JP6461875B2 - 通信端末装置、音声通信中継装置及び通信システム - Google Patents

Description

本発明は、パケットデータ網を介して音声通信可能な通信端末装置、音声通信中継装置及び通信システムに関するものである。

従来、移動体通信網のパケットデータ網を介した音声通信機能を有する通信端末装置が知られている（例えば非特許文献１参照）。パケットデータ網を介した音声通信は、ＬＴＥ（ロング・ターム・エボルーション）標準に準拠した通信技術を利用して音声通信サービスが提供されるため、ＶｏＬＴＥ（ボイス・オーバー・ＬＴＥ）とも呼ばれている。

従来のパケットデータ網を介した音声通信（ＶｏＬＴＥ）では、ガイダンス等のサービスを提供している音声通信先との間で通話回線が確立されていない状態で、ガイダンス項目選択等に用いられるＤＴＭＦ（Ｄｕａｌ Ｔｏｎｅ Ｍｕｌｔｉ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を音声通信先に送信できないおそれがある。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、移動体通信網のパケットデータ網を介した音声通信において、通信端末装置と音声通信先との間で双方向の通話回線が確立されていないときに音声通信先にＤＴＭＦ信号を確実に送信することができる通信端末装置、音声通信中継装置及び通信システムを提供することである。

本発明の一態様に係る通信システムは、移動体通信網のパケットデータ網を介して音声通信可能な通信端末装置と、前記通信端末装置による音声通信を中継する音声通信中継装置と、を備える。前記音声通信中継装置は、前記通信端末装置と音声通信先との間のベアラ確立処理が完了した後、ＤＴＭＦ（Ｄｕａｌ Ｔｏｎｅ Ｍｕｌｔｉ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を生成するためのＤＴＭＦ用データを前記通信端末装置から受け付け可能にする処理を実行し、前記ＤＴＭＦ用データの送信を中継可能な旨を示す情報を含む応答信号を前記通信端末装置に送信する。前記通信端末装置は、前記音声通信中継装置から前記応答信号を受信した後、ＤＴＭＦ送信操作があったとき、前記音声通信中継装置を介して前記音声通信先に前記ＤＴＭＦ用データを送信する。
また、本発明の他の態様に係る音声通信中継装置は、移動体通信網のパケットデータ網を介した通信端末装置による音声通信を中継する音声通信中継装置であって、前記通信端末装置と音声通信先との間のベアラ確立処理が完了した後、ＤＴＭＦ（Ｄｕａｌ Ｔｏｎｅ Ｍｕｌｔｉ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を生成するためのＤＴＭＦ用データを前記通信端末装置から受け付け可能にする処理を実行する手段と、前記ＤＴＭＦ用データの送信を中継可能な旨を示す情報を含む応答信号を前記通信端末装置に送信する手段と、を備える。
また、本発明の更に他の態様に係る通信端末装置は、移動体通信網のパケットデータ網を介して音声通信可能な通信端末装置であって、ＤＴＭＦ（Ｄｕａｌ Ｔｏｎｅ Ｍｕｌｔｉ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を生成するためのＤＴＭＦ用データの送信を中継可能な旨を示す情報を含む応答信号を、音声通信中継装置から受信する手段と、前記応答信号を受信した後、ＤＴＭＦ送信操作があったとき、前記音声通信中継装置を介して前記音声通信先に前記ＤＴＭＦ用データを送信する手段と、を備える。
前記通信システム、前記音声通信中継装置及び前記通信端末装置において、前記音声通信中継装置から前記通信端末装置に送信される前記応答信号は、ＩＭＳ（IP Multimedia Subsystem）上の音声通信サービスのセッション進捗状況メッセージを受信できた旨を示す信号に対する成功応答信号であってもよく、前記ＤＴＭＦ用データの送信を中継可能な旨を示す情報は、前記成功応答信号に含まれるアーリー・メディア機能のヘッダフィールドに設定された双方向メディア指定情報であってもよい。

本発明によれば、移動体通信網のパケットデータ網を介した音声通信において、通信端末装置と音声通信先との間で双方向の通話回線が確立されていないときに音声通信先にＤＴＭＦ信号を確実に送信することができる。

本発明の実施形態に係る通信端末装置によって通信可能な通信システム全体の概略構成の一例を示す説明図。 本実施形態に係る通信端末装置の概略構成の一例を示すブロック図。 本実施形態の通信端末装置に装着されているＵＩＣＣの主要構成の一例を示すブロック図。 ３Ｇの回線交換網を介してガイダンス接続した際にＤＴＭＦ送信が可能な状態になるまでの処理手順の一例を示すシーケンス図。 本実施形態に係る通信端末装置において４Ｇのパケットデータ網を介した音声通信（ＶｏＬＴＥ）でガイダンス接続した際にＤＴＭＦ送信が可能な状態になるまでの処理手順の一例を示すシーケンス図。 音声通信（ＶｏＬＴＥ）でガイダンス接続した際のＤＴＭＦ送信における通信端末装置内の制御を示すフローチャート。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施形態に係る通信端末装置によって通話（音声通信）や各種メッセージのメール送受信が可能な通信システム全体の概略構成の一例を示す説明図である。本実施形態の通信システムでは、複数の通信端末装置１０から電話サービスやメール送受信等のメール通信サービスを利用することができる。

本実施形態の通信端末装置１０は、ＬＴＥの標準規格に準拠した移動体通信網２０上でパケットデータ網を介した音声通信であるＶｏＬＴＥに対応した通信端末装置であり、ユーザ装置（ＵＥ）とも呼ばれる。また、本実施形態の通信端末装置１０は、３Ｇの移動体通信網上で回線交換網を介した通話機能も有し、ＶｏＬＴＥに対応していない通信端末装置との間では回線交換網を介して通話を行うことができる。

