JP2009010706A - 信号中継装置 - Google Patents

Abstract

【課題】停電などの事情によって商用交流電源からの電力の供給が止まっても、ＩＰ電話サービスなどのサービスを利用できるような仕組みを提供すること。
【解決手段】交流電源と接続される受電端子と、パケットなどの信号を入出力するための端子を含む複数の端子を有する複数のコネクタであって、各々の端子同士が電線により繋がる複数のコネクタと、受電端子と電線により繋がった手段であって、その電線を介して受電端子から供給される交流電力を基に、複数のコネクタの一部または全部に繋がる電線へ放電するためのバックアップ電力を蓄電する蓄電手段と、を備える信号中継装置とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、信号中継装置に関する。

ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）を搭載した端末間による通話を支援するＩＰ（Internet Protocol）電話サービスが広く普及してきている。ＩＰ電話サービスでは、音声信号のパケット化やルーティングに関わる手続きが、ＴＣＰ/ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）のトランスポート層やインターネット層に属するプロトコル、例えば、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）やＩＰに従って行われる。よって、利用者は、それらの上位の層にて発呼や着呼などの手続きを司るＳＩＰ（Session Initiation Protocol）やＨ．３２３などに準拠したアプリケーションを、ルータ、リピータハブ、スイッチングハブなどのネットワーク機器に接続される端末に搭載しさえすれば、それらのネットワーク機器を介してサービスの提供を受けることが可能である（ＳＩＰやＨ．３２３の詳細については、特許文献１や２を参照のこと）。
特開２００５−１６００５５号 特開２００５−１９１８８１号

ところで、固定電話は、ＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Networks）の通話線を介して自らを動作させる電力を得る。これに対し、固定電話と同様の外観をなすＩＰ電話サービスの専用端末であるＩＰ電話機の多くは、自らとインターネット通信網との間に介在するネットワーク機器から電力の供給を受けて動作する。このネットワーク機器から供給される電力はインラインパワーなどと呼ばれる。しかしながら、そのインラインパワーの供給元となるネットワーク機器自体は商用交流電源から電力の供給を受けるため、停電などの事情によって商用交流電源からネットワーク機器への電力の供給が止まると、ＩＰ電話機の使用もできなくなるという問題がある。

本発明は、このような背景の下に案出されたものであり、停電などの事情によって商用交流電源からの電力の供給が止まっても、ＩＰ電話サービスなどのサービスを利用できるような仕組みを提供することを目的とする。

本発明の好適な態様にかかる信号中継装置は、交流電源と接続される受電端子と、パケットなどの信号を入出力するための端子を含む複数の端子を有する複数のコネクタであって、各々の端子同士が電線により繋がる複数のコネクタと、受電端子と電線により繋がった手段であって、その電線を介して受電端子から供給される交流電力を基に、複数のコネクタの一部または全部に繋がる電線へ放電するためのバックアップ電力を蓄電する蓄電手段とを備える。

この発明において、複数のコネクタの端子同士を繋ぐ電線に介挿された素子であって、あるコネクタの端子から入力された信号が示すパケットの宛先である電話機に応じて別のコネクタを選択し、選択したコネクタに繋がる電線へ信号を送出する第１のスイッチング素子をさらに備えてもよい。

また、複数のコネクタの各々は、パケットを示す信号を入出力するためのパケット用端子と、パケットを示す信号を入出力しない残余端子とを有し、複数のコネクタの残余端子に繋がる電線の各々と蓄電手段に繋がる電線との間に介挿された素子であって、それらの各コネクタの残余端子に繋がる電線と蓄電手段に繋がる電線との接続の有無を個別に切り換える第２のスイッチング素子をさらに備えてもよい。

また、複数のコネクタのいずれかに接続された端末の端末アドレスと、それらの端末アドレスに宛てられたパケットの転送先を示す転送先データとを対応付けて記憶したメモリと、受電端子から供給される交流電力の電圧を検出する検出手段と、検出手段が検出した電圧が所定の条件を満たすとき、複数のコネクタのうちの一部のコネクタの残余端子に繋がる電線と蓄電手段に繋がる電線との接続を指示する信号を第２のスイッチング素子へ供給するとともに、その残りのコネクタに接続された一または複数の端末の端末アドレスと対応する転送先データをメモリから特定し、特定した転送先データを含む転送要求メッセージを示すパケットを、端末が接続されていないコネクタを介して出力する制御手段とをさらに備えてもよい。

本発明によると、停電などの事情によって商用交流電源からの電力の供給が止まっても、ＩＰ電話サービスなどの信号を利用したサービスを利用できる。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の信号中継装置について、以下、図面を参照しながら説明する。本実施形態の特徴は、ＩＰ電話機のインラインパワーの供給元となり、信号中継装置となるスイッチングハブにバッテリを搭載し、停電の有無に関わらずそのスイッチングハブに接続されたＩＰ電話機へインラインパワーを安定的に供給できるようにした点にある。

図１は、本実施形態にかかるＩＰ電話システムの全体構成を示す図である。図１に示すように、このシステムは、ＶｏＩＰ網制御装置１０とＩＰ電話機７０を有する複数のＬＡＮ（Local Area Network）通信網２０とをインターネット通信網９０により接続している。インターネット通信網９０は、ＴＣＰ/ＩＰに従った手順でパケットをルーティングする各ノードと、それらを接続する電話回線とを含む。

