JP2007116632A - Router apparatus with ip phone call processing function - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ルーティング機能と共にIP電話処理機能を備えるルータ装置に関し、特に、伝送帯域及びCPU等の資源を共用するルーティング処理部とIP電話処理部とを含むルータ装置に関する。 The present invention relates to a router apparatus having an IP telephone processing function as well as a routing function, and more particularly to a router apparatus including a routing processing unit and an IP telephone processing unit that share resources such as a transmission band and a CPU.
インターネット等のIPネットワークに繋がれるルータ装置は、送受信するパケットに対してルーティング処理及び転送処理をなすことが主な機能である。しかし、最近では、電話やPBX等の音声通信装置とのインタフェースを備えることで、これら装置からの音声信号を符号化及びパケット化するような音声処理機能や呼制御機能がルータ装置に搭載され、ルータ装置自身がIP電話処理機能を持つようになって来ている。 The main function of a router device connected to an IP network such as the Internet is to perform routing processing and transfer processing on packets to be transmitted and received. However, recently, by providing an interface with a voice communication device such as a telephone or PBX, a voice processing function and a call control function for encoding and packetizing a voice signal from these devices are installed in the router device. The router device itself has come to have an IP telephone processing function.
例えば、特許文献1に開示される「音声対応ルータのパケット送受信方法」は、帯域制御、優先制御及び廃棄制御といった従来のルータの機能を用いて、音声処理部によりパケット化される音声パケットを音声通信に最適になるように処理することで音声通信の品質保証をすることができるとしている。
For example, the “packet transmission / reception method for voice-capable router” disclosed in
しかし、かかる開示の技術は、音声パケットを含む各種パケットについて許容遅延量等のパラメータにより区分されるクラスに分類したポリシティテーブルを設け、かかるテーブルに従ってバッファからのパケット読出をスケジューリングするものである。すなわち、かかる技術は、音声パケットを優先的に処理するように予めから設定しておいて音声品質を保証しようとするものに他ならない。
しかしながら、音声処理機能を備えるルータ装置にあっては、ルーティング処理部及び音声処理部の各々が独立して伝送帯域やCPU等のシステム資源を占有することから両者の競合が問題となる。ルーティング処理部によるCPU負荷は、伝送データ量に依存して時々刻々変化する。一方、音声処理部によるCPU負荷は、発信及び着信を契機として符号化処理や復号化処理が動作するためにその間大きく上昇し、システム資源が過渡的に不足する事態が発生する。かかる事態は、ルーティング処理を遅延させ単位時間の伝送データ量すなわちスループットを低下させるのみならず、音声処理が遅延し音声品質の低下を将来するという問題がある。 However, in a router apparatus having a voice processing function, since each of the routing processing unit and the voice processing unit independently occupies system resources such as a transmission band and a CPU, contention between the two becomes a problem. The CPU load by the routing processing unit changes from moment to moment depending on the amount of transmission data. On the other hand, the CPU load due to the voice processing unit increases greatly during the time when the encoding process and the decoding process are operated at the time of outgoing and incoming calls, resulting in a transient shortage of system resources. Such a situation not only delays the routing process and lowers the amount of transmission data per unit time, that is, the throughput, but also causes a problem that the voice process is delayed and the voice quality is lowered in the future.
本発明の目的は、IP電話等の電話処理機能を備えるルータ装置において、常に変化する資源使用状態に関わらず呼制御動作及び音声品質を保証するルータ装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a router apparatus that guarantees call control operation and voice quality regardless of resource usage state that is constantly changing in a router apparatus having a telephone processing function such as an IP telephone.
本発明によるルータ装置は、ルーティング処理部とIP電話処理部とを含み、該処理部の各々が所定伝送帯域を共用するルータ装置であり、該IP電話処理部に供給される呼制御信号を検知する検知手段と、該呼制御信号の検知に応じて、該ルーティング処理部が使用可能な伝送帯域幅を、該所定伝送帯域の全伝送帯域幅のうちの一部に制限する帯域幅制限処理をなす制限手段とを含むことを特徴とする。 The router device according to the present invention includes a routing processing unit and an IP telephone processing unit, and each of the processing units shares a predetermined transmission band, and detects a call control signal supplied to the IP telephone processing unit. And a bandwidth limiting process for limiting a transmission bandwidth usable by the routing processing unit to a part of the total transmission bandwidth of the predetermined transmission band in response to detection of the call control signal. And limiting means.
