JP5091186B2 - Ｉｓｄｎパケット通信をｉｐ綱上で実現するｉｐ通信システム及びｉｐ通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、サービス統合ディジタル網（ＩＳＤＮ：Integrated Services Ｄigital network）通信サービスの通信データをＩＰ（Internet Protocol）化し、通信事業者網内の装置間通信をＩＰで行うことで、ＩＳＤＮパケット通信をＩＰ綱上で実現する、ＩＰ通信システム及びＩＰ通信方法に関する。

既存のＩＳＤＮユーザ・網インタフェースの加入者線を収容するＩＰ変換装置と、Ｘ．２５レイヤ３信号を中継するパケット転送装置で、ＩＳＤＮパケット通信の各レイヤ・プロトコルを分担して終端するシステムにおいて、装置間をＩＰにより接続することを特徴とする技術が知られている（例えば、非特許文献１又は非特許文献２参照）。

この技術では、Ｘ．２５レイヤ３信号をＩＰで転送し、ＩＰ変換装置とパケット転送装置の連係動作に必要な情報をＩＰで相互に通信する各方式を規定することで、ＩＳＤＮパケット通信サービスの提供に必要な通信システムをＩＰ網上で実現することを可能としている。

「TTC標準 第4版 JT-X31 ISDNによるパケットモード端末のサポートとインタフェース仕様」、社団法人 情報通信技術委員会、1993年4月27日、p.1-82 "Multiservice Switching Forum System Architecture Implementation Agreement", Multiservice Switching Forum, May 23, 2000, p1-81

しかし、従来のＩＰ変換装置は、ＩＳＤＮパケット端末を収容する単なる転送系装置ではなく、制御系の機能（Ｑ．９３１信号処理）も併せ持つため、呼処理ソフトウェアを実装している。そのため、ＩＰ変換装置自体の処理速度が低下するという問題があった。また、ＩＰ変換装置の開発・維持コストが大きくなるという問題があった。

本発明の目的は、上記課題を解決するため、ＩＳＤＮパケット通信サービスの通信事業者網において制御系と転送系を分離し、ＩＰ変換装置の処理性能の向上、及びＩＰ変換装置の開発・維持コストの低減を図る、ＩＰ通信システム及びＩＰ通信方法を提供することにある。

上述の課題を解決するために、本発明に係るＩＰ通信システムは、ＩＰ網以外の網（例えば、ＩＳＤＮ網）用の端末との通信をＩＰ網上で実現するＩＰ通信システムであって、前記端末からデータを受信し、フレーム抽出を行うＩＰ接続装置と、呼の確立及び呼の解放を行う呼処理装置と、パケット転送を行うパケット転送装置とを備え、前記ＩＰ接続装置は前記端末と接続され、前記ＩＰ接続装置、前記呼処理装置及び前記パケット転送装置の各々は、これらの装置間で前記データを送信する場合に、前記データに関連付けられた契約者回線番号と加入者線チャネルから、送信先とする装置のＩＰアドレスを特定して送信するＩＰインタフェース部を有することを特徴とする。

また、本発明に係るＩＰ通信システムにおいて、前記ＩＰインタフェース部は、前記契約者回線番号と前記加入者線チャネルの対に対して、当該送信先とする装置のＩＰアドレスが予め関連付けられている場合には、該契約者回線番号及び加入者線チャネルからＩＰアドレスを特定することを特徴とする。

また、本発明に係るＩＰ通信システムにおいて、前記ＩＰインタフェース部は、前記契約者回線番号に対して、当該送信先とする装置のＩＰアドレスが予め関連付けられている場合には、該契約者回線番号からＩＰアドレスを特定することを特徴とする。

また、本発明に係るＩＰ通信システムにおいて、前記ＩＰインタフェース部は、前記契約者回線番号及び前記加入者線チャネルがＩＰアドレスと予め関連付けられていない場合には、固定のＩＰアドレスにより特定することを特徴とする。

また、本発明に係るＩＰ通信システムにおいて、前記ＩＰ接続装置は、加入者線番号と契約者回線番号の対応を記憶し、該対応に基づき前記端末から受信したデータの加入者線番号から契約者回線番号を識別する手段と、前記端末からＤチャネルのデータを受信してＬＡＰＤフレームを抽出し、サービスアクセスポイント識別子を判別し、該サービスアクセスポイント識別子が呼制御信号手順であることを示していた場合には、前記呼処理装置に送信し、該サービスアクセスポイント識別子がパケット通信手順であることを示していた場合には、前記パケット転送装置に送信する手段と、前記端末からＢチャネルのデータを受信してＬＡＰＢフレームを抽出し、パケット転送装置に送信する手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係るＩＰ通信システムにおいて、前記呼処理装置は、受信した信号と既に受理済みの他通信の信号と区別するために、呼確立を継続する通信に関するデータの対応を記録する手段と、前記ＩＰ接続装置からＬＡＰＤフレームを受信した場合に、ＬＡＰＤフレームからＱ．９３１信号を抽出し、Ｑ．９３１信号のメッセージ種別を識別する手段と、該識別したメッセージに基づいて呼の確立及び呼の解放を行う手段と、処理可能な呼種ごとの同時通信可能数を記憶し、同時通信可能数を超えないように制御する手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係るＩＰ通信システムにおいて、前記ＩＰ接続装置は、通信に使用されるベアラに関して定期的に利用情報を記録し、前記呼処理装置は、呼確立中の通信について、前記ＩＰ接続装置に契約者回線番号及びＢチャネル番号とともに問合せ通知を送信することにより、異常の有無を判断する手段を備えることを特徴とする。

さらに、本発明に係るＩＰ通信方法は、ＩＰ網以外の網（例えば、ＩＳＤＮ網）用の端末との通信をＩＰ網上で実現するＩＰ通信方法であって、（ａ）ＩＰ接続装置、呼処理装置及びパケット転送装置をＩＰ網で接続するステップと、（ｂ）前記ＩＰ接続装置によって、前記端末からデータを受信し、フレーム抽出を行うステップと、（ｃ）前記呼処理装置によって、呼の確立及び呼の解放を行うステップと、（ｄ）前記パケット転送装置によって、パケット転送を行うステップと、（ｅ）前記ＩＰ接続装置、前記呼処理装置及び前記パケット転送装置の各々は、これらの装置間で前記データを送信する場合に、ＩＰインタフェース部によって、前記データに関連付けられた契約者回線番号と加入者線チャネルから、送信先とする装置のＩＰアドレスを特定して送信するステップとを含むことを特徴とする。

