JP4864461B2 - Ａｔｍコンバータ - Google Patents

Description

本発明はATM(Asynchronous Transfer Mode)インタフェースとEthernet（登録商標）インタフェースを有し、ATM装置からのATMセルをEthernetフレームに変換して広域イーサネット（登録商標）網に送信するとともに、広域イーサネット網からのEthernetフレームをATMセルに変換してATM装置に送信するATMコンバータに係り、特に他地点間のATM装置を広域イーサネット網で接続し、広帯域の通信を可能にするATMコンバータに関する。

従来のATMシステムは、広帯域の通信が可能なATMインタフェースを有する複数のATM装置相互間をATM網を介して接続するために、各キャリアのATM専用線サービスやセルリレーサービス等のATM回線が必要とされ、また、高価なシステムを構築することによって接続が行われている。

図１９に従来のATMシステムのシステム構成図を示す。図１９において、ATMシステム５０は、拠点Ａ〜拠点Ｃの３地点間で、ATM装置５１〜ATM装置５３の相互間で通信を行う場合についての構成を示す。

拠点ＡのATM装置５１ａは、UTP(Unshielded Twisted Pair)線ケーブルや光ファイバケーブル等のATM接続ケーブル５２を介してATM専用線サービスやセルリレーサービス等のATM回線終端装置５３ａに接続されている。ATM回線終端装置５３ａは、ATM接続ケーブル５２を介してATM網５５内のATMスイッチ５４ａに接続されており、ATM網５５内ではATMスイッチ５４ａ、ATMスイッチ５４ｂ、ATMスイッチ５４ｃが相互に接続されている。拠点Ｂや拠点Ｃでも拠点Ａと同様に接続されている。

図２０に図１９のATMシステムの論理的な接続図を示す。図２０において、拠点ＡのATM装置５１ａと拠点ＢのATM装置５１ｂは、VP=1の論理パス５６ａにて接続されている。拠点ＡのATM装置５１ａと拠点ＣのATM装置５１ｃもVP=2の論理パス５６ｂにて按続されている。同様に拠点ＢのATM装置５１ｂと拠点ＣのATM装置５１ｃもVP=3の論理パス５６ｃにて接続されている。

このように、各拠点間で通信をするためには、論理パスをメッシュ状に契約しなくてはならないため、N拠点で通信を行う場合には、１拠点につき(N-1)本の論理パスを契約する必要がある。また、ATMシステム５０では、ATM専用線サービスやセルリレーサービス等のうち、特にVP(Virtual Pass)単位で契約を行う「VPサービス」を使用した例となっている。この場合、各VPの論理パス内で使用されるVCI(Virtual Channel Identifier)値は、ATM網５５内では終端されずに透過される。ただし、VPI値0-31は、特別な用途のために予約されており、この限りではない。このとき、ATM網５５内では、契約によってVPI(Virtual Pass Identifier)値の変換が行われるが、図２０に示す論理的な接続図では変換は行わない。

次に、図１９および図２０に基づいてATMシステムの動作について説明する。拠点Ａから拠点Ｂへのデータは、ATM装置５１ａにてATMセル化される。その際、拠点Ｂに向けてのデータであるため、セルヘッダのVPIには、拠点Ｂとの論理パスであるVP=1が設定される。

VCI(Virtual Channel Identifier)は、32-65535の範囲で任意に使用される。この拠点Ｂに向けてのATMセルは、ATM回線終端装置５３ａ、ATMスイッチ５４ａ、ATM網５５、ATMスイッチ５４ｂ、ATM回線終端装置５３ｂを経由して拠点ＢのATM装置５１ｂに転送され、元のデータが復元される。同様の方式で拠点Ａと拠点Ｃ間、拠点Ｂと拠点Ｃ間でも通信が行われる。

一般的に、VPサービスを利用する場合においては、音声用のVCIやデータ用のVCIなど、異なる性質のデータをVCIで分離して通信が行われる。また、各VCIのデータに対してトラフィックの種類の応じたAAL(ATM Adaptation Layer)タイプを適用することにより、QoS(Quality of Service)を確保した通信が可能になる。AALタイプは、1-5の種類があり、代表的なものとして、主にリアルタイム系のデータで使用するAALlとAAL2、主に非リアルタイム系のデータやベストエフォート型のデータで使用するAAL5がある。

また、従来のパケット交換システムには、フロー制御装置およびATMルータを有するパケット交換機とゲートウェイ装置を備え、カットスルーの確立、または解除に係わる処理遅延が少なく、高いパケット交換能力を有するものが「特許文献１」に開示されている。

ゲートウェイ装置は、受信したパケットをATMセルに変換し、ATMセルのヘッダには、ATMルータへの転送用VPI/VCI値またはATM内のカットスルー用のVPI/VCI値を設定してATMセルをパケット交換機に転送し、また、パケットからパケットヘッダのみを取り出してATMセル化し、このATMセルのヘッダには、フロー制御装置への転送用VPI/VCI値を設定して、このATMセルをパケット交換機に転送する。

フロー制御装置は、受信したATMセルから得られるフローのパケットのパケット数またはパケットの到着頻度が閾値以下から閾値を超えた場合には、ゲートウェイ装置にATMルータへの転送用VPI/VCI値をカットスルー用のVPI/VCI値に変更させ、閾値以上から閾値以下になった場合には前述と逆の変更をさせる。
特開２０００−５９３９７号公報（要約、図１参照）

従来のATMシステムは、高速、広帯域のサービスが提供可能な各種ATM専用線やセルリレーサービスを利用する場合には、通信距離に依存した高価なサービスが多く、多拠点の通信が必要なネットワークを構築すると、ランニングコストが大きく増加する課題がある。

また、ギガビットイーサネットやMPLS、さらには10ギガイーサネット等、ATMよりも高速な伝送技術の実用化により、各キャリアのネットワークサービスもIP-VPNサービスや広域イーサネットサービス等、より広帯域で安価なサービスが提供されている。特に、 Ethernetインタフェースを分界点としたサービスは、より広帯域でより安価なサービスとなっている。

この発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的は多地点のATM装置をEthernet網に接続し、広帯域で安価な通信が可能な、ATMインタフェース、Ethernetインタフェースおよびメディア変換手段を備えたATMコンバータを提供することにある。

前記課題を解決するためこの発明に係るATMコンバータは、多地点にATM装置を広域イーサネット網を介して接続し、ATM装置間で通信を行うため、ATMセルとEthernetフレームのメディア変換を実行するATMコンバータであって、ATM装置とATMセルのインタフェースを実行する複数のATMインタフェースと、広域イーサネット網とEthernetフレームのインタフェースを実行する複数のEthernetインタフェースと、ATMセルとEthernetフレームのメディア変換を実効制御するメディア変換手段を備え、メディア変換手段は、構成情報に基づいてATMインタフェースから受信したATMセルヘッダ中のVPI／VCIと転送相手のIPアドレスをマッピングするVPI／VCI−IPマッピング部と、構成情報に基づいて、ATMセルのVPI／VCIを新たなVPI／VCIに変換するVPI／VCI変換部と、変換されたVPI／VCIとマッピングされた転送相手のIPアドレスおよび装置自身のIPアドレス情報に基づいてATMセルをIPパケットにカプセル化するATM−IPカプセル部と、構成情報に基づいてEthernetインタフェースから受信したEthernetフレームがATMセルをカプセル化したフレームであるかを判定するカプセル判定部と、カプセル判定部がATMセルをカプセル化したフレームと判定した場合、フレームからATMセルに復元するATM−IPデカプセル化部と、構成情報に基づいて、復元されたATMセルのVPI／VCIに応じて出力するATMインタフェースを選択して、ATMセルを出力するATM分配部と、構成情報に基づいて、ATMセルをカプセル化したEthernetフレームのATMセルのVPI／VCIに応じて入出力するEthernetインタフェースを選択して、Ethernetフレームを入出力するEthernet分配部と、VPI／VCIと転送相手のIPアドレスをマッピングするための情報やATMセルをIPパケットへカプセリングするための情報等の構成情報を格納する構成情報格納部と、構成情報を変更するための構成情報変更用インタフェースとを備えたことを特徴とする。

