(57)【要約】【課題】音声とデータを効率よく統合して、高品質な通信を行う。【解決手段】フレーム制御手段１２は、音声信号をフレーム化した音声フレームと、データをフレーム化したデータフレームと、を統合して統合フレームを生成し、音声フレームと、データフレームと、統合フレームとのルーティング制御を行う。入力処理手段１１は、音声フレームと、データフレームと、統合フレームとの少なくとも１つのフレームを格納して管理する。出力処理手段１３は、転送されたフレームを格納して管理し、フレームの帯域比率を動的に設定して、音声フレーム、データフレーム、統合フレームを回線上から伝送する。【選択図】図１
2010166599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声およびデータを通信する通信装置であって、本願明細書に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信装置、通信システム及び音声・データ統合方法に関し、特に音声とデータを統合して通信を行う通信装置、音声とデータを統合して通信を行う通信システム及び音声とデータの統合制御を行って通信を行う音声・データ統合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、構内通信は、従来の集中型の電話交換サービスに加えて、分散型のＬＡＮによる高速伝送が増え、イントラネット通信が広く行われている。従来、これら社内のＰＢＸ網とイントラネット網の構内設備は、両者のプロトコルの違いにより、それぞれ独立に設けられている。また、公衆の電話基幹網とインターネット基幹網も従来では独立に設置されている。
【０００３】
このように、電話網とデータ網とは、独立に設置されているために、設備効率が悪く、また回線が分かれて使用されるために、回線使用効率が悪いなどといった欠点があった。
【０００４】
このため、従来技術として例えば、特開平１１−２５２２４９号公報では、音声をＭＡＣフレーム化したフレームと、ＬＡＮデータとを交換制御する交換機を構成することで、電話音声とデータとを統合した通信を実現している。
【０００５】
一方、近年では、インターネットで音声通信を行うインターネット電話がある。これはＶｏＩＰ（Voiceover IP)技術を用いることで、ＩＰネットワーク上での音声通信を実現するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記のような従来技術では、電話機、データ端末、公衆網等の中継回線を収容すべく交換機を、新たに開発する必要があるため、設備変更を容易に行うことができないといった問題があった。
【０００７】
通信ネットワークは、電話網を中心に構築されており、単にあらたなシステムの新規増設を行うのではなく、既存のネットワークシステムをいかに利用して最小限の増設で新しいサービスを提供できるかが重要である。
【０００８】
また、従来のインターネット電話では、専用のサーバに接続しないと会話ができず、さらに、帯域保証ができないので、遅延または音声の欠落が生じ、通話品質が低下するといった問題があった。
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、音声とデータを効率よく統合して、高品質な通信を行う通信装置を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、音声とデータを効率よく統合して、高品質な通信を行う通信システムを提供することである。
【００１０】
さらに、本発明の他の目的は、音声とデータを効率よく統合して、高品質な通信を行う音声・データ統合方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような、音声とデータの通信を行う通信装置１０において、音声信号をフレーム化した音声フレームと、データをフレーム化したデータフレームと、を統合して統合フレームを生成し、音声フレームと、データフレームと、統合フレームとのルーティング制御を行うフレーム制御手段１２と、音声フレームと、データフレームと、統合フレームとの少なくとも１つのフレームを格納して管理する入力処理手段１１と、転送されたフレームを格納して管理し、フレームの帯域比率を動的に設定して、音声フレーム、データフレーム、統合フレームを回線上から伝送する出力処理手段１３と、を有することを特徴とする通信装置１０が提供される。
【００１２】
ここで、フレーム制御手段１２は、音声信号をフレーム化した音声フレームと、データをフレーム化したデータフレームと、を統合して統合フレームを生成し、音声フレームと、データフレームと、統合フレームとのルーティング制御を行う。入力処理手段１１は、音声フレームと、データフレームと、統合フレームとの少なくとも１つのフレームを格納して管理する。出力処理手段１３は、転送されたフレームを格納して管理し、フレームの帯域比率を動的に設定して、音声フレーム、データフレーム、統合フレームを回線上から伝送する。
【００１３】
