JP2002077245A

JP2002077245A - Ｉｐゲートウェイ装置

Info

Publication number: JP2002077245A
Application number: JP2000254336A
Authority: JP
Inventors: Seiji Tokunaga; 誠児徳永; Hiromitsu Kajiyama; 博光梶山; Masahiko Nagabuchi; 雅彦永渕; Kenji Yamada; 健二山田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2000-08-24
Filing date: 2000-08-24
Publication date: 2002-03-15
Also published as: US20020027923A1; US6961331B2

Abstract

(57)【要約】【課題】音声パケットの送出遅延を防止することができ
るＩＰゲートウェイ装置を提供する。【解決手段】複数のチャネルを収容し回線交換網からの
ＰＣＭ信号をパケット化したＩＰネットワークへ送出す
るＩＰゲートウェイ装置であって、基本同期信号及び基
本同期信号とある一定の位相差をもつ複数の同期信号を
発生させる同期タイミング発生装置と、同期タイミング
発生装置から与えられた同期信号に従って、各チャネル
からのＰＣＭ信号をパケット化しＩＰネットワークへ送
出するパケット化装置とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、ＩＰゲートウェイ
装置に関し、特に、音声データをパケット化してＩＰネ
ットワークへ送出するＩＰゲートウェイ装置において、
遅延時間品質に厳しい音声パケットの品質を確保する技
術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＶｏＩＰ(Voice over IP)サービスにお
いては、音声品質を向上させる(ノイズ・ゆらぎ・とぎ
れの防止)ことが求められている。従来の技術では、音
声パケットを他のメディアのパケットより優先させて処
理することにより、音声パケット到着時間の遅延防止を
図っている。

【０００３】このようなパケット品質制御方法の技術と
して、特開平４−３０６０３１号公報に開示された「パ
ケット品質制御方法」がある。この技術では許容遅延時
間と許容破棄率により複数の品質クラスに分類し、ま
た、システム内のトラヒックの閾値を品質クラスごとに
設定しておき、閾値を超えた場合に品質クラスに応じて
パケット送出の優先順位をつける制御がとられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術で
は、システム内のトラヒックの閾値や回線送出待ちキュ
ーの長さと各品質クラスの閾値を比較してパケット送出
の優先制御やパケットの選択破棄を行っている。従来技
術は、品質保証のために、パケット化されたＰＣＭ(pul
se code modulation：パルス符号変調)信号をＩＰネッ
トワークに送出する際の優先順位に着目するだけであ
り、パケット化処理の遅延そのものを解決するものでは
なかった。この為、結果的にシステム内でのパケット処
理遅延，即ち遅延時間品質の劣化が生じ、音声品質を確
保しているとは言えない状態が発生する可能性があっ
た。

【０００５】図１４は、従来のＩＰゲートウェイ装置の
構成図であり、図１５は、従来技術の課題の説明図であ
る。図１４において、ＣＯＤＥＣ処理部及びＭＯＤＥＭ
処理部は、ＰＳＴＮインターフェイス部で受信されたＰ
ＣＭ信号を音声パケット又はデータパケットにパケット
化する。音声パケット取出部及びデータパケット取出部
は、制御部からのパケット取出指示に応じて、ＣＯＤＥ
Ｃ処理部又はＭＯＤＥＭ処理部から音声パケット又はデ
ータパケットを取り出す。

【０００６】従来のＩＰゲートウェイ装置では、処理遅
延要因として、ＣＯＤＥＣ処理部が複数のチャネルのパ
ケット化処理を並列に処理するが、ＣＯＤＥＣ処理部が
各チャネルのパケット化したデータを出力するタイミン
グは非同期であった。さらに、パケットをＩＰネットワ
ークへ送出するための処理が行われる際に、ポーリング
処理により音声パケット取出部又はデータパケット取出
部がＣＯＤＥＣ処理部又はＭＯＤＥＭ処理部からパケッ
トを取出す構成を採用しているが、ポーリング周期とパ
ケットが出力されるタイミングとは非同期であった。即
ち、パケット化とパケットの取り出し処理とが非同期で
あったので、ある音声に関しては最大でパケット化の処
理周期と同じ処理遅延が生じることがあった(図１５に
示す課題参照)。また、ＣＰＵがＤＳＰからの割り込
みによりＩＰパケット化する構成を採用しても、やはり
ＤＳＰからの割り込みが不定であるため、一定時間内に
割り込み処理が集中したり割り込み処理にかかるオーバ
ヘッド(overhead)の為に、実時間処理の遅延が生じるこ
とがあった(図１５に示す課題参照)。さらに、ＩＰゲ
ートウェイ装置内には音声呼だけでなく、データ呼も混
在しており、音声パケットをＩＰネットワークに送出す
る際に、データ呼によるデータパケットが音声パケット
の間に割り込む為、音声パケットの揺らぎが発生するこ
とがあった(図１５に示す課題参照)。

【０００７】ITU G.114勧告は、遅延時間を１５０ミリ
秒以内に抑えることを求めている。このため、上記のよ
うな一定タイミングの処理遅延や揺らぎが音声品質に与
える影響は大きく、エンドユーザにとっては品質の悪い
音声を聴取することになる。これに対し、受信側は揺ら
ぎ吸収バッファを深く(大きく)する等の対応を行うが、
処理遅延や揺らぎが大きければ、たとえ吸収バッファを
深くしたとしても遅延パケットを廃棄せざるをえなく、
品質を保つことができないことがあった。従って、送信
側でのパケット送出遅延の短縮と揺らぎ防止が要求され
ていた。

【０００８】本発明の目的は、音声パケットの送出遅延
を防止することができるＩＰゲートウェイ装置を提供す
ることである。

【０００９】また、本発明の目的は、データパケット処
理によって音声パケットに揺らぎが発生することを防止
するＩＰゲートウェイ装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した目的
を達成するために以下の構成を採用する。即ち、本発明
は、複数のチャネルを収容し、回線交換網からのＰＣＭ
信号をパケット化してＩＰネットワークへ送出するＩＰ
ゲートウェイ装置であって、基本同期信号及び基本同期
信号とある一定の位相差をもつ複数の同期信号を発生さ
せる同期タイミング発生装置と、前記同期タイミング発
生装置から与えられた同期信号に従って、各チャネルか
らのＰＣＭ信号をパケット化しＩＰネットワークへ送出
するパケット化装置とを備える。

【００１１】本発明によると、パケット生成からＩＰネ
ットワークへの送出処理時間の遅延を抑止することがで
きる。

【００１２】本発明の同期タイミング発生装置は、基本
同期信号及び基本同期信号とある一定の位相差をもつ複
数の同期信号を発生させる同期信号発生器と、チャネル
毎に設定されるパケット化の周期に応じて同期信号をイ
ネーブルする為の複数種類のイネーブル信号を発生する
イネーブル信号発生器と、前記同期信号と前記イネーブ
ル信号との組み合わせを制御する同期制御部とを含み、
同期信号とイネーブル信号との組み合わせによって各チ
ャネルに対応する同期信号を前記パケット化装置へ出力
する構成としても良い。

【００１３】本発明は、パケット化装置が音声とデータ
とを含むメディアに応じて設けられ、前記同期タイミン
グ発生装置は、各チャネルに対応するパケット化の周期
及びメディアの種別に応じた同期信号をパケット化装置
へ出力するためのタイミング生成データを前記同期制御
部に与える同期タイミング決定部をさらに含む構成とし
ても良い。

【００１４】このようにすれば、データ系パケット(デ
ータパケット)と音声パケットの処理時間帯を分離さ
せ、データ系パケットが混在している場合においても音
声パケットの送出揺らぎをなくし音声品質を確保するこ
とができる。

【００１５】また、本発明は、音声の各チャネルに対す
る同期信号の使用状況に基づいてデータのフラグメント
長の変更指示をデータのパケット化装置に与えるフラグ
メント長管理部をさらに備えた構成としても良い。

【００１６】このようにすれば、データ系パケットと音
声パケットの混在による音声パケットの送出揺らぎをな
くし音声品質を確保することができる。

【００１７】また、本発明のパケット化装置は、ＰＣＭ
信号をパケット化するパケット化処理部と、前記パケッ
ト化処理部によって生成されたパケットを前記同期タイ
ミング装置から受け取った同期信号に従って取り出すパ
ケット取出部と、前記パケット取出部によって取り出さ
れたパケットをＩＰネットワークへ送出するパケット送
出部とを含む構成としても良い。

【００１８】このようにすれば、パケット生成からＩＰ
ネットワークへの送出処理時間の遅延を抑止することが
できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。

【００２０】〔ＩＰゲートウェイ装置の構成〕図１は、
本発明の実施形態によるＩＰゲートウェイ装置の機能ブ
ロック図である。図１において、ＩＰゲートウェイ装置
は、ＰＳＴＮインターフェイス部１０と、プロセッシン
グカード部２０(以下、「カード２０」と表記)と、プロ
セッシングカード部３０(以下、「カード３０」と表記)
と、ＩＰインターフェイス部４０と、制御部５０とから
なる。