また、この発明に係るメディア変換手段は、構成情報に基づいてATMセルのVPI／VCIとIPパケットの優先情報をマッピングするVPI／VCI−優先情報マッピング部を備えたことを特徴とする。

また、この発明に係るメディア変換手段は、構成情報に基づいてATMインタフェースから受信したATMセルのVPI/VCIにより、AAL5フレームによって伝送されるPVCを識別するAAL5識別部と、AAL5と識別されたPVCからAAL5フレームを取り出し、さらにAAL5フレームのペイロード部分をIPパケットへカプセル化するAAL5-IPカプセル化部と、前記Ethernetインタフェースから受信したフレームから復元されたAAL5フレームのペイロード部分をAAL5フレームに組み立て、ATMセルに変換するAAL5-IPデカプセル化部を備えたことを特徴とする。

また、この発明に係るメディア変換手段は、構成情報に基づいてEthernetインタフェースに対してシェーピングするシェーピング手段と、構成情報に基づいてカプセル化されたフレーム中のIPヘッダに含まれる優先情報によって優先制御を行う優先制御部を備えたことを特徴とする。

さらに、この発明に係るATMインタフェースは、ATM専用線サービスやセルリレーサービス等へ接続するためのATMインタフェースを備えたことを特徴とする。

この発明に係るATMコンバーターは、ATM装置とATMセルのインタフェースを実行するATMインタフェースと、広域イーサネット網とEthernetフレームのインタフェースを実行するEthernetインタフェースと、ATMセルとEthernetフレームのメディア変換を実効制御するメディア変換手段を備えたので、ATM装置から供給されるATMセルをEthernetフレームに変換し、Ethernetフレームを広域イーサネット網に送信するとともに、広域イーサネット網から受信したEthernetフレームをATMセルに変換してATM装置に供給することができる。

また、この発明に係るメディア変換手段は、構成情報に基づいてATMインタフェースから受信したATMセルヘッダ中のVPI/VCIと転送相手のIPアドレスをマッピングするVPI/VCI -IPマッピング部と、マッピングされたIPアドレスと装置自身のIPアドレス情報に基づいてATMセルをIPパケットにカプセル化するATM-IPカプセル化部と、構成情報に基づいてEthernetインタフェースから受信したEthernetフレームがATMセルかカプセル化されたフレームであるかを判定するカプセル判定部と、カプセル判定部がカプセル化されたフレームと判定した場合、フレームからATMセルに復元するATM-IPデカプセル化部と、VPI/VCIと転送相手のIPアドレスをマッピングするための情報やATMセルをIPパケットへカブセリングするための情報等の構成情報を格納する構成情報格納部と、構成情報を変更するための構成情報変更用インタフェースとを備えたので、ATMセルをEthernetフレームに変換するとともに、EthernetフレームをATMセルに逆変換することができる。

また、この発明に係るメディア変換手段は、構成情報に基づいてATMセルのVPI/VCIとIPパケットの優先情報をマッピングするVPI/VCI-優先情報マッピング部、または構成情報に基づいてATMセルのVPI/VCIを新たなVPI/VCIに変換するVPI/VCI変換部のいずれか一方または双方を備えたので、ATMセルからEthernetフレームに変換する際、ATMセルのVPI/VCIに基づいて自由にデータの優先度または任意にデータ伝送相手先のいずれか一方または双方を設定することができる。

また、この発明に係るメディア変換手段は、構成情報に基づいて、復元されたATMセルのVPI/VCIにより、ATMセルを出力する複数のATMインタフェースを選択して分配するATM分配部、構成情報に基づいて、カプセル化したEthernetフレームを入出力する複数のEthernetインタフェースを選択して分配するEthernet分配部、またはATM分配部と、Ethernet分配部とを備えたので、リアルタイム系データ等で帯域保証が必要なEthernetフレームを送受信するための広域イーサネット網と非リアルタイム系でベストエフォート型のEthernetフレームを送受信するための広域イーサネット網に分離して利用し、トラフィックの性質に対応して伝送するネットワークを選択することが可能になる。

またこの発明に係るメディア変換手段は、構成情報に基づいてATMインタフェースから受信したATMセルのVPI/VCIにより、AAL5フレームによって伝送されるPVCを識別するAAL5識別部と、AAL5と識別されたPVCからAAL5フレームを取り出し、さらにAAL5フレームのペイロード部分をIPパケットへカプセル化するAAL5-IPカプセル化部と、Ethernetインタフェースから受信したフレームから復元されたAAL5フレームのペイロード部分をAAL5フレームに組み立て、ATMセルに変換するAAL5-IPデカプセル化部を備えたので、リアルタイム性が要求されないデータで、かつAAL5によるデータである場合には、より転送効率の高いAAL5カプセル化によって広域イーサネット網を利用することができる。

また、この発明に係るATMコンバータは、ATM専用線サービスやセルリレーサービス等へ接続するためのATMインタフェースを備えたので、伝送遅延を最小にしたいデータである場合には、ATMセルを変換せず、ATMセルのままATM網を使用して伝送することができる。

さらに、この発明に係るメディア変換手段は、構成情報に基づいてEthernetインタフェースに対してシェーピングするシェーピング手段と、構成情報に基づいてカプセル化されたフレーム中のIPヘッダに含まれる優先情報によって優先制御を行う優先制御部を備えたので、シェーピングにより、Ethernetフレームが広域イーサネット網内で廃棄されることを防止するとともに、優先制御により、Ethernetフレームの低遅延を補償することができる。

この発明に係るATMコンバータは、ATM装置とATMセルのインタフェースを実行するATMインタフェースと、広域イーサネット網とEthernetフレームのインタフェースを実行するEthernetインタフェースと、ATMセルとEthernetフレームのメディア変換を実効制御するメディア変換手段を備えたので、ATM装置から供給されるATMセルをEthernetフレームに変換し、Ethernetフレームを広域イーサネット網に送信するとともに、広域イーサネット網から受信したEthernetフレームをATMセルに変換してATM装置に供給することができ、ATM装置相互間でEthernet網を介し、広帯域で安価な通信を実現することができる。

また、この発明に係るメディア変換手段は、構成情報に基づいてATMインタフェースから受信したATMセルヘッダ中のVPI/VCIと転送相手のIPアドレスをマッピングするVPI/VCI-IPマッピング部と、マッピングされたIPアドレスと装置自身のIPアドレス情報に基づいてATMセルをIPパケットにカプセル化するATM-IPカプセル化部と、構成情報に基づいてEthernetインタフェースから受信したEthernetフレームがATMセルかカプセル化されたフレームであるかを判定するカプセル判定部と、カプセル判定部がカプセル化されたフレームと判定した場合、フレームからATMセルに復元するATM-IPデカプセル化部と、VPI/VCIと転送相手のIPアドレスをマッピングするための情報やATMセルをIPパケットへカブセリングするための情報等の構成情報を格納する構成情報格納部と、構成情報を変更するための構成情報変更用インタフェースとを備えたので、ATMセルをEthernetフレームに変換するとともに、EthernetフレームをATMセルに逆変換することができ、ATM装置を仲介し、広域イーサネット網を介してATM装置相互間で通信を実行させることができる。

さらに、この発明に係るメディア変換手段は、構成情報に基づいてATMセルのVPI/VCIとIPパケットの優先情報をマッピングするVPI/VCI-優先情報マッピング部、または構成情報に基づいてATMセルのVPI/VCIを新たなVPI/VCIに変換するVPI/VCI変換部のいずれか一方または双方を備えたので、ATMセルからEthernetフレームに変換する際、ATMセルのVPI/VCIに基づいて自由にデータの優先度または任意にデータ伝送相手先のいずれか一方または双方を設定することができ、使い勝手の良さをアピールすることができる。

