JP6015349B2 - 中継装置および通信システム - Google Patents

Description

この発明は、無線機と電話機との通信をネットワークを介して中継する中継装置および通信システムに関する。

有線電話回線を中継装置を介して無線機（親機）に接続し、親機と無線で通信する無線機（子機）と電話機との通信を可能にしたシステムが従来より提案されている（たとえば特許文献１）。特許文献１に記載のシステムでは、子機が複数存在する場合、電話機からの呼び出しがあると、複数の子機の全てが応答可能になり、全ての子機で通話を聴くことができる。

特開２０１１−１３５２９０号公報

しかし、複数の子機が存在するシステムで、どの子機でも応答可能にした場合、電話機のユーザが特定の相手と通話したい場面でもそれができない可能性があった。また、通話内容が他の子機に聴かれてしまうという問題点もあった。

この発明は、電話機からの着呼時に、特定の子機を指定し、その子機のみと通信可能にした中継装置および通信システムを提供することを目的とする。

この発明の中継装置は、データ通信網であるネットワークに接続され、該ネットワークに接続された電話機との間で、音声パケットおよび制御パケットの送受信を行うネットワークインタフェースと、それぞれ個別の無線機識別情報で識別される複数の無線機と通信する中継用無線機が接続され、該中継用無線機との間で、制御情報が埋め込まれた音声信号の入出力を行う無線機インタフェースと、前記ネットワークを介する前記電話機とのセッションを制御し、前記電話機からの着呼があったとき、この着呼に応じて前記中継用無線機との通話を確立する前に該電話機に対して無線機識別情報の入力を促す信号を送信し、これに応じて前記電話機から無線機識別情報が送信されてきたとき、この無線機識別情報を宛先情報として埋め込んだ音声信号を前記無線機インタフェースに出力して前記電話機と前記中継用無線機との通話を確立する制御部と、を備えたことを特徴とする。

この発明では、電話機から着呼があったとき、この電話機に対して無線機識別情報の入力を促す信号を返信する。これにより、電話機のユーザはこれに応じて通話したい無線機の無線機識別情報を入力し、これが中継装置に送信される。中継装置は、この無線機識別情報を制御情報の一つである宛先情報として埋め込んだ呼び出しの音声信号を無線機インタフェースを介して中継用無線機に出力する。中継用無線機は、この音声信号を無線送信する。これにより、複数の無線機のうち、音声信号に埋め込まれた無線機識別情報で識別される無線機のみが応答し、個別の通話が可能になる。

上記発明において、前記制御部に、前記電話機から送信される指定用無線機識別情報と前記音声信号に埋め込まれる埋込用無線機識別情報とを対応づけたテーブルを備え、制御部が、前記電話機から指定用無線機識別情報を受信すると、前記テーブルを参照して該指定用無線機識別情報に対応する埋込用無線機識別情報を割り出し、割り出された埋込用無線機番号を前記音声信号に埋め込むようにしてもよい。

上記発明において、前記無線機インタフェースが、前記中継用無線機との間で、パケット通信によって前記音声信号の送受信を行うようにしてもよい。

この発明の通信システムは、上記の中継装置と、該中継装置の前記無線機インタフェースに接続された中継用無線機と、該中継用無線機と通信し、それぞれ個別の無線機識別情報で識別される複数の無線機と、を有する通信システムであって、
前記複数の無線機は、それぞれ自己の無線機識別情報を記憶する記憶部を備え、前記中継用無線機は、前記中継装置から前記無線機識別情報が埋め込まれた音声信号が入力されたとき、該音声信号を無線送信し、前記複数の無線機のうち、前記無線送信された音声信号に埋め込まれた無線機識別情報で識別される無線機のみが、該音声パケットを再生することを特徴とする。

この発明によれば、着呼があったとき通信相手の電話機から無線機識別情報をさらに受信するようにしたことにより、中継用無線機に多数の無線機が接続されていた場合でも、そのうち目的とする無線機のみと通話することが可能になる。

この発明の実施形態である通信システムの構成図である。 子機である無線機の記憶内容を示す図である。 通信システムの中継装置のブロック図である。 中継装置の記憶部の記憶内容を示す図である。 中継装置の動作を示すフローチャートである。

