JPH11252117A

JPH11252117A - 通信システム

Info

Publication number: JPH11252117A
Application number: JP10064189A
Authority: JP
Inventors: Morihiro Sato; 守広佐藤
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 1999-09-17

Abstract

(57)【要約】【課題】ＬＡＮを使用した音声通信システムにおい
て、ＬＡＮに接続された１つの無線基地局から複数の移
動無線端末で同時に通話することができなかった。【解決手段】移動端末５１〜５３またはアナログ公衆
網から送られてくる音声データは、端末Ｉ／Ｆ部１００
を介してデータ転送部１３０に供給され、送受信リング
バッファ部１２０の送信用リングバッファ１２２に一旦
蓄積された後、データ送出部１４０に送られて、ＬＡＮ
１１０に送出される。ＬＡＮ１１０から送られてきた音
声データは、データ待受け部１５０を介して送受信リン
グバッファ部１２０の受信用リングバッファ１２４に一
旦蓄積された後、データ転送部１３０及び端末Ｉ／Ｆ部
１００を介して移動端末５１〜５３またはアナログ公衆
網に送出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＡＮ等のネット
ワークに接続された複数の無線基地局間及びこれらの無
線基地局と外部公衆網との間で電話機能としての音声通
話サービスを行う通信システムに関するものである。

【0002】

【従来の技術】一般に構内で音声通話を行う場合、構内
に電話線を張り巡らせ、構内交換機を設置して内線・外
線通話を制御すると共に端末としては通常の電話機を使
用している。また、最近では、電話機の代わりに音声処
理ボードを組み込んだパソコンを使用することもある
が、この場合も音声処理ボードと交換機を電話線で接続
し、交換機を介して通話を行うことになる。

【0003】さらに、ネットワーク対応の音声処理ボードも
出てきており、この場合は、音声データをパケット化し
て、ネットワーク上の他のパソコンとパケット交換を行
い、他のパソコンとの間で通信の同期をとりながら、音
声通話を行っている。

【0004】ところが、音声データをパケット化してネット
ワーク上の他のパソコンと音声通話を行う場合に、ネッ
トワーク上の端末接続数が増加してくると複数端末が同
時に音声通話を行うことが頻繁に生じ、ネットワークの
トラヒック量が増加して、すべての端末間音声通話で通
話遅延や音声途切れが頻繁に発生し、通話品質が低下し
てしまうという問題点があった。

【0005】このように、時分割多重伝送を行うＬＡＮ等の
ネットワークを介して、電話として双方向音声通信を行
うような場合、すなわち、リアルタイムな通話を行う場
合には、トラヒック量増加による遅延やデータ途切れは
避けられない問題となるので、通話遅延や音声途切れの
発生を抑制したり、通話品質低下時の早期回復を行うた
めに何らかの制御が必要となる。

【0006】そこで、特開平９−２００２６５号公報の「音
声通信システム」では、音声パケット化処理時に、装置
内に蓄積されている音声情報の量をチェックし、量が２
パケット以上であった場合、２パケットを超えた以前の
音声情報を既に送信済みであるとみなし、パケット化単
位で廃棄し送信しないことで、エンド−エンドでの音声
の途切れる間隔を小さく制御している。

【0007】また、音声パケット受信時に、受信したがまだ
再生されていない音声情報の量を監視し、量が伝送遅延
時間分散吸収時間分に１音声パケット化時間分を加えた
量を超えていた場合、受信した音声パケット内の音声情
報を既に再生したとみなして再生せずに廃棄している。

【0008】さらに、音声のパケット化処理時に、１パケッ
ト分の音声情報が全て無音であった場合、当該音声パケ
ットを送信したとみなして送信せずに廃棄することで、
簡易な制御でネットワークのトラヒックをなるべく小さ
くしている。

【0009】

【発明が解決しようとする課題】上記した特開平９−２
００２６５号公報の「音声通信システム」では、遅延量
が５０ｍｓ以下となるように２パケットを基準として音
声データの廃棄が行われるので、頻繁に音切れが生じる
可能性がある。また、このように短い時間で制御を行う
ためにはクロック周波数の速い高性能なＣＰＵを備えた
ＰＣが必要であった。

【0010】そして、音声を圧縮してパケット化した時点で
送信しているので、送信間隔は常に変動している。この
ような方法をとる場合、端末がＰＣ同士で、お互い１対
１の音声通信を行う場合には良いが、端末としてＰＨＳ
等の無線基地局を使用する場合、無線基地局では複数回
線（通常最大３回線）の通話を同時に制御する必要があ
るので、回線ごとの送信タイミングを管理する何らかの
装置が新たに必要となる。また、直接ＰＣから通話を行
う場合には、音声をＡ／Ｄ変換して、パケット化すれば
送信できるが、ネットワークに接続された無線基地局を
介してＰＨＳ等の無線端末を使用する場合には、無線基
地局と無線端末との間で送受信されるデータの転送速度
を考慮する必要がある。

【0011】そこで本発明は、ネットワークを使用した音声
通信システムにおいて、ネットワークに接続された１つ
の無線基地局から複数の移動無線端末で同時に通話する
ことができ、無線基地局が高性能なＣＰＵを備えていな
くても良好に通話が可能となる通信システムを提供する
ことを目的とする。

【0012】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、以下に示す通信システムを提
供するものである。