また、この発明に係るメディア変換手段は、構成情報に基づいて、復元されたATMセルのVPI/VCIにより、ATMセルを出力する複数のATMインタフェースを選択して分配するATM分配部、構成情報に基づいて、カプセル化したEthernetフレームを入出力する複数のEthernetインタフェースを選択して分配するEthernet分配部、またはATM分配部と、Ethernet分配部とを備えたので、リアルタイム系データ等で帯域保証が必要なEthernetフレームを送受信するための広域イーサネット網と非リアルタイム系でベストエフォート型のEthernetフレームを送受信するための広域イーサネット網に分離して利用し、トラフィックの性質に対応じて伝送するネットワークを選択することが可能になり、より柔軟なシステムを構築することができる。

さらに、この発明に係るメディア変換手段は、構成情報に基づいてATMインタフェースから受信したATMセルのVPI/VCIにより、AAL5フレームによって伝送されるPVCを識別するAAL5識別部と、AAL5と識別されたPVCからAAL5フレームを取り出し、さらにAAL5フレームのペイロード部分をIPパケットへカプセル化するAAL5-IPカプセル化部と、Ethernetインタフェースから受信したフレームから復元されたAAL5フレームのペイロード部分をAAL5フレームに組み立て、ATMセルに変換するAAL5-IPデカプセル化部を備えたので、リアルタイム性が要求されないデータで、かつAAL5によるデータである場合には、より転送効率の高いAAL5カプセル化によって広域イーサネット網を利用することができ、通信費の低減を図ることができる。

また、この発明に係るATMコンバータは、ATM専用線サービスやセルリレーサービス等へ接続するためのATMインタフェースを備えたので、伝送遅延を最小にしたいデータである場合には、ATMセルを変換せず、ATMセルのままATM網を使用して伝送することができ、トラフィックの種類に応じて、さらに柔軟なネットワークを構築することができる。

さらに、この発明に係るメディア変換手段は、構成情報に基づいてEthernetインタフェースに対してシェーピングするシェーピング手段と、構成情報に基づいてカプセル化されたフレーム中のIPヘッダに含まれる優先情報によって優先制御を行う優先制御部を備えたので、シェーピングにより、Ethernetフレームが広域イーサネット網内で廃棄されることを防止するとともに、優先制御により、Ethernetフレームの低遅延を補償することができ、Ethernetフレームの信頼性を確保することができる。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、本発明は既存のATM装置相互間を広帯域で、低価格の広帯域イーサネット網を介して通信するために、ATM装置とのインタフェースと、広帯域イーサネット網とのインタフェースと、ATMセルとEthernetフレームとの変換を行うメディア変換手段とを備えたATMコンバータを提供するものである。

図１はこの発明に係るATMコンバータが適用されるATMシステムの第１実施の形態システム構成図である。図１において、ATMシステム１Ａは、拠点Ａ〜拠点Ｃの3拠点間のATM装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃ相互間で、広域イーサネット網８を利用して通信を行うシステムについて説明する。

ATM装置２Ａは、UTP(Unshielded Twisted Pair)ケーブルや光ファイバケーブル等のATM接続ケーブル３を介してATMコンバータ４Ａに接続される。ここで、ATM装置２ＡとATMコンバータ４Ａとのインタフェースには、UTPケーブルを使用するATM25Mインタフェース、光ファイバケーブルを使用するATM155Mインタフェース、ATM622Mインタフェース、および1.5MのTl/Elインタフェースなどの様々なインタフェースがあり、以降の全ATMインタフェースについても同様である。

ATMコンバータ４Ａは、UTPケーブル、光ファイバケーブル等のEthernet接続ケーブル５を介して、回線接続装置６Ａに接続される。ここで、ATMコンバータ４Ａと回線接続装置６Ａとの間のEthernetインタフェースは、10M/100M/1G/10G等様々な速度のインタフェースが存在し、以降の全Ethernetインタフェースについても同様である。

回線接続装置６Ａは、アクセス回線７Ａを経由して広域イーサネット網８に接続されている。ここで、回線接続装置６Ａは、広域イーサネット網８に接続するためのアクセス回線７Ａ用の回線終端装置であり、アクセス回線７Ａの種類によって異なる。

アクセス回線７Ａは、高速デジタル専用線サービス、エコノミー専用線、ダークファイバによるEthernetアクセス等、様々な種類の回線があり、以降の全アクセス回線についても同様である。また、本実施の形態では、広域イーサネッ卜網８を使用した場合となっているが、IP・VPNやインターネットVPN(Virtual Private Network)等の様々なネットワークサービス、企業が構築したイントラネットを使用する等、IPパケットの転送が可能な様々なネットワークを利用可能である。拠点Ｂおよび拠点Ｃについても、拠点Ａと同様に、広域イーサネット網８に接続されている。

図２はこの発明に係るATMコンバータの実施の形態基本ブロック構成図である。図２において、ATMコンバータ４（例えば、ATMコンバータ４Ａ）は、マイクロプロセッサを基本にソフトプログラムなどで構成し、ATM装置２ＡとATMセルのインタフェースを実行するATMインタフェース１１と、広域イーサネット網８とEthernetフレームのインタフェースを実行するEthernetインタフェース１２と、ATMセルとEthernetフレームのメディア変換を実効制御するメディア変換手段１３を備える。

メディア変換手段１３は、ATMインタフェース１１から供給されるATM装置２ＡのATMセルをEthernetフレームにメディア変換し、変換したEthernetフレームをEthernetインタフェース１２を介して広域イーサネット網８に送信するとともに、Ethernetインタフェース１２から供給される広域イーサネット網８のEthernetフレームをATMセルにメディア変換し、変換したATMセルをATMインタフェース１１を介してATM装置２Ａに供給する。

これにより、ATMコンバータ４は、図１に示す多地点間に設置されたATM装置（例えば、ATM装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃ）相互間の通信を広域イーサネット網８を介して実行させることができる。

図３はこの発明に係るメディア変換手段の第１実施の形態要部ブロック構成図である。図３において、メディア変換手段１３ａは、VPI/VCI-IPマッピング部１４と、ATM-IPカプセル化部１５と、構成情報格納部１６と、カプセル判定部１７と、ATM-IPデカプセル化部１８と、構成情報変更用インタフェース１９を備える。

VPI/VCI-IPマッピング部１４は、構成情報に基づいてATMインタフェース１１から受信したATMセルヘッダ中のVPI(Virtual Pass Identifier)/VCI(Virtual Channel Identifier)と転送相手のIPアドレスをマッピングする。

ATM-IPカプセル化部１５は、マッピングされたIPアドレスと装置自身のIPアドレス情報に基づいてATMセルをIPパケットにカプセル化する。

構成情報格納部１６は、VPI/VCIと転送相手のIPアドレスをマッピングするための情報やATMセルをIPパケットへカプセリングするための情報等の構成情報を、例えばデータテーブルにして格納する。

カプセル判定部１７は、構成情報に基づいてEthernetインタフェース１２から受信したEthernetフレームがATMセルかカプセル化されたフレームであるかを判定する。

ATM-IPデカプセル化部１８は、カプセル判定部１７がカプセル化されたフレームと判定した場合、フレームからATMセルに復元する。

構成情報変更用インタフェース１９は、外部のパソコンなどの入力装置から構成情報を変更するための変更用構成情報を受信し、構成情報格納部１６に供給する。

図５はこの発明に係るATM-IPカプセル化部の一実施の形態ATM-IPカプセル化のイメージ図である。図５において、ATM-IPカプセル化部１５は、まず、ATMセルから必要な情報を抽出する。抽出されたデータは、ATMセルのペイロードである48バイトから、ATMセルヘッダを含めた全体である53バイトまでの範囲にあり、システムの必要に応じて抽出するデータ範囲が異なる。

次に、抽出されたデータに対してIPヘッダが付加される。IPヘッダは、バージョンによって異なるが、送信元IPアドレスと宛先IPアドレスが共通で存在する。ここでは、送信元IPアドレスとして自装置に設定されたIPアドレスを設定し、宛先IPアドレスとしてはATMセルのVPI/VCIに対応付けられた通信相手のIPアドレスを設定する。