図面を参照してこの発明の通信中継装置および通信システムについて説明する。
図１は、この発明の実施形態である通信システムの構成図である。この通信システムは、中継装置２を用いて、トランシーバ４とＩＰ電話機６または電話機８との間の発呼、着呼および通話を可能にしたシステムである。

ネットワーク１はたとえばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）で構成されるＬＡＮやインターネットが適用可能である。このネットワーク１に１または複数の中継装置２（図１では２台）の中継装置２が接続されている。各中継装置２（２Ａ，２Ｂ）は、それぞれ異なる通信エリアＡ，Ｂをカバーしている。中継装置２には、据置型のトランシーバが中継用トランシーバ３（３Ａ，３Ｂ）として接続されている。中継用トランシーバ３は、いわゆるプッシュ・トゥ・トーク（Ｐｕｓｈ ｔｏ Ｔａｌｋ：ＰＴＴ）形式の半二重通信機器であっても、送受信を同時に行うことができる全二重通信機器であってもよい。中継用トランシーバ３の通信圏内には、１または複数台（図示では２台）のトランシーバ４（４Ａ−１，２、４Ｂ−１，２）が存在している。中継用トランシーバ３とトランシーバ４とは相互に通信可能な形式のものである。中継用トランシーバ（親機）３が本発明の中継用無線機に対応し、トランシーバ（子機）４が本発明の無線機に対応する。

また、ネットワーク１には、ＩＰ電話機６およびＶｏＩＰゲートウェイ７が接続されている。ＶｏＩＰゲートウェイ７には電話機８が接続されている。ＶｏＩＰゲートウェイは、ネットワーク１を介して音声信号を伝送するＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）手順と音声通話装置である電話機８とを中継するゲートウェイ装置である。

中継装置２はＳＩＰサーバ機能を内蔵している。ＳＩＰサーバ機能とは、ＳＩＰプロトコルを利用して、電話番号（ＵＲＩ）をＩＰアドレスと対応付け、通信相手の電話機を呼び出してつなぐ呼制御を行う機能である。

トランシーバ４および中継用トランシーバ３は、いわゆるデジタルトランシーバである。デジタルトランシーバは、デジタル信号に変換された音声信号やデータなどの通信が可能であり、音声信号の通信と並行して宛先情報などの制御情報を同時に通信することができる。中継用トランシーバ３は、トランシーバ４から受信したデジタル信号をパケット化して中継装置２に入力するとともに、中継装置２から入力されたパケットから音声信号や制御情報を取り出し、この音声信号や制御情報を時間軸のデジタル信号に変換して送信する。

トランシーバ４は、図２に示すように、自局を識別するＩＤ（無線機識別情報）、および、自局が所属するグループ番号を記憶しており、受信したデジタル信号に宛先情報として自局のＩＤまたは自局が所属するグループ番号が埋め込まれていれば、この信号を復調して音声信号をスピーカ等から出力する。また受信したデジタル信号に自局のＩＤまたは自局が所属するグループ番号が埋め込まれていない場合には、このデジタル信号を破棄する。なお、自局のＩＤや自局が所属するグループ番号は、受信した音声信号中に、たとえばスケルチコードとして挿入されている。

図３は、中継装置２のブロック図である。中継装置２は、制御部２０を有するとともに、下流（中継トランシーバ３側）の端部に無線機インタフェース２１、および、上流（ネットワーク１側）の端部にネットワークインタフェース２２を備えている。無線機インタフェース２１、ネットワークインタフェース２２ともに、たとえばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の物理層のコネクタなどが適用可能であり、デジタル通信の物理層やデータリンク層を担当する。

無線機インタフェース２１は、中継用トランシーバ３から入力されたパケットを制御部２０に入力するとともに、制御部２０から入力されたパケットを中継用トランシーバ３に送出する。

ネットワークインタフェース２２は、ネットワーク１経由で受信した通信相手からのパケットを制御部２０に入力するとともに、制御部２０から入力されたパケットをネットワーク１に送出する。

