JPH10308745A - Ａｔｍ網における帯域管理方法、加入者交換機及び中継交換機 - Google Patents

Ａｔｍ網における帯域管理方法、加入者交換機及び中継交換機

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JPH10308745A
JPH10308745A JP11834797A JP11834797A JPH10308745A JP H10308745 A JPH10308745 A JP H10308745A JP 11834797 A JP11834797 A JP 11834797A JP 11834797 A JP11834797 A JP 11834797A JP H10308745 A JPH10308745 A JP H10308745A
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call
transit
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local
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JP11834797A
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Tomoaki Kodama
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NEC Corp
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    • H04L49/253—Routing or path finding in a switch fabric using establishment or release of connections between ports
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    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＡＴＭ網において、網内の帯域リソースを有
効に活用しようとした場合、呼接続／呼解放時、呼が通
過する全ＡＴＭノードで呼単位に帯域の計算を行う事が
考えられる。この場合ＡＴＭの網の規模が大きくなる
と、中継交換機を通過する呼の数が多くなる事が考えら
れ、災害等で発呼が集中した場合、帯域捕捉処理による
負荷が大きくなり呼接続遅延が大きくなる等の問題があ
った。 【解決手段】 中継交換機における帯域管理を呼単位で
は無く、ステップ状とし、要求帯域があるレベルを越え
た場合、ステップ単位で管理帯域を増加させ、また呼解
放時は帯域があるレベル以下になった場合、ステップ分
帯域を解放する事により帯域を管理する事により、中継
交換機における帯域計算（捕捉、解放）処理を減らし網
内における呼処理の性能を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＡＴＭ（非同期転
送モード）網の帯域管理に関し、特に、発呼・終話が頻
繁に繰り返される大規模なＡＴＭ網内において、中継交
換網における帯域を有効的に活用し、かつ、呼処理を高
速に処理することが可能なＡＴＭ網の帯域管理に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】網内を全てＡＴＭ化した場合、呼の品質
を保証するためには、端末が申告してきた帯域を最大と
する帯域を網側が保証する必要がある。その理由は、端
末が呼接続後に送出するトラフィック量は、端末が実現
するサービスの特性を特定する事が困難な場合が存在す
る事、その他のＡＴＭの特徴から、端末が網に送出する
トラフィック量を勝手に変更する事が考えられ、端末が
送出するトラフィック量の予測は現状では極めて困難だ
からである。
【０００３】端末と加入者交換機間のシグナリングによ
り、端末が送出する最大レートが決定される。シグナリ
