(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２ネットワークの少なくとも一つにパケットを供給するための電気通信装置であって、
第１通信経路を通じて前記第１ネットワークと電気的に通信する第１Ｉ／Ｏデバイスと、
第２通信経路を通じて前記第２ネットワークと電気的に通信する第２Ｉ／Ｏデバイスと、
ローカル入力デバイスから信号を受信するためのローカル入力ポートと、
前記第１および第２Ｉ／Ｏデバイスと通信するパケットコントローラと、
パケットを記憶するためのメモリと、
前記メモリおよび前記Ｉ／Ｏデバイスと電気的に通信するダイレクト・メモリアクセス（ＤＭＡ）コントローラとからなり、
前記パケットコントローラは、(a)前記第１Ｉ／Ｏデバイスから受信したパケットを第２ネットワークへ送信するため前記第２Ｉ／Ｏデバイスに送出し、(b)前記第１および第２のネットワークの少なくとも一つへ送信するため前記ローカル入力ポートから受信した信号からパケットを生成することを特徴とするパケットを少なくとも前記第１および第２ネットワークに伝送し、
前記ＤＭＡコントローラは、前記メモリ経由でパケットを前記第１Ｉ／Ｏデバイスから前記第２Ｉ／Ｏデバイスに送出し、
前記メモリがセクションに分割され、当該各セクションは前記Ｉ／Ｏデバイスの一つに対応し、かつ当該対応Ｉ／Ｏデバイスが受信したパケットを記憶するための受信領域と、当該対応Ｉ／Ｏデバイスに送出されるパケットを記憶するための送信領域を持つ
ことを特徴とする電気通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電気通信装置であって、前記受信領域が、前記電気通信装置を宛先とするパケットを記憶するための特定ブロックと、他のデバイスを宛先とするパケットを記憶するための一般ブロックを含む
ことを特徴とする電気通信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電気通信装置であって、前記送信領域が、優先パケットを記憶するための少なくとも一つの優先ブロックと、非優先パケットを記憶するための一般ブロックとを持つ
ことを特徴とする電気通信装置。
【請求項４】
第１および第２ネットワークの少なくとも一つにパケットを供給するための電気通信装置であって、
第１通信経路を通じて前記第１ネットワークと電気的に通信する第１Ｉ／Ｏデバイスと、
第２通信経路を通じて前記第２ネットワークと電気的に通信する第２Ｉ／Ｏデバイスと、
ローカル入力デバイスから信号を受信するためのローカル入力ポートと、
前記第１および第２Ｉ／Ｏデバイスと通信するパケットコントローラからなり、
前記パケットコントローラは、(a)前記第１Ｉ／Ｏデバイスから受信したパケットを第２ネットワークへ送信するため前記第２Ｉ／Ｏデバイスに送出し、(b)前記第１および第２のネットワークの少なくとも一つへ送信するため前記ローカル入力ポートから受信した信号からパケットを生成することを特徴とするパケットを少なくとも前記第１および第２ネットワークに伝送し、
前記第１Ｉ／Ｏデバイスはアドレスを含むパケットを受信し、当該アドレスに応じて、前記パケットコントローラがそのパケットによって指示されたアクションを行い、
前記パケットコントローラがパケットを前記第２Ｉ／Ｏデバイスに送出し、
前記パケットコントローラが、パケットを前記第２Ｉ／Ｏデバイスに送出する前にそのパケットに優先順位を付ける
ことを特徴とする電気通信装置。
【請求項５】
第１および第２ネットワークの少なくとも一つにパケットを供給するための電気通信装置であって、
第１通信経路を通じて前記第１ネットワークと電気的に通信する第１Ｉ／Ｏデバイスと、
第２通信経路を通じて前記第２ネットワークと電気的に通信する第２Ｉ／Ｏデバイスと、
ローカル入力デバイスから信号を受信するためのローカル入力ポートと、
前記第１および第２Ｉ／Ｏデバイスと通信するパケットコントローラからなり、
前記パケットコントローラは、(a)前記第１Ｉ／Ｏデバイスから受信したパケットを第２ネットワークへ送信するため前記第２Ｉ／Ｏデバイスに送出し、(b)前記第１および第２のネットワークの少なくとも一つへ送信するため前記ローカル入力ポートから受信した信号からパケットを生成することを特徴とするパケットを少なくとも前記第１および第２ネットワークに伝送し、
前記パケットコントローラが、前記Ｉ／Ｏデバイスの一つから受信したパケットに、前記パケットを他方の前記Ｉ／Ｏデバイスに送出する前に優先順位を与える
ことを特徴とする電気通信装置。
【請求項６】
第１および第２ネットワークの少なくとも一つにパケットを供給するための電気通信装置であって、
第１通信経路を通じて前記第１ネットワークと電気的に通信する第１Ｉ／Ｏデバイスと、
第２通信経路を通じて前記第２ネットワークと電気的に通信する第２Ｉ／Ｏデバイスと、
ローカル入力デバイスから信号を受信するためのローカル入力ポートと、
前記第１および第２Ｉ／Ｏデバイスと通信するパケットコントローラからなり、
前記パケットコントローラは、(a)前記第１Ｉ／Ｏデバイスから受信したパケットを第２ネットワークへ送信するため前記第２Ｉ／Ｏデバイスに送出し、(b)前記第１および第２のネットワークの少なくとも一つへ送信するため前記ローカル入力ポートから受信した信号からパケットを生成することを特徴とするパケットを少なくとも前記第１および第２ネットワークに伝送し、
前記パケットコントローラが、当該パケットコントローラによって生成されたパケットが前記Ｉ／Ｏデバイスの少なくとも一つに送出される前に、当該パケットに優先順位を与える
ことを特徴とする電気通信装置。
【請求項７】
第１および第２ネットワークの少なくとも一つにパケットを供給するための電気通信装置であって、
第１通信経路を通じて前記第１ネットワークと電気的に通信する第１Ｉ／Ｏデバイスと、
第２通信経路を通じて前記第２ネットワークと電気的に通信する第２Ｉ／Ｏデバイスと、
ローカル入力デバイスから信号を受信するためのローカル入力ポートと、
前記第１および第２Ｉ／Ｏデバイスと通信するパケットコントローラからなり、
前記パケットコントローラは、(a)前記第１Ｉ／Ｏデバイスから受信したパケットを第２ネットワークへ送信するため前記第２Ｉ／Ｏデバイスに送出し、(b)前記第１および第２のネットワークの少なくとも一つへ送信するため前記ローカル入力ポートから受信した信号からパケットを生成することを特徴とするパケットを少なくとも前記第１および第２ネットワークに伝送し、
前記入力ポートが受信する前記信号が音声信号である
ことを特徴とする電気通信装置。
【請求項８】
電気通信装置であって、
第１通信経路を通じて前記第１ネットワークからパケットを受信する第１Ｉ／Ｏデバイスと、
第２通信経路を通じて前記第２ネットワークからパケットを受信する第２Ｉ／Ｏデバイスと、
ローカル入力デバイスから信号を受信するローカル入力ポートと、
前記ローカル入力ポートおよび前記第１Ｉ／Ｏデバイスおよび前記第２Ｉ／Ｏデバイスと電気的に通信するパケットコントローラからなり、
前記パケットコントローラは、受信したパケットの最初の部分を前記第２Ｉ／Ｏデバイスに送出し、２番目の部分を、前記第２Ｉ／Ｏデバイスに送出することになしに破棄する
ことを特徴とする電気通信装置。
【請求項９】
請求項８に記載の電気通信装置であって、前記パケットコントローラはアドレスを記憶するアドレステーブルを含み、当該パケットコントローラが、前記アドレステーブルに記憶されたアドレスに一致する宛先アドレスを含むパケットを受信した場合、当該パケットの第２の部分を破棄する
