JP2004207964A - Voatm communication system, voice coding decoding apparatus used for the same, and control method for selecting voice coding - Google Patents

Voatm communication system, voice coding decoding apparatus used for the same, and control method for selecting voice coding Download PDF

Info

Publication number
JP2004207964A
JP2004207964A JP2002374054A JP2002374054A JP2004207964A JP 2004207964 A JP2004207964 A JP 2004207964A JP 2002374054 A JP2002374054 A JP 2002374054A JP 2002374054 A JP2002374054 A JP 2002374054A JP 2004207964 A JP2004207964 A JP 2004207964A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coding
rule
coding rule
encoding
voice
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002374054A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Kikuchi
淳 菊池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Communication Systems Ltd
Original Assignee
NEC Communication Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Communication Systems Ltd filed Critical NEC Communication Systems Ltd
Priority to JP2002374054A priority Critical patent/JP2004207964A/en
Publication of JP2004207964A publication Critical patent/JP2004207964A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a VoATM communication system capable of maintaining present communication to the utmost by reducing or avoiding an abnormality state of transfer of ATM cells of voice information. <P>SOLUTION: In each of a subscriber terminal and an in-station line concentrator connected opposite to each other via an ATM transmission path, a coding section codes voice information on the basis of a high rate code rule, and a voice information division section assembles the coded voice information into ATM cells together with code rule information and transmits the resulting cells to an opposite apparatus. A voice information reassembling section extracts the voice information and its code rule from the ATM cells received from the opposite apparatus. When a decoding section detects that the opposite apparatus uses a low rate code rule and detects that the arrival interval of the ATM cells from the opposite apparatus exceeds a prescribed time consecutively for a prescribed number of times through interval monitoring, the decoding section revises the code rule used by the coding section into a low rate code rule. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声情報を複数の符号則のいずれかを用いて符号化し、ATMセルに組立てて通信するVoATM通信システムと、それに用いる音声符号化復号化装置と、その音声符号化選択の制御方法とに関する。
【0002】
【従来の技術】
ATM(Asynchronous Transfer Mode:非同期転送モード)通信システムでは、伝送すべきユーザ情報(マルチメディア情報)を固定オクテット長(1オクテット=8ビット(1バイト))のセル(ATMセル)に分割してATM網を転送させている。音声情報を伝送する場合、音声情報を所定の符号化則に従い符号化した後、ATMセル化してATM網を転送させており、特にVoATM通信システムと称することがある。
【0003】
このVoATM通信システムでは、そのATM網の構成要素であるATM装置において音声のATMセルが他のATMセルと共存(競合)するため、使用状態によっては輻輳状態を引き起こしATMセルを正常に転送できなくなる場合(セル廃棄)が発生する可能性がある。この場合、ATM網全体において通信の瞬断あるいは切断といった現象となりATM網が使用不能な状態に陥る可能性がある。また同通信システムでは、例えばxDSLなどといった設置環境条件に特に左右されて伝送帯域が制限される可能性をもつATM伝送路が使用される場合があり、帯域制限された状態で使用するとATMセルの正常な転送が行われなくなる可能性がある。このような場合に対処するため、輻輳によるATMセルの転送遅延発生時に音声符号則をより低レートのものに切り替えて発生するATMセル数を抑制し、廃棄されるセル数を低減可能とする技術が提案されている。(例えば、特許文献1参照。)
【特許文献1】
特開平5−56064号公報(第2頁、図3)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ATM網の輻輳またはATM伝送路の帯域制限によってATMセル転送状態が正常ではないと判断し、音声符号化を低レートに変更(生成ATMセル数低減)させる手段,方法として、上述した従来の技術(特許文献1記載技術)とは異なる手段、方法を用いて、ATMセル転送の正常ではない状態の軽減または回避を図り、現在の通信を極力維持することを可能とするVoATM通信システム、及びそれに用いる音声符号化復号化装置と音声符号化選択の制御方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係る音声符号化復号化装置は、外部から入力された音声情報を少なくとも第1のレートの符号則及びそれより低レートである第2のレートの符号則のいずれかにより符号化する符号化手段と、前記符号化手段で符号化された音声情報を所定量単位で分割し、対応する符号則情報とともにATMセルに挿入し、ATM伝送路を介して対向する装置へ順次送出する音声情報分割手段と、前記ATM伝送路を介して対向する装置からのATMセルを順次受信し、前記少なくとも第1のレートの符号則及びそれより低レートである第2のレートの符号則のいずれかにより符号化された音声情報を抽出し、対応する符号則情報とともに一時蓄積する音声情報再組立手段と、前記音声情報再組立手段に蓄積された符号化された音声情報を順次読み出し、対応する符号則情報に基づいて復号し外部へ出力するとともに、該当符号則が前記符号化手段で符号化している符号則より低レートである場合に、前記符号化手段に対し該当符号則で符号化するよう指示する復号化手段と、前記音声情報再組立手段で受信する前記ATM伝送路を介して対向する装置からのATMセルの到着間隔時間を監視し、所定回数連続して対応する符号則に応じた規定間隔時間と許容される変動時間とから求めた所定時間を越えるか判定し、所定回数連続して所定時間を越えた場合に、前記符号化手段に対し現在の符号則より低レートの符号則で符号化するよう指示する間隔監視手段とを備える。
【0006】
本発明の請求項2に係る音声符号化復号化装置は、外部から入力された音声情報を少なくとも第1のレートの符号則及びそれより低レートである第2のレートの符号則のいずれかにより符号化する符号化手段と、前記符号化手段で符号化された音声情報を所定量単位で分割し、対応する符号則情報とともにATMセルに挿入し、ATM伝送路を介して対向する装置へ順次送出する音声情報分割手段と、前記ATM伝送路を介して対向する装置からのATMセルを順次受信し、前記少なくとも第1のレートの符号則及びそれより低レートである第2のレートの符号則のいずれかにより符号化された音声情報を抽出し、対応する符号則情報とともに一時蓄積する音声情報再組立手段と、前記音声情報再組立手段に蓄積された符号化された音声情報を順次読み出し、対応する符号則情報に基づいて復号し外部へ出力するとともに、該当符号則が前記符号化手段で符号化している符号則より低レートである場合に、前記符号化手段に対し該当符号則で符号化するよう指示する復号化手段と、前記音声情報再組立手段に一時蓄積された音声情報の蓄積量を監視し、所定量以上あるか判定し、所定量未満となった場合に、前記符号化手段に対し現在の符号則より低レートの符号則で符号化するよう指示する蓄積量監視手段とを備える。
【0007】
本発明の請求項3に係るVoATM通信システムは、請求項1または2に係る音声符号化復号化装置で構成され、収容した電話端末との間で音声情報を送受信する加入者宅内装置と、請求項1または2に係る音声符号化復号化装置で構成され、収容された回線交換機との間で音声情報を送受信する局内終端装置と、ATM装置を含んで構成され、前記加入者宅内装置及び前記局内終端装置間を接続し、ATMセルを相互に転送するATM伝送路とを備える。
【0008】