【００２１】なお、図１では、各カード２０,３０は、
１つずつ図示されているが、各カード２０,３０は、Ｉ
Ｐゲートウェイ装置に収容可能なチャネル数の範囲内で
任意の数だけ設けることができる。

【００２２】〈ＰＳＴＮインターフェイス部〉ＰＳＴＮ
インターフェイス部１０は、ＰＳＴＮ(加入者電話網)と
インタフェースし、ＰＣＭ信号の送受信を行う。

【００２３】〈カード２０〉カード２０は、ＶｏＩＰ用
のProcessing Cardであり、ＩＰゲートウェイ装置に収
容された複数のチャネル(回線)のうちの少なくとも１つ
が割り当てられている。カード２０は、自身に割り当て
られた(自身が収容している)チャネルを通じてＰＳＴＮ
インターフェイス部１０で受信されたＰＣＭ信号から音
声パケットを生成する。また、カード２０は、生成した
音声パケットのレイヤ３(インターネット層)に対する処
理を司る。

【００２４】カード２０は、ＣＯＤＥＣ処理部２２，音
声パケット取出部２３及び音声パケット送出部２４を有
するパケット化装置２１と、主信号受信部２５と、カー
ド間通信部２６と、カード間通信部２７とを備えてい
る。パケット化装置２１は、例えばＤＳＰを用いて構成
される。

【００２５】主信号受信部２５は、ＰＳＴＮインターフ
ェイス部１０からカード２０に収容されたチャネルに対
応するＰＣＭ信号を受信し、受信したＰＣＭ信号をパケ
ット化装置２１のＣＯＤＥＣ処理部２２に入力する。

【００２６】ＣＯＤＥＣ処理部２２は、カード２０に収
容された各チャネルに対応するＣＯＤＥＣ(図示せず)
と、各ＣＯＤＥＣに対応するバッファ(図示せず)とを有
している。各ＣＯＤＥＣは、主信号受信部２５から入力
されたＰＣＭ信号を所定のＣＯＤＥＣ種別(ＣＯＤＥＣ
則)に従ってエンコードすることにより、ＰＣＭ信号を
音声パケットに変換する。各バッファは、対応するＣＯ
ＤＥＣによって生成された音声パケットを一時的に保持
する。この例では、ＣＯＤＥＣ種別として、ＣＯＤＥＣ
処理の周期を示す１０ミリ秒(ｍｓ)，２０ミリ秒及び３
０ミリ秒が用意されている。

【００２７】音声パケット取出部２３は、ＣＯＤＥＣ処
理部２２の各バッファに保持された音声パケットを、カ
ード間通信部２７からパケット取り出し開始指示として
与えられる同期信号(同期タイミング)に従って取り出
し、音声パケット送出部２４に与える。

【００２８】音声パケット送出部２４は、音声パケット
取出部２３から与えられた音声パケットにレイヤ３のヘ
ッダを付加した後、この音声パケットをカード間通信部
２６に与える。

【００２９】カード間通信部２６は、ＩＰインターフェ
イス部４０との通信部として機能し、音声パケット送出
部２４から受け取った音声パケットをＩＰインターフェ
イス部４０に与える。

【００３０】カード間通信部２７は、制御部５０との通
信部として機能し、制御部５０から送出された同期信号
(同期タイミング)をパケット取り出し開始指示として音
声パケット取出部２３に与える。

【００３１】〈カード３０〉カード３０は、ＮＡＳ(Net
work Access Server)用のProcessing Cardであり、ＩＰ
ゲートウェイ装置に収容された複数のチャネル(回線)の
うちの少なくとも１つを収容する。カード３０は、ＰＳ
ＴＮインターフェイス部１０で受信されたＰＣＭ信号を
終端し、ＰＣＭ信号に対応するデータパケットを生成し
てＩＰネットワークに送出する。また、カード３０は、
生成したデータパケットのレイヤ３に対する処理を司
る。

【００３２】カード３０は、ＭＯＤＥＭ処理部３２，デ
ータパケット取出部３３及びデータパケット送出部３４
を有するパケット化装置３１と、ＰＳＴＮインターフェ
イス部からデータのＰＣＭ信号を受信する主信号受信部
３５と、ＩＰインターフェイス部４０との通信部として
機能するカード間通信部３６と、制御部５０との通信部
として機能するカード間通信部３７とを備えている。パ
ケット化装置３１は、例えばＤＳＰを用いて構成されて
いる。

【００３３】主信号受信部３５は、ＰＳＴＮインターフ
ェイス部１０からカード３０に収容されたチャネルに対
応するＰＣＭ信号を受信し、受信したＰＣＭ信号をパケ
ット化装置３１のＭＯＤＥＭ処理部３２に入力する。

【００３４】ＭＯＤＥＭ処理部３２は、主信号受信部３
５から入力されたＰＣＭ信号を所定の条件に従ってデー
タパケットに変換し、データパケットを図示せぬバッフ
ァに一時格納する。

【００３５】データパケット取出部３３は、ＭＯＤＥＭ
処理部３２の図示せぬ各バッファに保持されたデータパ
ケットを、カード間通信部３７からパケット取り出し開
始指示として与えられる同期信号(同期タイミング)に従
って取り出し、データパケット送出部３４に与える。

【００３６】データパケット送出部３４は、データパケ
ット取出部３３から与えられたデータパケットにレイヤ
３のヘッダを付加した後、このデータパケットをカード
間通信部３６に与える。

【００３７】カード間通信部３６は、ＩＰインターフェ
イス部４０との通信部として機能し、データパケット送
出部３４から受け取った音声パケットをＩＰインターフ
ェイス部４０に与える。

【００３８】カード間通信部３７は、制御部５０との通
信部として機能し、制御部５０から送出された同期信号
(同期タイミング)をパケット取り出し開始指示としてデ
ータパケット取出部３３に与える。

【００３９】〈ＩＰインターフェイス部〉ＩＰインター
フェイス部４０は、ＩＰパケットの送受信処理を行うと
ともに、パケットのレイヤ２(データリンク層)に対する
処理を司る。ＩＰインターフェイス部４０は、各カード
２０,３０との通信部として機能するカード間通信部４
１と、カード間通信部４１にて受信されたＩＰパケット
(音声パケット又はデータパケット)にレイヤ２のヘッダ
を付加するＩＰパケット編集処理部４２と、ＩＰパケッ
ト編集処理部４２の処理が施されたＩＰパケットを外部
に送出する主信号送出部４３とを有している。

【００４０】〈制御部〉制御部５０は、ＩＰゲートウェ
イ装置全体を制御する。制御部５０は、制御信号受信部
５１と、呼制御部５２と、チャネル捕捉部５３と、ＩＰ
ゲートウェイに収容された各チャネルに対して可変な同
期タイミングを発生させる同期タイミング発生装置５４
とを備えている。

【００４１】同期タイミング発生装置５４は、各チャネ
ルに対する同期タイミングを決定する同期タイミング決
定部５５と、同期タイミング決定部５５で決定された同
期タイミングに従って各パケット化装置２１,３１に与
えるべき同期信号(同期タイミング)を発生するタイミン
グ発生部５６と、同期タイミング管理データ記憶部６０
とを有している。

【００４２】また、制御部５０は、ゲートウェイ装置内
の呼量等の情報により、データパケットのフラグメント
サイズを調整するチャネル対応データ呼フラグメント長
管理部５７(以下、「フラグメント長管理部５７」と表
記)と、各カード２０,３０に同期信号(タイミング信号)
を通知する同期信号通知部５８と、各カード２０,３０
との通信部として機能するカード間通信部５９とを備え
ている。

【００４３】さらに、制御部５０は、各チャネルに対す
る同期タイミングを決定するために用いる呼数管理デー
タ記憶部６１，メディア遅延特性データ記憶部６２及び
チャネル対応ＣＯＤＥＣ種別管理データ記憶部６３(以
下、「ＣＯＤＥＣ種別管理データ記憶部６３」と表記)
とを備えている。

【００４４】(タイミング発生部)図２は、タイミング発
生部５６のハードウェア構成図であり、図３は、タイミ
ング発生装置が発生する同期信号(タイミング信号)の出
力タイミングの説明図である。タイミング発生部５６
は、同期信号発生器(SYNC GEN)５６１と、イネーブル信
号発生器(ENB GEN)５６２と、同期制御部(SYNC CNT)５
６３と、ＩＰゲートウェイ装置に収容された所定のチャ
ネル数(Ｎ個)に応じて設けられた同期タイミング用のセ
レクタ５６４と、チャネル数に応じて設けられたイネー
ブル信号用のセレクタ５６５と、同期制御部５６３で使
用されるタイミング生成データを保持するタイミング生
成データ記憶部５６６とを備えている。

【００４５】同期信号発生器５６１は、１０ミリ秒を単
位周期として、適宜のタイミングでチャネル数に応じた
同期信号(タイミング信号)SYNC-1,SYNC-2,SYNC-3,・・
・,SYNC-nを出力する。この例では、同期信号SYNC-1が
基本同期信号とされる。同期信号発生器５６１の各出力
端は、各セレクタ５６４の入力端に信号線を通じて接続
されており、各セレクタ５６４には、各同期信号が入力
される。

