JP3699036B2 - Ａｔｍセル伝送システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＡＴＭセル伝送システムに係り、特に音声データ等の通信データをＡＴＭセル化してＡＴＭ網に送出するＡＴＭセル伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode：非同期転送モード）網の発展と共に、たとえば既存の電話回線のみを使用した音声帯域の通信だけでなく、通信経路の一部にＡＴＭ網を使用した通信が広く行われるようになっている。
【０００３】
図７は、従来のボイス・オーバ・ＡＴＭ（VoATM：Voice over Asynchronous Transfer Mode）を用いたＡＴＭセル伝送システムを示したものである。このＡＴＭセル伝送システム１００で、複数の電話機１０１1〜１０１N1を収容したＩＡＤ（Integrated Access Device）１０２からなる発呼側装置１０３1は、それぞれの通信データを電話機１０１ごとに単位時間ごとに区切ってＡＴＭセル化し、更にこれらの通信データの幾つかを多重化してｘＤＳＬ（Any variety of Digital Subscriber Line, e.g. ADSL or SDSL）１０４1に送出するようになっている。ここでＩＡＤ１０２は、ＬＥＳ（Loop Emulation Service）で規定されるＣＰ−ＩＷＦ（Customer Premises Interworking Function）の機能を具備し、ｘＤＳＬインタフェースでＤＳＬＡＭ（Digital Subscriber Line Access Multiplexer）１０５に接続するようになっている。ｘＤＳＬ１０４1は、ツイストペアケーブルを用いて高速通信を実現する技術の総称をいう。下り方向の転送速度を高速化したＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）がその代表的なものである。
【０００４】
この図では発呼側装置１０３1についてその構成を具体的に示している。実際には、Ｍ台（Ｍは２以上の整数）の発呼側装置１０３1〜１０３Mがそれぞれ多重化したＡＴＭセルを対応するｘＤＳＬ１０４1〜１０４Mに送出するようになっている。
【０００５】
複数本のｘＤＳＬ１０４1〜１０４Mは、ＤＳＬＡＭ１０５に共通接続されている。ここでＤＳＬＡＭ１０５は、複数本のｘＤＳＬ１０４1〜１０４Mを束ね、ルータなどの通信機器と接続して高速・大容量の基幹回線（バックボーン）への橋渡しを行う集線装置である。ＤＳＬＡＭ１０５はＡＴＭインタフェースを有しており、ＡＴＭ網１０６に接続されている。
【０００６】
Ｍ台の発呼側装置１０３1〜１０３MからそれぞれＡＴＭ網１０６を介して送出される多重化されたＡＴＭセルは、異種のプロトコルを接続するための変換を行うＭＧ（Media Gateway）１０７に送信される。すなわち、ＩＡＤ１０２は電話機１０１の呼処理信号をＬＥＳ規定により変換し、ＤＳＬＡＭ１０５およびＡＴＭ網１０６を介してＭＧ１０７に送信する。ＭＧ１０７はＬＥＳで規定される呼処理信号を交換機インタフェースに変換する。ＭＧ１０７は、ＡＴＭフォーラムで規定される“Ｌｏｏｐ Ｅｍｕｌａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｕｓｉｎｇ ＡＡＬ２（ＬＥＳ）”のＣＯ−ＩＷＦ（Central Office Interworking Function）に準拠した機能を具備しており、ＡＴＭ網１０６および交換機１０８に接続されている。ＭＧ１０７では、それぞれの発呼側装置１０３1〜１０３Mから送り出されたＡＴＭセル化された通信データが、個々の電話機１０１から送出された元の通信データに戻され、交換機１０８を介して図示しない公衆回線網に送出されることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＡＴＭセル伝送システム１００では、ＭＧ１０７がＭ台の発呼側装置１０３1〜１０３Mにそれぞれ対応して１本ずつ接続されたｘＤＳＬ１０４1〜１０４Mの帯域幅を予め設定していた。そして、これに沿ってそれぞれの発呼側装置１０３1〜１０３Mが同時に通信データをＡＴＭセル化して送出することのできる回線数、すなわち１つの発呼側装置１０３が同時に通話可能な回線数を帯域幅との関係で決定していた。
【０００８】
ところが、実際にそれぞれのｘＤＳＬ１０４1〜１０４Mの帯域幅は、ノイズ等の影響によって変動する。したがって、実際の帯域幅が設定した値よりも狭い場合には、これらの区間での回線品質が十分確保されないという問題がある。また、反対に実際の通話帯域が設定した値よりも広い場合には、通話可能な回線数が、予め設定した帯域幅によって制限されてしまうという問題がある。
【０００９】
一方、特開平１１−８８３６２号公報あるいは特開２０００−１９６５９９号公報では輻輳の程度に応じて帯域の変更を行うようにしていた。しかしながら、これらの手法では個々の回線の帯域幅の変化を的確に捉えることができず、これらの回線についての品質が必ずしも保証されないという問題があった。
【００１０】
そこで本発明の目的は、実際の回線の帯域幅に応じて回線品質の保証された回線を最大限設定することのできるＡＴＭセル伝送システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、（イ）複数台の通信端末と、同時に通信することのできる最大通信端末数以内であるか否かによってその回線に対する帯域の割り当ての可否を判別する帯域割当可否判別手段と、この帯域割当可否判別手段が帯域の割り当てを可とした通信端末の出力する通信データをそれぞれ時間軸上で所定単位に分割してＡＴＭセル化するＡＴＭセル化手段と、このＡＴＭセル化手段によってＡＴＭセルとしたそれぞれの通信端末のＡＴＭセルを多重化する多重化手段と、多重化されたＡＴＭセルを、回線品質が時間的に変動する可能性のある所定の回線を経由してＡＴＭ網に送出するＡＴＭセル送出手段と、このＡＴＭセル送出手段で送出する前記した所定の回線の帯域幅を示す帯域幅データを生成する帯域幅データ生成手段とを備えた１または複数の発呼側装置と、（ロ）ＡＴＭ網から送られてきたそれぞれの発呼側装置の多重化されたＡＴＭセルを通信端末ごとの送出したＡＴＭセルに分離する分離手段と、この分離手段で分離されたＡＴＭセルから通信端末ごとに元の通信データを復号する復号手段と、発呼側装置ごとに収容されている通信端末の数を記憶する通信端末数記憶手段と、発呼側装置のいずれかが起動するたびにその起動した発呼側装置から送られてくるその発呼側装置とＡＴＭ網の間に位置する前記した所定の回線の帯域幅を示す帯域幅データを発呼側装置から取得する帯域幅データ取得手段と、この帯域幅データ取得手段の取得した帯域幅データと起動した発呼側装置に収容する通話回線数とを使用して、最適な音声符号化則を選択する音声符号化則選択手段と、帯域幅データ取得手段の取得した帯域幅データと、通信端末の数および音声符号化則選択手段の選択した音声符号化則に対応するビットレートの積との数値の大小関係に基づいて起動した発呼側装置の採用する通信形態を決定する通信形態決定手段と、この通信形態決定手段の決定した通信形態をその起動した発呼側装置に通知する通知手段とを備えた受信側装置とをＡＴＭセル伝送システムに具備させる。
【００１２】
すなわち請求項１記載の発明では、１または複数の発呼側装置から回線品質が時間的に変動する可能性のある所定の回線を経由してＡＴＭ網を経由して受信側装置にＡＴＭセルを送出するとき、発呼側装置内の電話機、ファクシミリ等の複数台の通信端末のいずれかが同時に通信することのできる最大通信端末数以内であるか否かによってその回線に対する帯域の割り当ての可否を判別する帯域割当可否判別手段を設けておく。また、この発呼側装置にはＡＴＭセル送出手段で送出する前記した所定の回線の帯域幅を示す帯域幅データを生成する帯域幅データ生成手段が備えられている。帯域幅データ生成手段はその時々の前記した所定の回線の帯域幅を示す帯域幅データを生成するので、通信形態決定手段がこの帯域幅データと、通信端末の数および音声符号化則選択手段の選択した音声符号化則に対応するビットレートの積との数値の大小関係に基づいて起動した発呼側装置の採用する通信形態を決定するようにしている。
【００１５】
請求項２記載の発明では、請求項１記載のＡＴＭセル伝送システムで、受信側装置は、それぞれの通信端末から送られてきた復号後の通信データを交換機を介して他の通信網に送出することを特徴としている。
【００１６】
