JP3951208B2 - パケットデータチャネルを介した移動局用インターネットプロトコル電話通信 - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の背景）
（発明の技術分野）
本発明は一般的に移動無線網における音声およびデータトラフィックのルーティングに関し、特に、移動無線網により受信された音声電話呼をデータパケットチャネルを介したインターネットプロトコル通信網を経由して目的移動局へルーティングする方法および装置に関する。
【０００２】
（関連技術の説明）
音声通信の他に、移動無線網は漸増するパケットデータサービスをサポートしている。しばしば、パケットデータサービスは、移動無線網内で動作する移動局を介して通信するパーソナルコンピュータ等のデジタル端末装置を、例えば、インターネットもしくはイントラネット等のインターネットプロトコル（ＩＰ）通信網に接続するのに使用される。典型的に音声通信はトラフィックチャネルを介した回路交換通信を使用して移動無線網を通して伝送されるが、パケットデータサービスに関連するデータパケットはパケットチャネルを介したパケット交換通信を使用して移動無線網を通して伝送される。例えば、データパケットは伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）を使用してパケットチャネルを介して伝送することができる。
【０００３】
ある状況では、移動局はトラフィックチャネルを介した回路交換通信を使用して音声接続をサポートすることができない。例えば、移動局はパケットチャネルを介したパケット交換通信を使用するパケットモードでしか動作せず、トラフィックチャネルを介した回路交換通信を使用する音声モードで通信する能力がないようにされていることがある。別の例では、移動局はそこへ音声接続が試みられている時にパケットチャネルを介してインターネット／イントラネットに接続されたデジタル端末装置とパケットモードで動作していることがある。このような状況では、パケットモードと音声モードの両方で同時に動作するようにされていなければ、移動局は音声モードで通信するためにパケットチャネルを介した接続を開放しトラフィックチャネルを介して登録する必要がある。さらにもう１つの例では、移動局との音声通信に利用できる全てのトラフィックチャネルが使用中であるために、利用できない場合がある。これらの状況および他の類似状況において、移動無線網は移動局との音声通信を提供することができない。
【０００４】
したがって、音声トラフィックチャネル以外の通信パスを介してパケットモードで動作している移動局と移動無線網との間に音声通信を提供する方法および装置を考案するのが有利である。このような方法および装置が移動無線網以外の通信網を介して音声通信をルーティングすることも有利である。
【０００５】
（発明の概要）
本発明は移動局と移動無線網との間で音声通信を達成する方法および装置を含んでいる。移動無線網へのゲートウェイサーバが目的移動局に対する着信音声呼を受信して目的移動局の状態および場所に関する情報にアクセスする。目的移動局がトラフィックチャネルを介し回路交換通信を使用して音声モードで動作できるかどうかが確認される。目的移動局が音声モードで動作できる場合には、移動無線網と目的移動局との間にトラフィックチャネルを介した回路交換通信が確立される。目的移動局が音声モードで動作できずパケットチャネルを介したパケット交換通信をサポートすることができる場合には、着信音声呼は音声呼をデータパケットへ変換する音声ゲートウェイサーバへルーティングされ、ＩＰ通信網を通した移動局へのデータパケットは移動無線網のパケットゲートウェイサーバへルーティングされる。パケットゲートウェイサーバは移動無線網のパケットデータチャネルを介してパケットデータサービスを使用する目的移動局へ呼をルーティングする。
【０００６】
（発明の詳細な説明）