また、本発明に係るＩＰ通信方法は、さらに、（ｆ）前記ＩＰ接続装置によって、加入者線番号と契約者回線番号の対応を記憶し、該対応に基づき前記端末から受信したデータの加入者線番号から契約者回線番号を識別するステップと、（ｇ）前記ＩＰ接続装置によって、前記端末からＤチャネルのデータを受信してＬＡＰＤフレームを抽出し、サービスアクセスポイント識別子を判別し、該サービスアクセスポイント識別子が呼制御信号手順であることを示していた場合には、前記呼処理装置に送信し、該サービスアクセスポイント識別子がパケット通信手順であることを示していた場合には、前記パケット転送装置に送信するステップと、（ｈ）前記ＩＰ接続装置によって、前記端末からＢチャネルのデータを受信してＬＡＰＢフレームを抽出し、パケット転送装置に送信するステップと、（ｉ）前記呼処理装置によって、受信した信号と既に受理済みの他通信の信号と区別するために、呼確立を継続する通信に関するデータの対応を記録するステップと、（ｊ）前記呼処理装置によって、前記ＩＰ接続装置からＬＡＰＤフレームを受信してＬＡＰＤフレームからＱ．９３１信号を抽出し、Ｑ．９３１信号のメッセージ種別を識別し、該識別したメッセージに基づいて呼の確立及び呼の解放を行うステップと、（ｋ）前記呼処理装置によって、処理可能な呼種ごとの同時通信可能数を記憶し、同時通信可能数を超えないように制御するステップと、（ｌ）前記パケット転送装置によって、ユーザの加入者情報として、各契約者回線番号でパケット通信に使用可能なリソースを記憶し、端末から受信したリソース情報と前記記憶したリソースに基づいて、リソースの確保及びリソースの解放を行うステップと、（ｍ）前記パケット転送装置によって、前記ＩＰ接続装置からＬＡＰＢ又はＬＡＰＤフレームを受信してＸ．２５レイヤ３信号を抽出し、該Ｘ．２５レイヤ３信号を前記他のパケット転送装置に送信するステップとを含むことを特徴とする。

本発明によれば、従来のＩＰ変換装置に相当するＩＰ接続装置、呼処理装置及びパケット転送装置からなるシステムの処理性能を向上させ、開発・維持コストを低減させることができるようになる。

本発明によるＩＰ通信システムの構成図である。 本発明によるＩＰ接続装置の構成図である。 本発明によるパケット転送装置の構成図である。 本発明による呼処理装置の構成図である。 本発明のシステムにおける、ユーザから網方向にデータを送信する時のシーケンス図である。 本発明のシステムにおける、パケット通信を切断する時のシーケンス図である。 本発明によるＩＰ接続装置、呼処理装置及びパケット転送装置が記録する情報を説明する図である。

本発明に係るＩＰ通信システムは、ＩＳＤＮユーザ・網インタフェースのレイヤ１〜３を終端し、Ｘ．２５レイヤ３信号をＩＰパケット化し、ＩＰ網上でルーチングするものである。ＩＰパケット化する方法については従来の技術を適用するものとして説明を省略し、以下、本発明の特徴的な部分である、制御系と転送系を分離したシステムについて、図面を参照して説明する。

まず、本発明によるＩＰ通信システムの構成について説明する。

［システムの構成］
図１は、本発明によるＩＰ通信システムの構成図である。ＩＰ通信システムは、ＩＰ接続装置１０と、パケット転送装置２０と、呼処理装置３０とを備える。ＩＰ接続装置１０と、パケット転送装置２０と、呼処理装置３０とは、ＩＰ網で接続される。また、ＩＰ接続装置１０にはＴＥ（ＩＳＤＮ端末装置）４０が接続され、パケット転送装置２０には、他のパケット転送装置２１が接続される。

ＩＰ接続装置１０は、ＴＥ４０からデータを受信し、Ｂチャネルのデータに対してはＬＡＰＢコア処理（フレーム抽出・誤り検出）を行い、Ｄチャネルのデータに対してはＬＡＰＤコア処理（フレーム抽出・誤り検出）を行う。パケット転送装置２０は、リソースを確保し、他のパケット転送装置２ｎとパケット通信を行う。呼処理装置３０は、呼の確立及び呼の解放を行う。

次に、ＩＰ接続装置１０、パケット転送装置２０及び呼処理装置３０の構成について説明する。

［ＩＰ接続装置の構成］
図２は、本発明によるＩＰ接続装置１０の構成図である。ＩＰ接続装置１０は、フロント処理部１０１と、ベアラスイッチ部１０２と、ベアラ情報収集部１０３と、ＩＰインタフェース部１０４とを備える。

フロント処理部１０１は、ＴＥ４０との間の基本・一次群速度ユーザ・綱インタフェースのレイヤ１を終端し、情報を受信した加入者線番号（１〜ｎ）と、チャネル（Ｂチャネル番号又はＤチャネル）を識別する。続いて、予め記憶する加入者線番号と契約者回線番号の対応に基づき、加入者線番号から契約者回線番号を識別する機能を有する（図７（ａ））。

また、フロント処理部１０１は、ＴＥ４０からＤチャネルのデータを受信すると、ＬＡＰＤコア処理（フレーム抽出及び誤り検出）を行い、抽出したＬＡＰＤフレームについて、アドレスフィールドのサービスアクセスポイント識別子（ＳＡＰＩ）及び端末終端点識別子（ＴＥＩ）を判別する。ＳＡＰＩは、チャネル上を流れるデータが制御信号であるかパケットであるかを識別するための識別子であり、ＴＥＩは、ＤＳＵに複数の端末が接続されたときに区別するための識別子である。続いて、フロント処理部１０１は、ＳＡＰＩ値を判定し、呼制御信号手順（ＳＡＰＩ＝０）であった場合には、契約者回線番号及び加入者線チャネルのＳＡＰＩ及びＴＥＩとともに、呼処理装置３０の呼制御部３０１に送信する。一方、パケット通信手順（ＳＡＰＩ＝１６）であった場合には、契約者回線番号及び加入者線チャネルのＳＡＰＩ及びＴＥＩとともに、パケット転送装置２０のパケット制御部２０３に送信する機能を有する。

