JP3851072B2 - ＶｏＩＰ通信システムおよび該システムを構成する主装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主装置と端末装置とを接続して音声データなどのリアルタイム性のあるデータを転送するＨ．３２３やＳＩＰなどのＶｏＩＰ通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３に示すように、ＶｏＩＰ電話機（端末装置）５Ｓ−１、５Ｓ−２をイーサネット（登録商標）通信または無線通信などから構成される通信回線７によって複数台収容した主装置１またはゲートウエイからＩＰネットワーク３を介して相手側電話機６−１，６−２と通話するＶｏＩＰ通信システムにあっては、端末装置５と主装置１との間のイーサネット７上でＩＰパケットを用いてデータの受け渡しが行われる。この場合、端末装置５から主装置１へのデータと、主装置１から端末装置５へのデータは、それぞれ異なるＩＰパケットを用いて送信される。
【０００３】
イーサネット７上におけるＩＰパケットの流れの状態を、図１２（Ａ）に示す。図示したように、イーサネット７上には、端末装置Ａ５Ｓ−１から電話機Ｃ６−１へのデータＤＡＣ１、電話機Ｃ６−１から端末装置Ａ５Ｓ−１へのデータＤＣＡ１、端末装置Ｂ５Ｓ−２から電話機Ｄ６−２へのデータＤＢＤ１、電話機Ｄ６−２から端末装置Ｂ５Ｓ−２へのデータＤＤＢ１、端末装置Ａ５Ｓ−１から電話機Ｃ６−１へのデータＤＡＣ２、電話機Ｃ６−１から端末装置Ａ５Ｓ−１へのデータＤＣＡ２が、任意のＩＰパケットに搭載されて流れている。
【０００４】
一方、イーサネット通信および無線通信の一部では、衝突（コリジョン）検出にＣＳＭＡ／ＣＤ方式を採用しており、衝突を検出した場合、ランダムに設定された時間が経過した後、衝突パケットを再送することが行われる。この結果、コリジョンの発生頻度が増加すると、リアルタイム性が重視されるＶｏＩＰ通信システムでは、データを適正な時刻に送ることができなくなり、通信の品質が低下する恐れがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、リアルタイム性のあるデータを送信するＨ．３２３やＳＩＰなどのＶｏＩＰ通信システムにおいて、接続する端末装置の台数が増えてもコリジョンの発生による遅延を減らすことができ、通信品質の低下を防いだＶｏＩＰ通信システムを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、複数の端末装置と、ゲートウエイやルータからなる主装置とを、ローカルネットワークを介して接続したＶｏＩＰ通信システムにおいて、前記主装置は、前記複数の端末装置のいずれか宛で、かつ、所定の時間内に受信したパケットを統合する手段と、前記統合されたパケットに前記複数の端末装置で受信可能なパケットのヘッダを付加する手段と、統合され前記ヘッダが付加されたパケットをマルチキャストパケットまたはブロードキャストパケットとして前記ローカルネットワークに送出する手段とを有し、前記複数の端末装置は、前記ローカルネットワークから受信した前記統合されヘッダが付加されたパケットの中から各パケットのヘッダを参照して自分宛のデータを抽出することを特徴とするＶｏＩＰ通信システムである。
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、複数の端末装置と、ゲートウエイやルータからなる主装置とを、ローカルネットワークを介して接続したＶｏＩＰ通信システムを構成する主装置において、前記複数の端末装置のいずれか宛で、かつ、所定の時間内に受信したデータを統合する手段と、前記統合されたパケットに前記複数の端末装置で受信可能なパケットのヘッダを付加する手段とを有し、統合され前記ヘッダが付加されたパケットをマルチキャストパケットまたはブロードキャストパケットとして前記ローカルネットワークに送出することを特徴とする主装置である。
【００１３】
（作用）
本発明によれば、複数の端末装置へのＩＰパケットを一つにまとめることにより、イーサネットなどのＬＡＮ上のＩＰパケット数が減り、コリジョンの発生頻度を減少させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるリアルタイム性のあるデータを送受信するＶｏＩＰ通信システムの構成を説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるＶｏＩＰ通信システムの構成の概要を説明する概念図である。この実施の形態にかかるＶｏＩＰ通信システムは、リアルタイム性のあるデータを送受信する端末装置（ＶｏＩＰ電話機）５Ｓ−１、５Ｓ−２を、イーサネット通信または無線通信などのＬＡＮ７によって複数台収容したゲートウエイ１と、相手側電話機６−１，６−２とを、公衆電話網または私設電話網４を介して接続して構成される。
【００１６】
本発明におけるイーサネット７上のＩＰパケットの流れの状態を、図１２の（Ｂ）に示す。図示したように、イーサネット７上には、端末装置Ａ５Ｓ−１から電話機Ｃ６−１へのデータＤＡＣ１、端末装置Ｂ５Ｓ−２から電話機Ｄ６−２へのデータＤＢＤ１、電話機Ｃ６−１から端末装置Ａ５Ｓ−１へのデータおよび電話機Ｄ６−２から端末装置Ｂ５Ｓ−２へのデータを統合したデータＤＣＡＤＢ１が、任意のＩＰパケットに搭載されて流れている。このことによって、イーサネット７上のＩＰパケットの数を少なくすることができ、ＩＰパケットの衝突を著しく減少させることができる。
【００１７】
図２を用いて、本発明にかかるゲートウエイ１の機能構成を説明する。
【００１８】
ゲートウエイ１は、イーサネット受信処理部１１と、イーサネット送信処理部１２と、ＩＰパケット処理部１３と、パケット統合処理部１４と、ＵＤＰ処理部１５と、Ｈ．３２３処理部１６と、ＴＣＰ処理部１７と、電話機能制御部１８とを有して構成される。
【００１９】
イーサネット受信処理部１１は、イーサネット７側からデータを受信する働きを有している。
【００２０】
イーサネット送信処理部１２は、イーサネット７側へデータを送信する働きを有している。
【００２１】
ＩＰパケット処理部１３は、ＩＰパケットの生成・解析を行い、ＩＰパケットを送出する宛先などのルーティング制御や、マルチキャストパケットまたはブロードキャストパケットの生成を行う。
【００２２】
パケット統合処理部１４は、複数の端末装置へのデータを統合し、端末装置側で認識するヘッダなどの付加を行う。また、統合するデータ数の時間管理（データ受信までの待ち時間）も行う。
【００２３】
ＵＤＰ処理部１５は、コネクションレス型データ処理であり、音声パケットをＵＤＰパケットへ構成し、データ転送を行う。
【００２４】
Ｈ．３２３処理部１６は、音声データをＩＰパケット化する処理や、データの圧縮などのＶｏＩＰパケット処理を行なう。
【００２５】
ＴＣＰ処理部１７は、コネクション型データ処理であり、端末装置とゲートウエイ間の制御に関するデータ転送を行う。
【００２６】
電話機能制御部１８は、端末装置５との間の発着信情報の交換・制御および電話網への音声出力と電話網からの音声入力のサンプリングを行う。
【００２７】
図３を用いて、本発明にかかるＶｏＩＰ電話機（端末装置）５の機能構成を説明する。
【００２８】