ＶｏＩＰ網制御装置１０は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ハードディスク、ネットワークインターフェースなどを備えたコンピュータである。ＶｏＩＰ網制御装置１０は、各ＩＰ電話機７０のＩＰアドレスと電話番号の相互の変換処理、通信帯域処理、輻輳処理などの各処理を行うことにより、それらのＩＰ電話機７０間の通話を支援する。

ＬＡＮ通信網２０の各々は、信号中継装置となるスイッチングハブ５０を間に挟んでルータ型モデム３０と複数のＩＰ電話機７０（「端末」に相当）とをケーブル接続することにより構築されている。ＩＰ電話機７０の各々は、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）に準拠した各処理の手順を記したプログラム（以下、「ＳＩＰプログラム」と呼ぶ）を実装している。そして、それらのＩＰ電話機７０は、ＶｏＩＰ網制御装置１０による支援の下、スイッチングハブ５０、ルータ型モデム３０、およびインターネット通信網９０を介して別のＬＡＮ通信網２０のＩＰ電話機７０と各種メッセージのパケットを送受信し、そのＩＰ電話機７０との間にセッションを確立する。あるＩＰ電話機７０と別のＬＡＮ通信網２０のＩＰ電話機７０との間にセッションが確立されると、以降の音声データのパケットの送受信を通じて通話が実現される。以降の説明において、インターネット通信網９０からＬＡＮ通信網２０の末端のＩＰ電話機７０へ向かうパケットの下り方向を適宜「ダウンリンク」と呼び、ＩＰ電話機７０からインターネット通信網９０へ向かうパケットの上り方向を適宜「アップリンク」と呼ぶ。

図２は、ＬＡＮ通信網２０を構築する、ルータ型モデム３０、スイッチングハブ５０、ＩＰ電話機７０のハードウェア構成を示す図である。

図２に示すように、ルータ型モデム３０は、受電端子３１、給電部３２、ＲＪ１１コネクタ３３、ＲＪ４５コネクタ３４、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）信号変換回路３５、ＰＨＹチップ（Physical Layer Chip）３６、ＲＯＭ３７、ＭＰＵ３８、ＲＡＭ３９を有する。これら各部のうち、給電部３２、ＡＤＳＬ信号変換回路３５、ＰＨＹチップ３６、ＲＯＭ３７、ＭＰＵ３８、ＲＡＭ３９は、略直方体の筐体（図示せず）に内蔵される。また、ＲＪ１１コネクタ３３とＲＪ４５コネクタ３４は、筐体の背面から外部に向かって露出しており、受電端子３１は、その筐体に設けた孔から外部に引き出された電源ケーブルと接続されている。

受電端子３１は、コンセントプラグであり、カバー（図示せず）の前端に穿設した孔から一対の金属製の栓刃を吐出させるとともに、その栓刃と電源ケーブル内の電線の一端とを繋いだ構造をなしている。この受電端子３１の栓刃を商用交流電源（図示せず）のプラグソケットに挿入すると、その商用交流電源から電源ケーブルを介して給電部３２へ交流電力が供給される。給電部３２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ４０、バッテリ４１を有する。ＡＣ／ＤＣコンバータ４０は、商用交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換する。変換により得られた直流電力は、電線を介して各部へ供給されるとともに、バッテリ４１に蓄電される。停電などの事情によって交流電力の供給が止まり、または、その電力品質のレベル低下が発生すると、バッテリ４１に蓄電された電力が各部へ供給される。

ＲＪ１１コネクタ３３は、モデムケーブルを介してインターネット通信網９０と接続されている。一方、ＲＪ４５コネクタ３４は、スイッチングハブ５０のＲＪ４５コネクタ５３ａ（後述）とＵＴＰ（Unshielded Twist Pair）ケーブルを介して接続される。

ＡＤＳＬ信号変換回路３５は、ＲＪ１１コネクタ３３から供給されるアナログ信号を変換して得たイーサネット（登録商標）フレーム（以下、単に「フレーム」と呼ぶ）のコード列をＭＰＵ３８へ供給するとともに、ＭＰＵ３８から供給されるフレームのコード列を変換して得たアナログ信号をＲＪ１１コネクタ３３へ供給する。また、ＰＨＹチップ３６は、ＲＪ４５コネクタ３４から供給されるデジタル信号を変換して得たフレームのコード列をＭＰＵ３８へ供給し、ＭＰＵ３８から供給されるフレームのコード列を変換して得たデジタル信号をＲＪ４５コネクタ３４へ供給する。

図３は、フレームのデータ構造の概要を示す図である。フレームは、ＴＣＰ/ＩＰのアプリケーション層のプログラム（例えば、ＳＩＰプログラム）に引き渡されるデータ９１の前段に、ＵＤＰヘッダ９２、ＩＰヘッダ９３、およびフレームヘッダ９４を付加した構造をなしている。このフレームのフレームヘッダ９４を除いた部分が「パケット」に相当する。

ＵＤＰヘッダ９２は、データの送信元のアプリケーション層のプログラムに固有のポート番号を示す宛先ポート番号や、その宛先のプログラムに固有のポート番号を示す発信元ポート番号を示すコード列を内包する。ＩＰヘッダ９３は、パケットの送信元の送信元ＩＰアドレスやその宛先の宛先ＩＰアドレスを示すコード列を内包する。フレームヘッダ９４は、フレームの送信元の送信元ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスやその宛先の宛先ＭＡＣアドレスなどを示すコード列を内包する。