次に、図１に移動局と本発明の好ましい実施例に調和する移動無線網との間で音声通信を達成する装置の機能ブロック図を示す。セルラー電話網は関門移動通信交換局（ＧＭＳＣ）１００、ホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）１１０、および在圏移動通信交換局（ＶＭＳＣ）１２０を含んでいる。移動無線網は、限定はしないが、とりわけパーソナルデジタルセルラーシステム（ＰＤＣ）、移動体通信グローバルシステム（ＧＳＭ）、アドバンストモバイルホーンサービス（ＡＭＰＳ）およびデジタルアドバンストモバイルホーンサービス（ＤＡＭＰＳ）を含む従来の任意の移動無線網プロトコルに順応する方法でエアインターフェイスを介して、第１の移動局１３０および第２の移動局１４０を含む、複数の移動局と通信する。本発明に従って任意のプロトコルを使用することができるが、本開示では例としてＰＤＣプロトコルが使用される。
【０００７】
移動無線網は公衆交換電話網／サービス総合デジタル網（ＰＳＴＮ／ＩＳＤＮ）１５０その他の通信網１６０とＧＭＳＣ１００を介して通信する。図1では第２の移動局１４０はＧＭＳＣ１００を介して移動無線網と通信するように示されているが、第２の移動局１４０は移動無線網１７０の他の部分を介して移動無線網に接続することができ現在使用中の特定の移動無線網プロトコルと調和する方法で移動無線網内でルーティングされる。
【０００８】
本例では第１の移動局１３０である目的移動局との音声通信を達成するために、ＰＳＴＮ／ＩＳＤＮ１５０その他の通信網１６０からの着信音声呼がＧＭＳＣ１００へルーティングされる。ＧＭＳＣ１００は着信音声呼を目的移動局１３０へルーティングするためのＨＬＲ１１０からのルーティング情報を要求する。ＨＬＲ１１０はその動作モード等の目的移動局１３０に関連する情報、現在目的移動局１３０にサービスしているＶＭＳＣ１２０のアイデンティティおよび目的移動局１３０へのルーティング情報を格納している。ＨＬＲ１１０から与えられるルーティング情報を使用して、ＧＭＳＣ１００はトラフィックチャネルを介した回路交換通信を使用して目的移動局１３０と通信するＶＭＳＣ１２０へ着信音声呼をルーティングする。
【０００９】
第２の移動局１４０と目的移動局１３０との間の音声通信を達成するために、第２の移動局１４０からの着信音声呼がＧＭＳＣ１００へルーティングされＰＳＴＮ／ＩＳＤＮ１５０からの着信音声呼に対するものと調和する方法で処理される。あるいは、第２の移動局１４０からの着信音声呼はＶＭＳＣ１２０へルーティングされ、現在使用中の特定の移動無線網プロトコルと調和する方法で移動無線網１７０の他の部分を介して最後に目的移動局１３０へルーティングされる。
【００１０】
例えば、パーソナルコンピュータ等のデジタル端末装置１８０とインターネット／イントラネット１９０もしくはパケットデータサービスを使用する他のインターネットプロトコル（ＩＰ）通信網との間の通信を達成するために、デジタル端末装置１８０は移動局１３０を介して移動無線網と通信する。パケットチャネルを介したＴＣＰ／ＩＰ等のパケット交換通信を使用する移動無線網を介してパケットデータが通信される。パケットデータは産業において広く知られているパケットデータサービスを使用するＶＭＳＣ１２０を介して目的移動局１３０とパケット移動通信交換局（ＰＭＳＣ）２１０との間でルーティングされる。ＰＭＳＣ２１０はやはり産業において広く知られている方法で移動無線網をインターネット／イントラネット１９０もしくは他のＩＰ通信網へインターフェイスさせる。
【００１１】