ことを特徴とする電気通信装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の電気通信装置であって、前記第１Ｉ／Ｏデバイスが受信したパケットの最初の部分が受信時に非優先の場合には、当該受信パケットの最初の部分を前記第２Ｉ／Ｏデバイスに送出する前に当該受信パケットの最初の部分に優先順位を与える
ことを特徴とする電気通信装置。
【請求項１１】
電気通信装置であって、
第１通信経路を通じて第１ネットワークからパケットを受信する第１Ｉ／Ｏデバイスと、
第２通信経路を通じて第２ネットワークからパケットを受信する第２Ｉ／Ｏデバイスと、
ローカル入力デバイスから信号を受信するローカル入力ポートと、
前記第１および第２Ｉ／Ｏデバイスおよび前記入力ポートと電気的に通信するパケットコントローラからなり、
前記パケットコントローラは、(a)前記Ｉ／Ｏデバイスが受信したパケットを、前記第２ネットワークへ送信するため前記第２Ｉ／Ｏデバイスに送出し、(b)前記第１および第２Ｉ／Ｏデバイスの少なくとも一つへ送出するため前記ローカル入力ポートによって受信した信号からパケットを生成し、(c)パケットを前記Ｉ／Ｏデバイスの一つに送出する前に当該パケットに優先順位を与える
ことを特徴とする電気通信装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電気通信装置であって、さらに、前記第２ネットワークへの送出の準備ができたパケットを記憶する前記第２Ｉ／Ｏデバイス内のメモリからなり、
前記メモリ中に記憶されたパケットよりも優先パケットの方が優先レベルが高い場合、前記パケットコントローラが前記メモリに記憶されたパケットを除去し、当該パケットをより優先レベルの高いパケットに置き換える
ことを特徴とする電気通信装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電気通信装置であって、前記パケットコントローラが前記置換されたパケットを破棄する
ことを特徴とする電気通信装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の電気通信装置であって、前記パケットコントローラが、前記優先レベルの高いパケットを送出した後に前記置換されたパケットを復旧させる
ことを特徴とする電気通信装置。
【請求項１５】
第１ネットワークおよび第２ネットワークと通信するパケットスイッチングデバイスであって、前記第１ネットワークとは第１通信経路を通じて、前記第２ネットワークとは第２通信経路を通じて通信し、また前記第１ネットワークから受信したパケットを前記第２ネットワークに送出するパケットスイッチングデバイスと、
入力デバイスから信号を受信する入力ポートと、
前記パケットスイッチングデバイスおよび前記入力ポートと電気的に通信するパケットコントローラであって、前記パケットスイッチングデバイスを通じて前記第１および第２ネットワークの少なくとも一つへ送信するため入力ポートから受信した信号からパケットを生成するパケットコントローラとからなり、
前記入力ポートが第３ネットワークと電気的に通信する
ことを特徴とする電気通信装置。
【請求項１６】
第１ネットワークおよび第２ネットワークと通信するパケットスイッチングデバイスであって、前記第１ネットワークとは第１通信経路を通じて、前記第２ネットワークとは第２通信経路を通じて通信し、また前記第１ネットワークから受信したパケットを前記第２ネットワークに送出するパケットスイッチングデバイスと、
入力デバイスから信号を受信する入力ポートと、
前記パケットスイッチングデバイスおよび前記入力ポートと電気的に通信するパケットコントローラであって、前記パケットスイッチングデバイスを通じて前記第１および第２ネットワークの少なくとも一つへ送信するため入力ポートから受信した信号からパケットを生成するパケットコントローラとからなり、
前記パケットコントローラが前記第１ネットワークから受信したパケットの最初の部分を前記第２ネットワークに送出し、受信パケットの２番目の部分を前記第２ネットワークに送出せずに破棄する
ことを特徴とする電気通信装置。
【請求項１７】
第１ネットワークおよび第２ネットワークと通信するパケットスイッチングデバイスであって、前記第１ネットワークとは第１通信経路を通じて、前記第２ネットワークとは第２通信経路を通じて通信し、また前記第１ネットワークから受信したパケットを前記第２ネットワークに送出するパケットスイッチングデバイスと、
入力デバイスから信号を受信する入力ポートと、
前記パケットスイッチングデバイスおよび前記入力ポートと電気的に通信するパケットコントローラであって、前記パケットスイッチングデバイスを通じて前記第１および第２ネットワークの少なくとも一つへ送信するため入力ポートから受信した信号からパケットを生成するパケットコントローラとからなり、
前記パケットコントローラがパケットに、当該パケットをいずれかのネットワークに送出する前に、優先順位を付与する
ことを特徴とする電気通信装置。
【請求項１８】
第１通信経路を通じて第１ネットワークと電気的に通信する第１メディアアクセスコントロール（ＭＡＣデバイス）と、
第２通信経路を通じて第２ネットワークと電気的に通信する第２メディアアクセスコントロール（ＭＡＣデバイス）と、
ローカル入力デバイスから信号を受信するためのローカル入力ポートと、
前記第１および第２ＭＡＣデバイスおよび前記入力ポートと通信するパケットコントローラからなり、
前記パケットコントローラは、(a)前記第１ＭＡＣデバイスから受信したパケットを、前記第１ネットワークへ送信するため前記第２ＭＡＣデバイスに送出し、また(b)前記第１および第２ＭＡＣデバイスの少なくとも一つへ送信するためローカル入力ポートから受信した信号からパケットを生成し、
前記パケットコントローラが前記第１ＭＡＣデバイスから受信したパケットの最初の部分を前記第２ＭＡＣデバイスに送出し、受信パケットの２番目の部分を前記第２ＭＡＣデバイスに送出せずに破棄する
ことを特徴とする電話機。
【請求項１９】
第１通信経路を通じて第１ネットワークと電気的に通信する第１メディアアクセスコントロール（ＭＡＣデバイス）と、
第２通信経路を通じて第２ネットワークと電気的に通信する第２メディアアクセスコントロール（ＭＡＣデバイス）と、
ローカル入力デバイスから信号を受信するためのローカル入力ポートと、
前記第１および第２ＭＡＣデバイスおよび前記入力ポートと通信するパケットコントローラからなり、
前記パケットコントローラは、(a)前記第１ＭＡＣデバイスから受信したパケットを、前記第１ネットワークへ送信するため前記第２ＭＡＣデバイスに送出し、また(b)前記第１および第２ＭＡＣデバイスの少なくとも一つへ送信するためローカル入力ポートから受信した信号からパケットを生成し、
前記パケットコントローラが、パケットが前記ＭＡＣデバイスの一つに送出される前に、当該パケットに優先順位を与える
ことを特徴とする電話機。
【請求項２０】
電気通信デバイスによって第２ネットワークに結合された第１ネットワークを含む電気通信システムにおいて、パケットを第１および第２のネットワークの少なくとも一つに送信する方法であって、
第１通信経路を通じて前記第１ネットワークから前記電気通信デバイスでパケットを受信するステップと、
前記電気通信デバイスの入力ポートでローカル入力デバイスからの信号を受信するステップと、
前記第１ネットワークから受信したパケットを第２通信経路を通じて前記第２ネットワークに送出するステップと、