ベアラスイッチ部１０２は、呼処理装置３０の呼制御部３０１からスイッチ設定の通知を受信した場合は、同時に受信する契約者回線番号とＢチャネル番号とを対として記録する（図７（ｂ））。呼制御部３０１からスイッチ解放の通知を受信した場合は、同時に受信する契約者回線番号とＢチャネル番号とを対として記録から削除する機能を有する。

また、ベアラスイッチ部１０２は、フロント処理部１０１から受信するデータについて、同時に受信される契約者回線番号と加入者線チャネルのＢチャネル番号の対が、ベアラスイッチ部１０２で既に記録されている場合に受理する。受理したデータについて、ＬＡＰＢコア処理（フレーム抽出・誤り検出）を行い、抽出したＬＡＰＢフレームを、契約者回線番号及び加入者線チャネルのＢチャネル番号とともに、パケット転送装置２０のパケット制御部２０３に送信する機能を有する。

ベアラ情報収集部１０３は、ベアラスイッチ部１０２で記録され、通信に使用されるベアラに関して、利用情報を定期的に記録する機能を有する。利用情報には、例えば、パケット種別、送受信方向、パケットデータ量、通信時間、無通信時間等が含まれる（図７（ｃ））。

ＩＰインタフェース部１０４は、ＩＰ接続装置１０を、ＩＰ網を介してパケット転送装置２０及び呼処理装置３０と接続する機能を有する。

［パケット転送装置の構成］
図３は、パケット転送装置２０の構成図である。パケット転送装置２０は、ＩＰインタフェース部２０１と、発着信制御部２０２と、パケット制御部２０３と、ＩＰインタフェース部２０４とを備える。

ＩＰインタフェース部２０１は、パケット転送装置２０を、ＩＰ網を介してＩＰ接続装置１０及び呼処理装置３０と接続する。

発着信制御部２０２は、ユーザの加入者情報として、各契約者回線番号でパケット通信に使用可能なリソースを予め記憶する機能を有する。パケット通信に使用可能なリソースとは、例えば、Ｂチャネルに関しては、同時に通信可能なチャネル数や通信可能なチャネル番号等であり、Ｄチャネルに関しては、同時に通信可能な端末終端点識別子（ＴＥＩ）の数やＴＥ４０に関して通信可能なＴＥＩ等である（図７（ｄ））。

発着信制御部２０２は、パケット呼処装置３０の呼制御部３０１、又はパケット制御部２０３からリソース確保の通知を受信すると、同時に受信する契約者回線番号から、対象ユーザのリソースを識別し、同時に受信するリソース情報が、当該リソースと照らし合わせて確保可能であるか判定する機能を有する。確保可能な場合は、リソース情報を使用するものとして、対象ユーザのリソースに反映し、受理の通知を、契約者回線番号及びリソース情報とともに、リソース確保の通知の送信元が呼制御部３０１の場合は呼制御部３０１に、リソース確保の通知の送信元がパケット制御部２０３はパケット制御部２０３に送信する。一方、確保不可能な場合は、受理不可の通知を、契約者回線番号及びリソース情報とともに、呼制御部３０１又はパケット制御部２０３に送信する。

パケット制御部２０３は、ＩＰ接続装置１０から受信するＬＡＰＢ（Link Access Procedure-Balanced）フレーム又はＬＡＰＤ（Link Access Procedure on the D-channel）フレームについて、同時に受信する加入者線チャネルからＬＡＰＢとＬＡＰＤの識別を行い、それぞれＬＡＰＢ又はＬＡＰＤのプロトコル終端を行う機能を有する。

また、パケット制御部２０３は、受信したＬＡＰＢ又はＬＡＰＤフレームの情報フィールドからＸ．２５レイヤ３信号を抽出し、抽出したＸ．２５レイヤ３信号を、他のパケット転送装置２ｎのパケット制御部３０３に送信する機能を有する。

ＩＰインタフェース部２０４は、ＩＰ網を介して、パケット転送装置２０を他のパケット転送装置２ｎと接続する機能を有する。

［呼処理装置の構成］
図４は、呼処理装置３０の構成図である。呼処理装置３０は、呼制御部３０１と、シナリオ管理部３０２と、ベアラ情報参照部３０３と、ＩＰインタフェース部３０４とを備える。

呼制御部３０１は、受信した信号と既に受理済みの他通信の信号と区別するため、呼確立を継続する通信に関するデータ、例えば、契約者回線番号、ＴＥＩ、呼番号、Ｂチャネル番号、通信先アドレス等の対応を記録する機能を有する（図７（ｅ））。なお、この記録（管理表）はパケット通信だけでなく電話など回線通信においても同じものを共通的に参照・更新する。

また、呼制御部３０１は、ＩＰ接続装置１０のフロント処理部１０１から送信されるＬＡＰＤフレームについて、ＬＡＰＤのプロトコル終端を行う機能を有する。このとき、情報フィールドからＱ．９３１信号を抽出し、抽出したＱ．９３１信号について共通部の呼番号、メッセージ種別を識別する機能を有する。呼設定メッセージ（ＳＥＴＵＰ）でなく、呼番号が既に受理されている通信で使われる呼番号と一致する場合は、その呼処理を継続するため当該信号を受理する。メッセージがＳＥＴＵＰであった場合は、個別部の伝達能力を識別し、パケットモードであるときは、当該信号を受理し、呼確立を開始する。

Ｑ．９３１信号による呼の解放にあたっては、呼制御部３０１は、スイッチ解除の通知を、契約者回線番号、呼で使用中のＢチャネル番号とともに、ＩＰ接続装置１０のベアラスイッチ部１０２に通知する。

シナリオ管理部３０２は、呼処理装置３０において、処理可能な呼種ごとの同時通信可能数を予め記憶しておく機能を有する（図７（ｆ））。呼種とは、例えばＢチャネルパケット発信やパケット着信等である。同時通信可能数とは、呼処理装置３０がある時間単位において同時に管理可能な通信の数である。また、呼処理装置３０に接続するＩＰ接続装置１０ごとに収容する加入者の契約者回線番号を予め記憶しておく。

