(57)【要約】【課題】ＩＰ電話に揺らぎ吸収機能や揺らぎ吸収バッファを実装することなく、安価に、高品質の音声通信が行える構内交換機を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の構内交換機は、ＩＰ電話１２１から音声パケットが着信したとき、ジッタバッファ制御テーブル部１１３にＩＰ電話１２１の識別情報が登録されている場合には、スイッチ制御部１１０がパケットバッファメモリ部１１１にジッタバッファ制御テーブル部１１３に記憶されたのジッタバッファ領域を確保し、登録されていない場合には所定サイズのパケットバッファ領域を確保し、非音声パケットが着信したときにも、パケットバッファメモリ部１１１に所定サイズのパケットバッファ領域を確保することを主要な特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＰネットワークに接続されたＬＡＮに接続され、配下の第１のＩＰ電話と前記ＩＰネットワークに接続された第２のＩＰ電話との間で音声パケットを交換して音声通信を行うことができる構内交換機であって、
前記第１または第２のＩＰ電話から音声パケットが着信したとき複数のパケットデータを一時蓄積するためのパケットバッファメモリ部と、
前記第１のＩＰ電話のＭＡＣアドレスとポート番号を記憶したＭＡＣアドレステーブル部と、
前記第２のＩＰ電話の識別情報と音声パケットの到達遅延揺らぎを吸収するためのジッタバッファのサイズを記憶するジッタバッファ制御テーブル部と、
前記第２のＩＰ電話のＩＰアドレスと音声パケット遅延情報を記憶する接続履歴管理テーブル部と、
音声通信を行うためのスイッチング制御を行うスイッチ制御部とを備え、
音声パケットが着信したとき、前記ジッタバッファ制御テーブルに前記第２のＩＰ電話の識別情報が登録されている場合には、前記スイッチ制御部が前記パケットバッファメモリ部に前記ジッタバッファ制御テーブル部に記憶されたサイズのジッタバッファ領域を確保し、
登録されていない場合には所定サイズのパケットバッファ領域を確保し、さらに非音声パケットが着信したときには、前記パケットバッファメモリ部に所定サイズのパケットバッファ領域を確保することを特徴とする構内交換機。
【請求項２】
前記スイッチ制御部が、音声パケットと非音声パケットの格納領域をそれぞれ指定する２つのディスクリプタを物理レイヤインタフェースポート部毎に設け、パケットバッファメモリ部内にジッタバッファ領域と所定サイズのパケットバッファ領域を確保し、前記第２のＩＰ電話からの音声パケットに対してのみ遅延揺らぎを吸収することを特徴とする請求項１記載の構内交換機。
【請求項３】
前記スイッチ制御部が、前記接続履歴管理テーブル内の音声パケット遅延情報によって前記パケットバッファメモリ部にジッタバッファ領域を確保することを特徴とする請求項１記載の構内交換機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のＩＰ電話を直接収容し、ＩＰネットワークを介しての音声パケットによる音声通信サービスを提供する構内交換機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一企業の複数拠点をインターネット接続サービスで相互接続して、ＩＰ電話システムを導入する場合、複数拠点の一箇所にＳＩＰ（Session Initiation Protocol）等のプロトコルをサポートする呼制御サーバを設置し、各拠点のＬＡＮに、複数台のＩＰ電話をパーソナルコンピュータ等と同じように接続するのが一般的であった。このようなＩＰ電話システムにおいては、インターネット上で、音声パケットの遅延やジッタが発生し、音声品質を著しく劣化させる。
【０００３】