すなわち請求項２記載の発明では、交換機を介して他の通信網、例えばＰＳＴＮ（公衆交換電話網）の相手側端末に送られることになる。
【００１７】
請求項３記載の発明では、請求項１記載のＡＴＭセル伝送システムで、通信形態のうちの１つはビットレートであることを特徴としている。
【００１８】
すなわち請求項３記載の発明では、ビットレートを変えることで同じ帯域幅に対して帯域の割り当ての行われる通信端末の数を決定し、発呼側装置に通知することにしている。
【００１９】
請求項４記載の発明では、請求項１記載のＡＴＭセル伝送システムで、通信形態のうちの１つは符号化の種類であることを特徴としている。
【００２０】
すなわち請求項４記載の発明では、符号化の種類を変えることで同じ帯域幅に対して帯域の割り当ての行われる通信端末の数を決定し、発呼側装置に通知することにしている。
【００２１】
請求項５記載の発明では、請求項１記載のＡＴＭセル伝送システムで、前記した所定の回線はｘＤＳＬによる電話回線であることを特徴としている。
【００２２】
すなわち請求項５記載の発明では、回線品質が時間的に変動する可能性のある所定の回線の例としてＡＤＳＬ等のｘＤＳＬによる電話回線である場合を示している。
【００２３】
請求項６記載の発明では、請求項１記載のＡＴＭセル伝送システムで、前記した所定の回線は無線回線であることを特徴としている。
【００２４】
すなわち請求項６記載の発明では、回線品質が時間的に変動する可能性のある所定の回線の例として無線回線である場合を示している。
【００２５】
【発明の実施の形態】
【００２６】
【実施例】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００２７】
図１は本発明の一実施例におけるＡＴＭセル伝送システムの概要を表わしたものである。このＡＴＭセル伝送システム２００は、第１〜第Ｍの発呼側装置２０１1〜２０１Mを備えており、これらの出力側に１本ずつ対応して配置されたｘＤＳＬ２０２1〜２０２Mは、ＤＳＬＡＭ（Digital Subscriber Line Access Multiplexer）２０３に共通接続されている。ここでｘＤＳＬ２０２1〜２０２Mは、ツイストペアケーブルを用いて高速通信を実現する技術の総称をいう。下り方向の転送速度を高速化したＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）がその代表的なものである。ｘＤＳＬ２０２1〜２０２Mは最も広い意味では、銅線に限るものではなく、電話線を使って、電話で使用している周波数以外を使用するものということができる。ＤＳＬＡＭ２０３は、複数本のｘＤＳＬ２０２1〜２０２Mを束ね、ルータなどの通信機器と接続して高速・大容量の基幹回線（バックボーン）への橋渡しを行う集線装置である。ＤＳＬＡＭ２０３はＡＴＭインタフェースを有しており、ＡＴＭ網２０４に接続されている。
【００２８】
ＭＧ２０６は、ＡＴＭフォーラムで規定される“Ｌｏｏｐ Ｅｍｕｌａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｕｓｉｎｇ ＡＡＬ２（ＬＥＳ）”のＣＯ−ＩＷＦ（Central Office Interworking Function）に準拠した機能を具備しており、ＡＴＭ網２０４および交換機２０７に接続され、これらのインタフェースとしての役割を有している。そして、ＩＡＤ２１２1〜２１２Mに収容されるそれぞれの電話機２１１と交換機２０７間でｘＤＳＬ２０２1およびＡＴＭ網２０４を介して呼制御を行うようになっている。また、ＭＧ２０６では、それぞれの発呼側装置２０１1〜２０１Mから送り出されたＡＴＭセル化された通信データが、元の通信データに戻され、交換機２０７を介して図示しない公衆回線網に送出されることになる。
【００２９】
第１〜第Ｍの発呼側装置２０１1〜２０１Mは、内部に収容されている電話機２１１1〜２１１N1の数の相違による対応する回路部品の数に違いが生じるものの、回路的には同一の構成となっている。そこで、第１の発呼側装置２０１1のみを具体的に示すことにする。
【００３０】
第１の発呼側装置２０１1は、第１〜第Ｎの電話機２１１1〜２１１N1と、これらを収容するＩＡＤ（Integrated Access Device）２１２1で構成されている。ＩＡＤ２１２1は、第１〜第Ｎの電話機２１１1〜２１１N1に対応して配置され、それぞれの音声帯域のデータ（以下、音声データと略称する。）を入出力する第１〜第ＮのＬＣ（Line Card）２１４1〜２１４N1と、これらとＡＴＭＣＮＶ（ATM CoNVerter）２１５の間に配置されたスイッチ（ＳＷ）２１６1と、ＡＴＭＣＮＶ２１５と接続されｘＤＳＬインタフェース終端機能を有するＤＳＬＩＦ（Digital Subscriber Line InterFace）２１７と、全体の処理を行うＩＡＤＣ（IAD Controler）２１８とを備えている。
【００３１】
ここで、ＬＣ（Line Card）２１４1〜２１４N1は、加入者回線を収容するカードであり、レイヤ１を終端している部分である。ＩＡＤ２１２1は、ＡＴＭフォーラム（Forum）で規定される“Ｌｏｏｐ Ｅｍｕｌａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｕｓｉｎｇ ＡＡＬ２（ＬＥＳ）”上のＣＰ−ＩＷＦ（Customer Premises Interworking Function）に準拠した機能を具備している。そして、ＤＳＬＩＦ２１７からｘＤＳＬ２０２ 1 の区間におけるリンクスピード情報（帯域幅データ）をＩＡＤ２１２1側で独自に収集すると共に、この収集したリンクスピード情報をＩＡＤ２１２1の立ち上がった時点でＭＧ２０６内のＭＧＣ（Media Gateway Controler）２２１に伝えるようになっている。後者のリンクスピード情報をＭＧＣ２２１に伝達する手順として、本実施例ではＡＴＭフォーラム（Forum）で規定される“Ｌｏｏｐ Ｅｍｕｌａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｕｓｉｎｇ ＡＡＬ２（ＬＥＳ）“上のＣＣＳ（Common Channel Signaling）を用いる。ＡＴＭＣＮＶ２１５は、ＡＴＭセル化されたＢチャネルおよびＤチャネルをＴＤＭ（Time Division Multiplex）側に流す部分である。
【００３２】
ＩＡＤ２１２1内の第１〜第ＮのＬＣ２１４1〜２１４N1は、電話機２１１1〜２１１N1の対応するものと接続し加入者回路終端機能を有している。スイッチ２１６1は、時分割スイッチ機能を有しており、音声をＡＴＭＣＮＶ２１５と第１〜第ＮのＬＣ２１４1〜２１４N1間で伝達させるようになっている。
【００３３】
ＡＴＭＣＮＶ２１５は、電話機２１１1〜２１１N1のうちの所定のものをスイッチ２１６1を介して接続し、ＬＥＳ（Loop Emulation Service）で規定される変換則に沿ってＴＤＭ信号とＡＴＭ信号の間の信号変換を行うようになっている。ＤＳＬＩＦ２１７は、ＡＴＭＣＮＶ２１５と接続しｘＤＳＬインタフェース終端機能を有している。
【００３４】
ＩＡＤＣ２１８は、図示しないＣＰＵ（中央処理装置）およびプログラムを格納した記憶媒体等から構成されており、第１〜第ＮのＬＣ２１４1〜２１４N1、スイッチ２１６1、ＡＴＭＣＮＶ２１５およびＤＳＬＩＦ２１７と接続している。そして、第１〜第ＮのＬＣ２１４1〜２１４N1のうちの所定のものから呼処理信号を受信し、ＬＥＳで規定されるＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Network：公衆交換電話網）プロトコル、またはＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Network：総合ディジタル通信網）プロトコルに変換し、ＡＴＭＣＮＶ２１５を介してＭＧＣ２２１と通信する呼処理機能を有している。
【００３５】
本実施例ではＩＡＤＣ２１８が前記したリンクスピード情報（帯域幅データ）の収集と、収集したリンクスピード情報をＭＧＣ２２１に伝える処理を行うようになっている。
【００３６】
ＭＧ２０６は、前記したＭＧＣ２２１と接続されたＡＴＭＩＦ（ATM InterFace）２２２、ＴＤＭＣＮＶ（TDM CoNVerter）２２３、スイッチ２２４およびＥＸＩＦ（EXternal InterFace）２２５を備えている。ここで、ＡＴＭＩＦ２２２はＡＴＭ網２０４と接続され、インタフェースとしての役割を備えている。ＴＤＭＣＮＶ２２３は、ＡＴＭＩＦ２２２と接続され、ＬＥＳで規定される変換則に従ってＡＴＭ信号とＴＤＭ信号を変換する処理を行うようになっている。スイッチ２２４は、ＴＤＭＣＮＶ２２３と接続しており、時分割スイッチとしての処理を行うようになっている。そして、音声帯域のデータとしての音声データをＴＤＭＣＮＶ２２３とＥＸＩＦ２２５の間でスイッチングすることで伝達するようになっている。ＥＸＩＦ２２５は交換機インタフェース機能を備えている。