本発明の請求項4に係る音声符号化選択の制御方法は、2つの請求項1に係る音声符号化復号化装置がATM伝送路を介して対向接続されたVoATM通信システムの音声符号化選択の制御方法において、通信開始時に、前記2つの音声符号化復号化装置両方とも最高レートの符号則で音声情報の符号化を行い、いずれか一方の音声符号化復号化装置で、対向する他方の音声符号化復号化装置からのATMセルの到着間隔時間が所定回数連続して所定時間を越えたことを検出すると、自装置の符号則を現在の符号則より低レートの符号則とし、前記他方の音声符号化復号化装置で、前記一方の音声符号化復号化装置の符号則が現在の符号則より低レートの符号則となったことを検出すると、自装置の符号則を該当低レートの符号則とする工程を有する。
【0009】
本発明の請求項5に係る音声符号化選択の制御方法は、2つの請求項2に係る音声符号化復号化装置がATM伝送路を介して対向接続されたVoATM通信システムの音声符号化選択の制御方法において、通信開始時に、前記2つの音声符号化復号化装置両方とも最高レートの符号則で音声情報の符号化を行い、いずれか一方の音声符号化復号化装置で、対向する他方の音声符号化復号化装置からのATMセルから抽出した音声情報の一時蓄積量が所定量未満となったことを検出すると、自装置の符号則を現在の符号則より低レートの符号則とし、前記他方の音声符号化復号化装置で、前記一方の音声符号化復号化装置の符号則が現在の符号則より低レートの符号則となったことを検出すると、自装置の符号則を該当低レートの符号則とする工程を有する。
【0010】
本発明の請求項6に係る音声符号化選択の制御方法は、請求項1に係る第1の音声符号化復号化装置と請求項2に係る第2の音声符号化復号化装置とがATM伝送路を介して対向接続されたVoATM通信システムの音声符号化選択の制御方法において、通信開始時に、前記第1及び第2の音声符号化復号化装置両方とも最高レートの符号則で音声情報の符号化を行い、前記第1の音声符号化復号化装置で、前記第2の音声符号化復号化装置からのATMセルの到着間隔時間が所定回数連続して所定時間を越えたことを検出すると、自装置の符号則を現在の符号則より低レートの符号則とし、前記第2の音声符号化復号化装置で、前記第1の音声符号化復号化装置の符号則が現在の符号則より低レートの符号則となったことを検出すると、自装置の符号則を該当低レートの符号則とし、前記第2の音声符号化復号化装置で、前記第1の音声符号化復号化装置からのATMセルから抽出した音声情報の一時蓄積量が所定量未満となったことを検出すると、自装置の符号則を現在の符号則より低レートの符号則とし、前記第1の音声符号化復号化装置で、前記第2の音声符号化復号化装置の符号則が現在の符号則より低レートの符号則となったことを検出すると、自装置の符号則を該当低レートの符号則とする工程を有する。
【0011】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の概要を説明する。本発明は、音声情報をATMセル化して転送する通信システムであるVoATM通信システムにおいて、ある音声転送パスのATMセル転送状態が正常かどうかを常時確認し、ATM網の輻輳またはATM伝送路の帯域制限によってそれが正常ではないと判断したとき、音声符号化を低レートに変更することによって生成されるATMセル数を低減させて、正常ではない状態を軽減または回避し、現在の通信を極力維持することを可能とする。
【0012】
より具体的に説明する。本発明を適用するVoATM通信システムは、TDM伝送路を介して回線交換機に収容された局内終端装置と、TDM伝送路を介して電話端末を収容する加入者宅内装置とが、ATM装置を含むATM伝送路を介して相互に接続されていて、音声情報のATMセル変換およびその逆変換を行う。その変換時に音声符号則を選択することができ、通常の場合、音声品質を優先すべく高レートを利用する。音声情報のATMセルは一定間隔で生成し対向装置へ伝送されることを利用し受信側でもその到着間隔を監視することで、ATM装置における輻輳あるいはATM伝送路における帯域制限を受けていることを検知することが可能である。このとき音声符号則を低レートに切り替えることで、音声情報のATMセル生成数が低減する結果、輻輳の軽減または帯域制限が回避されることを期待することができる。
【0013】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0014】
図1は本発明のVoATM通信システムの一実施の形態を示すシステム構成図であり、本発明に関係する部分のみを示している。
【0015】
図1において、本例のVoATM通信システムは、従来の電話通信システムであった回線交換機50と電話端末10及びTDM伝送路70をそのまま使用して、局側に局内終端装置40、さらに加入者側に加入者宅内装置20を追加設置して、これらをATM伝送路60で接続する。中間のATM装置30は中継伝送装置である。局内終端装置40と加入者宅内装置20は、どちらもTDM伝送路70から転送される音声情報を蓄積し、共通の手段を用いてATMセルに変換してATM伝送路60に送出する機能、およびこれらの逆機能を有する。
【0016】
図2は、局内終端装置40及び加入者宅内装置20の詳細な構成例(第一の実施の形態)を示すブロック構成図である。局内終端装置40及び加入者宅内装置20はそれぞれ、符号化部41,21と、音声情報分割部42,22と、音声情報再組立部43,23と、復号化部44,24と、間隔監視部45,25とを有している。基本構成及び動作原理は、局内終端装置40及び加入者宅内装置20のどちらも同じものなので、局内終端装置40を例にとって説明する。加入者宅内装置20に関しては、各機能ブロックの符号番号及び外部との送受信信号の伝送方向を読み替えてもらえばよい。
【0017】
局内終端装置40では、回線交換機50から電話端末10への下り方向へ転送される情報は、TDM伝送路70より受信した音声情報を符号化部41にて符号化する。こうして符号化された音声情報は一定量蓄積され、一定間隔をもって音声情報分割部42によりATMセル化されてATM伝送路60に送出される。
【0018】
電話端末10から回線交換機50への上り方向へ転送される情報は、ATM伝送路60より受信したATMセルを音声情報再組立部43により音声情報を抽出する。ATMセルにはその音声情報の音声符号則を表示する情報が含まれており、これらの情報をもとに復号化部44でもとの音声情報に戻されて、TDM伝送路70に送出される。上記動作に並行してATMセルの到着間隔を間隔監視部45で観測している。
【0019】
間隔監視部45は、図示していないが、ATMセルの音声情報再組立部43への入力を検出する手段と、ATMセルの前回の入力時点から今回の入力時点までの間隔時間を計時する手段と、この間隔時間が所定時間を超えたかどうか判定する手段と、連続して間隔時間が所定時間を超えた回数を計数(カウント)する手段と、カウントした回数が所定回数を越えたかどうか判定し、越えた場合にATMセル転送状態が正常でないと判定する手段とを有している。
【0020】
符号化部41における符号化則の選択は、間隔監視部45におけるATMセルの到着間隔の観測結果と復号化部44におけるATMセルに含まれる音声符号則の情報をもとに適当な符号化則が決定される。
【0021】
本発明のVoATM通信システムでは、ある音声チャンネルの音声符号則は上り方向と下り方向で一致させて動作させることを前提とし、符号化部41で選択される符号化則は復号化部44で用いられている音声符号則に追従することを原則とする。
【0022】
図6に音声符号則に対応するATMセルの構成例を示す。同図分図(A)は64kb/S−PCM(以下、64kPCMあるいは単にPCMと略記する場合がある、PCM:Pulse Code Modulation)、分図(B)は32kb/S−ADPCM(以下、32kADPCMと略記する場合がある、ADPCM:Adaptive Difference Pulse Code Modulation(適応差分PCM))のセル構造(本発明に関係する部分のみ)を示す。
【0023】
ATMセルは53オクテット(1オクテット=8ビット(1バイト))の固定長であり、5オクテットのATMヘッダと、48オクテットのペイロード(ユーザ情報)とから成る。符号化レートは、2オクテット領域にまたがって設定されるUUI(User−to−User Indication:ユーザ間表示(5ビット))の値によって識別することができる。例えばITU−T I.366.2 で定義されるProfile 13を使用すれば、UUI=0〜7の場合は64kPCM、UUI=8〜15の場合は32kADPCMと認識することができる。
【0024】
64kPCM(分図(A))の場合は、8ビット単位の各PCMデータ1〜40が、オクテット対応に並んでいる。
【0025】
32kADPCM(分図(B))の場合は、4ビット単位の各ADPCMデータ1〜80が、2つずつオクテット対応に並んでいる。
【0026】
次に、上述した図1,図2,図6とともに、図3を参照して本実施の形態例の動作を説明する。図3は、局内終端装置40及び加入者宅内装置20の動作フローを示した図である。局内終端装置40及び加入者宅内装置20どちらにおいても同一のフローで動作する。上り方向または下り方向のどちらでATMセルの転送が正常にできなくなる要因があるのかがわからないため、そのどちら方向においても対応するために局内終端装置40及び加入者宅内装置20の両方に図3に示す動作機能を配備する。
【0027】
ある音声転送パスが設定され通信が開始されるとき(図3のステップS100)、局内終端装置40の符号化部41は必ず高レート(64kPCM)の音声符号則を選択して音声情報の符号化を行う。これに従い加入者宅内装置20の復号化部24は高レートの音声符号則であることを検知し、こちらの符号化部21も高レートを選択する。通常はこの状態で通信終了まで上り方向下り方向ともに高レートを利用することになる(ステップS101)。
【0028】
なお本例では、符号化部41,21及び復号化部44,24に対し入出力するTDM伝送路70上の音声情報信号は、64kPCMの音声符号則で符号化された信号とする。ATM伝送路60上で転送される音声情報信号がこの高レート(64kPCM)の音声符号則の場合、符号化部41,21及び復号化部44,24では、符号則の変換を行わず、そのまま通過(スルー)させる。勿論、TDM伝送路70上の音声情報信号は64kPCM以外でもかまわない。その場合、符号化部41,21及び復号化部44,24は、ATM伝送路60に対して高レート(64kPCM)の音声符号則を用いるときにも、適切な符号則の変換を行う。
【0029】
ATM装置30およびATM伝送路60を転送されるATMセルは、一定の間隔をもって転送される。例えばITU−T G.711で規定されるPCMを利用する場合、ITU−T G.366.2の規定によると5ms毎にATMセルの転送が発生する。
【0030】
しかしATM装置30の輻輳もしくはATM伝送路60の帯域制限により、ATMセルの転送が正常に行われなくなった場合、例えば上り方向でATMセルの転送が正常に行われなくなった場合、このことを局内終端装置40に配備された間隔監視部45が、音声情報再組立部43へのATMセルの到着間隔が一定(所定値どおり)でないことを検出する(ステップS102,S103)。
【0031】