図２において、ＲＯＭ３７には、パケットのルーティングに関わる処理の手順などを記したプログラムが記憶される。そのプログラムを実行するＭＰＵ３８は、自らがダウンリンク側に従えたＩＰ電話機７０へのＩＰアドレス（プライベートＩＰアドレス）の割り当て、ルーティングテーブルやアドレス管理テーブルのＲＡＭ３９への書き込み、フレームに含まれるＭＡＣアドレスやポート番号の書き換え、などといった処理を行う。

ＭＰＵ３８は、ＡＤＳＬ信号変換回路３５からフレームのコード列が供給されると、そのフレームのＩＰヘッダ９３の宛先ＩＰアドレスを基に割り出したパケットの宛先が、自らがダウンリンク側に従えたＩＰ電話機７０のいずれかであるかを判断する。そして、いずれかのＩＰ電話機７０を宛先とするパケットを含むフレームであるときは、宛先ＭＡＣアドレスを自らのＭＡＣアドレスからパケットの宛先（ＩＰ電話機７０）のそれに書き換えたフレームのコード列を、ＰＨＹチップ３６へ供給する。ＰＨＹチップ３６に供給されたフレームのコード列はデジタル信号に変換された上でＲＪ４５コネクタ３４からスイッチングハブ５０へ送出され、その宛先のＩＰ電話機７０へ転送される

また、ＭＰＵ３８は、ＰＨＹチップ３６からフレームのコード列が供給されると、そのフレームのＩＰヘッダ９３の宛先ＩＰアドレスを基に割り出したパケットの宛先が、自らのアップリンク側のノード（例えば、ＶｏＩＰ網制御装置１０）であるか否かを判断する。そして、アップリンク側のノードを宛先とするパケットを含むフレームであるときは、宛先ＭＡＣアドレスを自らのＭＡＣアドレスからその宛先に至る転送ルート上の直近のノードのそれに書き換えたフレームのコード列を、ＡＤＳＬ信号変換回路３５へ供給する。ＡＤＳＬ信号変換回路３５へ供給されたフレームのコード列はアナログ信号に変換された上でＲＪ１１コネクタ３３から公衆回線へ送出され、その宛先のノードまで転送される。

スイッチングハブ５０は、図２に示すように、受電端子５１、給電部５２、複数のＲＪ４５コネクタ５３ａ〜５３ｄ（以下、適宜「ＲＪ４５コネクタ５３」と記す）、トランス５４、ＰＨＹチップ５５、スイッチングＩＣ（Integrated Circuit：「第１のスイッチング素子」に相当）５６、ＲＡＭ５７を有する。これら各部のうち、給電部５２、トランス５４、ＰＨＹチップ５５、スイッチングＩＣ５６、ＲＡＭ５７は、略直方体の筐体（図示せず）に内蔵される。また、ＲＪ４５コネクタ５３は、筐体の背面から外部に向かって露出しており、受電端子５１は、その筐体に設けた孔から外部に引き出された電源ケーブルと接続されている。

受電端子５１は、ルータ型モデム３０のそれと同様の構造をなすコンセントプラグである。よって、この受電端子５１の栓刃を商用交流電源のプラグソケットに挿入すると、その商用交流電源から電源ケーブルを介して給電部５２へ交流電力が供給される。給電部５２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ５８、バッテリ５９（「蓄電手段」に相当）を有し、各々の構造はルータ型モデム３０のそれと同様である。

複数のＲＪ４５コネクタ５３のうちの１つであるＲＪ４５コネクタ５３ａは、ルータ型モデム３０用として確保され、ルータ型モデム３０のＲＪ４５コネクタ３４とＵＴＰケーブルを介して接続される。また、残りのＲＪ４５コネクタ５３ｂ〜ｄは、各ＩＰ電話機７０用としてそれぞれ確保され、各ＩＰ電話機７０のＲＪ４５コネクタ７１（後述）の各々とＵＴＰケーブルを介して接続される。

図２に示すように、スイッチングハブ５０の給電部５２のＡＣ／ＤＣコンバータ５８およびバッテリ５９は、ＰＨＹチップ５５、スイッチングＩＣ５６、ＲＡＭ５７の各素子と電線により繋がっており、その電線を介してＡＣ／ＤＣコンバータ５８やバッテリ５９から各素子へ電力が供給される。さらに、ＡＣ／ＤＣコンバータ５８およびバッテリ５９は、トランス５４を介してＩＰ電話機７０用のＲＪ４５コネクタ５３ｂ〜５３ｄの一部の端子（後述）とも電線により繋がっており、その端子からＩＰ電話機７０へも電力が供給される。

