(57)【要約】少なくとも一つのインターネット・プロトコル扱い音声装置を含むＶＬＡＮ（１３４）において呼サービスを最適化する方法（１３０）は、ＶＬＡＮの現在のトラフィックレベルを決定し（１３４）、次に、音声パケットが最適数のネットワークリソースを受けるように現在のトラフィックレベルに関連してＶＬＡＮ（１３４）内のデータパケット（１０８）の優先順位処理を調節する（１３６）ステップを含む。トラフィックのレベルが正規の範囲内であればデフォールト優先順位が使用される。ネットワークトラフィックが正規の範囲を下回る間、シグナリングデータパケットは優先順位を上げることができ（１４８）トラフィックのネットワークレベルが正規の範囲を越える場合には、音声データパケットを除く全データパケットの優先順位が下げられる（１４４）。
2004535087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのインターネット・プロトコル扱い音声（ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ，ＶｏＩＰ）装置を含むバーチャルローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）内の呼サービス最適化方法であって、
ＶＬＡＮの現在のトラフィックレベルを決定し、
音声パケットが最適数のネットワークリソースを受けるように現在のトラフィックレベルに関連してＶＬＡＮ内のデータパケットの優先順位処理を調節する、ステップを備えた方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、ＶＬＡＮの現在のトラフィックレベルを決定するステップは、少なくとも一つのデータパケットを受信するＶＬＡＮ感知装置のステップにより先行する方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法であって、ＶＬＡＮの現在のトラフィックレベルを決定する前記ステップは、トラフィックのレベルが正規の範囲内である場合に決定するステップを含む方法。
【請求項４】
請求項３記載の方法であって、トラフィックのレベルが正規の範囲内である場合に決定する前記ステップは、トラフィックのレベルが正規の範囲内であるときに、前記データパケットの優先順位値をデフォールト値に設定するステップにより続く方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法であって、ＶＬＡＮの現在のトラフィックレベルを決定する前記ステップは、さらに、トラフィックのレベルが正規の範囲を越える場合に決定するステップを含む方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法であって、ＶＬＡＮ内データパケットの優先順位処理の前記調節は、トラフィックレベルが正規の範囲を越えたときに、全ての非音声データパケットタイプの優先順位値を下げるステップを含む方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法であって、ＶＬＡＮの現在のトラフィックレベルを決定する前記ステップは、トラフィックのレベルが正規の範囲を下回る場合に決定するステップを含む方法。
【請求項８】
請求項１記載の方法であって、ＶＬＡＮ内データパケットの優先順位処理の前記調節は、さらに、トラフィックレベルが正規の範囲を下回るときに、全てのシグナリングデータパケットの優先順位値を上げるステップを含む方法。
【請求項９】
バーチャルローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）上の呼サービスを最適化するモジュールを有するインターネット・プロトコル扱い音声（ＶｏＩＰ）装置において、前記モジュールは、
ＶＬＡＮの現在のトラフィックレベルを決定する手段と、
音声パケットが最適数のネットワークリソースを受けるように現在のトラフィックレベルに関連してＶＬＡＮ内のデータパケットの優先順位処理を調節する手段と、を備えたモジュール。
【請求項１０】
請求項９記載のモジュールであって、ＶＬＡＮの現在のトラフィックレベルを決定する前記手段は、さらに、トラフィックのレベルが正規の範囲内である場合に決定する手段を含むモジュール。
【請求項１１】
請求項１０記載のモジュールであって、トラフィックのレベルが正規の範囲内である場合に決定する前記手段は、さらに、トラフィックのレベルが正規の範囲内にあるとき前記データパケットの優先順位値をデフォールト値に設定する手段を含むモジュール。
【請求項１２】
請求項９記載のモジュールであって、ＶＬＡＮの現在のトラフィックレベルを決定する前記手段は、さらに、トラフィックのレベルが正規の範囲を越える場合に決定する手段を含むモジュール。
【請求項１３】
請求項９記載のモジュールであって、ＶＬＡＮ内のデータパケットの優先順位処理を調節する前記手段は、トラフィックレベルが正規の範囲を越えるときに、全ての非音声データパケットタイプの優先順位値を下げる手段を含むモジュール。
【請求項１４】
請求項９記載のモジュールであって、ＶＬＡＮの現在のトラフィックレベルを決定する前記手段は、さらに、トラフィックのレベルが正規の範囲を下回る場合に決定する手段を含むモジュール。
【請求項１５】
請求項９記載のモジュールであって、ＶＬＡＮ内のデータパケットの優先順位処理を調節する前記手段は、さらに、トラフィックレベルが正規の範囲を下回るときに全てのシグナリングデータパケットの優先順位値を上げる手段を含むモジュール。
【請求項１６】
バーチャルローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）上の呼サービスを最適化するためのプログラムプロダクトを有するインターネット・プロトコル扱い音声（ＶｏＩＰ）装置において、前記プログラムプロダクトは、
ＶＬＡＮの現在のトラフィックレベルを決定する論理手段と、
音声パケットが最適数のネットワークリソースを受けるように現在のトラフィックレベルに関連してＶＬＡＮ内のデータパケットの優先順位処理を調節する論理手段と、を備えたプログラムプロダクト。
【請求項１７】
請求項１６記載のプログラムプロダクトであって、ＶＬＡＮの現在のトラフィックレベルを決定する前記論理手段は、さらに、トラフィックのレベルが正規の範囲内である場合に決定する論理手段を含むプログラムプロダクト。
【請求項１８】
請求項１７記載のプログラムプロダクトであって、トラフィックのレベルが正規の範囲内である場合に決定する前記手段は、さらに、トラフィックのレベルが正規の範囲内のときに、前記データパケットの優先順位値をデフォールト値に設定する論理手段を含むプログラムプロダクト。
【請求項１９】
請求項１６記載のプログラムプロダクトであって、ＶＬＡＮの現在のトラフィックレベルを決定する前記論理手段は、さらに、トラフィックのレベルが正規の範囲を越える場合に決定する論理手段を含むプログラムプロダクト。
【請求項２０】
請求項１６記載のプログラムプロダクトであって、ＶＬＡＮ内のデータパケットの優先順位処理を調節する前記論理手段は、トラフィックレベルが正規の範囲を越えるときに、全ての非音声データパケットタイプの優先順位値を下げる論理手段を含むプログラムプロダクト。
【請求項２１】
請求項１６記載のプログラムプロダクトであって、ＶＬＡＮの現在のトラフィックレベルを決定する前記論理手段は、さらに、トラフィックのレベルが正規の範囲を下回る場合に決定する論理手段を含むプログラムプロダクト。
【請求項２２】
請求項１６記載のプログラムプロダクトであって、ＶＬＡＮ内のデータパケットの優先順位処理を調節する前記論理手段は、さらに、トラフィックレベルが正規の範囲を下回るときに、全てのシグナリングデータパケットの優先順位値を上げる論理手段を含むプログラムプロダクト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は一般的に電気通信網および関連する応用に関し、特に、ＶＬＡＮ環境におけるデータパケットのリソースを修正する方法およびシステムに関する。特に、本発明はＶＬＡＮ対応通信網におけるインターネット・プロトコル扱い音声（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、ＶｏＩＰ）装置の呼サービスの最適化に関連している。
【０００２】
（発明の背景）
発明の範囲を制限することなく、その背景はデータ網を介して音声データを通信するためにＶｏＩＰ網を修正することに関連して説明される。公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）を介したアナログ音声の伝送は遅く、ＶｏＩＰ等の他の技術により補足される。ＶｏＩＰサービスプロバイダの当面の目的は著しく低い“総運用コスト”で既存の電話性能を再現し、技術的に競合するＰＳＴＮの代替策を提供することである。長期にわたって最も有望なのはＶｏＩＰとポイントオブサービスアプリケーションの組合せである。ＶｏＩＰは従来の電話サービスのプロバイダに競合脅威を与え、それは、少なくとも、産業全体にわたってコストおよび機能の改善を刺激する。
【０００３】
本質的に、ＶｏＩＰは単純なオフィス間内部通信装置から複雑なマルチポイントテレビ会議および共用画面環境までを含むほとんどいかなる音声応用にも適用することができる。音声再生の品質も応用に従って適応させることができる。例えば、音声認識を利用する顧客呼は架空ページングシステムを介した内部ページングよりも高い品質を必要とすることがある。したがって、ＶｏＩＰ装置は広範な構成および環境にサービスを提供する柔軟性および従来の電話標準とＶｏＩＰを兼ね備えた能力を持なければならない。
【０００４】
ＶｏＩＰサービスに対する顧客間の初期の反響にもかかわらず、顧客は音声の音声パケット内へのパケット化による音声品質の考えられる劣化に心配させられる。これらの関心事が初期のインターネット電話応用での経験に基づくものであれパケット網の性質の理解に基づくものであれ、音声品質はＶｏＩＰサービスを受入れる際の重大なパラメータである。
【０００５】
さらに、ＶｏＩＰサービスは従来の回線交換音声網に接続可能の必要がある。国際電気通信連合（ＩＴＵ）はＨ．３２３、パケットベースマルチメディア網に対する一連の標準、を規定することによりこの目的に取り組んでいる。ネットワークは他のＨ．３２３端末またはＰＳＴＮ，ＩＳＤＮ，またはワイヤレス電話等のより伝統的な電話サービスに接続することができる。Ｈ．３２３は端末間でどのようにマルチメディア通信が行われるか、ネットワーク装置、および保証されたサービス品質を提供しないことが多いバーチャルローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）を介したサービスについて記載している。パーソナルコンピュータ、通信システムメーカおよびオペレーティングシステムメーカのサポートにより、Ｈ．３２３は急速な成長を経てきた。Ｈ．３２３の遵守が相互操作性に対する標準としてインターネット電話およびＶｏＩＰメーカにより促進されてきている。
【０００６】
