JP3663893B2

JP3663893B2 - データ中継システム

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Publication number: JP3663893B2
Application number: JP6114698A
Authority: JP
Inventors: 桂子谷川; 晃司塚田; 徹星; 俊光林
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-03-12
Filing date: 1998-03-12
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2018-03-12
Also published as: JPH11261648A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチメディア通信システムにおける、データ中継装置、データ中継方法及びデータ中継多重化フォーマットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＣＰ/ＩＰをベースとするインターネットが急速に普及している。ＷＷＷ(ＷｏｒｌｄＷｉｄｅＷｅｂ)という全世界的な情報通信システムがインターネットの普及にさらに拍車をかけている。
【０００３】
このような背景において、インターネットに通信端末を接続し、音データをリアルタイムに送受信し、電話同様の通話を提供するインターネット電話といわれる通信システムが出始めており、通話をインターネット上に統合しようという動きが活発になってきている。特に、一般の電話機からインターネット内のアクセスポイントにアクセスし、そのアクセスポイントから電話をかけたい相手に近いアクセスポイントまでをインターネットで、相手側のアクセスポイントからは公衆電話網で電話をかけるタイプのインターネット電話が注目を浴びている。インターネット電話については、“インターネット利用の格安電話東京ー大阪間３分５５円も登場”(日経コミュニケーション９７/２/３)、“インターネット電話とテレビ電話”(ＰＣＷＡＶＥ９７/３ｐｐ.８１)にまとめられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記文献に記載の従来の通信システムでは、１台の音データ中継装置(ＧＷ：ＧａｔｅＷａｙ)に複数の回線が収容されている場合、各回線毎に音ストリームを生成して中継処理を行っている。音情報をインターネット上に流す場合、音情報の他に、これら通信システムが独自に、あるいは標準化団体が規定したヘッダ、通信プロトコルの各レイヤが付加していくヘッダ情報等、を付加してパケット化する。音情報自体は、数十ｍｓとごく短い時間を単位としてパケット化する。このため、付加情報の方が音情報よりも数倍大きくなってしまう。ある相手先ＧＷとの間で複数の音ストリームを中継する場合、各ストリームの付加情報の内、共通の情報が多いにもかかわらず、必要以上の帯域を取っていることになる。
【０００５】
例えば、インターネットで広く用いられている通信プロトコルＵＤＰ/ＩＰと業界標準化団体ＩＥＴＦ(ＴｈｅＩｎｔｅｒｎｅｔＥｎｇｅｎｅｅｒｉｎｇＴａｓｋＦｏｒｃｅ)で規定されたリアルタイム通信プロトコルＲＴＰ(Ｒｅａｌ−ＴｉｍｅＰｒｏｔｏｃｏｌ)をベースとしたパケットを見ると、音情報は３０ｍｓ分(符号化方式をＧ.７２３.１の５.３ｋｂｐｓとすると)の２０Ｂ、ＲＴＰヘッダが１２Ｂ、ＵＤＰヘッダが８Ｂ、ＩＰヘッダが２０Ｂであるため、ヘッダ情報４０Ｂは音情報の２倍のデータ長になってしまう。これに各アプリケーションが付加するヘッダ情報があれば、ヘッダが占める帯域が増加する。
【０００６】
本発明の目的は、多数回線を収容するＧＷについて、通信先ＧＷが同じ複数のストリームについて、多重化できるストリームについて、多重化処理を行うかどうかを通信相手のＧＷとネゴシエーションして、通信相手が多重化処理をサポートしているかどうかを確認するデータ中継方法及びデータ中継装置を提供することに有る。
また、本発明の他の目的は、上記データ中継装置を用い、該データ中継装置の動作状況を運用管理するためのコントロール装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のデータ中継装置は、多重化したストリームのパケットフォーマットに、少なくとも該パケットが多重化ストリームであるかどうかを示す識別子を有し、さらに同一通信相手との間に新たにストリームが発生した際に多重化処理を行うかどうかをネゴシエーションする手段とを備えることを特徴とする。