【００３７】
ＭＧＣ２２１は、ＡＴＭＩＦ２２２が受信するＩＡＤ２１２1からのＬＥＳで規定されるアナログ呼処理信号あるいはＩＳＤＮ呼処理信号を、交換機インタフェースの呼処理信号に変換する処理を行うようになっている。
【００３８】
ところで、このＭＧＣ２２１とＩＡＤＣ２１８の間では、呼処理信号を運ぶためにＬＥＳ規定のＣＣＳ（Common Channel Signaling）を用いている。本実施例では、ＭＧＣ２２１が、ＩＡＤＣ２１８との間でＣＣＳレイヤ２リンクが確立した後に、ＩＡＤＣ２１８が収集したｘＤＳＬ２０２の区間におけるリンクスピード情報を収集する。そして、ＩＡＤＣ２１８から収集したリンクスピード情報と、ＭＧ２０６側に記憶されているＩＡＤ２１２1に収容する通話回線数とを使用して、最適な音声符号化則を選択する。そして、選択した音声符号化則をＴＤＭＣＮＶ２２３に設定するようになっている。
【００３９】
更にＭＧＣ２２１は、ｘＤＳＬ２０２1の区間でのリンクスピードがＩＡＤ２１２1内に適用できる音声符号化ビットレートの総和に満たないような場合には、最低限度のビットレートで適用できる回線以外を閉塞する処理も行うようになっている。このために、ＩＳＤＮ回線の場合には使用可能な回線にのみにＩＳＤＮのＤチャネル用のＡＡＬ２チャネルをアサインするようになっている。また、アナログ回線の場合には、使用可能な回線のみ閉塞を解除するようになっている。本実施例ではＩＳＤＮ回線を例にとって説明を行う。
【００４０】
以上説明したように本実施例のＡＴＭセル伝送システムでは、第１〜第Ｍの発呼側装置２０１1〜２０１Mが、それぞれ対応するｘＤＳＬ２０２1〜２０２Mについてのリンクスピードを判別し、これをＭＧ２０６側に通知するようになっている。ＭＧ２０６では、第１〜第Ｍの発呼側装置２０１1〜２０１Mのそれぞれについての収容回線数を把握しており、これとリンクスピードとの関係から最適な音声符号化則を選択するようになっている。また、ＭＧ２０６は適用できる回線以外を閉塞する処理も行うようになっている。
【００４１】
図２は、最適な音声符号化則の選択の動作および回線の閉塞を説明するためのものである。ここではＩＳＤＮ回線を例にとって説明する。まず、図１に示した第１の発呼側装置２０１1内のＩＡＤＣ２１８は、その立ち上がり（リセット）が行われると、ＤＳＬレイヤ１リンク確立動作をＤＳＬＩＦ２１７に指示する（ステップＳ３０１）。
【００４２】
この指示によってＤＳＬレイヤ１リンクが確立すると、ＩＡＤＣ２１８はＤＳＬＩＦ２１７からリンクスピード情報の読み出しを行う。このためにＩＡＤ２１２1はｘＤＳＬ２０２1の区間におけるリンクスピード情報の収集を行っており、これをＤＳＬＩＦ２１７に記憶している（ステップＳ３０２）。
【００４３】
ＩＡＤＣ２１８はレイヤ１が確立すると、「Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｓｕｂｌａｙｅｒ ｏｆ ＬＡＰＶ５（ＬＡＰＶ５−ＤＬ）」メッセージを編集して、ＡＴＭＣＮＶ２１５、ＤＳＬＩＦ２１７、ＤＳＬＡＭ２０３、ＡＴＭ網２０４、ＡＴＭＩＦ２２２およびＴＤＭＣＮＶ２２３を経て、ＭＧＣ２２１との間でリンク確立動作を行う。このようにしてＣＣＳレイヤ２リンクが確立する（ステップＳ３０３）。
【００４４】
ＣＣＳレイヤ２リンクが確立すると、ＭＧ２０６側はＩＡＤ２１２1に対して、ｘＤＳＬ２０２1の区間でのリンクスピード情報の通知を要求する（ステップＳ３０４）。すなわちＭＧＣ２２１は、リンクスピード情報をＩＡＤＣ２１８から読み出すために、リンクスピード要求メッセージを編集し、これをＩＡＤＣ２１８に送信する。このリンクスピード要求メッセージとしては、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunications Union, Telecommunications sector）Ｇ９６４で規定される「ＣＯＭＭＯＮ ＣＴＬ」プロトコルの「Ｒｅｑｕｅｓｔ ｖａｒｉａｎｔ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｆａｃｅＩＤ」メッセージを編集して送出する。
【００４５】
このようにしてＩＡＤ２１２1にリンクスピード要求メッセージが送られてくると、ＩＡＤＣ２１８は、ステップＳ３０２で読み出したリンクスピード情報を適当な変数（variant値）にマッピングし、「ｖａｒｉａｎｔ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｆａｃｅＩＤ」メッセージを編集して、ＭＧＣ２２１に送信する（ステップＳ３０５）。ＭＧＣ２２１は、これを基にして、第１の発呼側装置２０１1についての符号化則を選択する（ステップＳ３０６）。すなわちＭＧＣ２２１は、ＩＡＤＣ２１８から送られてきた変数とＩＡＤ２１２1に登録されている収容回線数から、音声符号化則を選択し、ＭＧＣ２２１からＴＤＭＣＮＶ２２３へ音声符号化則を設定する。
【００４６】
図３は、ＭＧＣが行う音声符号化則の選択処理の流れを表わしたものである。図１に示したＭＧＣ２２１はＩＡＤＣ２１８と同様に図示しないＣＰＵ（中央処理装置）を備えており、図示しないＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）等の記憶媒体に格納されたプログラムを処理することで、このような処理を実現するようになっている。
【００４７】
まずＭＧＣ２２１は、すでに説明したようにしてＩＡＤ２１２1から電話回線の帯域幅を示す帯域幅データとしてのリンクスピード情報を取得する。そしてこれをリンクスピードＬとして前記したＲＡＭに格納する（ステップＳ３２１）。次にＭＧＣ２２１は音声符号化則の選択を行おうとする発呼側装置２０１（この例では第１の発呼側装置２０１1）について予めＭＧ２０６側に入力しておいた収容回線の数すなわち電話機２１１1〜２１１N1の数を取得し、これを収容回線数Ｑとして前記したＲＡＭに格納する（ステップＳ３２２）。この後、ＭＧＣ２２１はこれに応じて音声符号化則を選択する。
【００４８】
図４は、本実施例で選択する音声符号化則とその選択基準を示したテーブルの内容を表わしたものである。このテーブルは、ＭＧ２０６内の前記したＲＯＭ等の記憶媒体内に予め格納されている。ここで、数値Ｌは変数としてのリンクスピードであり、数値Ｑは選択を行おうとするＩＡＤ２１２の電話機２１１についての収容回線数である。また、値ＳはＰＣＭ（Pulse Code Modulation：パルス符号変調）音声符号化則ビットレートであり、値ＡはＡＤＰＣＭ（Adaptive Differential Pulse Code Modulation：適応型差分パルス符号変調）音声符号化則ビットレートである。更に、値Ｋは換算係数である。
【００４９】
図３に戻って説明を続ける。音声符号化則の選択では、まず、リンクスピードＬが、収容回線数Ｑと、ＰＣＭ音声符号化則ビットレートＳと、所定の換算係数Ｋの積よりも大きいかどうかを判別する（ステップＳ３２３）。大きい場合には（Ｙ）、電話機２１１1〜２１１N1がすべて同時に使用されたとしても、数帯域幅に不足が生じない。そこで、この場合には収容回線すべてに音声符号化則として通常のＰＣＭ方式を選択することになる（ステップＳ３２４）。そして、ＩＳＤＮのＤチャネルのアロケーションを実施することになる（ステップＳ３２５）。
【００５０】
一方、ステップＳ３２３でリンクスピードＬが、収容回線数Ｑと、ＰＣＭ音声符号化則ビットレートＳと、所定の換算係数Ｋの積以下であった場合には（Ｎ）、リンクスピードＬが、収容回線数Ｑと、ＡＤＰＣＭ音声符号化則ビットレートＡと、所定の換算係数Ｋの積よりも大きいかどうかを判別する（ステップＳ３２６）。大きい場合には（Ｙ）、前回ＡＤ変換したデータとの差分を記録して、デジタルデータの量を減らすデジタル音声記録方式としてのＡＤＰＣＭ音声符号化則であれば、全回線についての通信が可能になる。そこでこの場合には電話機２１１1〜２１１N1についての全回線についてＡＤＰＣＭを選択する（ステップＳ３２７）。そして、ＩＳＤＮのＤチャネルのアロケーションを実施することになる（ステップＳ３２５）。
【００５１】
