JP2009253408A

JP2009253408A - 冗長化ゲートウェイシステム

Info

Publication number: JP2009253408A
Application number: JP2008095795A
Authority: JP
Inventors: Ken Masuya; 謙桝屋; Takeshi Shimomura; 武下村
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd; Oki Comtec Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd; Oki Comtec Ltd
Priority date: 2008-04-02
Filing date: 2008-04-02
Publication date: 2009-10-29
Also published as: US8289841B2; US20090252155A1

Abstract

【目的】ゲートウェイ装置の系切替に際してパケットの欠落を回避して無瞬断系切替を実現する冗長化ゲートウェイシステムを提供する。
【構成】複数のゲートウェイ装置の各々は、接続されたパケットネットワークから供給されるパケットのデータをパケット毎に順次保存するジッタバッファと、パケット読出順序を決定し、決定したパケット読出順序に従って該ジッタバッファのデータを読出して、これをＴＤＭ変換処理に供するジッタバッファ制御部とを含む。ここで、該ゲートウェイ装置毎に設けられたジッタバッファ制御部は、当該ゲートウェイ装置が現用系のゲートウェイ装置として切替られた場合に、自身が決定したパケット読出順序を他のゲートウェイ装置に通知し、該他のゲートウェイ装置は、通知されたパケット読出順序に一致するパケット読出順序を自身のパケット読出順序として決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、多重構成され且つ同時並行運用されるＩＰ網の如き複数のパケットネットワークとＴＤＭ網の如き１つの電話網との間で多重構成される複数のゲートウェイ装置を含む冗長化ゲートウェイシステムに関する。

ゲートウェイ装置は、例えば、電話網とパケットネットワークとを相互に接続するために用いられ、その構成は、装置故障時のユーザーへの影響を抑えるように二重化以上の冗長構成がとられることが多い。通常、これら冗長構成された装置のうち１つの装置を現用系に設定し、他方装置を予備系に設定して運用されている。系切替の契機としては、現用系に故障が発生した場合はもちろんのことながら、障害箇所の特定が困難なサイレント障害に備えて定期的に現用系と予備系との系切替を実施する運用が行われる。かかる系切替に際して、通信の中断が発生しないようにするための方法が考案されている（特許文献１参照）。
特開２００５−５７４６１号公報

しかしながら、上記した開示の技術では、パケットネットワークに送信するRTP/RTCPセッション情報及びコネクティビティ情報のうちで、タイムスタンプ値及びシーケンスナンバー値を除いた情報のみが予備系に現用系から引き継がれるだけである。そのため、パケットネットワーク側の受信装置において、RTPパケットのタイムスタンプ値の不連続やシーケンスナンバー値の不連続が発生し、通話の瞬断発生が避けられない。一方、パケットネットワークから受信した音声パケットを音声処理したのち音声データとして電話網に出力する処理においても、現用系と予備系の処理同期を取ることができないため、系切替において通話の瞬断や音声重複が発生することになる。

とりわけ、冗長構成され複数系をなすパケットネットワークとの接続を前提とした場合、複数のパケットネットワークの各々から並行して送信されるパケットの欠損、揺らぎや遅延が系間で異なるため、これら各々に対応して冗長構成にある複数のゲートウェイ装置間の系切替に際して、複数のゲートウェイ装置の各々から出力される音声データの出力タイミングを正確に合わせると共に、データの欠落を完全に除去する、すなわち無瞬断系切替を実現することは従来技術によっては達成されない。

