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JP2006033477A - 無線ip電話端末装置および無線lanアダプタならびに同装置を用いた音声データ通信方法 - Google Patents

無線ip電話端末装置および無線lanアダプタならびに同装置を用いた音声データ通信方法 Download PDF

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Katsuaki Kubota
克昭 久保田
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Abstract

【課題】 携帯電話端末によりホテルや空港等公共施設に設備された無線LANスポット等を利用してIP電話を実現する。
【解決手段】 無線LANアダプタ2を装着した携帯電話端末1を操作することにより、特定のプロバイダから回線接続に必要なプログラムをIP網8経由で取得する。そして、この取得したプログラムに基づき無線LAN対応のSIPサーバ10と通信を行い、IP網8を介して相手電話端末との間で音声通信を行う。
【選択図】 図1

Description

本発明は、携帯電話端末の外部接続端子に無線LAN(Local Area Network)アダプタを接続して成る、無線IP(Internet Protocol)電話端末装置および無線LANアダプタならびに同装置を用いた音声データ通信方法に関する。
携帯電話を構内IP電話と兼用して用いることができる携帯型の無線IP電話が知られている(例えば、特許文献1参照)。この場合、携帯電話は、IP−PBX(Private Branch eXchange)間の電話機として利用され、固定電話と同じく内線番号が割当てられ、外線との通話も可能である。音声通話に対し、QoS(Quality Of Service)機能や音声通話を優先的に制御する機能、アクセスポイントの高速切替え機能等を備えており、音声品質が確保される。
特開2004−180122号公報(段落[0010]−[0011]、図1)
前記した特許文献1に開示された技術によれば、携帯電話と構内IP電話を共用できるため、IP網と携帯電話網による接続をユーザが意識することなく切替えが可能である。しかしながら、IP−PBX接続のための専用の携帯電話機を用いる必要があり、また、構内という限られた範囲でしか無線IP電話として利用することができなかった。
本発明は前記した事情に鑑みてなされたものであり、専用の携帯電話端末を用いることなく、普及している携帯電話端末を用い、ホテルや空港等、公共施設に設置された無線LANスポット等を利用してIP電話を実現すると共に、プロバイダとの契約料金やインターネット接続料金の低減、もしくは無償化を実現可能な、無線IP電話端末装置および無線LANアダプタならびに同装置を用いた音声データ通信方法を提供することを目的とする。
前記した課題を解決するために本発明の無線IP電話端末装置は、特定のプロバイダから回線接続に必要なプログラムをIP網経由で取得して内蔵のメモリに格納する携帯電話端末と、前記携帯電話端末の外部接続端子に装着され、前記取得したプログラムに基づき前記プロバイダが提供する前記無線LAN対応のIP網接続装置と通信を行い、前記IP網を介して相手電話端末との間で音声通信を行う無線LANアダプタと、を具備することを特徴とする。
また、本発明において、前記携帯電話端末は、当該携帯電話端末を前記IP網接続装置に接続するための通信プロトコルを実行するプロトコル処理部と、前記音声信号をパケット化すると共に、前記パケットを送信するときに当該パケットの取りこぼしによる通話劣化を防ぐ優先制御処理部と、前記無線LANアタプタを介して前記IP網接続装置との間で認証処理を行い、前記プロトコル実行部および前記優先制御処理部による制御を有効とする認証処理部と、を具備することを特徴とする。
