JP3203226B2

JP3203226B2 - バースト回線交換網

Info

Publication number: JP3203226B2
Application number: JP4570798A
Authority: JP
Inventors: 公平塩本; 直明山中
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; NTT Inc USA
Current assignee: NTT Inc; NTT Inc USA
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 2001-08-27
Anticipated expiration: 2018-02-26
Also published as: JPH11252169A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＳＴＭ(Synchronous
Transfer Mode) に利用する。本発明はＳＴＭ網におけ
るデータ転送に利用する。

【０００２】

【従来の技術】ＳＴＭ網であるバースト回線交換網にお
けるデータ転送では、データ転送経路毎に割付られたタ
イムスロットにデータを書込むことにより、所望の宛先
にデータを転送することができる。

【０００３】図８はＥ．１６４アドレスによるデータ転
送を説明するための図である。図８に示すバースト回線
交換網Ｎ１では、各交換機１〜４間にそれぞれＥ．１６
４アドレス対応に経路が割当てられ、Ｅ．１６４ヘッダ
に書込まれたＥ．１６４アドレスに対応する所定の経路
に対応するタイムスロットにデータを書込むことにより
このデータは所望の宛先まで転送される。

【０００４】すなわち、図８の例では、通信端末ＴＥか
ら送信されたＩＰ(Internet Protocol) パケットは、バ
ースト回線交換網Ｎ１の入口にある交換機１に到達する
と、この交換機１に備えられている制御装置１０によ
り、ＩＰヘッダに書込まれている宛先に対応するＥ．１
６４アドレスが付与される。このＥ．１６４アドレスは
Ｅ．１６４ヘッダとしてＩＰヘッダに付加される。交換
機１〜４では、それぞれＥ．１６４アドレスに対応する
経路に対応するタイムスロットにパケットのデータを書
込むことによりデータを所望の宛先に転送することがで
きる。

【０００５】図９はタイムスロット交換情報によるデー
タ転送を説明するための図である。図９に示すバースト
回線交換網Ｎ２では、交換機１１〜１３に向かう経路毎
にタイムスロットが割当てられている。

【０００６】バースト回線交換網Ｎ２の入口にある交換
機１１では、通信端末ＴＥから送信されたＩＰパケット
のＩＰヘッダに書込まれている宛先情報にしたがって所
望の宛先までのタイムスロット交換情報を生成する。図
９の例では、交換機１１から交換機１２まではタイムス
ロット＃１によりデータが転送され、交換機１２から交
換機１３まではタイムスロット＃４によりデータが転送
される。このタイムスロット交換情報はデータにヘッダ
として付与される。なお、図９の“ＰＲＥ”はＰＲＥＡ
ＭＢＬＥを示す。各交換機１１〜１３には、アドレス制
御メモリＡＣＭ(Address Control Memory)を備えてお
り、このヘッダに書込まれたタイムスロット交換情報に
したがって到着したデータを所定のタイムスロットに書
込むことにより、パケットを所望の宛先に転送すること
ができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のバー
スト回線交換網によるデータ転送では、バースト回線交
換網の入口にある交換機が到来するデータの最終的な宛
先までの経路に対応するタイムスロットを決定してい
る。したがって、バースト回線交換網の状況にかかわら
ず、一度決定したタイムスロット交換情報あるいはＥ．
１６４アドレスはデータが最終宛先に到達するまで変わ
ることはない。

【０００８】すなわち、図８の例では、Ｅ．１６４アド
レス毎に経路が割当てられており、このＥ．１６４アド
レスが途中で変わることがないため、そのデータを書込
むタイムスロット位置も途中で変わることはない。

【０００９】また、図９の例では、交換機に向かう経路
毎にタイムスロットが割当てられており、データは最初
に定められた順序で交換機を経る毎にタイムスロット位
置を変えながら転送されるが、この順序が途中で変わる
ことはない。

【００１０】このように、従来のバースト回線交換網に
おけるデータ転送では、バースト回線交換網の入口で決
定したタイムスロット交換情報あるいはＥ．１６４アド
レスをそのまま変えることなく用いるので、例えば、途
中の交換機で、あらかじめ決められた経路に対応するタ
イムスロットにデータを書込む余地がない場合には、当
該データは、途中の交換機で待ち合わせをしなければな
らない。また、データの属性によっては、この待ち合わ
せの途中で廃棄されてしまったり、あるいは、この待ち
合わせによる遅延時間が原因で、最終宛先に到達したと
しても廃棄されてしまうデータが発生する。この問題は
中継する交換機数が増えることにより経路構成が複雑化
し、一つの経路が多数の宛先に向かう経路として共通に
用いられるようになると顕著化する。