また、図２に示すような、音声とデータの通信を行う通信システム１０ａにおいて、電話交換機１０２と、ネットワーク間の接続処理を行うネットワーク接続装置１０５と、音声信号をフレーム化した音声フレームと、データをフレーム化したデータフレームと、を統合して統合フレームを生成し、音声フレームと、データフレームと、統合フレームとのルーティング制御を行うフレーム制御手段と、音声フレームと、データフレームと、統合フレームとの少なくとも１つのフレームを格納して管理する入力処理手段と、転送されたフレームを格納して管理し、フレームの帯域比率を動的に設定して、音声フレーム、データフレーム、統合フレームを回線上から伝送する出力処理手段とから構成され、電話交換機１０２の局内電話インタフェース回線Ｉｆ１と、ネットワーク接続装置１０５の局内データインタフェース回線Ｉｆ２と、局間中継回線Ｌ１〜Ｌ３との少なくとも１つと接続する通信装置１０と、を有することを特徴とする通信システム１０ａが提供される。
【００１４】
ここで、通信装置１０は、電話交換機１０２の局内電話インタフェース回線Ｉｆ１と、ネットワーク接続装置１０５の局内データインタフェース回線Ｉｆ２と、局間中継回線Ｌ１〜Ｌ３との少なくとも１つと接続する。
【００１５】
さらに、図１０のような、音声とデータの統合制御を行って通信を行う音声・データ統合方法において、音声信号をフレーム化した音声フレームと、データをフレーム化したデータフレームと、を統合して統合フレームを生成し、入力側処理として、音声フレームと、データフレームと、統合フレームとの少なくとも１つのフレームを格納して管理し、音声フレームと、データフレームと、統合フレームとのルーティング制御を行い、出力側処理として、転送されたフレームを格納して管理し、フレームの帯域比率を動的に設定して、音声フレーム、データフレーム、統合フレームを回線上から伝送することを特徴とする音声・データ統合方法が提供される。
【００１６】
ここで、音声フレームと、データフレームと、統合フレームとのルーティング制御を行い、フレームの帯域比率を動的に設定して、音声フレーム、データフレーム、統合フレームを回線上から伝送する。
例えば、本発明は以下を提供する。
（項目１）  音声とデータの通信を行う通信装置において、
音声信号をフレーム化した音声フレームと、データをフレーム化したデータフレームと、を統合して統合フレームを生成し、前記音声フレームと、前記データフレームと、前記統合フレームとのルーティング制御を行うフレーム制御手段と、
前記音声フレームと、前記データフレームと、前記統合フレームとの少なくとも１つのフレームを格納して管理する入力処理手段と、
転送された前記フレームを格納して管理し、前記フレームの帯域比率を動的に設定して、前記音声フレーム、前記データフレーム、前記統合フレームを回線上から伝送する出力処理手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
（項目２）  前記フレーム制御手段は、前記音声フレームには使用帯域分を占有させ、残りの帯域には前記データフレームを割り当てて、前記統合フレームを生成することを特徴とする項目１記載の通信装置。
（項目３）  前記フレーム制御手段は、前記データフレームに対し、上位優先度をコネクション型通信、下位優先度をコネクションレス型通信とする優先度情報フィールドを設けて、前記統合フレームを生成することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
（項目４）  前記フレーム制御手段は、共通線信号制御用の情報フィールドを設けて、前記統合フレームを生成することを特徴とする項目１記載の通信装置。
（項目５）  前記入力処理手段は、２面の格納領域を持ち、周期毎に切り替えて、前記フレームを格納することを特徴とする項目１記載の通信装置。
（項目６）  前記フレーム制御手段は、前記フレームのフレーム情報にもとづいて、前記ルーティング制御を行って、前記フレームを前記出力処理手段へスイッチング転送することを特徴とする項目１記載の通信装置。
（項目７）  前記フレーム制御手段は、前記フレームのフレーム情報にもとづいて、前記ルーティング制御を行って、転送スケジューリング情報を作成することを特徴とする項目１記載の通信装置。
（項目８）  前記入力処理手段は、前記転送スケジューリング情報にもとづいて、前記フレームを前記出力処理手段へ転送することを特徴とする項目７記載の通信装置。
（項目９）  前記出力処理手段は、転送された前記データフレームの中に同一フレームがある場合には、１つの代表フレームを生成して出力することを特徴とする項目１記載の通信装置。
（項目１０）  前記フレーム制御手段は、前記代表フレームを受信した場合には、複数の前記同一フレームを生成することを特徴とする項目９記載の通信装置。
（項目１１）  音声とデータの通信を行う通信システムにおいて、
電話交換機と、
ネットワーク間の接続処理を行うネットワーク接続装置と、