そこで、このような問題を解決するために音声パケット遅延揺らぎ吸収装置及び吸収方法が開示された（特許文献１参照）。図５は従来の遅延ゆらぎ吸収装置の構成図である。図５に示すように、音声パケット遅延揺らぎ吸収装置５００は、ネットワークを通して音声パケットを受信するＩＰパケット受信部５０１と、音声パケットのシーケンス番号に基づき音声パケットの順序制御を行うＲＴＰ（Real-Time Transport Protocol）検出部５０２と、音声パケット到着時間間隔を計測し、音声パケットの到着時間の遅延時間を算出して、該遅延時間を音声データの遅延揺らぎ量として蓄積する揺らぎ検出部５０３と、音声パケットの最大遅延量から揺らぎ吸収バッファ部５０４の廃棄しきい値の演算を行う揺らぎ吸収バッファ制御部５０５と、音声データを一時保管する揺らぎ吸収バッファ部５０４とから構成される。この揺らぎ吸収バッファ制御部５０５は、廃棄しきい値の演算を行い、揺らぎ吸収バッファ部５０４内に保管されている音声データの廃棄管理を行うことで、音声品質を保護しながら、揺らぎ吸収バッファ部５０４における遅延を最小限に保つものである。
【特許文献１】特開２００３−８７３１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上説明したようなインターネット接続サービスで接続するＩＰ電話システムを使用する場合、インターネット上で、音声パケットの遅延やジッタが発生し、音声品質を劣化させてしまう。このため、（特許文献１）で提案された音声パケット遅延揺らぎ吸収装置５００を使用すると、揺らぎ吸収バッファ制御部５０５による揺らぎ吸収アルゴリズムのリアルタイムの処理と、揺らぎ吸収バッファ部５０４のためにメモリが必要になるものであった。そしてこのメモリをＩＰ電話に実装するのは高コストになるものであった。
【０００５】
本発明が解決しようとする問題点は、従来のような遅延揺らぎ吸収装置をＩＰ電話に実装すると、ＩＰ電話には、揺らぎ吸収アルゴリズムをリアルタイムに実行する処理能力と、音声パケットの遅延量に応じた揺らぎ吸収バッファ用のメモリが必要となり、結果的にＩＰ電話を高価にしてしまうという点である。
【０００６】
そこで本発明は、ＩＰ電話に揺らぎ吸収機能や揺らぎ吸収バッファを実装することなく、安価に、高品質の音声通信が行える構内交換機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記従来の課題を解決するために本発明は、ＩＰネットワークに接続されたＬＡＮに接続され、配下の第１のＩＰ電話とＩＰネットワークに接続された第２のＩＰ電話との間で
音声パケットを交換して音声通信を行うことができる構内交換機であって、第１または第２のＩＰ電話から音声パケットが着信したとき複数のパケットデータを一時蓄積するためのパケットバッファメモリ部と、第１のＩＰ電話のＭＡＣアドレスとポート番号を記憶したＭＡＣアドレステーブル部と、第２のＩＰ電話の識別情報と音声パケットの到達遅延揺らぎを吸収するためのジッタバッファのサイズを記憶するジッタバッファ制御テーブル部と、第２のＩＰ電話のＩＰアドレスと音声パケット遅延情報を記憶する接続履歴管理テーブル部と、音声通信を行うためのスイッチング制御を行うスイッチ制御部とを備え、音声パケットが着信したとき、ジッタバッファ制御テーブルに第２のＩＰ電話の識別情報が登録されている場合には、スイッチ制御部がパケットバッファメモリ部にジッタバッファ制御テーブル部に記憶されたサイズのジッタバッファ領域を確保し、登録されていない場合には所定サイズのパケットバッファ領域を確保し、さらに非音声パケットが着信したときには、パケットバッファメモリ部に所定サイズのパケットバッファ領域を確保することを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の構内交換機は、ＩＰ電話に複雑な音声パケットの揺らぎ吸収機能や揺らぎ吸収バッファを実装する必要を排除することで、ＩＰ電話システム全体の価格を下げるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、音声パケット遅延揺らぎに対応するための揺らぎ吸収装置をＩＰ電話に実装することにより、ＩＰ電話には、揺らぎ吸収アルゴリズムをリアルタイムに実行する処理能力と、音声パケットの遅延量に応じた揺らぎ吸収バッファ用にメモリが必要となり、結果的にＩＰ電話を高価にすることを阻止するという目的を、音声パケット遅延揺らぎを吸収するためのジッタバッファを構内交換機内のパケットバッファ内に装備し、ＩＰ電話には、揺らぎ吸収装置を実装しないことで実現した。