本発明の目的は、ゲートウェイ装置の系切替に際してパケットの欠落を回避して無瞬断系切替を実現する冗長化ゲートウェイシステムを提供することである。

本発明による冗長化ゲートウェイシステムは、多重構成される複数のパケットネットワークと１つのＴＤＭ網との間で多重構成され且つ該パケットネットワークから供給される複数のパケットに各々含まれるデータに対してＴＤＭ変換処理を行ってＴＤＭ信号を生成する複数のゲートウェイ装置と、該複数のゲートウェイ装置のうちのいずれか１を選択的に切替えて該１のゲートウェイ装置が生成するＴＤＭ信号のみを該ＴＤＭ網に供給するＴＤＭ交換部と、を含む冗長化ゲートウェイシステムであって、該複数のゲートウェイ装置の各々は、該複数のパケットネットワークのうちの何れかに接続され、当該接続されたパケットネットワークから供給されるパケットのみを取り込むパケットインタフェース部と、該パケットインタフェース部を介して取り込まれたパケットのデータをパケット毎に順次保存するジッタバッファと、パケット読出順序を決定し、決定したパケット読出順序に従って該ジッタバッファに保存されていたデータを読出して、これを該ＴＤＭ変換処理に供するジッタバッファ制御部と、を含み、該ゲートウェイ装置毎に設けられたジッタバッファ制御部は、当該ゲートウェイ装置が該１のゲートウェイ装置として切替られた場合に、自身が決定したパケット読出順序を他のゲートウェイ装置に通知し、該他のゲートウェイ装置は、該１のゲートウェイ装置から通知されたパケット読出順序に一致するパケット読出順序を自身のパケット読出順序として決定することを特徴とする。

本発明による冗長化ゲートウェイシステムによれば、並行運用される冗長構成にあるパケットネットワークと１つの電話網との間に多重冗長化構成される複数のゲートウェイ装置を含む冗長化ゲートウェイシステムにおいて、該ゲートウェイ装置の系切替に際してパケットの欠落が回避され無瞬断系切替が実現される。

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。

＜第１の実施例＞
図１は、本発明の第１実施例を示し、冗長化ゲートウェイシステムとこれに接続されるネットワーク構成を示している。本発明による冗長化ゲートウェイシステムは、現用と予備用の構成をなす冗長構成にあるパケット網であるパケットネットワーク160及びパケットネットワーク260とTDM網である電話網50との問に設けられ、複数系をなす多重化構成された少なくとも２つのゲートウェイ装置10及びゲートウェイ装置20と、制御部40と、TDM交換部30とを含む。ゲートウェイ装置10及びゲートウェイ装置20は同一の内部構成を有する。

ゲートウェイ装置10及びゲートウェイ装置20は、現用及び予備用の構成をなすパケットネットワーク160及びパケットネットワーク260に各々接続され、ゲートウェイ装置10はパケットネットワーク160に対して、ゲートウェイ装置20はパケットネットワーク260に対してパケットの送受信を行う。ゲートウェイ装置10及びゲートウェイ装置20は、通常、現用及び予備用の設定に関わらず常にそれぞれのパケットネットワークに対して通信可能状態を形成するように運用される。

ゲートウェイ装置10は、パケットネットワークインタフェース部100とIP処理部101と、RTP/RTCP処理部102と、ジッタバッファ103と、ジッタバッファ制御部104と、音声処理部105と、TDM処理部106と、パケット選択部107とから構成されている。同様にして、ゲートウェイ装置20は、パケットネットワークインタフェース部200とIP処理部201と、RTP/RTCP処理部202と、ジッタバッファ203と、ジッタバッファ制御部204と、音声処理部205と、TDM処理部206と、パケット選択部207とから構成されている。

ゲートウェイ装置10とゲートウェイ装置20とは、その内部構成において同一の接続及び構成を有していることから、以下ゲートウェイ装置10についてのみ説明する。また、以降では、パケットネットワーク160からパケット受信し、電話網50に音声データを出力する機能構成について主に説明されるが、ゲートウェイ装置10及び20は、もちろん電話網50から音声データを受信し、これをパケット化してパケットネットワーク160及び260に各々パケット送信する機能を備える。

パケットネットワークインタフェース部100は、IP処理部101に接続され、パケットネットワーク160からパケットを受信し、制御部40により予め設定されている自系物理アドレス宛のパケットのみをそれぞれ受信し、IP処理部101にパケットデータを供給する。