一方、ステップＳ３２６でリンクスピードＬが、収容回線数Ｑと、ＡＤＰＣＭ音声符号化則ビットレートＡと、所定の換算係数Ｋの積以下であると判別された場合には（Ｎ）、帯域幅に余裕がないので、電話機２１１1〜２１１N1のすべてを同時には使用できないことになる。そこで、次の（１）式に表わされた数の回線についてのみＤチャネルのアロケーションを実施する（ステップＳ３２８）。
（（Ｑ×Ａ×Ｋ）−Ｌ）／Ａ …… （１）
残りの回線についてはＤチャネルのアロケーションを実施しない。すなわち、これらの回線については閉塞状態となることになる。
【００５２】
図５は、一例として第１の発呼側装置の電話機とそれぞれの回線を具体的に表わしたものである。第１〜第８の電話機２１１1〜２１１8は、それぞれ対応する第１〜第８の回線２３１1〜２３１8を介してＩＡＤ２１２1に接続されている。このような第１の発呼側装置２０１1で第１の回線２３１1から第８の回線２３１8に順次回線の接続が行われようとする場合を考える。前提として、ｘＤＳＬ２０２1の区間でのリンクスピードＬが、収容回線数Ｑと、ＡＤＰＣＭ音声符号化則ビットレートＡと、所定の換算係数Ｋの積よりも小さいものとし、最大で３回線分の帯域幅となっているものとする。
【００５３】
図６は、この例の場合のＭＧＣによる第１〜第８の電話機についての帯域割り当ての制御の様子を表わしたものである。まずＭＧＣ２２１は図３のステップＳ３２６で判別処理を行って、この結果、Ｄチャネルの割り当てとしてのアロケーション（Dch allocation）を行う回線数が決定し、回線ごとにアロケーションをＩＡＤ２１２に通知する。このとき、ＩＡＤ２１２は、完了通知（allocation comp）を送信する。アロケーションを通知しなかった回線（第４の回線以降）は、通信不可となる。
【００５４】
図２に再び戻って説明を続ける。ステップＳ３０６で符号化則を選択し、ＭＧＣ２２１からＴＤＭＣＮＶ２２３へこれを設定したら、ＭＧＣ２２１は使用通話回線に対してＬＥＳで規定されている「Ｂｅａｒｅｒ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ（ＢＣＣ）」プロトコルのアロケーション（allocation）メッセージをＩＡＤＣ２１８へ送信する。これにより、ＩＳＤＮのＤチャネルが確保される。このとき、ＭＧＣ２２１がＩＡＤＣ２１８から読み出したリンクスピードＬに対応する通話帯域が、ＩＡＤ２１２1に登録されている収容通話回線すべてにＡＤＰＣＭ音声符号化則を適用した場合の通話帯域より小さい場合（図３ステップＳ３２６：Ｎ）、図６で説明したようにリンクスピードＬに対応する通話帯域内で使用できる回線に対してのみアロケーションメッセージを送信して、通話可能帯域以上のトラヒックが掛からないようにしている（図２ステップＳ３０７）。
【００５５】
電話機２１１間の通話パスは、ＩＳＤＮによる電話機２１１と交換機２０７間で送受信されるＩＴＵ−Ｔ Ｑ９３１に基づく呼設定手順およびＩＡＤＣ２１８とＭＧＣ２２１の間で送受信されるＢＣＣプロトコル（Bearer Channel Connection Protocol）による音声チャネルの確保手順により確立される（ステップＳ３０８）。
【００５６】
交換機２０７からＥＸＩＦ２２５およびスイッチ２２４を経て、ＴＤＭＣＮＶ２２３で受信される音声信号は、ステップＳ３０９で示すように、ＭＧＣ２２１からＴＤＭＣＮＶ２２３へ設定された音声符号化則に基づきＡＡＬ２フレームに変換されて、ＡＴＭＩＦ２２２、ＡＴＭ網２０４およびＤＳＬＡＭ２０３を経てＩＡＤ２１２へ送られる。
【００５７】
ＩＡＤ２１２では、ＭＧ２０６でＡＡＬ２フレームに変換された音声信号がＤＳＬＩＦ２１７でメディア変換された後、ＡＴＭＣＮＶ２１５で受信され、ＴＤＭ信号に変換される。ＴＤＭ信号に変換された音声は、スイッチ２１６、第１〜第ＮのＬＣ２１４1〜２１４N1のうちの対応するものを経て、電話機２１１1〜２１１N1のうちの対応するものへ送信されることになる。
【００５８】
一方、ステップＳ３１０で示すように、電話機２１１1〜２１１N1のうちの所定のものから交換機２０７へ向けて出力される音声は、以上説明した交換機２０７から電話機２１１1〜２１１N1の経路の逆をたどることになる。ただし、ＩＡＤ２１２1内でＴＤＭ信号からＡＡＬ２フレームへ変換される際の音声符号化則は、ＭＧ２０６からＩＡＤ２１２へ送られてくるＡＡＬ２フレームフォーマットを参照して、これと同一の符号化則にＡＴＭＣＮＶ２１５内で合わせられる。
【００５９】
以上説明した実施例ではＩＡＤ２１２とＤＳＬＡＭ２０３の間にｘＤＳＬが配置された場合を説明したが、これに限るものではない。すなわち、この区間は時間によって品質が変化する媒体であればよい。例えば無線であってもよい。
【００６０】
また、実施例では適用する音声符号化則がＰＣＭとＡＤＰＣＭである場合を示したが、他の低ビットレートに音声符号化則を同様に適用することが可能である。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１〜請求項６記載の発明によれば、１または複数の発呼側装置から回線品質が時間的に変動する可能性のある所定の回線を経由してＡＴＭ網を経由して受信側装置にＡＴＭセルを送出するとき、発呼側装置にはＡＴＭセル送出手段で送出する前記した所定の回線の帯域幅を示す帯域幅データを生成する帯域幅データ生成手段が備えられており、ＡＴＭセルを受信する受信側装置は発呼側装置から前記した所定の回線の状況に応じた帯域幅データを取得するので、通信形態決定手段がこの帯域幅データと、通信端末の数および音声符号化則選択手段の選択した音声符号化則に対応するビットレートの積との数値の大小関係に基づいて起動した発呼側装置の採用する通信形態を決定することが可能になる。
【００６３】
また、請求項３記載の発明では、ビットレートを変えることで同じ帯域幅に対して帯域の割り当ての行われる通信端末の数を決定し、通信品質の確保される最低限のビットレートに低下させても通信可能な回線数を確保できないときには帯域再割当手段で通信の行われる回線数を現在の帯域幅に応じて減少させるので、常に回線品質を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例におけるＡＴＭセル伝送システムの概要を表わしたシステム構成図である。
【図２】本実施例で最適な音声符号化則の選択および回線の閉塞を示した説明図である。
【図３】本実施例でＭＧＣが行う音声符号化則の選択処理の流れを表わした流れ図である。
【図４】本実施例で選択する音声符号化則とその選択基準を示したテーブルの内容を表わした説明図である。
【図５】本実施例で一例として第１の発呼側装置の電話機とそれぞれの回線を具体的に表わしたブロック図である。
【図６】本実施例でＭＧＣによる各電話機についての呼の設定の制御の様子を表わした説明図である。
【図７】従来のボイス・オーバ・ＡＴＭを用いたＡＴＭセル伝送システムを示したシステム構成図である。
【符号の説明】
２００ ＡＴＭセル伝送システム
２０１ 発呼側装置
２０２ ｘＤＳＬ
２０３ ＤＳＬＡＭ
２０４ ＡＴＭ網
２０６ ＭＧ
２０７ 交換機
２１１ 電話機
２１２ ＩＡＤ
２１４ ＬＣ
２１６、２２４ スイッチ
２１７ ＤＳＬＩＦ
２１８ ＩＡＤＣ
２２１ ＭＧＣ
２２２ ＡＴＭＩＦ
２２３ ＴＤＭＣＮＶ
２２５ ＥＸＩＦ
【発明の属する技術分野】
本発明はＡＴＭセル伝送システムに係り、特に音声データ等の通信データをＡＴＭセル化してＡＴＭ網に送出するＡＴＭセル伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode：非同期転送モード）網の発展と共に、たとえば既存の電話回線のみを使用した音声帯域の通信だけでなく、通信経路の一部にＡＴＭ網を使用した通信が広く行われるようになっている。
【０００３】
図７は、従来のボイス・オーバ・ＡＴＭ（VoATM：Voice over Asynchronous Transfer Mode）を用いたＡＴＭセル伝送システムを示したものである。このＡＴＭセル伝送システム１００で、複数の電話機１０１1〜１０１N1を収容したＩＡＤ（Integrated Access Device）１０２からなる発呼側装置１０３1は、それぞれの通信データを電話機１０１ごとに単位時間ごとに区切ってＡＴＭセル化し、更にこれらの通信データの幾つかを多重化してｘＤＳＬ（Any variety of Digital Subscriber Line, e.g. ADSL or SDSL）１０４1に送出するようになっている。ここでＩＡＤ１０２は、ＬＥＳ（Loop Emulation Service）で規定されるＣＰ−ＩＷＦ（Customer Premises Interworking Function）の機能を具備し、ｘＤＳＬインタフェースでＤＳＬＡＭ（Digital Subscriber Line Access Multiplexer）１０５に接続するようになっている。ｘＤＳＬ１０４1は、ツイストペアケーブルを用いて高速通信を実現する技術の総称をいう。下り方向の転送速度を高速化したＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）がその代表的なものである。