ここで、間隔監視部45によるATMセルの間隔監視の具体例を説明する。ATMセルの規定の転送間隔を5msとし、その許容バースト時間を0.72msとした場合を例に説明する。間隔監視部45は、音声情報再組立部43へ到着するATMセルを監視し、その到着間隔を計時する。計時の結果が、所定の閾値、すなわち5ms+0.72ms=5.72msまではOK(良)と判断する。所定の閾値(5.72ms)を越えた場合は、さらに連続して何回超えるかカウントし、所定回数(例えば、3回)連続して越えた場合に、ATMセルの転送が正常に行われなくなったと判定する。
【0032】
なお、この所定回数(閾値越えの継続回数)は、音声情報再組立部43に存在するバースト吸収バッファ(詳細説明は後述)に蓄積される音声情報が、その容量を超えない程度に設定することが望ましい。そうでないと通話の音欠け時間が長くなる場合がありサービス上違和感がある。もちろん、サービス上の考慮をしないのであれば、長く(回数を大きく)設定することも可能。
【0033】
この結果を受けて、局内終端装置40の符号化部41は今まで高レートであった音声符号則を低レート(32kADPCM)に切り替える。すると加入者宅内装置20の復号化部24は低レートの音声符号化則であることを検知し(ステップS102)、こちらの符号化部21も低レートに切り替える。この操作の結果、上り方向、下り方向ともに低レートが選択されたことになる(ステップS104)。
【0034】
例えば今までPCM(64kPCM)を利用していて、ATMセルの転送が正常でないことを検出した結果低レートに切り替えるのに、ITU−T G.726で規定される32kADPCMを選択したとすると、ITU−T G.366.2の規定によると10ms毎にATMセルの転送が発生する。この結果はATMセルの発生数が低減(半減)されたことを示す。
【0035】
以上の操作により、上り方向でATMセルの転送が正常に行われなくなったことを局内終端装置40の間隔監視部45で検出した結果、上り方向、下り方向ともに低レートの音声符号則が選択されたため、ATMセルの発生数が低減される。これによりATM装置30における輻輳状態の軽減またはATM伝送路60における帯域制限の回避を期待すること、および現在の通信を極力維持することが可能になる。
【0036】
以上説明した場合とは逆に、下り方向でATMセルの転送が正常に行われなくなったことを加入者宅内装置20の間隔監視部25で検出した場合も、上記と同様の動作により上り方向、下り方向ともに低レートの音声符号則が選択されるようになり、ATM装置30における輻輳状態の軽減またはATM伝送路60における帯域制限の回避を期待すること、および現在の通信を極力維持することが可能になる。
【0037】
このようにして、一旦、32kADPCM(=10ms間隔)になると、通話が終了するまで、その状態を保持する。その後、一旦電話を切ってかけ直すと、図3に示すように、再度、64kPCM(=5ms間隔)で通話を開始する。
【0038】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。
【0039】
図4は、局内終端装置40及び加入者宅内装置20の詳細な構成例(第二の実施の形態)を示すブロック構成図である。局内終端装置40及び加入者宅内装置20はそれぞれ、符号化部41,21と、音声情報分割部42,22と、音声情報再組立部43,23と、バッファ監視部46,26とを有している。図4に示す局内終端装置40及び加入者宅内装置20が、図2に示す局内終端装置40及び加入者宅内装置20とそれぞれ異なる点は、ATMセルの到着間隔を監視する手段として、間隔監視部45,25の代わりにバッファ監視部46,26を有する点である。
【0040】
図5にバッファ監視部46,26が監視する音声情報再組立部43,23の構成例を示す。音声情報再組立部43,23はそれぞれ、ATM伝送路60とのインタフェースを司るインタフェース部431,231と、ATMセルから音声情報を抽出する再組立部432,232と、音声情報を一時蓄積するバースト吸収バッファ433,233とを有している。
【0041】
音声情報再組立部43及び音声情報再組立部23の基本構成及び動作原理はどちらも同じものなので、ここでは局内終端装置40の音声情報再組立部43を例にとって説明する。加入者宅内装置20の音声情報再組立部23に関しては、各機能ブロックの符号番号を()内に示すので、読み替えてもらえばよい。
【0042】
音声情報再組立部43(23)では、インタフェース部431(231)を介してATM装置30から入力されてきたATMセルを受け取り、再組立部432(232)で元の情報を抽出しバースト吸収バッファ433(233)に、元の音声情報と符号化情報(PCM/ADPCMの識別情報)を同時に蓄積していく。バースト吸収バッファ(以下、バッファと略記する場合がある)に2セル分(=80バイト分)蓄積した状態になったら、バッファから1バイトずつ読み出す。
【0043】
符号化則が64kPCMの場合、入力されるATMセルは5ms間隔、バッファへの書き込みは40バイト/5ms、読み出しは1バイト/125μsとなる。
【0044】
符号化則が32kADPCMの場合は、入力されるATMセルが10ms間隔となり、バッファへの書き込みは40バイト/10ms、読み出しは1バイト/250μsと変化させる。
【0045】
これは、復号化部440(240)が必要な情報量は、64kPCMの場合8ビット/125μs、32kADPCMの場合4ビット/125μsであることによる。
【0046】
この他の構成例としては、再組立部432(232)の次段に、32kADPCM→64kPCM変換部を配備し、すべて64kPCMの情報に統一させてバースト吸収バッファ433(233)に蓄積していくという方法もある。この場合、バッファに蓄積されていくのは8ビットの音声情報のみとなり、読み出しも8ビット/125μsで統一することができる。
【0047】
次に、バッファ監視部46,26の動作を説明する。バッファ監視部46及びバッファ監視部26の基本構成及び動作原理はどちらも同じものなので、ここでは局内終端装置40のバッファ監視部46を例にとって説明する。加入者宅内装置20に関しては、各機能ブロックの符号番号を()内に示すので、読み替えてもらえばよい。
【0048】
音声情報再組立部43(23)は、ATM伝送路60から入力されるATMセルから音声情報を抽出した結果、その分の情報がバースト吸収バッファ433(233)に蓄積された状態となっていて、順番に復号化部44(24)にその情報を渡していく。この蓄積量はバッファのある一定の範囲に収まるように次のATMセルが到着するはずなので、バッファ監視部46(26)によりその蓄積量を観測(監視)することによって、ATM装置30あるいはATM伝送路60がATMセルを正常に転送できていないことを検知することができる。
【0049】
ここで、バッファ監視部46(26)による蓄積量監視の具体例を説明する。バースト吸収バッファ433(233)は、常時2つのATMセル分の音声情報(80バイト)を蓄積した状態を、標準(正常)状態とする。これより蓄積量が小さくなるとバースト耐性が悪くなり(例えば、ATMセルの送信間隔が5msの場合、規定の許容バースト時間は0.72msある)、これより蓄積量が大きくなるとEnd−End間の遅延が大きくなってしまいサービス上の観点から望ましくない。
【0050】
バッファ監視部46(26)は、音声情報再組立部43(23)のバースト吸収バッファ433(233)における音声情報の蓄積量を監視し、音声情報が残り10バイト分程度になったら、ATMセルが正常に転送できていないと判定し、符号化部42(22)に対し、低レートの符号則で符号化するよう指示する。
【0051】
なお、本第二の実施の形態における局内終端装置40及び加入者宅内装置20の他のブロック(符号化部、復号化部など)や全体の動作は、上述した第一の実施の形態(図1〜3)と同様なので詳細説明は省略する。
【0052】
上述した第1の実施の形態及び第2の実施の形態においては、局内終端装置40と加入者宅内装置20とで、ATMセルの到着間隔を監視する手段として、それぞれ同一の手段、すなわち、間隔監視部45,25かバッファ監視部46,26かのいずれか一方のみを採用している。しかし、本発明はこれに限定されることなく、局内終端装置40と加入者宅内装置20とで、違う手段を採用することができる。すなわち、局内終端装置40に間隔監視部45を設けて加入者宅内装置20にバッファ監視部26を設けるか、あるいは、局内終端装置40にバッファ監視部46を設けて加入者宅内装置20に間隔監視部25を設けるようにすることができる。
【0053】
また、符号化部41,21及び復号化部44,24で処理する符号則として、高レートの64kPCMと、低レートの32kADPCMとの2種類しか説明しなかったが、本発明はこれに限定されることなく、3種類以上のレートの異なる符号則を用いることができる。例えば、32kADPCMよりも低レートの符号則として、ITU−T I366.2 に規定されるCS−ACELPという符号化則がある。これを使用すると、ATMセル間隔が20msになり、32kADPCMよりもさらに効率的にATMセル転送数を減らすことができるようになる。
【0054】
【発明の効果】
本発明によれば、ATM伝送区間における輻輳あるいは帯域制限が発生した場合に、保守者等による人的介入による制御を不要としてその不具合の軽減または回避を期待することできる。これにより、ATM伝送区間の不具合が発生している状態でも、すぐに回線不通状態にさせず現在の通信を極力維持することを試みることができる。その際、ATM伝送路から入力されるATMセルに含まれている音声符号則情報を期待値としてATMセルの到着間隔を測定するだけであるので、特別なハードウェアを必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のVoATM通信システムの一実施の形態を示すシステム構成図である。
【図2】本発明の局内終端装置及び加入者宅内装置の第一の実施の形態を示すブロック構成図である。
【図3】局内終端装置及び加入者宅内装置の動作フロー図である。
【図4】本発明の局内終端装置及び加入者宅内装置の第二の実施の形態を示すブロック構成図である。
【図5】音声情報再組立部の構成例を示すブロック構成図である。
【図6】音声符号則に対応するATMセルの構成例を示す図である。
【符号の説明】
10 電話端末
20 加入者宅内装置
30 ATM装置
40 局内終端装置
50 回線交換機
21,41 符号化部
22,42 音声情報分割部
23,43 音声情報再組立部
24,44 復号化部
25,45 間隔監視部
26,46 バッファ監視部
233,433 バースト吸収バッファ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a VoATM communication system that encodes audio information using one of a plurality of encoding rules, assembles and communicates with ATM cells, an audio encoding / decoding device used therefor, and a method for controlling the selection of audio encoding. And about.