制御部２０は、マイコン等で構成され、機能的に、ＳＩＰ処理部２３、記憶部２４、上りパケット処理部２５および下りパケット処理部２６を備えている。記憶部２４には、図４に示す自局ＩＰアドレス記憶エリア２００、自局電話番号記憶エリア２０１、発信電話番号変換テーブル２０３、および、着信無線機番号変換テーブル２０４が設定されている。

ＳＩＰ処理部２３は、電話通信の発呼、着呼、切断等の処理を行うとともに、ＳＩＰサーバ機能を備え、電話番号とＩＰアドレスとを対応付けて通信相手を呼び出す処理を行う。

上りパケット処理部２５は、無線機インタフェース２１を介して中継用トランシーバ３から入力された上りの音声パケットから音声信号を読み出してＲＴＰパケットに変換してネットワークインタフェース２２に転送する処理を行うとともに、上りの音声パケットから制御信号を読み出し、その制御信号の内容に応じてＳＩＰ処理部２３に所定の処理を実行させる。たとえば、発信宛先情報を含むパケットを受信した場合には、ＳＩＰ処理部２３にその宛先電話番号に対する発呼処理を実行させる。

下りパケット処理部２６は、ＶＯＸ（Voice Operated Relay）機能を有し、ネットワークインタフェース２２から入力されたＲＴＰパケットに含まれるオーディオ信号のレベルおよび持続時間を監視する。入力されたオーディオ信号のレベルおよび持続時間が、所定のしきい値以上になったとき、通話先の電話機から発話音声が入力されているとして、このＲＴＰパケットを、音声信号に呼出情報を埋め込んだ音声パケットに変換して中継用トランシーバ３に転送する。中継用トランシーバ３は、中継装置２から音声パケットが入力されると、ＰＴＴをオンしてこの音声パケットに含まれる音声信号を送信する。

記憶部２４に設定されている発信電話番号変換テーブル２０３は、トランシーバ４から送信された音声パケット、すなわち、中継用トランシーバ３を介して中継装置２に入力された音声パケットに含まれる宛先情報を電話番号に変換するためのテーブルである。

一般のデジタルトランシーバは、ボタン数が少なく電話番号を直接入力するのが困難である。このため、トランシーバ４では少ないボタン数で入力可能な簡略な数字列などが宛先情報として用いられる。中継装置２は、この簡略な宛先情報をネットワーク１経由で接続されるＩＰ電話機６または電話機８の電話番号に変換する。発信電話番号変換テーブル２０３は、この簡略な宛先情報と電話番号とを対応づけて記憶したものである。

発信電話番号テーブル２０３は、Ｃａｌｌ＿ｔｙｐｅ（グループ／個別）、宛先ＩＤおよび宛先電話番号の欄を有している。トランシーバ４では、ユーザがボタン操作でグループ／個別およびＩＤを選択してＰＴＴボタンをオンすることで、その宛先情報（Ｃａｌｌ＿ｔｙｐｅ＋宛先ＩＤ）を含む音声パケットが送信される。

記憶部２４に設定されている着信無線機番号変換テーブル２０４は、電話機６，８から入力される無線機番号を宛先情報（Ｃａｌｌ＿ｔｙｐｅ＋宛先ＩＤ）に変換するテーブルである。電話機６，８からトランシーバ４に電話を掛ける場合、中継装置２の電話番号に続けて無線機番号を入力することにより、個別の無線機に対する選択呼出（個別呼出，グループ呼出）が可能である。無線機番号はダイヤル入力可能な簡略な数値（２桁程度）である。各無線機番号は、Ｃａｌｌ＿ｔｙｐｅ（グループ／個別）および宛先ＩＤと対応づけられる。ここで、Ｃａｌｌ＿ｔｙｐｅ（グループ／個別）および宛先ＩＤを含む宛先情報が本発明の埋込用無線機識別情報に対応し、無線機番号が指定用無線機識別情報に対応する。

中継用トランシーバ３が複数のトランシーバ４と通信可能なとき、ネットワーク１経由で接続される通信相手（ＩＰ電話機６等）から入力される無線機番号を宛先情報（Ｃａｌｌ＿ｔｙｐｅ（グループ／個別）および宛先ＩＤ）に変換することで、いずれかのトランシーバ４を指定することができ、その指定されたトランシーバ４のみと通話が可能になる。

