JP6552035B2 - Wireless communication system - Google Patents
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Description
本発明は、相互接続される複数の異なる移動通信ネットワークにおいて音声の同報通信を実現する無線通信システムに関する。 The present invention relates to a wireless communication system that realizes broadcast of voice in a plurality of different mobile communication networks interconnected.
Public Safety用無線通信システムでは、PTT(Push to Talk)及び同報通信の機能を搭載することが要求されている。
PTTは、半二重通信の一種であり、“押して”“話す”というトランシーバのような速効性のある通信を実現することが可能な技術であり、携帯電話のように相手の電話番号をダイヤルするのではなく、通話可能な相手を選択しボタンを押すことで、わずか数秒で接続することができる。
同報通信は、特定の2つ以上の受信設備に対し、同時に同一内容の通報の送信を行なう機能であり、緊急の情報を複数の相手に伝えるための通信手段として不可欠な技術である。
PTTにより同報通信を実現する無線通信システムの仕組みを図3及び図4を用いて説明する。
A wireless communication system for Public Safety is required to be equipped with PTT (Push to Talk) and broadcast functions.
PTT is a type of half-duplex communication, and is a technology capable of achieving quick-acting communication such as a "push to talk" transceiver, and dials the other party's telephone number like a mobile phone. Instead, you can connect in a matter of seconds by selecting the person you can talk to and pressing a button.
Broadcast communication is a function of simultaneously transmitting a report of the same content to two or more specific receiving facilities, and is an indispensable technology as a communication means for transmitting emergency information to a plurality of parties.
A mechanism of a wireless communication system that realizes broadcast communication using PTT will be described with reference to FIGS.
図3は、従来の同一システム内でのPTTによる同報通信を実現する無線通信システムの一例を示すシステム構成図である。図3は、音声信号を符号化しデータに変換して音声パケットとして伝送する任意の無線通信システムを示し、移動通信ネットワーク101内の基地局105、移動通信端末局(以下、略して端末局という)(1)102、端末局(2)103、及び端末局(3)104、セッション確立用サーバー106、及び制御サーバー107から構成される。また、破線の矢印が制御情報、実線の矢印が音声情報(音声パケット)の流れを示している。
基地局105と、端末局(1)102、端末局(2)103、及び端末局(3)104との間の無線通信は任意の無線アクセス方式により実現されるものとする。
FIG. 3 is a system configuration diagram showing an example of a conventional wireless communication system for realizing broadcast communication by PTT in the same system. FIG. 3 shows an arbitrary wireless communication system that encodes a voice signal, converts it into data, and transmits it as a voice packet. A base station 105 in the mobile communication network 101, a mobile communication terminal station (hereinafter referred to as a terminal station for short). (1) 102, terminal station (2) 103, and terminal station (3) 104, session establishment server 106, and control server 107. A broken arrow indicates a flow of control information, and a solid arrow indicates a flow of voice information (voice packet).
The wireless communication between the base station 105 and the terminal station (1) 102, the terminal station (2) 103, and the terminal station (3) 104 is assumed to be realized by an arbitrary wireless access method.
セッション確立用サーバー106は、電話番号などの利用者の識別情報とIPアドレスなどのネットワーク上の所在の対応データを管理し、移動通信ネットワーク101内の各端末局と制御サーバー107内の同報通信管理部109との間で送受される発呼情報等の仲介を行なう機能を有する。 The session establishment server 106 manages user identification information such as a telephone number and correspondence data on a network location such as an IP address, and broadcast communication between each terminal station in the mobile communication network 101 and the control server 107. It has a function of mediating calling information and the like transmitted and received with the management unit 109.
制御サーバー107は、PTTによる同報通信を実現するための制御を行うサーバーであり、同報通信管理部109と、音声パケット複製部108とから構成される。同報通信管理部109は、セッション確立用サーバー106を介して、移動通信ネットワーク101内の各端末局と接続され、発信元の端末局が要求する接続先に対応して同報通信の通話グループのメンバー管理を行い、また、音声パケット複製部108に音声パケットを複製する指示を出す機能を有する。 The control server 107 is a server that performs control for realizing broadcast communication by PTT, and includes a broadcast communication management unit 109 and a voice packet copying unit 108. The broadcast communication management unit 109 is connected to each terminal station in the mobile communication network 101 via the session establishment server 106, and the call group of the broadcast communication corresponding to the connection destination requested by the source terminal station. , And instructs voice packet duplicating section 108 to duplicate voice packets.
次に、端末局(1)102から端末局(2)103及び端末局(3)104へ音声パケットを同報通信で送信する過程について図4を用いて説明する。図4は、従来の同一システム内での同報通信の情報フローを示すシーケンス図であり、各構成要素の番号と各信号線の記号は、図3の無線通信システム構成図と一致している。以下に各処理ステップ毎(S101〜S112)の説明を行う。 Next, a process of transmitting a voice packet from the terminal station (1) 102 to the terminal station (2) 103 and the terminal station (3) 104 by broadcast communication will be described using FIG. FIG. 4 is a sequence diagram showing a conventional information flow of broadcast communication in the same system. The numbers of the respective components and the symbols of the respective signal lines are the same as those in the wireless communication system configuration diagram of FIG. . Hereinafter, each processing step (S101 to S112) will be described.
ステップS101において、端末局(1)102は、送信先として端末局(2)103、端末局(3)104の電話番号を選定した後、PTTボタンが押されると、その情報を第1の接続要求(a1)に含めて送信する。第1の接続要求(a1)は、基地局105を経由し(信号(b1))、更にセッション確立用サーバー106を経由して(信号(c1))、制御サーバー107内の同報通信管理部109により受信される。ここで、セッション確立用サーバー106の役割は、前述の通り、電話番号とネットワーク上の所在の対応データであるIPアドレスの対応付けを提供し、IPネットワーク内での伝送を可能とすることであるため、同報通信を実現するための制御情報としては、セッション確立用サーバー106を通過しても変化を伴わず、信号(b1)と信号(c1)に含まれる情報の内容は同じものである。以下の説明における他の制御信号についても、セッション確立用サーバー106を通過しても情報の内容は変化しないものとする。 In step S101, the terminal station (1) 102 selects the telephone numbers of the terminal station (2) 103 and the terminal station (3) 104 as transmission destinations, and then presses the PTT button to transfer the information to the first connection. It is included in the request (a1) and transmitted. The first connection request (a1) passes through the base station 105 (signal (b1)), and further passes through the session establishment server 106 (signal (c1)), and the broadcast communication management unit in the control server 107 109. Here, as described above, the role of the session establishing server 106 is to provide a correspondence between a telephone number and an IP address, which is correspondence data on a network, and enables transmission within the IP network. Therefore, the control information for realizing the broadcast communication does not change even after passing through the session establishment server 106, and the contents of the information included in the signal (b1) and the signal (c1) are the same. . Regarding other control signals in the following description, it is assumed that the content of the information does not change even if it passes through the session establishment server 106.
ステップS102において、同報通信管理部109は、第1の接続要求(c1)を受信すると、端末局(1)102を発信側、端末局(2)103及び端末局(3)104を着信側として通話グループリストを作成する。各端末局の識別情報としては電話番号を用いるものとする。 In step S102, when the broadcast communication management unit 109 receives the first connection request (c1), the terminal station (1) 102 is set as the calling side, and the terminal station (2) 103 and the terminal station (3) 104 are set as the receiving side. Create a call group list as. A telephone number is used as identification information of each terminal station.
ステップS103において、同報通信管理部109は、登録が完了したことを示す登録完了通知(d1)を端末局(1)102に向けて送信する。登録完了通知(d1)は、セッション確立用サーバー106を経由し(信号(e1))、更に基地局105を経由して(信号(f1))、端末局(1)102により受信される。 In step S103, the broadcast communication management unit 109 transmits, to the terminal station (1) 102, a registration completion notification (d1) indicating that the registration has been completed. The registration completion notification (d1) is received by the terminal station (1) 102 via the session establishment server 106 (signal (e1)) and further via the base station 105 (signal (f1)).
ステップS104において、端末局(1)102は、登録完了通知(f1)を受信すると、以下に示すステップS105〜S108に要する処理時間、通信時間を考慮した所定のwait時間後に後述するステップS109を実行する。 In step S104, when the terminal station (1) 102 receives the registration completion notification (f1), the terminal station (1) 102 executes step S109 to be described later after a predetermined wait time considering the processing time required for steps S105 to S108 shown below and the communication time. Do.
ステップS105において、同報通信管理部109は、第2の接続要求を端末局(2)103及び端末局(3)104に送信する。端末局(2)103への第2の接続要求(g1)は、セッション確立用サーバー106を経由し(信号(h1))、更に基地局105を経由して(信号(i1))、端末局(2)103により受信される。また、端末局(3)104への第2の接続要求(j1)は、セッション確立用サーバー106を経由し(信号(k1))し、更に基地局105を経由して(信号(l1))、端末局(3)104により受信される。 In step S105, the broadcast communication management unit 109 transmits the second connection request to the terminal station (2) 103 and the terminal station (3) 104. The second connection request (g1) to the terminal station (2) 103 is transmitted via the session establishment server 106 (signal (h1)) and further via the base station 105 (signal (i1)). (2) Received by 103. The second connection request (j1) to the terminal station (3) 104 passes through the session establishment server 106 (signal (k1)), and further passes through the base station 105 (signal (l1)). And received by the terminal station (3) 104.
ステップS106において、端末局(2)103は、第2の接続要求(i1)を受信すると,接続応答(m1)を同報通信管理部109へ送信する。接続応答(m1)は、基地局105を経由し(信号(n1))、更にセッション確立用サーバー106を経由して(信号(o1))、同報通信管理部109により受信される。 In step S106, upon receiving the second connection request (i1), the terminal station (2) 103 transmits a connection response (m1) to the broadcast communication management unit 109. The connection response (m1) is received by the broadcast communication management unit 109 via the base station 105 (signal (n1)) and further via the session establishment server 106 (signal (o1)).
ステップS107において、端末局(3)104は、第2の接続要求(l1)を受信すると,接続応答(p1)を同報通信管理部109へ送信する。接続応答(p1)は、基地局105を経由し(信号(q1))、更にセッション確立用サーバー106を経由して(信号(r1))、同報通信管理部109により受信される。 In step S107, when receiving the second connection request (11), the terminal station (3) 104 transmits a connection response (p1) to the broadcast communication management unit 109. The connection response (p1) is received by the broadcast communication management unit 109 via the base station 105 (signal (q1)) and further via the session establishment server 106 (signal (r1)).
ステップS108において、同報通信管理部109は、接続応答(o1、r1)を受信すると、音声パケット複製部108に複製指示(s1)を発信する。この例の場合は、端末局(1)102から送信されてくる音声パケットを複製し、端末局(2)103及び端末局(3)104に送信するため、1:2(入力:出力)の複製処理を行うように指示する。 In step S108, upon receiving the connection response (o1, r1), the broadcast communication management unit 109 sends a copy instruction (s1) to the voice packet copying unit 108. In this example, since the voice packet transmitted from the terminal station (1) 102 is duplicated and transmitted to the terminal station (2) 103 and the terminal station (3) 104, 1: 2 (input: output) Instructs to perform copy processing.
