JP2004525549A - テレコミュニケーション・データ圧縮の装置および方法 - Google Patents

Abstract

データ保全性を維持しながらデータ帯域幅を改善するために調整されたレートでネットワークに接続される第１テレコミュニケーション・デバイスを含むシステムを提示する。第１テレコミュニケーション・デバイスは、ネットワークを介して受信される入力データを圧縮する。さらに、第１ルータが、第１テレコミュニケーション・デバイスに接続される。また、ゲートウェイが、第１ルータと第２ルータに接続される。やはり提示されるのが、第２ルータに接続された第２テレコミュニケーション・デバイスである。第２テレコミュニケーション・デバイスは、受信したデータを圧縮解除する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声チャネル容量を拡張するように適合されたテレコミュニケーション装置に関する。さらに、本装置は、ファクシミリ／データ、モデム信号、または通話信号情報を含むチャネルを終端し、圧縮／圧縮解除し、復調／再変調し、バッファリングする。
【背景技術】
【０００２】
現在の技術には、４つまでのＰＳＴＮ Ｔ１回線の音声チャネルを圧縮でき、１つのフレーム・リレー・ゲートウェイに多重化できると同時に、ファクシミリ／データおよびモデムの終端を提供するアクセス・サーバが含まれる。そのようなユニットに関連する音声圧縮比は、Ｔ１ ＰＳＮＴ回線に関連するすべてのチャネルに対するｃｏｄｅ ｅｘｃｉｔｅｄ ｌｉｎｅａｒ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ（ＣＥＬＰ）、ｖｏｌｕｍｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍ（ＶＳＬＰ）、およびＡＤＰ３２ＰＣＭなどの国際電気通信連合（ＩＴＵ）標準規格を使用すると、８：１から１３：１である。現在の技術では、混合モードＴ１回線（すなわち、同一のＴ１回線からの音声チャネル、ファクシミリ／データ、およびモデム信号の混合）の処理が可能ではない。
【０００３】
本発明を、添付図面の図に、制限ではなく例として示す。添付図面では、類似する符号によって類似する要素を示す。この開示の「１つの」実施形態の言及が、必ずしも同一の実施形態を指すのではなく、そのような言及が少なくとも１つを意味することに留意されたい。
【発明の開示】
【０００４】
テレコミュニケーションシステムが、ネットワークに接続された第１テレコミュニケーション・デバイスと共に提示される。第１テレコミュニケーション・デバイスはデータ保全性を維持しながらデータ帯域幅を改善するために調整されたレートでネットワークを介して受信された信号を圧縮する。さらに、第１ルータが第１テレコミュニケーション・デバイスに接続される。また、ゲートウェイが第１ルータと第２ルータに接続される。第２テレコミュニケーション・デバイスが第２ルータに接続される。第２テレコミュニケーション・デバイスは受信したデータを圧縮解除する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
本発明は、全般的には、テレコミュニケーション装置に関し、かつ複数のディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）とＰＣベース・コントローラのプログラミングの方法に関する。図面を参照して、本発明の例示的実施形態を説明する。例示的実施形態は、本発明を例示するために提供されるのであって、本発明の範囲を制限するものと解釈してはならない。
【０００６】
図１に、Ｔ１またはＥ１回線１１を介して公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）に結合されたテレコミュニケーション装置１を有する本発明の１実施形態と共に、電話網相互接続システムを示す。装置１の入出力３は、多重化されイーサネット（登録商標）・フォーマットに変換された、圧縮されたＴｘデータまたはＥｘデータである。イーサネット・フォーマットのデータが、高速ルータ７に送られ、ここで、ディジタル・ネットワーク（たとえばフレーム・リレー）フォーマットに変換される。フレーム・リレー・パケット１３が、フレーム・リレー・クラウド１７を介して、最終宛先１９に達するまで経路指定される。終端のテレコミュニケーション装置２３による圧縮解除のために、終端点の高速ルータ２１が、パケット・データをイーサネット・フォーマット２５に変換する。結果の音声チャネル・トラフィックが、ＴｘまたはＥｘ回線２７を介して終端ＰＳＴＮにインターフェースされる。フレーム・リレー・データ・トラフィックは半二重であるが、開示されるテレコミュニケーション装置は、フレーム・リレー帯域幅を時分割することによって、全二重ベースでＴｘまたはＥｘのトラフィックを扱う（送信方向で約半分の帯域幅が使用され、受信方向で半分の帯域幅が使用される）。
【０００７】
装置のリモート・コントロールおよび管理は、リモート・マネージャ３１から、高速ルータ９を使用してフレーム・リレー・クラウド１７に接続することによって達成される。リモート・サイト３１は、インターネットまたはフレーム・リレー・クラウドなどのネットワークにアクセスするパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）または端末などの任意のパーソナル・コンピューティング・デバイスとすることができる。装置１へのインターネット・アクセスの場合に、本発明の１実施形態で、ルータ９は、インターネット・サービス・プロバイダ・ネットワークの一部である。リモート管理を用いると、構成制御および性能監視、ならびにクラウドへの接続を有するすべての位置からの呼データ・ログ回復が可能になる。
【０００８】
図２に、セル電話網に適用可能な実施形態を示す。テレコミュニケーション装置３５の単一チャネル版が、セル電話機５１に統合された低電力チップ５３に実装される。低電力チップ５３は、標準セル電話ＲＦクラウド４７を介して送受信される、１つの音声チャネルの圧縮方法および圧縮解除方法を実施する。セル・サイト４１が、データ・レートが１．６から３．６Ｋｂｐｓであることを除いて通常の形で、ＲＦリンク４３を介して送受信する。セル・サイト・インターフェース・モジュール３９が、テレコミュニケーション装置３５による処理のために複数のセル電話機から発する複数の音声チャネルを直列化するために含まれる。セル・サイト・インターフェース・モジュール３９を含めることによって、修正なしでの装置の適用が可能になる。テレコミュニケーション装置３５は、ＰＳＴＮ ＴｘまたはＥｘ回線３３との間の挿入／抽象化のために音声チャネルを圧縮／圧縮解除する。
【０００９】
動作フロー
図３ａおよび３ｂに、本発明の実施形態の動作フローを示す。本発明の１実施形態では、フレーム・リレー・ゲートウェイを介する送信のために複数のＰＳＴＮ音声チャネルを圧縮する。Ｔ１ ＰＳＴＮインターフェースとの互換性を得るために、１実施形態では、ファクシミリ／データ、モデム信号、および通話信号を、したがって、これらの動作モード用のインターフェースを、動作機能に含める。下記の説明では、本発明の実施形態に関して、呼が開始される（フックアップ）瞬間から呼が完了する（フックダウン）瞬間まで発生する処理の詳細を示す。図３ａおよび３ｂに、２つの同一の装置２および４を示す。説明を簡単にするために、装置２が、呼を発し、装置４が、呼を終了する。
【００１０】
ＣＳＵ／ＤＳＵインターフェース
図３ａの装置２は、４芯構成または２芯構成に接続される内蔵チャネル・サービス・ユニット／データ・サービス・ユニット（ＣＳＵ／ＤＳＵ）５９を用いてＰＳＴＮ Ｔ１回線５７にインターフェースする。装置２によって処理される音声チャネルの数は、フレーム・リレー・ゲートウェイの容量の関数である。１つのＴ１フレーム・ゲートウェイ（１５４４０００ビット／秒）への複数のＴ１ ＰＳＴＮ動作について、チャネルの数は、２６４本または１１本のＴ１回線である。
【００１１】
呼発信およびシグナリング
Ｔ１／Ｅ１ 時分割多重（ＴＤＭ）フレーム内のチャネルでの呼発信は、ＴＤＭデマルチプレクサ６３に送られ、ここで、呼（フックアップ）が取り出され、８ビット・バイトに組み立てられる。バイトによって区分される情報は、Ｍｕ−ＬａｗフォーマットまたはＡ−Ｌａｗフォーマットのいずれかである。Ｔ１またはＥ１からの各チャネルは、トーン検出器７７で、デュアル・トーン・マルチフリーケンシ（ＤＴＭＦ）トーンの存在について常に監視される。起点テレコミュニケーション装置２でトーン検出が発生する時（フックアップ・トーン・シグナリングによって示される）に、シグナリング検出器８１が通知され、シグナリング検出動作が開始される。インバンド・シグナリングの場合に、北米標準のＲｏｂｂｅｄ−ｂｉｔ、個別線信号方式（ＣＡＳ）、または共通線信号方式（ＣＣＳ）のシグナリング規則が適用される。コモン・キャリア・シグナリング（ｃｏｍｍｏｎ ｃａｒｒｉｅｒ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）が検出される時には、ＳＳ７規則が適用され、シグナリング情報が、ＳＳ７標準規格の国固有の変種に従ってデコードされる。ＳＳ７プロトコルは、一緒に汎用機能性を提供するために働く複数の緊密に関連する層からなる。図４に、本発明の１実施形態の層と関連する国際標準規格との間の関係を示す。層４１０は、ｍｏｂｉｌｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐａｒｔ（ＭＡＰ）、ｏｐｅｒａｔｉｏｎ、ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ、ａｎｄ ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ｐａｒｔ（ＯＭＡＰ）、およびｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＩＮＡＰ）などのアプリケーション・サービスからなる。層４２０には、ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ（ＴＣＡＰ）が含まれる。層４３０には、ＩＳＤＮ ｕｓｅｒ ｐａｒｔ（ＩＳＵＰ）が含まれる。層４４０には、ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ ｕｓｅｒ ｐａｒｔ（ＴＵＰ）が含まれる。層４５０には、ｍｅｓｓａｇｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐａｒｔ ３（ＭＴＰ３）が含まれる。層４６０および４７０には、それぞれ、ＭＰＴ２およびＭＰＴ１が含まれる。
【００１２】
１実施形態では、ＤＴＭＦトーンまたはＳＳ７シグナリング処理が、検出が行われる時にＴ１回線の各チャネルで実行される。１つまたは複数のチャネルによって呼が開始される時に、呼出し番号が、プロセッサ６５でＤＴＭＦトーンまたはＭＳＳ７シグナリング情報から検出器７７によってデコードされる。デコードされた呼出し番号またはＳＳ７シグナリング情報は、ネットワーク・マネージャ６１内に配置されるパッキング・キュー内の適当なチャネル・パラメータ・ブロックに挿入される。パッキング・キューは、最終的にフレーム・リレー出力パケットを形成するデータの保管専用のメモリ空間である。１実施形態では、ネットワーク・マネージャ６１が、チャネル容量最適化に基づいて、送信用のパッキング・キューに配置されるデータを準備する。
【００１３】
シグナリング中の出力パケット処理
