(57)【要約】加入者側Ｉ／Ｆ処理部１、音声信号処理部２、パケット処理部３、イーサネットＩ／Ｆ処理部４、装置運用監視制御処理部５、受信音声パケット廃棄量／パケットジッタ量測定部６、発呼規制判定部７、ＩＴＵ−Ｔ  Ｑ．５０  ＤＬＣ処理部８を備えて音声伝送装置１００は構成され、運用監視制御卓９および交換機１０が音声伝送装置１００に接続される。受信音声パケット廃棄量／パケットジッタ量測定部６で測定されたパケット廃棄量およびパケットジッタ量に基づいて交換機１０に対し、発呼規制が行われる。
2004088939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加入者側端末装置が接続される加入者側交換機と回線網との間に配置される音声伝送装置において、
前記加入者側交換機との間で信号の交換を行う第１のインタフェース手段と、
前記回線網との間で信号の交換を行う第２のインタフェース手段と、
前記信号を構成する音声信号の有音部を検出し、当該有音部の音声信号に対して符号化し、一方、入力された符号化した音声信号を復号化する音声信号処理手段と、
前記音声信号処理手段によって符号化された音声信号からパケットを組立て、一方、入力されたパケットを分解して前記音声信号処理手段に供給するパケット処理手段と、
受信したパケットの内の音声信号に関するパケットの廃棄量及びジッタ量を測定する測定手段と、
前記測定手段による測定結果に基づいて発呼規制をするか否かを判定する発呼規制判定手段と、
前記発呼規制判定手段により発呼規制を要すると判定された場合に、前記加入者側交換機に対して発呼規制の為の制御信号を生成する制御信号生成手段と
を備えたことを特徴とする音声伝送装置。
【請求項２】
パケットはＩＰパケット、ＵＤＰパケット、ＲＴＰパケットを備えて構成されることを特徴とする請求の範囲第１項記載の音声伝送装置。
【請求項３】
第２のインタフェース手段は、イーサネットに対応したインタフェース手段であることを特徴とする請求の範囲第１項記載の音声伝送装置。
【請求項４】
制御信号出力手段は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｑ．５０に基づき加入者側交換機に対して発呼規制をするための制御信号を出力するＩＴＵ−Ｔ  Ｑ．５０  ＤＬＣ処理手段であることを特徴とする請求の範囲第１項記載の音声伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、加入者側端末装置が接続される加入者側交換機と回線網との間に適用される音声伝送装置に関するものである。
【背景技術】  従来の多重化伝送装置の一つの形態である音声伝送装置は、加入者側交換機とインタフェースする加入者側インタフェース処理部に、交換機側からＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｏｎ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｅｃｔｏｒ）勧告Ｇ．７０３／Ｇ．７０４に準拠した２．０４８ＭＨｚ（Ｅ１）信号線、或いは１．５４４ＭＨｚ（Ｔ１）信号線が複数本入力される形態となっている。信号線Ｅ１の場合は１本当り通常、音声信号３０チャネル、信号線Ｔ１の場合、２４チャネルが多重化されている。その入力された音声信号をチャネル毎に分解し、音声信号の有音部を検出してその有音部の音声信号を符号化し、圧縮し、パケット組立をして回線、例えばＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）網に出力する。
以上のように、従来の音声伝送装置においては、Ｅ１／Ｔ１回線で伝送される音声信号をＩＰパケットに変換する機能を有し、Ｅ１／Ｔ１回線から入力された音声信号の有音部分を全て、ＩＰパケットとして回線側に出力する構成となっている。しかしながらこのような音声伝送装置では、ＩＰ網上に大量のデータがのっていて回線が輻輳する場合があり、このような状態においても高品質のデータ伝送をするために種々提案されているところである。例えば、特開平８−２５１２２６号公報、特開平７−３０３１１４号公報、特開平４−３５４４号公報に開示されている。
このような従来の音声伝送装置においては、上述したようにＥ１／Ｔ１回線から入力された音声信号の有音部分の全てを、ＩＰパケットとして回線側に出力するため、また、他のデータ端末からのデータパケットが回線に入力されるため、回線上のパケット伝送量が極めて多くなることがある。このような場合、回線上に配置されているルータ等により、音声パケットの廃棄が生じ、または音声パケットの伝送時間に、所謂パケットジッタと称される揺らぎが発生することがあり、このようなパケット列を受信した音声伝送装置は、正常に復号した音声を加入者側の交換機に対して送出することができず、音声品質の劣化を招くことになっていた。
【発明の開示】