ング時に決定されたＡＴＭトラフィックレートを網とし
て保証する事により、呼のＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏ
ｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を保証する事が可能となる。
【０００４】網内においてＱｏＳを保証し、かつ、網内
の帯域リソースの有効利用を実現しようとした場合、呼
が通過する全てのノードにおいて呼設定・呼解放時、帯
域捕捉／解放のため帯域計算、管理テーブルの変更処理
等が必要となる。
【０００５】ここで問題となるのは、網内における中継
交換機には、多くの端末からの呼が集中するので、呼単
位に帯域の計算を行った場合、帯域計算処理が重くな
り、その結果、発呼終話時の処理に長時間を要すること
である。
【０００６】ＡＴＭ網における一般的なネットワーク構
成を図３に示す。図３に示すように、複数の端末は加入
者交換機に収容され、複数の加入者交換機が１つの中継
交換機に収容されるというツリー構成となっている。こ
のため、中継交換機が加入者交換機を通して間接収容す
る端末数が非常に大きくなる場合が考えられ、中継交換
機は複数（多数）の加入者交換機からの回線を多重して
中継することが多い。
【０００７】この様な構成では、災害発生時等の端末か
らの発呼が多発する場合、端末からの接続要求が多発
し、網内においても特に端末間回線が集中する中継交換
機には、発呼メッセージが集中し、呼を処理しきれなく
なることが考えられる。
【０００８】図４は、ＡＴＭ網の論理構成の一例を示し
た図である。端末間通信を行おうとする端末間はＶＣ
（仮想回線）で接続され、対象の端末を収容する加入者
交換機間にＶＰ（仮想パス）を設定し、そのＶＰにＶＣ
を収容する形式の網構成とする。以下に、図４を参照し
て、２つの中継交換機を介した端末間通信における帯域
管理を説明する。なお、中継交換機が２以上である場合
も基本的に同様の処理が行われる。
【０００９】端末１１及び端末１３の間に呼を設定する
際、両側の端末を収容する加入者交換機２１、２２の間
にＶＰ４１が設定される。ＶＰ４１に収容する形で、端
末間通信に使用されるＶＣが回線設定（呼設定）され
る。 発呼時には、発呼シグナリングにより端末から申
告された使用帯域、網側が現在既に使用中の帯域、及
び、網の有効リソース（ハードウェアとして利用可能な
帯域）を元に、新規呼の接続の可否について、呼が通る
全ての加入者交換機２１、２２及び中継交換機３１、３
２の各自で判定し、接続可能であれば、ＶＰ４１に帯域
が捕捉されてＶＣが回線設定される。
【００１０】また、終話時には、加入者交換機２１、２
２及び中継交換機３１、３２がＶＣとして捕捉していた
帯域分を解放する事により、他の新規呼がその帯域を使
用可能となるよう帯域リソースの解放処理が行われる。
【００１１】従来のＡＴＭ網の帯域管理方式では、上記
のようなＶＰにおけるＶＣ帯域の捕捉及び解放処理を発
呼及び終話毎に行っていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ＡＴＭ交換機内ではプ
ロセッサにより呼単位に帯域計算を行う必要があるが、
ハードウェアで実現可能な処理能力には限界がある。同
じ処理能力のハードウェアでＡＴＭ網を構成した場合、
加入者交換機と中継交換機を比較すると、収容する呼量
の関係から中継交換機がボトルネックとなり、網全体と
しての呼処理のパフォーマンスが上がらない状態とな
る。
【００１３】本発明が解決しようとする課題は、中継交
換機における発呼・終話時の帯域処理を軽減して、網内
の呼処理のパフォーマンスを向上させる事である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するため、本発明は、端末、加入者交換機及び中継交換
機を含むＡＴＭ網の端末間にＶＣを設定する際、端末を
収容する加入者交換機の間に中継交換機を介してＶＰを
設定し、ＶＣを収容して、ＶＰの帯域を変更することに
より帯域管理を行うＡＴＭ網の帯域管理方法において、