ベアラ情報参照部３０３は、呼確立中の通信について、定期的にＩＰ接続装置１０のベアラ情報収集部１０３に、契約者回線番号及びＢチャネル番号とともに問合せ通知を送信し、回答通知が一定時間届かないか、又は届いた回答通知内の無通信時間が一定時間を越えている場合には、契約者回線番号及びＢチャネル番号とともに、呼制御部３０１に異常通知する機能を有する。

ＩＰインタフェース部３０４は、呼処理装置３０を、ＩＰ網を介してＩＰ接続装置１０及びパケット転送装置２０と接続する機能を有する。

また、ＩＰ接続装置１０のＩＰインタフェース部１０４、パケット転送装置２０のＩＰインタフェース部２０１、呼処理装置３０のＩＰインタフェース部３０４は、ＩＰ接続装置１０、パケット転送装置２０及び呼処理装置３０の相互間でデータをＩＰ送信する場合に、データに関連付けられた契約者回線番号と加入者線チャネルから、送信先とする装置のＩＰアドレスを特定して送信する機能を有する。

例えば、前記契約者回線番号と前記加入者線チャネルの対に対して、当該送信先とする装置のＩＰアドレスが予め関連付けられている場合には、該契約者回線番号及び加入者線チャネルからＩＰアドレスを特定する。

また、契約者回線番号に対して、送信先とする装置のＩＰアドレスが予め関連付けられている場合には、該契約者回線番号からＩＰアドレスを特定する。

さらに、契約者回線番号及び前記加入者線チャネルがＩＰアドレスと予め関連付けられていない場合には、固定のＩＰアドレスにより特定する。

パケット転送装置間でＩＰによりデータを送信する場合は、送信先のパケット転送装置２ｎを、Ｘ．２５レイヤ３信号の着アドレス情報から特定する機能を有する。例えば、パケット転送装置のＩＰインタフェース部２０４でトランスレータを内蔵する、あるいは通信事業者網でＤＮＳ（Domain Name System）を構築し、ＩＰインタフェース部２０４でＤＮＳアクセス機能を内蔵してＥＮＵＭ（Telephone Number Mapping）を適用する方式により、着アドレス情報から送信先のパケット転送装置２１のＩＰアドレスを識別する。

着アドレス情報によっては、あるパケット転送装置２０で識別した送信先のＩＰアドレスが自パケット転送装置２０である場合がある。この場合、パケット転送装置２０のＩＰインタフェース部２０４でデータを内部的に折り返す必要がある。

次に、本発明のＩＰ通信システムの動作（ＩＰ通信方法）について説明する。

［ＩＰ通信方法］
ＩＰ通信方法は、ＩＰ接続装置１０、呼処理装置３０及びパケット転送装置２０をＩＰ網で接続し、ＩＰ接続装置１０によって、ＴＥ４０からデータを受信し、フレーム抽出を行い、呼処理装置３０によって、呼の確立及び呼の解放を行い、パケット転送装置２０によって、パケット転送を行う。

前記ＩＰ接続装置、前記呼処理装置及び前記パケット転送装置の各々は、これらの装置間で前記データを送信する場合に、ＩＰ接続装置１０のＩＰインタフェース部１０４、パケット転送装置２０のＩＰインタフェース部２０１、呼処理装置３０のＩＰインタフェース部３０４によって、前記データに関連付けられた契約者回線番号と加入者線チャネルから、送信先とする装置のＩＰアドレスを特定して送信する。

フロント処理部１０１によって、加入者線番号と契約者回線番号の対応を記憶し、該対応に基づき前記端末から受信したデータの加入者線番号から契約者回線番号を識別する。

また、フロント処理部１０１によって、ＴＥ４０からＤチャネルのデータを受信してＬＡＰＤフレームを抽出し、ＳＡＰＩ及びＴＥＩを判別し、呼制御信号手順（ＳＡＰＩ＝０）であった場合には、呼制御部３０１に送信し、パケット通信手順（ＳＡＰＩ＝１６）であった場合には、パケット制御部２０３に送信する。

ベアラスイッチ部１０２によって、ＴＥ４０からＢチャネルのデータを受信してＬＡＰＢフレームを抽出し、パケット転送装置２０に送信する。

呼制御部３０１によって、受信した信号と既に受理済みの他通信の信号と区別するために、呼確立を継続する通信に関するデータの対応を記録する。

また、呼制御部３０１によって、ＩＰ接続装置１０からＬＡＰＤフレームを受信してＬＡＰＤフレームからＱ．９３１信号を抽出し、Ｑ．９３１信号のメッセージ種別を識別して、該識別したメッセージに基づいて呼の確立及び呼の解放を行う。

また、前記呼処理装置３０によって、処理可能な呼種ごとの同時通信可能数を記憶し、同時通信可能数を超えないように制御する。

発着信制御部２０２によって、ユーザの加入者情報として、各契約者回線番号でパケット通信に使用可能なリソースを記憶し、ＴＥ４０から受信したリソース情報と前記記憶したリソースに基づいて、リソースの確保及びリソースの解放を行う。

パケット制御部２０３によって、ＩＰ接続装置１０からＬＡＰＢ又はＬＡＰＤフレームを受信した場合に、Ｘ．２５レイヤ３信号を抽出し、該Ｘ．２５レイヤ３信号を、前記他のパケット転送装置２ｎに送信する。

次に、ユーザから網方向にデータを送信する時のシーケンスについて説明する。

［ユーザから網方向にデータ送信時のシーケンス］
図５は、ユーザから網方向にデータを送信する時のシーケンス図である。フロント処理部１０１は、ＴＥ４０からＤチャネルのデータを受信すると（Ｓ５０１）、ＬＡＰＤコア処理を行い、抽出したＬＡＰＤフレームについて、ＳＡＰＩ及びＴＥＩを識別する。

ＳＡＰＩ値を判定し、呼制御信号手順（ＳＡＰＩ＝０）であった場合には、契約者回線番号及び加入者線チャネルのＳＡＰＩ及びＴＥＩとともに、呼制御部３０１に送信する（Ｓ５０２）。一方、パケット通信手順（ＳＡＰＩ＝１６）であった場合には、契約者回線番号及び加入者線チャネルのＳＡＰＩ及びＴＥＩとともに、パケット制御部２０３に送信する。