端末装置５は、イーサネット受信処理部５１と、イーサネット送信処理部５２と、ＩＰパケット処理部５３と、パケット抽出処理部５４と、ＵＤＰ処理部５５と、Ｈ．３２３処理部５６と、ＴＣＰ処理部５７とを有して構成される。
【００２９】
イーサネット受信処理部５１は、イーサネット７側からデータを受信する。
【００３０】
イーサネット送信処理部５２は、イーサネット７側へデータを送信する。
【００３１】
ＩＰパケット処理部５３は、ＩＰパケットの生成・解析を行い、ＩＰパケットを送出する宛先などのルーティング制御や、マルチキャストパケットまたはブロードキャストパケットの生成を行う。
【００３２】
パケット抽出処理部５４は、ゲートウエイ１からイーサネット７を介して送られてきたマルチキャストパケットまたはブロードキャストパケットの中に、自己の端末装置宛のデータが挿入されているかの判断を行い、あった場合当該データの抽出処理を行う。
【００３３】
ＵＤＰ処理部５５は、コネクションレス型データ処理であり、音声パケットをＵＤＰパケットへ構成し、データ転送を行う。
【００３４】
Ｈ．３２３処理部５６は、音声データをＩＰパケット化する処理や、データの圧縮などのＶｏＩＰパケット処理を行なう。
【００３５】
ＴＣＰ処理部５７は、コネクション型データ処理であり、端末装置またはゲートウエイ間の制御に関するデータ転送を行う。
【００３６】
端末装置５からゲートウエイ１へ向けて音声データを送出する場合の端末装置５とゲートウエイ１での動作の態様を、図２、図３を用いて説明する。
【００３７】
端末装置５では、まず、音声入力を、Ｈ．３２３処理部５６においてＩＰデータに構築し、ＵＤＰ処理部５５へ送出する。ＩＰデータは、ＵＤＰ処理部５５において、ＵＤＰパケットに構築され、ＩＰパケット処理部２４に送出される。このＵＤＰパケットは、ＩＰパケット処理部５３においてＩＰパケットの構築され、イーサネット送信処理部５２に送られる。イーサネット送信処理部５２では、ＩＰパケットをイーサネットデータへ構築してイーサネット７側へデータ送出する。ゲートウエイ１との制御に関する処理は、ＴＣＰ処理部５７で制御パケットを構成し、ＩＰパケット処理部５３でＩＰパケットに構築され、イーサネット処理部２２からイーサネット７側に送出される。
【００３８】
ゲートウエイ１側では、イーサネット受信処理部１１で、端末装置５から送られてきたイーサネットデータを受信し、ＩＰパケットに構築し、ＩＰパケット処理部１３に送出する。ＩＰパケット処理部１３は、ＩＰパケットを構築し、ＵＤＰ処理部１５へ送出する。ＵＤＰ処理部１５では音声パケットを抽出し、Ｈ．３２３処理部１６へ送出する。Ｈ.３２３処理部１６で音声処理を施し、電話機能制御部１８へ送出する。電話機能制御部１８で、相手側との接続制御動作および発信処理を行い、電話網４へデータを送出する。
【００３９】
制御データは、イーサネット受信処理部１１で、端末装置５から送られてきた制御データを受信し、ＩＰパケットに構築し、ＩＰパケット処理部１３に送出する。ＩＰパケット処理部１３は、制御ＩＰパケットを構築し、ＴＣＰ処理部１７へ送出する。ＴＣＰ処理部１７では制御ＩＰパケットから制御データを構築し、ＩＰパケット処理部１３へ送出する。
【００４０】
相手電話機６からゲートウエイ１を経由して端末装置５Ｓへ音声データが送られてきたときのゲートウエイ１の動作を説明する。
【００４１】
電話機能制御部１８で、相手電話機６との接続をした後、相手電話機６から音声データが送られてくると音声データを受信し、Ｈ．３２３処理部１６で音声処理が施され、ＵＤＰ処理部１５に送られる。ＩＰパケットは、ＵＤＰ処理部１５でＵＤＰパケットに構築され、パケット統合処理部１４で、パケット統合、１次保管、時間管理が行われた後、ＩＰパケット処理部１３に送出される。ＩＰパケット処理部１３は、複数のＩＰパケットが統合されたＩＰパケットをブロードキャストパケットに構築して、イーサネット送信処理部１２からイーサネット７上に送出する。
【００４２】
ブロードキャストパケットを受信する端末装置５Ｓにおける動作を説明する。端末装置５Ｓは、イーサネット受信処理部５１でブロードキャストパケットを受信すると、ＩＰパケット処理部５３において、ブロードキャストパケットであることを認識し、ＩＰパケット抽出処理部５３において、自己の端末装置宛のデータをサーチした後、該当するデータを抜粋する。抽出されたデータは、ＵＤＰ処理部５５において、音声パケットの抽出が行われ、音声パケットは、Ｈ．３２３処理部５６で音声処理が行われ、音声出力部に音声出力される。
【００４３】
このような、ゲートウエイ１で行われるパケットの統合方式と、端末装置５で行われるパケット抽出方式を、図４を用いて説明する。図４上部は、ゲートウエイ１で行われるパケット統合方式を説明する図である。電話網４側から受け取った、複数の端末装置５Ｓに送られるそれぞれＩＰヘッダＰｈを有するパケットＰｃ１、Ｐｃ２、Ｐｃ３は、ゲートウエイ１のパケット統合部１４で、ブロードキャストヘッダＢＣＨを有するブロードキャストパケットＢＣｐに統合される。ブロードキャストパケットＢＣｐには、ブロードキャストヘッダＢＣＨに続いて複数のデータＢｄ１、Ｂｄ２，Ｂｄ３が搭載されている。それぞれのデータＢｄの先頭には、ＩＰパケットＰｃのＩＰヘッダＰｈを圧縮変換したヘッダＢＣＨが設けられている。
【００４４】
ブロードキャストパケットＢＣｐは、イーサネット送信部１２からイーサネット７に送出される。
【００４５】
図４下部は、端末装置５で行われるパケット抽出方式を説明する図である。イーサネット７に接続された端末装置５は、イーサネット７からブロードキャストパケットＢＣｐを受信すると、各データＢｄのヘッダＢＣＨを参照して自己宛のデータを検出するとそのデータｄを抽出する。
【００４６】
このようにして、相手側電話機６から送られてきた複数の下り側のＩＰパケットは、ゲートウエイ１でブロードキャストパケットＢＣｐに統合され、ひとつのセルで各端末装置５に届けることができる。
【００４７】
図５を用いて、パケット統合とパケット抽出の他の形態を説明する。図５上部に示すように、電話網４側から受け取った、複数の端末装置５Ｓに送られるそれぞれＩＰヘッダＰｈを有するパケットＰｃ１、Ｐｃ２、Ｐｃ３は、ゲートウエイ１のパケット統合部１４で、ブロードキャストヘッダＢＣＨを有するブロードキャストパケットＢＣｐに統合される。ブロードキャストパケットＢＣｐには、ブロードキャストヘッダＢＣＨに続いて複数のデータＢｄ１Ｂｄ２，Ｂｄ３が搭載されている。それぞれのデータＢｄはそれぞれのパケットＰｃがそのまま搭載される。
【００４８】
ブロードキャストパケットＢＣｐは、イーサネット送信部１２からイーサネット７に送出される。
【００４９】
図５下部に示すように、イーサネット７に接続された端末装置５は、イーサネット７からブロードキャストパケットＢＣｐを受信すると、各データＢｄを取り出し、ヘッダＰｈを参照して自己宛のデータを検出するとそのパケットＰｃを抽出する。
【００５０】
このようにして、相手側電話機６から送られてきた複数の下り側のデータは、ゲートウエイ１でブロードキャストパケットＢＣｐに統合され、ひとつのセルで各端末装置に届けることができる。
【００５１】
図６を用いて、データの統合におけるＩＰパケットＰｃのＩＰヘッダＰｈ、ブロードキャストパケットＢＣｐのブロードキャストヘッダＢＣＨの構造を説明する。