端末が送出する発呼の数の変化に対して、中継交換機の
ＶＰの帯域をステップ状に変更することを特徴とするＡ
ＴＭ網の帯域管理方法と、この方法に従って動作する加
入者交換機、中継交換機、及びそれらを動作させるプロ
グラムを提供する。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】図４のＡＴＭ網構成における本発明の実施
の形態を説明する。図４のＡＴＭ網構成は、端末間通信
を行う際、まず加入者交換機間にＡＴＭの中継線として
ＶＰを設定し、そのＶＰに端末間通信を行うためのＶＣ
を収容する事によって帯域管理を行う網構成であり、か
つ、ＡＴＭにおける帯域の有効利用が可能という特徴を
生かし、発呼及び終話時、ＶＣのみならず、中継用ＶＰ
の帯域も呼の帯域に合わせて変化させる網構成である。
【００１７】従来、ＶＰ帯域の変更は発呼の発生毎に行
われていた。これに対し、本発明の実施の形態では、中
継交換機におけるＶＰの帯域管理を図１に示す様にステ
ップ状に変更する。
【００１８】即ち、加入者交換機から呼を受け付ける度
毎にＶＰの帯域を変化させるのでは無く、呼がある程度
集まった（帯域がある値を超えた）時点で、一定量捕捉
帯域を増加する。
【００１９】同様に、終話の際も終話毎にＶＰ帯域を削
減するのでは無く、ある帯域値以下となった場合、ＶＰ
の帯域を一定量減らすという管理を行う。
【００２０】本発明における中継交換機では、呼設定信
号を受信した時、帯域を捕捉する場合と帯域を捕捉しな
い場合が存在する。これを識別する機能の実現方法とし
て、本実施の形態では、図２に示すように、加入者交換
間に設定されるＶＰ帯域の変更の要否を、加入者交換機
が判断し、ＶＰ帯域の変更が必要な場合と不要な場合と
で異なる呼設定信号を送出する。即ち、ＶＰ帯域の変更
が不要と判断した場合、加入者交換機は第１の呼設定信
号であるＳｅｔｕｐ信号を中継交換機に対し送出し、Ｖ
Ｐの帯域の変更が必要と判断した場合、加入者交換機は
中継交換機に対し第２の呼設定信号であるＳｅｔｕｐ´
信号を送出する。
【００２１】Ｓｅｔｕｐ信号を受けた中継交換機は、Ｓ
ｅｔｕｐ信号の内容を読まず次のノードに転送するのみ
とする。従ってＳｅｔｕｐ信号は加入者交換機間でやり
取りされる信号となり、中継交換機では、スルー状態と
なる。一方、Ｓｅｔｕｐ´信号を受けた中継交換機は、
ＶＰのＥｎｄ−Ｅｎｄ間で帯域の捕捉処理を行う。
【００２２】以上の手段によって、中継交換機における
呼処理（帯域計算）の回数を減らす事が可能となり、網
内の呼処理に必要な処理時間を少なくする事が可能とな
る。
【００２３】つまり、本発明における帯域管理方式で
は、中継交換機における帯域管理がステップ状であるた
め、呼設定・解放時に呼が集中する中継交換機では、そ
のノードを通る呼全ての帯域の計算は行う必要が無い。
【００２４】本方式は、特に端末からの発呼が、ある中
継交換機に集中した場合に有効である。次に本発明の実
施例について図面を参照して説明する。
【００２５】
【実施例】図１は本発明における、中継交換機における
帯域管理の一実施例である。
【００２６】図１における表の縦軸は中継交換機が管理
しているＶＰの帯域を表わしており、図１の例では帯域
のステップ幅としてはＳとしている。
【００２７】中継交換機におけるＶＰがＶＣを全く収容
していない状態から、発呼１を受けた場合、中継交換機
は、ＶＰの帯域をＳと設定する。この際、 Ｓ＞発呼１の要求帯域 と言う条件を前提とする。
【００２８】次に同様のＶＰに発呼２があった場合、今
度は中継交換機はＶＰの帯域を変化させない。この際、 Ｓ＞（発呼１の要求帯域＋発呼２の要求帯域） と言う条件を前提とする。
【００２９】次に同様のＶＰに発呼３があった場合、今
度は中継交換機はＶＰの帯域を２Ｓに変更する。この際
Ｓ＜（発呼１の要求帯域＋発呼２の要求帯域＋発呼３の
要求帯域） ２Ｓ＞（発呼１の要求帯域＋発呼２の要求帯域＋発呼３
の要求帯域） と言う条件を前提とする。
【００３０】同様に終話時も終話時毎にＶＰの帯域を減
らすのではなく、あるレベルを越した時点でＳ分帯域を