上記ステップS108までの処理により、端末局(1)102、端末局(2)103、及び端末局(3)104の間のセッションが確立される。以降の音声パケットの送受信処理は、制御サーバー107内の音声パケット複製部108を経由して行われる。 A session between the terminal station (1) 102, the terminal station (2) 103, and the terminal station (3) 104 is established by the processing up to the step S108. Subsequent voice packet transmission and reception processing is performed via the voice packet copying unit 108 in the control server 107.
ステップS109において、端末局(1)102は、ステップS104のwait処理後、音声パケット複製部108へ音声パケット(t1)を発信する。実際には、音声パケットは端末局(1)102のユーザーが端末局に装備されているPTTボタンを押しながら発話することにより送出される。音声パケット(t1)は、基地局105を経由し(信号(u1))、音声パケット複製部108により受信される。 In step S109, the terminal station (1) 102 transmits the voice packet (t1) to the voice packet copying unit 108 after the wait process of step S104. In practice, the voice packet is sent out by the user of the terminal station (1) 102 uttering while pressing the PTT button provided on the terminal station. The voice packet (t1) is received by the voice packet duplication unit 108 via the base station 105 (signal (u1)).
ステップS110において、音声パケット複製部108は、入力される音声パケット(u1)に対し1:2(入力:出力)の複製処理を行い、その出力である音声パケット(v1)、(x1)をそれぞれ端末局(2)103、端末局(3)104に向けて送信する。 In step S110, the voice packet copying unit 108 copies 1: 2 (input: output) to the input voice packet (u1), and outputs the voice packets (v1) and (x1) that are the output. The data is transmitted to the terminal station (2) 103 and the terminal station (3) 104.
ステップS111において、音声パケット複製部108から送信された音声パケット(v1)は、基地局105を経由し(信号(w1))、端末局(2)103により受信される。 In step S111, the voice packet (v1) transmitted from the voice packet copying unit 108 is received by the terminal station (2) 103 via the base station 105 (signal (w1)).
ステップS112において、音声パケット複製部108から送信された音声パケット(x1)は、基地局105を経由し(信号(y1))、端末局(3)104により受信される。 In step S112, the voice packet (x1) transmitted from the voice packet duplicating unit 108 is received by the terminal station (3) 104 via the base station 105 (signal (y1)).
なお、図4のシーケンス図による説明は省略するが、例えば、端末局(1)102のユーザーがPTTボタンを離し、続いて端末局(2)103のユーザーがPTTボタンを押しながら話すと、端末局(2)103から音声パケットが制御サーバー107に届き、音声パケット複製部108で複製されて端末局(1)102と端末局(3)104に伝送される。 そして、通話が終わると、同報通信管理部109は登録されている通話グループリストのデータを消去する。 Although the description by the sequence diagram of FIG. 4 is omitted, for example, when the user of the terminal station (1) 102 releases the PTT button and then the user of the terminal station (2) 103 speaks while pressing the PTT button, the terminal A voice packet reaches the control server 107 from the station (2) 103, is duplicated by the voice packet duplicating unit 108, and is transmitted to the terminal station (1) 102 and the terminal station (3) 104. Then, when the call is over, the broadcast communication management unit 109 deletes the data of the registered call group list.
一方、近年の動向として、Public Safety、業務用無線分野におけるカバーエリア拡大、リアルタイム映像伝送等のブロードバンド通信の要求に応え、4G(第4世代移動通信システム)の通信規格であるLTE(Long Term Evolution)技術の新しい利活用に関する動きが活発化している。米国、欧州をはじめ各地域で、LTE技術のPublic Safetyや鉄道システムへの適用を目指し、トライアルを実施中であり、また、3GPP(3rd Generation Partnership Project)ではPublic Safety機能 を含んだLTE規格が近い将来発行予定である。
LTEをPublic Safety、業務用無線分野に展開する場合、既存のPublic Safety、業務用無線分野の狭帯域無線(以下、総称して既存自営無線という)と共存する形態の無線通信システムネットワークが構築されると予想される。このようなLTEネットワークと既存自営無線ネットワークが相互接続される構成による効果としては、以下の2つがある。
On the other hand, as a recent trend, in response to the demand for broadband communication such as public safety, coverage area expansion for commercial radio field, real-time video transmission, etc., LTE (Long Term Evolution) is a 4G (4th generation mobile communication system) communication standard. ) Movements related to new utilization of technology are intensifying. Trials are underway with the aim of applying LTE technology to Public Safety and railway systems in the US, Europe, and other regions, and the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) is similar to LTE standards that include the Public Safety function. It will be issued in the future.
When LTE is deployed in the field of public safety and commercial radio, a wireless communication system network in a form that coexists with existing public safety and narrowband radio in the commercial radio field (hereinafter collectively referred to as existing private radio) is constructed. It is expected. The following two effects are obtained by the configuration in which the LTE network and the existing private wireless network are interconnected.
(1)既存自営無線システムのカバーエリアを補完するようにLTEシステムを面展開することにより、自営無線のカバーエリアが拡大できる。この場合、音声通信のカバーエリアが拡大できる。
(2)既存自営無線システムのカバーエリアにオーバーレイするようにLTEシステムを展開し、リアルタイム映像伝送等のブロードバンド通信を提供する。この場合にもLTEシステムの端末局は自営無線システムの端末局と音声通信が可能な機能を有するものと想定する。
(1) By expanding the LTE system to complement the coverage area of the existing privately-owned radio system, the coverage area of the privately-owned radio can be expanded. In this case, the voice communication cover area can be expanded.
(2) The LTE system is deployed so as to overlay the cover area of the existing private wireless system, and broadband communication such as real-time video transmission is provided. Also in this case, it is assumed that the terminal station of the LTE system has a function capable of voice communication with the terminal station of the private wireless system.
LTEネットワークは、従来のような回線交換方式による音声通話の仕様は規定されておらず、音声をデータに変換して他のデータ通信と同じようにパケット交換網を通じてやり取りするVoLTE(Voice over Long Term Evolution)が標準となっている。ただし、オプション仕様として、音声通話の時だけ自動的に従来の3G(第3世代移動通信システム)通信網に接続して回線交換の通話を行うCSFB(Circuit Switched FallBack:回線交換フォールバック、CSフォールバック)方式が用意されており、移行期にはまずCSFBによる通話が実装され、徐々にVoLTEに移行していくことが想定されている。 In the LTE network, the specifications of the voice communication based on the conventional circuit switching method are not stipulated, and the voice over long term is exchanged through the packet switching network in the same way as other data communication by converting voice into data. Evolution) is the standard. However, as an optional specification, CSFB (Circuit Switched FallBack: circuit-switched fallback, CS fall) that automatically connects to the conventional 3G (3rd generation mobile communication system) communication network only during voice calls and makes circuit-switched calls Back) method is prepared, and in the transition period, CSFB calls are first implemented, and it is assumed that the system will gradually transition to VoLTE.
VoLTEで使用される音声符号化方式(音声コーデック)には、3Gで利用されているAMR-NB(Adaptive Multi-Rate Narrow Band)が必須コーデックとして規定されているほかに、より高音質なAMR-WB(Adaptive Multi-Rate Wide Band)も用意されている。AMR-NBの符号化レート(符号化された音声信号の伝送レート)は4.75〜12.2kbpsである。また、AMR-WBの符号化レートは6.60〜23.85kbpsであり、6.60 kbps〜12.65 kbps までが必須マルチレート構成で、通常は 12.65 kbps が使用される。それより高いビットレートは背景雑音が多い環境、音声と音楽との組み合わせ、マルチパーティ会議など高い音質が要求される場合に使用される。 In addition to the AMR-NB (Adaptive Multi-Rate Narrow Band) used in 3G as a required codec, the voice coding method (voice codec) used in VoLTE is also a higher quality AMR- WB (Adaptive Multi-Rate Wide Band) is also available. The encoding rate of AMR-NB (transmission rate of encoded audio signal) is 4.75 to 12.2 kbps. The coding rate of AMR-WB is 6.60 to 23.85 kbps, and the required multirate configuration is from 6.60 kbps to 12.65 kbps. Normally, 12.65 kbps is used. A higher bit rate is used when high sound quality is required such as an environment with a lot of background noise, a combination of voice and music, and a multi-party conference.
次に、既存自営無線の例とそこで使用されている音声符号化方式(音声コーデック)を以下に示す。既存自営無線は狭帯域であるため、音声通信が主体であるが、数kbps程度の低速データも伝送可能である。音声通話には、送信ボタンを押している時に音声送信状態となるPTTが用いられている。
[1]ARIB STD-T79 都道府県・市町村デジタル移動通信システム(260MHz帯)
音声符号化方式:符号化された音声信号の伝送レートは、誤り訂正符号等を含め、6.4kbps とする。音声符号化アルゴリズムにはEL-CELP 方式を推奨する。
[2]ARIB STD-T80 都道府県・市町村デジタル移動通信システムTYPE2(260MHz帯)
音声符号化方式:本システムにおける音声符号化アルゴリズムはACELP方式とする。符号化された音声信号の伝送レートは、誤り訂正符号等を含め7.2kbpsとする。
[3]ARIB STD-T102 狭帯域デジタル通信方式(SCPC/4値FSK方式)(400MHz 帯及び150MHz 帯)
音声符号化方式:4値FSK 方式SCPC 狭帯域デジタル移動通信システムにおける符号化された音声信号の伝送レートは、誤り訂正符号を含め、3.6kbps 以下とする。音声符号化には、フレームサイズ20ms(72 ビット)でDigital Voice Systems、Inc.のAMBE+2(商標)Enhanced Half-Rate(3.6kbps:音声符号2.45kbps、誤り訂正符号1.15 kbps)を推奨する。なお、誤り訂正符号化は音声符号化方式に付随の方式とする。
Next, an example of an existing private radio and a voice encoding method (voice codec) used therein are shown below. Since the existing private radio is narrow band, voice communication is mainly used, but low speed data of several kbps can also be transmitted. A voice call uses a PTT that enters a voice transmission state when the transmission button is pressed.
[1] ARIB STD-T79 Prefectural and municipal digital mobile communication system (260 MHz band)
Speech coding method: The transmission rate of a coded speech signal is 6.4 kbps including an error correction code and the like. The EL-CELP method is recommended for speech coding algorithms.
[2] ARIB STD-T80 Prefecture / municipal digital mobile communication system TYPE 2 (260 MHz band)
Speech coding scheme: The speech coding algorithm in this system is ACELP. The transmission rate of the encoded audio signal is 7.2 kbps including the error correction code.
[3] ARIB STD-T102 Narrow band digital communication system (SCPC / 4-value FSK system) (400 MHz band and 150 MHz band)
Speech coding method: 4-level FSK method SCPC The transmission rate of coded speech signals in narrowband digital mobile communication systems, including error correction codes, shall be 3.6 kbps or less. For voice coding, AMBE + 2 (registered trademark) Enhanced Half-Rate (3.6 kbps: voice code 2.45 kbps, error correction code 1.15 kbps) of Digital Voice Systems, Inc. with a frame size of 20 ms (72 bits) is recommended. In addition, error correction coding is a system attached to the speech coding system.
LTEネットワークと既存自営無線ネットワークのような異なるネットワークが相互接続される構成のネットワークにおいて、それぞれのネットワークで使用される音声コーデックが異なる場合は、音声データのインタフェース機能を有するMGW(Media Gateway)により符号変換が行われる。符号変換方法としては、符号化データを入力し一旦復号処理してから、通信相手側の符号化方式で再度符号化した符号化データを出力する。 In a network in which different networks such as an LTE network and an existing private wireless network are interconnected, if the audio codec used in each network is different, the code is encoded by an MGW (Media Gateway) having an audio data interface function. A conversion is performed. As the code conversion method, after the coded data is input and once decoded, the coded data re-coded by the coding method on the communication partner side is output.