本発明によるルータ装置によれば、呼制御信号の供給に応じて、ルーティング処理に使用される伝送帯域量を制限する構成が与えられる。これにより呼制御動作及び音声品質を保証することができる。 According to the router device of the present invention, a configuration is provided that limits the amount of transmission band used for routing processing according to the supply of a call control signal. Thereby, the call control operation and the voice quality can be guaranteed.
本発明の実施例について添付の図面を参照して詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の第1の実施例を示し、ルータ装置を含む全体の構成を示している。ルータ装置20は、ルーティング機能と共にIP電話機能を備えるルータ装置である。ルータ装置20は、電話インタフエース21を介して電話機10に接続され、LAN(Local Area Network)インタフエース22を介してパーソナルコンピュータ30に接続され、WAN(Wide Area Network)インタフエース23を介してインターネット回線40に接続される。WANインタフエース23は、xDSL(x Digital Subscriber Line)やFTTH(Fiber To The Home)のONU(Optical Network Unit)を介してインターネット回線と接続するためのインタフェースである。ルータ装置20は、電話インタフェース21に接続される音声処理部24及び呼制御部25と、音声処理部24、呼制御部25、LANインタフェース22及びWANインタフェース23に接続されるルーティング処理部26とを含む。本実施例において、本発明の構成要素であるIP電話処理部が音声処理部24及び呼制御部25により実現されている。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention and shows the entire configuration including a router device. The
音声処理部24は、電話機10やPBX(図示せず)からの音声信号をアナログ・デジタル変換し、符号化及びパケット化処理する機能と、WANインタフェース23を介して受信したRTP(Realtime Transfer Protocol)パケット形式の音声パケットをデジタル・アナログ変換し、電話機10やPBXへ音声信号として送出する機能を備える。音声処理部24は、更にナンバーディスプレイサービスを提供する機能を備え、着信時に電話機10に対してITU勧告V.32に従ったナンバーディスプレイ信号を送出する機能を備
える。
The
呼制御部25は、SIP(Session Initiation Protocol)やH.323等の呼制御プロトコルに従った呼接続、並びに電話機10やPBXとの間でオフフック動作による発信処理やリンガ送出等の着信処理を行う機能を備える。
The
ルーティング処理部26は、LANインタフェース22及びWANインタフェース23を介して送受信されるパケットに対して、通常のルーティング処理及びパケット転送処理を行う機能を備える。ルーティング処理部26は、また、転送するパケットをバッファリングして遅延させるか或いは破棄することより、使用する帯域幅を制限する機能を備える。
The
図2は、呼制御信号に応じた帯域幅制限の処理手順を示している。該処理手順は、電話機10と、ルータ装置20に含まれる呼制御部25、音声処理部24、ルーティング処理部26及びWANインタフェース23とが連携して実行される。
FIG. 2 shows a processing procedure for bandwidth limitation according to the call control signal. The processing procedure is executed in cooperation with the
先ず、電話機10が発信動作をなすと呼接続要求信号であるオフフック信号が呼制御部25に送出される(ステップS01)。呼制御部25は、オフフック信号を検出すると、帯域幅制限要求メッセージをルーティング処理部26に送出する(ステップS02)。ルーティング処理部26は、呼制御部25からの帯域幅制限要求メッセージを受け取ったら、ルーティング処理に供される帯域を所定の制限値に従った帯域に制限することにより、帯域幅制限を開始する(ステップS03)。この帯域幅制限は、ルーティング処理部26のルーティング処理において、音声処理部24と呼制御部25とが正常に動作可能な帯域まで、ルーティング処理部26が使用する使用伝送帯域、すなわちスループットを落とすことにより行われる。
First, when the
ここで、図8を参照すると、帯域幅制限を実行する前後のルータスループットの変化がグラフにより示されている。ここで、例えば、ルータ装置20の所定伝送帯域幅、すなわち最大スループットが95Mbpsである場合に、ルーティング処理に割り当てる最大スループットを制限値の75Mbpsにまで制限する。これにより、音声処理に供し得る15Mbpsの余裕帯域が確保されることがわかる。ルーティング処理に供するスループットをどのくらいまで制限するかを定める制限値は、予めの測定により音声処理部24及び呼制御部25が正常に動作する範囲で決定されている必要がある。
Referring now to FIG. 8, the graph shows the change in router throughput before and after performing bandwidth limitation. Here, for example, when the predetermined transmission bandwidth of the