[0002]
[Prior art]
In an ATM (Asynchronous Transfer Mode) communication system, user information (multimedia information) to be transmitted is divided into cells (ATM cells) having a fixed octet length (1 octet = 8 bits (1 byte)). The network is being transferred. When transmitting voice information, the voice information is encoded according to a predetermined coding rule, then converted into ATM cells and transferred to an ATM network, and is sometimes referred to as a VoATM communication system.
[0003]
In this VoATM communication system, in the ATM device which is a constituent element of the ATM network, voice ATM cells coexist (compete) with other ATM cells. Therefore, depending on the use state, a congestion state is caused and the ATM cells cannot be transferred normally. (Cell discard) may occur. In this case, a phenomenon such as instantaneous interruption or disconnection of communication may occur in the entire ATM network, and the ATM network may fall into an unusable state. In addition, the communication system may use an ATM transmission line whose transmission band may be limited depending on installation environment conditions such as xDSL, for example. Normal transfer may not be performed. In order to cope with such a case, a technology that can reduce the number of ATM cells generated by switching a speech coding rule to a lower rate when an ATM cell transfer delay occurs due to congestion, thereby reducing the number of discarded cells. Has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1.)
[Patent Document 1]
JP-A-5-56064 (page 2, FIG. 3)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide means and a method for determining that an ATM cell transfer state is not normal due to congestion of an ATM network or band limitation of an ATM transmission line, and changing voice coding to a lower rate (reducing the number of generated ATM cells). By using means and a method different from the above-described conventional technology (the technology described in Patent Document 1), it is possible to reduce or avoid the abnormal state of the ATM cell transfer and maintain the current communication as much as possible. An object of the present invention is to provide a VoATM communication system, a voice coding / decoding device used for the same, and a voice coding selection control method.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The speech encoding / decoding apparatus according to claim 1 of the present invention is capable of converting speech information input from the outside into at least one of a first rate coding rule and a second rate coding rule lower than the first rate coding rule. Encoding means for encoding, and audio information encoded by the encoding means are divided into predetermined amounts, inserted into ATM cells together with the corresponding coding rule information, and sequentially transmitted to the opposite device via an ATM transmission line. An audio information dividing means for transmitting, and an ATM cell sequentially received from an opposite device via the ATM transmission line, wherein at least the first rate code rule and a second rate code rule lower than the first rate code rule are received. Voice information reassembly means for extracting voice information encoded by any of the above, and temporarily storing the voice information together with the corresponding coding rule information; and encoded voice information stored in the voice information reassembly means. Sequentially read, decode based on the corresponding coding rule information and output to the outside, and when the corresponding coding rule has a lower rate than the coding rule coded by the coding unit, A decoding means for instructing to perform encoding according to the rule, and an arrival time interval of ATM cells from a device opposed via the ATM transmission path received by the voice information reassembly means are monitored, and a predetermined number of consecutive times are taken. It is determined whether or not a predetermined time obtained from a specified interval time according to a coding rule to be performed and an allowable fluctuation time is exceeded. Interval monitoring means for instructing encoding with a lower rate coding rule.
[0006]
The speech encoding / decoding device according to claim 2 of the present invention is configured to convert speech information input from the outside according to at least one of a first rate coding rule and a second rate coding rule lower than the first rate coding rule. Encoding means for encoding, and audio information encoded by the encoding means are divided into predetermined amounts, inserted into ATM cells together with the corresponding coding rule information, and sequentially transmitted to the opposite device via an ATM transmission line. An audio information dividing means for transmitting, and an ATM cell sequentially received from an opposite device via the ATM transmission line, wherein at least the first rate code rule and a second rate code rule lower than the first rate code rule are received. Voice information reassembly means for extracting voice information encoded by any of the above, and temporarily storing the voice information together with the corresponding coding rule information; and encoded voice information stored in the voice information reassembly means. Sequentially read, decode based on the corresponding coding rule information and output to the outside, and when the corresponding coding rule has a lower rate than the coding rule coded by the coding unit, Decoding means for instructing to perform encoding according to the rule, and monitoring the accumulated amount of audio information temporarily accumulated in the audio information reassembly means, determines whether or not it is equal to or greater than a predetermined amount. A storage amount monitoring unit that instructs the coding unit to perform coding according to a coding rule having a lower rate than the current coding rule.
[0007]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a VoATM communication system, comprising the voice encoding / decoding device according to the first or second aspect, and a subscriber premises apparatus for transmitting / receiving voice information to / from a housed telephone terminal. Item 1 or 2, comprising an intra-station terminating device for transmitting and receiving voice information to and from a housed circuit switch, and an ATM device, wherein the subscriber premises device and the An ATM transmission path for connecting the intra-station terminating devices and mutually transferring ATM cells.
[0008]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of controlling voice encoding selection in a VoATM communication system in which two voice encoding / decoding devices according to the first aspect are oppositely connected via an ATM transmission line. In the control method, at the start of communication, both of the two audio encoding / decoding devices encode audio information according to the highest-rate encoding rule, and one of the audio encoding / decoding devices performs the other audio encoding and decoding. When it is detected that the inter-arrival time of the ATM cell from the encoding / decoding device has exceeded the predetermined time for a predetermined number of times in succession, the coding rule of the own device is set to a coding rule having a lower rate than the current coding rule, and When the speech encoding / decoding device detects that the coding rule of the one speech encoding / decoding device has a lower rate coding rule than the current coding rule, the coding rule of the device itself is changed to the corresponding low-rate code. Process A.
[0009]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for controlling voice coding selection in a VoATM communication system in which two voice coding / decoding devices according to the second aspect are oppositely connected via an ATM transmission line. In the control method, at the start of communication, both of the two audio encoding / decoding devices encode audio information according to the highest-rate encoding rule, and one of the audio encoding / decoding devices performs the other audio encoding and decoding. When detecting that the temporary storage amount of audio information extracted from the ATM cell from the encoding / decoding device is less than a predetermined amount, the coding rule of the own device is set to a coding rule of a lower rate than the current coding rule, and When detecting that the coding rule of the one voice coding / decoding device has a lower rate coding rule than the current coding rule, the coding rule of the own device is set to the corresponding low rate. Sign rule I have a degree.
