WO2010079822A1 - ゲートウェイ装置と方法及びプログラム - Google Patents

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一範 小澤
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    • H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/02—Inter-networking arrangements

Definitions

  • the present invention is based on the priority claim of Japanese Patent Application No. 2009-004048 (filed on Jan. 9, 2009), the entire contents of which are incorporated herein by reference. Shall.
  • the present invention relates to a gateway, and more particularly to a mobile high-speed network or an IMS (IP Multimedia Subsystem) network and a mobile circuit switching network, and in a VoIP voice communication and mobile circuit switching network in a mobile high-speed network or IMS network.
  • the present invention relates to a gateway apparatus, method, and program for interconnecting voice communications.
  • W-CDMA Wideband Code Division Multiple Access
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • LTE Long Term Evolution
  • EPC Evolved Packet Core
  • EMA Ultra Mobile Access
  • UMA User Mobile Access
  • Patent Document 1 discloses a gateway that connects a first network and a second network that uses a signal format different from that of the first network, and is connected to a terminal connected to the first network and the second network. When the connected terminal communicates, the signal used in the first network is converted into the signal used in the second network, and the signal used in the second network is used in the first network.
  • Patent Document 2 describes IuUP as a configuration for directly accommodating a 3G (third generation) CS (circuit-switched) terminal in the IMS network and realizing bearer protocol conversion without affecting an existing system.
  • An interworking apparatus having an IuCS interface unit that receives a protocol signal, a protocol conversion unit that converts an IuUP protocol signal into an RFC3267 protocol signal, and an Mb interface unit that transmits an RFC3267 protocol signal And an Mb interface unit that receives RFC3267 protocol signals, a protocol conversion unit that converts RFC3267 protocol signals to IuUP protocol signals, and an IuCS interface unit that transmits IuUP protocol signals.
  • Interworking device is disclosed that.
  • VoIP terminals operating on LTE and EPC that will be widely used in the future and terminals operating on existing circuit-switched networks are mixed. It is necessary to interconnect voice telephones in the exchange network and VoIP in mobile high-speed networks such as LTE and EPC.
  • a gateway device for performing voice communication between a mobile high-speed network and a mobile circuit switching network via an IMS network, receiving packets from the mobile high-speed network or the IMS network, When packet protocol conversion is required, the packet protocol conversion is performed, and when voice compression encoding method conversion is required, the voice compression encoding method is converted and output to the IMS network or the mobile circuit switching network.
  • the protocol is converted when the protocol is required, and the voice compression encoding method is converted when the protocol is required. Convert method On the, converted into packets, the packets after conversion gateway device is provided for outputting to the IMS network or the mobile high-speed network.
  • the computer constituting the gateway device that performs voice communication between the mobile high-speed network and the mobile circuit switching network via the IMS network,
  • a packet is received from the mobile high-speed network or the IMS network and it is determined that protocol conversion of the packet is necessary, protocol conversion of the packet is performed, and when it is determined that conversion of a voice compression encoding method is necessary, voice compression A process of converting the encoding method and outputting to the IMS network or the mobile circuit switched network;
  • a circuit switching protocol or packet is input from the mobile circuit switched network or the IMS network to convert the protocol, and it is determined that conversion of the voice compression coding system is necessary, the voice compression coding system is converted, and then the packet is converted.
  • a program for executing is provided.
  • a terminal connected to a mobile circuit switched network and a terminal connected to a mobile high-speed network can be interconnected, and a voice call can be realized with any combination. .
  • the mobile terminal 150 is a VoIP voice terminal connected to an IP-based mobile high-speed network 140 (for example, LTE, EPC, UMA, HSDPA, HSPA, mobile WiMax, etc.).
  • IP-based mobile high-speed network 140 for example, LTE, EPC, UMA, HSDPA, HSPA, mobile WiMax, etc.
  • the gateway device 110 is connected to both the mobile circuit switching network 130 and the mobile high-speed network 140, and interconnects voice communication therebetween. That is, they are interconnected by converting both the call control signal and the protocol related to voice data. Specifically, the gateway device 110 exchanges call control signals and packets with PGW or PDN-GW (Packet Data Network Gateway) when the mobile high-speed network 140 is EPC or LTE as an example. Call control signals and voice signals are exchanged with the mobile circuit switching network 130 with an MSC (Mobile Switching Center) or the like.
  • PGW Packet Data Network Gateway
  • MSC Mobile Switching Center
  • the call control unit 160 receives a call control signal (for example, SIP (Session Initiation Protocol) and SDP (Session Description Protocol)) from the mobile high-speed network 140, converts it into a circuit-switched call control signal, and converts the call control signal into a mobile line Output to the switched network 130. Also, conversion in the reverse direction is performed, and a circuit switching call control signal received from the mobile circuit switching network 130 is converted into, for example, a SIP or SDP signal and output to the mobile high speed network 140.
  • SIP Session Initiation Protocol
  • SDP Session Description Protocol
  • the call control unit 160 obtains necessary information among the information included in the call control signal input from the mobile circuit switching network 130 and the information included in the SIP or SDP input from the mobile high-speed network 140 for each channel (line). In addition, the data is output to the control / analysis unit 172 mounted on the conversion unit 170.
  • the protocol conversion unit 175 inputs the IuUP circuit switching protocol from the mobile circuit switching network 130, and reads the compressed and encoded bit stream of the voice stored in the protocol.
  • the bit stream is compression-encoded by AMR.
  • the AMR compression-encoded bit stream is defined by IETF RFC3267 for each channel according to the conversion information, for example.
  • RTP payload format header is constructed, and the AMR compression-encoded bit stream is stored in the payload portion.