【００５２】
ＩＰヘッダＰｈには、送信先の端末装置のＩＰアドレスと、送信元端末装置のＩＰアドレスが搭載されている。
【００５３】
ブロードキャストヘッダＢＣＨには、ブロードキャストパケットであることを示すＦＦデータアドレスと、送信元であるゲートウエイのＩＰアドレスが搭載されている。
【００５４】
ゲートウエイ１におけるパケット統合処理の流れについて、図７を用いて説明する。ゲートウエイ１は、ＩＳＤＮ受信処理部２１がＩＰネットワーク３からＩＰパケットを受信することを監視する（Ｓ１）。受信したＩＰパケットに対して結合するＩＰパケットがあるかどうかを判断する（Ｓ２）。
【００５５】
結合するＩＰパケットがないときには、ウエイトタイマをスタートさせ（Ｓ３）、ブロードキャストヘッダを作成する（Ｓ４）。ウエイトタイマが満了したかを監視し（Ｓ５）、待ち時間がのこっているときには、データがイーサネット７上のＩＰパケットの最大長になったかを判断する（Ｓ６）。データが最大長に満たないときには、パケットヘッダを形成し（Ｓ７）、データ結合処理を実行した（Ｓ８）後、ステップＳ１に戻って次ぎのＩＰパケットの受信を監視する。
【００５６】
ステップＳ２において、結合パケットがあるときは、ステップＳ５に移行してウエイトタイマの満了を監視する。
【００５７】
ステップＳ５で、待ち時間が満了となったときには、イーサネット７上へデータを送信した（Ｓ９）後、ステップＳ（ｓ１）へ戻って次のＩＰパケットの受信を監視する。
【００５８】
ステップＳ６で、データ長が最大となったときは、ステップＳ９へ移行して、イーサネット７上へデータを送信した後、ステップＳ１へ戻って次ぎのＩＰパケットの受信を監視する。
【００５９】
このようにして、所定の待ち時間内に複数のＩＰパケットを受信したときには、ＩＰパケットを結合して、イーサネット７上に送出することができる。
【００６０】
図８を用いて端末装置５ＳにおけるＩＰパケット受信処理の流れを説明する。端末装置５Ｓは、イーサネット受信処理部５１がイーサネット７上からブロードキャストパケットＢＣｐを受信するのを監視し（Ｓ１１）、ブロードキャストパケットを受信したときには、ブロードキャストパケットに搭載されたデータＢｄからパケットヘッダＰｈを検出し（Ｓ１２）、自端末装置宛のデータが搭載されているかを判断し（Ｓ１３）、自端末装置宛のデータがあるときには、該当するＩＰパケットＰｃを取得して（Ｓ１５）、音声再生などの各種処理を実行し（Ｓ１６）、ステップ１２へ戻り次ぎのパケットヘッダＰＣｈを検出する。
【００６１】
ステップＳ１３で、自端末装置宛のデータないときには、次ぎのパケットヘッダＰｈがあるか否かを判断し（Ｓ１４）、同一のブロードキャストパケット内に次のパケットヘッダＰｈがあるときには、ステップＳ１２に戻り次のパケットヘッダＰｈを検出する。また、次ぎのパケットヘッダＰｈがないときには、ステップＳ１１に戻り、次ぎのブロードキャストパケットの受信を監視する。
【００６２】
このようにして、端末装置５は、ブロードキャストパケットを受信すると、該パケットに搭載されたデータからパケットヘッダＰｈを検出して、自端末装置宛のパケットを抽出することができ、イーサネット７上のＩＰパケットの輻輳を低減させることができる。
【００６３】
図９を用いて、上記処理が行われる場合の、パケットの流れを説明する。この例では主装置１に収容された複数の端末装置５Ｓ−１、５Ｓ−２、５Ｓ−３がそれぞれ異なる相手方の端末装置５Ｒ−１、５Ｒ−２，５Ｒ−３と、音声データなどのリアルタイム性のあるデータによる通信を行う場合である。
【００６４】
まず、端末装置５Ｓ−１が相手電話機６−１に対して音声データＶＤＳ１を送信する。この音声データは発信側のイーサネット上では独立したＩＰパケットを用いて処理される。次いで、端末装置５Ｓ−２が相手電話機６−２に対して音声データＶＤＳ２を送信する。同様にこの音声データは発信側のイーサネット上では独立したＩＰパケットを用いて処理される。
【００６５】
これに対して、それぞれの相手電話機６−１，６−２から音声データＶＤＲ１、ＶＤＲ２が送られてくると、ゲートウエイ１は、それぞれの音声データをブロードキャストパケットＢＣＰ１またはマルチキャストパケットに統合してイーサネット７上に送出する。
【００６６】
各端末装置５Ｓ−１，５Ｓ−２，５Ｓ−３は、イーサネット７を流れてくるブロードキャストパケットを受信して、自端末装置宛のデータが搭載されているかを判断し、自端末装置宛データを検出した端末装置５Ｓ−１，５Ｓ−２はそれぞれ自端末装置宛のデータを抽出して取り込む、自端末装置宛データを検出しない端末装置５Ｓ−３は、ブロードキャストデータをそのまま下流側に送出する。
【００６７】
さらに、端末装置５Ｓ−１が相手電話機６−１に対して音声データＶＤＳ３を送信し、端末装置５Ｓ−２が相手電話機６に対して音声データＶＤＳ４を送信し、端末装置５Ｓ−３が相手電話機６に対して音声データＶＤＳ５を送信する。
【００６８】
これに対して、それぞれの相手電話機６−１，６−２、６−３から音声データＶＤＲ３、ＶＤＲ４、ＶＤＲ５が送られてくると、ゲートウエイ１は、それぞれの音声データをブロードキャストパケットＢＣＰ２またはマルチキャストパケットに統合してイーサネット７上に送出する。
【００６９】
各端末装置５Ｓ−１，５Ｓ−２，５Ｓ−３は、イーサネット７を流れてくるブロードキャストパケットを受信して、自端末装置宛のデータが搭載されているかを判断する。自端末装置宛データを検出した端末装置５Ｓ−１，５Ｓ−２、５Ｓ−３は、それぞれ自端末装置宛のデータを抽出して取り込む。
【００７０】
このようにして、イーサネット７上では、受信した複数のＩＰパケットを、ひとつのブロードキャストパケットとして各端末装置に配信するので、イーサネット上のＩＰパケットの輻輳を低減することができる。
【００７１】
以上の説明では、ゲートウエイ１からイーサネット７上に送出される統合されたパケットは、イーサネット７に収容された全ての端末装置５Ｓ−１…５Ｓ−ｎが受信できるブロードキャストパケットであるとして説明したが、パケットを受信できる端末装置として任意の複数の端末装置を特定したマルチキャストパケットとしてもよい。
【００７２】
本発明の第２の実施の形態にかかるＶｏＩＰ通信システムの構成を図１０を用いて説明する。図１０は、本発明の第２の実施の形態にかかるＶｏＩＰ通信システムの構成の概要を説明する概念図であり、第２の実施の形態にかかるＶｏＩＰ通信システムは、端末装置５Ｓ−１、５Ｓ−２を、イーサネット通信または無線通信などのＬＡＮ７によって複数台収容したルータ２と、相手側端末装置５Ｒ−１，５Ｒ−２とをＩＰネットワーク３を介して接続して構成される。
【００７３】
図１１を用いて、本発明の第２の実施の形態にかかるルータ２の機能構成を説明する。
【００７４】
ルータ２は、イーサネット受信処理部２１と、イーサネット送信処理部２２と、ＩＰパケット処理部２３と、パケット統合処理部２４と、ＵＤＰ処理部２５と、Ｈ．３２３処理部２６と、ＴＣＰ処理部２７と、ＰＰＰ制御部２８と、回線制御部２９とを有して構成される。
【００７５】
イーサネット受信処理部２１は、イーサネット７側からデータを受信する働きを有している。
【００７６】