図４は、ＲＪ４５コネクタ５３ｂ〜５３ｄ、７１の端子配列と、それらの両コネクタを接続するＵＴＰケーブル９５の断面構造とを示す図である。図４に示すように、ＲＪ４５コネクタ５３ｂ〜５３ｄ，７１は、１から８の番号を割り振った８つの端子を配列した構造をなしている。ルータ型モデム３０のＲＪ４５コネクタ５３ｂ〜５３ｄは、デジタル信号の送信用として１番と２番の端子が、受信用として３番と６番の端子が割り当てられたＭＤＩ（Medium Dependent Interface）−Ｘタイプとなっている。一方、後述するＩＰ電話機７０のＲＪ４５コネクタ７１は、デジタル信号の受信用として１番と２番の端子が、送信用として３番と６番の端子が割り当てられたＭＤＩタイプとなっている。そして、本実施形態では、デジタル信号の送信用と受信用のいずれにも割り当てられていない、ＲＪ４５コネクタ５３ｂ〜５３ｄの７番と８番の端子（「残余端子」に相当）を、電線によりＡＣ／ＤＣコンバータ５８およびバッテリ５９と繋いでいる。よって、スイッチングハブ５０のＲＪ４５コネクタ５３ｂ〜５３ｄとＩＰ電話機７０のＲＪ４５コネクタ７１に、８本の電線を２本ずつ一組にしてより合わせたストレートタイプのＵＴＰケーブル９５の端を接続することにより、１番、２番、３番、６番の端子（「パケット用端子」に相当）を介してデジタル信号を送受信させるだけでなく、７番と８番の端子を介してスイッチングハブ５０からＩＰ電話機７０へ電力を供給することができる。

図２の説明に戻る。スイッチングハブ５０のＰＨＹチップ５５は、ＲＪ４５コネクタ５３ａ〜５３ｄから供給されるデジタル信号を変換して得たフレームのコード列をスイッチングＩＣ５６へ供給し、スイッチングＩＣ５６から供給されるフレームのコード列を変換して得たデジタル信号をそのスイッチングＩＣ５６が指定するＲＪ４５コネクタ５３ａ〜５３ｄへ供給する。

スイッチングＩＣ５６は、ＲＡＭ５７へのアドレス管理テーブルの書き込み、そのアドレス管理テーブルに従ったフレームの送出、などといった処理を行う。スイッチングＩＣ５６は、ＰＨＹチップ５５から供給されるフレームのコード列をＲＡＭ５７に記憶させた上でそのフレームの宛先ＭＡＣアドレスを特定する。そして、特定した宛先ＭＡＣアドレスが示すＩＰ電話機７０またはルータ型モデム３０が接続されたＲＪ４５コネクタ５３を送出先として指示した上で、そのフレームのコード列をＰＨＹチップ５５へ供給する。ＰＨＹチップ５５に供給されたフレームのコード列はデジタル信号に変換され、指示にかかるＲＪ４５コネクタ５３からＩＰ電話機７０またはルータ型モデム３０へ送出される。

ＩＰ電話機７０は、ＲＪ４５コネクタ７１、ＰＨＹチップ７２、ＲＯＭ７３、ＭＰＵ７４、ＲＡＭ７５、マイクロホン７６、スピーカ７７、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）７８、タッチキー７９、コーデック８０を有する。これら各部のうち、ＰＨＹチップ７２、ＲＯＭ７３、ＭＰＵ７４、ＲＡＭ７５、コーデック８０は、略直方体の筐体（図示せず）に内包され、ＲＪ４５コネクタ７１、ＬＣＤ７８、タッチキー７９は、筐体の背面または前面から外部に露出されている。さらに、マイクロホン７６とスピーカ７７は、受話器（図示せず）に収容されている。また、ＰＨＹチップ７２、ＲＯＭ７３、ＭＰＵ７４、コーデック８０の各部は、ＲＪ４５コネクタ７１の７番と８番の端子と電線により繋がっており、それらの両端子を介してスイッチングハブ５０から電力が各部へ供給される。このため、ＩＰ電話機７０には給電部が搭載されていない。

ＲＪ４５コネクタ７１は、ＭＤＩタイプの端子配列を有するコネクタであり、その７番と８番の端子を介してスイッチングハブ５０から電力の供給を受け得ることは上述したところである。

ＬＣＤ７８は、ＭＰＵ７４による制御の下、各種情報を表示する。また、タッチキー７９は、ダイヤルキーなどを有し、各々の押下操作を検出したことを示す信号をＭＰＵ７４へ供給する。

マイクロホン７６は、自らが収音した音の音声信号をコーデック８０へ供給する。スピーカ７７は、コーデック８０から供給される音声信号に応じた音を放音する。コーデック８０は、音声信号から音声データへの符号化、および音声データから音声信号への復号化を司る。

ＰＨＹチップ７２は、ＲＪ４５コネクタ７１から供給されるデジタル信号を変換して得たフレームのコード列をＭＰＵ７４へ供給し、ＭＰＵ７４から供給されるフレームのコード列を変換して得たデジタル信号をＲＪ４５コネクタ７１へ供給する。

ＲＯＭ７３には、自機に固有の電話番号やＳＩＰプログラムなどが記憶される。そのプログラムを実行するＭＰＵ７４は、別のＬＡＮ通信網２０のＩＰ電話機７０とセッションを確立し、そのＩＰ電話機７０との間で音声データを内包するパケットを送受信することにより、通話を実現する。

図５は、２つのＩＰ電話機７０間で通話のためのセッションを確立し、それを解消して通話を終えるまでの手順を示すシーケンス図である。なお、この図５において、発呼元となるＩＰ電話機７０をＩＰ電話機７０Ａとし、発呼先となるＩＰ電話機７０をＩＰ電話機７０Ｂとする。