１実施形態では、ネットワーク・マネージャ６１が、対象チャネルのシグナリング・データを準備した後に、そのシグナリング・データが、出力パケットに挿入され、イーサネットＩＰフォーマット（図６で１８７として示される）に変換される。ネットワーク・マネージャ６１は、パッキング・キューに配置されたデータに対して動作のシーケンスを実行し、大きい（１９３００ビット）ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）イーサネットＴＣＰ／ＩＰパケットを生成し、このパケットが高速ルータ１０５に送られ、このルータでフレーム・リレー・フォーマット（図６で１８５として示される）に変換される。
【００１４】
フレーム・リレー・パケットは、フレーム・リレー・クラウド１０７を介して宛先サイト・ルータ１０９に送られる。１実施形態では、ルータ１０９は、フレーム・リレー・パケットをイーサネットＴＣＰ／ＩＰフォーマットに変換し、図３ｂに示されたテレコミュニケーション装置４の宛先のネットワーク・マネージャ１１１に転送する。宛先ネットワーク・マネージャ１１１は、受信されたパケット・チャネル・パラメータからシグナリング情報および／または呼情報を取り出し、チャネル・シグナリング・ハンドラ１１３に経路指定する。チャネル・シグナリング・ハンドラ１１３は、指定されたフックアップおよび／またはダイヤリング・トーンを、ＤＴＭＦトーン・ジェネレータ１１７に生成させ、ＴＤＭマルチプレクサ１２１に、適当なＴＤＭスロット位置に挿入させる。
【００１５】
宛先装置での信号情報処理
１実施形態では、宛先ネットワーク・マネージャ１１１が、着信宛先チャネルのＤＴＭＦおよび信号トーン検出器１３５、１３７からの出力を観察することによって、すべての応答を監視する。呼び出されるチャネルに対応するフックアップが検出される時に、アクティブ・チャネル状況が、ネットワーク・マネージャ１１１によってセットされ、応答が、図３ｂに示された宛先テレコミュニケーション装置４から図３ａに示された起点テレコミュニケーション装置２への発信フレーム・リレー・パケットに挿入される。
【００１６】
起点呼状況の更新
１実施形態では、起点ネットワーク・マネージャ６１が、呼出しが行われたチャネルからのフックアップ状況について、着信パケット情報を監視する。宛先フックアップ状況が示される時に、起点呼状況にアクティブがセットされる。起点ネットワーク・マネージャ６１は、着信信号構造を監視することによって、チャネルを介して送信されつつある情報のタイプを判定する。１実施形態では、ファクシミリ／データ・トーンまたはモデムの位相シフト・キーイング（ＰＳＫ）信号が検出されない限り、データが音声であると仮定される。
【００１７】
ファクシミリ／データまたはモデム・データの送信
ファクシミリ／データが送信される情報として検出された時に、ファクシミリ／データ・プロセッサ７５がイネーブルされる。このプロセッサは、どのファクシミリ／データ構造が送信されつつあるかを検出し、信号を復調し、結果のデータまたは制御キャラクタを、ファクシミリ／データ・ハンドラ７９内に配置されたバッファに保管する。ファクシミリ／データを含む各Ｔ１チャネルに対応するデータが、データ・ハンドラ７９内の別のバッファに保管される。このデータは、チャネル・スペースが使用可能になった時に、パラメータ・ブロックへの挿入のためにネットワーク・マネージャ６１に転送される。
【００１８】
１実施形態では、ファクシミリ／データ情報が、非リアルタイムであり、したがって、低優先順位である。発信フレーム・リレー・パケットへのファクシミリ／データの挿入は、音声トラフィックが低くない場合には２５ミリ秒ごとに小さい８バイト・データ・ブロックで行われ、音声トラフィックが低い場合には、データ・ブロックを、２５ミリ秒ごとに１６００バイトまでにすることができる。
【００１９】
１実施形態では、ファクシミリ／データ・プロセッサ７５が、下記のＩＴＵ標準規格に従うデータおよびファクシミリ・トラフィックを処理することができる。
【００２０】
データ ファクシミリ
V.32bis - 14,400 bps V.29 - 9600 bps
V.32 - 9,600 bps V.27ter - 4,800 bps
V.22 - 1,200 bps V.17 - 14,400 bps
V.21 - 0 to 300 bps T.30, T.38（ＩＰ ＦＡＸ制御標準規格）
【００２１】
ファクシミリ／データ・プロセッサ７５は、同期フォーマットおよび非同期フォーマットを扱い、１２８ｋｂｐｓまでの対称データ・レートおよび非対称データ・レートをサポートする。非対称キャラクタ・コードに、（８、９、１０、または１１ビット・キャラクタ、Ｖ．１４準拠）が含まれる。エラー訂正は、１２８ｋｂｐｓまでのスループットで、ＩＴＵ−Ｔ Ｖ．４２およびＶ．４２ｂｉｓに準拠する。この構成および制御は、「ＡＴ」コマンド・セット準拠である。ダイヤリング制御およびファクシミリ制御は、Ｖ．２５ｂｉｓダイヤリングおよびＴ．３０ファクシミリに準拠する。
【００２２】
完全なファクシミリ／データ・ハンドリング処理が、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ソフトウェアに実装される。通常のファクシミリ／データ処理を、ブロック形式で図５に示す。ＴＤＭインターフェース１５９からの信号データが、帯域フィルタ１６１によってフィルタリングされ、その後、自動利得プロセッサ（ＡＧＣ）１６３によってレベルを制御される。位相シフト変調された信号が、Ｉ−Ｑサンプリング技法を使用して、復調器１６５で復調される。閾値判断が、判断デバイス１６９で行われ、対応する位相シフトが、回復された搬送波１７５を基準として使用して、信号検出器１７１によって実行される。デコーダ１７３が、位相シフト情報を対応するビット・パターンに変換し、このビット・パターンが、デスクランブラ１７７に転送されて、実際のデータが回復される。
【００２３】
高速モデム信号が、モデム・データ復調器６７（図３ａに図示）で、送信中のデータとして検出される時に、高速モデム・プロセッサがイネーブルされる。この処理も、ＤＳＰソフトウェアで実施され、下記の国際仕様に準拠する。
【００２４】
Ｖ．９０ − ５６，０００ｂｐｓ
Ｖ．３４ − ３３，６００ｂｐｓ
【００２５】
復調処理は、図５に示し、上で説明したように実施することができる。ファクシミリ／データ処理とモデム処理の間の主な相違は、高速モデム・データに関連するタイミングと、より大きいデコーダの必要である。復調されデスクランブルされたモデム・データは、データ・ハンドラ７１によって、バッファリングされ、ＩＴＵ Ｖ．４２ｂｉｓ標準規格を使用して圧縮される。バッファリングされたモデム・データは、チャネル・スペースが使用可能になった時に、フレーム・リレー・パケット・パラメータ・ブロックへの挿入のためにネットワーク・マネージャ６１に転送される。
【００２６】
音声データの送信
１実施形態では、情報が送信される時に、音声データがデータ・ハンドラ６９で検出されると、音声データ・バッファリング処理が開始される。１実施形態では、２００個のＭｕ−ＬａｗまたはＡ−Ｌａｗ８ビット・サンプルが、音声モードで動作するチャネルごとに保管される。１実施形態では、二重バッファを使用して、タイミングおよび音声圧縮プロセッサ７３へのインターフェースを容易にする。バッファが満杯（２００サンプル）になったならば、データが音声圧縮プロセッサ７３に転送される。このプロセッサは、ＤＳＰソフトウェア・ルーチンを実行することが好ましく、ＤＳＰソフトウェア・ルーチンの１つの例が、本明細書と同時に出願され、本明細書の譲受人に譲渡される、２００１年１月１２日に出願した米国特許仮出願第０９／７５９，７３４号、表題「ＶＡＲＩＡＢＬＥ ＲＡＴＥ ＳＰＥＥＣＨ ＤＡＴＡ ＣＯＭＰＲＥＳＳＩＯＮ」に詳細に開示されている。
【００２７】
しかし、簡単に言うと、この技法を用いると、可変データ・レートをもたらす方法を使用することによって、音声を圧縮できる。図８に示されているように、所与のチャネルをエンコード（圧縮）する時に、出力（チャネル）データのフレームは、入力オーディオ信号のアクティビティによって決定される可変レートであるように見える。ネットワーク・マネージャ６１（図３ａに図示）に送られるデータの各フレームに、入力オーディオ信号のエポック（セグメント）を記述する２１個のパラメータ、ＲＭＳ値、１から１２個の反射係数、および２つの残留値が含まれる。
【００２８】
図８からわかるように、着信オーディオが、位置２０７でエポックにセグメント化される。エポック・セグメント化は、Ｈｕｔｃｈｉｎｓに発行された米国特許第４，９８０，９１７号に記載された形の時間領域ピッチ追跡技法を使用して処理される。エポック長は、チャネルに送られる最も重要なパラメータであり、それに最高の優先順位を与える品質フラグを割り当てられる。各エポックは、既知の線形予測コーディング適応レート音声圧縮（ＡＲＶＣ）分析２０９の対象であり、このＡＲＶＣ分析は、ＲＭＳ値（信号エネルギ推定値）と、エポックのスペクトル構造を記述する１個から１２個の反射係数（ＲＣ）を作る。これらの係数に関連する品質フラグは、フレームからフレームへの値の傾向および変化の分析によって決定される。エポックの副分析２１１は、反射係数を使用して逆フィルタを構成することによって実行される。このフィルタを入力オーディオ・エポックに適用して、励起残留物（ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｒｅｓｉｄｕｅ）を得る。この残留物をさらに分析して、２つの残留記述子パラメータを導出する。１実施形態では、残留記述子が、再構成される音声の品質に対して最も少ない影響を有し、適当な品質フラグを割り当てられる。
【００２９】
さらに図８に示されているように、１実施形態では、パラメータが、エンコーダ２１３で、知覚される音声の品質に対する影響において最も重要なものからそうでないものへと順序付けられ、品質フラグが、各パラメータに関連付けられ、再構成される音声オーディオ品質に関する現在のオーディオ・コンテキストでの重要さの詳細を示す。品質フラグは、受信端に送信されるのではなく、ネットワーク・マネージャ６１（図３ａに図示）内で、音声品質への影響を最小限にして帯域幅を減らすのに使用される。
【００３０】
図９に、音声パラメータが除去されない場合の、フレーム・リレー・フォーマット２１５およびイーサネットＩＰフォーマット２２３を示す。例２２７に示されたパラメータが送信される。優先順位制限または帯域幅制限が存在する時には、これらのパラメータのサブセットが送信され、したがって、パラメータ・ブロック２１７ごとのビットの総数が減る。
【００３１】
フレーム・リレーに関するパケット化情報
１実施形態では、ネットワーク・マネージャ６１が、イーサネットＩＰフォーマット１８７（図６に図示）のパケットのＩＰ宛先を識別するのに必要なＩＰヘッダを付加する。イーサネット・フォーマットのパケットは、高速ルータ１０５に送られ、このルータで、フレーム・リレー・フォーマット１８５に変換され、フレーム・リレー・クラウド１０７を介して図３ｂに示された宛先テレコミュニケーション装置４に送信される。宛先ルータ１０９が、フレーム・リレー・パケットを受信し、イーサネット・フォーマットに変換して、宛先ネットワーク・マネージャ１１１に経路指定する。宛先ネットワーク・マネージャ１１１は、パケットを分解して、適当なチャネルに経路指定する。
【００３２】
ファクシミリ／データまたはモデム・データの受信
受信された情報がファクシミリ／データである場合には、１実施形態で、宛先ネットワーク・マネージャ１１１が、そのデータ・パケットをファクシミリ／データ・ハンドラ１１５に転送する。ハンドラ１１５は、Ｖ．４２ｂｉｓを使用してデータを圧縮解除し、ファクシミリ／データ・ジェネレータ１２９に転送する。ジェネレータ１２９は、必要なファクシミリ／データ・フォーマットに合わせてデータを再変調し、結果の信号を、Ｔ１ ＰＳＴＮ回線１５７の特定の１つに適当なＴＤＭスロット位置１２１に挿入する。
【００３３】