[0010]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for controlling voice coding selection, wherein the first voice coding and decoding apparatus according to claim 1 and the second voice coding and decoding apparatus according to claim 2 perform ATM transmission. In the method for controlling the voice coding of a VoATM communication system which is oppositely connected via a path, when the communication is started, both the first and second voice coding / decoding devices code the voice information according to the highest rate coding rule. When the first voice encoding / decoding device detects that the arrival interval time of ATM cells from the second voice encoding / decoding device exceeds a predetermined time continuously for a predetermined number of times, The coding rule of the own device is set to a coding rule of a lower rate than the current coding rule, and the coding rule of the first voice coding / decoding device is lower than the current coding rule in the second voice coding / decoding device. When it detects that the code rule of the rate has been reached, The second coding and decoding device sets the temporary storage amount of the voice information extracted from the ATM cells from the first coding and decoding device to a certain value. When it is detected that the value is less than the fixed amount, the coding rule of the own device is set to a coding rule having a lower rate than the current coding rule, and the first voice coding / decoding device outputs the second voice coding / decoding device. When it is detected that the coding rule of (1) becomes a coding rule of a lower rate than the current coding rule, a step of setting the coding rule of the own device to the coding rule of the lower rate is included.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First, the outline of the present invention will be described. The present invention provides a VoATM communication system, which is a communication system for converting voice information into ATM cells and transferring the information, by always checking whether or not the ATM cell transfer state of a certain voice transfer path is normal, and congesting the ATM network or the bandwidth of the ATM transmission path. When the restriction determines that it is not normal, reduce the number of ATM cells generated by changing the voice coding to a lower rate to reduce or avoid abnormal conditions and maintain current communications as much as possible. It is possible to do.
[0012]
This will be described more specifically. In a VoATM communication system to which the present invention is applied, an intra-office terminal device accommodated in a circuit switch via a TDM transmission line, and a subscriber premises device accommodating a telephone terminal via a TDM transmission line include an ATM including an ATM device. They are connected to each other via a transmission line, and perform ATM cell conversion of voice information and its inverse conversion. A speech coding rule can be selected at the time of the conversion, and in a normal case, a high rate is used to give priority to speech quality. Using the fact that ATM cells of voice information are generated at regular intervals and transmitted to the opposing device, the receiving side also monitors the arrival intervals, thereby confirming that congestion in the ATM device or band limitation in the ATM transmission line has occurred. It is possible to detect. At this time, by switching the voice coding rule to a low rate, it is expected that the number of generated ATM cells for voice information is reduced, and congestion is reduced or band limitation is avoided.
[0013]
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of a VoATM communication system according to the present invention, and shows only parts related to the present invention.
[0015]
In FIG. 1, a VoATM communication system of the present embodiment uses a circuit switch 50, a telephone terminal 10, and a TDM transmission line 70, which are conventional telephone communication systems, as they are, and provides an intra-office terminating device 40 on the station side, and a subscriber side. , The customer premises equipment 20 is additionally installed, and these are connected via the ATM transmission line 60. The intermediate ATM device 30 is a relay transmission device. The in-station terminating device 40 and the subscriber premises device 20 both store voice information transferred from the TDM transmission line 70, convert it to ATM cells using common means, and send it to the ATM transmission line 60; It has these reverse functions.
[0016]
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration example (first embodiment) of the intra-office terminal device 40 and the subscriber premises device 20. The intra-station terminating device 40 and the subscriber premises device 20 respectively include coding sections 41 and 21, voice information dividing sections 42 and 22, voice information reassembling sections 43 and 23, decoding sections 44 and 24, and interval monitoring. Parts 45 and 25 are provided. The basic configuration and operation principle are the same for both the intra-office terminal device 40 and the customer premises device 20, and therefore the intra-office terminal device 40 will be described as an example. Regarding the customer premises equipment 20, the code number of each functional block and the transmission direction of the transmission / reception signal with the outside may be read.
[0017]
In the intra-office terminal device 40, the information transferred in the down direction from the circuit switch 50 to the telephone terminal 10 is encoded by the encoding unit 41 of the voice information received from the TDM transmission line 70. The coded voice information is accumulated in a fixed amount, converted into ATM cells by the voice information dividing unit 42 at a fixed interval, and transmitted to the ATM transmission line 60.
[0018]
As for the information transferred from the telephone terminal 10 to the circuit switch 50 in the upward direction, the voice information reassembly unit 43 extracts voice information from the ATM cells received from the ATM transmission line 60. The ATM cell contains information indicating the audio coding rule of the audio information, and the decoding unit 44 returns the original audio information to the TDM transmission line 70 based on the information. . In parallel with the above operation, the arrival interval of ATM cells is observed by the interval monitoring unit 45.
[0019]
Although not shown, the interval monitoring unit 45 detects the input of the ATM cell to the voice information reassembly unit 43 and the unit for measuring the interval time from the previous input time of the ATM cell to the present input time. Means for determining whether or not the interval time has exceeded a predetermined time; means for counting the number of times the interval time has continuously exceeded the predetermined time; and determining whether or not the counted number has exceeded a predetermined number of times. Means for determining that the state of the ATM cell transfer is not normal when the number exceeds the limit.
[0020]
The selection of the encoding rule in the encoding unit 41 is performed based on the observation result of the arrival interval of the ATM cell in the interval monitoring unit 45 and the information of the speech encoding rule included in the ATM cell in the decoding unit 44. Is determined.
[0021]
In the VoATM communication system according to the present invention, it is assumed that the voice coding rule of a certain voice channel is operated in accordance with the uplink and downlink directions, and the coding rule selected by the coding unit 41 is used by the decoding unit 44. In principle, it follows the specified speech coding rules.
[0022]
FIG. 6 shows a configuration example of an ATM cell corresponding to the speech coding rule. The figure (A) is 64 kb / S-PCM (hereinafter sometimes abbreviated as 64 kPCM or simply PCM, PCM: Pulse Code Modulation), and the figure (B) is 32 kb / S-ADPCM (hereinafter referred to as 32 kADPCM). A cell structure of ADPCM (Adaptive Difference Pulse Code Modulation (adaptive difference PCM)) (only a part related to the present invention), which may be abbreviated, is shown.
[0023]
The ATM cell has a fixed length of 53 octets (1 octet = 8 bits (1 byte)), and is composed of a 5-octet ATM header and a 48-octet payload (user information). The coding rate can be identified by a value of UUI (User-to-User Indication: display between users (5 bits)) set over a two-octet area. For example, ITU-TI. If the Profile 13 defined in 366.2 is used, it can be recognized as 64 kPCM when UUI = 0 to 7 and 32 kADPCM when UUI = 8 to 15.
[0024]
In the case of 64 kPCM (partial diagram (A)), PCM data 1 to 40 in 8-bit units are arranged in octets.
[0025]
In the case of 32k ADPCM (split diagram (B)), each of the ADPCM data 1 to 80 in 4-bit units is arranged two by two in octets.
[0026]
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG. 3 together with FIGS. 1, 2, and 6 described above. FIG. 3 is a diagram showing an operation flow of the intra-office terminal device 40 and the subscriber premises device 20. Both the intra-office terminal device 40 and the subscriber premises device 20 operate according to the same flow. Since it is not known whether there is a factor in which the transfer of the ATM cell cannot be performed normally in the up direction or the down direction, both the intra-office terminal device 40 and the subscriber premises device 20 need to use FIG. Deploy the operation functions shown.
[0027]
When a certain voice transfer path is set and communication is started (step S100 in FIG. 3), the coding unit 41 of the intra-station terminal device 40 always selects a high-rate (64 kPCM) voice coding rule to code voice information. I do. In accordance with this, the decoding unit 24 of the subscriber premises device 20 detects that it is a high-rate speech coding rule, and the coding unit 21 also selects the high rate. Normally, in this state, a high rate is used in both the upstream and downstream directions until the end of communication (step S101).
[0028]
In this example, the audio information signal on the TDM transmission line 70 which is input to and output from the encoders 41 and 21 and the decoders 44 and 24 is a signal encoded according to the audio code rule of 64 kPCM. If the audio information signal transferred on the ATM transmission line 60 has this high-rate (64 kPCM) audio coding rule, the coding units 41 and 21 and the decoding units 44 and 24 do not convert the coding rule, and Pass through. Of course, the audio information signal on the TDM transmission line 70 may be other than 64 kPCM. In that case, the encoding units 41 and 21 and the decoding units 44 and 24 perform appropriate conversion of the coding rule even when using a high-rate (64 kPCM) voice coding rule for the ATM transmission line 60.
[0029]
ATM cells transferred through the ATM device 30 and the ATM transmission line 60 are transferred at regular intervals. For example, ITU-TG. When using the PCM defined in ITU-T G.711, According to 366.2, transfer of ATM cells occurs every 5 ms.
[0030]
However, when the transfer of the ATM cells is not normally performed due to the congestion of the ATM device 30 or the band limitation of the ATM transmission line 60, for example, when the transfer of the ATM cells is not normally performed in the upstream direction, this is determined in the station. The interval monitoring unit 45 provided in the terminal device 40 detects that the arrival interval of the ATM cells to the voice information reassembly unit 43 is not constant (as determined by a predetermined value) (steps S102 and S103).
