JPH10164144A

JPH10164144A - 通信システム

Info

Publication number: JPH10164144A
Application number: JP8322505A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Matsumura; 隆宏松村; Toshiaki Sugimura; 利明杉村; Masaji Katagiri; 雅二片桐; Masaji Takano; 正次高野
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1996-12-03
Filing date: 1996-12-03
Publication date: 1998-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】音声の遅延がなく快適に音声通話ができ且つ
ユーザーへのアクセスインタフェースが電話とデータ通
信とに共用できる通信システムを提供する。【解決手段】端末装置並びに回線交換網及びパケット
交換網及び端末装置に接続されたゲートウェイを含み、
端末装置は、音声入力手段、音声圧縮符復号化手段及び
ゲートウェイとの送受信手段を具え、ゲートウェイは、
データを送受信し、音声データを音声通信対応部に渡
し、パケットデータをデータ通信対応部に渡す端末対応
部、音声データを符復号化して回線交換網と送受する音
声通信対応部及びパケットデータをパケット交換網と送
受するデータ通信対応部を具え、端末対応部が、送信処
理待ちキューで音声データをパケットデータより優先的
に処理し、送信処理待ちキューに並んだパケットデータ
が予め指定された量以上になると、端末装置及び音声通
信対応部における符号化レートを変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多くの端末装置相
互間で電話通信及びデータ通信を共に利用することがで
きる通信システムに関するものである。

【０００２】従来、一般の家庭では電話程度のメディア
しか利用されていなかったが、近年になって家庭及び企
業でのインターネットメディアの利用が爆発的に拡大し
てきており、電話以外のメディアの利用が増大しつつあ
る。インターネットを利用した通信においては以前はデ
ータ通信が主体であったが、近年インターネットを介し
て電話或いはファクシミリの通信を行うことができるよ
うになってきており、一般家庭で電話とデータ通信とが
別々のユーザーインタフェースを用いるのではなく、一
つのユーザーインタフェースで同時並行して行われるよ
うになってきている。このように電話とデータ通信とが
一つのユーザーインタフェースを介して同時並行して処
理される方式についてその従来方式を図１に示す。

【０００３】図１において、１は端末装置、２はゲート
ウェイ、３はインターネット（パケット交換網）を示
す。ゲートウェイ２はルーター４を介してインターネッ
ト３に接続されている。端末装置１はＤＳＵ５を介して
専用線でゲートウェイ２に接続されている。端末装置１
とゲートウェイ２との間及びゲートウェイ２相互の間の
通信プロトコルは、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルが用いられ
る。端末装置相互の間ではＴＣＰ／ＩＰプロトコルベー
スでＷＷＷ又は電子メール等のデータ通信が行われる。

【０００４】端末装置には電話の送受話器が接続されて
おり、人が話す音声が電話の送受話器からアナログ信号
として端末装置に入力される。端末装置ではアナログ信
号をディジタル信号に変換して一定時間毎に圧縮符号化
した情報を、ＩＰパケットに乗せてＴＣＰ／ＩＰプロト
コルベースで通話相手の端末装置に送信する。逆に圧縮
符号化されＩＰパケットに乗せられた情報を通話相手の
端末装置から受信すると、受信した端末装置は、圧縮符
号化された情報を復号化し、ディジタル信号からアナロ
グ信号に変換し、電話の送受話器に出力して耳で聞くこ
とができるようにする。

【０００５】このように、ユーザーの端末装置とゲート
ウェイとの間では電話用の情報とデータ通信用の情報と
が同時に並行して通信処理される。それは、ユーザーへ
のアクセスインタフェースが電話用とデータ通信用と別
々に設けられるとすると、ユーザーにとって不便且つ高
価なものになってしまうという理由による。ユーザーに
とっては、便利で低価格であることから、一つのアクセ
スインタフェースで電話とデータ通信との双方が利用で
きる方が望ましいことになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述のよう
な構成においては、音声通信用のデータがインターネッ
ト経由で送られる際にはかなり遅延して相手端末装置に
到着する。人間の耳で不快でなく聞き取れる音声遅延の
目安は一般に約３００msであるが、現状のインターネッ
トを用いた場合、概ね７００乃至８００ms程度遅延する
ことが知られている。