図１０に、再変調処理を示す。Ｖ．４２ｂｉｓ圧縮解除処理からのデータが、スクランブラ２２９によってスクランブルされ、使用される特定のファクシミリ／データ・フォーマットに従って再エンコードされる。エンコードされたデータは、エンコーダ２３１によってＩビット・ストリームとＱビット・ストリームに分割され、パルス整形フィルタ２３３、２３５によって、スペクトルを構成するためにパルス整形され、使用される特定のフォーマットに従って変調器２３７で変調される。ＴＤＭインターフェースは、再変調された信号を、適当なタイム・スロット中にＴＤＭマルチプレクサ１２１に経路指定する。ＣＳＵ／ＤＳＵ１５５が、ＰＳＴＮ Ｔ１回線への適当なインターフェースを提供し、したがって、この目的の外部機器の必要をなくす。
【００３４】
受信された情報がモデム・データである場合には、モデム・データ・ハンドラ１２５とモデム・データ・ジェネレータ１３３を用いる、ファクシミリ／データ・モードに対する類似する動作が行われる。ファクシミリ・データ処理とモデム・データ処理の間の相違は、タイミングおよびエンコード構造である。
【００３５】
ファクシミリ／データまたはモデムに対する応答
ファクシミリ／データ情報またはモデム情報が送られつつある時に、トラフィックは、通常は１時に１方向である。ファクシミリ動作中には、応答コードだけが、宛先Ｔ１／Ｅ１チャネルから送り返される。この応答は、ＣＳＵ／ＤＳＵインターフェース１５５によって受信され、ＴＤＭデマルチプレクサ１３９に経路指定され、ここで、終了したファクシミリに関連する特定のチャネルの信号が分解され、ファクシミリ／データ・プロセッサ１４９または１５３に経路指定される。ファクシミリ／データ・プロセッサは、信号を復調して、送信されたデータを得る。図７に、フレーム・リレー・パケット１９３とイーサネットＩＰパケット２０５を示す。図７は、図６に似ているが、図７のパラメータ・ブロック２０３は、ファクシミリ／データの部分的送信に使用される。これに対して、図６のパラメータ・ブロック１８９は、シグナリング／呼データに使用される。データは、ファクシミリ／データ・ハンドラ１４１または１４５によってＶ．４２ｂｉｓを使用して圧縮され、イーサネットＩＰパケットへの挿入のためにネットワーク・マネージャ１１１に転送される。図７に示されたＩＰパケット２０３は、その後、高速ルータ１０９に転送され、ここで、フレーム・リレー・フォーマットに変換され、フレーム・リレー・クラウド１０７を介して送信される。このパケットは、宛先ルータ１０５で受信され、呼起点ネットワーク・マネージャ６１に転送される。起点ネットワーク・マネージャ６１は、ファクシミリ／データ動作からの応答が特定のチャネルについて受信されたことに留意してサービス・キューを更新し、その応答を、圧縮解除のためにファクシミリ／データ・ハンドラ９３または９７に転送する。圧縮解除されたデータが、ファクシミリ／データ・ジェネレータ８９に送られ、そこで、信号が処理されるファクシミリのタイプに従って生成される。この信号が、ＴＤＭマルチプレクサ８５によって適当なチャネル・スロットに挿入され、呼を発したＴ１／Ｅ１チャネルに送られ、したがって、送受信パス全体が完了する。
【００３６】
１実施形態では、呼が完了する時に、呼の宛先端がフックダウン状況になる。フックダウン状況は、フックダウン・コードが宛先ネットワーク・マネージャ１１１によってパケット・チャネル・フラグに挿入される（コード＝０１０）時に、起点ネットワーク・マネージャ６１に送信される。起点ネットワーク・マネージャは、特定のチャネルに関してこのコードを受信する時に、サービス・キューを更新して呼が完了したことを示し、対応するシグナリングを、シグナリング・ジェネレータ９１、ＤＴＭＦジェネレータ８７、ＴＤＭマルチプレクサ８５、およびＣＳＵ／ＤＳＵインターフェース５９を介して起点Ｔ１／Ｅ１チャネルに転送する。
【００３７】
音声データの受信
１実施形態で、図３ｂに示された宛先テレコミュニケーション装置４で、ネットワーク・マネージャ１１１が、通常はチャネルごとに２１パラメータの各フレームを再構成し、欠けている（すなわち、帯域幅制限に起因してフレーム・リレー・リンクを介して送信されなかった）パラメータにフラグを立て、フレームを適当な音声圧縮デコーダ１２３に転送する。
【００３８】
パラメータは、音声圧縮デコーダ１２３に転送される。音声圧縮デコーダの詳細な動作は、前に述べた、２００１年１月１２日に出願した同時係属の米国特許仮出願第０９／７５９，７３４号、表題「ＶＡＲＩＡＢＬＥ ＲＡＴＥ ＳＰＥＥＣＨ ＤＡＴＡ ＣＯＭＰＲＥＳＳＩＯＮ」に詳細に開示されている。
【００３９】
図１１に、デコーダの最上位レベル動作を示す。１実施形態では、残留物が、デコーダ２４１からのエポック長および２つの残留記述子パラメータを使用して、励起ジェネレータ２４３によって推定（再構成）される。１実施形態では、残留記述子がチャネルを介して送信されない場合に、励起ジェネレータ２４３が、エポック長ヒストリおよび第１反射係数の観察から導出される人工的な励起を作成する。励起は、合成フィルタ２４５を駆動するのに使用され、この合成フィルタ２４５は、既知の変換技法によって１０個の反射係数をプレディクタ係数に変換することによってスペクトル的に構成される。合成フィルタの出力を、出力スケーラ２４７によってスケーリングして、適当なＲＭＳ（エネルギ）を有する出力エポックを作る。
【００４０】
合成フィルタ２４５の出力は、図３ｂに示された音声データ・ハンドラ１３１によってバッファリングされ、サンプルが、適当なＴＤＭマルチプレクサ・タイム・スロットに規則正しく挿入されるまで保管される。対応するＴ１／Ｅ１フレームが、ＰＳＴＮへのインターフェースに適当な信号線に経路指定される。
【００４１】
宛先ソースからの音声データ
宛先Ｔ１／Ｅ１チャネルでスピーカが音を鳴らす時に、逆音声データ処理が、ＴＤＭデマルチプレクサ１３９、音声データ・ハンドラ１５１、音声圧縮エンコーダ１４３、宛先ネットワーク・マネージャ１１１、高速ルータ１０９、１０５、起点ネットワーク・マネージャ６１、起点音声圧縮デコーダ９９、音声データ・ハンドラ１０３、起点ＴＤＭマルチプレクサ８５、および起点ＣＳＵ／ＤＳＵ５９を用いて行われる。この音声データ圧縮／送信および圧縮解除／受信処理は、宛先チャネルがフックダウンを示すまで継続し、このフックダウンの後には、呼がインアクティブにされ、サービス・キューが更新され、呼が「完了状況」にセットされる。
【００４２】
構成マネージャ
テレコミュニケーション装置の１実施形態の正しい動作は、ユーザからのセットアップ情報を必要とする。このセットアップ情報は、さまざまなソフトウェア・アプリケーションによって共用され、システム・コントローラによって収集され、保管される。テレコミュニケーション装置が必要とするセットアップ・パラメータを、下の表１に示す。具体的に言うと、表１によって、特定のＴ１回線またはＥ１回線に関連するデータが保管される、図３ａおよび３ｂに示されたネットワーク・マネージャに関連する構成キューの例が示される。
【００４３】
表１

【００４４】
１実施形態では、セットアップ・パラメータが、組込みセットアップ・ウィザードを使用して収集されるか、構成セットアップ・メニューから手動で入力されるのいずれかである。各パラメータの簡単な説明を下に示す。
【００４５】
装置がＴ１回線またはＥ１回線のどちらとインターフェースするかの選択は、Ｓ１によって行われる。Ｓ２によって、装置が接続されるＴ１／Ｅ１回線の数がシステム・コントローラに与えられる。Ｓ３によって、送信または受信のフレーム・リレー・メッセージ・パックに挿入されるチャネルの最大個数に関する情報が与えられる。
【００４６】
Ｓ４によって、サービス品質動作（ＱｏＳ）がイネーブルまたはディスエーブルされる。ＱｏＳがイネーブルされる場合には、ユーザが指定したサービスの優先順位を、各チャネルに割り当てなければならない。ＱｏＳは、チャネルに、必要な時にすべてのパケットで送信されるより高いまたはより低い可能性を保証するのに使用され、ＱｏＳによって、ネットワーク・マネージャによって課せられるすべての動的に設定される優先順位が覆される。
【００４７】
Ｓ５を用いると、システムで使用される最大音声圧縮比の選択が可能になる。圧縮比が高いほど、品質が下がる。この品質はＩＴＵ標準規格Ｐ．８６１によって測定される。
【００４８】
Ｓ６、Ｓ７、およびＳ８によって、それぞれ、ファクシミリ／データ、モデム・データ、およびシグナリング・データに関連する優先順位がセットされる。Ｓ８（シグナリング）に関連する優先順位によって、呼を開始し、アクティブにするのに必要な待ち時間が決定される。
【００４９】
Ｓ９によって、パケットの送受信に使用されるフレーム・リレー・メッセージ・ブロックの長さがセットされる。最大メッセージ・パケット長は、通常は、特定のフレーム・リレー通信事業者によって許容されるものの関数である。
【００５０】
Ｓ１０は、音声チャネル・データを処理する特定のＤＳＰへの装置入力線のマッピングである。通常の動作では、回線とＤＳＰプロセッサの間の１対１マッピングがもたらされる。しかし、ユーザは、どのＤＳＰが音声チャネルを処理するかを手動で決定することができる。
【００５１】
Ｓ１１によって、組込み診断ルーチンの自動実行がイネーブルまたはディスエーブルされる。このルーチンは、システム用意状況の周期的検査をもたらすためにバックグラウンドで走行する。
【００５２】
Ｓ１２によって、リモート動作がイネーブルまたはディスエーブルされる。装置のオペレータが、装置と同一に近接する必要はない。
【００５３】
Ｓ１３およびＳ１４によって、フレーム・リレー・ゲートウェイのソース点および宛先点のＩＰアドレスが提供される。これらのＩＰアドレスは、ユーザの要求ごとに再経路指定をもたらすために動的に変更することができる。Ｓ１３およびＳ１４の設定は、リモート・サイトから行うことができる。Ｓ１５は、リモート・アクセス・サーバのＩＰアドレスであり、動的に変更することはできない。リモート・アクセス・サーバは、装置に関連するインターネットまたはフレーム・リレー網にインターフェースされる任意のＰＣからデバイスを制御する方法を提供する。Ｓ１６は、ルータＩＰアドレスであり、正しいフレーム・リレー動作に必要である。このＩＰは、フレーム・リレー通信事業者によって与えられる。
【００５４】
Ｓ１７によって、チャネル・シグナリング・データを解釈するために装置によって使用されるシグナリング・モードがセットされる。Ｓ１８によって、ＳＳ７シグナリングがイネーブルされ、Ｓ１９によって、装置が使用する国変種が選択される。
【００５５】
Ｓ２０によって、各呼に関連するレコードを保管するのに使用される呼ログ記録フォーマットが選択される。このデータは、処理サイトへのダウンロードに使用できるようにされる。この情報は、課金および回線利用分析に使用される。
【００５６】
Ｓ２１によって、エコー・キャンセルがイネーブルまたはディスエーブルされる。エコー・キャンセルは、音声圧縮を使用する時に必要になる。ローカル・エコー・ループが、呼終端装置での音声チャネルの劣化した動作を引き起こす。
【００５７】
ネットワーク・マネージャ
開示されるテレコミュニケーション装置の動作は、本発明のネットワーク・マネージャ技法と共に、前述の同時係属の特許出願で開示されるテレコミュニケーション方法の実施形態に基づく。この２つの技法は、共生的であり、本明細書で開示される動作結果をもたらす。これに関して、下で示すのは、ネットワーク・マネージャおよびテレコミュニケーション方法とネットワーク・マネージャの関係の詳細な説明である。
【００５８】
１実施形態では、ネットワーク・マネージャ（たとえば図３ａおよび３ｂで６１および１１１と指定される）の目的は、どのデータが出力フレーム・リレー・パケットに挿入されるかを決定し、入力フレーム・リレー・パケットから取り出されるデータを分解することである。ネットワーク・マネージャは、使用可能なフレーム・リレー帯域幅能力、ＱｏＳ設定、および音声圧縮処理からの優先順位設定に基づいて、出力パケットを組み立てる。
【００５９】
