(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターネットプロトコルを有する通信網を介して相互に接続され、呼を多重化するために多重化リンクを設定する網接続装置において、
呼毎の、動的に変化する有音／無音割合を監視する有音割合監視手段と、
多重化リンク毎の、当該多重化リンクに接続される呼の有音／無音割合の平均割合に基づいて、パケットのペイロードサイズ閾値及び／又は送出周期を指定するパケット送信スケジュール手段とを有することを特徴とする、多重化リンク毎にパケット送出を制御する網接続装置。
【請求項２】
インターネットプロトコルを有する通信網を介して相互に接続され、呼を多重化するために多重化リンクを設定する網接続装置において、
呼毎の、動的に変化する有音／無音割合を監視する有音割合監視手段と、
多重化リンク毎の、動的に変化する同時接続通話チャネル数と、当該多重化リンクに接続される呼の有音／無音割合の平均割合とに基づいて、パケットのペイロードサイズ閾値及び／又はパケット送出周期を指定するパケット送信スケジュール手段を有することを特徴とする、多重化リンク毎にパケット送出を制御する網接続装置。
【請求項３】
前記パケット送信スケジュール手段は、前記同時接続通話チャネル数と、前記有音／無音割合の平均割合との掛算値に基づいて、パケットのペイロードサイズ閾値及び／又はパケット送出周期を指定することを特徴とする請求項２に記載の網接続装置。
【請求項４】
当該網接続装置の通信帯域情報を含むプロファイルを管理するプロファイル管理手段と、相手側網接続装置へ前記通信帯域情報を送信し、該相手側網接続装置から前記通信帯域情報を受信する手段とを更に有し、
前記パケット送信スケジュール手段は、前記呼の有音／無音割合の平均割合に基づいてパケットのペイロードサイズ閾値及び／又はパケット送出周期を指定した後で、前記相手側網接続装置の前記通信帯域情報が所定値よりも大きければ、パケットのペイロードサイズ閾値を小さくし、且つパケット送出周期を短くし、前記相手側網接続装置の前記通信帯域情報が所定値以下であれば、パケットのペイロードサイズ閾値を大きくし、且つパケット送出周期を長くすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の網接続装置。
【請求項５】
当該網接続装置の最大転送遅延時間情報を含むプロファイルを管理するプロファイル管理手段と、相手側網接続装置へ前記最大転送遅延時間情報を送信し、該相手側網接続装置から前記通信帯域情報を受信する手段とを更に有し、
前記パケット送信スケジュール手段は、前記呼の有音／無音割合の平均割合に基づいてパケットのペイロードサイズ閾値及び／又はパケット送出周期を指定した後で、前記相手側網接続装置の前記最大転送遅延時間情報が所定値よりも大きければ、パケットのペイロードサイズ閾値を小さくし、且つパケット送出周期を短くし、前記相手側網接続装置の前記最大転送遅延時間情報が所定値以下であれば、パケットのペイロードサイズ閾値を大きくし、且つパケット送出周期を長くすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の網接続装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インターネットプロトコル（以下「ＩＰ」と称す）を有する通信網を介して相互に接続され、呼を多重化するために多重化リンクを設定する網接続装置（以下「ゲートウェイ」と称す）に関する。詳細には、１つのＩＰパケット（直接的にはＲＴＰパケット）のペイロードに、複数の音声／音声データ／ＦＡＸ等の通話チャネル情報を載せて転送する装置である。
【０００２】
【従来の技術】
発明者らは、特開平１１−１２２３０７号「網接続装置」において、複数の通話チャネルデータを接続したＩＰパケットの送出周期を、接続通話チャネルの適用する符号化方式によって変化させる装置の発明を開示している。
