JP2001507914A - 異種の伝送特性を使用する通信ネットワーク - Google Patents

異種の伝送特性を使用する通信ネットワーク

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Abstract

(57)【要約】 ATM通信ネットワークにおいて、端末装置(46)からネットワークコントロールノード(12)に伝送されるATMセルは、サービス品質と称されるある種の伝送特性に従って伝送される。所与のパケットを伝送するため用いられるサービス品質を決めるため、サービス品質は、ATMセルのヘッダ内のVPI/VCI識別情報中のアドレス情報から決定される。本発明の一実施例において、ネットワーク終端(32)は、終端装置(46)から受信されたATMセル内に含まれるアドレスをサービス品質を示すアドレスに変換するアドレス変換手段(76)を有する。

Description

【発明の詳細な説明】 異種の伝送特性を使用する通信ネットワーク 本発明は、主ノードに接続された複数の副ノードを含む通信ネットワークに係 わり、特に、上記副ノードが所定の伝送特性に従ってパケットを上記主ノードに 伝送するため配置されている通信ネットヮークに関する。 本発明は、また、かかる通信ネットワークで使用するノード及び通信方法に関 する。 上記通信ネットワークは、予稿集“A Hybrid Multiplexing Scheme for Multi -Service Networks”,Proceedings of SPIE on Broadband Access Networks,V ol.2917,Boston,November 1996に記載されている。 種々のサービスをネットワークに接続された加入者に提供するため交換式広帯 域ネットワークへの関心が増大している。実現可能なサービスは、放送TV、ビ デオ・オン・デマンド、テレビ会議、電話、及び、高速インターネットアクセス である。かかるネットワークを実現する最も有望な解決策の一つは、いわゆるハ イブリッドファイバ同軸(HFC)ネットワークである。このような広帯域ネッ トワークの標準化は、IEEE802.14、DVB並びにDAVICで行われる 。 全く異種特性を有するサービスを提供するため、このようなネットワークはA TMに基づき得る。ATMにおいて、伝送されるべき情報は、5バイトのヘッダ 領域と48バイトのペイロード領域とを有する固定長パケットに分割される。A TMでは、サービス品質タイプと証される異種の伝送特性を用いて異種のパケッ ト(オーディオ、ビデオ及びデータ)を伝送する可能性が存在する。実時間ビデ オ通信の場合、高ビットレート及び低遅延が要求される。ビデオ放 送の場合、高ビットレートが要求されるが、ある程度の遅延は許容され得る。両 方の場合に、個々に異なる遅延要求条件を備えた固定速度クラスコネクションが 要求される。実時間オーディオ伝送の場合、ビットレートは低くしてもよいが、 遅延要求条件は実質的に同一である。ファイル転送のようなデータ通信の場合、 より低いビットレートが許容され、遅延要求条件は殆ど満たされ無くても構わな い。 上記従来技術の文献において、要求された伝送特性が主ノードに伝送されるべ きパケットと関連付けられる方法は開示されていない。 本発明の目的は、要求された伝送特性が簡単な方法で主ノードに伝送されるべ きパケットと関連付けられる冒頭に説明した通信ネットワークを提供することで ある。 上記目的を達成するため、本発明による通信ネットワークは、副ノードが、パ ケットのヘッダに含まれるアドレス情報に従ってパケットを選択する選択手段を 有し、上記選択手段によって行われた選択に依存した伝送特性で上記パケットを 伝送する伝送手段が設けられていることを特徴とする。 パケットのアドレス情報に従ってパケットを選択し、上記アドレス情報に従っ て伝送特性を割り当てることにより、上記伝送特性は伝送されるべきパケットと 簡単かつ効率的な方法で関連付けられる。 