅＢ装置１３８は、モバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク１４０のＬＴＥ区間での輻輳を検出すると、携帯端末１５０へ送信するパケットのＩＰヘッダにＥＣＮ−ＣＥ（Ｅｘｐｌｉｃｉｔ Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ−Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｄ）フラグを立てて送信する。

携帯端末１５０は、ｅＮｏｄｅＢ装置１３８から受信したパケットのＩＰヘッダにＥＣＮ−ＣＥフラグが立っている場合には、モバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク１４０のＬＴＥ区間の輻輳と判断し、ＡＭＲのビットレートを下げる（例えば１２．２ｋｂｐｓから６．８ｋｂｐｓに下げる）ことを判断し、ゲートウェイ装置１１０に対しＲＴＣＰ ＡＰＰ信号を送出し、ＲＴＣＰ ＡＰＰにビットレートの変更と変更後のビットレートを記載して送出する。

図２は、図１のゲートウェイ装置１１０の構成を示す図である。図２を参照すると、ゲートウェイ装置１１０は、制御信号送受信部１６０および変換部２５０を備えている。また、変換部２５０は、制御・解析部１８０、ＩｕＵＰプロトコル分解・組み立て部２００、音声トランスコーダ１９０、および、パケット送受信部１７６を備えている。

まず、ＬＴＥ区間が輻輳していない場合の動作を説明する。制御信号送受信部１６０は、ＩＭＳネットワーク１３１上のＣＳＣＦ装置１３７からＳＩＰ呼制御信号を受信し、これをモバイル回線交換のＩＳＵＰ信号に変換し、モバイル回線交換ネットワーク１３０上の無線基地局制御装置１３５に送出する。また、ＣＳＣＦ装置１３７からａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ信号を受信していないことを確認した上で制御・解析部１８０に、割り当てられたチャネルに対する通信開始指示を出す。

制御・解析部１８０は、制御信号送受信部１６０から通信開始指示を受信し、ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔを受信していないので、ＡＭＲのビットレートは携帯端末１５０および携帯端末１２０ともに１２．２ｋｂｐｓで一致しているものと判断し、音声トランスコーダ１９０に対し、変換を行わずにスルー処理するよう指示を出す。また、制御・解析部１８０は、ＩｕＵＰプロトコル分解・組み立て部２００に対し、ＩｕＵＰプロトコルの分解・組み立てを指示する。

パケット送受信部１７６は、Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置１３９からＡＭＲ １２．２ｋｂｐｓ圧縮符号化ビットストリームが格納されたＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰパケットを受信し、音声トランスコーダ１９０に出力する。

音声トランスコーダ１９０は、制御・解析部１８０からの指示を受けて、変換処理をスルーしてＡＭＲ １２．２ｋｂｐｓ圧縮符号化ビットストリームをスルー処理してＩｕＵＰプロトコル分解・組み立て部２００に出力する。

ＩｕＵＰプロトコル分解・組み立て部２００は、音声トランスコーダ１９０から入力したＡＭＲ １２．２ｋｂｐｓ圧縮符号化ビットストリームをＩｕＵＰフレームフォーマットのペイロード部に格納した上で、ＩｕＵＰフレームを無線基地局制御装置１３５に対して送出する。

次に、ＬＴＥ区間が輻輳してない場合の逆方向の説明を行う。Ｃ−Ｐｌａｎｅでは、制御信号送受信部１６０は、無線基地局制御装置１３５からＩＳＵＰ信号を受信し、これをＳＩＰ／ＳＤＰに変換して、ＣＳＣＦ装置１３７を介してＳ／Ｐ−ＧＷ装置１３９に送出する。

Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置１３９は、受信したＳＩＰ／ＳＤＰ信号をＧＴＰ−ＣプロトコルでトネリングしてｅＮｏｄｅＢ装置１３８に転送する。

ｅＮｏｄｅＢ装置１３８は、ＧＴＰ−ＣパケットからＳＩＰ／ＳＤＰ信号を取り出して、ＬＴＥ無線区間を介して携帯端末１５０に送信する。

携帯端末１５０は、ＳＩＰ／ＳＤＰ信号を受信して、セッションの制御や音声の送受信の制御を行う。

Ｕ−Ｐｌａｎｅでは、ＩｕＵＰプロトコル分解・組み立て部２００は、無線基地局制御装置１３５からＩｕＵＰフレームプロトコルを受信し、ペイロードに格納されている１２．２ｋｂｐｓ ＡＭＲの圧縮符号化ビットストリームを読み出して、音声トランスコーダ１９０に出力する。