この発明に係わる音声伝送装置は、加入者側端末装置が接続される加入者側交換機と回線網との間に配置される音声伝送装置において、加入者側交換機との間で信号の交換を行う第１のインタフェース手段と、回線網との間で信号の交換を行う第２のインタフェース手段と、信号を構成する音声信号の有音部を検出し、有音部の音声信号に対して符号化し、一方、入力された符号化した音声信号を復号化する音声信号処理手段と、音声信号処理手段によって符号化された音声信号からパケットを組立て、一方、入力されたパケットを分解して音声信号処理手段に供給するパケット処理手段と、受信したパケットの内の音声信号に関するパケットの廃棄量及びジッタ量を測定する測定手段と、測定手段による測定結果に基づいて発呼規制をするか否かを判定する発呼規制判定手段と、発呼規制判定手段により発呼規制を要すると判定された場合に、加入者側交換機に対して発呼規制の為の制御信号を生成する制御信号生成手段とを備えるものである。
このことによって、大量のデータパケットにより回線が輻輳して音声パケットの廃棄量やパケットジッタが多量に発生した場合に、加入者側の交換機の発呼を規制して、音声信号の品質の低下を防ぐという効果がある。
この発明に係わる音声伝送装置は、パケットはＩＰパケット、ＵＤＰパケット、ＲＴＰパケットを備えて構成されるものである。
このことによって、音声伝送装置の音質の劣化を防止できるという効果がある。
この発明に係わる音声伝送装置は、第２のインタフェース手段は、イーサネットに対応したインタフェース手段である。
このことによって、音声伝送装置はイーサネットに接続することができるという効果がある。
この発明に係わる音声伝送装置は、制御信号出力手段は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｑ．５０に基づき加入者側交換機に対して発呼規制をするための制御信号を出力するＩＴＵ−Ｔ  Ｑ．５０  ＤＬＣ処理手段を備えて構成されるものである。
このことによって、音声伝送装置の音質の劣化を防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】  第１図は、この発明の実施の形態１による音声伝送装置の構成を示すブロック図である。
第２図は、ＲＴＰパケットのヘッダ構成を示す図である。
第３図は、この発明の実施の形態１による音声伝送装置を配置した第１の通信システムの構成を示す図である。
第４図は、この発明の実施の形態１による音声伝送装置を配置した第２の通信システムの構成を示す図である。
第５図は、この発明の実施の形態１による音声伝送装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面にしたがって説明する。
実施の形態１．
第１図は実施の形態１の音声伝送装置１００の構成を示すブロック図であり、第２図はＲＴＰパケットのヘッダ構成を示す図である。また、第３図はこの音声伝送装置１００を配置した第１の通信システムの構成を示す図であり、第４図はこの音声伝送装置１００を配置した第２の通信システムの構成を示す図である。さらに、第５図はこの音声伝送装置１００の動作の流れを示すフローチャートである。
実施の形態１に係わる音声伝送装置１００の構成は第１図に示すように、加入者側Ｉ／Ｆ処理部１、音声信号処理部２、パケット処理部３、イーサネットＩ／Ｆ処理部４、装置運用監視制御処理部５、受信音声パケット廃棄量／パケットジッタ量測定部６、発呼規制判定部７、ＩＴＵ−Ｔ  Ｑ．５０  ＤＬＣ処理部８を備えて構成され、運用監視制御卓９および交換機１０が音声伝送装置１００に接続されている。
加入者側Ｉ／Ｆ処理部１（以下適宜、ＰＲＩ部（Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｒａｔｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と記す）は、交換機１０と音声伝送装置１００との間で信号を交換するために、その信号を交換可能な形態に変換し、また制御信号等を生成して付加する。交換機１０側からＰＲＩ部１に対してＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０３／Ｇ．７０４に準拠した２．０４８ＭＨｚ（Ｅ１）、或いは、１．５４４ＭＨｚ（Ｔ１）の信号線が、複数本入力される。この信号線は１本当り、Ｅ１の場合は音声信号が３０チャネル分、Ｔ１の場合は音声信号が２４チャネル分、多重化されている。ＰＲＩ部１は、また、入力された音声信号をチャネルごとに分解して音声信号処理部２に出力する。
音声信号処理部２（以下適宜、ＶＦＰ部（Ｖｏｉｃｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）と記す）は、ＰＲＩ部１から入力した夫々の音声信号について、有音部または無音部の検出及び音声信号の符号化および復号化を行なう。ＶＦＰ部２は、ＰＲＩ部１から入力した音声信号について有音と判定した部位についてのみ、高能率音声コーデック（例えば、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９ＣＳ−ＡＣＥＬＰコーデック）によって音声信号を圧縮符号化し、圧縮した音声信号をパケット処理部３に出力する。