【０００３】
また、特開平１１−０９８１８７号「パケットテレメトリ網接続装置」において、固定的な周期によりデータを送信する装置の発明を開示している。これにより、多重化した通話データを長期間待たすことなく、送信可能となり、その結果パケット転送にかかる遅延の軽減が図れる。
【０００４】
更に、特開平１１−１６３９３８号「バースト性を持つ低速汎用データの固定長パケット多重装置」において、異速度データを多重して固定的なパケットサイズのパケットを送出する装置の発明を開示している。バースト性を持つ低速汎用データをパケット多重することで、データ速度が低速であることに起因する多重化遅延と、バースト性を持つことに起因する多重化遅延の増大とを防ぎ、多重化遅延の低減を実現可能としている。
【０００５】
図１は、従来のゲートウェイの構成図である。ゲートウェイは、基本的に、制御部、データ伝送部とからなる。制御部は、呼制御部９と、多重化リンク監視手段１と、パケット送信スケジュール制御部８とを有する。データ伝送部は、通話分配機能部５と、多重化リンク＃ｎ用符号化・復号化部６と、多重化リンク＃ｎ用パケット構成送信・受信分解部７とを有する。
【０００６】
最初に、発呼要求が生じると、送信側呼設定部Ａ−９と受信側呼設定部Ｂ−９との間で、呼の設定及び多重化リンクの設定等が行われる。その設定情報は、多重化リンク監視手段Ａ−１及びＢ−１に通知される。
【０００７】
多重化リンク監視手段１は、呼状態管理部３及び多重化リンク情報管理部２を有する。該多重化リンク情報管理部２は、多重化リンク毎に、当該多重化リンクに接続された呼番号との関係を示す、以下のようなテーブル＃１（表１）を有する。
【０００８】
【表１】
0003687555.tif 000002
【０００９】
通話分配機能部５は、トランク回線４に到着した呼番号（トランク番号）と呼種とを、多重化リンク監視手段１へ通知する。該多重化リンク監視手段１は、当該呼種に対応する符号化方式を決定し、テーブル＃１（表１）に示す多重化リンクと呼番号との対応関係を決定する。この結果は、通話分配機能部５に通知される。
【００１０】
送信側ゲートウェイの通話分配機能部Ａ−５は、接続されたトランク回線Ａ−４の通話チャネルを、各多重化リンクに分配する。多重化リンク符号化部Ａ−６は、分配された通話チャネルのデータを符号化し、多重化リンク＃ｎ用パケット構成・送信部Ａ−７に転送する。多重化リンク＃ｎ用パケット構成・送信部Ａ−７は、受信した符号データに呼の識別子又は符号化情報を有するショートパケットヘッダ（ＳＰＨ）を添付し、ショートパケット（ＳＰ）を構成する。その後、生成したＳＰを、ＩＰ／ＵＤＰ／ＲＴＰヘッダを有するＩＰパケットペイロード部に組込み、受信側ゲートウェイへＩＰパケットを送信する。
【００１１】
受信側ゲートウェイの多重化リンク＃ｎ用パケット受信・分解部Ｂ−７は、受信したＩＰパケットのペイロード部をＳＰ単位に分解する。その後、パケット受信・分解部Ｂ−７は、ＳＰＨを取り除いて復号化部Ｂ−６に転送すると同時に、ＳＰＨ内の呼の識別子情報等を通話分配機能部Ｂ−５に転送する。復号化部Ｂ−６は、受取ったデータを復号化し、通話分配機能部Ｂ−５に転送する。通話分配機能部Ｂ−５は、受取ったデータを所望の通話チャネルに分配する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のゲートウェイでは、多重化した１つのパケットにおけるペイロードサイズ及び送出タイミングを決定するために、固定的なパケットペイロードサイズ閾値又はパケット送出周期値の制御パラメータを用いている。従って、パケット組立における蓄積遅延、ヘッダによるオーバヘッド、パケット長、パケット送出数又は送出頻度などを、現在のゲートウェイに対するトラヒック負荷量に応じて適正な値に保つことは困難であった。
【００１３】