移動体通信網２０は、基地局や無線ネットワーク制御装置等を含む無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）２１０と、Ｗ−ＣＤＭＡ（広帯域符号分割多重アクセス）等の３Ｇ（第３世代）無線通信方式に対応したコアネットワーク２２０と、ＬＴＥの標準規格に準拠した無線通信方式（以下「ＬＴＥ無線通信方式」という。）に対応したコアネットワーク（ＥＰＣ：エボルブド・パケット・コア）２４０とを備えている。更に、移動体通信網２０は、ＰＤＮ（パケットデータ網）として、移動体通信網２０内に構築された専用パケットデータ網２３０とＩＭＳ網２５０とを備えている。

また、移動体通信網２０は、各利用者による通信サービスの利用を管理する通信サービス利用管理装置としてのＲＡＤＩＵＳ（リモート認証ダイヤルイン・ユーザー・サービス）サーバを備えている。ＲＡＤＩＵＳサーバは、通信端末装置１０を用いた通信サービスの利用者を識別する認証処理、認証済みの利用者に対して通信サービスを提供するか否かを判断する処理、実際の通信サービスの利用情報を記録するアカウンティング等を行う。

無線アクセスネットワーク２１０は、Ｗ−ＣＤＭＡ等の３Ｇ無線通信方式の基地局（ＮｏｄｅＢ）２１１と、ＬＴＥ無線通信方式の基地局（ｅＮｏｄｅＢ）２１２とを備えている。各基地局２１１、２１２はそれぞれ、管轄対象のセルごとに設けられ、移動体通信網２０内の有線回線からのデータを無線インタフェースに合うデータフォーマットに変換し、管轄対象のセル内に在圏している通信端末装置１０に所定の無線周波数で送信する。逆に無線周波数で送信される通信端末装置１０からのデータを受信して有線インタフェースに合うデータフォーマットに変換し、移動体通信網２０内の有線回線部分に転送する。

３Ｇのコアネットワーク２２０は、回線交換網、パケット交換網、位置登録管理装置としてのＨＬＲ（ホーム・ロケーション・レジスタ）２２１、認証センター等を備え、各通信端末装置１０間の通信等を中継するように通信制御を行う。更に、コアネットワーク２２０は、各通信端末装置１０と、移動体通信網２０内の構成要素との間における通信を中継するように通信制御を行う。また、コアネットワーク２２０は、各通信端末装置１０と他の通信網との間における通信を中継するように通信制御を行う。

また、３Ｇのコアネットワーク２２０に含まれるパケット交換網は、ＳＧＳＮ（サービング・ＧＰＲＳ・サポート・ノード）２２２やＧＧＳＮ（ゲートウェイ・ＧＰＲＳ・サポート・ノード）２２３等のノードを有している。ＳＧＳＮ２２２は、基地局２１１が接続されているＲＮＣ（無線ネットワーク制御装置）２１５とコアネットワーク２２０側のパケット交換網との間のゲートウェイ機能と、各通信端末装置１０の位置管理、セキュリティ管理及びアクセス制御を行う機能とを有している。また、ＧＧＳＮ２２３は、コアネットワーク２２０側のパケット交換網と専用パケットデータ網２３０との間のゲートウェイ機能を有している。

また、３Ｇのコアネットワーク２２０に含まれる回線交換網は、ＭＳＣ（モバイル交換機）２２４と、ＧＭＳＣ（ゲートウェイＭＳＣ）２２５等のノードを有している。交換機２２４は、通信端末装置１０が在圏するセルで通信端末装置１０の位置情報を登録し管理するＶＬＲ（在圏・ロケーション・レジスタ）の機能と、呼制御機能とサービス制御機能との間で行なわれるインタラクションのための一連のプロセスを実行するＳＳＦ（サービス交換機能）の機能も有している。また、外部の回線交換電話網６０との間の音声通信などは関門交換機２２５を介して行うことができる。

専用パケットデータ網２３０は、プロキシ（Ｐｒｏｘｙ）サーバ２３１、ゲートウェイ（ＧＷ）サーバ２３２、ＷＥＢサーバ２３３、加入者情報データベース等を備えている。プロキシサーバ２３１は、通信端末装置１０と、専用パケットデータ網２３０内に設けられたＷＥＢサーバ２３３等の各種サーバ及びインターネット７０上のＷＥＢサーバやダウンロードサーバ等の各種サーバ７１との間の通信を中継する処理を行う。また、プロキシサーバ２３１は、３Ｇコアネットワーク２２０における通信プロトコルと専用パケットデータ網２３０やインターネット７０における通信プロトコルが異なる場合に、両通信プロトコルを合わせるためのプロトコル変換機能も有している。ゲートウェイサーバ２３２は、移動体通信網２０内の専用パケットデータ網２３０とインターネット７０との間のゲートウェイ機能とファイヤウォール機能とを有している。

ＬＴＥのコアネットワーク（ＥＰＣ）２４０は、ＨＳＳ（ホーム加入者サーバ）２４１と、ＭＭＥ（モビリティ・管理・エンティティ）２４２と、ＳＧＷ（サービング・ゲートウェイ）２４３と、ＰＧＷ（パケットデータ網・ゲートウェイ）２４４と、ポリシー課金制御装置であるＰＣＲＦ（ポリシー課金ルール機能）２４５とを備えている。ＨＳＳ２４１は、加入者情報の管理やサービス制御などを行うサーバである。ＭＭＥ２４２は、基地局（ｅＮｏｄｅＢ）２１２を収容し、モビリティ制御などを提供する論理ノードである。また、ＳＧＷ２４３は、ＭＭＥ２４２とＰＧＷ２４４との間でユーザデータを中継したり３Ｇのコアネットワーク２２０側にユーザデータを転送したりする在圏パケットゲートウェイ（在圏パケット交換機）である。また、ＰＧＷ２４４は、ＩＭＳ網２５０やインターネット７０との接続点に設置され、ＩＰアドレスの割当てやＳＧＷ２４３へのパケット転送などを行うゲートウェイである。また、ＰＣＲＦ２４５は、ユーザデータ転送のＱｏＳ（通信サービス品質）及び課金のための制御を行う論理ノードである。

