JP5828071B2 - 一斉通信システム、呼制御サーバ、および通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、第１の端末から複数の第２の端末に対して一斉通信によりデータを一斉に伝送可能な一斉通信システム、呼制御サーバ、および通信方法に関する。

従来から、集合住宅などにおいて、たとえば管理人室に設置された第１の端末から各住戸に設置された複数の第２の端末に対して、一斉通信により音声情報等のデータを一斉に伝送するための一斉通信システムが導入されている。さらに、近年では、インターネットの普及に伴って、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークを用いて一斉通信システムを実現することも提案されている。

ＩＰを用いたパケット交換システムにおいては、端末同士で通話を行うために、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）、Ｈ．３２３、ＭＥＧＡＣＯ（media gateway control）などの呼制御プロトコルが用いられている。ここで、第１の端末は、標準の呼制御プロトコルを用いて複数の第２の端末にデータを伝送するには、複数の第２の端末全てとの間にセッションを確立する必要がある。具体的には、第１の端末は、ＳＩＰサーバ等の呼制御サーバに発呼要求を要求信号として送信し、この発呼要求に対する返信として成功応答を受信すると複数の第２の端末に対して一斉通信を行う。ただし、呼制御サーバは、発呼要求に対して暫定応答や成功応答が第２の端末から返信されてきた場合に初めて第１の端末に成功応答を返信する。そのため、第１の端末は、セッションの確立に時間が掛かり、発呼要求を出した後すぐに一斉通信を開始できないという問題がある。

ところで、ＳＩＰに従った呼制御を行うシステムにおいて、発呼要求（開始要求）があってから一斉通信（一斉指令放送）が開始されるまでの時間を短縮することを目的とした一斉通信システム（通信指令システム）も提案されている（たとえば特許文献１参照）。特許文献１では、一斉通信が行われる前にＩＰ通信指令交換機とＩＰ電話機との間に論理チャネルを予め確立し、その論理チャネルを常時接続しておき、指令卓からＩＰ電話機への一斉通信をその論理チャネルを介して行うことで迅速に行えるようにしている。

特開２０１０−１７７８２６号公報

特許文献１に記載の構成によれば、一斉通信時にデータを受信する第２の端末（ＩＰ電話機）が少数であれば、発呼要求から一斉通信の開始までの時間を短縮できるものの、第２の端末が多数になると、依然として一斉通信の開始までに時間が掛かる可能性がある。

本発明は上記事由に鑑みて為されており、一斉通信時にデータを受信する第２の端末の数に関わらず、発呼要求から一斉通信の開始までに要する時間を短縮することができる一斉通信システム、呼制御サーバ、および通信方法を提供することを目的とする。

本発明の一斉通信システムは、一斉通信時にデータを送信する第１の端末と、前記一斉通信時に前記第１の端末からデータを受信する複数の第２の端末と、前記第１の端末および前記複数の第２の端末との間で通信可能な呼制御サーバとを備え、前記第１の端末は、前記呼制御サーバに発呼要求を要求信号として送信し、当該発呼要求に対する返信として発呼応答を受信すると前記複数の第２の端末に対して前記一斉通信を行う一斉通信処理部を有し、前記呼制御サーバは、前記第１の端末から前記発呼要求を受信したときに、前記複数の第２の端末に前記発呼要求を中継信号としてマルチキャストで送信する要求送信部と、前記第１の端末と前記複数の第２の端末との間の通信帯域の評価を行う評価部と、前記要求送信部から前記発呼要求が送信された後、前記通信帯域が確保されていることを示す前記評価部の評価結果をトリガにして、前記発呼応答を前記第１の端末に返信する応答返信部とを有することを特徴とする。

この一斉通信システムにおいて、前記第１の端末は、前記一斉通信を実行後に前記呼制御サーバに切断要求を前記要求信号として送信し、当該切断要求に対する返信として切断応答を受信すると前記複数の第２の端末への前記一斉通信を終了する終了処理部をさらに有し、前記要求送信部は、前記第１の端末から前記切断要求を受信したときに、前記複数の第２の端末に前記切断要求を中継信号としてマルチキャストで送信し、前記応答返信部は、前記要求送信部から前記切断要求が送信された後、前記通信帯域が確保されていることを示す前記評価部の評価結果をトリガにして、前記切断応答を前記第１の端末に返信することが望ましい。

この一斉通信システムにおいて、前記評価部は、前記第１の端末と前記第２の端末との少なくとも一方で発生している通信プロセスの数に基づいて前記通信帯域の評価を行うことがより望ましい。

この一斉通信システムにおいて、前記評価部は、通信トラフィック量に基づいて前記通信帯域の評価を行うことがより望ましい。

この一斉通信システムにおいて、前記評価部は、伝送路のＰＨＹレートに基づいて前記通信帯域の評価を行うことがより望ましい。

この一斉通信システムにおいて、前記要求送信部は、前記評価部の評価結果に基づいて定められる回数分だけ、前記中継信号をマルチキャストで繰り返し送信することがより望ましい。

この一斉通信システムにおいて、前記呼制御サーバは、前記第１の端末から前記要求信号を受信した時点以降における前記評価部の評価結果に基づいて、前記要求送信部からの前記中継信号の送信回数を決定することがより望ましい。

この一斉通信システムにおいて、前記呼制御サーバは複数台設けられており互いに通信可能であって、前記第１の端末は前記複数台の呼制御サーバのうち第１の呼制御サーバと通信可能であって、前記複数の第２の端末のうち少なくとも一部の端末は前記複数台の呼制御サーバのうち第２の呼制御サーバと通信可能であって、前記第１の呼制御サーバの前記要求送信部は、前記第１の端末から前記要求信号を受信すると前記第２の呼制御サーバに前記要求信号を転送し、前記第２の呼制御サーバの前記要求送信部は、前記第１の呼制御サーバから転送された前記要求信号を受信すると、前記第２の呼制御サーバとの間で通信可能な前記第２の端末に対して前記中継信号を送信することがより望ましい。

