JP6389070B2 - 通信端末、音声通信制御方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線端末による音声通信を制御する技術に関する。

近年、ＶｏＩＰ（Voice Over Internet Protocol）によってＩＰ網で音声通信を行う技術が実用化されている。例えば、特許文献１には、音声通信を行う端末間で送受信される音声データの符号化を、送信元の端末と送信先の端末とで異なる符号化方式により行う技術が提案されている。

特開２０１２−２０９６３８号公報

しかしながら、ＶｏＩＰによる音声通信を例えば無線端末で実現する場合、通話初期における通信が不安定になるという問題があった。これは、無線端末を収容する基地局が、発生した通信量に基づいて無線端末に通信帯域を割り当てるためである。

上記事情に鑑み、本発明は、通信端末がより安定して音声通信を行うことができる技術を提供することを目的としている。

本発明の一態様は、通信端末に対し通信量に応じた通信帯域を割り当てる通信帯域割当装置を介してＶｏＩＰによる音声通信を行う通信端末であって、第１のパケットを音声通信を開始する前に送信する音声通信制御部を備える、通信端末である。

本発明の一態様は、上記の通信端末であって、前記音声通信制御部は、前記第１のパケットを連続して送信する。

本発明の一態様は、上記の通信端末であって、前記音声通信制御部は、音声通信に必要な通信帯域が割り当てられるだけの通信量が発生するように前記第１のパケットを送信する。

本発明の一態様は、上記の通信端末であって、前記第１のパケットごとに受信される第１の応答パケットの受信状況に基づいて、音声通信を開始する前の時点におけるネットワークの状況を推定するネットワークモニタ部をさらに備える。

本発明の一態様は、上記の通信端末であって、前記音声通信制御部は、音声通信中に第２のパケットを送信し、前記ネットワークモニタ部は、前記第２のパケットごとに受信される第２の応答パケットの受信状況に基づいて、音声通信中のネットワークの状況を推定する。

本発明の一態様は、上記の通信端末であって、利用者が前記通信端末を操作するための操作画面を表示する表示部をさらに備え、前記ネットワークモニタ部は、音声通信を開始する前の時点におけるネットワークの状況を表す情報を前記表示部に表示させる。

本発明の一態様は、上記の通信端末であって、前記ネットワークモニタ部は、音声通信中のネットワークの状況を表す情報を前記表示部に表示させる。

本発明の一態様は、上記の通信端末であって、前記音声通信制御部は、時刻と、場所と、前記場所の前記時刻におけるネットワークの状況を表す情報と、が対応づけられた時刻場所情報に基づいて、前記第１のパケットを送信する量を決定する。

本発明の一態様は、上記の通信端末であって、前記ネットワークモニタ部は、音声通信を開始する前の時点における前記ネットワークの状況と、音声通信中の前記ネットワークの状況と、の一方又は両方を前記時刻場所情報として蓄積する。

本発明の一態様は、通信端末に対し通信量に応じた通信帯域を割り当てる通信帯域割当装置を介してＶｏＩＰによる音声通信を行う通信端末が行う音声通信制御方法であって、第１のパケットを音声通信を開始する前に送信する音声通信制御ステップを有する、音声通信制御方法である。

本発明の一態様は、通信端末に対し通信量に応じた通信帯域を割り当てる通信帯域割当装置を介してＶｏＩＰによる音声通信を行う通信端末が行う音声通信制御方法における、第１のパケットを音声通信を開始する前に送信する音声通信制御ステップを、コンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムである。

本発明により、通信端末がより安定して音声通信を行うことが可能となる。

ＶｏＩＰにより音声通信を行う音声通信システムの構成例を示す図である。 実施形態の音声通信システムのシステム構成を示すシステム構成図である。 実施形態のＶｏＩＰ端末１の機能構成を示す機能ブロック図である。 通話品質テーブル１１１の具体例を示す図である。 実施形態の音声通信システムの動作例を示す図である。 ダイヤル画面の具体例を示す図である。 通話中画面の具体例を示す図である。 実施形態の音声通信システムにおける第１処理の流れを示すシーケンス図である。 実施形態の音声通信システムにおける第２処理の流れを示すシーケンス図である。

図１は、ＶｏＩＰにより音声通信を行う音声通信システムの構成例を示す図である。
同図において、ＶｏＩＰ端末１−１、ＶｏＩＰ端末１−２、ＶｏＩＰ端末１−３及びＶｏＩＰ電話機２は、ＶｏＩＰにより音声通信を行う端末である。ＶｏＩＰ端末１−１、ＶｏＩＰ端末１−２、ＶｏＩＰ端末１−３は、携帯電話やスマートフォンなどの無線通信によって音声通信を行う無線端末である。ＶｏＩＰ電話機２は、ＶｏＩＰによる音声通信機能を備える固定電話機である。基地局３−１、基地局３−２及び基地局３−３は上記の無線端末を収容する基地局である。基地局３−１は、ＶｏＩＰ端末１−１を収容する。基地局３−２は、ＶｏＩＰ端末１−２を収容する。基地局３−３は、ＶｏＩＰ端末１−３を収容する。

事業者ＩＰ網４は、ＶｏＩＰ端末１−１、ＶｏＩＰ端末１−２及びＶｏＩＰ電話機２の利用者に通信サービスを提供する事業者のＩＰ（Internet Protocol）網である。事業者ＩＰ網４には、基地局３−１、基地局３−２及びＶｏＩＰ電話機２が接続される。また、事業者ＩＰ網４は、ＷＡＮ（Wide Area Network）に接続され、ＷＡＮを介して他の事業者のＩＰ網と接続可能である。
別事業者ＩＰ網５は、ＶｏＩＰ端末１−３の利用者に通信サービスを提供する事業者のＩＰ網である。別事業者ＩＰ網５には基地局３−３が接続される。
ＷＡＮ６は、事業者ＩＰ網４と別事業者ＩＰ網５とを接続するネットワークである。ＷＡＮ６は、例えば、インターネットや、専用線、広域イーサネット（登録商標）などのＷＡＮである。