ＩＭＳ網２５０は、音声セッション制御を行うことができるパケットデータ網であり、Ｐ−ＣＳＣＦ（プロキシ−呼／セッション・制御機能）２５１と、Ｓ−ＣＳＣＦ（サービング−呼／セッション・制御機能）２５２と、Ｉ−ＣＳＣＦ（問い合わせ・呼／セッション・制御機能）２５３と、ＡＳ（アプリケーション・サーバ）２５４と、ＸＤＭ（ＸＭＬドキュメント管理）サーバ２５６とを備える。Ｐ−ＣＳＣＦ２５１は、コアネットワーク（ＥＰＣ）２４０との接続点に設置されるＳＩＰ中継サーバであり、ＳＩＰ信号の転送だけでなく、コアネットワーク（ＥＰＣ）２４０と連携してＱｏＳ制御を起動させる機能を有している。また、Ｓ−ＣＳＣＦ２５２は、端末のセッション制御及びユーザ認証を行うＳＩＰサーバである。また、Ｉ−ＣＳＣＦ２５３は、相互接続・ローミングの際、外部の他のＩＭＳ網８０から接続する最初の関門ＳＩＰサーバであり、Ｓ−ＣＳＣＦ２５２を特定する機能と信号を中継する機能を有している。

ＡＳ２５４は、ＩＭＳ等のサービスを提供するためのサーバであり、ユーザのログイン登録により加入者識別情報に基づいて、音声やビデオなどのマルチメディア・アプリケーションを各通信端末装置１０に提供する。また、ＡＳ２５４は、通信端末装置１０からのＩＭＳサービスの登録解除要求や登録要求を受信する手段、登録解除要求に基づき利用者の利用登録を解除する処理を実行する手段、登録要求に基づき利用者の利用登録の処理を実行する手段、これらの処理が完了した旨の情報を含む登録解除完了応答又は登録完了応答を通信端末装置１０に送信する手段等の機能を備えている。

ＸＤＭサーバ２５６は、通信端末装置ごとに又はそのユーザごとに、ＩＭＳで提供される各種サービスで用いられる設定情報をＸＣＡＰ文書（ＸＭＬ文書）として格納して管理するサーバである。例えば、ＸＤＭサーバ２５６は、通信端末装置ごとに又はそのユーザごとに、ＩＭＳで提供されるＶｏＬＴＥサービス及びその付加サービス（例えば、ＶｏＬＴＥの発着信、割り込み着信、着信転送）で用いられる設定情報をＸＣＡＰ文書（ＸＭＬ文書）として格納して管理する。

上記通信システムでは、通信端末装置１０を用いて通信サービスを利用するための複数の識別情報が所定のサーバやデータベースに登録されて管理される。例えば、移動体通信網２０での電話、メッセージ、メール、インターネットアクセス等の通信サービスを利用するための識別情報であるＩＭＳＩ（加入者識別子）、ＭＳＩＳＤＮ（電話番号）、ＩＭＥＩ（インターナショナル・モバイル・イクイップメント・アイデンティファイア：端末識別情報）等が、加入者情報データベースであるＨＬＲ（ホーム・ロケーション・レジスタ）２２１に登録されて管理される。また、移動体通信網２０上に構築されたＩＰネットワークであるＩＭＳ（ＩＰ・マルチメディア・サブシステム）ネットワークにおけるＶｏＬＴＥ等の通信サービスを利用するための識別情報であるＩＭＰＵ、ＩＭＰＩ等が、ＩＭＳの加入者情報管理サーバであるＨＳＳ２４１に登録されて管理される。これらのＨＬＲ２２１及びＨＳＳ２４１は、移動体通信網２０を介して所定の通信プロトコルにより通信端末装置１０と通信できるように構成されている。

ここで、ＩＭＰＵは、ＩＭＳネットワーク内でＳＩＰメッセージ信号を宛先の通信端末装置（ＩＭＳ端末）までルーティングするための一意に識別可能な識別子であり、例えばＭＳＩＳＤＮに基づいて生成することができる（非特許文献２の第１３章参照）。また、ＩＭＰＩは、ＩＭＳの加入契約の識別やＩＭＳへのアクセス時の認証のために使用される一意に識別可能な識別子であり、例えばＩＭＳＩに基づいて生成することができる（非特許文献２の第１３章参照）。

通信端末装置１０は、移動体通信網２０の基地局（ＮｏｄｅＢ）２１１を介してＨＬＲ２２１と通信することができ、基地局（ｅＮｏｄｅＢ）２１２を介してＨＳＳ２４１と通信することができる。この通信端末装置１０には、３Ｇ，４Ｇ，ＬＴＥ（ロング・ターム・エボルーション）等の移動体通信網２０での電話、メッセージ、メール、インターネットアクセス等の通信サービス（以下、「移動体通信サービス」という。）やＩＭＳネットワークにおけるＶｏＬＴＥ等の通信サービス（以下、「ＩＭＳ通信サービス」という。）を利用するためのソフトウェアであるアプリケーションプログラムが組み込まれている。また、通信端末装置１０には、上記ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＩＭＥＩ、ＩＭＰＵ、ＩＭＰＩ等の複数の識別情報が格納される汎用統合ＩＣカードであるＵＩＣＣ（ユニバーサル・ＩＣカード）１５を備えている。このＵＩＣＣ１５には、上記通信サービスで使用される各種データやカード内で所定の動作や処理を行うための個別プログラムであるアプレットも格納されている。なお、本実施形態の通信端末装置１０は、利用者の作業によってＵＩＣＣを着脱できるように構成されているが、利用者が容易に取り外せないようにＵＩＣＣを内部に組み込むように構成してもよい。

上記アプリケーションプログラム（以下、適宜「アプリケーション」と略す。）やアプレットは、通信ネットワーク上のサーバから適宜ダウンロードして通信端末装置１０内に登録することができ、それらの中から利用者が選択して実行することができる。アプリケーションプログラムやアプレットは、通信端末装置１０に構築されたＪＡＶＡ（登録商標）実行環境などのアプリケーション実行環境上で実行される。

