JP2005151241A

JP2005151241A - 電話交換装置

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Publication number: JP2005151241A
Application number: JP2003386949A
Authority: JP
Inventors: Shinji Usuha; 伸司薄葉; Hiroshi Kuboki; 浩久保木
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd; Oki Techno Creation Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2003-11-17
Filing date: 2003-11-17
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2023-11-17
Also published as: CN1620085A; US20050105514A1; CN100531253C; JP4089596B2; US7706354B2

Abstract

【課題】第１の符号化則だけでなく、第１の符号化則より符号化での圧縮率が高い第２の符号化則に従う回線などにも容易に対応可能な電話交換装置を提供する。
【解決手段】本発明の電話交換装置も、スイッチ部と、このスイッチ部を介してパス設定が可能な複数の回線パッケージとを有する。一部の回線パッケージは、スイッチ部が意図している第１の符号化則と、それより符号化圧縮率が高い第２の符号化則のいずれにも対応できる、広帯域対応装置などを収容しているものである。広帯域対応の回線パッケージは、相手側回線パッケージの符号化則を監視し、相手側が第１の符号化則にのみ対応できる場合には自己を第１の符号化則の対応状態に設定し、相手側が第１及び第２の符号化則に対応できる場合には自己を第２の符号化則の対応状態に設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は電話交換装置に関し、例えば、既存通信網（公衆電話網）用の装置や広帯域網用の装置を収容するＰＢＸ（構内交換機）に適用し得るものである。

近年のブロードバンド化の急速な拡大によって、ネットワーク側の伝送設備がブロードバンド化対応になっただけでなく、加入者線までも、ＡＤＳＬや光などによってブロードバンド回線に拡大されつつある。このような広帯域網（広帯域ＩＰ網）の拡大に伴い、広帯域コーディック（ＣＯＤＥＣ）を使用することにより、通話品質の向上を図った通信装置や端末（ＩＰ電話機）などが普及しつつある。

従来の交換網は、個々のインタフェース毎にコーディックの種別（符号化則）が定まっていることが多く、問題を生じることは少なかった。しかし、既存網（例えば公衆電話網）と、新規の広帯域網とが混在するに従い、個々の通信毎にコーディックの種別を選択する必要がでてきた。例えば、従来の回線交換システムやＰＢＸの符号化則は、基本的にはＧ．７１１に従っているが（非特許文献１）、広帯域インタフェース（Ｇ．７２２；非特許文献２）を収容した場合には、コーディックを相手に合わせる必要がある。すなわち、相手が広帯域の場合（Ｇ．７２２に従っている場合）には広帯域モードで通信を行い、相手がＧ．７１１に従っている場合にはＧ．７１１に従って通信する必要がある。
ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２２ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７１１

ところで、広帯域ＩＰ網では、基本的には帯域に制限がなくなるため、広帯域音声を使ったサービスが望まれつつある。人間の声は、本来、４ＫＨｚ以下の帯域に限定されておらず、高調波成分を含むものであり、より自然な会話や疲れない会話を実現するには広帯域にするメリットは大きい。

ＩＰ電話機の場合、広帯域化することができる。Ｈ．３２３、ＭＧＣＰ、ＳＩＰなどのプロトコルを使う場合において、Ｇ．７２２を使用するときには、コーディックネゴシエーションを行うことで広帯域化できる。

しかしながら、ＩＰ電話機を、従来から存在している時間スイッチ（ＴＳＷ）をベースとしたＰＢＸに収容しようとした場合において、以下のような課題を有する。すなわち、従来のＰＢＸは、一般には、広帯域化に対応していない符号化則（例えばＧ．７１１）に固定である。このような状況において、広帯域対応のＩＰ電話機をＰＢＸに収容しようとすると、ＩＰ電話機側が、ＰＢＸでの交換処理を司る中央制御モジュールと、符号化則のネゴシエーションを行わなければならないが、中央制御モジュールの負荷は一般に重く、符号化則のネゴシエーションをも行うことは現実的ではない。

