JP2007295237A - Gateway device including redundant voice processing module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、IP電話網と公衆加入者電話網の如き非IP電話網との間で、呼接続毎に音声チャネルを形成し、これを介して音声情報信号を転送するゲートウェイ装置に関する。 The present invention relates to a gateway apparatus for forming a voice channel for each call connection between an IP telephone network and a non-IP telephone network such as a public subscriber telephone network and transferring a voice information signal via the voice channel.
IP電話網と公衆加入者電話網との間を接続するメディアゲートウェイ装置では、装置故障に対する信頼性や可用性を向上させるため、音声処理を行う重要箇所である音声処理モジュールをN(正数)+1の冗長化構成にすることが多い。例えば、運用に供されるN個の音声処理モジュールに対して1つの予備の音声処理モジュールを用意しておき、運用下の音声処理モジュールの何れか1つが故障した際に、これと予備の音声処理モジュールとを切り替える音声処理モジュール切替方法を実行することで、信頼性及び可用性を高めることができる。かかる方法の実行においては、予備の音声処理モジュールへの切替時に、接続中の呼を切断しないように、故障により切替対象となった音声処理モジュールの呼制御情報を予備の音声処理モジュールに引継がせて呼の救済を図ることが必要である。また、接続中である呼はリアルタイムアプリケーションにより処理されるために、呼の引継ぎを迅速に実行する必要がある。 In a media gateway device that connects between an IP telephone network and a public subscriber telephone network, in order to improve reliability and availability against a device failure, a voice processing module, which is an important part that performs voice processing, is added to N (positive number) +1. In many cases, the redundant configuration is used. For example, one spare voice processing module is prepared for N voice processing modules to be used for operation, and when any one of the voice processing modules under operation breaks down, this and the spare voice processing module are prepared. By executing the voice processing module switching method for switching between processing modules, reliability and availability can be improved. In executing this method, the call control information of the voice processing module to be switched due to a failure is transferred to the spare voice processing module so that the connected call is not disconnected when switching to the spare voice processing module. It is necessary to rescue the call. In addition, since a call being connected is processed by a real-time application, it is necessary to quickly take over the call.
呼の引継ぎを迅速に実行する1つの方法としては、例えば、予備の音声処理モジュールが運用中の各音声処理モジュールがアクセスする呼制御情報を常に自身のメモリに記憶しておき、呼の引継ぎに際しては、切替対象の音声処理モジュールの呼制御情報をそのまま使用する方法がある。 As one method for quickly executing call takeover, for example, call control information accessed by each voice processing module in operation by a spare voice processing module is always stored in its own memory. There is a method of using call control information of the voice processing module to be switched as it is.
しかしながら、かかる方法では、予備の音声処理モジュールが運用下の呼制御情報を全て記憶するために大容量のメモリを備えることが必要である。例えば、1つの音声処理モジュールには、通常2000チャネル以上の呼を処理することが求められる。N+1冗長化構成では、予備の音声処理モジュールがN×2000以上の呼制御情報を記憶可能なメモリを備えることになり実用的ではない。 However, in this method, it is necessary for the spare voice processing module to have a large capacity memory in order to store all the call control information under operation. For example, one voice processing module is usually required to process calls of 2000 channels or more. In the N + 1 redundancy configuration, the spare voice processing module includes a memory capable of storing N × 2000 or more call control information, which is not practical.
そこで、呼制御情報を1箇所にて集中管理しておき、予備の音声処理モジュールへの切替時には、集中管理している箇所から予備の音声処理モジュールのメモリに呼制御情報をダウンロードし、複製した呼制御情報に基づいて接続を再開する方法が提案されている。 Therefore, call control information is centrally managed at one location, and when switching to the spare voice processing module, the call control information is downloaded from the centrally managed location to the memory of the spare voice processing module and copied. A method for resuming connection based on call control information has been proposed.