また、このデータ中継システムは、前記データ中継装置を運用管理するためのコントロール装置を有し、該コントロール装置は前記各データ中継装置が正常稼動しているかを監視する手段と、前記各データ中継装置の中継ログ(電話をかけてきた利用者の電話番号、電話をかけたい相手の電話番号、通話開始時刻、通話終了時刻等)、中継パケットロスや中継パケット通信遅延の状況を定期的に収集する手段と、さらには前記各データ中継装置の稼動スケジューリング情報を通知する手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の実施形態について、図１ないし図９および図１２ないし図１９を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に関わる音データ中継システムの構成例で、インターネット１０１と公衆電話網１０２との接続点に音データ中継装置(以下、ＧＷ)１０３が、インターネット１０１にコントロール装置１０４が、公衆電話網に電話機１０５あるいは通信端末１０６が接続されている。
図２に、ＧＷ１０３及びコントロール装置１０４の内部構成を示す。図２において、ＧＷ１０３は、通信プログラム等が格納されているメモリ２０１と、メモリ２０１のプログラムに基づく処理を行なうＣＰＵ２０２と、蓄積装置２０３と、インターネット１０１や公衆電話網１０２で通信を行なうための通信網インターフェース制御部２０４と、発信側の電話機１０５から受信したアナログ音データをディジタルデータヘ、通話中継相手のＧＷ１０３から受信したディジタルデータをアナログ音データヘ変換するディジタルアナログ変換部２０５と、キーボードやマウス、ペン等の入力装置２０６と、ディスプレイやスピーカ等の出力装置２０７と、以上の各部を接続する内部バス２０８とにより構成される。
前記蓄積装置２０３には、少なくとも各ＧＷが担当するエリアの電話番号とＧＷのアドレスが組で登録されている。ＣＰＵ２０２は、メモリ２０１の通信プログラムを実行することで、図３に示す各制御部、３００の機能を実現する。コントロール装置１０４は、前記ＧＷを構成する機能のうち、ディジタルアナログ変換部２０５以外を有する。
【０００９】
図３に示す、ＧＷ１０３の通信制御部３００は、電話機接続処理部３０１、検索部３０２、コネクション設定部３０３、通話中継処理部３０４、中継状況処理部３０５、管理データ処理部３０６、コネクション管理テーブル３０７により構成される。
通信制御部３００において、電話機接続処理部３０１は、公衆電話網１０２から電話機１０５がアクセスしてきた場合は通話相手の電話番号を取得し、前記電話機１０５から通話終了通知を受信した場合は通話中継処理を終了してコネクションを切断する。検索部３０２は、通話中継要求を受信した場合、上記接続要求に含まれる相手電話機１０５の電話番号から前記蓄積装置２０３内に格納されている通話相手の端末を収容するＧＷのアドレス情報を検索する。コネクション設定部３０３は、通話中継相手のＧＷとの間のコネクションを設定し、通話中継相手のＧＷ１０３から通話終了通知を受信した場合は通話中継処理を終了してコネクションを切断する。通話中継処理部３０４は、前記ディジタルアナログ変換部２０５においてディジタル化された音データを通話中継相手のＧＷ１０３へ中継する。中継状況処理部３０５は、ＩＰパケット通信遅延やパケットロス等の中継品質を監視し、定期的に再計算する。管理データ処理部３０６は、前記コントロール装置１０４からのスケジュール情報や通信中継パラメータ等の管理データを受付ける。コネクション管理テーブル３０７は、中継中の音データストリームの中継先ＧＷ１０３のアドレス、該音データストリームは多重化対象かどうか、どの回線が使用されているか、どの回線が使用できないか等を格納するテーブルである。
【００１０】
図４は、前記通話中継処理部３０４の内部構成を示す図で、通話中継処理部３０４は、前記ディジタルアナログ変換部２０５より受け取るディジタルデータを一時格納する入力バッファ４０２と、入力バッファ４０２内に格納されているデータの内で行き先が同じデータを多重化する多重化処理部４０３と、多重化処理を実行するタイミングを保持する多重化タイミング取得部４０４と、多重化タイミング取得部４０４が参照する現在時刻情報を入手する時刻入手部４０５と、多重化したストリームあるいは各ストリームデータを通信網インタフェース制御部２０４を介してインターネット１０１へ送信する送信処理部４０６と、通信網インタフェース制御部２０４を経由してインターネット１０１からデータを受信する受信処理部４０７と、受信したデータが多重化ストリームの場合に各ストリームへ分解する分解処理部４０８と、分解処理部４０８において各ストリームへ分けられたデータをディジタルアナログ変換部２０５へ出力する前に一時格納する出力バッファ４０９により構成される。