従来のネットワークでは、コンピュータおよびプリンタ等の他の装置のグループがローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）上に配置されていた。これらの各装置は一般的にエンドノード装置と呼ばれる。ハブ、ブリッジまたはスイッチが同じ物理的セグメントまたは全エンドノード装置を接続するセグメント内で使用される。エンドノード装置はルータを必要とせずに同じＬＡＮ上の他のエンドノード装置と通信することができる。
【０００７】
他のＬＡＮセグメント上のエンドノード装置との通信にはルータの使用を必要とする。特に、各ＬＡＮは別のＬＡＮからルータにより分離される。ネットワークが拡張するにつれ、ユーザをＬＡＮに分離して他のＬＡＮとの接続性を提供するのにより多くのルータが必要となる。この設計の一つの欠点はルータにより待ち時間が付加され、それによりデータの伝送が本質的に遅延されることである。ＬＡＮに対する一つの欠点はＬＡＮがしばしば場所および地理的制約に基づいて設定されることである。例えば、オフィスビル内では、一つのフロア上の全てのコンピュータおよびプリンタが一つのＬＡＮのメンバーとなり、第２のフロア上のコンピュータおよびプリンタはもう一つのＬＡＮのメンバーとなることがある。しかしながら、実際の使用において第１のフロアからのコンピュータを第２のフロアからのコンピュータに接続すると有利なことがある。したがって、互いに通信の必要がある全てのエンドノードコンピュータを同じＬＡＮ上で作動させることができれば便利である。
【０００８】
ＬＡＮの物理的制約を克服するために、バーチャルＬＡＮ（ＶＬＡＮ）が開発された。多数のＶｏＩＰ装置に対しては、ＶＬＡＮが典型的に使用される。ＶＬＡＮはあたかも全てが同じ物理的ＬＡＮセグメント上にあるかのように互いに通信することができる異なる物理的ＬＡＮセグメント上の一群の装置と見なすことができる。ＶＬＡＮはＬＡＮに優るいくつかの利点を提供する。ＶＬＡＮを使用することにより、計算装置を論理的に単一ブロードキャストドメインに分類することができる。それにより、我々はこのＶＬＡＮに対するブロードキャストトラフィックをそれを見る必要がある装置についてのみ規定してネットワークの残りに対するトラフィックを低減することができる。また、ルータ接続からの待ち時間の解消により接続速度が増す。外国のネットワークからのアクセスが許されない、すなわち、ルータを越えたもう一つのサブネットから発信されるものに対してはセキュリティが高められるという利点も実現される。
【０００９】
ＶＬＡＮを実現するために、ＩＥＥＥはＶＬＡＮ網に対する要求条件を規定する標準８０２．１Ｑを普及させている。さらに、ネットワークを流れるデータパケットに優先順位を付加するために、ＩＥＥＥはデータパケットのイーサネット（Ｒ）ヘッダ内に符号化することができる３ビット優先順位コードを指定する標準８０２．１Ｄを普及させてきている。３ビット優先順位コードは０から７の数を表わし、したがって８つの選択すなわち８つの異なる優先順位を作り出す。ＩＥＥＥ標準８０２．１Ｑ／Ｄを実現するＶＬＡＮ網では、異なる優先順位のパケットを有するＶＬＡＮが可能とされる。
【００１０】
本ＶｏＩＰ装置の欠点は、ネットワーク内の他の条件に無関係に、優先順位が６のデフォールト値に割り当てられることである。これはネットワークリソースの可用性やネットワーク内のトラフィック量に無関係に低優先順位タスクが高優先順位タスクと同じに処理されることを意味する。
【００１１】
要約すると、音声データパケットをネットワーク周りでルーティングする従来技術の方法は、今日のネットワークに必要な柔軟性およびネットワークリソースの効率的使用を提供しない。これらの問題点を克服するシステムおよび方法は夥しい利点を有する。
【００１２】
（発明の概要）
本発明はＶＬＡＮ環境におけるＶｏＩＰ装置の呼サービスを改善する手段を提供する。本発明により、データパケットはＶＬＡＮ内のトラフィックレベルに基づいて異なる優先順位値に割り当てられる。データパケットを受信した後で、ＶｏＩＰ装置はＶＬＡＮ内のトラフィックのレベルを監視し、このトラフィックレベルに基づいてデータパケット処理に対する判断を行う。現在のトラフィックレベルに関連してＶＬＡＮ内のデータパケットの優先順位処理を調節することにより、音声パケットに対して最適数のネットワークリソースを割り当てることができる。
【００１３】
トラフィックレベルは正規の範囲内であることをＶｏＩＰ装置が決定するときには、デフォールト優先順位値が全てのデータパケットに割り当てられる。現在のトラフィックレベルが正規の範囲を下回る場合には、より多くのＶｏＩＰ電話呼を発せられるようにシグナリングパケットの優先順位を上げることができる。最後に、現在のトラフィックレベルが正規の範囲を越えるときには、音声パケットがより少ない干渉でそれらの受信先に進むことができるように、全ての非音声データパケットの優先順位を下げることができる。
【００１４】
本発明の技術的利点は音声パケットを最適化してそれらに最適数のネットワークリソースを与え、それらがより少ない干渉および遅延で受信先に進むことができるようにする能力である。
【００１５】
本発明のさらなる技術的利点は正規の範囲を下回るトラフィックレベル中に可能な呼数を増す能力である。
【００１６】
（好ましい実施例の詳細な説明）
その特徴および利点を含めて本発明をより完全に理解するために、添付図と共に下記の詳細な説明を参照する。
特記無き限り、図面の対応する番号および記号は詳細な説明における対応する部分を示す。
本発明のさまざまな実施例の作成および使用について以下に詳細に検討されるが、本発明は広範な特定状況において実施することができる多くの応用可能な発明概念を提供することを理解しなければならない。ここで検討される特定の実施例は本発明を作成および使用するための特定の方法を単に例示するにすぎず、発明の範囲を限定するものではない。