IP処理部101は、RTP/RTCP処理部102に接続され、受信したパケットデータのうち制御部40によりあらかじめ設定されている自系ＩＰアドレス宛のパケットデータのみをそれぞれ受信し、必要に応じたヘッダ情報及びデータの正常性を確認し、有効なパケットデータをRTP/RTCP処理部102及び202に供給する。

RTP/RTCP処理部102は、ジッタバッファ103と、ジッタバッファ制御部104と、音声処理部105に接続され、受信したパケットデータからポート番号、シーケンス番号、タイムスタンプ、同期ソース識別子(SSRC)などパケットを区別可能な情報を抜き出し、ペイロード部分の音声データ（以下、単にデータと称する）と合わせて、これを自系のジッタバッファ103と、ジッタバッファ制御部104に供給する。RTP/RTCP処理部102は、また、RTP/RTCP処理の同期化のために系間に跨って他系のRTP/RTCP処理部202に相互接続され、現用系に設定されたゲートウェイ装置のRTP/RTCP処理部から予備系に設定されたゲートウェイ装置のRTP/RTCP処理部に向けてタイムスタンプTS及びシーケンスナンバーSNを供給する。ここでのタイムスタンプTS及びシーケンスナンバーSNは、電話網５０からの音声データをパケット化する際に用いられる。

ジッタバッファ制御部104は、ジッタバッファ103に対して書込み及び読出し制御を行う制御機能を有し、RTP/RTCP処理部102から供給されたデータからジッタバッファ103に保存すべきデータかの判断を行い、保存すべきデータと判断した場合にジッタバッファ103に対して書込み制御動作を行う。ジッタバッファ制御部104は、また、系間に跨って他系のジッタバッファ制御部204に相互接続されて、互いにジッタバッファ同期化制御信号を送受信する。ジッタバッファ同期化制御信号の内容は、ジッタバッファから読み出すべきデータのシーケンスナンバーSN及びタイムスタンプTSの各値からなる。

ジッタバッファ103は、そのアドレス管理が容易なようにチャネル毎の音声処理単位に保存エリアが分割された構成を有し、RTP/RTCP処理部102から供給されたデータが、その未書込みエリアか、書込まれたデータが既に読出されてその状態が空きとなったエリアに書き込む。ジッタバッファ103は、パケット選択部107とパケット交絡線PLを介して他系のパケット選択部207とに接続され、読出したデータをパケット選択部107に供給すると共に他系のパケット選択部207にも供給する。

パケット選択部107は、音声処理部105に接続され、ジッタバッファ103から供給されたデータと、他系のジッタバッファ203から供給されたデータとの何れかを選択して、これを音声処理部105に供給する。音声処理部105は、TDM処理部106に接続され、パケット選択部107から供給されたデータに対してコーデック変換等の音声処理を施してTDM処理部106に供給する。TDM処理部106は、TDM交換部30に接続され、音声処理が施されたデータに対してTDM変換処理を施してTDM信号を生成し、これをTDM交換部30に供給する。

制御部40は、ゲートウェイ装置10及びゲートウェイ装置20及びTDM交換部30にそれぞれ接続されている。制御部40は、システム障害または保守業務のために系切替要求が発生した場合に、外部からの指令操作または障害検出に基づく自動処理により、系切替動作を行う。制御部40は、また、音声データのRTPパケット化の際に必要なパケットサイズや通信宛先情報等のパケット化情報、並びにパケットネットワーク160及びパケットネットワーク260との接続に必要な物理アドレスやＩＰアドレス等の情報をゲートウェイ装置10及び20の各々に対して予め設定する。