【0013】１．複数の移動無線端末または複数の公衆回線
に接続して通話を行うためのインタフェース部を有し、
構内コンピュータネットワークに接続されているネット
ワーク端末装置と、構内コンピュータネットワークに接
続され、音声通話の回線制御を行う回線コントローラと
を備えた通信システムであって、前記ネットワーク端末
装置は、送信する音声データを格納する送信用リングバ
ッファを有し、所定時間間隔で前記送信用リングバッフ
ァ内に格納されている全ての音声データを読み出して、
データ量が固定値でないパケットを生成して構内コンピ
ュータネットワークに送出することを特徴とする通信シ
ステム。

【0014】２．複数の移動無線端末または複数の公衆回線
に接続して通話を行うためのインタフェース部を有し、
構内コンピュータネットワークに接続されているネット
ワーク端末装置と、構内コンピュータネットワークに接
続され、音声通話の回線制御を行う回線コントローラと
を備えた通信システムであって、前記ネットワーク端末
装置は、受信した音声データを格納する受信用リングバ
ッファを有し、この受信用リングバッファに格納される
音声データ量が所定閾値を超えるまで前記移動無線端末
または前記公衆回線に音声データの転送を行わないこと
を特徴とする通信システム。

【0015】３．複数の移動無線端末または複数の公衆回線
に接続して通話を行うためのインタフェース部を有し、
構内コンピュータネットワークに接続されているネット
ワーク端末装置と、構内コンピュータネットワークに接
続され、音声通話の回線制御を行う回線コントローラと
を備えた通信システムであって、前記ネットワーク端末
装置は、受信した音声データを格納する受信用リングバ
ッファを有し、この受信用リングバッファに対して新た
に音声データを格納することができない量の音声データ
が格納されている場合に、すでに格納されている全ての
音声データを破棄してから新たに受信した音声データを
格納するようにしたことを特徴とする通信システム。

【0016】４．複数の移動無線端末または複数の公衆回線
に接続して通話を行うためのインタフェース部を有し、
構内コンピュータネットワークに接続されているネット
ワーク端末装置と、構内コンピュータネットワークに接
続され、音声通話の回線制御を行う回線コントローラと
を備えた通信システムであって、前記ネットワーク端末
装置は、受信した音声データを格納する受信用リングバ
ッファを有し、この受信用リングバッファに音声データ
が格納されていない場合に、格納される音声データが所
定閾値を超えるまで前記移動無線端末または前記公衆回
線に無音データを転送することを特徴とする通信システ
ム。

【0017】

【発明の実施の形態】本発明の通信システムでは、ネッ
トワーク端末装置（無線基地局やアナログ回線端末等）
において、各端末間の音声データ通信プロトコルとして
データ送出時に受信側からの応答信号を待たずに送信を
するＵＤＰ（user datagram protocol）等のコネクシ
ョンレス方式を用いることにより、ＬＡＮ等のネットワ
ークでのデータ通信一般に用いられているＴＣＰ（tran
smission control protocol）等のコネクション型プ
ロトコル（受信側からの応答がない場合に再送などの処
理を行う）に比べて、遅延の少ない連続したリアルタイ
ム送信を行うことができる。

【0018】さらに、音声通話時の音声データの送受信デー
タ制御処理と通話品質劣化時の補正処理を行うことによ
り、ネットワーク端末のハードウェア動作速度誤差やネ
ットワーク上の通話接続数の増加によるトラヒック量の
増加が原因となり発生する通話品質の低下等に対する回
復処理を早期に行うことができ、通話品質低下の発生を
抑えた良質な音声通話サービスを提供することができ
る。

【0019】そして、音声データを固定時間間隔で送信して
いるので、端末として無線基地局など、複数回線（３回
線）使用する端末でも、各回線毎に並列処理をして送信
タイミングをずらすだけで同時通話が可能となる。

【0020】また、送信バッファ及び受信バッファに新たな
データを書き込めなくなるまでは、音声データの破棄は
行わず、新たなデータを書き込めなくなる時に全てのデ
ータを破棄する様にしており、送信バッファ及び受信バ
ッファの大きさを適当な大きさにして単位時間当たりの
バッファへの読み出し・書き込み量をほぼ同じにしてい
るので、通話に不適当な遅延量を発生させることもな
く、２５ＭＨｚ程度の遅いクロック周波数で動作するＣ
ＰＵでも動作可能な簡単な構成となる。そして、最大遅
延量を１００ｍｓ程度にしたときは、ネットワークのト
ラヒック量によっても値は異なるが、１時間又はそれ以
上の時間連続通話をしない限り、音声データの破棄は起
こらないことになる。

【0021】さらに、固定タイミングで送信し、受信した順
に処理するだけなので、受信側は受信バッファを用意す
るだけで良く、送信時刻データを音声データと一緒に送
信したり、受信側で送信時刻データを制御に使用する必
要もなくなる。

【0022】以下、本発明の通信システムの一実施の形態に
ついて図面を参照しながら説明する。図１は本発明の通
信システムの一実施の形態を示す構成図である。また、
図２はネットワーク端末装置である無線基地局及びＰＳ
ＴＮ回線端末内のＬＡＮ送受信データ制御処理及び通話
品質劣化時の補正処理を実現する機能ブロックを示す説
明図である。そして、図３、図４及び図５はそれぞれ、
データ転送部、データ送出部、データ待受け部の処理フ
ローを示すフローチャート図である。さらに、図６は受
信用リングバッファの動作内容を示す説明図であり、図
７〜図９は音声通話状態を示す説明図である。