音声トランスコーダ１９０は、１２．２ｋｂｐｓ ＡＭＲ圧縮符号化ストリームをスルーし、パケット送受信部１７６に送出する。

パケット送受信部１７６は、１２．２ｋｂｐｓ ＡＭＲ圧縮符号化ビットストリームをＲＴＰパケットのペイロードに格納し、Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置１３９に送出する。ここで、ＲＴＰペイロードフォーマットとしては、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ） ＲＦＣ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｆｏｒ Ｃｏｍｍｅｎｔｓ）３２６７を用いることができる。

次に、ｅＮｏｄｅＢ装置１３８がＬＴＥ区間での輻輳を検出した場合の動作を説明する。ゲートウェイ装置１１０の制御信号送受信部１６０が、携帯端末１５０からのＳＩＰ／ＳＤＰによるｅｃｎ−ｃａｐａｂｌｅ−ｒｔｐを、ＣＳＣＦ装置１３７を介して受信したときは、アンサーとして、ＳＤＰにｅｃｎ−ｃａｐａｂｌｅ−ｒｔｐを記載してＣＳＣＦ装置１３７を介してＳ／Ｐ−ＧＷ装置１３９に送出する。また、ＳＤＰによりビットレートの変更の通知をＲＴＣＰ ＡＰＰを用いるか、ＣＭＲを用いるかをＳＤＰに記述してお互いに通知する。ここでは、ＲＴＣＰ ＡＰＰを用いる場合の構成について説明する。

ＲＴＣＰ ＡＰＰ送受信部１８５において、携帯端末１５０からのＲＴＣＰ ＡＰＰ信号をＳ／Ｐ−ＧＷ装置１３９を介して受信したときは、ＲＴＣＰ ＡＰＰ信号に含まれているＡＭＲのビットレートの変更情報を読み出して制御・解析部１８０に出力する。ここで、ＡＭＲのビットレートのビットレート変更情報は、一例として、１２．２ｋｂｓｐから６．８ｋｂｐｓへの変更であるものとする。

制御・解析部１８０は、ＲＴＣＰ ＡＰＰ送受信部１８５からのビットレート変更情報の通知を受け、また制御・解析部１８０から通信開始の指示を受け、ビットレートの変更が、例えば、上り方向および下り方向ともに１２．２ｋｂｐｓから６．８ｋｂｐｓへの変更である場合には、音声トランスコーダが必要なため、音声トランスコーダ１９０に対し、ＡＭＲ音声トランスコーディングの指示および１２．２ｋｂｐｓから６．８ｋｂｐｓへのビットレートの変更を指示する。

また、制御・解析部１８０は、ＲＴＣＰ ＡＰＰ送受信部１８５に対し、携帯端末１５０に送出するＡＭＲのビットレートを６．８ｋｂｐｓに変更する情報を記述した上で、Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置１３９に向けてＲＴＣＰ ＡＰＰパケットを送出する。

音声トランスコーダ１９０は、通信開始指示とトランスコーディングの指示およびビットレートに関する変更指示を入力し、両方向ともにＡＭＲ音声トランスコーダを起動し、ビットレートの変換として、１２．２ｋｂｐｓから６．８ｋｂｐｓへの変換を実施する。具体的には、音声トランスコーダ１９０は、パケット送受信部１７６から受信したＲＴＰパケットに格納されたＡＭＲ ６．８ｋｂｐｓのビットストリームを１２．２ｋｂｐｓに変換し、ＩｕＵＰプロトコル分解・組み立て部２００に出力する。逆方向として、音声トランスコーダ１９０は、ＩｕＵＰプロトコル分解・組み立て部２００から入力した１２．２ｋｂｐｓ ＡＭＲストリームを６．８ｋｂｐｓに変換し、パケット送受信部１７６に出力する。