図2を再び参照すると、この帯域幅制限の間は、電話機10とWANインタフェース23を介した相手方(図示せず)との間で通話がなされる(ステップS04)。次に、電話機10による通話が終了した場合、電話機10は、オフフック信号すなわち切断要求信号を呼制御部25に送出する(ステップS05)。あるいは、WANインタフエース23を介して相手方から切断要求メッセージが供給される(ステップS06)。WANインタフエース23からの切断要求メッセージは、例えば、SIPプロトコルが用いられている場合はBYEメッセージであり、H.323プロトコルが用いられている場合はRELCOMPメッセージである。
Referring again to FIG. 2, during this bandwidth limitation, a telephone call is made between the
呼制御部25は、電話機10からの切断要求信号又はWANインタフエース23からの切断要求メッセージを検知し(ステップS07)、ルーティング処理部26に対して帯域幅制限解除要求メッセージを送出する(ステップS08)。ルーティング処理部26は、呼制御部25からの帯域幅制限解除要求メッセージを受け取ったら、ステップS03において開始されていた従前の帯域幅制限を解除する(ステップS09)。例えば、ルータ装置20の最大スループットを95Mbpsとする先の例では、ルーティング処理に割り当てる最大スループットは再び95Mbpsに回復される。
The
図3は、SIPメッセージに応じた帯域幅制限の処理手順を示しているシーケンス図である。 FIG. 3 is a sequence diagram showing a processing procedure for bandwidth limitation according to the SIP message.
先ず、WANインタフェース23の相手方が発信動作をなすと着信要求メッセージが呼制御部25に送出される(ステップS11)。着信要求メッセージは、SIPプロトコルであればINVITEメッセージであり、H.323プロトコルであればSETUPメッセージである。
First, when the other party of the
呼制御部25は、着信要求メッセージを検出すると、帯域幅制限要求メッセージをルーティング処理部26に送出する(ステップS12)。ルーティング処理部26は、呼制御部25からの帯域幅制限要求メッセージを受け取ったら、ルーティング処理に供される帯域を所定の制限値に従った帯域に制限することにより、帯域幅制限を開始する(ステップS13)。この帯域幅制限の間は、電話機10とWANインタフェース23を介した相手方(図示せず)との間で通話がなされる(ステップS14)。
When the
以下、図2に示された処理手順と同様にして、呼制御部25は、電話機10からの切断要求信号(ステップS15)又はWANインタフエース23からの切断要求メッセージ(ステップS16)を検知し(ステップS17)、ルーティング処理部26に対して帯域幅制限解除要求メッセージを送出する(ステップS18)。ルーティング処理部26は従前の帯域幅制限を解除する(ステップS19)。
Thereafter, similarly to the processing procedure shown in FIG. 2, the
図4は、ナンバーディスプレイの表示を保証するための帯域幅制限の処理手順を示している。ここで、WANインタフェース23の相手方が発信動作をなすと着信要求メッセージが呼制御部25に送出される(ステップS21)。着信要求メッセージは、SIPプロトコルであればINVITEメッセージであり、H.323プロトコルであればSETUPメッセージである。呼制御部25は、着信要求メッセージを検出すると、帯域幅制限要求メッセージをルーティング処理部26に送出する(ステップS22)。ルーティング処理部26は、呼制御部25からの帯域幅制限要求メッセージを受け取ったら、ルーティング処理に供される帯域を所定の制限値に従った帯域に制限することにより、帯域幅制限を開始する(ステップS23)。
FIG. 4 shows a bandwidth limit processing procedure for guaranteeing the display of the number display. Here, when the other party of the
ルーティング処理部26が帯域幅制限を実施した後、音声処理部24は、ITU−T V.32に従ったナンバーディスプレイ信号を電話機10に送出する(ステップS24)
。これにより、電話機10は発信元電話番号を表示することができる。
After the
. Thereby, the
以上の第1の実施例においては、発信時または着信時にルーティング処理部の帯域を制限することで、最大のスループットのルーティング処理が発生したとしても帯域が制限されているためルーティング処理部のCPU負荷が抑制されて、音声処理部及び呼制御部が正常に動作することが保証される。これにより、音声処理部が正常に動作しないことによる音声品質の劣化や、呼制御部が正常動作しないことによって発信や着信ができなくなる現象、さらにはナンバーディスプレイ処理が失敗する現象が回避され得る。一方で、発信や着信が発生せず音声処理が動作していない状態では、ルーティング処理部がその本来の最大スループットの性能を出すことが出来る。
<第2の実施例>
図5は、本発明の第2の実施例を示し、ルータ装置を含む全体の構成を示している。本第2の実施例におけるルータ装置20は、第1の実施例の場合と同様に、電話インタフェース21に接続される音声処理部24及び呼制御部25と、音声処理部24、呼制御部25、LANインタフェース22及びWANインタフェース23に接続されるルーティング処理部26とを含む。本実施例において、本発明の構成要素であるIP電話処理部が音声処理部24及び呼制御部25により実現されている。
