JP4836221B2 - Ｐｓｔｎ端末収容装置 - Google Patents

Description

本発明は、アナログ電話機あるいはＧ３ファクシミリ等のＰＳＴＮ端末をＶｏＩＰ綱に収容するための端末収容装置に関するものである。

近年、ＩＰ網上で電話やファクシミリ等音声系通信を提供するＶｏＩＰ技術が発展してきている。
従来の公衆回線交換網（ＰＳＴＮ）においても、今後の設備更改においては、ＶｏＩＰ技術を用いて、効率的に設備を更改することになるであろうことが予測される。
しかしながら、従来のＰＳＴＮに接続されているアナログ電話機やＧ３ファクシミリなどの端末機器の多くはユーザ資産であり、ＰＳＴＮをＶｏＩＰ技術を用いて設備更改する場合においても従来のＰＳＴＮ用端末機器がそのまま接続できるようにする必要がある。

従来、ＰＳＴＮ端末をＶｏＩＰ網に接続するためには、図１に示すように二通りの方法がある。
一つは、ＶｏＩＰターミナルアダプタ（ＶｏＩＰ−ＴＡ）をＡＤＳＬ回線などのＩＰアクセス網に接続し、ＰＳＴＮ端末をＶｏＩＰ−ＴＡのＰＳＴＮ端末インタフエースに接続しＶｏＩＰを利用する方法である。（例えば、非特許文献１、２参照）
もう一つは、ＰＳＴＮ端末を収容する加入者交換機、中継用交換機等のＰＳＴＮ網をそのまま残置し、ＰＳＴＮ端末の呼処理はＰＳＴＮ交換機を用いて制御し、ＰＳＴＮの関門交換機を通じて中継接続としてＩＰ網のメディアゲートウェイを介してＶｏＩＰ網に接続する方法である（例えば、非特許文献３参照）

"格安「ＩＰ電話」導入ガイド"，日経パソコン，２００３年４月１４日号 "早わかり講座ｘＤＳＬのすべて（１９）"，日経コミュニケーション，２００３年１月６日号 Sinnreich Henrry, Johnston Alan B.著，坂口克彦訳，"９．１ 基本テレフォニーサービス"，「マスタリングＴＣＰ／ＩＰ ＳＩＰ編」，オーム社発行，２００２年１０月２５日

上記の一番目のＶｏＩＰ−ＴＡを用いる方法では、ユーザ・網インタフエース（ＵＮＩ）がＩＰとなるため、ＰＳＴＮ端末は直接網に接続することはできず、ユーザがＩＰ接続であることを意識するとともに、ユーザ側設備としてＡＤＳＬモデムやＶｏＩＰ−ＴＡを新たに準備する必要がある。

また、上記の２番目のＰＳＴＮ網から関門交換機、メディアゲートウェイを介してＶｏＩＰ網に接続する方法では、将来にわたってＰＳＴＮ交換機が不要になることはなく、通信事業者が引き続きＰＳＴＮ交換機を維持管理する必要があり、網構成が大規模になり、ＩＰ網の柔軟性を生かせなくなるとともに、ＶｏＩＰ技術を用いてＰＳＴＮの設備更改を行うという本来の目的が達成できない。

本発明は、上記のような従来技術の欠点を解消し、ＰＳＴＮをＶｏＩＰ技術を用いて設備更改する場合に、従来のＰＳＴＮ端末をそのまま収容することが可能な、ＰＳＴＮ端末収容装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明による端末収容装置は、ＰＳＴＮ端末をＶｏＩＰ網に収容するための端末収容装置であって、ＰＳＴＮ端末と接続する加入者線を終端する加入者線インタフェース機能部と、ＩＰ網と接続するためのＩＰインタフェース機能部と、両者の制御プロトコルを相互に変換する変換機能部とを有し、該変換機能部は、従来のＰＳＴＮ交換機の複数の加入者回路制御シーケンスを格納した加入者線信号シナリオを具備し、ＩＰインタフェース機能部と接続するコールエージェントからのＶｏＩＰ制御信号と加入者端末の発信及び着信の状態に応じて、該加入者線信号シナリオの中から該当する加入者回路制御シーケンスを選択して加入者線インタフェース機能部を制御するとともに、ＩＰ網側から通話の正常性の確認を要求する旨の試験指示を受けた場合に、加入者線インタフェース機能部に対して加入者線試験を実施する試験機能部を備え、ＶｏＩＰプロトコル変換後の通話を確保するようにしたことを特徴する。