音声信号をフレーム化した音声フレームと、データをフレーム化したデータフレームと、を統合して統合フレームを生成し、前記音声フレームと、前記データフレームと、前記統合フレームとのルーティング制御を行うフレーム制御手段と、前記音声フレームと、前記データフレームと、前記統合フレームとの少なくとも１つのフレームを格納して管理する入力処理手段と、転送された前記フレームを格納して管理し、前記フレームの帯域比率を動的に設定して、前記音声フレーム、前記データフレーム、前記統合フレームを回線上から伝送する出力処理手段とから構成され、前記電話交換機の局内電話インタフェース回線と、前記ネットワーク接続装置の局内データインタフェース回線と、局間中継回線との少なくとも１つと接続する通信装置と、
を有することを特徴とする通信システム。
（項目１２）  前記フレーム制御手段は、前記音声フレームには使用帯域分を占有させ、残りの帯域には前記データフレームを割り当てて、前記統合フレームを生成することを特徴とする項目１１記載の通信システム。
（項目１３）  前記フレーム制御手段は、前記データフレームに対し、上位優先度をコネクション型通信、下位優先度をコネクションレス型通信とする優先度情報フィールドを設けて、前記統合フレームを生成することを特徴とする請求項１１記載の通信システム。
（項目１４）  前記フレーム制御手段は、共通線信号制御用の情報フィールドを設けて、前記統合フレームを生成することを特徴とする項目１１記載の通信システム。
（項目１５）  前記入力処理手段は、２面の格納領域を持ち、周期毎に切り替えて、前記フレームを格納することを特徴とする項目１１記載の通信システム。
（項目１６）  前記フレーム制御手段は、前記フレームのフレーム情報にもとづいて、前記ルーティング制御を行って、前記フレームを前記出力処理手段へスイッチング転送することを特徴とする項目１１記載の通信システム。
（項目１７）  前記フレーム制御手段は、前記フレームのフレーム情報にもとづいて、前記ルーティング制御を行って、転送スケジューリング情報を作成することを特徴とする項目１１記載の通信システム。
（項目１８）  前記入力処理手段は、前記転送スケジューリング情報にもとづいて、前記フレームを前記出力処理手段へ転送することを特徴とする項目１７記載の通信システム。
（項目１９）  前記出力処理手段は、転送された前記データフレームの中に同一フレームがある場合には、１つの代表フレームを生成して出力することを特徴とする項目１１記載の通信システム。
（項目２０）  前記フレーム制御手段は、前記代表フレームを受信した場合には、複数の前記同一フレームを生成することを特徴とする項目１９記載の通信システム。
（項目２１）  音声とデータの統合制御を行って通信を行う音声・データ統合方法において、
音声信号をフレーム化した音声フレームと、データをフレーム化したデータフレームと、を統合して統合フレームを生成し、
入力側処理として、前記音声フレームと、前記データフレームと、前記統合フレームとの少なくとも１つのフレームを格納して管理し、
前記音声フレームと、前記データフレームと、前記統合フレームとのルーティング制御を行い、
出力側処理として、転送された前記フレームを格納して管理し、前記フレームの帯域比率を動的に設定して、前記音声フレーム、前記データフレーム、前記統合フレームを回線上から伝送することを特徴とする音声・データ統合方法。
（項目２２）  前記音声フレームには使用帯域分を占有させ、残りの帯域には前記データフレームを割り当てて、前記統合フレームを生成することを特徴とする項目２１記載の音声・データ統合方法。
（項目２３）  前記データフレームに対し、上位優先度をコネクション型通信、下位優先度をコネクションレス型通信とする優先度情報フィールドを設けて、前記統合フレームを生成することを特徴とする項目２１記載の音声・データ統合方法。
（項目２４）  共通線信号制御用の情報フィールドを設けて、前記統合フレームを生成することを特徴とする項目２１記載の音声・データ統合方法。
（項目２５）  前記入力側処理で、２面の格納領域を周期毎に切り替えて、前記フレームを格納することを特徴とする項目２１記載の音声・データ統合方法。
（項目２６）  前記フレームのフレーム情報にもとづいて、前記ルーティング制御を行って、前記出力側処理へ前記フレームをスイッチング転送することを特徴とする項目２１記載の音声・データ統合方法。
（項目２７）  前記フレームのフレーム情報にもとづいて、前記ルーティング制御を行って、転送スケジューリング情報を作成することを特徴とする請求項２１記載の音声・データ統合方法。
（項目２８）  前記入力側処理で、前記転送スケジューリング情報にもとづいて、前記フレームを前記出力側処理へ転送することを特徴とする項目２７記載の音声・データ統合方法。
（項目２９）  前記出力側処理で、転送された前記データフレームの中に同一フレームがある場合には、１つの代表フレームを生成して出力することを特徴とする項目２１記載の音声・データ統合方法。
（項目３０）  前記ルーティング制御を行う際に、前記代表フレームを受信した場合には、複数の前記同一フレームを生成することを特徴とする項目２９記載の音声・データ統合方法。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の通信装置の原理図である。