さらに、Ethernetインタフェース１２からEthernetフレームを転送するために、MACヘッダを付加する。MACヘッダは、宛先MACアドレス6バイト、送信元MACアドレス6バイト、Type/Lengthフィールド2バイトの合計14バイトで構成され、Ethernetフレームの最後には、フレームチェックシーケンス(FCS)の4バイトを付加する。

次に、図１に示すATMシステム１Ａの動作について説明する。拠点Ａから拠点Ｂへ向けてのデータ転送を例に説明する。拠点ＡのATM装置２ＡからATMコンバータ４Ａに向けてVPI=2のATMセルが送出される。ATMコンバータ４Ａは、受信したATMセルのVPI=2の情報から拠点ＢのATMコンバータ４ＢのIPアドレスBを選択し，図５に示すカプセル化を行い、Ethernetフレームを広域イーサネット網８側に向けて送出する。

送出されたEthernetフレームは、回線終端装置６Ａ、アクセス回線７Ａを経由して広域イーサネット網８に転送される。広域イーサネット網８内では、Ethernetフレームの宛先MACアドレス、この場合は拠点ＢのATMコンバータ４ＢのMACアドレスに基づいて網内でスイッチング動作を行い、最終的に拠点Ｂに転送される。

転送されたEthernetフレームは、拠点Ｂのアクセス回線７Ｂ、回線終端装置６Ｂを経由してATMコンバータ４Ｂに到達する。ATMコンバータ４Ｂは、受信したEthernetフレームがカプセル化されたEthernetフレームであることを確認し、図５にあるカプセル化の反対のプロセスでデカプセル化し、ATMセルを復元する。復元されたATMセルは、拠点ＢのATM装置２Ｂに転送され、データ転送が完了する。その他の拠点間の通信についても同様の動作となる。

なお、本実施の形態では、VPIのみで宛先となるIPアドレスを決定しているが、VPI/VCIを組み合わせて宛先を決定してもよい。

このように、この発明に係るメディア変換手段１３ａは、構成情報に基づいてATMインタフェース１１から受信したATMセルヘッダ中のVPI/VCIと転送相手のIPアドレスをマッピングするVPI/VCI-IPマッピング部１４と、マッピングされたIPアドレスと装置自身のIPアドレス情報に基づいてATMセルをIPパケットにカプセル化するATM-IPカプセル化部１５と、構成情報に基づいてEthernetインタフェースから受信したEthernetフレームがATMセルかカプセル化されたフレームであるかを判定するカプセル判定部１７と、カプセル判定部１７がカプセル化されたフレームと判定した場合、フレームからATMセルに復元するATM-IPデカプセル化部１８と、VPI/VCIと転送相手のIPアドレスをマッピングするための情報やATMセルをIPパケットへカプセリングするための情報等の構成情報を格納する構成情報格納部１６と、構成情報を変更するための構成情報変更用インタフェース１９とを備えたので、ATMセルをEthernetフレームに変換するとともに、EthernetフレームをATMセルに逆変換することができ、ATM装置を仲介し、広域イーサネット網を介してATM装置相互間で通信を実行させることができる。

図４はこの発明に係るメディア変換手段の第２実施の形態要部ブロック構成図である。図４において、ATMコンバータ４ｂのメディア変換手段１３ｂは、VPI/VCI-IPマッピング部１４と、ATM-IPカプセル化部１５と、構成情報格納部１６と、カプセル判定部１７と、ATM-IPデカプセル化部１８と、構成情報変更用インタフェース１９と、VPI/VCI-優先情報マッピング部２０と、VPI/VCI変換部２１を備える。

なお、図４に示すメディア変換手段１３ｂは、図３に示すメディア変換手段１３ａに対してVPI/VCI-優先情報マッピング部２０およびVPI/VCI変換部２１が追加された構成となる。

VPI/VCI-優先情報マッピング部２０は、構成情報に基づいてATMセルのVPI/VCIとIPパケットの優先情報をマッピングし、IPパケットの優先度を自由に設定することができる。

VPI/VCI変換部２１は、構成情報に基づいてATMセルのVPI/VCIを新たなVPI/VCIに変換し、任意にデータ伝送相手先を設定することができる。

図６はこの発明に係るVPI/VCI-優先情報マッピング部の一実施の形態ATMセルのVPI/VCIとIPパケットの優先情報のマッピングイメージ図である。このイメージ図は、特に、IPバージョン4で使用するサービスタイプフィールドについて示す。

IPバージョン4では、サービスタイプフィールド8ビットのうち6ビットを使用して優先度やトラフィックのクラスが設定される。図中のビット0-2は、優先度のためのフィールドであり、0-7までの値を取る。ビット列「111」である7が最も優先度が高く、ビット列「000」である0が最も優先度が低い。

また、サービスタイプフィールドでは、低遅延が要求されるデータに設定される「低遅延」ビット、高スループットが要求されるデータに設定される「高スループット」ビット、さらに高信頼性が要求されるデータに設定される「高信頼性」ビットが存在する。

さらに、サービスタイプフィールドは、再定義されてDSフィールドと呼ばれる6ビットの優先情報として使用される場合がある。この場合、6ビットあるDSフィールドの任意の組合せに対して、優先度を割り当てることが可能となる。その他、IPバージョン6等を使用する場合においても、同様の優先度やQoS(Quality of Service)に関連するフィールドにマッピングを行う。

図７はこの発明に係るVPI/VCI-優先情報マッピング部の別実施の形態ATMセルのVPI/VCIとIPパケットの優先情報のマッピングイメージ図である。このイメージ図は、特に、IPバージョン4で使用するサービスタイプフィールド中の優先度へのマッピングについて示す。

本発明となるATMコンバータには、マッピング情報が設定されており、この情報に基づいてマッピングを行う。本実施の形態では、VPI/VCI=1/32-37のATMセルに対してVCIに基づいて優先度0、1、3、5、7をマッピングするように設定されている。ATMインタフェースから受信したATMセルは、図５に示すカプセル化が行われる際、このマッピング情報が使用されてIPヘッダ内の優先度が設定される。本実施の形態では、VCIによってマッピングする優先度を決定しているが、VPI/VCIの組合せでマッピングする優先度を決定してもよい。

図８はこの発明に係るVPI/VCI変換部の一実施の形態ATMセルのVPI/VCI変換イメージ図である。このイメージ図は、特に、VPIを変換する場合について示す。本発明のATMコンバータには、変換情報が設定されており、この情報に基づいてVPIの変換を行う。本実施の形態では、VPI=1-6をそれぞれ11、12、13、21、22、23へ変換するように設定されている。ATMセルは、図５に示すカプセル化が行われる際、この変換情報を使用してカプセル化するセル情報のVPl/VCIの値を変換して設定される。本実施の形態は、VPIのみを変換しているが、VPI/VCIを組み合わせて変換してもよい。

このように、この発明に係るメディア変換手段１３ｂは、構成情報に基づいてATMセルのVPI/VCIとIPパケットの優先情報をマッピングするVPI/VCI-優先情報マッピング部２０、または構成情報に基づいてATMセルのVPI/VCIを新たなVPI/VCIに変換するVPI/VCI変換部２１のいずれか一方または双方を備えたので、ATMセルからEthernetフレームに変換する際、ATMセルのVPI/VCIに基づいて自由にデータの優先度または任意にデータ伝送相手先のいずれか一方または双方を設定することができ、使い勝手の良さをアピールすることができる。

図９はこの発明に係るATMコンバータが適用されるATMシステムの第２実施の形態システム構成図である。図９において、ATMシステム１Ｂは、拠点Ａ〜拠点Ｃの3拠点間のATM装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃ相互間で、リアルタイム用のEthernetフレームを伝送するための広域イーサネット網８Ａおよび非リアルタイム用やベストエフォート用のEthernetフレームを伝送するための広域イーサネット網８Ｂを利用して通信を行うシステムについて説明する。なお、ベストエフォート用のEthernetフレームには、AAL (ATM Adaptation Layer)-5フレームが含まれる。

