JP4186898B2 - Ip−pbxシステムの二重化切替方式 - Google Patents

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Description

本発明は、構内VoIP(Voice over Internet Protocol)通信システムを構築するIP−PBX(Internet Protocol-Private Branch eXchange)システムにおいて、保守性および信頼性の向上のためにIPインターフェースを二重化構成にした遠隔ユニットのACT(現用)遠隔IPインターフェースを切り替えるIP−PBXシステムの二重化切替方式に関する。
構内VoIP通信システムを構築するIP−PBXシステムは、例えば、IP−PBX本体ユニットと、複数のIP−PBX遠隔ユニット(ゲートウェイ)とを、構内IP網(LAN)に接続した構成である。
このようなIP−PBXシステムには、保守性および信頼性の向上のために、本体ユニットにCPUおよびIPインターフェース(本体IPインターフェース)を2組設けるとともに、それぞれの遠隔ユニットにIPインターフェース(遠隔IPインターフェース)を2つ設けて二重化構成とし、本体ユニットおよびそれぞれの遠隔ユニットにおいて、それまでATC(現用)側であったIPインターフェースをSBY(予備)側に変更し、それまでSBY側であったIPインターフェースをACT側に変更する二重化切替(ATC切替)を可能としたものがある。
上記二重化構成の遠隔ユニットにおいて、PBX本体からのACT切替命令を受信してなされる遠隔IPインターフェースのACT切替においては、IPパケット送信側については、旧ACT側(切替によってACTからSBYになる側)の遠隔IPインターフェースが最後に送信した音声データ(シーケンス番号)のIPパケットの次の音声データ(シーケンス番号)のIPパケットを、新ACT側(ACT切替によってSBYからACTになった側)の遠隔IPインターフェースが最初に送信するようにACT切替がなされ、送信音声データについての同期切替がサポートされている。
しかし、上記ACT切替がなされる遠隔IPインターフェースのIPパケット受信側については、受信音声データについての同期切替はサポートされていない。この理由は、ネットワーク(LAN)上で伝送されるIPパケットは遅延や揺らぎが不特定のために、同期切替が困難なことによる。
図10は従来のIP−PBXシステムにおいてACT切替が発生する遠隔ユニットの通信相手であるACT切替が発生しない遠隔ユニットのIPパケット送信手順を説明する図である。また、図11は従来のIP−PBXシステムにおいてACT切替が発生する遠隔ユニットのIPパケット受信手順を説明する図であり、図10と同様のものには同じ符号を付してある。
図10に示すように、本体ユニットの本体IPインターフェースが、ACT切替が発生する第1の遠隔ユニットの通信相手である第2の遠隔ユニットに接続先切替命令を送ると、この接続先切替命令を受信した第2の遠隔ユニットのACT遠隔IPインターフェースは、IPパケットを送信する相手IPアドレスを、第1の遠隔ユニットの旧ACT側(ACT切替によってACTからSBYになる側)の遠隔IPインターフェースから、新ACT側(ACT切替によってSBYからACTになる側)の遠隔IPインターフェースに変更する。
図10では、第2の遠隔ユニットは、音声データ(シーケンス番号)1,2のIPパケットを上記旧ACT側の遠隔IPインターフェースのIPアドレスaに順次送信し、音声データ(シーケンス番号)2のIPパケットを送信しているときに、接続先切替命令を受信すると、音声データ(シーケンス番号)3,4のIPパケットについては、相手IPアドレスを上記新ACT側の遠隔IPインターフェースのIPアドレスbに変更して、順次送信する。
図11に示すように、本体ユニットの本体IPインターフェースが、第1の遠隔ユニットにATC切替命令を送ると、このATC切替命令を受信した第1の遠隔ユニットは、上記旧ACT側の遠隔IPインターフェースから上記新ACT側の遠隔IPインターフェースにACT切替をする。
図11では、第1の遠隔ユニットは、第2の遠隔ユニットから送信された音声データ(シーケンス番号)1,2のIPパケット(相手IPアドレスa)を、上記旧ACT側の遠隔IPインターフェースで受信し、上記通信相手の遠隔ユニットから送信された音声データ(シーケンス番号)3,4のIPパケット(相手IPアドレスb)を、上記新ACT側の遠隔IPインターフェースで受信する。そして、音声データ1,2を上記旧ACT側の遠隔IPインターフェースから出力した後、ATC切替命令を受信すると、上記旧ACT側の遠隔IPインターフェースから上記新ACT側の遠隔IPインターフェースにACT切替をして、上記新ACT側の遠隔IPインターフェースから音声データ3,4を出力する。
「ネットワーク大事典」日経BP社、2004年3月31日、p94,95
しかしながら、上記従来のIP−PBXシステムにおいては、ACT切替時に遠隔IPインターフェースのIPパケット受信側では音声データについて同期切替がされないため、ネットワーク上で不特定に発生するパケット伝送の遅延や揺らぎによってIPパケットの受信タイミングが変動して、パケット受信タイミングとACT切替命令の受信タイミングがずれると、ATC切替時に、旧ATC側において受信されたIPパケット(例えば図11の音声データ(シーケンス番号)2のIPパケット)が破棄され、あるいはATC切替時の新旧ACT側の出力音声データの同期のずれにより、音声データが紛失することがあり、この音声データの紛失によって通話の瞬断が発生する。
