JP5729222B2 - 電話端末 - Google Patents

Description

本発明は、音声データ通信技術に関し、特に音声パケットを用いた音声データ通信中の音声品質を改善するための通信制御技術に関する。

通信網を介して音声パケットをやり取りするＶｏＩＰ技術を用いて、電話端末間で音声データ通信を行う音声データ通信では、通信回線の通信状況が悪化した場合、通話品質の低下に繋がる。
特に、通信網を代表するインターネットでは、通信品質が保障されていないベストエフォート型の通信回線となる。また、携帯電話やスマートフォンでは、通信回線の一部に無線区間が存在するため、移動に伴う電波環境の変化に応じて通信状況が悪化する場合もある。したがって、このような通信状況の悪化により、音声パケットのパケットロス（パケット消失）やパケット遅延の増大が発生した場合、通話音声に音切れ、すなわち無音区間が発生して、通話品質が低下する。

このような音声データ通信における通話品質を改善する技術として、音声データ通信の通話品質に関するパラメータを調整する技術が提案されている（例えば、特許文献１など参照）。この技術では、パラメータとして、パケット送信間隔、揺らぎ吸収バッファ受信時間、コーデックを調整するものである。
この他、前方誤り訂正技術（FEC：Forward Error Correction）がある。前方誤り訂正技術とは、送信側で、送信データとは別個の修復用データを送信することにより冗長性を持たせ、受信側で、欠損したデータを修復用データに基づき修復する技術である。また、前方誤り訂正技術のほか、欠損した音声パケットをその前後の音声パケットから推定する技術や、一部欠損した音声パケットを低音量で再生する技術もある。

特開２００５−０７２９５７号公報

しかしながら、このような従来技術では、通信回線におけるパケットロス発生率が比較的低く、通信状況の悪化が突発的な場合には有効であるが、トラヒックの増大や電波環境の変化に応じて、通信状況の悪化が継続する場合には、通話品質を改善できないという問題点があった。
また、通信状況の悪化が継続する場合、音声通話中の通信回線を、通話者の操作により、相手電話端末との間で別の通信回線で接続し直す方法も考えられるが、通話音声が完全に途切れてしまうという問題点がある。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、音声データ通信中における通信状況の悪化に応じて、通話音声が途切れることなく、別個の通信回線へ自動的に切替可能な通信制御技術を提供することを目的としている。

このような目的を達成するために、本発明にかかる電話端末は、ＩＰアドレスの異なる複数の通信回線と接続し、これら通信回線のうち予め選択された自端末ＩＰアドレスと対応する通信回線を介して、通話音声データを含むＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）パケットを、相手電話端末との間で送受信することにより、当該相手電話端末との間で音声データ通信を行う電話端末であって、音声データ通信の開始時に、呼制御サーバを介して相手電話端末との間で、当該音声データ通信に用いる通信回線に関する自端末ＩＰアドレスと相手端末ＩＰアドレスとを含む呼制御情報をやり取りするとともに、当該音声データ通信に用いるＲＴＰパケットにより、当該ＲＴＰパケットに関する自端末ＳＳＲＣと相手端末ＳＳＲＣとを含むＲＴＰ制御情報をやり取りする呼制御処理部を備えるものである。

これに加えて、電話回線ごとに設けられて、自端末から相手電話端末への送話音声データを含むＲＴＰパケットを生成し、当該ＲＴＰパケットのヘッダ部に相手端末ＳＳＲＣを格納した後、当該通信回線を介して当該相手電話端末へ送信し、当該通信回線を介して相手電話端末からＲＴＰパケットを受信し、これらＲＴＰパケットのうち当該ＲＴＰパケットのヘッダ部に自端末ＳＳＲＣを含むＲＴＰパケットから、当該相手電話端末から自端末への受話音声データを取得する音声パケット送受信部と、入力された送話音声を符号化することにより音声パケット送受信部から送信する送信音声データを生成するとともに、音声パケット送受信部で取得した受話音声データを復号化することにより受話音声を再生する音声処理部と、自端末ＩＰアドレスの通信回線と対応する音声パケット送受信部を音声処理部と接続して、音声処理部で生成された送話音声データを当該音声パケット送受信部へ通知するとともに、当該音声パケット送受信部で取得した受話音声データを音声処理部へ通知する通信制御部と、通信回線のうち、音声データ通信で使用している使用中通信回線の通信状況と、使用中通信回線以外の他の通信回線の通信状況とを、それぞれ監視する通信状況監視部と、使用中通信回線の通信状況と基準値とを比較して当該使用中通信回線の回線切替要否を判定し、当該通信状況が基準値より悪化した場合、他の通信回線のうち通信状況の最良な新たな通信回線への回線切替を指示する通信回線切替判定部とを備えるものである。