また、本発明において、前記無線LANアダプタは、前記携帯電話端末の外部接続端子との間で双方向のパケットデータ通信を行う通信インタフェース部と、前記携帯電話端末によるボタン操作に基づく設定に従い無線LANコントローラ23を制御し、アクセスポイントをサーチして接続を確立すると共に、前記IP網接続装置への発着信を制御する主制御部と、を具備することを特徴とする。
また、本発明は、携帯電話端末の外部接続端子を介し前記携帯電話端末と接続される無線LANアダプタであって、前記携帯電話端末がIP網経由で特定のプロバイダから取得した回線接続に必要なプログラムに基づき、前記プロバイダが提供する無線LAN対応のIP網接続装置と通信を行い、前記IP網を介して相手電話端末との間で音声通信を行う無線LAN通信処理部、を具備することを特徴とする。
本発明によれば、ユーザは、携帯電話端末を操作して特定のプロバイダからIP電話として動作するために回線接続に必要なプログラムをIP網経由で取得し、当該取得したプログラムに基づき無線LAN対応のIP網接続装置と通信を行い、IP網を介して相手電話端末との間で音声通信を行うことができる。
このため、携帯電話端末の外部接続端子に無線LANアダプタを装着し、当該無線LANアタプタは、当該携帯電話を操作することによりユーザにより設定されたデータに基づきアクセスポイントをサーチし、SIP(Session Initiation Protocol)サーバ等、IP網接続装置への発着信を制御する。IP網接続装置により、IP網を介したIP電話端末同士、あるいはアナログ電話との通話を可能とする。このように、無線LANアダプタを携帯電話端末に装着し、無線LANインフラを用いることで、普及している携帯電話端末をIP電話機として機能させることができる。
また、本発明は、携帯電話端末の外部接続端子に無線LANアダプタを接続して成る無線IP電話端末装置を用いた音声データ通信方法であって、特定のプロバイダから回線接続に必要なプログラムをIP網経由で取得するステップと、前記取得したプログラムに基づき前記プロバイダが提供する前記無線LAN対応のIP網接続装置と通信を行い、前記IP網を介して相手電話端末との間で音声通信を行うステップと、を有することを特徴とする。
本発明によれば、専用の携帯電話を用いることなく、普及している携帯電話端末を用い、また、ホテルや空港等、公共の施設に設置されている無線LANインフラを利用して前記した携帯電話端末をIP電話機として使用することができる。また、既設の無線LANインフラを利用することで、プロバイダとの契約料金やインターネット接続料金の低減化、もしくは無償化も実現でき、IP電話の普及が加速する。
図1は、本発明の実施形態に係わる無線IP電話端末が接続される通信インフラを説明するために引用した図である。
図1において、符号1は携帯電話端末であり、ここでは、携帯電話端末1の外部接続端子に無線LANアダプタ2が装着されることにより、本発明の無線IP電話端末装置として機能する。符号3は、無線LANアクセスポイント付ブロードバンドルータであり、前記した本発明の無線IP端末装置とは無線LANインタフェースを介して接続される。また、IP網8には、特定のISP(Internet Service Provider)が提供するIP網接続装置10(ここではSIPサーバとする)を介して接続される。
なお、符号4、5は、一般アナログ回線9を介して接続されるアナログ電話機であり、符号6、7は、IP網8を介して接続されるIP電話機である。また、符号20は、企業等の特定のサイトが管理運営するWeb(World Wide Web)サーバであり、携帯電話端末1をIP電話として機能させる回線接続のために必要なプログラムを備え、ユーザからの要求に従って当該プログラムをユーザの携帯電話端末1にダウンロード提供する。ユーザの携帯電話端末1は、外部接続端子に装着された無線LANアダプタ2と協働して前記したプログラムを実行し、携帯電話端末1を無線IP電話端末装置として機能させることができる。なお、前記したプログラムは、Webサーバ20に制限されることなく、FTP(File Transfer Protocol)サーバによりダウンロード提供されてもよい。詳細は後記する。
図2は、図1に示す携帯電話端末の内部ブロック図であり、図3は、図1に示すLANアダプタのハードウェアの内部構成ブロック図である。