【００１１】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、交換機におけるデータ転送の待ち時間を短縮
することができるバースト回線交換網を提供することを
目的とする。本発明は、廃棄されるデータを少なくする
ことができるバースト回線交換網を提供することを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の交換機
が相互に接続されている構成の下で、所望の宛先に向か
う複数の経路の情報があらかじめ記録されたテーブルを
各交換機に備え、データを転送するときには、バースト
回線交換網の入口にある交換機でそのデータの最終宛先
までのタイムスロット交換情報あるいはＥ．１６４アド
レスを全て決めてしまうのではなく、各交換機でそれぞ
れ次に当該データを転送すべき交換機をその時点のタイ
ムスロットの状況を参照して決定することを最も主要な
特徴とする。これにより、交換機におけるデータ転送の
待ち時間を短縮することができるとともに、廃棄される
データを少なくすることができる。

【００１３】すなわち、本発明はバースト回線交換網で
あって、発側端末を収容する発側の交換機と、着側端末
を収容する着側の交換機と、前記発側および前記着側の
交換機間に配置された複数の中継の交換機とを備え、前
記発側および前記着側の交換機間には複数の経路が設定
され、前記交換機のうち経路分岐点に配置された交換機
の少なくとも一部に、この複数の経路と割付けるタイム
スロットとを対応させた情報が記録されたテーブルと、
到来するデータの宛先の情報にしたがってこのテーブル
を参照し前記複数の経路のいずれかを選択する手段とを
備えたバースト回線交換網である。

【００１４】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記選択する手段は、循環して現れるタイムスロットのう
ち宛先別に設定された経路に対応するもので前記宛先ま
での中継の交換機数が少ないことを優先して選択するタ
イムスロット選択手段を含むところにある。

【００１５】これにより、経路分岐点に配置された交換
機では、その交換機にデータが到来する毎に、その宛先
にしたがって中継の交換機数が少ない経路を選択してデ
ータ転送を行うことができる。例えば、前記タイムスロ
ット選択手段は、前記宛先までの中継の交換機数が最少
の経路に対応するタイムスロットを選択する手段を含む
構成としてもよい。

【００１６】また、前記タイムスロット選択手段は、前
記宛先までの中継の交換機数が最少の経路に対応するタ
イムスロットが他の通信に使用されているときには、前
記宛先までの中継の交換機数がその次に少ない経路に対
応するタイムスロットを選択する手段を含む構成として
もよい。

【００１７】これにより、前記宛先までの中継の交換機
数が最少となる経路に対応するタイムスロットに空きが
できるまでデータ転送を待ち合わせることなく、前記宛
先までの中継の交換機数が多少増加してもデータ転送を
行うことにより、データ転送の遅延を少なくすることが
できる。

【００１８】さらに、前記タイムスロット選択手段は、
前記宛先までの中継の交換機数が最少の経路に対応する
タイムスロットが他の通信に使用されているときには、
前記宛先別に設定された経路にかかわらず他の経路に対
応するタイムスロットを選択する手段を含む構成として
もよい。

【００１９】これにより、前記宛先までの中継の交換機
数が最少となる経路に対応するタイムスロットに空きが
できるまでデータ転送を待ち合わせることなく、とにか
くデータ転送を行うことにより、交換機におけるデータ
転送の遅延を少なくすることができる。このとき、デー
タの転送経路が冗長な中継の交換機を経由する場合も発
生するが、とりあえず交換機における待ち時間は短縮す
ることができる。データの転送経路が冗長な中継交換機
を経由することによるデータ転送の遅延時間と交換機に
おける待ち時間によるデータ転送の遅延時間とを比較す
れば、一般的には、交換機における待ち時間によるデー
タ転送の遅延時間の方が大きい。したがって、データの
転送経路が冗長な中継の交換機を経由することよりも交
換機における待ち時間を短縮することを優先して考える
ことは本発明の目的に照らして正しいといえる。

【００２０】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図１および図
２を参照して説明する。図１は本発明実施例のバースト
回線交換網の概念図である。図２はルーティング制御部
の要部ブロック構成図である。