まず、受話器を上げるなどの操作によりオフフック状態となった発呼元のＩＰ電話機７０Ａへ、タッチキー７９の操作を通じて発呼先の電話番号が入力される。電話番号の入力を受けたＩＰ電話機７０Ａは、ＶｏＩＰ網制御装置１０のＩＰアドレスに宛てた第１の呼設定要求メッセージのパケットを送信する（Ｓ１００）。第１の呼設定要求メッセージのパケットを受信したＶｏＩＰ網制御装置１０は、ＩＰ電話機７０ＢのＩＰアドレスに宛てた第２の呼設定要求メッセージのパケットを送信する（Ｓ１１０）。ＶｏＩＰ網制御装置１０は、各ＩＰ電話機７０の各々のＩＰアドレスと電話番号を対応付けたＶｏＩＰ管理テーブル（図示せず）を有している。そして、第１の呼接続設定要求に含まれる電話番号を基にそのＶｏＩＰ管理テーブルを参照することにより、第２の呼設定要求メッセージの宛先となるＩＰ電話機７０ＢのＩＰアドレスを特定する。

第２の呼設定要求メッセージのパケットを受信したＩＰ電話機７０Ｂは、ＶｏＩＰ網制御装置１０のＩＰアドレスに宛てた呼設定受付メッセージのパケットを送信するとともに（Ｓ１２０）、ＶｏＩＰ網制御装置１０に宛てた第１の呼出制御メッセージのパケットを送信する（Ｓ１３０）。呼設定受付メッセージのパケットを受信したＶｏＩＰ網制御装置１０は、ＩＰ電話機７０ＡのＩＰアドレスに宛てた第２の呼出制御メッセージのパケットを送信する（Ｓ１４０）。なお、呼設定受付メッセージは、発呼が受け付けられて呼び出しが開始されたことを示すメッセージであり、第１の呼出制御メッセージおよび第２の呼出制御メッセージは、発呼先で呼び出しが行われているもののオフフック状態にはなっていないことを示すメッセージである。

この後、発呼先のＩＰ電話機７０Ｂが、受話器を上げるなどの操作によりオフフック状態になると、そのＩＰ電話機７０Ｂは、ＶｏＩＰ網制御装置１０に宛てた第１の応答メッセージのパケットを送信する（ステップＳ１５０）。第１の応答メッセージのパケットを受信したＶｏＩＰ網制御装置１０は、ＩＰ電話機７０ＡのＩＰアドレスに宛てた第２の応答メッセージのパケットを送信する（ステップＳ１６０）。

第２の応答メッセージのパケットを受信したＩＰ電話機７０Ａは、ＶｏＩＰ網制御装置１０のＩＰアドレスに宛てた第１の確認応答メッセージのパケットを送信する（Ｓ１７０）。第１の確認応答メッセージのパケットを受信したＶｏＩＰ網制御装置１０は、ＩＰ電話機７０ＢのＩＰアドレスに宛てた第２の確認応答メッセージのパケットを送信する（Ｓ１８０）。

ＩＰ電話機７０Ｂが、第２の確認応答メッセージのパケットを受信すると、ＩＰ電話機７０Ｂには音声データを含むパケットを受け入れるためのポートが確保され、そのポートとＩＰ電話機７０Ａの側に確保されているポートの間との通信接続が確立する。そして、以降は、ＩＰ電話機７０Ａ，７０Ｂのマイクロホン７６が収音した音声の音声データを含むパケットが両ポート間で送受信され、通話が実現する。

一方のＩＰ電話機７０（図５ではＩＰ電話機７０Ａ）が、受話器を置くなどの操作によりオンフック状態になると、そのＩＰ電話機７０Ａは、ＶｏＩＰ網制御装置１０のＩＰアドレスに宛てた第１の切断メッセージのパケットを送信する（Ｓ１９０）。第１の切断メッセージのパケットを受信したＶｏＩＰ網制御装置１０では、ＩＰ電話機７０ＢのＩＰアドレスに宛てた第２の切断メッセージのパケットを送信する（Ｓ２００）。ここで、ＩＰ電話機７０Ａ，Ｂは、各々のＲＪ４５コネクタ７１の７番と８番の端子を介してスイッチングハブ５０から電力の供給を受けており、電力の供給元となるスイッチングハブ５０は、受電端子５１から供給される電力を蓄電するバッテリ５９を搭載している。よって、停電により商用交流電源からの電力の供給が止まっても、各ＩＰ電話機７０Ａ，Ｂは、上述した各メッセージを送受信してセッションを確立し、通話を実現できる。

第２の切断メッセージのパケットを受信したＩＰ電話機７０Ｂは、ＶｏＩＰ網制御装置１０のＩＰアドレスに宛てた第１の切断応答メッセージのパケットを送信する（Ｓ２１０）。第１の切断応答メッセージのパケットを受信したＶｏＩＰ網制御装置１０は、ＩＰ電話機７０ＡのＩＰアドレスに宛てた第２の切断応答メッセージのパケットを送信する（Ｓ２２０）。ＩＰ電話機７０Ａが、第２の切断応答メッセージのパケットを受信すると、そのＩＰ電話機７０ＡとＩＰ電話機７０Ｂのポート間の通信接続が解除され、通話が終了する。