移動無線網と目的移動局１３０、例えば音声ゲートウェイ２００、との間の別の通信リンクを達成するために、音声ゲートウェイサーバはＧＭＳＣ１００とインターネット／イントラネット１９０もしくは他のＩＰ通信網との間にインターフェイスを提供する。音声ゲートウェイ２００は図1にＧＭＳＣ１００およびＶＭＳＣ１２０の両方から遠隔にあるものとして示されているが、音声ゲートウェイ２００はネットワーク内の他のノードと同じ位置とすることができる。目的移動局１３０へアドレスされる着信音声電話呼はＧＭＳＣ１００により受信される。ＧＭＳＣ１００は目的移動局１３０へ着信音声電話呼をルーティングするためのＨＬＲ１００からのルーティング情報を要求し、ＨＬＲ１００から与えられる情報に基づいて目的移動局１３０が音声モードで動作できるかどうかを確認する。目的移動局１３０が音声モードで動作できる場合には、ＨＬＲ１１０は追跡ルーティング番号を含む応答をＧＭＳＣ１００に与えトラフィックチャネルを介した回路交換通信として着信呼が目的移動局１３０へルーティングされる。一方、目的移動局１３０が音声モードで動作できずパケットチャネルを介したパケット交換通信をサポートすることができる場合には、ＨＬＲ１００からの応答は音声ゲートウェイ２００への追跡ルーティング番号を含んでいる。音声ゲートウェイ２００への追跡ルーティング番号は目的移動局１３０が音声モードで動作できないことを示しＧＭＳＣ１００は、ＨＬＲ１００からの応答と共に、着信音声呼を音声ゲートウェイ２００へルーティングする。
【００１２】
目的移動局１３０のアイデンティティがＨＬＲ１００、ＧＭＳＣ１００、あるいは音声ゲートウェイ２００に関連するプロセッサ２０１によって、パケットデータ接続に使用される目的移動局１３０に割り当てられる現在のＩＰアドレスへ、ルックアップテーブルもしくは計算によりマッピングされる。音声ゲートウェイ２００はその現在のＩＰアドレスに基づいて着信音声呼を目的移動局１３０にルーティングする。したがって、着信音声呼はインターネット／イントラネット１９０を介して音声ゲートウェイ２００とＰＭＳＣ２１０との間でルーティングされ、かつＶＭＳＣ１２０を介してＰＭＳＣ２００と目的移動局１３０との間でルーティングされる。インターネット／イントラネット１９０を介したＩＰ接続は、例えば、ＩＴＵ−ＴＨ．３２３プロトコルを使用して設定される。ＰＭＳＣ２１０と目的移動局１３０との間の接続は移動無線網により提供されるパケットデータサービスを使用する。
【００１３】
音声ゲートウェイ２００内のプロセッサ２０１は、例えば、ＩＴＵ−ＴＧ．７２３．１符号化仕様を使用しユーザ・データグラム・プロトコル／インターネットプロトコルを介して５，３００ｂｐｓもしくは６，３００ｂｐｓでＧＭＳＣ１００から受信する、典型的には６４ｋｂｐｓパルス符号変調信号である、着信音声信号もＩＰ電話信号へ変換する。もう１つの例として、着信音声呼が第２の移動局１４０から発信される場合には、移動網で使用される符号化プロトコルに従って着信音声信号を符号化することができる。それは、例えば、今日ＰＤＣで使用されているベクトル和励起線形予測（ＶＳＥＬＰ）符号化プロトコルとすることができる。音声ゲートウェイ２００はこの信号（ＶＳＥＬＰ）をＩＴＵ−ＴＧ．７２３．１へ変換する。同様に、音声ゲートウェイ２００内のプロセッサ２０１は、インターネット／イントラネット１９０を介して目的移動局１３０から受信するＩＰ電話信号を着信音声信号とコンパチブルな音声信号へ変換する。ＩＰ電話信号へ変換される着信音声呼はインターネット／イントラネット１９０からＰＭＳＣ２１０により受信され移動無線網により提供されるパケットデータサービスを使用する目的移動局１３０へルーティングされる。
【００１４】
次にさらに図2および図3に、それぞれ、図１に示す実施例と調和する移動無線網から移動局が音声通信を受信する方法のフロー図、および移動無線網から移動局が音声通信を受信する信号シーケンス図を示す。例えば、ＧＭＳＣ１００から受信される移動局加入者番号（ＭＳＮ）を使用して、着信音声電話呼が目的移動局１３０へアドレスされる（ステップ３００）。ＧＭＳＣ１００は着信音声電話呼を目的移動局１３０へルーティングするためのＨＬＲ１１０からのルーティング情報を要求する（ステップ３１０）。
【００１５】
