JP3728067B2 - 通信制御システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送受信用データの例えば音声データ、該音声データとは性質の異なる制御データとを効率的に収容し、上位装置及びネットワークを介して対向する通信装置と通信する通信制御システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ネットワークコンピュータ技術が進歩し、このネットワークコンピュータ技術の進歩に伴い、データ通信専用として発達してきたネットワーク上で扱うデータでも、マルチメディア化が進んでいる。「インタ−ネット通信」によって急激に普及し、ＩＰ（Ｉnternet Protocol ）で運用されるネットワーク等においても、通信装置間の各種制御データばかりでなく、音声・動画像データ等を通信するマルチメディア化が進んでいる。音声・動画像データ等の送受信を行う場合には、ファイル転送等のようにロングパケット（数百バイト程度）を用いた通信でなく、コンスタントなショートパケットで行う通信が望まれている。即ち、音声・動画像データ等のリアルタイム性が要求される通信では、ショートパケットによって可能な限り遅延時間を減らすのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＩＰで運用されるネットワークでマルチメディア通信を行う通信制御システムには、次のような課題があった。
ＩＰで運用されるネットワークでマルチメディアの通信を行う通信制御システムは、端末機器を収容する通信装置とネットワークとの接続を行う上位装置等で構成されている。ところが、この従来のシステムでは、同一ネットワーク内におけるデータの送受信をすべて同じ優先度で行っていたので、十分なリアルタイム性を確保できないという課題がある。そのため、個々の通信装置或いは個々のデータによって優先度の異なるデータを円滑に送受信するための工夫が必要とされていたが、現状では技術的に満足できるものが得られていない。また、技術的に満足できるものが得られたとしても、それが上位装置の状態等に応じてフレキシブルに対応のとれるものでなくてはならないという課題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明のうちの第１の発明は、送信データの発生或いは受信データの再生を行う端末機器と、前記端末機器を収容し、前記送受信データと該送受信データを通信する際に通信相手との間の通話路を設定するための制御データとに対応するパケットの生成或いは分解を行う通信装置と、前記通信装置とネットワークとの間に接続され、該ネットワーク上で対向する前記通信相手に向けて前記パケットの送受信を行う上位ネットワーク装置と、を備えた通信制御システムにおいて、次のような構成にしている。
即ち、前記通信装置は、前記端末機器の前記送受信データと該送受信データに対応する第１のパケットとの変換を行う第１のパケット部と、前記制御データと該制御データに対応する第２のパケットとの変換を行う第２のパケット部と、前記第１のパケットを前記上位ネットワーク装置に入出力する第１のポートと、前記第２のパケットを前記第１のパケットとは独立に前記上位ネットワーク装置に入出力する第２のポートとを有している。そして、前記上位ネットワーク装置は、前記第１のポートに接続された第３のポートと、前記第２のポートに接続された第４のポートとを有し、前記第３のポートに出入力する前記第１のパケットを、前記第４のポートに出入力する前記第２のパケットに優先させて前記ネットワーク或いは前記通信装置に入出力する構成にしている。
【０００５】
第２の発明は、第１の発明の通信制御システムにおいて、前記通信装置を次のような構成にしている。
即ち、前記通信装置はさらに、前記第１のパケット部に接続され、該第１のパケット部の接続先を２か所に切替えるセレクタと、与えられたパケットを統合して前記第２のポートに中継する統合リピータとを有している。そして、前記セレクタは、前記第１のポートを前記２か所の接続先のうちの一方の接続先としかつ前記統合リピータを他方の接続先とし、前記統合リピータは、前記第２のパケット部に接続されると共に前記セレクタを介して前記第１のパケット部に接続され、前記第１または第２のパケット部が入出力する前記第１または第２のパケットを中継して前記第２のポートに出入力する構成にしている。
第３の発明は、第２の発明の通信制御システムにおいて、前記通信装置を次のような構成にしている。