図2において、携帯電話端末1は、CPU11を核に、ROM/RAM12、外部接続インタフェース13、無線回路部14、CODEC(Coder-Decoder)15、音声処理回路16、ボタン制御部17、LCD(Liquid Crystal Device)制御部18が、アドレス、データ、コントロールのためのラインが複数本から成る内部バス19に共通接続され、構成される。
アンテナ経由で送受信される音声もしくは通信データは、無線回路部14により変復調され、音声は音声処理回路16、通信データはCODEC15によって処理される。また、ボタン制御部17は、ユーザによるボタン操作を検知してそのデータをCPU11に取り込み、LCD制御部18は、CPU11によって処理されたデータを図示省略したLCDに表示する。なお、音声処理回路16は、通話の際、マイク(MIC)を介して入力される音声を電気信号として取り込み、スピーカ(SP)を介して音声信号を出力する。
また、外部接続インタフェース13は、無線LANアダプタ2が装着されたときに、通信データの転送路となる通信インタフェースとして機能する。また、CPU11は、ROM/RAM12に記録されたプログラムに基づき、前記した各ブロックの制御を行う他に、ユーザがボタン操作することによって起動され、特定のISPからIP網8を介して回線接続のために必要なプログラムを取得(ダウンロード)する機能も併せ持ち、無線LANアダプタ2と協働してこのプログラムを実行することにより、携帯電話端末1を無線IP電話端末装置として動作させることができる。詳細は後記する。
図3において、無線LANアダプタ2は、コネクタ21、CPU22、無線LANコントローラ23、アンテナ(ANT)24、発信器25(OSC:Oscillator)、電源26で構成される。
コネクタ21を介して携帯電話端末1の外部接続インタフェース13(図2参照)に接続することができる。CPU22は、チップ内部に不揮発性メモリとRAMを持つ低消費電力のワンチップCPUであり、駆動電力はコネクタ21を介して携帯電話端末1が持つ電源から供給される(電源26)。CPU22は、携帯電話端末1のROM/RAM12のRAMに割付けられる通信ポートとデータの受け渡しを行い、また、無線LANインタフェースを制御するMAC(Media Access Control)/BBP(Base Band Processor)/RF(Radio Frequency)の制御を行う。更に、SIPサーバ10(図1参照)との通信を行い、SIPサーバ10への登録/解除、発着信動作を行う。詳細は後記する。
なお、OSC25は、CPU22および無線LANコントローラ23を駆動させるクロックを供給し、ANT24は、無線LAN通信用チップアンテナである。また、携帯電話端末1(図1参照)と無線LANアダプタ2との通信はシリアルで行なわれ携帯電話端末1のボタン操作によってコマンドが解釈され、各種設定および発着信の制御が行われる。
図4、図5は、本発明の無線IP電話端末を実現する、携帯電話端末、無線LANアダプタ側のそれぞれにおける機能ブロック図である。ここに示される各ブロックは、具体的には、携帯電話端末1、無線LANアダプタ2のそれぞれが持つCPUが内蔵メモリに記録されたプログラムを逐次読み出し、実行することにより以下に示す機能を実現するものである。
図4において、携帯電話端末1の構成は、機能上、プログラム取得部111と、プログラム実行部112と、プログラムファイル113とに区分される。プログラム取得部11は、Webサーバ20に対してIP網8を介して回線接続プログラムのダウンロード要求を発行し、SIPサーバ10からダウンロード提供される回線接続プログラムを取り込み、プログラムファイル113に格納する機能を持つ。IP網8を介したプログラムのダウンロードは、i−mode(登録商標)やEz−web(登録商標)のようなIP網接続サービスを利用することで実現可能である。