【０００４】
この図では発呼側装置１０３1についてその構成を具体的に示している。実際には、Ｍ台（Ｍは２以上の整数）の発呼側装置１０３1〜１０３Mがそれぞれ多重化したＡＴＭセルを対応するｘＤＳＬ１０４1〜１０４Mに送出するようになっている。
【０００５】
複数本のｘＤＳＬ１０４1〜１０４Mは、ＤＳＬＡＭ１０５に共通接続されている。ここでＤＳＬＡＭ１０５は、複数本のｘＤＳＬ１０４1〜１０４Mを束ね、ルータなどの通信機器と接続して高速・大容量の基幹回線（バックボーン）への橋渡しを行う集線装置である。ＤＳＬＡＭ１０５はＡＴＭインタフェースを有しており、ＡＴＭ網１０６に接続されている。
【０００６】
Ｍ台の発呼側装置１０３1〜１０３MからそれぞれＡＴＭ網１０６を介して送出される多重化されたＡＴＭセルは、異種のプロトコルを接続するための変換を行うＭＧ（Media Gateway）１０７に送信される。すなわち、ＩＡＤ１０２は電話機１０１の呼処理信号をＬＥＳ規定により変換し、ＤＳＬＡＭ１０５およびＡＴＭ網１０６を介してＭＧ１０７に送信する。ＭＧ１０７はＬＥＳで規定される呼処理信号を交換機インタフェースに変換する。ＭＧ１０７は、ＡＴＭフォーラムで規定される“Ｌｏｏｐ Ｅｍｕｌａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｕｓｉｎｇ ＡＡＬ２（ＬＥＳ）”のＣＯ−ＩＷＦ（Central Office Interworking Function）に準拠した機能を具備しており、ＡＴＭ網１０６および交換機１０８に接続されている。ＭＧ１０７では、それぞれの発呼側装置１０３1〜１０３Mから送り出されたＡＴＭセル化された通信データが、個々の電話機１０１から送出された元の通信データに戻され、交換機１０８を介して図示しない公衆回線網に送出されることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＡＴＭセル伝送システム１００では、ＭＧ１０７がＭ台の発呼側装置１０３1〜１０３Mにそれぞれ対応して１本ずつ接続されたｘＤＳＬ１０４1〜１０４Mの帯域幅を予め設定していた。そして、これに沿ってそれぞれの発呼側装置１０３1〜１０３Mが同時に通信データをＡＴＭセル化して送出することのできる回線数、すなわち１つの発呼側装置１０３が同時に通話可能な回線数を帯域幅との関係で決定していた。
【０００８】
ところが、実際にそれぞれのｘＤＳＬ１０４1〜１０４Mの帯域幅は、ノイズ等の影響によって変動する。したがって、実際の帯域幅が設定した値よりも狭い場合には、これらの区間での回線品質が十分確保されないという問題がある。また、反対に実際の通話帯域が設定した値よりも広い場合には、通話可能な回線数が、予め設定した帯域幅によって制限されてしまうという問題がある。
【０００９】
一方、特開平１１−８８３６２号公報あるいは特開２０００−１９６５９９号公報では輻輳の程度に応じて帯域の変更を行うようにしていた。しかしながら、これらの手法では個々の回線の帯域幅の変化を的確に捉えることができず、これらの回線についての品質が必ずしも保証されないという問題があった。
【００１０】
そこで本発明の目的は、実際の回線の帯域幅に応じて回線品質の保証された回線を最大限設定することのできるＡＴＭセル伝送システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、（イ）複数台の通信端末と、同時に通信することのできる最大通信端末数以内であるか否かによってその回線に対する帯域の割り当ての可否を判別する帯域割当可否判別手段と、この帯域割当可否判別手段が帯域の割り当てを可とした通信端末の出力する通信データをそれぞれ時間軸上で所定単位に分割してＡＴＭセル化するＡＴＭセル化手段と、このＡＴＭセル化手段によってＡＴＭセルとしたそれぞれの通信端末のＡＴＭセルを多重化する多重化手段と、多重化されたＡＴＭセルを、回線品質が時間的に変動する可能性のある所定の回線を経由してＡＴＭ網に送出するＡＴＭセル送出手段と、このＡＴＭセル送出手段で送出する前記した所定の回線の帯域幅を示す帯域幅データを生成する帯域幅データ生成手段とを備えた１または複数の発呼側装置と、（ロ）ＡＴＭ網から送られてきたそれぞれの発呼側装置の多重化されたＡＴＭセルを通信端末ごとの送出したＡＴＭセルに分離する分離手段と、この分離手段で分離されたＡＴＭセルから通信端末ごとに元の通信データを復号する復号手段と、発呼側装置ごとに収容されている通信端末の数を記憶する通信端末数記憶手段と、発呼側装置のいずれかが起動するたびにその起動した発呼側装置から送られてくるその発呼側装置とＡＴＭ網の間に位置する前記した所定の回線の帯域幅を示す帯域幅データを発呼側装置から取得する帯域幅データ取得手段と、この帯域幅データ取得手段の取得した帯域幅データと起動した発呼側装置に収容する通話回線数とを使用して、最適な音声符号化則を選択する音声符号化則選択手段と、帯域幅データ取得手段の取得した帯域幅データと、通信端末の数および音声符号化則選択手段の選択した音声符号化則に対応するビットレートの積との数値の大小関係に基づいて起動した発呼側装置の採用する通信形態を決定する通信形態決定手段と、この通信形態決定手段の決定した通信形態をその起動した発呼側装置に通知する通知手段とを備えた受信側装置とをＡＴＭセル伝送システムに具備させる。
【００１２】
すなわち請求項１記載の発明では、１または複数の発呼側装置から回線品質が時間的に変動する可能性のある所定の回線を経由してＡＴＭ網を経由して受信側装置にＡＴＭセルを送出するとき、発呼側装置内の電話機、ファクシミリ等の複数台の通信端末のいずれかが同時に通信することのできる最大通信端末数以内であるか否かによってその回線に対する帯域の割り当ての可否を判別する帯域割当可否判別手段を設けておく。また、この発呼側装置にはＡＴＭセル送出手段で送出する前記した所定の回線の帯域幅を示す帯域幅データを生成する帯域幅データ生成手段が備えられている。帯域幅データ生成手段はその時々の前記した所定の回線の帯域幅を示す帯域幅データを生成するので、通信形態決定手段がこの帯域幅データと、通信端末の数および音声符号化則選択手段の選択した音声符号化則に対応するビットレートの積との数値の大小関係に基づいて起動した発呼側装置の採用する通信形態を決定するようにしている。
【００１５】
請求項２記載の発明では、請求項１記載のＡＴＭセル伝送システムで、受信側装置は、それぞれの通信端末から送られてきた復号後の通信データを交換機を介して他の通信網に送出することを特徴としている。
【００１６】
すなわち請求項２記載の発明では、交換機を介して他の通信網、例えばＰＳＴＮ（公衆交換電話網）の相手側端末に送られることになる。
【００１７】
請求項３記載の発明では、請求項１記載のＡＴＭセル伝送システムで、通信形態のうちの１つはビットレートであることを特徴としている。
【００１８】
すなわち請求項３記載の発明では、ビットレートを変えることで同じ帯域幅に対して帯域の割り当ての行われる通信端末の数を決定し、発呼側装置に通知することにしている。
【００１９】
請求項４記載の発明では、請求項１記載のＡＴＭセル伝送システムで、通信形態のうちの１つは符号化の種類であることを特徴としている。
【００２０】
すなわち請求項４記載の発明では、符号化の種類を変えることで同じ帯域幅に対して帯域の割り当ての行われる通信端末の数を決定し、発呼側装置に通知することにしている。
【００２１】
請求項５記載の発明では、請求項１記載のＡＴＭセル伝送システムで、前記した所定の回線はｘＤＳＬによる電話回線であることを特徴としている。
【００２２】
すなわち請求項５記載の発明では、回線品質が時間的に変動する可能性のある所定の回線の例としてＡＤＳＬ等のｘＤＳＬによる電話回線である場合を示している。
【００２３】
請求項６記載の発明では、請求項１記載のＡＴＭセル伝送システムで、前記した所定の回線は無線回線であることを特徴としている。
【００２４】
すなわち請求項６記載の発明では、回線品質が時間的に変動する可能性のある所定の回線の例として無線回線である場合を示している。
【００２５】
【発明の実施の形態】
【００２６】