【0023】図１に示す通信システムにおいて、ＬＡＮ１１
０に接続されている回線コントローラ１０は音声通話を
行うための呼制御をソフトウエアで行うソフトＰＢＸ
（構内交換機）である。そして、ＰＳＴＮ回線端末２０
はアナログ公衆網との局線Ｉ／Ｆ（インタフェース）を
有しており、構内の端末と公衆網に接続されている外部
の電話機との間で通話を行うための音声データの転送を
行うものである。無線基地局３０，４０は、移動端末５
１〜５３との無線Ｉ／Ｆを有しており、第２世代ＰＨＳ
等の移動端末５１〜５３とＬＡＮ１１０を介して接続さ
れる相手端末との間の音声データの転送を行うものであ
る。本実施の形態では、この無線基地局３０，４０は、
同時に３回線通話可能で各回線間の送信間隔を設定値と
し、１回線当たりの送信間隔を（設定値×回線数＝１２
ｍｓ×３＝３６ｍｓ）時間としている。

【0024】そして、この通信システムでは、移動端末５１
〜５３が無線基地局３０または無線基地局４０及びＬＡ
Ｎ１１０を介して他の移動端末５１〜５３と内線通話が
可能であり、さらにＰＳＴＮ回線端末２０を介して公衆
網に接続された電話機との外線通話も可能な構成となっ
ている。そして、これらの通話制御は全て回線コントロ
ーラ１０により行われている。

【0025】さらに、ＬＡＮ１１０には、図示しないＰＣ
（パーソナルコンピュータ）が複数接続されて、音声
データ以外のデータ送受信も行われており、ＬＡＮ１１
０内のトラヒック量は、同時通話の数だけでなくＰＣ同
士の音声データ以外のデータ送受信によっても増加す
る。したがって、このような場合にも以下に説明する制
御を行うことにより、通話品質の低下等に対する回復処
理を行うことができる。なお、発呼、着呼、切断処理等
の通話中以外の処理は、本発明と関係ないのでその説明
を省略し、以下、動作説明の際には、すでに通話中であ
るものとして説明を行う。

【0026】次に、ネットワーク端末装置である無線基地局
３０，４０及びＰＳＴＮ回線端末２０に共通する主要部
分の構成を図２に示し、それらの制御について以下に説
明する。なお、ここでは、３回線同時処理が可能な構成
を例に挙げて説明する。

【0027】図２において、端末Ｉ／Ｆ部１００は、無線端
末又はアナログ公衆網とのインタフェース部であり、無
線基地局３０，４０の場合には、移動端末５１〜５３と
無線でデータ送受信を行うためのインタフェース部であ
り、ＰＳＴＮ回線端末２０の場合には、アナログ公衆網
とのインタフェース部である。そして、後述するデータ
転送部１３０から送られてくる音声データを、例えば３
２ｂｐｓのデータ転送速度の無線信号に変換して移動端
末５１〜５３に送信したり、Ｄ／Ａ変換したアナログ信
号をアナログ公衆網に送信したりすると共に、移動端末
５１〜５３またはアナログ公衆網からの音声データを変
換してデータ転送部１３０に送信している。また、同図
において、ＬＡＮ１１０のみが無線基地局３０，４０及
びＰＳＴＮ回線端末２０に含まれない構成であり、ここ
では最大10Mbpsの転送速度で送受信を行うネットワーク
とする。

【0028】そして、データ転送部１３０は、端末Ｉ／Ｆ部
１００と送受信リングバッファ部１２０との間で８ｍｓ
毎に３２byte×（最大）３回線分のデータ転送を行って
いる。データ送出部１４０は、送受信リングバッファ部
１２０の送信用リングバッファ１２２に例えば３２ｂｙ
ｔｅ以上格納されている場合に、ここからデータを取出
し、１２ｍｓ毎に（１回線では３６ｍｓ毎に）各回線毎
に蓄積された全データをＵＤＰプロトコルのデータグラ
ムにしてＬＡＮ１１０へ送出する。データ待受け部１５
０は、各端末の同時通話可能回線数分存在するデータ待
受け処理チャンネルにより、ＬＡＮ１１０から供給され
るデータを受け取り、送受信リングバッファ部１２０の
受信用リングバッファ１２４に格納する。そして、デー
タ待受け部１５０は、データ転送部１３０に対して初期
化指示を行うこともある。

【0029】ここで、送受信リングバッファ部１２０は、デ
ータ送出部１４０とデータ転送部１３０との間及びデー
タ待受け部１５０とデータ転送部１３０との間のインタ
フェースとしての役割を持つバッファである。そして、
データ送出部１４０とデータ転送部１３０との間のイン
タフェースとしては、データ転送処理１３０が端末Ｉ／
Ｆ部１００から取り込んだデータを格納する送信用リン
グバッファ１２２とその送信用リングバッファ１２２に
格納されているデータ数をカウントする送信用格納デー
タカウンタ１２１とを備えており、この送信用格納デー
タカウンタ１２１は、送信用リングバッファ１２２に格
納されるデータ数を加算し、データ送出処理１４０が読
み出すデータ数を減算して、その結果をカウンタ値とし
て保持するメモリエリアである。さらに、データ待受け
部１５０とデータ転送部１３０との間のインタフェース
としては、データ待受け部１５０がＬＡＮ１１０から受
信したデータを格納する受信用リングバッファ１２４と
その受信用リングバッファ１２４に格納されているデー
タ数をカウントする受信用格納データカウンタ１２３と
を備えており、この受信用格納データカウンタ１２３
は、受信用リングバッファ１２４に格納されるデータ数
を加算し、データ転送処理１３０が読み出すデータ数を
減算して、その結果をカウンタ値として保持するメモリ
エリアである。

