JP4463133B2 - ボタン電話装置および音声通信チャネル制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＩＰ（Internet Protocol）トランクを収容したボタン電話装置に関する。

最近、音声ネットワークとデータネットワークを統合したシステムが提供されている。このようなシステムでは、音声をＩＰパケットに変換してインターネットなどのＩＰネットワーク上で、音声情報を送受信することが可能なＩＰトランク（ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）ユニットを含む）が用いられる（特許文献１）。

光やＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）などのブロードバンド回線が接続されたＩＰトランクにおいては、１本の回線に音声通信用の複数チャネルを設定することが可能である。このようなＩＰトランクでは、通常、音声チャネルの数は固定とされている。
特開２００２−２６２３４５号公報

しかしながら、上述した音声チャネル数が固定のＩＰトランクにおいては、データ通信のトラフィックが増大すると、音声通信を行うための帯域が減少し、その結果、音声通信においてエコーや遅延が発生して音声品質が低下する、という問題を生じる。

なお、特許文献１には、必要に応じて一時的にでもデータ通信用のチャネルを音声通話に用いることで、より多くの音声通話を実現することが記載されている。しかし、この方法では、データ通信のトラフィックが増大する場合でも、データ通信用のチャネルが音声通話に用いられることがある。このように、データ通信のトラフィックに関係なく、データ通信側のチャネルの数を減少させるため、場合によっては、データ通信を行うことができなかったり、データ通信に時間を要したりする、といった不具合が生じる。

本発明の目的は、上記の問題を解決し、データ通信のトラフィック増大に伴う音声通信におけるエコーや遅延の発生を抑制し、良質な音声通話を確保することのできる、ボタン電話装置および音声通信チャネル制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、外部ＩＰネットワークに接続された同一の通信回線を用いて音声通信およびデータ通信を同時に行うとともに、前記データ通信におけるデータ系パケットのトラフィックを監視するＩＰトランクを備え、制御部が、その監視結果に基づいて、前記データ系パケットのトラフィックの変化に応じて前記音声通信を行うための音声チャネル数を増減するように構成されている。具体的には、制御部は、データ通信のトラフィックが増大した場合は、現在使用を許可している音声チャネルの数（使用許可音声チャネル数）を減少させる。これにより、新しい音声通信を行うことができなくなくなり、データ通信のトラフィックが増大してデータ通信を行う帯域が使用許可音声チャネル数に必要な帯域を浸食する状態になった場合でも、音声通信に必要な帯域を常に確保することができ、音声系パケットに対するエコーや遅延を抑制することが可能となる。また、制御部は、データ通信のトラフィックが減少した場合は、使用許可音声チャネル数を増大させる。これにより、新しい音声通信を受け付けることが可能となる。

以上のとおり、本発明によれば、データ系パケットのトラフィックが変化しても、音声通信に必要な帯域を常に確保することができるので、データ通信のトラフィックが増大してデータ通信を行う帯域が使用許可音声チャネル数に必要な帯域を浸食する状態になった場合でも、音声系パケットのエコーや遅延を抑制することができる。よって、従来にない良質な音声通話を提供することができる、という効果がある。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態であるボタン電話装置の概略構成を示すブロック図である。図１を参照すると、ボタン電話装置１０は、ＩＰトランク１００、キーテレフォンインタフェース１０２および制御部１０３からなる。

ＩＰトランク１００は、光回線やＡＤＳＬなどのＩＰネットワーク１２に接続された同一の通信回線を用いて音声通信およびデータ通信を同時に行うものであって、その構成は、ルータ１０１およびＶｏＩＰユニット１０２からなる。

ルータ１０１は、第１から第３のポートを有しており、第１のポートが、ブロードバンドモデム１１を介してＩＰネットワーク１２と接続され、第２のポートが、パーソナルコンピュータなどの端末１３が接続されるＬＡＮ１４と接続され、第３のポートが、音声をＩＰパケットに変換するＶｏＩＰユニット１０２と接続されている。

ルータ１０１は、ＩＰネットワーク１２からブロードバンドモデム１１を介して第１のポートに供給されたデータ系のパケットを第２のポートからＬＡＮ１４上に送出したり、ＬＡＮ１４から第２のポートに供給されたデータ系のパケットを第１のポートからブロードバンドモデム１１を介してＩＰネットワーク１２上に送出したりする。また、ルータ１０１は、ＩＰネットワーク１２からブロードバンドモデム１１を介して第１のポートに供給された音声系のパケットを第２のポートからＶｏＩＰユニット１０２に供給したり、ＶｏＩＰユニット１０２から第２のポートに供給された音声系のパケットを第１のポートからブロードバンドモデム１１を介してＩＰネットワーク１２上に送出したりする。この他、ルータ１０１は、ＬＡＮ１４からＩＰネットワーク１２へ送出されるデータ系のパケット量を常時監視しており、一定時間あたりのデータ系のパケット量を、ＶｏＩＰユニット１０２を介して制御部１０３に供給する。