前記第１および第２のネットワークの少なくとも一つへ送出するため、前記ローカル入力ポートが受信した信号から電気通信デバイスにおいてパケットを生成するステップと、
パケットを前記第１および第２のネットワークの一つに送出する前に当該パケットに優先順位を与えるステップとからなる
ことを特徴とする方法。
【請求項２１】
電気通信デバイスによって第２ネットワークに結合された第１ネットワークを含む電気通信システムにおいて、パケットを第１および第２のネットワークの少なくとも一つに送信する方法であって、
第１通信経路を通じて前記第１ネットワークから前記電気通信デバイスでパケットを受信するステップと、
前記電気通信デバイスの入力ポートでローカル入力デバイスからの信号を受信するステップと、
前記第１ネットワークから受信したパケットを第２通信経路を通じて前記第２ネットワークに送出するステップと、
前記第１および第２のネットワークの少なくとも一つへ送出するため、前記ローカル入力ポートが受信した信号から電気通信デバイスにおいてパケットを生成するステップからなり、
前記受信信号が音声信号である
ことを特徴とする方法。
【請求項２２】
電気通信デバイスによって第２ネットワークに結合された第１ネットワークを含む電気通信システムにおいて、パケットを第１および第２のネットワークの少なくとも一つに送信する方法であって、
第１通信経路を通じて前記第１ネットワークから前記電気通信デバイスでパケットを受信するステップと、
前記電気通信デバイスの入力ポートでローカル入力デバイスからの信号を受信するステップと、
前記第１ネットワークから受信したパケットを第２通信経路を通じて前記第２ネットワークに送出するステップと、
前記第１および第２のネットワークの少なくとも一つへ送出するため、前記ローカル入力ポートが受信した信号から電気通信デバイスにおいてパケットを生成するステップと、
前記第１ネットワークから受信したパケットの最初の部分を前記第２通信経路を通じて前記第２ネットワークに送出するステップと、
前記第１ネットワークから受信したパケットの第２の部分を前記第２ネットワークに送出することなく破棄するステップとからなる
ことを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法であって、さらに、
アドレスをアドレステーブルに記憶するステップと、
前記受信パケットのそれぞれの宛先アドレスを前記アドレステーブルに記憶された前記アドレスと比較し、前記アドレステーブルに記憶された前記アドレスに一致する宛先アドレスを持つ各受信パケットを破棄するステップとからなる
ことを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項２２に記載の方法であって、前記第１ネットワークから受信したパケットの最初の部分が受信時に非優先の場合には、前記パケットコントローラが当該受信パケットの最初の部分を前記第２ネットワークに送出する前に、当該最初の部分に優先順位を与える
ことを特徴とする方法。
【請求項２５】
電気通信デバイスによって第２ネットワークに結合された第１ネットワークを含む電気通信システムにおいて、パケットを第１および第２のネットワークの少なくとも一つに送信する方法であって、
前記電気通信デバイスが第１通信経路を通じて前記第１ネットワークと電気的に通信するＩ／Ｏデバイスを含み、
第１通信経路を通じて前記第１ネットワークから前記電気通信デバイスでパケットを受信するステップと、
前記電気通信デバイスの入力ポートでローカル入力デバイスからの信号を受信するステップと、
前記第１ネットワークから受信したパケットを第２通信経路を通じて前記第２ネットワークに送出するステップと、
前記第１および第２のネットワークの少なくとも一つへ送出するため、前記ローカル入力ポートが受信した信号から電気通信デバイスにおいてパケットを生成するステップと、
前記電気通信デバイスで生成されたパケットに優先順位を与えるステップと、
後で第１ネットワークに送信するために、前記生成パケットに与えられた優先順位によって決定される順序で、パケットを前記Ｉ／Ｏデバイスに送出するステップとからなる
ことを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載の方法であって、
前記Ｉ／Ｏデバイスがメモリを含み、
さらに、前記第１ネットワークへ送信するために、パケットを前記Ｉ／Ｏデバイスの前記メモリに記憶するステップと、
前記優先順位を与えたパケットが前記メモリに記憶されたパケットよりも優先順位が高い場合、当該メモリに記憶されたパケットを除去するステップと、
前記除去されたパケットを前記優先レベルの高いパケットの一つで置換するステップとからなる
ことを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の方法であって、さらに、前記置換されたパケットを破棄するステップからなる
ことを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項２６に記載の方法であって、さらに、前記優先レベルの高いパケットが前記第１ネットワークに送信された後に、前記置換されたパケットを前記メモリに復帰させるステップからなる
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
本発明は、一般に一つの通信ネットワーク上で音声とデータを統合する装置及び方法に関する。特に、本発明は、独立したコリジョンドメイン(collision domain)を有する通信経路(path)を介して音声及びデータパケットをネットワークに送出する電気通信(telecommunication) 装置及び通信方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
多くのモデムビジネス（modem business）では、音声用とデータ用の二つの独立した電気通信ネットワークを用いる。二つのネットワークを設置し維持することに伴う費用のため、企業によっては、音声とデータを一つの通信ネットワーク基盤上で統合する方法を探求している。その結果、電気通信産業は電話とコンピュータとを同一ネットワーク上で統合するシステムを作り出した。このようなシステムにおいては、電話とコンピュータは音声データとコンピュータデータを伝送するために、同じ伝送路基盤（cabling infrastructure）を共有する。
【０００３】
しかし、技術の進歩によりネットワークのデータ転送速度(rate)性能は絶えず向上している。一般的に用いられている型のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）であるイーサネットが一例である。イーサネットに接続される装置（またはノード）は、構造化フォーマットを持つパケットを用いて相互に通信する。パケットには、宛先アドレス、ソースアドレス、データが含まれる。当初、１０ＭｂｐｓのイーサネットネットワークがＩＥＥＥ  ８０２．３標準の基礎となっていたが、イーサネットはその後進化し、１００Ｍｂｐｓ及び１０００Ｍｂｐｓのネットワークデータ速度をサポートするようになってきた。現在の統合通信システムの設備は、１０Ｍｂｐｓオーダーのネットワークデータ速度を十分にサポート可能だが、１００Ｍｂｐｓ以上のネットワークデータ速度では同等の機能性を十分に提供できない。この要因の一つは、現在の通信統合システムの設備では、イーサネットパケットをＬＡＮ上に送信するためにハブを使用していることである。ハブは、ある通信経路から受信したイーサネットパケットを別の通信経路に送信するネットワーク装置である。多くの通信経路がハブに集まることがある。ハブは独立したコリジョンドメインを提供しないので、これらの通信経路を使用する装置は、ハブの使用に関して互いに競合する。コリジョンドメインは、ＬＡＮのセグメントであり、二つの装置がそのセグメント上に同時にパケットを伝送しようとするとコリジョン（衝突）が発生する。