ネットワーク・マネージャに関連する３つの主要なキューがある。１つのキューは、処理された音声チャネルからの未編集のデータ、チャネル・シグナリング・データ、ファクシミリ／データまたはモデム・データを含むチャネルからバッファリングされたデータ、および一般制御フラグを保持する。このキューを、ネットワーク・パッキング・キューと称する。第２のキューは、チャネルに基づく呼の状況を保持し、サービス・キューと称する。ネットワーク管理処理に用いられる第３のキューは、装置に接続されたＴ１／Ｅ１回線に関連するデータを保持する構成キューである。ネットワーク・マネージャは、この３つのキューに含まれる情報に基づいて、どのデータを出力パケットに挿入するかに関する判断を行う。
【００６０】
図１２に、ネットワーク・パッキング・キューを示す。このキューは、基本的に、パラメータ・データ２６３、そのパラメータに関連する優先順位２６１、ＱｏＳ設定２６７、入／出フラグ２５９、および送信されるパラメータ・ビットの数を示すマスク２６５を含む配列である。パッキング・キュー・パラメータ・データ２６３は、めいめいのソース（図３ａでシグナリング検出８１、ファクシミリ／データ・ハンドラ７９、音声圧縮エンコーダ７３、またはモデム・データ・ハンドラ７１と指定される）からの未編集パラメータである。優先順位設定２６１は、音声圧縮エンコーダ７３によって判定された各音声パラメータに関連する優先順位である。これらの優先順位は、受信器で再生される音声品質に対してパラメータが有する影響の関数として変化する。静的優先順位は、初期装置構成中にシグナリング・データ、ファクシミリ／データ、およびモデム・データについてセットされる。マスク２６５は、何ビットのパラメータが送信されるかに従ってセットされる。ＱｏＳ設定２６７は、特定のチャネルに関連する他のすべての優先順位設定をオーバーライドする優先順位パラメータである。ＱｏＳは、クライアント・サービス初期化手順中にセットされる。デフォルト・ケースは、すべてのチャネルが同一のＱｏＳを有する。ＱｏＳおよび優先順位の設定は、同一のレーティング・スケールを有する、すなわち、優先順位およびＱｏＳのレベル０が、最高の優先順位であり、レベル１５が最低の優先順位である。入／出タグ２５９は、ネットワーク・マネージャによってセットされ、関連するパラメータが送信されるパケットに含まれるか削除されるか（１＝含まれる；０＝削除される）を示す。図１２に、音声チャネル・データの例２４９、シグナリング・データの例２５１、未使用チャネルの例２５３、およびファクシミリ／データ・チャネルの例２５５を示す。便宜上、チャネル５から２６４を、継続２５７によって表す。
【００６１】
図１３に、ネットワーク・サービス・キューを示す。このキューも、チャネルに基づく呼状況情報を含む配列である。サービス・キューでは、起点フックアップ２７１、宛先フックアップ２７３、呼接続開始時間２７５（起点と宛先の両方のフックが上がる時に示される）、接続停止時間２７７（起点または宛先でフックダウンが発生する時に示される）、およびｓｉｇデータ情報２８３（シグナリング・モードに関する情報）を記録することによって、アクティビティが追跡される。ネットワーク・サービス・キューは、チャネルに基づいて処理される。特定のチャネルの呼が完了する時に、その呼に関連するサービス・キュー・データが、呼ログ記録ファイルに転送される。内部タイマが、サービス・キュー内の各アクティブ・チャネルに付加される。このタイマによって、エラー状態または欠陥のあるリンクの場合にチャネルがロックされなくなる。
【００６２】
構成キューには、装置に接続された特定のＴ１回線またはＥ１回線に関連するデータが保管される。上に示した表１に、初期化およびセットアップ中にネットワーク・マネージャによって収集される情報を示した。１実施形態では、構成セットアップを助けるために、セットアップ・ウィザードが装置に含まれる。
【００６３】
前に説明したように、図３ａおよび３ｂに示されたネットワーク・マネージャでは、送信動作と受信動作の間で、フレーム・リレー・ゲートウェイの帯域幅を分割する。固定ゲートウェイ・ビット・レートを仮定すると、固定ビット・カウントが、送信パケットと受信パケットの両方に割り当てられる。Ｔ１フレーム・リレー・ゲートウェイ動作について、１実施形態で、１９３００ビットが各パケットに割り当てられ、そのうちの約５０ビットが、各パケットの制御用に指定される。これらのビットをチャネルに基づいて割り振り、したがってゲートウェイ帯域幅の利用を最適化するのは、ネットワーク・マネージャの仕事である。割振りの目標は、呼終端装置での音声再生品質を最大にすることである。
【００６４】
図１４ａと１４Ｂに、ネットワーク・マネージャの流れ図を示す。以下の説明は、呼起点装置に基づく。ネットワーク・マネージャ動作は、機器スタートアップ２８５中に開始され、シャットダウンまで継続される。スタートアップ時に、ネットワーク・マネージャに関連するすべてのキューが、キュー初期化２８７で０に初期化される。追跡カウンタ２８９が事前設定され、通常動作が開始される。ネットワーク・マネージャは、動作２９１で、サービス・キュー内の最初のレコード（チャネル＃１）を読み取る。
【００６５】
動作２９３中に、この最初のレコードで、進行中の呼（Ｈｏｏｋ−ｕｐ＠Ｏｒｉｇｉｎ＝Ｔｒｕｅ）が示される場合に、ネットワーク・マネージャは、進行して、動作２９５でどの処置が必要であるかを判定する。２９５での処置が、シグナリング検出器（図３ａで８１として指定）によるシグナリング・トーンの検出によって示される、メイク・コール（ｍａｋｅ ｃａｌｌ）である場合には、１実施形態で、ネットワーク・マネージャが、図１２に示されたパッキング・キューのフラグ・データに（０１１）をセットし、ＱｏＳに１をセットし、呼出し番号情報を適当なチャネル・パラメータ・ブロックに挿入する。動作２９７で、処置が、呼の終了（フックダウン）である場合には、１実施形態で、動作３１５中に、フラグ・データに（０１０）がセットされ、動作３２７中に、終了シグナリング・データがチャネル・パラメータ・ブロックに挿入され、図１２に示された起点フラグ２７１および宛先フラグ２７３に０がセットされ、動作３２９で、呼終了時刻が呼レコードに挿入され、対応する呼レコードが、動作３３１で呼ログに転送され、動作３３３中にサービス・キューから削除される。
【００６６】
１実施形態で、処置が、動作２９９中の、シグナリング情報の送信（Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ Ｍｏｄｅ＝Ｔｒｕｅ）である場合に、動作３１７中に、フラグ・データに（０１１）をセットし、ＱｏＳをセットし、動作３３５でシグナリング・データをチャネル・パラメータ・ブロックに挿入する。処置が、動作３０１中の、ファクシミリ・データ送信（ＦＡＸ Ｍｏｄｅ＝Ｔｒｕｅ）である場合には、動作３１９中に、フラグ・データに１００をセットし、ＱｏＳをセットし、動作３３７で、８バイトのファクシミリ・データをチャネル・パラメータ・ブロックに挿入する。処置が、モデム・データ送信３０３（Ｍｏｄｅｍ Ｍｏｄｅ＝Ｔｒｕｅ）である場合には、動作３２１中に、フラグ・データに００１をセットし、ＱｏＳをセットし、動作３３９で、８バイトのモデム・データをチャネル・パラメータ・ブロックに挿入する。１実施形態では、処置が、動作３０５中の音声データ送信（Ｖｏｉｃｅ Ｍｏｄｅ＝Ｔｒｕｅ）である場合に、動作３２３中にフラグ・データに１１０をセットし、ＱｏＳをセットし、動作３４１で、１４バイトの音声パラメータを８バイトにパックし、チャネル・パラメータ・ブロックに挿入する。
【００６７】
しかし、上記の処置のどれもが示されない場合には、エラー状態が存在し、動作３０７中にエラー・ログ・ファイルに記録される。チャネルが無音（フックダウン）である場合に、この処理は、動作３０９で、追跡カウンタを増分し、フラグ・データに（１１１）をセットし、動作２９１で、サービス・キューの次のレコードを読み取ることによって継続される。この処理は、動作３１１でサービス・キューのすべてのレコードが読み取られるまで継続され、すべてのレコードが読み取られた後に、このサイクルが、チャネル＃１から繰り返される。この処理は、図１２に示されたネットワーク・パッキング・キューが、チャネルが無音である場合であってもすべてのチャネルに関する情報を有する時に完了する。
【００６８】
ネットワーク・マネージャの次の動作は、チャネル・データの量がフレーム・リレー帯域幅容量を超えたかどうかを判定することである。これは、動作３４３中に、パッキング・キュー内のビット数をカウントすることによって行われる。１実施形態では、Ｔ１フレーム・リレー・ゲートウェイおよび２５ミリ秒更新期間の場合に、ビット・カウントが、１９３００ビットを超えてはならない。このビット・カウントを超える場合には、ネットワーク・マネージャが、動作３５３中に、低優先順位パラメータ・データの削除の処理を開始する。特定の優先順位レベルに関連するパラメータを捨てた後に、動作３５５で、ビット・カウントを再テストする。この処理は、パケット・サイズが最大限度（Ｔ１フレーム・リレー・ゲートウェイの場合に１９３００ビット）未満になるか、最小優先順位限度に達する（その後にそれ以上のパラメータの削減が許可されない）まで、動作３４７中に継続される。パラメータ・データを捨てる処理中に、ネットワーク・マネージャは、各パラメータの優先順位コードおよびＱｏＳコードを調べる。ＱｏＳコードによって、必ず優先順位設定が覆される。ＱｏＳコードがセットされない（ＱｏＳコードの使用は、構成セットアップ中に任意選択として設定される）場合に、優先順位コードによって、パラメータ・データの取捨が制御される。この技法は、この装置で使用される音声圧縮実施形態の可変レートの性質をもたらす。言い換えると、各音声チャネルに関連する有効ビット・レートは、２５ミリ秒期間中に使用可能な帯域幅の関数である。十分な帯域幅がある場合には、すべての音声パラメータが含まれる。ゲートウェイが混雑している（多くのチャネルが送信を必要とする）場合には、音声パラメータの減らされた組が送信される。したがって、パケットに含まれるパラメータの数（すなわちビット数）の動的な変化が、テレコミュニケーション装置の可変データ・レート特性をもたらす。
【００６９】
送信されるビットの数を解決したならば、ネットワーク・マネージャは、動作３５９中に、イーサネットＩＰパケットとしての送信のためにパッキング・キューを準備し、出力バッファからのシリアル出力送信をイネーブルする。上記の処理が、システム・フレーム・レート（音声チャネルの処理間隔）で繰り返される。
【００７０】
ネットワーク・マネージャは、出力パケット生成を処理するだけではなく、受信したパケットの分解および着信データに関連するサービス・キュー更新も管理する。着信受信パケット・データは、動作３６３中に、パケット全体が受信されるまでステージング区域でバッファリングされる。動作３６５で、追跡カウンタを初期化し、分解処理を開始する。各受信されたチャネルをアンパックし、そのフラグ・データを調べて、どのタイプの情報が受信されつつあるかを判定する。
【００７１】
動作３６７中に、フラグ・データが、フックダウン（フラグ＝０１０）である場合には、動作３８５で、サービス・キューを更新し（起点／宛先に０をセット）、動作３８７で、フックダウン・コマンドを、関連するチャネルのシグナリング・ジェネレータに送る。１実施形態では、動作３６９中にフラグ・データがファクシミリ／データ（フラグ＝１００）である場合に、動作３８９でサービス・キューを更新し（モードにＦをセット）、動作４１５中に、８バイトのファクシミリ／データを、関連するチャネルのファクシミリ／データ・ハンドラに転送する。動作３７１中に、フラグ・データがモデム・データである（フラグ＝００１）場合に、動作３９１で、サービス・キューを更新し（モードにＭをセット）、動作４１１中に、８バイトのモデム・データを関連するチャネルのモデム・データ・ハンドラに転送する。
【００７２】