なお、同図は、ＶｏＩＰを用いた音声通信システムの構成の一例を示すものであり、ＶｏＩＰを用いた音声通信システムの構成は同図と異なる構成であってもよい。例えば、ＷＡＮ６によって接続される事業者のＩＰ網の数は、同図と異なる数であってもよい。同様に、各基地局３に接続されるＶｏＩＰ端末１の数も同図と異なる数であってもよい。同様に、各事業者のＩＰ網に接続される基地局３及びＶｏＩＰ電話機２の数は、同図と異なる数であってもよい。
また、ＶｏＩＰを用いた音声通信システムが、パケット交換方式による通信と回線交換方式による通信とを相互変換する変換装置を備えることによって、各ＶｏＩＰ端末１及びＶｏＩＰ電話機２は、固定電話回線に接続された電話機との間で音声通信することも可能である。

図２は、実施形態の音声通信システムのシステム構成を示すシステム構成図である。
本実施形態では、説明を簡単にするために、ＶｏＩＰにより音声通信する端末は、同一事業者の通信サービスを使用するものと仮定する。この場合、実施形態の音声通信システムの構成は同図が示す構成となる。実施形態の音声通信システムは、ＶｏＩＰ端末１−１、ＶｏＩＰ端末１−２、基地局３−１、基地局３−２、事業者ＩＰ網４及び応答サーバ７を備える。ＶｏＩＰ端末１−１、ＶｏＩＰ端末１−２、基地局３−１、基地局３−２及び事業者ＩＰ網４は、図１と同様である。以下の説明では、特に区別しない限り、ＶｏＩＰ端末１−１及びＶｏＩＰ端末１−２をＶｏＩＰ端末１と記載する。同様に、基地局３−１及び基地局３−２を基地局３と記載する。
なお、ＶｏＩＰ端末１は、ＶｏＩＰによる音声通信の機能を有する端末であれば、同図の例のような無線端末に限定されない。

基地局３（通信帯域割当装置）は、自装置が収容するＶｏＩＰ端末１ごとに通信帯域を割り当てる。一般的に、基地局３は、無線帯域を有効利用するために、収容する端末のうちユーザ通信を行っていない端末には、自装置との間の通信制御に必要な最低限の帯域のみを割り当てる。ユーザ通信とは、上記の通信制御のための通信以外の通信である。例えば、ユーザ通信は、ＶｏＩＰによる音声通信や、ユーザデータの送受信のための通信、Ｗｅｂサーバへアクセスするための通信などである。基地局３は、ユーザ通信が発生したことを検知すると、ユーザ通信を行った端末に対して、ユーザ通信によって発生した通信量に応じた通信帯域を割り当てる。ただし、基地局３がユーザ通信の発生を検知してから通信帯域を割り当てるまでにはタイムラグがある。そのため、ＶｏＩＰ端末１は、音声通信を開始した直後には、十分な通信帯域が割り当てられず、通話品質が劣化する場合がある。
なお、ＶｏＩＰ端末１が接続する通信回線は、通信量に応じて通信帯域を割り当てる通信回線であれば、無線及び有線等の回線種別によって限定されない。例えば、基地局３は、上記の方法で通信帯域の割り当てを行う、有線のネットワークスイッチであってもよい。 応答サーバ７は、ＶｏＩＰ端末１から送信される第１パケット（第１のパケット）及び第２パケット（第２のパケット）を受信する。応答サーバ７は、受信したパケットごとに応答パケットを生成し送信元のＶｏＩＰ端末１に送信する。第１パケット及び第２パケットの詳細は後述する。

図３は、実施形態のＶｏＩＰ端末１の機能構成を示す機能ブロック図である。
ＶｏＩＰ端末１は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、音声通信プログラムを実行する。ＶｏＩＰ端末１は、音声通信プログラムの実行によって記憶部１１、通信部１２、表示部１３、入力部１４、音声入出力部１５、ネットワークモニタ部１６及び音声通信制御部１７を備える装置として機能する。
なお、ＶｏＩＰ端末１の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。音声通信プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。音声通信プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。

記憶部１１は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。記憶部１１は、ＶｏＩＰによる音声通信を実現するためのＶｏＩＰアプリケーションを予め記憶している。また、記憶部１１は、通話品質テーブル１１１（時刻場所情報）を予め記憶している。

図４は、通話品質テーブル１１１の具体例を示す図である。
通話品質テーブル１１１は、音声通信の品質に関する情報を記憶するテーブルである。通話品質テーブル１１１は、位置情報ごとに通話品質レコードを有する。通話品質レコードは、位置情報、時刻情報、通話ＯＫ率及び通話ＮＧ率の各値を有する。位置情報は、自装置の位置を表す情報である。位置情報は、例えば、緯度や経度などの情報である。時刻情報は、時刻を表す情報である。通話ＯＫ率は、位置情報が示す位置において、時刻情報が示す時刻に行われる音声通信の品質が良好である確率を表す。通話ＮＧ率は、位置情報が示す位置において、時刻情報が示す時刻に行われる音声通信の品質が良好でない確率を表す。

図３の説明に戻る。
通信部１２は、Ｗｉ−Ｆｉ（Wireless Fidelity）（登録商標）等の無線通信インターフェースを用いて構成される。通信部１２は、基地局３との間の無線通信を制御する。
表示部１３は、タッチパネルや液晶ディスプレイなどの表示装置を用いて構成される。表示部１３は、ネットワークモニタ部１６及び音声通信制御部１７の指示に応じてＶｏＩＰアプリケーションの操作画面を表示する。操作画面には、ダイヤル画面及び通話中画面の２つの操作画面がある。ダイヤル画面及び通話中画面の詳細は後述する。