  • the packetizing unit 176 receives the RTP payload format information from the protocol converting unit 175, stores it in the RTP packet, and outputs RTP / UDP / IP.
  • the conversion is performed following the reverse path described above, and the mobile high speed network 140 and the mobile circuit switching network 130 are interconnected.
  • the audio codec used for generating the audio compression-encoded bitstream is not limited to the above-mentioned AMR, but AMR-WB, G.
  • Other known codecs such as 711 may be used.
  • the call control unit 160 and the conversion unit 170 can be realized separately in different devices.
  • the exchange of control signals between the call control unit 160 and the conversion unit 170 is, for example, ITU-T H.264. 248
  • the MEGACO protocol may be used.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the second exemplary embodiment of the present invention. 3, the same elements as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. 3, the elements with the same reference numbers in FIG. 2 perform the same operations as in FIG.
  • the gateway device 110 converts the voice coding method in addition to the protocol conversion.
  • the control unit 180 analyzes the information input from the call control unit 160 and allows both the protocol conversion unit 200 and the voice transcoder 190 to perform not only the protocol conversion but also the conversion of the voice encoding method in each channel. Issue conversion instructions.
  • the speech transcoder 190 performs speech coding system conversion based on the conversion instruction from the control unit 180.
  • the mobile terminal 120 on the mobile circuit switching network 130 side is equipped with AMR
  • the mobile terminal 150 on the mobile high-speed network 140 side is equipped with G.264.
  • 711 is installed.
  • the voice transcoder 190 performs AMR and G.
  • the audio compression encoding method between 711 is converted.
  • the audio codec used to generate the audio compression-encoded bit stream is AMR or G.
  • another known codec may be used.
  • control unit 180 is arranged in the conversion unit 250, it may be arranged in the call control unit 160.
  • the call control unit 160 and the conversion unit 250 can be arranged separately in different devices.
  • the exchange of control signals between the call control unit 160 and the conversion unit 250 is, for example, ITU-T H.264. 248
  • the MEGACO protocol may be used.
  • the gateway device 110 when the gateway device 110 is connected to the mobile circuit switching network 130, it is connected to the circuit switching side of the ICS (IMS Centralized Service) gateway device for interconnecting the circuit switching network and the IMS (IP Multimedia network Subsystem) network. It is also possible to take such a configuration.
  • the processing and functions of the call control unit 160 and the conversion unit 250 are programs executed by a computer constituting the gateway device 110. It may be realized by.
  • FIG. 4 is a diagram showing the system configuration of the third embodiment of the present invention. 4, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 5, description of elements that perform the same operation as in FIG. 1 is omitted.
  • a mobile high-speed network 140 is interconnected to an IMS (IP Multimedia Subsystem) network 350, and the mobile terminal 155 enjoys not only VoIP voice communication but also various multimedia services of IMS at the same time.
  • IMS IP Multimedia Subsystem
  • the gateway device 110 is connected to both the mobile circuit switching network 130 and the IMS network 350 and interconnects the circuit switching network and the IMS network.
  • the gateway device 110 operates in the same manner as the gateway device shown in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the fourth exemplary embodiment of the present invention.
  • the same elements as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.
  • description of elements that perform the same operation as in FIG. 4 is omitted.
  • each of the mobile high-speed network 140 and the mobile circuit switching network 135 is connected to the IMS network 360.
  • a gateway device (not shown) for ICS (IMS Centralized Service) is provided and connected to the IMS network 360.
  • the portable terminal 125 has a structure that can enjoy not only voice communication by circuit switching but also various IMS services.
  • the gateway device 410 is provided in the IMS network 360.
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the gateway device 410.
  • the same elements as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. 6, elements with the same reference numbers in FIG. 3 perform the same operations as in FIG.
  • the protocol on both sides of the gateway device 410 since the protocol on both sides of the gateway device 410 is RTP, it does not need to be converted.
  • the voice compression encoding method differs between the portable terminal 125 and the portable terminal 155 (for example, The mobile terminal 125 is AMR, the mobile terminal 155 is G.711, etc.)
  • the voice transcoder / protocol conversion unit 290 In addition to the conversion of the voice compression coding system, the RTP payload format for AMR and G. Conversion to and from the RTP header for 711 is also performed.
  • the audio codec used to generate the compression-coded bit stream of audio is the above-mentioned AMR or G.
  • another known codec may be used.
  • the call control unit 160 and the conversion unit 450 can be arranged separately in different devices.
  • exchange of control signals between the call control unit 160 and the conversion unit 450 is, for example, ITU-T H.264. 248
  • the MEGACO protocol may be used.
  • the processing and functions of the call control unit 160 and the conversion unit 450 are executed by a program executed by a computer constituting the gateway device 410. It may be realized.
  • the mobile terminal connected to the mobile circuit switching network and the VoIP terminal connected to the mobile high-speed network can be connected to each other. You may make it implement
  • the voice communication encoding system is also converted by the gateway device by converting the voice compression encoding system without modifying the mobile terminal. be able to.