拠点Ａに設置されたATM装置２Ａの４つのATMインタフェースは、UTPケーブルや光ファイバケーブル等の複数のATM接続ケーブル３を介してATMコンバータ４Ａに接続される。ATMコンバータ４Ａは、UTPケーブルや光ファイバケーブル等のEthernet接続ケーブル５を介して、2つある回線終端装置６Ａ１、６Ａ２に接続される。回線終端装置６Ａ１は、アクセス回線網７Ａ１を経由して広域イーサネット網８Ａに接続されており、回線終端装置６Ａ２は、アクセス回線７Ｂ２を経由して広域イーサネット網８Ｂに接続されている。

ここで、回線終端装置６Ａ１、６Ａ２は、広域イーサネット網８Ａ、８Ｂに接続するためのアクセス回線用の回線終端装置であり、アクセス回線の種類によって異なる。また、本実施の形態では、広域イーサネット網８Ａ、８Ｂを使用した構成となっているが、その他にもIP-VPNやインターネットVPN等の様々なネットワークサービスや、企業が構築したイントラネットを使用する等、IPパケットの転送が可能な様々なネットワークが利用可能である。

拠点Ｂ、拠点Ｃについては、ATM装置２Ｂ、２Ｃと、ATMコンバータ４Ｂ、４Ｃがそれぞれ1本のATM接続ケーブル３で接続されていることを除き、拠点Ａと同様の接続形態となっている。

次に、図９のシステム構成における動作について説明する。まず、拠点Ａから拠点Ｂへ向けてのデータ転送について説明する。拠点ＡのATM装置４ＡからのATMセルは、4つあるATMインタフェースのうちのどれか1つから送出される。ATMコンバータ４Ａでは、受信したATMセルのVPI/VCIの情報から宛先IPアドレスを選択して図５に示すカプセル化を行うとともに、ATMセルのVPI/VCIの情報から2つあるEthernetインタフェースのうち、どちらのインタフェースから送出すべきかを判断してEthernetフレームが送出される。

VPI/VCIと送出するEthernetインタフェースの対応は、ATMコンバータ４Ａに予め設定されている。送出されたEthernetフレームは、回線終端装置６Ａ１または６Ａ２、アクセス回線７Ａ１または７Ａ２を経由して広域イーサネット網８Ａまたは８Ｂに転送される。広域イーサネット網８Ａまたは８Ｂ内では、Ethernetフレームの宛先MACアドレス、この場合は拠点ＢのATMコンバータ４Ｂの2つあるEthernetインタフェースのどちらかのMACアドレスに基づいて網内でスイッチング動作を行い、最終的に拠点Ｂに転送される。

転送されたEthernetフレームは、拠点Ｂのアクセス回線７Ｂ１または７Ｂ２、回線終端装置６Ｂ１または６Ｂ２を経由してATMコンバータ４Ｂに到達する。ATMコンバータ４Ｂは、受信したEthernetフレームがカプセル化されたEthernetフレームであることを確認し、図５に示すカプセル化の反対のプロセスでデカプセル化し、ATMセルを復元する。復元されたATMセルは、拠点ＢのATM装置２Ｂに転送され、データ転送が完了する。拠点Ｂから拠点Ａに向けてのデータ転送の場合には、拠点ＢのATM装置２ＢからATMコンバータ４Ｂに送出される。ATMセルが唯一のATMインタフェースを通る点と、拠点ＢからのATMセルが拠点ＡのATMコンバータ４Ａに到達し、ATM装置２Ａに転送する際に、ATMセルのVPI/VCIから出力すべきATMインタフェースを選択することを除き、同様の動作となる。その他の拠点間の通信も、前述した動作となる。

本システムの構成のポイントは、広域イーサネット網８Ａと広域イーサネット網８Ｂの2つのネットワークサービスを利用し、リアルタイム系データ等で帯域保証が必要なデータを伝送するためのネットワークと、非リアルタイム系でベストエフォート型のデータを伝送するためのネットワークを分離したことにある。こうすることによって、トラフィックの性質に対応じて伝送するネットワークを選択することが可能になり、より柔軟なシステム構築が可能になる。

図１０はこの発明に係るメディア変換手段の第３実施の形態要部ブロック構成図である。図１０において、メディア変換手段１３ｃが属するATMコンバータ４ｃは、４つのATM インタフェース１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄを備える。また、メディア変換手段１３ｃは、VPI/VCI-IPマッピング部１４と、ATM-IPカプセル化部１５と、構成情報格納部１６と、カプセル判定部１７と、ATM-IPデカプセル化部１８と、構成情報変更用インタフェース１９と、VPI/VCI-優先情報マッピング部２０と、VPI/VCI変換部２１と、ATM分配部２２を備える。

なお、図１０のメディア変換手段１３ｃは、図４に示すメディア変換手段１３ｂと比較し、ATM分配部２２が追加されている点が異なるだけで、同じ構成である。

ATM分配部２２は、構成情報に基づいて、復元されたATMセルのVPI/VCIにより、ATMセルを出力する複数のATMインタフェース１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄを選択して分配する。

図１１はこの発明に係るメディア変換手段の第４実施の形態要部ブロック構成図である。図１１において、メディア変換手段１３ｄが属するATMコンバータ４ｄは、２つのEthernetインタフェース１２Ａ、１２Ｂを備える。また、メディア変換手段１３ｄは、VPI/VCI-IPマッピング部１４と、ATM-IPカプセル化部１５と、構成情報格納部１６と、カプセル判定部１７と、ATM-IPデカプセル化部１８と、構成情報変更用インタフェース１９と、VPI/VCI-優先情報マッピング部２０と、VPI/VCI変換部２１と、Ethernet分配部２３を備える。

なお、図１１に示すメディア変換手段１３ｄは、図４に示すメディア変換手段１３ｂと比較し、Ethernet分配部２３が追加されている点が異なるだけで、同じ構成である。

Ethernet分配部２３は、構成情報に基づいて、カプセル化したEthernetフレームを入出力する複数のEthernetインタフェース１２Ａ、１２Ｂを選択して分配する。

Ethernetインタフェース１２Ａからリアルタイム系データ等で帯域保証が必要なEthernetフレームを広域イーサネット網８を介して出力し、Ethernetインタフェース１２Ｂから非リアルタイム系でベストエフォート型のEthernetフレームを広域イーサネット網８Ｂを介して出力することにより、トラフィックの性質に対応じて伝送するネットワークを選択することが可能になる。

図１２はこの発明に係るメディア変換手段の第５実施の形態要部ブロック構成図である。図１２において、メディア変換手段１３ｅが属するATMコンバータ４ｅは、４つのATMインタフェース１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄと２つのEthernetインタフェース１２Ａ、１２Ｂを備える。また、メディア変換手段１３ｅは、VPI/VCI-IPマッピング部１４と、ATM-IPカプセル化部１５と、構成情報格納部１６と、カプセル判定部１７と、ATM-IPデカプセル化部１８と、構成情報変更用インタフェース１９と、VPI/VCI-優先情報マッピング部２０と、VPI/VCI変換部２１と、ATM分配部２２と、Ethernet分配部２３を備える。

図１２のメディア変換手段１３ｅは、図１０に示すメディア変換手段１３ｃと図１１に示すメディア変換手段１３ｄを合成したものである。

このように、この発明に係るメディア変換手段１３ｃ、１３ｄ、１３ｅは、構成情報に基づいて、復元されたATMセルのVPI/VCIにより、ATMセルを出力する複数のATMインタフェース１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄを選択して分配するATM分配部２２、構成情報に基づいて、カプセル化したEthernetフレームを入出力する複数のEthernetインタフェース１２Ａ，１２Ｂを選択して分配するEthernet分配部２３、またはATM分配部２２と、Ethernet分配部２３とを備えたので、リアルタイム系データ等で帯域保証が必要なEthernetフレームを送受信するための広域イーサネット網８Ａと非リアルタイム系でベストエフォート型のEthernetフレームを送受信するための広域イーサネット網８Ｂに分離して利用し、トラフィックの性質に対応じて伝送するネットワークを選択することが可能になり、より柔軟なシステムを構築することができる。