イーサネット送信処理部２２は、イーサネット７側へデータを送信する働きを有している。
【００７７】
ＩＰパケット処理部２３は、ＩＰパケットの生成・解析を行い、ＩＰパケットを送出する宛先などのルーティング制御や、マルチキャストパケットまたはブロードキャストパケットの生成を行う。
【００７８】
パケット統合処理部２４は、複数の端末装置へのデータを統合し、端末装置側で認識するヘッダなどの付加を行う。また、統合するデータ数の時間管理（データ受信までの待ち時間）も行う。
【００７９】
ＵＤＰ処理部２５は、コネクションレス型データ処理であり、音声パケットをＵＤＰパケットへ構成し、データ転送を行う。
【００８０】
Ｈ．３２３処理部２６は、音声データをＩＰパケット化する処理や、データの圧縮などのＶｏＩＰパケット処理を行なう。
【００８１】
ＴＣＰ処理部２７は、コネクション型データ処理であり、端末装置とゲートウエイ間の制御に関するデータ転送を行う。
【００８２】
ＰＰＰ制御部２８は、レイヤ２・３の処理を行い、Ｐｏｉｎｔ ｔｏ Ｐｏｉｎｔの接続処理を行なう。
【００８３】
回線制御部２９は、ＩＰネットワーク３との発信処理、および着信処理などの制御に関する処理を行う。
【００８４】
端末装置５からルータ２へ向けて音声データを送出する場合の端末装置５とルータ２での動作の態様を、図１１および図３を用いて説明する。
【００８５】
端末装置５では、まず、音声入力を、Ｈ．３２３処理部５６においてＩＰデータに構築し、ＵＤＰ処理部５５へ送出する。ＩＰデータは、ＵＤＰ処理部５５において、ＵＤＰパケットに構築され、ＩＰパケット処理部５４に送出される。このＵＤＰパケットは、ＩＰパケット処理部５４においてＩＰパケットに構築され、イーサネット送信処理部５２に送られる。イーサネット送信処理部５２では、ＩＰパケットをイーサネットデータへ構築してイーサネット７側へデータ送出する。ルータ２との制御に関する処理は、ＴＣＰ処理部５７で制御パケットを構成し、ＩＰパケット処理部５３でＩＰパケットに構築され、イーサネット送信処理部５２からイーサネット７側に送出される。
【００８６】
ルータ２側では、イーサネット受信処理部２１で、端末装置５から送られてきたイーサネットデータを受信し、ＩＰパケットに構築し、ＩＰパケット処理部２３に送出する。ＩＰパケット処理部２３は、ＩＰパケットを構築し、ＵＤＰ処理部２５へ送出する。ＵＤＰ処理部２５では音声パケットを抽出し、Ｈ．３２３処理部２６へ送出する。Ｈ.３２３処理部２６で音声処理を施し、ＵＤＰ処理部２５に戻す。ＵＤＰ処理部２５では音声処理された音声パケットをＵＤＰパケットに構築し、ＩＰパケット処理部２３に送出する。ＩＰパケット処理部２３では、ＩＰパケットを構築し、ＰＰＰ制御部２８へ送出する。ＰＰＰ制御部２８で、相手側との接続制御動作を行い、帰線制御部２９で発信処理を行い、ＩＰネットワーク３へデータを送出する。
【００８７】
制御データは、イーサネット受信処理部２１で、端末装置５から送られてきた制御データを受信し、ＩＰパケットに構築し、ＩＰパケット処理部２３に送出する。ＩＰパケット処理部２３は、制御ＩＰパケットを構築し、ＴＣＰ処理部２７へ送出する。ＴＣＰ処理部２７では制御ＩＰパケットから制御データを構築し、ＩＰパケット処理部２３へ送出する。
【００８８】
相手端末装置５Ｒからルータ２を経由して端末装置５Ｓへ音声データが送られてきたときのルータ２の動作を説明する。
【００８９】
回線制御部２９およびＰＰＰ制御部２８で、相手端末装置５Ｒとの接続をした後、相手端末装置５Ｒから音声データが送られてくると回線制御部２９で音声データを受信し、ＩＰパケット処理部２３でＩＰパケットを構築する。ＩＰパケットは、ＵＤＰ処理部２５において、ＵＤＰパケットに構築される。ＵＤＰパケットは、Ｈ．３２３処理部２６で音声処理が施され、ＵＤＰ処理部２５に戻される。音声処理が施されたＵＤＰパケットはＵＤＰ処理部２５でＵＤＰパケットに構築され、パケット統合処理部２４で、パケット統合、一時保管、時間管理が行われた後、ＩＰパケット処理部２３に送出される。ＩＰパケット処理部２３は、複数のＩＰパケットが統合されたＩＰパケットをブロードキャストパケットに構築して、イーサネット送信処理部２２からイーサネット７上に送出する。
【００９０】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、イーサネット上における端末装置側へ送出するパケット数が減り、ＶｏＩＰ通信のリアルタイム性が要求されるデータ、例えば音声パケットなどの衝突が少なくなり、音質などの品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるＶｏＩＰ通信システムの概要を説明するシステム構成図。
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかるゲートウエイの機能構成を説明する機能ブロック図。
【図３】本発明にかかる端末装置の機能構成を説明する機能ブロック図。
【図４】本発明におけるパケット統合とパケット抽出の態様を説明する図。
【図５】本発明におけるパケット統合とパケット抽出の他の態様を説明する図。
【図６】ＩＰパケットおよびブロードキャストパケットにおけるヘッダの構成を説明する図。
【図７】ゲートウエイにおける送信処理を説明するフローチャート。
【図８】端末装置における受信処理を説明するフローチャート。
【図９】音声でデータの流れを説明するシーケンス図。
【図１０】本発明の第２の実施の形態にかかるＶｏＩＰ通信システムの概要を説明するシステム構成図。
【図１１】本発明の第１の実施の形態にかかるルータの機能構成を説明する機能ブロック図。
【図１２】イーサネット上のデータの流れを説明する模式図。
【図１３】従来のＶｏＩＰ通信システムの概要を説明するシステム構成図。
【符号の説明】
１ Ｈ．３２３ゲートウエイ
１１ イーサネット受信処理部
１２ イーサネット送信理部
１３ ＩＰパケット処理部
１４ パケット統合処理部
１５ ＵＤＰ処理部
１６ Ｈ．３２３処理部
１７ ＴＣＰ処理部
１８ 電話機能制御部
２ ルータ
２１ イーサネット受信処理部
２２ イーサネット送信理部
２３ ＩＰパケット処理部
２４ パケット統合処理部
２５ ＵＤＰ処理部
２６ Ｈ．３２３処理部
２７ ＴＣＰ処理部
２８ ＰＰＰ制御部
２９ 回線制御部
３ ＩＰネットワーク
４ 電話網（公衆・施設）
５ 端末装置（ＶｏＩＰ電話機）
５１ イーサネット受信処理部
５２ イーサネット送信理部
５３ ＩＰパケット処理部
５４ パケット抽出処理部
５５ ＵＤＰ処理部
５６ Ｈ．３２３処理部
５７ ＴＣＰ処理部
６ 電話機
７ イーサネット
【発明の属する技術分野】
本発明は、主装置と端末装置とを接続して音声データなどのリアルタイム性のあるデータを転送するＨ．３２３やＳＩＰなどのＶｏＩＰ通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３に示すように、ＶｏＩＰ電話機（端末装置）５Ｓ−１、５Ｓ−２をイーサネット（登録商標）通信または無線通信などから構成される通信回線７によって複数台収容した主装置１またはゲートウエイからＩＰネットワーク３を介して相手側電話機６−１，６−２と通話するＶｏＩＰ通信システムにあっては、端末装置５と主装置１との間のイーサネット７上でＩＰパケットを用いてデータの受け渡しが行われる。この場合、端末装置５から主装置１へのデータと、主装置１から端末装置５へのデータは、それぞれ異なるＩＰパケットを用いて送信される。