  • Gateway device 110, 410 Gateway device 120, 125, 150, 155 Mobile terminal 130, 135 Mobile circuit switching network 140 Mobile high-speed network 160 Call control unit 170, 250, 450 Conversion unit 172 Control / analysis unit 175, 200 Protocol conversion unit 176 Packetization Unit 180 control unit 190 voice transcoder 290 voice transcoder / protocol conversion unit 350, 360 IMS network

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Abstract

　モバイル回線交換ネットワークに接続された端末と、モバイル高速ネットワークに接続された端末との間の相互接続を可能にし、どの組み合わせであっても、音声電話を実現することができるゲートウェイ装置、方法、プログラムを提供する。モバイル高速ネットワーク（１４０）とモバイル回線交換ネットワーク（１３０）との間にＩＭＳネットワーク（３５０）を介して相互に音声通信を行うゲートウェイ装置（１１０）であって、モバイル高速ネットワーク（１４０）又はＩＭＳネットワーク（３５０）からパケットを受信し、前記パケットのプロトコル変換が必要と判断した場合、前記パケットのプロトコル変換し、音声圧縮符号化方式の変換が必要と判断した場合、音声圧縮符号化方式を変換した上で、前記ＩＭＳネットワーク又は前記モバイル回線交換ネットワークに出力し、前記モバイル回線交換ネットワーク又は前記ＩＭＳネットワークから回線交換プロトコル又はパケットを入力しプロトコルを変換し、音声圧縮符号化方式の変換が必要と判断した場合、音声圧縮符号化方式を変換した上でパケットに変換し変換後のパケットを前記ＩＭＳネットワーク又は前記モバイル高速ネットワークに出力する。

Description

ゲートウェイ装置と方法及びプログラム
　本発明は、日本国特許出願：特願２００９－００４０４８号（２００９年　１月　９日出願）の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
　本発明は、ゲートウェイに関し、特に、モバイル高速ネットワーク又はＩＭＳ（ＩＰ　Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）ネットワークとモバイル回線交換ネットワークとの間に配置され、モバイル高速ネットワーク又はＩＭＳネットワークでのＶｏＩＰ音声通信とモバイル回線交換ネットワークでの音声通信を相互接続するためのゲートウェイ装置、方法、プログラムに関する。
　現在、第３世代のＷ－ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ　Ｃｏｄｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）技術やＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）技術をもちいる携帯電話端末及びモバイルネットワークでは、音声電話は、モバイル回線交換ネットワーク及び回線交換のプロトコルを使用してサービスを実現している。
　一方、モバイルネットワークの高速・大容量技術の研究開発により、モバイルネットワークはＩＰをベースにして一層の高速化・大容量化を実現していく流れであり、現在すでに、ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ　Ｓｐｅｅｄ　Ｄｏｗｎｌｉｎｋ　Ｐａｃｋｅｔ　Ａｃｃｅｓｓ）、ＨＳＰＡ（Ｈｉｇｈ　Ｓｐｅｅｄ　Ｐａｃｋｅｔ　Ａｃｃｅｓｓ）、ＥＶＤＯ　Ｒｅｖ．Ａ、ＥＶＤＯ　Ｒｅｖ．Ｂ等が実用化されている。
　今後は、さらに高速伝送が可能で下り方向１００Ｍｂｐｓ（Ｍｅｇａ　ｂｉｔｓ／ｓｅｃ）、上り方向５０Ｍｂｐｓ以上を目指すＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｐａｃｋｅｔ　Ｃｏｒｅ）、ＵＭＡ（Ｕｌｔｒａ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）、モバイルＷｉＭａｘ等が導入されていく流れである。
　また、これらの伝送方式では、音声電話はＩＰベースのＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ　ｏｖｅｒ　ＩＰ）に進化していくと予想される。
　特許文献１には、第一ネットワークと、前記第一ネットワークと異なる信号フォーマットを使用する第二ネットワークとを接続するゲートウェイであって、前記第一ネットワークに接続された端末と前記第二ネットワークに接続された端末が通信する場合に、前記第一ネットワークで使用される信号を前記第二ネットワークで使用される信号へ変換し、前記第二ネットワークで使用される信号を前記第一ネットワークで使用される信号へ変換する変換部と、前記変換部が信号を変換する変換時間もしくは変換するデータ量の少なくともいずれかを含む変換処理情報を検出する検出部と、前記第一ネットワークもしくは前記第二ネットワークの少なくともいずれかと接続され、かつ、前記変換処理情報を、前記第一ネットワークもしくは前記第二ネットワークの課金システムに送信するネットワーク接続部と、を備え、前記変換部は、呼接続のシグナリングによる呼処理信号、音声コーディックによる音声信号、画像コーディックによる画像信号の少なくともいずれかを変換する、異種網接続ゲートウェイが開示されている。