このＰＳＴＮ端末収容装置によれば、ＰＳＴＮ端末と接続する加入者線インタフェース機能部が、ＩＰインタフェース機能部と接続するコールエージェントからのＶｏＩＰ制御信号に応答して、加入者線信号シナリオ部に格納されている従来のＰＳＴＮ交換機の加入者回路制御シーケンスに従って制御されるので、ＰＳＴＮ端末をＩＰ網にそのまま収容することが可能となる。

本発明のＰＳＴＮ端末収容装置では、前記加入者線インタフェース機能部と前記変換機能部の間のインタフェースは、従来のＰＳＴＮ交換機の加入者線への通話電流供給特性及び交流信号に対するインピーダンスを含む加入者回路制御インタフェースの電気的特性と等しくなるように設計されているのが好ましい。
このように構成すると、加入者線インタフェース部には従来のＰＳＴＮ交換機の加入者回路を利用することが可能となる。

また、本発明のＰＳＴＮ端末収容装置では、複数の加入者線インタフェース機能部と変換機能部の間に集線機能部を設けるのが好ましい。
このように構成すると、複数の加入者線インタフェース機能部を１つの変換機能部により制御することが可能となり、一台のＰＳＴＮ端末収容装置で複数のＰＳＴＮ端末を収容することを可能となる。

上記のＰＳＴＮ端末収容装置によれば、ＰＳＴＮがＶｏＩＰ技術を利用し設備更改された場合においても、従来のＰＳＴＮ端末を、ユーザがなんら意識することなくそのままＶｏＩＰ網に収容することが可能になる。

図２は本発明によるＰＳＴＮ端末収容装置を備えたＶｏＩＰ網の概要である。
ＩＰ電話機１、ＶｏＩＰ−ＴＡ２、コールエージェント３、アプリケーションサーバ４、メディアゲートウェイ５等のＶｏＩＰ網を構成する各装置は、ＩＰ網を構成するルータ６−１，６−２，６−３に接続されＩＰ網上に配備される。
本発明によるＰＳＴＮ端末収容装置１０もＩＰインタフエースによりルータ６−１と接続され、また、加入者線（２Ｗメタリック回線）インタフエースによりＰＳＴＮ端末７−１，７−２，７−３，７−４を収容する。

ここで、コールエージェント３はＶｏＩＰでの呼処理をつかさどる装置である。
アプリケーションサーバ４は、ＶｏＩＰユーザに対し多彩な付加サービスを提供する。
ＩＰ電話機１はＶｏＩＰ専用の電話機であり、ＩＰインタフエースによりＩＰ網に接続することにより、コールエージェント３、アプリケーションサーバ４の制御を受け、ＶｏＩＰサービスを利用することが可能となる。
メディアゲートウェイ５は、当該ＶｏＩＰ網と他網との相互接続を実現する装置である。

ＶｏＩＰ−ＴＡ２は、ＩＰインタフエースとＰＳＴＮ端末用インタフエースを持つ変換装置であり、ＶｏＩＰ−ＴＡのＩＰインタフエースをＩＰ網に、ＰＳＴＮ端末用インタフエースにＰＳＴＮ端末７−５を接続することにより、ＰＳＴＮ端末７−５からＶｏＩＰサービスを利用することが可能となる。