本発明の呼制御サーバは、一斉通信時にデータを送信する第１の端末および前記一斉通信時に前記第１の端末からデータを受信する複数の第２の端末との間で通信可能な呼制御サーバであって、前記第１の端末から発呼要求を受信したときに、前記複数の第２の端末に前記発呼要求をマルチキャストで送信する要求送信部と、前記第１の端末と前記複数の第２の端末との間の通信帯域の評価を行う評価部と、前記要求送信部から前記発呼要求が送信された後、前記通信帯域が確保されていることを示す前記評価部の評価結果をトリガにして、前記一斉通信を開始させるための発呼応答を前記第１の端末に返信する応答返信部とを有することを特徴とする。
また、本発明の通信方法は、一斉通信時にデータを送信する第１の端末と、前記一斉通信時に前記第１の端末からデータを受信する複数の第２の端末と、前記第１の端末および前記複数の第２の端末との間で通信可能な呼制御サーバとを備えた一斉通信システムの通信方法であって、前記第１の端末が、前記呼制御サーバに発呼要求を要求信号として送信するステップと、前記呼制御サーバが、前記第１の端末から前記発呼要求を受信したときに、前記複数の第２の端末に前記発呼要求を中継信号としてマルチキャストで送信するステップと、前記呼制御サーバが、前記第１の端末と前記複数の第２の端末との間の通信帯域が確保されていることを示す評価結果をトリガにして、発呼応答を前記第１の端末に返信するステップと、前記第１の端末が、前記発呼応答を受信すると前記複数の第２の端末に対して前記一斉通信を行うステップとを有することを特徴とする。

本発明は、一斉通信時にデータを受信する第２の端末の数に関わらず、発呼要求から一斉通信の開始までに要する時間を短縮することができるという利点がある。

実施形態１に係る一斉通信システムの動作を示すシーケンス図である。 比較例に係る一斉通信システムの構成を示す概略ブロック図である。 比較例に係る一斉通信システムの動作を示すシーケンス図である。 実施形態１に係る一斉通信システムの構成を示す概略ブロック図である。 実施形態２に係る一斉通信システムの動作を示すシーケンス図である。 実施形態３に係る一斉通信システムの動作を示すシーケンス図である。

（比較例）
本比較例では、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）に従った呼制御を行うシステムにおいて、第１の端末から複数の第２の端末に対して一斉通信によりデータを一斉に伝送する一斉通信システムを例示する。この一斉通信システムは、図２に示すように、第１の端末１と、複数の第２の端末２１，２２，２３（以下、各々を区別しない場合にはまとめて「第２の端末２」という）と、第１の端末１および第２の端末２との間で通信可能な呼制御サーバ３とを備えている。ここでは、呼制御サーバ３はＳＩＰサーバであって、第１の端末１と第２の端末２との間でセッションの確立や解放を管理する。

以下、図２に示す一斉通信システムにおいて第１の端末１が複数の第２の端末２１，２２，２３に対して一斉通信により一斉放送音声の音声情報（データ）を一斉に伝送する場合の動作について、図３を参照して説明する。

一斉通信時の発呼端末となる第１の端末１は、まず呼制御サーバ３に対して発呼要求（ＳＩＰでは「ＩＮＶＩＴＥ」に相当）を送信する（図３のＳ１０１）。発呼要求を受信した呼制御サーバ３は、一斉通信時の受信端末となる第２の端末２１，２２，２３の各々に対してパラレルサーチで発呼要求を送信する（Ｓ１０２〜１０４）。

第２の端末２１，２２，２３は、呼制御サーバ３から発呼要求を受信すると、呼制御サーバ３に対して暫定応答（ＳＩＰでは「１８０ Ｒｉｎｇｉｎｇ」に相当）をそれぞれ返信する（Ｓ１０５〜１０７）。それから、第２の端末２１，２２，２３は、呼制御サーバ３に対して成功応答（ＳＩＰでは「２００ ＯＫ」に相当）をそれぞれ返信する（Ｓ１０８〜１１０）。呼制御サーバ３は、一斉通信の受信端末となる第２の端末２１，２２，２３の全てから成功応答を受信すると、発呼端末としての第１の端末１に対し成功応答を返信する（Ｓ１１１）。

第１の端末１は、発呼要求の送信後に、呼制御サーバ３から成功応答の返信があると、複数の第２の端末２１，２２，２３に対して一斉通信により一斉放送音声の音声情報（データ）をマルチキャストで送信する（Ｓ１１２）。つまり、第１の端末１は、呼制御サーバ３から成功応答が返信されたことをもって、複数の第２の端末２１，２２，２３との間にセッションを確立し、複数の第２の端末２１，２２，２３に対して一斉通信が可能になる。

さらに、第１の端末１は、一斉通信を実行後に、呼制御サーバ３に対して切断要求（ＳＩＰでは「ＢＹＥ」に相当）を送信する（Ｓ１１３）。切断要求を受信した呼制御サーバ３は、第２の端末２１，２２，２３の各々に対してパラレルサーチで切断要求を送信する（Ｓ１１４〜１１６）。

第２の端末２１，２２，２３は、呼制御サーバ３から切断要求を受信すると、呼制御サーバ３に対して成功応答（ＳＩＰでは「２００ ＯＫ」に相当）をそれぞれ返信する（Ｓ１１７〜１１９）。呼制御サーバ３は、一斉通信の受信端末となる第２の端末２１，２２，２３の全てから成功応答を受信すると、発呼端末としての第１の端末１に対し成功応答を返信する（Ｓ１２０）。

第１の端末１は、切断要求の送信後に、呼制御サーバ３から成功応答の返信があると、複数の第２の端末２１，２２，２３に対する一斉通信を終了する（Ｓ１２１）。つまり、第１の端末１は、呼制御サーバ３から成功応答が返信されたことをもって、複数の第２の端末２１，２２，２３との間のセッションを解放し、一斉通信を終了する。

以上説明した構成では、呼制御サーバ３は、第１の端末１からの発呼要求を受けてから成功応答を返信するまでの間に、一斉通信時の受信端末となる複数の第２の端末２全てを対象に、発呼要求を送信し暫定応答および成功応答の返信を受ける処理が必要である。そのため、受信端末としての第２の端末２が多数になると、第１の端末１は、全ての第２の端末２との間にセッションを確立するのに時間が掛かり、すぐには一斉通信を開始できないという問題がある。

セッションの解放時も同様に、呼制御サーバ３は、第１の端末１からの切断要求を受けてから成功応答を返信するまでの間に、複数の第２の端末２全てを対象として、切断要求を送信し成功応答の返信を受ける処理が必要である。そのため、受信端末としての第２の端末２が多数になると、第１の端末１は、全ての第２の端末２との間のセッションを解放するのに時間が掛かり、続けて通信を行う場合でもすぐには次の通信を開始できないという問題がある。