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、二重化切替時に発生する音声データの紛失を防止することができ、無瞬断切替が可能なIP−PBXシステムの二重化切替方式を提供することを目的とするものである。
本発明のIP−PBXシステムの二重化切替方式は、
IPインターフェースを二重化構成にしたIP−PBXの第1の遠隔ユニットと、上記第1の遠隔ユニットの通信相手となるIP−PBXの第2の遠隔ユニットと、上記第1および第2の遠隔ユニットを制御するIP−PBXの本体ユニットとをLANで接続したIP−PBXシステムの上記第1の遠隔ユニットの現用IPインターフェースを切り替えるIP−PBXシステムの二重化切替方式において、
上記本体ユニットは、上記第1の遠隔ユニットの二重化切替をするときに、上記第1の遠隔ユニットと通信中の上記第2の遠隔ユニットに接続先切替命令を送信し、
上記第2の遠隔ユニットは、上記接続先切替命令を受信すると、あらかじめ設定された切替保護時間内は、上記第1の遠隔ユニットの二重化切替前の現用IPインターフェースである第1のIPインターフェースと二重化切替後に現用IPインターフェースになる第2のIPインターフェースの両IPアドレスにIPパケットを並送し、上記切替保護時間を経過したら、上記第2のIPインターフェースのIPアドレスにのみIPパケットを送信し、
上記本体ユニットは、上記第1の遠隔ユニットに二重化切替命令を送信し、
上記第1の遠隔ユニットは、上記二重化切替命令を受信すると、上記第1のIPインターフェースの受信音声データメモリからの現読み出し音声データの情報を、上記第2のIPインターフェースに転送し、その情報をもとに、上記第2のIPインターフェースの受信音声データメモリからの読み出し音声データの位相を上記第1のIPインターフェースに同期させる
ことを特徴とする。
本発明によれば、二重化切替時に発生する音声データの紛失を防止することができ、無瞬断切替が可能となるので、保守性および信頼性の向上のための定期切替が可能になるという効果がある。
図1は本発明の実施の形態のIP−PBXシステムの構成図である。この図1の実施の形態のIP−PBXシステムは、IP−PBX本体ユニット10と、複数のIP−PBX遠隔ユニット(ゲートウェイ)20(20A,20B)と、構内IP網(LAN)30とを備えて構成されており、構内VoIP通信システムを構築している。
本体ユニット10は、2つのCPU11#0,11#1と、2つの本体IPインターフェース12#0,12#1とを備えている。
CPU11(11#0,11#1)は、この本体ユニット10内の制御を司るブロックである。
また、本体IPインターフェース12(12#0,12#1)は、構内IP網30に接続されており、CPU11からの二重化切替(ACT切替)命令等の制御命令を遠隔ユニット20に送信するともに、遠隔ユニット20から送信された制御情報(それらの遠隔ユニット20に収容された端末のオンフック/オフフック等)を受信し、それらの制御情報を他の遠隔ユニット20に転送する機能を有するブロックである。
遠隔ユニット20Aは、回線インターフェース21Aと、2つの遠隔IPインターフェース22A#0,22A#1とを備えている。同様に、遠隔ユニット20Bは、回線インターフェース21Bと、2つの遠隔IPインターフェース22B#0,22B#1とを備えている。遠隔ユニット20Aと20Bは、同様の構成である。
回線インターフェース21Aは、複数の有線のアナログ端末(電話)23Aを収容し(これらの端末23Aが接続された回線が接続され)、時分割多重ハイウェイによって遠隔IPインターフェース22Aに接続されており、これらの端末23Aからの音声データを時分割多重して遠隔IPインターフェース22Aに転送するとともに、遠隔IPインターフェース22Aからの時分割多重された音声データを多重分離してそれぞれの端末23Aに転送する機能を有する。同様に、回線インターフェース21Bは、複数の有線のアナログ端末(電話)23Bを収容し(端末23Bが接続された回線が接続され)、時分割多重ハイウェイによって遠隔IPインターフェース22Bに接続されており、これらの端末23Bからの音声データを時分割多重して遠隔IPインターフェース22Bに転送するとともに、遠隔IPインターフェース22Bからの時分割多重された音声データを多重分離してそれぞれの端末23Bに転送する機能を有する。
遠隔IPインターフェース22A(22A#0,22A#1)は、本体IPインターフェース12から転送された制御情報および制御命令をもとに、回線インターフェース21Aに収容されているいずれか2つの端末23Aの間、またはいずれか1つの端末23Aと構内IP網30を介した他の端末(例えば端末23B)との間で送受される音声データを交換する。同様に、遠隔IPインターフェース22B(22B#0,22B#1)は、本体IPインターフェース12から転送された制御情報および制御命令をもとに、回線インターフェース21Bに収容されているいずれか2つの端末23Bの間、またはいずれか1つの端末23Bと構内IP網30を介した他の端末(例えば端末23A)との間で送受される音声データを交換する。