以上説明した本実施形態では、バックアップ電力を蓄電するバッテリ４１，５９をルータ型モデム３０とスイッチングハブ５０に搭載し、且つ、スイッチングハブ５０の電力をそのＲＪ４５コネクタ５３ｂ〜５３ｄの７番と８番の端子を介してＩＰ電話機７０へ供給し得るようになっている。よって、停電の発生により商用交流電源からの電力の供給が停止した場合でも、ルータ型モデム３０、スイッチングハブ５０、さらにはＩＰ電話機７０の各部へバッテリ４１，５９から電力を供給することにより、ＩＰ電話サービスを継続して利用することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について、以下、図面を参照しながら説明する。第１実施形態にかかるスイッチングハブ５０は、ＩＰ電話機７０用の各ＲＪ４５コネクタ５３ｂ〜５３ｄがバッテリ５９と電線により繋がっており、停電が発生すると、バッテリ５９からそれらのＲＪ４５コネクタ５３ｂ〜５３ｄを介して各ＩＰ電話機７０へ電力がほぼ均等に供給されるようになっている。これに対し、本実施形態にかかるスイッチングハブ５０は、ＲＪ４５コネクタ５３ｂ〜５３ｄとバッテリ５９との間にスイッチを介挿する。そして、停電が発生すると、それらのスイッチを個別に切り換えることによって一部のＩＰ電話機７０への電力の供給を制限し、電力の供給を制限するＩＰ電話機７０への発呼があったとき、その発呼の転送を要求するメッセージのパケットをＶｏＩＰ網制御装置１０に宛てて送信する。

本実施形態にかかるＩＰ電話システムの、ＶｏＩＰ網制御装置１０、ルータ型モデム３０、およびＩＰ電話機７０のハードウェア構成は、第１実施形態と同様であり、再度の説明を割愛する。

図６は、第２実施形態にかかる信号中継装置となるスイッチングハブ５０のハードウェア構成を示す図である。図６に示すように、このスイッチングハブ５０は、受電端子５１、給電部５２、複数のＲＪ４５コネクタ５３ａ〜５３ｄ、トランス５４、ＰＨＹチップ５５、スイッチングＩＣ５６、ＲＡＭ５７に加えて、タイマ６０、電圧検出部６１（「検出手段」に相当）、制御部６２（「制御手段」に相当）を有する。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ５８およびバッテリ５９とＲＪ４５コネクタ５３ｂ〜５３ｄの各々とを繋ぐ電線には、スイッチ（「第２のスイッチング素子」に相当）６６ｂ〜６６ｄ（以下、適宜「スイッチ６６」と記す）がそれぞれ介挿されている。そして、それらのスイッチ６６ｂ〜６６ｄは、制御部６２より供給される信号に応じて開閉する。また、タイマ６０は、時間を計時する。電圧検出部６１は、受電端子５１に供給される交流電力の電圧を検出し、検出した電圧を示す信号を制御部６２へ供給する。

制御部６２は、ＲＯＭ６３、ＭＰＵ６４、ＲＡＭ６５を有する。そして、制御部６２のＲＯＭ６３には、停電時における、各スイッチ６６ｂ、６６ｃ、６６ｄの開閉や、発呼の転送を要求するメッセージの送信に関わる処理の手順を記したプログラムが記憶される。このプログラムを実行するＭＰＵ６４は、ＩＰ電話機７０用のＲＪ４５コネクタ５３ｂ〜５３ｄ毎の設定データを取り纏めた設定テーブルをＲＡＭ６５に生成し、停電が発生すると、その設定テーブルの内容に従って処理を行う。この設定テーブルを記憶しておくＲＡＭ６５が、請求項の「メモリ」に相当する。

図７は、設定テーブルのデータ構造を示す図である。この設定テーブルは、各々が、ＩＰ電話機７０用の各ＲＪ４５コネクタ５３ｂ〜５３ｄと対応する複数のレコードの集合体である。このテーブルをなすレコードの各々は、「ポート」、「給電時間」、「電話番号」、「ＩＰアドレス」、「発呼転送先」の５つのフィールドを有する。「ポート」のフィールドには、各ＪＲ４５コネクタに固有のコネクタポート番号が記憶される。「給電時間」のフィールドには、給電時間データが記憶される。給電時間データは、バッテリ５９に蓄電された電力の供給を開始してからその供給を停止するまでの時間を示すデータである。この給電時間データは、各ＲＪ４５コネクタ５３ｂ〜５３ｄに接続されるＩＰ電話機７０の重要度、使用頻度などを考慮して個別に設定されることが望ましい。「電話番号」のフィールドには、各ＩＰ電話機７０の電話番号を示すデータが記憶される。「ＩＰアドレス」のフィールドには、各ＲＪ４５コネクタ５３ｂ〜５３ｄに接続されたＩＰ電話機７０のＩＰアドレス（プライベートＩＰアドレス）が記憶される。「発呼転送先」のフィールドには、転送先データが記憶される。転送先データは、電力の供給が止まったＩＰ電話機７０への発呼があった際の転送先を示すデータである。転送先を示すデータは、固定電話や携帯電話の電話番号であってもよいし、別のＬＡＮ通信網２０のＩＰ電話機７０のＩＰアドレス（グローバルＩＰアドレス）であってもよい。

図８は、スイッチングハブ５０の制御部６２が実行する特徴的な処理を示すフローチャートである。スイッチングハブ５０の制御部６２は、電圧検出部６１から供給される信号を基に、停電の発生の有無を監視する。そして、停電が発生したと判断すると（Ｓ３００：Ｙｅｓ）、タイマ６０へ計時の開始を指示する信号を供給する（Ｓ３１０）。信号の供給を受けたタイマ６０は、その時からの経過時間を示す信号を制御部６２へ逐次供給する。