本発明による通信ネットワークの一実施例は、上記副ノードが、少なくとも1 台の端末装置から受信されたパケットによって伝達された初期アドレス情報を、 上記関連付けられたパケットを伝送するため使用されるべき上記伝送特性に関す る情報を伝達する上記アドレス情報に変換するアドレス変換手段を有することを 特徴とする。 通信ネットワークの本実施例は、標準的方法でアドレス指定された端末装置を 通信ネットワークに通信接続させ得る。この標準的方法は、端末装置が公衆AT M網内でアドレス指定される方法でもよい。標準アドレスを使用されるべき伝送 特性に関する情報を含むア ドレスに変換することにより、端末は標準的は方法で識別され得る。このような コアネットワーク内で2次端末に割り当てられたアドレスは、本発明に従ってネ ットワーク内で使用するため適したアドレスに変換される。アドレス情報の第1 の部分により伝送リソースを識別することにより、信号はネットワークの適当な 部分に向けて送られる。上記アドレス情報の第2の部分はネットワーク内で更な るルーティングを指定するため使用され得る。 本発明による通信ネットワークの別の実施例は、通信ネットワークが、上記ア ドレス情報を、上記端末装置から上記副ノードにより受信されたパケットに含ま れる元の上記アドレス情報に変換する別のアドレス変換手段を含むことを特徴と する。 上記変換されたアドレス部分を、上記端末装置から受信されたパケットに含ま れる元のアドレス情報に変換する付加的なアドレス変換手段を導入することによ り、本発明による通信ネットワークは、上記副ノードの入力と上記主ノードの出 力との間で完全にトランスペアレントになる。 本発明による通信ネットワークの別の実施例は、通信ネットワークが、上記副 ノードからのパケットを外部ネットワークに伝達するクロスコネクト手段を有し 、上記パケットが上記クロスコネクト手段に与えられる前にアドレス情報を変換 する別のアドレス変換手段が設けられていることを特徴とする。 上記別のアドレス変換手段を、クロスコネクトとネットワークの残りの部分と の間に配置することにより、ネットワーク固有アドレス情報は、コアネットワー クへのコネクション及び端末ユニットへのコネクションを除く全ネットワークで 使用され得る。 以下、添付図面を参照して本発明を説明する。図面中、 図1は、本発明が適用される通信ネットワークの構成図であり、 図2は、本発明による通信ネットワーク内の下流側素子を示す図 であり、 図3は、ATMセルがコアネットワーク2から端末46に伝送されるとき、A TMセルに適用されるアドレス変換の説明図であり、 図4は、本発明による通信ネットワーク内の上流側素子を示す図であり、 図5は、ATMセルが端末46からコアネットワーク2に伝送されるとき、A TMセルに適用されるアドレス変換の説明図である。 図1に示された通信ネットワークは、交換機4を介してコアネットワーク2に 接続されたアクセスネットワーク1を含む。アクセスネットワークは、複数のサ ービスエリア21、23及び25を含む。交換機4は、クロスコネクト8を介し て上記サービスエリア21、23及び25に接続される。各サービスエリア21 、23及び25は、夫々、対応したネットワークコントロールノード(NCN) 3、12及び5を含む。ネットワークコントロールノード3、12及び5は、一 般的に、CATV同軸ネットワークのような共用伝送ネットワーク7、9及び1 9を含むHFCネットワークに接続される。 ネットワークコントロールノードは、上記クロスコネクト8から受信された信 号を、対応したHFCネットワークへの伝送用の別々の搬送波に変調された信号 に変換する。HFCネットワーク内で、多数、例えば、128個の搬送波は、本 例の場合ネットワーク終端(NT)である副ノードへの伝送信号として利用可能 である。ネットワーク終端(NT)の中の1個のネットワーク終端11が図1に 示されている。各ネットワーク終端(NT)は、HFCネットワーク内で使用さ れる一つの搬送波を受信するため設けられる。ネットワーク終端11はHFCネ ットワークから受信された信号を端末装置(TE)13、15及び17に伝達す るため設けられる。各サービスエリアでは、異なるサービスエリアのHFCネッ トワークの間にコネクションが存在しないので、同一の搬送周波数が使用され得 る。 