図２は、本実施形態の通信端末装置１０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。この通信端末装置１０は、主制御部１１０と無線通信部１１１とベースバンド処理部１１２と音入出力部１１３と表示部１１４と操作手段としての操作部１１５とを備える。また、通信端末装置１０は、装置本体に対して着脱可能なＵＩＣＣ１５が装着されている。ＵＩＣＣ１５は、移動体通信サービスで用いられるＵＳＩＭとしての機能が組み込まれている。

主制御部１１０は、ＭＰＵ（マイクロ・プロセッシング・ユニット）、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備え、所定の基本ＯＳやミドルウェア等のプログラムが実行されることにより、ベースバンド処理部１１２等の各部を制御したり、ソフトウェア構成上のネイティブプラットフォーム環境やアプリケーション実行環境を構築したりする。

主制御部１１０は、他の無線通信部１１１等の各部と連携することにより、次の（１）及び（２）の各手段として機能することができる。
（１）ＤＴＭＦ信号を生成するためのＤＴＭＦ用データの送信を中継可能な旨を示す情報を含む応答信号を、後述の音声通信中継装置９６から受信する手段。
（２）前記応答信号を受信した後、ＤＴＭＦ送信操作があったとき、音声通信中継装置９６を介して音声自動応答装置などの音声通信先にＤＴＭＦ用データを送信する手段。

無線通信部１１１は、移動体通信網２０を介して通信するネットワーク通信手段として機能し、例えばシンセサイザ、周波数変換器、高周波増幅器などにより構成され、移動体通信網２０の基地局（ＮｏｄｅＢ）２１１及び基地局（ｅＮｏｄｅＢ）２１２との間で無線通信するための高周波信号処理を実行する。

ベースバンド処理部１１２は、他の携帯電話機等の通信端末装置や各種サーバとの間で音声通信やデータ送受信の通信を行うためのデジタル処理を実行する。このベースバンド処理部１１２と上記無線通信部１１１との間はＤ／Ａ変換器やＡ／Ｄ変換器を介して接続されている。

音入出力部１１３は、マイク、スピーカ、音信号処理部等で構成されている。マイクから出力されるアナログの音声信号は、音信号処理部でデジタル信号に変換され、主制御部１１０やベースバンド処理部１１２等に送られる。スピーカは、音信号処理部でデジタル信号から変換されたアナログ信号が入力され、通話中の音声を出力したり、メールの着信音、電話の呼び出し音、音楽などを出力したりする。なお、スピーカは、通話中の音声を聞くための受話器用スピーカ（レシーバ）と、着信音や音楽などを出力する外部出力用スピーカとを別々に設けて構成してもいいし、これらの受話器用スピーカ及び外部出力用スピーカを兼用するように一つのスピーカで構成してもよい。

表示部１１４は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等で構成され、主制御部１１０からの指令に基づいて各種画像を表示する。操作部１１５は、表示部１１４に組み込まれたタッチパネルや、各種の操作キーやボタン、電源ＯＮ／ＯＦＦ手段としての電源スイッチなどで構成されている。この操作部１１５は、利用者が、通信端末装置１０の本体電源をＯＮ／ＯＦＦしたり、通話開始、終話、メニュー選択、画面切り換え等を指示したり、情報を入力したりするときに用いられる。

また、通信端末装置１０は、位置情報取得手段としてのＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）部１１７、撮像手段としてのカメラ部１１８、センサー部１１９、電源供給手段としての電源供給部１２０、図示しない時計部等も備えている。

ＧＰＳ部１１７は、ＧＰＳ受信モジュールやＧＰＳアンテナ等で構成され、地球の周りに配置されている複数のＧＰＳ衛星から電波を受信し、その受信結果に基づいて通信端末装置１０が位置する緯度、経度及び高度のデータを算出する。カメラ部１１８は、レンズや撮像デバイス等で構成され、人物や風景等を撮影する時に用いられる。撮像デバイスとしては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラやＣＭＯＳカメラを用いることができる。センサー部１１９は、加速度センサー及び／又は地磁気センサー等で構成されている。加速度センサーは、１軸の加速度センサーであっていいし、２軸や３軸等の複数軸の加速度センサーであってもよい。また、地磁気センサーも、１軸の地磁気センサーであっていいし、２軸や３軸等の複数軸の地磁気センサーであってもよい。このセンサー部１１９の出力に基づいて、通信端末装置１０の位置、向き、姿勢及び動きを示すデータを算出することができる。また、センサー部１１９の出力に基づいて、所定高度における基準位置から利用者の通信端末装置１０が移動したときの加速度データや地磁気データの時間変化の情報である履歴情報から、通信端末装置１０が位置している高度、角度等を示すデータを算出することができる。

電源供給部１２０は、充電可能なバッテリー、バッテリーから各部に所定電圧の電力を供給する電力供給回路、バッテリーを充電する充電回路などを備えている。また、電源供給部１２０は、通信端末装置１０における主要部すなわち音入出力部１１３、表示部１１４、操作部１１５の一部、ＧＰＳ部１１７、カメラ部１１８及びセンサー部１１９への電力供給については、前述の利用者が操作可能な電源スイッチによりＯＮ／ＯＦＦできるように構成されている。なお、電源スイッチのＯＦＦ時に一部の機能を動作させるために、電源供給部１２０は、電源スイッチのＯＦＦ時においても無線通信部１１１、ベースバンド処理部１１２及びＵＩＣＣ１５への電力供給を継続して行うように構成してもよい。

時計部はクロック回路等で構成され、正確な日時を計数し、例えば各種の更新処理等のための時刻情報を生成する。

図３は、本実施形態の通信端末装置１０に装着されているＵＩＣＣ１５の主要構成の一例を示すブロック図である。ＵＩＣＣ１５は、例えばＩＣモジュールで構成され、ＣＰＵなどからなる制御部１５０と、ＲＯＭやＲＡＭなどからなる記憶手段としての記憶部１５１と、通信端末装置本体と通信するためのＩ／Ｏインターフェース部１５２とを備えている。

記憶部１５１は、主に制御部１５０が制御に用いる基本プログラム、アプレット、データ等が格納されたシステム領域１５１ａと、第１の記憶手段としてのＵＳＩＭ領域１５１ｂととを有している。