ディジタルアナログ変換部２０５においては、アナログデータをディジタルデータへ変換して圧縮処理を行う符号化処理部４０１と、圧縮ディジタルデータを伸長してアナログデータへ変換する復号化処理部４１０とを有する。
【００１１】
図５は、前記中継状況処理部３０５の内部構成を示す図で、中継状況処理部３０５は、現在時刻を入手する時刻入手部５０１と、前記受信処理部４０７により受信したＩＰパケットが前記分解処理部４０８にて各ストリームへ分解された後、各ストリームデータのロスを検出するパケットロス検出部５０２と、該ストリームデータが遅延しているかどうかを判定するパケット遅延判定部５０３と、パケットロス検出部５０２およびパケット遅延判定部５０３より音データ中継状況を取得し、前記コントロール装置１０４に中継状況を通知するデータを加工し、生成する中継状況通知処理部５０４により構成される。
【００１２】
図６に示す、コントロール装置１０４の通信管理部６００は、イベント取得部６０１、解析部６０２、中継品質パラメータ生成部６０３、スケジューリング６０４、データ転送部６０５、中継状況データ収集部６０６、中継状況データ加工部６０７、中継状況データ出力部６０８により構成される。通信制御部６００において、イベント取得部６０１は、該コントロール装置１０４を使用する運用管理者が前記入力装置２０６を用いて何らかのイベントを入力した場合、該イベントを取得する。解析部６０２は、イベント取得部６０１により取得したユーザ入力イベントを解析し、内容によって各々処理する処理部へ振り分ける。例えば、入力されたイベントがあるＧＷ１０３の稼動スケジュール変更要求コマンドであった場合、スケジューリング処理を行うスケジューリング処理部６０４へ、該稼動スケジュール変更要求コマンドを渡す。中継品質パラメータ生成部６０３は、入力されたイベントが前記解析部６０２により解析された結果、あるＧＷ１０３への中継品質に関するコマンドである場合、要求に対する中継品質を表わすパラメータを生成する。スケジューリング処理部６０４は、入力されたイベントが前記解析部６０２により解析された結果、あるＧＷ１０３へのスケジューリングに関するコマンドである場合、要求に対するスケジュール設定、変更等の該ＧＷ１０３へのコマンドを生成する。データ転送部６０５は、中継品質パラメータ生成部６０３あるいはスケジューリング処理部６０４から、各ＧＷ１０３への何らかのデータ転送要求を受けた場合、該データを該ＧＷ１０３へ送信する。中継状況データ収集部６０６は、各ＧＷ１０３より定期的に送信されてくる中継状況データを受付ける。中継状況データ加工部６０７は、中継状況データ収集部６０６により集められた各ＧＷ１０３のＩＰパケット中継状況データを出力装置２０７に出力する形式にするために解析し、加工する。中継状況データ出力部６０８は、前記中継状況データ加工部６０７により解析し、加工されたデータを出力装置２０７への出力処理を行う。例えば、出力装置としてディスプレイを用いている場合、ディスプレイへの表示処理を行う。
【００１３】
ＧＷ１０３が送受信するＩＰパケットに格納する中継音データのパケットフォーマットの例を、図１２ないし図１８に示す。
図１２において、１２０１は本パケットがネットワーク上を流れる際のハードウェアが付加するヘッダ情報であり、例えばＥｔｈｅｒｎｅｔに接続している場合は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔのヘッダが付加される。１２０２はＩＰレイヤが付加するヘッダ、１２０３はＵＤＰレイヤが付加するヘッダ、１２０４は当該中継音パケットが多重化した音データを格納していることを示す識別子、１２０５は多重化した各音データの識別子、１２０６は多重化した各音データの音データのサイズ、１２０７は多重化した各音データである。多重化しない場合は、１２０１から１２０３までのヘッダ情報が１２０７の音データに対して別個に付加されることになる。
図１３は、図１２の中継音パケットフォーマットの代替フォーマットの例である。１３０１は多重化されている各音データの符号化方式を示す識別子である。
図１４は、図１２あるいは図１３の中継音パケットフォーマットの代替フォーマットの例である。１４０１は該中継音パケットに多重化されているストリーム数を示す。
図１５は、図１２ないし図１４の中継音パケットフォーマットの代替フォーマットの一例である。１５０１は該中継音パケットのパケットサイズを示す。なお該パケットサイズには、１２０１ないし１２０３までのヘッダのサイズは含まなくてもよい。