　特許文献２には、既存のシステムに影響させることなく、３Ｇ（第３世代）のＣＳ（回線交換）端末をＩＭＳ網に直接収容すること、およびベアラプロトコル変換を実現するための構成として、ＩｕＵＰ（Ｉｕ　Ｕｓｅｒ　Ｐｌａｎｅ）プロトコルの信号の受信を行うＩｕＣＳインタフェース部と、ＩｕＵＰプロトコルの信号をＲＦＣ３２６７プロトコルの信号に変換するプロトコル変換部と、ＲＦＣ３２６７プロトコルの信号を送信するＭｂインタフェース部とを有するインターワーキング装置、ＲＦＣ３２６７プロトコルの信号を受信するＭｂインタフェース部と、ＲＦＣ３２６７プロトコルの信号をＩｕＵＰプロトコルの信号に変換するプロトコル変換部と、ＩｕＵＰプロトコルの信号の送信を行うＩｕＣＳインタフェース部とを有するインターワーキング装置が開示されている。
特開２００４－２２２００９号公報 特開２００８－２０５６９８号公報
　以下に本発明による関連技術の分析を与える。
　音声電話がＩＰベースのＶｏＩＰへと進化する過渡期においては、例えば、今後普及するＬＴＥやＥＰＣ上で動作するＶｏＩＰ端末と既存の回線交換ネットワークで動作する端末とが混在することになり、既存回線交換ネットワークでの音声電話とＬＴＥやＥＰＣなどのモバイル高速ネットワークでのＶｏＩＰとを相互接続していく必要がある。
　しかしながら、これらの相互接続を可能にするためのゲートウェイ装置が存在せず、相互接続は実現困難であった。
　本発明の目的は、モバイル回線交換ネットワークに接続された端末と、モバイル高速ネットワークに接続された端末との間の相互接続を可能にし、どの組み合わせであっても、音声電話を実現することができるゲートウェイ装置、方法、プログラムを提供することにある。
　本発明によれば、モバイル高速ネットワークとモバイル回線交換ネットワークとの間にＩＭＳネットワークを介して相互に音声通信を行うゲートウェイ装置であって、前記モバイル高速ネットワークまたは前記ＩＭＳネットワークからパケットを受信し、前記パケットのプロトコル変換が必要な場合、前記パケットのプロトコル変換を行い、音声圧縮符号化方式の変換が必要な場合、音声圧縮符号化方式を変換して、前記ＩＭＳネットワークまたは前記モバイル回線交換ネットワークに出力し、前記モバイル回線交換ネットワークまたは前記ＩＭＳネットワークから回線交換プロトコルまたはパケットを入力し、前記プロトコルが必要な場合、前記プロトコルを変換し、音声圧縮符号化方式の変換が必要な場合、音声圧縮符号化方式を変換した上で、パケットに変換し、変換後のパケットを、前記ＩＭＳネットワークまたは前記モバイル高速ネットワークに出力するゲートウェイ装置が提供される。
　本発明によれば、モバイル高速ネットワークとモバイル回線交換ネットワークとの間にＩＭＳネットワークを介して相互に音声通信を行うゲートウェイ方法であって、
　前記モバイル高速ネットワーク又は前記ＩＭＳネットワークからパケットを受信し、
　前記パケットのプロトコル変換が必要と判断した場合、前記パケットのプロトコル変換を行い、音声圧縮符号化方式の変換が必要と判断した場合、音声圧縮符号化方式を変換した上で、前記ＩＭＳネットワーク又は前記モバイル回線交換ネットワークに出力し、
　前記モバイル回線交換ネットワーク又は前記ＩＭＳネットワークから回線交換プロトコル又はパケットを入力してプロトコルを変換し、
　音声圧縮符号化方式の変換が必要と判断した場合、音声圧縮符号化方式を変換した上で、パケットに変換し、
　変換後のパケットを、前記ＩＭＳネットワーク又は前記モバイル高速ネットワークに出力する、ゲートウェイ方法が提供される。
　また本発明によれば、モバイル高速ネットワークとモバイル回線交換ネットワークとの間にＩＭＳネットワークを介して相互に音声通信を行うゲートウェイ装置を構成するコンピュータに、
　前記モバイル高速ネットワーク又は前記ＩＭＳネットワークからパケットを受信し、前記パケットのプロトコル変換が必要と判断した場合、前記パケットのプロトコル変換を行い、音声圧縮符号化方式の変換が必要と判断した場合、音声圧縮符号化方式を変換した上で、前記ＩＭＳネットワーク又は前記モバイル回線交換ネットワークに出力する処理と、
　前記モバイル回線交換ネットワーク又は前記ＩＭＳネットワークから回線交換プロトコル又はパケットを入力してプロトコルを変換し、音声圧縮符号化方式の変換が必要と判断した場合、音声圧縮符号化方式を変換した上で、パケットに変換し、変換後の前記パケットを、前記ＩＭＳネットワーク又は前記モバイル高速ネットワークに出力する処理と、
　を実行させるプログラムが提供される。
　本発明によれば、モバイル回線交換ネットワークに接続された端末と、モバイル高速ネットワークに接続された端末との間の相互接続を可能にし、どの組み合わせであっても、音声電話を実現することができる。
本発明の第１の実施例のシステム構成を示す図である。 本発明の第１の実施例のゲートウェイ装置の構成を示す図である。 本発明の第２の実施例のゲートウェイ装置の構成を示す図である。 本発明の第３の実施例のシステム構成を示す図である。 本発明の第４の実施例のシステム構成を示す図である。 本発明の第４の実施例の場合のゲートウェイ装置の構成を示すブロック図。
　本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施例のゲートウェイ装置のネットワーク構成と接続形態を示す図である。図１において、携帯端末１２０は、モバイル回線交換ネットワークに接続される既存の音声電話端末である。携帯端末１２０は、モバイル回線交換ネットワーク１３０に接続され、例えばＡＭＲ　（Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｍｕｌｔｉ－Ｒａｔｅ）音声コーデックを搭載し音声信号を１２．２　ｋｂｐｓのビットレートで圧縮符号化して得たビットストリームを送受信する。ここで、ＡＭＲ音声コーデックの詳細は例えば３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｐａｒｔｎｅｒ　Ｐｒｏｊｅｃｔ）　ＴＳ２６．０９０規格などを参照することができる。