入力部１４は、タッチパネルやキーボードなどの入力装置を用いて構成される。入力部１４は、利用者の操作の入力を受け付ける。入力部１４は、利用者の入力情報を音声通信制御部１７に出力する。
音声入出力部１５は、マイクやスピーカなどの音声入出力装置を用いて構成される。音声入出力部１５は、利用者が発した音声を音声信号に変換する。音声入出力部１５は、取得した音声信号を音声通信制御部１７に出力する。また、音声入出力部１５は、音声通信制御部１７から出力される音声信号を取得する。音声入出力部１５は、取得した音声信号を音声に変換して出力する。

ネットワークモニタ部１６は、応答サーバ７から送信される応答パケットを取得する。ネットワークモニタ部１６は、応答パケットの受信状況に基づいてネットワークの状況を推定する。応答パケットの受信状況とは、例えば、パケットの送信から応答パケットの受信までの時間（以下、「応答時間」という。）や、応答パケットが送信されなかった送信パケットの数（以下、「パケットロス数」という。）などである。ネットワークモニタ部１６は、応答パケットの受信状況に基づいて、ネットワークの遅延や、通信のゆらぎなどを算出する。ネットワークモニタ部１６は、算出したネットワークの遅延や、通信のゆらぎなどの情報に基づいてネットワークの状況を推定する。ネットワークモニタ部１６は、推定したネットワークの状況を表示部１３に表示させる。

音声通信制御部１７は、ＶｏＩＰ端末１の音声通信を制御する。音声通信制御部１７は、利用者によってＶｏＩＰアプリケーションを実行する操作が入力されることによって生成される機能部である。ＶｏＩＰアプリケーションを実行する操作が入力されると、ＶｏＩＰアプリケーションは、ＶｏＩＰ端末１のＣＰＵによって記憶部１１から読み出され、メモリ上に展開される。

音声通信制御部１７が実行する音声通信の制御は、大きく第１処理と第２処理とに分類される。第１処理は、ＶｏＩＰ端末１が通話先のＶｏＩＰ端末１（以下、「対向端末」という。）に発信信号を送信して音声通信を開始する前に行われる前処理である。第１処理では、ＶｏＩＰ端末１は、第１パケットを応答サーバ７に送信する。この第１パケットは、基地局３によって応答サーバ７に中継される。第１パケットを受信した基地局３は、受信した第１パケットにより発生した通信量に応じた通信帯域をＶｏＩＰ端末１に割り当てる。そのため、音声通信制御部１７が、ＶｏＩＰを用いた音声通信に必要な通信帯域が割り当てられるだけの通信量が発生するように第１パケットを連続して送信する。この第１パケットの送信により、ＶｏＩＰ端末１は、音声通信に必要な通信帯域を音声通信の開始前に確保することができる。

ＶｏＩＰによる音声通信では、２０ｋｂｐｓ程度の通信帯域が確保されれば十分な通話品質が得られるとされている。したがって、本実施形態の音声通信制御部１７は、例えば、２０ｋｂｐｓ程度の通信帯域を確保するために、第１パケットを連続して送信してもよい。例えば、この場合、ＶｏＩＰ端末１は、４０バイトのパケットを４０ｍｓｅｃ間隔で送信してもよい。
また、基地局３に割り当てられた通信帯域が音声通信を開始するまで維持されるように、音声通信制御部１７は、音声通信が開始されるまで継続して第１パケットを送信してもよい。また、音声通信制御部１７は、音声通信を開始するタイミングから、少なくとも基地局３が音声通信に必要な通信帯域を割り当てるのに要する時間だけ遡った時刻には、第１パケットの送信を開始するように構成されてもよい。また、音声通信制御部１７は、音声通信の開始前において、少なくとも基地局３によって通信帯域の割り当てが行われるタイミングまでには、第１パケットの送信を開始するように構成されてもよい。

なお、通信帯域の確保のために送信された第１パケットに対する応答パケット（第１の応答パケット）を受信することによって、ネットワークモニタ部１６は、音声通信開始前のネットワークの状況を推定することができる。すなわち、第１パケットを送信することによって、ＶｏＩＰ端末１は、音声通信開始前に通信帯域を確保することと、音声通信開始前のネットワークの状況を推定することとが可能となる。

第２処理は、通話開始から通話終了までの間の音声通信を制御する処理である。第２処理では、ＶｏＩＰ端末１は、まず、利用者のダイヤル操作及び発信操作の入力を受け付ける。音声通信制御部１７は、入力情報が示す対向端末との間で、音声通信を開始するための発信信号を対向端末に送信する。対向端末が発信信号を受信すると、発信元のＶｏＩＰ端末１と対向端末との間の音声通信が開始される。音声通信制御部１７は、音声入出力部１５から出力される音声信号に符号化や圧縮等の処理を行って音声データを生成する。音声通信制御部１７は、生成した音声データを、ネットワークへの送出単位であるパケットに分割する。音声通信制御部１７は、音声データが分割されたパケット（以下、「音声パケット」という。）を、対向端末に送信する。

また、音声通信制御部１７は、対向端末から送信された音声パケットを取得する。音声通信制御部１７は、取得した音声パケットを結合し音声データを取得する。音声通信制御部１７は、取得した音声データに復号や伸長等の処理を行って音声信号を生成する。音声通信制御部１７は、生成した音声信号を音声入出力部１５に出力する。音声通信制御部１７は、利用者によって通話終了の操作が入力されると、対向端末に終了信号を送信し音声通信を終了する。
さらに、音声通信制御部１７は、対向端末との間で音声通信を行っている間、所定のタイミングで応答サーバ７に第２パケットを送信する。音声通信中に第２パケットが送信されることによって、ＶｏＩＰ端末１は、音声通信中のネットワークの状況を推定することができる。