図１６は、図１２ないし図１５の中継音パケットフォーマットの代替フォーマットの一例である。１６０１は該中継音パケットに多重化されている各音ストリームにおけるシーケンス番号を示す。
図１７は、図１２ないし図１６の中継音パケットフォーマットの代替フォーマットの一例である。１７０１は該中継音パケットに多重化されている各音ストリームにおける音データの発生タイムスタンプを示す。
【００１４】
図１８は、図１２ないし図１６の中継音パケットフォーマットの代替フォーマットの一例である。本中継音パケットフォーマットは、標準化団体ＩＥＴＦにおいて規定されているリアルタイムプロトコルＲＴＰをベースにしたものである。１８０１はＲＴＰのバージョン情報、１８０２は該ＲＴＰパケット内パディングデータの有無、１８０３は該ＲＴＰパケットのヘッダ部分が拡張されているかどうか示すエリア、１８０４はマルチキャスト環境での参加ホスト数、１８０５はマーカビット、１８０６は該ＲＴＰパケットに格納されているデータのペイロードタイプを示し、多重化パケットの場合は多重化ストリームを格納していることを示すペイロードタイプを示す。１８０１ないし１８０６は標準ＲＴＰフォーマットである。１８０７ないし１８１２までは多重化されている内の各音ストリームに関するエリアであり、多重化ストリーム数分１８０７ないし１８１２までが繰り返される。１８０７は各音ストリームのペイロードタイプ(主に符号化方式を示す)を示すものであり、例えば音データや映像データの場合、符号化方式を示す。１８０８は各音ストリームにおけるシーケンス番号、１８０９は各音ストリームにおけるタイムスタンプ、１８１０は各音ストリームの発信者識別子、１８１１は各音ストリームにおける音データのデータサイズ、１８１２は各音ストリームにおける音データである。１８０１の前にＵＤＰ、ＩＰ、ネットワーク各ヘッダが付く。
【００１５】
図１９は、コネクション管理テーブル３０７のフォーマットの一例で、使用回線番号１９０１は前記ＧＷが収容する回線のシーケンス番号、１９０２は現在この回線が使用されているかどうかを示し、１９０３はこの回線が現在使用可能かどうかを示し、１９０４はこの回線の通話中継における通信遅延時間の許容時間を、１９０５はこの回線のディジタル音データ送信用のポート番号を、１９０６は中継相手から中継されてくるディジタル音データ受信用のポート番号を、１９０７は送信しているディジタル音データストリームの識別子を、１９０８は中継先のＧＷのＩＰアドレスを、１９０９は該ディジタル音データストリームが多重化対象ストリームであるかどうかを示し、１９１０は該ディジタル音データストリームの識別子を、１９１１は該ディジタル音データストリームのＩＰパケットロス率を、１９１２は該ディジタル音データストリームのＩＰパケットの平均通信遅延時間を、１９１３は該ディジタル音データの符号化方式を示す。前記ロス率１９１１や平均遅延時間１９１２は、前記中継状況処理部３０５にて定期的に再計算し、前記コントロール装置へ中継品質状況データとして通知する。
【００１６】
図７、図８に、ＧＷ１０３の通話中継処理部３０４の処理の流れの一例を示す。図７は、インターネット１０１への発信側処理の流れを示し、図８は、インターネット１０１からの着信側処理の流れを示す。
図７において、ＧＷ１０３は、前記蓄積装置２０３に格納されているＧＷ通話中継プログラムが起動される等で通話中継処理が開始されると(ステップ７０１)、複数の前記ディジタルアナログ変換処理部２０５の内の各符号化処理部４０１から符号化データを取得したら、取得データが複数ストリームあるのかどうかを検出し(ステップ７０２、ｙｅｓ)、取得した１つ以上のデータを前記入力バッファ４０２へ一時格納する(ステップ７０３)。現在時刻を入手し(ステップ７０４)、多重化タイミングになった場合(ステップ７０５、ｙｅｓ)、前記入力バッファ４０２内に取得したデータが存在するかどうかを検出し(ステップ７０６、ｙｅｓ)、データがある場合は一つデータを取り出す(ステップ７０７)。
取り出したデータが前記コネクション管理テーブル３０７より中継先のＧＷ１０３への最初のストリームの場合(ステップ７０８、ｙｅｓ)、中継先ＧＷ１０３のアドレス情報や、送信する音データに関するヘッダを付加してパケットを生成する(ステップ７１１)。ステップ７１１で生成したパケットを前記送信処理部４０６へ渡し(ステップ７１２)、通信プロトコルＴＣＰ(ＵＤＰ)/ＩＰを用いてインターネット１０１へ送信する(ステップ７１３)。一方、ステップ７０８において、既に同じ中継先ＧＷ１０３へのストリームが存在する場合、既に多重パケット化パケットへの多重化処理をしたデータのうちで同じ中継先ＧＷ１０３へのストリームに対応するデータが存在するかどうかを検出し、該当するデータが存在する場合(ステップ７０９、ｙｅｓ)、該当するパケットへ多重化する(ステップ７１０)し、ステップ７０６以降の処理を実行する。ＧＷ通話中継プログラム終了等のなんらかの終了通知を受けた場合(ステップ７１４、ｙｅｓ)、一連の処理を終了する。