図１３はこの発明に係るAAL5-IPカプセル化部の一実施の形態AAL5フレームからIPパケットカプセル化イメージ図である。図１３において、まず、複数のATMセルからAAL5フレームが復元される。AAL5フレームには、8バイトのトレイラが付加されており、さらに、ATMセルペイロード長の48バイトの整数倍になるように、パディングデータが付加されている。

次に、受信したAAL5フレームから、トレイラやパディングデータ以外のペイロード部分が抽出される。抽出されたペイロードには、IPヘッダが付加される。図５に示すATMセルをIPパケットにカプセル化する場合と同様に、IPヘッダは、バージョンによって異なるが、送信元IPアドレスと宛先IPアドレスが共通に存在する。

本実施の形態においては、送信元IPアドレスとして自装置（例えば、ATMコンバータ４Ａ）に設定されたIPアドレスを設定し、宛先IPアドレスとしてはATMセルのVPI/VCIに対応付けられた通信相手（例えば、ATMコンバータ４Ｂ）のIPアドレスを設定する。さらに、Ethernetインタフェースからフレームを転送するために、MACヘッダが付加される。MACヘッダは、宛先MACアドレス6バイト、送信元MACアドレス6バイト、Type/Lengthフィールド2バイトの合計14バイトで構成され、フレームの最後には、フレームチェックシーケンス(FCS)の4バイトが付加される。このとき、MACヘッダ中の宛先MACアドレスは、宛先IPアドレスによるMACアドレス解決で得たMACアドレスが使用される。MACアドレス解決の手段としてはARP(Address Resolution Protocol)を使用するのが一般的であるが、スタティックで設定することも可能である。図１３ではVLAN(Virtual LAN)タグが付加されていないEthernetフレームの例を示しているが、EthernetフレームにはIEEE802.1QのVLANタグが付加される場合もある。

図１４はこの発明に係るメディア変換手段の第６実施の形態要部ブロック構成図である。メディア変換手段１３ｆが属するATMコンバータ４ｆは、２つのEthernetインタフェース１２Ａ、１２Ｂを備える。

メディア変換手段１３ｆは、EthernetフレームをEthernetインタフェース１２Ａに入出力する系統を構成するVPI/VCI-IPマッピング部１４Ａと、ATM-IPカプセル化部１５と、カプセル判定部１７Ａと、ATM-IPデカプセル化部１８と、VPI/VCI-優先情報マッピング部２０Ａと、VPI/VCI変換部２１Ａを備えるとともに、EthernetフレームをEthernetインタフェース１２Ｂに入出力する系統を構成するVPI/VCI-IPマッピング部１４Ｂと、カプセル判定部１７Ｂと、VPI/VCI-優先情報マッピング部２０Ｂと、VPI/VCI変換部２１Ｂと、AAL5-IPカプセル化部２５と、AAL5-IPデカプセル化部２６を備える。

また、両系統に共通する構成情報格納部１６、構成情報変更用インタフェース１９およびAAL5識別部２４を備える。

AAL5識別部２４は、構成情報に基づいてATMインタフェース１１から受信したATMセルのVPI/VCIにより、AAL5フレームによって伝送されるPVCを識別する。

AAL5-IPカプセル化部２５は、図１３で説明したように、AAL5と識別されたPVC(Permanent Virtual Circuit)からAAL5フレームを取り出し、さらにAAL5フレームのペイロード部分をIPパケットへカプセル化する。

AAL5-IPデカプセル化部２６は、Ethernetインタフェースから受信したフレームから図１３で説明した逆順序で、復元されたAAL5フレームのペイロード部分をAAL5フレームに組み立て、ATMセルに変換する。

このように、この発明に係るメディア変換手段１３ｆは、構成情報に基づいてATMインタフェースから受信したATMセルのVPI/VCIにより、AAL5フレームによって伝送されるPVCを識別するAAL5識別部２４と、AAL5と識別されたPVCからAAL5フレームを取り出し、さらにAAL5フレームのペイロード部分をIPパケットへカプセル化するAAL5-IPカプセル化部２５と、Ethernetインタフェース１２Ｂから受信したフレームから復元されたAAL5フレームのペイロード部分をAAL5フレームに組み立て、ATMセルに変換するAAL5-IPデカプセル化部２６を備えたので、リアルタイム性が要求されないデータで、かつAAL5によるデータである場合には、より転送効率の高いAAL5カプセル化によって広域イーサネット網を利用することができ、通信費の低減を図ることができる。

図１５はこの発明に係るATMコンバータが適用されるATMシステムの第３実施の形態システム構成図である。図１５において、ATMシステム１Ｃは、AAL5のPVCであることを識別し、AAL5フレームのペイロードをカプセル化する方式と、AAL5と識別されなかったATMセルを、専用のATMインタフェースから送出する方式の両方の方式を採用し、特に、１つのEthernetインタフェースと１つのATMサービス接続用インタフェースと、１つのATM装置を収容するインタフェースを搭載し、３拠点間で通信する場合のシステム構成を示す。

拠点Ａに設置されたATM装置２Ａは、UTPケーブルや光ファイバケーブル等のATM接続ケーブル３を介してATMコンバータ４Ａに接続される。ATMコンバー夕４Ａは、ATM網１０へ接続するためのインタフェースとEthernetインタフェースを搭載しており、UTPケーブルや光ファイバケーブル等のATM接続ケーブル３を介してATM回線終端装置９Ａに、UTPケーブルや光ファイバケーブル等のEthernet接続ケーブル５を介して、回線終端装置６Ａに接続される。

ATM回線終端装置９Ａは、ATM網１０用の回線終端装置であり、ATM網１０に接続されている。回線終端装置６Ａは、アクセス回線網７Ａを経由して広域イーサネット網８に按続されている。ここで回線終端装置６Ａは、広域イーサネット網８に接続するためのアクセス回線用の回線終端装置であり、アクセス回線の種類によって異なる。また、本システムの構成では、広域イーサネット網を使用した構成となっているが、その他にもIP-VPNやインターネットVPN等の様々なネットワークサービスや、企業が構築したイントラネットを使用する等、IPパケットの転送が可能な様々なネットワークを利用可能である。拠点Ｂ、拠点Ｃについても、拠点Ａと同様の按続形態となっている。

次に、図１５のシステム構成における動作について説明する。拠点Ａから拠点Ｂへ向けてのデータ転送を例に説明する。拠点ＡのATM装置２Ａから拠点ＢのATM装置２Ｂに向けてのデータがATMコンバータ４Ａに送出される。ATMコンバータ４Aでは、設定されたマッピング情報に基づいて受信したATMセルのVPI/VCIの情報からAAL5であるか否かの判定が行われる。

まず、AAL5でないと判断された場合について説明する。AAL5でないと判断された場合には、受信したATMセルはそのままATM回線終端装置９Ａへ送出され、ATM網１０に送信される。

ATM網１０内では、契約内容に基づいてスイッチングがなされ、結果として拠点ＢのATM回線終端装置９Ｂへと送出される。さらに、ATM回線終端装置９ＢからATMコンバータ４ＢにATMセルが送出され、ATMコンバータ４Ｂでは、ATM網１０に接続されたインタフェースから受信したATMセルであるため、ATM装置２Ｂ側に送出し、ATMセルの転送が完了する。

次に、拠点ＡのATM装置２ＡからATMコンバータ４Ａに送出されたATMセルがAAL5フレームであると判断された場合について説明する。ATMコンバータ４Ａで、AAL5であると判断された場合には、ATMセルをバッファリングし、AAL5フレームが完成するまでVPI/VCIのATMセルのバッファリングが行われる。

１つのAAL5フレームを構成する全てのATMセルの受信が完了し、AAL5フレームの抽出が終わると、宛先IPアドレスを選択して図１３に示すカブセル化が行われ、Ethernetインタフェースから回線終端装置６Ａへ送出を行う。