[0031]
Here, a specific example of the ATM cell interval monitoring by the interval monitoring unit 45 will be described. The case where the prescribed transfer interval of the ATM cell is 5 ms and the allowable burst time is 0.72 ms will be described as an example. The interval monitoring unit 45 monitors the ATM cells arriving at the voice information reassembly unit 43 and measures the arrival intervals. Until the result of the time measurement is a predetermined threshold value, that is, 5 ms + 0.72 ms = 5.72 ms, it is determined to be OK (good). If the number exceeds a predetermined threshold value (5.72 ms), the number of times that the number of times continuously exceeds is counted. If the number of times exceeds a predetermined number of times (for example, three times), ATM cell transfer is normally performed. It is determined that it is gone.
[0032]
The predetermined number of times (the number of times exceeding the threshold) should be set so that the amount of audio information stored in the burst absorption buffer (detailed description will be given later) of the audio information reassembly unit 43 does not exceed its capacity. Is desirable. Otherwise, the sound missing time of the call may be long, and there is a sense of discomfort in the service. Of course, if you do not consider the service, you can set a longer (larger number).
[0033]
In response to this result, the encoding unit 41 of the intra-station terminating device 40 switches the speech coding rule from the high rate up to the low rate (32 kADPCM). Then, the decoding unit 24 of the subscriber premises apparatus 20 detects that the speech coding rule is a low-rate speech coding rule (step S102), and also switches the coding unit 21 to the low-rate. As a result of this operation, a low rate is selected in both the up direction and the down direction (step S104).
[0034]
For example, PCM (64kPCM) has been used so far, and when it is detected that the transfer of the ATM cell is not normal, the switching to the low rate is performed according to ITU-TG. If the user selects the 32k ADPCM defined by ITU-T G.726. According to 366.2, transfer of ATM cells occurs every 10 ms. This result indicates that the number of generated ATM cells has been reduced (halved).
[0035]
As a result of the above operation, the interval monitoring unit 45 of the intra-station terminating device 40 detects that the transfer of the ATM cell is not normally performed in the upstream direction. As a result, a low-rate speech coding rule is selected in both the upstream and downstream directions. Therefore, the number of generated ATM cells is reduced. As a result, it is possible to reduce the congestion state in the ATM device 30 or to avoid the band limitation in the ATM transmission line 60, and to maintain the current communication as much as possible.
[0036]
Contrary to the case described above, when the interval monitoring unit 25 of the subscriber premises apparatus 20 detects that the transfer of the ATM cell is not normally performed in the downstream direction, the same operation as described above is performed. A low-rate speech coding rule is selected in the downlink direction, and it is possible to reduce the congestion state in the ATM device 30 or to avoid the band limitation in the ATM transmission line 60, and to maintain the current communication as much as possible. Will be possible.
[0037]
In this way, once the time reaches 32 kADPCM (= 10 ms interval), the state is maintained until the call ends. Thereafter, once the call is hung up and redialed, as shown in FIG. 3, the call is started again at 64 kPCM (= 5 ms interval).
[0038]
Next, another embodiment of the present invention will be described.
[0039]
FIG. 4 is a block diagram showing a detailed configuration example (second embodiment) of the intra-office terminal device 40 and the subscriber premises device 20. The intra-station terminating device 40 and the subscriber premises device 20 include coding units 41 and 21, voice information dividing units 42 and 22, voice information reassembling units 43 and 23, and buffer monitoring units 46 and 26, respectively. ing. The difference between the intra-office terminal device 40 and the subscriber premises device 20 shown in FIG. 4 from the intra-office termination device 40 and the subscriber premises device 20 shown in FIG. 2 is that an interval monitoring unit is used as means for monitoring the arrival interval of ATM cells. The point is that buffer monitoring units 46 and 26 are provided instead of 45 and 25.
[0040]
FIG. 5 shows a configuration example of the audio information reassembly units 43 and 23 monitored by the buffer monitoring units 46 and 26. The voice information reassembly units 43 and 23 respectively include interface units 431 and 231 for controlling the interface with the ATM transmission line 60, reassembly units 432 and 232 for extracting voice information from ATM cells, and bursts for temporarily storing voice information. It has absorption buffers 433 and 233.
[0041]
Since the basic configuration and operation principle of the voice information reassembly unit 43 and the voice information reassembly unit 23 are the same, the voice information reassembly unit 43 of the intra-office terminal device 40 will be described as an example. Regarding the voice information reassembly unit 23 of the customer premises equipment 20, the code numbers of the respective functional blocks are shown in parentheses, so that they may be replaced.
[0042]
The voice information reassembly unit 43 (23) receives the ATM cell input from the ATM device 30 via the interface unit 431 (231), extracts the original information by the reassembly unit 432 (232), and At 433 (233), original voice information and encoded information (PCM / ADPCM identification information) are simultaneously stored. When two cells (= 80 bytes) are accumulated in a burst absorption buffer (hereinafter sometimes abbreviated as a buffer), one byte is read from the buffer at a time.
[0043]
When the encoding rule is 64 kPCM, the input ATM cell is at 5 ms intervals, writing to the buffer is 40 bytes / 5 ms, and reading is 1 byte / 125 μs.
[0044]
When the coding rule is 32 kADPCM, the input ATM cells are at intervals of 10 ms, and the writing to the buffer is changed to 40 bytes / 10 ms, and the reading is changed to 1 byte / 250 μs.
[0045]
This is because the amount of information required by the decoding unit 440 (240) is 8 bits / 125 μs for 64 kPCM and 4 bits / 125 μs for 32 kADPCM.
[0046]
As another configuration example, a 32 k ADPCM → 64 kPCM conversion unit is provided at the next stage of the reassembly unit 432 (232), and all the information is unified to 64 kPCM and accumulated in the burst absorption buffer 433 (233). There are ways. In this case, only 8-bit audio information is stored in the buffer, and reading can be unified at 8 bits / 125 μs.
[0047]
Next, the operation of the buffer monitoring units 46 and 26 will be described. Since the basic configurations and operating principles of the buffer monitoring unit 46 and the buffer monitoring unit 26 are the same, the buffer monitoring unit 46 of the intra-station terminating device 40 will be described here as an example. Regarding the customer premises equipment 20, the code numbers of the respective functional blocks are shown in parentheses, so that they may be replaced.
[0048]
The voice information reassembly unit 43 (23) extracts voice information from the ATM cell input from the ATM transmission line 60, and as a result, the information corresponding to the extracted voice information is stored in the burst absorption buffer 433 (233). The information is sequentially passed to the decoding unit 44 (24). Since the next ATM cell should arrive so that the accumulated amount falls within a certain range of the buffer, the accumulated amount is observed (monitored) by the buffer monitoring unit 46 (26), so that the ATM device 30 or the ATM transmission is performed. It is possible to detect that the path 60 has not been able to normally transfer the ATM cell.
[0049]
Here, a specific example of monitoring the storage amount by the buffer monitoring unit 46 (26) will be described. The burst absorption buffer 433 (233) sets a state where voice information (80 bytes) for two ATM cells is always stored as a standard (normal) state. If the storage amount is smaller than this, the burst tolerance becomes worse (for example, when the ATM cell transmission interval is 5 ms, the prescribed allowable burst time is 0.72 ms). If the storage amount is larger than this, the delay between End and End is reduced. Becomes undesirably large in terms of service.
[0050]
The buffer monitoring unit 46 (26) monitors the accumulated amount of audio information in the burst absorption buffer 433 (233) of the audio information reassembly unit 43 (23), and when the remaining audio information becomes about 10 bytes, the ATM cell Is not transferred normally, and instructs the encoding unit 42 (22) to perform encoding according to a low-rate encoding rule.
[0051]
Note that the other blocks (encoding unit, decoding unit, and the like) and the overall operation of the intra-office terminal device 40 and the subscriber premises device 20 in the second embodiment are the same as those in the first embodiment (FIG. 1 to 3), detailed description is omitted.
[0052]
In the first and second embodiments described above, the same means, ie, the same interval, is used as the means for monitoring the arrival intervals of ATM cells between the intra-office terminal device 40 and the subscriber premises device 20. Only one of the monitoring units 45 and 25 and the buffer monitoring units 46 and 26 is employed. However, the present invention is not limited to this, and different means can be adopted between the intra-office terminal device 40 and the subscriber premises device 20. That is, the interval monitoring unit 45 is provided in the intra-office terminal device 40 and the buffer monitoring unit 26 is provided in the subscriber premises device 20, or the buffer monitoring unit 46 is provided in the intra-office termination device 40 and the interval monitoring is provided in the subscriber premises device 20. A part 25 can be provided.