ＩｕＵＰプロトコル分解・組み立て部２００は、音声トランスコーダ１９０から入力した１２．２ｋｂｐｓ ＡＭＲビットストリームに対し、ＩｕＵＰ回線交換プロトコルフレームのペイロード部に格納して、無線基地局制御装置１３５に送出する。具体的には、ＩｕＵＰプロトコル分解・組み立て部２００は、ＲＦＣ３２６７ ＲＴＰペイロードフォーマットヘッダのＣＭＲ等を読み出し、これに基づいてＩｕＵＰ回線交換プロトコルフレームを組み立て、前記ＡＭＲ圧縮符号化ストリームをＩｕＵＰペイロード部のＲＡＢ（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｂｅａｒｅｒ） ＳｕｂＦｌｏｗに格納し、回線交換ベアラにのせて、無線基地局制御装置１３５に送出する。

次に、逆方向の説明を行う。ＩｕＵＰプロトコル分解・組み立て部２００は、無線基地局制御装置１３５から受信したＩｕＵＰプロトコルフレームをＲＦＣ３２６７プロトコルに変換する。

具体的には、ＩｕＵＰプロトコル分解・組み立て部２００は、ＩｕＵＰプロトコルフレームのペイロード部のＲＡＢ ＳｕｂＦｌｏｗに格納されている１２．２ｋｂｐｓ ＡＭＲの圧縮符号化ビットストリームを読み出し、音声トランスコーダ１９０に出力する。

音声トランスコーダ１９０は、制御・解析部１８０から通信開始とトランスコーディングの指示を入力し、ＩｕＵＰプロトコル分解・組み立て部２００から入力した１２．２ｋｂｐｓ ＡＭＲ圧縮符号化ビットストリームを６．８ｋｂｐｓに変換し、パケット送受信部１７６に送出する。

パケット送受信部１７６は、ＲＴＰペイロードフォーマットヘッダを構築した上で、６．８ｋｂｐｓ ＡＭＲ圧縮符号化ビットストリームをＲＴＰペイロード部分に格納する処理を行う。

パケット送受信部１７６は、ＲＴＰ／ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰパケットを、ＩＭＳネットワーク１３１を経由して、モバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク１４０上のＳ／Ｐ−ＧＷ装置１３９に送出する。

（実施形態２）
第２の実施形態に係るゲートウェイ装置の構成および動作について、図面を参照して説明する。図３は、本実施形態に係るゲートウェイ装置２１０の構成を示すブロック図である。図３において図２と同一の符号を付した構成要素の動作は、図２における構成要素の動作と同一であるため、説明を省略する。

本実施形態では、ビットレートの変更を、ＣＭＲ信号を用いて通知するものとする。

図３に示した構成においては、携帯端末１５０でＥＣＮ−ＣＥを検出してＡＭＲ音声符号化のビットレートを変更するときに、携帯端末１５０のＡＭＲ音声コーデックにおいてビットレートを、例えば６．８ｋｂｐｓに変更し、変更後のビットレート（６．８ｋｂｐｓ）を、携帯端末１５０からＩＥＴＦ ＲＦＣ３２６７で規定されるＲＴＰペイロードフォーマットのＣＭＲフィールドに記載した上で、ＲＴＰペイロードに６．８ｋｂｐｓ ＡＭＲ圧縮符号化ビットストリームを格納してＲＴＰパケットを送出し、ｅＮｏｄｅＢ装置１３８およびＳ／Ｐ−ＧＷ装置１３９を経由して、ゲートウェイ装置２１０で受信する。

ｅＮｏｄｅＢがＬＴＥ区間での輻輳を検出した場合に、ゲートウェイ装置２１０の制御信号送受信部１６０が、携帯端末１５０からのＳＩＰ／ＳＤＰによるｅｃｎ−ｃａｐａｂｌｅ−ｒｔｐを、ＣＳＣＦ装置１３７を介して受信したときには、アンサーとして、ＳＤＰにｅｃｎ−ｃａｐａｂｌｅ−ｒｔｐを記載してＣＳＣＦ装置１３７を介してＳ／Ｐ−ＧＷ装置１３９に送出する。また、ビットレートの変更の通知としてＣＭＲを用いることをＳＤＰに記述し、お互いに通知する。

パケット送受信部２７６は、Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置１３９からＲＴＰパケットを受信し、ＲＴＰペイロードフォーマット部のＣＭＲフィールドを確認して、ＡＭＲのビットレート変更情報を抽出し、制御・解析部１８０に出力する。また、パケット送受信部２７６は、ＲＴＰペイロード部からＡＭＲ圧縮符号化ビットストリームを読み出し、ビットレート情報およびＡＭＲ圧縮符号化ビットストリームを音声トランスコーダ２９０に出力する。