遠隔IPインターフェース22(22A,22B)は、構内IP網30越えの通信時は、他の端末を収容している他の遠隔ユニット2等に、自ユニットの回線インターフェース21(21A,21B)から転送された音声データをIPパケット化して送信するとともに、上記他の遠隔ユニット20等から送信されたIPパケットを受信して、その受信IPパケットに含まれている音声データを自ユニットの回線インターフェース21に転送する。
構内IP網30には、本体IPインターフェース12および遠隔IPインターフェース22が接続されているとともに、広域IP網(WAN)も接続されている。
このように、本実施の形態のIP−PBXシステムの本体ユニット10は、保守時等に切替可能な複数のCPU11#0,11#1および複数の本体IPインターフェース12#0,12#1を備えており、遠隔ユニット20Aは、保守時等に切替可能な複数の遠隔IPインターフェース22A#0,22A#1を備えており、遠隔ユニット20Bも、保守時等に切替可能な複数の遠隔IPインターフェース22B#0,22B#1を備えている。
つまり、本実施の形態のIP−PBXシステムでは、本体ユニット10および遠隔ユニット20は、複数のブロックを収容しているため、本体ユニット10のCPU11および本体IPインターフェース12、ならびに遠隔ユニット20の遠隔IPインターフェース22について、保守性および信頼性の向上を考慮して、保守時等に切替可能な二重化構成になっている。
本体ユニット10では、CPU12#0および本体IPインターフェース12#0と、CPU11#1および本体IPインターフェース12#1の内、一方をACT、他方をSBTとして使用し、ACTとなる側を切替可能である。また、遠隔ユニット20Aでは、遠隔IPインターフェース22A#0と22A#1の内、一方をACT遠隔IPインターフェース、他方をSBT遠隔IPインターフェースとして使用し、ACT側の本体IPインターフェース12からのACT切替命令に従って、ACTとなる側の遠隔IPインターフェース22Aを切替可能である。同様に、遠隔ユニット20Bでは、遠隔IPインターフェース22B#0と22B#1の内、一方をACT遠隔IPインターフェース、他方をSBT遠隔IPインターフェースとして使用し、ACT側の本体IPインターフェース12からのACT切替命令に従って、ACTとなる側の遠隔IPインターフェース22Bを切替可能である。
本実施の形態は、音声データの伝達についての二重化切替時の処理に特徴があり、制御情報および制御命令の伝達についての二重化切替時の処理は、従来のIP−PBXシステムと同様である。そのため、音声データの伝達についての二重化切替時の処理を以下に説明し、制御情報および制御命令の伝達についての二重化切替時の処理の説明は省略する。
図2は遠隔IPインターフェース22#0(22A#0,22B#0)および22#1(22A#1,22B#1)内の音声データ処理ブロックの構成図である。
図2において、遠隔IPインターフェース22#0は、IPパケット送信部221#0と、IPパケット受信部222#0と、音声圧縮部223#0と、音声伸張部224#0と、時分割スイッチ225#0と、位相吸収メモリ(受信音声データメモリ)226#0と、揺らぎ調整読み出しカウンタ227#0と、シフトレジスタ228#0と、他系交絡部229#0とを有する。
また、遠隔IPインターフェース22#1は、IPパケット送信部221#1と、IPパケット受信部222#1と、音声圧縮部223#1と、音声伸張部224#1と、時分割スイッチ225#1と、位相吸収メモリ(受信音声データメモリ)226#1と、揺らぎ調整読み出しカウンタ227#1と、シフトレジスタ228#1と、他系交絡部229#1とを有する。
図3は遠隔IPインターフェース22#0(22A#0,22B#0)および22#1(22A#1,22B#1)内の音声データ揺らぎ位相調整ブロックの構成図であり、図2と同様のものには同じ符号を付してある。
図3において、位相吸収メモリ226#0は、チャネルch0からchnまでのn+1の受信チャネル(時分割スイッチ225#0の入力チャネル)の音声データをそれぞれ記憶するn+1のメモリエリアを備えている。同様に、位相吸収メモリ226#1は、チャネルch0からchnまでのn+1の受信チャネル(時分割スイッチ225#1の入力チャネル)の音声データをそれぞれ記憶するn+1のメモリエリアを備えている。
また、図3において、揺らぎ調整読み出しカウンタ227#0は、上記n+1の受信チャネルの読み出しアドレスをそれぞれ担当するn+1のカウンタを備えている。同様に、揺らぎ調整読み出しカウンタ227#1は、上記n+1の受信チャネルの読み出しアドレスをそれぞれ担当するn+1のカウンタを備えている。
また、図3において、他系交絡部229#0は、タイミング生成部(CLK)2291#0と、ロード値転送部2292#0とを備えている。同様に、他系交絡部229#1は、タイミング生成部(CLK)2291#1と、ロード値転送部2292#1とを備えている。
遠隔IPインターフェース22#0と22#1は、同様の構成である。従って、IPパケット送信部221#0と221#1、IPパケット受信部222#0と222#1、音声圧縮部223#0と223#1、音声伸張部224#0と224#1、時分割スイッチ225#0と225#1、位相吸収メモリ226#0と226#1、揺らぎ調整読み出しカウンタ227#0と227#1、シフトレジスタ228#0と228#1、他系交絡部229#0と229#1、タイミング生成部2291#0と2291#1、およびロード値転送部2292#0と2292#1は、それぞれ同様の構成である。