そして、呼制御処理部で、回線切替の指示に応じて、使用中通信回線の切替先として新たな通信回線の自端末ＩＰアドレスを指定したメディア変更要求を、相手電話端末へ通知し、通信制御部で、メディア変更要求の通知後、音声処理部の接続先を、使用中通信回線と対応する音声パケット送受信部から、新たな通信回線と対応する音声パケット送受信部へ切り替えて、音声処理部で生成された送話音声データを当該音声パケット送受信部に通知するとともに、当該音声パケット送受信部で取得した受話音声データを音声処理部へ通知することにより、音声データ通信で用いる通信回線を新たな通信回線へ切り替え、新たな通信回線と対応する音声パケット送受信部で、通信回線切替前に用いていた自端末ＳＳＲＣおよび相手端末ＳＳＲＣを、通信回線切替後も継続して用いるようにしたものである。

この際、通信状況監視部で、使用中通信回線で受信したＲＴＰパケットのパケットロス率またはパケット遅延時間に関する計測結果と、相手電話端末で計測されてＲＴＣＰ（RTP Control Protocol）パケットで通知された、使用中通信回線で送信したＲＴＰパケットのパケットロス率またはパケット遅延時間に関する計測結果との、いずれか一方または両方に基づいて、当該使用中通信回線の通信状況を監視するようにしてもよい。

また、通信状況監視部で、他の通信回線を介して相手電話端末との間で計測用パケットを送受信して計測したスループットに基づいて、他の通信回線の通信状況を監視するようにしてもよい。

本発明によれば、通信回線切替前後において、電話端末の自端末ＩＰアドレスが変更されるものの、ＲＴＰパケットの自端末ＳＳＲＣは変更されない。このため、通信回線切替前後の音声パケット送受信部間で、ＲＴＰパケットの連携処理を行うことなく、通信回線切替前後におけるＲＴＰパケットを、１つの音声ストリームとして、通信制御部へ通知することができる。したがって、音声データ通信中における通信状況の悪化に応じて、通話音声が途切れることなく、別個の通信回線へ自動的に切り替えることが可能となる。

電話端末の構成を示すブロック図である。 切替判定情報の構成例である。 電話端末による通信回線切替処理を示すシーケンス図である。 電話端末の通信回線切替動作例を示す説明図である。 電話端末の通信回線切替動作例（続き）を示す説明図である。 電話端末の通信回線切替動作例（続き）を示す説明図である。 電話端末の通信回線切替動作例（続き）を示す説明図である。

［発明の原理］
まず、本発明の原理について説明する。
音声データ通信などのストリーミング系データ通信で用いられるＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）は、データをパケットに格納してリアルタイムに転送することを目的としたプロトコルである。ＲＴＰは、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）の上位プロトコルとして機能するが、基本的にはトランスポート層やネットワーク層のプロトコルに依存しない。また、ＲＴＰには、リソースの確保やＱｏＳ（Quality of Service）の保証を行う品質制御機能は設けられていないが、最小限の送達確認や監視を行うための制御プロトコルとしてＲＴＣＰ（RTP Control Protocol）が用意されている。通信端末は、このＲＴＣＰによって通知された実行帯域幅や遅延時間などの通信状況に応じて、ＲＴＰにおけるデータ送信を調整するものとなる。

ＲＴＰでは、セッションと呼ばれる参加者のグループが規定されている。参加者ごとのセッションの識別には、ネットワークアドレス、データを送信するポートの組、データを受信するポートの組が使用される。参加者は、複数のセッションに同時に参加することも可能である。１つのセッションに参加している参加者を識別するための情報として、ＳＳＲＣ（Synchrozination Source）と呼ばれる３２ｂｉｔの識別子が設けられている。このＳＳＲＣは、セッションごとに変わる一時的な識別子である。

ＳＳＲＣは、通信端末でランダムに選択される値であり、ＲＴＰ通信に用いるＲＴＰパケットのヘッダに自端末のＳＳＲＣを付与することにより、各参加者間、すなわち通信端末でやり取りされる。この際、各通信端末は、相手端末から最初に受信したＲＴＰパケットヘッダに付与されているＳＳＲＣを取得し、当該相手端末の相手端末ＳＳＲＣとして保存する。
これにより、送信側は、当該ＲＴＰ通信のＲＴＰパケットを送信する際、当該ＲＴＰパケットのヘッダに、保存しておいた相手端末ＳＳＲＣを付与して送信する。したがって、ＲＴＰパケットの送信先ＩＰアドレスが変更されてもＳＳＲＣが同一であれば、送信先ＩＰアドレスが異なるＲＴＰパケットを、同一セッションの１つの音声ストリームを構成するデータとして受信側で受信でき、途切れることなく再生できる。