そのため、装置が意図している符号化則以外の符号化則に従う回線などにも容易に対応可能な電話交換装置が望まれている。

かかる課題を解決するため、本発明は、スイッチ部と、このスイッチ部を介して、相互間のパス設定が可能な複数の回線パッケージとを有する電話交換装置において、（１）少なくとも一部の上記回線パッケージは、上記スイッチ部が入出力データに関して意図している第１の符号化則と、この第１の符号化則より符号化での圧縮率が高い第２の符号化則のいずれにも対応できる、広帯域網若しくは広帯域対応装置を収容している広帯域対応回線パッケージであり、（２）少なくとも上記各広帯域対応回線パッケージは、相手側の上記回線パッケージの符号化則を上記スイッチ部を介して到来する情報に基づいて監視し、相手側が上記第１の符号化則にのみ対応できる場合には、自己を第１の符号化則の対応状態に設定し、相手側が上記第１及び第２の符号化則に対応できる場合には、自己を第２の符号化則の対応状態に設定する符号化則設定手段を有することを特徴とする。

本発明によれば、第１の符号化則だけでなく、第１の符号化則より符号化での圧縮率が高い第２の符号化則に従う回線などにも容易に対応可能な電話交換装置を実現できる。

（Ａ）実施形態
以下、本発明による電話交換装置を、ＰＢＸに適用した一実施形態を図面を参照しながら詳述する。

図１は、この実施形態のＰＢＸ１の構成を示すブロック図である。図１において、この実施形態のＰＢＸ１は、時間スイッチを中心に構成されたスイッチ部（ＴＳＷ）１０と、このスイッチ部１０によるパス設定や呼制御などを行う中央制御モジュール（ＣＰＭ）１１と、回線を終端するなどの回線インタフェースを実行する複数種類の回線パッケージ（回線収容部）２０〜２６とを有する。回線パッケージ２０及び２１は外線用の回線パッケージであり、回線パッケージ２２〜２６は、内線用の回線パッケージである。なお、図１では、可聴音トランクなどの各種のトランク用のパッケージの図示は省略している。

回線パッケージ２０は、アナログの公衆電話網（ＰＳＴＮ）３０の回線を収容している。回線パッケージ２２は、内線電話である一般的なアナログ電話機（Ａ−ＴＥＬ）３２を収容している。スイッチ部１０は、中央制御モジュール１１の制御下で、呼毎のパスを設定するものである。

これら回線パッケージ２０、２２やスイッチ部１０や中央制御モジュール１１は、従来のものと同様であり、例えば、符号化則Ｇ．７１１に従っているものである。なお、回線パッケージ２０及び２２は、上述のように、従来とほぼ同様なものであるが、回線パッケージ２３について後述するような符号化則のネゴシエーション機能を備えている。

回線パッケージ２３は、内線電話である広帯域アナログ電話機（ＷＢ−ＡＴＥＬ）３３を収容している。回線パッケージ２３は、例えば、図２に示すように、音声信号の処理から見れば（シグナリングの処理系や発呼先番号の認識部などは省略）、アナログ・デジタル相互変換部２３Ａ、Ｇ．７２２コーディック部２３Ｂ、Ｇ．７１１コーディック部２３Ｃ、ＨＷ適合化部２３Ｄを有する。

アナログ・デジタル相互変換部２３Ａは、広帯域アナログ電話機３３からのアナログ音声信号をデジタル信号に変換してコーディック部２３Ｂ又は２３Ｃに与えたり、コーディック部２３Ｂ又は２３Ｃからのデジタル音声信号をアナログ信号に変換して広帯域アナログ電話機３３に与えたりするものである。

Ｇ．７２２コーディック部２３Ｂは、Ｇ．７２２の符号化則に従って、音声信号を符号化したり復号したりするものである。ここでのＧ．７２２の符号化則は、４８Ｋｂｐｓモード、５６Ｋｂｐｓモード、６４Ｋｂｐｓモードのいずれでも良く、広帯域アナログ電話機３３が発呼側であれば、図示しないモード設定スイッチに従う。

