JPH05227221A - 通信網 - Google Patents

通信網

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JPH05227221A
JPH05227221A JP21917892A JP21917892A JPH05227221A JP H05227221 A JPH05227221 A JP H05227221A JP 21917892 A JP21917892 A JP 21917892A JP 21917892 A JP21917892 A JP 21917892A JP H05227221 A JPH05227221 A JP H05227221A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 所望の音声品質に鑑み、エコー補償とコスト
のかかるネットワーク化構造を十分に回避することがで
き、さらに有効情報(ここでは音声情報)に対する存在
する伝送容量の利用効率が実質的に低下しないように通
信網を構成する。 【構成】 ATM交換局(ATM1)を介して形成され
る、STM交換局(STM1とSTM2)間の接続路に
対しては、ATM交換局を介した貫通接続のために、複
数の到来するタイムスロットのそれぞれの通信部分が、
同様に同じ長さを有する通信セルに、STM伝送モード
のパルスフレーム構造における当該タイムスロットの位
置を考慮しないでマルチプレクスされパケット化され、
ここで前記複数の到来するタイムスロットは1つの交換
宛先方向に所属する、ATM交換局(ATM)の同じス
イッチフレーム出力側へ貫通接続されるものであるよう
にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、有利には多数の交換局
(ATM,STM)が、通信パケットの非同期貫通接続
に基づいて、固定長の通信セルでバーチャルチャネル
(ATM交換局)を介して動作し、有利には少数の交換
局が線路交換された同期貫通接続に基づいて動作し(S
TM交換局)、ATM交換局に配属されたインターフェ
ースを有し、該インターフェースは、STM交換局(S
TM)相互間を接続すると共に、線路交換された通信情
報を伝送する伝送線路の接続のために用いられる通信網
に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の通信網は、将来の電話通信網に
対する移行段階であると理解されたい。この電話通信網
では、均一的に非同期伝達モード(ATMモード)が使
用される。現在敷設されている通信網(同期伝達モー
ド、STMモードで動作する)に対して、ATMモード
で動作する通信網は次のような格段の利点を有する。す
なわち、多数のサービス、例えば言語、データ、画像伝
送等に対する伝送チャネルの使用可能な伝送容量をフレ
キシブルに利用でき、時間および需要に依存して1つの
サービスまたは多数のサービスに割り当てることができ
るという利点を有する。
【0003】ATMベース上の統一的な電話通信網を導
入することは、現在既に存在する、STMベース上で動
作し、64Kb/s言語サービスで開発された通信網
と、新たに形成された、ATMベース上で動作する交換
局との共同作業が経済的に可能である場合のみ行うこと
ができる。
【0004】この関連から、通信網に対するハイブリッ
ド手段が提案された。このハイブリッド手段は交換局
に、機能的に別個の3つのシステム要素を設けることに
基づく。すなわち1つは、STMモードで高ビットレー
トの情報、例えば2Mb/sが伝送される伝送線路の接
続に対するいわゆるクロスコネクタである。クロスコネ
クタは実質的に電子メイン分配機の機能を引き継ぐ。2
つめは狭帯域伝送である。この狭帯域伝送は実質的に、
64Kb/sビットレートの際にSTMベース上で伝達
される情報に対する接続伝送線路を接続するための現在
の狭帯域伝送に相応する。3つめは広帯域伝送である。
この広帯域伝送はATMベース上で、すなわち固定長の
通信セルとバーチャルチャネル形成によるパケット伝送
として動作する。このようなハイブリッド網の交換局の
3つのシステム要素の各々は別個の接続ユニットと別個
のスイッチ網を有している。もちろん、この種の解決手
段はコストがかかり、保守が面倒である。
【0005】冒頭に述べた通信網ではこれに対して、A
TMベース上で動作する統一的網ノードが設けられる。
この網ノードは進行する網形成と共にその数においてま
すます、STMベース上で動作する網ノードより優勢で
あるべきものであり、さらに唯1つの網ノード形式とし
て存在する。この統一的網ノードは唯1つのATMスイ
ッチ網を、前記ハイブリッド通信システムの3つの接続
ないし使用形式に対して有する。統一的網ノードにはさ
らに統合的インターフェースと中央制御部が設けられて