制御・解析部１８０は、パケット送受信部２７６からＡＭＲのビットレート変更情報を入力し、変更後のビットレートが６．８ｋｂｐｓであることを認識し、音声トランスコーダ２９０に対し、変換開始通知とともに、ＡＭＲのビットレートを６．８ｋｂｐｓから１２．２ｋｂｐｓに変換する指示を出す。

音声トランスコーダ２９０は、制御・解析部１８０から、変換開始通知、ビットレート変換指示を入力し、パケット送受信部２７６から６．８ｋｂｐｓのＡＭＲ圧縮符号化ビットストリームを入力し、６．８ｋｂｐｓ ＡＭＲ圧縮符号化ビットストリームを１２．２ｋｂｐｓのＡＭＲ圧縮符号化ビットストリームに変換し、ＩｕＵＰプロトコル分解・組み立て部２００に出力する。

逆方向の音声通信については、上述の手続を逆向きに辿ることで実現することができる。

上記の第１および第２の実施形態において、ＡＭＲ音声トランスコーダとして、フルデコーダとフル再エンコーダを組み合わせたタンデム型トランスコーダを用いることもできる。また、ＡＭＲ圧縮符号化ビットストリームを一部のみデコードし、一部のみ再エンコードする非タンデム型トランスコーダを用いることもできる。後者によると、前者と比較して、処理遅延および処理量を削減することができる。

上記の実施形態において、音声の圧縮符号化ビットストリームの生成に使用する音声コーデックは、上述のＡＭＲ以外に、ＡＭＲ−ＷＢ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｕｌｔｉ−Ｒａｔｅ Ｗｉｄｅｂａｎｄ）、Ｇ．７１１その他のコーデックを使用することができる。

また、Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置１３９から送受信される、音声圧縮符号化ストリームを格納するプロトコルとして、上述のプロトコル以外のプロトコル、例えば、ＧＴＰ−Ｕ（ＧＰＲＳ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ．Ｕｓｅｒ）等を用いることもできる。

また、上記の実施形態のように、制御・解析部１８０を変換部２５０の中に配置する代わりに、制御信号送受信部１６０の中に配置することもできる。

さらに、制御信号送受信部１６０と変換部２５０、３５０は、各々の別の装置に分離して実現することもできる。かかる構成の場合は、制御信号送受信部１６０と変換部２５０、３５０との間の制御信号のやりとりには、例えば、ＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｅｃｔｏｒ） Ｈ．２４８ ＭＥＧＡＣＯ（Ｍｅｄｉａ Ｇａｔｅａｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）プロトコルを使用することができる。

さらに、音声トランスコーダ１９０、２９０を、それぞれ、ゲートウェイ装置１１０、２１０とは別の装置で実現することもできる。

また、モバイル高速ネットワークとしては、ＬＴＥ／ＥＰＣのみならず、ＨＳＰＡ、ＨＳＰＡ＋やＨＮＢ（Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢ）、ＨｅＮＢ（Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ）、ＷｉＭａｘ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）等を使用することができる。

なお、上記の実施形態において、ゲートウェイ装置１１０（または２１０）における制御信号送受信部１６０および変換部２５０（または３５０）は、ゲートウェイ装置１１０（または２１０）を構成するコンピュータ上で実行されるコンピュータプログラムによりその機能・処理を実現するようにしてもよい。

本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施例ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。

１１０、２１０ ゲートウェイ装置
１２０、１５０ 携帯端末
１３０ モバイル回線交換ネットワーク
１３１ ＩＭＳネットワーク
１３５ 無線基地局制御装置（ＲＮＣ）
１３７ ＣＳＣＦ装置
１３８ ｅＮｏｄｅＢ装置
１３９ Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置
１４０ モバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク
１６０ 制御信号送受信部
１７６、２７６ パケット送受信部
１８０ 制御・解析部
１８５ ＲＴＣＰ ＡＰＰ送受信部
１９０、２９０ 音声トランスコーダ
２００ ＩｕＵＰプロトコル分解・組み立て部
２５０、３５０ 変換部

Claims (10)

