JP4167414B2

JP4167414B2 - Access network system and control method thereof

Info

Publication number: JP4167414B2
Application number: JP2001281480A
Authority: JP
Inventors: 悟山野; 稔哉岡部
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2001-09-17
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2021-09-17
Also published as: JP2003087402A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は加入者交換機と加入者電話機などの端末装置とをつなぐためのアクセスネットワークシステム及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
不特定多数の加入者に均質な通信サービスを提供するための公衆網は、加入者交換機を境としてアクセス系と中継系とに区分される。アクセス系は加入者電話機や情報処理装置などの加入者が利用する端末装置と加入者交換機とをつなぐ部分であり、中継系は市内エリアの通信サービスを提供する市内網、長距離通信サービスを提供する市外網、外国との通信サービスを提供する国際網を含む階層的に構築されたネットワークである。以下では、上記アクセス系をアクセスネットワークシステムと称し、上記中継系を回線交換網と称す。
【０００３】
図６はアクセスネットワークシステムの一構成例を示すブロック図である。
【０００４】
図６に示すように、アクセスネットワークシステムは、加入者が利用する複数の端末装置１₁〜１_n（ｎは正数）との回線を集線するアクセスネットワーク装置４と、アクセスネットワーク装置４を介して受信した端末装置からのデータを回線交換網６内の所定の送信先へ転送すると共に、回線交換網６から受信したデータをアクセスネットワーク装置４に転送する加入者交換機５とを有する構成である。なお、端末装置１₁〜１_nとアクセスネットワーク装置４間は、アナログメタリックケーブルやＣＡＴＶケーブルのような電線、あるいは無線通信手段等によってそれぞれ接続される。
【０００５】
アクセスネットワーク装置４と加入者交換機５間は、レイヤ２のプロトコルにしたがってデータ通信が行われる。アクセスネットワーク装置４と加入者交換機５間が、例えば、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union-Telecommunication Sector）で規定されたＶ５インタフェースで接続されている場合、レイヤ２としてはＬＡＰＶ５（Link Access protocol V5）が該当する。
【０００６】
通常、Ｖ５インタフェースでは、装置間が２Ｍｂｐｓ／１ラインのＰＣＭＬｉｎｋで接続され、該２Ｍｂｐｓの帯域を３２分割することで１つの通信チャネルあたり６４ｋｂｐｓの帯域が割り当てられる。なお、３２分割したうちの特定のチャネルは発呼、着呼、障害通知等の制御データの送受で用いられ、その他のチャネルは音声やデータ等のユーザデータの送受で用いられる。
【０００７】
従来のアクセスネットワークシステムでは、端末装置から発呼があった場合、あるいは端末装置に対する着呼があった場合に、該端末装置毎にそれぞれ１つの通信チャネルが割り当てられ、アクセスネットワーク装置４と加入者交換機５間では、それら複数チャネル分のデータがＴＤＭ（Time Division Multiplexing）方式により多重化されて送受信される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来のアクセスネットワークシステムでは、各端末装置毎に６４ｋｂｐｓ単位でしか帯域を割り当てることができないため、６４ｋｂｐｓ以外の速度でデータ転送する場合に効率良く帯域を割り当てることができずに帯域を無駄にしてしまう問題があった。
【０００９】
また、従来のアクセスネットワークシステムでは、端末装置からの発呼や端末装置に対する着呼があれば、端末装置毎にある決められたタイムスロットの通信チャネルを割り当て、該端末装置が通話やデータの送受信をしていないときでもその帯域が確保されるため、帯域を無駄に使用してしまう問題もあった。
【００１０】
本発明は上記したような従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、無駄な割り当てや無駄な使用を防止して、通信帯域を効率よく利用することが可能なアクセスネットワークシステム及びその制御方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明のアクセスネットワークシステムは、加入者が利用する端末装置と、公衆網内の中継系である回線交換網とを結ぶためのアクセスネットワークシステムであって、
前記端末装置から受信したデータをパケット化して送出し、受信したパケット化されたデータをデパケット化して前記端末装置に転送するアクセスネットワーク装置と、
前記アクセスネットワーク装置から送出された、パケット化されたデータをデパケット化して前記回線交換網内の所定の送信先へ転送し、前記回線交換網から受信したデータをパケット化して前記アクセスネットワーク装置に転送する加入者交換機と、
を有する構成である。
【００１２】
このとき、前記アクセスネットワーク装置は、
前記端末装置から受信した音声を符号化し、前記加入者交換機から受信した符号化された音声データを復号する音声符号化処理部を有し、
前記加入者交換機は、
前記回線交換網から受信した音声を符号化し、前記アクセスネットワーク装置から受信した符号化された音声データを復号する音声符号化処理部を有していてもよい。
【００１３】
一方、本発明のアクセスネットワークシステムの制御方法は、加入者が利用する端末装置との回線を集線するアクセスネットワーク装置と、