　モバイル回線交換ネットワーク１３０では、無線基地局（ＮｏｄｅＢ）や無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ））においてＡＭＲストリームをＩｕＵＰ（Ｉｕ　Ｕｓｅｒ　Ｐｌａｎｅ）回線交換プロトコルに格納した形式で送受信する。また、呼処理信号としてモバイル回線交換ネットワークで使用される呼処理信号を出力する。ここで、ＩｕＵＰプロトコルは３ＧＰＰ　ＴＳ２５．４１５規格などを参照することができる。
　携帯端末１５０はＩＰベースのモバイル高速ネットワーク１４０（例えばＬＴＥやＥＰＣやＵＭＡやＨＳＤＰＡやＨＳＰＡやモバイルＷｉＭａｘなど）に接続されるＶｏＩＰ音声端末を示している。
　携帯端末１５０は、例えばＡＭＲ音声コーデックを搭載し音声信号を例えば１２．２ｋｂｐｓ（キロビット／秒）のビットレートで圧縮符号化してビットストリームを生成する。さらに前記ビットストリームをＲＴＰ（Ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に格納しＲＴＰパケットを生成した上でモバイル高速ネットワーク１４０に接続し、ＲＴＰパケットをＵＤＰ（Ｕｓｅｒ　Ｄａｔａｇｒａｍ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）上で送受信する。ここで、ＡＭＲビットストリームをＲＴＰパケット化する場合に、ＲＴＰペイロードフォーマットが必要であり、これについては、例えば、ＩＥＴＦ（ｔｈｅ　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔａｓｋ　Ｆｏｒｃｅ）　ＲＦＣ３２６７規格を参照することができる。また、このようなＶｏＩＰ端末の機能の詳細については、３ＧＰＰ　ＴＳ２６．１１４規格を参照することができる。
　ゲートウェイ装置１１０は、モバイル回線交換ネットワーク１３０およびモバイル高速ネットワーク１４０の両方に接続し、両者の間の音声通信を相互接続する。すなわち、呼制御信号と音声データに関するプロトコルの両者を変換することにより相互接続する。具体的には、ゲートウェイ装置１１０は、モバイル高速ネットワーク１４０が一例としてＥＰＣやＬＴＥの場合は、ＰＧＷまたはＰＤＮ－ＧＷ　（Ｐａｃｋｅｔ　Ｄａｔａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｇａｔｅｗａｙ）などとの間で呼制御信号やパケットをやりとりする。モバイル回線交換ネットワーク１３０との間はＭＳＣ　（Ｍｏｂｉｌｅ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　Ｃｅｎｔｅｒ）などとの間で呼制御信号や音声信号をやりとりする。ここでＰＤＮ－ＧＷの詳細は例えば３ＧＰＰ　ＴＳ２３．４０１規格を参照することができる。
　図２は、本実施例のゲートウェイ装置１１０の構成を示す図である。図２を参照すると、ゲートウェイ装置１１０は、呼制御部１６０と変換部１７０を備えている。変換部１７０は、制御・解析部１７２、プロトコル変換部１７５、パケット化部１７６を備えている。
　まず、モバイル回線交換ネットワーク１３０とモバイル高速ネットワーク１４０との相互接続を説明する。図２において、呼制御部１６０は、モバイル高速ネットワーク１４０から呼制御信号（例えばＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ　Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）およびＳＤＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ　Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ））を受信し、回線交換の呼制御信号に変換してモバイル回線交換ネットワーク１３０に出力する。また、逆方向の変換を行い、モバイル回線交換ネットワーク１３０から受信した回線交換の呼制御信号を例えばＳＩＰやＳＤＰ信号に変換して、モバイル高速ネットワーク１４０に出力する。ここで、ＳＩＰやＳＤＰについては、例えばＩＥＴＦ　ＲＦＣ３２６１やＲＦＣ２３２７などをそれぞれ参照できる。
　呼制御部１６０は、モバイル回線交換ネットワーク１３０から入力した呼制御信号に含まれる情報と、モバイル高速ネットワーク１４０から入力したＳＩＰまたはＳＤＰに含まれる情報のうち、必要な情報を、チャネル（回線）毎に、変換部１７０に搭載された制御・解析部１７２に出力する。
　制御・解析部１７２は、呼制御部１６０から入力したチャネルごとの前記の情報を比較して、プロトコル変換が必要であるか否かを判別し、変換が必要な場合に、どのような変換をするかを指定した変換情報を、チャネル毎にプロトコル変換部１７５に出力する。
　プロトコル変換部１７５は、モバイル回線交換ネットワーク１３０からＩｕＵＰ回線交換プロトコルを入力して、前記プロトコルに格納されている音声の圧縮符号化ビットストリームを読み出す。ここでは、ＡＭＲで圧縮符号化されたビットストリームであるとする。
　さらに、前記変換情報を制御・解析部１７２からチャネル毎に入力し、プロトコル変換が必要な場合は、前記ＡＭＲ圧縮符号化ビットストリームを、変換情報に従い、例えば、チャネル毎に、ＩＥＴＦ　ＲＦＣ３２６７で規定されるＲＴＰペイロードフォーマットヘッダを構築した上で、ペイロード部分に前記ＡＭＲ圧縮符号化ビットストリームを格納する。
　ここで、ＡＭＲ圧縮音声符号化ビットストリームに含まれるフレームタイプ情報はビットレートを表すので、ＲＦＣ３２６７のコーデックモードリクエスト（ＣＭＲ）情報に変換する。
　さらにＲＦＣ３２６７でオクテットアラインや他の必要なパラメータを、予め定められた設定値に設定する。
　パケット化部１７６は、プロトコル変換部１７５からＲＴＰペイロードフォーマット情報を入力し、ＲＴＰパケットに格納した上で、ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰを出力する。