1. モバイル高速ネットワークで輻輳が検出された場合に、モバイル高速ネットワーク上のパケット転送装置に接続する携帯端末が送信または受信する音声のビットレートのうちの少なくともいずれかを変更することが可能か否か、および、変更後のビットレートの通知方式を記述した制御信号を該携帯端末との間で送受信する制御信号送受信部と、
   前記モバイル高速ネットワークで輻輳が検出され、前記携帯端末が送信または受信する音声のビットレートが変更された場合に、前記パケット転送装置から受信したパケットに格納された音声の圧縮符号化ビットストリームを、前記通知方式で通知された変更後のビットレートから、モバイル回線交換ネットワーク上の無線基地局制御装置に接続される携帯端末が送受信可能なビットレートに変換し、変換後の圧縮符号化ビットストリームを前記無線基地局制御装置に送出する変換部とを備え、
   ＩＭＳ（ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）ネットワークを介して、前記パケット転送装置と前記無線基地局制御装置との間における音声通信を接続し、
   前記通知方式は、変更後のビットレートを、ＲＴＣＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） ＡＰＰまたはＣＭＲ（Ｃｏｄｅｃ Ｍｏｄｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を用いて通知する方式である、
   ことを特徴とするゲートウェイ装置。
2. モバイル高速ネットワークで輻輳が検出された場合に、モバイル高速ネットワーク上のパケット転送装置に接続する携帯端末が送信または受信する音声のビットレートのうちの少なくともいずれかを変更することが可能か否か、および、変更後のビットレートの通知方式を記述した制御信号を該携帯端末との間で送受信する制御信号送受信部と、
   前記モバイル高速ネットワークで輻輳が検出され、前記携帯端末が送信または受信する音声のビットレートが変更された場合に、前記パケット転送装置から受信したパケットに格納された音声の圧縮符号化ビットストリームを、前記通知方式で通知された変更後のビットレートから、モバイル回線交換ネットワーク上の無線基地局制御装置に接続される携帯端末が送受信可能なビットレートに変換し、変換後の圧縮符号化ビットストリームを前記無線基地局制御装置に送出する変換部とを備え、
   ＩＭＳ（ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）ネットワークを介して、前記パケット転送装置と前記無線基地局制御装置との間における音声通信を接続し、
   前記制御信号送受信部は、前記制御信号をＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＳＤＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いて送受信する、
   ことを特徴とするゲートウェイ装置。
3. 前記変換部は、前記モバイル高速ネットワークで輻輳が検出され、前記パケット転送装置に接続する携帯端末が送信または受信する音声のビットレートが変更された場合に、前記無線基地局制御装置から受信した音声の圧縮符号化ビットストリームを、前記通知方式で通知された変更後のビットレートに変換し、変換後の圧縮符号化ビットストリームを前記パケット転送装置に送出することを特徴とする、請求項１または２に記載のゲートウェイ装置。
4. 前記モバイル高速ネットワークは、モバイルＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）／ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）ネットワーク、ＨＳＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）、ＨＳＰＡ＋、ＨＮＢ（Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢ）、ＨｅＮＢ（Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ）、および、ＷｉＭａｘ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）のうちの少なくともいずれかであることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のゲートウェイ装置。
5. ゲートウェイ装置が、ＩＭＳ（ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）ネットワークを介して、モバイル高速ネットワーク上のパケット転送装置とモバイル回線交換ネットワーク上の無線基地局制御装置との間における音声通信を接続する工程と、
   前記モバイル高速ネットワークで輻輳が検出された場合に、前記パケット転送装置に接続する携帯端末が送信または受信する音声のビットレートのうちの少なくともいずれかを変更することが可能か否か、および、変更後のビットレートの通知方式を記述した制御信号を該携帯端末との間で送受信する工程と、
   前記モバイル高速ネットワークで輻輳が検出され、前記携帯端末が送信または受信する音声のビットレートが変更された場合に、前記パケット転送装置から受信したパケットに格納された音声の圧縮符号化ビットストリームを、前記通知方式で通知された変更後のビットレートから、前記無線基地局制御装置に接続される携帯端末が送受信可能なビットレートに変換し、変換後の圧縮符号化ビットストリームを前記無線基地局制御装置に送出する工程と、を含み、
   前記通知方式は、変更後のビットレートを、ＲＴＣＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） ＡＰＰまたはＣＭＲ（Ｃｏｄｅｃ Ｍｏｄｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を用いて通知する方式である、
   ことを特徴とする音声通信方法。