おり、統合的経路探索および統合的保守機能により動作
する。これにより、前記のハイブリッド解決手段の場合
よりも投資コストおよび保守コストが比較的低い。さら
に拡張性が基本構成での特別なコストなしで得られる。
【0006】STMベース上で伝送された情報をこのよ
うな網ノードで処理することができるようするために、
この情報はインターフェースユニットでATM通信セル
にパケット化され、スイッチフレームを通過した後再び
デパッケットされ、アドレッシングされたタイムスロッ
トで挿入されなければならない。そのために当該インタ
ーフェースはパケット/デパケット装置を有する。
【0007】このようなATM通信セルのフォーマット
は既に十分に設定されている。その際、各通信セルには
通信ヘッダの他に有効情報フィールドが設けられる。有
効情報フィールドはそれぞれ8ビットを含む48タイム
スロット、いわゆるオクテットを有する。それらのうち
の少なくとも1つは例えば通信セルの性質に関する別の
情報データ記載のために使用することができる。
【0008】64Kb/sの音声情報を伝送するため、
それぞれ8ビットでコード化されたタイムチャネルのサ
ンプリング値のパケット化に対しては、この場合47サ
ンプリングパルスフレームの期間が必要である。そのた
め、前記1つのオクテットと共に、48×125μs=
6msのパケット化時間が必要である。デパケットはジ
ッタ補償に約0.25ms必要であり、従い1方向の伝
送の際に全体で6.25msの時間遅延が発生する。
【0009】現在のディジタル電話網では交換局内の遅
延時間として第1に、アナログ/ディジタル変換器ない
しディジタル/アナログ変換器により発生する、ローカ
ル交換局に対する約1.5msと、中継交換局に対する
約1.0msが各伝送方向毎に許容されている。それに
より最大で3つのローカル交換局および最大で6つの中
継交換局を介する接続が約1000kmの最大距離で経
過する網に対して、各伝送方向毎に最大で15msの許
容全遅延時間が生じる。英国では最大許容遅延時間は1
2.5msであり、米国では各伝送方向毎に17.5m
sである。
【0010】遅延時間限界値を保持するという要求は音
声品質を確実にするためのものである。なぜなら、比較
的に大きな遅延時間は受信加入者の加入者機器での受話
器における音声信号の反射のため、検知し得るエコー作
用を惹起するからである。
【0011】パケット/デパケット過程と結び付いた
6.25msの前記遅延は従い、約5msだけ接続に対
する所要遅延限界を越えている。
【0012】この条件で所要の音声品質を保証するため
には、各伝送方向毎に別個のエコー補償を使用しなけれ
ばならない。しかしさらに音声接続の際に、それぞれ問
題となる遅延がパケット/デパケット過程で生じる複数
の網移行を回避しなければならないことに注意しなけれ
ばならない。なぜなら、大規模装置での遅延時間補償
は、この補償が複数の網移行の際に必要であるように、
エコー補償によってはもはや克服することができないか
らである。しかしこれは、まだ存在するSTM網のST
M交換局とATM交換局(将来の統一的網に対する基礎
となるべきもの)との間でコストのかかるネットワーク
化が必要となることとなる。
【0013】従い冒頭に述べた形式の通信網と関連し
て、STM音声情報(64Kb/sの伝送レートで伝送
される)のパケット化の際の遅延時間を減少するため
に、ATMシステムの固定長通信セルを部分的にSTM
通信情報で占有することが提案されている(欧州特許出
願88115725.9)。このような手順はもちろん
伝送容量の効率悪化を意味する。ここで所定の補償を行
うために前記の特許出願では、通信セルの占有度をそれ
ぞれの接続形成の際、伝送される接続形成の際に一緒に
伝送される接続形成情報に相応して接続毎に個別に設定
し、その際複数の交換局を介する遠距離接続の場合、当
該占有度を小さく保持し、これに対して近距離領域での
接続に対して比較的に大きな充填度を許容することが提
案されている。
【0014】しかし遠距離接続の際には経済的理由から
高いビットレートは特に不所望である。というのは、そ
こでは伝送技術に対するコスト部分は交換局に対するコ
スト部分よりも大きいからである。そのことを無視して
も、もちろん伝送容量利用効率の改善のための前記の手
段は制御技術上的に甚だしいコストを必要とする。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に述べた形式の通信網を、所望の音声品質に鑑み、エコ
ー補償機能とコストのかかる網目化構造を十分に回避す
ることができ、さらに有効情報(ここでは音声情報)に
対する存在する伝送容量の利用効率が実質的に低下しな
いように構成することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、ATM交換局のインターフェースに含まれるパケッ