【0030】そして、移動端末５１〜５３またはアナログ公
衆網から送られてくる音声データは、端末Ｉ／Ｆ部１０
０を介してデータ転送部１３０に供給され、送受信リン
グバッファ部１２０の送信用リングバッファ１２２に一
旦蓄積された後、データ送出部１４０に送られて、ＬＡ
Ｎ１１０に送出される。

【0031】また、ＬＡＮ１１０から送られてきた音声デー
タは、データ待受け部１５０を介して送受信リングバッ
ファ部１２０の受信用リングバッファ１２４に一旦蓄積
された後、データ転送部１３０及び端末Ｉ／Ｆ部１００
を介して移動端末５１〜５３またはアナログ公衆網に送
出される。なお、データ転送部１３０、データ送出部１
４０及びデータ待受け部１５０はそれぞれ非同期で動作
している。

【0032】ここで、受信用リングバッファ１２４及び受信
用格納データカウンタ１２３の動作について図６（Ａ）
〜（Ｄ）を参照しながら説明する。例えば、受信用リン
グバッファ１２４の格納データ数を３２byte／block×
２０block＝６４０byteとし、１ブロック単位で格納可
能であるとする。そして、受信用格納データカウンタ１
２３は、受信用リングバッファ１２４のデータが格納さ
れているブロック数をカウント値として保持している。

【0033】また、データ待受け部１５０からの書き込み
（格納）はＬＡＮ１００から転送された際に行われるの
で、通常３６ｍｓ間隔（伝送遅延などにより間隔は変動
する）で４〜５ブロック（１データグラム）がまとめて
行われ、データ転送部１３０への読み出しは、８ブロッ
ク（読み出し閾値）以上格納されている場合に、８ｍｓ
毎に１ブロックずつ読み出される。

【0034】このような構成において、受信用リングバッフ
ァ１２４に格納されているデータが満杯状態であるとす
ると、図６（Ａ）に示すように、ライトポインタのアド
レス（書き込み位置）は２０の位置にあり、リードポイ
ンタのアドレス（読み出し位置）は０の位置にあって、
受信用格納データカウンタ１２３のカウント値は２０と
なる。この状態では、新たな書き込みができないので、
データ転送部１３０により初期化を行うと、同図（Ｂ）
に示すように、ライトポインタ及びリードポインタが共
に０の位置になり、カウント値は０となる。

【0035】ここで、データ待受け部１５０から５ブロック
のデータが書き込まれると、同図（Ｃ）に示すように、
ライトポインタは５の位置に移動し、カウント値も５と
なるが読み出し閾値位かなので読み出しは行われない。
そして、さらに５ブロックのデータが書き込まれると、
同図（Ｄ）に示すように、ライトポインタは１０の位置
に移動して読み出し閾値を超えるので、データ転送部１
３０により読み出しが開始され、例えば３ブロック読み
出されたとすると、リードポインタは３の位置に移動し
て、カウント値は７となる。

【0036】以下、同様にして書き込みと読み出しを繰り返
し行い、ライトポインタまたはリードポインタの位置が
２０になると、位置０に戻り、カウント値が２０にな
り、さらに書き込みを行おうとするまで繰り返される。
そして、このように、通常３６ｍｓ間隔で４〜５ブロッ
ク書き込まれて８ｍｓ毎に１ブロックずつ読み出される
ので、受信用リングバッファ１２４に格納されているデ
ータが満杯状態になるには、数時間必要になるので、通
話途中での初期化すなわち音声データの廃棄を行うこと
はほとんど無くなる。

【0037】なお、一旦読み出し閾値（８ブロック＝２５６
byte）を超えて読み出しが開始されると、格納されてい
るデータ量が閾値以下になってもデータが無くなるまで
続けて読み出される。また、送信用リングバッファ１２
２は、データ送出部１４０により３６ｍｓ毎に格納され
ているデータ全て（４〜５ブロック）を読み出した後
に、データ転送部１３０により８ｍｓ毎に１ブロックず
つ書き込んでおり、閾値制御は行っていない。そして、
送信用格納データカウンタ１２１も含めて他の部分は通
常のリングバッファとして動作しているので、その詳細
な説明は省略する。

【0038】さらに、データ転送部１３０の動作について図
３に示すフローチャートを参照しながら説明する。な
お、ここでは、１つの回線（回線番号１）の処理につい
て説明するが、複数回線を同時に使用している場合に
は、下記の各ステップを同時処理している。まず、音声
通話を開始すると、データ転送部１３０は、８ｍｓごと
のクロック割込みにより起動する（ステップ２０１）。