6. ゲートウェイ装置が、ＩＭＳ（ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）ネットワークを介して、モバイル高速ネットワーク上のパケット転送装置とモバイル回線交換ネットワーク上の無線基地局制御装置との間における音声通信を接続する工程と、
   前記モバイル高速ネットワークで輻輳が検出された場合に、前記パケット転送装置に接続する携帯端末が送信または受信する音声のビットレートのうちの少なくともいずれかを変更することが可能か否か、および、変更後のビットレートの通知方式を記述した制御信号を該携帯端末との間で送受信する工程と、
   前記モバイル高速ネットワークで輻輳が検出され、前記携帯端末が送信または受信する音声のビットレートが変更された場合に、前記パケット転送装置から受信したパケットに格納された音声の圧縮符号化ビットストリームを、前記通知方式で通知された変更後のビットレートから、前記無線基地局制御装置に接続される携帯端末が送受信可能なビットレートに変換し、変換後の圧縮符号化ビットストリームを前記無線基地局制御装置に送出する工程と、を含み、
   前記制御信号は、ＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＳＤＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いて送受信される、
   ことを特徴とする音声通信方法。
7. 前記モバイル高速ネットワークで輻輳が検出され、前記パケット転送装置に接続する携帯端末が送信または受信する音声のビットレートが変更された場合に、前記無線基地局制御装置から受信した音声の圧縮符号化ビットストリームを、前記通知方式で通知された変更後のビットレートに変換し、変換後の圧縮符号化ビットストリームを前記パケット転送装置に送出する工程を含むことを特徴とする、請求項５または６に記載の音声通信方法。
8. 前記モバイル高速ネットワークは、モバイルＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）／ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）ネットワーク、ＨＳＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）、ＨＳＰＡ＋、ＨＮＢ（Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢ）、ＨｅＮＢ（Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ）、および、ＷｉＭａｘ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）のうちの少なくともいずれかであることを特徴とする、請求項５ないし７のいずれか１項に記載の音声通信方法。
9. ゲートウェイ装置が、ＩＭＳ（ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）ネットワークを介して、モバイル高速ネットワーク上のパケット転送装置とモバイル回線交換ネットワーク上の無線基地局制御装置との間における音声通信を接続する処理と、
   前記モバイル高速ネットワークで輻輳が検出された場合に、前記パケット転送装置に接続する携帯端末が送信または受信する音声のビットレートのうちの少なくともいずれかを変更することが可能か否か、および、変更後のビットレートの通知方式を記述した制御信号を該携帯端末との間で送受信する処理と、
   前記モバイル高速ネットワークで輻輳が検出され、前記携帯端末が送信または受信する音声のビットレートが変更された場合に、前記パケット転送装置から受信したパケットに格納された音声の圧縮符号化ビットストリームを、前記通知方式で通知された変更後のビットレートから、前記無線基地局制御装置に接続される携帯端末が送受信可能なビットレートに変換し、変換後の圧縮符号化ビットストリームを前記無線基地局制御装置に送出する処理と、をゲートウェイ装置に設けられたコンピュータに実行させ、
   前記通知方式は、変更後のビットレートを、ＲＴＣＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） ＡＰＰまたはＣＭＲ（Ｃｏｄｅｃ Ｍｏｄｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を用いて通知する方式であることを特徴とするプログラム。
10. ＩＭＳ（ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）ネットワークを介して、モバイル高速ネットワーク上のパケット転送装置とモバイル回線交換ネットワーク上の無線基地局制御装置との間における音声通信を接続する処理と、
    前記モバイル高速ネットワークで輻輳が検出された場合に、前記パケット転送装置に接続する携帯端末が送信または受信する音声のビットレートのうちの少なくともいずれかを変更することが可能か否か、および、変更後のビットレートの通知方式を記述した制御信号を該携帯端末との間で送受信する処理と、
    前記モバイル高速ネットワークで輻輳が検出され、前記携帯端末が送信または受信する音声のビットレートが変更された場合に、前記パケット転送装置から受信したパケットに格納された音声の圧縮符号化ビットストリームを、前記通知方式で通知された変更後のビットレートから、前記無線基地局制御装置に接続される携帯端末が送受信可能なビットレートに変換し、変換後の圧縮符号化ビットストリームを前記無線基地局制御装置に送出する処理と、をゲートウェイ装置に設けられたコンピュータに実行させ、
    前記制御信号は、ＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＳＤＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いて送受信されることを特徴とするプログラム。

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