【０００７】本発明の目的は、従って、音声の遅延がな
く快適に音声通話でき、且つユーザーへのアクセスイン
タフェースが電話とデータ通信とに共用できる通信シス
テムを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の通信システム
は、上記の目的を達成するため、一又は複数の端末装
置、並びに、回線交換網及びパケット交換網に接続され
ると共に端末装置に接続された複数のゲートウェイを含
み、端末装置は、接続先情報を指定し音声を入力する手
段、音声を符号化データに圧縮符号化すると共に符号化
データを音声に復号化する手段、及び、ゲートウェイと
の間でＤＳＵを介してデータを送受信する手段を具え、
ゲートウェイは、ＤＳＵを介して端末装置とデータを送
受信し、受信したデータのうち音声通信用データを音声
通信対応部に渡し、パケット通信用データをデータ通信
対応部に渡す端末対応部、端末対応部から渡された音声
通信用データを復号化した上で回線交換網を経由して接
続先に送信すると共に接続先から受信した音声通信用デ
ータを符号化した上で端末対応部に渡す音声通信対応
部、及び、端末対応部から渡されたパケット通信用デー
タをパケット交換網に送信すると共にパケット交換網か
らパケット通信用データを受信して端末対応部に渡すデ
ータ通信対応部を具え、端末対応部が、端末装置向けの
送信処理待ちキューにおいて音声通信用データがパケッ
ト通信用データより順番が後であっても音声通信用デー
タを優先的に処理するように制御すると共に、端末対応
部の送信処理待ちキューに並んだパケット通信用のデー
タが予め指定された量以上になると、端末装置における
符号化データの符号化レートを変更するように指示する
メッセージを端末装置に送り、音声通信対応部における
符号化レートを変更するように指示するメッセージを音
声通信対応部に送るように制御する構成を有することを
特徴とする。

【０００９】このような本発明によれば、端末装置向け
の送信処理待ちキューにおいて音声通信用データがパケ
ット通信用データより順番が後であっても音声通信用デ
ータを優先的に処理するように制御されるので、音声通
話でのリアルタイム性が保証される。また、音声通信用
データがパケット通信用データより優先されたためにパ
ケット通信用データが処理待ちキューで滞留した場合
は、端末装置における符号化データの符号化レートを変
更するように指示するメッセージが端末装置に送られ、
音声通信対応部における符号化レートを変更するように
指示するメッセージが音声通信対応部に送られる。その
結果、優先制御される音声通信用データの量が減少し、
その減少分に対応してパケット通信用データの処理が進
み、パケット通信用データの滞留が解消されるようにな
る。この場合、音声の品質は若干低下するが、優先制御
は維持されているので音声の遅延は少ない。即ち、音質
は少し悪くなるが、音声のリアルタイム性は保証され
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に図面を用いて本発明の実施例
を説明する。図２はこの実施例を示す図である。端末装
置10はパーソナルコンピュータに送受話器11が付加され
た構成を有するものであり、送受話器11から入力された
アナログ音声をディジタル化し圧縮符号化する機能、及
び圧縮符号化されたディジタル情報を復号化しアナログ
音声に変換して送受話器11に送り出す機能を有する。更
に、ＷＷＷブラウザでＷＷＷページにアクセスできる機
能、及び電話をかけたい相手先の電話番号をパーソナル
コンピュータの画面で指定して入力する機能を有する。
端末装置はＤＳＵ５を介して外部装置とデータを送受信
する機能も有する。

【００１１】この実施例においては、端末装置10はＤＳ
Ｕ５を経て通信回線でゲートウェイ２に接続されてい
る。ゲートウェイ２はパケット交換網３及び回線交換網
13にそれぞれ接続されている。パケット交換網３にはＷ
ＷＷサーバー15が接続されている。回線交換網13にはも
う１台のゲートウェイ２が接続されており、そのゲート
ウェイ２にも端末装置10が接続されている。