即ち、前記通信装置はさらに、前記第１のパケット部と前記セレクタとの間に接続され、該第１のパケット部に入出力する前記第１のパケットを中継する中継リピータと、前記中継リピータが前記セレクタを介して前記第１のポートまたは前記統合リピータに接続されたときにその接続状態を表示する第１の表示部と、前記統合リピータが前記第２のポートに接続されたときにその接続状態を表示する第２の表示部とを有している。
【０００６】
第１の発明によれば、以上のように通信制御システムを構成したので、端末機器で発生された送信データは、第１のパケット部によって第１のパケットにパケット化される。また、受信データに対応する第１のパケットは第１のパケット部によって分解されて端末機器に与えられる。一方、制御データに対応する第２のパケットは、第２のパケット部で生成または分解される。第１のパケットは、第１のポート及び第３のポートを介して上位ネットワーク装置に入出力される。制御データに対応する第２のパケットは、第２のポート及び第４のポートを介して上位ネットワーク装置に入出力される。上位ネットワーク装置は、第１のパケットを第２のパケットに優先させてネットワークに送信すると共に、通信装置に受信させる。送受信データをリアルタイム性が要求されるデータとすると、そのリアルタイム性を要求されるデータに対応する第１のパケットが、連続的に送受信されることになり、リアルタイム性が確保される。
第２及び第３の発明によれば、以上のように通信装置を構成したので、セレクタの切替えを行えば、第２のポートを介して第１のパケットの送受信が可能になる。従って、前記課題を解決できるのである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
第１の実施形態
図１は、本発明の実施形態を示す通信制御システムの構成図である。
この通信制御システムは、音声データや動画像データ等の生成或は再生を行う端末機器である電話機１、カメラ２、及びビデオ機器３等を有し、これらが通信装置１０に収容されている。通信装置１０は、上位ネットワーク装置２０に接続され、該上位ネットワーク装置２０がネットワークＮに接続されている。
通信装置１０は、例えばパーソナルコンピュータ等で構成され、制御部１１と、第１のパケット部である音声／画像データパケット生成部１２と、第２のパケット部である制御データパケット生成部１３とを備えている。音声／画像データパケット生成部１２は、電話機１、カメラ２、及びビデオ機器３等に入出力する音声データＤ１や動画像データＤ２に対応した第１のパケットＰ１の生成と分解を行うものであり、制御データパケット生成部１３は、ネットワークＮで対向する図示しない通信相手との間に通話路を設定するための制御データを生成し、該制御データに対応する第２のパケットＰ２の生成と分解を行う機能を有している。
この通信装置１０には、独立した第１及び第２のポートであるアップリンクポート１４，１５が設けられている。音声／画像データパケット生成部１２は、ポート１４を介して上位ネットワーク装置２０に接続され、制御データパケット生成部１３は、ポート１５を介して上位ネットワーク装置２０に接続されている。
上位ネットワーク装置２０は、例えば２ポートを有して優先制御を行うルータ等で構成されている。この上位ネットワーク装置２０には、各ポート１４，１５にそれぞれ対応した第３のポートである優先ポート２１と、第４のポートである非優先ポート２２とが配備されている。ポート２１及び２２が接続部２３を介してネットワークＮに接続される構成になっている。
【０００８】
次に、図１の通信制御システムの動作を説明する。
電話機１、カメラ２、或いはビデオ機器３からの音声データＤ１または動画像データＤ２は、通信時にリアルタイム性が要求されるデータであり、音声／画像データパケット生成部１２に入力される。音声／画像データパケット生成部１２は、制御部１１からの情報に基づき、音声データＤ１または動画像データＤ２に対してアドレスを付してパケット化する。音声／画像データパケット生成部１２のパケット化によって生成されたパケットＰ１は、ポート１４を介して上位ネットワーク装置２０の優先ポート２１へ出力される。一方、制御データは、制御データパケット生成部１３によってパケット化される。制御データパケット生成部１３のパケット化で生成されたパケットＰ２は、リアルタイム性を必要としないので、ポート１５介して上位ネットワーク装置２０の非優先ポート２２へ出力される。
【０００９】