Ｇ．７１１コーディック部２３Ｃは、Ｇ．７１１の符号化則に従って、音声信号を符号化したり復号したりするものである。

ＨＷ適合化部２３Ｄは、スイッチ部１０へのハイウェイ（ＨＷ）スロットにデータを乗せたり、スイッチ部１０からのハイウェイスロットからデータを取り出したりするものである。

ＨＷ適合化部２３Ｄは、相手側の回線パッケージとの間での符号化則のネゴシエーション機能をも担っている。ＨＷ適合化部２３Ｄは、ネゴシエーション時に、相手側へはＧ．７２２の符号化則に従ったデータ（ハイウェイスロットデータ）を送出する。ＨＷ適合化部２３Ｄは、相手側の回線パッケージからの受信信号における符号則パターンを監視し、相手側がＧ．７２２の符号化則に対応できるものかできないもの（Ｇ．７１１のみ対応）かを判別する。相手側がＧ．７２２の符号化則に対応できないもの（Ｇ．７１１のみ対応）である場合には、Ｇ．７１１コーディック部２３Ｃを有効とすると共に、アナログ・デジタル相互変換部２３ＡをＧ．７１１コーディック部２３Ｃに対応できる状態にし、また、相手側がＧ．７２２の符号化則に対応できる場合には、Ｇ．７２２コーディック部２３Ｂを有効とすると共に、アナログ・デジタル相互変換部２３ＡをＧ．７２２コーディック部２３Ｂに対応できる状態にする。後者の場合、ハイウェイスロットにはＧ．７２２の符号化則に従った音声データを挿入する。

ここで、ＨＷ適合化部２３Ｄは、相手側の回線パッケージに、自己がＧ．７２２の符号化則に対応できるものであることを以下のようにして通知する。Ｇ．７２２の符号化則における４８Ｋｂｐｓモード又は５６Ｋｂｐｓモードに従っている場合であれば、空き帯域（１６Ｋｂｐｓ又は８Ｋｂｐｓ）が存在するので、その速度の広帯域モードであることをその空き帯域に盛り込んで通知する。また、Ｇ．７２２の符号化則における６４Ｋｂｐｓモードに従っている場合であれば、空き帯域が存在しないので、周期的に、ハイウェイスロット又はフレームの最下位ビットをスチールし、その最下位ビット位置に６４Ｋｂｐｓの広帯域モードであることを示す情報を盛り込んで通知する。この場合、最下位ビット位置に挿入する広帯域モードであることを示す情報は、マルチフレームパターンとするようにしても良い。

上述したように外線に係る回線パッケージ２１は、広帯域ＩＰ網３１を収容しており、回線パッケージ２４は、広帯域ＩＰ電話機（ＷＢ−ＩＰＴＥＬ）３４を収容している。回線パッケージ２６は、第３世代携帯端末３６Ａを収容している携帯基地局３６Ｂを収容しているものである。回線パッケージ２４は、例えば、図３に示すような構成を有し、ＩＰパケット組立分解部２４Ａ、７２２／７１１変換部２４Ｂ、ＨＷ適合化部２４Ｃを有する。回線パッケージ２１や２６は、回線パッケージ２４とほぼ同様な構成を有する。なお、広帯域ＩＰ電話機３４は、パソコンなどを収容し、そのデータをＩＰパケットに変換して送出するような機能をも担うことができるものであっても良い。

ＩＰパケット組立分解部２４Ａは、広帯域ＩＰ電話機３４からのＩＰパケットを分解したり、広帯域ＩＰ電話機３４へのＩＰパケットを組み立てたりするものである。なお、ＩＰパケットに係る音声データは、Ｇ．７２２の符号化則に従っている。