本発明は、このようなＲＴＰパケットのＳＳＲＣによる参加者の識別機能に着目し、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）に代表される、音声データ通信用の一般的な呼制御プロトコルのメディア変更機能で、音声データ通信に用いる通信回線の自端末ＩＰアドレスを変更することにより、通信回線を切り替えるとともに、この際、通信回線切替前にＲＴＰパケットで用いていたＳＳＲＣと同じものを、通信回線切替後のＲＴＰパケットで用いることにより、通信回線の切替前後におけるＲＴＰパケットを、１つの音声ストリームとして受信側で認識できるようにしたものである。

次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
［電話端末の構成］
まず、図１を参照して、本発明の一実施の形態にかかる電話端末１０について説明する。図１は、電話端末の構成を示すブロック図である。

この電話端末１０は、呼制御サーバ３０による呼制御に基づいて、通信網５０を介して接続された相手電話端末２０との間で、通話音声データをＲＴＰパケットで送受信することにより、音声データ通信を行う機能を有している。電話端末１０については、有線回線に接続された一般的なＩＰ電話装置でもよく、携帯電話端末やスマートフォンであってもよい
通信網５０は、インターネットや携帯電話網など、パケット通信を実現する通信網である。呼制御サーバ３０は、一般的な呼制御サーバであり、ＳＩＰなどの呼制御プロトコルに基づいて、音声データ通信に関する呼制御を行う機能を有している。

本実施の形態は、電話回線ごとに設けた音声パケット送受信部で、自端末１０から相手電話端末２０への送話音声データを含むＲＴＰパケットを生成し、当該ＲＴＰパケットのヘッダ部に相手端末ＳＳＲＣを格納した後、当該通信回線を介して当該相手電話端末２０へ送信し、当該通信回線を介して相手電話端末２０からＲＴＰパケットを受信し、これらＲＴＰパケットのうち当該ＲＴＰパケットのヘッダ部に自端末ＳＳＲＣを含むＲＴＰパケットから、当該相手電話端末２０から自端末１０への受話音声データを取得するようにしたものである。

そして、回線切替判定部で、使用中通信回線の通信状況の悪化が確認された場合、使用中通信回線以外の他の通信回線のうち最良な新たな通信回線への回線切替を指示し、呼制御処理部で、回線切替の指示に応じて、使用中通信回線の切替先として新たな通信回線の自端末ＩＰアドレスを指定したメディア変更要求を、相手電話端末２０へ通知し、通信制御部で、メディア変更要求の通知後、音声処理部の接続先を、新たな通信回線と対応する音声パケット送受信部へ切り替え、新たな通信回線と対応する音声パケット送受信部で、通信回線切替前に用いていた自端末ＳＳＲＣおよび相手端末ＳＳＲＣを、通信回線切替後も継続して用いるようにしたものである。

次に、図１を参照して、本実施の形態にかかる電話端末１０の構成について詳細に説明する。
電話端末１０には、主な機能部として、データ通信部１１、音声パケット送受信部１２、音声パケット送受信部１２、音声処理部１３、通信制御部１４、通信状況監視部１５、回線切替判定部１６、呼制御処理部１７、および記憶部１８が設けられている。

データ通信部１１は、専用のデータ通信回路からなり、通信網５０と接続されたＩＰアドレスの異なる複数の通信回線と接続し、これら通信回線のうち予め通信制御部１４により選択された自端末ＩＰアドレスと対応する通信回線を介して、呼制御サーバ３０や相手電話端末２０との間で、呼制御メッセージや音声データを含む各種パケットを送受信することにより、データ通信を行う機能を有している。

音声パケット送受信部１２（１２Ａ，１２Ｂ，〜，１２Ｎ）は、電話回線ごとに設けられて、自端末から相手電話端末２０への送話音声データを含むＲＴＰパケットを生成し、当該ＲＴＰパケットのヘッダ部に相手端末ＳＳＲＣを格納した後、当該通信回線を介して相手電話端末２０へ送信する機能と、当該通信回線を介して相手電話端末２０からＲＴＰパケットを受信し、これらＲＴＰパケットのうち当該ＲＴＰパケットのヘッダ部に自端末ＳＳＲＣを含むＲＴＰパケットから、相手電話端末２０から自端末への受話音声データを取得する機能とを有している。

また、音声パケット送受信部１２のうち、新たな通信回線と対応する音声パケット送受信部は、通信回線切替前に用いていた自端末ＳＳＲＣおよび相手端末ＳＳＲＣを、通信回線切替後も継続して用いる機能を有している。
この際、自端末ＳＳＲＣおよび相手端末ＳＳＲＣは、後述するように、呼制御処理部１７により記憶部１８に保存されるため、記憶部１８を参照すれば通信回線切替前に用いていた自端末ＳＳＲＣおよび相手端末ＳＳＲＣを取得することができる。