　逆方向（モバイル高速ネットワークからモバイル回線交換ネットワーク方向）の接続は、上記の説明と逆のパスをたどって変換を行ない、モバイル高速ネットワーク１４０とモバイル回線交換ネットワーク１３０との相互接続を行う。
　上記の実施例において、音声の圧縮符号化ビットストリームの生成に使用する音声コーデックは、前記したＡＭＲ以外に、ＡＭＲ－ＷＢやＧ．７１１など、他の周知なコーデックを使用するようにしてもよい。
　また、制御・解析部１７２を変換部１７０の中に配置したが、呼制御部１６０の中に配置するようにしてもよい。
　さらに、呼制御部１６０と変換部１７０は、おのおの別の装置に分離して実現することもできる。このような構成の場合は、呼制御部１６０と変換部１７０の間の制御信号のやりとりは、例えば、ＩＴＵ－Ｔ　Ｈ．２４８　ＭＥＧＡＣＯプロトコルを使用するようにしてもよい。
　また、ゲートウェイ装置１１０のモバイル回線交換ネットワーク１３０との接続においては、回線交換ネットワークとＩＭＳ　（ＩＰ　Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　ｃｏｒｅｎｅｔｗｏｒｋ　Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）ネットワークとを相互接続するためのＩＣＳ　（ＩＭＳ　Ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ　Ｓｅｒｖｉｃｅ）ゲートウェイ装置の回線交換側に接続するような構成をとることもできる。図２において、呼制御部１６０と変換部１７０（制御・解析部１７２、プロトコル変換部１７５、パケット化部１７６）の処理・機能は、ゲートウェイ装置１１０を構成するコンピュータで実行されるプログラムにより実現するようにしてもよい。
　次に、本発明の第２の実施例を説明する。図３は、本発明の第２の実施例の構成を示す図である。図３において、図２と同一の要素には同一の参照符号が付されている。図３において、図２の同一の参照番号の要素は、図２と同じ動作をするので、その説明は省略する。
　図３を参照すると、携帯端末１２０と携帯端末１５０に搭載する音声コーデックが互いに異っているため、ゲートウェイ装置１１０において、プロトコルの変換に加えて音声符号化方式も変換する。
　制御部１８０は、呼制御部１６０から入力した情報を解析し、各チャネルで、プロトコル変換だけでなく、音声符号化方式の変換もするように、プロトコル変換部２００と音声トランスコーダ１９０の両者に変換指示を出す。
　音声トランスコーダ１９０は、制御部１８０からの変換指示に基づき、音声符号化方式の変換を行う。ここでは、モバイル回線交換ネットワーク１３０側の携帯端末１２０にはＡＭＲが搭載され、モバイル高速ネットワーク１４０側の携帯端末１５０にはＧ．７１１が搭載さている場合を想定する。この場合、音声トランスコーダ１９０は、ＡＭＲとＧ．７１１の間の音声圧縮符号化方式の変換を行う。
　プロトコル変換部２００は、制御部１８０からの変換指示に基づき、プロトコルの変換を行う。例えば、モバイル回線交換ネットワーク１３０側に対しては、ＩｕＵＰ回線交換プロトコルに変換し、モバイル高速ネットワーク１４０側に対しては、例えばＲＴＰプロトコルに変換する。なお、Ｇ．７１１の場合、ＲＴＰペイロードフォーマットは不要でありＲＴＰヘッダ部にＧ．７１１を識別するための予め定められたペイロードタイプ番号を書き込む。
　本発明の第２の実施例において、音声の圧縮符号化ビットストリームの生成に使用する音声コーデックは、前記したＡＭＲやＧ．７１１以外に、他の周知なコーデックを使用するようにしてもよい。
　また、制御部１８０を変換部２５０の中に配置したが、呼制御部１６０の中に配置するようにしてもよい。
　さらに、呼制御部１６０と変換部２５０は、おのおの別の装置に分離して配置させることもできる。このような構成の場合、呼制御部１６０と変換部２５０の間の制御信号のやりとりは、例えば、ＩＴＵ－Ｔ　Ｈ．２４８　ＭＥＧＡＣＯプロトコルを使用するようにしてもよい。
　また、ゲートウェイ装置１１０のモバイル回線交換ネットワーク１３０との接続においては、回線交換ネットワークとＩＭＳ（ＩＰ　Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　ｃｏｒｅｎｅｔｗｏｒｋ　Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）ネットワークとを相互接続するためのＩＣＳ（ＩＭＳ　Ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ　Ｓｅｒｖｉｃｅ）ゲートウェイ装置の回線交換側に接続するような構成をとることもできる。図３において、呼制御部１６０と変換部２５０（制御部１８０、プロトコル変換部２００、音声トランスコーダ１９０、パケット化部１７６）の処理・機能は、ゲートウェイ装置１１０を構成するコンピュータで実行されるプログラムにより実現するようにしてもよい。
　次に、本発明の第３の実施例を説明する。図４は、本発明の第３の実施例のシステム構成を示す図である。図４において、図１と同一の要素には同一の参照符号が付されている。図５において、図１と同じ動作をする要素の説明は省略する。
　図４を参照すると、モバイル高速ネットワーク１４０がＩＭＳ（ＩＰ　Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）ネットワーク３５０に相互接続されており、携帯端末１５５は、ＶｏＩＰ音声通信だけでなくＩＭＳの種々のマルチメディアサービスを同時に享受している。
　この構成の場合も、ゲートウェイ装置１１０は、モバイル回線交換ネットワーク１３０及びＩＭＳネットワーク３５０の両者に接続し、回線交換ネットワークとＩＭＳネットワークとの間を相互接続する。なお、ゲートウェイ装置１１０は、図２または図３に示したゲートウェイ装置と同一の動作をする。