パケット処理部３は、ＶＦＰ部２によって圧縮符号化された音声信号を、ＲＴＰ（Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ  Ｔｒａｍｓｆｅｒ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＩＰの順にパケットを組み立て、イーサネットＩ／Ｆ処理部４（以下適宜、回線Ｉ／Ｆ部と記す）に出力する。また、回線Ｉ／Ｆ部４から入力されたパケットを分解処理し、ＶＦＰ部２に出力する。更に基礎統計等の情報を収集し、出力処理を行なう。なお、ＲＴＰパケットは第２図に示すようにＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ）のＲＦＣ（Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｆｏｒ  Ｃｏｍｍｅｎｔｓ）２５０８で規定されているものである。
回線Ｉ／Ｆ部４は、パケット処理部３から受信したパケットに対して、イーサネットフレーム化し、回線（例えばＩＰ網）に出力する。
装置運用監視制御処理部５（以下適宜、ＭＣＰＵ部（Ｍａｉｎ  ＣＰＵ）と記す）は、運用監視制御卓９から受信した各種装置パラメータを、音声伝送装置１００を構成する各部へダウンロードし、また、各部の障害状況を監視して運用監視制御卓９に出力して、例えば障害を発生した部があれば、他の正常な部に影響を与えないように、障害を発生した部の音声出力信号線の閉塞を行なう等、装置全体の運用及び監視制御をする。これらの制御は第１図に示す制御情報（１）、（２）、（３）によって行なわれる。
受信音声パケット廃棄量／パケットジッタ量測定部６は、パケット処理部３で処理されたパケットの情報に基づき、受信した音声に関するパケットの廃棄量、およびジッタ量を測定する。このパケットの廃棄やジッタは回線上のパケット伝送量が非常に多い場合、回線上に配置されているルータ等によって発生する。
発呼規制判定部７は、受信音声パケット廃棄量／パケットジッタ量測定部６で測定されたパケット廃棄量やパケットジッタ量に基づいて、加入者側の交換機１０に対して発呼規制を行うか否かを判定する。
ＩＴＵ−Ｔ  Ｑ．５０  ＤＬＣ処理部８（以下適宜、ＤＬＣ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｌｏａｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御部と記す）は、発呼規制判定部７の判定結果を入力し、発呼規制を行う場合はＩＴＵ−Ｔ  Ｑ．５０に基づいて、加入者側の交換機１０へのシグナリングビットでＤＬＣ情報をＰＲＩ部１に出力する。この発呼規制の情報は定期的に発呼規制判定部７から入力される。
運用監視制御卓９は、音声伝送装置１００の動作状態、運用状態を監視し、制御するものであって、ＭＣＰＵ部５に各種装置パラメータを送信し、このパラメータに基づいて音声伝送装置１００は制御される。
交換機１０は、加入者側の回線とＩＰ網との間での信号の交換に携わり、ＰＲＩ部１からの発呼規制判信号によって発呼が制御される。
以上の説明は、交換機１０側、即ち加入者側から回線側への信号に流れに基づいたものであるが、逆方向、即ち回線側から加入者側への信号の流れに関しては、回線Ｉ／Ｆ部４は回線側から入力されるイーサネットフレームからパケットを抽出し、パケット処理部３は回線Ｉ／Ｆ部４からのパケットについて、ＩＰ、ＵＤＰ、ＲＴＰの順にパケットを分解し、符号化された音声信号の抽出をする。またＶＦＰ部２はパケット処理部３で抽出された音声信号を復号化し、ＰＲＩ部１は復号化された各チャネルの音声信号を多重化し、交換機１０に出力するものである。その他の構成要素は上述したことと同様である。
つぎに上述した音声伝送装置１００を適用した通信システムについて説明する。第３図はその第１の例であって、ＩＰ網２１にルータ２２ａ〜２２ｎを介して加入者が接続されている。夫々のルータ２２ａ〜２２ｎには複数の加入者側端末（例えば電話機やＦＡＸ機）２３ａ〜２３ｎ、および複数のデータ端末２４ａ〜２４ｎが交換機２５ａ〜２５ｎ、メディアゲートウェイ２６ａ〜２６ｎを経て接続されている。また、発呼規制部２７ａ〜２７ｎはメディアゲートウェイ２６ａ〜２６ｎに設けられ、さらにルータ２２ａ〜２２ｎには音声パケット廃棄量／パケットジッタ量測定の手段が備わる。この第１の例ではルータ２２ａ〜２２ｎ、発呼規制部２７ａ〜２７ｎに本発明の音声伝送装置１００の構成要素が備わる。
ルータ２２ａ〜２２ｎではＩＰ網２１から得られた音声パケットの音声パケット廃棄量およびパケットジッタ量が測定され、その結果はメディアゲートウェイ２６ａ〜２６ｎに通知される。発呼規制部２７ａ〜２７ｎではその測定値が予め設定されている閾値以上になった場合、交換機２５ａ〜２５ｎに対して発呼規制が指示される。