図５は、実施形態の音声通信システムの動作例を示す図である。
同図において、縦軸は時間を表す。同図では、時刻ｔ_１１、時刻ｔ_2１、時刻ｔ_３１及び時刻ｔ_４１において、ＶｏＩＰ端末１が応答サーバ７に第１パケットを送信している。そして、ＶｏＩＰ端末１は、第１パケットに対する応答パケットを、それぞれ、時刻ｔ_１２、時刻ｔ_2２、時刻ｔ_３２及び時刻ｔ_４２において受信している。ＲＴＴ１、ＲＴＴ２、ＲＴＴ３及びＲＴＴ４は、それぞれ、時刻ｔ_１１、時刻ｔ_2１、時刻ｔ_３１及び時刻ｔ_４１において送信された第１パケットのＲＴＴ（Round Trip Time）を表す。ネットワークモニタ部１６は、これらのＲＴＴについて平均や、分散などの統計値を算出する。ネットワークモニタ部１６は、算出した統計値を予め設定された閾値と比較することにより、音声通信開始前におけるネットワークの状況を推定する。

また、同図では、時刻ｔ_５１及び時刻ｔ_６１において、ＶｏＩＰ端末１が応答サーバ７に第２パケットを送信している。そして、ＶｏＩＰ端末１は、第２パケットに対する応答パケット（第２の応答パケット）を、それぞれ、時刻ｔ_５２及び時刻ｔ_６２において受信している。ＲＴＴ５及びＲＴＴ６は、それぞれ、時刻ｔ_５１及び時刻ｔ_６１において送信された第２パケットのＲＴＴを表す。ネットワークモニタ部１６は、第１パケットと同様に、第２パケットのＲＴＴについて平均や、分散などの統計値を算出することにより、音声通信中のネットワークの状況を推定する。

なお、ネットワークモニタ部１６は、第１パケット（又は第２パケット）のＲＴＴに基づくネットワークの状況の推定において、全てのＲＴＴに基づいて統計値を算出してもよいし、一部のＲＴＴに基づいて統計値を算出してもよい。一部のＲＴＴに基づいて統計値を算出する場合、例えば、ネットワークモニタ部１６は、第１パケット（又は第２パケット）のＲＴＴのうち最近のＮ個のＲＴＴに基づいて統計値を算出してもよい。

ネットワークモニタ部１６は、上記のように算出された統計値と、予め設定された統計値の閾値とを比較することによってネットワークの状況を推定してもよい。例えば、ネットワークモニタ部１６は、算出された統計値が閾値より小さい場合にネットワークの状況が良好であることを推定してもよい。また、ネットワークモニタ部１６は、算出された統計値が閾値より大きい場合にネットワークの状況が不良であることを推定してもよい。
なお、ネットワークモニタ部１６は、算出された統計値を複数の閾値と比較することによって、ネットワークの状況を推定してもよい。例えば、ネットワークモニタ部１６は、複数の閾値によって、ネットワークの状況が良好又は不良であることを複数の段階で推定してもよい。

図６は、ダイヤル画面の具体例を示す図である。
同図における符号１３１は、ダイヤル画面を表す。ダイヤル画面１３１は、ＶｏＩＰ端末１が音声通信を開始する前に表示される画面である。ダイヤル画面１３１は、通信状況表示領域１３１１、発信先表示領域１３１２、ダイヤル表示領域１３１３及び通話開始ボタン１３１４を備える。
通信状況表示領域１３１１は、第１処理において推定されたネットワークの状況を表す情報が表示される。通信状況表示領域１３１１に表示されるネットワークの状況は、同図のように文字の態様で表示されてもよいし、他の態様で表示されてもよい。例えば、通信状況表示領域１３１１には、ネットワークの状況に応じた色を持つ図形が表示されてもよいし、ネットワークの状況を示すスコアが表示されてもよい。また、例えば、ネットワークの状況を示すスコアは、数値で表示されてもよいし、表示される図形の数や大きさなどで表されてもよい。
ネットワークの状況を表す情報が通信状況表示領域１３１１に表示されることによって、利用者は音声通信に必要な通信帯域が確保されたことを確認した上で音声通信を開始することができる。例えば、ネットワークモニタ部１６は、第１パケットの送信量と、応答パケットの受信量に基づいて通信帯域を算出する。通信帯域の算出は、単位時間当たりに受信された音声パケットの量に基づいて算出されてもよい。ネットワークモニタ部１６は、算出した通信帯域が所定の閾値以上になると通信状況表示領域１３１１に“良好”の文字を表示し、音声通信に必要な通信帯域が確保されたことを通知する。ネットワークモニタ部１６は、目標とする通信帯域に基づいて必要となるＲＴＴを推定し、推定したＲＴＴと実際のＲＴＴとを比較することによってネットワークの状況を推定してもよい。例えば、ネットワークモニタ部１６は、推定したＲＴＴが実際のＲＴＴよりも大きい場合、十分な通信帯域が確保されていると推定してもよい。また、例えば、ネットワークモニタ部１６は、推定したＲＴＴが実際のＲＴＴよりも小さい場合、十分な通信帯域が確保されていないと推定してもよい。ネットワークモニタ部１６は、このようにして推定されたネットワークの状況を通信状況表示領域１３１１に表示してもよい。

発信先表示領域１３１２は、利用者によって入力された発信先の電話番号が表示される領域である。
ダイヤル表示領域１３１３は、利用者が発信先の電話番号を入力するためのダイヤルが表示される領域である。
通話開始ボタン１３１４は、利用者が発信先表示領域１３１２に表示された電話番号に発信する操作を入力するためのボタンである。通話開始ボタン１３１４が押下されると、音声通信制御部１７は、発信先表示領域１３１２に表示された電話番号が示す対向端末に発信信号を送信し、音声通信を開始する。音声通信制御部１７は、音声通信を開始すると、通話中画面を表示部１３に表示させる。