前記アクセスネットワーク装置を介して受信した前記端末装置からのデータを公衆網内の中継系である回線交換網内の所定の送信先へ転送すると共に、前記回線交換網から受信したデータを前記アクセスネットワーク装置に転送する加入者交換機と、
を備え、前記端末装置と前記回線交換網とを結ぶためのアクセスネットワークシステムの制御方法であって、
前記アクセスネットワーク装置は、
前記端末装置から受信したデータをパケット化して前記加入者交換機へ転送し、前記加入者交換機から受信したパケット化されたデータをデパケット化して前記端末装置に転送し、
前記加入者交換機は、
前記アクセスネットワーク装置から受信したパケット化されたデータをデパケット化して前記回線交換網へ転送し、前記回線交換網から受信したデータをパケット化して前記アクセスネットワーク装置に転送する方法である。
【００１４】
このとき、前記アクセスネットワーク装置は、
前記端末装置から受信した音声を符号化し、前記加入者交換機から受信した符号化された音声データを復号し、
前記加入者交換機は、
前記回線交換網から受信した音声を符号化し、前記アクセスネットワーク装置から受信した符号化された音声データを復号してもよい。
【００１５】
（作用）
上記のようなアクセスネットワークシステム及びその制御方法では、アクセスネットワーク装置及び加入者交換機間において、パケット化されたデータを互いに送受することで、データの転送速度を６４ｋｂｐｓ単位だけでなく、柔軟に変更することが可能になる。また、パケットは送受信すべきデータが無いときには送受信されないため、帯域を無駄に使用してしまうことがない。
【００１６】
さらに、アクセスネットワーク装置及び加入者交換機でそれぞれ音声データの符号化／復号化を行うことで、符号化された音声データを圧縮することが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に本発明について図面を参照して説明する。
【００１８】
（第１の実施の形態）
図１は本発明のアクセスネットワーク装置の第１の実施の形態の構成を示すブロック図であり、図２は本発明の加入者交換機の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。なお、アクセスネットワークシステムの構成は図６に示した従来の構成と同様であるため、その説明は省略する。
【００１９】
本発明のアクセスネットワークシステムでは、アクセスネットワーク装置と加入者交換機間において、ユーザデータや制御データをパケット化して互いに送受信する方式を提案する。
【００２０】
図１に示すように、本発明のアクセスネットワーク装置は、端末装置とのインタフェースである複数の加入者回路１０₁〜１０_n（ｎは正数）と、加入者回路との回線を集線する集線回路１２と、端末装置または加入者交換機からのデータをその送信先に応じて６４ｋｂｐｓ単位で切り換えるスイッチ部１３と、レイヤ２のプロトコルにしたがって加入者交換機との間で制御データを交換するためのレイヤ２抽出/挿入部１４と、加入者交換機に送信するデータのパケット化、及び加入者交換機から受信したデータのデパケット化を行うパケット終端処理部１５と、パケットの転送前に必要な帯域を加入者交換機に対して予約すると共に、スイッチ部１３、レイヤ２抽出/挿入部１４、及び帯域制御部１６の動作をそれぞれ制御する制御部１７と、帯域予約後に有効な帯域利用がなされているか否かを監視する帯域制御部１６とを有する構成である。
【００２１】
図２に示すように、本発明の加入者交換機は、アクセスネットワーク装置から受信したパケットのデパケット化、あるいはアクセスネットワーク装置に送信するデータのパケット化を行うパケット終端処理部２０と、レイヤ２のプロトコルにしたがってアクセスネットワーク装置との間で制御データを交換するためのレイヤ２抽出/挿入部２２と、端末装置または回線交換網からのデータをその送信先に応じて６４ｋｂｐｓ単位で切り換えるスイッチ部２３と、回線交換網とのインタフェースであるトランクインタフェース部２４と、パケットの転送前に必要な帯域を予約すると共に、帯域制御部２１、レイヤ２抽出/挿入部２２、及びスイッチ部２３の動作をそれぞれ制御する制御部２５と、帯域予約後に有効な帯域利用がなされているか否かを監視する帯域制御部２１とを有する構成である。
【００２２】
アクセスネットワーク装置が有する加入者回路、集線回路１２、スイッチ部１３、及びレイヤ２抽出/挿入部１４は、例えば、既存の集積回路装置によって構成される。また、パケット終端処理部１５、帯域制御部１６、及び制御部１７は、ＣＰＵ及び該ＣＰＵに所定の処理を実行させるためのプログラムが記録された記録媒体を備えた情報処理装置により構成される。ＣＰＵは記録媒体に記録されたプログラムにしたがって以下に記載するパケット終端処理部１５、帯域制御部１６、及び制御部１７の処理を実行する。
【００２３】
同様に、加入者交換機が有するトランクインタフェース部２４、スイッチ部２３、及びレイヤ２抽出/挿入部２２は、既存の集積回路装置によって構成される。また、パケット終端処理部２０、帯域制御部２１、及び制御部２５は、ＣＰＵ及び該ＣＰＵに所定の処理を実行させるためのプログラムが記録された記録媒体を備えた情報処理装置により構成される。ＣＰＵは記録媒体に記録されたプログラムにしたがって以下に記載するパケット終端処理部２０、帯域制御部２１、及び制御部２５の処理を実行する。
【００２４】
なお、パケットは、ＩＰ（Internet Protocol）パケット、ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）セル、あるいはフレームリレー等と同様に、ユーザデータあるいは制御データからなるペイロードに送信元及びあて先（送信先）のアドレスを含むヘッダを付与することで生成される。本実施形態のアクセスネットワークシステムの場合、パケットはアクセスネットワーク装置と加入者交換機間でのみ送受信されるため、ヘッダには送信元アドレスと宛先アドレスとが最低限含まれていればよく、パケットの優先順位を示すような情報等は不要であるため、ヘッダを圧縮することが可能である。