ＶｏＩＰユニット１０２は、制御部１０３を介してキーテレフォンインタフェース１０４と接続されている。キーテレフォンインタフェース１０４には、複数のキーテレフォン１５が接続される。ＶｏＩＰユニット１０２は、キーテレフォン１５からの音声データをＩＰパケットに変換したり、ルータ１０１から供給される音声系のパケットをキーテレフォン１５が受信可能な音声データに変換したりする。

制御部１０３は、ルータ１０１から一定時間ごとに供給される一定時間あたりのデータ系のパケット量に応じて、現在使用を許可している音声チャネル数（以下、使用許可音声チャネル数）を増減する。具体的には、制御部１０３は、一定時間あたりのデータ系のパケット量が増大して、データ通信を行う帯域が使用許可音声チャネル数に必要な帯域を浸食する状態となった場合は、使用許可音声チャネル数を減少して、良好な音声通信を行うことができるようチャネル数の制限を行う。また、一定時間あたりのデータ系のパケット量が減少した場合は、使用許可音声チャネル数を増大する。なお、使用許可音声チャネル数に必要な帯域は、「［１つのチャネルに必要な帯域（回線速度）］×［使用許可音声チャネル数］」で与えられる。１つのチャネルに必要な帯域は、通常、６４ｋｂｐｓであり、ＩＰトランクでデータの圧縮が行われる場合は、３２ｋｂｐｓ、１６ｋｂｐｓといったさらに少ない帯域とされる。

また、制御部１０３は、メモリを備えており、このメモリに、音声チャネルとして使用可能なチャネル数（全音声チャネル数（予め設定された固定値））分のチャネルの状態（ビジー／アイドル）を管理するためのチャネル状態管理テーブルが格納されている。制御部１０３は、チャネル状態管理テーブル上で、チャネル状態（ビジー／アイドル）を設定することで、上記の使用許可音声チャネル数の増減の制御を行う。チャネル状態管理テーブル上では、現在使用が許可されている音声チャネルはビジー状態とされ、それ以外の音声チャネルはアイドル状態とされる。チャネル状態管理テーブル上のビジー状態の音声チャネルの数が、上記使用許可音声チャネル数である。

次に、本実施形態のボタン電話装置の動作について説明する。

図２に、図１に示したボタン電話装置において行われる音声通信チャネル制御の一手順を示す。まず、ルータ１０１が、ＬＡＮ１４から供給されるデータ系のパケット量を監視し（ステップ２００）、一定時間あたりのパケット量を制御部１０３に供給する（ステップ２０１）。

次に、制御部１０３が、利用可能な音声チャネル数を算出する（ステップ２０２）。ブロードバンドモデム１１を介した通信回線の帯域（固定）をＢ１、データ通信で現在使用している帯域Ｂ２、１つのチャネルに必要な帯域（固定）をＢとすると、利用可能な音声チャネル数Ａは、以下の式１で与えられる。

ここで、帯域Ｂ２は、一定時間あたりのパケット量と１つのチャネルに必要な帯域（回線速度）から求めることができる。

次に、制御部１０３は、使用許可音声チャネル数と上記式１により得られた利用可能な音声チャネル数とを比較する（ステップ２０３）。利用可能な音声チャネル数が使用許可音声チャネル数と同じ場合は、上記ステップ２００に戻る。

利用可能な音声チャネル数が使用許可音声チャネル数より多い場合は、制御部１０３は、チャネル状態管理テーブル上で、ビジー状態の音声チャネルの１つをアイドル状態にする（ステップ２０４）。これにより、使用許可音声チャネル数が１つ増える。

利用可能な音声チャネル数が使用許可音声チャネル数より少ない場合は、制御部１０３は、チャネル状態管理テーブル上で、アイドル状態の音声チャネルの１つをビジー状態にする（ステップ２０５）。これにより、使用許可音声チャネル数が１つ減る。

上記のステップ２０４またはステップ２０５を実行後、制御部１０３は、増減された使用許可音声チャネル数が利用可能な音声チャネル数と一致するか否かを判断する（ステップ２０６）。一致した場合は、上記ステップ２００に戻り、一致しなかった場合は、上記ステップ２０３に戻る。

以上の音声通信チャネル制御によれば、上記式１により現時点で利用可能な音声チャネル数がわかる。上記式１では、一定時間あたりのデータ系パケット量が増大すると、データ通信で使用している帯域Ｂ２が増大する。通信回線の帯域Ｂ１は固定であるので、帯域Ｂ２が増大すると、音声通信を行うための帯域（Ｂ１−Ｂ２）が減少して、利用可能な音声チャネル数が減少する。利用可能な音声チャネル数が減少すると、上記ステップ２０５の処理で、新しい音声通信ができないように使用許可音声チャネル数を減少させる。この動作により、一定時間あたりのデータ系のパケット量が増大して、データ通信を行う帯域が使用許可音声チャネル数に必要な帯域を浸食する状態において、音声系パケットに対するエコーや遅延を抑制することができる。