プログラム実行部112は、ダウンロード提供されたプログラムをユーザが携帯電話端末1のボタン操作により起動することで実行され、その構成は、機能上、SIPプロトコル処理部1121(プロトコル実行部)と、QoS(Quality of Service)制御部1121(優先制御処理部)と、認証処理部1123に区分される。
SIPプロトコル処理部1121は、「セッションの開始」、「変更」、「終了」の機能を扱い、IP電話機6,7(図1参照)や米国マイクロソフト社が提供するWindows Messenger(登録商標)のようなPC上の通信ソフトウェアと、ユーザのドメイン毎に設置されるSIPサーバ10間でのやりとりを定義、実行する機能を持つ。詳細は、図7に示すシーケンス図を用いて後記する。
また、QoS制御部1122は、音声信号をパケット化すると共に、パケットを送信するときに当該パケットの取りこぼしによる通話劣化を防ぐ優先制御処理の機能を持ち、更に、認証処理部1123は、無線LANアタプタ2を介してSIPサーバ10との間で認証処理を行い、SIPプロトコル処理部1121とQoS制御部1121の動作を有効にする機能を持つ。ここでは、IEEE802.1xに準拠した認証機能を持つこととする。
図5において、無線LANアダプタ2は、携帯電話端末1が特定のISPから取得した回線接続に必要なプログラムに基づき、ISPが提供するSIPサーバ10と通信を行い、IP網8を介して相手の電話端末との間で音声通信を行う無線LAN制御手段として機能し、その構成が、機能上、通信インタフェース部221と、主制御部222とに区分される。
通信インタフェース部221は、携帯電話端末1の外部接続端子との間で双方向のパケットデータ通信を行う機能を持つ。また、主制御部222は、携帯電話端末1によるボタン操作に基づく設定に従い無線LANコントローラ23を制御してアクセスポイントをサーチして接続を確立すると共に、SIPサーバ10への発着信を制御する機能を持ち、その構成は、機能上、設定情報受信部2221と、設定情報記録部2222と、登録処理実行部2223と、無線LAN通信処理部2224とで構成される。
設定情報受信部2221は、ユーザのボタン操作に基づく設定を取り込んで設定情報記録部2222に記録する機能を持ち、登録処理実行部2223は、携帯電話端末1からの操作により再起動された時、設定情報記録部2222に設定された情報に基づいてSIPサーバ10に登録処理を行い、常時接続状態とすることで、IP電話として発着信を可能にする機能を持つ。
また、無線LAN通信処理部2224は、設定された内容に従い接続可能なアクセスポイントをサーチし、見つかった場合に接続を確立させてSIPサーバ10との間で発着信の制御を行う機能を持つ。詳細は、図6に示すシーケンス図を用いて後記する。
図6、図7は、本発明実施形態の動作を説明するために引用したシーケンス図である。図6は、携帯電話端末1、無線LANアダプタ2、SIPサーバ10間において、回線接続プログラムの取得からSIPサーバ10との接続に至る処理手順を、図7は、ユーザA(通話元)、ユーザB(通話先)と、SIPサーバ10間における発着信の処理手順のそれぞれを示す。
図6において、まず、ユーザは、所持する携帯電話端末1(図1参照)をIP電話機として機能させるために、携帯電話端末1が持つ外部接続端子に無線LANアダプタ2を装着する。そして、携帯電話端末1のボタンを操作することにより、特定のサイトが管理運営するWebサーバもしくはFTPサーバ(ここではWebサーバ20とする)へアクセスし、携帯電話端末1をIP電話として動作させる回線接続プログラムを取得する(S61、S62)。ここで、回線接続プログラムはIP網8を介してダウンロード(DL)され、携帯電話端末1内蔵のメモリ(ROM/RAM12のRAM)に保存される。
次に、ユーザは、携帯電話端末1を操作することによって先にメモリに保存されたプログラムを起動する(S63)。このことにより、無線LAN通信の実行に必要な設定情報が携帯電話端末1のメモリから無線LANアダプタ2に転送され(S64)、無線LANアダプタ2(図3参照)のCPU22はその内容に従い無線LANコントローラ23を起動する。これを受けて無線LANコントローラ23は、接続可能なアクセスポイント(AP)をサーチし、見つかったときにそのアクセスポイントとの間で接続を確立させる(S65)。