【0039】データ転送部１３０は起動すると、端末Ｉ／Ｆ
部１００から例えば、32ｋbpsの転送速度で音声データ
が転送されてくるので、最初に送信用格納データカウン
タ１２１のカウント値を確認し（ステップ２０２）、カ
ウント値が最大値（＝１８）ではなく、送信用リングバ
ッファ１２２にまだ空きがあると判断された場合には
（ステップ２０３→Yes）、上述したように３２byte
（１ブロック）分のデータを転送処理する。すなわち、
データ転送処理１３０は送信用リングバッファ１２２へ
の書込みアドレスをポインタとして管理しており、デー
タを書き込むごとに逐次ポインタを更新している。ま
た、送信用リングバッファ１２２のエンドアドレス（１
８の位置）までポインタが移動したら、次にアクセスす
るポインタを送信用リングバッファ１２２のスタートア
ドレス（０の位置）に移動する。そして、格納データ数
を送信用格納データカウンタ１２１に格納されているの
カウント値に加算する（ステップ２０４）。なお、ステ
ップ２０３において、送信用格納データカウンタ１２１
のカウント値が設定されている最大格納データ数（１８
ブロック）となっている場合は、端末Ｉ／Ｆ部１００か
ら転送されてくる音声データを送信用リングバッファ１
２２に格納せずに破棄する。

【0040】次に、受信用格納データカウンタ１２３を参照
し（ステップ２０５）、ステップ２０５での受信用格納
データカウンタ１２３参照時にカウンタ値を０と認識し
た場合（ステップ２０６→Yes）、閾値フラグの初期化
を行って以降は受信用リングバッファ１２４に格納され
るデータが閾値を超えるまで読み出さないようにし（ス
テップ２１０）、無音データ３２byte分を音声データの
代わりに端末Ｉ／Ｆ部１００に送出する（ステップ２１
１）。そして、データ数が０でなければ（ステップ２０
６→No）、閾値フラグが初期化状態（例えば０）にある
かどうかを判断し（ステップ２０７）、初期化状態にあ
る場合には（ステップ２０７→Yes）、受信用リングバ
ッファ１２４に格納されているデータ量が閾値を超えて
いなければ読み出すことができないので、データ量が閾
値を超えているかどうかを判断する（ステップ２０
８）。さらに、データ量が閾値を超えている場合には
（ステップ２０８→Yes）、閾値フラグを例えば１に設
定して、以降の読み出し時に受信用リングバッファ１２
４に格納されているデータ量が閾値を超えていなくても
データ量が読み出せるようにする（ステップ２０９）。
そして、受信用リングバッファ１２４から３２byte分の
音声データを読み出して、端末Ｉ／Ｆ部１００へ転送す
る。

【0041】すなわち、データ転送処理１３０は受信用リン
グバッファ１２４の読み出しアドレスをポインタとして
管理しており、データを読み出すごとに逐次ポインタを
更新している。また、受信用リングバッファ１２４のエ
ンドアドレス（２０の位置）までポインタが移動した
ら、次にアクセスするポインタを受信用リングバッファ
１２４のスタートアドレス（０の位置）に移動する。そ
して、データ読み出し後、受信用格納データカウンタ１
２３に格納されているのカウント値から読み出したデー
タ数を減算し、処理を終了する（ステップ２１２）。

【0042】なお、ステップ２０８において、格納されてい
るデータ量が閾値を超えていない場合には（ステップ２
０８→No）、格納されている音声データを送出せずに無
音データを送出する（ステップ２１１）。このように、
データ転送部１３０では以上説明したステップ２０２以
降の動作を８ｍｓ毎に繰り返している。

【0043】次に、データ送出部１４０の動作について図４
に示すフローチャートを参照しながら説明する。データ
送出部１４０は、接続回線があるか否かを判断し（ステ
ップ３０１）、接続回線がある場合には（ステップ３０
１→Yes）、複数ある回線のうち回線番号１をセットす
る（ステップ３０２）。そして、現在の時刻を計測し
（ステップ３０３）、回線番号１での前回送信時刻から
現在時刻までの時間間隔がチャンネル送信間隔値である
１２ms以上であるならば（ステップ３０４→Yes）、現
在時刻を前回送信時刻として記憶してから、回線番号１
が接続されているかを確認する（ステップ３０５）。こ
こで、回線番号１が接続されている場合には（ステップ
３０５→Yes）、回線番号１用の送信用格納データカウ
ンタ１２１を参照し（ステップ３０６）、データ数が０
より大きければ（ステップ３０７→Yes）、格納された
データ全てを送信用リングバッファ１２２から読み出し
て、送信用格納データカウンタ１２１のカウンタ値を０
にする（ステップ３０８）。そして、音声データグラム
を生成してLAN１１０へ送出する（ステップ３０９）。
また、ステップ３０７において、送信データがない（デ
ータ数＝０）場合には（ステップ３０７→No）、ステッ
プ３１０へ移行する。

【0044】さらに、回線番号を１つインクリメントし（ス
テップ３１０）、回線番号２に関してステップ３０３以
降の処理を行う。そして、回線番号３の処理を終えると
（ステップ３１１→Yes）、ステップ３０１に戻り、接
続回線がある場合には（ステップ３０１→Yes）、回線
番号を１にセットし直して（ステップ３０２）、以降同
様の処理を繰り返す。このように処理することにより、
データ送出部１４０は、全回線が接続されているときに
は１２ｍｓ毎にデータを送出することになる。

【0045】また、ステップ３０３において計測した現在時
刻と前回送信時刻との差分が１２ｍｓ未満ならば（ステ
ップ３０４→No）、差分が１２ｍｓになるまで時刻の計
測を繰り返す（ステップ３０３）。そして、ステップ３
０５において、該当する回線番号の回線が接続されてい
なければ（ステップ３０５→No）、ステップ３０６〜３
０９の処理は行わずに、次の回線番号の処理へ移行する
（ステップ３１０）。