【００１０】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、ＩＰネットワークに接続されたＬＡＮに接続され、配下の第１のＩＰ電話とＩＰネットワークに接続された第２のＩＰ電話との間で音声パケットを交換して音声通信を行うことができる構内交換機であって、第１または第２のＩＰ電話から音声パケットが着信したとき複数のパケットデータを一時蓄積するためのパケットバッファメモリ部と、第１のＩＰ電話のＭＡＣアドレスとポート番号を記憶したＭＡＣアドレステーブル部と、第２のＩＰ電話の識別情報と音声パケットの到達遅延揺らぎを吸収するためのジッタバッファのサイズを記憶するジッタバッファ制御テーブル部と、第２のＩＰ電話のＩＰアドレスと音声パケット遅延情報を記憶する接続履歴管理テーブル部と、音声通信を行うためのスイッチング制御を行うスイッチ制御部とを備え、音声パケットが着信したとき、ジッタバッファ制御テーブルに第２のＩＰ電話の識別情報が登録されている場合には、スイッチ制御部がパケットバッファメモリ部にジッタバッファ制御テーブル部に記憶されたサイズのジッタバッファ領域を確保し、登録されていない場合には所定サイズのパケットバッファ領域を確保し、さらに非音声パケットが着信したときには、パケットバッファメモリ部に所定サイズのパケットバッファ領域を確保する構内交換機であり、構内交換機に接続された複数台のＩＰ電話用の音声パケット遅延揺らぎ吸収バッファが構内交換機内のパケットバッファ内に確保されるので、それぞれのＩＰ電話に複雑な音声パケットの揺らぎ吸収機能や揺らぎ吸収バッファを実装する必要性をなくし、ＩＰ電話システム全体の価格を下げることができるという効果を有するものである。
【００１１】
上記課題を解決するためになされた第２の発明は、第１の発明に従属する発明であって、スイッチ制御部が、音声パケットと非音声パケットの格納領域をそれぞれ指定する２つのディスクリプタを物理レイヤインタフェースポート部毎に設け、パケットバッファメモ
リ部内にジッタバッファ領域と所定サイズのパケットバッファ領域を確保し、第２のＩＰ電話からの音声パケットに対してのみ遅延揺らぎを吸収する構内交換機であり、パケットバッファメモリ部内に音声パケットの遅延揺らぎを吸収するジッタバッファメモリと、音声パケット以外の通常のパケットバッファメモリを共用化できるという効果を有するものである。
【００１２】
上記課題を解決するためになされた第３の発明は、第１の発明に従属する発明であって、スイッチ制御部が、接続履歴管理テーブル内の音声パケット遅延情報によってパケットバッファメモリ部にジッタバッファ領域を確保する構内交換機であり、接続先に応じた最適なジッタバッファメモリを確保できるという効果を有する。
【実施例】
【００１３】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１の構内交換機について説明する。図１は本発明の実施例１における構内交換機の構成図である。図１に示すように、実施例１のＩＰ電話システムは、ＩＰ電話１１５〜１１８とＩＰ電話１２１とが、ＷＡＮ（本発明のＩＰネットワーク）と構内交換機１００を介して接続されて音声パケットの送受信を行う。ＷＡＮまたはこれと接続されたＬＡＮの１つには図示しないＳＩＰサーバ等の呼制御用サーバが設けられており、ＳＩＰ等のプロトコルで構内交換機１００とＩＰ電話１２１の構内交換機（図示しない）間の通信を行う。
【００１４】