（実施形態１）
本実施形態の一斉通信システムは、基本的な構成は上記比較例と同様である。すなわち、本実施形態の一斉通信端末は、図４に示すように、一斉通信時の発呼端末となる第１の端末１と、一斉通信時の受信端末となる複数の第２の端末２１，２２，２３（２）と、これらと通信可能に構成された呼制御サーバ３とを備えている。なお、図４では、３台の第２の端末２が図示されているが、一斉通信時の受信端末として機能する第２の端末２の台数を限定する趣旨ではなく、２台あるいは４台以上の第２の端末２が一斉通信時の受信端末として機能してもよい。

本実施形態の一斉通信システムは、通信帯域が管理されており、パケットロスが比較的少ないＩＰ（Internet Protocol）パケット交換システムに適用される。具体的には、一斉通信システムは集合住宅用インターホンシステムに適用されており、第１の端末１は管理人室に設置され、第２の端末２はそれぞれ各住戸内に設置され、呼制御サーバ３は集合住宅の共用部に設置される場合を例として説明する。つまり、第１の端末１は管理端末を構成し、第２の端末２は住戸端末を構成している。また、呼制御サーバ３には、集合住宅の共用玄関（ロビー）に設置されたロビーインターホン（図示せず）なども接続されるが、一斉通信に関係のない装置については説明を省略する。なお、集合住宅用インターホンシステムは一斉通信システムの用途の一例に過ぎず、一斉通信システムの用途は集合住宅用インターホンシステムに限らない。

本実施形態の一斉通信システムは、第１の端末１と呼制御サーバ３との間、並びに複数の第２の端末２１，２２，２３の各々と呼制御サーバ３との間はそれぞれ専用の信号線によって接続されている。さらに、この一斉通信システムは、第１の端末１、第２の端末２１，２２，２３、呼制御サーバ３の各々に個別にＩＰアドレスが割り当てられており、ＩＰネットワークを構成している。

第１の端末１は、受信端末として機能する複数の第２の端末２１，２２，２３に対して一斉通信により音声情報等のデータを一斉に伝送する一斉通信処理部１０１と、複数の第２の端末２１，２２，２３への一斉通信を終了する終了処理部１０２とを有している。

一斉通信処理部１０１は、呼制御サーバ３に対して発呼要求を要求信号として送信し、この発呼要求に対する返信として呼制御サーバ３から成功応答（発呼応答）を受信すると、複数の第２の端末２１，２２，２３に対して一斉通信を行う。終了処理部１０２は、一斉通信の実行後に、呼制御サーバ３に対して切断要求を要求信号として送信し、この切断要求に対する返信として呼制御サーバ３から成功応答（切断応答）を受信すると、複数の第２の端末への一斉通信を終了する。

呼制御サーバ３は、第１の端末１と第２の端末２との間でセッションの確立や解放を管理する。呼制御サーバ３は、第１の端末１から要求信号（発呼要求または切断要求）を受信し複数の第２の端末２１，２２，２３に後述の中継信号を送信する要求送信部３１と、第１の端末１に成功応答を返信する応答返信部３２と、後述する評価部３３とを有している。ここでは、呼制御サーバ３はマイコン（マイクロコンピュータ）を主構成とし、適宜のプログラムを実行することにより、要求送信部３１、応答返信部３２、評価部３３の機能を実現する。

要求送信部３１は、第１の端末１から発呼要求を要求信号として受信したときに、複数の第２の端末２１，２２，２３に対して発呼要求を中継信号としてマルチキャストで送信する。また、要求送信部３１は、第１の端末１から切断要求を要求信号として受信したときには、複数の第２の端末２１，２２，２３に対して切断要求を中継信号としてマルチキャストで送信する。

応答返信部３２は、要求送信部３１から第２の端末２に発呼要求が送信された後、後述するトリガが発生すると、発呼要求の処理が正しく行われたことを示す発呼応答を成功応答として第１の端末１に返信する。また、応答返信部３２は、要求送信部３１から第２の端末２に切断要求が送信された後、後述するトリガが発生すると、切断要求の処理が正しく行われたことを示す切断応答を成功応答として第１の端末１に返信する。

評価部３３は、第１の端末１と複数の第２の端末２１，２２，２３との間の通信帯域の評価を行う機能を備えている。つまり、一斉通信時において発呼端末となる第１の端末１と受信端末となる複数の第２の端末２１，２２，２３との間の通信帯域は、評価部３３によって評価されることになる。評価部３３の評価結果は応答返信部３２に出力されており、応答返信部３２は、第１の端末１と複数の第２の端末２１，２２，２３との間の通信帯域が確保されていることを示す評価部３３の評価結果をトリガにして、成功応答を第１の端末１に返信する。

ここにおいて、評価部３３は、第１の端末１と第２の端末２との少なくとも一方で現在発生している通信プロセスの数に基づいて、第１の端末１と複数の第２の端末２１，２２，２３との間の通信帯域を評価する。ここでいう通信プロセスの数とは、たとえば第２の端末２同士の音声のみの通話や、第２の端末２同士の映像付の通話や、第１の端末１から複数の第２の端末２への一斉放送など、一斉通信システム内で発生している通信数（通話数）である。呼制御サーバ３は、一斉通信システム内で現在発生中の通信プロセスの数を監視する機能を有している。たとえば、第２の端末２１と第２の端末２２との間で映像付の通話が発生し、さらに第１の端末１と第２の端末２３との間で音声のみの通話が発生している場合、通信プロセスの数は「２」である。

評価部３３は、このような通信プロセスの数が少ないほど、第１の端末１と第２の端末２との間の伝送路が空いている、つまり広い通信帯域が確保されていると判断する。反対に、評価部３３は、通信プロセスの数が多いほど、第１の端末１と第２の端末２との間の伝送路が混んでいる、つまり通信帯域の空きが少ないと判断する。要するに、評価部３３は、現在の通信プロセスの数が予め定められている規定数よりも少なければ、第１の端末１と複数の第２の端末２１，２２，２３との間の通信帯域が確保されていると判断し、この場合に、応答返信部３２は第１の端末１に成功応答を返信する。