【0046】なお、データ送出部１４０は、送信用リングバ
ッファ１２２の読み出しアドレスをポインタとして管理
しており、音声データを読み出すごとに逐次ポインタを
更新し、送信用リングバッファ１２２のエンドアドレス
までポインタが移動したら、次にアクセスするポインタ
を送信用リングバッファ１２２のスタートアドレスに移
動する。

【0047】さらに、データ待受け部１５０の動作について
図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。デ
ータ待受け部１５０は、常にＬＡＮ１１０からのデータ
受信待ち状態にあり、データを受信すると（ステップ４
０１）、回線番号と受信データ数を確認して、該当する
回線番号の受信用格納データカウンタ１２３を参照する
（ステップ４０２）。そして、受信用リングバッファ１
２４の空きエリアが受信データ数以上ならば（ステップ
４０３→Yes）、受信データを受信用リングバッファ１
２４へ格納し、受信用格納データカウンタ１２３のカウ
ント値に受信データ数を加算する（ステップ４０６）。
データ待受け部１５０は、受信用リングバッファ１２４
の書込みアドレスをポインタとして管理しており、デー
タを格納するごとに逐次ポインタを更新する。そして、
更新ポインタが受信用リングバッファ１２４のエンドア
ドレスを超えたら次にアクセスするポインタを受信用リ
ングバッファ１２４のスタートアドレスへ移動する。

【0048】また、ステップ４０３において、受信用リング
バッファ１２４の空きエリアが受信データ数以下である
ならば（ステップ４０３→No）、送信と受信の遅延が大
きく発生しているものと判断し、受信用リングバッファ
１２４に格納されている全てのデータを破棄し、受信用
リングバッファ１２４の書き込みポインタを受信用リン
グバッファ１２４のスタートアドレスにする（ステップ
４０４）。この初期化は、データ転送部１３０に対して
初期化指示を出力することにより、データ転送部１３０
が行う（ステップ４０５）。

【0049】その後、データ待受け部１５０は、受信データ
を初期化された受信用リングバッファ１２４へ格納し、
受信用格納データカウンタ１２３に受信データ数を加算
する（ステップ４０５）。この時の受信用格納データカ
ウンタ１２３及び受信用リングバッファ１２４の状態遷
移例は図６と共に先に説明した通りである。

【0050】なお、上記した実施の形態の説明では、ネット
ワーク端末装置としてＰＳＴＮ回線端末２０及び無線基
地局３０,４０を例に挙げているが、例えばＩＳＤＮ回
線端末でも端末Ｉ／Ｆ部１００でのインターフェースが
異なるだけで基本的には同様にして構成することができ
る。

【0051】最後に、移動端末５１が無線基地局３０と無線
接続され、移動端末５３が無線基地局４０を無線接続さ
れている状態で、移動端末５１と移動端末５３とが音声
通話する場合を例にとり説明する。なお、音声データ
は、ＡＤＰＣＭコード形式でコード化されたものとす
る。

【0052】無線基地局３０と無線基地局４０との間で音声
通話を行う場合、それぞれの内部では、上述したような
動作により音声通話を行っている。このとき、通常の音
声通話状態を図７に示す。

【0053】同図に示すように、例えば移動端末５３を使用
している話者が話をすると、その入力音声は、データ転
送部１３０から８ｍｓ毎に送信用リングバッファ１２２
に送信され、さらに、データ転送部１４０から３６ｍｓ
毎にＬＡＮ１１０へ送信される。

【0054】移動端末５１では、ＬＡＮ１１０から供給され
る音声データグラムを遅延がなければ約３６ｍｓ間隔で
データ待受け部１５０にて受け取り、受信用リングバッ
ファ１２４に格納する。そして、読み出し閾値以上のデ
ータが格納されると音声の再生が開始され、連続して音
声が再生される。

【0055】次に、移動端末５１での受話音声と移動端末５
３からの送話音声との遅延が大きくなった場合を考え
る。この状態を図８に示す。

【0056】データ待受け部１５０が、ＬＡＮ１１０からデ
ータサイズ１６０byteの音声データグラムを受け取った
際に、送受信リングバッファ部１２０の該当回線番号用
の受信用リングバッファ１２４（最大２０ブロック（６
４０byte））に格納されているデータ数が５７６byteで
あった。この時の通話遅延時間は、１４４ｍｓ（５７６
／３２byte×８ｍｓ）となっており、話者にとって遅延
時間がとても気になる値（１００ｍｓ以上）である。こ
のような状態にあるとき、音声データグラムを受信用リ
ングバッファ１２４に格納しようとしてもオーバーフロ
ーして格納することができないので、データ待受け部１
５０はデータ転送部１３０へ初期化指示を出力すると共
に、受信用リングバッファ１２４の書き込みポインタを
先頭アドレスへ移動させて受信用格納データカウンタ１
２３のカウント値を０にする。データ転送部１３０は初
期化指示を受けると、受信用リングバッファ１２４の読
み出しポインタを先頭アドレスへ移動する。このように
して、受信用リングバッファ１２４に格納されているデ
ータ（図中では「く」まで）を廃棄して、初期化を行
う。そして、データ待受け部１５０は受信データを初期
化した受信リングバッファ１２４へ格納し、格納した受
信データ数を受信用格納データカウンタ１２３のカウン
ト値に加算する。このとき、受信用格納データカウンタ
１２３は１６０byteを格納しているので、（１６０byte
/３２byte＝５ブロック）を示している。