これを構内交換機１００の側から説明すると、ＩＰ電話１１５〜１１８は、それぞれ構内交換機１００に直接収容され、第１のイーサネット（登録商標）物理レイヤインタフェースポート部１０２ａ〜１０２ｄに接続される。なお、ＩＰ電話１１５〜１１８はスイッチハブを内蔵しており、パーソナルコンピュータ等のデータ端末１２２〜１２５に接続されている。また構内交換機１００は、ＷＡＮ側の第２のイーサネット（登録商標）物理レイヤインタフェースポート部１０６はＷＡＮアクセスルータ１１９に接続され、ＷＡＮを介して他の構内交換機（図示しない）、遠隔地のＩＰ電話１２１に接続されている。同様に、主制御部１０１の保守ポートには、保守を実行する保守端末１２０が接続される。なお、以下、実施例１ではＷＡＮアクセスルータ１１９によってＷＡＮに接続されるＬＡＮ内のプロトコルとしてイーサネット（登録商標）を説明するが、プロトコルはイーサネット（登録商標）に限られない。
【００１５】
このようなＩＰ電話システムにおいて、例えば、構内交換機１００配下の１台のＩＰ電話１１５からＩＰ電話１２１に電話し、電話番号をダイヤルするパケットを送信すると、構内交換機１００はこの電話番号を認識し、この電話番号から呼制御用サーバのＵＲＩを読み出し、呼制御用サーバに送信する。呼制御用サーバは電話番号とＩＰアドレスの関係を管理しているので、ＩＰ電話１２１のＩＰアドレスを検索して、呼び出しを要求する要求メッセージを転送し、ＩＰ電話１２１のベルを鳴らし、呼び出し中のメッセージを構内交換機１００に転送する。
【００１６】
この呼び出し中のメッセージを受信すると構内交換機１００は呼び出し音を鳴らすようにＩＰ電話１１５に制御パケットを送信する。ベルの鳴動に対してＩＰ電話１２１がオフフックすると、構内交換機１００は呼び出し成功のメッセージを送信し、構内交換機１００は呼び出し音を停止させる制御パケットをＩＰ電話１１５に送信して、ＩＰ電話１１５とＩＰ電話１２１の間の通話路が設定される。その後、構内交換機１００はＩＰ電話１１５とＩＰ電話１２１間で送受信される音声パケットのルーティングと遅延揺らぎ吸収のための制御等を行う。この通話時における構内交換機１００の機能と動作については後で詳述する。
【００１７】
そこで、構内交換機１００の機能を中心に内部構成を説明する。主制御部１０１はＩＰ電話の呼制御機能を司り、スイッチ制御部１１０の制御を行うものである。このスイッチ制御部１１０は、第１のイーサネット（登録商標）物理レイヤインタフェースポート部１０２ａ〜１０２ｄと、第２のイーサネット（登録商標）物理レイヤインタフェースポート部１０６の間でイーサネット（登録商標）フレームのスイッチング制御を行う。
【００１８】
例えば、ＩＰ電話１１５〜１１８の１台からＩＰ電話１２１に対して、呼制御情報のシグナリングパケットや音声パケットを収容したイーサネット（登録商標）フレームが送信されたとすると、このイーサネット（登録商標）フレームは、上述の第１のイーサネット（登録商標）物理レイヤインタフェースポート部１０２ａ〜１０２ｄの１つのポートで受信され、第１のメディアアクセスコントローラ部１０３ａ〜１０３ｄ（本発明の第１のメディアアクセスコントローラ部）に転送される。この第１のメディアアクセスコントローラ部１０３ａ〜１０３ｄでは、フレーム検査シーケンス（以下、ＦＣＳ（Frame Check Sequence））による誤りチェックを行い、誤りがなければ、ＦＣＳが削除された後、イーサネット（登録商標）フレームを取り込み、イーサネット（登録商標）フレーム受信ＦＩＦＯ（First In First Out）バッファである入力キュー１０４ａ〜１０４ｄに転送する。誤りがあった場合は、このイーサネット（登録商標）フレームは廃棄される。
【００１９】
ここでスイッチ制御部１１０はさらに上位レイヤのヘッダ解析を行い、宛先ＩＰアドレス、送信元ＩＰアドレス、ＴＣＰ／ＵＤＰ等のポート番号、プロトコル番号、イーサタイプといったパラメータを識別して、送信元アドレスとポート番号をそれぞれ接続履歴管理テーブル部１１４、ＭＡＣアドレステーブル部１１２に記録し、その出力ポートから、入力キュー１０４ａ〜１０４ｄのパケットデータを入力順でパケットバッファメモリ部１１１に転送し、複数のイーサネット（登録商標）フレームを一時蓄積する。
【００２０】