本発明によるＰＳＴＮ端末収容装置１０は、従来の加入者線インタフエースを終端する加入者線インタフエース機能、ＩＰ網と接続するためのＩＰインタフエース機能および両者の制御プロトコルを相互に変換する変換機能の３つの機能を有し、従来のＰＳＴＮ交換機の加入者線インタフエースと同等のインタフエースを提供することが可能である。また、ＩＰ網に接続され、コールエージェントの制御を受け、電話サービスを提供することが可能である。

図３に本発明によるＰＳＴＮ端末収容装置１０の構成及び接続するＩＰ網の概要を示す。
ＰＳＴＮ端末収容装置１０は、加入者線インタフェース機能部１１、ＩＰインタフェース機能部１２及び変換機能部１３を備える。
ＩＰインタフェース機能部１２は、ＩＰ網と接続するための機能を有し、ＩＰ網を構成するルータ等との接続のための物理終端及び、ＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰといったレイヤ３のＩＰ終端を行う。

加入者線インタフエース機能部１１は、ＰＳＴＮ端末と接続する加入者線を終端し、加入者線への通話電流供給、加入者線からの過電圧に対する保護、信号発生部から１６Ｈｚ信号を受け呼出信号を加入者線に送出する機能、電話機のオンフック、オフフックなどの加入者線状態を監視する機能、加入者線からのアナログ音声信号とＩＰ網側でのデジタル音声信号を相互に変換する機能、加入者線の２線伝送を網側の４線伝送に変換する機能、通話の正常性を確認するために試験機能部と連携し加入者線を試験する加入者回路機能を実現する。

この加入者線インタフエース機能部１１は、ＰＳＴＮ端末収容装置のために独自方式で実現することも可能であるが、加入者線インタフエース機能部と変換機能部間のインタフエースを従来のＰＳＴＮ交換機の加入者回路制御インタフエースと同等に設計することにより、従来のＰＳＴＮ交換機の加入者回路を利用することが可能となる。このことにより、加入者線への通話電流供給特性や交流信号に対するインピーダンスといった、加入者線インタフエースの電気的特性は、ＰＳＴＮ交換機のそれを継承することが可能となる。

変換機能部１３は、ＶｏＩＰ制御プロトコルと加入者線インタフエース制御プロトコルを相互に変換するための、ＶｏＩＰ制御プロトコル終端機能部１３１、加入者線信号シナリオ部１３２、加入者線インタフエース制御・監視機能部１３３、信号発生部１３４、信号受信部１３５、試験機能部１３６と、エコーキャンセル処理や音声データのパケット化を行う音声処理部１３７より構成される。

従来は、ＰＳＴＮ交換機とＰＳＴＮ端末間で信号をやりとりし、呼処理シーケンスを実行するために、加入者回路はＰＳＴＮ交換機制御部からの制御を受け、動作していた。
本装置ではコールエージェント３からの制御を受け、呼処理シーケンスを実行するが、コールエージェント３からの制御は、従来のＰＳＴＮ交換機の加入者回路制御方式とは異なるため、コールエージェントからの制御方式と、従来のＰＳＴＮ交換機の加入者回路制御方式とを相互に変換する必要がある。

すなわち、変換機能部１３では、ＶｏＩＰ制御プロトコル終端機能部１３１により、コールエージェントからのＶｏＩＰ制御信号を終端し、従来のＰＳＴＮ交換機の加入者回路制御シーケンスを格納した加入者線信号シナリオ部１３２の中から該当するシーケンスを選択し、該シーケンスに基づき加入者線インタフエース制御・監視機能部１３３が、加入者線インタフエース機能部１１を制御するとともに、信号発生部１３４、信号受信部１３５を制御監視することにより、ＰＳＴＮ端末への呼出信号や可聴音信号の送出、ＰＳＴＮ端末からのＤＰ、ＰＢ選択信号の受信を行う。

また、加入者線インタフエース機能部１１で監視される加入者線状態は、その変化を加入者線インタフエース制御・監視機能部１３３にて検出するとともにＶｏＩＰ制御プロトコル終端機能部１３１に通知され、ＶｏＩＰプロトコルに変換され、コールエージェント３に通知される。
さらに、ＩＰ網側より試験指示を受けた場合には、試験機能部１３６を制御することにより加入者線試験を実施できる。