デジタルトランシーバ間で送受されるデジタル信号は、音声信号の合間に宛先情報などの制御情報を書き込むための制御情報フレームがあり、この制御情報フレームに宛先情報が書き込まれる。またスケルチコードとして宛先情報を書き込んでもよい。宛先情報が書き込まれたデジタル信号は、その宛先情報で指定されるトランシーバ４のみによって復調・再生される。この機能を利用して上記の選択呼出による個別通話を実現している。

図５のフローチャートを参照して中継装置２の発呼時、着呼時の動作を説明する。
無線機インタフェース２１から上りの音声パケットが入力されると（Ｓ１０）、現在通話中フラグがセットしているか否かを判断する（Ｓ１１）。通話中フラグがセットしている場合には（Ｓ１１でＹＥＳ）、現在発呼／着呼処理または通話中であるため、このフローチャートにおいては何もしないで終了する。通話中フラグがリセットしている場合には（Ｓ１１でＮＯ）、通話中フラグをセットする（Ｓ１２）。入力された音声パケットから発信宛先情報を読み出し（Ｓ１３）、この発信宛先情報で発信電話番号変換テーブル２０３を検索して対応する電話番号を読み出す（Ｓ１４）。そして、この電話番号をＳＩＰアドレスとしてＩＮＶＩＴＥメッセージを作成し、ネットワークインタフェース２２を介してネットワーク１に送出する（Ｓ１５）。

リクエストを受信して処理中である旨の暫定応答を受信すると（Ｓ１６）、リングバックトーン（ＲＢＴ）の音声パケットを発生させて無線機インタフェース２１に対して出力し（Ｓ１７）、ＳＩＰ手順を進めめる。通信相手の電話機である相手局から正式の応答を受信すると（Ｓ１８）、リングバックトーンを停止して（Ｓ１９）、トランシーバ４と発呼先の電話機（ＩＰ電話機６または電話機８）とを通話状態にする。

通話状態は以下のようである。中継用トランシーバ３が半二重の場合、中継用トランシーバ３から入力される上りパケット優先でＰＴＴ処理を行う。上りパケットが入力されている間は、ネットワーク１（相手局）から入力される下りパケットは破棄し、上りパケットの転送のみ行う。上りパケットが入力されていない間（トランシーバ４のＰＴＴがオフされている間）は、下りパケットで伝送される音声信号のレベルが所定のしきい値以上のとき、下りパケットを中継用トランシーバ３に入力して中継用トランシーバ３のＰＴＴをオンし、相手局の音声信号をトランシーバ４に送信する（ＶＯＸ処理）。

ネットワーク１からＢＹＥメッセージが入力された場合、または、下りパケットで伝送される音声信号のレベルが所定時間以上しきい値以上にならず、且つ、所定時間以上上りパケットが入力されない場合、通話を切断して（通話中フラグをリセットして）、待機状態にもどる。

これにより、トランシーバ４から入力された音声パケットに含まれていた宛先情報に基づいて電話番号を決定し、その電話番号宛にＩＮＶＩＴＥメッセージを送出することができ、ボタン数の少ないデジタルトランシーバであっても、電話番号を選択して電話を掛けることができるようになる。

一方、ネットワークインタフェース２２を介してＩＮＶＩＴＥメッセージを受信した場合には（Ｓ２０でＹＥＳ）、現在通話中フラグがセットしているか否かを判断する（Ｓ２１）。通話中フラグがセットしている場合には（Ｓ２１でＹＥＳ）、現在発呼／着呼処理または通話中であり、新たな着呼は受け付けられないため、相手装置にエラーレスポンスを返信して（Ｓ２９）終了する。通話中フラグがリセットしている場合には（Ｓ２１でＮＯ）、通話中フラグをセットし（Ｓ２２）、この呼び出しに対してＳＩＰ手順で応答する（Ｓ２３）。そして、無線機番号の入力を促す音声であるセカンドダイヤル指示トーンを発生して、ＩＮＶＩＴＥメッセージを送ってきた相手局に対して送信する（Ｓ２４）。

