JPH04100352A

JPH04100352A - 交換システム

Info

Publication number: JPH04100352A
Application number: JP2217676A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ikeda; 貴志池田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-08-18
Filing date: 1990-08-18
Publication date: 1992-04-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、ＡＴＭ　（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｔｒ
ａｎｓｆｅｒＭｏｄｅ）技術を適用した交換システムに
係り、特に狭帯域ｌ５ＤＮや既存３７Ｍ回線による構内
交換システムを含めて構築される交換システムに関する
。

（従来の技術）１００余年の歴史を経てこれまでに開発・構築され運用
されてきた電話網、データ網そしてＦＡＸ網等の個別サ
ービス網を、ｌ５ＤＮ　（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＳｅｒ
ｖｉｃｅｓ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　）によ
り、一つのネットワーク体系のもとに統合しようとする
動きか世界各所で推し進められている。

ｌ５ＤＮ化の第１ステツプとして、１９８８年から狭帯
域ｌ５ＤＮか我が国をはじめとする先進各国で運用が始
まった。さらにＡＴＭ技術をベースとする広帯域ｌ５Ｄ
Ｎにより放送網との融合を含めｌ５ＤＮ網の完成を自掃
して、その技術開発がＣＣＩＴＴ　（国際電信電話諮問
委員会）を中心に世界の主要な研究機関で鋭意進められ
ている。

ところで、ＡＴＭ技術とは、伝送すべき情報をセルと呼
ばれる固定長のコンテナパケットに区切り、基本的には
情報が発生したたときにその発生量に応じた上記セルを
発生させる方式である。この点で、フレームを一定周期
ごとに発生させるＳＴＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｔ
ｒａｎｓｒｅｒ　Ｍｏｄｅ　）技術と区別される。

そして、＾ＴＭ技術を適用することにより、端末ごとに
固定的に占有されていたチャネルの概念がなくなり、高
速かつ広帯域の情報伝送を効率よく行えるようになる。

一般に、上記セルは、第４図に示すように、４８オクテ
ツトの情報フィールド１に５オクテツトのセルヘッダ２
を付加して構成される。そして、交換機が、セルヘッダ
２の情報を参照しながらセルを伝送、交換する。

第９図は、このようなＡＴＭ技術を適用した構内交換シ
ステムの一例を示す図であり、狭帯域ｌ５ＤＮや既存Ｓ
ＴＭ回線による構内交換システムをすでに構築していた
ユーザか広帯域Ｉ　ＳＤＮ専用線サービスの開始に伴い
広帯域１ｓＤＮベースの構内交換システムの導入を開始
する過渡期において通常存在するものと想定している。

同図において、３は広帯域交換ノードであり、この広帯
域交換ノード３には、複数の狭帯域ｌ５ＤＮ端末４が接
続された狭帯域交換ノード５が回線６を介し収容される
。また、広帯域交換ノード３は、広帯域ｌ５ＤＮ専用線
７を介し別の構内交換システム８と接続される。

ここで、ＡＴＭ技術を適用した広帯域ｌ５ＤＮにおける
ユーザ参照点は、Ｓ３点またはＴＢ点と呼ばれ、１５５
Ｍｂ／ｓの基本速度をもち、論理的には１２８０００呼
を同時多重することが可能である。

ところで、上記広帯域交換ノード３のＳａ点またはＴＢ
点である当該１７Ｆを効率的に運用するためには、ＩＮ
Ｆの収容帯域とＩＮＦ当りの平均使用帯域の比を１に近
いことが望ましいが、ＳＢ点またはＴＢ点のＩＮＦが狭
帯域交換ノードを収容する場合に１呼当りの平均使用帯
域が狭いため、広帯域交換ノード３のＩＮＦごとに極め
て高い呼処理能力が要求される。

このことをさらに具体的に説明する。

狭帯域交換ノード５の端末収容台数として、構内交換シ
ステムとしての最大規模であると考えられる１８０００
台を仮定し、端末１台当り平均９ｃａｌ　Ｉ／ｈと仮定
し、さらに呼のうち半数が広帯域ｌ５ＤＮ専用線に接続
されるものと仮定する。なお、残り半数のほとんどの呼
は公衆網接続であるが、狭帯域Ｉ　ＳＤＮ公衆網は狭帯
域交換ノードに収容されたものに接続されると仮定して
問題はない。

このとき広帯域交換ノード３のＩＮＦごとの呼処理能力
として、１６０００　Ｘｏ、５　Ｘ９−７２０００（ＢＨＣ）が
必要となり、これは大規模な局用交換機の処理能力に匹
敵する。