TDM交換部30は、電話網50とTDM処理部106及びTDM処理部206との間に接続されて、ゲートウェイ装置10及びゲートウェイ装置20の何れかと電話網50との間でTDM信号を送受信する交換を行う。TDM交換部30は、また、音声処理タイミング同期化のためにタイミング信号生成部301を含む。タイミング信号生成部301は、ゲートウェイ装置10及び20に含まれる各部、すなわち、TDM処理部106及び206、音声処理部105及び205、ジッタバッファ制御部104及び204、並びにRTP/RTCP処理部102及び202に対して、基準タイミング信号S1を各々供給する。基準タイミング信号S1はTDM信号のフレームに同期した基準信号である。

図２は、第１の実施例における動作手順を示している。該動作手順について図２に示された構成要素を適宜参照して以下説明する。ここで、パケットネットワーク160及びパケットネットワーク260からパケット受信し、電話網50に音声データを出力するまでの動作について示される。ゲートウェイ装置10及びゲートウェイ装置20は冗長構成をなしている。

先ず、ゲートウェイ装置10及び20は、制御部40からの制御信号により各々が択一的に現用系または予備系に設定される（ステップＳ１）。例えば、図示されるように、パケットネットワーク160を現用系とし且つパケットネットワーク260を予備系とする。これに対応して、ゲートウェイ装置10を現用系とし、ゲートウェイ装置20を予備系とする設定がなされる。２つのゲートウェイ装置10及び20は、現用系及び予備系の設定に関わらず常にTDM交換部30に接続されていることから、TDM交換部30は、制御部40からの設定により現用系ゲートウェイ装置であるゲートウェイ装置10からの音声データを担うTDM信号を選択して、これを電話網50に出力することになる。

ステップＳ１０の書込み動作について見ると、ゲートウェイ装置10は、ジッタバッファ制御部104の制御に基づいて、RTP/RTCP処理部102から供給されるデータをジッタバッファ104の空き領域に書き込む（ステップＳ１１）。並行して、ゲートウェイ装置20も、ジッタバッファ制御部204の制御に基づいて、RTP/RTCP処理部202から供給されるデータをジッタバッファ204の空き領域に書き込む（ステップＳ１２）。

ステップＳ２０の読出し動作について見ると、現用系に設定されたゲートウェイ装置10は、出力するべきデータを決定するために、直前すなわち先に出力したデータのＳＮ値に連続した次のＳＮ値を選択する（ステップＳ２１）。次いで、ゲートウェイ装置10は、自系又は他系のジッタバッファに当該選択したデータがあるか否かを判定する（ステップＳ２２）。ゲートウェイ装置10は、選択したSN値を有するデータを検索し、当該データがジッタバッファ103内に保存されている場合、当該データを次に出力するデータとして決定すると共に、決定したデータのＳＮ値及びＴＳ値をジッタバッファ同期化制御信号として予備系のゲートウェイ装置20に通知する（ステップＳ２３）。若しくは、当該データがジッタバッファ103内に保存されていない場合、予備系に設定されたゲートウェイ装置20のジッタバッファ203内から選択したSN値を有するデータを検索し、該当するデータが保存されている場合には、当該データを読み出しデータとして決定すると共に、決定したデータのＳＮ値及びＴＳ値を予備系のゲートウェイ装置20に通知する（ステップＳ２３）。

尚、ジッタバッファ制御部104又は204による出力データの決定は、音声処理に供するデータの順序、すなわち音声データを担うパケットのパケット読出順序を決定することを意味する。

出力するべきデータの決定に応じて、ゲートウェイ装置10は、決定されたＳＮ値のデータを自系又は他系のジッタバッファから選択的に読出して音声処理部に出力する（ステップＳ２４）。並行して、ゲートウェイ装置20も、決定されたＳＮ値のデータを自系又は他系のジッタバッファから選択的に読出して音声処理部に出力する（ステップＳ２５）。ここで、異なる系に跨がるデータの選択的読出しは、ジッタバッファ103及び203に各々接続されているパケット選択部107及び207の選択動作により実行され、受信パケット交絡線PLを介して双方のジッタバッファ出力データが受け渡される。これにより、ゲートウェイ装置10及び20の各々において、お互いのジッタバッファ出力データを選択し代替することが可能となる。