呼制御部３０１は、上述したように、フロント処理部１０１から送信されるＬＡＰＤフレームから抽出したＱ．９３１信号について共通部の呼番号、メッセージ種別を識別する。ＳＥＴＵＰであった場合は、個別部の伝達能力を識別し、パケットモードであるときは、当該信号を受理し、呼確立を開始する。以下、呼確立を開始する場合について、シーケンスの説明を続ける。

Ｑ．９３１信号による呼確立にあたっては、シナリオ管理部３０２に契約者回線番号とともに呼確立通知を送信する（Ｓ５０３）。

シナリオ管理部３０２は、上述したように、処理可能な呼種ごとの同時通信可能数、及び呼処理装置３０に接続するＩＰ接続装置１０ごとに収容する加入者の契約者回線番号を予め記憶している。呼制御部３０１から受信する呼確立の通知（Ｓ５０３）については、契約者回線番号を識別し、該当する呼種の同時通信可能数から１を減じ、−１とならなければ受理の通知を呼制御部３０１に送信する（Ｓ５０４）。

例えば、該契約者回線番号が呼処理装置３０と接続するＩＰ接続装置１０に収容される契約者の回線番号と一致すればＢチャネル発信と判定し、一致しなければパケット着信と判定する方法がある。ある呼種の同時通信可能数が０である場合は、その後に受信した呼確立通知は受理されない。なお、呼制御部３０１から呼解放の通知を受信した場合は、契約者回線番号を識別し、該当する呼種の同時通信可能数に１を加える。

呼制御部３０１は、シナリオ管理部３０２から受理の通知を受信すると（Ｓ５０４）、リソース確保の通知を、契約者回線番号、リソース情報とともに、発着信制御部２０２に送信する（Ｓ５０５）。ここで、リソース情報とは、呼で使用を希望するチャネル情報、及び呼確立を継続する通信に関するデータの記録（図７（ｅ））を参照した回線側含むチャネルの使用状況に関する情報をいう。

発着信制御部２０２は、呼制御部３０１からリソース確保の通知を受信すると（Ｓ５０５）、同時に受信する契約者回線番号から、対象ユーザのリソースを識別し、同時に受信するリソース情報が、当該リソースと照らし合わせて確保可能であるか判定する。確保可能な場合は、対象ユーザのリソースに反映し、受理の通知を、契約者回線番号及びリソース情報とともに、呼制御部３０１に送信する（Ｓ５０６）。

呼制御部３０１は、発着信制御部２０２から受理の通知を受信すると（Ｓ５０６）、スイッチ設定の通知を、契約者回線番号及び呼で使用するＢチャネル番号とともに、ＩＰ接続装置１０のベアラスイッチ部１０２に通知し（Ｓ５０７）、呼確立を継続する。

ベアラスイッチ部１０２は、呼制御部３０１からスイッチ設定の通知を受信すると（Ｓ５０７）、スイッチ設定受理の通知を、呼制御部３０１に送信する（Ｓ５０８）。

呼制御部３０１は、ベアラスイッチ部１０２からスイッチ設定受理の通知を受信すると（Ｓ５０８）、Ｑ．９３１信号の呼設定受付メッセージ（ＣＡＬＬＰＲＯＣ；call proceeding）を、フロント処理部１０１に送信する（Ｓ５０９）。

フロント処理部１０１は、呼制御部３０１からＣＡＬＬＰＲＯＣを受信すると（Ｓ５０９）、ＬＡＰＤフレームの情報フィールドにＱ．９３１信号のＣＡＬＬＰＲＯＣを設定してＴＥ４０に送信する（Ｓ５１０）。

続いて、呼制御部３０１は、フロント処理部１０１に、Ｑ．９３１信号の応答メッセージ（ＣＯＮＮ；connect）を送信する（Ｓ５１１）。フロント処理部１０１は、該メッセージを受信すると、ＬＡＰＤフレームの情報フィールドにＱ．９３１信号のＣＯＮＮを設定してＴＥ４０に送信する（Ｓ５１２）。

ＴＥ４０は、フロント処理部１０１からＱ．９３１信号のＣＯＮＮを受信すると、ＬＡＰＤフレームの情報フィールドにＱ．９３１信号の応答確認メッセージ（ＣＯＮＮＡＣＫ；connect acknowledge）を設定してフロント処理部１０１に送信する（Ｓ５１３）。

フロント処理部１０１は、ＴＥ４０からＬＡＰＤフレームを受信すると、ＳＡＰＩ値を判定し、この場合は呼制御信号手順（ＳＡＰＩ＝０）であるので、呼制御部３０１に送信する（Ｓ５１４）。

その後、ＴＥ４０はフロント処理部１０１にデータを送信する（Ｓ５１５）。Ｂチャネルの場合は、ＬＡＰＢフレームの制御フィールドに非同期平衡モード設定（ＳＡＢＭ；Set Asynchronous Balanced Mode）コマンドを設定する。

フロント処理部１０１は、ＴＥ４０からＢチャネルのデータを受信すると、該データを、契約者回線番号及び加入者線チャネルのＢチャネル番号とともに、ベアラスイッチ部１０２に送信する（Ｓ５１６）。

ベアラスイッチ部１０２は、フロント処理部１０１からＢチャネルのデータを受信すると（Ｓ５１６）、同時に受信される、契約者回線番号と、加入者線チャネルのＢチャネル番号との対が、ベアラスイッチ部１０２で既に記録されているか判定し、既に記録されている場合に受理する。受理したデータについて、ＬＡＰＢコア処理を行い、抽出したＬＡＰＢフレームを、契約者回線番号及び加入者線チャネルのＢチャネル番号とともに、パケット転送装置２０のパケット制御部２０３に送信する（Ｓ５１７）。

パケット制御部２０３は、ＳＡＢＭコマンドを受信すると（Ｓ５１７）、ＬＡＰＢフレームの制御フィールドに非番号制確認（ＵＡ；Unnumbered Acknowledge）レスポンスを設定し、該ＬＡＰＢフレームを、ベアラスイッチ部１０２及びフロント処理部１０１を介してＴＥ４０に送信する（Ｓ５１８〜Ｓ５２０）。