ＧＭＳＣ１００はＨＬＲ１１０からの応答を受信し（ステップ３１５）目的移動局１３０がトラフィックチャネルを介した回路交換通信を確立できるかどうかが確認される（ステップ３２０）。目的移動局１３０が音声モードで接続を確立できる場合には、ＨＬＲ１１０はＶＭＳＣ１２０への追跡ルーティング番号を含む応答をＧＭＳＣ１００へ与え、着呼はトラフィックチャネルを介した回路交換通信として目的移動局１３０へルーティングされる（ステップ３３０）。一方、目的移動局１３０が音声モードで接続を確立できずパケットチャネルを介したパケット交換通信をサポートすることができる場合には、ＨＬＲ１１０からの応答は音声ゲート２００への追跡ルーティング番号を含んでいる。音声ゲート２００への追跡ルーティング番号は目的移動局１３０が音声モードで動作できないことを示しＧＭＳＣ１００は、ＨＬＲ１１０からの応答と共に、着信音声呼を音声ゲートウェイ２００へルーティングする（ステップ３４０）。
【００１６】
目的移動局１３０のアイデンティティがパケットデータ接続に使用される目的移動局１３０に割り当てられる現在のＩＰアドレスへ、ルックアップテーブルもしくは計算により、マッピングされる。マッピング機能はＨＬＲ１１０、ＧＭＳＣ１００、もしくは音声ゲートウェイ２００内のプロセッサ２０１により実施される。音声ゲートウェイ２００はその現在のＩＰアドレスに基づいて着信音声呼を目的移動局１３０へルーティングする（ステップ３６０）。したがって、着信音声呼はインターネット／イントラネット１９０を通して音声ゲートウェイ２００とＰＭＳＣ２１０との間でルーティングされ（ステップ３６０ａ）、かつＶＭＳＣ１２０を介してＰＭＳＣ２００と目的移動局１３０との間でルーティングされる（ステップ３６０ｂ）。インターネット／イントラネット１９０を通るＩＰ接続は、例えば、ＩＴＵ−ＴＨ．３２３プロトコルを使用して設定される。
【００１７】
音声ゲートウェイ２００に関連するプロセッサ２０１は、例えば、ＩＴＵ−ＴＧ．７２３．１に明記された音声符号化を使用し５，３００ｂｐｓもしくは６，３００ｂｐｓでユーザ・データグラム・プロトコル／インターネットプロトコルを介してＧＭＳＣ１００から受信される、典型的には６４ｋｂｐｓパルス符号変調（ＰＣＭ）信号である、着信音声信号もＩＰ電話信号へ変換する（ステップ３７０）。それは、例えば、今日ＰＤＣで使用されているベクトル和励起線形予測（ＶＳＥＬＰ）符号化プロトコルとすることができる。音声ゲートウェイ２００はこの信号（ＶＳＥＬＰ）をＩＴＵ−ＴＧ．７２３．１へ変換する。同様に、音声ゲートウェイ２００はインターネット／イントラネット１９０を通って目的移動局１３０から受信するＩＰ電話信号も着信音声信号とコンパチブルな音声信号へ変換する。ＩＰ電話信号へ変換される着信音声呼はインターネット／イントラネット１９０からＰＭＳＣ２１０により受信され移動無線網から提供されるパケットデータサービスを使用して目的移動局１３０へルーティングされる。
【００１８】
本発明の装置および方法の好ましい実施例を添付図に例示し前記詳細な説明において説明してきたが、本発明は開示した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に明記された本発明の精神から逸脱することなくさまざまな再構成、修正、および置換が可能であることをお判り願いたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 移動局と本発明の好ましい実施例と調和する移動無線網との間で音声通信を達成する装置の機能ブロック図である。
【図２】 図１の実施例と調和する移動無線網から移動局が音声通信を受信する方法のフロー図である。
【図３】 移動無線網から移動局が音声通信を受信するシグナリングシーケンス図である。

Claims (17)

1. 移動局との音声通信を達成する装置であって、