一方、ステップＳ２２において、自系又は他系のジッタバッファに当該選択したデータが何れも無い場合、ゲートウェイ装置10は所定の回数(又は期間)において無音データ（空データ）を挿入すると共に、挿入する旨を予備系のゲートウェイ装置20に通知する（ステップＳ２６）。この通知に応じて、予備系のゲートウェイ装置20も同様に無音データを挿入する（ステップＳ２７）。ここで、選択したデータが何れも無い場合とは、パケットネットワーク160又は260上でパケットの揺らぎやパケットの欠落が発生し、その影響で出力すべき連続した値のSN値を有するデータがジッタバッファ103及び203内の何れにも保存されていない場合である。また、ジッタバッファ103または203に入力されているデータのSN値が所定値を超えて大きく不連続を生じるSN値である場合に、当該SN値を有するデータが有効か否かを判断して無効とされた場合には、他系のデータで代替する、あるいは無音データで代替する同様の処理が実行されてもよい。

図３及び図４は、ジッタバッファ制御部の制御下で行われるジッタバッファに対する書込み及び読出しの動作の実際例を両系について各々示している。

図３を参照すると、ジッタバッファ103及び203の書込み動作が各々示されている。ジッタバッファ103及び203の各々は、そのアドレス管理が容易なように音声処理単位に保存エリアが分割され、例えば図示されるように８つのエリア０〜７から構成される。RTP/RTCP処理部102及び202の各々から供給されたデータは、未書込みエリアか、既に書込まれたデータが音声処理部105及び205に向けて出力され、その状態が空きとなったエリアに書き込まれる。本図では、パケットネットワーク160及び260で発生するジッタ(揺らぎ)吸収のために、平均的に３〜４パケットが蓄積されている様子が示されている。タイミングｔ0〜ｔ５は基準タイミング信号Ｓ１に同期したタイミングである。SNはデータのシーケンスナンバーＳＮの値であり、TSはデータのタイムスタンプＴＳの値を示している。

タイミングｔ0において、ジッタバッファ103及び203には、先に入力されたSN=8及びSN=9なるデータが任意のエリアに書き込まれ保存されているとする。そして新たに、ジッタバッファ103にSN=10及びTS=800なるデータが入力され、ジッタバッファ103のエリア1に書き込まれる。一方、ジッタバッファ203にSN=10及びTS=800なる同一のデータがエリア0に書き込まれる。

次に、タイミングｔ１において、ジッタバッファ103にSN=11及びTS=880なるデータが入力され、ジッタバッファ103のエリア０に書き込まれる。一方、ジッタバッファ203に SN=11及びTS=880なる同一のデータがエリア１に書き込まれる。

次に、タイミングｔ２において、ジッタバッファ103にSN=12及びTS=960なるデータが入力され、ジッタバッファ103のエリア２に書き込まれる。一方、ジッタバッファ203に SN=14及びTS=1120なるデータがエリア３に書き込まれる。ジッタバッファ203に書き込まれる新たなSN=14及びTS=1120なるデータは、先のデータから不連続であり、何らかのパケット遅延や欠損が発生した場合の例である。以下、タイミングｔ３以降、同様にしてジッタバッファ103及びジッタバッファ203にデータが書き込まれる。

図４を参照すると、ジッタバッファ103及び203の読出し動作について示している。ジッタバッファ103及びジッタバッファ203からのデータの出力は基準タイミングｓ１を基準とした同じタイミングで出力される。