[0053]
Although only two types of coding rules, that is, a high-rate 64 kPCM and a low-rate 32 kADPCM, have been described as the coding rules processed by the coding units 41 and 21 and the decoding units 44 and 24, the present invention is not limited to this. Without using three or more different coding rules with different rates. For example, a coding rule called CS-ACELP defined in ITU-T I366.2 is a coding rule with a lower rate than 32 kADPCM. When this is used, the ATM cell interval becomes 20 ms, and the number of transferred ATM cells can be reduced more efficiently than 32 kADPCM.
[0054]
【The invention's effect】
According to the present invention, when congestion or band limitation occurs in an ATM transmission section, control by human intervention by a maintenance person or the like becomes unnecessary, and reduction or avoidance of the trouble can be expected. As a result, even if a problem occurs in the ATM transmission section, it is possible to try to maintain the current communication as much as possible without immediately turning off the line. At this time, no special hardware is required because only the arrival interval of the ATM cells is measured using the speech code rule information contained in the ATM cells input from the ATM transmission line as an expected value.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram showing one embodiment of a VoATM communication system of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a first embodiment of an intra-office terminal device and a subscriber premises device of the present invention.
FIG. 3 is an operation flowchart of an in-station terminal device and a subscriber premises device.
FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the intra-station terminating device and the subscriber premises device of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a voice information reassembly unit.
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of an ATM cell corresponding to a speech coding rule.
[Explanation of symbols]
10 telephone terminals
20 subscriber premises equipment
30 ATM equipment
40 station termination equipment
50 circuit exchange
21, 41 encoding unit
22, 42 voice information division unit
23, 43 Voice information reassembly unit
24,44 decoding unit
25, 45 interval monitoring unit
26, 46 Buffer monitoring unit
233,433 burst absorption buffer

Claims (6)

外部から入力された音声情報を少なくとも第1のレートの符号則及びそれより低レートである第2のレートの符号則のいずれかにより符号化する符号化手段と、
前記符号化手段で符号化された音声情報を所定量単位で分割し、対応する符号則情報とともにATMセルに挿入し、ATM伝送路を介して対向する装置へ順次送出する音声情報分割手段と、
前記ATM伝送路を介して対向する装置からのATMセルを順次受信し、前記少なくとも第1のレートの符号則及びそれより低レートである第2のレートの符号則のいずれかにより符号化された音声情報を抽出し、対応する符号則情報とともに一時蓄積する音声情報再組立手段と、
前記音声情報再組立手段に蓄積された符号化された音声情報を順次読み出し、対応する符号則情報に基づいて復号し外部へ出力するとともに、該当符号則が前記符号化手段で符号化している符号則より低レートである場合に、前記符号化手段に対し該当符号則で符号化するよう指示する復号化手段と、
前記音声情報再組立手段で受信する前記ATM伝送路を介して対向する装置からのATMセルの到着間隔時間を監視し、所定回数連続して対応する符号則に応じた規定間隔時間と許容される変動時間とから求めた所定時間を越えるか判定し、所定回数連続して所定時間を越えた場合に、前記符号化手段に対し現在の符号則より低レートの符号則で符号化するよう指示する間隔監視手段とを備えることを特徴とする音声符号化復号化装置。
Coding means for coding audio information input from the outside according to at least one of a first rate coding rule and a second rate coding rule lower than the first rate coding rule;
Voice information dividing means for dividing the voice information coded by the coding means into predetermined amount units, inserting it into ATM cells together with the corresponding coding rule information, and sequentially transmitting the same to an opposing device via an ATM transmission line;
ATM cells are sequentially received from an opposite device via the ATM transmission line, and are coded according to one of the at least first rate coding rule and a lower rate second rate coding rule. Voice information reassembly means for extracting voice information and temporarily storing it together with the corresponding coding rule information;
The encoded audio information stored in the audio information reassembly unit is sequentially read, decoded and output to the outside based on the corresponding encoding rule information, and a code whose corresponding encoding rule is encoded by the encoding unit. A decoding unit that instructs the encoding unit to perform encoding according to a corresponding encoding rule when the rate is lower than the encoding rule;
The voice information reassembly unit monitors the arrival interval time of ATM cells from the opposite device via the ATM transmission path received by the voice information reassembly means, and allows the specified interval time according to the corresponding coding rule for a predetermined number of times. It is determined whether or not a predetermined time obtained from the fluctuation time is exceeded, and when the predetermined time is continuously exceeded a predetermined number of times, the coding means is instructed to perform coding with a coding rule of a lower rate than the current coding rule. A speech encoding / decoding device comprising: an interval monitoring unit.
外部から入力された音声情報を少なくとも第1のレートの符号則及びそれより低レートである第2のレートの符号則のいずれかにより符号化する符号化手段と、
前記符号化手段で符号化された音声情報を所定量単位で分割し、対応する符号則情報とともにATMセルに挿入し、ATM伝送路を介して対向する装置へ順次送出する音声情報分割手段と、
前記ATM伝送路を介して対向する装置からのATMセルを順次受信し、前記少なくとも第1のレートの符号則及びそれより低レートである第2のレートの符号則のいずれかにより符号化された音声情報を抽出し、対応する符号則情報とともに一時蓄積する音声情報再組立手段と、
前記音声情報再組立手段に蓄積された符号化された音声情報を順次読み出し、対応する符号則情報に基づいて復号し外部へ出力するとともに、該当符号則が前記符号化手段で符号化している符号則より低レートである場合に、前記符号化手段に対し該当符号則で符号化するよう指示する復号化手段と、
前記音声情報再組立手段に一時蓄積された音声情報の蓄積量を監視し、所定量以上あるか判定し、所定量未満となった場合に、前記符号化手段に対し現在の符号則より低レートの符号則で符号化するよう指示する蓄積量監視手段とを備えることを特徴とする音声符号化復号化装置。
Coding means for coding audio information input from the outside according to at least one of a first rate coding rule and a second rate coding rule lower than the first rate coding rule;
Voice information dividing means for dividing the voice information coded by the coding means into predetermined amount units, inserting it into ATM cells together with the corresponding coding rule information, and sequentially transmitting the same to an opposing device via an ATM transmission line;
ATM cells are sequentially received from an opposite device via the ATM transmission line, and are coded according to one of the at least first rate coding rule and a lower rate second rate coding rule. Voice information reassembly means for extracting voice information and temporarily storing it together with the corresponding coding rule information;
The encoded audio information stored in the audio information reassembly unit is sequentially read, decoded and output to the outside based on the corresponding encoding rule information, and a code whose corresponding encoding rule is encoded by the encoding unit. A decoding unit that instructs the encoding unit to perform encoding according to a corresponding encoding rule when the rate is lower than the encoding rule;
The audio information reassembly means monitors the amount of audio information temporarily stored, determines whether the amount is equal to or more than a predetermined amount, and when the amount is less than the predetermined amount, the encoding means has a lower rate than the current coding rule. And a storage amount monitoring unit that instructs to perform encoding in accordance with the following coding rule.
請求項1または2記載の音声符号化復号化装置で構成され、収容した電話端末との間で音声情報を送受信する加入者宅内装置と、
請求項1または2記載の音声符号化復号化装置で構成され、収容された回線交換機との間で音声情報を送受信する局内終端装置と、
ATM装置を含んで構成され、前記加入者宅内装置及び前記局内終端装置間を接続し、ATMセルを相互に転送するATM伝送路とを備えることを特徴とするVoATM通信システム。
A subscriber premises device configured with the voice encoding / decoding device according to claim 1 or 2, and transmitting / receiving voice information to / from a housed telephone terminal;
An intra-station terminating device which is constituted by the voice encoding / decoding device according to claim 1 or 2, and transmits / receives voice information to / from a housed circuit exchange,
A VoATM communication system comprising an ATM device, comprising: an ATM transmission path for connecting the subscriber premises device and the intra-office terminal device and mutually transferring ATM cells.
2つの請求項1記載の音声符号化復号化装置がATM伝送路を介して対向接続されたVoATM通信システムの音声符号化選択の制御方法において、
通信開始時に、前記2つの音声符号化復号化装置両方とも最高レートの符号則で音声情報の符号化を行い、
いずれか一方の音声符号化復号化装置で、対向する他方の音声符号化復号化装置からのATMセルの到着間隔時間が所定回数連続して所定時間を越えたことを検出すると、自装置の符号則を現在の符号則より低レートの符号則とし、
前記他方の音声符号化復号化装置で、前記一方の音声符号化復号化装置の符号則が現在の符号則より低レートの符号則となったことを検出すると、自装置の符号則を該当低レートの符号則とすることを特徴とする音声符号化選択の制御方法。
2. A method for controlling voice coding selection in a VoATM communication system in which two voice coding / decoding devices according to claim 1 are oppositely connected via an ATM transmission line.