続いて、ユーザは、SIPサーバアドレスやID情報、自局番号等設定情報を携帯電話端末1のボタン操作により設定登録する(S66)。ここで設定登録された内容は、無線LANアダプタ2のCPU22が内蔵する不揮発性メモリに蓄積される(S67、S68)。更に、携帯電話端末1からの操作により、無線LANアダブタ2を再起動することで先に設定された内容をIP網8経由でSIPサーバ10へ登録する(S69、S70)。
SIPサーバ10への登録が終了すれば常時接続状態となって、無線LANアダプタ2が装着された携帯電話端末1は、IP電話機としての発着信が可能になる。
ここで、携帯電話端末1(図1参照)に無線LANアダプタ2が装着された無線IP電話端末をユーザAが所持するものとし、SIP対応のIP電話機6を所持するユーザBを通話先として発信した場合の動作について図7を用いて説明する。通話先の指定は、SIP−URI(Uniform Resource Identifiers)と呼ばれるアドレス表記(sip:client−b@domain.com)により指定が行われる。アドレス表記の最初の「sip」は、プロトコルを指定するもので、「@」より後ろの「domain.com」がドメインで、「client−b」が通話先ユーザのIDである。
図7において、ユーザAは、ユーザBを呼び出す際に、まず自身のドメイン内にあるSIPサーバ10(プロキシA)に対してINVITEリクエストを発行し(S71)、セッションの確立を促す。ユーザAがドメイン内のプロキシであることを認識するには直接サーバ名を指定するか、DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)等によってあらかじめ通知しておけばよい。リクエストを受信したプロキシAは、ステータスとして100(Trying:現在リクエストを転送中)をユーザAに返答し(S76)、目的地であるドメイン「domain.com」内のプロキシBに対してINVITEリクエトを発行する(S72)。
INVITEリクエトを受信したプロキシBは、もし、通信先のユーザBのIDが存在する場合、さらにユーザBに対してINVITEリクエストの転送を試みる(S73)。その際には、先ほど、同様にプロキシAに対してステータス100を返答する(S75)。プロキシを中継して到達したINVITEリクエストは、ここではじめてユーザBに到達することになる。ここで、ユーザBのIP電話機6は、自身が呼ばれていることをユーザBに対して通知し(多くの場合は呼び出し音やPC上でのポップアップ等)、その状態をステータス180(Ringing)としてユーザAに対して通知する(S74、S78、S79)。
また、ここで、ユーザBが呼び出しに応じれば、ステータス200(OK)がユーザAに対して返送され(S77、S80、S81)、ユーザAからユーザBへACK(Acknowledge)を送信し(S82)、セッションが確立される(S83)。
このことにより、ユーザAが発話した音声は、携帯電話端末1でパケット化されて無線LANアダプタ2に転送され、当該パケットデータは、SIPサーバ10経由で通話先となるIP電話機6に送信される。
以上説明のように本発明は、無線LANアダプタ2を装着した携帯電話端末1を操作することにより、特定のプロバイダから回線接続に必要なプログラムをIP網8経由で取得し、当該取得したプログラムに基づき無線LAN対応のSIPサーバ10と通信を行い、IP網8を介して相手の電話端末との間で音声通信を行うものである。このため、携帯電話端末1の外部接続端子に無線LANアダプタ2を装着し、当該無線LANアタプタ2は、携帯電話端末1を操作することによってユーザが設定したデータに基づきアクセスポイントをサーチし、SIPサーバ10への発着信を制御する。SIPサーバ10により、IP網8を介したIP電話端末同士、あるいはアナログ電話との通話を可能とする。このように、無線LANアダプタ2を携帯電話端末1に装着し、かつ、無線LANインフラを用いることで、携帯電話をIP電話機として機能させることができる。