ＵＳＩＭ領域１５１ｂには、前述のＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ及びＩＭＥＩ等の複数の識別情報や電話・アドレスブック等の、移動体通信サービスのＵＳＩＭ機能を実現するための各種情報やデータが記憶されている。

また、記憶部１５１には、ＩＭＳ通信サービスの利用登録が完了したときに、前述のＨＳＳ２４１等で設定されて払い出されるＩＭＰＵ及びＩＭＰＩ等の複数の識別情報や通信端末装置１０が接続すべきＳＩＰ（セッション・イニシエーション・プロトコル）中継サーバであるＰ−ＣＳＣＦ２５１のアドレス等の、ＩＭＳ通信サービスのＩＳＩＭ機能を実現するための情報やデータ等が一時的に記憶される領域を有する。この領域としては、ＵＳＩＭ領域１５１ｂを兼用してもよい。

また、記憶部１５１のシステム領域１５１ａには、ＵＩＣＣ１５での処理に用いられる比較的小さなサイズのプログラムであるアプレットも記憶されている。例えば、システム領域１５１ａには、ＵＳＩＭ領域１５１ｂに格納された加入者識別情報であるＩＭＳＩ又はＭＳＩＳＤＮに基づいて、ＸＤＭサーバ２５６内の設定情報の書き換えや読み出しに一時的に用いられるテンポラリーＩＭＰＵを生成してＩＳＩＭ領域１５１ｃに格納する処理を行うアプレットが記憶されている。

なお、ＵＩＣＣ１５は、ＵＳＩＭ領域１５１ｂとは別にＩＳＩＭ領域を有してもよい。ＩＳＩＭ領域には、ＩＭＳ通信サービスの利用登録が完了したときに、前述のＩＭＰＵ及びＩＭＰＩ等の複数の識別情報や通信端末装置１０が接続すべきＰ−ＣＳＣＦ２５１のアドレス等の、ＩＭＳ通信サービスのＩＳＩＭ機能を実現するための情報やデータ等が記憶される。また、ＵＳＩＭ及びＩＳＩＭをそれぞれ別々のＩＣカードで構成して通信端末装置１０の本体に対して個別に着脱できるようにしてもよい。

上記構成の通信端末装置１０では、ＩＭＳで提供されるＶｏＬＴＥの通話サービス、及び、着信転送や割り込み着信などのＶｏＬＴＥによる付加サービスを利用することができる。これらのＶｏＬＴＥやその付加サービスの制御は、ＸＤＭサーバ２５６にＸＣＡＰ文書（ＸＭＬ文書）として格納されている設定情報を利用して実現される。また、ＸＤＭサーバ２５６にＸＣＡＰ文書として格納されている設定情報は、通信端末装置１０からＸＤＭサーバ２５６にアクセスし、ＸＣＡＰメッセージを用いて書き換えたり読み出したりすることができる。しかも、その設定情報の書き換え及び読み出しは、通信端末装置ごとに又はそのユーザごとに行うことができる。

次に、移動体通信網２０を介して通信端末装置１０から音声自動応答装置などの音声通信先へＤＴＭＦ（Ｄｕａｌ Ｔｏｎｅ Ｍｕｌｔｉ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を送信するときの処理について説明する。

図４は、通信端末装置１０における３Ｇのコアネットワーク２２０の回線交換網を介して音声自動応答装置との間でガイダンス音声によるガイダンス接続した際にＤＴＭＦ送信が可能な状態になるまでの処理手順の一例を示すシーケンス図である。

図４において、まず、通信端末装置１０がガイダンス等のサービスを提供している音声通信先の電話番号に発呼し、通信端末装置１０と３Ｇのコアネットワーク２２０との間で無線通信（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）が確立される（Ｓ１）。そして、通信端末装置１０から、音声通信中継装置９５にサービス利用要求（ＣＭ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ）が送信される（Ｓ２）。更に、通信端末装置１０から音声通信中継装置９５に音声発信要求（ＳＥＴＵＰ）が送信される（Ｓ３）。ここで、音声通信中継装置９５は、例えば、３Ｇのコアネットワーク２２０の回線交換網に設けられたＭＳＣ（モバイル交換機）２２４である。

音声通信中継装置９５は、これらのサービス利用要求と音声発信要求とを受信すると、音声通話処理を行い、通信端末装置１０に音声通話処理中（Ｃａｌｌ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ）の応答を送信する（Ｓ４）。そして、音声通信中継装置９５を介して通信端末装置１０と音声通信先との間にベアラ（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ ＳＥＴＵＰ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）が確立する（Ｓ５）。その後、音声通信中継装置９５から通信端末装置１０にＰｒｏｇｒｅｓｓメッセージ（Ｐｒｏｇｒｅｓｓ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ＃８）が送信され（Ｓ６）、例えば音声通信先として外部の回線交換電話網６０の自動音声応答装置との間でガイダンス接続がなされ、音声パスが開き、ＤＴＭＦ送信が可能となる（Ｓ７）。

図４のシーケンスにより、例えば、通信端末装置１０からコールセンターに発呼して自動音声応答装置に接続したときに、ＤＴＭＦ送信が可能となる。具体的には、自動音声応答装置の音声ガイダンスに従って、通信端末装置１０の操作部１１５に表示された番号又は記号のいずれかを選択すると、その番号又は記号に割り当てられた所定周波数の信号が、通信端末装置１０から自動音声応答装置に送信される。自動音声応答装置では、受信した信号に基づいて、オペレータに繋いだり、選択された音声サービスを行ったりすることができる。なお、通常の音声通話の場合には音声通信中継装置９５からＣｏｎｎｅｃｔが送信されるが、ガイダンス接続の場合には、音声通信中継装置９５からＣｏｎｎｅｃｔが送信されない。

次に、本実施形態に係る通信端末装置１０が、第４世代（４Ｇ）の移動体通信網のパケットデータ網を介した音声通信（ＶｏＬＴＥ）でガイダンス接続した際にＤＴＭＦ送信が可能になる状態までの処理について説明する。パケットデータ網を介した音声通信（ＶｏＬＴＥ）では、ＤＴＭＦ送信を可能とする標準規定が存在しない。そこで、本実施形態では、次の図５に示すシーケンスを用いて通信端末装置１０と自動音声応答装置などの音声通信先との間で双方向の通話回線が確立されていないときに音声通信先にＤＴＭＦ信号を確実に送信できるようにしている。