以下、呼制御プロトコルにＳＩＰを用いた場合を例として、ＰＳＴＮ端末収容装置の動作の一例を図５に沿って説明する。
まず、発信側の動作について説明する。
発信側の動作は、加入者線信号シナリオ部１３２に格納された、発信時のシーケンスに沿って制御される。
（１）発側電話機がオフフックすると、ＰＳＴＮ端末収容装置の加入者線インタフエース機能部１１でループを検出し、変換機能部１３に通知することにより、加入者インタフェース制御・監視部１３３が加入者の発呼を検知し、加入者線信号シナリオ部１３２から発信時の制御シーケンスを選択し、このシナリオに基づいて、加入者インタフェース制御・監視部１３３が、
（２）信号受信部１３５を制御し、ダイヤル信号の受信準備を行うとともに、
（３）信号発生部１３４を制御し、ＤＴ信号を加入者線インタフエース機能部１１を通じて発電話機に送出する。

（４）次に、信号受信部１３５が発電話機から送出された第一数字を受信すると、
（５）信号発生部１３４を制御しＤＴ信号の送出を停止する。
（６）続いて、発電話機から送出された第二数字から、（７）第ｎ数字までを受信すると、
（８）ＶｏＩＰ制御プロトコル終端部１３１にて、発呼のための制御パケットＩＮＶＩＴＥを組み立て、コールエージェントに向け送出する。

（９）次に、コールエージェントからの１８０Ｒｉｎｇｉｎｇ制御パケットをＶｏＩＰ制御プロトコル終端部１３１にて受信すると、加入者信号シナリオ部１３２に格納された発信時の制御シーケンスに基づいて、加入者線インタフェース制御・監視部１３３が、
（１０）信号発生部１３４を制御し、ＲＢＴ信号を加入者線インタフエース機能部１１を通じて発電話機に送出する。

（１１）次に、コールエージェントからの２００ＯＫ制御パケットを受信すると、
（１２）信号発生部１３４を制御しＲＢＴ信号の送出を停止し、
（１３）加入者線インタフエース機能部１１を制御し、加入者線の電位を転極させて応答信号を送出するとともに、
（１４）コールエージェントに向けＡＣＫ制御パケットを送出し、通話状態となる。

次に、着信側の動作について説明する。この動作も加入者線信号シナリオ部１３２に格納された、着信時のシーケンスに沿って制御される。
（１５）ＶｏＩＰ制御プロトコル終端部１３１にて、コールエージェントからのＩＮＶＩＴＥ制御パケットを受信すると、加入者信号シナリオ部１３２から着信時の制御シーケンスを選択し、このシナリオに基づいて、加入者線インタフェース制御/監視部１３３が、
（１６）信号発生部１３４を制御し、ＣＡＲ信号を加入者線インタフエース機能部１１を通じて着電話機に送出する。

（１７）次に、着電話機が一次応答すると、
（１８）ＩＮＶＩＴＥ制御パケットから抽出した発信者番号にもとづき、信号発生部１３４を制御し、ナンバディスプレイ情報としてのモデム信号を加入者線インタフエース機能部１１を通じ着電話機に送出する。
（１９）次に、着電話機がループを開放すると、
（２０）信号発生部１３４を制御し、呼び出し音鳴動のためのＩＲ信号を加入者線インタフエース機能部１１を通じて着電話機に送出するとともに、
（２１）コールエージェント３に対し１８０Ｒｉｎｇｉｎｇ制御パケットを送出する。

（２２）次に、着電話機からのオフフック信号を検出すると、
（２３）着信側応答と見なし、コールエージェント３に対して、２００ＯＫ制御パケットを送信するとともに、
（２４）信号発生部１３４を制御し、呼び出し音鳴動のためのＩＲ信号を停止し、
（２５）コールエージェント３からのＡＣＫ制御パケットの受信により通話状態となる。