【００１２】図３はゲートウェイ２の構成を説明するブ
ロック図である。端末対応部20は端末装置との間で通信
処理を行うサブブロックであり、音声通信対応部30は電
話トラヒックを回線交換網13に渡して処理するサブブロ
ックであり、データ通信対応部40はデータ通信トラヒッ
クをルーター４を経由しパケット交換網３に渡して処理
するサブブロックである。端末対応部20は、端末装置10
から受信したディジタル信号のうち、電話音声を構成す
るディジタル信号を音声通信対応部30に渡し、データ通
信用データを構成するディジタル信号をデータ通信対応
部40に渡し、音声通信対応部30とデータ通信対応部40か
らそれぞれ受取ったディジタル信号を端末装置10に送信
する。音声通信対応部30は回線交換網13から受取った電
話トラヒックデータを端末対応部20に渡し、データ通信
対応部40はパケット交換網３から受取ったデータ通信ト
ラヒックデータを端末対応部20に渡す。なお、端末対応
部20、声通信対応部30及びデータ通信対応部40はそれぞ
れ複数個設けてもよい。

【００１３】先ず端末対応部20について説明する。端末
対応部20はＤＳＵ入出力部21、信号振り分け部22及び通
信制御部23を含む。ＤＳＵ入出力部21はＤＳＵ５を介し
て端末装置10とゲートウェイ２との間を結ぶ通信回線に
接続されている。ＤＳＵ入出力部21はＤＳＵ５との間で
ディジタル信号の入出力を行い、ＤＳＵ５は通信回線を
終端していて、ゲートウェイ２から入出力されたディジ
タル信号が端末装置10側のＤＳＵ５に渡り、端末装置10
側のＤＳＵ５から端末装置10に渡る。

【００１４】ＤＳＵ入出力部21は、端末装置10からＤＳ
Ｕ５を介して受取ったディジタル信号を信号振り分け部
22に渡すと共に、信号振り分け部22からディジタル信号
を受取ってＤＳＵ５を介して通信回線によって端末装置
10に送る。信号振り分け部22は、ＤＳＵ入出力部21から
受取ったディジタル信号を音声通信用データとデータ通
信用データとに分け、音声通信用データを音声通信対応
部30の符復号化部31に渡し、データ通信用データをデー
タ通信対応部40のＩＰパケット受付部41に渡す。逆に音
声通信対応部30の符復号化部31から受取ったデータとデ
ータ通信対応部40のＩＰパケット受付部41から受取った
データとを、一つのデータストリームにしてＤＳＵ入出
力部21に渡す。

【００１５】通信制御部23は、音声通信対応部30の符復
号化部31から受取った音声通信用データについて音声通
話のリアルタイム性を保証するため、信号振り分け部22
が音声通信用データを優先的に端末装置10に送るように
制御する。具体的な方法の一例を示す。端末対応部20の
信号振り分け部22は、音声通信対応部30から音声通信用
データを受取ると、端末装置向け送信処理待ちキューに
送り、データ通信対応部40からパケット通信用データを
受取ると同様に端末装置向け送信処理待ちキューに送
る。通信制御部23が、信号振り分け部22に対して音声通
信用データ用の帯域をパケット通信用データ用の帯域よ
り優先的に確保するように制御する。

【００１６】この場合、端末装置向け送信処理待ちキュ
ーで音声通信用データがパケット通信用データより順番
が後であっても、音声通信用データを先に処理するよう
に、通信制御部23が信号振り分け部22を制御する。更
に、端末対応部20は、送信処理待ちキューに並んだパケ
ット通信用のデータが予め指定された量以上になると、
端末装置における符号化データの符号化レートを変更す
るように指示するメッセージを端末装置に送り、音声通
信対応部における符号化レートを変更するように指示す
るメッセージを音声通信対応部に送るように制御する。

【００１７】次に音声通信対応部30について説明する。
音声通信対応部30は符復号化部31、ＡＤ変換部32及び通
信回線制御部33を含む。符復号化部31は、接続制御後に
信号振り分け部22から音声通信用データを受取る。その
データは端末装置10で符号化されたデータである。符復
号化部31はこれを復号化してＡＤ変換部32に渡す。ＡＤ
変換部32では、復号化されたディジタルデータをアナロ
グデータに変換して通信回線制御部33に渡す。