【実施例】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００２７】
図１は本発明の一実施例におけるＡＴＭセル伝送システムの概要を表わしたものである。このＡＴＭセル伝送システム２００は、第１〜第Ｍの発呼側装置２０１1〜２０１Mを備えており、これらの出力側に１本ずつ対応して配置されたｘＤＳＬ２０２1〜２０２Mは、ＤＳＬＡＭ（Digital Subscriber Line Access Multiplexer）２０３に共通接続されている。ここでｘＤＳＬ２０２1〜２０２Mは、ツイストペアケーブルを用いて高速通信を実現する技術の総称をいう。下り方向の転送速度を高速化したＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）がその代表的なものである。ｘＤＳＬ２０２1〜２０２Mは最も広い意味では、銅線に限るものではなく、電話線を使って、電話で使用している周波数以外を使用するものということができる。ＤＳＬＡＭ２０３は、複数本のｘＤＳＬ２０２1〜２０２Mを束ね、ルータなどの通信機器と接続して高速・大容量の基幹回線（バックボーン）への橋渡しを行う集線装置である。ＤＳＬＡＭ２０３はＡＴＭインタフェースを有しており、ＡＴＭ網２０４に接続されている。
【００２８】
ＭＧ２０６は、ＡＴＭフォーラムで規定される“Ｌｏｏｐ Ｅｍｕｌａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｕｓｉｎｇ ＡＡＬ２（ＬＥＳ）”のＣＯ−ＩＷＦ（Central Office Interworking Function）に準拠した機能を具備しており、ＡＴＭ網２０４および交換機２０７に接続され、これらのインタフェースとしての役割を有している。そして、ＩＡＤ２１２1〜２１２Mに収容されるそれぞれの電話機２１１と交換機２０７間でｘＤＳＬ２０２1およびＡＴＭ網２０４を介して呼制御を行うようになっている。また、ＭＧ２０６では、それぞれの発呼側装置２０１1〜２０１Mから送り出されたＡＴＭセル化された通信データが、元の通信データに戻され、交換機２０７を介して図示しない公衆回線網に送出されることになる。
【００２９】
第１〜第Ｍの発呼側装置２０１1〜２０１Mは、内部に収容されている電話機２１１1〜２１１N1の数の相違による対応する回路部品の数に違いが生じるものの、回路的には同一の構成となっている。そこで、第１の発呼側装置２０１1のみを具体的に示すことにする。
【００３０】
第１の発呼側装置２０１1は、第１〜第Ｎの電話機２１１1〜２１１N1と、これらを収容するＩＡＤ（Integrated Access Device）２１２1で構成されている。ＩＡＤ２１２1は、第１〜第Ｎの電話機２１１1〜２１１N1に対応して配置され、それぞれの音声帯域のデータ（以下、音声データと略称する。）を入出力する第１〜第ＮのＬＣ（Line Card）２１４1〜２１４N1と、これらとＡＴＭＣＮＶ（ATM CoNVerter）２１５の間に配置されたスイッチ（ＳＷ）２１６1と、ＡＴＭＣＮＶ２１５と接続されｘＤＳＬインタフェース終端機能を有するＤＳＬＩＦ（Digital Subscriber Line InterFace）２１７と、全体の処理を行うＩＡＤＣ（IAD Controler）２１８とを備えている。
【００３１】
ここで、ＬＣ（Line Card）２１４1〜２１４N1は、加入者回線を収容するカードであり、レイヤ１を終端している部分である。ＩＡＤ２１２1は、ＡＴＭフォーラム（Forum）で規定される“Ｌｏｏｐ Ｅｍｕｌａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｕｓｉｎｇ ＡＡＬ２（ＬＥＳ）”上のＣＰ−ＩＷＦ（Customer Premises Interworking Function）に準拠した機能を具備している。そして、ＤＳＬＩＦ２１７からｘＤＳＬ２０２ 1 の区間におけるリンクスピード情報（帯域幅データ）をＩＡＤ２１２1側で独自に収集すると共に、この収集したリンクスピード情報をＩＡＤ２１２1の立ち上がった時点でＭＧ２０６内のＭＧＣ（Media Gateway Controler）２２１に伝えるようになっている。後者のリンクスピード情報をＭＧＣ２２１に伝達する手順として、本実施例ではＡＴＭフォーラム（Forum）で規定される“Ｌｏｏｐ Ｅｍｕｌａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｕｓｉｎｇ ＡＡＬ２（ＬＥＳ）“上のＣＣＳ（Common Channel Signaling）を用いる。ＡＴＭＣＮＶ２１５は、ＡＴＭセル化されたＢチャネルおよびＤチャネルをＴＤＭ（Time Division Multiplex）側に流す部分である。
【００３２】
ＩＡＤ２１２1内の第１〜第ＮのＬＣ２１４1〜２１４N1は、電話機２１１1〜２１１N1の対応するものと接続し加入者回路終端機能を有している。スイッチ２１６1は、時分割スイッチ機能を有しており、音声をＡＴＭＣＮＶ２１５と第１〜第ＮのＬＣ２１４1〜２１４N1間で伝達させるようになっている。
【００３３】
ＡＴＭＣＮＶ２１５は、電話機２１１1〜２１１N1のうちの所定のものをスイッチ２１６1を介して接続し、ＬＥＳ（Loop Emulation Service）で規定される変換則に沿ってＴＤＭ信号とＡＴＭ信号の間の信号変換を行うようになっている。ＤＳＬＩＦ２１７は、ＡＴＭＣＮＶ２１５と接続しｘＤＳＬインタフェース終端機能を有している。
【００３４】
ＩＡＤＣ２１８は、図示しないＣＰＵ（中央処理装置）およびプログラムを格納した記憶媒体等から構成されており、第１〜第ＮのＬＣ２１４1〜２１４N1、スイッチ２１６1、ＡＴＭＣＮＶ２１５およびＤＳＬＩＦ２１７と接続している。そして、第１〜第ＮのＬＣ２１４1〜２１４N1のうちの所定のものから呼処理信号を受信し、ＬＥＳで規定されるＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Network：公衆交換電話網）プロトコル、またはＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Network：総合ディジタル通信網）プロトコルに変換し、ＡＴＭＣＮＶ２１５を介してＭＧＣ２２１と通信する呼処理機能を有している。
【００３５】
本実施例ではＩＡＤＣ２１８が前記したリンクスピード情報（帯域幅データ）の収集と、収集したリンクスピード情報をＭＧＣ２２１に伝える処理を行うようになっている。
【００３６】
ＭＧ２０６は、前記したＭＧＣ２２１と接続されたＡＴＭＩＦ（ATM InterFace）２２２、ＴＤＭＣＮＶ（TDM CoNVerter）２２３、スイッチ２２４およびＥＸＩＦ（EXternal InterFace）２２５を備えている。ここで、ＡＴＭＩＦ２２２はＡＴＭ網２０４と接続され、インタフェースとしての役割を備えている。ＴＤＭＣＮＶ２２３は、ＡＴＭＩＦ２２２と接続され、ＬＥＳで規定される変換則に従ってＡＴＭ信号とＴＤＭ信号を変換する処理を行うようになっている。スイッチ２２４は、ＴＤＭＣＮＶ２２３と接続しており、時分割スイッチとしての処理を行うようになっている。そして、音声帯域のデータとしての音声データをＴＤＭＣＮＶ２２３とＥＸＩＦ２２５の間でスイッチングすることで伝達するようになっている。ＥＸＩＦ２２５は交換機インタフェース機能を備えている。
【００３７】
ＭＧＣ２２１は、ＡＴＭＩＦ２２２が受信するＩＡＤ２１２1からのＬＥＳで規定されるアナログ呼処理信号あるいはＩＳＤＮ呼処理信号を、交換機インタフェースの呼処理信号に変換する処理を行うようになっている。
【００３８】
ところで、このＭＧＣ２２１とＩＡＤＣ２１８の間では、呼処理信号を運ぶためにＬＥＳ規定のＣＣＳ（Common Channel Signaling）を用いている。本実施例では、ＭＧＣ２２１が、ＩＡＤＣ２１８との間でＣＣＳレイヤ２リンクが確立した後に、ＩＡＤＣ２１８が収集したｘＤＳＬ２０２の区間におけるリンクスピード情報を収集する。そして、ＩＡＤＣ２１８から収集したリンクスピード情報と、ＭＧ２０６側に記憶されているＩＡＤ２１２1に収容する通話回線数とを使用して、最適な音声符号化則を選択する。そして、選択した音声符号化則をＴＤＭＣＮＶ２２３に設定するようになっている。
【００３９】