ここで、LTEネットワークでは、音声コーデックとして符号化レート6.60〜12.65 kbpsのAMR-WBのみが使用可能で、既存自営無線ネットワークでは符号化レート2.45kbps のAMBE+2(商標)のみ使用可能であると仮定すると、以下のような課題があった。
(1)LTEネットワーク内の端末局が音声コーデックとして符号化レート12.65 kbpsのAMR-WBを使用した場合、LTEネットワークからMGWまで(無線区間を含む)はAMR-WBが利用され、MGWにおいて、既存自営無線で使用される符号化レート2.45kbps のAMBE+2(商標)に符号変換した音声符号化データがMGWから既存自営無線ネットワークへ伝送される。この場合、LTEネットワーク内の端末局と既存自営無線ネットワーク端末局の間の音声品質はAMBE+2(商標)品質で頭打ちされてしまう。したがって、LTEネットワーク〜MGWの無線区間で広帯域なAMR-WBを使用するのは周波数資源の浪費であるといえる。
(2)音声コーデックのタンデム接続(符号変換による接続)は音声品質の劣下を生じさせる。特に低符号化レートの音声コーデックのタンデム接続の場合、聴感上の劣下が著しくなる。AMR-WBは、6.60/8.85/12.65 kbps が必須マルチレート構成であり、通常使用される12.65kbpでは、LTEネットワーク〜MGWの区間では十分に高品質となるため、AMBE+2(商標)のタンデム接続による劣下は殆どない(LTEネットワーク内の端末局−−既存自営無線ネットワーク端末局の間でAMBE+2(商標)使用した時と同等の音声品質になる)。しかし、無線回線状態が悪い時等に、AMR-WBで6.60kbpsを使用した場合には、AMR-WBによる品質劣下とAMBE+2(商標)による品質劣下が相重なることにより、タンデム接続による劣下が大きくなる。
Here, in the LTE network, only AMR-WB with a coding rate of 6.60 to 12.65 kbps can be used as a voice codec, and only AMBE + 2 (trademark) with a coding rate of 2.45 kbps can be used in an existing private wireless network. Assuming that, there were the following problems.
(1) When a terminal station in the LTE network uses AMR-WB with a coding rate of 12.65 kbps as a voice codec, the AMR-WB is used from the LTE network to the MGW (including the radio section). Voice encoded data that has been code-converted to AMBE + 2 (trademark) with a coding rate of 2.45 kbps used in private wireless is transmitted from the MGW to the existing private wireless network. In this case, the voice quality between the terminal station in the LTE network and the existing private wireless network terminal station is limited to AMBE + 2 (trademark) quality. Therefore, it can be said that it is a waste of frequency resources to use the broadband AMR-WB in the radio section from the LTE network to the MGW.
(2) Tandem connection of voice codec (connection by code conversion) causes deterioration of voice quality. In particular, in the case of a tandem connection of an audio codec with a low encoding rate, the inferior inaudibility becomes significant. AMR-WB has an essential multi-rate configuration of 6.60 / 8.85 / 12.65 kbps, and at the normally used 12.65 kbp, the quality is sufficiently high in the LTE network to MGW section, so the AMBE + 2 (trademark) tandem is used. There is almost no inferiority due to connection (the terminal station in the LTE network--same voice quality as when using AMBE + 2 (trademark) between the existing private wireless network terminal stations). However, when 6.60kbps is used with AMR-WB when the wireless line condition is bad, the quality degradation due to AMR-WB overlaps with the quality degradation due to AMBE + 2 (trademark). The inferiority due to
特許文献1の特開2012−105212号公報(コアネットワーク及び通信システム)には、上記課題(1)の解決策として、着信側で利用される音声コーデックを発信側で利用される音声コーデックと出来るだけ一致させ、帯域を効率的に利用することが出来るコアネットワーク及び通信システムが提案されている。具体的には、コアネットワーク内の音声コーデック指定部が発信側と受信側から送られてくる音声コーデックの種類を示す情報に基づき、双方の音声コーデックを出来るだけ一致させるように音声コーデックを指定する。一致する音声コーデックが存在しない場合には最も符号化レートが近いものを選ぶように音声コーデックを指定する。 In JP 2012-105212 A (core network and communication system) of Patent Document 1, as a solution to the above problem (1), an audio codec used on the incoming side can be made an audio codec used on the outgoing side Core networks and communication systems have been proposed that can match only and use bandwidth efficiently. Specifically, the audio codec specification unit in the core network specifies the audio codec so that both audio codecs are matched as much as possible based on the information indicating the type of the audio codec sent from the transmission side and the reception side. . When there is no matching audio codec, the audio codec is designated so as to select the one with the closest encoding rate.
しかしながら、特許文献1の技術では、上述した課題の(1)は解決できるが、一致する音声コーデックが存在しない場合にはMGWにおいて符号変換が施されるため、上述した課題の(2)を解決することはできない。また、従来技術において、上述した課題の(1)及び(2)を解決しつつ、PTTによる音声の同報通信を実現するための方法(制御シーケンス等)については開示されていない。 However, although the technique (1) of the above-described problem can be solved by the technique of Patent Document 1, since the MGW performs code conversion when there is no matching audio codec, the above-described problem (2) is solved. I can't do it. In addition, in the prior art, a method (control sequence or the like) for realizing broadcast broadcasting of voice by PTT while solving the above-described problems (1) and (2) is not disclosed.
本発明は、このような従来の事情に鑑みなされたものであり、相互接続される異種の移動通信ネットワークで使用される音声コーデックを必ず一致させることにより、周波数資源の浪費が発生せず、また、MGWでは符号変換を行う必要がないため、タンデム接続による音声品質劣下の発生を防止することができ、かつ、PTTによる音声の同報通信が実現可能な無線通信システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such conventional circumstances, and by ensuring that the voice codecs used in the interconnected different types of mobile communication networks are matched, the waste of frequency resources does not occur, and Since the MGW does not need to perform code conversion, an object of the present invention is to provide a wireless communication system that can prevent deterioration of voice quality due to tandem connection and can realize voice broadcast communication using PTT. I assume.
上記目的を達成するために、本発明に係る無線通信システムは、相互接続される異なる移動通信ネットワークである第1の移動通信ネットワーク及び第2の移動通信ネットワークと、電話番号などの利用者の識別情報とIPアドレスなどのネットワーク上の所在の対応データを管理し、ネットワークにおけるIP通信を可能とするセッション確立用サーバーと、同報通信のための制御を行う制御サーバーとから構成される無線通信システムであって、前記制御サーバーは、前記セッション確立用サーバーを介して前記第1の移動通信ネットワークと前記第2の移動通信ネットワークとの通信を行い、前記第1の移動通信ネットワークに属する発信側の移動通信端末局から、前記第1の移動通信ネットワークで利用可能な少なくとも1つの音声コーデックである音声コーデックを示す情報と、前記第1の移動通信ネットワークまたは前記第2の移動通信ネットワークに属する着信側の1つまたは複数の移動通信端末局を識別する電話番号等の識別子を含む第1の接続要求を受信し、同報通信を行う通話グループとして発信側及び着信側の移動通信端末局を登録した通話グループリストを作成し、前記着信側の第2の移動通信ネットワークに属する移動通信端末局に第2の接続要求を行い、前記着信側の第2の移動通信ネットワークに属する移動通信端末局から利用可能な少なくとも1つの音声コーデックを示す第1の接続応答が返信されると、前記第1の接続応答の内容を反映して前記通話グループリストを更新した後、音声コーデック指定部に前記通話グループリストを送信し、前記音声コーデック指定部から音声コーデック指定通知を受信した場合は、使用する音声コーデック情報について前記通話グループリストを更新し、前記音声コーデック指定部から音声コーデック追加通知を受信した場合は、音声コーデック追加部から追加音声コーデック情報を受信し、追加する音声コーデックを使用する音声コーデックとして前記通話グループリストを更新し、前記追加音声コーデック情報を含む登録完了通知を発信側の移動通信端末局に送信すると共に、前記追加音声コーデック情報を含む第3の接続要求を前記第1の移動通信ネットワークに属する着信側移動通信端末局に送信し、また、前記第2の移動通信ネットワークに属する着信側の移動通信端末局に第3の接続要求を送信し、前記着信側の全ての移動通信端末局から第2の接続応答が返信されると、音声パケット複製部に複製指示を送信する同報通信管理部と、前記同報通信管理部から入力された通話グループリストで示された前記第1の移動通信ネットワークで利用可能な少なくとも1つの音声コーデック、前記第2の移動通信ネットワークで利用可能な少なくとも1つの音声コーデック、及び前記制御サーバー内のMGW((Media Gateway)で利用可能な音声コーデックのうち共通する音声コーデックが存在する場合には、当該共通する音声コーデックを前記第1の移動通信ネットワークと前記第2の移動通信ネットワークにおいて利用すべき音声コーデックとして指定し、前記同報通信管理部と前記MGWへ音声コーデック指定通知を送信する一方、共通する音声コーデックが存在しない場合には、前記同報通信管理部と前記MGWに音声コーデック追加通知を送信すると共に、前記第2の移動通信ネットワークの音声コーデックに合わせるように前記第1の移動通信ネットワークと前記MGWに対し音声コーデックを追加するための音声コーデック追加要求を前記音声コーデック追加部に出力する音声コーデック指定部と、 複数の音声コーデックプログラム情報を記憶し、前記音声コーデック指定部から前記音声コーデック追加要求を受信すると、前記音声コーデック追加要求に示される追加すべき音声コーデックの情報である追加音声コーデック情報を前記同報通信管理部および前記MGWに送信する音声コーデック追加部と、前記音声コーデック指定部からコーデック指定通知を受信して、音声コーデックを設定、または、前記音声コーデック指定部からの音声コーデック追加通知と前記音声コーデック追加部からの追加音声コーデック情報を受信して音声コーデックを設定し、音声パケットが入力されるとフォーマット変換を行うMGW(Media Gateway)と、前記同報通信管理部からの複製指示を受信すると、音声パケットを複製して出力する音声パケット複製部と、から構成され、着信側である前記第2の移動通信ネットワークは、前記第2の接続要求を前記制御サーバーから受信し、前記第2の接続要求に応答して、ネットワーク内で利用可能な少なくとも1つの音声コーデックを示す前記第1の接続応答を前記制御サーバーに送信する機能を有し、前記第1の移動通信ネットワークは、前記音声コーデック追加部から前記追加音声コーデック情報を受信すると、前記第1の移動通信ネットワーク内の移動通信端末局に前記音声コーデックプログラムを実装し、動作させる機能を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a wireless communication system according to the present invention includes a first mobile communication network and a second mobile communication network, which are different mobile communication networks to be interconnected, and identification of a user such as a telephone number. A wireless communication system comprising a session establishment server that manages correspondence information on a network such as information and an IP address and enables IP communication in the network, and a control server that performs control for broadcast communication And the control server communicates with the first mobile communication network and the second mobile communication network via the session establishment server, and is connected to the originating side belonging to the first mobile communication network. At least one voice available from the mobile communication terminal station on the first mobile communication network Information indicating a voice codec which is a deck, and an identifier such as a telephone number for identifying one or more mobile communication terminal stations of a called party belonging to the first mobile communication network or the second mobile communication network Mobile communication belonging to the second mobile communication network on the receiving side by creating a call group list in which the mobile communication terminal stations on the calling and receiving sides are registered as a call group for receiving the connection request 1 and performing broadcast communication When a second connection request is made to the terminal station and a first connection response indicating at least one voice codec available from the mobile communication terminal station belonging to the second mobile communication network on the called side is returned, After updating the call group list to reflect the contents of the first connection response, the voice codec specification unit transmits the call group list, and When the voice codec designation notification is received from the voice codec designation unit, the call group list is updated for the voice codec information to be used. When the voice codec addition notification is received from the voice codec designation unit, the voice codec addition unit receives Receiving the additional voice codec information, updating the call group list as a voice codec using the voice codec to be added, transmitting a registration completion notification including the additional voice codec information to the mobile communication terminal station on the calling side, and Transmitting a third connection request including additional voice codec information to the called mobile communication terminal station belonging to the first mobile communication network, and further to the called mobile communication terminal station belonging to the second mobile communication network A third connection request is sent and all the mobile communication terminals on the called side When the second connection response is returned, a broadcast communication management unit that transmits a copy instruction to the voice packet copy unit, and the first group indicated by the call group list input from the broadcast communication management unit At least one voice codec that can be used in a mobile communication network, at least one voice codec that can be used in the second mobile communication network, and a voice codec that can be used in an MGW ((Media Gateway) in the control server When there is a common voice codec, the common voice codec is designated as a voice codec to be used in the first mobile communication network and the second mobile communication network, and the broadcast communication management unit and the While transmitting a voice codec specification notification to the MGW, if there is no common voice codec, A voice codec addition notification is sent to the broadcast communication management unit and the MGW, and a voice codec is added to the first mobile communication network and the MGW to match the voice codec of the second mobile communication network. A voice codec addition unit that outputs a voice codec addition request to the voice codec addition unit, and stores a plurality of voice codec program information, and receives the voice codec addition request from the voice codec designation unit. A voice codec addition unit for transmitting additional voice codec information, which is information of a voice codec to be added, to the broadcast communication management unit and the MGW; and a codec specification notification from the voice codec specification unit; Set codec or An MGW (Media Gateway) that receives a voice codec addition notification from a deck designation unit and additional voice codec information from the voice codec addition unit, sets a voice codec, and performs format conversion when a voice packet is input; A voice packet duplicating unit that duplicates and outputs a voice packet upon receiving a duplication instruction from the broadcast communication management unit, and the second mobile communication network on the receiving side receives the second connection request In response to the second connection request, and transmitting the first connection response indicating at least one voice codec available in the network to the control server, When the first mobile communication network receives the additional audio codec information from the audio codec adding unit, the first mobile communication network Wherein the mobile communication terminal station within a mobile communication network to implement the speech codec program, and having an operation is to function.