【００４６】１０ミリ秒は、ＣＯＤＥＣ処理部２２の最
小エンコーディング周期時間である。最小エンコーディ
ング周期時間とは、ＣＯＤＥＣ処理部２２において、或
るチャネルに対するエンコード処理(エンコーディング)
を所定の周期で行う場合に最小限必要となる時間間隔で
ある。

【００４７】各同期信号は、１０ミリ秒を１つのチャネ
ルに対する１回のＣＯＤＥＣ処理(パケット化処理)に十
分な時間であるα秒で複数に分割した場合において、各
α秒間に何れか１つの同期信号のパルスが立ち上がるよ
うになっている。例えば、図３に示すように、１０ミリ
秒間の開始から最初のα秒間に同期信号SYNC-1が発生
し、次のα秒間で同期信号SYNC-2が発生し・・・という
ようになっている。このように、各同期信号は、位相差
αをもって発生する。

【００４８】図２に戻って、イネーブル信号発生器５６
２は、所定のタイミングで複数種類(この例では５種類)
のイネーブル信号(許可信号)2a-ENB,2b-ENB,3a-ENB,3b-
ENB,3c-ENBを出力する。イネーブル信号発生器５６２の
各出力端は、各セレクタ５６５の入力端に信号線を介し
て接続されており、各イネーブル信号は各セレクタ５６
５に入力される。

【００４９】この例では、図３に示すように、イネーブ
ル信号2a-ENBは、２０ミリ秒周期で発生し、イネーブル
信号2b-EMBは、イネーブル信号2a-ENBに対して１０ミリ
秒位相がずれた状態で２０ミリ秒周期で発生する。ま
た、イネーブル信号3a-ENBは、３０ミリ秒周期で発生す
る。イネーブル信号3b-ENBは、イネーブル信号3a-ENBに
対して１０ミリ秒位相がずれた状態で３０ミリ秒周期で
発生する。そして、イネーブル信号3c-ENBは、イネーブ
ル信号3b-ENBに対して１０ミリ秒位相がずれた状態で３
０ミリ秒周期で発生する。

【００５０】この例でイネーブル信号を５種類としてい
るのは、パケット化装置２１のＣＯＤＥＣ処理部２２に
おけるＣＯＤＥＣ種別(ＣＯＤＥＣ処理の周期)が１０ミ
リ秒，２０ミリ秒，３０ミリ秒となっており、各ＣＯＤ
ＥＣ種別に応じた同期信号を各パケット化部２１,３１
に与えるためである。このため、上述したように、イネ
ーブル信号が２０ミリ秒周期で１０ミリ秒位相がずれて
発生するとともに、イネーブル信号が３０ミリ秒周期で
１０ミリ秒位相がずれて発生する。

【００５１】図２に戻って、各セレクタ５６４は、同期
制御部５６３と信号線を通じて接続されており、同期制
御部５６３から入力される同期信号選択信号と、セレク
タ５６５から入力されるイネーブル信号とに従って、同
期信号発生器５６１から入力された何れかの同期信号を
出力する。

【００５２】また、各セレクタ５６５は、同期制御部５
６３と信号線を通じて接続されており、同期制御部５６
３からイネーブル信号選択信号を受け取る。セレクタ５
６５の出力端は、セレクタ５６４に接続されており、セ
レクタ５６５は、イネーブル信号選択信号に従って、イ
ネーブル信号発生器５６２から出力された何れかのイネ
ーブル信号をセレクタ５６４に入力する。

【００５３】同期制御部５６３は、タイミング生成デー
タ記憶部５６６に書き込まれたタイミング生成データに
従って、何れかのセレクタ５６５に対してイネーブル信
号選択信号を入力するとともに、何れかのセレクタ５６
４に対して同期信号選択信号を入力する。

【００５４】タイミング生成データ記憶部５６６は、タ
イミング生成データとして、各チャネルについて、同期
信号選択信号を出力するためのオフセット値と、イネー
ブル信号選択信号を出力するための周期値とを保持して
いる。オフセット値及び周期値は、同期タイミング決定
部５５によって書き込まれる。

【００５５】以上の構成によって、タイミング発生部５
６は、同期信号SYNCとイネーブル信号ENBとの組み合わ
せによる各チャネルに対する同期信号(同期タイミング)
を出力する。

【００５６】例えば、各同期信号とイネーブル信号2a-E
NB又はイネーブル信号2b-ENBとの組み合わせにより、他
の同期タイミングに対して位相がずれた２０ミリ周期の
同期タイミングが発生する。

【００５７】或いは、図３に示すように、同期信号SYNC
-1とイネーブル信号2a-ENBとの組み合わせにより、１０
ミリ秒の開始とともに立ち上がる２０ミリ周期の同期タ
イミング(同期タイミングSYNC-1+2a-ENB)が発生する。

【００５８】また、同期信号SYNC-2とイネーブル信号2b
-ENBとの組み合わせにより、タイミングSYNC-1+2a-ENB
に対して(１０ミリ秒＋α秒)位相がずれた２０ミリ周期
の同期タイミング(同期タイミングSYNC-2+2b-ENB)が発
生する。

【００５９】また、何れかの同期信号，例えば同期信号
SYNC-3がセレクタ５６４において常に選択される(スル
ーとする)設定にすると、１０秒周期で同期タイミング
(タイミングSYNC-3スルー)が発生する。

【００６０】また、各同期信号と各イネーブル信号3a-E
NB,3b-ENB,3c-ENBとの組み合わせにより、他のタイミン
グに対して位相がずれた３０ミリ周期の同期タイミング
が発生する。図３では、各タイミングSYNC-2+3a-ENB,SY
NC-3+3b-ENB,SYNC-n+3c-ENBが例示として挙げられてい
る。以上のように、タイミング発生部５６は、１０ミリ
秒周期，２０ミリ秒周期，３０ミリ秒周期で各チャネル
に対する同期信号(同期タイミング)を出力する。

【００６１】さらに、タイミング発生部５６は、二つの
イネーブル信号の組み合わせにより、各チャネルに対す
る同期信号を６０ミリ秒周期で同期信号(同期タイミン
グ)を出力する。図４は、６０ミリ秒周期で同期タイミ
ングを発生するためのタイミング発生部５６Ａのハード
ウェア構成を示す図である。

【００６２】図４に示すように、タイミング発生部５６
Ａは、１つの同期信号用のセレクタ５６４に対し、二つ
のイネーブル信号用のセレクタ５６５,５６５ａが設け
られている。各セレクタ５６５,５６５ａの出力端は、
ＡＮＤ回路５６７の入力端に夫々接続され、各セレクタ
５６５,５６５ａから出力されたイネーブル信号がＡＮ
Ｄ回路５６７に入力される。ＡＮＤ回路５６７の出力端
は、同期信号用のセレクタ５６４に接続されている。

【００６３】同期信号を６０ミリ秒周期で出力する場合
には、同期制御部５６３は、例えば、同期信号SYNC-3を
選択する同期信号選択信号をセレクタ５６４に入力す
る。また、同期制御部５６３は、例えば、イネーブル信
号2a-ENBを選択するイネーブル信号選択信号をセレクタ
５６５ａに入力すると同時に、イネーブル信号3b-ENBを
選択するイネーブル信号選択信号をセレクタ５６５に入
力する。これによって、イネーブル信号2a-ENBとイネー
ブル信号3b-ENBとがＡＮＤ回路５６７に入力される。Ａ
ＮＤ回路５６７は、イネーブル信号2a-ENBとイネーブル
信号3b-ENBとが同時に入力された時のみ、イネーブル信
号をセレクタ５６４に入力する。これによって、同期信
号SYNC-3が６０ミリ秒周期でセレクタ５６４から出力さ
れる。

【００６４】なお、本実施形態では、説明のためにタイ
ミング発生部５６とタイミング発生部５６Ａとを別の図
面で示したが、実際には、タイミング発生部５６とタイ
ミング発生部５６Ａとは組み合わせられた１つの回路と
して構成される。

【００６５】〔動作例１〕次に、上述したＩＰゲートウ
ェイ装置の動作例を説明する。最初に、動作例１とし
て、Call by Callに(呼毎に)チャネル対応で与える同期
タイミングのタイミング値決定方法を説明する。

【００６６】図５は、制御部５０が呼設定信号(SETUP)
を受信してから、各カード２０,３０に対する同期信号
(タイミング信号)の送出及び接続指示を行うまでの処理
を示すフローチャートである。

【００６７】ＰＳＴＮに収容された加入者(加入者端末)
がＩＰネットワークに収容された加入者(加入者端末)に
対して接続要求を行った場合、ＰＳＴＮとＩＰネットワ
ークとのゲートウェイである本実施形態のＩＰゲートウ
ェイ装置に接続要求信号(制御信号)が送信される。

【００６８】ＩＰゲートウェイ装置では、制御信号とし
ての接続要求信号を制御信号受信部５１にて受信する
(Ｓ１)。制御信号受信部５１は、受信した接続要求信号
のタイプを判定し、接続要求信号が呼設定信号であれば
(Ｓ２；ＹＥＳ)、呼制御部５２に対してインスタンスの
生成要求(チャネルの割り当て)と呼設定信号の送出処理
を行う(Ｓ３,Ｓ４)。