【０００４】
あるセグメント上でパケットのコリジョンが発生すると、パケットを送信している装置は、コリジョン発生の警報を受けて「バックオフ」、つまり、そのセグメント上でのパケットの伝送を終えようとする前に、所定の時間分待機する。ＩＥＥＥ  ８０２．３標準には、パケットコリジョンに関係した場合、ＩＥＥＥ  ８０２．３標準に従うために、各送信装置が実行すべきバックオフのアルゴリズムが明記されている。
【０００５】
しかし、問題は、高データ速度（例えば１００Ｍｂｐｓ以上）では、パケットがネットワークを伝搬後にコリジョンに遭遇したにもかかわらず、送信装置が間違ってパケット送信が成功したと見なすこともあり得るということである。通常、より低いデータ速度（例えば１０Ｍｂｐｓ）では、コリジョン発生によって、送信装置が次のパケット転送の試みにおいてバックオフする。しかし、高データ速度では、コリジョンが発生する前またはコリジョンが検出される前に、送信装置がパケット送信を完了する。さらに、送信装置はそのネットワークセグメントに他のパケットを送信し続けるかもしれない。高データ速度では、ネットワークで生じた伝搬遅延により、コリジョンがタイムリーに検出されず、統合通信システムの運用が実施不能になってしまう。
【０００６】
【発明の要約および目的】
一形態において本発明は、第１ネットワークおよび第２ネットワークの少なくとも一つにパケットを提供するための電気通信装置を特徴とする。この装置には、第１通信経路を通じて第１ネットワークと電気的に通信する第１のＩ／Ｏデバイスが含まれる。第２のＩ／Ｏデバイスは、第２通信経路を通じて第２ネットワークと電気的に通信する。入力ポートは、入力デバイスから信号（すなわち音声信号）を受信する。第１および第２Ｉ／Ｏデバイスならびに入力ポートと通信するパケットコントローラは、(a)第１Ｉ／Ｏデバイスが受信したパケットを第２ネットワークへ送信するため第２Ｉ／Ｏデバイスに送出し、(b)少なくとも第１および第２ネットワークの少なくとも一つに送信するために、入力ポートから受信した信号に基づいてパケットを生成する。
【０００７】
ある実施例では、本発明にはパケット記憶のためのメモリ、そのメモリおよびＩ／Ｏデバイスと電気的に通信するダイレクトメモリアクセス（ＤＭＡ）コントローラが含まれる。ＤＭＡコントローラは、メモリを介してパケットを第１Ｉ／Ｏデバイスから第２Ｉ／Ｏデバイスに送出する。また本発明は、アドレスを記憶するテーブルも含むことができる。ＤＭＡコントローラは、受信した各パケットの宛先アドレスをテーブルに記憶したアドレスと比較し、当該パケットによって指示されたアクションを実行するために、当該パケットがパケットコントローラによって使用されるかどうかを決定する。
【０００８】
メモリは複数セクションによって構成することができる。各セクションは一つのＩ／Ｏデバイスと対応し、対応するＩ／Ｏデバイスから受信したパケットを記憶するための受信領域と、記憶したパケットを対応するＩ／Ｏデバイスに伝送するための送信領域とを持つ。受信領域は、その装置を宛先とするパケットを記憶するための特定ブロックと、他のデバイス宛のパケットを記憶するための一般ブロックとを含むことができる。送信領域は、優先パケットを記憶するための優先ブロックと、非優先パケットを記憶するための一般ブロックとを含むことができる。
【０００９】
本発明には、第１メディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）デバイスと第２ＭＡＣデバイスが含まれる。第１ＭＡＣデバイスには第１Ｉ／Ｏデバイスが含まれ、第２ＭＡＣには第２Ｉ／Ｏデバイスが含まれる。第１Ｉ／Ｏデバイスは、ある一つのアドレスを含むパケットを受信することができる。そのアドレスに応え、パケットコントローラは、そのパケットによって指示されたアクションを実行することができる。パケットコントローラは、パケットの第２Ｉ／Ｏデバイスに対する送出の有無を問わず、パケットを破棄することができる。パケットコントローラは、第２Ｉ／Ｏデバイスにパケットを送出する前に、パケットの優先レベルを決定することができる。パケットコントローラは、この優先順データを用いて、パケット転送の順番を決定する。
【００１０】
第１および第２Ｉ／Ｏデバイス、入力ポートおよびパケットコントローラは、ＩＣデバイス上に配置することができる。ある実施例では、第１ネットワークはイーサネットネットワークであり、10 Mbps以上の転送速度で作動することができる。
【００１１】
別の形態において本発明は、入力ポート、第１通信経路を通じて第１ネットワークと電気的に通信する第１Ｉ／Ｏデバイス、第２通信経路を通じて第２ネットワークと電気的に通信する第１Ｉ／Ｏデバイス、これらのＩ／Ｏデバイスと電気的に通信するパケットコントローラを特徴とする。パケットコントローラは、第１Ｉ／Ｏデバイスによって受信されたパケットの最初の部分を第２Ｉ／Ｏデバイスに送出し、受信されたそのパケットの第２の部分を第２Ｉ／Ｏデバイスに転送されることなく破棄する。
【００１２】
パケットコントローラには、アドレスを記憶するアドレステーブルが含まれる。パケットコントローラは、アドレステーブルに記憶されたアドレスに一致する宛先アドレスがパケットに含まれている場合、受信パケットの各パケットの第２の部分を破棄することができる。第１Ｉ／Ｏデバイスによって受信されたパケットの第１の部分が非優先であっても、パケットコントローラは、そのパケットを転送する前にそのパケットの最初の部分を優先することができる。
【００１３】
さらに別の形態において本発明は、第１および第２Ｉ／Ｏデバイス、入力ポート、パケットコントローラを含む電気通信装置を特徴とする。第１Ｉ／Ｏデバイスは、第１通信経路を通じて第１ネットワークと電気的に通信する。第２Ｉ／Ｏデバイスは、第２通信経路を通じて第２ネットワークと電気的に通信する。入力ポートは、入力デバイスから信号（すなわち音声信号）を受信する。パケットコントローラは、(a)第１Ｉ／Ｏデバイスから受信したパケットを第２ネットワークへ送信するため第２Ｉ／Ｏデバイスに送出し、(b)第１、第２ネットワークの少なくとも一つへの送信を目的に入力ポートから受信した信号に基づいてパケットを生成し、(c)そのパケットをいずれかのＩ／Ｏデバイスに転送する前にそのパケットの優先レベルを決定する。
【００１４】
第２Ｉ／Ｏデバイスは、第２ネットワークに送出されるパケットを記憶するためのメモリを含むことができる。パケットコントローラは、メモリからパケットを除去し、そのパケットをより優先レベルの高いパケットに置き換えることができる。パケットコントローラは、置き換えられたパケットを破棄するか、優先レベルの高いパケットが送信された後にその置き換えられたパケットを再びメモリに戻すことができる。
【００１５】