また、上記目的を達成するために、本発明に係る無線通信システムは、上記した無線通信システムにおいて、前記第2の移動通信ネットワークに属する任意の1つの移動通信端末局を発信側、その他の移動通信端末局を着信側としたことを特徴とする。 In addition, in order to achieve the above object, a wireless communication system according to the present invention is characterized in that, in the above-described wireless communication system, any one mobile communication terminal station belonging to the second mobile communication network is an originator, other mobile stations It is characterized in that the communication terminal station is at the receiving side.
また、上記目的を達成するために、本発明に係る無線通信システムは、上記した無線通信システムにおいて、前記第1の移動通信ネットワークおよび前記第2の移動通信ネットワークは、LTE(Long Term Evolution)システムと既存自営無線システムとをそれぞれ適用したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a radio communication system according to the present invention is the above-described radio communication system, wherein the first mobile communication network and the second mobile communication network are LTE (Long Term Evolution) systems. And existing private wireless systems.
本発明によれば、相互接続される異種の移動通信ネットワークで使用される音声コーデックを必ず一致させることにより、周波数資源の浪費が発生せず、また、MGWでは符号変換を行う必要がないため、タンデム接続による音声品質劣下の発生を防止することができ、かつ、PTTによる音声の同報通信を実現することができる。 According to the present invention, the frequency codec is not wasted by always matching the voice codec used in the heterogeneous mobile communication networks to be interconnected, and the MGW does not need to perform code conversion. It is possible to prevent the deterioration of the voice quality due to the tandem connection, and it is possible to realize the voice broadcast communication using the PTT.
以下、本発明の一実施形態に係る無線通信システムについて説明する。
本発明の一実施形態に係る無線通信システムは、異なる移動通信ネットワークが相互接続される無線通信システムにおいて、相互接続される異種の移動通信ネットワークで使用される音声コーデックを必ず一致させることにより、周波数資源の浪費が発生せず、また、MGWでは符号変換を行う必要がないため、タンデム接続による音声品質劣下の発生を防止することができ、かつ、PTTによる音声の同報通信が実現できるものである。
Hereinafter, a radio communication system according to an embodiment of the present invention will be described.
A wireless communication system according to an embodiment of the present invention is a wireless communication system in which different mobile communication networks are interconnected, in which the frequency is matched by ensuring that the voice codecs used in the interconnected different mobile communication networks are matched. There is no waste of resources, and MGW does not need to perform code conversion, so that occurrence of voice quality deterioration due to tandem connection can be prevented, and broadcast of voice communication by PTT can be realized. It is.
[無線通信システムのシステム構成]
本発明の一実施形態に係る無線通信システムのシステム構成について、図1を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの一例を示すシステム構成図である。
図1は、音声信号を符号化しデータに変換して音声パケットとして伝送する無線通信システムを示し、相互接続される異なる移動通信ネットワークである第1の移動通信ネットワーク201及び第2の移動通信ネットワーク202と、電話番号などの利用者の識別情報とIPアドレスなどのネットワーク上の所在の対応データを管理し、ネットワークにおけるIP通信を可能とするセッション確立用サーバー208と、同報通信のための制御を行う制御サーバー209とから構成される。また、移動通信ネットワーク201内に、基地局(1)206、移動通信端末局(以下、略して端末局という)(1−1)203、端末局(1−2)204が存在し、移動通信ネットワーク202内に、基地局(2)207、端末局(2−1)205が存在するものとする。また、破線の矢印が制御情報、実線の矢印が音声情報(音声パケット)の流れを示している。
[System configuration of wireless communication system]
A system configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a system configuration diagram showing an example of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1 shows a wireless communication system that encodes voice signals, converts them into data, and transmits them as voice packets. The first mobile communication network 201 and the second mobile communication network 202 are different mobile communication networks that are interconnected. Managing the identification information of the user such as the telephone number and the correspondence data of the location on the network such as the IP address, and the session establishing server 208 enabling the IP communication in the network, and the control for the broadcast communication. And a control server 209 for performing. The mobile communication network 201 includes a base station (1) 206, a mobile communication terminal station (hereinafter referred to as a terminal station for short) (1-1) 203, and a terminal station (1-2) 204. It is assumed that a base station (2) 207 and a terminal station (2-1) 205 exist in the network 202. A broken arrow indicates a flow of control information, and a solid arrow indicates a flow of voice information (voice packet).
本発明の無線通信システムの構成を適用する具体的な例として、LTEをPublic Safety、業務用無線分野等の自営無線に展開し、既存の狭帯域自営無線と共存させ音声通信の相互運用を図る場合を考える。すなわち、図1において、第1の移動通信ネットワーク201はLTEシステム、第2の移動通信ネットワーク202は既存自営無線システムとする。ここで、第1の移動通信ネットワーク201内の構成として、無線ネットワークのE-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)である基地局(1)206と端末局(1−1)203、端末局(1−2)204のみを示しており、コアネットワークのEPC(Evolved Packet Core)の図示と機能説明は省略している。また、以下の説明では、本発明に関わる同報の音声通信以外の機能の説明は省略する。
As a concrete example to which the configuration of the wireless communication system of the present invention is applied, LTE is expanded to public radio and private radio in the field of business radio, etc., and coexists with existing narrow band private radio to achieve interoperability of voice communication Think about the case. That is, in FIG. 1, the first mobile communication network 201 is an LTE system, and the second mobile communication network 202 is an existing private wireless system. Here, as a configuration in the first mobile communication network 201, a base station (1) 206 and a terminal station (1-1) 203, which are E-UTRAN (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network) of a wireless network, a terminal station ( 1-2) Only 204 is shown, and illustration and function description of EPC (Evolved Packet Core) of the core network are omitted. Further, in the following description, description of functions other than the broadcast voice communication related to the present invention is omitted.
セッション確立用サーバー208は、電話番号などの利用者の識別情報とIPアドレスなどのネットワーク上の所在の対応データを管理し、第1の移動通信ネットワーク201及び第2の移動通信ネットワーク202内の各端末局と、制御サーバー209内の同報通信管理部210との間で送受される発呼情報等の仲介を行なう機能を有する。
以下の説明では、第1の移動通信ネットワーク201内の端末局(1−1)203を発信側の端末局とし、その他の端末局を着信側の端末局として説明する。
The session establishment server 208 manages user identification information such as a telephone number and correspondence data on a location such as an IP address on the network, and each of the first mobile communication network 201 and the second mobile communication network 202 It has a function of mediation of calling information and the like transmitted and received between the terminal station and the broadcast communication management unit 210 in the control server 209.
In the following description, the terminal station (1-1) 203 in the first mobile communication network 201 will be described as a transmitting terminal station, and the other terminal stations will be described as receiving terminal stations.
制御サーバー209は、同報通信管理部210と、音声コーデック指定部213と、音声コーデック追加部214と、MGW(Media Gateway)212と、音声パケット複製部211とから構成される。 The control server 209 includes a broadcast communication management unit 210, a voice codec designation unit 213, a voice codec addition unit 214, an MGW (Media Gateway) 212, and a voice packet duplication unit 211.
同報通信管理部210は、セッション確立用サーバー208を介して第1の移動通信ネットワーク201と第2の移動通信ネットワーク202との間で通信を行い、第1の移動通信ネットワーク201に属する発信側の端末局(1−1)203から、第1の移動通信ネットワーク201で利用可能な少なくとも1つの音声コーデックを示す情報と、第1の移動通信ネットワーク201または第2の移動通信ネットワーク202内の着信側の1つまたは複数の端末局を識別する電話番号等の識別子を含む第1の接続要求(a2、b2、c2)を受信し、同報通信を行う通話グループとして発信側及び着信側の端末局を登録した通話グループリストを作成する。
ここで、第1の接続要求として端末局(1−1)203から出力されたものを(a2)、基地局(1)206を通過したものを(b2)、セッション確立用サーバー208を通過したものを(c2)と記しているが、基地局(1)206、セッション確立用サーバー208を通過しても情報の内容は変化しない。他の制御情報についても同様である。
The broadcast communication management unit 210 performs communication between the first mobile communication network 201 and the second mobile communication network 202 via the session establishment server 208, and the originating side belonging to the first mobile communication network 201. Information indicating at least one voice codec available for use in the first mobile communication network 201 from the terminal station (1-1) 203 of FIG. 5, and an incoming call in the first mobile communication network 201 or the second mobile communication network 202. Terminals of a calling side and a called side as a call group which receives a first connection request (a2, b2, c2) including an identifier such as a telephone number for identifying one or more terminal stations on the side and performs broadcast communication Create a call group list with stations registered.