【００６９】呼制御部５２は、呼設定信号を受信する
と、最初に、チャネル捕捉部５３を呼び出し、チャネル
捕捉部５３にチャネル捕捉要求を行う。図６(Ａ)は、チ
ャネル捕捉部５３による処理(Ｓ５)を示すフローチャー
トであり、図６(Ｂ)は、図２に示した呼数管理データ記
憶部６１(メディア種別毎Processimg Card対応Channel
管理データ)の説明図である。

【００７０】図６(Ａ)において、チャネル捕捉部５３
は、最初に、入力情報となるＰＳＴＮインタフェース部
１０の回線識別番号に基づいて、その回線のメディア種
別(音声又はデータ)を判定する(Ｓ５０１)。

【００７１】次に、チャネル捕捉部５３は、判定結果の
メディア種別を用いて呼数管理データ記憶部６１を参照
する(Ｓ５０２)。図６(Ｂ)に示すように、呼数管理デー
タ記憶部６１は、メディア種別(音声又はデータ)に応じ
た複数の領域(「メディア領域」と称する)６１ａからな
る。各メディア領域６１ａは、メディア種別に対応する
カード毎に関連づけられた複数の領域(「カード領域」
と称する)６１ｂに分割されている。各カード領域６１
ｂは、さらに、そのカードで取り扱われるチャネル(呼)
の番号毎に設けられた複数のチャネル状態領域６１ｃか
らなる。各チャネル状態領域６１ｃは、“０(空き)”と
“１(使用中)”との１ビットで定義されたチャネルの状
態を記憶している。

【００７２】チャネル捕捉部５３は、判定結果として得
たメディア種別に基づき、該当するメディア領域６１ａ
を特定する。次に、チャネル捕捉部５３は、先頭のカー
ド領域６１ｂについて各チャネル状態領域６１ｃを先頭
から順に参照し、空き状態“０”のチャネルを検索す
る。先頭のカード領域６１ｂの全てのチャネル状態領域
６１ｃが“１(使用中)”である場合には、チャネル捕捉
部５３は、次のカード領域６１ｂについて同様の処理を
行う。なお、メディア領域６１ａ中の各チャネル状態領
域６１ｂの参照方法は、空き状態のチャネルを捕捉でき
ればどのような手法が用いられても良い。

【００７３】チャネル捕捉部５３は、空き状態のチャネ
ルを捕捉すると、そのチャネル番号を取得するととも
に、そのチャネルのチャネル状態を示すビットを“０
(空き)”から“１(使用中)”に変更する(Ｓ５０３)。

【００７４】次に、チャネル捕捉部５３は、呼設定信号
中の１つのパラメータであるＣＯＤＥＣ種別をＣＯＤＥ
Ｃ種別管理データ記憶部６３に設定(格納)し、アウトプ
ットとして捕捉したチャネルのチャネル番号を呼制御部
５２に与える(Ｓ５０４)。

【００７５】図５に戻って、呼制御部５２は、捕捉した
チャネルに与える同期タイミングを決定する為に、同期
タイミング決定部５５をコールし、捕捉したチャネル番
号を与える。すると、同期タイミング決定部５５が以下
の処理を行う(Ｓ６)。

【００７６】図７は、同期タイミング決定部５５による
処理(Ｓ６)の詳細を示すフローチャートである。図６に
おいて、同期タイミング決定部５５は、入力情報として
呼制御部から与えられたチャネル番号をチェックする
(Ｓ６０１)。次に、同期タイミング決定部５５は、入力
情報となるチャネル番号を基に、メディア遅延特性デー
タ記憶部６２からメディア種別を読み出す(Ｓ６０２)。

【００７７】次に、同期タイミング決定部５５は、読み
出したメディア種別がデータか音声かを判定する(Ｓ６
０３)。このとき、メディア種別が音声の場合には、処
理がＳ６０４に進み、データである場合には処理がＳ６
０５に進む。

【００７８】Ｓ６０４では、同期タイミング決定部５５
は、チャネル対応ＣＯＤＥＣ種別管理データ記憶部６３
から当該チャネル番号に対応するＣＯＤＥＣ種別管理デ
ータを読み出す。同期タイミング決定部５５は、読み出
されたＣＯＤＥＣ種別に応じて、音声パケットの取り出
し周期を、例えば１０ミリ秒，２０ミリ秒，３０ミリ秒
の何れかから設定する。一方、Ｓ６０５では、同期タイ
ミング決定部５５は、データパケットの取り出し周期を
６０ミリ秒に決定設定する。Ｓ６０４又はＳ６０５の処
理が終了すると、処理がＳ６０６に進む。

【００７９】Ｓ６０６では、同期タイミング決定部５５
は、同期タイミング管理データ記憶部６０から同期タイ
ミング管理データを読み出す。図８は、同期タイミング
管理データ記憶部６０のデータ構造を示す図である。

【００８０】図８に示すように、同期タイミング管理デ
ータ記憶部６０は、同期タイミング管理データとして、
同期信号とイネーブル信号との組み合わせによる同期タ
イミングの使用状態を示すマップを記憶している。

【００８１】マップの横軸は同期信号SYNC-1,SYNC-2,・
・・,SYNC-m,SYNC-m+1,・・・SYNC-nを示し、図３に示
したα秒を単位時間とする。縦軸は同期信号SYNCの出力
許可期間を示すEMB-1,EMB-2,・・・,EMB-6を示し、１０
ミリ秒を単位時間とする。マップ中の横軸の座標値(SYN
C-#(#=1〜n))と縦軸の座標値(ENB-X(X=1〜6))とで特定
される座標のビットは、夫々、同期タイミングの使用／
未使用を示すフラグとして使用される。ビット値“０”
は、その同期タイミングが未使用であることを示し、ビ
ット値“１”は、その同期タイミングが使用中であるこ
とを示す。ビット値と使用／未使用の定義は逆でも良
い。

【００８２】各出力許可期間ENB-１〜ENB-6は、以下の
ように使用される。即ち、イネーブル信号がない場合に
は、ENB-1〜ENB-6の全てが使用される。これにより、選
択された(対応する)同期信号が１０ミリ秒毎に(１０ミ
リ秒周期で)タイミング発生部５６から出力される設定
となる。

【００８３】イネーブル信号2a-ENBが使用される場合に
は、ENB-1，ENB-3及びENB-5が使用され、イネーブル信
号2b-ENBが使用される場合にはENB-2，ENB-4及びENB-6
が使用される。これにより、選択された(対応する)同期
信号が２０ミリ秒毎に(２０ミリ秒周期で)タイミング発
生部５６から出力される設定となる。

【００８４】イネーブル信号3a-ENBが使用される場合に
はENB-1及びENB-4が使用され、イネーブル信号3b-ENBが
使用される場合にはENB-3及びENB-6が使用される。これ
により、選択された(対応する)同期信号が３０ミリ秒毎
に(３０ミリ秒周期で)タイミング発生部５６から出力さ
れる設定となる。

【００８５】同期タイミング管理データ記憶部６０は、
以下のように使用される。例えば、メディア種別が音声
であり、ＣＯＤＥＣ種別が１０ミリ秒で同期信号SYNC-1
を使用することを同期タイミング決定部５５が決定した
場合には、図８に示す“Ａ”の部分がフラグオンされ、
「使用中」に設定される。

【００８６】また、例えば、ＣＯＤＥＣ種別が２０ミリ
秒で同期信号SYNC-2(SYNC-4)を使用することを同期タイ
ミング決定部５５が決定した場合には、図８に示す“Ｂ
(Ｄ)”の部分がフラグオンされ、「使用中」に設定され
る。また、例えば、ＣＯＤＥＣ種別が３０ミリ秒で同期
信号SYNC-3を使用することを同期タイミング決定部５５
が決定した場合には、図８に示す“Ｃ”の部分がフラグ
オンされ、「使用中」に設定される。

【００８７】メディア種別がデータの場合(データ呼の
場合)、１つのデータパケット処理が所定数(この例では
８)の音声パケット処理に相当するように設定される。
例えば、同期信号SYNC-m〜SYNC-m+7までが使用され、出
力許可期間ENB-2のみにおいて同期信号が出力されるよ
うに設定され、図８に示す“Ｆ”の部分がフラグオンさ
れ、“Ｆ”の部分に対応するチャネルが「使用中」に設
定される。即ち、イネーブル信号2b-ENBとイネーブル信
号3b-ENBとを組み合わせて６０ミリ秒周期でデータパケ
ットが処理されるように制御される。

【００８８】図７に戻って、同期タイミング決定部５５
は、読み出した同期タイミング管理データ(図８)を参照
し、現在使われていない空き状態の同期タイミングを特
定する(Ｓ６０７)。同期タイミング決定部５５は、特定
した同期タイミングを当該チャネルについて使用する同
期タイミングに設定し、この同期タイミングの同期タイ
ミング管理データを同期タイミング管理データ記憶部６
０に登録する。