パケットバッファメモリ部１１１に一時蓄積されたイーサネット（登録商標）フレームは、その後スイッチ制御部１１０の制御によってイーサネット（登録商標）フレーム送信ＦＩＦＯバッファの出力キュー１０９に出力される。出力キュー１０９に転送されたイーサネット（登録商標）フレームデータは第２のメディアアクセスコントローラ部１０７（本発明の第２のメディアアクセスコントローラ部）に転送される。第２のメディアアクセスコントローラ部１０７では、データ域に格納された音声パケットをＷＡＮアクセスルータ１１９に送信するために、ＭＡＣアドレステーブル部１１２からＷＡＮアクセスルータ１１９のＭＡＣアドレスを読み出してイーサネット（登録商標）フレームを生成し、第２のイーサネット（登録商標）物理レイヤインタフェースポート部１０６から送信する。ＭＡＣアドレステーブル部１１２には、第１、第２のイーサネット（登録商標）物理レイヤインタフェースポート部１０２ａ〜１０２ｄ，１０６に接続されるすべての端末のＭＡＣアドレスが、第１、第２のイーサネット（登録商標）物理レイヤインタフェースポート部１０２ａ〜１０２ｄ，１０６に付与されるポート番号との組合せで記憶されている。
【００２１】
ＷＡＮアクセスルータ１１９では音声パケットが取り出され、ＩＰ電話１２１のＩＰアドレス宛にルーティングし、ＷＡＮ、構内交換機を経て、ＩＰ電話１２１に着信する。逆に、ＩＰ電話１２１から送信された音声パケットは、ＩＰ電話１２１を収容した構内交換機で構内交換機１００と同様の処理を行われ、ＷＡＮアクセスルータ１１９に着信し、ヘッダ処理をされて構内交換機１００に送信される。
【００２２】
このイーサネット（登録商標）フレームは第２のイーサネット（登録商標）物理レイヤインタフェースポート部１０６で受信され、第２のメディアアクセスコントローラ部１０７に転送される。ＦＣＳによる誤りチェックを行い、誤りがなければ、ＦＣＳが削除された後イーサネット（登録商標）フレームを取り込み、イーサネット（登録商標）フレーム受信ＦＩＦＯ（First In First Out）バッファである入力キュー１０８に転送する。誤り
があった場合は、このイーサネット（登録商標）フレームは廃棄される。
【００２３】
スイッチ制御部１１０は上位レイヤのヘッダ解析で、宛先ＩＰアドレス、送信元ＩＰアドレス、ＴＣＰ／ＵＤＰ等のポート番号、プロトコル番号、イーサタイプといったパラメータを識別して、送信元アドレスとポート番号をそれぞれ接続履歴管理テーブル部１１４、ＭＡＣアドレステーブル部１１２に記録し、出力ポートから入力キュー１０８のパケットデータを入力順でパケットバッファメモリ部１１１に転送し、複数のイーサネット（登録商標）フレームを一時蓄積する。
【００２４】
パケットバッファメモリ部１１１に一時蓄積されたイーサネット（登録商標）フレームは、その後スイッチ制御部１１０の制御によってイーサネット（登録商標）フレーム送信ＦＩＦＯバッファである出力キュー１０５ａ〜１０５ｄに出力される。出力キュー１０５ａ〜１０５ｄに転送されたイーサネット（登録商標）フレームデータは第１のメディアアクセスコントローラ部１０３ａ〜１０３ｄに転送される。第１のメディアアクセスコントローラ部１０３ａ〜１０３ｄでは、データ域に収容された音声パケットをＩＰ電話１１５〜１１８に送信するために、ＦＣＳを付加してイーサネット（登録商標）フレームを生成し、該当する第２のイーサネット（登録商標）物理レイヤインタフェースポート部１０６から送信するものである。
【００２５】
ところで、高品質の音声通信が行うため、実施例１の構内交換機１００には、図１に示すようなジッタバッファ制御テーブル部１１３と接続履歴管理テーブル部１１４が設けられている。ジッタバッファ制御テーブル部１１３は、主制御部１０１のシリアルポートなどの保守インタフェースを介して、保守端末１２０によって予め登録されたＩＰ電話のＩＰアドレスまたはＭＡＣアドレスによる識別情報と、音声パケットの到達遅延揺らぎを吸収するためのジッタバッファのサイズを関係付けて記憶するものである。同様に、接続履歴管理テーブル部１１４は、ＩＰ電話の接続先ＩＰアドレスと音声パケット遅延情報を対応付けたものである。
【００２６】
続いて、図２は図１の各種管理テーブルを説明する図である。図２（ａ）は本発明の実施例１におけるＭＡＣアドレステーブルの説明図、図２（ｂ）はジッタバッファ制御テーブルの説明図、図２（ｃ）は接続履歴管理テーブルの説明図である。