Here, as the first connection request, the terminal output from the terminal station (1-1) 203 (a2), the one passing through the base station (1) 206 (b2), the session establishment server 208 Although what is described as (c2), the content of the information does not change even if it passes through the base station (1) 206 and the server 208 for session establishment. The same applies to other control information.
また、上記音声コーデックは音声符号化方式、符号化レート及び適用する誤り訂正符号の仕様により定義される。その後、同報通信管理部210は、着信側の第2の移動通信ネットワーク202内の端末局(2−1)205に第2の接続要求(d2、e2、f2)を送信し、端末局(2−1)205から利用可能な少なくとも1つの音声コーデックを示す第1の接続応答(g2、h2、i2)が返信されると、その内容を反映して前記通話グループリストを更新した後、音声コーデック指定部213に通話グループリスト情報(k2)を送信し、その後、音声コーデック指定部213から音声コーデック指定通知(g3)を受信した場合は、それに基づき前記通話グループリストを更新(使用する音声コーデック情報を登録)する。
それに対し、同報通信管理部210は、音声コーデック指定部213からの音声コーデック追加通知(g3)を受信した場合は、音声コーデック追加部214からの追加音声コーデック情報(方式名称、プログラム、フレームフォーマット等)(o2)を受信し、それを使用する音声コーデックとして前記通話グループリストを更新する。その後、登録完了通知(p2、q2、r2)を送信側の端末局(1−1)203に送信する。
The voice codec is defined by the voice coding scheme, coding rate, and specifications of the error correction code to be applied. After that, the broadcast communication management unit 210 transmits the second connection request (d2, e2, f2) to the terminal station (2-1) 205 in the second mobile communication network 202 on the receiving side, 2-1) When the first connection response (g2, h2, i2) indicating at least one voice codec available from 205 is returned, the content is updated to reflect the contents and the voice group list is updated, When the call group list information (k2) is transmitted to the codec designation unit 213, and then the voice codec designation notification (g3) is received from the voice codec designation unit 213, the call group list is updated (the voice codec to be used) Register information).
On the other hand, the broadcast communication management unit 210, when receiving the audio codec addition notification (g3) from the audio codec specifying unit 213, adds additional audio codec information (method name, program, frame format) from the audio codec adding unit 214. Etc.) (o2) is received and the call group list is updated as a voice codec using it. Thereafter, a registration completion notification (p2, q2, r2) is transmitted to the terminal station (1-1) 203 on the transmission side.
ここで、同報通信管理部210は、音声コーデック指定部213から前記音声コーデック追加通知(g3)を受信している場合は、追加音声コーデック情報(方式名称、プログラム、フレームフォーマット等)を登録完了通知(p2、q2、r2)に含めて送信側の端末局(1−1)203に送信する。そして、前記通話グループリストに登録された受信側の端末局(1−2)204と端末局(2−1)205に第3の接続要求(s2、t2、u2)、(v2、w2、x2)をそれぞれ送信する。また、同報通信管理部210は、音声コーデック指定部213から前記音声コーデック追加通知(g3)を受信している場合は、追加音声コーデック情報(方式名称、プログラム、フレームフォーマット等)を第3の接続要求(s2、t2、u2)に含めて端末局(1−2)204に送信する。 Here, the broadcast communication management unit 210 completes registration of additional audio codec information (method name, program, frame format, etc.) when the audio codec addition notification (g3) is received from the audio codec designation unit 213. The notification (p2, q2, r2) is included in the notification (p2, q2, r2) and transmitted to the terminal station (1-1) 203 on the transmission side. Then, third connection requests (s2, t2, u2), (v2, w2, x2) are sent to the receiving terminal station (1-2) 204 and terminal station (2-1) 205 registered in the call group list. ). In addition, when the broadcast codec management unit 210 receives the audio codec addition notification (g3) from the audio codec designation unit 213, the broadcast communication management unit 210 receives the additional audio codec information (method name, program, frame format, etc.) as the third code. The connection request (s2, t2, u2) is included in the connection request (s2, t2, u2) and transmitted to the terminal station (1-2) 204.
このように、同報通信管理部210は、音声コーデック追加通知(g3)を音声コーデック指定部213から受信した場合は、第1の移動通信ネットワーク201内の端末局に対し、音声コーデックを追加するための情報を送信する。また、同報通信管理部210は、着信側の端末局(1−2)204、端末局(2−1)205から第2の接続応答(y2、z2、a3)、(b3、c3、d3)が返信されると、音声パケット複製部211に複製指示(j2)を送信する。 As described above, when the broadcast codec addition notification (g3) is received from the speech codec designation unit 213, the broadcast communication management unit 210 adds the speech codec to the terminal station in the first mobile communication network 201. Send information for. In addition, the broadcast communication management unit 210 sends second connection responses (y2, z2, a3), (b3, c3, d3) from the terminal station (1-2) 204 and the terminal station (2-1) 205 on the receiving side. ) Is sent, the copy instruction (j2) is sent to the voice packet copy unit 211.
音声コーデック指定部213は、同報通信制御部210から入力された通話グループリスト情報(k2)で示された第1の移動通信ネットワーク201で利用可能な少なくとも1つの音声コーデックと、第2の移動通信ネットワーク202で利用可能な少なくとも1つの音声コーデックと、制御サーバー209内のMGW212で利用可能な音声コーデックのうち共通する音声コーデックが存在する場合、それを第1の移動通信ネットワーク201と第2の移動通信ネットワーク202において利用すべき音声コーデックとして指定し、同報通信管理部210とMGW212へ音声コーデック情報を含む音声コーデック指定通知(g3)、(l2)をそれぞれ送信する。
ここで、共通する音声コーデックが複数存在する場合には、例えば、符号化レートが最も低い音声コーデックを選択する。一方、共通する音声コーデックが存在しない場合には、同報通信管理部210とMGW212へ音声コーデック追加通知(g3)、(l2)を送信すると共に、音声コーデック追加要求(m2)を音声コーデック追加部214に出力する。ここでは、第2の移動通信ネットワーク202で利用可能な音声コーデックに合わせるように第1の移動通信ネットワーク201内とMGW212で利用する音声コーデックを追加する。第2の移動通信ネットワーク202で利用可能な音声コーデックが複数存在する場合には、標準的に使用する音声コーデックを選定する。標準的に使用する音声コーデックの情報は、第1の接続応答(g2)に含まれるものとする。
The voice codec designating unit 213 is configured to perform at least one voice codec usable in the first mobile communication network 201 indicated by the call group list information (k2) input from the broadcast communication control unit 210, and a second transfer. If there is a common audio codec among at least one audio codec that can be used in the communication network 202 and an audio codec that can be used by the MGW 212 in the control server 209, the common audio codec and the second mobile communication network 201 It designates as a voice codec to be used in the mobile communication network 202, and sends voice codec specification notices (g3) and (12) including voice codec information to the broadcast communication management unit 210 and MGW 212, respectively.
Here, when there are a plurality of common speech codecs, for example, the speech codec with the lowest coding rate is selected. On the other hand, if there is no common audio codec, the audio codec addition notifications (g3) and (l2) are transmitted to the broadcast communication management unit 210 and the MGW 212, and the audio codec addition request (m2) is sent to the audio codec addition unit. Output to 214. Here, the audio codec used in the first mobile communication network 201 and the MGW 212 is added so as to match the audio codec available in the second mobile communication network 202. When a plurality of voice codecs available in the second mobile communication network 202 exist, a voice codec to be used as a standard is selected. Information on the voice codec used as a standard is assumed to be included in the first connection response (g2).
音声コーデック追加部214は、複数の音声コーデックプログラムを記憶、更新可能であり、適用が想定される全ての既存自営無線規格で規定されている音声コーデック情報(方式名称、プログラム、フレームフォーマット等)を保持している。ここで、音声コーデックプログラムの記憶形式は任意とする。音声コーデック指定部213から音声コーデック追加要求(m2)を受信すると、それに示される追加音声コーデック情報(方式名称、プログラム、フレームフォーマット等)を同報通信管理部210とMGW212にそれぞれ(o2)、(n2)として送信する。音声コーデックプログラムの伝送形式は任意とする。 The voice codec adding unit 214 can store and update a plurality of voice codec programs, and can include voice codec information (scheme name, program, frame format, etc.) defined in all existing private wireless standards to which application is assumed. keeping. Here, the storage format of the audio codec program is arbitrary. When the audio codec addition request (m2) is received from the audio codec specifying unit 213, the additional audio codec information (method name, program, frame format, etc.) indicated therein is sent to the broadcast communication management unit 210 and the MGW 212 (o2), ( Send as n2). The transmission format of the voice codec program is arbitrary.
MGW212は、セッション確立時は、音声コーデック指定部213からコーデック指定通知(l2)を受信した場合は、それに従い音声コーデックを設定する。音声コーデック指定部213からコーデック追加通知(l2)を受信した場合は、音声コーデック追加部214からの追加音声コーデック情報(方式名称、プログラム、フレームフォーマット等)(n2)を受信して音声コーデックを設定する。ここで、MGW212は、受信した追加音声コーデック情報(方式名称、プログラム、フレームフォーマット等)(n2)のうちのフレームフォーマット情報のみを使用する。本実施例では、第1の移動通信ネットワーク201と第2の移動通信ネットワーク202で使用される音声コーデックは必ず一致するように制御されるため、前述の符号化データのフレームフォーマット情報に基づき、必要に応じてフレームフォーマット変換処理を行う。セッション確立後は、音声パケット(g3)、(h3)が入力されると、必要に応じフォーマット変換を行い、(i3)、(k3)を出力する。
音声パケット複製部211は、同報通信管理部210からの複製指示(j2)に応じて、入力される音声パケット(f3)を複製し、音声パケット(g3)、(h3)として出力する。
When the MGW 212 receives a codec designation notification (l2) from the voice codec designation unit 213 at the time of session establishment, the MGW 212 sets the voice codec accordingly. When a codec addition notification (l2) is received from the audio codec specifying unit 213, additional audio codec information (method name, program, frame format, etc.) (n2) from the audio codec adding unit 214 is received and the audio codec is set. To do. Here, the MGW 212 uses only the frame format information of the received additional audio codec information (method name, program, frame format, etc.) (n2). In this embodiment, since the voice codecs used in the first mobile communication network 201 and the second mobile communication network 202 are controlled to always coincide with each other, it is necessary based on the above-mentioned frame format information of the encoded data. The frame format conversion process is performed according to the above. After the session is established, when voice packets (g3) and (h3) are input, format conversion is performed as necessary, and (i3) and (k3) are output.
The voice packet copying unit 211 copies the input voice packet (f3) in response to the copy instruction (j2) from the broadcast communication management unit 210, and outputs it as voice packets (g3) and (h3).