【図２】通信システムの構成例を示す図である。
【図３】網構成モデルを示す図である。
【図４】フレーム構成を示す図である。
【図５】統合フレームの詳細構成を示す図である。
【図６】フレーム転送処理を示す概念図である。
【図７】通信装置の構成を示す図である。
【図８】通信装置の構成を示す図である。
【図９】同一のＩＰフレームが存在する場合の処理概要を示す図である。
【図１０】本発明の音声・データ統合方法の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の通信装置の原理図である。通信装置１０は、音声とデータの通信を行う。本発明では、音声とは、電話回線上の音声信号のことであり、データとは、ＩＰ(Internet Protocol) データのことをいう。
【００１９】
フレーム制御手段１２は、音声信号をフレーム化した音声フレームと、データをフレーム化したデータフレームと、を統合して統合フレームを生成し、音声フレームと、データフレームと、統合フレームとのルーティング制御を行う。
【００２０】
入力処理手段１１は、音声フレームと、データフレームと、統合フレームとの少なくとも１つのフレームを格納して管理する。図では、音声フレームとデータフレームの入力を示しているが、通信装置１０が他の通信装置と接続して、他の通信装置から統合フレームが送信されれば、入力処理手段１１に統合フレームも入力することになる。
【００２１】
出力処理手段１３は、転送された、これらフレームを格納して管理する。そして、フレームの帯域比率を動的に設定して、音声フレーム、データフレーム、統合フレームを回線上から伝送する。
【００２２】
図では、回線Ｌ１に音声フレーム帯域を割り当てて、音声フレームを伝送し、回線Ｌ２にデータフレーム帯域を割り当てて、データフレームを伝送している。
また、回線Ｌ３には統合フレーム帯域を割り当てて、統合フレームを伝送している。すなわち、回線Ｌ３には、音声とデータが混在する信号が伝送される。
【００２３】
ここで、夜間は電話トラフィックはほとんどない。このような場合には、出力処理手段１３は例えば、昼間に音声帯域を割り当てていた回線Ｌ１に対して、データフレーム帯域を動的に割り当てることができる。このようにして、大量のデータ転送を行うことができるので、柔軟な伝送制御が可能になる。
【００２４】
次に通信装置１０を適用した本発明の通信システムについて説明する。図２は通信システムの構成例を示す図である。通信システム１０ａは、電話交換機１０２と、ルータやゲートウェイに該当するネットワーク接続装置１０５（図では、
ルータ１０５）と、通信装置１０から構成される。
【００２５】
通信装置１０は、電話交換機１０２の局内電話インタフェース回線Ｉｆ１と、ルータ１０５の局内データインタフェース回線Ｉｆ２と、局間中継回線Ｌ１〜Ｌ３との少なくとも１つと接続する。
【００２６】
通信システム１０ａに対し、電話機またはパソコン等に該当する加入者端末２は、局１００内のＭＤＦ（Main Distributing Frame)１０１を介して、電話交換機１０２とＡＤＳＬ（Asymmetric DigitalSubscriber Line) モデム１０３と接続する。
【００２７】
ＭＤＦ１０１は、通信ケーブルの収容・分配を行う配線盤である。ＡＤＳＬモデム１０３は、電話回線を利用してディジタル高速通信を行うモデムである。
トランク１０４は、電話交換機１０２と通信装置１０と接続し、音声信号のインタフェース制御を行う。ル−タ１０５は、ＡＤＳＬモデム１０３と通信装置１０とサーバ１０６に接続し、ＩＰパケットのインタフェース制御を行う。
【００２８】
局１００と局３１１〜３１３は、局間中継回線Ｌ１〜Ｌ３で接続する。局１００内の通信装置１０と局３１１内の通信装置１０−１は、音声インタフェース（ＴＥＬ）回線Ｌ１で接続する。
【００２９】
そして、局１００内の通信装置１０と局３１２内の通信装置１０−２は、データインタフェース（ＩＰ）回線Ｌ２で接続し、局１００内の通信装置１０と局３１３内の通信装置１０−３は、統合インタフェース（ＴＩＰ：Telephone IP) 回線Ｌ３で接続する。
【００３０】
ここで、インタフェースの例としては、局内電話インタフェース回線Ｉｆ１と局内データインタフェース回線Ｉｆ２は、ＯＣ１２／ＳＴＭ−４の６２２Ｍｂｐｓのインタフェースを収容する。
【００３１】
また、音声インタフェース回線Ｌ１は、ＯＣ３／ＳＴＭ−１の１５６Ｍｂｐｓのインタフェースを収容し、データインタフェース回線Ｌ２と統合インタフェース回線Ｌ３は、ＯＣ１２／ＳＴＭ−４の６２２Ｍｂｐｓのインタフェースを収容する。
【００３２】
図３は網構成モデルを示す図である。図中の黒丸は、ＬＳ（local switch：加入者線交換機）を有する局であり、黒四角は、ＴＳ（Toll Switch:中継線交換機） を有する局である。また、すべての局に、本発明の通信装置１０が含まれる。
【００３３】
ＬＳ階梯の局１２１〜１２５は、加入者を収容する交換局であり、二重ループ化構成（現用系／予備系の接続構成）を持ち、それぞれ加入者端末２ａ〜２ｅと接続している。