なお、前記した本発明実施形態では、音声データ制御を行うためにSIPを用いたが、これに制限されず、「H.323」(IP網で音声、映像データをリアルタイムで交換するためのプロトコル)を用いるようにしてもよい。
本発明実施形態に係わる無線IP電話端末が接続される通信インフラストラクチャを説明するために引用した図である。 本発明実施形態に係わる携帯電話端末のハードウェア内部構成の一例を示すブロック図である。 本発明実施形態に係わる無線LANアダプタのハードウェア内部構成の一例を示すブロック図である。 本発明実施形態に係わる無線IP電話端末を実現する携帯電話端末の機能ブロック図である。 本発明実施形態に係わる無線IP電話端末を実現する無線LANアダプタの機能ブロック図である。 本発明実施形態に係わる動作を説明するために引用したシーケンス図である。 本発明実施形態に係わる動作を説明するために引用したシーケンス図である。
符号の説明
1 携帯電話端末
2 無線LANアダプタ(無線LAN通信処理部)
3 無線LANアクセスポイント付ブロードバンドルータ
4,5 アナログ電話機
6,7 IP電話機
8 IP網
9 一般アナログ電話回線
10 SIPサーバ(IP網接続装置)
20 Webサーバ
111 プログラム取得部
112 プログラム実行部
221 通信インタフェース部
222 主制御部
1121 SIPプロトコル処理部(プロトコル実行部)
1122 QoS制御部(優先制御処理部)
1123 認証処理部

Claims (5)

  1. 特定のプロバイダから回線接続に必要なプログラムをIP網経由で取得して内蔵のメモリに格納する携帯電話端末と、
    前記携帯電話端末の外部接続端子に装着され、前記取得したプログラムに基づき前記プロバイダが提供する前記無線LAN対応のIP網接続装置と通信を行い、前記IP網を介して相手電話端末との間で音声通信を行う無線LANアダプタと、
    を具備することを特徴とする無線IP電話端末装置。
  2. 前記携帯電話端末は、
    当該携帯電話端末を前記IP網接続装置に接続するための通信プロトコルを実行するプロトコル実行部と、
    音声信号をパケット化すると共に、前記パケットを送信するときに当該パケットの取りこぼしによる通話劣化を防ぐ優先制御処理部と、
    前記無線LANアタプタを介して前記IP網接続装置との間で認証処理を行い、前記プロトコル実行部および前記優先制御処理部による制御を有効とする認証処理部と、
    を具備することを特徴とする請求項1に記載の無線IP電話端末装置。
  3. 前記無線LANアダプタは、
    前記携帯電話端末の外部接続端子との間で双方向のパケットデータ通信を行う通信インタフェース部と、
    前記携帯電話端末によるボタン操作に基づく設定に従い無線LANコントローラを制御し、アクセスポイントをサーチして接続を確立すると共に、前記IP網接続装置への発着信を制御する主制御部と、
    を具備することを特徴とする請求項1に記載の無線IP電話端末装置。
  4. 携帯電話端末の外部接続端子を介し前記携帯電話端末と接続される無線LANアダプタであって、
    前記携帯電話端末がIP網経由で特定のプロバイダから取得した回線接続に必要なプログラムに基づき、前記プロバイダが提供する無線LAN対応のIP網接続装置と通信を行い、前記IP網を介して相手電話端末との間で音声通信を行う無線LAN通信処理部、
    を具備することを特徴とする無線LANアダプタ。
  5. 携帯電話端末の外部接続端子に無線LANアダプタを接続して成る無線IP電話端末装置を用いた音声データ通信方法であって、
    特定のプロバイダから回線接続に必要なプログラムをIP網経由で取得するステップと、
    前記取得したプログラムに基づき前記プロバイダが提供する前記無線LAN対応のIP網接続装置と通信を行い、前記IP網を介して相手電話端末との間で音声通信を行うステップと、
    を有することを特徴とする無線IP電話端末装置を用いた音声データ通信方法。
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