図５は、本実施形態に係る通信端末装置１０において、４ＧのＩＭＳ網２５０のパケットデータ網を介した音声通信（ＶｏＬＴＥ）でガイダンス接続した際にＤＴＭＦ送信が可能な状態になるまでの処理手順の一例を示すシーケンス図である。なお、図５における通信端末装置１０の処理及び後述の図６の制御は、例えば、通信端末装置１０の主制御部１１０に所定のプログラムが読み込まれて実行されることにより実現可能である。また、図５における音声通信中継装置９６の処理は、例えば、音声通信中継装置９６を構成するコンピュータ装置などのハードウェアに所定のプログラムが読み込まれて実行されることにより実現可能である。また、音声通信中継装置９６は、例えば単数又は複数のコンピュータ装置で構成することができ、前述の図１に示したＰ−ＣＳＣＦ２５１又はＳ−ＣＳＣＦ２５２であってもよい。

図５において、まず、通信端末装置１０とＬＴＥのコアネットワーク（ＥＰＣ）２４０への位置登録及びＩＭＳ網２５０への登録がされ、無線通信が確立される（Ｓ１０）。そして、ユーザが通信端末装置１０を操作してガイダンス等のサービスを提供している音声通信先に音声通信（ＶｏＬＴＥ）のための発信の操作を行うと、通信端末装置１０は音声通信中継装置９６に向けてＩＮＶＩＴＥ信号を送信する（Ｓ１１）。ＩＮＶＩＴＥ信号は、着信側の外部のＩＭＳ網８０に届けられる。ＩＮＶＩＴＥ信号には、発信側ユーザの識別子、着信側ユーザの識別子、ｐｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎを利用すること、及び、発信側の通信端末装置１０のコーデック能力などが設定されている。

着信側のＩＭＳ網８０は、ＩＮＶＩＴＥ信号に対する応答として、１００ Ｔｒｙｉｎｇ信号とセッション進捗状況メッセージ（１８３・セッション・プログレス）とを音声通信中継装置９６に送信する。音声通信サービスのセッション確立の成功応答であるセッション進捗状況メッセージには、着信側の自動音声応答装置のコーデック等の情報が設定されている。

音声通信中継装置９６は、着信側のＩＭＳ網８０側から１００ Ｔｒｙｉｎｇ信号を受信すると、その信号を発信側の通信端末装置１０に送信する（Ｓ１２）。また、音声通信中継装置９６は、着信側のＩＭＳ網８０側からセッション進捗状況メッセージ（１８３・セッション・プログレス）を受信すると、そのメッセージを発信側の通信端末装置１０に送信する（Ｓ１３）。

また、音声通信中継装置９６は、ベアラの構築を指示するサービス通知をＰＣＲＦ２４５に送信する。するとＰＣＲＦ２４５は、コアネットワーク２４０のＰＧＷ２４４やＳＧＷ２４３等と連携して、ベアラ（Ａｃｔｉｖａｔｅ Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ＥＰＳ Ｂｅａｒｅｒ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）の確立を行う（Ｓ１４）。

通信端末装置１０は、音声通信中継装置９６からのセッション進捗状況メッセージ（１８３・セッション・プログレス）を受けると、自身の能力と着信側の音声自動応答装置とを比較して音声通信に利用するコーデックを決定する。そして、通信端末装置１０は、その決定したコーデックの情報とセッション進捗状況メッセージ（１８３・セッション・プログレス）を受信した旨の情報とを、ＰＲＡＣＫ（Provisional Response ACKnowledgement）信号を用いて音声通信中継装置９６に送信する（Ｓ１５）。音声通信中継装置９６はＰＲＡＣＫ信号を受信すると、そのＰＲＡＣＫ信号を着信側の自動音声応答装置などの音声通信先に送信する。

音声通信中継装置９６は、ＰＲＡＣＫ信号に対する成功応答信号であって所定のヘッダ情報（Ｐ−Ｅａｒｌｙ−Ｍｅｄｉａ Ｈｅａｄｅｒ：ｓｅｎｄｒｅｃｖ）が含まれる２００ＯＫ（ＰＲＡＣＫ）信号を、通信端末装置１０に送信する（Ｓ１６）。これにより、通信端末装置１０と自動音声応答装置などの音声通信先との間の音声パスが確立され、通信端末装置１０から音声通信先にＤＴＭＦ送信が可能となる（Ｓ１７）。ここで、上記２００ＯＫ（ＰＲＡＣＫ）信号に含まれる「Ｐ−Ｅａｒｌｙ−Ｍｅｄｉａ Ｈｅａｄｅｒ」は、メディア通信の方向を指定する情報が書き込まれるアーリー・メディア機能のヘッダフィールドである。このフィールドに書き込まれる情報の一つである「ｓｅｎｄｒｅｃｖ」は双方向のメディア通信を指定する双方向メディア指定情報であり、この双方向メディア指定情報がＤＴＭＦ用データの送信を中継可能な旨を示す情報として用いられる。

図５のシーケンスにより、例えば、通信端末装置１０からＶｏＬＴＥで音声通信先のコールセンターに発呼して自動音声応答装置に接続したときに、ＤＴＭＦ送信が可能となる。具体的には、自動音声応答装置の音声ガイダンスに従って、通信端末装置１０の操作部１１５に表示された番号又は記号のいずれかを選択すると、その番号又は記号に割り当てられた信号（ＤＴＭＦ用データ）が、通信端末装置１０からアプリケーションサーバや音声メディアゲートウェイ（ＭＧＷ）等の所定のノードに送信される。アプリケーションサーバなどの所定のノードでは、受信した信号（ＤＴＭＦ用データ）を所定周波数のＤＴＭＦ信号に変換して自動音声応答装置などの音声通信先に送信する。自動音声応答装置などの音声通信先では、受信したＤＴＭＦ信号で特定される数字などの情報に基づいて、オペレータに繋いだり、選択された音声サービスを行ったりすることができる。