さらに別の形態において本発明は、パケット交換デバイス、入力ポートおよびパケットコントローラを含む電気通信装置を特徴とする。パケット交換デバイスは、第１通信経路を通じて第１ネットワークと、また第２通信経路を通じて第２ネットワークと通信し、第１ネットワークから受信したパケットを第２ネットワークに送出する。パケットコントローラは、パケットスイッチングデバイスを通じて第１、第２ネットワークの少なくとも一つに送信するために、入力ポートから受信した信号に基づいてパケットを生成する。ある実施例では、入力ポートは第３のネットワークに接続されている。
【００１６】
パケットコントローラは、第１ネットワークから受信したパケットの最初の部分を第２ネットワークに転送し、受信したパケットの第２の部分を、それを第２ネットワークに転送することなく破棄することができる。パケットコントローラはまた、パケットをいずれかのネットワークに転送する前に、パケットの優先レベルを決定することができる。
【００１７】
本発明は、特許請求の範囲に明確に示されている。添付図面と共に以下の記述を参照することにより、本発明の前記の及び他の利点がより良く理解できるだろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、通信経路１６、１８によって、第一ネットワーク１２と第二ネットワーク１４との間に接続された、本発明のパケットフォワーディング（送信又は送出）システム１０を示す。各ネットワーク１２、１４は、例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）やワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）のような、様々な通信形態の内の任意の形態をとることができる。一実施態様では、パケットフォワーディングシステム１０はネットワーク１２とネットワーク１４との間の唯一の電気的接続である。
【００１９】
図１において、各通信経路１６、１８は異なるコリジョンドメインの一部分であるネットワークセグメントである。即ち、ネットワーク１２と通信経路１６を含むコリジョンドメインは、ネットワーク１４と通信経路１８を含むコリジョンドメインから独立している。本発明の原理によれば、パケットフォワーディングシステム１０は、この二つのコリジョンドメインを独立した状態に維持する。
【００２０】
パケットフォワーディングシステム１０は、ローカルデバイス１７との間で信号を送受信するための入出力（Ｉ／Ｏ）デバイス１５を含む。一実施態様では、Ｉ／Ｏデバイス１５として、マイクロフォン、キーパッド、電話ハンドセットを備える。他のＩ／Ｏデバイス（例えばヘッドセット）でもよい。また、Ｉ／Ｏデバイス１５として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、スピーカー、電話ハンドセットを備える。本発明を実行するために、他の形式のＩ／Ｏデバイスを使用してもよい。ローカルデバイス１７は、Ｉ／Ｏデバイスを使用してパケットフォワーディングシステム１０との間で信号の送受信を行える任意の装置でよい（例えば、コンピュータ又は人間のオペレータ）。オーディオ信号のＡ−Ｄ変換及びＤ−Ａ変換を行うために、パケットフォワーディングシステム１０は、マイクロフォンやスピーカーに連結された第一コーデック（codec）（図示せず）及び、電話ハンドセットに連結された第ニコーデック（図示せず）を含む。
【００２１】
本発明の原理によると、パケットフォワーディングシステム１０は、一方のネットワークから受信したパケットを使用したり、これを他方のネットワークに送信したりする。即ち、パケットフォワーディングシステム１０は、ネットワーク１２から受信したパケットの使用、及び／又は、ネットワーク１４への送信を行い、また、ネットワーク１４から受信したパケットの使用、及び／又は、ネットワーク１２への送信を行う。例えば、いくつかの受信パケットは、パケットフォワーディングシステム１０だけを宛先として送信されていることもある（例えば、このようなパケットの宛先アドレスはシステム１０のアドレスである）。このような場合には、パケットフォワーディングシステム１０はこれらのパケットを使用するが、ネットワーク１２又は１４には送信しない。別の実施態様では、パケットフォワーディングシステム１０はパケットを使用し、かつ送信する。他のタイプの受信パケット（例えば、ブロードキャストパケット）にも、パケットフォワーディングシステム１０に関係するものがあり、このようなパケットはパケットフォワーディングシステム１０が使用する。
【００２２】
ユーザーが電話をかけた場合のように、パケットがパケットフォワーディングシステム１０から生じることもある。電話をかけるために、ユーザーはキーパッド上のいくつかのキーを押下し、ハンドセットに向かって話す。パケットフォワーディングシステム１０は、キーパッド及びハンドセットが発生した信号からパケットを生成し、ネットワーク１２又は１４いずれか一方、もしくは両方に生成されたパケットを送信する。パケットの内容は信号のソースに依存する。オーディオ信号（例えば、音声）の場合に、生成されたパケットは音声データを含む。キーパッドにより生成されたデジタル信号の場合、生成されたパケットは制御データを含む。また、（例えば、警報や他のタイプのステータスパケットを発するために）パケットフォワーディングシステム１０がパケット生成を開始することもある。
【００２３】
以下に記述するように、パケットフォワーディングシステム１０は、パケットに含まれるデータのタイプに依存する優先順位によって、パケットに優先順位を付加することもある。一般には、少なくとも二つの優先順位がある。一実施態様においては、パケットは三つの優先順位、高位、中位、優先権無し（つまり、パケットに優先権を与えない）のうち、一つの優先順位を有する。一実施態様では、優先順位は、パケットフォワーディングシステム１０がネットワーク１２又は１４への送信に関連するパケットをメモリに並べる順番に影響を及ぼす。別の実施態様では、ネットワーク１２又は１４へ送信するとき、優先順位によってパケットをメモリから読出す順番を決定する。
【００２４】
パケットフォワーディングシステム１０は、ネットワーク１２と１４がパケットフォワーディングシステム１０を通らない経路によって、互いに誤って接続されていることを検出できる。一実施態様では、パケットフォワーディングシステム１０は、通信経路１６と１８の内の一方を経由してパケットを定期的に送信し、パケットが他の通信経路を経由してパケットフォワーディングシステム１０に戻るか否かを判定する。別の実施態様では、パケットフォワーディングシステム１０は、同一パケットがほとんど同時に両方の通信経路１６と１８を経由して到着したこと判定できる。パケットフォワーディングシステム１０はＬＣＤに警報を表示し、誤った接続が切断されるまで、二つの通信経路１６と１８の内の一方を介しての通信を禁止にすることができる。それにもかかわらず、ネットワーク１２と１４とが誤って接続されている場合でも、本発明の原理は実行可能である。
【００２５】
図２は、パケットフォワーディングシステム１０の一実施形態として、二つのイーサネットネットワーク１２と１４をブリッジしている電気通信装置１０を示す。通信装置の例としては、電話機や電話線インタフェースモジュール（ＴＩＬＭ）装置が挙げられる。例示のため、以下の記述における通信装置は電話機とする（以下、電話機１０）。第一のネットワーク１２はファイルサーバー２０を含むイーサネットネットワークであり、第二のネットワーク１４はコンピュータシステム１４である。コンピュータシステム１４は、電話機１０のソケットに接続される。このように、一つのネットワークインフラストラクチャがコンピュータと電話の両方をサポートしている。１台の電話機だけが図示されているが、各々がコンピュータに接続された複数の電話機を、同様にしてイーサネットネットワーク１２に接続できる。