音声処理部１３は、マイクＭＩＣから入力された送話音声信号を符号化することにより音声パケット送受信部１２から送信する送信音声データを生成し、通信制御部１４へ出力する機能と、音声パケット送受信部１２で取得されて通信制御部１４から入力された受話音声データを復号化することにより受話音声を再生し、スピーカＳＰから出力する機能とを有している。

通信制御部１４は、呼制御処理部１７で相手電話端末２０との間でやり取りした自端末ＩＰアドレスの通信回線と対応する音声パケット送受信部１２を音声処理部１３と接続して、音声処理部１３で生成された送話音声データを当該音声パケット送受信部１２へ通知する機能と、当該音声パケット送受信部１２で取得した受話音声データを音声処理部１３へ通知する機能とを有している。

また、通信制御部１４は、呼制御処理部１７によるメディア変更要求の通知後、音声処理部１３の接続先を、使用中通信回線と対応する音声パケット送受信部１２から、新たな通信回線と対応する音声パケット送受信部１２へ切り替えて、音声処理部１３で生成された送話音声データを当該音声パケット送受信部１２に通知するとともに、当該音声パケット送受信部１２で取得した受話音声データを音声処理部１３へ通知することにより、音声データ通信で用いる通信回線を新たな通信回線へ切り替える機能を有している。

通信状況監視部１５は、通信網５０と接続されたＩＰアドレスの異なる複数の通信回線のうち、音声データ通信用の使用中通信回線の通信状況を監視する機能と、使用中通信回線以外の他の通信回線の通信状況を監視する機能とを有している。
通信状況監視部１５には、主な処理部として、ロス・遅延監視部１５Ａとスループット監視部１５Ｂとが設けられている。

ロス・遅延監視部１５Ａは、使用中通信回線を介して相手電話端末２０との間でやり取りしたＲＴＰパケットに関するパケットロス率を逐次計測する機能と、使用中通信回線を介して相手電話端末２０との間でやり取りしたＲＴＣＰパケットのパケット遅延時間（パケット往復所要時間）を逐次計測する機能と、相手電話端末２０で計測されてＲＴＣＰパケットで通知された、パケットロス率およびパケット遅延時間を取得する機能とを有している。

スループット監視部１５Ｂは、使用中通信回線以外の他の通信回線を介して相手電話端末２０との間で計測用パケットをやり取りすることにより、他の通信回線に関するスループット（通信速度）を計測する機能を有している。

回線切替判定部１６は、通信状況監視部１５で得られた、使用中通信回線の通信状況と基準値とを比較して当該使用中通信回線の回線切替要否を判定する機能と、通信状況が基準値より悪化した場合、使用中通信回線以外の他の通信回線のうち通信状況の最良な新たな通信回線への回線切替を指示する機能とを有している。この際、基準値と比較する通信状況、すなわちパケットロス率やパケット遅延時間については、ロス・遅延監視部１５Ａで計測した値と、相手電話端末２０で計測された値のいずれか一方を用いてもよい。また、これら両方の値を用いる場合には、両方の値の平均値や最大値などの統計値を用いてもよい。

呼制御処理部１７は、相手電話端末２０との間で音声データ通信を開始する際、データ通信部１１を介して呼制御サーバ３０との間で呼制御メッセージを送受信することにより、当該音声データ通信に用いる通信回線に関する自端末ＩＰアドレスと相手電話端末２０の相手端末ＩＰアドレスとを含む呼制御情報をやり取りする機能と、当該音声データ通信開始時に、当該音声データ通信で用いる自端末ＳＳＲＣを生成し、データ通信部１１を介して相手電話端末２０との間で呼制御メッセージを送受信することにより、自端末ＳＳＲＣと相手電話端末２０の相手端末ＳＳＲＣとを含むＲＴＰ制御情報をやり取りする機能とを有している。

また、呼制御処理部１７は、回線切替判定部１６からの回線切替の指示に応じて、音声データ通信用の通信回線の切替先として新たな通信回線の自端末ＩＰアドレスを指定したメディア変更要求を、データ通信部１１から呼制御サーバ３０を介して相手電話端末２０へ通知する機能を有している。

記憶部１８は、半導体メモリやハードディスクなどの記憶装置からなり、相手電話端末２０との音声データ通信に用いる各種処理データやプログラムを記憶と、各種処理データを各機能部へ提供する機能とを有している。
記憶部１８で記憶する主な処理情報としては、呼制御処理部１７により、各通信回線の自端末ＩＰアドレスのほか、相手電話端末２０との間でやり取りした、自端末ＩＰアドレスや相手端末ＩＰアドレスを含む呼制御情報、自端末ＳＳＲＣや相手端末ＳＳＲＣを含むＲＴＰ制御情報、さらには通信状況監視部１５で取得した各通信回線の通信状況を示す計測結果と通信回線の切替判定に用いる各種基準値とからなる切替判定情報がある。