なお、ダイヤル画面１３１には、同図に示されない他の情報が表示されてもよい。例えば、現在時刻や発信先の対向端末の所有者の写真などが表示されてもよい。
また、例えば、ダイヤル画面１３１には、ネットワークの状況に応じて、利用可能な通信手段が表示されてもよい。利用可能な通信手段とは、例えば、電話回線を使用した音声通信や、メール、チャット等の手段である。この場合、ＶｏＩＰ端末１は、各通信手段が利用可能であると推定されるネットワークの状況と、各通信手段とが対応づけられた情報を予め記憶する。ネットワークモニタ部１６は、推定されたネットワークの状況に応じて利用可能な通信手段を選択する。ネットワークモニタ部１６は、利用可能と推定された通信手段を選択するための表示をダイヤル画面１３１に表示させ、利用者に選択の入力を促す。入力部１４は、利用者の選択の入力を受け付ける。ＶｏＩＰ端末１は、利用者によって選択された通信手段を実行する。このように、ネットワークの状況に応じて利用可能な通信手段が表示されることによって、利用者はネットワークの状況に応じて通信手段を選択することができる。

図７は、通話中画面の具体例を示す図である。
同図における符号１３２は、通話中画面を表す。通話中画面１３２は、ＶｏＩＰ端末１が音声通信を行っているときに表示される画面である。通話中画面１３２は、通信状況表示領域１３２１、通話先表示領域１３２２及び通話終了ボタン１３２３を備える。
通信状況表示領域１３２１は、第２処理において推定されたネットワークの状況を表す情報が表示される。通信状況表示領域１３２１には、同図のようにネットワークの状況を表す文字が表示されてもよいし、他の態様で表示されてもよい。例えば、通信状況表示領域１３２１には、ネットワークの状況に応じた色を持つ図形が表示されてもよいし、ネットワークの状況を示すスコアが表示されてもよい。また、例えば、ネットワークの状況を示すスコアは、数値で表示されてもよいし、表示される図形の数や大きさなどで表されてもよい。

通話先表示領域１３２２は、自装置と音声通信中の対向端末の電話番号が表示される領域である。
通話終了ボタン１３２３は、利用者が音声通信を終了する操作を入力するためのボタンである。通話終了ボタン１３２３が押下されると、音声通信制御部１７は、ダイヤル画面１３１を表示部１３に表示させる。
なお、通話中画面１３２には、同図に示されない他の情報が表示されてもよい。例えば、通話時間や通話料金などの情報が表示されてもよい。

図８は、実施形態の音声通信システムにおける第１処理の流れを示すシーケンス図である。
まず、利用者は、入力部１４を操作してＶｏＩＰアプリケーションを実行する操作をＶｏＩＰ端末１に入力する。ＶｏＩＰ端末１は、利用者の入力を受け付ける（ステップＳ１０１）。ＶｏＩＰ端末１は、ＶｏＩＰアプリケーションを記憶部１１から読み出して実行する（ステップＳ１０２）。音声通信制御部１７は、ダイヤル画面を表示部１３に表示させる（ステップＳ１０３）。音声通信制御部１７は、第１パケットを応答サーバ７に送信する（ステップＳ１０４）。

基地局３は、ＶｏＩＰ端末１から送信された第１パケットを受信する（ステップＳ１０５）。基地局３は、第１パケットにより発生した通信量に応じた通信帯域をＶｏＩＰ端末１に割り当てる（ステップＳ１０６）。なお、ステップＳ１０４において、ＶｏＩＰ端末１は、ＶｏＩＰによる音声通信に必要となる通信帯域が割り当てられるだけの通信量が発生するように第１パケットを送信する。そのため、ステップＳ１０６において、基地局３は、ＶｏＩＰ端末１に対して、ＶｏＩＰによる音声通信に必要とされる通信帯域を割り当てることになる。基地局３は、受信した第１パケットを応答サーバ７に中継する（ステップＳ１０７）。

応答サーバ７は、基地局３によって中継された第１パケットを受信する（ステップＳ１０８）。応答サーバ７は、受信した第１パケットごとに応答パケットを生成し、ＶｏＩＰ端末１に送信する（ステップＳ１０９）。

基地局３は、応答サーバ７から送信された応答パケットを受信する（ステップＳ１１０）。基地局３は、受信した応答パケットをＶｏＩＰ端末１に中継する（ステップＳ１１１）。

ＶｏＩＰ端末１は、基地局３によって中継された応答パケットを受信する（ステップＳ１１２）。ＶｏＩＰ端末１のネットワークモニタ部１６は、応答パケットの受信状況に基づいてネットワークの状況を推定する（ステップＳ１１３）。ネットワークモニタ部１６は、ネットワークの状況を表示部１３に表示させる（ステップＳ１１４）。
なお、第１パケットは、図５の動作例のように複数送信される。そのため、ＶｏＩＰ端末１は、複数の応答パケットを受信する。ネットワークモニタ部１６は、応答パケットが受信されるごとに、それまでに受信された応答パケットの受信状況に基づいてネットワークの状況を適宜推定してもよい。また、ネットワークモニタ部１６は、応答パケットが所定数受信されるごとにネットワークの状況を推定してもよい。また、ネットワークモニタ部１６は、所定時間内に受信された応答パケットに基づいてネットワークの状況を推定してもよい。

図９は、実施形態の音声通信システムにおける第２処理の流れを示すシーケンス図である。
まず、利用者は、ダイヤル画面から発信先の対向端末の電話番号を入力する。ＶｏＩＰ端末１は、電話番号の入力を受け付ける（ステップＳ２０１）。次に、利用者は、通話を開始するためにダイヤル画面から発信操作を入力する。ＶｏＩＰ端末１は、発信操作の入力を受け付ける（ステップＳ２０２）。ＶｏＩＰ端末１の音声通信制御部１７は、入力された電話番号を用いて対向端末に発信信号を送信する（ステップＳ２０３）。対向端末が、発信信号を受信することによって、ＶｏＩＰ端末１と対向端末との間の音声通信が開始される。音声通信が開始されると、ＶｏＩＰ端末１と対向端末との間で音声データの送受信が行われる。