【００２７】
図２（ａ）に示すＭＡＣアドレステーブル１１２は、第１、第２のイーサネット（登録商標）物理レイヤインタフェースポート部１０２ａ〜１０２ｄ，１０６のポート番号と、そのポートに接続されるＩＰ電話１１５〜１１８，１２１またはデータ端末１２２〜１２５のＭＡＣアドレスとが対応付けられて構成されている。図２（ａ）のように、第１のイーサネット（登録商標）物理レイヤインタフェースポート部１０２ａ〜１０２ｄのポート番号をそれぞれ１〜４とし、第２のイーサネット（登録商標）物理レイヤインタフェース部１０６のポート番号を５としている。そして、接続されているＩＰ電話等のＭＡＣアドレスは、図２（ａ）のＭＡＣアドレステーブル１１２に示すとおり、接続時学習されて格納されるものである。
【００２８】
図２（ｂ）のジッタバッファ制御テーブル１１３は、保守端末１２０から主制御部１０１を介して設定されたＩＰアドレスやＭＡＣアドレスからなるＩＰ電話識別情報と、ジッタバッファサイズが対応付けられたものである。図２（ｂ）では、ＩＰ電話１１５〜１１８のジッタバッファサイズは全て１００ｍｓを初期値としている。
【００２９】
同様に、図２（ｃ）の接続履歴管理テーブル１１４は、構内交換機１００配下のＩＰ電話１１５〜１１８が、遠隔地のＩＰ電話１２１と接続したときの音声パケットの到達遅延時間情報から算出される最適なジッタバッファサイズと、遠隔地のＩＰ電話１２１のＩＰ
アドレスを対応付けたものである。図２（ｃ）では、ＩＰ電話１２１のＩＰアドレスとジッタバッファサイズとして１５０ｍｓが設定されている。
【００３０】
ところで、実施例１の構内交換機１００においてはパケットデータがパケットバッファメモリ部１１１のパケットデータバッファに一時蓄積される。図３はパケットバッファメモリ管理を説明する図である。図３（ａ）は本発明の実施例１における音声パケットバッファディスクリプタの説明図、図３（ｂ）は非音声パケットバッファディスクリプタの説明図、図３（ｃ）はパケットデータバッファの説明図である。
【００３１】
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、図３（ａ）に示す音声パケットのバッファディスクリプタと、図３（ｂ）に示す非音声パケットのバッファディスクリプタは、第１のイーサネット（登録商標）物理レイヤインタフェースポート部１０２ａ〜１０２ｄの出力ポート１〜４毎に設けられる。すなわち、スイッチ制御部１１０が内部の制御メモリに出力ポート１〜４用のパケットバッファディスクリプタを用意する。この出力ポート１〜４ごとに設けられたパケットバッファディスクリプタは、複数のディスクリプタを格納するリングバッファで構成され、各ディスクリプタには図３（ｃ）のパケットデータバッファの格納アドレスを示すパケットアドレスと、そのパケットのデータ長を示すデータ長が格納される。そしてスイッチ制御部１１０によるこのリングバッファの管理は、リングバッファへの書込み位置を示すライトポインターと、リングバッファからの読出し位置を示すリードポインターと、格納されている有効ディスクリプタの数を示すパケットカウンターによって行われる。
【００３２】
パケットデータが蓄積されるパケットデータバッファは、入力キュー１０８，１０４ａ〜１０４ｄに入力されたイーサネット（登録商標）フレームのスイッチ制御部１１０におけるヘッダ解析により、音声パケットと判断された場合は、ジッタバッファ領域を図３（ｃ）のようにパケットデータバッファ内に確保する。第１のイーサネット（登録商標）物理レイヤインタフェースポート部１０２ａの出力ポート１に音声パケットが着信したと判断される場合は、ジッタバッファ領域として図３（ｃ）の出力ポート１音声パケットバッファを確保し、音声パケットのデータを蓄積する。
【００３３】