【００３４】
ＴＳ階梯の局１３１〜１３４は、中継機能を有する交換局であり、二重ループ化構成を持ち、局１３１、１３２は、局１２１〜１２５とそれぞれ接続している。また、総括局１３５は、網内の局管理を行う交換局であり、局１３１〜１３４と接続している。
【００３５】
次に通信装置１０から出力されるフレーム構成について説明する。図４はフレーム構成を示す図である。（Ａ）は統合インタフェース回線Ｌ３上の統合フレームＦ２、（Ｂ）は音声インタフェース回線Ｌ１上の音声フレームＦ３、（Ｃ）はデータインタフェース回線Ｌ２上のデータフレーム（以下、ＩＰフレームと呼ぶ）Ｆ４である。
【００３６】
（Ａ）の統合フレームＦ２は、ヘッダ２１と、音声フレーム２２と、ＩＰフレーム２３とから構成される。統合フレームＦ２では、実際に電話回線を使用した帯域分を音声フレーム２２に占有させ、残りの帯域にＩＰフレーム２３を割り当てる。
【００３７】
また、ＩＰフレーム２３は、例えば、１周期内に３つのＩＰパケットから構成され、それぞれのパケットにはＱＯＳの優先度が設定される。この優先度情報は、ヘッダ２１内で設定される（図５で後述）。
【００３８】
（Ｂ）の音声フレームＦ３は、電話音声をフレーム化したフレーム信号である。（Ｃ）のＩＰフレームＦ４は、複数のＩＰパケットから構成される。
次に統合フレームＦ２の詳細構成について説明する。図５は統合フレームＦ２の詳細構成を示す図である。統合フレームＦ２は、ヘッダ（ＨＤ）２１と、音声フレーム（ＴＳ０、ＴＳ１）２２と、ＩＰフレーム（ＩＰ０、ＩＰ１、ＩＰ２）２３と、フレームの後尾を表すＣＲＣ付きのＴＬ（Tail） ２４から構成される。
【００３９】
ここで、ＴＳ０は、上位電話回線の音声フレームであり、ＴＳ１は普通電話回線の音声フレームである。ＩＰ０〜ＩＰ２のＩＰｎは、優先度ｎのＩＰパケットフレームである。例えば、優先度０は帯域保証型のコネクション型通信、優先度１、２は帯域を保証しないコネクションレス型通信（ベストエフォート等）とする。
【００４０】
ヘッダ２１に対し、ＳＹＮＣは同期パターン、ＰＬＬはペイロード長、ＨＤＬはヘッダ長、ＣＣＳは、電話用とＩＰ用のＮｏ．７共通線信号方式の制御フィールドである。このＣＣＳを設けることで、音声及びＩＰの制御信号に対しては、トラフィックの影響を受けずに、帯域を確保して伝送することができる。
【００４１】
ＴＳ−ＩＤＸは、電話フレームインデクスである。ＴＳ０−Ｓｌｏｔ−ＩＤＸは、上位電話スロット状態インデクスであり、例えば、００で非稼動／閉塞、０１で非稼動／保守閉塞中、１０で稼動・未使用、１１で稼動・使用中である。ＴＳ１−Ｓｌｏｔ−ＩＤＸは、普通電話スロット状態インデクスであり、例えば、００で非稼動／閉塞、０１で非稼動／保守閉塞中、１０で稼動・未使用、１１で稼動・使用中である。
【００４２】
ＩＰ−ＩＤＸとＩＰｎ−ＩＤＸは、優先度情報フィールドに該当する。ＩＰ−ＩＤＸは、ＩＰフレームインデクスであり、ＩＰｎ−ＩＤＸは、第ｎ優先のＩＰパケットインデクスである。ＨＤ−ＣＲＣはヘッダＣＲＣである。
【００４３】
以上説明したように、本発明の通信装置１０は、音声フレームと、ＩＰフレームと、統合フレームとのルーティング制御を行い、音声インタフェース回線Ｌ１から音声フレームを伝送し、データインタフェース回線Ｌ２からＩＰフレームを伝送し、統合インタフェース回線Ｌ３から統合フレームを伝送する構成とした。
【００４４】
また、音声に対しては使用した分の帯域を保証し、ＩＰフレームには準帯域保証として優先度を設けて伝送制御する構成にした。
これにより、従来のインターネット電話よりも通話品質を向上させて、音声とＩＰフレームを統合した通信を行うことが可能になる。
【００４５】
さらに、本発明の通信装置１０を、局内電話インタフェース回線Ｉｆ１と、局内データインタフェース回線Ｉｆ２と、局間中継回線とに接続して、本発明の通信システム１０ａを構成することにより、音声通信、データ通信及び音声とデータを統合した音声・データ通信を容易に行うことができ、既存のネットワークシステムを効率よく利用して、最小限の増設で、新しいサービスを提供することが可能になる。
【００４６】
次にフレームの転送処理について説明する。図６はフレーム転送処理を示す概念図である。図中の黒丸は上位音声フレーム、白丸は普通音声フレーム、黒四角は第１優先ＩＰフレーム、白四角は第２優先ＩＰフレーム、ひし形は第３優先ＩＰフレームである。
【００４７】
音声フレームを格納処理する入力処理手段１１−１は、Ａ面、Ｂ面の２面の格納領域を有しており、Ａ面側を受信バッファ１１−１ａ、Ｂ面側を受信バッファ１１−１ｂとする。また、図では、受信バッファ１１−１ａ、１１−１ｂはそれぞれ、２回線分の格納領域を有している。
【００４８】
同様に、ＩＰフレームを格納処理する入力処理手段１１−２は、受信バッファ１１−２ａ、１１−２ｂから構成され、受信バッファ１１−２ａ、１１−２ｂはそれぞれ、２回線分の格納領域を有している。統合フレームを格納処理する入力処理手段１１−３は、受信バッファ１１−３ａ、１１−３ｂから構成され、受信バッファ１１−３ａ、１１−３ｂはそれぞれ、２回線分の格納領域を有している。