また、通話終了時の動作の一例について、発側先切りの場合を例にとり説明する。
まず、発信側の動作は、
（２６）発側電話機のオンフックを検出すると、加入者線信号シナリオ部１３２に格納された発側先切り時のシーケンスに沿って、
（２７）コールエージェントに対し、制御パケットＢＹＥを送出する。
（２８）次に、コールエージェントから、２００ ＯＫ制御パケットを受信すると、
２９）加入者線線インタフェース制御・監視部１３３を、オフフック監視が可能な状態に遷移させ、次の発呼に備える。
次に、着信側の動作は、
（３０）コールエージェントから、制御パケットＢＹＥを受信すると、加入者線信号シナリオ部１３２に格納された発側先切り時のシーケンスに沿って、
（３１）信号発生部１３４を制御し、ＢＴ信号を着側電話機に送出する。
（３２）次に、電話機からのオンフックを検出すると、
（３３） コールエージェントに対し、２００ ＯＫ制御パケットを送信し、
（３４）信号発生部１３４を制御しＢＴの送出を停止し、
（３５）加入者線インタフェース制御・監視部１３３を、オフフック監視が可能な状態に遷移させ、次の発呼に備える。

以上の仕組みにより、本発明のＰＳＴＮ端末収容装置によれば、従来のＰＳＴＮがＶｏＩＰ網に更改された場合においても、従来のＰＳＴＮ収容の加入者系インタフエースをそのまま継承することができ、従来のＰＳＴＮ端末をそのまま使用し、かつ、ユーザ側にＩＰ網への特別な接続装置を設置することなく、従来のＰＳＴＮサービスを引き続き提供することが可能となる。

さらに、網側がＶｏＩＰ網になることにより、ＰＳＴＮ端末から、アプリケーションサーバにより提供される多彩なサービスを利用することが可能となる。
一例として、ＩＰ網上に設置されたユニフアイドメッセージサーバを利用することにより、不在時の電話着信をボイスメールにより着信のあったことの通知や、メッセージの保存が可能となる。
第２の例として、ＩＰ網上に設置された会議サーバを利用することにより、多地点電話会議を利用することが可能となる。

図４は、複数のＰＳＴＮ端末を収容することが可能なＰＳＴＮ端末収容装置１０’を示している。
ＩＰインタフエース機能部１２、変換機能部１３は、図３につき説明したとおりであるが、複数の加入者線インタフエース機能部１１−１，１１−２，．．．，１１−Ｎと変換機能部１３の間に集線機能部１４を設けることにより、１つの変換機能部１３により複数の加入者線インタフエース機能部１１−１，１１−２，．．．，１１−Ｎを制御することが可能となり、１台のＰＳＴＮ端末収容装置に複数のＰＳＴＮ端末を収容できる。
ここで、集線機能部１４には、一例として、複数の加入者線インタフエース機能部１１−１，１１−２，．．．，１１−Ｎからのデジタル化した音声情報と、走査情報を時分割多重により直列データフォーマットのデータハイウェイに集線する方法を適用することが可能である。

以上述べたように、本発明によるＰＳＴＮ端末収容装置を使用することにより、ＶｏＩＰ網においても従来のＰＳＴＮ収容の加入者系インタフエースをそのまま継承することができ、従来のＰＳＴＮ端末をそのまま使用し、かつ、ユーザ側にＩＰ網への特別な接続装置を設置することなく、従来のＰＳＴＮサービスを継承しつつ、網側からはＩＰプロトコルを用いて制御することにより、従来のＰＳＴＮ交換機を不要とし、ＩＰ網上に設置される多様なアプリケーションサーバによるサービスを提供できる。