【０００３】
イーサネット７上におけるＩＰパケットの流れの状態を、図１２（Ａ）に示す。図示したように、イーサネット７上には、端末装置Ａ５Ｓ−１から電話機Ｃ６−１へのデータＤＡＣ１、電話機Ｃ６−１から端末装置Ａ５Ｓ−１へのデータＤＣＡ１、端末装置Ｂ５Ｓ−２から電話機Ｄ６−２へのデータＤＢＤ１、電話機Ｄ６−２から端末装置Ｂ５Ｓ−２へのデータＤＤＢ１、端末装置Ａ５Ｓ−１から電話機Ｃ６−１へのデータＤＡＣ２、電話機Ｃ６−１から端末装置Ａ５Ｓ−１へのデータＤＣＡ２が、任意のＩＰパケットに搭載されて流れている。
【０００４】
一方、イーサネット通信および無線通信の一部では、衝突（コリジョン）検出にＣＳＭＡ／ＣＤ方式を採用しており、衝突を検出した場合、ランダムに設定された時間が経過した後、衝突パケットを再送することが行われる。この結果、コリジョンの発生頻度が増加すると、リアルタイム性が重視されるＶｏＩＰ通信システムでは、データを適正な時刻に送ることができなくなり、通信の品質が低下する恐れがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、リアルタイム性のあるデータを送信するＨ．３２３やＳＩＰなどのＶｏＩＰ通信システムにおいて、接続する端末装置の台数が増えてもコリジョンの発生による遅延を減らすことができ、通信品質の低下を防いだＶｏＩＰ通信システムを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、複数の端末装置と、ゲートウエイやルータからなる主装置とを、ローカルネットワークを介して接続したＶｏＩＰ通信システムにおいて、前記主装置は、前記複数の端末装置のいずれか宛で、かつ、所定の時間内に受信したパケットを統合する手段と、前記統合されたパケットに前記複数の端末装置で受信可能なパケットのヘッダを付加する手段と、統合され前記ヘッダが付加されたパケットをマルチキャストパケットまたはブロードキャストパケットとして前記ローカルネットワークに送出する手段とを有し、前記複数の端末装置は、前記ローカルネットワークから受信した前記統合されヘッダが付加されたパケットの中から各パケットのヘッダを参照して自分宛のデータを抽出することを特徴とするＶｏＩＰ通信システムである。
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、複数の端末装置と、ゲートウエイやルータからなる主装置とを、ローカルネットワークを介して接続したＶｏＩＰ通信システムを構成する主装置において、前記複数の端末装置のいずれか宛で、かつ、所定の時間内に受信したデータを統合する手段と、前記統合されたパケットに前記複数の端末装置で受信可能なパケットのヘッダを付加する手段とを有し、統合され前記ヘッダが付加されたパケットをマルチキャストパケットまたはブロードキャストパケットとして前記ローカルネットワークに送出することを特徴とする主装置である。
【００１３】
（作用）
本発明によれば、複数の端末装置へのＩＰパケットを一つにまとめることにより、イーサネットなどのＬＡＮ上のＩＰパケット数が減り、コリジョンの発生頻度を減少させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるリアルタイム性のあるデータを送受信するＶｏＩＰ通信システムの構成を説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるＶｏＩＰ通信システムの構成の概要を説明する概念図である。この実施の形態にかかるＶｏＩＰ通信システムは、リアルタイム性のあるデータを送受信する端末装置（ＶｏＩＰ電話機）５Ｓ−１、５Ｓ−２を、イーサネット通信または無線通信などのＬＡＮ７によって複数台収容したゲートウエイ１と、相手側電話機６−１，６−２とを、公衆電話網または私設電話網４を介して接続して構成される。
【００１６】
本発明におけるイーサネット７上のＩＰパケットの流れの状態を、図１２の（Ｂ）に示す。図示したように、イーサネット７上には、端末装置Ａ５Ｓ−１から電話機Ｃ６−１へのデータＤＡＣ１、端末装置Ｂ５Ｓ−２から電話機Ｄ６−２へのデータＤＢＤ１、電話機Ｃ６−１から端末装置Ａ５Ｓ−１へのデータおよび電話機Ｄ６−２から端末装置Ｂ５Ｓ−２へのデータを統合したデータＤＣＡＤＢ１が、任意のＩＰパケットに搭載されて流れている。このことによって、イーサネット７上のＩＰパケットの数を少なくすることができ、ＩＰパケットの衝突を著しく減少させることができる。
【００１７】
図２を用いて、本発明にかかるゲートウエイ１の機能構成を説明する。
【００１８】
ゲートウエイ１は、イーサネット受信処理部１１と、イーサネット送信処理部１２と、ＩＰパケット処理部１３と、パケット統合処理部１４と、ＵＤＰ処理部１５と、Ｈ．３２３処理部１６と、ＴＣＰ処理部１７と、電話機能制御部１８とを有して構成される。
【００１９】
イーサネット受信処理部１１は、イーサネット７側からデータを受信する働きを有している。
【００２０】
イーサネット送信処理部１２は、イーサネット７側へデータを送信する働きを有している。
【００２１】
ＩＰパケット処理部１３は、ＩＰパケットの生成・解析を行い、ＩＰパケットを送出する宛先などのルーティング制御や、マルチキャストパケットまたはブロードキャストパケットの生成を行う。
【００２２】
パケット統合処理部１４は、複数の端末装置へのデータを統合し、端末装置側で認識するヘッダなどの付加を行う。また、統合するデータ数の時間管理（データ受信までの待ち時間）も行う。
【００２３】
ＵＤＰ処理部１５は、コネクションレス型データ処理であり、音声パケットをＵＤＰパケットへ構成し、データ転送を行う。
【００２４】
Ｈ．３２３処理部１６は、音声データをＩＰパケット化する処理や、データの圧縮などのＶｏＩＰパケット処理を行なう。
【００２５】
ＴＣＰ処理部１７は、コネクション型データ処理であり、端末装置とゲートウエイ間の制御に関するデータ転送を行う。
【００２６】
電話機能制御部１８は、端末装置５との間の発着信情報の交換・制御および電話網への音声出力と電話網からの音声入力のサンプリングを行う。
【００２７】
図３を用いて、本発明にかかるＶｏＩＰ電話機（端末装置）５の機能構成を説明する。
【００２８】
端末装置５は、イーサネット受信処理部５１と、イーサネット送信処理部５２と、ＩＰパケット処理部５３と、パケット抽出処理部５４と、ＵＤＰ処理部５５と、Ｈ．３２３処理部５６と、ＴＣＰ処理部５７とを有して構成される。
【００２９】
イーサネット受信処理部５１は、イーサネット７側からデータを受信する。
【００３０】
イーサネット送信処理部５２は、イーサネット７側へデータを送信する。
【００３１】
ＩＰパケット処理部５３は、ＩＰパケットの生成・解析を行い、ＩＰパケットを送出する宛先などのルーティング制御や、マルチキャストパケットまたはブロードキャストパケットの生成を行う。
【００３２】
パケット抽出処理部５４は、ゲートウエイ１からイーサネット７を介して送られてきたマルチキャストパケットまたはブロードキャストパケットの中に、自己の端末装置宛のデータが挿入されているかの判断を行い、あった場合当該データの抽出処理を行う。