（発明が解決しようとする課題）このように狭帯域１ｓＤＮや既存ＳＴＭ回線による構内
交換システムを含めて柔軟にＡＴＭ技術を適用した構内
交換システムを構築する場合、広帯域交換ノードのＩＮ
Ｆごとに極めて高い呼処理能力が要求されるという問題
が発生する。

そこで、本発明は、かかる場合にあって、広帯域交換ノ
ードのＩＮＦごとの呼処理能力を低減させることかでき
る交換システムの提供を目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、上記課題に対処するため、固定長の情報フィ
ールドとヘッダとからなるセルを多重伝送する複数の広
帯域入出力ポートと、前記ヘッダ内のラベル値の識別に
より前記複数の広帯域入出力ポートに対し前記セルを多
重分離するスイッチング手段とを備えた広帯域交換ノー
ドと、この広帯域交換ノードの広帯域入出力ポートに直
接的に接続され、時分割多重方式により情報を交換また
は伝送する狭帯域交換ノードとを備えた交換システムに
おいて、前記広帯域交換ノードが、前記狭帯域交換ノー
ドと接続された広帯域入出力ポートと他の広帯域入出力
ポートとを、パーマネントバーチャルコネクションによ
り接続可能としたものである。

（作　用）狭帯域交換ノードと接続された広帯域入出力ポートと他
の広帯域入出力ポートとの接続をパーマネントバーチャ
ルコネクションにより行うと、狭帯域交換ノードと他の
ノードなどとの間は、常時接続された状態となるので、
広帯域交換ノードのｌ／Ｐごとの呼処理能力を低減させ
ることができる。

（実施例）以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づき説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る交換システムの構成
を示す図である。

同図において、１１は広帯域交換ノードであり、この広
帯域交換ノード１１には、複数の狭帯域ｌ５ＤＮ端末１
２が接続された狭帯域交換ノード１３が回線１４を介し
収容される。また、広帯域交換ノード１１は、広帯域ｌ
５ＤＮ専用線１５を介し別の構内交換システム１６と接
続される。なお、１７は保守用の端末（ＭＡＣ）である
。

第２図は、上記広帯域交換ノード１１の構成を示す図で
ある。

同図に示すように、広帯域交換ノード１１は、狭帯域交
換ノード１３とインタフェースをとる１／Ｆ１８と、広
帯域ｌ５ＤＮ専用線１５とインタフェースをとるＩ／Ｐ
　１９とを有し、これらＩ／Ｆ１８．１９には制御バス
２０および接続チャネル２１が接続されている。そして
、制御バス２０にはシステム制御用プロセッサ２２が、
接続チャネル２１にはＡＴＭスイッチ２３が接続されて
いる。

第３図は、上記１／Ｐ１８．１９の構成を示す図である
。

同図に示すように、Ｉ／Ｆ１８．１つは、セルを受信す
るセル受信部２４、入力されたセルのヘッダにルーティ
ングヘッダなどの付加ヘッダを付加するヘッダ付加部２
５、セルを送信するセル送信部２６、送信に先立ち付加
ヘッダを除去するヘッダ除去部２７、付加するヘッダに
関する情報が記述されているヘッダ変換テーブル２８、
セル受信部２４、セル送信部２６およびヘッダ変換テー
ブル２８を制御するｌ／Ｆ制御プロセッサ２９から構成
される。

第４図は、上記セルの構成を示す図である。

同図に示すように、セルは、４８オクテツトの情報フィ
ールド１に５オクテツトのセルヘッダ２を付加して構成
される。そして、ルーティングヘッダなどの付加ヘッダ
が付加されると、第５図に示すような形態となる。

次に、このように構成された交換システムの動作を説明
する。

ＡＴＭスイッチ２３によるセル転送は、当該ＡＴ１４ス
イッチ２３に入る前に、セルに先頭に付加されるルーテ
ィングタグによって行なわれる。

このルーティングタグは次のようにしてＩ／Ｆ　１８．
１９により付加される。

まず、入力されたセルが呼設定要求のセルの場合、セル
受信部２４においてＩ／Ｆ制御プロセッサ２９側に分離
され、ｌ／Ｆ制御プロセッサ２９および制御バス２０を
経由してシステム制御用プロセッサ２２に伝達される。