IPパケット送信部221(221#0,221#1)は、音声圧縮部223(223#0,223#1)からの圧縮された音声データに送信先のIPアドレス(例えばIPパケット送信部221B#0においては遠隔IPインターフェース22A#0のIPアドレス)を含むヘッダを付してIPパケット化し、そのIPパケットを構内IP網30に送出する。
2つのIPパケット送信部221#0の内のACT側は、通信中の他の遠隔IPユニット等においてACT切替が発生し、本体IPインターフェース12からの接続先切替命令を自ユニットが受信すると、切替保護時間の間、切替前相手IPアドレスと切替後相手IPアドレスの両方に同じIPパケットをそれぞれ送信し、上記切替保護時間を経過してから切替前相手IPアドレスにIPパケットを送信するのを停止して、切替後相手IPアドレスにのみIPパケットを送信する。
IPパケット受信部222(222#0,222#1)は、構内IP網30から自インターフェース宛のIPパケットを受信し、そのIPパケットに含まれる音声データを位相吸収メモリ226(226#0,226#1)に転送する。
音声圧縮部223(223#0,223#1)は、時分割スイッチ225(225#0,225#1)から入力された音声データを圧縮して、IPパケット送信部221に出力する。
音声伸張部224(224#0,224#1)は、シフトレジスタ228(228#0,228#1)から入力された音声データを伸長して、時分割スイッチ225(225#0,225#1)に出力する。
なお、音声圧縮部223および音声伸張部224は、IP通信帯域削減のために設けられたものであり、音声圧縮部223および音声伸張部224を設けずに音声データ処理ブロックを構成することも可能である。
時分割スイッチ225(225#0,225#1)は、自ユニットの端末23(例えば23A)から発信され、回線インターフェース21において時分割多重されて、入力時分割多重ハイウェイによって入力された音声データの内、構内IP網30越えで送信する音声データを分離して音声圧縮部223(223#0,223#1)に出力する機能を有する。また、時分割スイッチ225は、チャネルch0からchnまでのn+1チャネル分のタイムスロットの音声データをそれぞれ記憶するn+1のメモリエリアを備えており、上記入力時分割多重ハイウェイによって入力された音声データの内の自ユニットの他の端末23(例えば23B)に転送する音声データおよび音声伸張部224(224#0,224#1)から入力された音声データ(構内IP網30越えで受信した音声データ)を、割り当てた入力チャネルのメモリエリアに書き込み、これらの音声データをスイッチングして(順序を入れ換えて)読み出すことによって、割り当てた出力チャネルのタイムスロットに時分割多重で読み出し、出力時分割多重ハイウェイによって回線インターフェース21に出力する機能を有する。
位相吸収メモリ226(226#0、226#1)は、受信したIPパケットの揺らぎを吸収するためのメモリである。位相吸収メモリ226のそれぞれの受信チャネルのメモリエリア(図3参照)には、IPパケット受信部222(222#0,222#1)が受信したそのチャネルのIPパケットの音声データ(受信音声データ)が複数シーケンス分(複数パケット分)書き込まれる。
受信IPパケットの音声データを書き込む位相吸収メモリ226のアドレスを、その受信IPパケットのシーケンス番号(シーケンスNo)と上位アドレスで一致させておくことにより、2つのIPパケットの受信タイミングとシーケンス番号とが逆転しても、カウンタロード値(カウント値)をインクリメントして位相吸収メモリ226の読み出しアドレスを生成する読み出しカウンタ227(227#0,227#1)によって、音声データをシーケンス番号順に読み出すことができる。
揺らぎ調整読み出しカウンタ227(227#0,227#1)のそれぞれの受信チャネルを担当するカウンタは、タイミング生成部(CLK)2291(2291#0,2291#1)から入力されるタイミング信号に従って動作し、そのカウンタロード値をそのチャネルのメモリエリアの読み出しアドレスとして位相吸収メモリ226(226#0、226#1)に出力する。この揺らぎ調整読み出しカウンタ227は、位相吸収メモリ226からn+1チャネル分の音声データを時分割に読み出して(それぞれのチャネルの音声データはシーケンス番号順に読み出される)、シフトレジスタ228(228#0、228#1)に送出させる。
シフトレジスタ228(228#0、228#1)は、位相吸収メモリ226からn+1チャネル分の音声データを時分割多重して、音声伸張部224(224#0,224#1)に出力する。
他系交絡部229(229#0,229#1)において、タイミング生成部(CLK)2291(2291#0,2291#1)は、自遠隔IPインターフェース22(22#0,22#1)で使用するクロック信号、フレーム信号、読み出しカウンタ227の動作を開始または停止させる信号、ロード値転送部2291を動作させるための信号等を含むタイミング信号を生成する。このタイミング生成部2291(例えば2291#0)は、他系のタイミング生成部2291(例えば2291#1)との交絡を有し、SBY側のタイミング生成部2291(例えば2291#1)は、ACT側のタイミング生成部2291(例えば2291#0)と、クロック信号およびフレーム信号の位相を整合(同期)させている。