【００４９】
また、上記の受信バッファ１１−１ａ〜１１−３ａ、１１−１ｂ〜１１−３ｂの面切り替えは、例えば、２ｍｓの周期で行う。したがって、各フレームも２ｍｓ単位周期のフレームである。
【００５０】
一方、フレーム制御手段１２から転送された音声フレームを格納して出力する出力処理手段１３−１は、４回線分の格納領域ＴＥＬ＃１〜ＴＥＬ＃４を有している。
【００５１】
同様に、フレーム制御手段１２から転送されたＩＰフレームを格納して出力する出力処理手段１３−２は、４回線分の格納領域ＩＰ＃１〜ＩＰ＃４を有しており、フレーム制御手段１２から転送された統合フレームを格納して出力する出力処理手段１３−３は、４回線分の格納領域ＴＩＰ＃１〜ＴＩＰ＃４を有している。
【００５２】
また、図中のＩＦ１〜ＩＦ３は、回線上でのフレームの流れを示している。ＩＦ１では、音声インタフェース回線Ｌ１上に、上位音声フレーム、普通音声フレームの順に伝送することを示している。
【００５３】
ＩＦ２では、データインタフェース回線Ｌ２上に、第１優先ＩＰフレーム、第２優先ＩＰフレーム、第３優先ＩＰフレームの順に伝送することを示している。
ＩＦ３では、統合インタフェース回線Ｌ３上に、上位音声フレーム、普通音声フレーム、第１優先ＩＰフレーム、第２優先ＩＰフレーム、第３優先ＩＰフレームの順に伝送することを示している。
【００５４】
ここで、フレーム転送処理の流れとしては、フレーム制御手段１２により、受信バッファ１１−１ａの格納領域ｒ１の音声フレームは、出力処理手段１３−３の格納領域ＴＩＰ＃１へ転送される。また、受信バッファ１１−２ａの格納領域ｒ２のＩＰフレームは、出力処理手段１３−３の格納領域ＴＩＰ＃１へ転送される。
【００５５】
フレーム転送時には、フレーム制御手段１２で必要なヘッダ情報が付加された統合フレームが生成され、出力処理手段１３−３の格納領域ＴＩＰ＃１に統合フレームが格納される。
【００５６】
その後、出力処理手段１３−３は、統合インタフェース回線Ｌ３上のトラフィックを考慮した帯域の動的設定を行って、統合フレームを出力する。その他のフレーム転送処理の流れについても同様な処理であるため説明は省略する。
【００５７】
なお、負荷処理を集中させないために、自局内の電話交換、ＩＰ接続については、既設の電話交換機やルータを使用すればよいので、本発明の通信装置１０では取り扱わない。
【００５８】
次に上記のフレーム転送処理を実現するための通信装置１０の詳細構成について説明する。図７は通信装置の構成を示す図である。通信装置１ａは、入力処理手段１１−１〜１１−ｎと、フレーム制御手段１２−１と、出力処理手段１３−１〜１３−ｎから構成される。
【００５９】
入力処理手段１１−１に対し、入力インタフェース手段１１１は、音声フレーム、ＩＰフレーム、統合フレームのいずれかの入力フレームを受信するためのインタフェース制御を行う。
【００６０】
入力ＣＰＵ１１２は、入力処理手段１１−１内部の全体制御を行う。入力フレーム格納手段１１３は、図６で上述した２面の受信バッファから構成され、入力フレームを格納する。また、入力ＣＰＵ１１２の指示により、入力フレームをフレーム制御手段１２−１へ送信する。
【００６１】
ＤＭＡ(DirectMemory Access)制御手段１１４は、入力フレーム格納手段１１３で格納されている入力フレームのフレーム情報（宛先情報等を含む情報であり、図５で上述したようなヘッダ情報に対応する）を、フレーム制御手段１２−１へ送信する。なお、入力処理手段１１−２〜１１−ｎの内部構成も同様なので説明は省略する。
【００６２】
出力処理手段１３−１に対し、出力インタフェース手段１３１は、音声フレーム、ＩＰフレーム、統合フレームのいずれかの出力フレームを回線上から送信するためのインタフェース制御を行う。
【００６３】
出力ＣＰＵ１３２は、出力処理手段１３−１内部の全体制御を行う。出力フレーム格納手段１３３は、フレーム制御手段１２−１から送信された出力フレームを格納する。また、出力ＣＰＵ１３２の指示により、出力フレームを出力インタフェース手段１３１へ送信する。
【００６４】
ＤＭＡ制御手段１３４は、出力フレーム格納手段１３３で格納されている出力フレームのフレーム情報を、フレーム制御手段１２−１へ送信する。なお、出力処理手段１３−２〜１３−ｎの内部構成も同様なので説明は省略する。
【００６５】
フレーム制御手段１２−１は、スイッチ制御手段１２ａとスイッチ手段１２ｂから構成される。スイッチ制御手段１２ａは、ＤＭＡ制御手段１１４、１３４から送信されたフレーム情報にもとづいて、フレームのルーティング制御（入力処理手段から、対応する出力処理手段へフレームを転送するための経路決定制御）を行って、スイッチ制御手段１２ａを制御する。スイッチ手段１２ｂは、スイッチ制御手段１２ａからの制御指示にもとづいて、フレームのスイッチング転送を行う。
【００６６】
以上説明したように、通信装置１ａのフレーム制御手段１２−１は、フレーム情報にもとづいてルーティング制御を行い、出力処理手段１３−１〜１３−ｎのいずれかに、フレームをスイッチング転送する構成にした。これにより、音声とデータを効率よく統合した通信を行うことが可能になる。