このように応答返信部３２は、通信帯域が確保されていることを示す評価結果が評価部３３で得られて初めて成功応答を返信するので、評価部３３は、通信帯域が確保されていることを示す評価結果が得られるまで繰り返し通信帯域の評価を行う。本実施形態では、呼制御サーバ３は、第１の端末１から要求信号（発呼要求または切断要求）を受信後、中継信号（発呼要求または切断要求）を要求送信部３１から第２の端末２１，２２，２３に送信する前に、評価部３３にて１回目の通信帯域の評価を行う。ただし、評価部３３が１回目の通信帯域の評価を行うタイミングは、この例に限らず、たとえば要求送信部３１から第２の端末２１，２２，２３への中継信号（発呼要求または切断要求）の送信後であってもよい。

また、評価部３３は、呼制御サーバ３が第１の端末１から要求信号を受信したか否かに関わらず、一定周期で定期的に通信帯域の評価を行っていてもよい。この場合、応答返信部３２は、呼制御サーバ３が第１の端末１からの要求信号（発呼要求または切断要求）を受信すると、その時点での最新の評価結果に基づいて成功応答を返信するか否かを判断する。それ以降、応答返信部３２は、通信帯域が確保されていることを示す評価結果が得られるまで、定期的に得られる通信帯域の評価結果に基づいて成功応答を返信するか否かを判断する。

第２の端末２は、呼制御サーバ３から中継信号として発呼要求を受信すると、第１の端末１から一斉通信により送信される音声情報等のデータを受信する受信モードで待機する。また、第２の端末２は、呼制御サーバ３から中継信号として切断要求を受信すると、受信モードを終了する。

以下、本実施形態の一斉通信システムにおいて第１の端末１が複数の第２の端末２１，２２，２３に対して一斉通信により一斉放送音声の音声情報（データ）を一斉に伝送する場合の動作について、図１を参照して説明する。

一斉通信時の発呼端末となる第１の端末１は、まず呼制御サーバ３に対して発呼要求（ＳＩＰでは「ＩＮＶＩＴＥ」に相当）を送信する（図１のＳ２０１）。発呼要求を受信した呼制御サーバ３は、一斉通信時の受信端末となる複数の第２の端末２１，２２，２３を指定するマルチキャストアドレスを宛先アドレスに指定し、これら複数の第２の端末２１，２２，２３に発呼要求をマルチキャストで送信する（Ｓ２０２）。

さらに、呼制御サーバ３は、評価部３３にて第１の端末１と複数の第２の端末２１，２２，２３との間の通信帯域を評価する。呼制御サーバ３は、通信帯域が確保されていることを示す評価結果が評価部３３で得られると、そのことをトリガとして、応答返信部３２から発呼端末としての第１の端末１に対して成功応答（発呼応答）を返信する（Ｓ２０３）。

このとき、呼制御サーバ３から発呼要求を受信した第２の端末２１，２２，２３は、比較例と異なり呼制御サーバ３に対して暫定応答（ＳＩＰでは「１８０ Ｒｉｎｇｉｎｇ」に相当）や成功応答（ＳＩＰでは「２００ ＯＫ」に相当）の返信を行わない。なお、第２の端末２は、呼制御サーバ３に対して暫定応答や成功応答の返信を行うように構成されていてもよいが、この場合、呼制御サーバ３は、第２の端末２から返信された暫定応答や成功応答は無視し、評価部３３での評価結果に基づいて成功応答の返信を行う。

第１の端末１は、発呼要求の送信後に、呼制御サーバ３から成功応答の返信があると、一定時間経過後に、複数の第２の端末２１，２２，２３に対して一斉通信により一斉放送音声の音声情報（データ）をマルチキャストで送信する（Ｓ２０４）。つまり、第１の端末１は、呼制御サーバ３から成功応答が返信されたことをもって、複数の第２の端末２１，２２，２３との間にセッションを確立し、複数の第２の端末２１，２２，２３に対して一斉通信が可能になる。

また、第１の端末１は、一斉通信を実行後に、呼制御サーバ３に対して切断要求（ＳＩＰでは「ＢＹＥ」に相当）を送信する（Ｓ２０５）。切断要求を受信した呼制御サーバ３は、複数の第２の端末２１，２２，２３を指定するマルチキャストアドレスを宛先アドレスに指定し、これら複数の第２の端末２１，２２，２３に切断要求をマルチキャストで送信する（Ｓ２０６）。

さらに、呼制御サーバ３は、評価部３３にて第１の端末１と複数の第２の端末２１，２２，２３との間の通信帯域を評価する。呼制御サーバ３は、通信帯域が確保されていることを示す評価結果が評価部３３で得られると、そのことをトリガとして、応答返信部３２から発呼端末としての第１の端末１に対して成功応答（切断応答）を返信する（Ｓ２０７）。

このとき、呼制御サーバ３から切断要求を受信した第２の端末２１，２２，２３は、比較例とは異なり呼制御サーバ３に対して成功応答（ＳＩＰでは「２００ ＯＫ」に相当）の返信を行わない。なお、第２の端末２は、呼制御サーバ３に対して成功応答の返信を行うように構成されていてもよいが、この場合、呼制御サーバ３は、第２の端末２から返信された成功応答は無視し、評価部３３での評価結果に基づいて成功応答の返信を行う。

第１の端末１は、切断要求の送信後に、呼制御サーバ３から成功応答の返信があると、複数の第２の端末２１，２２，２３に対する一斉通信を終了する（Ｓ２０８）。つまり、第１の端末１は、呼制御サーバ３から成功応答が返信されたことをもって、複数の第２の端末２１，２２，２３との間のセッションを解放し、一斉通信を終了する。

以上説明した本実施形態の構成によれば、呼制御サーバ３は、第１の端末１からの発呼要求を受け、評価部３３で通信帯域を評価し通信帯域が確保されていると判断されれば、第１の端末１に成功応答を返信して迅速に一斉通信のための環境を整えることができる。