タイミングｔo（図３に示されたタイミングｔoに一致する）において、現用系のゲートウェイ装置10が、ジッタバッファ103に既に保存されていたSN=8(TS=640)のデータを次に出力するべきデータとして決定したとする。同時に、ゲートウェイ装置10は予備系ゲートウェイ装置20に対して系間に相互に接続されているジッタバッファ同期化制御信号を用いてSN=8(TS=640)のデータを次に出力することを通知すると共に、ジッタバッファ103からSN=8(TS=640)のデータを出力する。並行して、先の通知に応じた予備系のゲートウェイ装置20は、ゲートウェイ装置10に合わせて同じくタイミングｔ0においてSN=8(TS=640)のデータをジッタバッファ203から出力する。

次に、タイミングｔ１及びタイミングｔ２の各々おいて、タイミングｔoにおけると同様の処理が両系において実行されデータが各々出力される。

次に、タイミングｔ3において、現用系であったゲートウェイ装置10を予備系にし、予備系であったゲートウェイ装置20を現用系にする系切替が実行されたとする。ゲートウェイ装置20は、系切替直前にゲートウェイ装置10から通知された読出しデータのSN値SN=10に続くSN値としてSN=11を決定する。ゲートウェイ装置20は、新たに予備系となったゲートウェイ装置10にこの決定内容を通知すると共に、ジッタバッファ103からSN=11(TS=880)のデータを出力する。並行して、先の通知に応じた予備系のゲートウェイ装置10は、ゲートウェイ装置20に合わせて同じくタイミングｔ３においてSN=11(TS=880)のデータをジッタバッファ203から出力する。

以上のように、系切替後も新たに現用系となったゲートウェイ装置20において容易に連続するデータを決定することが可能である。また、現用系をゲートウェイ装置10とし、予備系をゲートウェイ装置20とした場合に、予備用ゲートウェイ装置20を保守者が交換作業などのために動作停止状態にするなど実施した後に、新たに別のゲートウェイ装置を組込み動作させた場合でも、現用系ゲートウェイ装置10から新たに別のゲートウェイ装置内のジッタバッファから読み出すべきデータのSN値が通知されることによって、当該別のゲートウェイ装置においても容易に同期した出力が可能となる。

このように、ジッタバッファの出力制御を、入力データに付随され連続性を識別可能とするシーケンスナンバー等のジッタバッファ同期化制御信号に従って出力データを決定すると共に、ＴＤＭ網を含めたシステム全体を通して一意に定まる基準タイミング信号ｓ１に従って出力データを読出すことで、系間で完全に同期したデータを音声処理部105及び205に対して供給することが可能となる。

以上のように、第１の実施例によれば、ゲートウェイ装置10及び20は、接続された冗長構成にあるパケットネットワーク160とパケットネットワーク260に対して通信可能状態を形成し、それぞれのゲートウェイ装置で受信した正常パケットをそれぞれのジッタバッファに保存し、そのシーケンスナンバー等の情報をジッタバッファ同期化制御信号として基準タイミング信号ｓ１に同期して相互に受け渡し、該基準信号に合わせた処理タイミングでジッタバッファから出力されるデータを受信パケット交絡線を介して相互に受け渡し、それぞれのパケット選択部において片方のパケットを選択するように動作される。これにより、受信パケットの欠落を起こすことなく現用ゲートウェイ装置10と予備用ゲートウェイ装置20の両方で同期し且つ連続した音声データを音声処理部105及び205に対して供給されることから、パケットネットワークインタフェース部100及び200を含めた系切替においても無瞬断系切替が可能となる。

また、各々に受信した全ての有効な音声データを現用ゲートウェイ装置10と予備用ゲートウェイ装置20で共通に保持することから、接続された冗長構成にあるパケットネットワーク160及びパケットネットワーク260の系切替と、冗長構成にあるゲートウェイ装置10及び20の系切替を分けて実施することが可能となり、特殊なネットワークスイッチ装置を用いることなく容易に無瞬断系切替が可能となる。ゆえに、ゲートウェイ装置の保守性はもちろんのことながら、パケットネットワークの現用系及び予備用をゲートウェイ装置で意識する必要がなくなることから、パケットネットワークの保守性が大きく向上する。