【００２６】
コンピュータシステム１４は、電話機１０が提供するパケット送信動作を通じて、ファイルサーバー２０にアクセスできる。サーバー２０へのアクセスを要求する場合、コンピュータシステム１４はサーバー２０の宛先アドレスを含むイーサネットパケットを、通信経路１８を経由して電話機１０に送信する。電話機１０は、パケットを受信すると、パケットが電話機１０宛でないことを認識し、パケットを通信経路１６経由でネットワーク１２に送信する待ち行列に入れる。
【００２７】
コンピュータシステム１４による前記のリクエストと同時に、電話機のユーザーがネットワーク１２に接続された別の電話機（図示せず）のユーザーと電話で会話をしていることもある。Ｉ／Ｏデバイス１５（例えば、ハンドセット）の一つによって、オーディオ信号が電話機１０に入力される。これらのオーディオ信号から、電話機１０は音声データを含むパケットを生成する。音声データは時間の影響を受けやすい（即ち、時間が経過すると、音声データの有用性は著しく減少する）ので、電話機１０は、コンピュータシステム１４が生成したサーバーリクエスト等の制御データを含むパケットより、音声データを含むパケットに高い優先度を与える。
【００２８】
即ち、電話機１０は、サーバーリクエストを示すパケットの送信を回避し、初めに音声データパケットを送信のために待ち行列に入れる。
【００２９】
電話機１０がネットワーク１２に音声データパケットを送信する準備をする間、通信経路１６を経由して、電話機１０が会話中の相手の電話機により生成された音声データパケットを受信することもある。
【００３０】
音声データパケットの宛先アドレスは、電話機１０が目標とする受信デバイスであることを示す。このような場合には、電話機１０がパケットの音声データからオーディオ信号を生成し、Ｉ／Ｏデバイス１５の一つ（例えばハンドセット）にオーディオ信号を出力する。その結果、電話機１０のユーザーは他のユーザーが生成したオーディオ信号を聴くことができ、その後、電話機１０は受信した音声データパケットを破棄するか、コンピュータシステム１４に送信する。
【００３１】
電話機１０のユーザーは、「会議通話（conference call）」（即ち、ネットワーク１２に接続された二つ以上の電話機のユーザーとの会話）に加わることも可能である。電話機１０は、ユーザーが生成したオーディオ信号から、音声データを含むパケットを生成する。そして、電話機１０は、生成されたパケットをネットワーク１２に送信する。
【００３２】
一実施例では、会議通話の開始時に、会議通話に関与する電話機の各々は全ての参加者のリストを受け取る。この参加者リストは会議通話に先立って作成されたり、参加者の追加や削除に伴って変更されることもある。電話機１０は、参加者リスト上の他の電話機各々に対し、ユニキャストパケットを送信する。例えば、電話機１０が他の二人の参加者との会議通話に関与していた場合、電話機１０は、同一の音声データを有し、ソースアドレスを電話機１０とする、二つのユニキャストパケットを生成する。二つのユニキャストパケットの内の一方の宛先アドレスは、他のニ台の電話機の内の一方のアドレスであり、他方のユニキャストパケットの宛先アドレスは、他の二台の電話機の内の他方のアドレスである。
【００３３】
別の実施態様では、会議通話の開始時に、各電話機は会議通話に関連する識別子を受信する。この識別子は、会議通話に先立って生成され、会議通話中に変更できる。電話機１０は、会議通話に関連する識別子を含むマルチキャストパケットを生成する。各マルチキャストパケットにおいて、ソースアドレスは電話機１０であり、宛先アドレスは識別子によって示される。
【００３４】
電話機１０は、会議通話に関与していることが分かっている電話機からのパケットのみを使用する。ユニキャストパケットでは、受信パケットのソースアドレスが参加者リストと比較される。マルチキャストパケットでは、識別子によって、パケットが会議通話の参加者から来たかものであるか否かを知ることができる。
【００３５】
電話機１０がパケットを受信すると、電話機１０は、パケットが会議通話の参加者から来たものであるか否かを調べて、パケットの音声データに相当するオーディオ信号を生成し、ハンドセット（又はスピーカー）にオーディオ信号を出力する。異なるソースから複数のパケットが電話機に到着した場合、電話機は受信したパケットを組み合わせ、組み合わせた音声データに相当するオーディオ信号を出力する。電話機１０は、他の電話機から受信したパケットと、電話機１０がその場で受信したオーディオ信号から生成したパケットとを結合することができる。
【００３６】
組み合わせた音声を生成するために、電話機１０は受信パケットの音声データを結合したり、処理を行うため（即ち、音声データパケットからオーディオ信号を生成するために）所定の基準に従って処理をする１つ又は複数のパケットを選択する。一つの基準は、最大音量を持つ（即ち、最も音が大きい）音声データでパケットを処理することである。電話機１０は使用しなかった音声データパケットを捨てるか送信する。
【００３７】
図３は、電話機１０の実施態様の例をさらに詳細に示す。
【００３８】
電話機１０は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポート２６に接続されたパケットコントローラ２４と、２つのメディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）デバイス２８、３２と、メモリ３６と、Ｉ／Ｏコントロール回路５０とを有する。囲み線６２は部品２４、２６、２８、３２、５０を囲っており、本発明の一実施態様では、これらの部品が集積回路デバイス（ＡＳＩＣ）上に配置される。例えば、メモリ３６もＡＳＩＣに含まれるような、他のＡＳＩＣ設計も可能である。
【００３９】
Ｉ／Ｏポート２６は、Ｉ／Ｏデバイス１５（即ち、マイクロフォン、ヘッドセット、又はハンドセット）と電気的に導通しており、電話機１０のユーザーからのオーディオ信号を受信したり、Ｉ／Ｏデバイス１５（例えば、スピーカー又はハンドセット）にオーディオ信号を送信するので、ユーザーはこのような信号を聞くことができる。Ｉ／Ｏコントロール回路５０は、Ｉ／Ｏデバイス１５（例えば、キーパッド、ＬＣＤ、ＬＥＤ）に接続され、キーパッドからの入力信号を受信し、ＬＣＤ及びＬＥＤに制御信号を送信する。
【００４０】
パケットコントローラ２４は、信号線５２を介してＩ／Ｏポート２６と、信号線５３を介してＩ／Ｏコントロール回路５０と各々電気的に導通された。パケットコントローラ２４は、信号線３５介してメモリ３６と、信号線５４を介してＭＡＣデバイス２８と、信号線５６を介してＭＡＣデバイス３２と各々電気的に導通されており、メモリ３６とＭＡＣデバイス２８、３２との間のパケット伝送を制御する。パケットコントローラ２４はタイマ６３を有する。
【００４１】
本実施態様では、ＭＡＣデバイス２８、３２は、１００Ｍｂｐｓのネットワークデータ速度で動作可能な１０／１００イーサネットポートである。ＭＡＣデバイス２８、３２は、イーサネットネットワーク１２、１４とパケットの送受信を行う物理インタフェースである。ＭＡＣデバイス２８、３２は、パケットがそれぞれ通信経路１６、１８に送信される、各々独立したコリジョンドメインを提供する。第一のコリジョンドメインは、通信経路１６を介してネットワーク１２と電気的に導通したＭＡＣデバイス２８を含むネットワークセグメントである。第ニのコリジョンドメインは、通信経路１８を介してネットワーク１４と電気的に導通したＭＡＣデバイス３２を含むネットワークセグメントである。