すなわち、集合住宅用インターホンシステムのように専用の信号線等が用いられて通信帯域が管理されたＩＰパケット交換システムでは、概ね通信帯域が確保されているので、呼制御サーバ３は、各第２の端末２からの暫定応答、成功応答の返信を待つ必要はない。そのため、一斉通信システムは、呼制御サーバ３が一斉通信時の受信端末となる複数の第２の端末２全てからの暫定応答、成功応答の返信を待つことなく第１の端末１に対して成功応答を返信するので、比較例に比べて早期にセッションを確立できる。したがって、この一斉通信システムによれば、一斉通信時にデータを受信する第２の端末２の数に関わらず、発呼要求から一斉通信の開始までに要する時間を短縮することができ、第１の端末１は発呼要求の送信後すぐに一斉通信を開始できるという利点がある。

しかも、本実施形態の一斉通信システムでは、セッションの解放時にも、呼制御サーバ３は、評価部３３で通信帯域を評価し通信帯域が確保されていると判断されれば、第１の端末１に成功応答を返信して迅速に一斉通信を終了することができる。すなわち、一斉通信システムは、呼制御サーバ３が複数の第２の端末２全てからの成功応答の返信を待つことなく第１の端末１に対して成功応答を返信するので、比較例に比べて早期にセッションを解放できる。したがって、この一斉通信システムによれば、一斉通信時にデータを受信する第２の端末２の数に関わらず、切断要求から一斉通信の終了までに要する時間も短縮することができ、第１の端末１は続けて通信を行う場合すぐに次の通信を開始できるという利点がある。

さらに、第２の端末２は、中継信号（発呼要求または切断要求）を受けた後、呼制御サーバ３に対して暫定応答や成功応答を返信する必要がないので、暫定応答や成功応答の返信のために通信帯域が占有されることなく、通信帯域の使用量を少なく抑えられる。さらにまた、呼制御サーバ３は、要求送信部３１から複数の第２の端末２１，２２，２３に対して中継信号（発呼要求または切断要求）をマルチキャストで送信しているので、要求信号を受けてから一斉通信の開始、終了までの待ち時間をより短縮できる。

また、本実施形態においては、評価部３３は、第１の端末１と第２の端末２との少なくとも一方で発生している通信プロセスの数に基づいて、通信帯域の評価を行っているので、比較的軽い処理負荷で通信帯域を評価することができる。つまり、評価部３３は、一斉通信システム内で現在発生中の通信プロセスの数を監視し、この数を規定数と比較するだけで、通信帯域が確保されているか否かを判断することができる。

ところで、評価部３３は、上述した通信プロセスの数以外のパラメータを用いて、通信帯域の評価を行う構成であってもよい。

たとえば、評価部３３は、一斉通信システムにおける現在の通信トラフィック量に基づいて、第１の端末１と複数の第２の端末２１，２２，２３との間の通信帯域を評価する。ここでいう通信トラフィックは、たとえば第２の端末２同士の音声のみの通話や映像付の通話、第１の端末１から複数の第２の端末２への一斉放送、さらにブラウザデータ（ＨＴＴＰ等）、制御データなど、伝送路を流れるあらゆるトラフィックを含む。この場合、呼制御サーバ３は、一斉通信システム内の現在の通信トラフィック量を監視する機能を有する。

評価部３３は、このような通信トラフィック量が少ないほど、第１の端末１と第２の端末２との間の伝送路が空いている、つまり広い通信帯域が確保されていると判断する。反対に、評価部３３は、通信トラフィック量が多いほど、第１の端末１と第２の端末２との間の伝送路が混んでいる、つまり通信帯域の空きが少ないと判断する。要するに、評価部３３は、現在の通信トラフィック量が予め定められている規定量よりも少なければ、第１の端末１と複数の第２の端末２１，２２，２３との間の通信帯域が確保されていると判断し、この場合に、応答返信部３２は第１の端末１に成功応答を返信する。

評価部３３は、このように通信トラフィック量に基づいて通信帯域の評価を行う構成では、通信プロセスの数に基づいて通信帯域を評価する構成に比べて、通信帯域を精度よく評価することができる。すなわち、通信プロセスの数が同じであっても、通信プロセスの属性によって通信トラフィック量は異なることがあり、たとえば、音声のみの通話と映像付の通話とでは映像付の通話の方が通信トラフィック量は多くなり、通信帯域の空きが少なくなる。そのため、評価部３３は、通信プロセスの数に基づく場合と通信トラフィック量に基づく場合とでは、通信トラフィック量に基づく場合の方が通信帯域を精度よく評価できる。

また、評価部３３は、伝送路のＰＨＹレート（通信速度）に基づいて、第１の端末１と複数の第２の端末２１，２２，２３との間の通信帯域を評価する構成であってもよい。ここでいうＰＨＹレートは、一斉通信を行う第１の端末１と複数の第２の端末２１，２２，２３との間の伝送路の実際の通信速度を表す。この場合、呼制御サーバ３は、現在のＰＨＹレートを計測する機能を有する。

評価部３３は、このようなＰＨＹレートが高いほど、第１の端末１と第２の端末２との間の伝送路に対するノイズの影響が小さい、つまり広い通信帯域が確保されていると判断する。反対に、評価部３３は、ＰＨＹレートが低いほど、第１の端末１と第２の端末２との間の伝送路に対するノイズの影響が大きい、つまり通信帯域の空きが少ないと判断する。要するに、評価部３３は、現在のＰＨＹレートが予め定められている規定値よりも高ければ、第１の端末１と複数の第２の端末２１，２２，２３との間の通信帯域が確保されていると判断し、この場合に、応答返信部３２は第１の端末１に成功応答を返信する。

評価部３３は、このように伝送路のＰＨＹレートに基づいて通信帯域の評価を行う構成では、通信プロセスの数や通信トラフィック量に基づいて通信帯域を評価する構成に比べて、通信帯域を精度よく評価することができる。すなわち、通信プロセスの数や属性が同じであっても、伝送路に対するノイズの影響によってＰＨＹレートは異なることがあり、ノイズの影響が大きいほどＰＨＹレートが低くなる。そのため、評価部３３は、通信プロセスの数や属性に基づく場合と、ＰＨＹレートに基づく場合とでは、ＰＨＹレートに基づく場合の方が通信帯域を精度よく評価できる。

なお、本実施形態では、一斉通信時には常に第１の端末１が発呼端末となり第２の端末２が受信端末となる場合を説明したが、両者は立場が入れ替わってもよい。つまり、ある端末は、固定的に発呼端末あるいは受信端末として機能するのではなく、あるタイミングでは発呼端末たる第１の端末１として機能し、別のタイミングでは受信端末たる第２の端末２として機能してもよい。