In the first embodiment described above, the bandwidth of the routing processing unit is limited at the time of outgoing or incoming calls, so that the bandwidth is limited even when a routing process with the maximum throughput occurs. Is suppressed, and it is guaranteed that the voice processing unit and the call control unit operate normally. As a result, it is possible to avoid the deterioration of the voice quality due to the voice processing unit not operating normally, the phenomenon that the call control unit does not operate normally and the outgoing or incoming calls cannot be performed, and the number display processing failure. On the other hand, in a state in which no outgoing or incoming calls occur and voice processing is not operating, the routing processing unit can achieve its original maximum throughput performance.
<Second embodiment>
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention and shows the entire configuration including the router device. As in the case of the first embodiment, the
ルーティング処理部26には、スループット監視部28が設けられている。また、呼制御部25には、帯域制御要求メッセージの送出を許可(ON)又は禁止(OFF)の何れかに指定する制御要求許可フラグ27が保持され、その初期値が禁止(OFF)に設定されている。これにより、ルーティング処理に関わるスループット、すなわちルータスループットが音声通話に影響を与えるような環境にある場合にのみ、帯域幅制御の機能が動作するようになる。
The
図6は、スループット監視処理の処理手順を示している。かかるスループット監視処理は、ルータ装置20に含まれるスループット監視部28と呼制御部25とが連携することで実行される。ここで、呼制御部25は、制限要求許可フラグの初期値を予めOFFに設定している(ステップS31)。
FIG. 6 shows a processing procedure for throughput monitoring processing. Such a throughput monitoring process is executed by cooperation between the
音声通話が無い状態から常時、スループット監視部28は、スループットを監視している(ステップS32)。そして、瞬間的に帯域幅を最大に使用する最大スループットが所定制限値を超えたか否かを判定する(ステップS33)。もし超えた場合には、スループット監視部28は、呼制御部25に判定メッセージを送信する。超えていない場合には、スループット監視部28は監視を継続する(ステップS32)。 所定制限値は、例えば、第1の実施例の場合と同様に帯域幅80Mbpsとする如く定められる。
Throughout the state where there is no voice call, the
呼制御部25は、スループット監視部28から判定メッセージを受信すると、保持してある制御要求許可フラグ27をONに更新する(ステップS34)。
設定する。尚、図示されないが、最大スループットが制限値を下回った場合には、やはり判定メッセージが呼制御部25に通知されて、制限要求許可フラグの値が再び初期値のOFFに戻される。
When the
Set. Although not shown, when the maximum throughput falls below the limit value, the determination message is also notified to the
図7は、スループット監視処理を伴う帯域幅制限の処理手順を示している。ここで、制御要求許可フラグ27の初期値はOFFに設定されているものとする。
FIG. 7 shows a processing procedure for bandwidth limitation involving throughput monitoring processing. Here, it is assumed that the initial value of the control
先ず、電話機10が発信動作をなすとオフフック信号が呼制御部25に送出される(ステップS41)。呼制御部25は、オフフック信号を検出すると、制限要求フラグの値がONであるかOFFであるかを判定する(ステップS42)。もしONと判定された場合には、呼制御部25は、帯域幅制限要求メッセージをルーティング処理部26に送出する(ステップS43)。ルーティング処理部26は、呼制御部からの帯域幅制限要求メッセージを受け取ったら、あらかじめ設定してあった帯域に制限をかけることにより、帯域幅制限を開始する(ステップS44)。
First, when the
一方、制限要求フラグの値がOFFと判定された場合には、帯域幅制限要求メッセージが禁止されることから、呼制御部25は帯域幅制限要求メッセージを送出することはない。この結果、ルーティング処理部26は帯域幅制限を実行しない(ステップS45)。この後、電話機10とWANインタフェース23を介した相手方(図示せず)との間で通話がなされる(ステップS46)。