図２は、切替判定情報の構成例である。ここでは、通信状況データとして、パケットロス率、パケット遅延時間、スループットが用いられており、これら通信状況データごとに、基準値が登録されている。また、パケットロス率およびパケット遅延時間については、ロス・遅延監視部１５Ａにより取得された、使用中通信回線である通信回線Ａに関する値として、自端末で計測したものと相手電話端末２０で計測して通知されたものとが登録されている。また、スループットについては、スループット監視部１５Ｂにより自端末で計測された、使用中通信回線以外の他の通信回線Ｂ〜Ｎに関する値が登録されている。

これら機能部のうち、音声パケット送受信部１２、音声処理部１３、通信制御部１４、通信状況監視部１５、回線切替判定部１６、および呼制御処理部１７については、専用のＬＳＩで実現してもよく、ＣＰＵとその周辺回路とを有する演算処理部で記憶部１８内のプログラムを実行することにより実現してもよい。なお、電話端末１０には、これら機能部のほか、利用者の操作を検出するダイヤルキーなどの操作入力部や、電話番号などの各種情報を画面表示する画面表示部が設けられている。

［実施の形態の動作］
次に、図３を参照して、本実施の形態にかかる電話端末の動作について説明する。図３は、電話端末による通信回線切替処理を示すシーケンス図である。ここでは、ＳＩＰに準拠した呼制御メッセージを、呼制御サーバ３０を介して相手電話端末２０との間でやり取りする場合を例として説明するが、例えばＨ．３２３などの呼制御プロトコルでも同様にして適用できる。

まず、利用者による発信操作に応じて、電話端末１０の呼制御処理部１７は、音声データ通信に使用する通信回線の自端末ＩＰアドレスを含む発信要求（ＩＮＶＩＴＥ）メッセージを呼制御サーバ３０へ送信する（ステップ１００）。これに応じて、呼制御サーバ３０から相手電話端末２０へ着信通知（ＩＮＶＩＴＥ）メッセージが送信されるとともに（ステップ１０１）、電話端末１０に対して処理中（１００ Ｔｒｙｉｎｇ）メッセージが返送される（ステップ１０２）。
相手電話端末２０は、呼制御サーバ３０から着信通知を受信した場合、利用者に対する着信表示を開始するとともに、呼制御サーバ３０に対して処理中（１００ Ｔｒｙｉｎｇ）メッセージを返送する（ステップ１０３）。

この後、利用者による応答操作に応じて（ステップ１０４）、相手電話端末２０は、呼制御サーバ３０へ、音声データ通信に使用する通信回線の自端末ＩＰアドレスを含む応答（２００ ＯＫ）メッセージを送信する（ステップ１０５）。この応答メッセージは、呼制御サーバ３０から電話端末１０へ通知される。
電話端末１０の呼制御処理部１７は、呼制御サーバ３０からの応答メッセージに応じて、相手電話端末２０から通知されたＩＰアドレスを相手端末ＩＰアドレスとして記憶部１８へ登録するとともに、確認（ＡＣＫ）メッセージ返送する（ステップ１０６）。この確認メッセージは、呼制御サーバ３０から相手電話端末２０へ通知される。

次に、呼制御処理部１７は、自端末ＳＳＲＣを生成して記憶部１８へ登録するとともに（ステップ１０７）、相手電話端末２０も、自端末端末ＳＳＲＣを生成して記憶部１８へ登録する（ステップ１０８）。

この後、電話端末１０と相手電話端末２０との間で、ＲＴＰパケットを用いた音声データ通信が開始される（ステップ１１０）。この際、電話端末１０と相手電話端末２０は、ＲＴＰパケットのヘッダに自端末のＳＳＲＣを付与して互いに送信し、それぞれ最初に受信したＲＴＰパケットのヘッダに付与されている相手端末ＳＳＲＣを取得して、記憶部１８へ登録する。
また、電話端末１０の通信制御部１４は、記憶部１８から取得した音声データ通信用の自端末ＩＰアドレスに基づいて、使用する通信回線と対応する音声パケット送受信部１２Ａと音声処理部１３とを接続する。

これにより、マイクＭＩＣから入力された送話音声が、音声処理部１３で送話音声データに符号化された後、音声パケット送受信部１２でＲＴＰパケットに格納されるとともに、記憶部１８から取得した相手端末ＳＳＲＣがヘッダ部に格納されて、相手電話端末２０へ送信される。
また、音声パケット送受信部１２で受信されたＲＴＰパケットのうち、記憶部１８から取得した自端末ＳＳＲＣがヘッダ部に格納されているＲＴＰパケットから、受話音声データが取得されて、音声処理部１３で受話音声に復号化され、スピーカＳＰから再生出力される。