音声通信制御部１７は、音声通信中に第２パケットを応答サーバ７に送信する（ステップＳ２０４）。応答サーバ７は、受信した第２パケットごとに応答パケットを生成し、ＶｏＩＰ端末１に送信する（ステップＳ２０５）。ＶｏＩＰ端末１のネットワークモニタ部１６は、応答パケットの受信状況に基づいて、ネットワークの状況を推定する（ステップＳ２０６）。ネットワークモニタ部１６は、推定したネットワークの状況を通話中画面に表示させる（ステップＳ２０７）。ＶｏＩＰ端末１は、音声通信が終了するまでの間、所定のタイミングで第２パケットを送信し、上記のネットワークの状況の推定を繰り返し実行する。

利用者は、通話相手との会話が終了すると、ダイヤル画面から通話終了の操作を入力する。ＶｏＩＰ端末１は、通話終了の操作の入力を受け付ける（ステップＳ２０８）。ＶｏＩＰ端末１の音声通信制御部１７は、音声通信を終了するための終了信号を対向端末に送信する（ステップＳ２０９）。対向端末が終了信号を受信すると、ＶｏＩＰ端末１は、対向端末との間の音声通信を終了する（ステップＳ２１０）。

このように構成された実施形態のＶｏＩＰ端末１は、音声通信の開始前に第１パケットを応答サーバ７に送信する。この第１パケットの送信により、ＶｏＩＰ端末１がＶｏＩＰ通信を行うために必要となる通信帯域が基地局３によって割り当てられる。そのため、通話初期の通信がより安定し、ＶｏＩＰ端末１は、より安定して音声通信を行うことが可能となる。

また、ＶｏＩＰ端末１は、応答サーバ７から送信される応答パケットの受信状況に基づいて、ネットワークの状況を推定する。そのため、利用者は、ネットワークの状況を考慮して通話を行うか否かを判断することができる。利用者がネットワークの状況が良好であるタイミングを選択して通話を行うことによって、ＶｏＩＰ端末１は、より安定して音声通信を行うことが可能となる。

＜変形例＞
ＶｏＩＰ端末１は、第１パケットを連続して送信する途中に、第１パケットのサイズ又は送信間隔を変更することによって、第１パケットの送信量を変更してもよい。
例えば、ＲＴＴが大きい場合又は十分な通信帯域が確保されていない場合、ＶｏＩＰ端末１は、第１パケットのサイズを大きくしてもよい。また、この場合、ＶｏＩＰ端末１は、第１パケットの送信間隔を短くしてもよい。ＶｏＩＰ端末１は、第１パケットのサイズ又は送信間隔を上記のように変更することによって、第１パケットの送信量を増加させてもよい。また、ＶｏＩＰ端末１は、ＲＴＴが小さい場合又は十分な通信帯域が確保されている場合に、第１パケットのサイズを小さくしてもよい。また、この場合、ＶｏＩＰ端末１は、第１パケットの送信間隔を長くしてもよい。ＶｏＩＰ端末１は、第１パケットのサイズ又は送信間隔を上記のように変更することによって、第１パケットの送信量を減少させてもよい。このように、第１パケットのサイズが変更されることによって、ＶｏＩＰ端末１は、ネットワークの状況に応じた通信帯域を確保することができる。なお、ＶｏＩＰ端末１は、ネットワークの状況が良好な場合であっても、通信帯域をさらに確保するように第１パケットの送信量を増加させてもよい。
また、音声通信に必要な通信帯域が割り当てられるための第１パケットの送信量は、キャリアやネットワークの種別によって異なる。また、音声通信に必要な通信帯域が割り当てられるための第１パケットの送信量とＲＴＴとには相関がある。これらの事実に基づき、ＶｏＩＰ端末１は、以下のように構成されてもよい。
音声通信に必要な通信帯域が割り当てられるための第１パケットの送信量と、キャリアやネットワークの種別との関係を表す情報を予め記憶する。ＶｏＩＰ端末１は、自装置が接続するキャリアやネットワークの種別と、ＲＴＴとに基づいて音声通信に必要な通信帯域が割り当てられるための第１パケットの送信量を決定する。ＶｏＩＰ端末１は、決定した第１パケットの送信量に応じて、第１パケットのサイズ又は送信間隔を決定してもよい。

ＲＴＴは通信のゆらぎ（ネットワークの状況）と相関がある。また、ＲＴＴとネットワークの状況との関係は、ＶｏＩＰ端末１の位置によって異なる。そのため、ネットワークの状況は、ＶｏＩＰ端末１の位置とＲＴＴとに基づいて推定されてもよい。その場合、ＶｏＩＰ端末１は、位置と、ＲＴＴと、ネットワークの状況との関係を表す情報を予め記憶してもよいし、他の装置から取得してもよい。また、ＶｏＩＰ端末１は、第２パケットの送信により推定したネットワークの状況を、位置及びＲＴＴと対応づけて蓄積してもよい。

また、ＶｏＩＰ端末１は、ＶｏＩＰ端末１の位置と、ＲＴＴと、ネットワークの状況との関係を表す情報に基づいて、自装置の位置において通話品質を許容範囲内に保つために必要なＲＴＴを取得し、取得したＲＴＴに基づいて第１パケットのサイズ又は送信間隔を変更してもよい。

ＶｏＩＰ端末１の音声通信制御部１７は、通話品質テーブル１１１が保持する情報や電波強度などに基づいて第１パケットの送信量を決定してもよい。例えば、通話品質テーブル１１１が図４の例のように登録されている場合、ＶｏＩＰ端末１は、位置情報“Ａ”が示す場所において時刻”１４：００“に行う音声通信の通話ＯＫ率が”０％“であることを判断する。この場合、音声通信制御部１７は、ネットワークの状況が音声通信を行うことができない状況にあると判断し、第１パケットの送信を行わないように構成されてもよい。また、同様に、電波強度が所定の閾値以下である場合にも、音声通信制御部１７は、十分な通話品質で音声通信を行うことができないと判断し、第１パケットを送信しないように構成されてもよい。また、例えば、ＶｏＩＰ端末１は、位置情報“Ａ”が示す場所において時刻”１０：００“に行う音声通信の通話ＯＫ率が”１００％“であることを判断する。この場合、音声通信制御部１７は、より少ない送信量の第１パケットを送信するように構成されてもよい。第１パケットの送信において、上記の制御が行われることによって、ＶｏＩＰ端末１は、音声通信に係るシステムのリソースを有効活用することが可能となる。例えば、第１パケットの送信によってネットワークが混雑することを抑制することができる。また、例えば、ＶｏＩＰ端末１は、適切な量の第１パケットを送信することによって、自装置のバッテリー消費を抑制することができる。