その後、パケット制御部２０３は、Ｘ．２５信号のリスタート指示（ＳＩ；restart indication）を、ベアラスイッチ部１０２を介して、ＴＥ４０に送信する（Ｓ５２１、５２２）。

ＴＥ４０は、Ｘ．２５信号のＳＩを受信すると、ベアラスイッチ部１０２を介してＸ．２５信号のリスタート確認（ＳＦ；restart confirmation）を、パケット制御部２０３に送信する（Ｓ５２３、５２４）。

続いて、ＴＥ４０は、Ｘ．２５信号の発呼要求（ＣＲ；call request）を、ベアラスイッチ部１０２及びパケット制御部２０３を介して、他のパケット転送装置２ｎに送信する（Ｓ５２５〜５２７）。

Ｘ．２５信号のＣＲを受信したパケット転送装置２ｎは、Ｘ．２５信号の接続完了（ＣＣ；call connected）を、パケット制御部２０３及びベアラスイッチ部１０２を介して、ＴＥ４０に送信する（Ｓ５２８〜Ｓ５３０）。

その後、バケット通信が行われる。パケット制御部２０３は、受信したＬＡＰＢ又はＬＡＰＤフレームの情報フィールドからＸ．２５レイヤ３信号を抽出し、抽出したＸ．２５レイヤ３信号を、いずれかのパケット転送装置２ｎのパケット制御部に送信する（Ｓ５３１）。

ベアラ情報参照部３０３は、呼確立中の通信について、定期的にベアラ情報収集部１０３に、契約者回線番号及びＢチャネル番号とともに問合せ通知を送信する（Ｓ５３２）。

ベアラ情報収集部１０３は、ベアラ情報参照部３０３からの状態問合せ通知があった場合（Ｓ５３２）、契約者回線番号及びＢチャネル番号を識別し、記録された利用情報の中から該当する利用情報をベアラ情報参照部３０３に送信する（Ｓ５３３）。

ベアラ情報参照部３０３は、ベアラ情報収集部１０３からの回答通知（Ｓ５３３）が一定時間届かないか、又は届いた回答通知内の無通信時間が一定時間を越えている場合には、契約者回線番号及びＢチャネル番号とともに、呼制御部３０１に異常通知する。

上述したシーケンスは、Ｓ５１５において、ＴＥ４０がＢチャネルのデータを送信した場合であるが、ＴＥ４０がＤチャネルのデータを送信する場合には、ＬＡＰＤフレームの制御フィールドにＳＡＢＭＥ（Set Asynchronous Balanced Mode Extended）コマンドを設定し、拡張非同期平衡モードで動作するように指示する。この場合、ＳＡＰＩ＝１６であるので、フロント処理部１０１は、契約者回線番号及び加入者線チャネルのＳＡＰＩ及びＴＥＩとともに、パケット制御部２０３に送信する。

パケット制御部２０３は、ＬＡＰＤのＳＡＢＭＥコマンドによるリンク設定にあたっては、リソース確保の通知を、契約者回線番号、リソース情報（加入者線チャネルのＳＡＰＩ及びＴＥＩ）とともに、発着信制御部２０２に送信する。

発着信制御部２０２は、パケット制御部２０３からリソース確保の通知を受信した場合には、同時に受信する契約者回線番号から、対象ユーザのリソースを識別し、同時に受信するリソース情報が、当該リソースと照らし合わせて確保可能であるか判定する。確保可能な場合は、対象ユーザのリソースに反映し、受理の通知を、契約者回線番号及びリソース情報とともに、パケット制御部２０３に送信する。

パケット制御部２０３は、発着信制御部２０２の処理により受理の結果を受信した場合は、リンク設定を継続する。

Ｓ５３１におけるバケット通信においては、パケット制御部２０３は、受信したＬＡＰＤフレームの情報フィールドからＸ．２５レイヤ３信号を抽出し、抽出したＸ．２５レイヤ３信号を、いずれかのパケット転送装置２ｎのパケット制御部に送信する（Ｓ５３１）。

次に、パケット通信を切断する時のシーケンスについて説明する。

［パケット通信切断時のシーケンス］
図６は、パケット通信を切断する時のシーケンス図である。データ転送後、ＴＥ４０は、フロント処理部１０１、ベアラスイッチ部１０２及びパケット制御部２０３を介して、Ｘ．２５信号により復旧要求（ＣＱ；clear request）を、いずれかのパケット転送装置２ｎに送信する（Ｓ６０１〜６０４）。

Ｘ．２５信号のＣＱを受信したパケット転送装置２ｎは、パケット制御部２０３、ベアラスイッチ部１０２及びフロント処理部１０１を介して、Ｘ．２５信号により復旧確認（ＣＦ；clear confirmation）を、ＴＥ４０に送信する（Ｓ６０５〜６０８）。

ＴＥ４０は、Ｂチャネル上のリンクを解放するため、ＬＡＰＢフレームの制御フィールドに切断（ＤＩＳＣ；Disconnect）コマンドを設定し、フロント処理部１０１及びベアラスイッチ部１０２を介して、パケット制御部２０３に送信する（Ｓ６０９〜６１１）。

パケット制御部２０３は、切断コマンドを受信すると、ＬＡＰＢフレームの制御フィールドに非番号制確認（ＵＡ；Unnumbered Acknowledge）レスポンスを設定し、ベアラスイッチ部１０２及びフロント処理部１０１を介して、ＴＥ４０に送信する（Ｓ５１８）。

次に、ＴＥ４０はレイヤ２リンクを解放するために、ＬＡＰＤフレームの制御フィールドに切断（ＤＩＳＣ；Disconnect）コマンドを設定し、フロント処理部１０１を介して、呼制御部３０１に送信する（Ｓ６１５，Ｓ６１６）。

呼制御部３０１は、ＬＡＰＤフレームからＱ．９３１信号を抽出し、Ｑ．９３１信号のＤＩＳＣを受信すると（Ｓ６１６）、Ｑ．９３１信号の解放完了（ＲＥＬＣＯＭＰ；release complete）メッセージを、フロント処理部１０１を介して、ＴＥ４０に送信する（Ｓ６１７，Ｓ６１８）。