（実施形態２）
本実施形態の一斉通信システムは、呼制御サーバ３の要求送信部３１が、中継信号（発呼要求または切断要求）をマルチキャストで１ないし複数回送信する点が実施形態１の一斉通信システムと相違する。以下、実施形態１と同様の構成については共通の符号を付して適宜説明を省略する。

ここで、要求送信部３１は、一斉通信時の受信端末となる複数の第２の端末２１，２２，２３に対して、評価部３３の評価結果に基づいて定められる回数分だけ中継信号を繰り返して送信する。要求送信部３１が中継信号を複数回繰り返して送信する場合、要求返信部３２は、全ての中継信号の送信が終了してから成功応答を第１の端末１に返信する。

すなわち、第２の端末２は、要求送信部３１から発呼要求が１回送信されただけでは、発呼要求を受信できないために受信モードに移行できず、その後に第１の端末１から一斉通信により送信される音声情報等のデータを受信できない可能性がある。中継信号が切断要求である場合も同様で、第２の端末２は、要求送信部３１から切断要求が１回送信されただけでは、切断要求を受信できないために受信モードを終了できず、次の通信を行えなくなる可能性がある。

要求送信部３１が中継信号（発呼要求または切断要求）を複数回送信すれば、第２の端末２は、中継信号を受信できる確率が高くなるので、受信モードへの移行や受信モードの終了を確実に行うことができる。ただし、呼制御サーバ３は、中継信号を第２の端末２へ送信する回数が増えると、その分だけ成功応答を第１の端末１に返信するのが遅くなり、一斉通信の開始や一斉通信の終了が遅れることになる。

そこで、本実施形態では、要求送信部３１は、常に中継信号を決まった回数だけ送信するのではなく、評価部３３の評価結果に基づく回数だけ中継信号を送信する。ここにおいて、評価部３３で通信帯域の空きが少ない（混んでいる）と判断された場合、第２の端末２は要求送信部３１からの中継信号を受信しにくい状況にあるので、要求送信部３１は、中継信号の送信回数を多くする。一方、評価部３３で通信帯域が空いている（混んでいない）と判断された場合、第２の端末２は要求送信部３１からの中継信号を受信しやすい状況にあるので、要求送信部３１は、中継信号の送信回数を少なくする。

具体的に説明すると、評価部３３が通信プロセスの数に基づいて通信帯域を評価する場合には、要求送信部３１は、通信プロセスの数が多いほど中継信号の送信回数も多くなるように、通信プロセスの数に応じて中継信号の送信回数を決定する。また、評価部３３が通信トラフィック量に基づいて通信帯域を評価する場合には、要求送信部３１は、通信トラフィック量が多いほど中継信号の送信回数も多くなるように、通信トラフィック量に応じて中継信号の送信回数を決定する。また、評価部３３が伝送路のＰＨＹレートに基づいて通信帯域を評価する場合には、要求送信部３１は、ＰＨＹレートが低いほど中継信号の送信回数が多くなるように、ＰＨＹレートに応じて中継信号の送信回数を決定する。

本実施形態においては、呼制御サーバ３は、第１の端末１から要求信号（発呼要求または切断要求）を受信した時点以降における評価部３３の評価結果に基づいて、要求送信部３１からの中継信号の送信回数を決定する。ここで、呼制御サーバ３は、第１の端末１から要求信号を受信後、評価部３３にて繰り返し通信帯域の評価を行うが、中継信号の送信回数については１回目の通信帯域の評価結果に基づいて決定する。なお、評価部３３は、呼制御サーバ３が第１の端末１から要求信号を受信したか否かに関わらず、一定周期で定期的に通信帯域の評価を行っていてもよい。この場合、呼制御サーバ３は、第１の端末１からの要求信号を受信すると、その時点での最新の評価結果に基づいて中継信号の送信回数を決定する。

以下、本実施形態の一斉通信システムにおいて第１の端末１が複数の第２の端末２１，２２，２３に対して一斉通信により一斉放送音声の音声情報（データ）を一斉に伝送する場合の動作について、図５を参照して説明する。ここでは、評価部３３が通信プロセスの数に基づいて通信帯域を評価する場合を例に説明する。

一斉通信時の発呼端末となる第１の端末１は、まず呼制御サーバ３に対して発呼要求を送信する（図５のＳ３０１）。発呼要求を受信した呼制御サーバ３は、一斉通信システム内で現在発生中の通信プロセスの数に基づいて通信帯域を評価し、中継信号としての発呼要求の送信回数を決定する（Ｓ３０２）。図５の例では、この時点（Ｓ３０２）での通信プロセスの数が多く、呼制御サーバ３が中継信号（発呼要求）の送信回数を３回とする場合を想定する。それから、呼制御サーバ３は、決定した送信回数（ここでは３回）分だけ、一斉通信時の受信端末となる複数の第２の端末２１，２２，２３に対して発呼要求をマルチキャストで連送する（Ｓ３０３〜３０５）。

さらに、呼制御サーバ３は、通信帯域が確保されていることを示す評価結果が評価部３３で得られると、そのことをトリガとして、応答返信部３２から発呼端末としての第１の端末１に対して成功応答（発呼応答）を返信する（Ｓ３０６）。第１の端末１は、発呼要求の送信後に、呼制御サーバ３から成功応答の返信があると、一定時間経過後に、複数の第２の端末２１，２２，２３に対して一斉通信により一斉放送音声の音声情報（データ）をマルチキャストで送信する（Ｓ３０７）。

また、第１の端末１は、一斉通信を実行後に、呼制御サーバ３に対して切断要求を送信する（Ｓ３０８）。切断要求を受信した呼制御サーバ３は、一斉通信システム内で現在発生中の通信プロセスの数に基づいて通信帯域を評価し、中継信号としての切断要求の送信回数を決定する（Ｓ３０９）。図５の例では、この時点（Ｓ３０９）での通信プロセスの数が少なく、呼制御サーバ３が中継信号（切断要求）の送信回数を１回とする場合を想定する。それから、呼制御サーバ３は、決定した送信回数（ここでは１回）分だけ、複数の第２の端末２１，２２，２３に対して切断要求をマルチキャストで送信する（Ｓ３１０）。