尚、第１の実施例では、データに付随されるシーケンスナンバーSNの値の連続性を基にして読出し順序を決定する構成を示したが、シーケンスナンバーSNに代えてタイムスタンプTSの値を用いて構成してもよい。さらに、第１の実施例では、1つの音声チャネルの音声データを処理するゲートウェイ装置を前提として説明したが、本発明に係る限定はなく、複数チャネルの音声データを処理するゲートウェイ装置においても適用可能である。
＜第２の実施例＞
図５は、本発明の第２実施例を示し、冗長化ゲートウェイシステムとこれに接続されるネットワーク構成を示している。その構成は基本的に第１の実施例と同様であるが、第１の実施例の構成からパケット選択部107及び207が取り除かれ、系間に跨って接続される受信パケット交絡線を持たない構成である。

図５に示された構成における動作手順を第１の実施例との違いに着目して説明すると、ジッタバッファへのデータの書込み動作において、ゲートウェイ装置10及びゲートウェイ装置20は第１の実施例におけると同様の書込み動作を行う。

一方、ジッタバッファからのデータの読出し動作において、現用系に設定されたゲートウェイ装置、例えばゲートウェイ装置10は、第１の実施例の場合と同様にして出力するべきデータを決定する際に、自系のジッタバッファに選択したデータがあるか否かを判定することによって次に出力するデータを決定する。次いで、予備系のゲートウェイ装置20にこれを通知する。出力するべきデータの決定に応じて、ゲートウェイ装置10及び20の各々は、常に自系のジッタバッファから当該データを読出して音声処理部に出力することになる。もちろん、自系のジッタバッファに選択したデータが無い場合には、第１の実施例におけると同様の無音データで代替する処理を実行してもよい。

以上の動作手順は、ゲートウェイ装置10及び20が各々接続されるパケットネットワーク160及び260がパケット到着揺らぎやパケット欠落のほとんどない高品質のネットワークであることを前提としている。実際にかかる前提が妥当する形態においては、ゲートウェイ装置10の出力TDM信号とゲートウェイ装置20の出力TDM信号の双方が基準タイミング信号ｓ１を基準に同期した同一タイミングでTDM交換部に入力されることから、無瞬断切替が実現可能となる。

以上の第２の実施例においては、パケット選択部や受信パケット交絡線を備える必要が無いことから、第１の実施例に比べてより容易に実現できる。従って、冗長化ゲートウェイシステムに接続される複数のパケットネットワークと複数のゲートウェイ装置とが１対１に固定的に接続される場合に、TDM交換部によって一括して系選択を実施する形態をより容易に実現することができる。

以上の複数の実施例においては、音声処理を行うゲートウェイ装置を例にして説明したが、音声のみならずパケットネットワークを用いてデータ通信を行う冗長化ゲートウェイシステムにおいて無瞬断系切替を必要とする場合に広く利用可能である。

また、以上の複数の実施例においては、IPプロトコル上で転送を行う通信形態を例にして説明したが、用いる転送プロトコルはIPプロトコルに限らず、ATM(Asynchronous Transfer Mode)やFR(Frame Relay)等の他のパケットプロトコルの場合でも本発明は適用可能である。また、以上の複数の実施例では、１つの音声チャネルのデータについて説明したが、本発明による冗長化ゲートウェイシステムは、複数チャネルの音声データを処理するゲートウェイ装置に対しても適用可能である。また、２つのパケットネットワーク及び２つのゲートウェイ装置を前提として説明したが、２つ以上のパケットネットワークを対象として、２つ以上のゲートウェイ装置を含む冗長化ゲートウェイシステムにも本発明は適用し得る。