【００１７】
図８において、ＧＷ１０３は、通話中継処理が開始されると(ステップ８０１)、インターネット１０１からのパケット通信遅延の判定基準値を初期化し(ステップ８０２)、インターネット１０１からのパケット到着を監視して、パケットの受信を待つ。パケットを受信した場合(ステップ８０３、ｙｅｓ)、受信パケットが多重化パケットかどうかを判定し、多重化パケットの場合(ステップ８０４、ｙｅｓ)、前記分解処理部４０８において各ストリームに分解し(ステップ８０５)、１ストリームになったデータを前記出力バッファ４０９へ一時格納する(ステップ８０６)。現在時刻を入手し(ステップ８０７)、前記復号化処理部４１０への出力タイミングになるまで格納しておき、出力タイミングになった場合は(ステップ８０８、ｙｅｓ)、復号化処理部４１０へデータを出力し、復号化してディジタルデータをアナログデータへ変換する(ステップ８０９)。
前記中継状況処理部３０５にて、受信パケットに格納されている情報、例えばシーケンス番号やタイムスタンプからパケットロスがあったかどうかを検出する(ステップ８１０)。さらに、該パケットが遅延しているかどうかをステップ８０２にて設定した判定基準と比較することにより、遅延の有無を判定する(ステップ８１１)。ステップ８０７にて入手した現在時刻より、前記コントロール装置１０４への中継状況データ通知タイミングになった場合(ステップ８１２、ｙｅｓ)、ステップ８１０およびステップ８１１にて検出したパケットロス、パケット遅延状況の通知データを生成して前記コネクション管理テーブル３０７へデータを更新し(ステップ８１３)、前記コントロール装置１０４へ送信する(ステップ８１４)。
【００１８】
図９は、コントロール装置１０４の通信処理部６００の処理の流れの一例を示す図で、コントロール装置１０４は、前記蓄積装置２０３に格納されている音中継コントロールプログラムが起動される等で中継運用管理が開始されると(ステップ９０１)、各ＧＷ１０３それぞれに中継用初期パラメータを設定し、送信する(ステップ９０２)。該中継用パラメータは、例えば、メンテナンスのため２：００ａｍ..に中継処理を一時停止する等のスケジューリングに関するものであったり、ＩＰ音パケットの通信遅延の許容範囲や、あるＧＷ１０３の中継品質が悪化しているため、該ＧＷ１０３がサポートする回線数を減少させる等の中継品質に関するもの、その他該音中継システムを運用する上で必要なデータを示す。該コントロール装置１０４を管理する運用管理者より、前記入力装置２０６を通して、何らかのイベント入力があったかどうかを検出し、イベントが入力された場合(ステップ９０３、ｙｅｓ)、該イベントを取得する(ステップ９０４)。
ステップ９０４にて取得したイベントの内容を解析し(ステップ９０５)、イベントに含まれている該当ＧＷ１０３に対して、イベント内容による制御データを生成し、ＴＣＰ/ＩＰで必要なヘッダ情報を付加してパケット化する(ステップ９０６)。ステップ９０６にて生成された制御情報データを、前記データ転送部６０５にて該当ＧＷ１０３に対し送信する(ステップ９０７)。また、各ＧＷ１０３より、中継状況通知を受信したかどうかを監視し、中継状況通知を受信した場合(ステップ９０８、ｙｅｓ)、各ＧＷ１０３対応に該中継状況通知から中継状況データを収集し、解析する(ステップ９０９)。ステップ９０９にて解析された中継状況データは、該コントロール装置を１０４を運用する運用管理者が必要とする情報へ加工し(ステップ９１０)、加工したデータを、該コントロール装置１０４が有する出力装置２０７で出力可能な形式へ変換し、例えばディスプレイ表示の場合は、加工した中継状況データを表示プログラムが扱えるように処理し(ステップ９１１)、該出力装置２０７へ出力する(ステップ９１２)。
【００１９】
本実施形態の音データ中継システムによれば、前記コントロール装置が各ＧＷの中継品質状況を監視し、回線やＧＷダウン等トラブル発生時や、各ＧＷへの稼動スケジューリング等を管理することが可能となる。
【００２０】
次に、本発明の他の実施形態を図１０、図１１を参照して説明する。
【００２１】
本実施形態の音データ中継装置は、中継先が同じ音データ中継装置のストリームが発生した場合、中継先の音データ中継装置と該ストリームを多重化するかどうかをネゴシエーションする処理を上記実施形態のＧＷ１０３に追加したものである。本方式を実現するシステムの全体構成や、ＧＷ、コントロール装置の処理などは、上記実施形態(図１ないし図９、図１２ないし図１９)と同じである。