【００２５】
このような構成において、次に本発明のアクセスネットワークシステムの動作について説明する。
【００２６】
パケットにより装置間でデータを送受信する場合、予め要求された転送レートで送受信が可能か否かを判断する必要がある。以下では加入者交換機でこのような帯域予約を行う場合を例にして説明する。
【００２７】
まず、任意の端末装置が発呼すると、アクセスネットワーク装置は、対応する加入者回路で該発呼メッセージを受信し、集線回路１２及びスイッチ部１３を介して制御部１７に転送する。制御部１７は、帯域予約を要求するための帯域予約メッセージを生成し、レイヤ２抽出/挿入部１４に送信する。レイヤ２抽出/挿入部１４は制御部１７から受信した帯域予約メッセージをパケット終端処理部１５に転送し、パケット終端処理部１５によりパケット化して、生成した制御パケットを加入者交換機に送信する。なお、制御パケットの帯域は予め予約されているものとする。
【００２８】
加入者交換機は、アクセスネットワーク装置から送信された制御パケットをパケット終端処理部２０で受信し、まずレイヤ２抽出/挿入部２２により該制御パケットのなかから帯域予約メッセージを抽出し制御部２５に転送する。制御部２５は、発生した呼から要求された帯域の予約が可能か否かを判断し、帯域の予約が可能な場合は、帯域制御部２１に該呼の最低保証レート（ＣＩＲ）やピークレート（ＰＩＲ）等の監視情報を通知する。帯域制御部２１は制御部２５から受信した該監視情報にしたがって、以降、対応する呼の監視を行う。
【００２９】
また、制御部２５は、帯域予約が可能であることを示す応答メッセージを生成し、レイヤ２抽出/挿入部２２に送信する。レイヤ２抽出/挿入部２２は、制御部２５から受信した応答メッセージをパケット終端処理部２０に転送し、パケット終端処理部２０によりパケット化して、生成した制御パケットをアクセスネットワーク装置に送信する。
【００３０】
アクセスネットワーク装置は、加入者交換機で帯域予約が完了し、帯域予約が可能であることを示す応答メッセージ含む制御パケットを受信すると、該制御パケットをパケット終端処理部１５で受信し、レイヤ２抽出/挿入部１４により該制御パケットのなかから該応答メッセージを抽出して制御部１７に通知する。
【００３１】
制御部１７は、帯域制御部１６に該呼の最低保証レート（ＣＩＲ）やピークレート（ＰＩＲ）等の監視情報を通知する。帯域制御部１６は制御部１７から受信した該監視情報にしたがって、以降、対応する呼の監視を行う。
【００３２】
なお、発生した呼の帯域予約が不可能な場合、加入者交換機は予約不可メッセージを含む制御パケットをアクセスネットワーク装置に送信する。この場合、アクセスネットワーク装置は、発呼した端末装置に対し、対応する加入者回路から、例えば「通話中」であることを示すビジートーン信号を返送する。
【００３３】
アクセスネットワーク装置と加入者交換機間のリンクが確立すると、端末装置から送信されたユーザデータは、アクセスネットワーク装置の対応する加入者回路でそれぞれ受信され、集線回路１２で集線されてスイッチ部１３に転送される。スイッチ部１３は転送されたユーザデータをその送信先に応じて６４ｋｂｐｓ単位でスイッチングし、レイヤ２抽出/挿入部１４に送信する。レイヤ２抽出/挿入部１４は、ユーザデータをパケット終端処理部１５に転送し、送信先毎にパケット化して、ユーザパケットを生成し加入者交換機に送信する。このとき、各呼毎の帯域はそれぞれ帯域制御部１６で監視される。
【００３４】
加入者交換機は、パケット終端処理部２０でアクセスネットワーク装置４から送信されたユーザパケットを受信し、デパケット化を行う。このとき、各呼毎の帯域はそれぞれ帯域制御部２１で監視される。
【００３５】
デパケット化されたユーザデータは、レイヤ２抽出/挿入部２２、スイッチ部２３を経由して、トランクインタフェース部２４から所定のプロトコルにしたがって回線交換網に送信される。
【００３６】
一方、任意の端末装置に対する呼が発生すると、加入者交換機は、回線交換網からの制御データをトランクインタフェース部２４で受信し、スイッチ部２３を介して制御部２５に転送する。制御部２５は、発生した呼の帯域の予約が可能か否かを判断し、帯域の予約が可能な場合は、帯域制御部２１に該呼の最低保証レート（ＣＩＲ）やピークレート（ＰＩＲ）等の監視情報を通知する。帯域制御部２１は制御部２５から受信した該監視情報にしたがって、以降、対応する呼の監視を行う。
【００３７】
また、制御部２５は、回線交換網から受信した制御データをレイヤ２抽出/挿入部２２に送信する。レイヤ２抽出/挿入部２２は、制御部２５から受信した制御データをパケット終端処理部２０に転送し、パケット終端処理部２０によりパケット化して、生成した制御パケットをアクセスネットワーク装置に送信する。
【００３８】
アクセスネットワーク装置は、アクセスネットワーク装置から送信された制御パケットをパケット終端処理部１５で受信し、レイヤ２抽出/挿入部１４により該制御パケットのなかから制御データを抽出して制御部１７に通知する。
【００３９】
制御部１７は、帯域制御部１６に該呼の最低保証レート（ＣＩＲ）やピークレート（ＰＩＲ）等の監視情報を通知する。帯域制御部１６は制御部１７から受信した該監視情報にしたがって、以降、対応する呼の監視を行う。
【００４０】
なお、発生した呼の帯域予約が不可能な場合、加入者交換機は予約不可メッセージを含む制御パケットを回線交換網に返送する。この場合、回線交換網は、呼の発生元に対し、例えば「通話中」であることを示すビジートーン信号を返送する。
【００４１】
アクセスネットワーク装置と加入者交換機間のリンクが確立すると、回線交換網から送信されたユーザデータは、トランクインタフェース部２４でそれぞれ受信され、スイッチ部２３に転送される。スイッチ部２３は転送されたユーザデータをその送信先に応じて６４ｋｂｐｓ単位でスイッチングし、レイヤ２抽出/挿入部２２に送信する。レイヤ２抽出/挿入部２２は、ユーザデータをパケット終端処理部２０に転送し、送信先毎にパケット化してユーザパケットを生成し、生成したユーザパケットをアクセスネットワーク装置に送信する。このとき、各呼毎の帯域はそれぞれ帯域制御部２１で監視される。