動作３７３中に、フラグ・データが音声データである（フラグ＝１１０）場合に、動作３９３で、サービス・キューを更新し（モードにＶをセット）、動作４０３中に、音声パラメータ・データの指定された数のバイトを、関連するチャネルの音声バッファに転送する。転送される音声データ・バイトの数は、関連するパラメータ・データの最初の６ビットで示される。動作３７５中に、フラグ・データが前フレーム拡張である（フラグ＝１０１）場合に、サービス・キューを更新し（モードに前のコードをセット）、動作３９５でチャネル・インデックスを１つ減分する（これによって、関連する現在のインデックスが新しいチャネルを示さなくなる）。前のフレームで送信されたデータのタイプに基づいて、動作４０５、４１３、および４１７中に、データを適当なハンドラに転送する。
【００７３】
動作３７７中に、フラグ・データがシグナリング・データである（フラグ＝０１１）場合に、動作３９７で、サービス・キューを更新し（モードにＳをセット）、動作４０７中に、シグナリング・データをＳＳ７プロセッサまたはＤＴＭＦシグナリング・ジェネレータに転送する。動作３７９中に、フラグ・データがフックアップである（フラグ＝０００）場合に、動作３９９でサービス・キューを更新し（起点／宛先に１をセット）、動作４０９中に、フックアップ・コマンドをシグナリング・ジェネレータに送る。動作３８１中に、フラグ・データが無音である（フラグ＝１１１）場合に、動作４０１で、サービス・キューを更新し（起点および宛先に０をセット）、データは、関連するＴＤＭチャネルに送られない。
【００７４】
しかし、フラグ・コードが検出されない場合には、動作３８３中に、エラー・コードを生成し、エラー・コード・ログ・ファイルに送る。前述の処理は、動作４１９および４２１中にすべてのチャネルが処理される（すなわち、受信されたパケットが完全に分解され、データがめいめいのハンドラに経路指定される）まで、繰り返される。
【００７５】
実行時マネージャ
１実施形態で、実行時マネージャが、開示される装置で行われるすべての処理を開始し、監視する。スタートアップ中に、実行時マネージャによって最初に実行される動作は、装置の用意状況を判定するためにシステム診断を実行することである。装置が、これらの診断ルーチンのいずれかで失敗する場合に、動作が停止され、報告が生成される。装置が、すべての診断ルーチンに合格する場合に、初期化処理が開始される。１実施形態では、初期化処理が、すべてのＤＳＰおよび関連するコントローラに、主コントローラに保管されたそれらに関連するファイルからアプリケーション・ソフトウェアをダウンロードすることによって実行される。このダウンロード処理によって、ダウンロードされたソフトウェアの動作の開始がシグナリングされる。通常動作中に、実行時マネージャは、干渉的でない基礎に基づいて、周期的に自動診断ルーチンを実行する。装置がテストに失敗する場合に、自己回復モードが開始される。このモードでは、診断テストに合格したリソースに動作が再割振りされ、これによって、完全な能力ではないが動作を継続できるようになる。１実施形態では、開示されるテレコミュニケーション装置が、リソースのいくつかの障害を考慮に入れて３０％処理マージンを有して実施される。装置のアクティブな処理または動作のどれであっても、実行時マネージャが停止または始動することができる。これは、障害分析中に特に有用である。
【００７６】
リモート・アクセス動作
１実施形態では、開示されるテレコミュニケーション装置が、リモート・サイトから完全に制御可能である。この装置の主コントローラに、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｅｒｖｅｒ（ＩＩＳ）４．０など、装置内のリソースへのインターネット・アクセスを可能にするインターネット情報サーバが含まれる。アクティブ・サーバ・ページ・ソフトウェアが装置に含まれ、モニタ、キーボード、およびマウスなど、装置に直接に接続されている場合にユーザが見るものと同一の情報がユーザに表示される。
【００７７】
装置のリモート・ポートは、主コントローラの一部であり、それ自体のＩＰアドレスを有する。このアドレスは、構成スタートアップ時に設定され、変更することはできない。装置を、ＰＣなどのインターネットへのアクセスを有するデバイスまたは装置が接続されるフレーム・リレー・ゲートウェイから制御することができる。インターネット・アクセスの場合に、主コントローラを、ＩＳＰおよびそれに関連するドメイン・ネーム・サーバ（ＤＮＳ）を介してバックボーンに接続しなければならない。装置ゲートウェイが、リモート・アクセス可能である場合に、このゲートウェイに接続された、ＰＣなどのデバイスによって、装置を制御することができる。
【００７８】
装置動作のタンパリングを防ぐために、非常に強いセキュリティ手段が、ＩＩＳ ４．０内に組み込まれる。ユーザ名およびパスワードと装置内のユーザ許可レコードが必要である。Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＮＴ ４．０セキュリティも、有効なリモート・オペレーションのために満足されなければならない。
【００７９】
ハードウェア
開示されるテレコミュニケーション装置の１実施形態のハードウェア実施形態の例を、これから示す。この説明は、少なくとも２５６チャネルを有し、１１本のＴ１またはＥ１固定回線一般電話動作用に構成されるチャネル音声圧縮ユニット（以下ではＶＣＵ＿２５６と称する）に適用される。この例で説明される実施技法は、Ｔ３／Ｅ３網、光ファイバ・ケーブル、およびマイクロ波を含むより大きいかより小さいシステムにスケーラブルである。
【００８０】
１実施形態で、複数のＤＳＰおよびＰＣベース・コントローラのプログラミングを介するテレコミュニケーション方法が実施される。図１５に、Ｔ１またはＥ１のフレーム・リレー・ゲートウェイの装置に適用されるシステム・ハードウェア・アーキテクチャを示す。この装置の１実施形態のソフトウェア・アーキテクチャは、前に図４を参照した時に説明した。
【００８１】
１実施形態で、Ｔ１／Ｅ１インターフェース・バンクは、このタイプの回線の標準ＩＴＵ仕様を実施する市販ＤＳＰベースのモジュールからなる。１実施形態の構成は、１１本のＴ１またはＥ１のＰＳＴＮ回線４２３に接続するのに３つのＴ１／Ｅ１インターフェース・モジュール４２５、４２９、４３０を必要とする。ＤＳＰモジュール・バンクは、仮想マシン環境（ＶＭＥ）６Ｕモジュール上のカッド構成(quad configuration)にパッケージされた市販のＴＭＳ３２０Ｃ６２０１チップからなる。３つのカッド・モジュール４４３、４４５、４４７が、この実施形態で使用され、したがって、１２個のＴＭＳ３２０Ｃ６２０１ ＤＳＰチップが必要である。１１個のＤＳＰチップのそれぞれが、２４本または３０本の全二重音声チャネルを処理し、したがって、Ｔ１ベース構成では２６４チャネルの容量、Ｅ１構成では３３０チャネルの容量がもたらされる。１２番目のＤＳＰチップ４４８によって、この開示で前に説明した（図３ａおよび３ｂに示された）ネットワーク・マネージャが実施される。
【００８２】
図１５に、４３０ＭＨｚ Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標） ６Ｕ ＶＭＥコンピュータ４３９を含む（これに制限はされない）実施形態が示されている。この実施形態では、システム構成制御、システム性能監視、システム診断、およびグラフィカル・ユーザ・インターフェースが提供される。さらに、コンピュータ４３９によって、広域ネットワーク（ＷＡＮ）またはインターネット・プロトコル（ＩＰ）ベースのディジタル加入者回線（ＤＳＬ）、サービス総合ディジタル網（ＩＳＤＮ）、またはフレーム・リレー・インターフェースを介する、イーサネット・ポート４３５を介するＧＵＩへのリモート・インターフェースが提供される。１実施形態では、コンピュータ４３９のオペレーティング・システムが、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮＴ）４．０、ＩＩＳ ４．０、シンプル・ネットワーク管理プロトコル（ＳＮＭＰ）、またはネットワーク監視サーバである。ＩＩＳ ４．０およびＳＮＭＰは、Ｗｉｎｄｏｗｓ ＮＴ ４．０ ＳｅｒｖｅｒのＯｐｔｉｏｎ Ｐａｃｋ ４．０に付随するＭｉｃｒｏｓｏｆｔ製品である。
【００８３】
テレコミュニケーションモジュールは、さまざまなＤＳＰモジュール・チップ４４３、４４５、４４７とコンピュータ・チップ４３９のソフトウェア・プログラミングを介して装置内に実装される。図１７に、システムで走行するアプリケーション・プログラムに関する最上位レベル・ソフトウェア・アーキテクチャを示す。１実施形態で、この装置に現在関連するアプリケーション・ソフトウェアは、Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ、Ｖｉｓｕａｌ Ｓｃｒｉｐｔ、またはＣ＋＋コードのいずれかであるが、他のアプリケーション・ソフトウェアを使用することもできる。
【００８４】
図１７からわかるように、装置のソフトウェア・アーキテクチャが、４つの機能エリア（すなわち、自動モード制御と、音声と、シグナリングと、ファクシミリおよびモデム・データ）に分割されて示されている。自動モード制御４５１は、装置に接続された各Ｔ１回線またはＥ１回線の、ＴＤＭインターフェース・ユニット４４９によって回復されたチャネル・スロット・データを監視する。自動モード制御４５１は、送信または受信されつつある情報が、シグナリング、音声、ファクシミリ、またはモデム・データのどれであるかを判定し、適当なリアルタイム・アプリケーション・ソフトウェアによる処理をイネーブルする。送信または受信されつつある情報が、音声データである場合には、音声信号が、エコー・キャンセラ４５３（ＩＴＵ Ｇ．１６５／Ｇ．１６８）を介して送信されて、ＰＳＴＮ型電話網の固有の受話器およびシステムのエコーが除去される。信号は、ユーザ構成設定に応じて固定されるかＡＧＣによって、ゲイン・コントローラ４５４によって制御される。圧縮音声データでは、固定利得制御を使用して、音声品質の劣化を最小限にする。音声中トーン検出器４５５が組み込まれて、ファクシミリまたはモデム動作が音声データ・トラフィックに割り込め、適当なアプリケーション・ソフトウェアに切り替えられるようにする。音声アクティビティ検出器４５２およびそれに関連するタイマによって、非常に長い無音の期間中の切断が可能になる。
【００８５】
１実施形態では、音声データが、ＩＴＵ Ｇ．７２６、ＡＲＶＣ、またはＬＦＣ−１０ ＤＳＰベースのソフトウェアのいずれかを使用して、音声コーデック・ユニット４５６によって圧縮／圧縮解除される。ネットワーク・マネージャ・ソフトウェア４５７によって、ディジタル・ネットワーク・ゲートウェイの帯域幅利用が最適化される。パケット・プロトコル・インターフェース・ソフトウェア４５８は、ネットワーク・マネージャの拡張であり、ディジタル・ネットワーク・ゲートウェイを介する送信のためにパケットを準備する。シグナリング・ソフトウェア４５９、４６０、４６１は、ＰＳＴＮ電話網を介して動作するのに必要なＤＴＭＦまたはＳＳ７の情報をデコード／エンコードする。
【００８６】
１実施形態で、ファクシミリとモデム・データは、ストア動作、比較動作、および転送動作を実装するソフトウェア４６３、４６５によって処理される。ファクシミリおよびモデムのアプリケーション・ソフトウェアは、既存のファクシミリ機やモデム機器との互換性のために、Ｖ．２１、Ｖ．２７ｔｅｒ、Ｖ．２９、Ｖ．１７ Ｇｒｏｕｐ ＩＩＩ、Ｖ．３４、およびＶ．９０などのＩＴＵ標準フォーマットを用いてインターフェースする。１実施形態では、完全リアルタイム・ソフトウェアが、ＴＭＳ３２０Ｃ６２０１ ＤＳＰチップで走行し、ホストＰＣ４６７が、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓ ＮＴ ４．０およびＩＩＳ ４．０に基づく。
【００８７】