また、他系交絡部229(229#0,229#1)において、ACT切替時に、SBYからACTになる側の位相吸収メモリ226(例えば226#1)の読み出し音声データの位相をACTからSBYになる側に整合(同期)させるために、ACTからSBYになる側のロード値転送部2292(例えば2292#0)は、自系(ACTからSBYになる側)の読み出しカウンタ(例えば227#0)のカウンタロード値(=読み出しアドレス)情報を、他系(SBYからACTになる側)のロード値転送部2292(例えば2292#1)に転送する。SBYからACTになる側のロード値転送部2292(例えば2292#1)は、上記伝達されたカウンタロード値を自系(SBYからACTになる側)の読み出しカウンタ227(例えば227#1)に設定して、SBYからACTになる側の位相吸収メモリ226(例えば226#1)の読み出しアドレスのオフセットを設定する。
図4はACT切替が発生する遠隔ユニット20(例えば20A)のIPパケット受信側においてのカウンタロード値情報の転送タイミングおよび読み出しデータの位相同期確立タイミングを説明するタイミングチャートである。
図5はACT切替が発生する遠隔ユニット20(例えば20A)の通信相手であるACT切替が発生しない遠隔ユニット20(例えば20B)においてのIPパケット送信手順を説明する図であり、図10と同様のものには同じ符号を付してある。また、図6はACT切替が発生する遠隔ユニット20(例えば20A)においてのIPパケット受信手順を説明する図であり、図5または図11と同様のものには同じ符号を付してある。
図7はACT切替が発生する遠隔ユニット20(例えば20A)においてのIPパケット送信手順を説明する図であり、図6と同様のものには同じ符号を付してある。また、図8はACT切替が発生する遠隔ユニット20(例えば20A)の通信相手であるACT切替が発生しない遠隔ユニット20(例えば20B)においてのIPパケット受信手順を説明する図であり、図7と同様のものには同じ符号を付してある。
図9は本発明の実施の形態のIP−PBXシステムにおいての遠隔ユニット20AのACT切替時のIPパケット送受信手順を説明するフローチャートである。
図1から図9までを用いて、本体ユニット10において、CPU11#0および本体IPインターフェース12#0をACT側、CPU11#1および本体IPインターフェース12#1をSBY側とし、遠隔ユニット20Aにおいて、遠隔IPインターフェース22A#0をACT側、遠隔IPインターフェース22A#1をSBY側とし、遠隔ユニット20Bにおいて、遠隔IPインターフェース22B#0をACT側、遠隔IPインターフェース22B#1をSBY側として、両遠隔ユニット20Aと20Bがともにチャネルch0を使用してVoIP通信している場合において、遠隔ユニット20AにACT切替が発生し、遠隔IPインターフェース22A#0がACT側からSBY側になり、遠隔IPインターフェース22A#1がSBY側からACT側になる例について、ACT切替時のIPパケット送受信手順を説明する。
上記の例では、図4はACT切替が発生する遠隔ユニット20Aの遠隔IPインターフェース22A#0および22A#1においてのカウンタロード値転送タイミングおよび読み出しデータ位相同期確立タイミングである。
また、上記の例では、図5は遠隔ユニット20BのACT側の遠隔IPインターフェース22B#0においてのIPパケット送信手順であり、図6は遠隔ユニット20Aの遠隔IPインターフェース22A#0および22A#1においてのIPパケット受信手順であり、図7は遠隔ユニット20Aの遠隔IPインターフェース22A#0および22A#1においてのIPパケット送信手順であり、図8は遠隔ユニット20BのACT側の遠隔IPインターフェース22B#0においてのIPパケット受信手順である。
また、上記の例では、図6および図7の旧ACT側遠隔IPインターフェースは、遠隔IPインターフェース22A#0であり、新ACT側遠隔IPインターフェースは、遠隔IPインターフェース22A#1である。
また、上記の例において、図5および図6の切替前相手IPアドレスaは、遠隔ユニット20Aの遠隔IPインターフェース22A#0のIPアドレス、切替後相手IPアドレスbは、遠隔ユニット20Aの遠隔IPインターフェース22A#1のIPアドレスであり、図7および図8の相手IPアドレスcは、遠隔ユニット20Bの遠隔IPインターフェース22B#0のIPアドレスである。
遠隔ユニット20AにおいてACT切替をするにあたり、本体ユニット10は、まず最初に、そのACT本体IPインターフェース12#0から、ACT切替をする遠隔ユニット20Aと通信中である遠隔ユニット20Bに接続先切替命令を送る(図9のステップS1)。
ACT切替が発生しない遠隔ユニット20Bは、本体ユニット10からの接続先切替命令を受信すると、接続先切替命令の受信応答を本体ユニット10に返信する(図9のステップS2)。
さらに、遠隔ユニット20Bは、図5に示すように、上記接続先切替命令の受信以前は遠隔ユニット20AにおいてACT切替前にACT遠隔IPインターフェースであるACT遠隔IPインターフェース22A#0のIPアドレスaにのみIPパケットを送信していたが、上記接続先切替命令の受信からあらかじめ設定されている切替保護時間が経過するまでの間は、ACT切替前IPアドレスaと、遠隔ユニット20AにおいてACT切替後にACT遠隔IPインターフェースになる遠隔IPインターフェース22A#1のIPアドレスbの両方に、同じIPパケットを並送する(図9のステップS3)。