【0057】ここで、８ｍｓの割込みによりデータ転送処理
１４０が動作し、データ転送を開始しようとするが、受
信用格納データカウンタ１２３のカウンタ値が５である
ため、読み出し閾値（８ブロック＝２５６byte）には達
していないので、送受信リングバッファ部１２０の該当
回線番号の受信用リングバッファ１２４からはデータを
読み出さずに、ＡＤＰＣＭコードで無音を表す３２ｂｙ
ｔｅ分のコード（0xFFｈ）を端末Ｉ／Ｆ部１００へ転送
する。このときに移動端末５１から再生される音は無音
となる。そして、次に、ＬＡＮ１１０から１６０ｂｙｔ
ｅの受信データを受信した時には、データ待受け部１５
０は、同様に受信用格納データカウンタ１２３を参照
し、空き容量が１６０byte以上あるので、受信用リング
バッファ１２４の前回格納した際の書き込みポインタの
次のポインタ位置からデータを格納する。そして、８ｍ
ｓの割込みでデータ転送部１３０が起動した時に、受信
用格納データカウンタ１２３のカウンタ値は１０（＝３
２０byte）なので、閾値である８ブロックを超えている
ので、送受信リングバッファ部１２０の該当回線番号の
受信用リングバッファ１２４から３２byte分のデータを
端末Ｉ／Ｆ部１００へ転送し、受信用格納データカウン
タ１２３から読み出したデータブロック分（１）を減算
して終了する。この時の移動端末５１からは、前回受信
した音声データの最初の３２ｂｙｔｅ分（図中、
「け」）が再生される。

【0058】また、音声データ送出動作は、データ転送部１
３０が起動する度に送受信リングバッファ部１２０の該
当回線番号の送信用リングバッファ１２２へ３２ｂｙｔ
ｅずつ格納し、送信用格納データカウンタ１２１のカウ
ント値に１（＝３２ｂｙｔｅ）を加算する。データ送出
部１４０は、送信間隔が１２ｍｓになるごとに回線番号
１から順に送受信リングバッファ部１２０の該当回線番
号送信用格納データカウンタ１２１を参照していき、デ
ータ数が０でなければ、送信格納データカウンタ１２１
の示す全てのデータから音声データグラムを生成してＬ
ＡＮ１１０へ送出し、次の回線番号に移る。そして、回
線番号が３になると再度回線番号１に戻る。

【0059】なお、遅延時間が生じた場合に上記したように
格納されている音声データの廃棄を行わないと、図１０
に示すように、空きができたときに受信した音声データ
のみを再生することになるので、連続した言葉として発
せられた「か」〜「せ」のうち、「き」、「け」、
「さ」、「す」…が再生されず、途切れ途切れの状態で
再生されるので、一体として理解されるべき言葉として
再生されず、受話者が意味を理解するのが困難になる。

【0060】この場合、図８に示した本願のように、大きな
遅延が生じた音声部分を廃棄することにより、無音部分
では送話した音声が聞こえなかったようになるので、遅
延が生じた場合でも違和感なく、意味の通じる会話が可
能となる。

【0061】そして、ネットワーク端末（無線基地局３０,
４０）の間での読み出し速度誤差により受信用リングバ
ッファ１２４内に再生音声データが無くなった時の通話
状態を図９に示す。

【0062】２つのネットワーク端末間で音声データの送受
信（通話）をしているときに、ネットワーク端末間の動
作速度精度誤差（8msの割込みの端末間での時間誤差）
により受信側の受信用リングバッファ１２４内に音声デ
ータが無くなった場合には、受信用リングバッファ１２
４に格納される音声データが読み出し閾値に達するま
で、無音データをデータ転送部１４０へ転送する動作を
おこない無音データを再生する。図９では「か」を再生
した時点で受信用リングバッファ１２４内に音声データ
が無くなったので、音声データが読み出し閾値に達する
まで、無音データを再生し、読み出し閾値を超えた時点
で、最初に格納された「き」から順次再生を行ってい
る。

【0063】もし、読み出し閾値を設けない場合には、図１
１に示すように、受信用リングバッファ１２４内の音声
データがすぐに無くなるので、無音を再生する頻度が多
くなり、ひどい場合には、同図に示すように１音ごとに
無音が挟まり、非常に聞き難い音声となる。

【0064】したがって、本願のように、受信用リングバッ
ファ１２４に読み出し閾値を設けておくことにより、ネ
ットワーク端末間に動作速度精度誤差がある場合でも、
ある程度まとまった（連続した）再生が可能となり、聞
きやすい高品質な通話となる。

【0065】

【発明の効果】本発明によれば、端末間で同期を取る必
要がなく、一定間隔で送信して受信側で補正処理を行う
だけで、構内ネットワーク内のトラヒック量増加の影響
によるデータ受け取りの遅れや端末間の動作速度に誤差
があっても、良質な音声通話を行うことができる。

【0066】また、本発明では、僅かに通話遅延時間が生じ
るが、読み出し閾値の設定を適正値にすることにより、
連続した音声の途切れが少ない通話として、コンピュー
タネットワークを利用した音声通話サービスを提供する
ことができる。

【0067】そして、送信する音声データを蓄積する送信用
リングバッファを有し、所定時間間隔で前記送信用リン
グバッファ内に格納されている全ての音声データを読み
出して、データ量が固定値でないパケットを生成して構
内コンピュータネットワークに送出することにより、構
内コンピュータネットワーク（ＬＡＮ）内での音声デー
タの占有帯域を低減することができ、音声通話によるト
ラフィックの増大を最小限に抑えることができる。