At the start of communication, both of the two audio encoding / decoding devices encode audio information according to the highest rate coding rule,
When one of the voice encoding / decoding devices detects that the arrival interval time of the ATM cell from the opposite voice encoding / decoding device exceeds a predetermined time continuously for a predetermined number of times, the code of its own device is detected. Let the rule be a lower rate code rule than the current one,
When the other speech coding / decoding device detects that the coding rule of the one speech coding / decoding device has a lower rate than the current coding rule, the coding rule of the own device is set to the corresponding low coding rule. A method for controlling speech coding selection, characterized by a rate coding rule.
2つの請求項2記載の音声符号化復号化装置がATM伝送路を介して対向接続されたVoATM通信システムの音声符号化選択の制御方法において、
通信開始時に、前記2つの音声符号化復号化装置両方とも最高レートの符号則で音声情報の符号化を行い、
いずれか一方の音声符号化復号化装置で、対向する他方の音声符号化復号化装置からのATMセルから抽出した音声情報の一時蓄積量が所定量未満となったことを検出すると、自装置の符号則を現在の符号則より低レートの符号則とし、
前記他方の音声符号化復号化装置で、前記一方の音声符号化復号化装置の符号則が現在の符号則より低レートの符号則となったことを検出すると、自装置の符号則を該当低レートの符号則とすることを特徴とする音声符号化選択の制御方法。
A method for controlling voice coding selection in a VoATM communication system in which two voice coding / decoding devices according to claim 2 are connected to each other via an ATM transmission line.
At the start of communication, both of the two audio encoding / decoding devices encode audio information according to the highest rate coding rule,
When one of the voice encoding / decoding devices detects that the temporary storage amount of the voice information extracted from the ATM cell from the opposite voice encoding / decoding device is less than a predetermined amount, the device determines its own device. The coding rule is a lower rate coding rule than the current coding rule,
When the other speech coding / decoding device detects that the coding rule of the one speech coding / decoding device has a lower rate than the current coding rule, the coding rule of the own device is set to the corresponding low coding rule. A method for controlling speech coding selection, characterized by a rate coding rule.
請求項1記載の第1の音声符号化復号化装置と請求項2記載の第2の音声符号化復号化装置とがATM伝送路を介して対向接続されたVoATM通信システムの音声符号化選択の制御方法において、
通信開始時に、前記第1及び第2の音声符号化復号化装置両方とも最高レートの符号則で音声情報の符号化を行い、
前記第1の音声符号化復号化装置で、前記第2の音声符号化復号化装置からのATMセルの到着間隔時間が所定回数連続して所定時間を越えたことを検出すると、自装置の符号則を現在の符号則より低レートの符号則とし、前記第2の音声符号化復号化装置で、前記第1の音声符号化復号化装置の符号則が現在の符号則より低レートの符号則となったことを検出すると、自装置の符号則を該当低レートの符号則とし、
前記第2の音声符号化復号化装置で、前記第1の音声符号化復号化装置からのATMセルから抽出した音声情報の一時蓄積量が所定量未満となったことを検出すると、自装置の符号則を現在の符号則より低レートの符号則とし、前記第1の音声符号化復号化装置で、前記第2の音声符号化復号化装置の符号則が現在の符号則より低レートの符号則となったことを検出すると、自装置の符号則を該当低レートの符号則とすることを特徴とする音声符号化選択の制御方法。
A first voice coding / decoding device according to claim 1 and a second voice coding / decoding device according to claim 2 are connected to each other via an ATM transmission line to select a voice coding in a VoATM communication system. In the control method,
At the start of communication, both the first and second speech encoding / decoding devices encode speech information according to the highest rate coding rule,
When the first voice encoding / decoding device detects that the arrival interval time of ATM cells from the second voice encoding / decoding device exceeds a predetermined time continuously for a predetermined number of times, the code of its own device is detected. The rule is a coding rule having a lower rate than the current coding rule, and the coding rule of the first voice coding and decoding device is a coding rule having a lower rate than the current coding rule. Is detected, the coding rule of the own device is set as the corresponding low-rate coding rule,
When the second audio encoding / decoding device detects that the temporary storage amount of the audio information extracted from the ATM cell from the first audio encoding / decoding device is less than a predetermined amount, The coding rule is a coding rule having a lower rate than the current coding rule, and the first speech coding / decoding device has a coding rule of a rate lower than the current coding rule in the second speech coding / decoding device. A method for controlling speech coding selection, characterized in that when a rule is detected, the coding rule of the own device is set to the corresponding low-rate coding rule.
JP2002374054A 2002-12-25 2002-12-25 Voatm communication system, voice coding decoding apparatus used for the same, and control method for selecting voice coding Pending JP2004207964A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002374054A JP2004207964A (en) 2002-12-25 2002-12-25 Voatm communication system, voice coding decoding apparatus used for the same, and control method for selecting voice coding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002374054A JP2004207964A (en) 2002-12-25 2002-12-25 Voatm communication system, voice coding decoding apparatus used for the same, and control method for selecting voice coding

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004207964A true JP2004207964A (en) 2004-07-22

Family

ID=32812183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002374054A Pending JP2004207964A (en) 2002-12-25 2002-12-25 Voatm communication system, voice coding decoding apparatus used for the same, and control method for selecting voice coding

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004207964A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007114194A1 (en) * 2006-03-28 2007-10-11 Kyocera Corporation Communication path control apparatus, wireless communication apparatus, communication path control method and communication method of wireless communication apparatus

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01293028A (en) * 1988-05-20 1989-11-27 Fujitsu Ltd System for switching sound coding mode
JPH0556064A (en) * 1991-08-21 1993-03-05 Fujitsu Ltd Coding rate variable system
JPH07303117A (en) * 1994-05-06 1995-11-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Congestion prevention method and packet communication system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01293028A (en) * 1988-05-20 1989-11-27 Fujitsu Ltd System for switching sound coding mode
JPH0556064A (en) * 1991-08-21 1993-03-05 Fujitsu Ltd Coding rate variable system
JPH07303117A (en) * 1994-05-06 1995-11-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Congestion prevention method and packet communication system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007114194A1 (en) * 2006-03-28 2007-10-11 Kyocera Corporation Communication path control apparatus, wireless communication apparatus, communication path control method and communication method of wireless communication apparatus
US8374126B2 (en) 2006-03-28 2013-02-12 Kyocera Corporation Communication route controller, radio communication device, communication route controlling method and communication method for radio communication device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2153031C (en) Asynchronous transfer mode (atm) transport of voice-band signals
JP3262142B2 (en) ATM cell forming apparatus, ATM cell forming method, node, and multiplexing method in node
US5357510A (en) Apparatus and a method for supervising and controlling ATM traffic
Sriram et al. Voice packetization and compression in broadband ATM networks
US6075798A (en) Extended header for use in ATM adaptation layer type 2 packets
US6219339B1 (en) Method and apparatus for selectively discarding packets
JP3659464B2 (en) A method for call qualification in packet voice systems using statistical multiplexing and dynamic voice coding.
US6282196B1 (en) Dynamic build-out approach for use in packet voice systems
JPH0646080A (en) Delay aluctuation absorption control system
US7532606B2 (en) DTMF signal transmission method and communication apparatus
US20030231743A1 (en) System and method for testing and maintaining a predetermined physical bit rate on a line connection
JP2004207964A (en) Voatm communication system, voice coding decoding apparatus used for the same, and control method for selecting voice coding
US6512790B1 (en) Method, system and apparatus for transmitting coded telecommunication signals
Sherif et al. CCITT/ANSI voice packetization protocol
US8009679B2 (en) Communication system and method
JP4361362B2 (en) Voice communication system
JPH0556064A (en) Coding rate variable system
JP3774467B2 (en) Variable length packet transmission method in time line frame
EP1946498B1 (en) Communication system and method
JP4365200B2 (en) Home device
JP4361363B2 (en) Voice communication system
WO2001047199A1 (en) Method and apparatus for transparent transmission between a tdm network and a packet or cell based network
EP0735794A2 (en) Method for transporting voice-band signals on asynchronous transfer mode (ATM) networks
US20010005362A1 (en) Handling of certain messages in a telecommunication system
JPH08274889A (en) Transmitter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040423

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20050322

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050929

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051101

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060307