ネットワーク終端11及び32は、上記端末13、15、17及び46、48 からの信号を、HFCネットワーク7及び9を介して、上流向き搬送波を用いて 、夫々に対応したネットワークコントロールノード3及び12に伝達するため設 けられる。上流向き伝送のためHFCネットワークが使用できるようにするため 、IEEE802.14、DVB若しくはDAVICに記載されているようなア クセスプロトコルを使用すべきである。 図2には、図1によるネットワークに使用される下流側素子が詳細に記載され ている。コアネットワーク2は、ATMベースでもよい公衆広帯域ネットワーク である。交換機4は、コアネットワークに接続された加入者と、アクセスネット ワーク1に接続された加入者との間のコネクションを確立するため配置される。 また、交換機4は、アクセスネットワーク1に接続された加入者同士の局部コネ クシヨンを確立するために使用される。交換機4に出入りするATMセルに収容 されるアドレス情報は、コアネットワーク2上で使用されるアドレス指定スキー ムに準拠する。 交換機4は、ATMセルをアクセスネットワーク内の適切な部分に向けるため 設けられたクロスコネクト8に接続される。クロスコネクトがATMセルをネッ トワークの適切な部分に向けることができるように、インタフェースP10にお いて、ATMセルのアドレスは、本例の場合に変換器(T)6である別の変換手 段を用いて変換される。変換器6の入力でATMセルにより伝達されるアドレス は、セルが発送されるべきサービスエリアと当該サービスエリア内で使用される べき搬送波とを識別する識別子VPIを含むアドレスに変換される。この変換は 、ATMパケットの元のVPI/VCI識別子でアドレス指定されたテーブルを 読むことにより行われる。 変換器6内のテーブルは、コネクションが確立若しくは切断されるときに、更 新される。呼の確立中に、呼び出された端末のVPI /VCI識別子を入力値とするテーブルエントリーが追加される。対応した出力 値は、サービスエリア及びVPIフィールドで使用されるべき搬送波に関する情 報と、VCIフィールド内でアドレス指定されるべき端末の識別情報とを含む。 クロスコネクト8は、到着するATMパケットのVPIフィールドを読み、V PI値によって決められた出力にATMパケットを発送する。クロスコネクト8 のすべての出力は、新規性のある概念に従うアドレス変換手段、本例ではアドレ ス変換ユニット(T)10に伝達される。アドレス変換ユニット10は、VPI /VCIの組合せを、元のVCI値だけから決められるVPI/VCIの新しい 組合せに置換する。この変換は、より大きなアドレス空間が利用できるようにな るので、非常に柔軟性のあるアドレス指定を行うことができる。 新しいVPI/VCIの組合せにおいて、VPIフィールドは、宛先端末が接 続されたネットワーク終端をアドレス指定するため使用される。VCIフィール ドは宛先端末を識別する。 変換されたアドレス情報を含むATMパケットは、マルチプレクサ14を介し て、所定の搬送周波数を有するサービスエリア内の変調器に伝達される。サービ スエリア及びサービスエリア内の変調器(搬送周波数)の選択は、インタフェー スP10での出力VPI値に基づいて行われる。マルチプレクサ(MUX)14 は、ネットワークコントロールノード12が制御情報を対応したネットワーク終 端に送信するため設けられる。選択された変調器(例えば、変調器(M)22) の出力信号は、他の変調器(例えば、変調器22及び26)の出力信号と合成さ れ、同軸ネットワーク28を介してネットワーク終端30、32に送信される。 ネットワーク終端30、32は、割り当てられた搬送周波数で受信された信号 を復調、処理する。ネットワーク終端32において、復調器42はHFCネット ワーク28から受信された信号を復調す る。復調器40に接続されたデマルチプレクサ(DMUX)42は、ネットワー ク終端32の制御のための制御情報を取得する。デマルチプレクサ42の複数の 出力は、本例の場合にアドレス変換器44である付加的なアドレス変換手段に接 続される。