本発明の第１実施例を示し、冗長化ゲートウェイシステムとこれに接続されるネットワーク構成を示すブロック図である。第１の実施例における動作手順を示すシーケンス図である。ジッタバッファに対する書込み動作の実際例を示す図である。ジッタバッファに対する読出しの動作の実際例を示す図である。本発明の第２実施例を示し、冗長化ゲートウェイシステムとこれに接続されるネットワーク構成を示すブロック図である。

符号の説明

10、20 ゲートウェイ装置
30 TDM交換部
40 制御部
50 電話網
100 パケットネットワークインタフェース部
101 IP処理部
102 RTP/RTCP処理部
103 ジッタバッファ制御部
104 ジッタバッファ
105 音声処理部
106 TDM処理部
107 パケット選択部
160 パケットネットワーク
201 IP処理部
202 RTP/RTCP処理部
203 ジッタバッファ制御部
204 ジッタバッファ
205 音声処理部
206 TDM処理部
207 パケット選択部
260 パケットネットワーク
301 タイミング信号生成部
S1 基準タイミング信号
TS タイムスタンプ
SN シーケンスナンバー

Claims

多重構成される複数のパケットネットワークと１つのＴＤＭ網との間で多重構成され且つ前記パケットネットワークから供給される複数のパケットに各々含まれるデータに対してＴＤＭ変換処理を行ってＴＤＭ信号を生成する複数のゲートウェイ装置と、前記複数のゲートウェイ装置のうちのいずれか１を選択的に切替えて前記１のゲートウェイ装置が生成するＴＤＭ信号のみを前記ＴＤＭ網に供給するＴＤＭ交換部と、を含む冗長化ゲートウェイシステムであって、
前記複数のゲートウェイ装置の各々は、
前記複数のパケットネットワークのうちの何れかに接続され、当該接続されたパケットネットワークから供給されるパケットのみを取り込むパケットインタフェース部と、
前記パケットインタフェース部を介して取り込まれたパケットのデータをパケット毎に順次保存するジッタバッファと、
パケット読出順序を決定し、決定したパケット読出順序に従って前記ジッタバッファに保存されていたデータを読出して、これを前記ＴＤＭ変換処理に供するジッタバッファ制御部と、
を含み、前記ゲートウェイ装置毎に設けられたジッタバッファ制御部は、当該ゲートウェイ装置が前記１のゲートウェイ装置として切替られた場合に、自身が決定したパケット読出順序を他のゲートウェイ装置に通知し、前記他のゲートウェイ装置は、前記１のゲートウェイ装置から通知されたパケット読出順序に一致するパケット読出順序を自身のパケット読出順序として決定することを特徴とする冗長化ゲートウェイシステム。
前記ジッタバッファ制御部は、前記パケットに付与されているシーケンスナンバー及びタイムスタンプのうちの少なくとも１方の値に基づいて前記パケット読出順序を決定することを特徴とする請求項１記載の冗長化ゲートウェイシステム。
前記複数のゲートウェイ装置の各々は、決定したパケット読出順序に従ったパケットのデータが自身のジッタバッファに無い場合に、他のゲートウェイ装置に設けられたジッタバッファから読出された同一内容のパケットのデータを取り込んで、これを自身のデータとして代替する手段を更に含むことを特徴とする請求項１又は２記載の冗長化ゲートウェイシステム。
前記複数のゲートウェイ装置の各々は、決定したパケット読出順序に従ったパケットのデータが自身のジッタバッファに無い場合又は自身のジッタバッファと他のゲートウェイ装置のジッタバッファとの双方何れにも無い場合に、当該データを空データで代替する手段を更に含むことを特徴とする請求項１又は２記載の冗長化ゲートウェイシステム。
前記ＴＤＭ交換部は、前記ＴＤＭ信号のフレームに同期した基準タイミング信号を生成する手段を含み、前記ゲートウェイ装置の各々は、前記基準タイミング信号に同期したタイミングで自身のジッタバッファからのデータ読出しを行うことを特徴とする請求項１又は２記載の冗長化ゲートウェイシステム。