【００４２】
独立したコリジョンドメインが提供されるので、ネットワーク間にコリジョンを発生させずに、ＭＡＣデバイス２８及び３２の両方が、同時にパケットを送信し、及び／又は、同時に受信できる。もしくは、一つのＭＡＣデバイスがパケットを送信する間に、別のＭＡＣデバイスがパケットを受信できる。
【００４３】
ＭＡＣデバイス２８、３２の各々は、ネットワーク１２への送信のために準備されたパケット、又は通信経路１６、１８を介してネットワーク１２から受信したパケットを記憶するためのバッファメモリ３０、３４を有する。バッファメモリ３０、３４は各々、受信バッファ２９、３３と、送信バッファ３１、３５とを有する。一実施態様では、バッファメモリ３０、３４は、８バイト又は１６バイトのデータを記憶するサイズである。バッファメモリ３０、３４はＭＡＣデバイス２８、３２の内部でも外部でもよい。一実施態様では、ＭＡＣデバイス２８、３２は各々、バッファメモリとの間でのパケットの転送を処理するためのバッファコントローラを有する。別の実施態様では、コントローラが一つの構成部品にまとめられるか、バッファコントローラがパケットコントローラ２４に組み入れられる。
【００４４】
メモリ３６は、同期形ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）を使用して実現する。他のタイプのメモリデバイス（例えば、ＳＲＡＭ）を使用してもよい。メモリ３６は、ＭＡＣデバイス２８、３２のために、独立した専用メモリ部３８、４４が提供されるように組織化されている。独立したメモリ部３８、４４は、ＭＡＣデバイス２８、３２によって提供される独立したコリジョンドメインを維持するように動作する。メモリ部３８は信号線５８を介してＭＡＣデバイス３２をサポートし、メモリ部４４は信号線６０を介してＭＡＣデバイス３２をサポートする。
【００４５】
メモリ部３８、４４は、各々、受信領域４０、４６と、送信領域４２、４８とに分割される。受信領域４０、４６の各々は、電話機１０宛のパケットを記憶する専用ブロック４１、４９と、電話機１０以外の装置宛のパケットを記憶する汎用ブロック４３、５１とに分割される。送信領域４２、４８は、各々、優先権を持つパケット用の優先ブロック４５、５５と、優先権を持たないパケット用の汎用ブロック４７、５７とに分割される。
【００４６】
メモリ３６を使用して優先順位を適用する方法は他にも考えられる。例えば、メモリ３６は、パケットが電話機に到着した時にパケットを記憶するバッファとして構成してもよい。各々のパケットの到着時にパケットを調査して、そのパケットを記憶するメモリブロックを決めるのではなく、各々のパケットは到着時に直接にメモリ３６に記憶され、その後、Ｉ／Ｏデバイスの一つに送信するパケットを選択する時に調査し、順位をつけるようにしてもよい。
【００４７】
ＭＡＣデバイスを介してネットワーク１２から受信した各パケットは、メモリ３６においてパケットを記憶する位置を決定するために必要な情報を有する。パケットのカテゴリは、「電話専用（telephone-specific）」、「電話汎用（telephone-general）」、又は「汎用その他（general-other）」を含む。電話機１０は、電話専用及び電話汎用パケットを使用する（即ち、パケットの情報に記述された動作を実行する）。動作の例としては、音声データを有するパケットをオーディオ信号に変換してオーディオ信号をローカルＩ／Ｏデバイス１７に出力する、ＬＣＤにメッセージを表示する、エラーフラグをリセットする、電話機１０の内部クロックに現在の時刻を設定する、他のハウスキーピング機能を実行する、が挙げられる。
【００４８】
電話機１０は、コンピュータシステム１４に電話汎用パケットを送信するが、電話専用パケットは送信しない。電話汎用パケットの例としては、会議通話中に生成されるパケットが挙げられる。電話専用及び電話汎用のパケットは受信領域４０、４６の専用ブロック４１、４９に記憶される。汎用その他のパケットは、汎用ブロック４３、５１に記憶され、その後、コンピュータシステム１４に送信される。電話機１０はこれらのパケットを使用しない。
【００４９】
図４は、図３に示す電話機１０の別の実施態様１０'を示す。電話機１０'は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポート２６'と、ＭＡＣインタフェース２３と、メモリ３６'と、Ｉ／Ｏコントロール回路５０'とに接続されたパケットコントローラ２４'を有する。ＭＡＣインタフェース２３は、ネットワーク１２とコンピュータシステム１４間でパケットを送信するパケットスイッチングデバイス２１と電気的に導通している。別の実施態様では、ＭＡＣインタフェース２３を取り去って、パケットコントローラ２４'とスイッチングデバイス２１が直接に接続されてもよい。図３のパケットコントローラ２４と、Ｉ／Ｏポート２６と、メモリ３６と、Ｉ／Ｏコントロール回路５０とについての前記の記載は、図４における対応する構成要素についても同様である。ＭＡＣインタフェース２３は、電話機１０'を用いたネットワーク１２とコンピュータシステム１４の間の通信を制御するインタフェースを提供する。
【００５０】
スイッチングデバイス２１は、図３における２つのＭＡＣデバイス２８、３２によって実行される機能を提供し、ネットワーク１２及びコンピュータシステム１４のための独立したコリジョンドメインを維持する。スイッチングデバイス２１は、ＮＰ３１３（ＮｅｏＰａｒａｄｉｇｍ  Ｌａｂｓ，Ｉｎｃ．（ＮＰＬ）が開発した、３ポート高速イーサネット集積回路）を使用して実現してもよい。スイッチングデバイス２１がパケットを処理する方法には、以下の方法がある。スイッチングデバイス２１はネットワーク１２からのパケットをコンピュータ１４へ（又は、逆の方向に）送信する。スイッチングデバイス２１は、ネットワーク１２又はコンピュータ１４から受信したパケットを無視する。スイッチングデバイス２１は、ネットワーク１２又はコンピュータ１４のいずれにもパケットを送信せずに、パケットを使用してそのパケットが指定する動作を実行する。
【００５１】
スイッチングデバイス２１の使用において現在の障害になっていることは、ＩＥＥＥ標準に従ってデバイス２１を動作させるために必要なハードウェア及びソフトウェアに関するコストが高いことである。
【００５２】
図５は、パケットコントローラ２４の実施態様を示す。パケットコントローラ２４は、タイマ６３と、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）６４と、プロセッサ６６（例えば、ＡＲＭプロセッサ）と、ダイレクトメモリアクセス（ＤＭＡ）コントローラ６８と、コントロール回路７０と、アドレステーブル７２と、メモリコントローラ７４とを有し、それらは互いに信号バス７６を介して接続されている。
【００５３】
タイマ６３及びテーブル７２は独立した状態で示されているが、他の機能性構成要素６６、６８、７０、７４のいずれかに含まれていてもよい。
【００５４】
ＤＳＰ６４は、信号線５２を介してＩ／Ｏポート２６と電気的に導通している。メモリコントローラ７４は、信号線７８を介してメモリ３６と電気的に導通している。ＤＭＡコントローラ６８は、信号線５４を介してＭＡＣデバイス２８、３２と電気的に導通している。一実施態様では、メモリコントローラ７４は、ＤＭＡコントローラ６８に含まれていてもよい。プロセッサ６６又はＤＭＡコントローラ６８のいずれかが、ＭＡＣデバイス２８、３２とメモリ３６との間のメモリ転送を制御する。