第１の問題点としては、１つのパケットのペイロードサイズを固定値とした場合、接続通話チャネル数が減少すると、パケットの生成時間が増大してしまうことである。逆に、接続通話チャネル数が増大すると、パケット送出数及びパケットヘッダオーバヘッド率を下げることが不可能となる。
【００１４】
第２の問題点としては、１つのパケットのペイロードサイズを固定値とした場合、各通話チャネルでの有音割合が減少すると、前記第１の問題点と同様に、パケットの生成時間が増大してしまうことである。逆に、有音割合が増大すると、パケット送出数及びパケットヘッダオーバヘッド率を下げることが不可能となる。
【００１５】
第３の問題点としては、１つのパケットの送出周期を固定値とした場合、接続通話チャネル数が減少すると、送信ＩＰパケットのヘッダオーバヘッド率が大きくなることである。これは、網資源の限られた企業網等で、大量のデータを送信する場合に、そのデータの送信利用効率を阻害する原因となる。逆に、接続チャネル数が増大すると、更なるパケット化遅延の低減が不可能となる。
【００１６】
第４の問題点としては、１つのパケットの送出周期を固定値とした場合、有音割合が減少すると、転送ＩＰパケットのヘッダオーバヘッド率が大きくなることである。これは、パケット送信効率を阻害する原因となる。逆に、有音割合が増大すると、更なるパケット化遅延の低減が不可能となる。
【００１７】
また、対向するゲートウェイとの間で識別子設定を一致させるために、事前に設定情報を登録しておく手法が一般に用いられており、以下に示す課題が更に生じていた。
【００１８】
第５の問題点として、新たな符号化方式又は多重化方式が追加された際に、対向する個々のゲートウェイ間において識別子設定をその都度変更する必要があった。また、拡張予定の識別バリエーションを考慮した予備の識別子を具備した場合、識別子管理テーブル又は識別子情報を通知するメッセージフィールド長が増大し、効率的かつ柔軟な多重化チャネル制御が困難であった。
【００１９】
第６の問題点として、多重化チャネル制御のための属性に関する情報は、対向するゲートウェイの性能又は使用環境に応じて、設定を個々の装置毎に行う必要があるため、そのための設定作業が煩雑であった。
【００２０】
第７の問題点として、多重化情報の品質を保持するためには、個々のゲートウェイが適用されるＩＰネットワークのＱｏＳ条件を考慮したゲートウェイの設定制御が必要であり、この場合のＱｏＳ情報を互いのＩＰ多重化装置間で通知する手段がなかった。
【００２１】
そこで、本発明は、パケット組立における蓄積遅延、ヘッダによるオーバヘッド、パケット長、パケット送出数又は送出頻度などを、現在のトラヒック負荷量に応じて適正な値に保つように制御パラメータを最適化する、多重化リンクを有するゲートウェイを提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、インターネットプロトコルを有する通信網を介して相互に接続され、呼を多重化するために多重化リンクを設定する網接続装置に関する。本発明の網接続装置によれば、
呼毎の、動的に変化する有音／無音割合を監視する有音割合監視手段と、
多重化リンク毎の、当該多重化リンクに接続される呼の有音／無音割合の平均割合に基づいて、パケットのペイロードサイズ閾値及び／又は送出周期を指定するパケット送信スケジュール手段とを有することを特徴とする。
【００２４】
更に、本発明の網接続装置は、呼毎の、動的に変化する有音／無音割合を監視する有音割合監視手段と、多重化リンク毎の、当該多重化リンクに接続される呼の有音／無音割合の平均割合と、動的に変化する同時接続通話チャネル数とに基づいて、パケットのペイロードサイズ閾値及び／又はパケット送出周期を指定するパケット送信スケジュール手段を有する。このとき、同時接続通話チャネル数と、有音／無音割合の平均割合との掛算値に基づいて制御されることも好ましい。
【００２５】