ここで、システム制御用プロセッサ２２は、要求接続先
やＡＴＭスイッチ２３の状態などを判断し、ＡＴＭスイ
ッチ２３内部におけるＩ／Ｆ１８からＩ／Ｆ１９へのル
ーティングを決めるルーティング情報を作成し、その他
セルの転送に必要な情報とともに、Ｉ／Ｆ制御プロセッ
サ２９に通知する。

そして、１／Ｆ制御プロセツサ２９が、これらの情報を
ヘッダ変換テーブル２８に書き込む。

ここで、ヘッダ変換テーブル２８に書き込まれた情報は
、セルのセルヘッダ２に書き込まれたラベル値によって
検索されるようになっている。

従って、相手端末まで転送すべき情報をもったセルが、
セル受信部２４を介しヘッダ付加部２５に入力されると
、当該セルのセルヘッダ２に書き込まれたラベル値に応
じた付加情報（ルーティングタグを含む。）がヘッダ変
換テーブル２８から検索され、その検索された付加情報
が当該セルの先頭に付加される（第５図参照）。そして
、当該セルは、ＡＴＭスイッチ２３を介して交換され、
交換された先のｌ／Ｐ内においてヘッダ除去部２７によ
り付加ヘッダが除去され、セル送信部２６を介し相手側
の網などに転送される。

また、本実施例の交換システムは、広帯域交換ノート１
１の運用開始時、障害発生などによる再開処理時や保守
用の端末（ＭＡＣ）１７からの要求に応じて、狭帯域交
換ノード１３と広帯域１ｓＤＮ専用線１５との間でパー
マネントバーチャルコネクションを設定する機能を有す
る。

バーチャルコネクションとは、次のようなコネクション
形態をいう。

一般に、コネクション形態は、従来のＳＴＭ網における
ようなＴＤＭフレーム内の時間位置で識別されるＴＤＭ
コネクションと転送される情報要素の先頭についたラベ
ルで識別されるコネクション（Ｌ　Ｃ：　Ｌａｂｅｌｅ
ｄ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）とに分類できる。

複数コネクションの多重化されたバスにおいて、ＴＤＭ
コネクションは、ＴＤＭ内のタイムスロットの数で確定
的に割り当てられるのに対し、後者のコネクション形態
では、統計的に割り当て可能である。そのため、回線リ
ソースの有効活用が図りうる。このような後者のコネク
ション形態を、バーチャルコネクションという。バーチ
ャルコネクションは、広義にはバーチャルコネクション
ターミネータ（Ｖ　ＣＴ）間に設定されるＬＣと定義さ
れ、ＶＣＴ間に論理的な直通リンクを与える。

有限の回線リソースによって、その有効活用を図りかつ
各々の通信における品質（転送遅延量、セル廃棄率など
）を保証するためには、該当回線リソースを共有し合う
通信端末の通信トラヒック特性について把握する必要が
ある。そのため個々の端末には、発呼時にその呼のトラ
ヒック特性（平均トラヒック量、ピークトラヒック量な
ど）を申告させる。回線リソースを管理する網は、端末
からの申告パラメータと申告時の網内リソースの使用状
況を比較し、申告のあった呼の通信品質を保証できるか
、新たな呼が網内の他の通信に影響がないかなどから、
呼の受付可否を判定し、受付可能な呼にはリソース（通
信帯域）を割り当てる（これを呼受付制御という。）。

バーチャルコネクション形態では、呼ごとにＴＤＭコネ
クションと同様の呼制御の他にこのような呼受付＄ＩＪ
　ａｌｌか必要となる。

パーマネントバーチャルコネクションは、ＶＣＴ間に固
定的に張られたバーチャルコネクションで、呼ごとの呼
制御や呼受付制御は行わず、帯域も固定値か割り当てら
れる。

本発明は、第６図に示すように、広帯域交換システムに
おいて、狭帯域ｌ５ＤＮ交換機とは別の構内交換網をＶ
ＣＴとみなしこれらをパーマネントバーチャルにより接
続することを特徴とする。

一つのパーマネントバーチャルコネクションには複数の
端末による複数の呼が収容され得る。

広帯域交換システムにおいて、本コネクション形態を実
現するために、システム制御用プロセッサ２２は、ｌ／
Ｆ１８．１９内のヘッダ変換テーブル２８にセル転送に
必要な情報（前述したルーティングタグ、端末申告パラ
メータなど）を予め設定しかつ帯域を割り当てる必要が
ある。端末申告パラメータは統計量であるため、一般に
はこれを呼の属性に関係なく予め設定することは難しい
。