そして、遠隔ユニット20Bは、図5に示すように、上記切替保護時間を経過したら、ACT切替前IPアドレスaにIPパケットを送信するの停止し、ACT切替後IPアドレスbにのみIPパケットを送信するようにして、IPパケット送信先を変更する(図9のステップS4)。
図5では、ACT切替が発生しない遠隔ユニット20BのACT遠隔IPインターフェース22B#0のIPパケット送信側において、切替前相手IPアドレスa(遠隔IPインターフェース22A#0のIPアドレス)に、音声データ(シーケンス番号)1のIPパケットを送信後に、本体ユニット10から接続先切替命令がなされ、その後の切替保護時間の間、上記切替前相手IPアドレスaおよび切替後相手IPアドレスb(遠隔IPインターフェース22A#1のIPアドレス)の両方に、音声データ(シーケンス番号)2,音声データ(シーケンス番号)3,音声データ(シーケンス番号)4のIPパケットを順次並送し、IPアドレスbに音声データ(シーケンス番号)4のIPパケットを送信した後、上記切替保護時間が経過したら、それ以降は、切替後相手IPアドレスbにのみ、音声データ(シーケンス番号)5以降のIPパケットを送信する。
上記従来のシステムでは、ACT切替が発生しないIPパケット送信側は、接続先切替命令を受信したら、すぐにIPパケットの送信先を切替前相手IPアドレスaから切替後相手IPアドレスbに変更していたので(図10参照)、ネットワーク上においてのIPパケット伝送の遅延や揺らぎの影響を受けて、IPパケット受信側においてのパケット受信タイミングとATC切替タイミングがずれ、ACT切替後の旧ACT側で受信パケットが破棄され、ACT切替時に通話の瞬断を生じることがあった。
これに対し、本実施の形態では、ACT切替が発生しないIPパケット送信側は、切替保護時間の間は両IPアドレスaおよびbにIPパケットを並送し、切替保護時間が経過したら、IPパケットの送信先を切替後相手IPアドレスbに変更する(図5参照)ことにより、ネットワーク上においてのIPパケット伝送の遅延や揺らぎに影響されることなく、ACT切替が発生した遠隔ユニット20AのACT切替前の旧ACT側の遠隔IPインターフェース22A#0またはACT切替後の新ACT側の遠隔IPインターフェース22A#1に、伝送したIPパケットを確実に受信させることが可能となり、ACT切替時の受信パケットの廃棄を防止できる。
上記切替保護時間の設定は、本体ユニット10の本体IPインターフェース12#0から変更することが可能であり、上記切替保護時間の設定を適宜変更することにより、ネットワーク上で異なる遅延や揺らぎの影響を回避することが可能となる。
ACT切替をする遠隔ユニット20Aでは、図6に示すように、旧ACT側(切替によってACTからSBYになる側)の遠隔IPインターフェースである遠隔IPインターフェース22A#0において、遠隔ユニット20Bから送信された音声データ(シーケンス番号)1,2,3,4のIPパケットが順次受信されるとともに、新ACT側(切替によってSBYからACTになる側)の遠隔IPインターフェースである遠隔IPインターフェース22A#1において、遠隔ユニット20Bから送信された音声データ(シーケンス番号)2,3,4,5のIPパケットが順次受信される。
そして、遠隔ユニット20Aでは、図3に示すように、遠隔IPインターフェース22A#0において、受信されたシーケンス番号1,2,3,4のIPパケット(IPアドレスa)の音声データ1,2,3,4は、位相吸収メモリ226#0のチャネルch0のメモリエリアに順次書き込まれ、遠隔IPインターフェース22A#1において、受信されたシーケンス番号1,2,3,4のIPパケット(IPアドレスb)の音声データ2,3,4,5は、位相吸収メモリ226#1のチャネルch0のメモリエリアに順次書き込まれる。
本体ユニット10は、接続先切替命令を送信した遠隔ユニット20Bからの接続先切替命令の受信応答を受信した後に、そのACT側の本体IPインターフェース12#0から、ACT切替をする遠隔ユニット20Aに、ACT切替命令を送る(図9のステップS5)。
遠隔ユニット20Aは、本体ユニット10からのACT切替命令を受信すると、ACT切替命令の受信応答を本体ユニット10に返信する(図9のステップS6)。
さらに、遠隔ユニット20Aは、図4および図6に示すように、上記ACT切替命令を受信すると、切替ポイントまでの切替時間において、旧ACT側(切替によってACTからSBYになる側)のロード値転送部2292#0から新ACT側(切替によってSBYからACTになる側)のロード値転送部2292#1に、旧ACT側のカウンタロード値情報を転送する(図9のステップS7)。
そして、遠隔ユニット20Aは、図4および図6に示すように、上記旧ACT側のカウンタロード値情報を新ACT側の読出カウンタ227#1に読み出しアドレスのオフセットとして設定し、上記切替ポイントにおいて、旧ACT側の遠隔IPインターフェース22A#0との読み出し音声データの位相同期を確立して、ACT遠隔IPインターフェースを、遠隔IPインターフェース22A#0から22A#1に切り替える(図9のステップS8)。このACT切替により、それまで旧ACT側の位相吸収メモリ226#0から読み出されていた音声データは、新ACT側の位相吸収メモリ226#1から読み出されるようになる。