ト/デパケット装置によって、ATM交換局を介して形
成される、STM交換局と別のATM交換局または非同
期貫通接続された通信パケットを受信するよう構成され
た端末機との間の接続路に対しては、線路交換されて到
来する通信情報がタイムスロットにより、同じ長さ、同
じ構造の通信セルにパケット化され、この通信セルはA
TM交換局間の接続路に対して形成されるものと同様で
あり、一方、ATM交換局を介して形成される、STM
交換局相互間の接続路に対しては、ATM交換局を介し
た貫通接続のために、複数の到来するタイムスロットの
それぞれの通信部分が、同様に同じ長さを有する通信セ
ルに、STM伝送モードのパルスフレーム構造における
当該タイムスロットの位置を考慮しないでマルチプレク
スされパケット化され、ここで前記複数の到来するタイ
ムスロットは1つの交換宛先方向に所属する、ATM交
換局の同じスイッチフレーム出力側へ貫通接続されるも
のであるように構成して解決される。
【0017】本発明の通信網では従い、固定長の通信セ
ルの種々異なる占有状態を有するSTM通信情報の貫通
接続と関連して動作する。すなわち、該当ATM交換局
から別のATM交換局への接続経路が形成されると、通
信セル内に複数の順次連続する(1つのタイムスロット
の)サンプリング値がパケット化される。すなわち、こ
の通信セルの構造が内部および外部のセルヘッダおよび
情報部分に、ATM交換局間のトラフィックに対する所
定のセル構造に相応して分割される。ATM交換局を介
して通じる2つのSTM接続部間の接続路に対して(こ
の接続路に対して通信セルは単にATM交換局による貫
通接続に対してのみ必要である)、通信セルの構造に関
して所定の自由度が発生する。これに対して複数のタイ
ムスロットの通信部分がマルチプレクスされてパケット
化されれば、これは一方で通信セルの情報部分が、前記
の提案された方法(ここではパケット化度は接続に依存
して可変である)の場合よりも良好に使用され得ること
を意味する。さらにパケット化時間をエコー補償を使用
しなくてもよいほどに小さく保持することができる。他
方では複数のタイムスロットの通信部分による占有は、
STM伝送モードのパルスフレーム構造でのタイムスロ
ットの位置を考慮しないで行われるから、通信セルの利
用効率を瞬時の占有状態に比較的依存しないようにする
ことができる。
【0018】フル稼働と遅延時間との間の妥協をするた
めに、本発明の別の構成では通信セルが、所定の充填度
に達したときおよびその後に所定の待機期間が経過した
ときには既に通信セルが送出される。
【0019】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。
【0020】
【実施例】図1の標準通信セルは全部で63のいわゆる
オクテット、すなわちそれぞれ8ビットに対するタイム
スロットを有している。8つのこのようなオクテットは
内部セルヘッダIH(内部ヘッダ)のために占有されて
いる。内部セルヘッダは実質的に、同期オクテットS、
さらにスイッチフレームによる経路に対する情報を含む
オクテット、並びにセル順序を検出するためのセル番号
に対するオクテットである。外部セルヘッダEHを有す
る別のセルヘッダは5オクテットであり、仮想チャネル
およびバーチャルチャネル経路に関する情報を含む。バ
ーチャルチャネル経路には該当する通信セルが配属され
ている。
【0021】さらに、48オクテットを含む情報部分P
Lが続く。この情報部分で本来の通信情報が伝送され
る。さらにこれにオクテットFCSが続く。このオクテ
ットはセル終端部を示す。
【0022】前記の内部セルヘッダIHは交換局の通過
後、通信セルの転送前に除去される。従って、外部に発
生するセルは単に、外部セルヘッダEHと情報部分PL
STのみからなる。
【0023】図2に示された通信セルは単に内部セルヘ
ッダIHのみを有する。というのは、この通信セルはA
TM交換局の他には発生しないからである。この通信セ
ルが本発明により、ATM交換局を介して接続された、
STM交換局間の接続の際に、ATM交換局による貫通
接続に対して使用されるのと同様のものである。通信セ
ルは図示の例では8つのオクテットを有する。
【0024】このような通信セルの情報部分PLKは図
示の例では、4つのタイムスロットK1〜K4のパケッ
ト化された情報部分に対して使用される。その際、各タ
イムスロット毎に12のオクテットが使用される。それ
らのうちの8オクテットが本来のチャネル情報に対して
使用される。すなわちこのことは、ここで8パルスフレ
ームのパケット化時間、8×125μs=1msが生
じ、この値はエコー問題に関しては満足できるものであ
ることを意味する。
【0025】タイムスロットに対して使用される12の
オクテットのうちの残りの4つは、チャネルアドレス並