上位ネットワーク装置２０中の接続部２３は、優先ポート２１から入力されたパケットＰ１を、非優先ポート２２に入力されたパケットＰ２に優先させてネットワークＮに接続する。即ち、優先ポート２１から入力されるパケットＰ１が連続的であれば、これを継続的にネットワークＮに送信する。途中で発生して非優先ポート２２に入力されたパケットＰ２は、パケットＰ１の送信の合間に送信される。
一方、ネットワークＮを介して通信相手から与えられた音声データＤ１または動画像データＤ２に対応するパケットＰ１は、接続部２３によって優先ポート２１に与えられ、該優先ポート２１を介して音声／画像データパケット生成部１２に与えられる。ネットワークＮを介して与えられた制御データに対応するパケットＰ２は、接続部２３によって非優先ポート２２に与えられ、該非優先ポート２２を介して制御データパケット生成部１３に与えられる。これらネットワークＮを介して与えられた各パケットＰ１，Ｐ２も、優先度が考慮され、パケットＰ１がパケットＰ２に優先されて音声／画像データパケット生成部１２に与えられる。
【００１０】
以上のように、この第１の実施形態の通信制御システムでは、通信装置１０に音声／画像データパケット生成部１２と、制御データパケット生成部１３とを設け、各パケットＰ１，Ｐ２を独立したポート１４，１５から入出力する構成とし、上位ネットワーク装置２０が優先ポート２１に入出力するパケットＰ１を、非優先ポート２２に入出力するパケットＰ２に優先して送受信する構成にしたので、パケットＰ１とパケットＰ２との間が互いに干渉しあうことが回避され、音声データＤ１或いは動画像データＤ２を送受信する場合のリアルタイム性が確保できる。
【００１１】
第２の実施形態
図２は、本発明の第２の実施形態を示す通信装置の構成図である。
この通信装置は、制御部３０と、第１の実施形態における音声／画像データパケット生成部１２に相当する第１のパケット部の音声／画像データパケット生成部３１と、中継リピータ３２と、制御データパケット生成部１３と同様の第２のパケット部である制御データパケット生成部３３と、アップリングポート１４，１５と同様のアップリンクポート３４，３５を備えている。音声／画像データパケット生成部３１は、音声パケット生成部３１ａと画像パケット生成部３１ｂとを有し、該音声パケット生成部３１ａと画像パケット生成部３１ｂとがリピータ３１に接続されている。中継リピータ３２は、各パケット生成部３１ａ，３１ｂからのパケットＰ１を中継する機能を有し、該各パケットＰ１の波形整形を行う。
この通信装置には、さらに、セレクタ４０と統合リピータ４１とが新たに設けられている。セレクタ４０は、音声／画像データパケット生成部３１に送受信するパケットＰ１をポート３４とリピータ４１とに切替えて入出力する構成になっている。統合リピータ４１は、セレクタ４０を介して出入力するパケットＰ１と、制御データパケット生成部３３に出入力するパケットＰ２とをポート３５に対して中継するものであり、各パケットＰ１，Ｐ２の波形整形を行うようになっている。
【００１２】
次に、この通信装置の動作を説明する。
例えば、セレクタ４０の切替えを、リピータ３２をポート３４に接続するように設定しておくと、各リピータ３２，４１は、イーサネット（登録商標）ハブ（ＨＵＢ）としてそれぞれ動作し、音声／画像データパケット生成部３１で生成されたパケットＰ１は、セレクタ４０を介してポート３４に与えられる。制御データパケット生成部３３で生成されたパケットＰ２は、リピータ４１を介してポート３５に与えられる。そのため、例えば第１の実施形態のように、２つのポート２１，２２を有する上位ネットワーク装置２０に接続が可能になる。ここで、上位ネットワーク装置２０がポート２１，２２ごとに優先制御を行えない場合、或いは制御データパケット生成部３３のパケットＰ２の量が、音声／画像データパケット生成部３２のパケットＰ１の量に対して無視できる程度である場合等では、セレクタ４０の切替えをリピータ４１側に設定する。つまり、リピータ３２とリピータ４１を接続する。セレクタ４０がリピータ４１に対してパケットＰ１を入出力するようになることで、２つのリピータ３２，４１が統合され、上位ネットワーク装置２０に対するアップリンクポートは、実質的にポート３５のみになり、ポート３４は無効になる。
【００１３】
以上のように、この第２の実施形態の通信装置は、第１の実施形態と同様の通信装置に、セレクタ４０とリピータ４１とを設けたので、初期設定等でセレクタ４０の切替えを行うことにより、上位ネットワーク装置２０の状態に応じてフレキシブルに内部状態を変更でき、該上位ネットワーク装置２０の状態やパケットの量に応じた通信を行うことができる。そのため、例えば、上位ネットワーク装置２０が１ポート２２しか持たない安価なものにも取付けることが可能になっている。