下げる処理を行う事で、中継交換機に帯域捕捉処理を減
らす事が可能である。
【００３１】ここでＳの値はハイウェイの物理帯域、端
末が要求する帯域等により変えることで、帯域の利用効
率／呼接続時間が左右される。
【００３２】図２は本発明におけるシグナリングメッセ
ージシーケンスを表わす。中継交換機におけるＶＰの帯
域変更の必要性の判断は端末からの呼接続要求を受けた
加入者交換機が行い、ＶＰの帯域変更の必要があると判
断した場合、加入者交換機は中継交換機に対し、ＶＰ帯
域捕捉メッセージ（Ｓｅｔｕｐ´）を送出する（第１番
目の発呼）。ＶＰ帯域捕捉メッセージ（Ｓｅｔｕｐ´）
を受信した中継交換機は帯域捕捉処理を行い次の中継交
換機に対しＶＰ帯域捕捉メッセージ（Ｓｅｔｕｐ´）を
送出する。
【００３３】この場合、中継交換機において帯域不足で
帯域捕捉が不可能であった場合は、Ｒｅｌメッセージを
受信方向に返す事により、帯域不足の処理を行う。
【００３４】第２番目の発呼の場合は、加入者交換機が
ＶＰの帯域変更の必要性が無いと判断した場合で、加入
者交換機は中継交換機に対し通常の呼接続要求メッセー
ジ（Ｓｅｔｕｐ信号）を送出する。呼接続要求メッセー
ジ（Ｓｅｔｕｐ信号）を受けた中継交換機は自ノードで
は何も処理を行わず、次のノードヘ呼接続要求メッセー
ジ（Ｓｅｔｕｐ信号）を送出する。
【００３５】すなわち本発明では、加入者交換機におい
て中継ノードを通して設定されるＶＰの帯域変更の必要
性に応じて、中継交換機に送出する呼接続メッセージを
変えることにより、中継交換機の帯域計算処理を減らす
事が可能となる。
【００３６】
【発明の効果】第１の効果は、中継交換機における呼処
理時間が従来の帯域管理の方法に比べ少なくすむことで
ある。
【００３７】その理由は、中継交換機は帯域の計算をＶ
Ｃ単位に行わずあるステップ状に設定されたある帯域以
上の帯域を必要とした場合のみ帯域の計算および帯域の
捕捉・解放を行うからである。
【００３８】第２の効果は、中継交換機において、同時
に処理可能な端末からの呼数が従来の技術に比べ多い事
である。
【００３９】その理由は、従来の帯域管理方法では、呼
単位に帯域計算が行われるため、図４に示すように、同
一経路で通信される端末間の呼接続処理では、中継交換
機では、端末毎に呼処理を行わなければならないが、本
発明の方式では、中継交換機では、要求帯域があるレベ
ルを越えなければ、端末が同時にいくつ発呼しても、中
継交換機における帯域計算に関する処理量は変わらない
ためである。
【００４０】以上、本発明を実施の形態に基づいて説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、当業
者の通常の知識の範囲内でその変更や改良が可能である
ことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の中継交換機におけるＶＰの帯域管理の
一例である。
【図２】本発明におけるシグナリングの一例である。
【図３】ＡＴＭ網における、端末、加入者交換機、中継
交換機の接続の一例である。
【図４】ＡＴＭ網におけるＶＰ／ＶＣの論理構成の一例
を示す。
【符号の説明】
１１〜１８ 端末 ２１〜２４ 加入者交換機 ３１〜３２ 中継交換機 ４１ ＶＰ ４２ ＶＣ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 端末、加入者交換機及び中継交換機を含
    むＡＴＭ（非同期転送モード）網の端末間にＶＣ（仮想
    回線）を設定する際、 端末を収容する加入者交換機の間に中継交換機を介して
    ＶＰ（仮想パス）を設定し、前記ＶＣを収容して、前記
    ＶＰの帯域を変更することにより帯域管理を行うＡＴＭ
    網の帯域管理方法において、 前記端末が送出する発呼の数の変化に対して、前記中継
    交換機のＶＰの帯域をステップ状に変更することを特徴
    とするＡＴＭ網の帯域管理方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のＡＴＭ網の帯域管理方法