送出されたEthernetフレームは、回線終端装置６Ａ、アクセス回線７Ａを経由して広域イーサネット網８に送信される。広域イーサネット網８内では、Ethernetフレームの宛先MACアドレス、この場合は拠点ＢのATMコンバータ４ＢのMACアドレスに基づいて網内でスイッチング動作が行われ、最終的に拠点Ｂに転送される。転送されたEthernetフレームは、拠点Ｂのアクセス回線７Ｂ、回線終端装置６Ｂを経由してATMコンバータ４Ｂに到達する。

ATMコンバータ４Ｂは、受信したEthernetフレームがAAL5カプセル化されたEthernetフレームであることを確認し、図１３に示すカプセル化の反対のプロセスでデカプセル化し、複数のATMセルを復元する。復元されたATMセルは、拠点ＢのATM装置２Ｂに転送され、デー夕転送が完了する。その他の拠点間通信も同様の動作となる。

本システムの構成のポイントは、ATM上で転送されるデータの性質によって、ATM網１０と広域イーサネット網８とに振り分けて使用する点にある。これにより、ATMセルがリアルタイム性の要求されないデータで、かつAAL5によるデータである場合には、より転送効率の高いAAL5カプセル化によって広域イーサネット網８を使用し、ATMセルが伝送遅延を最小にしたいデータである場合には、ATM網１０を使用することによって、トラフィックの種類に応じて、さらに柔軟なネットワーク構築が可能になる。

図１６はこの発明に係るメディア変換手段の第７実施の形態要部ブロック構成図である。図１６において、メディア変換手段１３ｇが属するATMコンバータ４ｇは、ATM装置２Ａに接続される４つのATMインタフェース１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１ＤとＡＴＭ回線終端装置９Ａに接続されるATMインタフェース２７、およびEthernetインタフェース１２を備える。また、メディア変換手段１３ｇは、AAL5識別部２４と、VPI/VCI-IPマッピング部１４と、VPI/VCI-優先情報マッピング部２０と、VPI/VCI変換部２１と、AAL5-IPカプセル化部２５と、構成情報格納部１６と、カプセル判定部１７と、AAL5-IPデカプセル化部２６と、ATM分配部２２と、構成情報変更用インタフェース１９を備える。

AAL5識別部２４は、ATMインタフェース１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄから供給されるATMセルをAAL5か否かを識別し、AAL5でないと識別した場合には、ATMセルをATMインタフェース２７に送出する。

また、AAL5識別部２４は、AAL5であると識別した場合には、ATMセルをVPI/VCI-IPマッピング部１４に提供し、VPI/VCI-IPマッピング部１４、VPI/VCI-優先情報マッピング部２０、VPI/VCI変換部２１、AAL5-IPカプセル化部２５を経由して図１３に示す方法でEthernetフレームに変換し、EthernetフレームがEthernetインタフェース１２を介して図１５に示すベストエフォート用の広域イーサネット網８に送信されることになる。

ATMインタフェース２７は、伝送遅延を最小にしたいATMセルをATM専用線サービスやセルリレーサービス等のATM網１０へ接続するインタフェースを構成する。

このように、この発明に係るATMコンバータ４ｇは、ATM専用線サービスやセルリレーサービス等へ接続するためのATMインタフェース２７を備えたので、伝送遅延を最小にしたいデータ（ATMセル）である場合には、ATMセルを変換せず、ATMセルのままATM網１０を使用して伝送することができ、トラフィックの種類に応じて、さらに柔軟なネットワークを構築することができる。

図１７はこの発明に係るシェーピング部適用の有無の構成比較図である。図１７において、上段の構成がATMコンバータ４にシェーピング機能が無い場合であり、下段の構成がATMコンバータ４にシェーピング機能が有る場合である。

上段の構成において、ATM装置２は、UTPケーブルや光ファイバケーブル等のATM接続ケーブル３を介してATMコンバータ４に接続される。ATMコンバータ４は、UTPケーブルや光ファイバケーブル等のEthernet接続ケーブル５を介してシェーピング装置３０に接続され、シェーピング装置３０は、同様にUTPケーブルや光ファイバケーブル等のEthernet接続ケーブル５を介してメディアコンバータ３１に接続される。メディアコンパータ３１は、イーサネットアクセス回線７を経由して広域イーサネット網８に接続されている。ここで、メディアコンバータ３１は、イーサネットアクセス回線７用の回線終端装置である。また、イーサネットアクセス回線７の契約条件は、インタフェースが10BASE-T、契約速度が5Mbit/Sであるとする。下段の構成は、上段の構成からシェーピング装置３０を除去し、ATMコンバータ４にシェーピング機能を内蔵した構成となっている。

次に、図１７に示すシステムにおける動作について説明する。まず、上段の構成について説明する。ATM装置２からATMコンバータ４に向けてATMセルが送出される。ATMコンバータ４では、受信したATMセルのVPI/VCIの情報から宛先となるATMコンバータのIPアドレスを選択して図５に示すカブセル化を行い、シェーピング装置３０に送出する。シェーピング装置３０では、広域イーサネットの契約帯域である5Mbit/Sの帯域へシェーピングを行いながら、広域イーサネット網８へEthernetフレームを送出する。

この際、シェーピング装置３０では、フレーム内のIPヘッダ内にマッピングされた優先情報を基に、低遅延が要求されるEthernetフレームについて、優先制御を行いながら転送を行う。シェーピング装置３０から送出されたEthernetフレームは、メディアコンバータ３１、イーサネットアクセス回線７を経由して広域イーサネット網８に転送される。

本システム構成でシェーピング装置３０が必要になる理由は、イーサネットアクセス回線７を使用する場合、契約する帯域に対してシェーピングを行わないと、データが広域イーサネット網８内で廃棄される場合があるからである。

次に下段の構成について説明する。ATM装置２からATMコンバータ４に向けてATMセルが送出される。ATMコンバータ４では、受信したATMセルのVPI/VCIの情報から宛先となるATMコンバータのIPアドレスを選択して図５に示すカプセル化を行う。さらにATMコンバータ４では、カプセル化したEthernetフレームを広域イーサネットの契約帯域である5Mbit/Sの帯域へシェーピングを行いながら送出を行う。

この際、ATMコンバータ４は、フレーム内のIPへッダ内にマッピングした優先情報に基づいて、低遅延が要求されるフレームについて、優先制御を行いながら転送を行う。送出されたEthernetフレームは、メディアコンバータ３１、イーサネットアクセス回線７を経由して広域イーサネット網８に転送される。

本システムのポイントは、本発明のATMコンバータ４を利用すると、図１７に示す上段の構成におけるシェーピング装置３０が不要になる点にある。ATMコンバータ４がシューピング装置３０の機能を持つことで、システムの初期コストを低減させることができる。

図１８はこの発明に係るメディア変換手段の第８実施の形態要部ブロック構成図である。図１８において、メディア変換手段１３ｈが属するATMコンバータ４ｈは、ATMインタフェース１１およびEthernetインタフェース１２を備える。また、メディア変換手段１３ｈは、VPI/VCI-IPマッピング部１４と、VPI/VCI-優先情報マッピング部２０と、VPI/VCI変換部２１と、ATM-IPカプセル化部１５と、優先制御部２８と、シェーピング部２９と、構成情報格納部１６と、カプセル判定部１７と、ATM-IPデカプセル化部１８と、構成情報変更用インタフェース１９を備える。

優先制御部２８は、構成情報に基づいてカプセル化されたフレーム中のIPヘッダに含まれる優先情報によって優先制御を行う。

シェーピング部２９は、構成情報に基づいてEthernetインタフェース１２に対してシェーピング（帯域を制限）する。

この発明に係るメディア変換手段１３ｈは、構成情報に基づいてEthernetインタフェースに対してシェーピングするシェーピング手段２９と、構成情報に基づいてカプセル化されたフレーム中のIPヘッダに含まれる優先情報によって優先制御を行う優先制御部２８を備えたので、シェーピングにより、Ethernetフレームが広域イーサネット網内で廃棄されることを防止するとともに、優先制御により、Ethernetフレームの低遅延を補償することができ、Ethernetフレームの信頼性を確保することができる。