７２２／７１１変換部２４Ｂは、Ｇ．７２２の符号化則とＧ．７１１の符号化則との間の変換、例えば、６４Ｋｂｐｓ（７ＫＨｚ）オーディオ符号化と、６４ＫｂｐｓＰＣＭ符号化との間のデータ変換を行うものである。この変換方法も、非特許文献１に規定されている。

ＨＷ適合化部２４Ｃは、回線パッケージ２３のＨＷ適合化部２３Ｄと同様な処理を行うものである。すなわち、相手側の回線パッケージが、Ｇ．７２２の符号化則に対応できるか否かを判別するものである。ＨＷ適合化部２４Ｃは、相手側の回線パッケージがＧ．７２２の符号化則に対応できない場合（Ｇ．７１１の符号化則にのみ対応）には、７２２／７１１変換部２４Ｂを有効動作させ、ハイウェイ上でＧ．７１１の符号化則に対応させる。

回線パッケージ（ＰＨＳ基地局パッケージ）２５は、ＰＨＳ端末３５Ａを収容しているＰＨＳ基地局（ＰＨＳ−ＣＳ）３５Ｂを収容しているものである。回線パッケージ２５は、例えば、図４に示すような構成を有し、ＰＨＳ−ＣＳインタフェース部２５Ａ、７２２／７１１変換部２５Ｂ、ＨＷ適合化部２５Ｃを有する。なお、１個のＰＨＳ基地局３５Ｂに対し複数個の回線パッケージ（ＰＨＳ基地局パッケージ）２５が設けられていても良く、又は、１個の回線パッケージ（ＰＨＳ基地局パッケージ）２５の中に、ＰＨＳ−ＣＳインタフェース部２５Ａ、７２２／７１１変換部２５Ｂ、ＨＷ適合化部２５Ｃの組が複数組設けられていても良い。すなわち、複数のＰＨＳ端末３５Ａに同時対応できるものであっても良い。

７２２／７１１変換部２５Ｂ及びＨＷ適合化部２５Ｃは、回線パッケージ２４の対応要素（２４Ｂ、２４Ｃ）と同様なものである。

ＰＨＳ−ＣＳインタフェース部２５Ａは、ＰＨＳ基地局（ＰＨＳ−ＣＳ）３５Ｂとのデータ授受を以下のように行うものである。

ＰＨＳ−ＣＳインタフェース部２５Ａは、ＰＨＳ端末３５Ａが音声モードのときには、２個のタイムスロット（各タイムスロットは３２Ｋｂｐｓ対応）を、６４Ｋｂｐｓデータ（Ｇ．７１１の符号化則に従う）に対応させる。この２個のタイムスロットは、１個のＴＤＭＡフレームにおける４個（４チャネル）中の２個であっても良く、連続する２個のＴＤＭＡフレームの同一の時間位置の１個のタイムスロットの計２個であっても良い。２個のタイムスロットを、６４Ｋｂｐｓデータに対応させることはＰＨＳ基地局３５Ｂで行うようにしても良い。

ＰＨＳ−ＣＳインタフェース部２５Ａは、ＰＨＳ端末３５Ａがデータ通信モードのときには、ＩＰパケット組立分解部として機能し、ＰＨＳ基地局３５ＢとＩＰパケットを授受する。ＰＨＳ端末３５Ａのデータ通信モードが、速度６４Ｋｂｐｓのモードであれば、ＰＨＳ−ＣＳインタフェース部２５Ａは、Ｇ．７２２の符号化則における４８Ｋｂｐｓモード又は５６Ｋｂｐｓモードに従ったＩＰパケットをＰＨＳ基地局３５Ｂとの間で授受する。また、ＰＨＳ端末３５Ａのデータ通信モードが、速度１２８Ｋｂｐｓのモードであれば、ＰＨＳ−ＣＳインタフェース部２５Ａは、Ｇ．７２２の符号化則における６４Ｋｂｐｓモードに従ったＩＰパケットをＰＨＳ基地局３５Ｂとの間で授受する。