    において、 加入者交換機が前記ＶＰの帯域を変更するか否か判断す
    る段階と、 前記ＶＰの帯域変更が必要な場合、予め定められた第１
    の呼設定信号を加入者交換機が中継交換機に送出し、中
    継交換機が前記ＶＰの帯域を変更する段階と、 前記ＶＰの帯域変更が不要な場合、予め定められた第２
    の呼設定信号を加入者交換機が中継交換機に送出し、中
    継交換機がＶＰの帯域を変更しない段階とを含むことを
    特徴とするＡＴＭ網の帯域管理方法。
  3. 【請求項３】 端末に接続され、１乃至複数の中継交換
    機を介して他の加入者交換機に接続して用いられるＡＴ
    Ｍ網の加入者交換機において、 新規発呼が発生すると、全発呼の要求帯域の合計を求め
    る手段と、 前記合計が予め定められた閾値以下の場合、前記中継交
    換機を介して前記他の加入者交換機に新規発呼の発生を
    通知する第１の呼設定信号を送出する手段と、 前記合計が前記閾値を越える場合、前記中継交換機を介
    して前記他の加入者交換機に新規発呼の発生を通知する
    とともに、前記中継交換機にＶＰの帯域を指示する第２
    の呼設定信号を送出する手段とを備えることを特徴とす
    る加入者交換機。
  4. 【請求項４】 端末に接続され、１乃至複数の中継交換
    機を介して他の加入者交換機に接続して用いられるＡＴ
    Ｍ網の加入者交換機を動作させる加入者交換機プログラ
    ムを記録した記録媒体において、 新規発呼が発生したとき、全発呼の要求帯域の合計を求
    める処理と、 前記合計が予め定められた閾値以下の場合、前記中継交
    換機を介して前記他の加入者交換機に新規発呼の発生を
    通知する第１の呼設定信号を送出する処理と、 前記合計が前記閾値を越えた場合、前記中継交換機を介
    して前記他の加入者交換機に新規発呼の発生を通知する
    とともに、前記中継交換機にＶＰの帯域を指示する第２
    の呼設定信号を送出する処理とを前記加入者交換機に実
    行させることを特徴とする加入者交換機プログラムを記
    録した機械読取可能な記録媒体。
  5. 【請求項５】 請求項３記載の加入者交換機及び請求項
    ４記載の加入者交換機プログラムに従って動作する加入
    者交換機のいずれかである送信側及び受信側加入者交換
    機と、直接あるいは他の中継交換機を介して接続される
    ＡＴＭ網の中継交換機において、 前記送信側加入者交換機から前記第１の呼設定信号を受
    信すると、前記受信側加入者交換機に前記第１の呼設定
    信号を送信する手段と、 前記送信側加入者交換機から前記第２の呼設定信号を受
    信すると、前記受信側加入者交換機に前記第２の呼設定
    信号を送信するとともに、ＶＰの帯域を変更する手段と
    を備えることを特徴とする中継交換機。
  6. 【請求項６】 請求項３記載の加入者交換機及び請求項
    ４記載の加入者交換機プログラムに従って動作する加入
    者交換機のいずれかである送信側及び受信側加入者交換
    機と、直接あるいは他の中継交換機を介して接続される
    ＡＴＭ網の中継交換機を動作させる中継交換機プログラ
    ムを記録した記録媒体において、 前記送信側加入者交換機から前記第１の呼設定信号を受
    信すると、前記受信側加入者交換機に前記第１の呼設定
    信号を送信する処理と、 前記送信側加入者交換機から前記第２の呼設定信号を受
    信すると、前記受信側加入者交換機に前記第２の呼設定
    信号を送信するとともに、ＶＰの帯域を変更する処理と
    を前記中継交換機に実行させることを特徴とする中継交
    換機プログラムを記録した機械読取可能な記録媒体。
JP11834797A 1997-05-08 1997-05-08 Ａｔｍ網における帯域管理方法、加入者交換機及び中継交換機 Pending JPH10308745A (ja)

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