本発明の他の実施形態によれば、当該網接続装置の通信帯域情報を含むプロファイルを管理するプロファイル管理手段と、相手側網接続装置へ通信帯域情報を送信し、該相手側網接続装置から通信帯域情報を受信する手段とを更に有し、
パケット送信スケジュール手段は、呼の有音／無音割合の平均割合に基づいてパケットのペイロードサイズ閾値及び／又はパケット送出周期を指定した後で、相手側網接続装置の通信帯域情報が所定値よりも大きければ、パケットのペイロードサイズ閾値を小さくし、且つパケット送出周期を短くし、相手側網接続装置の通信帯域情報が所定値以下であれば、パケットのペイロードサイズ閾値を大きくし、且つパケット送出周期を長くすることも好ましい。
【００２６】
また、本発明の他の実施形態によれば、当該網接続装置の最大転送遅延時間情報を含むプロファイルを管理するプロファイル管理手段と、相手側網接続装置へ最大転送遅延時間情報を送信し、該相手側網接続装置から通信帯域情報を受信する手段とを更に有し、
パケット送信スケジュール手段は、呼の有音／無音割合の平均割合に基づいてパケットのペイロードサイズ閾値及び／又はパケット送出周期を指定した後で、相手側網接続装置の最大転送遅延時間情報が所定値よりも大きければ、パケットのペイロードサイズ閾値を小さくし、且つパケット送出周期を短くし、相手側網接続装置の最大転送遅延時間情報が所定値以下であれば、パケットのペイロードサイズ閾値を大きくし、且つパケット送出周期を長くすることも好ましい。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下では、図面を用いて、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２８】
図２は、本発明によるゲートウェイの構成図である。本発明のゲートウェイは、図１の従来のゲートウェイと比較して、有音割合監視手段１０を更に有し、パケット送信スケジュール制御部８の制御方法が異なっている。
【００２９】
更に、本発明のゲートウェイは、プロファイル管理部Ａ−１１を有し、以下の表２のプロファイル情報をテーブル１１＃１として記憶している。
【００３０】
【表２】
0003687555.tif 000003
【００３１】
表２のプロファイル情報は、通常、ＩＰ多重化チャネルを用いて呼が接続され、通話情報信号が送受信されるときに必要となるものである。これらの属性情報を装置設定時（ＩＰ多重化チャネル制御開始時）に先立ってプロファイリングする。プロファイル情報は、プロファイル通信部１１を介して他方のＩＰ多重化装置に通知される。尚、この際のプロファイル情報通知用フォーマットは問わない。通知された対向するＩＰ多重化装置のプロファイル情報は、それぞれ、テーブル１１＃２（表２）に格納される。
【００３２】
これにより、相手側の多重化チャネル制御のための属性情報に基づいて、ＩＰ多重化チャネル制御に必要な情報管理テーブル、及び多重化ＩＰ／ＵＤＰ／ＲＴＰパケットのペイロードに格納される個々の多重化情報に関する識別子フォーマット（ショートパケットフォーマット）の自動設定を行うことができる。
【００３３】
図３は、多重化リンク毎のパケット同時接続通話チャネル数に基づいて、パケットペイロードサイズ閾値及び／又は送出周期を決定するためのフローチャートである。
【００３４】
最初に、多重化リンク監視手段１において、多重化リンク毎の、動的に変化する同時接続通話チャネル数を検知する。次に、当該多重化リンク毎の同時接続通話チャネル数を、パケット送信スケジュール制御部８へ通知する。該パケット送信スケジュール制御部８は、当該多重化リンク毎の同時接続通話チャネル数に基づいて、パケットのペイロードサイズ閾値及び／又は送出周期を決定する。そして、その決定した値をパケット構成・送信部７へ通知する。
【００３５】
図４は、多重化リンク毎の、当該リンクに接続される呼の有音／無音割合の平均割合に基づいて、パケットのペイロードサイズ閾値及び／又は送出周期を決定するためのフローチャートである。
【００３６】