【００２１】本発明はバースト回線交換網であって、発
側端末ＴＥ１を収容する発側の交換機ＳＷ１と、着側端
末ＴＥ２を収容する着側の交換機ＳＷ２と、交換機ＳＷ
１およびＳＷ２間に配置された複数の中継の交換機ＳＷ
１１〜ＳＷ１８とを備え、交換機ＳＷ１およびＳＷ２間
には複数の経路が設定され、交換機ＳＷ１、ＳＷ２、Ｓ
Ｗ１１〜ＳＷ１８のうち経路分岐点に配置された交換機
ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ１３に、図
２に示すように、この複数の経路と割付けるタイムスロ
ットとを対応させた情報が記録されたテーブルＴと、到
来するデータの宛先情報にしたがってこのテーブルＴを
参照し前記複数の経路のいずれかを選択する手段である
経路選択部２０とを備えたバースト回線交換網である。

【００２２】ここで、本発明の特徴とするところは、経
路選択部２０は、循環して現れるタイムスロットのうち
宛先別に設定された経路に対応するもので前記宛先まで
の中継の交換機数が少ないことを優先して選択するとこ
ろにある。

【００２３】

【実施例】（第一実施例）図１に示すように、本発明実
施例のバースト回線交換網における交換機ＳＷ１、ＳＷ
２、ＳＷ１１〜ＳＷ１３は、タイムスロットの交換情報
を指定することにより回線設定を行うバースト回線交換
スイッチノード(Burst circuite switching node(BCS
N)) Ｂと経路制御を行うモジュール(Routing control m
odule(RCM))であるルーティング制御部Ｒからなる。

【００２４】ルーティング制御部Ｒは、経路分岐点に配
置されたバースト回線交換スイッチノードＢと対になっ
て交換機ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ１１〜ＳＷ１３を構成す
る。特に、バースト回線交換網の入口の交換機ＳＷ１は
必ずルーティング制御部Ｒと対である。

【００２５】また、経路分岐点以外の交換機ＳＷ１４〜
ＳＷ１８には、受動ノードとしてバースト回線交換スイ
ッチノードＢが単独で配置される。このバースト回線交
換スイッチノードＢは送信側からタイムスロットの交換
情報を設定することにより回線設定を行う。

【００２６】図３はバースト回線交換スイッチノードＢ
の構成を説明するための図である。バースト回線交換ス
イッチノードＢには、図３に示すアドレス制御メモリ(A
ddress control memory(ACM)) が設けられており、この
アドレス制御メモリには、時分割多重された入力と出力
のハイウェイのタイムスロットの交換情報が記載されて
いる。

【００２７】バースト回線交換スイッチノードＢではこ
のアドレス制御メモリの内容を書き換えることにより回
線設定を行う。すなわち、バースト回線交換スイッチノ
ードＢでは入力ハイウェイのタイムスロットにアドレス
制御メモリの内容を書き換える制御情報を書込むことに
よりそのタイムスロットに対応する回線を設定すること
ができる。

【００２８】図２に示すように、ルーティング制御部Ｒ
は経路情報のテーブルＴを持つ。ルーティング制御部Ｒ
は到着したパケットの宛先アドレスを参照しテーブルＴ
を検索して次にパケットを転送すべき交換機を決定す
る。

【００２９】図４はテーブルＴの構成を示す図である。
テーブルＴには、最終的な宛先アドレス（ＤＡ）対応に
次の交換機（次交換機）とその交換機へ到達するために
必要なタイムスロット交換情報（ＴＳ交換情報）が記録
される。また、次の交換機に到達するための経路が複数
存在するときには、その複数の経路の全ての情報がテー
ブルＴに記録される。このとき、これら複数の経路毎に
中継する交換機数が表示される。

【００３０】例えば、発側端末ＴＥ１から発側端末ＴＥ
２に向かうデータであれば、最終的な宛先アドレス（Ｄ
Ａ）には“ＴＥ２”と記録される。さらに、交換機ＳＷ
１のテーブルＴであれば、次の交換機（次交換機）には
“ＳＷ１１、ＳＷ１２”と記録される。このとき、例え
ば、交換機ＳＷ１から交換機ＳＷ１２に向かう経路とし
ては“ＳＷ１→ＳＷ１５→ＳＷ１２”および“ＳＷ１→
ＳＷ１４→ＳＷ１１→ＳＷ１２”が存在するが、この情
報も併記される。さらに、タイムスロット交換情報（Ｔ
Ｓ交換情報）には、交換機ＳＷ１１に対応して“＃１、
＃２”、交換機ＳＷ１２に対応して“＃３、＃４”、交
換機ＳＷ１１およびＳＷ１２間に対応して“＃５”など
と記録される。