本発明のハードウェアは、Ｖｉｓｕａｌ ＢａｓｉｃおよびＣ＋＋プログラミング・コードなどの市販ソフトウェアを使用して、開示されるテレコミュニケーション方法を実施する媒体を提供する。１実施形態で使用されるハードウェア構成要素とソフトウェア構成要素のすべての要素を組み込まれた処理の１チャネルを図１８を参照して説明する。
【００８８】
ＰＳＴＮからのＤＳＸ−１回線４６９が、ＲＪ４５コネクタを介してＴ１／Ｅ１インターフェース・モジュール５６３のポートに接続される。Ｔ１／Ｅ１インターフェース・モジュールは、１．５４４ＭＨｚ搬送波を検出し、この搬送波に内部クロック４８１を位相ロックする。位相ロックされたクロックは、Ｔ１動作に関連する２４個の受信および２４個の送信の時分割多重（ＴＤＭ）８ビット・タイム・スロットのそれぞれに関連するデータでクロックするのに使用される。１実施形態では、フレーミング・ビット検出が、１０００１１０１１１００パターンを探して着信データに対して継続的に実行される。このパターンがない場合には、同期の消失（ＲＬＯＳ）が示され、これによって、内部の水晶ベース・クロックが、捕捉を試み、フレーム・ロックを得るようになる。その後、フレーム同期化されたデータが、フレーミング処理４７７によって８ビット・バイトにバッファリングされて、ＴＭＳ３２０Ｃ５２インターフェース・モジュールＤＳＰチップ４８７によって処理される。ホスト・コンピュータは、Ｔ１回線の検出を監視し、上で説明したネットワーク・マネージャ・ソフトウェアに構成データを送る。
【００８９】
インターフェース・モジュールＤＳＰソフトウェアは、ＤＴＭＦシグナリングを探すが、このＤＴＭＦシグナリングによって、フックアップおよび呼出し番号が示される。図１８に、シグナリングおよび呼出し番号の情報が、インターフェース・モジュール５６３のＤＳＰチップによって処理され、このチップによって、データが、フレーム・リレー・メッセージ・ブロックに含まれる前に、パケット化のためにバイト・フォーマットに変換される。このデータは、ＶＭＥバス５６７を介してネットワーク・マネージャに送られる。シグナリング中に、フレーム・リレー・メッセージ・ブロックのチャネル・データ・スロット（図６で６１０として指定される）が、終端機器にシグナリングおよび呼情報を渡すのに使用される。８バイトを使用して、呼出し番号（１６桁の番号とシグナリング）を渡すことができることに留意されたい。下に示す３ビット・フラグ・セパレータによって、チャネル・データが、圧縮音声パラメータ、シグナリングおよび／または呼出し番号データ、無音、またはファクシミリ／データのどれであるかが示される。
【００９０】
０００ − フックアップ
００１ − モデム・データ
０１０ − フックダウン
０１１ − シグナリングおよび／または呼出し番号
１００ − ファクシミリ／データ
１０１ − 前フレーム拡張
１１０ − 音声パラメータ
１１１ − 無音
【００９１】
１実施形態で、ネットワーク・マネージャが、フレーム・リレーへの挿入の前に、メッセージ・ブロック構造を動的に生成する。説明を簡単にするために、１つの例で、６４ビット・パラメータ・ブロックを伴う２００サンプル／フレームを使用する。全二重動作に関するフレーム・リレー・フォーマットを使用すると、各方向の圧縮されたパラメータ・データを、１２．５ミリ秒ごとに更新しなければならない。Ｔ１動作（１．５４４Ｍｂｐｓ）の場合に、これは、２２．５ミリ秒間隔中の、送信方向で送られる１７３７０ビットと、受信方向で送られる１７３７０ビットに等しくなる。各チャネルが、最大６２ビットの圧縮パラメータ・データおよび２ビットのフラグ・ビットを有する場合に、２５６個のチャネルは、全二重動作のために各方向で１６３８４ビットを必要とし、パケットごとのフレーミングおよびプロトコルに９８６ビットが残される。チャネルの無音中に、３ビットだけが送られ、したがって、静的には、Ｔ１フレーム・リレー・ゲートウェイでの２６４チャネルまでの動作が可能であることに留意されたい。また、無音がほとんどないピーク負荷期間（すべてのチャネルが使用される）中に、ネットワーク・マネージャが、パラメータ・セットのすべてより少ないものを送信する選択肢を有し、したがって、少なくとも２５６チャネルの容量を維持しながら、チャネルごとに必要なビット数が減ることに留意されたい。
【００９２】
１実施形態で、チャネル・タイム・スロット位置が、送信パケットと受信パケットの両方について固定される。チャネル＃１が処理されていると仮定すると、呼出し番号とシグナリング情報は、チャネル＃１位置の連続する送信パケット（６２ビット・セグメント）に挿入され、フラグ・ビットに０１がセットされ、その後、イーサネット・フォーマットで高速ルータ４７３に送信される。ルータは、パケットをフレーム・リレー・フォーマットに変換すると同時に、フレーム・リレー・ゲートウェイ４７５を介する受信端への送信のために選択されたプロトコルと経路指定情報（ＩＰ、ＩＰＸなど）を適用する。
【００９３】
受信端では、この処理が逆転される。パケットは、ゲートウェイ４７５を介してフレーム・リレー・フォーマットで受信され、高速ルータ４７３によってイーサネット・フォーマットに変換される。結果のパケットが、ネットワーク・マネージャによって処理され、バイト・フォーマットに変換され、イーサネット４７１を介してＴ１／Ｅ１インターフェース・モジュール５６３に転送され、ここで、呼出し番号とシグナリング情報が、ＤＴＭＦフォーマットに変換され、ＰＳＴＮへの送信用の適当なＤＳＸ−１タイム・スロット（この例ではチャネル＃１）に挿入される。呼終端で応答（フックアップ検出）がある場合に、フックアップ・シグナリングが、適当なタイム・スロットのシグナリングを使用して、発呼起点に送り返される。
【００９４】
呼の起点端および終端端がアクティブになったならば、信号の圧縮および圧縮解除が開始される。適当なＤＳＸ−１タイム・スロット、この例ではチャネル＃１からの音声データが、２００サンプルが使用可能になるまで（８ＫＨｚサンプル・レートのデータの２５ミリ秒）、Ｔ１／Ｅ１インターフェース・モジュールＤＳＰ４８３によってバッファリングされる。処理フレームからの２００サンプルが、図１８に示された適当なＤＳＰボードに配置されるグローバル・ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）４９１に転送される。スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＡＲＡＭ）、またはシンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）などの他のメモリ構成要素を使用できることに留意されたい。
【００９５】
前に説明したように、１実施形態では、モジュール・バンク５６５の各ＤＳＰモジュールに４つのＤＳＰチップ４９３、４９５、４９７、４９９があり、各ＤＳＰが、１つのＴ１回線またはＥ１回線からの音声データの処理専用である。各ＤＳＰで実行されるソフトウェアは、リアルタイムで２４から３０個の音声チャネルを処理することができる。各ＤＳＰは、２４または３０個のチャネルのそれぞれの音声データの１フレームをグローバルＲＡＭ４９１から収集し、上で識別された同一の譲受人が所有する同時係属の特許出願に記載の方法を使用してデータを処理する。結果の圧縮されたパラメータ・データは、グローバルＲＡＭ４９１に転送され、そこで、送信のためにネットワーク・マネージャＤＳＰによって取り上げられる。ネットワーク・マネージャは、図１４ａ、１４ｂに示された複数チャネル動作を実行する。この例で、２６４チャネルまでからの音声データが、音声圧縮エンコード処理からネットワーク・マネージャに経路指定されることに留意されたい。音声圧縮エンコードからの出力は、下記を含むパラメータのリストである。
【００９６】
１）ピッチ・エポック
２）Ｒｍｓ電力
３）ＲＣ１〜ＲＣ１２
４）残留物１
５）残留物２
【００９７】
これらのパラメータは、エンコード処理によって優先順位を付けられて、高いネットワーク・トラフィック状態またはＡｏＳ区分の間にどのパラメータを捨てることができるかをネットワーク・マネージャが判定するのを助ける。ネットワーク・マネージャは、フレーム・リレーを介する送信のためにパラメータ・データをパケット化する。
【００９８】
逆方向で、ネットワーク・マネージャは、フレーム・リレー・ゲートウェイを介して受信された多重化解除され圧縮されたデータを、ＤＳＰモジュール４９３、４９５、４９７、４９９による圧縮解除のために適当なＤＳＰのグローバルＲＡＭ４９１に転送する。圧縮解除された音声チャネル・データは、グローバルＲＡＭ４９１に転送され、そこで、適当なＴ１／Ｅ１ ＤＳＰ４８３によって取り上げられて、適当なチャネル・タイム・スロット（この例ではチャネル＃１）に挿入される。
【００９９】
１実施形態では、グローバルＲＡＭ４９１が、音声データの転送中に、ＤＳＰバンク５６５とＴ１／Ｅ１インターフェース・モジュール５６３の間のマルチポート・メモリとして働く。図１９ａ、１９ｂに、グローバルＲＡＭ４９１のメモリ・マップを示す。交番する転送シーケンスが、グローバルＲＡＭ４９１との間の直接メモリ・アクセス（ＤＭＡ）転送に使用される。このシーケンスは、ＤＳＰモジュール・バンク５６５が着信データを処理している間に、Ｔ１／Ｅ１ ＤＳＰがグローバルＲＡＭ４９１との間でデータを転送するように構成されている。データ転送処理のタイミングは、Ｔ１／Ｅ１インターフェース・モジュール５６３によって制御される。フレーム割込みは、特定のＴ１／Ｅ１回線の各チャネルの２００番目のサンプルが受信された時にセットされる。この処理では、フレーム・レートが回線搬送波周波数にロックされる。
【０１００】
主なＶＣＵ＿２５６装置モジュールは、次の通りである。
【０１０１】
１）システム構成マネージャ
２）ネットワーク・マネージャ
３）性能モニタ
４）グラフィカル・ユーザ・インターフェース
５）ＡＲＶＣ音声圧縮モジュール
６）診断テスト・ルーチン
７）リモート・アクセス・インターフェース
【０１０２】
１実施形態で、ＶＣＵ＿２５６装置に使用される追加ソフトウェアに、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓ ＮＴ ４．０オペレーティング・システム、Ｏｐｔｉｏｎ Ｐａｃｋ ４．０、およびＣＩＳＣＯ １６０５Ｒルータ構成ソフトウェアが含まれる。
【０１０３】
システム・アプリケーション構成マネージャ（ＣＭ）ソフトウェアが、ホスト・コンピュータに常駐し、すべてのシステム要素の初期化を提供し、リソース・キューを生成し、構成ファイルとリソース報告の保管、作成、および印刷のユーティリティを提供し、グラフィカル・ユーザ・インターフェース（ＧＵＩ）を表示する。これは、ＶＣＵ＿２５６装置で動作する第１レベル・アプリケーション・ソフトウェアである。構成マネージャの最上位アーキテクチャを、図１７に示す。他のすべてのＶＣＵ＿２５６アプリケーション・ソフトウェアは、このシステム・アドミニストレータから流れる。
【０１０４】
１実施形態で、グラフィカル・ユーザ・インターフェース（ＧＵＩ）は、ＳＣＭに関連するすべての表示およびメニューへのインターフェースを提供する一連のＶｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃフォームである。ＧＵＩは、プルダウン・メニューおよびサイズを調整可能なサブ・ウィンドウを伴う標準的なウィンドウズ（登録商標）・フォーマットである。
【０１０５】
１実施形態で、ＶＣＵ＿２５６装置が上で説明した音声チャネルのテレコミュニケーション方法を達成する音声圧縮ソフトウェアは、ＤＳＰチップ上で実施され、上で参照した同時係属の特許出願により詳細に記載されている。この実施形態では、ソフトウェアが、Ｃ＋＋でコーディングされ、１２個のＤＳＰのうちの１１個に常駐する。このソフトウェアは、ＤＳＰごとに２４または３０個のいずれかのチャネルを処理し、したがって、Ｔ１動作の場合に２６４個の全二重チャネル、Ｅ１動作の場合に３３０個の全二重チャネルの総合能力をもたらす。