特許文献1に開示されるインタネットプロトコル対応構内用電子交換機は、インタネット、イントラネット、LAN(Local Area Network)に接続するインタネットプロトコル対応電話機とインタネットプロトコルに対応していない端末を収容してインタネットプロトコルを付加するインタネットプロトコル端末アダプタとを少なくとも含む制御対象端末に対する交換制御を行うインタネットプロトコル対応構内用電子交換機であって、呼制御処理を行うマルチメディア・ゲートウェイ・コントローラに設けられかつ制御対象端末の呼制御情報を収容する呼制御情報マスタテーブルと、該マルチメディア・ゲートウェイ・コントローラのシステムバス上及びそのシステムバスを拡張したシステムバス上のいずれかに接続される複数の端末インタフェースと、該複数の端末インタフェース各々に設けられかつ該呼制御情報マスタテーブルの一部が複製された呼制御情報スレーブテーブルと、運用中に少なくとも該制御対象端末に対する呼制御に支障を生じた端末インタフェースが制御する制御対象端末の呼制御情報を該呼制御情報マスタテーブルから別の端末インタフェースの呼制御情報スレーブテーブルに対して複製する手段とを備えている(特許文献1における段落0024参照)。
しかしながら、かかる技術においては、集中管理しているマルチメディア・ゲートウェイ・コントローラから、呼制御に支障を生じた端末インタフェースが制御する制御対象端末の呼制御情報を呼制御情報スレーブテーブルに複製することが必要であり、呼制御情報の複製のためのダウンロードに時間を要し迅速に呼救済できないという問題があった。 However, in such a technique, the call control information of the control target terminal controlled by the terminal interface that has interfered with the call control may be copied from the centrally managed multimedia gateway controller to the call control information slave table. There is a problem that it is necessary, and it takes time to download the call control information for copying, and the call cannot be rescued promptly.
本発明の目的は、冗長多重化された複数の音声処理モジュールを含む構成において、メモリ資源の節約を図りつつ、迅速な呼救済を実現するゲートウェイ装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a gateway device that realizes quick call relief while saving memory resources in a configuration including a plurality of redundantly multiplexed audio processing modules.
本発明によるゲートウェイ装置は、IP電話網と非IP電話網との間において少なくとも1つの音声チャンネルを形成し、これを介して音声情報信号を転送するゲートウェイ装置であり、該音声チャンネルを規定する呼制御情報片を生成する制御部と、該呼制御情報片の全てを常に更新保持するメモリモジュールと、運用指令に応じて、該メモリモジュールに保持された呼制御情報片にアクセスしてこれを取り込み、当該取り込んだ呼制御情報片に規定される音声チャンネルを介して転送されるべき音声情報信号の信号形態を変換する複数の音声処理モジュールと、を含み、該制御部は、該運用指令の下で動作している音声処理モジュールのうちの何れかが異常であると検知した場合、当該異常な音声処理モジュールに代えて、別の音声処理モジュールに運用指令を与えると共に、当該異常な音声処理モジュールがアクセスしている呼制御情報片へのアクセスを指令することを特徴とする。 A gateway device according to the present invention is a gateway device that forms at least one voice channel between an IP telephone network and a non-IP telephone network and transfers a voice information signal through the voice channel, and a call that defines the voice channel. A control unit that generates control information pieces, a memory module that constantly updates and holds all of the call control information pieces, and accesses and fetches call control information pieces that are held in the memory module according to operation instructions. A plurality of voice processing modules for converting a signal form of a voice information signal to be transferred via a voice channel defined in the fetched call control information piece. If any of the sound processing modules operating in is detected as abnormal, another sound processing module is used instead of the abnormal sound processing module. Together provide operational command to Joules, the abnormal audio processing module and wherein the commanding access to the call control information piece being accessed.
本発明によるゲートウェイ装置によれば、冗長多重化された複数の音声処理モジュールを含む構成において、音声チャネル毎に生成する呼制御情報片を音声処理モジュールに保持することなく、別途備えられるメモリモジュールに保持する構成が与えられる。これにより、メモリ資源の節約を図りつつ、迅速な呼救済が実現される。 According to the gateway device of the present invention, in a configuration including a plurality of redundantly multiplexed voice processing modules, a call control information piece generated for each voice channel is not stored in the voice processing module, but is separately provided in a memory module. A holding configuration is provided. As a result, rapid call relief is realized while saving memory resources.