【００２２】
図１０は、本実施形態のＧＷ１０３のコネクション設定部３０３の内部構成を示す図で、前記電話機接続処理部３０１にて電話機１０５から中継要求を受けつけた場合、前記検索部３０２にて中継先ＧＷ１０３を検索した結果得られた該当ＧＷ１０３のアドレス情報を入手して、該ＧＷ１０３に対してインターネット１０１を介して接続要求の発信処理を行う接続要求発信処理部１００１と、中継着信側ＧＷ１０３において、前記発信側ＧＷ１０３からの接続要求を受付ける接続要求着信処理部１００２と、自ＧＷ１０３に接続している電話機１０５あるいは中継相手のＧＷ１０３からの接続終了通知を受付け、コネクションの切断処理を行う接続終了着信処理部１００３と、前記接続要求発信処理部１００１あるいは前記接続要求着信処理部１００２において受け付けた新規コネクションを設定する際に、該コネクションは多重化処理を行うかどうかの判定を行い、中継先ＧＷ１０３との間でネゴシエーションを行う多重化判定部１００４とを有する。
【００２３】
図１１は、本実施形態のＧＷ１０３のコネクション設定部３０３の発信側の処理の流れの一例を示す図で、ステップ７０１で通話中継処理が開始された後に、ある電話機１０５より電話がかかってきて、新規中継ストリーム要求が発生した場合(ステップ１１０１、ｙｅｓ)、前記多重化判定部１００４において中継先ＧＷ１０３との間で、該ストリームは多重化処理を行うかどうかをネゴシエーションする(ステップ１１０２)。ステップ７０９で中継先が同じＧＷ１０３へのデータが存在する場合(ステップ７０８、ｙｅｓ)、当該ストリームは多重化処理対象ストリームかどうかを判定し、多重化処理対象ストリームの場合(ステップ１１０３、ｙｅｓ)、以降の一連の多重化処理を行う。
【００２４】
なお、多重化処理のネゴシエーション方式には、あらかじめ定めておくコマンドをやり取りする方式以外にも、音情報の圧縮方式のネゴシエーション時に合わせて行ったり、また各ＩＰパケットのヘッダ部分のバージョン情報を含める等で行っても良い。
本実施形態の音データ中継装置によれば、各中継ストリームを多重化するか否かをあらかじめ中継先ＧＷ１０３とネゴシエーションするため、多重化処理をサポートしてない音データ中継装置との間でも電話呼の中継を行うことが可能となる。
【００２５】
次に、本発明のさらに他の実施形態を図２０ないし図２３を参照して説明する。
本実施形態の音データ中継装置は、多重化データを送受信する場合、該多重化データに含まれるいづれかの音ストリームに割り当てられているＵＤＰポートを使用して送受信する処理を、上記実施形態のＧＷ１０３に追加したものである。本方式を実現するシステムの全体構成や、ＧＷ、コントロール装置の処理、パケットフォーマットなどは、上記実施形態と同じである。
図２０は、本実施形態のＧＷ１０３の通話中継処理部３０４の内部構成を示す図で、多重対象の複数の音データを格納できるサイズを持つ、自ＧＷ１０３が収容する回線数分あるいはさらに多重化データ用に該音データ中継システムに設置されているＧＷ１０３の設置数分の送信バッファ２００１と、前記受信処理部４０７において受信した多重データあるいは単一の音データを一時格納する受信バッファ２００２とをさらに有する。
【００２６】
図２１は、本実施形態のＧＷ１０３の発信側の処理の流れの一例を示す。
図２１において、ステップ７０１で通話中継処理が開始された後、自ＧＷ１０３が収容する回線数分の送信バッファを初期化する(ステップ２１０１)。各回線に対応する送信バッファのサイズは、ネットワーク上でセグメント化されない値とする。該送信バッファにバッファリング(多重)される音データ数は、各音データの符号化方式により１ストリーム時のパケット単位サイズが異なるため、不定である。ステップ７０９にて、取得した音データについて、中継先ＧＷ１０３が同じ音データが存在すると判定された場合、該取得音データのヘッダ情報を付加し(ステップ２１０２)、該音データの中継先ＧＷ１０３に対する前記送信バッファ２００１へキューイングする(ステップ２１０３)。ステップ２１０２で各音データに付加するヘッダ情報は、例えばパケットフォーマットを図１８で示したＲＴＰ拡張フォーマットを取る場合、ペイロードタイプ１８０７に該音データの音符号化方式、例えばＧ.７２３.１を用いている場合は「１２」を、シーケンス番号１８０８に該音データ送信を開始してからのパケットシーケンス番号を、タイムスタンプ１８０９に該音データ送信を開始してからの音データのサンプル数を、ＳＳＲＣ１８１０に該音データの送信者識別子を、サイズ１８１１に該音データのデータサイズを設定する。この場合、ステップ７１１で付加するヘッダ情報は、ＲＴＰで規定されているヘッダ情報のうちで、バージョン情報１８０１と、パディングの有無１８０２と、拡張の有無１８０３と、貢献者数１８０４と、マーカビット１８０５、多重の有無１８０６の６つの情報を示す。