図６は、音声通信（ＶｏＬＴＥ）でガイダンス接続した際のＤＴＭＦ送信における通信端末装置１０内の制御を示すフローチャートである。
図６において、まず、通信端末装置１０がＶｏＬＴＥの音声発信をしたか否かを判断する（Ｓ２０）。ＶｏＬＴＥの音声発信をしない場合（Ｓ２０でＮｏ）には、ＶｏＬＴＥにおけるＤＴＭＦ送信は実行されずに終了する。一方、ＶｏＬＴＥの音声発信する場合（Ｓ２０でＹｅｓ）には、Ｐ−Ｅａｒｌｙ−Ｍｅｄｉａ Ｈｅａｄｅｒ：ｓｅｎｄｒｅｃｖ付きの２００ＯＫ（ＰＲＡＣＫ）の受信の有無を判断する（Ｓ２１）。そして、Ｐ−Ｅａｒｌｙ−Ｍｅｄｉａ Ｈｅａｄｅｒ：ｓｅｎｄｒｅｃｖ付きの２００ＯＫ（ＰＲＡＣＫ）を受信した場合（Ｓ２１でＹｅｓ）、ＤＴＭＦ信号を送信できるＤＴＭＦ送信可能状態になる（Ｓ２２）。一方、Ｐ−Ｅａｒｌｙ−Ｍｅｄｉａ Ｈｅａｄｅｒ：ｓｅｎｄｒｅｃｖ付きの２００ＯＫ（ＰＲＡＣＫ）を受信しない場合（Ｓ２１でＮｏ）は、ＤＴＭＦ信号を送信できないＤＴＭＦ送信不可状態になる（Ｓ２３）。

以上、本実施形態によれば、音声通信中継装置９６が、通信端末装置１０と音声通信先との間のベアラ確立処理が完了した後、ＤＴＭＦ用データを通信端末装置１０から受け付け可能にする処理を実行し、ＤＴＭＦ用データの送信を中継可能な旨を示す情報（Ｐ−Ｅａｒｌｙ−Ｍｅｄｉａ Ｈｅａｄｅｒ：ｓｅｎｄｒｅｃｖ）を含む応答信号（２００ＯＫ）を通信端末装置１０に送信する。この応答信号（２００ＯＫ）を受信した通信端末装置１０では、上記応答信号に含まれる情報に基づいてＤＴＭＦ信号を送信するユーザによるＤＴＭＦ送信操作を受け付けるように制御することができる。そして、ユーザによるＤＴＭＦ送信操作があると、通信端末装置１０は、音声通信中継装置９６を介して音声通信先にＤＴＭＦ用データを送信することができる。従って、移動体通信網２０のパケットデータ網を介したＶｏＬＴＥの音声通信において、通信端末装置１０と自動音声応答装置などの音声通信先との間で双方向の通話回線が確立されていないときに音声通信先にＤＴＭＦ信号を確実に送信することができる。

特に、本実施形態によれば、音声通信中継装置９６から通信端末装置１０に送信される上記応答信号が、ＩＭＳ上の音声通信サービスのセッション進捗状況メッセージを受信できた旨を示すＰＲＡＣＫ信号に対する成功応答信号としての２００ＯＫ（ＰＲＡＣＫ）信号であり、ＤＴＭＦ用データの送信を中継可能な旨を示す情報として、その２００ＯＫ（ＰＲＡＣＫ）信号に含まれるアーリー・メディア機能のヘッダフィールドに設定された双方向メディア指定情報としてのＰ−Ｅａｒｌｙ−Ｍｅｄｉａ Ｈｅａｄｅｒ：ｓｅｎｄｒｅｃｖを流用している。これにより、ＩＭＳ上の音声通信サービスのセッション確立を行うための処理において、ＤＴＭＦ用データの送信を中継可能な旨を示す情報を音声通信中継装置９６から通信端末装置１０に伝えることができ、通信端末装置１０においてＩＭＳ上の音声通信サービスの利用開始から速やかにＤＴＭＦ信号を送信可能な状態にすることができる。また、ＤＴＭＦ用データの送信を中継可能な旨を示す情報を別途定義して通信端末装置への応答に含める必要がない。

１０ 通信端末装置
２０ 移動体通信網
６０ 外部の回線交換電話網
７０ インターネット
８０ 外部のＩＭＳ網
９５，９６ 音声通信中継装置
２１０ 無線アクセスネットワーク
２１１ ３Ｇの基地局（ＮｏｄｅＢ）
２１２ ＬＴＥの基地局（ｅＮｏｄｅＢ）
２２０ ３Ｇのコアネットワーク
２２１ ＨＬＲ（位置登録装置）
２２４ ＭＳＣ（交換機）
２２５ ＧＭＳＣ（関門交換機）
２３０ 専用パケットデータ網
２４０ ＬＴＥのコアネットワーク（ＥＰＣ）
２４１ ＨＳＳ（ホーム加入者サーバ）
２４２ ＭＭＥ（モビリティ管理エンティティ）
２４３ ＳＧＷ（サービング・ゲートウェイ）
２４４ ＰＧＷ（パケットデータ網・ゲートウェイ）
２４５ ＰＣＲＦ（ポリシー課金制御装置）
２５０ ＩＭＳ（ＩＰ・マルチメディア・サブシステム）網
２５１ Ｐ−ＣＳＣＦ（プロキシ−呼／セッション・制御機能）
２５２ Ｓ−ＣＳＣＦ（サービング−呼／セッション・制御機能）
２５３ Ｉ−ＣＳＣＦ（問い合わせ・呼／セッション・制御機能）
２５４ ＡＳ（アプリケーション・サーバ）
２５６ ＸＤＭ（ＸＭＬドキュメント管理）サーバ

GSMA PRD IR.92: "IMS Profile for Voice and SMS", Mar. 2011. 3GPP TS 23.003 V12.2.0 (2014-03),"Technical Specification Group Core Network and Terminals; Numbering, addressing and identification(Release 12)".