【００８９】即ち、Ｓ６０７において、チャネルのメデ
ィア種別が音声でＣＯＤＥＣ種別が１０ミリ秒の場合に
は処理がＳ６０８に進み、メディア種別が音声でＣＯＤ
ＥＣ種別が２０ミリ秒の場合には処理がＳ６０９に進
み、メディア種別が音声でＣＯＤＥＣ種別が３０ミリ秒
の場合には処理がＳ６１０に進み、メディア種別がデー
タの場合には処理がＳ６１１に進む。

【００９０】Ｓ６０８では、同期タイミング決定部５５
は、任意の同期信号SYNC-#についてイネーブル信号をＯ
ＦＦにする設定，即ち同期信号SYNC-#を１０ミリ秒周期
で出力する設定を、同期タイミング管理データ記憶部６
０に登録する(同期タイミング管理データを変更する)。

【００９１】Ｓ６０９では、同期タイミング決定部５５
は、任意の同期信号SYNC-#が２０ミリ秒周期で出力され
るようにイネーブル信号を与える設定を、同期タイミン
グ管理データ記憶部６０に施す(同期タイミング管理デ
ータを変更する)。

【００９２】Ｓ６１０では、同期タイミング決定部５５
は、任意の同期信号SYNC-#が３０ミリ秒周期で出力され
るようにイネーブル信号を与える設定を、同期タイミン
グ管理データ記憶部６０に施す(同期タイミング管理デ
ータを変更する)。

【００９３】Ｓ６１１では、同期タイミング決定部５５
は、連続する所定数(この例では、８つ)の同期信号SYNC
-m〜SYNC-m+7 が６０ミリ秒周期で出力されるようにイ
ネーブル信号を与える設定を、同期タイミング管理デー
タ記憶部６０に施す(同期タイミング管理データを変更
する)。

【００９４】Ｓ６０８〜Ｓ６１１の何れかの処理が終了
すると、同期タイミング決定部５５は、新たに同期タイ
ミング管理データ記憶部６０に登録した同期タイミング
についてのチャネル番号，オフセット値及び周期値を、
タイミング生成データ記憶部５６６(図２参照)に設定す
る(Ｓ６１２)。その後、同期タイミング決定部５５は処
理を終了する(呼制御部５２にリターンする：Ｓ６１
３)。

【００９５】図５に戻って、オフセット値及び周期値と
がタイミング生成データ記憶部５６６に書き込まれたこ
とを契機に、タイミング発生部５６は、同期制御部５６
３の指示により、同期信号発生器５６１から発生する同
期信号とイネーブル信号発生器５６２から発生するイネ
ーブル信号との組み合わせによる同期タイミングを新た
に捕捉されたチャネルに対して送信し始める(Ｓ７)。

【００９６】同期タイミング発生装置５４のタイミング
発生部５６から出力された同期信号SYNCは同期信号通知
部５８に入力され、同期信号通知部５８は、入力された
同期信号を、この同期信号に対応するチャネル番号のチ
ャネルを取り扱うカードへ送信する。

【００９７】各カード２０，３０のカード間通信部２
７，３７は、同期信号通知部５８から送信された同期信
号を受信すると、受信した同期信号をパケット取り出し
開始指示としてＣＯＤＥＣ処理部２２及び音声パケット
取出部２３又はＭＯＤＥＭ処理部２３及びデータパケッ
ト取出部３３に与える。

【００９８】一方、呼制御部５２は、捕捉したチャネル
についての呼設定指示をカード間通信部５９に与え、カ
ード間通信部５９は、当該チャネルを収容するカード２
０又はカード３０に呼設定指示(チャネル番号，ＣＯＤ
ＥＣ種別(処理周期)，フラグメント長等を含む)を送信
する(Ｓ８)。

【００９９】送信された呼設定指示は、カード２０のカ
ード間通信部２７又はカード３０のカード間通信部３７
で受信され、パケット化装置２１又はパケット化装置３
１に与えられる。すると、パケット化装置２１又はパケ
ット化装置３１は、呼設定指示に含まれたチャネル番号
のチャネルに対し、呼設定指示の内容に従ったパケット
化処理を開始する(Ｓ９)。

【０１００】その後、パケット化装置２１のＣＯＤＥＣ
処理部２２は、取出開始指示(同期タイミング)を受け取
ると、この取出開始指示に対応するチャネルからのＰＣ
Ｍ信号を音声パケットに変換し、バッファに蓄積する処
理を開始する。音声パケット取出部２３は、バッファに
蓄積された音声パケットを取り出し、音声パケット送出
部２４に与える。これらの処理は、取出開始指示がＣＯ
ＤＥＣ処理部２２及び音声パケット取出部２３に与えら
れてからα秒内で行われ、他の音声パケット及び全ての
データパケットのチャネルに対する処理のタイミングと
重ならないタイミングで行われる。

【０１０１】音声パケット送出部２４は、音声パケット
取出部２３から受け取った音声パケットにレイヤ３のヘ
ッダを付加した後、この音声パケットをカード間通信部
２６に与える。カード間通信部２６は、音声パケットを
ＩＰインターフェイス部４０のカード間通信部４１に送
信する。送信された音声パケットは、ＩＰインターフェ
イス部４０のカード間通信部４１で受信され、ＩＰパケ
ット編集処理部４２でレイヤ２のヘッダが付加された
後、主信号送信部４３によってＩＰネットワークへ送出
される。

【０１０２】一方、ＭＯＤＥＭ処理部３２及びデータパ
ケット取出部３３は、カード間通信部３７から取出開始
指示を受け取ると、この取出開始指示に対応するチャネ
ルからのＰＣＭ信号をデータパケットに変換し、バッフ
ァに蓄積する処理を開始する。データパケット取出部３
３は、バッファに蓄積されたデータパケットを取り出
し、データパケット送出部３４に与える。これらの処理
は、取出開始指示がＭＯＤＥＭ処理部３２及びデータパ
ケット取出部３３に与えられてからα秒内で行われ、他
のデータパケット及び全ての音声パケットのチャネルに
対する処理のタイミングと重ならないタイミングで行わ
れる。

【０１０３】データパケット送出部３４は、データパケ
ット取出部３３から受け取ったデータパケットにレイヤ
３のヘッダを付加した後、このデータパケットをカード
間通信部３６に与える。カード間通信部３６は、データ
パケットをＩＰインターフェイス部４０のカード間通信
部４１に送信する。送信された音声データパケットは、
ＩＰインターフェイス部４０のカード間通信部４１で受
信され、ＩＰパケット編集処理部４２でレイヤ２のヘッ
ダが付加された後、主信号送信部４３によってＩＰネッ
トワークへ送出される。

【０１０４】〈具体例〉以下、動作の具体例を、上述し
たように、ＩＰゲートウェイ装置が音声に対して提供可
能なＣＯＤＥＣ種別を１０ミリ秒／２０ミリ秒／３０ミ
リ秒の３種類とし、１つのデータパケットの処理が８つ
の音声パケットの処理に相当する(データパケットの処
理時間を音声パケットの処理時間の８倍に固定した)場
合について説明する。

【０１０５】(具体例１)具体例１として、捕捉したチャ
ネル番号が“１０番”、メディア種別が“音声”、ＣＯ
ＤＥＣ種別が２０ミリ秒の場合について、図９の説明図
を用いて説明する。同期タイミング管理データ記憶部６
０に保持された同期タイミングの使用状態が図９(Ａ)の
場合には、未使用状態の同期タイミングで最も基本同期
タイミング(SYNC-1)との位相差が小さい同期タイミング
はSYNC-3である。

【０１０６】このため、同期タイミング決定部５５は、
同期タイミング管理データ記憶部６０に２０ミリ秒周期
で同期信号SYNC-3が出力される設定(同期タイミング管
理データ)を追加する。これによって、同期タイミング
管理データ記憶部６０の保持内容が、例えば、図９(Ｂ)
に示すように、同期信号SYNC-３について、各ENB-1,ENB
-3,ENB-5が“使用中”に設定される。

【０１０７】その後、同期タイミング決定部５５は、同
期タイミング管理データ記憶部６０に追加した設定に関
する同期タイミング情報(オフセット値及び周期値)を、
タイミング生成データ記憶部５６６に設定する。例え
ば、図８(Ｃ)に示すように、タイミング生成データ記憶
部５６６において、チャネル番号“１０”に対応する同
期タイミング情報として、オフセット値“SYNC-3”及び
周期値“20ms(2a-ENB)”が設定される。“SYNC-3”は、
同期信号SYNC-3を示し、“20ms(2a-ENB)”は、２０ミリ
秒周期でENB-1,ENB-3,ENB-5のタイミングで同期信号SYN
C-3を出力することを示す。

【０１０８】(具体例２)具体例１として、捕捉したチャ
ネル番号が“５番”、メディア種別が“データ”の場合
について、図１０の説明図を用いて説明する。メディア
種別が“データ”の場合は、遅延特性が厳しくないため
６０ミリ秒周期でパケットを取り出すように設定され
る。

【０１０９】同期タイミング管理データ記憶部６０に保
持された同期タイミングの使用状態が図１０(Ａ)の場
合、未使用状態の同期タイミングとして、SYNC-m〜nが
空いているので、同期タイミング決定部５５は、チャネ
ル番号“５”に与える同期タイミング(のオフセット値)
をSYNC-mとし、同期タイミング管理データ記憶部６０の
保持内容をSYNC-m〜SYNC-m+7、６０ミリ秒周期で使用す
る設定を追加する(図１０(Ｂ)参照)。