【００４２】
アクセスネットワーク装置は、パケット終端処理部１５で加入者交換機から送信されたユーザパケットを受信し、デパケット化を行う。このとき、各呼毎の帯域はそれぞれ帯域制御部１６で監視される。
【００４３】
デパケット化されたユーザデータは、レイヤ２抽出/挿入部１４、スイッチ部１３、及び集線回路１２を経由して、対応する加入者回路から端末装置に送信される。
【００４４】
以上説明した、アクセスネットワーク装置と加入者交換機間でパケット化された制御データやユーザデータが転送される様子を示したのが図３である。
【００４５】
図３ではアクセスネットワーク装置（ＡＮ）と加入者交換機（ＬＥ）間において、任意のチャネルを用いてユーザデータ（図３ではユーザデータ１、２）が送受され、特定のチャネルを用いて制御データが送受される様子を示している。
【００４６】
なお、上記説明では、加入者交換機で予めパケットの転送に必要な帯域を予約しておく場合を例にして説明したが、帯域の予約はアクセスネットワーク装置で行ってもよい。
【００４７】
したがって、本発明のアクセスネットワークシステムでは、アクセスネットワーク装置及び加入者交換機間において、ＴＤＭデータをパケット化して帯域予約を行ってからデータ転送を行うため、ユーザデータや制御データの転送速度を６４ｋｂｐｓ単位だけでなく、柔軟に変更することができ、回線の帯域を有効に利用することができる。特に、制御データの帯域が一時的に必要となる場合には６４ｋｂｐｓ単位に増やす必要はなく、必要な帯域だけ増やせばよい。
【００４８】
また、パケットは送受信すべきデータが無いときには送受信されないため、帯域を無駄に使用してしまうことがない。
【００４９】
（第２の実施の形態）
次に本発明のアクセスネットワークシステムの第２の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００５０】
図４は本発明のアクセスネットワーク装置の第２の実施の形態の構成を示すブロック図であり、図５は本発明の加入者交換機の第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【００５１】
図４に示すように、本実施形態のアクセスネットワーク装置は、図１に示した第１の実施の形態のアクセスネットワーク装置に、端末装置からの音声を符号化し、加入者交換機からの符号化された音声データを復号する音声符号化処理部１８を追加した構成である。また、本実施形態の加入者交換機は、図２に示した第１の実施の形態の加入者交換機に、回線交換網からの音声を符号化し、アクセスネットワーク装置からの符号化された音声データを復号する音声符号化処理部２６を追加した構成である。その他の構成は第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００５２】
本実施形態のように、アクセスネットワーク装置及び加入者交換機でそれぞれ音声符号化／復号化を行うことにより、符号化された音声データを圧縮することが可能になり、第１の実施の形態のアクセスネットワークシステムよりも帯域を節約できる。したがって、集線率を変えることなく接続可能な加入者数を増やすことができる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成されているので、以下に記載する効果を奏する。
【００５４】
アクセスネットワーク装置及び加入者交換機間において、パケット化されたデータを互いに送受することで、データの転送速度を６４ｋｂｐｓ単位だけでなく、柔軟に変更することができ、回線の帯域を有効に利用することができる。特に、制御データの帯域が一時的に必要となる場合には６４ｋｂｐｓ単位に増やす必要はなく、必要な帯域だけ増やせばよい。また、パケットは送受信すべきデータが無いときには送受信されないため、帯域を無駄に使用してしまうことがない。
【００５５】
さらに、アクセスネットワーク装置及び加入者交換機でそれぞれ音声データの符号化／復号化を行うことで、符号化された音声データを圧縮することが可能になり、帯域をより節約することが可能になる。よって、集線率を変えることなく接続可能な加入者数を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアクセスネットワーク装置の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の加入者交換機の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図３】アクセスネットワーク装置と加入者交換機間でパケット化された制御データやユーザデータが転送される様子を示す模式図である。
【図４】本発明のアクセスネットワーク装置の第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の加入者交換機の第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図６】アクセスネットワークシステムの一構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１₁〜１_n 端末装置
４アクセスネットワーク装置
５加入者交換機
６回線交換網
１０₁〜１０_n 加入者回路
１２集線回路
１３、２３スイッチ部
１４、２２レイヤ２抽出／挿入部
１５、２０パケット終端処理部
１６、２１帯域制御部
１７、２５制御部
１８、２６音声符号化処理部
２４トランクインタフェース部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an access network system for connecting a subscriber exchange to a terminal device such as a subscriber telephone and a control method therefor.