Claims (6)

1. 移動体通信網のパケットデータ網を介して音声通信可能な通信端末装置と、前記通信端末装置による前記パケットデータ網を介した音声通信を中継する音声通信中継装置と、前記音声通信中継装置を介して前記通信端末装置からＤＴＭＦ（Ｄｕａｌ Ｔｏｎｅ Ｍｕｌｔｉ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を生成するためのＤＴＭＦ用データを受信し、前記ＤＴＭＦ用データを所定周波数のＤＴＭＦ信号に変換して回線交換網を介して自動音声応答装置に送信するノード装置と、を備える通信システムであって、
   前記音声通信中継装置は、前記通信端末装置から前記自動音声応答装置への発信に基づいて、前記通信端末装置と前記自動音声応答装置との間のベアラ確立処理が完了した後、前記ＤＴＭＦ用データを前記通信端末装置から受け付けて前記ノード装置へ転送可能にする処理を実行し、前記通信端末装置から前記自動音声応答装置への発信に対する応答信号として、前記ノード装置を介した前記自動音声応答装置への前記ＤＴＭＦ用データの送信を中継可能な旨を示す情報を含む応答信号を前記通信端末装置に送信し、
   前記通信端末装置は、前記自動音声応答装置への発信に対する応答信号として、前記ノード装置を介した前記自動音声応答装置への前記ＤＴＭＦ用データの送信を中継可能な旨を示す情報を含む応答信号を受信したとき、前記自動音声応答装置へのＤＴＭＦ送信が可能と判断し、前記判断の後、ＤＴＭＦ送信操作があったとき、前記ＤＴＭＦ送信操作に対応する前記自動音声応答装置へのＤＴＭＦ用データを前記音声通信中継装置に送信し、
   前記音声通信中継装置は、前記通信端末装置から受信した前記ＤＴＭＦ送信操作に対応するＤＴＭＦ用データを前記ノード装置に転送し、
   前記ノード装置は、前記音声通信中継装置を介して前記通信端末装置から前記ＤＴＭＦ送信操作に対応するＤＴＭＦ用データを受信したとき、前記ＤＴＭＦ用データを所定周波数のＤＴＭＦ信号に変換して前記回線交換網を介して前記自動音声応答装置に転送することを特徴とする通信システム。
2. 請求項１の通信システムにおいて、
   前記音声通信中継装置から前記通信端末装置に送信される前記応答信号は、ＩＭＳ（IP Multimedia Subsystem）上の音声通信サービスのセッション進捗状況メッセージを受信できた旨を示す信号に対する成功応答信号であり、
   前記ＤＴＭＦ用データの送信を中継可能な旨を示す情報は、前記成功応答信号に含まれるアーリー・メディア機能のヘッダフィールドに設定された双方向メディア指定情報であることを特徴とする通信システム。
3. 移動体通信網のパケットデータ網を介した通信端末装置による音声通信を中継する音声通信中継装置であって、
   前記通信端末装置から自動音声応答装置への発信に基づいて、前記通信端末装置と前記自動音声応答装置との間のベアラ確立処理が完了した後、ＤＴＭＦ（Ｄｕａｌ Ｔｏｎｅ Ｍｕｌｔｉ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を生成するためのＤＴＭＦ用データを前記通信端末装置から受け付け、前記ＤＴＭＦ用データを所定周波数のＤＴＭＦ信号に変換して回線交換網を介して前記自動音声応答装置に送信するノード装置へ前記ＤＴＭＦ用データを転送可能にする処理を実行する手段と、
   前記通信端末装置から前記自動音声応答装置への発信に対する応答信号として、前記ノード装置を介した前記自動音声応答装置への前記ＤＴＭＦ用データの送信を中継可能な旨を示す情報を含む応答信号を前記通信端末装置に送信する手段と、
   前記通信端末装置から受信したＤＴＭＦ送信操作に対応するＤＴＭＦ用データを、前記ノード装置に転送する手段と、を備えることを特徴とする音声通信中継装置。
4. 請求項３の音声通信中継装置において、
   前記通信端末装置に送信される前記応答信号は、ＩＭＳ（IP Multimedia Subsystem）上の音声通信サービスのセッション進捗状況メッセージを受信できた旨を示す信号に対する成功応答信号であり、
   前記ＤＴＭＦ用データの送信を中継可能な旨を示す情報は、前記成功応答信号に含まれるアーリー・メディア機能のヘッダフィールドに設定された双方向メディア指定情報であることを特徴とする音声通信中継装置。
5. 移動体通信網のパケットデータ網を介して音声通信可能な通信端末装置であって、
   前記通信端末装置から自動音声応答装置への発信に対する応答信号として、ＤＴＭＦ（Ｄｕａｌ Ｔｏｎｅ Ｍｕｌｔｉ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を生成するためのＤＴＭＦ用データを所定周波数のＤＴＭＦ信号に変換して回線交換網を介して前記自動音声応答装置に送信するノード装置に前記ＤＴＭＦ用データを転送する音声通信中継装置から、前記ノード装置を介した前記自動音声応答装置への前記ＤＴＭＦ用データの送信を中継可能な旨を示す情報を含む応答信号を受信したとき、前記自動音声応答装置へのＤＴＭＦ送信が可能と判断する手段と、
   前記判断の後、ＤＴＭＦ送信操作があったとき、前記ＤＴＭＦ送信操作に対応する前記自動音声応答装置へのＤＴＭＦ用データを前記音声通信中継装置に送信する手段と、
   を備えることを特徴とする通信端末装置。
6. 請求項５の通信端末装置において、
   前記通信端末装置に送信される前記応答信号は、ＩＭＳ（IP Multimedia Subsystem）上の音声通信サービスのセッション進捗状況メッセージを受信できた旨を示す信号に対する成功応答信号であり、
   前記ＤＴＭＦ用データの送信を中継可能な旨を示す情報は、前記成功応答信号に含まれるアーリー・メディア機能のヘッダフィールドに設定された双方向メディア指定情報であることを特徴とする通信端末装置。

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