【0068】また、受信した音声データを蓄積する受信用リ
ングバッファを有し、この受信用リングバッファに格納
される音声データ量が所定閾値を超えるまで移動無線端
末または公衆回線に音声データの転送を行わないように
したので、ＬＡＮからの受信データ取得速度と移動無線
端末及び公衆回線端末との間での各々の動作速度の違い
や個々の機器による製品誤差によるデータ転送量の差分
を吸収することができ、データ転送速度の異なる機器間
で連続的に長時間の音声データ転送を行うことができ
る。

【0069】さらに、受信用リングバッファに対して新たに
音声データを格納することができない量の音声データが
格納されている場合に、すでに格納されている全ての音
声データを破棄してから新たに受信した音声データを格
納するようにしたので、受信用リングバッファ内に格納
されているデータ量を検出することによって双方向音声
通話が成立しえない程度の遅延が発生していることを検
知することができ、このように通話遅延が拡大している
ときに受信用リングバッファ内に格納されている全ての
音声データを破棄することにより音声通話の通話遅延発
生を解消することができる。

【0070】そして、受信用リングバッファに音声データが
格納されていない場合に、格納される音声データが所定
閾値を超えるまで移動無線端末または公衆回線に無音デ
ータを転送するので、移動無線端末または公衆回線への
転送速度よりLAN受信データの速度が遅い場合にも音声
通話が成り立たないほど頻繁に音声が途切れることを防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の通信システムの一実施の形態を示す構
成図である。

【図2】ネットワーク端末装置のＬＡＮ送受信データ制
御処理及び通話品質劣化時の補正処理を実現する機能ブ
ロックを示す説明図である。

【図3】データ転送部１３０の処理フローを示すフロー
チャート図である。

【図4】データ送出部１４０の処理フローを示すフロー
チャート図である。

【図5】データ待受け部１５０の処理フローを示すフロ
ーチャート図である。

【図6】受信用リングバッファの動作内容を説明するた
めの状態遷移図である。

【図7】通常の音声通話状態を示す説明図である。

【図8】遅延拡大時の補正処理起動前、起動後の音声通
話状態を示す説明図である。

【図9】端末間読み出し速度誤差により再生音声データ
が無くなった時の通話状態を示す説明図である。

【図10】遅延拡大時の補正処理を行わない場合の音声通
話状態を示す説明図である。

【図11】再生音声データが無くなった時の補正処理を行
わない場合の音声通話状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１０回線コントローラ２０ＰＳＴＮ回線端末（ネットワーク端末装置）３０,４０無線基地局（ネットワーク端末装置）５１〜５３移動端末１００端末Ｉ／Ｆ部１１０ＬＡＮ１２０送受信リングバッファ部１２１送信用格納データカウンタ１２２送信用リングバッファ１２３受信用格納データカウンタ１２４受信用リングバッファ１３０データ転送部１４０データ送出部１５０データ待受け部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項1】複数の移動無線端末または複数の公衆回線
に接続して通話を行うためのインタフェース部を有し、
構内コンピュータネットワークに接続されているネット
ワーク端末装置と、構内コンピュータネットワークに接続され、音声通話の
回線制御を行う回線コントローラとを備えた通信システ
ムであって、前記ネットワーク端末装置は、送信する音声データを格
納する送信用リングバッファを有し、所定時間間隔で前
記送信用リングバッファ内に格納されている全ての音声
データを読み出して、データ量が固定値でないパケット
を生成して構内コンピュータネットワークに送出するこ
とを特徴とする通信システム。
【請求項2】複数の移動無線端末または複数の公衆回線
に接続して通話を行うためのインタフェース部を有し、
構内コンピュータネットワークに接続されているネット
ワーク端末装置と、構内コンピュータネットワークに接続され、音声通話の
回線制御を行う回線コントローラとを備えた通信システ
ムであって、前記ネットワーク端末装置は、受信した音声データを格
納する受信用リングバッファを有し、この受信用リング
バッファに格納される音声データ量が所定閾値を超える
まで前記移動無線端末または前記公衆回線に音声データ
の転送を行わないことを特徴とする通信システム。
【請求項3】複数の移動無線端末または複数の公衆回線
に接続して通話を行うためのインタフェース部を有し、
構内コンピュータネットワークに接続されているネット
ワーク端末装置と、構内コンピュータネットワークに接続され、音声通話の
回線制御を行う回線コントローラとを備えた通信システ
ムであって、前記ネットワーク端末装置は、受信した音声データを格
納する受信用リングバッファを有し、この受信用リング
バッファに対して新たに音声データを格納することがで
きない量の音声データが格納されている場合に、すでに
格納されている全ての音声データを破棄してから新たに
受信した音声データを格納するようにしたことを特徴と
する通信システム。
【請求項4】複数の移動無線端末または複数の公衆回線
に接続して通話を行うためのインタフェース部を有し、
構内コンピュータネットワークに接続されているネット
ワーク端末装置と、構内コンピュータネットワークに接続され、音声通話の
回線制御を行う回線コントローラとを備えた通信システ
ムであって、前記ネットワーク端末装置は、受信した音声データを格
納する受信用リングバッファを有し、この受信用リング
バッファに音声データが格納されていない場合に、格納
される音声データが所定閾値を超えるまで前記移動無線
端末または前記公衆回線に無音データを転送することを
特徴とする通信システム。