従って、加入者側端末２３ａ〜２３ｎおよびデータ端末２４ａ〜２４ｎから入力されているＩＰ網２１上の大量のパケットによる音声パケットの廃棄、発生するパケットジッタ量を測定し、その測定値に基づいて交換機２５ａ〜２５ｎの発呼を規制することで、音声品質の劣化を防止することが可能となる。
第４図は音声伝送装置１００を適用した通信システムの第２の例であって、ＩＰ網２１にルータ２２ａ〜２２ｎを介して加入者が接続されている。夫々のルータ２２ａ〜２２ｎには複数の加入者側端末（例えば電話機やＦＡＸ機）２３ａ〜２３ｎ、および複数のデータ端末２４ａ〜２４ｎが交換機２５ａ〜２５ｎ、メディアゲートウェイ２６ａ〜２６ｎを経て接続されている。また、シグナリングゲートウェイ２８ａ〜２８ｎがルータ２２ａ〜２２ｎと交換機２５ａ〜２５ｎの間に設けられている。ルータ２２ａ〜２２ｎには音声パケット廃棄量／パケットジッタ量測定の手段が備わり、シグナリングゲートウェイ２８ａ〜２８ｎは交換機２５ａ〜２５ｎに対して発呼を規制する機能を備える。この第２の例ではルータ２２ａ〜２２ｎ、シグナリングゲートウェイ２８ａ〜２８ｎに本発明の音声伝送装置１００の構成要素が備わる。
ルータ２２ａ〜２２ｎではＩＰ網２１から得られた音声パケットの音声パケット廃棄量およびパケットジッタ量が測定され、その結果はシグナリングゲートウェイ２８ａ〜２８ｎに通知される。シグナリングゲートウェイ２８ａ〜２８ｎではその測定値が予め設定されている閾値以上になった場合、交換機２５ａ〜２５ｎに対して発呼規制が指示される。
従って、加入者側端末２３ａ〜２３ｎおよびデータ端末２４ａ〜２４ｎから入力されているＩＰ網２１上の大量のパケットによる音声パケットの廃棄、発生するパケットジッタ量を測定して、交換機２５ａ〜２５ｎの発呼を規制することで、音声品質の劣化を防止することが可能となる。
つぎに実施の形態１に係わる音声伝送装置１００の動作について、第５図のフローチャートを参照して説明する。
まず、ＩＰ網２１から回線Ｉ／Ｆ部４を介して得たデータパケットのなかからパケット処理部３で分解した音声ＲＴＰパケットを受信する（ステップＳＴ１０１）。つぎに受信音声パケット廃棄量／パケットジッタ量測定部６でパケットの廃棄数を計測して記憶し（ステップＳＴ１０２）、同様にパケットジッタを計測して記憶する（ステップＳＴ１０３）。これは第２図に示すＲＴＰパケットヘッダ部中のシーケンス番号を基にパケットの廃棄数を、またタイムスタンプ情報を基にパケットジッタを計測する。
つぎに、発呼規制判定部７においてパケットの廃棄数は予め設定されている閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ１０４）。閾値以上でなければつぎに（Ｎｏ）パケットジッタは予め設定されている閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ１０５）。ステップＳＴ１０４においてパケットの廃棄数が閾値以上であれば（Ｙｅｓ）、ＤＬＣ制御部８で交換機１０への発呼制御信号が生成され（ステップＳＴ１０６）、ＰＲＩ部１から交換機１０への発呼規制が行われて（ステップＳＴ１０７）、ステップＳＴ１０１にもどり監視が繰り返される。
また、ステップＳＴ１０５においてパケットジッタが閾値以上であれば（Ｙｅｓ）、ＤＬＣ制御部８で交換機１０への発呼制御信号が生成され（ステップＳＴ１０６）、ＰＲＩ部１から交換機１０への発呼規制が行われて（ステップＳＴ１０７）、ステップＳＴ１０１にもどり監視が繰り返される。一方、パケットジッタが閾値以下であれば（Ｎｏ）、現在、発呼規制が行われているか否かを判別し（ステップＳＴ１０８）、発呼規制が行われていなければ（Ｎｏ）、ステップＳＴ１０１にもどり監視が繰り返され、また、発呼規制が行われていれば（Ｙｅｓ）、この発呼規制を解除して（ステップＳＴ１０９）ステップＳＴ１０１にもどり監視を繰り返すことになる。
以上説明したように、音声伝送装置１００の構成要素が動作して音声パケットの廃棄やパケットジッタがある場合でも、音声の品質を低下することなく伝送することが可能となる。
なお、上述した音声伝送装置１００の動作の流れはこれに限ることはなく、同様の制御が行われる如何なるものであっても良い。
【産業上の利用可能性】  以上のように、この発明に係わる音声伝送装置は、加入者側端末装置が接続される加入者側交換機と回線網との間に適用され、パケット化されて伝送される音声信号の品質の劣化を防止するのに適している。
【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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【国際調査報告】
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