本発明の実施例について添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施例を示し、メディアゲートウェイを含む全体構成を示している。メディアゲートウェイ装置20は、IP電話網と非IP電話網としての公衆加入者電話網との間において音声チャンネルを形成し、これを介して音声情報信号を転送するゲートウェイ装置である。メディアゲートウェイ装置20は、中央演算処理装置25(以下、CPU25と称する)及び主記憶メモリ26(以下、MEM26と称する)がバス27を介して接続される1つのコンピュータ装置として実現される。メディアゲートウェイ装置20は、また、IP電話網インタフェース21と、公衆加入者電話網インタフェース22と、冗長多重化された複数の音声処理モジュール群23と、メモリモジュール24とを含み、これらがバス27を介して相互に接続されている。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention and shows an overall configuration including a media gateway. The media gateway device 20 is a gateway device that forms a voice channel between an IP telephone network and a public subscriber telephone network as a non-IP telephone network and transfers a voice information signal through the voice channel. The media gateway device 20 is realized as one computer device to which a central processing unit 25 (hereinafter referred to as a CPU 25) and a main memory 26 (hereinafter referred to as a MEM 26) are connected via a
CPU25は、バス27に接続されたMEM26に記憶されたプログラムを実行することで、コンピュータ装置としてのメディアゲートウェイ装置の全体制御を行う。また、CPU25及びMEM26は、本発明の構成要素である制御部28を構成し、呼接続毎に音声チャネルの形成して呼制御情報を生成すると共に、冗長多重化された複数の音声処理モジュール群23の各音声処理モジュールに対して運用指令を送出して動作せしめる機能を備える。
The
IP電話網インタフェース21は、外部のIP電話網との間でIPパケットを送受信し、該IPパケットを音声処理モジュール群23との間で入出力する機能を備える。公衆加入者電話網インタフェース22は、外部の公衆加入者電話網との間で音声情報信号を送受信し、該音声情報信号を音声処理モジュール群23との間で入出力する機能を備える。
The IP
音声処理モジュール群23は、複数の音声処理モジュールM1〜Mn+1(nは正数)とからなる。複数の音声処理モジュールM1〜Mn+1(nは正数)の各々は、音声情報信号を転送する機能として、公衆加入者電話網の音声情報信号とIP電話網のIPパケット化された音声情報信号との間で異なる信号形態の変換または逆変換する機能を備えると共に、該音声情報信号に対して音声圧縮符号化処理及び音声伸張復号処理を行う音声コーデックやエコー信号の消去処理を行うエコーキャンセラを含む。複数の音声処理モジュールM1〜Mn+1は、N+1の冗長化構成がなされ、それぞれの音声処理モジュールは故障時などに物理的に交換される交換単位となる。すなわち、複数の音声処理モジュールM1〜Mn+1の各々は、メディアゲートウェイ装置20から着脱自在にされ、故障した音声処理モジュールをメモリモジュール24から分離することができる。
The voice
複数の音声処理モジュールM1〜Mn+1の各々は、複数の音声チャネルのうちの割当チャネル分の音声処理を行う。例えば、メディアゲートウェイ装置20の要求仕様が最大1万チャネルの音声情報信号を中継するものとすると、10個の音声処理モジュールM1〜M10は、運用音声処理モジュールとして、各々に2000チャネルが割り当てられる。1個の音声処理モジュールM11は、2000チャネルを処理可能として、予備音声処理モジュールに割り当てられる。 Each of the plurality of sound processing modules M1 to Mn + 1 performs sound processing for the allocated channel among the plurality of sound channels. For example, assuming that the required specification of the media gateway device 20 relays a maximum of 10,000 channels of audio information signals, the ten audio processing modules M1 to M10 are each assigned 2000 channels as operational audio processing modules. One audio processing module M11 is assigned to a spare audio processing module so that 2000 channels can be processed.