[0002]
[Prior art]
A public network for providing a uniform communication service to an unspecified number of subscribers is divided into an access system and a relay system with the subscriber exchange as a boundary. The access system connects the terminal equipment used by subscribers such as subscriber telephones and information processing equipment to the subscriber exchange, and the relay system is a local network that provides communication services in the city area, and a long-distance communication service. It is a hierarchically constructed network that includes a long-distance network that provides services and an international network that provides communication services with foreign countries. Hereinafter, the access system is referred to as an access network system, and the relay system is referred to as a circuit switching network.
[0003]
FIG. 6 is a block diagram showing an example of the configuration of the access network system.
[0004]
As shown in FIG. 6, the access network system includes an access network device 4 that collects lines with a plurality of terminal devices 1 ₁ to 1 _n (n is a positive number) used by a subscriber, and the access network device 4. And a subscriber exchange 5 for transferring data received from the circuit switching network 6 to the access network device 4 as well as transferring data received from the terminal device to a predetermined transmission destination in the circuit switching network 6. . Note that the terminal devices 1 ₁ to 1 _n and the access network device 4 are connected to each other by an electric wire such as an analog metallic cable or a CATV cable, a wireless communication means, or the like.
[0005]
Data communication is performed between the access network apparatus 4 and the subscriber exchange 5 in accordance with the layer 2 protocol. For example, when the access network apparatus 4 and the subscriber exchange 5 are connected by the V5 interface defined by ITU-T (International Telecommunication Union-Telecommunication Sector), LAPV5 (Link Access protocol V5) is used as the layer 2. Applicable.
[0006]
Normally, in the V5 interface, devices are connected by a PCM Link of 2 Mbps / 1 line, and a bandwidth of 64 kbps is assigned to one communication channel by dividing the 2 Mbps bandwidth into 32. A specific channel among the 32 divisions is used for transmission / reception of control data such as outgoing call, incoming call, and failure notification, and other channels are used for transmission / reception of user data such as voice and data.
[0007]
In the conventional access network system, when a call is made from a terminal device or when a call is made to the terminal device, one communication channel is assigned to each terminal device, and the access network device 4 and the subscriber Between the exchanges 5, the data for the plurality of channels are multiplexed and transmitted / received by a TDM (Time Division Multiplexing) method.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional access network system, the bandwidth can be allocated only in units of 64 kbps for each terminal device. Therefore, when data is transferred at a speed other than 64 kbps, the bandwidth cannot be efficiently allocated. There was a problem that wasted.
[0009]
In the conventional access network system, if there is a call from a terminal device or an incoming call to the terminal device, a communication channel of a predetermined time slot is assigned to each terminal device, and the terminal device transmits and receives calls and data. There is also a problem that the bandwidth is wasted because the bandwidth is ensured even when not being performed.
[0010]
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an access network capable of efficiently using a communication band by preventing wasteful allocation and wasteful use. It is an object to provide a system and a control method thereof.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an access network system of the present invention is an access network system for connecting a terminal device used by a subscriber and a circuit switching network which is a relay system in a public network,
An access network device that packetizes and transmits data received from the terminal device, depackets the received packetized data, and forwards the data to the terminal device;
Packetized data sent from the access network device is depacketized and transferred to a predetermined destination in the circuit switched network, and data received from the circuit switched network is packetized and transferred to the access network device A subscriber exchange to
It is the structure which has.
[0012]
At this time, the access network device
A voice encoding processing unit that encodes voice received from the terminal device and decodes encoded voice data received from the subscriber exchange;
The subscriber exchange is
A voice encoding processing unit may be provided that encodes voice received from the circuit switched network and decodes encoded voice data received from the access network apparatus.
[0013]
On the other hand, the control method of the access network system of the present invention includes an access network device that collects lines with a terminal device used by a subscriber,
The data received from the terminal device received via the access network device is transferred to a predetermined transmission destination in a circuit switching network which is a relay system in a public network, and the data received from the circuit switching network is transferred to the access network A subscriber exchange to transfer to the device;
An access network system control method for connecting the terminal device and the circuit switching network,
The access network device is
Data received from the terminal device is packetized and transferred to the subscriber switch, packetized data received from the subscriber switch is depacketized and transferred to the terminal device,
The subscriber exchange is
The packetized data received from the access network device is depacketized and transferred to the circuit switched network, and the data received from the circuit switched network is packetized and transferred to the access network device.
[0014]
At this time, the access network device
Encode the voice received from the terminal device, decode the encoded voice data received from the subscriber exchange,
The subscriber exchange is
The voice received from the circuit switched network may be encoded, and the encoded voice data received from the access network device may be decoded.
[0015]
(Function)
In the access network system and the control method as described above, the data transfer rate is flexibly changed not only in units of 64 kbps by mutually transmitting and receiving packetized data between the access network apparatus and the subscriber exchange. It becomes possible. Further, since packets are not transmitted / received when there is no data to be transmitted / received, the bandwidth is not wasted.
[0016]
Furthermore, the encoded voice data can be compressed by encoding / decoding the voice data in the access network device and the subscriber exchange, respectively.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment of the access network apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment of the subscriber exchange of the present invention. The configuration of the access network system is the same as the conventional configuration shown in FIG.
[0019]
In the access network system of the present invention, a method is proposed in which user data and control data are packetized and transmitted and received between the access network apparatus and the subscriber exchange.