Ｑ．９３１信号による呼の解放にあたり、呼制御部３０１は、スイッチ解除の通知を、契約者回線番号、呼で使用中のＢチャネル番号とともに、ベアラスイッチ部１０２に通知する（Ｓ６１９）。また、リソース解放の通知を、契約者回線番号及びリソース情報（呼で使用中のＢチャネル番号）とともに、発着信制御部２０２に送信する（Ｓ６２０）。さらに、呼解放の通知を、契約者回線番号とともに、シナリオ管理部３０２に送信する（Ｓ６２１）。そして、呼制御部３０１は、呼解放された通信に関し、保持していた契約者回線番号、ＴＥＩ、呼番号、Ｂチャネル番号の対応を記録（図７（ｅ））から削除する。

また、図５におけるシーケンスで説明したように、ベアラ情報参照部３０３は、ベアラ情報収集部１０３からの回答通知（Ｓ５３３）が一定時間届かないか、又は届いた回答通知内の無通信時間が一定時間を越えている場合には、契約者回線番号及びＢチャネル番号とともに、呼制御部３０１に異常通知を行うが、その際にも、呼制御部３０１は、契約者回線番号とＢチャネル番号とを識別し、上述の呼解放を行う。

上述したシーケンスは、Ｓ６０９において、Ｂチャネル上のリンクを解放する場合であるが、Ｄチャネル上のリンクを解放する場合は、ＬＡＰＤフレームの制御フィールドに切断（ＤＩＳＣ；Disconnect）コマンドを設定する。

パケット制御部２０３は、ＬＡＰＤのＤＩＳＣコマンドによるリンクの切断にあたっては、リソース解放の通知を、契約者回線番号、リソース情報（加入番線チャネルのＳＡＰＩ及びＴＥＩ）とともに、発着信制御部２０２に送信する。

発着信制御部２０２は、パケット制御部２０３からリソース解放の通知を受信した場合には、まず、同時に受信する契約者回線番号から、対象ユーザのリソースを識別する。次に、同時に受信するリソース情報について、リソース情報の使用を終了するものとして、対象ユーザのリソースに反映する。

次に、網からユーザ方向にデータを送信する時の動作について説明する。

［網からユーザ方向にデータ送信時の動作］
レイヤ終端の形態、プロトコル終端の形態、及びデータ構造は、ユーザから網方向への送信時を踏襲し、パケット転送装置２０と他のパケット転送装置２ｎとの間のＸ．２５レイヤ３信号の授受と連動して、パケット通信の呼制御信号とＢチャネルのデータを送信する。

網からユーザ方向にデータを送信する時は、ユーザ・綱インタフェース上のＱ．９３１信号による呼設定・呼解放を、呼制御部３０１からＴＥ４０に対して行う。そして、これに伴う契約者回線番号ごとのリソースの管理を発着信制御部２０２で、また、ベアラスイッチ設定の記録・削除をベアラスイッチ部１０２で、それぞれ呼制御部３０１からの通知に基づき行うものとする。

上述の実施例は、個々に代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができ、更に、各実施例を組み合わせて別の実施例を実現することができることは当業者に明らかである。従って、本発明は、上述の実施例によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

例えば、ＩＰ接続装置１０のフロント処理部１０１において、ＬＡＰＤ（ＳＡＰｌ＝０）のプロトコル終端を行うこともできる。この場合には、ＬＡＰＤの情報フィールドからＱ．９３１信号を抽出し、契約書回線番号及び加入者線チャネルのＳＡＰｌ及びＴＥｌとともに、呼処理装置３０の呼制御部３０１に送信する。例えば、ＬＡＰＤ（Ｑ．９２１）をＩＵＡ（ISDN User Adaptation）にプロトコル変換し、ＩＵＡ上でＱ．９３１信号を転送する等の方法がある。呼処理装置３０は受信したＱ．９３１信号について、前述した処理を行う。

また、ＩＰ接続装置１０がベアラ情報参照部３０３の機能を備えることもできる。この場合には、ベアラ情報収集部１０３からの回答通知が一定時間届かないか、もしくは届いた回答通知内の無通信時間が一定時間を越えている場合には、異常通知を、契約者回線番号及びＢチャネル番号とともに、呼処理装置３０の呼制御部３０１に送信する。

さらに、上述の実施例ではＩＳＤＮパケット通信をＩＰ網上で実現するＩＰ通信システムについて説明したが、ＩＳＤＮ音声通信についても、ＩＰ接続装置１０と呼処理装置３０を使用することにより、ＩＰ網上で実現することができる。そして、パケット通信と音声通信に対して本システムを共有し、呼処理を集約することにより、システムの設置台数を減らし、設備導入コストを低減することができるようになる。

このように、本発明によれば、ＩＳＤＮ通信をＩＰ綱上で実現できるので、ＩＰ綱上でＩＳＤＮ通信を行う任意の用途に有用である。

１０ ＩＰ接続装置
２０ パケット転送装置
３０ 呼処理装置
４０ ＴＥ（ＩＳＤＮ端末装置）
１０１ フロント処理部
１０２ ベアラスイッチ部
１０３ ベアラ情報収集部
１０４ ＩＰインタフェース部
２０１ ＩＰインタフェース部
２０２ 発着信制御部
２０３ パケット制御部
２０４ ＩＰインタフェース部
３０１ 呼制御部
３０２ シナリオ管理部
３０３ ベアラ情報参照部
３０４ ＩＰインタフェース部

Claims (10)