最初に、有音割合監視手段１０によって、周期Ｔミリ秒毎に呼毎の有音／無音割合を測定する。その呼毎の有音／無音割合は、多重化リンク監視手段１へ通知される。多重化リンク監視手段１の呼状態管理部３は、以下のようなテーブル＃２（表３）を有し、呼番号毎に有音割合情報を管理している。
【００３７】
【表３】
0003687555.tif 000004
【００３８】
多重化リンク監視手段１は、多重化リンク毎の平均有音割合を算出し、その割合が以前と比較して変化したかどうかを判断する。変化したならば、テーブル＃２（表３）を修正し、パケット送信スケジュール制御部Ａ−８へ通知する。該パケット送信スケジュール制御部８は、多重化リンク毎の平均有音／無音割合に基づいて、パケットのペイロードサイズ閾値及び／又は送出周期を決定する。そして、その決定した値をパケット構成・送信部Ａ−７へ通知する。
【００３９】
パケット送信スケジュール制御部Ａ−８は、多重化リンク監視手段１から、多重化リンク毎の、同時接続通話チャネル数と有音／無音割合情報とを受取る。これら情報に基づいて、パケットペイロードサイズ閾値及びパケット送出周期を決定し、多重化リンク用パケット構成・送信部Ａ−７に指示する。
【００４０】
パケットのペイロードサイズ閾値を制御する方法について説明する。各多重化リンクのパケット構成・送信部Ａ−７は、パケット送信スケジュール制御部８より指示された、ペイロードサイズ閾値を保持する。そして、ＳＰをＩＰパケットペイロード部に格納する毎にペイロードサイズを加算していき、そのペイロードサイズとペイロードサイズ閾値とを比較する。比較の結果、ペイロードサイズが、ペイロードサイズ閾値を超えた場合に、生成したＩＰパケットを送信する。
【００４１】
次に、パケットの送出周期を制御する方法について説明する。各多重化リンクのパケット構成・送信部Ａ−７は、タイマを有し、最初のパケットが多重化リンク用符号化部Ａ−６から到着した時点で、パケット送信スケジュール制御部Ａ−８から受信した送出周期値にセットする。その後、クロック周期に同期して減算されていき、タイマの値が０となった時点で、生成ＩＰパケットの送信が行われる。
【００４２】
ここでは、パケットのペイロードサイズ閾値と、送出周期とのそれぞれの制御方法を説明したが、この両者を組み合わせて、一方の条件が達したときに、パケットを送出するように制御することも好ましい。
【００４３】
パケット送信スケジュール制御部Ａ−８は、例えば、以下のテーブル＃３（表４）及び＃４（表５）を有することができる。テーブル＃３（表４）は、同時接続通話チャネル数とペイロードサイズ閾値との関係を規定している。テーブル＃４（表５）は、同時接続通話チャネル数と送出周期との関係を規定している。また、予め、パケットペイロードサイズ閾値及び送出周期を決定しておくことも好ましい。従って、テーブル＃４（表５）において、同時接続通話チャネル数０〜４９のパケット送出周期は、デフォルト値である。
【００４４】
【表４】
0003687555.tif 000005
【００４５】
【表５】
0003687555.tif 000006
【００４６】
また、パケット送信スケジュール制御部Ａ−８は、例えば、以下のテーブル＃５（表６）及び＃６（表７）を有することもできる。テーブル＃５（表６）は、有音／無音割合の平均割合とペイロードサイズ閾値との関係を規定している。テーブル＃６（表７）は、有音／無音割合の平均割合と送出周期との関係を規定している。
【００４７】
【表６】
0003687555.tif 000007
【００４８】
【表７】
0003687555.tif 000008
【００４９】
更に、パケット送信スケジュール制御部Ａ−８は、例えば、以下のテーブル＃７（表８）及び＃８（表９）を有することもできる。テーブル＃７（表８）は、有音／無音割合の平均割合及び同時接続チャネル数を掛け算した値と、ペイロードサイズ閾値との関係を規定している。テーブル＃８（表９）は、有音／無音割合の平均割合及び同時接続チャネル数を掛け算した値と、送出周期との関係を規定している。