【００１４】
第３の実施形態
図３は、本発明の第３の実施形態を示す通信装置の構成図である。
この通信装置は、第２の実施形態と基本的に同じ構成になっていて、制御部５０と、第１のパケット部の音声／画像データパケット生成部５１と、リピータ５２と、第２のパケット部である制御データパケット生成部５３と、第１及び第２のポートであるアップリンクポート５４，５５とを備えている。音声／画像データパケット生成部５１は、音声パケット生成部５１ａと画像パケット生成部５１ｂとで構成され、これらに状態検出用の中継リピータ５２が接続されている。中継リピータ５２とポート５４との間にセレクタ５６が設けられ、制御データパケット生成部５３とポート５５との間に、統合リピータ５７が接続されている。セレクタ５６は、接続先の切替えにより、音声／画像データパケット生成部５１に入出力するパケットＰ１をポート５４と統合リピータ５７とに切替えて出入力する構成になっている。統合リピータ５７は、セレクタ５６を介して出入力するパケットＰ１と、制御データパケット生成部５３に出入力するパケットＰ２とをポート５５に対して中継するものであり、各パケットＰ１，Ｐ２の波形整形を行う。中継リピータ５２はパケットＰ１の波形整形を行う機能を有している。
【００１５】
この通信装置が第２の実施形態と異なる点は、リピータ５２とリピータ５７とに新たな機能を付加したことと、該各リピータ５２，５７に例えば発光ダイオード等で構成された第１及び第２の表示部５２ａ，５７ａを設けたことである。即ち、各リピータ５２，５７は、パケットの中継を行うとき以外でもリンクパルスを送受する機能が付加されている。これにより、リピータ５２は状態検出用として用いることが可能となり、セレクタ５６及びポート５４を介して上位ネットワーク装置２０に障害等が無く正常に接続されたとき、及びリピータ５７に接続されたときに、リンクパルスの送受に基づきリンク状態及び障害等を検出でき、表示部５２ａがこれを表示するようになっている。正常に接続されていれば表示部５２ａが点灯する。リピータ５７も、ポート５５を介して上位ネットワーク装置２０に正常に接続されたことをリンクパルスの送受で検出し、表示部５７ａがこれを表示するようになっている。正常に接続されていれば表示部５７ａが点灯する。
【００１６】
次に、図３の通信装置の動作を説明する。
セレクタ５６の操作によってリピータ５２をポート５４に接続した場合、各リピータ５２，５７は独立して動作するため、各表示部５２ａ，５７ａはポート５４，５５を介した上位ネットワーク装置２０との接続状態を示して点灯する。仮に、ポート５４が上位ネットワーク装置２０に接続されていなければ点灯しない。一方、セレクタ５６の操作でリピータ５２をリピータ５７に接続した場合、リピータ５２，５７が統合されて１つのリピータとして機能することになる。このときには、表示部５２ａはリピータ５２におけるリピータ５７とのリンクパルスの送受によって点灯する。
以上のように、この第３の実施形態の通信装置では、リピータ５２，５７に表示部５２ａ，５７ａを設けている。そのため、セレクタ５６によってリピータ５２とリピータ５７とが接続されて統合された内部設定の場合、上位ネットワーク装置２０にポート５４を接続すれば、ポート５５を接続しなくても表示部５２ａが常に点灯する。逆に、セレクタ５６によってポート５４とリピータ５２とを接続して該ポート５４を有効にした設定の場合、上位ネットワーク装置２０にポート５４を接続しない限り表示部５２ａが点灯しない。よって、表示部５２ａの点灯状態から、通信装置内のモードの設定状態を知ることができる。
【００１７】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば次のようなものがある。
（１） 第１の実施形態では、ネットワークＮに対して音声データＤ１と動画像データＤ２に対応するパケットＰ１，Ｐ２を送受する構成にしたが、データＤ１，Ｄ２の種類毎にパケット生成部１２を設け、種類毎のパケット生成部１２ごとにポート１４，２１を用意することにより、さらに細かい優先度の制御が行える。
（２） 第２の実施形態では、通信装置内に２個のリピータを搭載した例を説明したが、これらリピータをさらに増やして組合わせることで、さらに細かい、ポートの優先度設定を行える。
（３） 第３の実施形態では、表示部５２ａ，５７ａを備えたリピータが２個の場合の例を示したが、リピータ５２，５７を増やした装置の場合にはこれらにも、表示部５２ａ，５７ａを備えておけば、接続状態が第３の実施形態と同様に表示できる。