【００１７】
本発明をよりよく理解するために、図１を参照し、そこには従来のＬＡＮインプリメンテーションが示される通信網４の線図が示されている。ＬＡＮは一般的にブロードキャストドメインとして規定される。同じ物理的セグメントすなわちＬＡＮ内のハブ、ブリッジまたはスイッチはＬＡＮ内の全てのエンドノード装置を接続する。ＬＡＮ内のエンドノードはルータを必要とせずに互いに通信することができる。典型的に、エンドノード装置はネットワークに接続することができるパーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、メインフレームコンピュータ、プリンタその他の装置である。他のＬＡＮセグメント上の装置との通信にはルータを使用することが必要である。
【００１８】
図１からお判りのように、いくつかのＬＡＮ  ５Ａ−５Ｅが広域ネットワーク（ＷＡＮ）６に接続されている。各ＬＡＮ  ５Ａ−５Ｅはルータ２６Ａ−２６Ｃに接続されてＷＡＮ６に連結する。ＬＡＮ  ５Ａはいくつかのエンドノード、パーソナルコンピュータ８Ａ、サーバコンピュータ１８、ワイヤレス・インターネット・プロトコル扱い音声（ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ、ＶｏＩＰ）電話機１４、携帯情報端末３０、およびＶｏＩＰアクセス付パーソナルコンピュータ１０Ａを含んでいる。これらのエンドノードの各々がスイッチ２２を介してルータ２６Ａに接続されＷＡＮ６の向こう側の他のコンピュータにアクセスする。ＬＡＮ  ５Ｂはメインフレームコンピュータ２０を含み、それはルータ２６Ａを介してＷＡＮ６に接続されている。もう一つのＬＡＮ  ５Ｃはパーソナルコンピュータ８Ｂ、ＶｏＩＰ電話機１２Ａ、パーソナルコンピュータ８Ｃ、およびプリンタ１６Ａをルータ２６Ｂに接続してＷＡＮ６にアクセスする細いイーサネット（Ｒ）線２８である。もう一つのＬＡＮが５Ｄとして示されている。ＬＡＮ  ５Ｄはプリンタ１６Ｂ、ＶｏＩＰアクセス付パーソナルコンピュータ１０Ｂ、パーソナルコンピュータ８Ｄおよび８Ｅ、およびＶｏＩＰ電話機１２Ｂを含んでいる。これらのエンドノードはハブ２４Ａを介してルータ２６Ｃに接続されＷＡＮ６の向こう側の他のＬＡＮにアクセスする。最後に、ＬＡＮ  ５Ｅはハブ２４Ｂを介してルータ２６Ｃに接続されＷＡＮ６を越えてコンピュータにアクセスするプリンタ１６Ｃ、パーソナルコンピュータ８Ｆおよび８Ｇ、およびＶｏＩＰアクセス付パーソナルコンピュータ１０Ｃを含んでいる。
【００１９】
ネットワーク４の欠点は一つのＬＡＮセクション内のコンピュータがもう一つのＬＡＮセクション内のコンピュータと話すためには個別の各ＬＡＮ  ５Ａ−５Ｅをルータ２６Ａ−２６Ｃを介して接続しなければならないことである。ルータにより待ち時間が付加され、それにより本質的にデータの伝送が遅延する。それは一つのＬＡＮからもう一つのＬＡＮへのデータのルーティングに含まれるプロセスによって生じる。ルータはデータパケット内のより多くの情報を使用して受信先を決定し、適切なエンドノードにデータをルーティングしなければならない。
【００２０】
もう一つの欠点はＬＡＮセグメントが典型的に物理的場所により分割されることである。それはビル内の互いに近いコンピュータは同じＬＡＮセグメント上で接続されることを意味するが、これらのコンピュータは全く互いに通信する必要がないことがある。大多数の通信は他のＬＡＮセグメント内のコンピュータと行われることがある。ＬＡＮ間通信が過剰であれば、パケットは行われる各通信に対してルータを通らなければならないため、ネットワーク全体がスローダウンしてしまうことがある。
【００２１】
図２にＶＬＡＮとして再構成されたネットワーク４が示されている。各エンドノードはＷＡＮ６への接続性を提供するスイッチ２２に接続されている。ＷＡＮ６の外部のアクセスに対して、ルータ２６が利用される。しかしながら、ローカルＷＡＮ６内にとどまる通信に対しては、スイッチ２２しか使用されない。バーチャルＬＡＮは全てが同じ物理的ＬＡＮセグメント内にあるかのように互いに通信する異なる物理的ＬＡＮセグメント上の一群の装置と見なすことができる。そのため、ＶＬＡＮ  ３２Ａはサーバコンピュータ１８、ＶｏＩＰアクセス付パーソナルコンピュータ１０Ａ、ＶｏＩＰ電話機１２Ｂ、プリンタ１６Ｃ、パーソナルコンピュータ８Ｆ、およびＶｏＩＰアクセス付パーソナルコンピュータ１０Ｂを含んでいる。これらのエンドノード装置をＶＬＡＮ  ３２Ａを介して接続すると、エンドノード装置はあたかも単一ＬＡＮセグメント上にあるかのように作動する。ＶＬＡＮ  ３２Ｂも示されている。ＶＬＡＮ  ３２Ｂはメインフレームコンピュータ２０、パーソナルコンピュータ８Ｃ、プリンタ１６ＡおよびＶｏＩＰ電話機１２Ａからなっている。
【００２２】
図１では、ＬＡＮ  ５Ａ−５Ｅは主要な関心事である物理的場所によりグループ化された。図２では、ＶＬＡＮ  ３２Ａおよび３２Ｂはトラフィックパターンを配慮して構成されている。ＶＬＡＮ  ３２Ａ，３２Ｂ内の全てのエンドノード装置が主としてトラフィックパターンに基づいてグループ化されている。ＶＬＡＮを使用して、ＶＬＡＮ  ３２Ａ内のエンドノード装置は一緒にグループ化されてそれを見る必要があるエンドノード装置だけにブロードキャストトラフィックを制限し、ネットワーク４の残りへのトラフィックを低減する。ルータ接続からの待ち時間の解消により接続速度は増大する。当業者ならば、エンドノードとスイッチの任意の組合せをネットワーク４およびＶＬＡＮに対して利用できることがお判りであろう。図２の特定例は例示することを目的としている。