第1の移動通信ネットワーク201は、基地局(1)206、端末局(1−1)203、及び端末局(1−2)204から構成され、セッション確立時において、発信側である端末局(1−1)203は、PTTボタンが押されると、第1の移動通信ネットワーク201内で利用可能な少なくとも1つの音声コーデックを示す情報と、着信側である端末局(1−2)204と端末局(2−1)205を識別する電話番号等の識別子を含む第1の接続要求(a2、b2、c2)を制御サーバー209内の同報通信制御部210へ送信し、その応答として、登録完了通知(p2、q2、r2)が返送されると、その内容に追加音声コーデック情報(方式名称、プログラム、フレームフォーマット等)が含まれる場合は、使用する音声コーデックとして追加する。その後、所定のwait時間が経った後、すなわち、セッションが確立した後、音声パケット(e3、f3)を基地局(1)206を介して制御サーバー209内の音声パケット複製部211に送信する。
受信側である端末局(1−2)204は、第3の接続要求(s2、t2、u2)を同報通信管理部210から受信し、その内容に追加音声コーデック情報(方式名称、プログラム、フレームフォーマット等)が含まれる場合は、使用する音声コーデックとして追加すると共に、通話可能であることを示す第2の接続応答(y2、z2、a3)を返信する。セッション確立後は、端末局(1−2)204は、基地局(1)206を介して、制御サーバー209内のMGW212から送信される音声パケット(i3、j3)を受信する。
The first mobile communication network 201 includes a base station (1) 206, a terminal station (1-1) 203, and a terminal station (1-2) 204, and the terminal station (calling side) ( 1-1) 203 indicates information indicating at least one voice codec available in the first mobile communication network 201 when the PTT button is pressed, and the terminal station (1-2) 204 and the terminal on the receiving side The first connection request (a2, b2, c2) including an identifier such as a telephone number for identifying the station (2-1) 205 is transmitted to the broadcast communication control unit 210 in the control server 209, and as a response, registration is performed. When completion notification (p2, q2, r2) is returned, if the content includes additional voice codec information (method name, program, frame format, etc.), the voice codec to be used and To add Te. Thereafter, after a predetermined wait time has elapsed, that is, after the session is established, the voice packet (e3, f3) is transmitted to the voice packet copying unit 211 in the control server 209 via the base station (1) 206.
The terminal station (1-2) 204 on the receiving side receives the third connection request (s2, t2, u2) from the broadcast communication management unit 210, and adds to the contents the additional voice codec information (method name, program, Frame format, etc.) is added as a voice codec to be used, and a second connection response (y2, z2, a3) indicating that a call is possible is returned. After the session is established, the terminal station (1-2) 204 receives the voice packet (i3, j3) transmitted from the MGW 212 in the control server 209 via the base station (1) 206.
ここで、第1の移動通信ネットワーク201内の 端末局(1−1)203と端末局(1−2)204は、適用が想定される全ての音声コーデック仕様(サンプリング周波数、音声信号帯域)に対応可能なハードウェア構成を有するものとし、同報通信管理部210から追加音声コーデック情報(方式名称、プログラム、フレームフォーマット等)(q2)、(t2)を基地局(1)206が受信すると、端末局(1−1)203と端末局(1−2)204に前記追加音声コーデック情報を伝送、設定し、動作可能な状態にする。基地局(1)206と端末局(1−1)203と端末局(1−2)204の間では、LTEの高速回線により短時間で前記追加音声コーデック情報を伝送可能である。 Here, the terminal station (1-1) 203 and the terminal station (1-2) 204 in the first mobile communication network 201 comply with all the audio codec specifications (sampling frequency, audio signal band) assumed to be applied. When the base station (1) 206 receives additional audio codec information (method name, program, frame format, etc.) (q2) and (t2) from the broadcast communication management unit 210, The additional audio codec information is transmitted to and set in the terminal station (1-1) 203 and the terminal station (1-2) 204 to be operable. Between the base station (1) 206, the terminal station (1-1) 203, and the terminal station (1-2) 204, the additional voice codec information can be transmitted in a short time using an LTE high-speed line.
着信側である第2の移動通信ネットワーク202は、基地局(2)207と端末局(2−1)205から構成され、セッション確立時において、第2の接続要求(d2、e2、f2)を制御サーバー209内の同報通信管理部210から受信し、それに応答して、第2の移動通信ネットワーク202内で利用可能な少なくとも1つの音声コーデックを示す第1の接続応答(g2、h2、i2)を返信する。また、第3の接続要求(v2、w2、x2)を同報通信管理部210から受信し、それに応答して、通話可能であることを示す第2の接続応答(b3、c3、d3)を返信する。セッション確立後は、端末局(2−1)205は、基地局(2)207を介して、制御サーバー209内のMGW212から送信される音声パケット(k3、l3)を受信する。 The second mobile communication network 202, which is the call receiving side, comprises the base station (2) 207 and the terminal station (2-1) 205, and at the time of session establishment, the second connection request (d2, e2, f2) A first connection response (g2, h2, i2) received from the broadcast management unit 210 in the control server 209 and responsive thereto indicating at least one voice codec available in the second mobile communication network 202 ) Also, the third connection request (v2, w2, x2) is received from the broadcast communication management unit 210, and in response thereto, a second connection response (b3, c3, d3) indicating that a call is possible is received. Send back. After the session is established, the terminal station (2-1) 205 receives, via the base station (2) 207, the voice packet (k3, l3) transmitted from the MGW 212 in the control server 209.
[無線通信システムでの情報フロー]
次に、本発明の一実施形態に係る無線通信システムでの情報フローについて、図2(図2A、図2B及び図2C)を参照して説明する。図2は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムでの情報フローを示すシーケンス図であり、異なる移動通信ネットワークが相互接続される無線通信システム内での同報通信の情報フローを示す。図2において、各構成要素の番号と各信号線の記号は、図1の無線システムの構成図と一致している。
以下の説明では、端末局(1−1)203から端末局(1−2)204及び端末局(2−1)205へ音声パケットを同報通信で送信する過程について説明する。以下に各処理ステップ毎(S201〜S225)の説明を行う。
[Information flow in wireless communication system]
Next, an information flow in the wireless communication system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 (FIGS. 2A, 2B, and 2C). FIG. 2 is a sequence diagram showing an information flow in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention, and shows an information flow of broadcast communication in a wireless communication system in which different mobile communication networks are interconnected. In FIG. 2, the number of each component and the symbol of each signal line coincide with the configuration diagram of the wireless system in FIG.
In the following description, the process of transmitting voice packets from the terminal station (1-1) 203 to the terminal station (1-2) 204 and the terminal station (2-1) 205 by broadcast communication will be described. The respective processing steps (S201 to S225) will be described below.
図2Aに示すように、ステップS201において、発信側である端末局(1−1)203は、第1の移動通信ネットワーク201内で利用可能な少なくとも1つの音声コーデックを示す情報と、着信側の端末局(1−2)204及び端末局(2−1)205を識別する電話番号等の識別子を含む第1の接続要求(a2)を制御サーバー209内の同報通信管理部210へ送信する。第1の接続要求(a2)は、基地局(1)206を経由し(信号(b2))、更にセッション確立用サーバー208を経由して(信号(c2))、制御サーバー209内の同報通信管理部210により受信される。ここで、セッション確立用サーバー208の役割は、前述の通り、電話番号とネットワーク上の所在の対応データであるIPアドレスの対応付けを提供し、IPネットワーク内での伝送を可能とすることであるため、同報通信を実現するための制御情報としては、セッション確立用サーバー208を通過しても変化を伴わず、信号(b2)と信号(c2)に含まれる情報の内容は同じものである。以下の説明における他の制御信号についても、セッション確立用サーバー208を通過しても情報の内容は変化しないものとする。 As shown in FIG. 2A, in step S201, the terminal station (1-1) 203, which is the calling side, includes information indicating at least one voice codec available in the first mobile communication network 201, and A first connection request (a2) including an identifier such as a telephone number for identifying the terminal station (1-2) 204 and the terminal station (2-1) 205 is transmitted to the broadcast communication management unit 210 in the control server 209. . The first connection request (a2) passes through the base station (1) 206 (signal (b2)), and further passes through the session establishment server 208 (signal (c2)) and broadcasts in the control server 209 Received by the communication manager 210. Here, as described above, the role of the session establishment server 208 is to provide a correspondence between a telephone number and an IP address, which is correspondence data on the network, and enables transmission within the IP network. Therefore, as the control information for realizing the broadcast communication, the contents of the information included in the signal (b2) and the signal (c2) are the same without passing through the session establishment server 208 and changing. . Regarding other control signals in the following description, it is assumed that the content of the information does not change even if it passes through the session establishment server 208.
ステップS202において、同報通信管理部210は、第1の接続要求(c2)を受信すると、端末局(1−1)203を発信側、端末局(1−2)204、端末局(2−1)205を着信側として通話グループリストを作成する。各端末局の識別情報としては電話番号を用いるものとする。 In step S202, upon receiving the first connection request (c2), the broadcast communication management unit 210 sets the terminal station (1-1) 203 to the calling side, the terminal station (1-2) 204, and the terminal station (2- 1) Create a call group list with 205 as the called party. A telephone number is used as identification information of each terminal station.
ステップS203において、同報通信管理部210は、第2の移動通信ネットワーク202内の端末局(2−1)205に向けて第2の接続要求(d2)を発信する。第2の接続要求(d2)は、セッション確立用サーバー208を経由し(信号(e2))、更に基地局(2)207を経由して(信号(f2))、端末局(2−1)205により受信される。 In step S203, the broadcast communication management unit 210 transmits a second connection request (d2) to the terminal station (2-1) 205 in the second mobile communication network 202. The second connection request (d2) passes through the session establishment server 208 (signal (e2)), and further passes through the base station (2) 207 (signal (f2)), and the terminal station (2-1) 205.
ステップS204において、端末局(2−1)205は、第2の移動通信ネットワーク202内で利用可能な少なくとも1つの音声コーデックを示す第1の接続応答(g2)を返信する。第1の接続応答(g2)は、基地局(2)207を経由し(信号(h2))、確立用サーバー208を経由して(信号(i2))、同報通信管理部210により受信される。 In step S204, the terminal station (2-1) 205 returns a first connection response (g2) indicating at least one voice codec available in the second mobile communication network 202. The first connection response (g2) is received by the broadcast communication management unit 210 via the base station (2) 207 (signal (h2)) and via the establishment server 208 (signal (i2)). Ru.
図2Bに示すように、ステップS205において、同報通信管理部210は、第1の接続応答(i2)を受信すると、その内容を反映して前記通話グループリストを更新した後、音声コーデック指定部213に通話グループリスト情報(k2)を送信する。 As shown in FIG. 2B, in step S205, when the broadcast communication management unit 210 receives the first connection response (i2), it updates the call group list to reflect the content, and then the voice codec designating unit. Call group list information (k 2) is sent to S 213.
ステップS206において、音声コーデック指定部213は、通話グループリスト情報(k2)で示された第1の移動通信ネットワーク201で利用可能な少なくとも1つの音声コーデックと、第2の移動通信ネットワーク202で利用可能な少なくとも1つの音声コーデックと、制御サーバー209内のMGW212で利用可能な音声コーデックのうち共通する音声コーデックが存在するか否かを判断し、共通する音声コーデックが存在する場合には処理ステップS207、存在しない場合には処理ステップS208に進む。 In step S <b> 206, the voice codec designation unit 213 can use at least one voice codec that can be used in the first mobile communication network 201 indicated by the call group list information (k <b> 2) and the second mobile communication network 202. It is determined whether or not there is a common voice codec among at least one voice codec and a voice codec that can be used by the MGW 212 in the control server 209. If there is a common voice codec, processing step S207 is performed. If it does not exist, the process proceeds to processing step S208.