【００１８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のうちの第１の発明によれば、通信装置に第１のパケット部と第２のパケット部と第１のポートと第２のポートとを設け、上位ネットワーク装置の優先制御で第１のパケットを第２のパケットに優先させてネットワーク或いは通信装置に入出力する構成にしたので、例えば音声データや動画像データ等の通信におけるリアルタイム性が確保できる。
第２の発明によれば、第１の発明における通信装置に、セレクタと統合リピータとを設けたので、上位ネットワーク装置の状態や第１及び第２のパケットの量に応じた通信モードが設定可能なフレキシビリティのある通信制御システムが実現できる。
第３の発明によれば、第２の発明における通信装置に、第１、第２の表示部を設けたので、通信装置内のモードの設定状態を知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す通信制御システムの構成図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す通信装置の構成図である。
【図３】本発明の第３の実施形態を示す通信装置の構成図である。
【符号の説明】
１０ 通信装置
１２、３１，５１ 音声／画像データパケット生成部（第１のパケット部）
１３，３３，５３ 制御データパケット生成部（第２のパケット部）
１４，３４，５４， アップリンクポート（第１のポート）
１５，３５，５５ アップリンクポート（第２のポート）
２０ 上位ネットワーク装置
２１ 優先ポート（第３のポート）
２２ 非優先ポート（第４のポート）
Ｎ ネットワーク
Ｐ１，Ｐ２ 第１及び第２のパケット

Claims (3)

1. 送信データの発生或いは受信データの再生を行う端末機器と、
   前記端末機器を収容し、前記送受信データと該送受信データを通信する際に通信相手との間の通話路を設定するための制御データとに対応するパケットの生成或いは分解を行う通信装置と、
   前記通信装置とネットワークとの間に接続され、前記ネットワーク上で対向する前記通信相手に向けて前記パケットの送受信を行う上位ネットワーク装置と、
   を備えた通信制御システムにおいて、
   前記通信装置は、前記端末機器の前記送受信データと該送受信データに対応する第１のパケットとの変換を行う第１のパケット部と、前記制御データと該制御データに対応する第２のパケットとの変換を行う第２のパケット部と、前記第１のパケットを前記上位ネットワーク装置に入出力する第１のポートと、前記第２のパケットを前記第１のパケットとは独立に前記上位ネットワーク装置に入出力する第２のポートとを有し、
   前記上位ネットワーク装置は、前記第１のポートに接続された第３のポートと、前記第２のポートに接続された第４のポートとを有し、前記第３のポートに出入力する前記第１のパケットを、前記第４のポートに出入力する前記第２のパケットに優先させて前記ネットワーク或いは前記通信装置に入出力する構成にしたことを特徴とする通信制御システム。
2. 前記通信装置はさらに、
   前記第１のパケット部に接続され、該第１のパケット部の接続先を２か所に切替えるセレクタと、与えられたパケットを統合して前記第２のポートに中継する統合リピータとを有し、
   前記セレクタは、前記第１のポートを前記２か所の接続先のうちの一方の接続先としかつ前記統合リピータを他方の接続先とし、
   前記統合リピータは、前記第２のパケット部に接続されると共に前記セレクタを介して前記第１のパケット部に接続され、前記第１または第２のパケット部が入出力する前記第１または第２のパケットを中継して前記第２のポートに出入力する構成にしたことを特徴とする請求項１記載の通信制御システム。
3. 前記通信装置はさらに、
   前記第１のパケット部と前記セレクタとの間に接続され、該第１のパケット部に入出力する前記第１のパケットを中継する中継リピータと、
   前記中継リピータが前記セレクタを介して前記第１のポートまたは前記統合リピータに接続されたときにその接続状態を表示する第１の表示部と、
   前記統合リピータが前記第２のポートに接続されたときにその接続状態を表示する第２の表示部と、
   を有することを特徴とする請求項２記載の通信制御システム。

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