ステップ２１０３で多重対象データをキューイングする送信バッファ２００１は、既に送信バッファへのキューイング処理が終了している、同じ中継先へのデータがキューイングされている送信バッファを使用し、処理済の音データに続けてキューイングする。多重データの送信に用いるＵＤＰポートは、該多重対象データをキューイングした送信バッファに対応している中継ストリームに割り当てられているものを使用する。あるいは、多重データがキューイングされている送信バッファの最後にキューイングされた多重対象データに割り当てられているものを使用しても良い。
なお、ＵＤＰポートの扱いに関して、送信及び受信それぞれに使用するＵＤＰポートを常に同じに値に設定すれば、単一ストリーム、多重化ストリームに関わらず、送信、受信それぞれ一つずつのＵＤＰポートを使用することもできる。この際、送信ポート、受信ポートは別ではなく同じでも構わない。
【００２７】
図２２に、本実施形態のＧＷ１０３の多重化データの送受信に使用するＵＤＰポートの設定方法の変形例の発信側の処理の流れの一例を示す。本処理は、多重化データ用のＵＤＰポートを、該音データ中継システム内に設置されているＧＷ１０３の設置数分持ち、多重化データが発生した場合、単一のストリームとして送受信に使用していたＵＤＰポートから、該多重化用のＵＤＰポートに変更するものである。
図２２において、ステップ７０１で通話中継処理が開始された後、自ＧＷ１０３が収容する回線数と該音データ中継システム内に設置されているＧＷ１０３の設置数分の送信バッファ２００１を初期化し、送信バッファ２００１数分のＵＤＰポートを確保する(ステップ２２０１)。この際、各多重化データ送受信用のポートと当該ポートを使用する中継先の音データ中継装置のＩＰアドレスとを対応づけて組として保持する。
ステップ７０９にて、取得したデータと同じ中継先ＧＷ１０３のデータが存在すると判定した場合、ステップ２１０２において取得データに対して該取得データに対応するヘッダ情報を付加した後、ステップ７０９にて判定された中継先ＧＷ１０３が同じデータを中継先ＧＷ１０３に対応する多重化用の送信バッファ２００１へ移行し、該取得データを同じ多重化用の送信バッファ２００１へキューイングする(ステップ２２０２)。この際、取得データが、多重対象ストリームの３本目以降のストリームである場合、既に２本目のストリームまでの多重化用送信バッファ２００１への移行は処理されているため、取得データのみのキューイング処理を行う。
【００２８】
本実施形態の音データ中継装置によれば、図２１の送信方法の場合は、多重化用のリソース(ポート、バッファ)を特に必要とせず、各ストリームを個別に送信する場合と同じリソースで多重ストリームを中継することが可能である。図２２の送信方法の場合は、多重化ストリームと単一ストリームのＵＤＰポートが分けられているため、例えば、多重化ストリームに割り当てられているポート番号を使用することにより、多重化ストリームへの優先制御や帯域制御を容易に行うことが可能である。
【００２９】
以上説明した各実施形態においては、音データについて述べたが、これに限らず、ディジタル化された各種マルチメディアデータたとえば、動画データ、または、音と動画とを含むデータに、同様に適用できることは明らかである。
上述の各実施形態を実現するプログラムは、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に格納して配付することが可能である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、多数の回線を収容するＧＷについて、あるＧＷ間にストリーム中継要求が発生した場合、該ストリームの多重化処理を行うかどうかをネゴシエーションすることにより、多重化機能を持たないＧＷとの単独ストリームの相互接続が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る音データ中継装置の全体構成図である。
【図２】ＧＷおよびコントロール装置の構成図である。
【図３】ＧＷの通信制御部の構成図である。
【図４】ＧＷの通話中継処理部の構成図である。
【図５】ＧＷの中継状況処理部の構成図である。
【図６】コントロール装置の通信制御部の構成図である。
【図７】ＧＷの通話中継処理部のインターネットへの発信側処理の流れ図である。