【００２３】
図３に典型的なイーサネット（Ｒ）ヘッダ３４が示されている。イーサネット（Ｒ）ヘッダはＩＥＥＥ標準８０２により設定された標準に従っている。イーサネット（Ｒ）ヘッダ３４はうまく解読できるようにするために情報がどのようにデータパケット内に詰め込まれるかを記載している。第１の部分はプリアンブル３６と呼ばれる。プリアンブル３６は、受信機同期を保証するのに使用される、交番する１と０からなる同期パターンの７バイトからなっている。それはスタートフレームデリミッタと呼ばれる１バイトも含んでいる。スタートフレームデリミッタは１に設定された２つの連続ビットで終わる点を除けば、プリアンブルの他のセクションと同様である。
【００２４】
次は受信先アドレス３８である。それはどのステーションにパケットがアドレスされるかを指定する４８ビットフィールドである。第１ビットはアドレスのタイプを示し、ゼロであればフィールドは一意的ステーションのアドレスを与え、１であればフィールドは受け手の大きなグループを指定する。
【００２５】
イーサネット（Ｒ）ヘッダ３４の次の部分はソースアドレス４０である。ソースアドレス４０はこの４８ビットフィールド内で指定される発信ステーションの一意的アドレスである。次にタイプ４２が来る。この２バイトフィールドはデータフィールドまたはプロトコルタイプにより供給される情報バイト数を示す。当業者ならば、タイプ４２はしばしば長さと呼ばれることがお判りであろう。次はデータペイロード４４である。ＩＥＥＥ標準８０２はデータペイロード４４が４６から１５００バイトの長さを有することを勧告している。４６バイトは有効なパケットが衝突フラグメントから識別できることを最低限保証する。供給されるデータがイーサネット（Ｒ）プロトコルの適切な情報に対して最低限必要な４６バイトよりも小さければ、整数のパディングバイトがデータフィールドの終りに付加されて４６バイト長とする。
【００２６】
最後のフィールドは巡回冗長検査（ＣＲＣ）４６フィールドである。このフィールドはフレームチェックシーケンスとも呼ばれる。ＣＲＣ４６は多項式Ｇ（ｘ）の発生により定義されるエラー検出用３２ビット巡回冗長検査コードを含んでいる。ＣＲＣ４６は受信先アドレス、ソースアドレス、およびデータフィールドをカバーする。ＣＲＣ４６アルゴリズムはオールゼロに初期プリセットされる線形帰還レジスタを使用する。最後のビットが伝送された後で、このレジスタの内容は反転されＣＲＣ４６フィールドとして送られる。
【００２７】
イーサネット（Ｒ）フレームはプリアンブル３６を除いてイーサネット（Ｒ）ヘッダの全セクションとして定義される。図４にイーサネット（Ｒ）フレーム４８が示されている。イーサネット（Ｒ）フレーム４８は受信先アドレス３８、ソースアドレス４０、タイプ４２、データペイロード４４およびＣＲＣ４６を含んでいる。優先順位タグ付フレーム５０、優先順位およびＶＬＡＮ識別子データが付加される。優先順位タグ付フレーム５０はデスティネーション受信先アドレス３８、ソースアドレス４０、イーサネット（Ｒ）タグプロトコル識別子（ＥＴＰＩＤ）５２、タグ制御情報（ＴＣＩ）５４、タイプ４２、データペイロード４４およびＣＲＣ４６を含んでいる。ＥＴＰＩＤ５２は適切なプロトコルを識別しそれを実現するのに使用される。この例では、それは０×８１００の値である。
【００２８】
タグ制御情報５４は３つの別々の情報片からなっている。第１は優先順位５６である。優先順位５６は３ビット受信先から構成される。３ビットにより８つの異なる値が与えられるため、８つの異なる優先順位を利用できそれらは優先順位０から７で表わされる。８つの異なる優先順位フィールド５６は次のようである、０，ベストエフォート；１，背景；２，スペース；３，エクセレントエフォート；４，制御された負荷；５，ビデオ；６，音声；および７，ネットワーク制御。
【００２９】
次に、標準フォーマットインジケータ（ＣＦＩ）５８が設定されると、Ｅ−ＲＩＦフィールドが存在し、ビットはフレームにより運ばれたｍａｃアドレス情報が標準フォーマットか非標準フォーマットかを決定する。ＣＦＩ５８が設定されなければ、それはＥ−ＲＩＦフィールドが存在せずフレームにより運ばれた全ｍａｃ情報が標準フォーマットであることを示す。最後に、ＶＬＡＮ識別子（ＶＩＤ）６０はフレームが属するＶＬＡＮを一意的に識別するのに使用される。ゼロ値はタグヘッダがユーザ優先順位情報しか含まずＶＬＡＮ  ＩＤを含んでいないことを示す。
【００３０】
図５にＶＬＡＮタグフレーム５０を有するデータパケット６１が示されている。データパケット６１はネットワーク４を横断する時に８つの優先順位キュー６２Ａ−６２Ｈのどれに入るかを決定する優先順位５６を有する。ＩＥＥＥ標準８０２．１Ｑ／Ｄに従って、優先順位がパケット内に設定され変更されないようにすることができ、パケットはその行程を開始する時にどの優先順位値を有していても、ルートに沿った全ＶＬＡＮ−コンパチブルキューの中のその優先順位キューに入れられる。
【００３１】
図６は本発明の受信機を実施することができるネットワークを示す。ＶｏＩＰアクセス付パーソナルコンピュータ１０Ａおよび１０Ｂがルータ２６Ａに接続されている。ルータ２６Ａはゲートキーパ７０に接続され次にルータ２６Ｂに接続されている。マルチポイントコントロールユニット（ＭＣＵ）７２がルータ２６Ｃに接続されている。ルータ２６Ｂおよび２６Ｃは相互接続されかつ従来の電話網に接続されている。ルータ２６Ｂはゲートウェイ７４Ａに接続され、それはワイヤレス電話機７８がアクセスできるようにワイヤレス網７６へのアクセスを提供する。ゲートウェイ７４Ｂはデジタル電話機８２がアクセスできるようにＶｏＩＰ網６８から総合デジタル通信網（ＩＳＤＮ）８０へのアクセスを提供する。ルータ２６Ｃはゲートウェイ７４Ｃへのアクセスを提供し、それはアナログ電話機８６にアクセスする公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）８４に接続されている。