同様に出力ポート２に音声パケットが着信したと判断される場合は、ジッタバッファ領域として出力ポート２音声パケットバッファを確保し、データをここに蓄積する。さらに、イーサネット（登録商標）フレームのヘッダ解析により、パケットが音声パケットでないと判断された場合は、通常のサイズ（本発明の所定サイズ）のパケットバッファ領域として図３（ｃ）の出力ポート３非音声パケット用バッファを確保し、ここにデータを蓄積する。ここで、ジッタバッファ領域として確保するメモリサイズは、図２（ｂ）のジッタバッファ制御テーブルと図２（ｃ）の接続履歴管理テーブルによって決定される。
【００３４】
続いて、図１〜図３を用いて、遠隔地のＩＰ電話１２１とＩＰ電話１１５が通話する際の構内交換機１００の動作に関して説明する。なお、通話路を設定するまでの説明は、上述した通りであり、以下の説明はこの通話路の設定が主制御部１０１によって既になされた後の動作である。図４は本発明の実施例１における構内交換機の通話動作のフローチャートである。
【００３５】
通話路の設定後、まず、ＩＰ電話１２１から最初の音声パケットを含むイーサネット（登録商標）フレームが、ＷＡＮアクセスルータ１１９、第２のイーサネット（登録商標）物理レイヤインタフェースポート部１０６を介して、第２のメディアアクセスコントローラ部１０７に着信する（ｓｔｅｐ１）。これを受信すると第２のメディアアクセスコントローラ部１０７は、フレーム検査シーケンス（以下、ＦＣＳ（Frame Check Sequence））による誤りチェックを行い、誤りがなければ、ＦＣＳを削除した後、入力キュー１０８へ
転送する（ｓｔｅｐ２）。誤りがあった場合は、このイーサネット（登録商標）フレームは廃棄される。
【００３６】
次に、スイッチ制御部１１０は、入力キュー１０８に入ったイーサネット（登録商標）フレームのヘッダ解析を行う。ここで、ヘッダ解析においては、図２（a）のＭＡＣアドレステーブル部１１２を参照することにより、宛先ＭＡＣアドレスがＩＰ電話１１５のＭＡＣアドレスと一致するか否かで、出力ポート１であると判定する（ｓｔｅｐ３）。さらに、上位レイヤのヘッダ解析を行うことで、音声パケットか否かを判定する（ｓｔｅｐ４）。
【００３７】
そして、送信元ＩＰアドレスが図２（ｃ）に示す接続履歴管理テーブル部１１４にあるかどうかを調べる（ｓｔｅｐ５）。初めての通話の場合、接続履歴管理テーブル部１１４には、ＩＰ電話１２１のＩＰアドレスは見つからない。従って、図２（ｂ）のジッタバッファ制御テーブル部１１３を参照し、ＩＰ電話１１５のＭＡＣアドレスから、ジッタバッファサイズは１００ｍｓであることを読み出す（ｓｔｅｐ６）。
【００３８】
これと同時にスイッチ制御部１１０は接続履歴管理テーブル部１１４に送信元ＩＰアドレスであるＩＰ電話１２１のＩＰアドレスを書き込む（ｓｔｅｐ７）。なお、ｓｔｅｐ５において、２回目以降の通話の場合は、遅延ジッタの計測によって、接続履歴管理テーブル部１１４にＩＰ電話１２１のＩＰアドレスに対応したジッタバッファサイズが書き込まれており、例えば図２（ｃ）のように１５０ｍｓのジッタバッファサイズを読み出す（ｓｔｅｐ８）。
【００３９】
続いて、スイッチ制御部１１０は、スイッチ制御部１１０内部の制御メモリに出力ポート１用の音声パケットバッファディスクリプタを用意すると同時に、パケットバッファメモリ部１１１内に出力ポート１音声パケット用バッファとしてのジッタバッファ領域を確保する（ｓｔｅｐ９）。ここで、音声パケットのペイロードが音声符号化方式Ｇ７１１（６４ｋｂｉｔ）のコーデックであり、１００ｍｓ分のバッファ領域を確保するのであれば、８００バイトのバッファが必要となる。なお、この１００ｍｓが通常のバッファサイズ（本発明の所定サイズのバッファサイズ）となる。
【００４０】
次にスイッチ制御部１１０は、入力キュー１０８内のイーサネット（登録商標）フレームを、出力ポート１用の音声パケットバッファディスクリプタ内のパケットアドレスと対応しているパケットバッファメモリ部１１１の音声パケット用バッファの領域に転送する（ｓｔｅｐ１０）。同様にして、ＩＰ電話１２１から受信されるイーサネット（登録商標）フレームが、パケットバッファメモリ部１１１へ次々と転送される。このとき、音声バッファディスクリプタのパケットカウンターは、ジッタバッファアルゴリズムで規定される初期蓄積量に到達するまでカウントアップされる。
【００４１】