尚、どの音声処理モジュールが予備音声処理モジュールとなるかを固定的に割り当てる必要はなく、運用音声処理モジュールと予備音声処理モジュールとが交替可能な構成することも可能である。また、予備音声処理モジュールの数は1つに限らず複数であっても良い。 Note that it is not necessary to permanently assign which voice processing module will be the backup voice processing module, and it is also possible to replace the operational voice processing module and the backup voice processing module. Further, the number of spare audio processing modules is not limited to one and may be plural.
メモリモジュール24は、バス27に接続され、複数の呼制御情報ブロックを格納するメモリである。メモリモジュール24は、スペアリング、ミラーリング、あるいはRAID(Redundant Arrays of Independent Disks)などの手法を用いて冗長構成されるのが好ましい。呼制御情報ブロックは、1つの音声処理モジュールに割り当てられた複数チャネル分の呼制御情報が保持されるブロックである。1チャネル分の呼制御情報は、呼接続毎に生成される1まとまりの情報片であり、例えば、IPアドレス、MACアドレス、UDPポート番号、使用音声コーデック名、パケット化周期、無音圧縮の有無、及びエコーキャンセラ設定条件等の情報からなる。
The
メモリモジュール24と音声処理モジュールM1〜Mn+1との間は、バス27を介して相互に接続されている。これにより、音声処理モジュールM1〜Mn+1の各々は、メモリモジュール24に直接アクセス、すなわち、呼制御情報を直接に読み込みまたは書き込みができる。
The
図2は、音声処理モジュールを切り替える処理手順を示している。ここで、音声処理モジュールM1と音声処理モジュールM2とを運用音声処理モジュールとし、それ以外の音声処理モジュールM3〜Mn+1を予備音声処理モジュールとしている。 FIG. 2 shows a processing procedure for switching the voice processing module. Here, the voice processing module M1 and the voice processing module M2 are operational voice processing modules, and the other voice processing modules M3 to Mn + 1 are standby voice processing modules.
先ず、制御部28は、呼接続に応じて音声チャネルを形成し、これを規定する呼制御情報を生成し、該呼制御情報を指定した運用指令を運用音声処理モジュールに送出する(ステップS1)。本図の例では、音声処理モジュールM2に送出している。該運用指令に応じて、音声処理モジュールM2は、メモリモジュール24内の呼制御情報ブロックにアクセスして当該呼制御情報を取り込み書込または読込を行って、この内容に応じた音声チャネルの音声処理を実行する(ステップS2)。
First, the
通常時における音声処理モジュールと呼制御情報ブロックとの対応関係が図3に示されている。ここでは、音声処理モジュールM1及びM2の各々は、割り当てられたチャネル分の呼制御情報を自身が備えるメモリに保持せず、冗長化されたメモリモジュール24内で各々が対応する呼制御情報ブロックD1及びD2に保持して、これを直接アクセスすることにより音声処理を行っている。
FIG. 3 shows the correspondence between the voice processing module and the call control information block in the normal time. Here, each of the voice processing modules M1 and M2 does not hold the call control information for the allocated channels in its own memory, and the call control information block D1 to which each corresponds in the
図2を再び参照すると、制御部28は、運用音声処理モジュールの異常を監視している(ステップS3)。ここで、音声処理モジュールM2について障害が発生したとする(ステップS4)。該障害発生は、制御部28により検知される(ステップS5)。制御部28は、該検知に基づいて、予備音声処理モジュールとして音声処理モジュールM3を選択し、従前において音声処理モジュールM2がアクセスしていたメモリモジュール24内の呼制御情報ブロックを指定した運用指令を音声処理モジュールM3に対して送出する(ステップS6)。
Referring to FIG. 2 again, the
該運用指令に応じて、音声処理モジュールM3は、メモリモジュール24内の当該呼制御情報ブロックにアクセスして、これに含まれる全ての呼制御情報を取り込んで呼の引継ぎを行い、音声処理を再開する(ステップS7)。ここで、音声処理モジュールM3は、音声処理モジュールM2が実行していた全てのチャネル分の音声処理を引継ぐことに注意を要する。
In response to the operation command, the voice processing module M3 accesses the call control information block in the
障害時における音声処理モジュールと呼制御情報ブロックとの対応関係が図4に示されている。ここでは、音声処理モジュールM3は、音声処理モジュールM2にて接続中の呼を救済するために呼制御情報を引き継ぐ。この引継ぎを迅速に実行するため、音声処理モジュールM3は、音声処理モジュールM2が使用していたメモリモジュール24内の呼制御情報ブロックD2の複製をダウンロードすることなく、これに直接アクセスして、呼制御情報を引継いて運用を再開する。障害により交換対象となった音声処理モジュールM2は物理的に交換可能となる。
The correspondence relationship between the voice processing module and the call control information block at the time of failure is shown in FIG. Here, the voice processing module M3 takes over the call control information in order to rescue the call being connected by the voice processing module M2. In order to execute this takeover quickly, the voice processing module M3 directly accesses the call control information block D2 in the