[0020]
As shown in FIG. 1, the access network device of the present invention is a concentrator for concentrating a plurality of subscriber circuits 10 ₁ to 10 _n (n is a positive number) that is an interface with a terminal device, and the subscriber circuit. Layer for exchanging control data between the circuit 12, the switch unit 13 for switching the data from the terminal device or the subscriber switch in units of 64 kbps according to the transmission destination, and the subscriber switch according to the layer 2 protocol (2) Extraction / insertion unit 14, packet termination processing unit 15 for packetizing data to be transmitted to the subscriber switch and depacketizing data received from the subscriber switch, and bandwidth required before packet transfer to the subscriber A controller 17 that reserves the exchange and controls operations of the switch unit 13, the layer 2 extraction / insertion unit 14, and the bandwidth control unit 16. A configuration and a band control section 16 for monitoring whether a valid bandwidth available after bandwidth reservation has been made.
[0021]
As shown in FIG. 2, the subscriber exchange of the present invention includes a packet termination processing unit 20 for depacketizing a packet received from an access network apparatus or packetizing data to be transmitted to the access network apparatus, and a layer 2 protocol. A layer 2 extraction / insertion unit 22 for exchanging control data with the access network device according to the above, a switch unit 23 for switching data from the terminal device or the circuit switching network in units of 64 kbps according to the transmission destination, The trunk interface unit 24, which is an interface with the circuit switching network, reserves a necessary band before packet transfer, and controls operations of the band control unit 21, the layer 2 extraction / insertion unit 22, and the switch unit 23, respectively. Whether or not the control unit 25 and effective bandwidth use are made after the bandwidth reservation It is configured to have a bandwidth control unit 21 to monitor.
[0022]
The subscriber circuit, the concentrator circuit 12, the switch unit 13, and the layer 2 extraction / insertion unit 14 included in the access network device are configured by, for example, an existing integrated circuit device. The packet termination processing unit 15, the bandwidth control unit 16, and the control unit 17 are configured by an information processing apparatus including a CPU and a recording medium on which a program for causing the CPU to execute predetermined processing is recorded. The CPU executes the processes of the packet termination processing unit 15, the bandwidth control unit 16, and the control unit 17 described below according to the program recorded on the recording medium.
[0023]
Similarly, the trunk interface unit 24, the switch unit 23, and the layer 2 extraction / insertion unit 22 included in the subscriber exchange are configured by existing integrated circuit devices. The packet termination processing unit 20, the bandwidth control unit 21, and the control unit 25 are configured by an information processing apparatus including a CPU and a recording medium on which a program for causing the CPU to execute predetermined processing is recorded. The CPU executes the processes of the packet termination processing unit 20, the bandwidth control unit 21, and the control unit 25 described below according to the program recorded on the recording medium.
[0024]
The packet is a header including a source and destination (destination) address in a payload made up of user data or control data, like an IP (Internet Protocol) packet, an ATM (Asynchronous Transfer Mode) cell, or a frame relay. It is generated by giving. In the case of the access network system of this embodiment, since packets are transmitted and received only between the access network device and the subscriber exchange, the header needs to include at least the source address and the destination address, and the priority of the packet Since information indicating the order is not necessary, the header can be compressed.
[0025]
Next, the operation of the access network system of the present invention in such a configuration will be described.
[0026]
When data is transmitted / received between devices using a packet, it is necessary to determine whether transmission / reception is possible at a transfer rate requested in advance. Hereinafter, a case where such a bandwidth reservation is performed by the subscriber exchange will be described as an example.
[0027]
First, when an arbitrary terminal device makes a call, the access network device receives the call message by the corresponding subscriber circuit and transfers it to the control unit 17 via the line concentrator circuit 12 and the switch unit 13. The control unit 17 generates a bandwidth reservation message for requesting bandwidth reservation and transmits it to the layer 2 extraction / insertion unit 14. The layer 2 extraction / insertion unit 14 transfers the bandwidth reservation message received from the control unit 17 to the packet termination processing unit 15, packetizes it by the packet termination processing unit 15, and transmits the generated control packet to the subscriber exchange. Note that the bandwidth of the control packet is reserved in advance.
[0028]
The subscriber exchange receives the control packet transmitted from the access network apparatus by the packet termination processing unit 20, first extracts a bandwidth reservation message from the control packet by the layer 2 extraction / insertion unit 22, and transfers it to the control unit 25. To do. The control unit 25 determines whether or not the bandwidth requested from the generated call can be reserved. If the bandwidth can be reserved, the control unit 25 informs the bandwidth control unit 21 of the minimum guaranteed rate (CIR) or peak rate of the call. Notify monitoring information such as (PIR). The bandwidth control unit 21 subsequently monitors the corresponding call according to the monitoring information received from the control unit 25.
[0029]
In addition, the control unit 25 generates a response message indicating that bandwidth reservation is possible and transmits the response message to the layer 2 extraction / insertion unit 22. The layer 2 extraction / insertion unit 22 transfers the response message received from the control unit 25 to the packet termination processing unit 20, packetizes the packet termination processing unit 20, and transmits the generated control packet to the access network apparatus.
[0030]
When the access network apparatus receives the control packet including the response message indicating that the bandwidth reservation is completed in the subscriber exchange and the bandwidth reservation is possible, the access network apparatus receives the control packet in the packet termination processing unit 15 and extracts the layer 2 / The insertion unit 14 extracts the response message from the control packet and notifies the control unit 17 of the response message.
[0031]
The control unit 17 notifies the bandwidth control unit 16 of monitoring information such as the minimum guaranteed rate (CIR) and peak rate (PIR) of the call. The bandwidth control unit 16 subsequently monitors the corresponding call according to the monitoring information received from the control unit 17.
[0032]
If it is impossible to reserve the bandwidth of the generated call, the subscriber exchange transmits a control packet including a reservation impossible message to the access network device. In this case, the access network apparatus returns, for example, a busy tone signal indicating that “calling” is being performed from the corresponding subscriber circuit to the calling terminal apparatus.