【００３１】発側端末ＴＥ１からパケットが到来する
と、バースト回線交換網の入口の交換機ＳＷ１はそのパ
ケットから最終的な宛先アドレスを抽出する。その最終
的な宛先アドレスを元にルーティング制御部Ｒのテーブ
ルＴを検索し、次にそのパケットを転送すべき交換機Ｓ
Ｗ１１またはＳＷ１２とその交換機ＳＷ１１またはＳＷ
１２に到達するために必要なタイムスロット交換情報を
引き出す。

【００３２】そのタイムスロット交換情報をバースト回
線交換スイッチノードＢのアドレス制御メモリに設定す
る。また、バースト回線交換スイッチノードＢの出力ハ
イウェイの該当タイムスロットにタイムスロット交換情
報を書込み、次の交換機ＳＷ１１またはＳＷ１２までの
回線を設定する。次の交換機ＳＷ１１またはＳＷ１２ま
での間には受動ノードとしての交換機ＳＷ１４またはＳ
Ｗ１５が存在するが、その交換機ＳＷ１４またはＳＷ１
５のアドレス制御メモリの設定は該当するタイムスロッ
トに書込まれたアドレス制御メモリのタイムスロット交
換情報によってハードウェアにより自動的に設定され
る。

【００３３】このとき、例えば、交換機ＳＷ１では、次
の交換機ＳＷ１２に向かう経路として“ＳＷ１→ＳＷ１
５→ＳＷ１２”の経路と“ＳＷ１→ＳＷ１４→ＳＷ１１
→ＳＷ１２”の経路とが存在する。これらの経路はいず
れもテーブルＴに記録されている。交換機ＳＷ１の経路
選択部２０は、まず、中継の交換機数が最少となる経路
を第一候補として選択する。ここでは、“ＳＷ１→ＳＷ
１５→ＳＷ１２”の経路が中継の交換機数が最少となる
第一候補の経路である。しかし、このとき、当該経路に
対応するタイムスロットに空きがない場合には、経路選
択部２０は、次候補の経路である“ＳＷ１→ＳＷ１４→
ＳＷ１１→ＳＷ１２”を選択する。このとき、次候補の
経路に対応するタイムスロットに空きがあれば、データ
は次候補の経路を経由して交換機ＳＷ１２まで転送され
る。さらに、中継の交換機ＳＷ１１またはＳＷ１２で
も、交換機ＳＷ１と同じ処理が行われる。以下、同様に
してデータは最終宛先まで転送される。

【００３４】図５および図６は本発明第一実施例の経路
選択部２０の動作を示すフローチャートである。経路選
択部２０では、まず、到来したパケットのヘッダに書込
まれている宛先情報を参照し（Ｓ１）、最終的な宛先を
特定する。次に、テーブルＴを参照して当該宛先までの
複数の経路を抽出する。この複数の経路のいずれかを第
一候補として選択する（Ｓ２）。この第一候補が中継の
交換機数が最少となる経路であるか否かを判定する（Ｓ
３）。続いて、この時点におけるタイムスロット情報を
参照し（Ｓ４）、この第一候補の経路に対応するタイム
スロットが空いていれば（Ｓ５）、この第一候補の経路
に対応するタイムスロットを当該パケットを転送するタ
イムスロットとして決定する（Ｓ６）。

【００３５】このとき、この第一候補の経路に対応する
タイムスロットが空いていなければ（Ｓ５）、次候補を
選択する（Ｓ７）。

【００３６】次候補の選択は図６に示すように、当該宛
先までの複数の経路のうちで第一候補の次に中継の交換
機数が少ない経路を第二候補として選択する（Ｓ１
１）。続いて、この時点におけるタイムスロット情報を
参照し（Ｓ１２）、この第二候補の経路に対応するタイ
ムスロットが空いていれば（Ｓ１３）、この第二候補の
経路に対応するタイムスロットを当該パケットを転送す
るタイムスロットとして決定する（Ｓ６）。また、この
とき第二候補も空いていなければ、第三、第四、…の候
補について順次上記手順（Ｓ１１〜Ｓ１４）を繰り返し
て経路を決定する。

【００３７】（第二実施例）本発明第二実施例を図７を
参照して説明する。図７は本発明第二実施例の経路選択
部２０の動作を示すフローチャートである。本発明第二
実施例は、第一候補の経路に対応するタイムスロットに
空きがない場合の次候補選択手順が本発明第一実施例と
は異なる。