さらに、呼制御サーバ３は、通信帯域が確保されていることを示す評価結果が評価部３３で得られると、そのことをトリガとして、応答返信部３２から発呼端末としての第１の端末１に対して成功応答（切断応答）を返信する（Ｓ３１１）。第１の端末１は、切断要求の送信後に、呼制御サーバ３から成功応答の返信があると、複数の第２の端末２１，２２，２３に対する一斉通信を終了する（Ｓ３１２）。

以上説明した本実施形態の構成によれば、要求送信部３１は、評価部３３の評価結果に基づく回数分だけ中継信号（発呼要求または切断要求）を繰り返し送信するので、通信トラフィックを必要以上に大きくすることなく確実に中継信号を第２の端末２に送信できる。すなわち、呼制御サーバ３は、評価部３３で通信帯域の空きが少ない（混んでいる）と判断された場合には、中継信号の送信回数（連送数）を多くして、第２の端末２で確実に中継信号を受信できるようにする。その一方で、呼制御サーバ３は、評価部３３で通信帯域が空いている（混んでいない）と判断された場合、中継信号の送信回数を少なくして、通信帯域を節約することにより、一斉通信の開始や一斉通信の終了の迅速に行うことができる。

また、本実施形態では、呼制御サーバ３は、第１の端末１から要求信号（発呼要求または切断要求）を受信した時点以降における評価部３３の評価結果に基づいて、中継信号の送信回数を決定している。要するに、呼制御サーバ３は、中継信号を送信する直前の通信帯域の評価結果に基づいて、中継信号の送信回数を決定するので、実際に中継信号を送信する際の通信帯域の状況に応じた回数分だけ、中継信号を送信することができる。

その他の構成および機能は実施形態１と同様である。

（実施形態３）
本実施形態の一斉通信システムは、呼制御サーバ３が複数台設けられている点で実施形態１の一斉通信システムと相違する。ここでは、第１の呼制御サーバ３０１と第２の呼制御サーバ３０２との２台の呼制御サーバ３が設けられている場合を例に説明するが、呼制御サーバ３は３台以上設けられていてもよい。以下、実施形態１と同様の構成については共通の符号を付して適宜説明を省略する。

本実施形態では、第１の端末１と、複数の第２の端末２１，２２，２３のうち第２の端末２１，２２とが、第１の呼制御サーバ３０１の管理下に属しており、第１の呼制御サーバ３０１は、これら第１の端末１および第２の端末２１，２２と通信可能に構成される。また、複数の第２の端末２１，２２，２３のうち残りの第２の端末２３は、第２の呼制御サーバ３０２の管理下に属しており、第２の呼制御サーバ３０２は、第２の端末２３と通信可能に構成される。さらに、第１の呼制御サーバ３０１と第２の呼制御サーバ３０２とは互いに通信可能に構成されている。

ここにおいて、第１の呼制御サーバ３０１の要求送信部３１は、第１の端末１から要求信号（発呼要求または切断要求）を受信すると、この要求信号を第２の呼制御サーバ３０２に転送する機能を有している。このとき、第１の呼制御サーバ３０１の配下に第２の端末（ここでは第２の端末２１，２２）２があれば、第１の呼制御サーバ３０１の要求送信部３１は、実施形態１と同様にこれらの第２の端末２１，２２に対し中継信号（発呼要求または切断要求）を送信する。

また、第２の呼制御サーバ３０２の要求送信部３１は、第１の呼制御サーバ３０１から転送された要求信号を受信すると、第２の呼制御サーバ３０２の配下に属する第２の端末（ここでは第２の端末２３）２に対して中継信号を送信する機能を有している。つまり、第２の呼制御サーバ３０２の要求送信部３１は、要求信号を第１の端末１から直接受信しなくても、第１の呼制御サーバ３０１経由で受信することにより、第２の端末２に対して中継信号を送信する。なお、第２の呼制御サーバ３０２は、第１の呼制御サーバ３０１から転送された要求信号を受信しても、応答返信部３２による成功応答（発呼応答または切断応答）の返信は行わない。

以下、本実施形態の一斉通信システムにおいて第１の端末１が複数の第２の端末２１，２２，２３に対して一斉通信により一斉放送音声の音声情報（データ）を一斉に伝送する場合の動作について、図６を参照して説明する。

一斉通信時の発呼端末となる第１の端末１は、まず第１の呼制御サーバ３０１に対して発呼要求を送信する（図６のＳ４０１）。発呼要求を受信した第１の呼制御サーバ３０１は、第１の端末１からの発呼要求を、他の呼制御サーバ３（ここでは第２の呼制御サーバ３０２）に対してマルチキャストで転送する（Ｓ４０２）。このとき、第１の呼制御サーバ３０１は、一斉通信時の受信端末となる複数の第２の端末２１，２２，２３のうち自己の配下に属する第２の端末２１，２２に対して発呼要求をマルチキャストで送信する（Ｓ４０３）。第２の呼制御サーバ３０２は、発呼要求を受けると、一斉通信時の受信端末となる複数の第２の端末２１，２２，２３のうち自己の配下に属する第２の端末２３に対して発呼要求をマルチキャストで送信する（Ｓ４０４）。

さらに、第１の呼制御サーバ３０１は、通信帯域が確保されていることを示す評価結果が評価部３３で得られると、そのことをトリガとして、応答返信部３２から発呼端末としての第１の端末１に対して成功応答（発呼応答）を返信する（Ｓ４０５）。第１の端末１は、発呼要求の送信後に、第１の呼制御サーバ３０１から成功応答の返信があると、一定時間経過後に、複数の第２の端末２１，２２，２３に対して一斉通信により一斉放送音声の音声情報（データ）をマルチキャストで送信する（Ｓ４０６）。

また、第１の端末１は、一斉通信を実行後に、第１の呼制御サーバ３０１に対して切断要求を送信する（Ｓ４０７）。切断要求を受信した第１の呼制御サーバ３０１は、第１の端末１からの切断要求を、他の呼制御サーバ３（ここでは第２の呼制御サーバ３０２）に対してマルチキャストで転送する（Ｓ４０８）。このとき、第１の呼制御サーバ３０１は、複数の第２の端末２１，２２，２３のうち自己の配下に属する第２の端末２１，２２に対して切断要求をマルチキャストで送信する（Ｓ４０９）。第２の呼制御サーバ３０２は、切断要求を受けると、複数の第２の端末２１，２２，２３のうち自己の配下に属する第２の端末２３に対して切断要求をマルチキャストで送信する（Ｓ４１０）。