   着信音声呼を受信することができかつ前記移動局が音声モードで動作できるかどうかを確認することができさらに前記移動局が前記音声モードで動作できる場合にはトラフィックチャネルを介した前記移動局との回路交換通信を可能とすることにより前記音声呼を移動無線網を通して前記移動局へ向けてルーティングすることができる
   関門移動通信交換局と、
   前記関門移動通信交換局に接続された音声ゲートウェイであって、前記移動局が前記音声モードで動作できない場合にはパケットチャネルを介した前記移動局とのパケット交換通信を可能とすることにより前記音声呼をインターネットプロトコル通信網および移動無線網を通って前記移動局へ向けてルーティングすることができる音声ゲートウェイと、を備えた装置。
2. 請求項１記載の装置であって、前記音声ゲートウェイは前記移動局へ呼を設定する装置。
3. 請求項２記載の装置であって、前記音声ゲートウェイはＩＴＵ−ＴＨ．３２３を使用して前記移動局へ前記呼を設定する装置。
4. 請求項１記載の装置であって、さらに、
   前記着信音声呼を音声フォーマットからインターネットプロトコル電話通信フォーマットへ変換する手段と、
   前記インターネットプロトコル通信網を通して前記移動局から受信するパケットデータを前記インターネットプロトコル電話通信フォーマットから前記音声フォーマットへ変換する手段と、
   を含む装置。
5. 請求項４記載の装置であって、前記着信音声呼を音声フォーマットからインターネットプロトコル電話通信フォーマットへ変換する前記手段は前記着信音声呼を着信６４ｋｂｐｓＰＣＭ信号から発信５，３００ｂｐｓＩＴＵ−ＴＧ．７２３．１プロトコル信号へ変換する前記プロセッサを含み、さらに、前記インターネットプロトコル通信網を通して前記移動局から受信するパケットデータを前記インターネットプロトコル電話通信フォーマットから前記音声フォーマットへ変換する前記手段は前記インターネットプロトコル通信網を通して受信するパケットデータを着信５，３００ｂｐｓＩＴＵ−ＴＧ．７２３．１プロトコル信号から発信６４ｋｂｐｓＰＣＭ信号へ変換する前記プロセッサを含む装置。
6. 請求項４記載の装置であって、前記着信音声呼を音声フォーマットからインターネットプロトコル電話通信フォーマットへ変換する前記手段は前記着信音声呼を着信６４ｋｂｐｓＰＣＭ信号から発信６，３００ｂｐｓＩＴＵ−ＴＧ．７２３．１プロトコル信号へ変換する前記プロセッサを含み、さらに、前記インターネットプロトコル通信網を通して前記移動局から受信するパケットデータを前記インターネットプロトコル電話通信フォーマットから前記音声フォーマットへ変換する前記手段は前記インターネットプロトコル通信網を通して受信するパケットデータを着信発信６，３００ｂｐｓＩＴＵ−ＴＧ．７２３．１プロトコル信号から発信６４ｋｂｐｓＰＣＭ信号へ変換する前記プロセッサを含む装置。
7. 請求項１記載の装置であって、前記インターネットプロトコル通信網はインターネットである装置。
8. 請求項１記載の装置であって、前記インターネットプロトコル通信網はイントラネットである装置。
9. 移動局と移動無線網との間で音声通信を達成する方法であって、
   着信音声呼を受信し、
   前記移動局が音声モードで動作できるかどうかを確認し、
   前記移動局が前記音声モードで動作できる場合にはトラフィックチャネルを介した前記移動局との回路交換通信を可能とすることにより前記音声呼を前記移動無線網を通して前記移動局へ向けてルーティングし、
   前記移動局が前記音声モードで動作できない場合には、前記移動無線網のパケットデータチャネルを介した前記移動局とのパケット交換通信を可能とすることにより前記着信音声呼をインターネットプロトコル通信網および移動無線網を通 って前記移動局へルーティングする、ことを備えた方法。
10. 請求項９記載の方法であって、前記移動局が前記音声モードで動作できるかどうかを確認し、
    前記移動局へ前記着信音声呼をルーティングするためのルーティング情報を要求し、
    前記要求に対する応答が在圏移動通信交換局への第１の追跡ルーティング番号を含む場合には前記移動局を前記音声モードで動作できるものとして識別し、