ステップS207において、音声コーデック指定部213は、共通する音声コーデックが存在する場合、それを第1の移動通信ネットワーク201と第2の移動通信ネットワーク202において利用すべき音声コーデックとして指定し、同報通信管理部210とMGW212へ音声コーデック指定通知(g3)、(l2)をそれぞれ送信する。ここで、共通する音声コーデックが複数存在する場合には、例えば、符号化レートが最も低い音声コーデックを選択する。 In step S207, if there is a common audio codec, the audio codec designating unit 213 designates it as an audio codec to be used in the first mobile communication network 201 and the second mobile communication network 202, and broadcast communication. The voice codec specification notices (g3) and (l2) are transmitted to the management unit 210 and the MGW 212, respectively. Here, when there are a plurality of common audio codecs, for example, the audio codec with the lowest coding rate is selected.
ステップS208において、音声コーデック指定部213は、共通する音声コーデックが存在しない場合には、同報通信管理部210とMGW212音声コーデック追加通知(g3)、(l2)を送信する。 In step S208, when there is no common audio codec, the audio codec specification unit 213 transmits the broadcast communication management unit 210 and the MGW 212 audio codec addition notification (g3) and (12).
ステップS209において、音声コーデック指定部213は、共通する音声コーデックが存在しない場合には、音声コーデック追加要求(m2)を音声コーデック追加部214に送信する。ここでは、第2の移動通信ネットワーク202で利用可能な音声コーデックに合わせるように第1の移動通信ネットワーク201内とMGW212で利用する音声コーデックを追加する。第2の移動通信ネットワーク202で利用可能な音声コーデックが複数存在する場合には、標準的に使用する音声コーデックを選定する。標準的に使用する音声コーデックの情報は、第2の接続応答(g2)に含まれるものとする。 In step S209, when there is no common audio codec, the audio codec specifying unit 213 transmits an audio codec addition request (m2) to the audio codec adding unit 214. Here, the audio codec used in the first mobile communication network 201 and the MGW 212 is added so as to match the audio codec available in the second mobile communication network 202. When a plurality of voice codecs available in the second mobile communication network 202 exist, a voice codec to be used as a standard is selected. Information on the voice codec used normally is included in the second connection response (g2).
ステップS210において、音声コーデック追加部214は、複数の音声コーデックプログラムを記憶・更新する機能を有し、音声コーデック指定部213からの音声コーデック追加要求(m2)を受信すると、それに示される追加音声コーデック情報(方式名称、プログラム、フレームフォーマット等)を同報通信管理部210とMGW212にそれぞれ(o2)、(n2)として送信する。 In step S210, the audio codec adding unit 214 has a function of storing / updating a plurality of audio codec programs. When the audio codec addition request (m2) is received from the audio codec specifying unit 213, the additional audio codec indicated therein is received. Information (scheme name, program, frame format, etc.) is transmitted to the broadcast communication management unit 210 and the MGW 212 as (o2) and (n2), respectively.
ステップS211において、MGW212は、音声コーデック指定部213から音声コーデック指定通知(l2)を受信した場合は、それに従い音声コーデックを設定する。音声コーデック指定部213から音声コーデック追加通知(l2)を受信した場合は、音声コーデック追加部214からの追加音声コーデック情報(方式名称、プログラム、フレームフォーマット等)(n2)を受信して音声コーデックを設定する。ここで、MGW212は、受信した追加音声コーデック情報(方式名称、プログラム、フレームフォーマット等)(n2)のうちのフレームフォーマット情報のみを使用する。 In step S211, when the MGW 212 receives the voice codec designation notification (l2) from the voice codec designation unit 213, the MGW 212 sets the voice codec accordingly. When the audio codec addition notification (l2) is received from the audio codec designation unit 213, the additional audio codec information (method name, program, frame format, etc.) (n2) from the audio codec addition unit 214 is received and the audio codec is selected. Set Here, the MGW 212 uses only the frame format information of the received additional audio codec information (method name, program, frame format, etc.) (n2).
図2Cに示すように、ステップS212において、同報通信管理部210は、音声コーデック指定部213から音声コーデック指定通知(g3)を受信した場合は、それに基づき前記通話グループリストを更新(使用する音声コーデック情報を登録)する。音声コーデック指定部213からの音声コーデック追加通知(g3)を受信した場合は、コーデック追加部214からの追加音声コーデック情報(方式名称、プログラム、フレームフォーマット等)(o2)を受信し、それを使用する音声コーデックとして前記通話グループリストを更新する。 As shown in FIG. 2C, in step S212, when the broadcast communication management unit 210 receives the audio codec specification notification (g3) from the audio codec specification unit 213, the broadcast communication management unit 210 updates the call group list based on that (audio used Register codec information). When the audio codec addition notification (g3) is received from the audio codec specifying unit 213, the additional audio codec information (method name, program, frame format, etc.) (o2) from the codec adding unit 214 is received and used. Update the call group list as an audio codec.
ステップS213において、同報通信管理部210は、登録完了通知(p2)を発信側の端末局(1−1)203に向けて送信する。ここで、音声コーデック指定部213から音声コーデック追加通知(g3)を受信していた場合は、追加音声コーデック情報(方式名称、プログラム、フレームフォーマット等)を登録完了通知(p2)に含めて発信側の端末局(1−1)203に向けて送信する。登録完了通知(p2)は、セッション確立用サーバー208を経由し(信号(q2))し、更に基地局(1)206を経由して(信号(r2))、端末局(1−1)203に送信される。 In step S213, the broadcast communication management unit 210 transmits a registration completion notification (p2) to the terminal station (1-1) 203 on the transmission side. Here, if the voice codec addition notification (g3) has been received from the voice codec specification unit 213, the additional voice codec information (method name, program, frame format, etc.) is included in the registration completion notification (p2) and the transmission side To the terminal station (1-1) 203 of FIG. The registration completion notification (p2) passes through the session establishment server 208 (signal (q2)), and further passes through the base station (1) 206 (signal (r2)) to the terminal station (1-1) 203. Sent to
ステップS214において、端末局(1−1)203は、登録完了通知(r2)を受信すると、その内容に追加音声コーデック情報(方式名称、プログラム、フレームフォーマット等)が含まれる場合は、使用する音声コーデックとして追加する。 In step S214, when the terminal station (1-1) 203 receives the registration completion notification (r2), if the content includes additional voice codec information (method name, program, frame format, etc.), the voice to be used is used. Add as a codec.
ステップS215において、端末局(1−1)203は、セッション確立に要する時間(処理ステップS216〜S220で要する時間)を考慮して設定された所定の時間waitする。 In step S215, the terminal station (1-1) 203 waits for a predetermined time set in consideration of the time required for session establishment (time required in the processing steps S216 to S220).
ステップS216において、同報通信管理部210は、前記通話グループリストに登録された着信側の端末局(1−2)204と端末局(2−1)205に向け、第3の接続要求(s2)、(v2)をそれぞれ送信する。ここで、音声コーデック指定部213から音声コーデック追加通知(g3)を受信していた場合は、追加音声コーデック情報(方式名称、プログラム、フレームフォーマット等)を第3の接続要求(s2)に含めて端末局(1−2)204に向けて送信する。このように、音声コーデック指定部213から音声コーデック追加通知(g3)を受信していた場合は、第1の移動通信ネットワーク201内の端末局に対し、音声コーデックを追加するための情報を送信する。第3の接続要求(s2)は、セッション確立用サーバー208を経由し(信号(t2))、更に基地局(1)206を経由して(信号(u2))、端末局(1−2)204に送信される。また、第3の接続要求(v2)は、セッション確立用サーバー208を経由し(信号(w2))、更に基地局(2)207を経由して(信号(x2))、端末局(2−1)205に送信される。 In step S216, the broadcast communication management unit 210 sends a third connection request (s2) to the terminal station (1-2) 204 and terminal station (2-1) 205 registered in the call group list. ) And (v2) are transmitted. Here, when the voice codec addition notification (g3) has been received from the voice codec designation unit 213, the additional voice codec information (method name, program, frame format, etc.) is included in the third connection request (s2). It transmits toward the terminal station (1-2) 204. As described above, when the audio codec addition notification (g3) is received from the audio codec specifying unit 213, information for adding the audio codec is transmitted to the terminal station in the first mobile communication network 201. . The third connection request (s2) passes through the session establishment server 208 (signal (t2)), and further passes through the base station (1) 206 (signal (u2)) to the terminal station (1-2). 204. Also, the third connection request (v2) passes through the session establishment server 208 (signal (w2)), and further passes through the base station (2) 207 (signal (x2)), and the terminal station (2- 1) transmitted to 205;
ステップS217において、端末局(1−2)204は、第3の接続要求(u2)を同報通信管理部210から受信し、その内容に追加音声コーデック情報(方式名称、プログラム、フレームフォーマット等)が含まれる場合は、使用する音声コーデックとして追加する。 In step S 217, the terminal station (1-2) 204 receives the third connection request (u 2) from the broadcast communication management unit 210, and adds additional voice codec information (method name, program, frame format, etc.) to its contents. If it is included, add it as a voice codec to use.
ステップS218において、端末局(1−2)204は、同報通信管理部210に向け、通話可能であることを示す第2の接続応答(y2)を送信する。第2の接続応答(y2)は、基地局(1)206を経由し(信号(z2))、更にセッション確立用サーバー208を経由して(信号(a3))、同報通信管理部210に送信される。 In step S218, the terminal station (1-2) 204 transmits a second connection response (y2) indicating that a call is possible to the broadcast communication management unit 210. The second connection response (y2) is sent to the broadcast communication management unit 210 via the base station (1) 206 (signal (z2)) and further via the session establishment server 208 (signal (a3)). Will be sent.
ステップS219において、端末局(2−1)205は、同報通信管理部210に向け、通話可能であることを示す第2の接続応答(b3)を送信する。第2の接続応答(b3)は、基地局(2)207を経由し(信号(c3))、更にセッション確立用サーバー208を経由して(信号(d3))、同報通信管理部210に送信される。 In step S219, the terminal station (2-1) 205 transmits, to the broadcast communication management unit 210, a second connection response (b3) indicating that communication is possible. The second connection response (b3) passes through the base station (2) 207 (signal (c3)), and further passes through the session establishment server 208 (signal (d3)) to the broadcast communication management unit 210. Will be sent.
ステップS220において、同報通信管理部210は、受信側の端末局(1−2)204と端末局(2−1)205から第2の接続応答(a3)、(d3)が返信されると、音声パケット複製部211に複製指示(j2)を送信する。 In step S220, the broadcast communication management unit 210 returns the second connection responses (a3) and (d3) from the terminal station (1-2) 204 and the terminal station (2-1) 205 on the receiving side. The duplication instruction (j2) is transmitted to the voice packet duplication unit 211.
ステップS220までの処理により、端末局(1−1)203、端末局(1−2)204、及び端末局(2−1)205の間のセッションは確立される。以降の音声パケットの受信処理は、制御サーバー209内の音声パケット複製部211とMGW212を経由して行われる。 Through the processing up to step S220, a session between the terminal station (1-1) 203, the terminal station (1-2) 204, and the terminal station (2-1) 205 is established. Subsequent voice packet reception processing is performed via the voice packet duplication unit 211 and the MGW 212 in the control server 209.
ステップS221において、端末局(1−1)203は、音声パケット(e3)を基地局(1)206を介して(信号(f3))、制御サーバー209内の音声パケット複製部211に送信する。実際には、音声パケットは端末局(1−1)203のユーザーが端末局に装備されているPTTボタンを押しながら発話することにより音声パケット(e3)が送出される。 In step S221, the terminal station (1-1) 203 transmits the voice packet (e3) to the voice packet duplication unit 211 in the control server 209 via the base station (1) 206 (signal (f3)). Actually, the voice packet (e3) is transmitted when the user of the terminal station (1-1) 203 speaks while pressing the PTT button equipped in the terminal station.