1. ＩＰ網以外の網用の端末との通信をＩＰ網上で実現するＩＰ通信システムであって、
   前記端末からデータを受信し、フレーム抽出を行うＩＰ接続装置と、
   呼の確立及び呼の解放を行う呼処理装置と、
   パケット転送を行うパケット転送装置とを備え、
   前記ＩＰ接続装置は前記端末と接続され、前記ＩＰ接続装置、前記呼処理装置及び前記パケット転送装置はＩＰ網で相互に接続され、前記パケット転送装置は他のパケット転送装置とＩＰ網で接続され、
   前記ＩＰ接続装置、前記呼処理装置及び前記パケット転送装置の各々は、これらの装置間で前記データを送信する場合に、前記データに関連付けられた契約者回線番号と加入者線チャネルから、送信先とする装置のＩＰアドレスを特定して送信するＩＰインタフェース部を有することを特徴とするＩＰ通信システム。
2. 前記ＩＰインタフェース部は、前記契約者回線番号と前記加入者線チャネルの対に対して、当該送信先とする装置のＩＰアドレスが予め関連付けられている場合には、該契約者回線番号及び加入者線チャネルからＩＰアドレスを特定することを特徴とする、請求項１に記載のＩＰ通信システム。
3. 前記ＩＰインタフェース部は、前記契約者回線番号に対して、当該送信先とする装置のＩＰアドレスが予め関連付けられている場合には、該契約者回線番号からＩＰアドレスを特定することを特徴とする、請求項１に記載のＩＰ通信システム。
4. 前記ＩＰインタフェース部は、前記契約者回線番号及び前記加入者線チャネルがＩＰアドレスと予め関連付けられていない場合には、固定のＩＰアドレスにより特定することを特徴とする、請求項１に記載のＩＰ通信システム。
5. 前記ＩＰ接続装置は、加入者線番号と契約者回線番号の対応を記憶し、該対応に基づき前記端末から受信したデータの加入者線番号から契約者回線番号を識別する手段と、
   前記端末からＤチャネルのデータを受信してＬＡＰＤフレームを抽出し、サービスアクセスポイント識別子を判別し、該サービスアクセスポイント識別子が呼制御信号手順を示していた場合には、前記呼処理装置に送信し、該サービスアクセスポイント識別子がパケット通信手順を示していた場合には、前記パケット転送装置に送信する手段と、
   前記端末からＢチャネルのデータを受信してＬＡＰＢフレームを抽出し、パケット転送装置に送信する手段と、
   を備えることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のＩＰ通信システム。
6. 前記呼処理装置は、受信した信号と既に受理済みの他通信の信号と区別するために、呼確立を継続する通信に関するデータの対応を記録する手段と、
   前記ＩＰ接続装置からＬＡＰＤフレームを受信した場合に、ＬＡＰＤフレームからＱ．９３１信号を抽出し、Ｑ．９３１信号のメッセージ種別を識別する手段と、該識別したメッセージに基づいて呼の確立及び呼の解放を行う手段と、
   処理可能な呼種ごとの同時通信可能数を記憶し、同時通信可能数を超えないように制御する手段と、
   を備えることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のＩＰ通信システム。
7. 前記パケット転送装置は、ユーザの加入者情報として、各契約者回線番号でパケット通信に使用可能なリソースを記憶し、端末から受信したリソース情報と前記記憶したリソースに基づいて、リソースの確保及びリソースの解放を行う手段と、
   前記ＩＰ接続装置からＬＡＰＢ又はＬＡＰＤフレームを受信した場合に、Ｘ．２５レイヤ３信号を抽出し、該Ｘ．２５レイヤ３信号を、前記他のパケット転送装置に送信する手段と、
   を備えることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のＩＰ通信システム。
8. 前記ＩＰ接続装置は、通信に使用されるベアラに関して定期的に利用情報を記録し、前記呼処理装置は、呼確立中の通信について、前記ＩＰ接続装置に契約者回線番号及びＢチャネル番号とともに問合せ通知を送信することにより、異常の有無を判断する手段を備えることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のＩＰ通信システム。
9. ＩＰ網以外の網用の端末との通信をＩＰ網上で実現するＩＰ通信方法であって、
   （ａ）ＩＰ接続装置、呼処理装置及びパケット転送装置をＩＰ網で接続するステップと、
   （ｂ）前記ＩＰ接続装置によって、前記端末からデータを受信し、フレーム抽出を行うステップと、
   （ｃ）前記呼処理装置によって、呼の確立及び呼の解放を行うステップと、
   （ｄ）前記パケット転送装置によって、パケット転送を行うステップと、
   （ｅ）前記ＩＰ接続装置、前記呼処理装置及び前記パケット転送装置の各々は、これらの装置間で前記データを送信する場合に、ＩＰインタフェース部によって、前記データに関連付けられた契約者回線番号と加入者線チャネルから、送信先とする装置のＩＰアドレスを特定して送信するステップと、
   を含むことを特徴とするＩＰ通信方法。
10. さらに、（ｆ）前記ＩＰ接続装置によって、加入者線番号と契約者回線番号の対応を記憶し、該対応に基づき前記端末から受信したデータの加入者線番号から契約者回線番号を識別するステップと、
    （ｇ）前記ＩＰ接続装置によって、前記端末からＤチャネルのデータを受信してＬＡＰＤフレームを抽出し、サービスアクセスポイント識別子を判別し、該サービスアクセスポイント識別子が呼制御信号手順であることを示していた場合には、前記呼処理装置に送信し、該サービスアクセスポイント識別子がパケット通信手順であることを示していた場合には、前記パケット転送装置に送信するステップと、
    （ｈ）前記ＩＰ接続装置によって、前記端末からＢチャネルのデータを受信してＬＡＰＢフレームを抽出し、パケット転送装置に送信するステップと、
    （ｉ）前記呼処理装置によって、受信した信号と既に受理済みの他通信の信号と区別するために、呼確立を継続する通信に関するデータの対応を記録するステップと、
    （ｊ）前記呼処理装置によって、前記ＩＰ接続装置からＬＡＰＤフレームを受信してＬＡＰＤフレームからＱ．９３１信号を抽出し、Ｑ．９３１信号のメッセージ種別を識別し、該識別したメッセージに基づいて呼の確立及び呼の解放を行うステップと、
    （ｋ）前記呼処理装置によって、処理可能な呼種ごとの同時通信可能数を記憶し、同時通信可能数を超えないように制御するステップと、
    （ｌ）前記パケット転送装置によって、ユーザの加入者情報として、各契約者回線番号でパケット通信に使用可能なリソースを記憶し、端末から受信したリソース情報と前記記憶したリソースに基づいて、リソースの確保及びリソースの解放を行うステップと、
    （ｍ）前記パケット転送装置によって、前記ＩＰ接続装置からＬＡＰＢ又はＬＡＰＤフレームを受信してＸ．２５レイヤ３信号を抽出し、該Ｘ．２５レイヤ３信号を前記他のパケット転送装置に送信するステップと、
    を含むことを特徴とする、請求項９に記載のＩＰ通信方法。

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