このアドレス変換器44は、アドレス変換器10によって導入された VPI/VCIの組合せを、コアネットワークから受信されたままの状態のアド レスに変換する。次に、パケットは端末46及び48に送信される。 ネットワークノードインタフェース上で使用するATMセルと同様にVPIフ ィールドが12ビットであり、VCIが16ビットである場合、12ビットがサ ービスエリア及びサービスエリア内で使用されるべき搬送周波数を識別するため 利用可能である。ネットワークが32個のサービスエリアを有するとき、128 この搬送周波数が定められる。各サービスエリア毎に、12ビットがネットワー ク終端を識別するため利用可能であり、16ビットが端末を識別するため利用可 能である。したがって、4096台のネットワーク終端及び65536台の端末 が各サービスエリア内でアドレス指定され得る。 インタフェースP10でアドレス変換が行われない場合、16ビットがネット ワーク終端及び端末をアドレス指定するため利用可能である。このような場合に 、4096台のネットワーク終端NTをアドレス指定すべきとき、残りのアドレ ス空間を用いて16台の端末しか選択できない。したがって、1台のネットワー ク終端には16台の端末しか接続できない。本発明によるアドレス変換を用いる ことにより、端末が接続されるネットワーク終端に制約を加えることなく、65 536台の端末を接続することができる。 図3には、ATMパケットがコアネットワークから端末に移動するときにAT Mパケットに適用されるアドレス変換のシーケンスが示されている。コアネット ワーク2からのパケットは、図3に示されるごとく、VPI/VCT部31を有 する。インタフェースP1 0において、このVPI/VCT部はVPIC/VCI’部35に変換される。 この変換は、入力信号としてVPI/VCI部で、テーブル33をアドレス指定 し、テーブル33の出力からVPIC/VCI’部を読むことにより行われる。 テーブル33は図2に示された変換手段6によって保持される。図3から分かる ように、完全なアドレス情報VPI/VCIはテーブル33をアドレス指定する ため使用される。 アドレス情報35のVPIC部は、ATMパケットを適切なサービスエリア及 び変調器に発送するため使用される。アドレス情報のVCI’部は、インタフェ ースP7でのアドレス情報の変換のための入力として使用される。VCI’部は 、テーブル37をアドレス指定するため使用され、テーブル37から変換された アドレス情報VPINT/VCT”が読まれる。テーブル37は図2の変換手段1 0に保持される。VPINT部は、宛先端末が接続されたネットワーク終端NTの アドレスを示し、VCI”部は宛先端末のアドレスを示す。 アドレス情報VPINT/VC”の組合せ39は、インタフェースP2における アドレス変換のための入力として使用される。このVPINT/VC”の組合せは 、テーブル41をアドレス指定するため使用され、テーブル41は図2の変換器 44に保持される。テーブルの出力で、コアネットワークのアドレス指定スキー ムに準拠したVPI/VCIの組合せが端末をアドレス指定するため利用できる ようになる。 図4には、図1による通信ネットワークの上流向き伝送と関係した素子が示さ れる。端末46又は48から発生されたATMパケットはアドレス変換器(T) 76に供給される。ネットワーク終端32内のアドレス変換器76は、元のアド レス情報VPI/VCIを変換されたアドレス情報VPINT/VCIPRIORに変 換する。 VPI部は、伝送されるパケットが経由するネットワーク終端3 2を表す。本発明の一面によれば、VCIPRIOR部は、ATMパケットが伝送さ れる際に用いられるサービス品質(QoS)を表す。本例の場合に選択器74で ある選択手段は、変換器76から受信されたATMパケットを選択し、VCIPR IOR 標識に従ってバッファ68、70又は72の中の何れかのバッファにATM パケットを伝達する。バッファ68は、高ビットレートの固定速度クラス(CB R)QoSに割り当てられ、バッファ70は中間ビットレートの固定速度クラス (CBR)QoSに割り当てられ、バッファ72は可変速度クラス(VBR)Q oSに割り当てられ得る。 