更にＭＧＣ２２１は、ｘＤＳＬ２０２1の区間でのリンクスピードがＩＡＤ２１２1内に適用できる音声符号化ビットレートの総和に満たないような場合には、最低限度のビットレートで適用できる回線以外を閉塞する処理も行うようになっている。このために、ＩＳＤＮ回線の場合には使用可能な回線にのみにＩＳＤＮのＤチャネル用のＡＡＬ２チャネルをアサインするようになっている。また、アナログ回線の場合には、使用可能な回線のみ閉塞を解除するようになっている。本実施例ではＩＳＤＮ回線を例にとって説明を行う。
【００４０】
以上説明したように本実施例のＡＴＭセル伝送システムでは、第１〜第Ｍの発呼側装置２０１1〜２０１Mが、それぞれ対応するｘＤＳＬ２０２1〜２０２Mについてのリンクスピードを判別し、これをＭＧ２０６側に通知するようになっている。ＭＧ２０６では、第１〜第Ｍの発呼側装置２０１1〜２０１Mのそれぞれについての収容回線数を把握しており、これとリンクスピードとの関係から最適な音声符号化則を選択するようになっている。また、ＭＧ２０６は適用できる回線以外を閉塞する処理も行うようになっている。
【００４１】
図２は、最適な音声符号化則の選択の動作および回線の閉塞を説明するためのものである。ここではＩＳＤＮ回線を例にとって説明する。まず、図１に示した第１の発呼側装置２０１1内のＩＡＤＣ２１８は、その立ち上がり（リセット）が行われると、ＤＳＬレイヤ１リンク確立動作をＤＳＬＩＦ２１７に指示する（ステップＳ３０１）。
【００４２】
この指示によってＤＳＬレイヤ１リンクが確立すると、ＩＡＤＣ２１８はＤＳＬＩＦ２１７からリンクスピード情報の読み出しを行う。このためにＩＡＤ２１２1はｘＤＳＬ２０２1の区間におけるリンクスピード情報の収集を行っており、これをＤＳＬＩＦ２１７に記憶している（ステップＳ３０２）。
【００４３】
ＩＡＤＣ２１８はレイヤ１が確立すると、「Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｓｕｂｌａｙｅｒ ｏｆ ＬＡＰＶ５（ＬＡＰＶ５−ＤＬ）」メッセージを編集して、ＡＴＭＣＮＶ２１５、ＤＳＬＩＦ２１７、ＤＳＬＡＭ２０３、ＡＴＭ網２０４、ＡＴＭＩＦ２２２およびＴＤＭＣＮＶ２２３を経て、ＭＧＣ２２１との間でリンク確立動作を行う。このようにしてＣＣＳレイヤ２リンクが確立する（ステップＳ３０３）。
【００４４】
ＣＣＳレイヤ２リンクが確立すると、ＭＧ２０６側はＩＡＤ２１２1に対して、ｘＤＳＬ２０２1の区間でのリンクスピード情報の通知を要求する（ステップＳ３０４）。すなわちＭＧＣ２２１は、リンクスピード情報をＩＡＤＣ２１８から読み出すために、リンクスピード要求メッセージを編集し、これをＩＡＤＣ２１８に送信する。このリンクスピード要求メッセージとしては、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunications Union, Telecommunications sector）Ｇ９６４で規定される「ＣＯＭＭＯＮ ＣＴＬ」プロトコルの「Ｒｅｑｕｅｓｔ ｖａｒｉａｎｔ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｆａｃｅＩＤ」メッセージを編集して送出する。
【００４５】
このようにしてＩＡＤ２１２1にリンクスピード要求メッセージが送られてくると、ＩＡＤＣ２１８は、ステップＳ３０２で読み出したリンクスピード情報を適当な変数（variant値）にマッピングし、「ｖａｒｉａｎｔ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｆａｃｅＩＤ」メッセージを編集して、ＭＧＣ２２１に送信する（ステップＳ３０５）。ＭＧＣ２２１は、これを基にして、第１の発呼側装置２０１1についての符号化則を選択する（ステップＳ３０６）。すなわちＭＧＣ２２１は、ＩＡＤＣ２１８から送られてきた変数とＩＡＤ２１２1に登録されている収容回線数から、音声符号化則を選択し、ＭＧＣ２２１からＴＤＭＣＮＶ２２３へ音声符号化則を設定する。
【００４６】
図３は、ＭＧＣが行う音声符号化則の選択処理の流れを表わしたものである。図１に示したＭＧＣ２２１はＩＡＤＣ２１８と同様に図示しないＣＰＵ（中央処理装置）を備えており、図示しないＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）等の記憶媒体に格納されたプログラムを処理することで、このような処理を実現するようになっている。
【００４７】
まずＭＧＣ２２１は、すでに説明したようにしてＩＡＤ２１２1から電話回線の帯域幅を示す帯域幅データとしてのリンクスピード情報を取得する。そしてこれをリンクスピードＬとして前記したＲＡＭに格納する（ステップＳ３２１）。次にＭＧＣ２２１は音声符号化則の選択を行おうとする発呼側装置２０１（この例では第１の発呼側装置２０１1）について予めＭＧ２０６側に入力しておいた収容回線の数すなわち電話機２１１1〜２１１N1の数を取得し、これを収容回線数Ｑとして前記したＲＡＭに格納する（ステップＳ３２２）。この後、ＭＧＣ２２１はこれに応じて音声符号化則を選択する。
【００４８】
図４は、本実施例で選択する音声符号化則とその選択基準を示したテーブルの内容を表わしたものである。このテーブルは、ＭＧ２０６内の前記したＲＯＭ等の記憶媒体内に予め格納されている。ここで、数値Ｌは変数としてのリンクスピードであり、数値Ｑは選択を行おうとするＩＡＤ２１２の電話機２１１についての収容回線数である。また、値ＳはＰＣＭ（Pulse Code Modulation：パルス符号変調）音声符号化則ビットレートであり、値ＡはＡＤＰＣＭ（Adaptive Differential Pulse Code Modulation：適応型差分パルス符号変調）音声符号化則ビットレートである。更に、値Ｋは換算係数である。
【００４９】
図３に戻って説明を続ける。音声符号化則の選択では、まず、リンクスピードＬが、収容回線数Ｑと、ＰＣＭ音声符号化則ビットレートＳと、所定の換算係数Ｋの積よりも大きいかどうかを判別する（ステップＳ３２３）。大きい場合には（Ｙ）、電話機２１１1〜２１１N1がすべて同時に使用されたとしても、数帯域幅に不足が生じない。そこで、この場合には収容回線すべてに音声符号化則として通常のＰＣＭ方式を選択することになる（ステップＳ３２４）。そして、ＩＳＤＮのＤチャネルのアロケーションを実施することになる（ステップＳ３２５）。
【００５０】
一方、ステップＳ３２３でリンクスピードＬが、収容回線数Ｑと、ＰＣＭ音声符号化則ビットレートＳと、所定の換算係数Ｋの積以下であった場合には（Ｎ）、リンクスピードＬが、収容回線数Ｑと、ＡＤＰＣＭ音声符号化則ビットレートＡと、所定の換算係数Ｋの積よりも大きいかどうかを判別する（ステップＳ３２６）。大きい場合には（Ｙ）、前回ＡＤ変換したデータとの差分を記録して、デジタルデータの量を減らすデジタル音声記録方式としてのＡＤＰＣＭ音声符号化則であれば、全回線についての通信が可能になる。そこでこの場合には電話機２１１1〜２１１N1についての全回線についてＡＤＰＣＭを選択する（ステップＳ３２７）。そして、ＩＳＤＮのＤチャネルのアロケーションを実施することになる（ステップＳ３２５）。
【００５１】
一方、ステップＳ３２６でリンクスピードＬが、収容回線数Ｑと、ＡＤＰＣＭ音声符号化則ビットレートＡと、所定の換算係数Ｋの積以下であると判別された場合には（Ｎ）、帯域幅に余裕がないので、電話機２１１1〜２１１N1のすべてを同時には使用できないことになる。そこで、次の（１）式に表わされた数の回線についてのみＤチャネルのアロケーションを実施する（ステップＳ３２８）。
（（Ｑ×Ａ×Ｋ）−Ｌ）／Ａ …… （１）
残りの回線についてはＤチャネルのアロケーションを実施しない。すなわち、これらの回線については閉塞状態となることになる。
【００５２】
図５は、一例として第１の発呼側装置の電話機とそれぞれの回線を具体的に表わしたものである。第１〜第８の電話機２１１1〜２１１8は、それぞれ対応する第１〜第８の回線２３１1〜２３１8を介してＩＡＤ２１２1に接続されている。このような第１の発呼側装置２０１1で第１の回線２３１1から第８の回線２３１8に順次回線の接続が行われようとする場合を考える。前提として、ｘＤＳＬ２０２1の区間でのリンクスピードＬが、収容回線数Ｑと、ＡＤＰＣＭ音声符号化則ビットレートＡと、所定の換算係数Ｋの積よりも小さいものとし、最大で３回線分の帯域幅となっているものとする。
【００５３】
図６は、この例の場合のＭＧＣによる第１〜第８の電話機についての帯域割り当ての制御の様子を表わしたものである。まずＭＧＣ２２１は図３のステップＳ３２６で判別処理を行って、この結果、Ｄチャネルの割り当てとしてのアロケーション（Dch allocation）を行う回線数が決定し、回線ごとにアロケーションをＩＡＤ２１２に通知する。このとき、ＩＡＤ２１２は、完了通知（allocation comp）を送信する。アロケーションを通知しなかった回線（第４の回線以降）は、通信不可となる。