以下、広帯域アナログ電話機３３が発呼元として、アナログ公衆電話網（ＰＳＴＮ）３０に係る外線と音声通信する場合の動作を説明する。

広帯域アナログ電話機３３を収容している回線パッケージ２３は、オフフックを検出すると、中央制御モジュール１１にその旨を伝え、中央制御モジュール１１の制御下でオフフックを検出した旨のトーンを該当するトランクから自己を介して流すようにさせ、それに応じて、広帯域アナログ電話機３３側から送出した発呼先情報（アナログ公衆電話網３０に係る外線情報）を取り込んで中央制御モジュール１１に与える。これにより、中央制御モジュール１１は、スイッチ部１０を制御して、回線パッケージ２３と回線パッケージ２０とを接続させるパスを設定させる。

このとき、回線パッケージ２３及び回線パッケージ２０は、符号化則のネゴシエーションを実行する。例えば、回線パッケージ２３は、自己がＧ．７２２の符号化則に従った処理を行うものであることを送出し、回線パッケージ２０は、自己がＧ．７１１の符号化則に従った処理を行うものであることを送出する。なお、広帯域対応ではない回線パッケージ２０は、符号化則を通知しないことを通じて、相手側に自己がＧ．７１１の符号化則に従った処理を行うものであることを認識させるようにしても良い。

なお、この符号化則のネゴシエーションは、ネゴシエーション専用の処理として行っても良く、発呼通知やその応答の通知処理に併せて行うようにしても良い。また、授受するフレームにおけるシグナリングデータ領域ではなく、音声データ領域を利用するようにしても良い。

回線パッケージ２３は、自己がＧ．７２２の符号化則に対応できても相手側がＧ．７２２の符号化則に対応できないので、Ｇ．７１１の符号化則に従うように、内部の各部を設定する。これにより、回線パッケージ２３及び回線パッケージ２０間のスイッチ部１０を介した授受データは、Ｇ．７１１の符号化則に従ったものとなる。

次に、広帯域アナログ電話機３３が発呼元として、広帯域ＩＰ電話機３４と音声通信する場合の動作を説明する。

広帯域アナログ電話機３３がオフフックし、広帯域ＩＰ電話機３４に係る内線番号の入力に応じて、両回線パッケージ２３及び２４を接続させるパスがスイッチ部１０に設定されるまでは上記の場合と同様であり、続いて、回線パッケージ２３及び回線パッケージ２４間での符号化則のネゴシエーションが実行される。例えば、回線パッケージ２３は、自己がＧ．７２２の符号化則に従った処理を行うものであることを送出し、回線パッケージ２４は、自己がＧ．７２２の符号化則に従った処理を行うものであることを送出する。

回線パッケージ２３も回線パッケージ２４も、自己も相手もＧ．７２２の符号化則に対応できるので、内部をＧ．７２２の符号化則に対応できる状態に設定する。なお、この際、自己と相手側との速度モードが異なる場合には、回線パッケージ２３及び回線パッケージ２４は、高速側を採用するようにしても良く、また、送信側については自己の速度モード（４８、５６又は６４Ｋｂｐｓ）を採用し、受信側については相手側の速度モード（４８、５６又は６４Ｋｂｐｓ）を採用するようにしても良い。

両回線パッケージ２３及び２４が、Ｇ．７２２の符号化則に対応する状態に設定された際には、スイッチ部１０には、Ｇ．７１１の符号化則に従ったフォーマットのフレームが流れるように表面的には見えるが、そこに挿入されている音声データは、Ｇ．７２２の符号化則に従って圧縮符号化されたものである。

なお、Ｇ．７２２の符号化則の情報は、上述したように、４８又は５６Ｋｂｐｓについては空き帯域を利用して通知し、６４Ｋｂｐｓについては最下位ビットをスチールしてそこに情報を盛り込んで通知する。符号化則を決定した後のデータ授受においても、このような符号化則の情報を盛り込む。