高ビットレートのCBRサービス品質は、例えば、ビデオ信号の伝送に適当で あり、中間ビットレートのCBRサービス品質は、例えば、オーディオ信号の伝 送に適当であり、VBRサービス品質は、例えば、ファイル転送と共に生ずるデ ータの伝送に適当である。バッファ68、70及び72の出力でのATMパケッ トは、マルチプレクサ64を用いて出力ストリームに多重化される。マルチプレ クサは、パケットが読み出されるバッファに依存した優先度に従ってパケットを 伝送することにより、バッファ68、70及び72の出力信号の種々のサービス 品質特性を考慮する。明らかに、CBR信号を伝搬するバッファはVBR信号を 伝搬するバッファよりも高い優先度を有する。CBR信号を伝搬するバッファの 中で、高ビットレートストリームに割り当てられたバッファは最高優先度を有す る。バッファ68、70及び72からの信号の他に、ネットワーク終端32から の制御信号は、ネットワークコントロールノード12に転送され得るようにマル チプレクサの入力に供給される。 マルチプレクサ64の出力信号は、変調器62によって、ネットワーク終端3 2に割り当てられた周波数を備えた搬送波で変調される。本発明による伝送手段 は、マルチプレクサ64と変調器62の組合せを有する。ネットワーク終端32 は、マルチプレクサ62の出力信号をネットワーク28を介してネットワークコ ントロール ノード12に送信する。ネットワークコントロールノードにおいて、受信された 信号は復調器56、58又は60の中の1台の復調器で復調され、対応したデマ ルチプレクサ50、52又は54で逆多重化される。ネットワーク終端32から の制御情報は、ネットワークコントロールノード12内の更なる用途のためデマ ルチプレクサの別々の出力で利用可能である。 デマルチプレクサ50、52及び54の出力は、アドレス変換器10の対応し た入力に接続される。このアドレス変換器は、VPINT/VCIPRIORの組合せ を新しいアドレス情報VPIOUT/VCI’に変換する。この変換は、標識VC IPRIORをエントリーとして使用するテーブルエントリーを読むことにより実現 される。アドレス変換器10の出力におけるATMセルは、クロスコネクト8に よって、ATMパケットのVPIOUT標識に従う一つの出力に伝達される。クロ スコネクト8の出力は対応したアドレス変換手段6の入力に接続される。アドレ ス変換手段6は、VPIOUT/VCI’の組合せをパケットの元の宛先アドレス VPI/VCIに変換する。元のアドレスVPI/VCIを含むパケットは、パ ケットをコアネットワーク2に送信するため交換機4に転送される。 図5は、ATMパケットが端末46又は48からコアネットワークに移動する 際に、ATMパケットに適用されるアドレス変換のシーケンスを概略的に示す図 である。端末46又は48からのパケットは、図5に示されるようにVPI/V CI部43を有する。インタフェースP2で、このVPI/VCI部は、VPINT /VCIPRIOR部47に変換される。この変換は、入力信号としてVPI/V CIを用いてテーブル45をアドレス指定し、テーブル45の出力からアドレス 情報VPINT/VCIPRIORを読むことにより行われる。このテーブル45は図 5の変換手段76に保持される。図5から分かるように、完全なアドレス情報V PI/VCIはテーブル45をアドレス指定するため使用される。 アドレス情報47のVPIPRIORは、アドレス部VCI’によって指定された 適切なサービス品質に従う伝送を提供することができるパスを経由して、ATM パケットをネットワークコントローラ12に発送するため使用される。アドレス 情報のVCI’部はアドレス情報の伝送用の入力として使用される。 インタフェースP7において、アドレス情報47のVCI’部はテーブル49 をアドレス指定するため使用され、テーブル49から変換されたアドレス情報V PIOUT/VCI’が読まれる。テーブル49は図4の変換手段10に保持され る。