【００１８】通信回線制御部33では、相手端末装置10を
収容する相手側ゲートウェイ２との間に通信パス接続処
理を行った後、ＡＤ変換部32から受取ったアナログ音声
を回線交換網で既に確立済みの通信パスに送る。また、
逆に通信回線制御部33が回線交換網での通信パスを通し
てアナログ音声を受取ると、そのアナログ音声がＡＤ変
換部32に渡され、ＡＤ変換部32ではそのアナログ音声を
ディジタルデータに変換して符復号化部31に渡し、符復
号化部31ではそのディジタルデータを符号化して、サブ
ブロック端末対応部20の信号振り分け部22に送る。

【００１９】次にデータ通信対応部40について説明す
る。データ通信対応部40は、ＩＰパケット受付部41及び
ルーター入出力部42を含む。ＩＰパケット受付部41は、
信号振り分け部22からＩＰパケットを受取りこれをルー
ター入出力部42に渡すと共に、ルーター入出力部42から
受取ったＩＰパケットを信号振り分け部22に渡す。ルー
ター入出力部42は、ＩＰパケット受付部41から受取った
ＩＰパケットをパケット交換網３に渡すと共に、パケッ
ト交換網３から受取ったＩＰパケットをＩＰパケット受
付部41に渡す。

【００２０】以下にこの実施例の動作を説明する。先
ず、ユーザーが端末装置10でこれに付属する電話の送受
話器11を取り上げ、パーソナルコンピュータの画面で接
続相手の電話番号を入力する。端末装置10では既存の手
順を用いてゲートウェイ２に接続し、ゲートウェイ２で
は回線交換網13に接続して相手端末装置が収容されてい
る相手側ゲートウェイに接続する。相手側ゲートウェイ
でも既存手順に従って相手端末装置に接続処理を行う。
相手端末装置のユーザーが電話を取り上げると、双方の
端末装置10相互間に通信パスが張られる。この通信パス
を用いてリアルタイムの音声通話サービスが提供され
る。

【００２１】端末装置ではユーザーが発声した音声から
アナログ音声が取得され、そのアナログ音声がディジタ
ル化されて符号化され、端末装置とゲートウェイとの間
の通信回線を通して、ゲートウェイのサブブロック端末
対応部20のＤＳＵ入出力部21に渡される。更に信号振り
分け部22によってサブブロック音声通信対応部30の符復
号化部31に渡されて復号化され、ＡＤ変換部32に渡され
てアナログ化され、通信回線制御部33に渡されて回線交
換網13上の通信パスに送られる。

【００２２】この通信パスにより、アナログ音声データ
が、相手側のゲートウェイのサブブロック音声通信対応
部30の通信回線制御部33に渡る。相手側ゲートウェイの
通信回線制御部33から、アナログ音声データがＡＤ変換
部32に渡されてディジタル化され、符復号化部31に渡さ
れて符号化され、信号振り分け部22に送られて処理待ち
キューに回され、通信制御部23が、先に待ちキューに並
んだＩＰパケットに優先して音声データを先に処理する
ように信号振り分け部22を制御する。音声データはこの
ようにして優先制御されてＤＳＵ入出力部21に渡され、
ＤＳＵ入出力部21から端末装置とゲートウェイとの間の
通信回線を通して相手端末装置に渡される。相手端末装
置に渡された音声データは復号化され、アナログ化され
て端末装置10に付属する電話送受話器11に送られて相手
側ユーザーの耳に届く。

【００２３】また、端末装置でインターネットに接続し
てＷＷＷページにアクセスするような場合には、そのた
めのデータがＩＰパケットとして端末装置から通信回線
を経由してゲートウェイのＤＳＵ入出力部21に送られ、
信号振り分け部22でＩＰパケット受付部41に渡され、ル
ーター入出力部42に渡されてパケット交換網（例えばイ
ンターネット）に送られ、ＷＷＷサーバー15等に渡され
る。逆にＷＷＷサーバー15からのＩＰパケットは、ルー
ター入出力部42に入ってきてＩＰパケット受付部41に送
られ、信号振り分け部22に送られて、処理待ちキューで
音声データより待たされてＤＳＵ入出力部21に送られ、
端末装置とゲートウェイとの間の通信回線を経て端末装
置に届き、ＷＷＷページとして画面に表示される。