【０１１０】その後、同期タイミング決定部５５は、同
期タイミング管理データ記憶部６０に追加した設定に関
する同期タイミング情報(オフセット値及び周期値)を、
タイミング生成データ記憶部５６６に設定する。

【０１１１】例えば、図１０(Ｃ)に示すように、タイミ
ング生成データ記憶部５６６において、チャネル番号
“５”に対応する同期タイミング情報として、オフセッ
ト値“SYNC-m”及び周期値“60ms(2a-ENB+3b-ENB)”が
設定される。“SYNC-m”は、同期信号のオフセット値
“SYNC-m”を示し、“60ms(2a-ENB+3b-ENB)”は、６０
ミリ秒周期で出力許可期間ENB-2に同期信号SYNC-m〜m+7
を出力することを示す。

【０１１２】以上により、複数のメディア種別が混在す
るようなＩＰゲートウェイ装置において、メディア種別
毎にパケット化処理の開始契機を可変に与えることがで
き、これによりメディア毎に処理時間帯を分離すること
が可能となる。

【０１１３】〈動作例２〉次に、動作例２として、同期
タイミング発生装置５４がCall by Callに(呼毎に)且つ
チャネル対応に可変な同期タイミングを発生させる方法
について説明する。

【０１１４】図２に示すように、タイミング発生部５６
は、ハードロジックにより構成される同期信号発生器５
６１，イネーブル信号発生器５６２，同期制御部５６３
から成り、同期タイミング決定部５５によって設定され
たタイミング生成データに従って生成した同期信号を各
カード２０，３０のパケット化装置２１，３１にチャネ
ル毎に供給する。

【０１１５】図３は、タイミング発生部５６が発生する
各信号タイミングを示し、"SYNC-1"から"SYNC-n"は同期
信号発生器５６１が発生する同期タイミングであり、最
小エンコーディング周期時間(１０ミリ秒)内において、
各同期タイミングはパケット化処理に要する時間以上の
位相差αをもってＩＰゲートウェイ装置が収容する回線
数分だけ生成される。

【０１１６】ここで、位相差αは以下の条件を満たさな
ければならない。

【０１１７】パケット化処理時間 ≦ 位相差α 最小エンコーディング周期時間 ≧ 位相差α×ｎ(ｎ＝
収容回線(チャネル)数)図３における"2a-ENB"から"3c-E
NB"はイネーブル信号発生器５６２が発生する同期タイ
ミングの出力イネーブル信号であり、イネーブル信号発
生器５６２は、最小エンコーディング周期時間(１０ミ
リ秒)のイネーブル信号(許可信号)を、ＩＰゲートウェ
イ装置が提供する複数のＣＯＤＥＣ種別の各エンコーデ
ィング周期間隔で基本同期タイミングと同期する状態で
生成する。

【０１１８】同期制御部５６３は、各チャネルに対応し
た同期タイミング用のセレクタ５６４をタイミング生成
データ記憶部５６６(管理テーブル)のオフセット値に従
って制御し、ｎ種類の同期タイミングから一つを選択す
る。同様に、同期制御部５６３は、各チャネルに対応し
たイネーブル信号用のセレクタ５６５をタイミング生成
データ記憶部５６６(管理テーブル)の周期値に従って制
御し、複数のイネーブル信号から一つを選択する。これ
によって、同期タイミングとイネーブル信号の組み合わ
せを回線単位で自由に設定する事ができる。各チャネル
に対して送出される同期信号は次の組み合せが可能であ
る。

【０１１９】(１)１０ミリ秒周期で任意の同期タイミン
グ(同期信号SYNC-1〜nの何れか)を出力同期タイミング用のセレクタ５６４を任意の同期タイミ
ングに設定し、且つイネーブル信号用のセレクタ５６５
をディアサートする(セレクタ５６５から常にイネーブ
ル信号が出力される状態にする)ことにより、任意の同
期タイミングは１０ミリ周期でパケット化装置２１又は
パケット化装置３１に入力される。

【０１２０】(２)任意の周期(2a-ENB〜3c-ENB)に任意の
同期タイミング(同期信号SYNC-1〜nの何れか)を出力同期タイミング用のセレクタ５６４を任意の同期タイミ
ングに設定し、且つイネーブル信号用のセレクタ５６５
からチャネルのＣＯＤＥＣ種別に応じたエンコーディン
グ周期(２０ミリ秒又は３０ミリ秒)のイネーブル信号が
出力されるようにすることにより、任意の同期タイミン
グは、ＣＯＤＥＣ種別に応じた周期でパケット化装置２
１又はパケット化装置３１に入力される。

【０１２１】(３)同期信号なし同期タイミング用のセレクタ５６４をディアサートす
る。

【０１２２】〈動作例３〉次に、動作例３として、Call
by Call(呼毎に)に変化するシステム状態(ＣＯＤＥＣ
種別・メディア毎の呼量・遅延時間特性等)に応じて、
データパケットのフラグメント長を変更する管理方法に
ついて、図１１及び図１２を用いて説明する。

【０１２３】図１１は、呼制御部５２が呼設定処理を行
ってから、フラグメント長管理部５７を読み出し、デー
タパケットのフラグメント長の変更可否を決定し、変更
要であった場合に各カード２０,３０に対してフラグメ
ント長の変更指示を行う処理シーケンスである。

【０１２４】図１２は、同期タイミングを決定する為に
使用する同期タイミング管理データ記憶部６０の動作例
３におけるデータ構成図であり、フラグメント長の変更
を行う前後の管理状態を表したものである。

【０１２５】図１１において、呼制御部５２が呼設定信
号を受信し、呼設定指示を送信し、呼接続処理を完了す
るまでの処理は、上述した動作例１と同じである(Ｓ１
３〜Ｓ１８)。その後、呼制御部５２は、最終処理とし
て、フラグメント長管理部５７を呼び出す。

【０１２６】フラグメント長管理部５７は、以下の処理
を行う(Ｓ１９)。即ち、フラグメント長管理部５７は、
同期タイミング管理データ記憶部６０を参照し(図１２
(Ａ)参照)、各チャネルに対して与えている同期タイミ
ングの使用状況をチェックする。このとき、同期タイミ
ング管理データ記憶部６０には、データパケットに対す
る処理の同期タイミングとして、ENB-2でSYNC-m〜SYNC-
m+7が使用されている(データパケットサイズ：２５６オ
クテット)ものとする(Ｓ２０)。

【０１２７】フラグメント長管理部５７は、同期タイミ
ング管理データ記憶部６０を参照した結果、音声呼量が
少なく音声パケットに対して与えている同期タイミング
に空きがある場合には、データパケットのフラグメント
長を大きくすることができると判断する。

【０１２８】すると、フラグメント長管理部５７は、デ
ータパケットのフラグメント長を所定数に大きくする旨
の変更指示(例えば、フラグメント長を２５６オクテッ
トから５１２オクテットに変更する旨の変更指示)を、
当該データパケットのチャネルを収容しているカード３
０へカード間通信部５９を介して送信する(Ｓ２１)。

【０１２９】変更指示は、該当するカード３０のカード
間通信部５９に受信され、パケット化装置３１に与えら
れる。すると、パケット化装置３１が、データパケット
のフラグメント長を変更指示に応じたサイズに変更する
(Ｓ２２)。これによって、データパケットのフラグメン
ト長が２５６オクテットから５１２オクテットに変更さ
れる(Ｓ２３)。

【０１３０】一方、フラグメント長管理部５７は、変更
指示を送信すると、同期タイミング管理データ記憶部６
０の内容を書き換える。図１２(Ａ)に示す例では、デー
タパケットのチャネルに対する同期タイミングを、“SY
NC-m〜SYNC-m+7”から“SYNC-m-7〜SYNC-m+7”へ変更す
る(図１２(Ａ)中の破線で囲った部分が変更部分)。

【０１３１】さらに、フラグメント長管理部５７は、同
期タイミング管理データの変更に伴い、タイミング生成
データ５６６の当該チャネルに対するオフセット値を書
き換える。図１２(Ｂ)に示す例では、チャネル番号“１
０”のチャネルがデータパケットのチャネルとして設定
されており、フラグメント長管理部５７は、このチャネ
ルに対するオフセット値“SYNC-m”が“SYNC-m-7”に書
き換えられている。

【０１３２】以上により、Call by Callに(呼毎に)デー
タパケットのフラグメント長を調整できるようになり、
これによりメディア毎にお互いの処理による干渉をおこ
すことなくデータパケット処理を効率的に行うことが可
能となる。

【０１３３】その後、フラグメント長管理部５７は、新
たな呼が設定された場合において、音声呼量が増加し、
空き状態の同期タイミングが少なくなってきたと判断し
た場合には、データパケットのフラグメント長を所定数
に小さくするための処理を行う。この処理は、上記した
処理と逆の処理を行う。これにより、データパケットの
フラグメント長が、例えば、５１２オクテットから２５
６オクテットに小さくされる。