VPIOUT部は、パケットが転送されるべきクロスコネクト8の出力を示す 。 アドレス情報VPIOUT/VCI’の組合せ51は、インタフェースP10の アドレス変換のための入力として使用される。上記VPIOUT/VCI’の組合 せは、図5の変換器6に保持されたテーブル53をアドレス指定するため使用さ れる。テーブル53の出力で、コアネットワークのアドレス指定スキームに従う VPI/VCIの組合せは、パケットを交換機4に送出するため利用され得る。 インタフェースP10、P7及びP2でのアドレス変換は、上流向きと下流向 きの両方に関して非常に類似していることが分かる。これにより、変換ユニット 6、10及び76は、下流向き及び上流向きの両方のトラヒックのため使用する ことができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 主ノードに接続された複数の副ノードを含み、上記副ノードが所定の伝送 特性に従ってパケットを上記主ノードに伝送するため配置されている通信ネット ワークにおいて、 上記副ノードは、パケットのヘッダに含まれるアドレス情報に従ってパケット を選択する選択手段を有し、 上記選択手段によって行われた選択に依存した伝送特性で上記パケットを伝送 する伝送手段が設けられていることを特徴とする通信ネットワーク。 2. 上記副ノードは、少なくとも1台の端末装置から受信されたパケットによ って伝達された初期アドレス情報を、関連したパケットを伝送するため使用され る上記伝送特性に関する情報を伝達する上記アドレス情報に変換するアドレス変 換手段を有することを特徴とする、請求項1記載の通信システム。 3. 通信ネットワークは、上記アドレス情報を、上記端末装置から上記副ノー ドにより受信されたパケットに含まれる元の上記アドレス情報に変換する別のア ドレス変換手段を含むことを特徴とする、請求項2記載の通信システム。 4. 上記主ノードは上記別のアドレス変換手段を含むことを特徴とする、請求 項3記載の通信システム。 5. 上記副ノードからのパケットを外部ネットワークに伝達するクロスコネク ト手段を更に有し、 上記別のアドレス手段は、上記パケットが上記クロスコネクト手段に与えられ る前に上記アドレス情報を変換するため設けられてい ることを特徴とする、請求項3又は4記載の通信ネットワーク。 6. 通信ネットワークにおいて所定の伝送特性に従ってパケットを主ノードに 伝送するため設けられたノードであって、 副ノードは、パケットのヘッダに含まれるアドレス情報に従ってパケットを選 択する選択手段を有し、 上記選択手段によって行われた選択に依存した伝送特性で上記パケットを伝送 する伝送手段が設けられていることを特徴とするノード。 7. 少なくとも1台の端末装置から受信されたパケットによって伝達された初 期アドレス情報を、関連したパケットを伝送するため使用される上記伝送特性に 関する情報を伝達する上記アドレス情報に変換するアドレス変換手段を有するこ とを特徴とする、請求項6記載のノード。 8. 所定の伝送特性に従ってパケットを伝送する通信方法において、 上記パケットのヘッダ内のアドレス情報に従って上記パケットを選択し、 その選択結果に依存した伝送特性で上記パケットを伝送することを特徴とする 通信方法。 9. 少なくとも1台の端末装置から受信されたパケットにより伝達される初期 アドレス情報を、関連したパケットの伝送のため使用される伝送特性に関する情 報を伝達する上記アドレス情報に変換することを特徴とする請求項8記載の通信 方法。 10. 上記アドレス情報を、上記端末装置から副ノードによって 受信されたパケットに含まれる元のアドレス情報に変換することを特徴とする請 求項9記載の通信方法。
JP52581699A 1997-11-04 1998-11-02 異種の伝送特性を使用する通信ネットワーク Pending JP2001507914A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

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