【００３３】
ＵＤＰ処理部５５は、コネクションレス型データ処理であり、音声パケットをＵＤＰパケットへ構成し、データ転送を行う。
【００３４】
Ｈ．３２３処理部５６は、音声データをＩＰパケット化する処理や、データの圧縮などのＶｏＩＰパケット処理を行なう。
【００３５】
ＴＣＰ処理部５７は、コネクション型データ処理であり、端末装置またはゲートウエイ間の制御に関するデータ転送を行う。
【００３６】
端末装置５からゲートウエイ１へ向けて音声データを送出する場合の端末装置５とゲートウエイ１での動作の態様を、図２、図３を用いて説明する。
【００３７】
端末装置５では、まず、音声入力を、Ｈ．３２３処理部５６においてＩＰデータに構築し、ＵＤＰ処理部５５へ送出する。ＩＰデータは、ＵＤＰ処理部５５において、ＵＤＰパケットに構築され、ＩＰパケット処理部２４に送出される。このＵＤＰパケットは、ＩＰパケット処理部５３においてＩＰパケットの構築され、イーサネット送信処理部５２に送られる。イーサネット送信処理部５２では、ＩＰパケットをイーサネットデータへ構築してイーサネット７側へデータ送出する。ゲートウエイ１との制御に関する処理は、ＴＣＰ処理部５７で制御パケットを構成し、ＩＰパケット処理部５３でＩＰパケットに構築され、イーサネット処理部２２からイーサネット７側に送出される。
【００３８】
ゲートウエイ１側では、イーサネット受信処理部１１で、端末装置５から送られてきたイーサネットデータを受信し、ＩＰパケットに構築し、ＩＰパケット処理部１３に送出する。ＩＰパケット処理部１３は、ＩＰパケットを構築し、ＵＤＰ処理部１５へ送出する。ＵＤＰ処理部１５では音声パケットを抽出し、Ｈ．３２３処理部１６へ送出する。Ｈ.３２３処理部１６で音声処理を施し、電話機能制御部１８へ送出する。電話機能制御部１８で、相手側との接続制御動作および発信処理を行い、電話網４へデータを送出する。
【００３９】
制御データは、イーサネット受信処理部１１で、端末装置５から送られてきた制御データを受信し、ＩＰパケットに構築し、ＩＰパケット処理部１３に送出する。ＩＰパケット処理部１３は、制御ＩＰパケットを構築し、ＴＣＰ処理部１７へ送出する。ＴＣＰ処理部１７では制御ＩＰパケットから制御データを構築し、ＩＰパケット処理部１３へ送出する。
【００４０】
相手電話機６からゲートウエイ１を経由して端末装置５Ｓへ音声データが送られてきたときのゲートウエイ１の動作を説明する。
【００４１】
電話機能制御部１８で、相手電話機６との接続をした後、相手電話機６から音声データが送られてくると音声データを受信し、Ｈ．３２３処理部１６で音声処理が施され、ＵＤＰ処理部１５に送られる。ＩＰパケットは、ＵＤＰ処理部１５でＵＤＰパケットに構築され、パケット統合処理部１４で、パケット統合、１次保管、時間管理が行われた後、ＩＰパケット処理部１３に送出される。ＩＰパケット処理部１３は、複数のＩＰパケットが統合されたＩＰパケットをブロードキャストパケットに構築して、イーサネット送信処理部１２からイーサネット７上に送出する。
【００４２】
ブロードキャストパケットを受信する端末装置５Ｓにおける動作を説明する。端末装置５Ｓは、イーサネット受信処理部５１でブロードキャストパケットを受信すると、ＩＰパケット処理部５３において、ブロードキャストパケットであることを認識し、ＩＰパケット抽出処理部５３において、自己の端末装置宛のデータをサーチした後、該当するデータを抜粋する。抽出されたデータは、ＵＤＰ処理部５５において、音声パケットの抽出が行われ、音声パケットは、Ｈ．３２３処理部５６で音声処理が行われ、音声出力部に音声出力される。
【００４３】
このような、ゲートウエイ１で行われるパケットの統合方式と、端末装置５で行われるパケット抽出方式を、図４を用いて説明する。図４上部は、ゲートウエイ１で行われるパケット統合方式を説明する図である。電話網４側から受け取った、複数の端末装置５Ｓに送られるそれぞれＩＰヘッダＰｈを有するパケットＰｃ１、Ｐｃ２、Ｐｃ３は、ゲートウエイ１のパケット統合部１４で、ブロードキャストヘッダＢＣＨを有するブロードキャストパケットＢＣｐに統合される。ブロードキャストパケットＢＣｐには、ブロードキャストヘッダＢＣＨに続いて複数のデータＢｄ１、Ｂｄ２，Ｂｄ３が搭載されている。それぞれのデータＢｄの先頭には、ＩＰパケットＰｃのＩＰヘッダＰｈを圧縮変換したヘッダＢＣＨが設けられている。
【００４４】
ブロードキャストパケットＢＣｐは、イーサネット送信部１２からイーサネット７に送出される。
【００４５】
図４下部は、端末装置５で行われるパケット抽出方式を説明する図である。イーサネット７に接続された端末装置５は、イーサネット７からブロードキャストパケットＢＣｐを受信すると、各データＢｄのヘッダＢＣＨを参照して自己宛のデータを検出するとそのデータｄを抽出する。
【００４６】
このようにして、相手側電話機６から送られてきた複数の下り側のＩＰパケットは、ゲートウエイ１でブロードキャストパケットＢＣｐに統合され、ひとつのセルで各端末装置５に届けることができる。
【００４７】
図５を用いて、パケット統合とパケット抽出の他の形態を説明する。図５上部に示すように、電話網４側から受け取った、複数の端末装置５Ｓに送られるそれぞれＩＰヘッダＰｈを有するパケットＰｃ１、Ｐｃ２、Ｐｃ３は、ゲートウエイ１のパケット統合部１４で、ブロードキャストヘッダＢＣＨを有するブロードキャストパケットＢＣｐに統合される。ブロードキャストパケットＢＣｐには、ブロードキャストヘッダＢＣＨに続いて複数のデータＢｄ１Ｂｄ２，Ｂｄ３が搭載されている。それぞれのデータＢｄはそれぞれのパケットＰｃがそのまま搭載される。
【００４８】
ブロードキャストパケットＢＣｐは、イーサネット送信部１２からイーサネット７に送出される。
【００４９】
図５下部に示すように、イーサネット７に接続された端末装置５は、イーサネット７からブロードキャストパケットＢＣｐを受信すると、各データＢｄを取り出し、ヘッダＰｈを参照して自己宛のデータを検出するとそのパケットＰｃを抽出する。
【００５０】
このようにして、相手側電話機６から送られてきた複数の下り側のデータは、ゲートウエイ１でブロードキャストパケットＢＣｐに統合され、ひとつのセルで各端末装置に届けることができる。
【００５１】
図６を用いて、データの統合におけるＩＰパケットＰｃのＩＰヘッダＰｈ、ブロードキャストパケットＢＣｐのブロードキャストヘッダＢＣＨの構造を説明する。
【００５２】
ＩＰヘッダＰｈには、送信先の端末装置のＩＰアドレスと、送信元端末装置のＩＰアドレスが搭載されている。
【００５３】
ブロードキャストヘッダＢＣＨには、ブロードキャストパケットであることを示すＦＦデータアドレスと、送信元であるゲートウエイのＩＰアドレスが搭載されている。
【００５４】
ゲートウエイ１におけるパケット統合処理の流れについて、図７を用いて説明する。ゲートウエイ１は、ＩＳＤＮ受信処理部２１がＩＰネットワーク３からＩＰパケットを受信することを監視する（Ｓ１）。受信したＩＰパケットに対して結合するＩＰパケットがあるかどうかを判断する（Ｓ２）。
【００５５】