    前記応答が音声ゲートウェイへの第２の追跡ルーティング番号を含む場合には前記移動局を前記音声モードで動作できないものとして識別する、ステップとを含む方法。
11. 請求項１０記載の方法であって、前記移動局へ前記着信音声呼をルーティングする前記ステップは、
    前記着信音声呼を音声ゲートウェイへルーティングし、
    前記移動局をインターネットプロトコルアドレスへマッピングし、
    前記音声ゲートウェイと前記インターネットプロトコルアドレスに位置する前記移動局との間に呼を設定する、ステップと、を含む方法。
12. 請求項１１記載の方法であって、前記音声ゲートウェイと前記移動局との間で通信を行うステップは、
    前記着信音声呼を音声フォーマットからインターネットプロトコル電話通信フォーマットへ変換し、
    前記インターネットプロトコル通信網を通して受信する前記移動局により送られるパケットデータを前記インターネットプロトコル電話通信フォーマットから前記音声フォーマットへ変換する、ステップとを含む方法。
13. 請求項１１記載の方法であって、前記音声ゲートウェイと前記移動局との間で通信を行うステップは、
    インターネットを通して前記音声ゲートウェイとパケットデータゲートウェイとの間で通信を行い、
    前記移動無線網のパケットデータサービスを介して前記パケットデータゲートウェイと前記移動局との間で通信を行う、ステップとを含む方法。
14. 移動局と移動無線網との間で音声通信を達成するシステムであって、該システムは、
    着信音声呼を受信する手段と、
    前記移動局が音声モードで動作できるかどうかを確認する手段と、
    前記移動局が前記音声モードで動作できる場合にはトラフィックチャネルを介した前記移動局との回路交換通信を可能とすることにより前記音声呼を前記移動無線網を通って前記移動局へ向けてルーティングする第１の手段と、
    前記移動局が前記音声モードで動作できない場合には、パケットデータチャネルを介した前記移動局とのパケット交換通信を可能とすることにより前記音声呼をインターネットプロトコル通信網および移動無線網を通して前記移動局へ向けてルーティングする第２の手段と、を備えたシステム。
15. 請求項１４記載のシステムであって、前記移動局が前記音声モードで動作できるかどうかを確認する前記手段は、
    前記移動局へ前記着信音声呼をルーティングするためのルーティング情報を要求する手段と、
    前記要求に対する応答が在圏移動通信交換局への第１の追跡ルーティング番号を含む場合には前記移動局を前記音声モードで動作できるものとして識別する手段と、
    前記応答が音声ゲートウェイへの第２の追跡ルーティング番号を含む場合には前記移動局を前記音声モードで動作できないものとして識別する手段と、
    を含むシステム。
16. 請求項１４記載のシステムであって、前記移動局へ前記着信音声呼をルーティングする前記手段は、
    前記移動局をインターネットプロトコルアドレスへマッピングする手段と、
    前記インターネットプロトコルアドレスに位置する前記移動局の設定する手段と、
    前記音声ゲートウェイと前記移動局との間の通信手段と、
    を含むシステム。
17. 請求項１６記載のシステムであって、前記音声ゲートウェ イと前記移動局との間で通信を行う前記手段は、さらに、
    前記着信音声呼を音声フォーマットからインターネットプロトコル電話通信フォーマットへ変換する手段と、
    前記インターネットプロトコル通信網を通って受信する前記移動局により送られるパケットデータを前記インターネットプロトコル電話通信フォーマットから前記音声フォーマットへ変換する手段と、
    を含むシステム。

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