【０１０６】
診断テスト・ルーチンは、アプリケーション構成マネージャ４４９の診断レベル４６１の一部である。これらのルーチンは、ＶＣＵ＿２５６装置のすべてのハードウェア構成要素の厳格な試験を提供する。ＶＣＵ＿２５６に関連する３レベルの診断ルーチンがある。第１レベルは、ＰＳＱＭを含む装置の全体的な性能を検査するクイック・テストである。第２レベルは、構成要素に基づく詳細なテストを提供し、主にトラブルシューティングに使用される。第３レベルは、装置の状況を判定するために周期的に自動的に実行される、診断テストのオンライン・セットである。エラー／警告条件が存在する時に、適当な警告が発行される。この動作からのデータは、リモート・アクセス・インターフェースを介しても入手可能である。
【０１０７】
リモート・アクセス・インターフェース（ＲＡＩ）の目的は、インターネット、フレーム・リレー回線、ＤＳＬ回線、またはＩＳＤＮ回線を介する装置のリモート・コントロールを提供することである。装置コンソールから使用可能なすべてのコントロール／メニューが、リモートでも使用可能であり、したがって、任意の場所からの構成および管理制御が提供される。
【０１０８】
機械的構成
図１６に、本発明の１実施形態に関連するさまざまな構成要素の間のケーブル接続を含むＶＣＵ＿２５６の機械的相互接続構成を示す。Ｔ１／Ｅ１ ５６７に、モニタ５７３、キーボード５７１、およびポインティング・デバイス５６９が含まれる。ポインティング・デバイス５６９は、コンピュータ・マウスまたは他の類似するデバイスとすることができる。これらの構成要素は、システム・コンソール機能を操作するのに使用される。この装置は、装置端にＲＪ４５コネクタを有するケーブル５８７を使用してＰＳＴＮ回線にインターフェースされる。２つのイーサネット・ケーブルによって、ＶＣＵ＿２５６がルータ５７５に接続される。ルータ５７５は、ＣＩＳＣＯ １６０５Ｒルータなどのルータ・デバイスとすることができる。単一のイーサネット・ケーブル５８１が、パケット・データ用であり、ケーブル５７９が、リモート・アクセス接続用である。シリアル・ポート・ケーブル５８３によって、ＶＣＵ＿２５６主コントローラがルータ５７５に接続される。ルータ出力ケーブル５８５によって、システムがフレーム・リレー・ゲートウェイ・ポートに接続される。モニタ５７３、ＶＣＵ＿２５６装置５６７、およびルータ５７５の電源５７７が、（１００〜２２０ＶＡＣ）電源に接続される。
【０１０９】
上の実施形態を、装置または媒体に保管し、機械によって読み取って、命令を実行することもできる。装置または媒体に、半導体メモリ・デバイスおよび／または回転式磁気ディスクまたは回転式光ディスクを含めることができる。コンピュータの相互接続にまたがるなど、命令の区画が異なる機械に分離される時に、装置または媒体を分散することができる。
【０１１０】
いくつかの例示的実施形態を説明し、添付図面に示したが、そのような実施形態が、広義の本発明の制限ではなく例示にすぎないことと、さまざまな他の修正を当業者が思い浮かべることができるので、本発明が、図示され説明された特定の構成および配置に制限されないことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】電話網相互接続システムを示す図である。
【図２】セル電話相互接続システムを示す図である。
【図３ａ】テレコミュニケーション装置を有する本発明の実施形態の動作の流れ図である。
【図３ｂ】テレコミュニケーション装置を有する本発明の実施形態の動作の流れ図である。
【図４】図３ａに示された本発明の実施形態でコモン・キャリア・シグナリングが検出される時のＳＳ７プロトコル・アーキテクチャを示す図である。
【図５】ファクシミリ／データ復調技法（すなわちアルゴリズム）を示す図である。
【図６】呼情報を渡すシグナリング中のフレーム・リレー・メッセージ・ブロックに関するパケット化情報を示す図である。
【図７】ファクシミリ／データ送信中のフレーム・リレー・ブロックに関するパケット化情報を示す図である。
【図８】本発明の実施形態の、単一チャネルを圧縮するエンコード処理を示す図である。
【図９】音声データ送信中のフレーム・リレー・メッセージ・ブロックに関するパケット化情報を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態の、圧縮解除されたデータをファクシミリ／データ・フォーマットにするファクシミリ／データ再変調技法を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態の、単一チャネルの音声圧縮デコード処理を示す図である。
【図１２】パラメータ・データを含む、図３ａおよび３ｂのネットワーク・マネージャに関連するネットワーク・パッキング・キューを示す図である。
【図１３】チャネルごとにセルの状況を保持するネットワーク・マネージャに関連するネットワーク・サービス・キューを示す図である。
【図１４ａ】図３ａ、３ｂに示されたネットワーク・マネージャの流れ図である。
【図１４ｂ】図３ａ、３ｂに示されたネットワーク・マネージャの流れ図である。
【図１５】固定回線一般電話動作に構成された本発明の実施形態のブロック図である。
【図１６】本発明の実施形態の機械的相互接続構成を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態のソフトウェア・アーキテクチャを示す図である。
【図１８】本発明の実施形態の、１チャネルに関する処理フローを示す図である。
【図１９ａ】図１８に示された本発明の実施形態での、グローバル・ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）に対するグローバルＲＡＭメモリ・マップを示す図である。
【図１９ｂ】図１８に示された本発明の実施形態での、グローバル・ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）に対するグローバルＲＡＭメモリ・マップを示す図である。

Claims (50)

1. データ保全性を維持しながらデータ帯域幅を改善するために調整されたレートでネットワークを介して受信する入力データを圧縮するためにネットワークに結合された第１テレコミュニケーション装置と、
   第１テレコミュニケーション装置に結合された第１ルータと、
   第１ルータと第２ルータに結合されたゲートウェイと、
   第２ルータに結合された第２テレコミュニケーション装置であって、受信したデータを圧縮解除する第２テレコミュニケーション装置と
   を含むシステム。
2. 第１テレコミュニケーション装置が、第１テレコミュニケーション装置とネットワークに結合された複数の入力線の特定の入力線上の入力データを圧縮し、圧縮された入力データを第１フォーマットに変換し、第１ルータが、第１フォーマットのデータを第２フォーマットに変換する請求項１に記載のシステム。
3. 第１フォーマットが、イーサネット・フォーマットであり、第２フォーマットが、フレーム・リレー・フォーマットである請求項２に記載のシステム。
4. 第１テレコミュニケーション装置が、入力データを受信し、着信呼の信号と呼データを示す入力データ・トーンをデコードするために、複数の入力線のそれぞれとインターフェースされるデュアル・トーン・マルチフリーケンシ（ＤＴＭＦ）検出器を含む請求項２に記載のシステム。
5. 第１テレコミュニケーション装置が、ＤＴＭＦ検出器によってデコードされた着信呼の信号と呼データに対応する情報を保管するためのパッキング・キューを有する第１ネットワーク・マネージャをさらに含み、第１ネットワーク・マネージャが、パッキング・キューに保管された情報を、第１ルータへの送信のためにイーサネット・フォーマットのディジタル・ネットワーク・フレーム・リレー・パケットに変換する請求項４に記載のシステム。
6. 第１テレコミュニケーション装置が、
   第２ルータがフレーム・リレー・パケットをフレーム・リレー・フォーマットからイーサネット・フォーマットに変換した後に、ディジタル・ネットワーク・フレーム・リレー・パケット情報を受信する第２ネットワーク・マネージャであって、ディジタル・ネットワーク・フレーム・リレー・パケットから信号と呼情報を取り出す第２ネットワーク・マネージャと、
   第２データ・ネットワーク・マネージャによって取り出された信号と呼情報に応じてトーンを生成させるＤＴＭＦジェネレータと、
   複数の出力線に結合された時分割マルチプレクサであって、ＤＴＭＦジェネレータによって生成されたトーンが挿入される時分割マルチプレクサと
   を含む請求項５に記載のシステム。
7. 第１テレコミュニケーション装置の第１ネットワーク・マネージャが、複数の入力線のめいめいの１つの信号データが、ファクシミリ／データ、モデム・データ、音声データのどの１つであるかに応答する請求項６に記載のシステム。
8. 第１テレコミュニケーション装置が、さらに、
   複数の入力線の少なくとも１つの信号データが音声データである時に、音声データをバッファリングするためにイネーブルされる起点音声データ・ハンドラと、
   音声圧縮プロセッサであって、起点音声データ・ハンドラが音声データを圧縮し、圧縮データを送信用のディジタル・フレーム・リレー・パケットに挿入する音声圧縮プロセッサと
   を含む請求項７に記載のシステム。
9. ネットワークが、少なくとも１１本のデータ入力線に結合された少なくとも３つのディジタル信号プロセッサ・インターフェース・モジュールを有する公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）インターフェースである請求項１に記載のシステム。
10. 少なくとも１１本のデータ入力線と第２ルータに結合された複数の出力線が、Ｔ１テレコミュニケーション線とＥ１テレコミュニケーション線の１つである請求項９に記載のシステム。
11. 複数の入力線と第２ルータに結合された複数の出力線が、Ｔ１テレコミュニケーション線とＥ１テレコミュニケーション線の１つである請求項１に記載のシステム。
12. ゲートウェイが、フレーム・リレー・ゲートウェイである請求項１に記載のシステム。
13. データ保全性を維持しながらデータ帯域幅を改善するために調整されたレートで複数の入力線を介して公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）から入力データを受信する第１テレコミュニケーション装置であって、複数の入力線の特定の入力線上の入力データを圧縮し、圧縮された入力データをイーサネット・フォーマットに変換する第１テレコミュニケーション装置と、
    第１テレコミュニケーション装置に結合された、イーサネット・フォーマットのデータをフレーム・リレー・フォーマットに変換する第１ルータと、
    第１ルータと第２ルータに結合されたフレーム・リレー・ゲートウェイであって、第２ルータが、フレーム・リレー・フォーマットの入力データをイーサネット・フォーマットに変換するフレーム・リレー・ゲートウェイと、
    第２ルータに結合された第２テレコミュニケーション装置であって、複数の出力線を介してネットワークに経路指定される第２ルータによってイーサネット・フォーマットに変換されたデータを圧縮解除し、かつ、第１ルータ、第２ルータ、フレーム・リレー・ゲートウェイによって第１テレコミュニケーション装置へ反対の方向で応答する第２テレコミュニケーション装置と、
    第１テレコミュニケーション装置から第２テレコミュニケーション装置への入力データの送信、圧縮、圧縮解除を制御するためにリモート・ルータを介してゲートウェイに結合されたリモート・パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）ベース・コントローラと
    を含むシステム。
14. 複数の入力線と複数の出力線が、Ｔ１テレコミュニケーション線とＥ１テレコミュニケーション線の１つである請求項１３に記載のシステム。