On the other hand, when it is determined that the value of the restriction request flag is OFF, the bandwidth restriction request message is prohibited, so that the
以上の第2の実施例においては、発信や着信を契機として無条件に帯域制御要求メッセージが呼制御部25からルーティング処理部26に送信されていた第1の実施例の構成とは異なり、制御要求許可フラグ27がONのときのみ帯域制御要求メッセージが送信される。制御要求許可フラグ27がOFFの場合には、呼制御部25は、発信要求や着信要求を検出しても、ルーティング処理部26に帯域制御要求メッセージを送信することはない。ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)の如く電話回線を別途備えるネットワーク環境の場合には、ルーティング処理が音声通話に影響を及ぼすことはない。かかる利用形態では、呼制御部の帯域メッセージ送信処理やルーティング処理部の帯域幅制限処理が本来のルーティング処理の性能を阻害してしまう不都合がある。本実施例の構成はかかる不都合を回避することができる。
In the second embodiment described above, unlike the configuration of the first embodiment in which the bandwidth control request message is unconditionally transmitted from the
以上の複数の実施例においては、有線LANインタフエースをもつルータ装置の例が説明されたが、本発明による通信制御方法及び装置は、有線LANインタフエースをもつルータ装置に限られず、無線LANインタフエースを備える無線アクセスポイント機能付ルータ装置にも適用可能である。 In the above embodiments, the example of the router apparatus having the wired LAN interface has been described. However, the communication control method and apparatus according to the present invention is not limited to the router apparatus having the wired LAN interface, but the wireless LAN interface. The present invention can also be applied to a router device with a wireless access point function having an ace.
10 電話機
20 ルータ装置
30 パソコン
40 インターネット回線
21 電話インタフェース
22 LANインタフェース
23 WANインタフェース
24 音声処理部
25 呼制御部
26 ルーティング処理部
27 制御要求許可フラグ
28 スループット監視部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記IP電話処理部に供給される呼制御信号を検知する検知手段と、
前記呼制御信号の検知に応じて、前記ルーティング処理部が使用可能な伝送帯域幅を、前記所定伝送帯域の全伝送帯域幅のうちの一部に制限する帯域幅制限処理をなす制限手段と、
を含むことを特徴とするルータ装置。 A router device including a routing processing unit and an IP telephone processing unit, each of the processing units sharing a predetermined transmission band,
Detecting means for detecting a call control signal supplied to the IP telephone processing unit;
Limiting means for performing a bandwidth limiting process for limiting the transmission bandwidth usable by the routing processing unit to a part of the total transmission bandwidth of the predetermined transmission band in response to detection of the call control signal;
A router device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005308797A JP2007116632A (en) | 2005-10-24 | 2005-10-24 | Router apparatus with ip phone call processing function |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100918166B1 (en) | 2008-04-02 | 2009-09-17 | 주식회사 엘지데이콤 | Apparatus and method for guaranteing quality of voip service on internet |
-
2005
- 2005-10-24 JP JP2005308797A patent/JP2007116632A/en active Pending
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