【００３８】本発明第二実施例では、本発明第一実施例
と同様に、パケットの宛先情報を参照して経路の第一候
補を選択するが、この第一候補に空きがない場合には、
図７に示すように、経路にかかわらず空いているタイム
スロットを選択する（Ｓ２０）。これにより、とにかく
交換機ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ１１〜ＳＷ１３におけるデ
ータの待ち時間を短縮することができる。その後のデー
タ転送経路については中継の交換機数が冗長となる場合
も発生するが、データ転送経路の中継の交換機数が冗長
となることによるデータ転送の遅延時間よりも交換機Ｓ
Ｗ１、ＳＷ２、ＳＷ１１〜ＳＷ１３におけるデータ転送
の待ち時間によるデータ転送の遅延時間の方が大きいの
で、これによりデータ転送の遅延時間を短縮することが
できる。

【００３９】（第三実施例）以上の説明ではタイムスロ
ット交換情報を用いたバースト回線交換網を例に説明し
たが、本発明はＥ．１６４アドレスを用いたバースト回
線交換網にも同様に適用することができる。

【００４０】本発明第一および第二実施例では、タイム
スロット交換情報を各交換機ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ１１
〜ＳＷ１３においてその都度設定することにより、中継
の交換機数が最少となる経路を選択しているが、Ｅ．１
６４アドレスを用いたバースト回線交換網では、Ｅ．１
６４アドレスに対応して経路が割付けられているので、
この場合には、各交換機ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ１１〜Ｓ
Ｗ１３において、その都度Ｅ．１６４アドレスを付与す
ることにより、本発明第一および第二実施例と同様にデ
ータ転送の中継の交換機数が最少となる経路を選択する
ことができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
交換機におけるデータ転送の待ち時間を短縮することが
できるとともに、廃棄されるデータを少なくすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例のバースト回線交換網の概念図。

【図２】ルーティング制御部の要部ブロック構成図。

【図３】バースト回線交換スイッチノードの構成を説明
するための図。

【図４】テーブルの構成を示す図である。

【図５】本発明第一実施例の経路選択部の動作を示すフ
ローチャート。

【図６】本発明第一実施例の経路選択部の動作を示すフ
ローチャート。

【図７】本発明第二実施例の経路選択部の動作を示すフ
ローチャート。

【図８】Ｅ．１６４アドレスによるデータ転送を説明す
るための図。

【図９】タイムスロット交換情報によるデータ転送を説
明するための図。

【符号の説明】

１〜４、１１〜１３、ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ１１〜ＳＷ
１８交換機２０経路選択部Ｂバースト回線交換スイッチノードＮ１、Ｎ２バースト回線交換網Ｒルーティング制御部ＴテーブルＴＥ通信端末ＴＥ１発側端末ＴＥ２着側端末

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】発側端末を収容する発側の交換機と、着
側端末を収容する着側の交換機と、前記発側および前記
着側の交換機間に配置された複数の中継の交換機とを備
え、前記発側および前記着側の交換機間には複数の経路が設
定され、前記交換機のうち経路分岐点に配置された交換機の少な
くとも一部に、この複数の経路と割付けるタイムスロッ
トとを対応させた情報が記録されたテーブルと、到来す
るデータの宛先の情報にしたがってこのテーブルを参照
し前記複数の経路のいずれかを選択する経路選択手段と
を備えたバースト回線交換網であって、前記経路選択手段は、循環して現れるタイムスロットの
うち宛先別に設定された経路に対応するもので前記宛先
までの中継の交換機数が少ないタイムスロットを優先し
て選択するタイムスロット選択手段を含むことを特徴と
するバースト回線交換網。
【請求項２】前記タイムスロット選択手段は、前記宛
先までの中継の交換機数が最少の経路に対応するタイム
スロットを選択する手段を含む請求項１記載のバースト
回線交換網。
【請求項３】前記タイムスロット選択手段は、前記宛
先までの中継の交換機数が最少の経路に対応するタイム
スロットが他の通信に使用されているときには、前記宛
先までの中継の交換機数がその次に少ない経路に対応す
るタイムスロットを選択する手段を含む請求項２記載の
バースト回線交換網。
【請求項４】前記タイムスロット選択手段は、前記宛
先までの中継の交換機数が最少の経路に対応するタイム
スロットが他の通信に使用されているときには、前記宛
先別に設定された経路にかかわらず他の経路に対応する
タイムスロットを選択する手段を含む請求項２記載のバ
ースト回線交換網。