図4に示すように、本体IPインターフェース12#0からACT切替命令が送信されると、ATC切替前後の読み出し音声データの位相を整合(同期)させて無瞬断切替を実現するために、次のフレーム期間(フレーム信号によって区画される期間)であるロード値転送期間において、旧ACT側のロード値転送部2292#0から、新ACT側のロード値転送部2292#1に、旧ACT側のチャネルch0からchnまでのそれぞれのチャネルのカウンタロード値情報(=位相吸収メモリ226#0のそれぞれのチャネルのメモリエリアの現読出シーケンス番号=チャネルごとの現読出アドレス=読出カウンタ227#0のそれぞれのチャネルを担当するカウンタのカウンタロード値)が順次転送され、新ACT側の読出カウンタ227#1のそれぞれのチャネルを担当するカウンタに読み出しアドレスのオフセットとして順次設定される。
そして、その次のフレーム期間である読出データ位相同期確立期間において、読出カウンタ227#1から出力されるチャネルch0からchnまでのそれぞれのチャネルの読み出しアドレスに従って、位相吸収メモリ226#1からシフトレジスタ228#1にそれぞれのチャネルの音声データが読み出され、読み出しデータの位相同期が確立された受信側ACT切替がなされる。この読出データ位相同期確立期間においてのそれぞれのチャネルの音声データの読み出しタイミングは、そのチャネルについてのACT切替タイミング(=切替ポイント)となる。
図6では、ACT切替をする遠隔ユニット20Aの旧ACT側遠隔IPインターフェース22A#0のIPパケット受信側において、音声データ2が位相吸収メモリ226#0のチャネルch0のメモリエリアから読み出されるフレーム期間中に、本体ユニット10からACT切替命令がなされ、その次のシーケンス番号3の音声データ3が位相吸収メモリ226#0のチャネルch0のメモリエリアから読み出されるフレーム期間に、旧ACT側のロード値転送部2292#0から新ACT側のロード値転送部2292#1にチャネルch0のカウンタロード値情報(シーケンス番号3の音声データ3の読み出しアドレスの情報)の転送がなされて読出カウンタ227#1のチャネルch0を担当するカウンタに設定され、そのカウンタロード値転送がなされたフレーム期間の次のフレーム期間に、ACT遠隔IPインターフェースが遠隔IPインターフェース20A#0から20A#1に切り替えられ(切替ポイントは、音声データ3と4の読み出しの間)、ACT切替がなされたフレーム期間に、上記転送されたカウンタロード値から1つインクリメントされた読み出しアドレスに従って、シーケンス番号4の音声データ4が新ACT側の位相吸収メモリ226#1のチャネルch0のメモリエリアから読み出される。なお、新ACT側遠隔IPインターフェース20A#1において、切替前の音声データ(シーケンス番号)2のIPパケット(IPアドレスb)の受信から、上記ACT切替命令を受信するまでの時間は、データ蓄積時間である。
上記従来のシステムでは、ACT切替をするIPパケット受信側は、ACT切替命令を受信したら、新旧ACT側の音声データの読み出しを同期させずにACT切替をしていたので(図11参照)、ネットワーク上においてのIPパケット伝送の遅延や揺らぎの影響を受けて、ATC切替タイミングと音声データの読み出しタイミングがずれ、受信パケットの廃棄やATC切替時の新旧ACT側の読み出し音声データの同期のずれにより、音声データが紛失して、通話の瞬断を生じることがあった。
これに対し、本実施の形態では、ACT切替をするIPパケット受信側は、ACT切替命令を受信したら、次のフレーム期間に旧ACT側のカウンタロード値情報を新ACT側に転送し、その次のフレーム期間に新旧ATC側の読み出し音声データの位相同期を確立してATC切替をするので(図4および図6参照)、ネットワーク上においてのIPパケット伝送の遅延や揺らぎに影響されることなく、ACT切替時に位相同期した音声データの読み出しができ、これによってACT切替時の通話の瞬断を防止することができ、無瞬断切替が可能となる。
一方、ACT切替が発生する遠隔ユニット20AをIPパケット送信側、ACT切替が発生しない遠隔ユニット20BをIPパケット受信側とする通信については、図7および図8に示すように、遠隔ユニット20Aは、本体ユニット10からのACT切替命令を受信してから切替時間(図6参照)を経過した切替ポイント(図6参照)において、ACT側を遠隔IPインターフェース22A#0から22A#1に同期切替する(図9のステップS9)。つまり、切替前後の送信IPパケットの音声データ(シーケンス番号)が連続するように、ACT切替がなされる。このACT切替により、それまで旧ACT側のIPパケット送信部221#0から送信されていたIPパケットは、新ACT側のIPパケット送信部221#1から送信されるようになる。
図7では、本体ユニット10からACT切替命令がなされてから上記切替時間の間に、ACT切替をする遠隔ユニット20Aの旧ACT側(切替によってACTからSBYになる側)の遠隔IPインターフェース22A#0のIPパケット送信側から、音声データ(シーケンス番号)1’,2’のIPパケット(相手IPアドレスc)が順次送信され、上記切替時間を経過して上記切替ポイントになると、ACT遠隔IPインターフェースが遠隔IPインターフェース20A#0から20A#1に切り替えられ(切替ポイントは、音声データ2’と3’のIPパケット送信の間)、旧ACT側の遠隔IPインターフェース22A#0から最後に送信された音声データ(シーケンス番号)2’の次の音声データ(シーケンス番号)である音声データ(シーケンス番号)3’のIPパケット(相手IPアドレスc)が、新ACT側(ACT切替によってSBYからACTになった側)の遠隔IPインターフェース20A#1のIPパケット送信側から最初に送信され、その次に音声データ(シーケンス番号)4’のIPパケット(相手IPアドレスc)が送信される。