【００５０】
【表８】
0003687555.tif 000009
【００５１】
【表９】
0003687555.tif 000010
【００５２】
更に、パケット送信スケジュール制御部Ａ−８は、相手側ゲートウェイにおける通信帯域情報とパケットの最大転送遅延時間とを含むＱｏＳ情報に基づいてパケットのペイロードサイズ閾値及び／又はパケット送出周期を指定する。
【００５３】
通信帯域情報については、次のように制御する。相手側ゲートウェイの通信帯域情報が所定値よりも大きければ、パケットペイロードサイズ閾値を小さく（短く）し、且つパケット送出周期を短くする。また、相手側ゲートウェイの通信帯域情報が所定値以下であれば、パケットペイロードサイズ閾値を大きく（長く）し、且つパケット送出周期を長くする。
【００５４】
パケットの最大転送遅延時間については、次のように制御する。相手側ゲートウェイのパケット最大転送遅延時間が大きければ、パケットペイロードサイズ閾値を小さく（短く）し、且つパケット送出周期を短くする。また、相手側ゲートウェイのパケット最大転送遅延時間が小さければ、パケットペイロードサイズ閾値を大きく（長く）し、且つパケット送出周期を長くする。
【００５５】
前述した本発明ゲートウェイの種々の実施形態について、当業者によれば、本発明の技術思想及び見地の範囲における種々の変更、修正及び省略は容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
【００５６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の多重化リンク毎にパケット送出を制御するゲートウェイによれば、パケット組立における蓄積遅延、ヘッダによるオーバヘッド、パケット長、パケット送出数又は送出頻度などを、現在のトラヒック負荷量に応じて適正な値に保つように制御パラメータを最適化することができる。
【００５７】
パケット送出タイミングとして固定的なパケットペイロードサイズ閾値を用いた場合に比べて、多重化リンク（直接的には、送受信間でのＵＤＰポート番号ペア）での同時接続チャネル数及び／又は有音割合（呼の接続期間中で有音区間の占める割合）の変動によって生じる、パケット化遅延、パケットヘッダオーバヘッド率及びパケット送出数を軽減する。また、パケット送出タイミングとして固定的な送出周期を用いた場合に比べて、同時接続チャネル数及び／又は有音割合の変動によって生じる、ヘッダオーバヘッド率及びパケット化遅延を軽減する。
【００５８】
更に、本発明によれば、相手側ゲートウェイからプロファイルを受信することができるので、個々のゲートウェイ間において識別子設定をその都度変更する必要がなくなる。また、プロファイルとしてＱｏＳ情報を相手側ゲートウェイと交換することができるので、多重化情報の品質を保持するためにＱｏＳ条件を考慮したゲートウェイの設定の制御とパケット送信スケジュールの制御とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術における、多重化リンクを設定するゲートウェイの構成図である。
【図２】本発明における、多重化リンクを設定するゲートウェイの構成図である。
【図３】本発明における、多重化リンク毎のパケット同時接続通話チャネル数に基づいて、パケットペイロードサイズ閾値及び／又は送出周期を決定するためのフローチャートである。
【図４】本発明における、多重化リンク毎の、当該リンクに接続される１つ以上の呼の有音／無音割合の平均割合に基づいて、パケットのペイロードサイズ閾値及び／又は送出周期を決定するためのフローチャートである。
【図１】
0003687555.tif 000011
【図２】
0003687555.tif 000012
【図３】
0003687555.tif 000013
【図４】
0003687555.tif 000014