【０１３４】また、上記したフラグメント長管理部５７
による同期タイミング管理データ及びタイミング生成デ
ータの書換処理は、同期タイミング決定部５５が、フラ
グメント長管理部５７からの指示に従って行うようにし
ても良い。

【０１３５】〈動作例４〉次に、動作例４として、各カ
ード２０,３０のパケット化装置２１,３１が制御部５０
からの呼設定指示及び同期信号(同期タイミング)を受信
し、その指示に従ってパケットを取出しＩＰインタフェ
ース部４０に送出するまでのパケット化方式を詳細に説
明する。

【０１３６】カード２０のパケット化装置２１又はカー
ド３０のパケット化装置３１によるパケット取出手段と
して、ＣＯＤＥＣ処理部２２又はＭＯＤＥＭ処理部３２
からの割り込みを契機にパケット取出し処理を開始する
手法と、パケット取出部２３,３３が一定周期で定期的
にＣＯＤＥＣ処理部２２又はＭＯＤＥＭ処理部３２を読
み出す手法(ポーリング手段)とがある。ここでは、ポー
リング手段を採用した場合について、図１及び図１３を
用いて説明する。

【０１３７】図１３において、カード２０のパケット化
装置２１のＣＯＤＥＣ処理部２２又はカード３０のパケ
ット化装置３１のＭＯＤＥＭ処理部３２(以下、「ＣＯ
ＤＥＣ処理部２２又はＭＯＤＥＭ処理部３２」を「パケ
ット化処理部２２／３２」と表記する)は、同期タイミ
ング決定部５５の処理により、タイミング発生部５６か
ら同期信号通知部５８を介して同期信号を受信すると、
ＰＣＭ信号のパケット化処理を開始する(Ｓ２１)。一
方、音声パケット取出部２３又はデータパケット取出部
３３(以下、「パケット取出部２３／３３」と表記する)
は、同期信号を受信すると、パケットの取出準備を開始
する。

【０１３８】また、パケット取出部２３／３３は、呼制
御部５２からカード間通信部５９,２７,３７を介して、
使用するチャネル番号とＣＯＤＥＣ種別とを含む呼設定
指示を、上記同期信号とほぼ同時期に受信する。する
と、パケット取出部２３／３３は、パケット化処理部２
２／３２に対し、ＣＯＤＥＣ種別(パケット化処理の周
期)を設定する(Ｓ２３)。

【０１３９】その後、パケット化処理部２２／３２は、
次の同期信号(初期同期タイミング)を受け取ると、パケ
ット化処理を終了し(Ｓ２４)、次のパケット化処理を開
始する(Ｓ２５)。一方、パケット取出部２３／３３は、
パケット化処理の終了とほぼ同時期に次の同期信号(初
期同期タイミング)を受け取り、パケット化処理部２２
／３２からパケット(音声パケット又はデータパケット)
を取り出し(Ｓ２６)、音声パケット送出部２４又はデー
タパケット送出部３４に与える(Ｓ２７)。これによっ
て、カード２０又はカード３０からＩＰインターフェイ
ス部４０へＩＰパケット(音声パケット又はデータパケ
ット)が送出される。

【０１４０】その後、パケット取出部２３／３３は、初
期同期タイミングの受信を契機として、同期タイミング
割り込みマスクを設定し、初期同期タイミング以降の同
期信号を受信しないようにする(Ｓ２８)。さらに、パケ
ット取出部２３／３３は、パケットを取り出すポーリン
グ処理を開始し、設定されたＣＯＤＥＣ種別(パケット
化処理の周期)と同じ周期でポーリング処理を行う。こ
れによって、所定周期(図１３に示す例では、２０ミリ
秒周期)で、パケット取出処理が行われる。

【０１４１】以上により、各カード２０,３０のパケッ
ト化装置２１,３１は、同期タイミング発生装置５４か
ら与えられた同期タイミングに従ってＰＣＭ信号のＩＰ
パケット化を行う。これによって、各チャネルのパケッ
ト化の処理時間を確保することができ、パケット生成か
らＩＰネットワークへの送出までの処理遅延を抑止する
ことが可能となる。

【０１４２】〈実施形態による作用〉本実施形態による
と、同期タイミング発生装置５４は、同期タイミング決
定部５５とその決定値に従ってタイミング信号を発生さ
せるタイミング発生部５６から構成され、ＩＰゲートウ
ェイ装置に収容される音声回線(チャネル)の各々に対
し、各チャネルを通じて受信されるＰＣＭ信号をパケッ
ト化する時間が重複しないようにパケット化装置２１,
３１に同期信号(同期タイミング)を与える。

【０１４３】各カード２０,３０のパケット化装置２１,
３１は、ＰＣＭ信号をパケット化する装置であり、同期
タイミング発生装置５４から与えられた同期信号に基づ
いて、音声パケット又はデータパケットの取出し及び送
出処理を行う。

【０１４４】このため、ＩＰゲートウェイ装置内でＰＣ
Ｍ信号をパケット化してからＩＰネットワークへ送出す
る過程において、複数のチャネルから同時にパケット化
要求が発生した場合等の処理輻輳による処理時間の遅延
を抑止することができる。その結果、遅延時間特性に対
する要求が厳しい音声の場合にも、パケット化の処理遅
延と揺らぎをなくすことで音声品質を向上させることが
できる。

【０１４５】また、実施形態によると、同期タイミング
発生装置５４内のタイミング発生部５６は、同期制御部
５６３の制御により、同期信号発生部５６１が発生する
タイミング信号(同期信号)とイネーブル信号発生部５６
２が発生するイネーブル信号を組み合わせることによ
り、チャネル毎にＣＯＤＥＣ種別に応じた可変なタイミ
ングを発生させる。

【０１４６】これによって、チャネル毎にその呼の条件
(ＣＯＤＥＣ種別等)に基づくタイミング信号を発生し、
各パケット化装置２１,３１に与えることができる。従
って、パケット化装置２１のＣＯＤＥＣ処理部２２が音
声パケットを出力する時間と、パケット化装置３１のＭ
ＯＤＥＭ処理部３２がデータパケットを出力する時間と
が均一になり、それぞれの処理時間が確保される。この
ため、音声のパケット化処理遅延がなくなり、音声品質
が向上する。

【０１４７】また、実施形態によると、同期タイミング
発生装置５４内の同期タイミング決定部５５は、呼制御
部５２からcall by callに(呼毎に)コールされ(呼び出
され)、呼毎の情報(ＣＯＤＥＣ種別，メディア遅延特
性，メディア毎の呼量等)と、同期タイミング管理デー
タを読み出し、参照する。そして、同期タイミング決定
部５５は、該当するチャネルの同期タイミング値を決定
し、タイミング発生部５６のタイミング生成データ記憶
部５６６にタイミング値(オフセット値，周期値)を設定
する。

【０１４８】これによって、音声パケットとデータパケ
ットとの夫々が出力される時間を均一化するとともに、
音声パケットとデータパケットの処理タイミングを分離
することができる。従って、それぞれの処理時間が確保
されることで、音声のパケット化処理遅延がなくなり、
音声品質が向上する。

【０１４９】また、実施形態によると、制御部５０内の
フラグメント長管理部５７は、呼設定が完了した時点で
呼制御部５２から呼び出され、その時点での音声パケッ
トとデータパケットの呼量とに基づいてデータパケット
のフラグメント長を管理する。そして、フラグメント長
管理部５７は、フラグメント長の変更が必要となった場
合(フラグメント長を長くしても音声パケットの処理に
影響が出ない場合，フラグメント長を短くしないとデー
タパケットの処理の為に音声パケット処理への影響が出
てくる場合等)には、カード間通信部５９を介してカー
ド３０に対してフラグメント長の変更を指示する。

【０１５０】これによって、音声とデータとが混在して
ＩＰゲートウェイ装置に受信される場合においても、そ
れぞれのパケット化処理時間帯を分離させ、互いの処理
が干渉し合わないようにすることができる。従って、デ
ータパケット処理の干渉(データパケットの音声パケッ
ト間への割り込み)による音声パケットの送出の揺らぎ
を抑止することができ、音声品質を向上させることが可
能となる。

【０１５１】また、実施形態によると、各カード２０,
３０内のパケット化装置２１,３１は、ＰＣＭ信号をパ
ケット化する装置であり、同期タイミング発生装置５４
から同期タイミングが与えられると、そのタイミングに
同期してＰＣＭ信号のパケット化及び音声パケット又は
データパケットの取出し処理を開始し、カード間通信部
２６,３６を介して、ＩＰインタフェース部４０にＩＰ
パケットを送出する。

【０１５２】これによって、各カード２０,３０からＩ
Ｐインタフェース部４０に送出されるパケットの送出間
隔が均一化される。従って、複数の音声・データパケッ
トの互いの干渉によるパケットの送出の揺らぎを抑止す
ることができ、音声品質を向上させることが可能とな
る。