[0033]
When the link between the access network device and the subscriber exchange is established, the user data transmitted from the terminal device is received by the corresponding subscriber circuit of the access network device, collected by the concentration circuit 12, and transferred to the switch unit 13. Is done. The switch unit 13 switches the transferred user data in units of 64 kbps according to the transmission destination, and transmits the user data to the layer 2 extraction / insertion unit 14. The layer 2 extraction / insertion unit 14 transfers the user data to the packet termination processing unit 15, packetizes it for each destination, generates a user packet, and transmits it to the subscriber exchange. At this time, the bandwidth for each call is monitored by the bandwidth controller 16.
[0034]
The subscriber exchange receives the user packet transmitted from the access network apparatus 4 by the packet termination processing unit 20 and depackets it. At this time, the bandwidth for each call is monitored by the bandwidth controller 21.
[0035]
The depacketized user data is transmitted from the trunk interface unit 24 to the circuit switching network via the layer 2 extraction / insertion unit 22 and the switch unit 23 according to a predetermined protocol.
[0036]
On the other hand, when a call to an arbitrary terminal device occurs, the subscriber exchange receives the control data from the circuit switching network at the trunk interface unit 24 and transfers it to the control unit 25 via the switch unit 23. The control unit 25 determines whether or not the bandwidth of the generated call can be reserved. If the bandwidth can be reserved, the control unit 25 informs the bandwidth control unit 21 of the minimum guaranteed rate (CIR) or peak rate (PIR) of the call. Notify monitoring information such as The bandwidth control unit 21 subsequently monitors the corresponding call according to the monitoring information received from the control unit 25.
[0037]
Further, the control unit 25 transmits the control data received from the circuit switching network to the layer 2 extraction / insertion unit 22. The layer 2 extraction / insertion unit 22 transfers the control data received from the control unit 25 to the packet termination processing unit 20, packetizes the packet termination processing unit 20, and transmits the generated control packet to the access network device.
[0038]
The access network device receives the control packet transmitted from the access network device by the packet termination processing unit 15, extracts control data from the control packet by the layer 2 extraction / insertion unit 14, and notifies the control unit 17 of the control data. .
[0039]
The control unit 17 notifies the bandwidth control unit 16 of monitoring information such as the minimum guaranteed rate (CIR) and peak rate (PIR) of the call. The bandwidth control unit 16 subsequently monitors the corresponding call according to the monitoring information received from the control unit 17.
[0040]
If it is impossible to reserve the bandwidth of the generated call, the subscriber exchange returns a control packet including a reservation impossible message to the circuit switching network. In this case, the circuit-switched network returns a busy tone signal indicating, for example, “busy” to the call originator.
[0041]
When the link between the access network device and the subscriber exchange is established, the user data transmitted from the circuit switching network is received by the trunk interface unit 24 and transferred to the switch unit 23. The switch unit 23 switches the transferred user data in units of 64 kbps according to the transmission destination, and transmits the user data to the layer 2 extraction / insertion unit 22. The layer 2 extraction / insertion unit 22 transfers the user data to the packet termination processing unit 20, packetizes it for each transmission destination, generates a user packet, and transmits the generated user packet to the access network device. At this time, the bandwidth for each call is monitored by the bandwidth controller 21.
[0042]
The access network apparatus receives the user packet transmitted from the subscriber exchange at the packet termination processing unit 15 and depackets it. At this time, the bandwidth for each call is monitored by the bandwidth controller 16.
[0043]
The depacketized user data is transmitted from the corresponding subscriber circuit to the terminal device via the layer 2 extraction / insertion unit 14, the switch unit 13, and the concentrator circuit 12.
[0044]
FIG. 3 shows how the control data and user data packetized between the access network apparatus and the subscriber exchange described above are transferred.
[0045]
In FIG. 3, user data (user data 1 and 2 in FIG. 3) is transmitted and received between an access network device (AN) and a subscriber exchange (LE) using an arbitrary channel, and control data is transmitted using a specific channel. It shows how they are sent and received.
[0046]
In the above description, the case where a bandwidth required for packet transfer is reserved in advance by the subscriber switch has been described as an example. However, bandwidth reservation may be performed by the access network device.
[0047]
Therefore, in the access network system of the present invention, since the data transfer is performed after the bandwidth reservation is made by packetizing the TDM data between the access network apparatus and the subscriber exchange, the transfer rate of the user data and the control data is set to a unit of 64 kbps. In addition, it can be flexibly changed and the bandwidth of the line can be used effectively. In particular, when the bandwidth of the control data is temporarily required, it is not necessary to increase it in units of 64 kbps, and it is sufficient to increase only the necessary bandwidth.
[0048]
Further, since packets are not transmitted / received when there is no data to be transmitted / received, the bandwidth is not wasted.
[0049]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the access network system of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0050]
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment of the access network apparatus of the present invention, and FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment of the subscriber exchange of the present invention.
[0051]
As shown in FIG. 4, the access network apparatus according to the present embodiment encodes the voice from the terminal device to the access network apparatus according to the first embodiment shown in FIG. The voice encoding processing unit 18 for decoding the voice data is added. Further, the subscriber exchange of the present embodiment encodes the voice from the circuit switched network to the subscriber exchange of the first embodiment shown in FIG. 2, and the encoded voice data from the access network device. In this configuration, a speech encoding processing unit 26 for decoding is added. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
[0052]
As in this embodiment, by performing voice encoding / decoding in the access network device and the subscriber exchange, respectively, it becomes possible to compress the encoded voice data, and the access in the first embodiment Bandwidth can be saved over network systems. Therefore, it is possible to increase the number of subscribers that can be connected without changing the concentration rate.