結合するＩＰパケットがないときには、ウエイトタイマをスタートさせ（Ｓ３）、ブロードキャストヘッダを作成する（Ｓ４）。ウエイトタイマが満了したかを監視し（Ｓ５）、待ち時間がのこっているときには、データがイーサネット７上のＩＰパケットの最大長になったかを判断する（Ｓ６）。データが最大長に満たないときには、パケットヘッダを形成し（Ｓ７）、データ結合処理を実行した（Ｓ８）後、ステップＳ１に戻って次ぎのＩＰパケットの受信を監視する。
【００５６】
ステップＳ２において、結合パケットがあるときは、ステップＳ５に移行してウエイトタイマの満了を監視する。
【００５７】
ステップＳ５で、待ち時間が満了となったときには、イーサネット７上へデータを送信した（Ｓ９）後、ステップＳ（ｓ１）へ戻って次のＩＰパケットの受信を監視する。
【００５８】
ステップＳ６で、データ長が最大となったときは、ステップＳ９へ移行して、イーサネット７上へデータを送信した後、ステップＳ１へ戻って次ぎのＩＰパケットの受信を監視する。
【００５９】
このようにして、所定の待ち時間内に複数のＩＰパケットを受信したときには、ＩＰパケットを結合して、イーサネット７上に送出することができる。
【００６０】
図８を用いて端末装置５ＳにおけるＩＰパケット受信処理の流れを説明する。端末装置５Ｓは、イーサネット受信処理部５１がイーサネット７上からブロードキャストパケットＢＣｐを受信するのを監視し（Ｓ１１）、ブロードキャストパケットを受信したときには、ブロードキャストパケットに搭載されたデータＢｄからパケットヘッダＰｈを検出し（Ｓ１２）、自端末装置宛のデータが搭載されているかを判断し（Ｓ１３）、自端末装置宛のデータがあるときには、該当するＩＰパケットＰｃを取得して（Ｓ１５）、音声再生などの各種処理を実行し（Ｓ１６）、ステップ１２へ戻り次ぎのパケットヘッダＰＣｈを検出する。
【００６１】
ステップＳ１３で、自端末装置宛のデータないときには、次ぎのパケットヘッダＰｈがあるか否かを判断し（Ｓ１４）、同一のブロードキャストパケット内に次のパケットヘッダＰｈがあるときには、ステップＳ１２に戻り次のパケットヘッダＰｈを検出する。また、次ぎのパケットヘッダＰｈがないときには、ステップＳ１１に戻り、次ぎのブロードキャストパケットの受信を監視する。
【００６２】
このようにして、端末装置５は、ブロードキャストパケットを受信すると、該パケットに搭載されたデータからパケットヘッダＰｈを検出して、自端末装置宛のパケットを抽出することができ、イーサネット７上のＩＰパケットの輻輳を低減させることができる。
【００６３】
図９を用いて、上記処理が行われる場合の、パケットの流れを説明する。この例では主装置１に収容された複数の端末装置５Ｓ−１、５Ｓ−２、５Ｓ−３がそれぞれ異なる相手方の端末装置５Ｒ−１、５Ｒ−２，５Ｒ−３と、音声データなどのリアルタイム性のあるデータによる通信を行う場合である。
【００６４】
まず、端末装置５Ｓ−１が相手電話機６−１に対して音声データＶＤＳ１を送信する。この音声データは発信側のイーサネット上では独立したＩＰパケットを用いて処理される。次いで、端末装置５Ｓ−２が相手電話機６−２に対して音声データＶＤＳ２を送信する。同様にこの音声データは発信側のイーサネット上では独立したＩＰパケットを用いて処理される。
【００６５】
これに対して、それぞれの相手電話機６−１，６−２から音声データＶＤＲ１、ＶＤＲ２が送られてくると、ゲートウエイ１は、それぞれの音声データをブロードキャストパケットＢＣＰ１またはマルチキャストパケットに統合してイーサネット７上に送出する。
【００６６】
各端末装置５Ｓ−１，５Ｓ−２，５Ｓ−３は、イーサネット７を流れてくるブロードキャストパケットを受信して、自端末装置宛のデータが搭載されているかを判断し、自端末装置宛データを検出した端末装置５Ｓ−１，５Ｓ−２はそれぞれ自端末装置宛のデータを抽出して取り込む、自端末装置宛データを検出しない端末装置５Ｓ−３は、ブロードキャストデータをそのまま下流側に送出する。
【００６７】
さらに、端末装置５Ｓ−１が相手電話機６−１に対して音声データＶＤＳ３を送信し、端末装置５Ｓ−２が相手電話機６に対して音声データＶＤＳ４を送信し、端末装置５Ｓ−３が相手電話機６に対して音声データＶＤＳ５を送信する。
【００６８】
これに対して、それぞれの相手電話機６−１，６−２、６−３から音声データＶＤＲ３、ＶＤＲ４、ＶＤＲ５が送られてくると、ゲートウエイ１は、それぞれの音声データをブロードキャストパケットＢＣＰ２またはマルチキャストパケットに統合してイーサネット７上に送出する。
【００６９】
各端末装置５Ｓ−１，５Ｓ−２，５Ｓ−３は、イーサネット７を流れてくるブロードキャストパケットを受信して、自端末装置宛のデータが搭載されているかを判断する。自端末装置宛データを検出した端末装置５Ｓ−１，５Ｓ−２、５Ｓ−３は、それぞれ自端末装置宛のデータを抽出して取り込む。
【００７０】
このようにして、イーサネット７上では、受信した複数のＩＰパケットを、ひとつのブロードキャストパケットとして各端末装置に配信するので、イーサネット上のＩＰパケットの輻輳を低減することができる。
【００７１】
以上の説明では、ゲートウエイ１からイーサネット７上に送出される統合されたパケットは、イーサネット７に収容された全ての端末装置５Ｓ−１…５Ｓ−ｎが受信できるブロードキャストパケットであるとして説明したが、パケットを受信できる端末装置として任意の複数の端末装置を特定したマルチキャストパケットとしてもよい。
【００７２】
本発明の第２の実施の形態にかかるＶｏＩＰ通信システムの構成を図１０を用いて説明する。図１０は、本発明の第２の実施の形態にかかるＶｏＩＰ通信システムの構成の概要を説明する概念図であり、第２の実施の形態にかかるＶｏＩＰ通信システムは、端末装置５Ｓ−１、５Ｓ−２を、イーサネット通信または無線通信などのＬＡＮ７によって複数台収容したルータ２と、相手側端末装置５Ｒ−１，５Ｒ−２とをＩＰネットワーク３を介して接続して構成される。
【００７３】
図１１を用いて、本発明の第２の実施の形態にかかるルータ２の機能構成を説明する。
【００７４】
ルータ２は、イーサネット受信処理部２１と、イーサネット送信処理部２２と、ＩＰパケット処理部２３と、パケット統合処理部２４と、ＵＤＰ処理部２５と、Ｈ．３２３処理部２６と、ＴＣＰ処理部２７と、ＰＰＰ制御部２８と、回線制御部２９とを有して構成される。
【００７５】
イーサネット受信処理部２１は、イーサネット７側からデータを受信する働きを有している。
【００７６】
イーサネット送信処理部２２は、イーサネット７側へデータを送信する働きを有している。
【００７７】
ＩＰパケット処理部２３は、ＩＰパケットの生成・解析を行い、ＩＰパケットを送出する宛先などのルーティング制御や、マルチキャストパケットまたはブロードキャストパケットの生成を行う。
【００７８】
パケット統合処理部２４は、複数の端末装置へのデータを統合し、端末装置側で認識するヘッダなどの付加を行う。また、統合するデータ数の時間管理（データ受信までの待ち時間）も行う。
【００７９】
ＵＤＰ処理部２５は、コネクションレス型データ処理であり、音声パケットをＵＤＰパケットへ構成し、データ転送を行う。
【００８０】
Ｈ．３２３処理部２６は、音声データをＩＰパケット化する処理や、データの圧縮などのＶｏＩＰパケット処理を行なう。
【００８１】