　次に、本発明の第４の実施例を説明する。図５は、本発明の第４の実施例の構成を示す図である。図５において、図４と同一の要素には、同一の参照番号が付されている。図５において、図４と同じ動作をする要素の説明は省略する。
　図５のシステムでは、モバイル高速ネットワーク１４０とモバイル回線交換ネットワーク１３５の各々がともにＩＭＳネットワーク３６０に接続されている。モバイル回線交換ネットワーク１３５の中には、ＩＣＳ（ＩＭＳ　Ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ　Ｓｅｒｖｉｃｅ）用のゲートウェイ装置（不図示）が配備されており、ＩＭＳネットワーク３６０に接続されている。
　携帯端末１２５は、回線交換による音声通信だけでなく、種々のＩＭＳサービスも享受することできる構造になっている。ゲートウェイ装置４１０はＩＭＳネットワーク３６０に配備されている。
　図６は、ゲートウェイ装置４１０の構成を示す図である。図６において、図３と同一の要素には、同一の参照番号が付されている。図６において、図３の同一の参照番号の要素は、図３と同じ動作をするので説明は省略する。
　図６の構成において、ゲートウェイ装置４１０の両側のプロトコルは、ＲＴＰであるため、これ自体は、変換の必要はないが、音声圧縮符号化方式が、携帯端末１２５と携帯端末１５５で異なる場合（例えば、携帯端末１２５がＡＭＲで、携帯端末１５５がＧ．７１１等）は、制御部１８０からの変換情報（音声圧縮符号化方式の変換、プロトコル変換）に基づき、音声トランスコーダ・プロトコル変換部２９０において、音声圧縮符号化方式の変換に加えて、ＡＭＲ向けのＲＴＰペイロードフォーマットとＧ．７１１向けのＲＴＰヘッダとの間の変換も行う。
　本実施例においては、音声の圧縮符号化ビットストリームの生成に使用する音声コーデックは、前記したＡＭＲやＧ．７１１以外に、他の周知なコーデックを使用するようにしてもよい。
　また、制御部１８０を変換部４５０の中に配置したが、呼制御部１６０の中に配置することもできる。
　さらに、呼制御部１６０と変換部４５０は、おのおの別の装置に分離して配置させることもできる。このような構成の場合は、呼制御部１６０と変換部４５０の間の制御信号のやりとりは、例えば、ＩＴＵ－Ｔ　Ｈ．２４８　ＭＥＧＡＣＯプロトコルを使用するようにしてもよい。図６において、呼制御部１６０と変換部４５０（制御部１８０、パケット化部１７６、音声トランスコーダ・プロトコル変換部２９０）の処理・機能は、ゲートウェイ装置４１０を構成するコンピュータで実行されるプログラムにより実現するようにしてもよい。
　前記した各実施例によれば、以下の作用効果を奏する。
　本発明によるゲートウェイ装置によれば、モバイル回線交換ネットワークに接続された携帯端末と、モバイル高速ネットワークに接続されたＶｏＩＰ端末との間の相互接続を可能にし、どの組み合わせであっても、携帯端末を改造することなく、音声通信の相互接続を実現するようにしてもよい。
　さらに、携帯端末同士で音声の圧縮符号化方式が異なる場合であっても、ゲートウェイ装置で音声圧縮符号化方式も変換することにより、携帯端末を改造することなく、音声通信の相互接続を実現することができる。
　さらに、モバイル高速ネットワークとモバイル回線交換ネットワークの少なくとも片方がＩＭＳネットワークに接続された場合であっても、本発明のゲートウェイ装置により、ＩＭＳネットワークを介してモバイル回線交換ネットワークとＩＭＳネットワークとの相互接続を可能とし、端末同士の音声通信の相互接続を実現できる。なお、この場合はＩＭＳネットワーク側端末は、音声通信だけでなくＩＭＳによる種々のサービスを同時に享受することができる。
　なお、上記の特許文献の開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
１１０、４１０　ゲートウェイ装置
１２０、１２５、１５０、１５５　携帯端末
１３０、１３５　モバイル回線交換ネットワーク
１４０　モバイル高速ネットワーク
１６０　呼制御部
１７０、２５０、４５０　変換部
１７２　制御・解析部
１７５、２００　プロトコル変換部
１７６　パケット化部
１８０　制御部
１９０　音声トランスコーダ
２９０　音声トランスコーダ・プロトコル変換部
３５０、３６０　ＩＭＳネットワーク

Claims (10)

  1. 　モバイル高速ネットワークとモバイル回線交換ネットワークとの間にＩＭＳネットワークを介して相互に音声通信を行うゲートウェイ装置であって、
    　前記モバイル高速ネットワーク又は前記ＩＭＳネットワークからパケットを受信し、前記パケットのプロトコル変換が必要と判断した場合、前記パケットのプロトコル変換し、音声圧縮符号化方式の変換が必要と判断した場合、音声圧縮符号化方式を変換した上で、前記ＩＭＳネットワーク又は前記モバイル回線交換ネットワークに出力する手段と、
    　前記モバイル回線交換ネットワーク又は前記ＩＭＳネットワークから回線交換プロトコル又はパケットを入力してプロトコルを変換し、音声圧縮符号化方式の変換が必要と判断した場合、音声圧縮符号化方式を変換した上で、パケットに変換し、変換後のパケットを、前記ＩＭＳネットワーク又は前記モバイル高速ネットワークに出力する手段と、
    　を備えた、ことを特徴とするゲートウェイ装置。
  2. 　前記モバイル回線交換ネットワークと前記ＩＭＳネットワークとの間に配置され、
    　前記モバイル高速ネットワークは前記ＩＭＳネットワークを介して前記ゲートウェイ装置と接続される、ことを特徴とする請求項１記載のゲートウェイ装置。
  3. 　前記ゲートウェイ装置の両側が前記ＩＭＳネットワークとされ、
    　前記モバイル回線交換ネットワークは、一側の前記ＩＭＳネットワークを介して前記ゲートウェイ装置と接続され、
    　前記モバイル高速ネットワークは、他側の前記ＩＭＳネットワークを介して前記ゲートウェイ装置と接続される、ことを特徴とする請求項１記載のゲートウェイ装置。
  4. 　呼制御部と変換部とを備え、
    　前記変換部は、制御部と、プロトコル変換部と、音声トランスコーダと、パケット化部と、を備え、