図8では、ACT切替が発生しない遠隔ユニット20BのACT遠隔IPインターフェース22B#0のIPパケット受信側において、ACT切替前に遠隔ユニット20Aの遠隔IPインターフェース22A#0から送信された音声データ(シーケンス番号)1’,2’のIPパケット、およびACT切替後に遠隔ユニット20Aの遠隔IPインターフェース22A#1から送信された音声データ(シーケンス番号)3’,4’のIPパケットが受信される。
以上のように本発明の実施の形態によれば、ATC切替時に発生する音声データの瞬断を防止することができ、無瞬断切替が可能となるので、保守性および信頼性の向上のための定期切替が可能になる。
本発明の実施の形態のIP−PBXシステムの構成図である。 本発明の実施の形態のIP−PBXシステムにおいての遠隔IPインターフェース内の音声データ処理ブロックの構成図である。 本発明の実施の形態のIP−PBXシステムにおいての遠隔IPインターフェース内のデータ揺らぎ位相調整ブロックの構成図である。 本発明の実施の形態のIP−PBXシステムにおいてACT切替が発生した遠隔ユニットのIPパケット受信側においてのカウンタロード値情報の転送タイミングおよび読み出しデータの位相同期確立タイミングを説明するタイミングチャートである。 本発明の実施の形態のIP−PBXシステムにおいてACT切替が発生する遠隔ユニットの通信相手であるACT切替が発生しない遠隔ユニットのIPパケット送信手順を説明する図である。 本発明の実施の形態のIP−PBXシステムにおいてACT切替が発生する遠隔ユニットのIPパケット受信手順を説明する図である。 本発明の実施の形態のIP−PBXシステムにおいてACT切替が発生する遠隔ユニットのIPパケット送信手順を説明する図である。 本発明の実施の形態のIP−PBXシステムにおいてACT切替が発生する遠隔ユニットの通信相手であるACT切替が発生しない遠隔ユニットのIPパケット受信手順を説明する図である。 本発明の実施の形態のIP−PBXシステムにおいての遠隔ユニットのACT切替時のIPパケット送受信手順を説明するフローチャートである。 従来のIP−PBXシステムにおいてACT切替が発生する遠隔ユニットの通信相手であるACT切替が発生しない遠隔ユニットのIPパケット送信手順を説明する図である。 従来のIP−PBXシステムにおいてACT切替が発生する遠隔ユニットのIPパケット受信手順を説明する図である。
符号の説明
10 IP−PBX本体ユニット
11#0,11#1 CPU
12#0,12#1 本体IPインターフェース
20A,20B IP−PBX遠隔ユニット(ゲートウェイ)
21A,21B 回線インターフェース
22A#0,22A#1,22B#0,22B#1 遠隔IPインターフェース
23A,23B 端末(電話)
221 IPパケット送信部
222 IPパケット受信部
223 音声圧縮部
224 音声伸張部
225 時分割スイッチ
226 位相吸収メモリ
227 揺らぎ調整読み出しカウンタ
228 シフトレジスタ
229 他系交絡部
2291 タイミング生成部(CLK)
2292 ロード値転送部
30 構内IP網(LAN)

Claims (2)

  1. IPインターフェースを二重化構成にしたIP−PBXの第1の遠隔ユニットと、上記第1の遠隔ユニットの通信相手となるIP−PBXの第2の遠隔ユニットと、上記第1および第2の遠隔ユニットを制御するIP−PBXの本体ユニットとをLANで接続したIP−PBXシステムの上記第1の遠隔ユニットの現用IPインターフェースを切り替えるIP−PBXシステムの二重化切替方式において、
    上記本体ユニットは、上記第1の遠隔ユニットの二重化切替をするときに、上記第1の遠隔ユニットと通信中の上記第2の遠隔ユニットに接続先切替命令を送信し、
    上記第2の遠隔ユニットは、上記接続先切替命令を受信すると、あらかじめ設定された切替保護時間内は、上記第1の遠隔ユニットの二重化切替前の現用IPインターフェースである第1のIPインターフェースと二重化切替後に現用IPインターフェースになる第2のIPインターフェースの両IPアドレスにIPパケットを並送し、上記切替保護時間を経過したら、上記第2のIPインターフェースのIPアドレスにのみIPパケットを送信する
    ことを特徴とするIP−PBXシステムの二重化切替方式。
  2. 請求項1記載のIP−PBXシステムの二重化切替方式において、
    上記本体ユニットは、上記第1の遠隔ユニットに二重化切替命令を送信し、
    上記第1の遠隔ユニットは、上記二重化切替命令を受信すると、二重化切替前の現用IPインターフェースである第1のIPインターフェースの受信音声データメモリからの現読み出し音声データの情報を、二重化切替後に現用IPインターフェースになる第2のIPインターフェースに転送し、その情報をもとに、上記第2のIPインターフェースの受信音声データメモリからの読み出し音声データの位相を上記第1のIPインターフェースに同期させる
    ことを特徴とするIP−PBXシステムの二重化切替方式。
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