【００３２】
多くの異なるタイプのＶｏＩＰアクセスがあるが、好ましいインプリメンテーションはＨ．３２３標準を使用する。Ｈ．３２３は４つの主要なコンポーネント、端末、ゲートウェイ７４、ゲートキーパ７０およびマルチポイントコントロールユニット７２を定義する。端末はリアルタイム２方向通信を提供するネットワーク上のクライアントエンドポイントである。全てのＨ．３２３端末が音声通信をサポートしなければならず、ビデオおよびデータサポートはＨ．３２３の元ではオプショナルである。Ｈ．３２３端末はＶｏＩＰアクセス付パーソナルコンピュータ１０Ａおよび１０Ｂにより代表される。
【００３３】
ゲートウェイ７４は多くのサービスを提供するＨ．３２３の元ではオプショナルな要素であり、最も一般的なのはＨ．３２３会議エンドポイントと他の端末タイプ間の変換機能である。この機能は伝送フォーマットと通信手順間の変換を含んでいる。さらに、ゲートウェイ７４はオーディオおよびビデオコーデック間の変換も行いＶＬＡＮ側およびスイッチ回路網側の両方で呼設定および解放を行う。コーデック（ｃｏｄｅｃ）は圧縮および伸長コードを表わす。コーデックはネットワーク内で伝送するためにデータを圧縮および伸長できるようにするプロトコルを定義する。一般的に、ゲートウェイ７４の目的はＶｏＩＰアクセス付パーソナルコンピュータ１０Ａ等のＶＬＡＮエンドポイントの特性をスイッチ化回路網エンドポイント、例えばアナログ電話機８６、にまたその逆に反映させることである。
【００３４】
ゲートウェイ７４の主な応用は、アナログＰＳＴＮ端末とのリンクを確立する、ＩＳＤＮ−ベーススイッチ回路網を介した遠隔Ｈ．３２０規格端末とのリンクを確立する、およびＰＳＴＮ網を介した遠隔Ｈ．３２４規格端末とのリンクを確立することである。他のネットワークへの接続が必要なければエンドポイントは同じＶＬＡＮ上の他のエンドポイントと直接通信することができるため、ゲートウェイ７４は不要である。端末はＨ．２４５およびＱ．９３１プロトコルを使用してゲートウェイ７４と通信する。
【００３５】
ゲートキーパ７０はＨ．３２３イネーブル・ネットワークの最も重要なコンポーネントである。それはそのゾーン内の全ての呼に対してセントラルポイントとして作動し登録されたエンドポイントに呼制御サービスを提供する。多くの方法で、Ｈ．３２３ゲートキーパはバーチャルスイッチとして作動する。ゲートキーパ７０は２つの重要な呼制御機能を実施する。第１は、ＲＡＳ仕様に規定されているように、端末およびゲートウェイ７２に対するＶＬＡＮエイリアスからＩＰまたはＩＰＸアドレスへのアドレス変換である。
【００３６】
第２の機能は、やはりＲＡＳ内に明示されている、帯域幅管理である。例えば、ネットワークマネジャーがＶＬＡＮ上の同時会議の数に対して閾値を指定しておれば、ゲートキーパ７０は閾値に達したらさらに多くの接続を行うのに再利用することができる。その効果は総会議帯域幅を利用可能なものの分数に制限することである。残りの能力は電子メール、ファイル転送、その他のＶＬＡＮプロトコル用に残される。単一ゲートキーパ７０により管理される全端末、ゲートウェイ７４およびＭＣＵ７２の集まりはＨ．３２３ゾーンとして知られている。ゲートキーパ７０のもう一つの貴重な特徴はＨ．３２３呼をルーティングする能力である。ゲートキーパ７０を介して呼をルーティングすることにより、呼をより効率的に制御することができる。サービスプロバイダはネットワークを介して発せられる呼に課金するためにこの能力が必要である。このサービスは被呼エンドポイントが利用できない場合にもう一つのエンドポイントからの呼を再ルーティングするのに使用することもできる。
【００３７】
ＭＣＵ７２は３つ以上のエンドポイント間の会議をサポートする。Ｈ．３２３の元で、ＭＣＵ７２はマルチポイントコントローラ（ＭＣ）からなっており、それはマルチポイントプロセッサ（ＭＰ）内で必要である。ＭＣは全端末間のＨ．２４５交渉を処理してオーディオおよびビデオ処理に対する共通可能性を決定する。ＭＣは、もしあれば、オーディオおよびビデオストリームのいずれがマルチキャストされるかを決定することにより会議リソースの制御も行う。
【００３８】
本発明の好ましい実施例では、ゲートキーパ７０内にモジュールが配置される。このモジュールはネットワークトラフィック負荷を調べ、ネットワークトラフィックが正規の範囲内であれば、各データパケットのデフォールト優先順位値を残す。ネットワークトラフィックが正規の範囲を下回る場合には、より多くの呼を開始できるようにシグナリングパケット上の優先順位を高める。したがって、ネットワークトラフィックが正規の範囲よりも上であれば、モジュールは音声タイプデータパケットを除く全データパケットの優先順位を下げて音声呼がそれらの受信先によりスムースに流れることができるようにする。
【００３９】