ステップS222において、音声パケット複製部211は、音声パケット(f3)を受信すると、着信側の端末局(1−2)204と端末局(2−1)205に同報で送信するために2つの音声パケット(g3)、(h3)に複製し、MGW212に出力する。 In step S222, when the voice packet duplicating unit 211 receives the voice packet (f3), the voice packet duplicating unit 211 performs two broadcast transmissions to the terminal station (1-2) 204 and the terminal station (2-1) 205 on the receiving side. The voice packets (g3) and (h3) are copied and output to the MGW 212.
ステップS223において、MGW212は、音声パケット(g3)、(h3)が入力されると、必要に応じてフォーマット変換を行い、その結果である(i3)、(k3)をそれぞれ端末局(1−2)204と端末局(2−1)205に向けて送信する。 In step S223, when the voice packets (g3) and (h3) are input, the MGW 212 performs format conversion as necessary, and converts the results (i3) and (k3) into the terminal station (1-2). ) And the terminal station (2-1) 205.
ステップS224において、MGW212から送信された音声パケット(i3)は、基地局(1)206を経由し(信号(j3))、端末局(1−2)204により受信される。 In step S224, the voice packet (i3) transmitted from the MGW 212 is received by the terminal station (1-2) 204 via the base station (1) 206 (signal (j3)).
ステップS225において、MGW212から送信された音声パケット(k3)は、基地局(2)207を経由し(信号(l3))、端末局(2−1)205により受信される。 In step S225, the voice packet (k3) transmitted from the MGW 212 is received by the terminal station (2-1) 205 via the base station (2) 207 (signal (l3)).
なお、図2のシーケンス図による説明は省略するが、例えば、端末局(1−1)203のユーザーがPTTボタンを離し、続いて端末局(2−1)205のユーザーがPTTボタンを押しながら話すと、端末局(2−1)205が発信側となり音声パケットが制御サーバー209内の音声パケット複製部211とMGW212を経由して、端末局(1−1)203と端末局(1−2)204に伝送される。
また、通話が終了すると同報通信管理部210は登録されている通話グループリストのデータを消去する。
Although the description of the sequence diagram of FIG. 2 is omitted, for example, the user of the terminal station (1-1) 203 releases the PTT button, and then the user of the terminal station (2-1) 205 presses the PTT button. Speaking, the terminal station (2-1) 205 is the transmitting side, and the voice packet passes through the voice packet copying unit 211 and the MGW 212 in the control server 209, and the terminal station (1-1) 203 and the terminal station (1-2 ) Is transmitted.
In addition, when the call ends, the broadcast communication management unit 210 deletes the registered call group list data.
なお、上記の説明では、第1の移動通信ネットワーク201はLTEシステム、第2の移動通信ネットワーク202は既存自営無線システムとして説明したが、本発明の適用範囲はそれらのシステムに限定されるものではない。 In the above description, the first mobile communication network 201 has been described as an LTE system, and the second mobile communication network 202 has been described as an existing private wireless system. However, the scope of the present invention is not limited to these systems. Absent.
以上説明したように、本発明の一実施形態に係る無線通信システムによれば、相互接続される異種の移動通信ネットワークで使用される音声コーデックを必ず一致させることにより、周波数資源の浪費が発生せず、また、MGWでは符号変換を行う必要がないため、タンデム接続による音声品質劣下の発生を防止することができ、かつ、PTTによる音声の同報通信を実現することができる。 As described above, according to the wireless communication system according to an embodiment of the present invention, the frequency codec is wasted by ensuring that the voice codecs used in different types of interconnected mobile communication networks are matched. In addition, since it is not necessary to perform code conversion in the MGW, it is possible to prevent the deterioration of the voice quality due to the tandem connection, and it is possible to realize the voice broadcast communication using the PTT.
なお、上記した実施形態の構成及び動作は例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実行することができることは言うまでもない。 It should be noted that the configuration and operation of the above-described embodiment are examples, and it goes without saying that the embodiment can be appropriately modified and executed without departing from the spirit of the present invention.
101:移動通信ネットワーク、102:端末局(1)、103:端末局(2)、104:端末局(3)、105:基地局、106:セッション確立用サーバー、107:制御サーバー、108:音声パケット複製部、109:同報通信管理部、201:第1の移動通信ネットワーク、202:第2の移動通信ネットワーク、203:端末局(1−1)、204:端末局(1−2)、205:端末局(2−1)、206:基地局(1)、207:基地局(2)、208:セッション確立用サーバー、209:制御サーバー、210:同報通信管理部、211:音声パケット複製部、212:MGW、213:音声コーデック指定部、214:音声コーデック追加部。
101: mobile communication network, 102: terminal station (1), 103: terminal station (2), 104: terminal station (3), 105: base station, 106: server for session establishment, 107: control server, 108: voice Packet replication unit 109: Broadcast communication management unit 201: First mobile communication network 202: Second mobile communication network 203: Terminal station (1-1) 204: Terminal station (1-2) 205: Terminal station (2-1), 206: Base station (1), 207: Base station (2), 208: Server for session establishment, 209: Control server, 210: Broadcast communication management unit, 211: Voice packet Duplicating unit, 212: MGW, 213: audio codec specifying unit, 214: audio codec adding unit.
Claims (4)
利用者の識別情報とIPアドレスを管理するセッション確立用サーバーと、
同報通信の制御を行う制御サーバーとから構成される無線通信システムであって、
前記制御サーバーは、
前記第1の移動通信ネットワークに属する発信側の移動通信端末局から、前記第1の移動通信ネットワークで利用可能な少なくとも1つの音声コーデックである音声コーデックを示す情報と、前記第1の移動通信ネットワークまたは前記第2の移動通信ネットワークに属する着信側の1つまたは複数の移動通信端末局を識別する識別子を含む接続要求を受信し、
前記少なくとも1つの音声コーデックを指定し、同報通信を行う通話グループとして発信側及び着信側の移動通信端末局を登録した通話グループリストを同報通信管理部が作成し、
前記通話グループリストを更新した場合は、音声コーデック指定部に前記通話グループリストを送信し、
前記音声コーデック指定部から音声コーデックの指定を受信した場合は、使用する音声コーデック情報について前記通話グループリストを更新し、
前記第1の移動通信ネットワークと前記第2の移動通信ネットワークと前記制御サーバー内のMGW(Media Gateway)で利用可能な共通する音声コーデックが存在する場合には、当該共通する音声コーデックを前記第1の移動通信ネットワークと前記第2の移動通信ネットワークにおいて利用すべき音声コーデックとして指定し、
共通する音声コーデックが存在しない場合には、前記同報通信管理部と前記MGWに音声コーデック追加通知を送信すると共に、前記第2の移動通信ネットワークの音声コーデックに合わせるように前記第1の移動通信ネットワークと前記MGWに対し音声コーデックを追加することを特徴とする無線通信システム。 A first mobile communication network and a second mobile communication network which are different mobile communication networks interconnected;
A server for session establishment that manages user identification information and IP addresses;
A wireless communication system comprising a control server that controls broadcast communication, comprising:
The control server is
Information indicating a voice codec, which is at least one voice codec available in the first mobile communications network, from a mobile communications terminal station on the calling side belonging to the first mobile communications network; and the first mobile communications network Or receiving a connection request including an identifier identifying a called mobile station or mobile stations belonging to the second mobile communication network,
The broadcast communication management unit creates a call group list in which the at least one voice codec is specified, and the mobile communication terminal stations on the calling side and the called side are registered as a call group for performing broadcast communication ,
When the call group list is updated, the call group list is transmitted to the voice codec designation unit,
If the voice codec designation is received from the voice codec designation unit, the call group list is updated for the voice codec information to be used.
If there is a common voice codec available in the first mobile communication network, the second mobile communication network, and the MGW (Media Gateway) in the control server, the common voice codec is selected as the first voice codec. Designated as a voice codec to be used in the mobile communication network and the second mobile communication network,
When there is no common voice codec, a voice codec addition notification is transmitted to the broadcast management unit and the MGW, and the first mobile communication is matched with the voice codec of the second mobile communication network. A wireless communication system, wherein a voice codec is added to a network and the MGW.
利用者の識別情報とIPアドレスを管理するセッション確立用サーバーと、
同報通信の制御を行う制御サーバーとから構成される無線通信システムの無線通信方法であって、
前記制御サーバーは、
前記第1の移動通信ネットワークに属する発信側の移動通信端末局から、前記第1の移動通信ネットワークで利用可能な少なくとも1つの音声コーデックである音声コーデックを示す情報と、前記第1の移動通信ネットワークまたは前記第2の移動通信ネットワークに属する着信側の1つまたは複数の移動通信端末局を識別する識別子を含む接続要求を受信するステップと、
前記少なくとも1つの音声コーデックを指定し、同報通信を行う通話グループとして発信側及び着信側の移動通信端末局を登録した通話グループリストを同報通信管理部が作成するステップと、
前記通話グループリストを更新した場合は、音声コーデック指定部に前記通話グループリストを送信するステップと、
前記音声コーデック指定部から音声コーデックの指定を受信した場合は、使用する音声コーデック情報について前記通話グループリストを更新するステップと、
前記第1の移動通信ネットワークと前記第2の移動通信ネットワークと前記制御サーバー内のMGW(Media Gateway)で利用可能な共通する音声コーデックが存在する場合には、当該共通する音声コーデックを前記第1の移動通信ネットワークと前記第2の移動通信ネットワークにおいて利用すべき音声コーデックとして指定するステップと、
共通する音声コーデックが存在しない場合には、前記同報通信管理部と前記MGWに音声コーデック追加通知を送信すると共に、前記第2の移動通信ネットワークの音声コーデックに合わせるように前記第1の移動通信ネットワークと前記MGWに対し音声コーデックを追加するステップを備えたことを特徴とする無線通信方法。 A first mobile communication network and a second mobile communication network which are different mobile communication networks interconnected;
A server for session establishment that manages user identification information and IP addresses;
A wireless communication method of a wireless communication system comprising a control server for controlling broadcast communication,
The control server is
Information indicating a voice codec, which is at least one voice codec available in the first mobile communications network, from a mobile communications terminal station on the calling side belonging to the first mobile communications network; and the first mobile communications network Or receiving a connection request including an identifier identifying a called mobile station or mobile stations belonging to the second mobile communication network;
Designating the at least one voice codec, and creating a call group list in which mobile communication terminal stations on the calling side and the call receiving side are registered as call groups for performing broadcast communication ;
When the call group list is updated, transmitting the call group list to a voice codec designation unit;
When receiving a voice codec designation from the voice codec designation unit, updating the call group list for voice codec information to be used;
If there is a common voice codec available in the first mobile communication network, the second mobile communication network, and the MGW (Media Gateway) in the control server, the common voice codec is selected as the first voice codec. Designating a voice codec to be used in the mobile communication network and the second mobile communication network;
When there is no common voice codec, the first mobile communication is transmitted so as to transmit a voice codec addition notification to the broadcast communication management unit and the MGW, and to match the voice codec of the second mobile communication network. A wireless communication method comprising a step of adding a voice codec to a network and the MGW.
4. The wireless communication method according to claim 3, wherein the first mobile communication network and the second mobile communication network respectively apply wireless communication by a long term evolution (LTE) system and wireless communication by an existing private wireless system. A wireless communication method.
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