以上の実施例において、新たに運用を開始する音声処理モジュールは、切替前に音声処理モジュールが使用していた呼制御情報ブロックを直接使用するため、切替時に呼制御情報を新たにダウンロードして複製する必要がない。これにより切替時間の短縮効果が得られる。また、予備音声処理モジュールが運用音声処理モジュールが使用している呼制御情報を自身のメモリに保有する必要が無いため、自身のメモリに保有する場合に比べメモリ量の削減効果が得られる。 In the above embodiment, since the voice processing module to be newly started directly uses the call control information block used by the voice processing module before switching, the call control information is newly downloaded and copied at the time of switching. There is no need to do. As a result, an effect of shortening the switching time can be obtained. Further, since it is not necessary for the spare voice processing module to hold the call control information used by the operational voice processing module in its own memory, an effect of reducing the amount of memory can be obtained as compared with the case where it is held in its own memory.
本発明によるゲートウェイ装置は、メディアゲートウェイと称されるゲートウェイ装置に限られず、IP電話網と非IP電話網との間で音声情報信号を中継することが求められる、例えば、IP電話アダプタの如き多様な名称のゲートウェイ装置に適用され得る。 The gateway device according to the present invention is not limited to a gateway device called a media gateway, and is required to relay a voice information signal between an IP telephone network and a non-IP telephone network. It can be applied to a gateway device with a different name.
20 メディアゲートウェイ装置
21 IP電話網インタフェース
22 公衆加入者電話網インタフェース
23 音声処理モジュール群
24 メモリモジュール
25 CPU
26 MEM
27 バス
28 制御部
M1〜Mn+1 音声処理モジュール
D1〜Dn 呼制御情報ブロック
20
26 MEM
27
Claims (4)
前記音声チャンネルを規定する呼制御情報片を生成する制御部と、
前記呼制御情報片の全てを常に更新保持するメモリモジュールと、
運用指令に応じて、前記メモリモジュールに保持された呼制御情報片にアクセスしてこれを取り込み、当該取り込んだ呼制御情報片に規定される音声チャンネルを介して転送されるべき音声情報信号の信号形態を変換する複数の音声処理モジュールと、を含み、
前記制御部は、前記運用指令の下で動作している音声処理モジュールのうちの何れかが異常であると検知した場合、当該異常な音声処理モジュールに代えて、別の音声処理モジュールに運用指令を与えると共に、当該異常な音声処理モジュールがアクセスしている呼制御情報片へのアクセスを指令することを特徴とするゲートウェイ装置。 A gateway device that forms at least one voice channel between an IP telephone network and a non-IP telephone network and transfers a voice information signal through the voice channel,
A control unit for generating a piece of call control information defining the voice channel;
A memory module that constantly updates and holds all of the call control information pieces;
In response to an operation command, a call control information piece stored in the memory module is accessed and fetched, and a signal of a voice information signal to be transferred via a voice channel defined in the fetched call control information piece A plurality of audio processing modules for converting the form,
When the control unit detects that any of the sound processing modules operating under the operation command is abnormal, the control unit replaces the abnormal sound processing module with another operation command. And instructing access to the call control information piece accessed by the abnormal voice processing module.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009194787A (en) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Gateway apparatus |
JP2010021671A (en) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Nec Corp | Media gateway apparatus, communication system, and redundancy method used itherein |
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