一方、一定時間あたりのデータ系パケット量が減少すると、データ通信で使用している帯域Ｂ２も減少する。その結果、音声通信を行うための帯域（Ｂ１−Ｂ２）が増大して、利用可能な音声チャネル数が増大する。利用可能な音声チャネル数が増大すると、上記ステップ２０４の処理で、使用許可音声チャネル数を増大させる。この動作により、新しい音声通信を受け付けることが可能となる。

以上説明した本実施形態のボタン電話装置は、本発明の一例であり、その構成および動作は本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。例えば、図１に示した構成において、ボタン電話装置１０は、ＬＡＮを接続するための複数のポートを有していてもよい。

また、ＬＡＮは、無線ＬＡＮであってもよい。

さらに、ルータは、ボタン電話装置外に設けてもよい。この場合は、外部のルータが一定時間あたりのデータ系パケット量をボタン電話装置に供給する。外部のルータとしては、既存のルータを用いることができるが、その場合は、データ通信系トラフィック情報を出力できるインターフェースを既存のルータに設ける必要がある。

また、図２に示した手順において、１回のステップで、使用許可音声チャネル数を増減する数を１つとしているが、この数は複数としてもよい。また、一定時間あたりのデータ系のパケット量を何段階かに分けて規定し、それぞれの段階で増減させる音声チャネル数を設定したテーブルを用意し、このテーブルにしたがって音声チャネル数の増減を行うようにしてもよい。

ここでは、ルータ内蔵のＩＰトランクを用いたボタン電話装置を説明したが、本発明の構成は、このボタン電話装置の他、広く一般に使用されているＶｏＩＰシステムにも適用可能である。

本発明の一実施形態であるボタン電話装置の概略構成を示すブロック図である。 図１に示すボタン電話装置において行われる音声通信チャネル制御の一手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ ボタン電話装置
１１ ブロードバンドモデム
１２ ＩＰネットワーク
１３ 端末
１４ ＬＡＮ
１５ キーテレフォン
１００ ＩＰトランク
１０１ ルータ
１０２ ＶｏＩＰユニット
１０３ 制御部
１０４ キーテレフォンインタフェース

Claims (2)

1. 外部ＩＰネットワークに接続された同一の通信回線を用いて音声通信およびデータ通信を同時に行うとともに、前記データ通信におけるデータ系パケットのトラフィックを監視するＩＰトランクと、
   前記ＩＰトランクから前記監視の結果が供給され、前記データ系パケットのトラフィックの変化に応じて前記音声通信を行うための音声チャネル数を予め設定された音声チャネル数の範囲内で増減する制御部とを有し、
   前記ＩＰトランクは、前記データ通信を行う外部データ系ネットワークと前記外部ＩＰネットワークの間で前記データ系パケットの中継を行うルータを有し、該ルータが、前記データ通信におけるデータ系パケットの、一定時間あたりのトラフィックを測定し、
   前記制御部は、前記ルータにて測定された一定時間あたりのトラフィックに基づいて前記データ通信で現在使用されているデータ通信帯域を求め、該求めたデータ通信帯域、前記通信回線の帯域および前記通信回線の１つのチャネルに必要な帯域から前記音声通信に利用可能な音声チャネル数を求め、該求めた利用可能な音声チャネル数が現在使用を許可している音声チャネル数より多い場合は、該使用を許可している音声チャネル数を増大し、該求めた利用可能な音声チャネル数が現在使用を許可している音声チャネル数より少ない場合には、該使用を許可している音声チャネル数を減少する、ボタン電話装置。
2. 外部ＩＰネットワークに接続された同一の通信回線を用いて音声通信およびデータ通信を同時に行う第１のステップと、
   前記データ通信におけるデータ系パケットのトラフィックを監視する第２のステップと、
   前記データ系パケットのトラフィックの変化に応じて前記音声通信を行うための音声チャネル数を予め設定された音声チャネル数の範囲内で増減する第３のステップとを含み、
   前記第２のステップは、前記データ通信におけるデータ系パケットの、一定時間あたりのトラフィックを測定するステップを含み、
   前記第３のステップは、
   前記２のステップで測定された一定時間あたりのトラフィックに基づいて前記データ通信で現在使用されているデータ通信帯域を求めるステップと、
   前記データ通信帯域、前記通信回線の帯域および前記通信回線の１つのチャネルに必要な帯域から前記音声通信に利用可能な音声チャネル数を求めるステップと、
   前記利用可能な音声チャネル数が現在使用を許可している音声チャネル数より多い場合に、該使用を許可している音声チャネル数を増大するステップと、
   前記利用可能な音声チャネル数が現在使用を許可している音声チャネル数より少ない場合に、該使用を許可している音声チャネル数を減少するステップとを含む、音声通信チャネル制御方法。

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