ＴＣＰ処理部２７は、コネクション型データ処理であり、端末装置とゲートウエイ間の制御に関するデータ転送を行う。
【００８２】
ＰＰＰ制御部２８は、レイヤ２・３の処理を行い、Ｐｏｉｎｔ ｔｏ Ｐｏｉｎｔの接続処理を行なう。
【００８３】
回線制御部２９は、ＩＰネットワーク３との発信処理、および着信処理などの制御に関する処理を行う。
【００８４】
端末装置５からルータ２へ向けて音声データを送出する場合の端末装置５とルータ２での動作の態様を、図１１および図３を用いて説明する。
【００８５】
端末装置５では、まず、音声入力を、Ｈ．３２３処理部５６においてＩＰデータに構築し、ＵＤＰ処理部５５へ送出する。ＩＰデータは、ＵＤＰ処理部５５において、ＵＤＰパケットに構築され、ＩＰパケット処理部５４に送出される。このＵＤＰパケットは、ＩＰパケット処理部５４においてＩＰパケットに構築され、イーサネット送信処理部５２に送られる。イーサネット送信処理部５２では、ＩＰパケットをイーサネットデータへ構築してイーサネット７側へデータ送出する。ルータ２との制御に関する処理は、ＴＣＰ処理部５７で制御パケットを構成し、ＩＰパケット処理部５３でＩＰパケットに構築され、イーサネット送信処理部５２からイーサネット７側に送出される。
【００８６】
ルータ２側では、イーサネット受信処理部２１で、端末装置５から送られてきたイーサネットデータを受信し、ＩＰパケットに構築し、ＩＰパケット処理部２３に送出する。ＩＰパケット処理部２３は、ＩＰパケットを構築し、ＵＤＰ処理部２５へ送出する。ＵＤＰ処理部２５では音声パケットを抽出し、Ｈ．３２３処理部２６へ送出する。Ｈ.３２３処理部２６で音声処理を施し、ＵＤＰ処理部２５に戻す。ＵＤＰ処理部２５では音声処理された音声パケットをＵＤＰパケットに構築し、ＩＰパケット処理部２３に送出する。ＩＰパケット処理部２３では、ＩＰパケットを構築し、ＰＰＰ制御部２８へ送出する。ＰＰＰ制御部２８で、相手側との接続制御動作を行い、帰線制御部２９で発信処理を行い、ＩＰネットワーク３へデータを送出する。
【００８７】
制御データは、イーサネット受信処理部２１で、端末装置５から送られてきた制御データを受信し、ＩＰパケットに構築し、ＩＰパケット処理部２３に送出する。ＩＰパケット処理部２３は、制御ＩＰパケットを構築し、ＴＣＰ処理部２７へ送出する。ＴＣＰ処理部２７では制御ＩＰパケットから制御データを構築し、ＩＰパケット処理部２３へ送出する。
【００８８】
相手端末装置５Ｒからルータ２を経由して端末装置５Ｓへ音声データが送られてきたときのルータ２の動作を説明する。
【００８９】
回線制御部２９およびＰＰＰ制御部２８で、相手端末装置５Ｒとの接続をした後、相手端末装置５Ｒから音声データが送られてくると回線制御部２９で音声データを受信し、ＩＰパケット処理部２３でＩＰパケットを構築する。ＩＰパケットは、ＵＤＰ処理部２５において、ＵＤＰパケットに構築される。ＵＤＰパケットは、Ｈ．３２３処理部２６で音声処理が施され、ＵＤＰ処理部２５に戻される。音声処理が施されたＵＤＰパケットはＵＤＰ処理部２５でＵＤＰパケットに構築され、パケット統合処理部２４で、パケット統合、一時保管、時間管理が行われた後、ＩＰパケット処理部２３に送出される。ＩＰパケット処理部２３は、複数のＩＰパケットが統合されたＩＰパケットをブロードキャストパケットに構築して、イーサネット送信処理部２２からイーサネット７上に送出する。
【００９０】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、イーサネット上における端末装置側へ送出するパケット数が減り、ＶｏＩＰ通信のリアルタイム性が要求されるデータ、例えば音声パケットなどの衝突が少なくなり、音質などの品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるＶｏＩＰ通信システムの概要を説明するシステム構成図。
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかるゲートウエイの機能構成を説明する機能ブロック図。
【図３】本発明にかかる端末装置の機能構成を説明する機能ブロック図。
【図４】本発明におけるパケット統合とパケット抽出の態様を説明する図。
【図５】本発明におけるパケット統合とパケット抽出の他の態様を説明する図。
【図６】ＩＰパケットおよびブロードキャストパケットにおけるヘッダの構成を説明する図。
【図７】ゲートウエイにおける送信処理を説明するフローチャート。
【図８】端末装置における受信処理を説明するフローチャート。
【図９】音声でデータの流れを説明するシーケンス図。
【図１０】本発明の第２の実施の形態にかかるＶｏＩＰ通信システムの概要を説明するシステム構成図。
【図１１】本発明の第１の実施の形態にかかるルータの機能構成を説明する機能ブロック図。
【図１２】イーサネット上のデータの流れを説明する模式図。
【図１３】従来のＶｏＩＰ通信システムの概要を説明するシステム構成図。
【符号の説明】
１ Ｈ．３２３ゲートウエイ
１１ イーサネット受信処理部
１２ イーサネット送信理部
１３ ＩＰパケット処理部
１４ パケット統合処理部
１５ ＵＤＰ処理部
１６ Ｈ．３２３処理部
１７ ＴＣＰ処理部
１８ 電話機能制御部
２ ルータ
２１ イーサネット受信処理部
２２ イーサネット送信理部
２３ ＩＰパケット処理部
２４ パケット統合処理部
２５ ＵＤＰ処理部
２６ Ｈ．３２３処理部
２７ ＴＣＰ処理部
２８ ＰＰＰ制御部
２９ 回線制御部
３ ＩＰネットワーク
４ 電話網（公衆・施設）
５ 端末装置（ＶｏＩＰ電話機）
５１ イーサネット受信処理部
５２ イーサネット送信理部
５３ ＩＰパケット処理部
５４ パケット抽出処理部
５５ ＵＤＰ処理部
５６ Ｈ．３２３処理部
５７ ＴＣＰ処理部
６ 電話機
７ イーサネット
Claims (2)
- 複数の端末装置と、ゲートウエイやルータからなる主装置とを、ローカルネットワークを介して接続したＶｏＩＰ通信システムにおいて、
前記主装置は、前記複数の端末装置のいずれか宛で、かつ、所定の時間内に受信したパケットを統合する手段と、前記統合されたパケットに前記複数の端末装置で受信可能なパケットのヘッダを付加する手段と、統合され前記ヘッダが付加されたパケットをマルチキャストパケットまたはブロードキャストパケットとして前記ローカルネットワークに送出する手段とを有し、
前記複数の端末装置は、前記ローカルネットワークから受信した前記統合されヘッダが付加されたパケットの中から各パケットのヘッダを参照して自分宛のデータを抽出することを特徴とするＶｏＩＰ通信システム。 - 複数の端末装置と、ゲートウエイやルータからなる主装置とを、ローカルネットワークを介して接続したＶｏＩＰ通信システムを構成する主装置において、
前記複数の端末装置のいずれか宛で、かつ、所定の時間内に受信したデータを統合する手段と、前記統合されたパケットに前記複数の端末装置で受信可能なパケットのヘッダを付加する手段とを有し、統合され前記ヘッダが付加されたパケットをマルチキャストパケットまたはブロードキャストパケットとして前記ローカルネットワークに送出することを特徴とする主装置。
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