さらに、ＶｏＩＰ端末１は、上記の通話ＯＫ率及び通話ＮＧ率を表示部１３に表示するように構成されてもよい。これらの情報が表示部１３に表示されることによって、利用者は音声通信を行うか否かの選択をより適切に行うことが可能となる。

また、通話品質テーブル１１１は、予め用意された情報を記憶するだけでなく、ＶｏＩＰ端末１自身が生成する情報を蓄積するように構成されてもよい。この場合、ＶｏＩＰ端末１は、第１処理及び第２処理において推定したネットワークの状況と、ネットワークの状況を推定した場所及び時刻と、に基づいて音声通信の品質に関する情報を取得する。ＶｏＩＰ端末１は、取得した情報に基づいて通話品質レコードを生成し、通話品質テーブル１１１に登録するように構成されてもよい。

なお、通話品質テーブル１１１が保持する情報の利用は、第１パケットの送信量を決定する上記用途に限定されない。通話品質テーブル１１１が保持する情報は、音声通信の品質の向上に寄与すれば、いかなる処理に用いられてもよい。例えば、ＶｏＩＰ端末１は、通話品質テーブル１１１が保持する情報を用いて、推定するネットワークの状況に重み付けを行ってもよい。この重み付けによって、ＶｏＩＰ端末１は、ネットワークの状況の推定をより精度よく行うことが可能となる。

また、通話品質テーブル１１１に保持される情報は、他の装置から送信される情報であってもよい。例えば、ＶｏＩＰ端末１は、推定したネットワークの状況を応答サーバ７に送信する。応答サーバ７は、各ＶｏＩＰ端末１から送信される情報を比較することによって、位置情報、時間情報、通話ＯＫ率及び通話ＮＧ率の関係を最適化する。応答サーバ７が、最適化した前記情報を各ＶｏＩＰ端末１にフィードバックすることにより、各ＶｏＩＰ端末１は、ネットワークの状況の推定をより精度よく行うことが可能となる。なお、応答サーバ７は、上記の情報をＶｏＩＰ端末１にフィードバックする際、情報を応答パケットのヘッダー部やペイロードに埋め込んで送信してもよい。情報が応答パケットによりフィードバックされることによって、ネットワークのトラフィックの増加が抑制される。

例えば、応答サーバ７は、第１パケット又は第２パケットを受信すると、最適化した情報の中からパケットの送信元のＶｏＩＰ端末１に対応する通話ＯＫ率又は通話ＮＧ率の情報を選択する。応答サーバ７は、選択された情報をパケットの送信元のＶｏＩＰ端末１に送信する。
例えば、応答サーバ７は、所定の範囲に位置するＶｏＩＰ端末１の数を端末数情報として保持してもよい。この場合、ＶｏＩＰ端末１は、自装置の位置情報とともに第１パケット又は第２パケットを送信する。応答サーバ７は、第１パケット又は第２パケットを受信すると、パケットの送信元のＶｏＩＰ端末１に対して、ＶｏＩＰ端末１が位置する範囲の端末数情報を送信する。ＶｏＩＰ端末１が位置する範囲の端末数情報がＶｏＩＰ端末１に送信されることによって、ＶｏＩＰ端末１の利用者は、同一範囲内でどのくらいのＶｏＩＰ端末１が通信を行っているかを把握することが可能となる。

ネットワークモニタ部１６は、上記の端末数情報に基づいてネットワークの状況を推定してもよい。例えば、ネットワークモニタ部１６は、取得された端末数情報に応じて、ネットワークの状況の推定に用いるＲＴＴの数を調節してもよい。例えば、端末数が多くネットワークの状況の変化が大きい場所及び時間帯においては、ネットワークモニタ部１６は、ネットワークの状況の推定に用いるＲＴＴの数を増加させる。その結果、ネットワークの状況の変化が、ネットワークの状況の推定結果に反映されやすくなる。
音声通信制御部１７は、上記の端末数情報に基づいて第１パケットの送信量を制御してもよい。例えば、端末数が多くネットワークの状況が良好でない場所及び時間帯においては、音声通信制御部１７は、第１パケットのサイズを小さくしたり、第１パケットの送信間隔を長くする。その結果、単位時間に送信される第１パケットの送信量が少なくなり、第１パケットの送信によってネットワークの状況がさらに悪化することが抑制される。

ＶｏＩＰ端末１は、場所ごとのネットワークの状況を表示部１３に表示させてもよい。例えば、ＶｏＩＰ端末１は、地図情報を予め記憶し、自装置の位置付近の地図を表示部１３に表示する。応答サーバ７は、第１パケット又は第２パケットを受信すると、パケットの送信元のＶｏＩＰ端末１に対して、ＶｏＩＰ端末１が位置する場所周辺のネットワークの状況を送信する。ＶｏＩＰ端末１は、表示部１３に表示された地図をネットワークの状況に応じた色で着色する。。このように、ネットワークの状況を表す地図が表示されることによって、ＶｏＩＰ端末１の利用者は、どの場所に移動すればネットワークの状況が良好となるかを判断することができる。