びに場合により、順序識別子を、チャネル毎に正しいセ
ル順序を保証するために受け取る。
【0026】図2で行われた通信セルの分割の場合、通
信セルは同じ長さを有する。これはATMシステムの標
準通信セルが4つのオクテットを使用しないままである
のと同様である。
【0027】しかしこの所定の長さの枠内で別の分割も
可能である。例えば5つのタイムスロットのチャネル情
報をマルチプレクスすることができる。この場合はタイ
ムチャネル毎に7つのオクテットがチャネル情報に対し
て使用できる。しかしいずれの場合でも、1つの通信セ
ル内でタイムスロットの情報をマルチプレクスし、この
情報をATM交換局の同じスイッチフレーム出力側に貫
通接続すべきである。その代り、通信セル内のチャネル
場所の順序は本発明では自由である。
【0028】前記の自由性により、マルチプレクスされ
てチャネルを伝送される通信セルの利用効率がトラフィ
ック分割に依存する程度が減少する。このような通信セ
ルの利用効率は、n個のスイッチフレーム出力側がn−
1個の出力側に対する場合に、到来するタイムスロット
のそれぞれ1つだけを交換し、これに対して到来するタ
イムスロットの残りのすべてが残っている出力側に交換
されると最低である。すなわち、本発明により設けられ
た通信セルの1つにおいてタイムスロット場所だけが占
有され、3つの残りの付加チャネル場所は空いたままで
ある。従い、通信セル利用効率に関して有利なトラフィ
ック分割は、到来するタイムスロットが均一に全スイッ
チフレーム出力側に分割されるときに得られる。
【0029】セル占有の際に、通信セル利用効率と遅延
時間との妥協を図るために本発明の別の実施例では、複
数のタイムスロットの通信部分がマルチプレクスされて
パケット化されている通信セルを所定の待機時間の経過
後に、たとえその最大充填度がそれまでに達成されてい
なくても続けて送出するのである。1msのパケット化
時間が生じる前記の例では、0.5msの付加的待機時
間が推奨される。この待機時間は、STM交換局相互間
を接続する伝送線路が64であるという実際の接続能力
の場合、通信セルの比較的高い充填度を実現する。その
ため通信セルをチャネル情報によりそれぞれ完全に利用
する場合に対して、比較的僅かな付加的通信セルしか必
要とされない。
【0030】図3は通信接続網の一部を示す。この網は
ATMベースでもSTMベースでも動作する接続局を有
する。
【0031】インターフェースAUN1〜AUNyを介
して、複数をまとめて示したATM交換局ATM1とS
TM交換局STM1〜STMyが接続している。
【0032】さらにATM交換局ATM1は別のATM
交換局、例えばATM2〜ATMxとインターフェース
AUB1〜AUBxを介して接続している。
【0033】ATM交換局ATM1の実質的構成部材と
して、ATM広帯域スイッチフレームSNBと交換制御
部STが示されている。
【0034】インターフェースユニットAUN1〜AU
Nyにはパケット/デパケットユニットP/Dが配置さ
れている。このパケット/デパケットユニットにより、
STM交換極から到来するチャネル情報のコード化され
たタイムスロット内容がATM通信セルに組み込まれ、
出力側で再びデパケットされ、STM交換局へさらに伝
送するためのタイムスロットに組み込まれる。
【0035】このインターフェースユニットのフォーマ
ットユニットFは通信セルを標準セルとして、または本
発明によりマルチプレクスされたデータ情報を含む通信
セルとしてフォーマットする。
【0036】例えばSTM交換局STM1からATM交
換局ATM1を介して別のATM交換局ATM2に至る
接続路の場合、インターフェースAUN1では標準フォ
ーマットのセルが形成される。これは図1に示されてい
る。その際、ATM交換局間、この場合インターフェー
スAUB1とATM交換局ATM2との伝送区間では、
標準ATM伝送プロトコルが維持されなければならない
ことが考慮される。
【0037】しかし2つのSTM交換局間の接続路、例
えばATM交換局ATM1を介して貫通接続される、交
換局STM1と交換局STM2との間の接続路である場
合、本発明ではインターフェースAUN1にて、図2の
通信セルが形成される。この通信セルは最適な占有の場
合、例えば4タイムスロットのタイムスロット内容を含
んでおり、このタイムスロットはすべて同じ接続宛先へ
接続される。すなわち、インタフェースAUN2と接続
された、広帯域スイッチフレームSNBのスイッチフレ
ーム出力側へ貫通接続されるものである。このインタフ
ェースAUN2では、タイムスロット内容の該当するタ
イムスロットへのデパケットおよび再組み込みが行われ
る。このタイムスロットのアドレスは同様に通信セルの
情報部分に含まれる。従い、前記の通信セルはATM交
換局でのみ使用される。そのため所定のプロトコルとの
衝突は発生しない。一方所望のように、パケット化の際