他の回線パッケージ間のデータ授受も、回線パッケージ間で符号化則のネゴシエーションを実行して、採用する符号化則に応じて、内部状態を設定して行う。

上記実施形態によれば、広帯域対応の装置などを収容する回線パッケージに、適用する符号化則のネゴシエーション機能を設け、Ｇ．７１１又はＧ．７２２の符号化則をインチャネルでネゴシエーションできるので、中央制御モジュール１１内のソフトウェアなど多くの箇所を従来と同様なまま、広帯域対応の装置などを収容することができる。

また、各回線パッケージが、Ｇ．７２２の符号化則に従って通信する際には、そのこと、及び、速度モードの情報を含めてスイッチ部に出力するようにしたので、相手側に確実にＧ．７２２の符号化則対応を通知できると共に、この通知機能に影響を受ける箇所を最小限とすることができる。

（Ｂ）他の実施形態
上記実施形態では、ＰＢＸに本発明を適用したものを示したが、局内の交換機に本発明の技術思想を適用するようにしても良い。

広帯域対応の装置の種類は上記実施形態のものに限定されず、例えば、広帯域ＩＰ対応のファクシミリ装置などであっても良い。この場合は、上述した回線パッケージのうち、ＩＰパケット対応の回線パッケージと同様な処理を行う回線パッケージに、広帯域ＩＰ対応のファクシミリ装置を収容させるようにすれば良い。

実施形態の電話交換装置（ＰＢＸ）の全体構成を示すブロック図である。実施形態の回線パッケージ２３の内部構成を示すブロック図である。実施形態の回線パッケージ２４の内部構成を示すブロック図である。実施形態の回線パッケージ２５の内部構成を示すブロック図である。

符号の説明

１…ＰＢＸ、１０…スイッチ部、１１…中央制御モジュール、２０〜２６…回線パッケージ、２３Ａ…アナログ・デジタル相互変換部、２３Ｂ…Ｇ．７２２コーディック部、２３Ｃ…Ｇ．７１１コーディック部、２３Ｄ、２４Ｃ、２５Ｃ…ＨＷ適合化部、２４Ａ…ＩＰパケット組立分解部、２４Ｂ、２５Ｂ…７２２／７１１変換部、２５Ａ…ＰＨＳ−ＣＳインタフェース部。

Claims

スイッチ部と、このスイッチ部を介して、相互間のパス設定が可能な複数の回線パッケージとを有する電話交換装置において、
少なくとも一部の上記回線パッケージは、上記スイッチ部が入出力データに関して意図している第１の符号化則と、この第１の符号化則より符号化での圧縮率が高い第２の符号化則のいずれにも対応できる、広帯域網若しくは広帯域対応装置を収容している広帯域対応回線パッケージであり、
少なくとも上記各広帯域対応回線パッケージは、相手側の上記回線パッケージの符号化則を上記スイッチ部を介して到来する情報に基づいて監視し、相手側が上記第１の符号化則にのみ対応できる場合には、自己を第１の符号化則の対応状態に設定し、相手側が上記第１及び第２の符号化則に対応できる場合には、自己を第２の符号化則の対応状態に設定する符号化則設定手段を有する
ことを特徴とする電話交換装置。
上記各広帯域対応回線パッケージは、自己が上記第１及び第２の符号化則に対応できることの情報を、上記スイッチ部のハイウェイスロットに空き帯域が生じる場合にはその空き帯域に盛り込んで送信する符号化則情報送信手段を有することを特徴とする請求項１に記載の電話交換装置。
上記各広帯域対応回線パッケージは、自己が上記第１及び第２の符号化則に対応できることの情報を、上記スイッチ部のハイウェイスロットに空き帯域が生じない場合には、ハイウェイスロット上の所定位置の１ビットを周期的にスチールして、そのビット位置に盛り込んで送信する符号化則情報送信手段を有することを特徴とする請求項１に記載の電話交換装置。
スチールしたビット位置に盛り込む、自己が上記第１及び第２の符号化則に対応できることの情報が、マルチフレームパターンとなっていることを特徴とする請求項３に記載の電話交換装置。