電話端末１０の通信状況監視部１５は、音声データ通信の開始に応じて、ロス・遅延監視部１５Ａにより、使用中通信回線に関する通信状況として、逐次、ＲＴＰパケットのパケットロス率やパケット遅延時間の計測を開始し（ステップ１１１）、計測結果を記憶部１８へ登録する。この際、相手電話端末２０において、使用中通信回線に関する通信状況の監視が開始された場合（ステップ１１２）、その計測結果がＲＴＣＰパケットにより通知される（ステップ１１３）。呼制御処理部１７は、この計測結果を取得して記憶部１８へ登録する。

また、通信状況監視部１５は、音声データ通信の開始に応じて、スループット監視部１５Ｂにより、使用中通信回線以外の他の通信回線に関する通信状況として、一定間隔で、スループットの計測を開始し（ステップ１１４）、計測結果を記憶部１８へ登録する。

このようにして、各通信回線の通信状況の監視を開始した後、例えば図２に示したように、使用中通信回線のパケットロス率が基準値を上回った場合、電話端末１０の回線切替判定部１６は、他の通信回線のうち通信状況が最良な新たな通信回線を選択し（ステップ１２０）、新たな通信回線への回線切替を指示する。

この回線切替指示に応じて、呼制御処理部１７は、新たな通信回線の自端末ＩＰアドレスを指定したメディア変更要求（ｒｅ−ＩＮＶＩＴＥ）メッセージを、呼制御サーバ３０へ送信する（ステップ１２１）。
このメディア変更要求は、呼制御サーバ３０を介して相手電話端末２０へ通知され、これに応じた相手電話端末２０からの応答（２００ ＯＫ）メッセージが、呼制御サーバ３０を介して電話端末１０へ通知される（ステップ１２２）。また、この応答メッセージに応じた確認（ＡＣＫ）メッセージが、呼制御サーバ３０を介して相手電話端末２０へ通知される（ステップ１２３）。

このようにしてメディア変更要求が相手電話端末２０へ通知された後、電話端末１０の通信制御部１４は、音声処理部１３の接続先を、使用中通信回線と対応する音声パケット送受信部１２から、新たな通信回線と対応する音声パケット送受信部１２へ切り替える。これにより、音声データ通信で用いる通信回線が新たな通信回線へ切り替えられる（ステップ１２４）。また、相手電話端末２０では、ＲＴＰパケットの送信先アドレスが、新たな通信回線の自端末ＩＰアドレスへ変更される（ステップ１２５）。

この後、新たな通信回線を用いた音声データ通信を開始する際、呼制御処理部１７は、自端末ＳＳＲＣを新たに生成せず、記憶部１８に登録されている、通信回線切替前の自端末ＳＳＲＣを用いる。
これにより、新たな通信回線と対応する音声パケット送受信部１２は、通信回線切替後の自端末ＳＳＲＣと相手端末ＳＳＲＣとして、通信回線切替前の自端末ＳＳＲＣと相手端末ＳＳＲＣを用いて、電話端末１０と相手電話端末２０との間で、ＲＴＰパケットを用いた音声データ通信が開始される（ステップ１２６）。

したがって、通信回線切替前後において、電話端末１０の自端末ＩＰアドレスが変更されるものの、ＲＴＰパケットの自端末ＳＳＲＣは変更されない。このため、通信回線切替前後の音声パケット送受信部１２間で、ＲＴＰパケットの連携処理を行うことなく、通信回線切替前後におけるＲＴＰパケットを、１つの音声ストリームとして、通信制御部１４へ通知することができる。

［本実施の形態の動作例］
次に、図４Ａ〜図４Ｄを参照して、本実施の形態にかかる電話端末１０の通信回線切替動作例について説明する。図４Ａ〜図４Ｄは、電話端末の通信回線切替動作例を示す説明図である。

ここでは、電話端末１０に２つの通信回線Ａ，Ｂが接続されており、通信回線Ａの自端末ＩＰアドレスは「ａ」であり、通信回線Ｂの自端末ＩＰアドレスは「ｂ」である。また、相手電話端末２０には通信回線Ｘが接続されており、通信回線Ｘの自端末ＩＰアドレスは「ｘ」である。なお、通信回線Ａ，Ｂは、電話端末１０から見た便宜上の名前であり、相手電話端末２０から見た場合、いずれも通信回線Ｘと見なされる。

まず、図４Ａに示すように、電話端末１０の通信回線Ａが選択されて、相手電話端末２０との間で音声データ通信が開始されたものとする。この際、電話端末１０の自端末ＳＳＲＣは「Ｍ」であり、通信回線Ａ，Ｂの両方で共用される。また、相手電話端末２０の相手端末ＳＳＲＣは「Ｎ」である。このため、電話端末１０から送信されるＲＴＰパケットのヘッダ部には、相手端末ＳＳＲＣ「Ｎ」が格納されており、相手電話端末２０から送信されるＲＴＰパケットのヘッダ部には、自端末ＳＳＲＣ「Ｍ」が格納されている。