【００５５】
アドレステーブル７２は電話機１０にとって重要なアドレスを記憶する。このようなアドレスの例としては、電話機１０のアドレス、会議通話のための識別子、汎用（general）ブロードキャストアドレスが挙げられる。
【００５６】
電話機１０がパケットを受信する度に、ＤＭＡコントローラ６８はテーブル７２にアクセスし、電話機１０が上述のようにパケットを使用するか否かを調査する。パケットがテーブル７２に記憶されたアドレスの一つと一致する宛先アドレスを持つ場合、電話機１０はパケットが指定する動作を実行する。上述したように、電話機１０は、その後、ネットワーク１２又はコンピュータシステム１４にパケットを送信することもあるし、送信しないこともある。
【００５７】
一実施態様では、テーブル７２は又、コンピュータシステム１４のアドレスを有することにより、その後の送信からパケットを取り除く機能を有する。この実施態様では、ＤＭＡコントローラ６８は、テーブル７２に記憶されたアドレスを用い、電話機１０宛でもコンピュータシステム１４宛でも無いパケットを送信することなく破棄する。
【００５８】
宛先アドレスは、テーブル７２に追加されたり、テーブル７２から削除される。例えば、プロセッサ６６（又はＤＭＡコントローラ６８）は、会議通話の開始時に会議通話の識別子をテーブル７２に記憶し、会議通話終了時にこの識別子を削除する。テーブル７２はハードウェア又はソフトウェアで実現されるが、本実施態様においてはテーブル７２がハードウェアで実現される場合の方が、テーブル７２におけるアドレスのルックアップが早い。
パケット送信操作
以下の記述は、ネットワーク１２及びＭＡＣデバイス２８からＭＡＣデバイス３２及びコンピュータシステム１４への経路によってパケットを送信する方法を示す。しかし、反対方向への送信方法も同様に機能する。ＭＡＣデバイス２８は、パケットを受信すると受信バッファ２９にパケットを記憶する。ＤＭＡコントローラ６８は、受信パケットを受信バッファ２９からメモリ３６の受信領域４０に移動し、アドレステーブル７２に記憶されたアドレスとパケットの宛先アドレスを比較する。アドレスが一致した場合、上述したように電話機１０はそのパケットを使用する。
【００５９】
アドレスが一致しない場合、又は、パケットが電話汎用パケットである場合、パケットは受信領域４０から送信領域４２に移動し、その後、コンピュータシステム１４に送信される。プロセッサ６６はパケットを評価して送信領域のブロック４５又は４７のいずれのブロックにパケットを置くかを決める。パケットが優先権を有する場合、プロセッサ６６は優先ブロック４５にパケットを置く。パケットが優先権を有しない場合、プロセッサ６６は汎用ブロック４７にパケットを置くか又は、パケットに優先権を与えて優先ブロック４５に置く。
【００６０】
ＤＭＡコントローラ６８は、送信領域４２からＭＡＣデバイス３２の送信バッファ３５にパケットを移動し、ＭＡＣデバイス３２は通信経路１８にパケットを移動してコンピュータシステム１４に送信する。連続パケットを処理する時、ＤＭＡコントローラ６８はメモリ３６にパケットを連続して供給し、ＭＡＣデバイス３２の送信バッファ３５をフルの状態にしておく。
パケット生成処理
図６は、Ｉ／Ｏポート２６が受信したオーディオ信号から、パケットコントローラ２４が音声データパケットを構成する処理を示すフローチャートを提供する。エンドツーエンド（end-to-end）の通話又は会議通話において使用するために生成されるパケットは、ユニキャストパケット又はマルチキャストパケットである。ステップ７８において、ＤＳＰ６４はオーディオ信号の連続したサンプルをデジタル化し、デジタル化した信号を繋ぎ合わせて、オーディオ信号に相当する音声データを含むデータ構造を作成する。そのデータ構造に、所定の継続時間（例えば、２４ｍｓ）のオーディオ信号サンプルから生成された音声データを含む場合、ＤＳＰ６４はプロセッサ６６に信号を送る（ステップ８０）。一実施態様では、プロセッサ６６はデータ構造の周りにフレームを構築し、イーサネットパケットを生成する。音声データは時間に影響を受けやすい性質を持つので、プロセッサ６６がデータ構造にパケットが優先権を持つことを示すデータを付加することもある。ステップ８２では、パケットは送信領域４２、４８の優先ブロック４５、５５の待ち行列に入れられる。その後、ＤＭＡコントローラ６８は、イーサネットパケットとして送信するために、優先ブロック４５、５５にあるパケットをＭＡＣデバイス２８、３２に移動する。
オンタイム（on-time又は定時）伝送
メモリ３６からＭＡＣデバイス２８、３２へパケットを移動する際、ＤＭＡコントローラ６８は、優先ブロック４５、５５に記憶されたパケットに優先権を与える。優先権は該当パケットの重要性を増すように働くので、このようなパケットはネットワーク１２及び１４の一方もしくは両方に送信される場合に特別な扱いを受ける。電話機１０は優先権を持たないパケットを送信し、同時に優先権を持つパケットを生成できるので、時間に影響を受けやすい音声パケットが生成されていた場合には、重要性の低いパケットがＭＡＣデバイスの待ち行列に入れられて送信を待つ場合があり得る。一般に、音声データが有効であるためには、音声データは一定時間内（約５０ｍｓ以内）に相手先に到達することが必要である。これに対し、制御データを伝送するための限界時間（critical period of time）は、一般にこれよりも長い。他のタイプのデータは時間に影響を受けやすくないかもしれない。
【００６１】
待ち行列にあるパケットがＭＡＣデバイスの送信バッファを去るのを待つことにより、音声データパケットの有用性を損なうよりも、プロセッサ６６はそのパケットの送信を回避し、より優先順位の高い音声データパケットに置換してもよい。プロセッサ６６は、置換されたパケットを捨てるか、又は、音声の送信が終了し、置換されたパケットの送信が再開されるときまでパケットを記憶する。音声データパケットに高位の優先権を与えることによりリアルタイムデータのオンタイム伝送が容易になる。
【００６２】
本発明を特定の好ましい実施態様を参照して記述したが、当業者であれば、請求の範囲に定義された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、実施態様の形態及び細部について様々な変更を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明が実行されるパケットフォワーディングシステムによって接続された独立した二つのネットワークの実施態様の線図である。
【図２】  コンピュータシステムとイーサネットネットワークとの間に結合される、図１のパケットフォワーディングシステムの実施態様の線図である。
【図３】  パケットコントローラを備える、図２のパケットフォワーディングシステムの実施態様の線図である。
【図４】  パケットスイッチングデバイスを備える、図２のパケットフォワーディングシステムの実施態様の線図である。
【図５】  図３のパケットコントローラの実施態様の線図である。
【図６】  パケットフォワーディングシステムにおいて、パケットを生成し、待ち行列に入れるプロセスの実施態様を示すフローチャート図である。
【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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