    　前記呼制御部は、前記モバイル回線交換ネットワークから入力した呼制御信号の所定情報と、前記モバイル高速ネットワーク又はＩＭＳネットワークから入力した呼制御信号の所定情報をチャネルごとに前記変換部の前記制御・解析部に出力し、
    　前記制御部は、前記呼制御部から入力したチャネルごとの前記の情報を比較して、プロトコル変換、音声符号化方式の変換が必要であるか否かを判別し、変換が必要な場合に、変換の指示を行う情報を、チャネル毎に前記プロトコル変換部、音声トランスコーダに出力し、
    　前記プロトコル変換部は、前記制御部からチャネル毎に変換を指示する情報を入力し、プロトコル変換が必要な場合に、プロトコル変換を行い、
    　前記音声トランスコーダは、前記制御部からの変換を指示する情報に基づき、音声符号化方式の変換を行い、
    　前記パケット化部は、前記プロトコル変換部からペイロードフォーマット情報を入力し、パケット化して前記モバイル高速ネットワーク又は前記ＩＭＳネットワークに出力する、ことを特徴とする請求項１又は２記載のゲートウェイ装置。
  5. 　呼制御部と変換部とを備え、
    　前記変換部は、制御部と、音声トランスコーダ・プロトコル変換部と、パケット化部を備え、
    　端末間の音声符号化方式が異なる場合、前記制御部からの変換の指示により、前記音声トランスコーダ・プロトコル変換部は、音声圧縮符号化方式の変換に加えて、パケットのペイロードフォーマット、パケットのヘッダ情報の変換を行い、前記パケット化部によりパケット化して前記ＩＭＳネットワークに出力する、ことを特徴とする請求項３記載のゲートウェイ装置。
  6. 　前記モバイル高速ネットワークは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｐａｃｋｅｔ　Ｃｏｒｅ）、ＵＭＡ（Ｕｌｔｒａ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）、ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ　Ｓｐｅｅｄ　Ｄｏｗｎｌｉｎｋ　Ｐａｃｋｅｔ　Ａｃｃｅｓｓ）、ＨＳＰＡ（Ｈｉｇｈ　Ｓｐｅｅｄ　Ｐａｃｋｅｔ　Ａｃｃｅｓｓ）、ＷｉＭａｘの少なくとも１つを含むネットワークである、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のゲートウェイ装置。
  7. 　モバイル高速ネットワークとモバイル回線交換ネットワークとの間にＩＭＳネットワークを介して相互に音声通信を行うゲートウェイ方法であって、
    　前記モバイル高速ネットワーク又は前記ＩＭＳネットワークからパケットを受信し、
    　前記パケットのプロトコル変換が必要と判断した場合、前記パケットのプロトコル変換し、音声圧縮符号化方式の変換が必要と判断した場合、音声圧縮符号化方式を変換した上で、前記ＩＭＳネットワーク又は前記モバイル回線交換ネットワークに出力し、
    　前記モバイル回線交換ネットワーク又は前記ＩＭＳネットワークから回線交換プロトコル又はパケットを入力してプロトコルを変換し、
    　音声圧縮符号化方式の変換が必要と判断した場合、音声圧縮符号化方式を変換した上で、パケットに変換し、
    　変換後のパケットを、前記ＩＭＳネットワーク又は前記モバイル高速ネットワークに出力する、
    　ことを特徴とするゲートウェイ方法。
  8. 　前記モバイル高速ネットワークは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｐａｃｋｅｔ　Ｃｏｒｅ）、ＵＭＡ（Ｕｌｔｒａ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）、ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ　Ｓｐｅｅｄ　Ｄｏｗｎｌｉｎｋ　Ｐａｃｋｅｔ　Ａｃｃｅｓｓ）、ＨＳＰＡ（Ｈｉｇｈ　Ｓｐｅｅｄ　Ｐａｃｋｅｔ　Ａｃｃｅｓｓ）、ＷｉＭａｘの少なくとも１つを含むネットワークである、ことを特徴とする請求項７記載のゲートウェイ方法。
  9. 　モバイル高速ネットワークとモバイル回線交換ネットワークとの間にＩＭＳネットワークを介して相互に音声通信を行うゲートウェイ装置を構成するコンピュータに、
    　前記モバイル高速ネットワーク又は前記ＩＭＳネットワークからパケットを受信し、前記パケットのプロトコル変換が必要と判断した場合、前記パケットのプロトコル変換し、音声圧縮符号化方式の変換が必要と判断した場合、音声圧縮符号化方式を変換した上で、前記ＩＭＳネットワーク又は前記モバイル回線交換ネットワークに出力する処理と、
    　前記モバイル回線交換ネットワーク又は前記ＩＭＳネットワークから回線交換プロトコル又はパケットを入力してプロトコルを変換し、音声圧縮符号化方式の変換が必要と判断した場合、音声圧縮符号化方式を変換した上で、パケットに変換し、変換後の前記パケットを、前記ＩＭＳネットワーク又は前記モバイル高速ネットワークに出力する処理と、
    　を実行させるプログラム。
  10. 　前記モバイル高速ネットワークは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｐａｃｋｅｔ　Ｃｏｒｅ）、ＵＭＡ（Ｕｌｔｒａ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）、ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ　Ｓｐｅｅｄ　Ｄｏｗｎｌｉｎｋ　Ｐａｃｋｅｔ　Ａｃｃｅｓｓ）、ＨＳＰＡ（Ｈｉｇｈ　Ｓｐｅｅｄ　Ｐａｃｋｅｔ　Ａｃｃｅｓｓ）、ＷｉＭａｘの少なくとも１つを含むネットワークである、ことを特徴とする請求項９記載のプログラム。
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