例えば、音声パケットが１０ｍｓ単位であり、初期蓄積量を５０ｍｓ分とするなら、５フレーム分までカウントアップされる。スイッチ制御部１１０は、音声パケットの遅延ジッタを計測し、接続履歴管理テーブル部１１４の接続先履歴アドレスとジッタバッファサイズを更新する（ｓｔｅｐ１１）。ジッタバッファサイズは初期値として１００ｍｓが設定されているが、これが、遅延ジッタの実測により例えば１５０ｍｓに更新される。
【００４２】
続いてスイッチ制御部１１０は、ＩＰ電話１１５への出力キュー１０５ａにパケットバッファメモリ部１１１からイーサネット（登録商標）フレームを転送するため、ジッタバッファサイズの蓄積量に到達したら、出力ポート１の音声パケットバッファディスクリプタを参照して、パケットバッファメモリ部１１１からパケットを取り出して出力キュー１０５ａへ転送してイーサネット（登録商標）フレームのデータを書き込む（ｓｔｅｐ１２
）。
【００４３】
出力キュー１０５ａに書き込まれたイーサネット（登録商標）フレームは、第１のメディアアクセスコントローラ部１０３ａにて、ＦＣＳを付加された後、第１のイーサネット（登録商標）物理レイヤインタフェースポート部１０２ａより、ＩＰ電話１１５へ送信される（ｓｔｅｐ１３）。
【００４４】
このように、実施例１においてはＩＰ電話１２１からＷＡＮを介してＩＰ電話１１５へ音声パケットが送信されたとき、遅延ジッタを計測しながらジッタバッファサイズを更新し、ジッタバッファサイズの蓄積量に到達したらＩＰ電話１１５に送信するので、構内交換機１００により音声パケットのジッタが取り除かれて、高品質の音声通信が可能になる。
【００４５】
なお、ＩＰ電話１１５から送信される音声パケットと、非音声パケットに関しては、スイッチ制御部１１０は、ジッタバッファ領域は使用しない。すなわちスイッチ制御部１１０内部の制御メモリに、出力ポート用の非音声パケットバッファディスクリプタを用意すると同時に、パケットバッファメモリ部１１１内に出力ポート１非音声パケット用バッファとしての通常のパケットバッファ領域を確保する。この場合、汎用スイッチの動作と全く同じである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、複数のＩＰ電話を直接収容し、ＩＰパケットによる音声通信サービスを提供する構内交換機に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例１における構内交換機の構成図
【図２】図１の各種管理テーブルを説明する図
【図３】パケットバッファメモリ管理を説明する図
【図４】本発明の実施例１における構内交換機の通話動作のフローチャート
【図５】従来の遅延ゆらぎ吸収装置の構成図
【符号の説明】
【００４８】
１００    構内交換機
１０１    主制御部
１０２ａ〜１０２ｄ    第１のイーサネット（登録商標）物理レイヤインタフェースポート部
１０３ａ〜１０３ｄ    第１のメディアアクセスコントローラ部
１０４ａ〜１０４ｄ，１０８    入力キュー
１０５ａ〜１０５ｄ，１０９    出力キュー
１０６    第２のイーサネット（登録商標）物理レイヤインタフェースポート部
１０７    第２のメディアアクセスコントローラ部
１１０    スイッチ制御部
１１１    パケットバッファメモリ部
１１２    ＭＡＣアドレステーブル部
１１３    ジッタバッファ制御テーブル部
１１４    接続履歴管理テーブル部
１１５〜１１８，１２１    ＩＰ電話
１１９    ＷＡＮアクセスルータ
１２０    保守端末
１２２，１２３，１２４，１２５    データ端末
５００    音声パケット遅延揺らぎ吸収装置
５０１    ＩＰパケット受信部
５０２    ＲＴＰ検出部
５０３    揺らぎ検出部
５０４    揺らぎ吸収バッファ部
５０５    揺らぎ吸収バッファ制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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