このセカンドダイヤル指示トーンに対応して無線機番号が送られてくると（Ｓ２５）、この無線機番号を用いて着信無線機番号変換テーブル２０４を検索し、対応する宛先情報を読み出す（Ｓ２６）。そして、中継用トランシーバ３に対して、この宛先情報を含む音声パケットを送信して呼び出しを行う（Ｓ２７）。この無線機が応答すると（Ｓ２８）、トランシーバ４と発呼元の電話機（ＩＰ電話機６または電話機８）とを通話状態にする。通話状態は発呼時と同じである。

これにより、中継用トランシーバ３に複数台のトランシーバ４が接続されている場合であっても、音声パケットに宛先の無線機番号を埋め込むことで、そのうちの１または複数のトランシーバ４のみが電話機と通話することが可能になる。

上記実施形態では、ＩＰ電話機などの相手局に無線機番号を入力させるようにしたが、宛先情報を直接入力させるようにしてもよい。

上記実施形態では、中継用トランシーバ３と中継装置２との間の音声信号の送受信が、パケットで行われるが、デジタル化された時間軸信号で行ってもよく、アナログ信号で行ってもよい。いずれにしても何らかの方式で呼出情報が重畳（埋め込み）されていればよい。

この実施形態の中継装置２は、ＳＩＰサーバ機能を内蔵しているが、ＳＩＰサーバを外付けでネットワーク上に配置してもよい。この場合、中継装置２からＩＰ電話機６またはＶｏＩＰゲートウェイ７に向けて出力されるＳＩＰメッセージは、外付けのＳＩＰサーバを経由してＩＰ電話機６またはＶｏＩＰゲートウェイ７に届けられる。ＳＩＰサーバを備えず、外付けのＳＩＰサーバを経由してＩＰ電話機６またはＶｏＩＰゲートウェイ７とＳＩＰメッセージを送受信する構成も本発明の技術的範囲に含まれる。

１ ネットワーク
２ 中継装置
３ 中継用トランシーバ
４ トランシーバ
６ ＩＰ電話機
７ ＶｏＩＰゲートウェイ
８ 電話機

Claims (4)

1. データ通信網であるネットワークに接続され、該ネットワークに接続された電話機との間で、音声パケットおよび制御パケットの送受信を行うネットワークインタフェースと、
   それぞれ個別の無線機識別情報で識別される複数の無線機と通信する中継用無線機が接続され、該中継用無線機との間で、制御情報が埋め込まれた音声信号の入出力を行う無線機インタフェースと、
   前記ネットワークを介する前記電話機とのセッションを制御し、前記電話機からの着呼があったとき、この着呼に応じて前記中継用無線機との通話を確立する前に該電話機に対して無線機識別情報の入力を促す信号を送信し、これに応じて前記電話機から無線機識別情報が送信されてきたとき、この無線機識別情報を宛先情報として埋め込んだ音声信号を前記無線機インタフェースに出力して前記電話機と前記中継用無線機との通話を確立する制御部と、
   を備えた中継装置。
2. 前記制御部は、前記電話機から送信される指定用無線機識別情報と前記音声信号に埋め込まれる埋込用無線機識別情報とを対応づけたテーブルを備え、
   前記電話機から指定用無線機識別情報を受信すると、前記テーブルを参照して該指定用無線機識別情報に対応する埋込用無線機識別情報を割り出し、割り出された埋込用無線機識別情報を前記音声信号に埋め込む
   請求項１に記載の中継装置。
3. 前記無線機インタフェースは、前記中継用無線機との間で、パケット通信によって前記音声信号の送受信を行う請求項または請求項２に記載の中継装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の中継装置と、
   該中継装置の前記無線機インタフェースに接続された中継用無線機と、
   該中継用無線機と通信し、それぞれ個別の無線機識別情報で識別される複数の無線機と、
   を有する通信システムであって、
   前記複数の無線機は、それぞれ自己の無線機識別情報を記憶する記憶部を備え、
   前記中継用無線機は、前記中継装置から前記無線機識別情報が埋め込まれた音声信号が入力されたとき、該音声信号を無線送信し、
   前記複数の無線機のうち、前記無線送信された音声信号に埋め込まれた無線機識別情報で識別される無線機のみが、該音声パケットを再生する
   通信システム。

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