【０１５３】また、本実施形態によるＩＰゲートウェイ
装置によれば、音声呼又はデータ呼が設定される場合
に、使用されるチャネルに対するパケット化処理(ＣＯ
ＤＥＣ処理)の処理周期に応じた同期信号(取り出し指
示)が、パケット取出部２３／３３に与えられる。これ
によって、パケット化処理部２２／３２によるパケット
化の処理終了とほぼ同時にパケットが取り出される。こ
のように、パケット化処理と、パケットの取り出し処理
とが同期をとり、パケット化処理が終了してから取り出
される迄の無駄な時間が生じないようにされている。

【０１５４】本発明によるＩＰゲートウェイ装置によれ
ば、ＰＣＭ信号をパケット化してＩＰネットワークに送
出する音声パケット化制御に関し、複数の音声回線が収
容されている場合に、それぞれの回線に対して同期タイ
ミングを与えパケット化処理時間に位相を持たせること
によりお互いのパケット化処理が干渉しないようにする
ことで、複数回線から同時にパケット化要求があがって
きた場合等の処理輻輳を抑止することが出来る。

【０１５５】これにより、ＩＰゲートウェイ装置内にお
けるＰＣＭ信号のパケット化からＩＰネットワークへ送
出するまでの処理遅延と揺らぎを抑止することが出来
る。その結果、遅延時間特性に厳しい音声に関しても、
受信側でのパケット到着遅延によるパケット廃棄や到着
時間のばらつきを抑えられるため、エンドユーザーが音
声を聴取する際の音声のとぎれ・ノイズ・揺らぎといっ
た音声品質の低下を防ぐ効果がある。

【０１５６】〔付記〕本発明は、以下のように特定する
ことができる。（付記１）複数のチャネルを収容し、回線交換網からの
ＰＣＭ信号をパケット化してＩＰネットワークへ送出す
るＩＰゲートウェイ装置であって、基本同期信号及び基
本同期信号とある一定の位相差をもつ複数の同期信号を
発生させる同期タイミング発生装置と、前記同期タイミ
ング発生装置から与えられた同期信号に従って、各チャ
ネルからのＰＣＭ信号をパケット化しＩＰネットワーク
へ送出するパケット化装置とを備えたＩＰゲートウェイ
装置。（付記２）前記同期タイミング発生装置は、基本同期信
号及び基本同期信号とある一定の位相差をもつ複数の同
期信号を発生させる同期信号発生器と、チャネル毎に設
定されるパケット化の周期に応じて同期信号をイネーブ
ルする為の複数種類のイネーブル信号を発生するイネー
ブル信号発生器と、前記同期信号と前記イネーブル信号
との組み合わせを制御する同期制御部とを含み、同期信
号とイネーブル信号との組み合わせによって各チャネル
に対応する同期信号を前記パケット化装置へ出力する付
記１記載のＩＰゲートウェイ装置。（付記３）前記同期タイミング発生装置は、各チャネル
に対応するパケット化の周期に応じた同期信号をパケッ
ト化装置へ出力するためのタイミング生成データを前記
同期制御部に与える同期タイミング決定部をさらに含む
付記２記載のＩＰゲートウェイ装置。（付記４）前記パケット化装置が音声とデータとを含む
メディアに応じて設けられ、前記同期タイミング発生装
置は、各チャネルに対応するパケット化の周期及びメデ
ィアの種別に応じた同期信号をパケット化装置へ出力す
るためのタイミング生成データを前記同期制御部に与え
る同期タイミング決定部をさらに含む付記２記載のＩＰ
ゲートウェイ装置。（付記５）音声の各チャネルに対する同期信号の使用状
況に基づいてデータのフラグメント長の変更指示をデー
タのパケット化装置に与えるフラグメント長管理部をさ
らに備えた付記４記載のＩＰゲートウェイ装置。（付記６）前記パケット化装置は、ＰＣＭ信号をパケッ
ト化するパケット化処理部と、前記パケット化処理部に
よって生成されたパケットを前記同期タイミング装置か
ら受け取った同期信号に従って取り出すパケット取出部
と、前記パケット取出部によって取り出されたパケット
をＩＰネットワークへ送出するパケット送出部とを含む
付記１〜５の何れかに記載のＩＰゲートウェイ装置。

【０１５７】

【発明の効果】本発明のＩＰゲートウェイ装置によれ
ば、音声パケットの送出遅延を防止することができる。

【０１５８】また、本発明のＩＰゲートウェイ装置によ
れば、データパケット処理によって音声パケットに揺ら
ぎが発生することを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態によるＩＰゲートウェイ装置の構成図

【図２】同期タイミング発生装置の構成図

【図３】同期タイミングの説明図

【図４】同期タイミング発生装置の構成図

【図５】呼接続処理(呼設定処理)を示すシーケンス図

【図６】チャネル捕捉部の処理を示すフローチャート

【図７】同期タイミング決定部の処理を示すフローチャ
ート

【図８】同期タイミング管理データ記憶部の構成図

【図９】実施形態の具体例の説明図

【図１０】実施形態の具体例の説明図

【図１１】フラグメント長管理部の処理を示すシーケン
ス図

【図１２】フラグメント長管理部の処理の説明図

【図１３】パケット取出し制御を示すシーケンス図

【図１４】従来のＩＰゲートウェイ装置の構成図

【図１５】従来の課題の説明図

【符号の説明】

１０ＰＳＴＮインターフェイス部２０プロセッシングカード部(ＶｏＩＰ) ２１,３１パケット化装置２２ＣＯＤＥＣ処理部２３音声パケット取出部２４音声パケット送出部２５,３５,４３主信号送信部２６,２７,３６,３７,４１,５９カード間通信部３０プロセッシングカード部(ＮＡＳ) ３１ＭＯＤＥＭ処理部３２データパケット取出部３３データパケット送出部４０ＩＰインターフェイス部４２ＩＰパケット編集処理部５０制御部５１制御信号受信部５２呼制御部５３チャネル捕捉部５４同期タイミング発生装置５４とを備えている。５５同期タイミング決定部５６,５６Ａタイミング発生部５７チャネル対応データ呼フラグメント長管理部５８同期信号通知部６０同期タイミング管理データ記憶部６１呼数管理データ記憶部６２メディア遅延特性データ記憶部６３チャネル対応ＣＯＤＥＣ種別管理データ記憶部５６１同期信号発生器(SYNC GEN) ５６２イネーブル信号発生器(ENB GEN) ５６３同期制御部(SYNC CNT) ５６４,５６５,５６５ａセレクタ５６６タイミング生成データ記憶部５６６５６７ＡＮＤ回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者梶山博光福岡県福岡市早良区百道浜２丁目２番１号富士通西日本コミュニケーション・システムズ株式会社内 (72)発明者永渕雅彦福岡県福岡市早良区百道浜２丁目２番１号富士通西日本コミュニケーション・システムズ株式会社内 (72)発明者山田健二福岡県福岡市早良区百道浜２丁目２番１号富士通西日本コミュニケーション・システムズ株式会社内Ｆターム(参考） 5K030 GA11 HA08 HB01 HB15 HC01 HD03 JA05 JL07 KA03 KA13 KA19 KA22 LB13 5K051 AA02 GG03 JJ13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のチャネルを収容し、回線交換網から
のＰＣＭ信号をパケット化してＩＰネットワークへ送出
するＩＰゲートウェイ装置であって、基本同期信号及び基本同期信号とある一定の位相差をも
つ複数の同期信号を発生させる同期タイミング発生装置
と、前記同期タイミング発生装置から与えられた同期信号に
従って、各チャネルからのＰＣＭ信号をパケット化しＩ
Ｐネットワークへ送出するパケット化装置とを備えたＩ
Ｐゲートウェイ装置。
【請求項２】前記同期タイミング発生装置は、基本同期
信号及び基本同期信号とある一定の位相差をもつ複数の
同期信号を発生させる同期信号発生器と、チャネル毎に
設定されるパケット化の周期に応じて同期信号をイネー
ブルする為の複数種類のイネーブル信号を発生するイネ
ーブル信号発生器と、前記同期信号と前記イネーブル信
号との組み合わせを制御する同期制御部とを含み、同期
信号とイネーブル信号との組み合わせによって各チャネ
ルに対応する同期信号を前記パケット化装置へ出力する
請求項１記載のＩＰゲートウェイ装置。
【請求項３】前記パケット化装置が音声とデータとを含
むメディアに応じて設けられ、前記同期タイミング発生装置は、各チャネルに対応する
パケット化の周期及びメディアの種別に応じた同期信号
をパケット化装置へ出力するためのタイミング生成デー
タを前記同期制御部に与える同期タイミング決定部をさ
らに含む請求項２記載のＩＰゲートウェイ装置。
【請求項４】音声の各チャネルに対する同期信号の使用
状況に基づいてデータのフラグメント長の変更指示をデ
ータのパケット化装置に与えるフラグメント長管理部を
さらに備えた請求項３記載のＩＰゲートウェイ装置。
【請求項５】前記パケット化装置は、ＰＣＭ信号をパケ
ット化するパケット化処理部と、前記パケット化処理部
によって生成されたパケットを前記同期タイミング装置
から受け取った同期信号に従って取り出すパケット取出
部と、前記パケット取出部によって取り出されたパケッ
トをＩＰネットワークへ送出するパケット送出部とを含
む請求項１〜４の何れかに記載のＩＰゲートウェイ装
置。