また、ＶｏＩＰ端末１は、音声通信を開始する操作が入力された場合、第１パケットを送信した後に発信信号を送信するように構成されてもよい。ＶｏＩＰ端末１がこのように構成されることによって、利用者は、音声通信を開始する操作を入力するタイミングによらず、音声通信に必要な通信帯域が確保された後に通話を開始することが可能となる。
また、ＶｏＩＰ端末１は、自装置が対向端末となる場合、発信信号を受信すると、第１パケットを送信した後に音声通信を開始するように構成されてもよい。ＶｏＩＰ端末１がこのように構成されることによって、利用者は、オフフックの操作を入力するタイミングによらず、音声通信に必要な通信帯域が確保された後に通話を開始することが可能となる。
また、ＶｏＩＰ端末１は、自装置が対向端末となる場合、発信信号を受信した後、利用者に着信を通知する前に第１パケットを送信するように構成されてもよい。ＶｏＩＰ端末１がこのように構成されることによって、利用者は、音声通信に必要な通信帯域が確保された後に通話を開始することが可能となる。

また、音声通信制御部１７は、ネットワークモニタ部１６の機能を有する機能部として構成されてもよい。この機能の統合により、ＶｏＩＰ端末１は、ネットワークモニタ部１６を備えない装置として構成されてもよい。
また、ＶｏＩＰ端末１は、第１パケットを応答サーバ７以外の装置に送信してもよい。例えば、ＶｏＩＰ端末１は、第１パケットをＤＮＳサーバやＷＥＢサーバ等の装置に送信してもよい。
また、ＶｏＩＰ端末１は、架空の宛先を指定して第１パケットを送信するように構成されてもよい。また、ＶｏＩＰ端末１は、特定の宛先を指定しない第１パケットを送信するように構成されてもよい。例えば、ＶｏＩＰ端末１は、第１パケットをブロードキャストにより送信してもよい。このように構成されることによって、ＶｏＩＰ端末１は、応答サーバ７を必要とせず通信帯域を確保することが可能となる。

上述した実施形態におけるＶｏＩＰ端末１をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１、１−１〜１−３…ＶｏＩＰ端末， １１…記憶部， １１１…通話品質テーブル， １２…通信部， １３…表示部， １３１…ダイヤル画面， １３１１…通信状況表示領域， １３１２…発信先表示領域， １３１３…ダイヤル表示領域， １３１４…通話開始ボタン， １３２…通話中画面， １３２１…通信状況表示領域， １３２２…通話先表示領域， １３２３…通話終了ボタン， １４…入力部， １５…音声入出力部， １６…ネットワークモニタ部， １７…音声通信制御部， ２…ＶｏＩＰ電話機， ３、３−１〜３−３…基地局， ４…事業者ＩＰ網， ５…別事業者ＩＰ網， ６…ＷＡＮ（Wide Area Network）， ７…応答サーバ

Claims (11)

1. 通信端末に対し通信量に応じた通信帯域を割り当てる通信帯域割当装置を介してＶｏＩＰによる音声通信を行う通信端末であって、
   第１のパケットを音声通信を開始する前に送信する音声通信制御部を備え、
   前記音声通信制御部は、音声通信に必要な通信帯域が割り当てられるだけの通信量が発生するように前記第１のパケットを送信する、
   通信端末。
2. 通信端末に対し通信量に応じた通信帯域を割り当てる通信帯域割当装置を介してＶｏＩ
   Ｐによる音声通信を行う通信端末であって、
   第１のパケットを音声通信を開始する前に送信する音声通信制御部を備え、
   前記音声通信制御部は、時刻と、場所と、前記場所の前記時刻におけるネットワークの状況を表す情報と、が対応づけられた時刻場所情報に基づいて、前記第１のパケットを送信する量を決定する、
   通信端末。
3. 前記音声通信制御部は、前記第１のパケットを連続して送信する、
   請求項１又は２に記載の通信端末。
4. 前記第１のパケットごとに受信される第１の応答パケットの受信状況に基づいて、音声通信を開始する前の時点におけるネットワークの状況を推定するネットワークモニタ部をさらに備える、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の通信端末。
5. 前記音声通信制御部は、音声通信中に第２のパケットを送信し、
   前記ネットワークモニタ部は、前記第２のパケットごとに受信される第２の応答パケットの受信状況に基づいて、音声通信中のネットワークの状況を推定する、
   請求項４に記載の通信端末。
6. 利用者が前記通信端末を操作するための操作画面を表示する表示部をさらに備え、
   前記ネットワークモニタ部は、音声通信を開始する前の時点におけるネットワークの状況を表す情報を前記表示部に表示させる、
   請求項４又は５に記載の通信端末。
7. 前記ネットワークモニタ部は、音声通信中のネットワークの状況を表す情報を前記表示部に表示させる、
   請求項６に記載の通信端末。
8. 前記ネットワークモニタ部は、音声通信を開始する前の時点における前記ネットワークの状況と、音声通信中の前記ネットワークの状況と、の一方又は両方を前記時刻場所情報として蓄積する、
   請求項４から７のいずれか一項に記載の通信端末。
9. 通信端末に対し通信量に応じた通信帯域を割り当てる通信帯域割当装置を介してＶｏＩＰによる音声通信を行う通信端末が行う音声通信制御方法であって、
   第１のパケットを音声通信を開始する前に送信する音声通信制御ステップを有し、
   前記音声通信制御ステップにおいて、音声通信に必要な通信帯域が割り当てられるだけの通信量が発生するように前記第１のパケットを送信する、
   音声通信制御方法。
10. 通信端末に対し通信量に応じた通信帯域を割り当てる通信帯域割当装置を介してＶｏＩＰによる音声通信を行う通信端末が行う音声通信制御方法であって、
    第１のパケットを音声通信を開始する前に送信する音声通信制御ステップを有し、
    前記音声通信制御ステップにおいて、時刻と、場所と、前記場所の前記時刻におけるネットワークの状況を表す情報と、が対応づけられた時刻場所情報に基づいて、前記第１のパケットを送信する量を決定する、
    音声通信制御方法。
11. 請求項１から８のいずれか一項に記載の通信端末としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。

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