【００６７】
次に通信装置１ａの変形例について説明する。図８は通信装置の構成を示す図である。変形例の通信装置１ｂは、入力処理手段１１ａ−１〜１１ａ−ｎと、フレーム制御手段１２−２と、出力処理手段１３ａ−１〜１３ａ−ｎから構成される。
【００６８】
入力処理手段１１ａ−１に対し、入力インタフェース手段１１１は、音声フレーム、ＩＰフレーム、統合フレームのいずれかの入力フレームを受信するためのインタフェース制御を行う。
【００６９】
入力ＣＰＵ１１２は、入力処理手段１１−１内部の全体制御を行う。入力フレーム格納手段１１３は、図６で上述した２面の受信バッファから構成され、入力フレームを格納する。また、入力ＣＰＵ１１２の指示により、入力フレーム及びフレーム情報をフレーム制御手段１２−２へ送信する。なお、入力処理手段１１ａ−２〜１１ａ−ｎの内部構成も同様なので説明は省略する。
【００７０】
出力処理手段１３ａ−１に対し、出力インタフェース手段１３１は、音声フレーム、ＩＰフレーム、統合フレームのいずれかの出力フレームを回線上から送信するためのインタフェース制御を行う。
【００７１】
出力ＣＰＵ１３２は、出力処理手段１３ａ−１内部の全体制御を行う。出力フレーム格納手段１３３は、フレーム制御手段１２−２から送信された出力フレームを格納する。また、出力ＣＰＵ１３２の指示により、出力フレームを出力インタフェース手段１３１へ送信する。なお、出力処理手段１３ａ−２〜１３ａ−ｎの内部構成も同様なので説明は省略する。
【００７２】
フレーム制御手段１２−２は、転送スケジューリング情報作成手段２００を含む。転送スケジューリング情報作成手段２００は、入力処理処理手段１１ａ−１〜１１ａ−ｎから送信されたフレーム情報にもとづいて、ルーティング制御（入力処理手段から、対応する出力処理手段へフレームを転送するための経路決定制御）を行って、経路に関する転送スケジューリング情報ｔ１〜ｔｎを作成する。
【００７３】
フレーム転送処理の動作としては、まず、入力処理手段１１ａ−１は、入力フレーム格納手段１１３に格納しているフレームのフレーム情報を、転送スケジューリング情報作成手段２００へ送信する。
【００７４】
転送スケジューリング情報作成手段２００は、フレーム情報を受信すると、転送スケジューリング情報ｔ１を作成し、入力処理手段１１ａ−１へ転送スケジューリング情報ｔ１を返信する。
【００７５】
入力処理手段手段１１ａ−１では、転送スケジューリング情報ｔ１を受信する。そして、転送スケジューリング情報ｔ１の内容から、入力フレーム格納手段１１３に格納しているフレームを、どの出力処理手段へ送信するかを判断する。判断後、対応する出力処理手段へフレーム制御手段１２−２を介して（スルーで）送信する。なお、入力処理手段１１ａ−２〜１１ａ−ｎからのフレーム転送処理も同様なので説明は省略する。
【００７６】
以上説明したように、本発明の通信装置１ｂでは、フレーム制御手段１２−２の転送スケジューリング情報作成手段２００が、フレーム情報にもとづいて、転送スケジューリング情報ｔ１〜ｔｎを作成する。そして、転送スケジューリング情報ｔ１〜ｔｎにもとづいて、入力処理手段１１ａ−１〜１１ａ−ｎから、対応する出力処理手段１３ａ−１〜１３ａ−ｎへフレームを転送する構成にした。
【００７７】
これにより、通信装置１ａのようなスイッチング管理を行う必要がないので、高速転送が可能になり、汎用的なプロセッサ間の高速通信に適用することが可能になる。
【００７８】
次にＩＰフレームに同一フレームが存在する場合の処理について説明する。図９は同一のＩＰフレームが存在する場合の処理概要を示す図である。
通信装置１０−４に対し、入力処理手段１１ｃ−１は、ＩＰフレームの入力処理を行って、フレーム制御手段１２ｃへ出力する。入力処理手段１１ｃ−２は、統合フレームの入力処理を行って、フレーム制御手段１２ｃへ出力する。
【００７９】
フレーム制御手段１２ｃは、入力処理手段１１ｃ−１から送信されたＩＰフレームｆ１ａと、入力処理手段１１ｃ−２から送信された統合フレームの中のＩＰフレームｆ１ｂを、ＩＰフレームの出力処理を行う出力処理手段１３ｃへ転送する。ここで、ＩＰフレームｆ１ａとＩＰフレームｆ１ｂは、同じペイロードを持つＩＰフレームとする。
【００８０】
出力処理手段１３ｃは、ＩＰフレームｆ１ａとＩＰフレームｆ１ｂが同一フレームとみなし、その旨を示すインデクス情報を付加して代表フレームｆ２を生成し、データフレーム回線Ｌ２ａ上から伝送する。
【００８１】
なお、インデクス情報には、代表フレームｆ２がＩＰフレームｆ１ａとＩＰフレームｆ１ｂを１つに絞ったフレームであること、ＩＰフレームｆ１ａとＩＰフレームｆ１ｂのそれぞれの宛先等の情報が含まれる。
【００８２】
通信装置１０−５に対し、入力処理手段１１ｄは、代表フレームｆ２を受信して入力処理を行って、フレーム制御手段１２ｄへ出力する。
フレーム制御手段１２ｄは、入力処理手段１１ｄから送信された代表フレームｆ２を、インデクス情報にもとづいて、ＩＰフレームｆ１ａとＩＰフレームｆ１ｂに分離し、ＩＰフレームｆ１ａを出力処理手段１３ｄ−１へ転送する。