に許容されないほど高い遅延時間の発生するのが回避さ
れる。そのためには、所定の時間間隔内に、交換局ST
M2へ接続すべき十分に多数のチャネルが存在していな
ければ、通信セルを、その最大充填度に達する前に既に
所定の待機時間の経過後、インタフェースAUN1から
スイッチフレームにさらに送出すると良い。この関連か
ら発生する遅延時間、すなわち1msのパケット化時
間、0.5msの待機時間および0.25msのデパケ
ット時間は、平均的交換接続で発生する全遅延時間と比
較して十分に小さく、前記の許容されないエコー作用が
惹起されることはない。
【0038】
【発明の効果】本発明により、所望の音声品質に鑑み、
エコー補償とコストのかかるネットワーク化構造を十分
に回避することができ、さらに有効情報(ここでは音声
情報)に対する存在する伝送容量の利用効率が実質的に
低下しないように構成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】ATM通信網での接続局による貫通接続に対す
る内部標準通信セルのフォーマットを示す模式図であ
る。
【図2】ATM交換局内でSTM通信情報をSTM交換
局へ貫通接続するために、本発明により使用される通信
セルのフォーマットを示す模式図である。
【図3】STM交換部とATM交換局を有する通信網の
一部を示す模式図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 8529−5K H04L 11/20 102 D (71)出願人 591111835 ジーピーティ リミテッド GPT LIMITED イギリス国 シーヴイ3 1エイチジェ イ,カヴェントリイ,ピー.オー.ボック ス 53,ニュー センチュリイ パーク (番地なし) (72)発明者 ロタール シュミット ドイツ連邦共和国 フュルステンフェルト ブルック アルブ−シュヴァイツァー−リ ング 25 (72)発明者 アルフレート ユーゲル ドイツ連邦共和国 ゲレツリート ヨー. −セブ.−バッハシュトラーセ 55 (72)発明者 アンディー マリンソン イギリス国 ビーエイチ12 1エイチイク ス プール コイ ポンド ロード 6 (72)発明者 ペーター ラウ ドイツ連邦共和国 ミュンヘン 60 バー ト イシュラー シュトラーセ 11

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有利には多数の交換局(ATM,ST
    M)が、通信パケットの非同期貫通接続に基づいて、固
    定長の通信セルでバーチャルチャネル(ATM交換局)
    を介して動作し、 有利には少数の交換局が線路交換された同期貫通接続に
    基づいて動作し(STM交換局)、 ATM交換局に配属されたインターフェースを有し、 該インターフェースは、STM交換局(STM)相互間
    を接続すると共に、線路交換された通信情報を伝送する
    伝送線路の接続のために用いられる通信網において、 ATM交換局(ATM)の前記インターフェース(AU
    N)に含まれるパケット/デパケット装置(P/D)に
    よって、 ATM交換局(ATM1)を介して形成される、STM
    交換局(STM1)と別のATM交換局(ATM2)ま
    たは非同期貫通接続された通信パケットを受信するよう
    構成された端末機(ATM端末機)との間の接続路に対
    しては、 線路交換されて到来する通信情報がタイムスロットによ
    り、同じ長さ、同じ構造の通信セルにパケット化され、 この通信セルはATM交換局間(ATM1〜ATM)の
    接続路に対して形成されるものと同様であり、 一方、ATM交換局(ATM1)を介して形成される、
    STM交換局(STM1とSTM2)間の接続路に対し
    ては、 ATM交換局を介した貫通接続のために、 複数の到来するタイムスロットのそれぞれの通信部分
    が、同様に同じ長さを有する通信セルに、STM伝送モ
    ードのパルスフレーム構造における当該タイムスロット
    の位置を考慮しないでマルチプレクスされパケット化さ
    れ、 ここで前記複数の到来するタイムスロットは1つの交換
    宛先方向に所属する、ATM交換局(ATM)の同じス
    イッチフレーム出力側へ貫通接続されるものであること
    を特徴とする通信網。
  2. 【請求項2】 複数のタイムスロットの通信部分がマル
    チプレクスされパケット化される通信セルは、その最大
    充填度に達する前に既に、所定の待機時間が経過した場
    合はATM交換局(ATM)のスイッチフレームへさら
    に送出される請求項1記載の通信網。
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