図７にＨ．３２３により必要とされるプロトコルスタック８８を示す。オーディオコーデック９０はオーディオデータの圧縮を指定するのに使用されるコードである。当業者ならば、Ｇ．７２３およびＧ．７２９はしばしば好ましいオーディオコーデックであることがお判りであろう。ビデオコーデック９２はＨ．３２３の元で使用されてビデオ情報を伸長および圧縮する。図からお判りのように、オーディオコーデック９０およびビデオコーデック９２はリアルタイムプロトコル（ＲＴＰ）１００レイヤを介して運ばれる。当業者ならば、それがより信頼できないレイヤであるため、メディアはＵＤＰレイヤ１０２を介して運ばれることがお判りであろう。メディアパケットが消失する場合に再送信されるのは意味をなさないため、オーディオコーデック９０およびビデオコーデック９２に含まれるメディアはＵＤＰ１０２を介して運ばれる。消失した音片が再送信される場合、恐らくそれは到達するのが遅すぎて音声再構成にはなんら使用できない。必要ならば、制御パケットが再送信できるようにＱ．９３１シグナリング情報９８およびＨ．２４５  ９６ケーパビリティ交換がＴＣＰレイヤ１０４を介して運ばれ制御命令が受信先に到達するのを保証する。当業者ならばご存知のように、次に、全ての情報がＩＰレイヤ１０６を介して転送される。
【００４０】
音声品質に影響を及ぼすいくつかの要因がある。一つはオーディオコーデック９０の選択である。さらに、待ち時間、ジッタ、およびパケット消失もＶｏＩＰ網６８内の音声品質に影響を及ぼすことがある。図８はゲートウェイ７４Ａからゲートウェイ７４Ｂまでの典型的なデータパケット１０８交差網を示す。図からお判りのように、データパケット１０８はゲートウェイ７４Ａを去る時に均一に間隔のとられた時間間隔とされている。しかしながら、イーサネット（Ｒ）等の広域ネットワーク６を通過する時にデータパケット１０８は、ゲートウェイ７４Ｂに近づくときに見られるように、そのいくつかはより近くなったり遠ざかったりする。それはファイル転送や電子メール応用では重要ではないが、音声応用では非常にやっかいなものとなることがある。発呼者は２方向会話を保持することに不安を感じ始め、通常は互いの談話が終りとなる。さらに、いくつかの言葉は混在し不安定なフォーマットで一緒に発せられることがあるため、理解するのが困難となることがある。
【００４１】
不均一な間隔で到達するパケットにより作り出されることがあるジッタを低減するために、ジッタバッファを使用して変動するネットワーク状況を補償することができる。ジッタバッファは着信パケットを指定された時間量だけ保持した後で伸長するために転送する。それはパケットフローをスムースにし、パケット消失、遅延パケットその他の伝送効果に対するオーディオコーデック９０の弾力性を増す効果がある。しかしながら、ジッタバッファの下側は著しい遅延を付加することがあるということである。ジッタ内の待ち時間を試みて最小限に抑えることは重要であるため、なるべくスムースに呼を発することができるようにネットワークリソースを最適に使用することが重要である。
【００４２】
図９は、本発明の好ましい実施例に従って、本発明の方法およびシステムを実現するためのプロセスステップを例示するハイレベル論理フロー図１２０を示す。当業者ならば、ここに例示し説明するように、図９は所望する結果に導くステップの一貫したシーケンスを表わしていることが理解できる。ステップは物理的量の物理的操作を必要とするものである。必ずしもそうではないが、通常はこれらの量は格納、転送、結合、比較、その他の操作をすることができる電気的または磁気的信号の形をとる。
【００４３】
これらの信号をビット、値、要素、記号、文字、用語、番号、等として指示するのが時々簡便であることが当業者により証明されている。しかしながら、これらおよび同様な用語は全て適切な物理的量に関連づけられ、これらの量に適用される簡便なラベルにすぎないことを忘れてはならない。
【００４４】
さらに、実施される操作は人間オペレータにより実施されるメンタル操作に広く関連づけられる“示す（ｄｅｓｉｇｎａｔｉｎｇ）”，“送る（ｄｅｌｉｖｅｒｉｎｇ）”または“運ぶ（ｃｏｎｖｅｙｉｎｇ）”等の用語でしばしば指示される。人間オペレータのこのような能力は、本発明の一部を形成する、ここに記載された大概の操作において必要であるか望ましいものである。ここに示されているように、これらの操作は主としてマシン操作である。本発明の好ましい実施例の操作を実施するための有用なマシンは、汎用デジタルコンピュータその他同様な装置等の、データ処理システムを含んでいる。全ての場合において、コンピュータの動作における操作方法と計算方法自体と区別を忘れてはならない。
【００４５】
本発明は電気的または他の（例えば、機械的、化学的）物理的信号を処理して他の所望の物理的信号を発生する方法ステップに関連しており、コンピュータまたはマイクロコンピュータを介して実現することができる。しかしながら、ＶＬＡＮを意識した装置のコンピュータメモリ内にこれらの方法ステップを実現する命令を維持する必要はない。このような命令は他のコンピュータメモリ位置内に維持することができる。ここに記載された方法のインプリメンテーションは特定のＶＬＡＮを意識した装置設計者の判断に任される。
【００４６】
当業者ならば、ここに記載された方法はプログラムプロダクト（例えば、コンピュータメモリ内に常駐する制御プログラム）として実現できることを理解できる。プログラムプロダクトはＣＰＵ上で実行されると図９の論理フロー図に示された操作を実施する命令を含んでいる。完全に機能的な通信網４の状況において本発明が説明されるが、当業者ならば本発明は多様な形式でプログラムプロダクトとして分散できることをさらに理解できる。実際に分散を実施するのに利用される特定タイプの信号担持メディアに無関係に本発明は同等に適用される。信号担持メディアの例としてフロッピー（Ｒ）ディスク、ハードディスク装置およびＣＤＲＯＭ等の記録可能型メディア、およびデジタルおよびアナログ通信リンク等の伝送型メディアが含まれる。
【００４７】