【００５４】
図２に再び戻って説明を続ける。ステップＳ３０６で符号化則を選択し、ＭＧＣ２２１からＴＤＭＣＮＶ２２３へこれを設定したら、ＭＧＣ２２１は使用通話回線に対してＬＥＳで規定されている「Ｂｅａｒｅｒ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ（ＢＣＣ）」プロトコルのアロケーション（allocation）メッセージをＩＡＤＣ２１８へ送信する。これにより、ＩＳＤＮのＤチャネルが確保される。このとき、ＭＧＣ２２１がＩＡＤＣ２１８から読み出したリンクスピードＬに対応する通話帯域が、ＩＡＤ２１２1に登録されている収容通話回線すべてにＡＤＰＣＭ音声符号化則を適用した場合の通話帯域より小さい場合（図３ステップＳ３２６：Ｎ）、図６で説明したようにリンクスピードＬに対応する通話帯域内で使用できる回線に対してのみアロケーションメッセージを送信して、通話可能帯域以上のトラヒックが掛からないようにしている（図２ステップＳ３０７）。
【００５５】
電話機２１１間の通話パスは、ＩＳＤＮによる電話機２１１と交換機２０７間で送受信されるＩＴＵ−Ｔ Ｑ９３１に基づく呼設定手順およびＩＡＤＣ２１８とＭＧＣ２２１の間で送受信されるＢＣＣプロトコル（Bearer Channel Connection Protocol）による音声チャネルの確保手順により確立される（ステップＳ３０８）。
【００５６】
交換機２０７からＥＸＩＦ２２５およびスイッチ２２４を経て、ＴＤＭＣＮＶ２２３で受信される音声信号は、ステップＳ３０９で示すように、ＭＧＣ２２１からＴＤＭＣＮＶ２２３へ設定された音声符号化則に基づきＡＡＬ２フレームに変換されて、ＡＴＭＩＦ２２２、ＡＴＭ網２０４およびＤＳＬＡＭ２０３を経てＩＡＤ２１２へ送られる。
【００５７】
ＩＡＤ２１２では、ＭＧ２０６でＡＡＬ２フレームに変換された音声信号がＤＳＬＩＦ２１７でメディア変換された後、ＡＴＭＣＮＶ２１５で受信され、ＴＤＭ信号に変換される。ＴＤＭ信号に変換された音声は、スイッチ２１６、第１〜第ＮのＬＣ２１４1〜２１４N1のうちの対応するものを経て、電話機２１１1〜２１１N1のうちの対応するものへ送信されることになる。
【００５８】
一方、ステップＳ３１０で示すように、電話機２１１1〜２１１N1のうちの所定のものから交換機２０７へ向けて出力される音声は、以上説明した交換機２０７から電話機２１１1〜２１１N1の経路の逆をたどることになる。ただし、ＩＡＤ２１２1内でＴＤＭ信号からＡＡＬ２フレームへ変換される際の音声符号化則は、ＭＧ２０６からＩＡＤ２１２へ送られてくるＡＡＬ２フレームフォーマットを参照して、これと同一の符号化則にＡＴＭＣＮＶ２１５内で合わせられる。
【００５９】
以上説明した実施例ではＩＡＤ２１２とＤＳＬＡＭ２０３の間にｘＤＳＬが配置された場合を説明したが、これに限るものではない。すなわち、この区間は時間によって品質が変化する媒体であればよい。例えば無線であってもよい。
【００６０】
また、実施例では適用する音声符号化則がＰＣＭとＡＤＰＣＭである場合を示したが、他の低ビットレートに音声符号化則を同様に適用することが可能である。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１〜請求項６記載の発明によれば、１または複数の発呼側装置から回線品質が時間的に変動する可能性のある所定の回線を経由してＡＴＭ網を経由して受信側装置にＡＴＭセルを送出するとき、発呼側装置にはＡＴＭセル送出手段で送出する前記した所定の回線の帯域幅を示す帯域幅データを生成する帯域幅データ生成手段が備えられており、ＡＴＭセルを受信する受信側装置は発呼側装置から前記した所定の回線の状況に応じた帯域幅データを取得するので、通信形態決定手段がこの帯域幅データと、通信端末の数および音声符号化則選択手段の選択した音声符号化則に対応するビットレートの積との数値の大小関係に基づいて起動した発呼側装置の採用する通信形態を決定することが可能になる。
【００６３】
また、請求項３記載の発明では、ビットレートを変えることで同じ帯域幅に対して帯域の割り当ての行われる通信端末の数を決定し、通信品質の確保される最低限のビットレートに低下させても通信可能な回線数を確保できないときには帯域再割当手段で通信の行われる回線数を現在の帯域幅に応じて減少させるので、常に回線品質を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例におけるＡＴＭセル伝送システムの概要を表わしたシステム構成図である。
【図２】本実施例で最適な音声符号化則の選択および回線の閉塞を示した説明図である。
【図３】本実施例でＭＧＣが行う音声符号化則の選択処理の流れを表わした流れ図である。
【図４】本実施例で選択する音声符号化則とその選択基準を示したテーブルの内容を表わした説明図である。
【図５】本実施例で一例として第１の発呼側装置の電話機とそれぞれの回線を具体的に表わしたブロック図である。
【図６】本実施例でＭＧＣによる各電話機についての呼の設定の制御の様子を表わした説明図である。
【図７】従来のボイス・オーバ・ＡＴＭを用いたＡＴＭセル伝送システムを示したシステム構成図である。
【符号の説明】
２００ ＡＴＭセル伝送システム
２０１ 発呼側装置
２０２ ｘＤＳＬ
２０３ ＤＳＬＡＭ
２０４ ＡＴＭ網
２０６ ＭＧ
２０７ 交換機
２１１ 電話機
２１２ ＩＡＤ
２１４ ＬＣ
２１６、２２４ スイッチ
２１７ ＤＳＬＩＦ
２１８ ＩＡＤＣ
２２１ ＭＧＣ
２２２ ＡＴＭＩＦ
２２３ ＴＤＭＣＮＶ
２２５ ＥＸＩＦ
Claims (6)
- 複数台の通信端末と、同時に通信することのできる最大通信端末数以内であるか否かによってその回線に対する帯域の割り当ての可否を判別する帯域割当可否判別手段と、この帯域割当可否判別手段が帯域の割り当てを可とした通信端末の出力する通信データをそれぞれ時間軸上で所定単位に分割してＡＴＭセル化するＡＴＭセル化手段と、このＡＴＭセル化手段によってＡＴＭセルとしたそれぞれの通信端末のＡＴＭセルを多重化する多重化手段と、多重化されたＡＴＭセルを、回線品質が時間的に変動する可能性のある所定の回線を経由してＡＴＭ網に送出するＡＴＭセル送出手段と、このＡＴＭセル送出手段で送出する前記した所定の回線の帯域幅を示す帯域幅データを作成する帯域幅データ生成手段とを備えた１または複数の発呼側装置と、
前記ＡＴＭ網から送られてきたそれぞれの発呼側装置の多重化されたＡＴＭセルを前記通信端末ごとの送出したＡＴＭセルに分離する分離手段と、この分離手段で分離されたＡＴＭセルから通信端末ごとに元の通信データを復号する復号手段と、前記発呼側装置ごとに収容されている通信端末の数を記憶する通信端末数記憶手段と、前記発呼側装置のいずれかが起動するたびにその起動した発呼側装置から送られてくるその発呼側装置とＡＴＭ網の間に位置する前記所定の回線の帯域幅を示す帯域幅データを前記発呼側装置から取得する帯域幅データ取得手段と、この帯域幅データ取得手段の取得した帯域幅データと前記起動した発呼側装置に収容する通話回線数とを使用して、最適な音声符号化則を選択する音声符号化則選択手段と、前記帯域幅データ取得手段の取得した帯域幅データと、前記通信端末の数および前記音声符号化則選択手段の選択した音声符号化則に対応するビットレートの積との数値の大小関係に基づいて前記起動した発呼側装置の採用する通信形態を決定する通信形態決定手段と、この通信形態決定手段の決定した通信形態をその起動した発呼側装置に通知する通知手段とを備えた受信側装置
とを具備することを特徴とするＡＴＭセル伝送システム。 - 前記受信側装置は、それぞれの通信端末から送られてきた復号後の通信データを交換機を介して他の通信網に送出することを特徴とする請求項１記載のＡＴＭセル伝送システム。
- 前記通信形態のうちの１つはビットレートであり、最低限のビットレートに低下させても通信可能な回線数を確保できないときには通信の行われる回線数を現在の帯域幅に応じて減少させる帯域再割当手段を具備することを特徴とする請求項１記載のＡＴＭセル伝送システム。
- 前記通信形態のうちの１つは符号化の種類であることを特徴とする請求項１記載のＡＴＭセル伝送システム。
- 前記所定の回線はｘＤＳＬによる電話回線であることを特徴とする請求項１記載のＡＴＭセル伝送システム。
- 前記所定の回線は無線回線であることを特徴とする請求項１記載のＡＴＭセル伝送システム。
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