ＰＳＴＮ端末をＶｏＩＰ網に接続する従来の方法を説明するためのＶｏＩＰ網の概要を示す図である。 本発明によるＰＳＴＮ端末を備えたＶｏＩＰ網の概要を示す図である。 本発明によるＰＳＴＮ端末収容装置の構成の一例及び接続するＩＰ網の概要を示す図である。 本発明による複数回線収容可能なＰＳＴＮ端末収容装置の構成の一例を示す図である。 本発明によるＰＳＴＮ端末収容装置の動作シーケンスの一例を示す図である。

符号の説明

１ ＩＰ電話機
２ ＶｏＩＰ−ＴＡ
３ コールエージェント
４ アプリケーションサーバ
５ メディアゲートウェイ
６−１，６−２，６−３ ルータ
７−１，７−２，７−３，７−４，７−５ ＰＳＴＮ端末
１０，１０’ ＰＳＴＡＮ端末収容装置
１１ 加入者線インタフェース機能部
１２ ＩＰインタフェース機能部
１３ 変換機能部
１３１ ＶｏＩＰ制御プロトコル終端部
１３２ 加入者線信号シナリオ部
１３３ 加入者線インタフェース制御・監視部
１３４ 信号発生部
１３５ 信号受信部
１３６ 試験機能部
１３７ 音声処理部

Claims (4)

1. ＰＳＴＮ端末をＶｏＩＰ網に収容するための端末収容装置であって、
   ＰＳＴＮ端末と接続する加入者線を終端する加入者線インタフェース機能部と、ＩＰ網と接続するためのＩＰインタフェース機能部と、両者の制御プロトコルを相互に変換する変換機能部とを有し、
   該変換機能部は、従来のＰＳＴＮ交換機の提供するアプリケーションサービスとIP網によって提供されるアプリケーションサービスをＰＳＴＮ端末に提供するための複数の加入者回路制御シーケンスを格納した加入者線信号シナリオを具備し、ＩＰインタフェース機能部と接続するコールエージェントからのＶｏＩＰ制御信号と加入者端末の発信及び着信の状態に応じて、該加入者線信号シナリオの中から該当するアプリケーションサービスを提供する加入者回路制御シーケンスを選択して加入者線インタフェース機能部を制御するとともに、ＩＰ網側から通話の正常性の確認を要求する旨の試験指示を受けた場合に、加入者線インタフェース機能部に対して加入者線試験を実施する試験機能部を備え、ＶｏＩＰプロトコル変換後の通話を確保するようにしたことを特徴するＰＳＴＮ端末収容装置。
   
2. 請求項１に記載のＰＳＴＮ端末収容装置において、前記加入者線インタフェース機能部と前記変換機能部の間のインタフェースは、従来のＰＳＴＮ交換機の加入者線への通話電流供給特性及び交流信号に対するインピーダンスを含む加入者回路制御インタフェースの電気的特性と等しくなるように設計されていることを特徴とするＰＳＴＮ端末収容装置。
3. 請求項１または２に記載のＰＳＴＮ端末収容装置において、前記加入者線インタフェース機能部を複数備え、これらのインタフェース機能部と前記変換機能部の間に集線機能部を設けたことを特徴とするＰＳＴＮ端末収容装置。
4. 請求項１〜３の何れかに記載のＰＳＴＮ端末収容装置において、前記変換機能部は、前記加入者線信号シナリオ部と、ＶｏＩＰ制御プロトコル終端機能部と、加入者線インタフェース制御・監視機能部と、信号発生部と、信号受信部とを備え、前記ＶｏＩＰ制御プロトコル終端機能部が前記ＩＰインタフェース機能部と接続するコールエージェントからのＶｏＩＰ制御信号を終端し、前記加入者線信号シナリオ部の中から該当する加入者回路制御シーケンスを選択し、前記加入者線インタフェース制御/監視装置が前記選択されたシーケンスに基づき前記加入者線インタフェース機能部を制御するとともに、前記信号発生部、前記信号受信部を制御監視することにより、ＰＳＴＮ端末への呼出信号や可聴音信号の送出、ＰＳＴＮ端末からのＤＰ、ＰＢ選択信号の受信を行うことを特徴とするＰＳＴＮ端末収容装置。

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