【００２４】ここで、音声通信用データが優先されたた
めに、ゲートウェイの端末対応部の端末装置向け処理待
ちキューでＩＰパケットが大量に滞留する場合があると
する。このような場合、滞留したデータがバッファサイ
ズの一定比率（例えば半分）に達すると、一般にＩＰパ
ケットの処理を進めるか又はＩＰパケットを廃棄する必
要がある。その際に本発明においては、端末対応部の送
信処理待ちキューに並んだパケット通信用のデータが予
め指定された量以上になると、端末装置における符号化
データの符号化レートを変更するように指示するメッセ
ージを端末装置に送り、音声通信対応部における符号化
レートを変更するように指示するメッセージを音声通信
対応部に送るように制御する。その結果、優先制御され
る音声通信用データの量が減少し、その減少分に対応し
てパケット通信用データの処理が進み、パケット通信用
データの滞留が解消されるようになる。この場合、音声
通信用データは符号化レートが変更されるだけなので、
音質は少し悪くなるが、優先制御は維持されているので
音声のリアルタイム性は保証される。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
端末装置とゲートウェイとの間では音声通信用データが
パケット通信用データよりも優先制御され、ゲートウェ
イ相互間では回線交換網が用いられるので、音声の遅延
が著しく少なくなる。このため、快適に音声通話ができ
る。しかも、ユーザーへのアクセスインタフェースが電
話用とデータ通信用との両用になっているので、ユーザ
ーにとって便利且つ安価な通信システムが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電話とデータ通信とが一つのユーザーインタフ
ェースを介して同時並行して処理されるシステムについ
ての従来方式を示す図である。

【図２】電話とデータ通信とが一つのユーザーインタフ
ェースを介して同時並行して処理される本発明のシステ
ムを示す図である。

【図３】ゲートウェイの構成を説明するブロック図であ
る。

【符号の説明】

１端末装置２ゲートウェイ３インターネット（パケット交換網）４ルーター５ＤＳＵ１０端末装置１１電話送受話器１３回線交換網１５ＷＷＷサーバー２０端末対応部２１ＤＳＵ入出力部２２信号振り分け部２３通信制御部３０音声通信対応部３１符復号化部３２ＡＤ変換部３３通信回線制御部４０データ通信対応部４１ＩＰパケット受付部４２ルーター入出力部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高野正次東京都新宿区西新宿３丁目19番２号日本電信電話株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一又は複数の端末装置、並びに、回線交
換網及びパケット交換網に接続されると共に端末装置に
接続された複数のゲートウェイを含み、前記端末装置は、接続先情報を指定し音声を入力する手
段、音声を符号化データに圧縮符号化すると共に符号化
データを音声に復号化する手段、及び、ゲートウェイと
の間でＤＳＵを介してデータを送受信する手段を具え、前記ゲートウェイは、ＤＳＵを介して端末装置とデータ
を送受信し、受信したデータのうち音声通信用データを
音声通信対応部に渡し、パケット通信用データをデータ
通信対応部に渡す端末対応部、端末対応部から渡された
音声通信用データを復号化した上で回線交換網を経由し
て接続先に送信すると共に接続先から受信した音声通信
用データを符号化した上で端末対応部に渡す音声通信対
応部、及び、端末対応部から渡されたパケット通信用デ
ータをパケット交換網に送信すると共にパケット交換網
からパケット通信用データを受信して端末対応部に渡す
データ通信対応部を具え、前記端末対応部が、端末装置向けの送信処理待ちキュー
において音声通信用データがパケット通信用データより
順番が後であっても音声通信用データを優先的に処理す
るように制御すると共に、端末対応部の送信処理待ちキ
ューに並んだパケット通信用のデータが予め指定された
量以上になると、端末装置における符号化データの符号
化レートを変更するように指示するメッセージを端末装
置に送り、音声通信対応部における符号化レートを変更
するように指示するメッセージを音声通信対応部に送る
ように制御する構成を有することを特徴とする通信シス
テム。