さらに、第１の呼制御サーバ３０１は、通信帯域が確保されていることを示す評価結果が評価部３３で得られると、そのことをトリガとして、応答返信部３２から発呼端末としての第１の端末１に対して成功応答（切断応答）を返信する（Ｓ４１１）。第１の端末１は、切断要求の送信後に、第１の呼制御サーバ３０１から成功応答の返信があると、複数の第２の端末２１，２２，２３に対する一斉通信を終了する（Ｓ４１２）。

以上説明した本実施形態の構成によれば、一斉通信システムは呼制御サーバ３が複数台あるシステムに対応することができ、一斉通信システムを呼制御サーバ３が複数台あるシステムに拡張することができる。これにより、第１の端末１は、より多数台の第２の端末２の台数を受信端末として一斉通信を行うことが可能になる。

なお、本実施形態の構成は、実施形態２の構成と組み合わせることも可能である。その他の構成および機能は実施形態１と同様である。

１ 第１の端末
１０１ 一斉通信処理部
１０２ 終了処理部
２，２１，２２，２３ 第２の端末
３ 呼制御サーバ
３１ 要求送信部
３２ 応答返信部
３３ 評価部
３０１ 第１の呼制御サーバ
３０２ 第２の呼制御サーバ

Claims (10)

1. 一斉通信時にデータを送信する第１の端末と、前記一斉通信時に前記第１の端末からデータを受信する複数の第２の端末と、前記第１の端末および前記複数の第２の端末との間で通信可能な呼制御サーバとを備え、
   前記第１の端末は、前記呼制御サーバに発呼要求を要求信号として送信し、当該発呼要求に対する返信として発呼応答を受信すると前記複数の第２の端末に対して前記一斉通信を行う一斉通信処理部を有し、
   前記呼制御サーバは、前記第１の端末から前記発呼要求を受信したときに、前記複数の第２の端末に前記発呼要求を中継信号としてマルチキャストで送信する要求送信部と、前記第１の端末と前記複数の第２の端末との間の通信帯域の評価を行う評価部と、前記要求送信部から前記発呼要求が送信された後、前記通信帯域が確保されていることを示す前記評価部の評価結果をトリガにして、前記発呼応答を前記第１の端末に返信する応答返信部とを有することを特徴とする一斉通信システム。
2. 前記第１の端末は、前記一斉通信を実行後に前記呼制御サーバに切断要求を前記要求信号として送信し、当該切断要求に対する返信として切断応答を受信すると前記複数の第２の端末への前記一斉通信を終了する終了処理部をさらに有し、
   前記要求送信部は、前記第１の端末から前記切断要求を受信したときに、前記複数の第２の端末に前記切断要求を中継信号としてマルチキャストで送信し、
   前記応答返信部は、前記要求送信部から前記切断要求が送信された後、前記通信帯域が確保されていることを示す前記評価部の評価結果をトリガにして、前記切断応答を前記第１の端末に返信することを特徴とする請求項１に記載の一斉通信システム。
3. 前記評価部は、前記第１の端末と前記第２の端末との少なくとも一方で発生している通信プロセスの数に基づいて前記通信帯域の評価を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の一斉通信システム。
4. 前記評価部は、通信トラフィック量に基づいて前記通信帯域の評価を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の一斉通信システム。
5. 前記評価部は、伝送路のＰＨＹレートに基づいて前記通信帯域の評価を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の一斉通信システム。
6. 前記要求送信部は、前記評価部の評価結果に基づいて定められる回数分だけ、前記中継信号をマルチキャストで繰り返し送信することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の一斉通信システム。
7. 前記呼制御サーバは、前記第１の端末から前記要求信号を受信した時点以降における前記評価部の評価結果に基づいて、前記要求送信部からの前記中継信号の送信回数を決定することを特徴とする請求項６に記載の一斉通信システム。
8. 前記呼制御サーバは複数台設けられており互いに通信可能であって、
   前記第１の端末は前記複数台の呼制御サーバのうち第１の呼制御サーバと通信可能であって、
   前記複数の第２の端末のうち少なくとも一部の端末は前記複数台の呼制御サーバのうち第２の呼制御サーバと通信可能であって、
   前記第１の呼制御サーバの前記要求送信部は、前記第１の端末から前記要求信号を受信すると前記第２の呼制御サーバに前記要求信号を転送し、
   前記第２の呼制御サーバの前記要求送信部は、前記第１の呼制御サーバから転送された前記要求信号を受信すると、前記第２の呼制御サーバとの間で通信可能な前記第２の端末に対して前記中継信号を送信することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の一斉通信システム。
9. 一斉通信時にデータを送信する第１の端末および前記一斉通信時に前記第１の端末からデータを受信する複数の第２の端末との間で通信可能な呼制御サーバであって、
   前記第１の端末から発呼要求を受信したときに、前記複数の第２の端末に前記発呼要求をマルチキャストで送信する要求送信部と、前記第１の端末と前記複数の第２の端末との間の通信帯域の評価を行う評価部と、前記要求送信部から前記発呼要求が送信された後、前記通信帯域が確保されていることを示す前記評価部の評価結果をトリガにして、前記一斉通信を開始させるための発呼応答を前記第１の端末に返信する応答返信部とを有することを特徴とする呼制御サーバ。
10. 一斉通信時にデータを送信する第１の端末と、前記一斉通信時に前記第１の端末からデータを受信する複数の第２の端末と、前記第１の端末および前記複数の第２の端末との間で通信可能な呼制御サーバとを備えた一斉通信システムの通信方法であって、
    前記第１の端末が、前記呼制御サーバに発呼要求を要求信号として送信するステップと、
    前記呼制御サーバが、前記第１の端末から前記発呼要求を受信したときに、前記複数の第２の端末に前記発呼要求を中継信号としてマルチキャストで送信するステップと、
    前記呼制御サーバが、前記第１の端末と前記複数の第２の端末との間の通信帯域が確保されていることを示す評価結果をトリガにして、発呼応答を前記第１の端末に返信するステップと、
    前記第１の端末が、前記発呼応答を受信すると前記複数の第２の端末に対して前記一斉通信を行うステップとを有することを特徴とする通信方法。

Images