本システムではＶＣＴが複数の狭帯域ｌ５ＤＮ端末より
構成されることを考慮する。個々の端末のトラヒック特
性は（個々の端末は狭帯域ｌ５ＤＮ端末なので）十分わ
かっているので、端末の構成情報と呼量データをもとに
、それを１つ広帯域ｌ５ＤＮ端末とみなしてトラヒック
特性を表す。具体的には、６４Ｋｂ／ｓ単位の伝送で、
狭帯域交換ノードと広帯域交換ノードの間の接続する回
線の使用率が６０〜８０％程度になる数値を設定し帯域
を割り当てる。同時接続または割り当てられた帯域量に
関係するが、これを越えるトラヒック処理は、狭帯域交
換ノード１３と広帯域交換ノード１１とを接続する回線
数によって規制する。

かくして、パーマネントバーチャルコネクションに設定
されると、狭帯域交換ノード１３と広帯域１ｓＤＮ専用
線１５との間の論理チャネルは、第６図に示すように、
常時接続された状態となる。割り当て帯域量は、時間帯
によって可変することも可能である。１日を４〜５の時
間帯に区切り、その時間帯において得られたＮ−Ｉ　Ｓ
ＤＮ端末の呼量データをもとにそれぞれ申告パラメータ
を計算する。こうして得られた申告パラメータに、時間
帯ごとに変更することで、回線１５をさらに有効に活用
することかできる。

これにより、広帯域交換ノード１１においては呼接続処
理を行う必要はなくなり、広帯域交換ノード１１のＩ／
Ｆ１８．１９ごとの呼処理能力を低減させることができ
る。

なお、本発明は、第７図に示すように、広帯域交換ノー
ド１１に２種類の構内交換システム３０゜３１か接続さ
れた場合にも適用することができる。

その場合、呼接続の振り分けは、狭帯域交換ノード１３
において行う。

また、本発明は、第８図に示すように、広帯域交換ノー
ド１１に端末３２が直接接続され、物理的に一本の線で
ある広帯域ｌ５ＤＮ専用線１５をこの端末３２と狭帯域
交換ノード１とが共用する場合にも適用することができ
る。

Ｕ発明の効果コ以上説明したように、本発明によれば、広帯域交換ノー
ドが、狭帯域交換ノードと接続された広帯域入出力ポー
トと他の広帯域入出力ポートとをパーマネントバーチャ
ルコネクションにより接続可能としたので、広帯域交換
ノードのｌ／Ｆごとの呼処理能力を低減させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る交換システムの構成を
示す図、Ｍ２図は第１図に示す広帯域交換ノードの構成
を示す図、第３図は第２図に示す１／Ｆの構成を示す図
、第４図および第５図はセルの構成を示す図、第６図は
本発明の詳細な説明するだめの図、第７図および第８図
は本発明の他の実施例を説明するための図、第９図はＡ
ＴＭ技術を適用した構内交換システムの一例を示す図で
ある。１１・・・広帯域交換ノード、１２・・・狭帯域ｌ５Ｄ
Ｎ端末、１３・・・狭帯域交換ノード１３．１４・・・
回線、１５・・・広帯域ＪＳＤＮ専用線、１６・・・構
内交換システム、１７・・・保守用の端末（ＭＡＣ）　
、１８．１９・・・Ｊ／Ｆ　、　２０・・・制御バス、
２１・・・接続チャネル、２２・・・システム制御用プ
ロセッサ、２３・・・＾ＴＭスイッチ、２４・・・セル
受信部、２５・・・ヘッダ付加部、２６・・・セル送信
部、２７・・・ヘッダ除去部、２８・・・ヘッダ変換テ
ーブル、２９・・・Ｉ／Ｆ制御プロセッサ。出願人　　　　　　株式会社　東芝

Claims

【特許請求の範囲】

（１）固定長の情報フィールドとヘッダとからなるセル
を多重伝送する複数の広帯域入出力ポートと、前記ヘッ
ダ内のラベル値の識別により前記複数の広帯域入出力ポ
ートに対し前記セルを多重分離するスイッチング手段と
を備えた広帯域交換ノードと、この広帯域交換ノードの広帯域入出力ポートに直接的に
接続され、時分割多重方式により情報を交換または伝送
する狭帯域交換ノードとを備えた交換システムにおいて、前記広帯域交換ノードが、前記狭帯域交換ノードと接続
された広帯域入出力ポートと他の広帯域入出力ポートと
を、パーマネントバーチャルコネクションにより接続可
能としたことを特徴とする交換システム。