15. リモート・ルータが、インターネット・サービス・プロバイダ・ネットワーク（ＩＳＰＮ）の一部である請求項１３に記載のシステム。
16. 第１テレコミュニケーション装置が、入力データを受信し、着信呼の信号と呼データを示す入力データ・トーンをデコードするために、複数の入力線のそれぞれとインターフェースされるデュアル・トーン・マルチフリーケンシ（ＤＴＭＦ）検出器を含む請求項１３に記載のシステム。
17. 第１テレコミュニケーション装置が、ＤＴＭＦ検出器によってデコードされた着信呼の信号と呼データに対応する情報を保管するためのパッキング・キューを有する第１ネットワーク・マネージャをさらに含み、第１ネットワーク・マネージャが、パッキング・キューに保管された情報を、第１ルータへの送信のためにイーサネット・フォーマットのディジタル・ネットワーク・フレーム・リレー・パケットに変換する請求項１６に記載のシステム。
18. 第１テレコミュニケーション装置が、
    第２ルータがフレーム・リレー・パケットをフレーム・リレー・フォーマットからイーサネット・フォーマットに変換した後に、ディジタル・ネットワーク・フレーム・リレー・パケット情報を受信する第２ネットワーク・マネージャであって、ディジタル・ネットワーク・フレーム・リレー・パケットから信号と呼情報を取り出す第２ネットワーク・マネージャと、
    第２データ・ネットワーク・マネージャによって取り出された信号と呼情報に応じてトーンを生成させるＤＴＭＦジェネレータと、
    複数の出力線に結合され、ＤＴＭＦジェネレータによって生成されたトーンが挿入される時分割マルチプレクサと
    を含む請求項１７に記載のシステム。
19. 第１テレコミュニケーション装置の第１ネットワーク・マネージャが、前記複数の入力線のめいめいの１つの信号データが、ファクシミリ／データ、モデム・データ、音声データのどの１つであるかどうかに応答する請求項１８に記載のシステム。
20. 第１テレコミュニケーション装置が、
    複数の入力と第１ルータとの間に結合される公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）インターフェース
    を含む請求項１３に記載のシステム。
21. ＰＳＴＮインターフェースが、
    複数の入力線に結合された複数のディジタル信号プロセッサ・インターフェース・モジュールと、入力線上の入力データを処理するために、ＰＣＩバスを介して複数のディジタル信号プロセッサ・インターフェース・モジュールと通信する複数のディジタル信号プロセッサ・モジュールと、複数のディジタル信号プロセッサ・インターフェース・モジュールを仮想マシン環境（ＶＭＥ）バスを介して複数のディジタル信号プロセッサ・モジュールにリンクし、イーサネット・フォーマットへの圧縮された入力データの変換を制御するＶＭＥコンピュータと
    を含む請求項２０に記載のシステム。
22. ＰＳＴＮインターフェースが、少なくとも１１本の入力線に結合された少なくとも３つのディジタル信号プロセッサ・インターフェース・モジュールを有する請求項２１に記載のシステム。
23. 入力線が、Ｔ１テレコミュニケーション線とＥ１テレコミュニケーション線の１つである請求項２２に記載のシステム。
24. ＰＳＴＮインターフェースの少なくとも３つのディジタル信号プロセッサ・インターフェース・モジュールのそれぞれが、複数の入力Ｔ１テレコミュニケーション線のそれぞれの入力データでクロックする位相ロックされたクロックと、入力データに対するフレーミング・ビット検出を実行する手段と、結果のフレーム同期化データをバッファリングし、保管するメモリと、フレーム同期化データを処理し、ＰＣＩバスを介して複数のディジタル信号プロセッサ・モジュールに供給する手段とを含む請求項２３に記載のシステム。
25. 複数の入力線を介してネットワークから入力データを受信する起点テレコミュニケーション装置であって、データ保全性を維持しながらデータ帯域幅を改善するために調整されたレートで複数の入力線の特定の入力線上の入力データを圧縮し、圧縮された入力データを第１フォーマットに変換する起点テレコミュニケーション装置と、
    起点テレコミュニケーション装置に結合されたルータであって、第１ルータが、第１フォーマットのデータを第２フォーマットに変換するルータと
    を含む装置。
26. 第１フォーマットがイーサネット・フォーマットであり、第２フォーマットがフレーム・リレー・フォーマットである請求項２５に記載の装置。
27. 複数の入力が、Ｔ１テレコミュニケーション線とＥ１テレコミュニケーション線の１つである請求項２５に記載の装置。
28. 起点テレコミュニケーション装置が、
    入力データを受信し、着信呼の信号と呼データを示す入力データ・トーンをデコードするために、複数の入力線のそれぞれとインターフェースされるデュアル・トーン・マルチフリーケンシ（ＤＴＭＦ）検出器
    を含む請求項２５に記載の装置。
29. 起点テレコミュニケーション装置が、さらに、
    ＤＴＭＦ検出器によってデコードされた着信呼の信号と呼データに対応する情報を保管するためのパッキング・キューを有する第１ネットワーク・マネージャを含み、第１ネットワーク・マネージャが、パッキング・キューに保管された情報を、ルータへの送信のためにイーサネット・フォーマットのディジタル・ネットワーク・フレーム・リレー・パケットに変換する第１ネットワーク・マネージャ
    を含む請求項２８に記載の装置。
30. 起点テレコミュニケーション装置が、さらに、
    ディジタル・ネットワーク・フレーム・リレー・パケット情報を受信する第２ネットワーク・マネージャであって、第２データ・ネットワーク・マネージャが、ディジタル・ネットワーク・フレーム・リレー・パケットから信号と呼情報を取り出す第２ネットワーク・マネージャと、
    第２データ・ネットワーク・マネージャによって取り出された信号と呼情報に応じてトーンを生成させるＤＴＭＦジェネレータと、
    複数の出力線に結合された時分割マルチプレクサであって、ＤＴＭＦジェネレータによって生成されたトーンが挿入される時分割マルチプレクサと
    を含む請求項２９に記載の装置。
31. 起点テレコミュニケーション装置の第１ネットワーク・マネージャが、複数の入力線のめいめいの１つの信号データが、ファクシミリ／データ、モデム・データ、音声データのどの１つであるかに応答する請求項３０に記載の装置。
32. 宛先テレコミュニケーション装置と、
    宛先テレコミュニケーション装置に結合されたルータであって、第１フォーマットで受信されたデータを第２フォーマットに変換するルータと
    を含み、宛先テレコミュニケーション装置が、複数の出力線を介してネットワークに経路指定されるデータを圧縮解除し、圧縮比が、データ保全性を維持しながらデータ帯域幅を改善するために調整される
    装置。
33. 第１フォーマットが、フレーム・リレー・フォーマットであり、第２フォーマットが、イーサネット・フォーマットである請求項３２に記載の装置。
34. 複数の出力線が、Ｔ１テレコミュニケーション線とＥ１テレコミュニケーション線の１つである請求項３２に記載の装置。
35. 宛先テレコミュニケーション装置が、さらに、
    宛先モデム・データ・ハンドラと、
    モデム・データ・ジェネレータと
    を含む請求項３２に記載の装置。
36. ディジタル・ネットワーク・フレーム・リレー・パケットが、受信された圧縮されたモデム・データを含む時に、宛先モデム・データ・ハンドラが、圧縮されたモデム・データを圧縮解除し、モデム・データ・ジェネレータが、時分割マルチプレクサにスロット・インされるようにモデム・データを再変調する請求項３５に記載の装置。
37. 宛先テレコミュニケーション装置が、さらに、
    音声圧縮デコーダと、
    宛先音声データ・ハンドラと
    を含む請求項３２に記載の装置。
38. ディジタル・ネットワーク・フレーム・リレー・パケットが、受信された圧縮された音声データを含む時に、音声圧縮デコーダが、圧縮された音声データを圧縮解除し、再構成し、宛先音声データ・ハンドラが、時分割マルチプレクサにスロット・インされるように、再構成された音声データをバッファリングする請求項３７に記載の装置。
39. データ保全性を維持しながらデータ帯域幅を改善するために調整されたレートで第１テレコミュニケーション装置でネットワークから入力データを受信することと、
    受信した入力データを第１フォーマットに圧縮することと、
    第１フォーマットの受信されたデータを第２フォーマットに変換することと、
    第２フォーマットのデータを送信することと、
    第２フォーマットのデータを受信することと、
    第２フォーマットで受信されたデータを第１フォーマットに変換することと、
    データを第２テレコミュニケーション装置に送信することと
    を含む方法。
40. 第１フォーマットが、イーサネット・フォーマットであり、第２フォーマットが、フレーム・リレー・フォーマットである請求項３９に記載の方法。
41. 入力データを受信することが、さらに、
    デュアル・トーン・マルチフリーケンシ（ＤＴＭＦ）検出器を介して着信呼の信号と呼データを示す入力データ・トーンをデコードすること
    を含む請求項３９に記載の方法。
42. 着信呼の信号と呼データに対応する情報を保管し、保管された情報を送信のためにイーサネット・フォーマットのディジタル・ネットワーク・フレーム・リレー・パケットに変換すること
    をさらに含む請求項４１に記載の方法。
43. 信号と呼データに応じてＤＴＭＦトーンを生成し、ＤＴＭＦトーンを時分割マルチプレクサに挿入すること
    をさらに含む請求項４２に記載の方法。
44. 信号データが、ファクシミリ／データ、モデム・データ、音声データの１つである請求項４１に記載の方法。
45. 機械によって可読のプログラム格納装置であって、機械に、
    データ保全性を維持しながらデータ帯域幅を改善するために調整されたレートで第１テレコミュニケーション装置でネットワークから入力データを受信することと、
    受信した入力データを第１フォーマットに圧縮することと、
    第１フォーマットの受信されたデータを第２フォーマットに変換することと、
    第２フォーマットのデータを送信することと、
    第２フォーマットのデータを受信することと、
    第２フォーマットで受信されたデータを第１フォーマットに変換することと、
    データを第２テレコミュニケーション装置に送信することと
    を行わせる命令を含むプログラム格納装置。
46. 第１フォーマットが、イーサネット・フォーマットであり、第２フォーマットが、フレーム・リレー・フォーマットである請求項４５に記載のプログラム格納装置。
47. デュアル・トーン・マルチフリーケンシ（ＤＴＭＦ）検出器を介して着信呼の信号と呼データを示す入力データ・トーンをデコードすること
    を機械に行わせる命令をさらに含む請求項４５に記載のプログラム格納装置。
48. 命令が、さらに、機械に、
    着信呼の信号と呼データに対応する情報を保管することと、
    保管された情報を送信のためにイーサネット・フォーマットのディジタル・ネットワーク・フレーム・リレー・パケットに変換することと
    を行わせる請求項４７に記載のプログラム格納装置。
49. 命令が、さらに、機械に、
    信号と呼データに応じてＤＴＭＦトーンを生成することと、
    ＤＴＭＦトーンを時分割マルチプレクサに挿入することと
    を行わせる請求項４８に記載のプログラム格納装置。
50. 信号データが、ファクシミリ／データ、モデム・データ、音声データの１つである請求項４７に記載のプログラム格納装置。

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