【００８３】
また、フレーム制御手段１２ｄは、入力処理手段（音声フレームの入力処理を行う、図示しない入力処理手段）から送信された音声フレームと、ＩＰフレームｆ１ｂを統合した統合フレームを生成して出力処理手段１３ｄ−２へ転送する。
【００８４】
出力処理手段１３ｄ−１は、ＩＰフレームｆ１ａをデータフレーム回線Ｌ２ｂ上へ伝送する。出力処理手段１３ｄ−２は、ＩＰフレームｆ１ｂを含む統合フレームを統合フレーム回線Ｌ３ｂ上へ伝送する。
【００８５】
以上説明したように、本発明では、ＩＰフレームに同一フレームが存在する場合には、出力処理手段で１つの代表フレームを生成して回線上へ伝送する。そして、受信側では、フレーム制御手段で代表フレームを元の複数の同一フレームに復元する構成とした。これにより、局間中継回線上のトラフィックの軽減を図ることが可能になる。
【００８６】
次に本発明の音声・データ統合方法について説明する。図１０は本発明の音声・データ統合方法の処理手順を示すフローチャートである。
〔Ｓ１〕音声信号をフレーム化した音声フレームと、データをフレーム化したデータフレームと、を統合して統合フレームを生成する。
【００８７】
ここで、音声フレームには使用帯域分を占有させ、残りの帯域にはデータフレームを割り当てて、統合フレームを生成する。また、データフレームに対し、上位優先度をコネクション型通信、下位優先度をコネクションレス型通信とする優先度情報フィールドを設けて、統合フレームを生成する。さらに、共通線信号制御用の情報フィールドを設けて、統合フレームを生成する。
〔Ｓ２〕入力側処理として、音声フレームと、データフレームと、統合フレームとの少なくとも１つのフレームを格納して管理する。この場合、２面の格納領域を周期毎に切り替えて、フレームを格納する。
〔Ｓ３〕音声フレームと、データフレームと、統合フレームとのルーティング制御を行う。
〔Ｓ４〕出力側処理として、転送されたフレームを格納して管理して、音声インタフェース回線から音声フレームを伝送し、データインタフェース回線からデータフレームを伝送する。また、統合インタフェース回線から統合フレームを伝送する。
【００８８】
ここで、フレーム転送処理時、フレーム情報にもとづいて、ルーティング制御を行って、出力側処理へフレームをスイッチング転送する。
さらに、フレーム情報にもとづいて、ルーティング制御を行って、転送スケジューリング情報を作成し、入力側処理で、転送スケジューリング情報にもとづいて、フレームを出力側処理へ転送する。
【００８９】
一方、出力側処理で、転送されたデータフレームの中に同一フレームがある場合には、１つの代表フレームを生成して出力し、ルーティング制御を行う際に、代表フレームを受信した場合には、複数の同一フレームを生成する。
【００９０】
以上説明したように、本発明の通信装置、通信システム及び音声・データ統合方法は、基幹回線を利用した音声・データの統合化を図ることにより、網効率を高めることが可能になる。
【００９１】
また、電話とインターネット帯域比率を動的に変更できるので、回線効率の向上を図ることが可能になる。さらに、本装置を全電話局レベルに設置すれば、過疎地を含めて全域にインターネットサービスを提供することも可能である。
【００９２】
（発明の効果）
以上説明したように、本発明の通信装置は、音声フレームと、データフレームと、統合フレームとのルーティング制御を行い、回線に帯域を動的に割り当てて、各回線から音声フレームと、データフレームと、統合フレームを伝送する構成とした。これにより、音声フレームとデータフレームを効率よく統合した通信を行うことが可能になる。
【００９３】
また、本発明の通信システムは、局内電話インタフェース回線と、局内データインタフェース回線と、局間中継回線との少なくとも１つに通信装置を接続してシステムを構成した。これにより、音声通信、データ通信及び音声とデータを統合した音声・データ通信を容易に行うことができ、最小限の増設で、新規のサービスを提供することが可能になる。
【００９４】
さらに、本発明の音声・データ統合方法は、音声フレームと、データフレームと、統合フレームとのルーティング制御を行い、回線に帯域を動的に割り当てて、各回線から音声フレームと、データフレームと、統合フレームを伝送することとした。これにより、音声フレームとデータフレームを効率よく統合した通信を行うことが可能になる。
【符号の説明】
【００９５】
１０  通信装置
１１  入力処理手段
１２  フレーム制御手段
１３  出力処理手段
Ｌ１〜Ｌ３  回線
【図１】
2010166599.tif 000003
【図２】
2010166599.tif 000004
【図３】
2010166599.tif 000005
【図４】
2010166599.tif 000006
【図５】
2010166599.tif 000007
【図６】
2010166599.tif 000008
【図７】
2010166599.tif 000009
【図８】
2010166599.tif 000010
【図９】
2010166599.tif 000011
【図１０】
2010166599.tif 000012