このようにして、音声データ通信が開始された後、図４Ｂに示すように、電話端末１０で使用中通信回線Ａに関する通信状況として、パケットロス率およびパケット遅延時間の計測が開始されるとともに、相手電話端末２０においても、使用中通信回線Ｘに関する通信状況として、パケットロス率およびパケット遅延時間の計測が開始される。また、電話端末１０では、使用中通信回線Ａ以外の他の通信回線、ここでは通信回線Ｂに関する通信状況として、スループットが計測される。

このような音声データ通信状態において、使用中通信回線Ａにおいて、通信状況の悪化が確認された場合、図４Ｃに示すように、電話端末１０から呼制御サーバ３０を介して相手電話端末２０へ、新たな通信回線Ｂへのメディア変更要求が通知される。
これにより、図４Ｄに示すように、電話端末１０で通信回線Ａから通信回線Ｂへの切り替えが行われるとともに、相手電話端末２０でＲＴＰパケットの送信先アドレスが、通信回線Ｂに対応するＩＰアドレス「ｂ」へ変更される。

この際、自端末ＳＳＲＣは、通信回線切替前の値が継続して利用される。このため、通信回線Ａで受信したＲＴＰパケットと、通信回線Ｂで受信したＲＴＰパケットとを、１つの音声ストリームとして、電話端末１０で極めて容易に処理することが可能となる。

［本実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、電話回線ごとに設けた音声パケット送受信部１２で、自端末１０から相手電話端末２０への送話音声データを含むＲＴＰパケットを生成し、当該ＲＴＰパケットのヘッダ部に相手端末ＳＳＲＣを格納した後、当該通信回線を介して当該相手電話端末２０へ送信し、当該通信回線を介して相手電話端末２０からＲＴＰパケットを受信し、これらＲＴＰパケットのうち当該ＲＴＰパケットのヘッダ部に自端末ＳＳＲＣを含むＲＴＰパケットから、当該相手電話端末２０から自端末１０への受話音声データを取得するようにしたものである。

そして、回線切替判定部１６で、使用中通信回線の通信状況の悪化が確認された場合、使用中通信回線以外の他の通信回線のうち最良な新たな通信回線への回線切替を指示し、呼制御処理部１７で、回線切替の指示に応じて、使用中通信回線の切替先として新たな通信回線の自端末ＩＰアドレスを指定したメディア変更要求を、相手電話端末２０へ通知し、通信制御部１４で、メディア変更要求の通知後、音声処理部１３の接続先を、新たな通信回線と対応する音声パケット送受信部１２へ切り替え、新たな通信回線と対応する音声パケット送受信部１２で、通信回線切替前に用いていた自端末ＳＳＲＣおよび相手端末ＳＳＲＣを、通信回線切替後も継続して用いるようにしたものである。

これにより、通信回線切替前後において、電話端末１０の自端末ＩＰアドレスが変更されるものの、ＲＴＰパケットの自端末ＳＳＲＣは変更されない。このため、通信回線切替前後の音声パケット送受信部１２間で、ＲＴＰパケットの連携処理を行うことなく、通信回線切替前後におけるＲＴＰパケットを、１つの音声ストリームとして、通信制御部１４へ通知することができる。したがって、音声データ通信中における通信状況の悪化に応じて、通話音声が途切れることなく、別個の通信回線へ自動的に切り替えることが可能となる。

また、電話端末１０において、自端末ＩＰアドレスが異なる通信回線であっても、通信網５０上における経路は同一となる場合もあるが、通信回線を確立した際、通信網５０内におけるトラヒック状況に応じて、最良の経路を採る。したがって、電話端末１０に接続されている各通信回線の通信状況は、それぞれ個別に変化する。このため、使用中通信回線の通信状況が悪化した場合、他の通信回線からより良い通信状況の通信回線を選択することにより、音声データ通信の通話品質を改善することが可能となる。

また、本実施の形態では、通信状況監視部１５で、使用中通信回線で受信したＲＴＰパケットのパケットロス率またはパケット遅延時間に関する計測結果と、相手電話端末で計測されてＲＴＣＰ（RTP Control Protocol）パケットで通知された、使用中通信回線で送信したＲＴＰパケットのパケットロス率またはパケット遅延時間に関する計測結果との、いずれか一方または両方に基づいて、当該使用中通信回線の通信状況を監視するようにしたので、極めて正確かつ容易に通信状況を監視することができる。
なお、電話端末が使用する通信回線が無線回線の場合、通信回線の通信状況として、電波強度を計測するようにしてもく、無線回線の通信状況を極めて正確に監視することができる。

また、本実施の形態では、通信状況監視部１５で、他の通信回線を介して相手電話端末２０との間で計測用パケットを送受信して計測したスループットに基づいて、他の通信回線の通信状況を監視するようにしたので、実際に音声データ通信を行っていない他の通信回線についても、極めて正確かつ容易に通信状況を監視することができる。