【図８】ＧＷの通話中継処理部のインターネットからの受信側処理の流れ図である。
【図９】コントロール装置の中継状況管理処理の流れ図である。
【図１０】他の実施形態のＧＷのコネクション設定部の構成図である。
【図１１】他の実施形態のＧＷのコネクション設定部および通話中継処理部のインターネットへの送信側処理の流れ図である。
【図１２】本発明の実施形態に用いる中継音パケットフォーマット例である。
【図１３】本発明の実施形態に用いる中継音パケットフォーマット例である。
【図１４】本発明の実施形態に用いる中継音パケットフォーマット例である。
【図１５】本発明の実施形態に用いる中継音パケットフォーマット例である。
【図１６】本発明の実施形態に用いる中継音パケットフォーマット例である。
【図１７】本発明の実施形態の中継音パケットフォーマット例である。
【図１８】本発明の実施形態の中継音パケットフォーマット例である。
【図１９】本発明の実施形態に用いるコネクション管理テーブルフォーマットの一例である。
【図２０】本発明の実施形態に用いる通話中継処理部の構成図である。
【図２１】他の実施形態のＧＷの通話中継処理部のインターネットへの送信側処理の一例である。
【図２２】他の実施形態に用いるＧＷの通話中継処理部のインターネットへの送信側処理の一例である。
【符号の説明】
１０１・・・インターネット、１０２・・・公衆電話網、１０３・・・ＧＷ、１０４・・・コントロール装置、３００・・・通信制御部、３０３・・・コネクション設定部、３０４・・・通話中継処理部、６００・・・通信管理部。

Claims

第１と第２の公衆電話網が、それぞれ、第１と第２のデータ中継装置を介してインターネットに接続され、前記第１と第２の公衆電話網とにそれぞれ接続された複数の通信端末が、前記インターネットを介してデータ通信を行う中継システムであって、
前記第１のデータ中継装置は、
前記第１の公衆電話網に接続された前記通信端末から、前記第２の公衆電話網に接続された前記通信端末へのデータ通信要求を受信した際に、前記第２の公衆電話網と前記インターネットとを接続する前記第２のデータ中継装置を特定する手段と、
前記第２のデータ中継装置が、多重化されたデータストリームをサポートしているか否かに基づき、新たなデータ通信要求が発生した場合に、当該新たなデータ通信要求に基づく新たなデータストリームの多重化処理を行うか否かについて、前記第２のデータ中継装置とネゴシエーションする手段と、
当該第１のデータ中継装置から、特定した前記第２のデータ中継装置へ、他のデータストリームを中継中であるか否かを調べる手段と、
前記他のデータストリームを中継中であり、前記ネゴシエーションの結果、多重化処理を行うと判断した場合に、中継中である前記他のデータストリームと、前記新たなデータ通信要求に基づく前記新たなデータストリームとの多重化処理を行う手段と、
前記第２のデータ中継装置へ、前記多重化処理を行ったデータストリームを中継する手段と、
中継中の前記他のデータストリームに前記新たな通信要求に基づく多重化処理を行わないと判断した場合には、前記第２のデータ中継装置へ、前記新たな通信要求に基づく新たなデータストリームの中継を開始する手段と、を備える
ことを特徴とするデータ中継システム。
請求項１に記載のデータ中継システムにおいて、
前記第１，第２のデータ中継装置は、
前記新たなデータ通信要求の多重化処理を行うと判断した場合、前記多重化されるデータストリームの中継処理に使用するＵＤＰポートとして、該多重化されるデータストリームに含まれる各データストリームのいずれかに割り当てられているＵＤＰポートを選択する手段と、
前記選択したＵＤＰポートを使用して、該多重化されたデータストリームの中継処理を行う手段と、を有する
ことを特徴とするデータ中継システム。
請求項１に記載のデータ中継システムにおいて、
前記第１，第２のデータ中継装置は、
前記新たなデータ通信要求の多重化処理を行うと判断した場合、前記多重化されたデータストリーム用のＵＤＰポートを取得する手段と、
前記中継中の単一のデータストリームに使用していたＵＤＰポートから、取得した前記多重化されたデータストリーム用のＵＤＰポートへ変更する手段と、
前記変更された多重化されたデータストリーム用のＵＤＰポートを使用して、前記多重化されたデータストリームの中継処理を行う手段と、を有する
ことを特徴とするデータ中継システム。
請求項１に記載のデータ中継システムにおいて、
前記第１、第２のデータ中継装置は、他のデータ中継装置との、前記多重化されたデータストリーム、または前記単一のデータストリーム、いずれの中継処理での送受信にも一つのＵＤＰポートを使用する
ことを特徴とするデータ中継システム。