計時の開始を指示する信号をタイマ６０へ供給した制御部６２は、タイマ６０による支援の下、設定テーブルのいずれかのレコードの「給電時間」のフィールドの給電時間データが示す時間が経過したか否かを判断する（Ｓ３２０）。

給電時間データが示す時間が経過したと判断した制御部６２は（Ｓ３２０：Ｙｅｓ）、その給電時間データを記憶したレコードを設定テーブルから特定する（Ｓ３３０）。続いて、ステップＳ３３０で特定したレコードの「電話番号」のフィールドに記憶された電話番号、「ＩＰアドレス」のフィールドに記憶されたＩＰアドレス、および、「発呼転送先」のフィールドに記憶された転送先データを含むＶｏＩＰ網制御装置１０宛ての転送設定要求メッセージのパケットを生成する（Ｓ３４０）。さらに、そのパケットを内包し、且つルータ型モデム３０のＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスとして埋め込んだフレームのコード列を、ＰＨＹチップ５５へ供給する（Ｓ３５０）。そのフレームのコード列は、ＰＨＹチップ５５によるデジタル信号への変換を経てＲＪ４５コネクタ５３ａからルータ型モデム３０へ送出される。さらに、そのフレームはルータ型モデム３０による変換を経てインターネット通信網９０へ送出され、ＶｏＩＰ網制御装置１０まで転送される。

転送設定要求メッセージのパケットを受信したＶｏＩＰ網制御装置１０は、その転送設定要求メッセージに含まれる電話番号とＩＰアドレスの対を自らのＶｏＩＰ管理テーブルから特定し、特定した対のＩＰアドレスを転送設定要求メッセージに含まれる転送先データと置き換える。この置き換え以降、ＶｏＩＰ網制御装置１０がその対の電話番号を含む第１の呼設定要求メッセージ（図５のＳ１００）を受信した場合、転送先データが示す固定電話や携帯電話の番号などを基に第２の呼設定要求メッセージ（図５のＳ１１０）の宛先が特定されることになる。また、転送先データをＩＰアドレスと置き換えたＶｏＩＰ網制御装置１０は、転送設定要求メッセージの送信元に宛てた設定完了メッセージのパケットを送信する。

転送設定要求メッセージのパケットを送信した後、スイッチングハブ５０の制御部６２は、設定完了メッセージの返信を待ち、その設定完了メッセージのパケットを含むフレームのコード列がＰＨＹチップ５５から供給されると（Ｓ３６０：Ｙｅｓ）、ステップＳ３３０で特定したレコードの「ポート」のフィールドのコネクタポート番号と対応するＲＪ４５コネクタ５３のスイッチ６６（例えば、ＲＪ４５コネクタ５３ｂのスイッチ６６ｂ）へ、信号（開信号）を供給する（Ｓ３７０）。信号（開信号）の供給を受けたスイッチ６６が閉状態から開状態に変わると、バッテリ５９からそのＲＪ４５コネクタ５３に接続されたＩＰ電話機７０への電力の供給が停止される。スイッチ６６へ信号（開信号）を供給した制御部６２は、ステップＳ３２０に戻り、別のレコードの「給電時間」のフィールドの給電時間データが示す時間の経過の有無に応じて以降の処理を行う。

以上説明した第２実施形態にかかるスイッチングハブ５０は、停電が発生すると、設定テーブルにて設定された給電時間が経過したＩＰ電話機７０から順に、電力の供給を停止する。よって、ほとんど使われないＩＰ電話機７０への電力の供給は早急に停止させる一方で使われる頻度の極めて高いＩＰ電話機７０へはより長い時間に渡って電力を供給することにより、バッテリ５９を長持ちさせることができる。また、電力の給電時間が経過したＩＰ電話機７０については、転送設定要求メッセージをＶｏＩＰ網制御装置１０へ送信し、設定完了メッセージの返信を受けてから電力の供給を停止する。よって、電力の供給が停止されたＩＰ電話機７０に対する発呼がエラーになる事態の発生を回避できる。

（他の実施形態）
本発明は、上述の各実施形態に限定されることなく、種々の変形実施が可能である。

上記実施形態は、スイッチングハブ５０のバッテリ５９に蓄電されたバックアップ電力を、ＲＪ４５コネクタ５３ｂ〜５３ｄを介して各ＩＰ電話機７０へ供給するようになっている。これに対し、ルータ型モデム３０のＲＪ４５コネクタ３４にＩＰ電話機７０を接続し、ルータ型モデム３０のバッテリ４１に蓄電されたバックアップ電力をＲＪ４５コネクタ３４を介してＩＰ電話機７０へ供給するようにしてもよい。このとき、ルータ型モデム３０は、信号中継装置となる。また、ＩＰ電話機７０とインターネット通信網９０の間に介在し、インターネット通信網９０のノードから転送されるパケットをＩＰ電話機７０へ中継でき、且つ商用交流電源から自身に供給される交流電力を基にバックアップ電力を蓄電できる構成にさえなっていれば、それ自身が信号中継装置となるブリッジやモデムなどの他のネットワーク機器にＩＰ電話機７０を接続してもよい。