［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。

１０…電話端末、１１…データ通信部、１２，１２Ａ，１２Ｂ，〜，１２Ｎ…音声パケット送受信部、１３…音声処理部、１４…通信制御部、１５…通信状況監視部、１５Ａ…ロス・遅延監視部、１５Ｂ…スループット監視部、１６…回線切替判定部、１７…呼制御処理部、１８…記憶部、２０…相手電話端末、３０…呼制御サーバ、５０…通信網。

Claims (3)

1. ＩＰアドレスの異なる複数の通信回線と接続し、これら通信回線のうち予め選択された自端末ＩＰアドレスと対応する通信回線を介して、通話音声データを含むＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）パケットを、相手電話端末との間で送受信することにより、当該相手電話端末との間で音声データ通信を行う電話端末であって、
   前記音声データ通信の開始時に、呼制御サーバを介して前記相手電話端末との間で、当該音声データ通信に用いる通信回線に関する自端末ＩＰアドレスと相手端末ＩＰアドレスとを含む呼制御情報をやり取りするとともに、当該音声データ通信に用いるＲＴＰパケットにより、当該ＲＴＰパケットに関する自端末ＳＳＲＣと相手端末ＳＳＲＣとを含むＲＴＰ制御情報をやり取りする呼制御処理部と、
   前記電話回線ごとに設けられて、自端末から前記相手電話端末への送話音声データを含むＲＴＰパケットを生成し、当該ＲＴＰパケットのヘッダ部に前記相手端末ＳＳＲＣを格納した後、当該通信回線を介して当該相手電話端末へ送信し、当該通信回線を介して前記相手電話端末からＲＴＰパケットを受信し、これらＲＴＰパケットのうち当該ＲＴＰパケットのヘッダ部に前記自端末ＳＳＲＣを含むＲＴＰパケットから、当該相手電話端末から自端末への受話音声データを取得する音声パケット送受信部と、
   入力された送話音声を符号化することにより前記音声パケット送受信部から送信する前記送信音声データを生成するとともに、前記音声パケット送受信部で取得した前記受話音声データを復号化することにより受話音声を再生する音声処理部と、
   前記自端末ＩＰアドレスの通信回線と対応する前記音声パケット送受信部を前記音声処理部と接続して、前記音声処理部で生成された前記送話音声データを当該音声パケット送受信部へ通知するとともに、当該音声パケット送受信部で取得した前記受話音声データを前記音声処理部へ通知する通信制御部と、
   前記通信回線のうち、前記音声データ通信で使用している使用中通信回線の通信状況と、前記使用中通信回線以外の他の通信回線の通信状況とを、それぞれ監視する通信状況監視部と、
   前記使用中通信回線の前記通信状況と基準値とを比較して当該使用中通信回線の回線切替要否を判定し、当該通信状況が前記基準値より悪化した場合、前記他の通信回線のうち通信状況の最良な新たな通信回線への回線切替を指示する通信回線切替判定部とを備え、
   前記呼制御処理部は、前記回線切替の指示に応じて、前記使用中通信回線の切替先として前記新たな通信回線の自端末ＩＰアドレスを指定したメディア変更要求を、前記相手電話端末へ通知し、
   前記通信制御部は、前記メディア変更要求の通知後、前記音声処理部の接続先を、前記使用中通信回線と対応する前記音声パケット送受信部から、前記新たな通信回線と対応する前記音声パケット送受信部へ切り替えて、前記音声処理部で生成された前記送話音声データを当該音声パケット送受信部に通知するとともに、当該音声パケット送受信部で取得した前記受話音声データを前記音声処理部へ通知することにより、前記音声データ通信で用いる通信回線を前記新たな通信回線へ切り替え、
   前記新たな通信回線と対応する前記音声パケット送受信部は、通信回線切替前に用いていた前記自端末ＳＳＲＣおよび前記相手端末ＳＳＲＣを、通信回線切替後も継続して用いる
   ことを特徴とする電話端末。
2. 請求項１に記載の電話端末において、
   前記通信状況監視部は、前記使用中通信回線で受信した前記ＲＴＰパケットのパケットロス率またはパケット遅延時間に関する計測結果と、前記相手電話端末で計測されてＲＴＣＰ（RTP Control Protocol）パケットで通知された、前記使用中通信回線で送信した前記ＲＴＰパケットのパケットロス率またはパケット遅延時間に関する計測結果との、いずれか一方または両方に基づいて、当該使用中通信回線の通信状況を監視することを特徴とする電話端末。
3. 請求項１または請求項２に記載の電話端末において、
   前記通信状況監視部は、前記他の通信回線を介して前記相手電話端末との間で計測用パケットを送受信して計測したスループットに基づいて、前記他の通信回線の通信状況を監視することを特徴とする電話端末。

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