[0053]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
[0054]
By transmitting and receiving packetized data between the access network device and the subscriber exchange, the data transfer rate can be flexibly changed not only in units of 64 kbps, but the bandwidth of the line can be used effectively. Can do. In particular, when the bandwidth of the control data is temporarily required, it is not necessary to increase it in units of 64 kbps, and it is sufficient to increase only the necessary bandwidth. Further, since packets are not transmitted / received when there is no data to be transmitted / received, the bandwidth is not wasted.
[0055]
Furthermore, by encoding / decoding the voice data in the access network apparatus and the subscriber exchange, respectively, it becomes possible to compress the encoded voice data and further save the bandwidth. Therefore, the number of subscribers that can be connected can be increased without changing the concentration rate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of an access network apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a subscriber exchange according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing how control data and user data packetized are transferred between an access network apparatus and a subscriber exchange.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of an access network apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of a subscriber exchange according to the present invention.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of an access network system.
[Explanation of symbols]
1 ₁ to 1 _n terminal device 4 access network device 5 subscriber switch 6 circuit switched network 10 ₁ to 10 _n subscriber circuit 12 concentrator circuit 13, 23 switch unit 14, 22 layer 2 extraction / insertion unit 15, 20 packet termination processing Units 16 and 21 Band control units 17 and 25 Control units 18 and 26 Voice coding processing unit 24 Trunk interface unit

Claims

An access network system for connecting a terminal device used by a subscriber to a circuit switching network that is a relay system in a public network,
An access network device that packetizes and transmits data received from the terminal device, depackets the received packetized data, and forwards the data to the terminal device;
Packetized data sent from the access network device is depacketized and transferred to a predetermined destination in the circuit switched network, and data received from the circuit switched network is packetized and transferred to the access network device has a subscriber exchange for, the,
An access network system, wherein data is transmitted and received between the access network device and the subscriber exchange in a time division manner .

The access network device is
A voice encoding processing unit that encodes voice received from the terminal device and decodes encoded voice data received from the subscriber exchange;
The subscriber exchange is
The access network system according to claim 1, further comprising: a voice encoding processing unit that encodes voice received from the circuit switching network and decodes encoded voice data received from the access network apparatus.

An access network device for concentrating lines with terminal devices used by subscribers;
The data received from the terminal device received via the access network device is transferred to a predetermined transmission destination in a circuit switching network which is a relay system in a public network, and the data received from the circuit switching network is transferred to the access network An access network system for connecting the terminal device and the circuit switching network, comprising:
Data is transmitted and received in a time division manner between the access network device and the subscriber exchange,
The access network device is
Data received from the terminal device is packetized and transferred to the subscriber switch, packetized data received from the subscriber switch is depacketized and transferred to the terminal device,
The subscriber exchange is
A control method for an access network system, wherein packetized data received from the access network device is depacketized and transferred to the circuit switched network, and data received from the circuit switched network is packetized and transferred to the access network device.

The access network device is
Encode the voice received from the terminal device, decode the encoded voice data received from the subscriber exchange,
The subscriber exchange is
4. The control method for an access network system according to claim 3, wherein the voice received from the circuit switched network is encoded and the encoded voice data received from the access network apparatus is decoded.

An access network device for concentrating a line with the terminal device for connecting a terminal device used by a subscriber and a circuit switching network which is a relay system in a public network via a subscriber switch,
The access network device and the subscriber exchange are transmitted and received in a time division manner,
A plurality of subscriber circuits that are interfaces with the terminal device;
A concentrator circuit for concentrating a line with the subscriber circuit;
A switch unit that switches received data according to the destination, and
A layer 2 extraction / insertion unit for exchanging control data with the subscriber switch according to the layer 2 protocol;
A packet termination processing unit for packetizing data to be transmitted to the subscriber switch and depacketizing data received from the subscriber switch;
A control unit that requests the subscriber switch to reserve a necessary bandwidth before transferring packetized data;
A bandwidth control unit that monitors whether the bandwidth with the subscriber exchange is effectively used after the reservation of the bandwidth;
An access network device.

6. The access network apparatus according to claim 5, further comprising a voice encoding processing unit that encodes voice received from the terminal apparatus and decodes encoded voice data received from the subscriber exchange.

A terminal device used by a subscriber is connected to a circuit switching network, which is a relay system in the public network, via an access network device. The data received from the access network device is transferred to the circuit switching network, and the circuit switching is performed. A subscriber exchange for transferring data received from a network to the access network device,
The access network device and the subscriber exchange are transmitted and received in a time division manner,
A packet termination processor for depacketizing a packet received from the access network device and packetizing data to be transmitted to the access network device;
A layer 2 extraction / insertion unit for exchanging control data with the access network device according to a layer 2 protocol;
A switch unit for switching data received from the terminal device or the circuit switching network according to the transmission destination;
A trunk interface unit that is an interface with the circuit switching network;
A controller that reserves the required bandwidth before transferring the packet;
And a bandwidth controller that monitors whether or not effective bandwidth usage is performed after the bandwidth reservation.

8. The subscriber exchange according to claim 7, further comprising a voice encoding processing unit that encodes voice received from the circuit switched network and decodes encoded voice data received from the access network apparatus.