第２実施形態では、給電時間が経過すると、転送設定要求メッセージをＶｏＩＰ網制御装置１０へ送信し、その転送設定要求メッセージに対する設定完了メッセージの返信を受けたＩＰ電話機７０から順に、電力の供給を停止するようになっている。これに対し、この方式に代えて、または、この方式とともに、あるＩＰ電話機７０が接続されたＲＪ４５コネクタ５３ｂ〜５３ｄの給電時間が経過すると、電力の供給の停止を予告する音声データのパケットをそのＩＰ電話機７０へ供給し、スピーカ７７からその予告の音声を放音させるようにしてもよい。同様に、電力の供給の停止を予告する文字列のテキストデータのパケットをそのＩＰ電話機７０へ供給し、ＬＣＤ７８にその文字列を表示させるようにしてもよい。この表示を上述の各方法に代えて、または、いずれか１つとともに、もしくは、全ての方法とともに行うようにしてもよい。

信号中継装置に接続される末端の装置としては、ＩＰ電話機７０のほかに、通常の固定電話機としてもよい。

本発明の第１実施形態にかかる信号中継装置を含むＩＰ電話システムの全体構成図である。 図１のＩＰ電話システムをなすルータ型モデム、スイッチングハブ、ＩＰ電話機のハードウェア構成図である。 図１のＩＰ電話システムに使用される信号であるフレームのデータ構造図である。 図１のＩＰ電話システムに使用されるＲＪ４５コネクタの端子配列とＵＴＰケーブルの断面構造とを示す図である。 図１のＩＰ電話システムにおいて２つのＩＰ電話機間の通話のためのセッションを確立し、それを解消して通話を終えるまでの手順を示すシーケンス図である。 本発明の第２実施形態にかかる信号中継装置となるスイッチングハブのハードウェア構成図である。 図６のスイッチングハブの設定テーブルのデータ構造図である。 図１のＩＰ電話システムにおいてスイッチングハブの制御部が実行する特徴的な処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０…ＶｏＩＰ網制御装置、２０…ＬＡＮ通信網、３０…ルータ型モデム、３１，５１…受電端子、３２，５２…給電部、３３…ＲＪ１１コネクタ、３４，５３，７１…ＲＪ４５コネクタ、３５…ＡＤＳＬ信号変換回路、３６，５５，７２…ＰＨＹチップ、３７，６３，７３…ＲＯＭ、３８，６４，７４…ＭＰＵ、３９，５７，６５，７５…ＲＡＭ、４０，５８…ＡＣ／ＤＣコンバータ、４１，５９…バッテリ（「蓄電手段」に相当）、５０…スイッチングハブ（「信号中継装置」に相当）、５４…トランス、５６…スイッチングＩＣ（「第１のスイッチング素子」に相当）、６０…タイマ、６１…電圧検出部（「検出手段」に相当）、６２…制御部（「制御手段」に相当）、６６…スイッチ（「第２のスイッチング素子」に相当）、７０…ＩＰ電話機（「端末」に相当）、７６…マイクロホン、７７…スピーカ、７８…ＬＣＤ、７９…タッチキー、８０…コーデック、９０…インターネット通信網、９１…データ、９２…ＵＤＰヘッダ、９３…ＩＰヘッダ、９４…フレームヘッダ

Claims (4)

1. 交流電源と接続される受電端子と、
   パケットなどの信号を入出力するための端子を含む複数の端子を有する複数のコネクタであって、各々の上記端子同士が電線により繋がる複数のコネクタと、
   上記受電端子と電線により繋がった手段であって、その電線を介して上記受電端子から供給される交流電力を基に、上記複数のコネクタの一部または全部に繋がる電線へ放電するためのバックアップ電力を蓄電する蓄電手段と、
   を備えることを特徴とする信号中継装置。
2. 前記複数のコネクタの端子同士を繋ぐ電線に介挿された素子であって、あるコネクタの端子から入力された信号が示すパケットの宛先である電話機に応じて別のコネクタを選択し、選択したコネクタに繋がる電線へ信号を送出する第１のスイッチング素子、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の信号中継装置。
3. 前記複数のコネクタの各々は、
   パケットを示す信号を入出力するためのパケット用端子と、パケットを示す信号を入出力しない残余端子とを有し、
   前記複数のコネクタの上記残余端子に繋がる電線の各々と前記蓄電手段に繋がる電線との間に介挿された素子であって、それらの各コネクタの上記残余端子に繋がる電線と前記蓄電手段に繋がる電線との接続の有無を個別に切り換える第２のスイッチング素子、
   をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の信号中継装置。
4. 前記複数のコネクタのいずれかに接続された端末の端末アドレスと、それらの端末アドレスに宛てられたパケットの転送先を示す転送先データとを対応付けて記憶したメモリと、
   前記受電端子から供給される交流電力の電圧を検出する検出手段と、
   前記検出手段が検出した電圧が所定の条件を満たすとき、前記複数のコネクタのうちの一部のコネクタの前記残余端子に繋がる電線と前記蓄電手段に繋がる電線との接続を指示する信号を前記第２のスイッチング素子へ供給するとともに、その残りのコネクタに接続された一または複数の端末の端末アドレスと対応する転送先データを前記メモリから特定し、特定した転送先データを含む転送要求メッセージを示すパケットを、端末が接続されていない前記コネクタを介して出力する制御手段と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の信号中継装置。

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