本発明の好ましいインプリメンテーションはマイクロコンピュータのメモリ内に常駐するプログラムプロダクトの形のここに記載されているような図９および１０の方法を実行するインプリメンテーションを含むことができる。あるいは、本発明の好ましい実施例はスイッチ２２等のＶＬＡＮを意識した装置に配置されたマイクロコンピュータメモリ内に常駐するプログラムプロダクトを含むことができる。したがって、プログラムプロダクトはここに記載されている方法およびシステムを実行する命令セットを含んでいる。マイクロコンピュータにより要求されるまで、命令セットはコンピュータプログラムプロダクトとしてもう一つのコンピュータメモリ内に格納することができる。例えば、命令セットはコンピュータプログラムプロダクトとしてマイクロコンピュータに取り付けられたディスク装置（後でディスク装置内で使用する光ディスクやフロッピー（Ｒ）ディスク等の取外し可能なメモリを含むことができる）内に格納することができる。
【００４８】
コンピュータプログラムプロダクトはもう一つのコンピュータにも格納して、所望により、ＶＬＡＮを意識した装置に内部または外部ネットワークを介して送信することができる。当業者ならば、命令セットの物理的記憶装置はその上に格納される媒体を物理的に変化させて媒体がコンピュータ読取可能情報を運ぶようにすることがお判りであろう。変化は電気的、磁気的、化学的、その他の物理的変化とすることができる。本発明を命令、記号、文字、等により記述するのが簡便であるが、読者はこれらおよび類似の用語は全て適切な物理的要素に関連づけられなければならないことを忘れてはならない。
【００４９】
図９にはプログラムプロダクト１１０の実施例の線図が示されている。プログラムプロダクト１１０は第１にＶＬＡＮの現在のトラフィックレベルを決定する論理手段を有している。次に、プログラムプロダクト１１０は論理手段を使用して、音声パケットが最適数のネットワークリソースを与えられるように、現在のトラフィックレベルと関連してＶＬＡＮ内のデータパケットの優先順位処理を調節する。プログラムプロダクト１１０はトラフィックレベルが正規の範囲内１１４である場合に決定する論理手段も含んでいる。当業者ならばご存知のように、正規の範囲はシステム管理者がシステムの現在のニーズに応じて規定することができる。トラフィック負荷が正規の範囲内であれば、プログラムプロダクト１１０は論理手段を使用してデータパケットの優先順位値をデフォールト値に設定する１１５。トラフィックのフローが正規の範囲内でなければ、プログラムプロダクト１１０は論理手段を使用して重いトラフィック負荷である場合を決定し、トラフィックのレベルが正規の範囲を越える場合を決定しなければならない。トラフィックのレベルが正規の範囲を越える場合には、論理手段のレベルを使用して音声データパケットを除く全パケットタイプの優先順位を下げる１２０。トラフィックのフローは正規の範囲を下回ることをプログラムプロダクト１１０が決定する場合には、論理手段を使用してシグナリングパケットの優先順位を上げる１１８。シグナリングパケットの優先順位を上げることにより、ネットワークトラフィックが静まっている時により多くの呼を発することができる。
【００５０】
図１０に一つの方法の論理的フロー図１３０が示されている。ステップ１３２において、データパケットが受信される。次に、ステップ１３４において、ＶＬＡＮの現在のトラフィックレベルが決定される。ステップ１３６において、データパケットの優先順位処理により音声パケットが最適数のネットワークリソースを受けるように現在のトラフィックレベルに従って優先順位が調節される。ステップ１３８において、トラフィックのレベルは正規の範囲内であるかどうかが決定される。ステップ１４０において、トラフィックのレベルが正規の範囲内であれば、データパケットの優先順位値はデフォールト値に設定される。ステップ１４２において、トラフィックのレベルが正規の範囲を越える場合に確認される。次に、ステップ１４４において、トラフィックレベルが正規の範囲を越える場合には、全ての非音声データパケットタイプの優先順位が下げられる。次に、ステップ１４６において、トラフィックのレベルが正規の範囲を下回るかどうか決定される。最後に、ステップ１４８において、トラフィックのレベルが正規の範囲を下回る場合には、シグナリングデータパケットは優先順位が上げられてより多くの電話呼を発することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
従来技術のＬＡＮアーキテクチュアが示されているネットワークを示す図である。
【図２】
本発明の実施例を実現することができるＶＬＡＮアーキテクチュアを使用するネットワークを示す図である。
【図３】
従来技術で記述されたイーサネット（Ｒ）ヘッダを示す図である。
【図４】
従来技術で記述されたイーサネット（Ｒ）フレームおよび従来技術の優先順位タグ付イーサネット（Ｒ）フレームを示す図である。
【図５】
従来技術に従って、どの優先順位キューにデータパケットを入れるべきかを判断するのに使用される優先順位コード付ＶＬＡＮタグ付パケットを示す図である。
【図６】
本発明を実施することができるＶｏＩＰ網である。
【図７】
本発明により利用される、ＶｏＩＰ呼をＩＰ網を介して発することができるＨ．３２３プロトコルスタックを示す図である。
【図８】
２つのゲートウェイ間で待ち時間を経験するデータパケットを示す図である。
【図９】
本発明の実施例に従ったプログラムプロダクトに対するフロー図を示す図である。
【図１０】
本発明の実施例に従った方法を示すフロー図である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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