なお、本実施の形態では、拠点Ａ〜拠点Ｃの３拠点に適用することで説明したが、４拠点以上に適用することもできる。また、本発明のATMコンバータ４およびメディア変換手段１３は、それぞれATMコンバータ４Ａ〜４Ｃ、メディア変換手段１３ａ〜１３ｈの構成要件を要求に応じて組み合わせて構成することができる。

以上説明したように、この発明に係るATMコンバータ４は、ATM装置とATMセルのインタフェースを実行するATMインタフェース１１と、広域イーサネット網８とEthernetフレームのインタフェースを実行するEthernetインタフェース１２と、ATMセルとEthernetフレームのメディア変換を実効制御するメディア変換手段１３を備えたので、ATM装置から供給されるATMセルをEthernetフレームに変換し、Ethernetフレームを広域イーサネット網８に送信するとともに、広域イーサネット網８から受信したEthernetフレームをATMセルに変換してATM装置に供給することができ、ATM装置相互間でEthernet網を介し、広帯域で安価な通信を実現することができる。

本発明に係るATMコンバータは、多地点のATM装置をEthernet網に接続し、広帯域で安価な通信が可能な、ATMインタフェース、Ethernetインタフェースおよびメディア変換手段を備えたものであり、既存のATM装置をEthernet網に接続してATM装置相互間で通信を行うあらゆるシステムに適用することができる。

この発明に係るATMコンバータが適用されるATMシステムの第１実施の形態システム構成図 この発明に係るATMコンバータの実施の形態基本ブロック構成図 この発明に係るメディア変換手段の第１実施の形態要部ブロック構成図 この発明に係るメディア変換手段の第２実施の形態要部ブロック構成図 この発明に係るATM-IPカプセル化部の一実施の形態ATM-IPカプセル化のイメージ図 この発明に係るVPI/VCI-優先情報マッピング部の一実施の形態ATMセルのVPI/VCIとIPパケットの優先情報のマッピングイメージ図 この発明に係るVPI/VCI-優先情報マッピング部の別実施の形態ATMセルのVPI/VCIとIPパケットの優先情報のマッピングイメージ図 この発明に係るVPI/VCI変換部の一実施の形態ATMセルのVPI/VCI変換イメージ図 この発明に係るATMコンバータが適用されるATMシステムの第２実施の形態システム構成図 この発明に係るメディア変換手段の第３実施の形態要部ブロック構成図 この発明に係るメディア変換手段の第４実施の形態要部ブロック構成図 この発明に係るメディア変換手段の第５実施の形態要部ブロック構成図 この発明に係るAAL5-IPカプセル化部の一実施の形態AAL5フレームからIPパケットカプセル化イメージ図 この発明に係るメディア変換手段の第６実施の形態要部ブロック構成図 この発明に係るATMコンバータが適用されるATMシステムの第３実施の形態システム構成図 この発明に係るメディア変換手段の第７実施の形態要部ブロック構成図 この発明に係るシェーピング部適用の有無の構成比較図 この発明に係るメディア変換手段の第８実施の形態要部ブロック構成図 従来のATMシステムのシステム構成図 図１９のATMシステムの論理的な接続図

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ ATMシステム
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ ATM装置
３ ATM接続ケーブル
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ ATMコンバータ
５ Ethernet接続ケーブル
６Ａ，６Ｂ，６Ｃ 回線接続装置
７Ａ，７Ｂ，７Ｃ アクセス回線
８，８Ａ，８Ｂ 広域イーサネット網
９Ａ，９Ｂ，９Ｃ ATM回線終端装置
１０ ATM網
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ ATMインタフェース１１
１２，１２Ａ，１２Ｂ Ethernetインタフェース
１３，１３ａ〜１３ｈ メディア変換手段
１４，１４Ａ，１４Ｂ VPI/VCI-IPマッピング部
１５ ATM-IPカプセル化部
１６ 構成情報格納部
１７，１７Ａ，１７Ｂ カプセル判定部
１８ ATM-IPデカプセル化部
１９ 構成情報変更用インタフェース
２０，２０Ａ，２０Ｂ VPI/VCI-優先情報マッピング部
２１，２１Ａ，２１Ｂ VPI/VCI変換部
２２ ATM分配部
２３ Ethernet分配部
２４ AAL5識別部
２５ AAL5-IPカプセル化部
２６ AAL5-IPデカプセル化部
２７ ATMインタフェース
２８ 優先制御部
２９ シェーピング部
３０ シェーピング装置
３１ メディアコンパータ

Claims (5)

1. 多地点にATM装置を広域イーサネット網を介して接続し、ATM装置間で通信を行うため、ATMセルとEthernetフレームのメディア変換を実行するATMコンバータであって、
   前記ATM装置とATMセルのインタフェースを実行する複数のATMインタフェースと、前記広域イーサネット網とEthernetフレームのインタフェースを実行する複数のEthernetインタフェースと、ATMセルとEthernetフレームのメディア変換を実効制御するメディア変換手段を備え、
   前記メディア変換手段は、構成情報に基づいて前記ATMインタフェースから受信したATMセルヘッダ中のVPI／VCIと転送相手のIPアドレスをマッピングするVPI／VCI−IPマッピング部と、
   構成情報に基づいて、ATMセルのVPI／VCIを新たなVPI／VCIに変換するVPI／VCI変換部と、
   変換されたVPI／VCIとマッピングされた前記転送相手のIPアドレスおよび装置自身のIPアドレス情報に基づいてATMセルをIPパケットにカプセル化するATM−IPカプセル部と、
   構成情報に基づいて前記Ethernetインタフェースから受信したEthernetフレームがATMセルをカプセル化したフレームであるかを判定するカプセル判定部と、
   前記カプセル判定部がATMセルをカプセル化したフレームと判定した場合、フレームからATMセルに復元するATM−IPデカプセル化部と、
   構成情報に基づいて、復元されたATMセルのVPI／VCIに応じて出力する前記ATMインタフェースを選択して、ATMセルを出力するATM分配部と、
   構成情報に基づいて、ATMセルをカプセル化したEthernetフレームのATMセルのVPI／VCIに応じて入出力する前記Ethernetインタフェースを選択して、Ethernetフレームを入出力するEthernet分配部と、
   VPI／VCIと転送相手のIPアドレスをマッピングするための情報やATMセルをIPパケットへカプセリングするための情報等の構成情報を格納する構成情報格納部と、
   構成情報を変更するための構成情報変更用インタフェースと、
   を備えたことを特徴とするATMコンバータ。
2. 前記メディア変換手段は、構成情報に基づいてATMセルのVPI／VCIとIPパケットの優先情報をマッピングするVPI／VCI−優先情報マッピング部を備えたことを特徴とする請求項１記載のATMコンバータ。
3. 前記メディア変換手段は、構成情報に基づいて前記ATMインタフェースから受信したATMセルのVPI/VCIにより、AAL5フレームによって伝送されるPVCを識別するAAL5識別部と、AAL5と識別されたPVCからAAL5フレームを取り出し、さらにAAL5フレームのペイロード部分をIPパケットへカプセル化するAAL5-IPカプセル化部と、前記Ethernetインタフェースから受信したフレームから復元されたAAL5フレームのペイロード部分をAAL5フレームに組み立て、ATMセルに変換するAAL5-IPデカプセル化部を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のATMコンバータ。
4. 前記メディア変換手段は、前記構成情報に基づいて前記Ethernetインタフェースに対してシェーピングするシェーピング手段と、構成情報に基づいてカプセル化されたフレーム中のIPヘッダに含まれる優先情報によって優先制御を行う優先制御部を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のATMコンバータ。
5. 前記ATMインタフェースは、ATM専用線サービスやセルリレーサービス等へ接続するめのATMインタフェースを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のATMコンバータ。

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