JP2002535886A - Bandwidth mobile switching system - Google Patents

Bandwidth mobile switching system

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JP2002535886A
JP2002535886A JP2000594236A JP2000594236A JP2002535886A JP 2002535886 A JP2002535886 A JP 2002535886A JP 2000594236 A JP2000594236 A JP 2000594236A JP 2000594236 A JP2000594236 A JP 2000594236A JP 2002535886 A JP2002535886 A JP 2002535886A
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packet
customer premises
network
concentrator
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JP2000594236A
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Japanese (ja)
Inventor
マタヒル,ジョージ・ピイ
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マタヒル,ジョージ・ピイ
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04M7/00Arrangements for interconnection between switching centres
    • H04M7/006Networks other than PSTN/ISDN providing telephone service, e.g. Voice over Internet Protocol (VoIP), including next generation networks with a packet-switched transport layer
    • H04M7/0066Details of access arrangements to the networks
    • H04M7/0069Details of access arrangements to the networks comprising a residential gateway, e.g. those which provide an adapter for POTS or ISDN terminals

Abstract

(57)【要約】 ローカル・エリア・ネットワーク(44)を含む種々の顧客装置(12a〜g)を、顧客構内(42)から加入者回線(50)を通じて通信会社中央局(56)に接続して、交換回線トラフィックを中央局交換機(60)に、およびデータ・パケット・トラフィックをインターネットなどワイド・エリア・ネットワーク(64)に送達する帯域幅移動交換システム(100)。アクセス・コンセントレータ(104、140)が顧客構内(42)で用いられ、リモート・コンセントレータ(106、140)および任意選択のリレー・ノード(160、140)が加入者回線(50)中で用いられ、転送スイッチ(108、140)が中央局(56)で用いられる。銅線回線(166)および光ファイバ回線(168)が使用され、種々の転送ノード(140)間でPOTS、E1/T1/xDSLおよびSONETなど標準的なプロトコルを扱う。 (57) Abstract Various customer equipments (12a-g) including a local area network (44) are connected from a customer premises (42) to a carrier central office (56) via a subscriber line (50). A bandwidth mobile switching system (100) that delivers switched circuit traffic to a central office switch (60) and data packet traffic to a wide area network (64) such as the Internet. An access concentrator (104, 140) is used at the customer premises (42), a remote concentrator (106, 140) and an optional relay node (160, 140) are used in the subscriber line (50); A transfer switch (108, 140) is used at the central office (56). Copper lines (166) and fiber optic lines (168) are used to handle standard protocols such as POTS, E1 / T1 / xDSL and SONET between the various forwarding nodes (140).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 (技術分野) 本発明は、一般に遠隔通信に関し、より詳細には、公衆電話交換システムを介
するネットワーク通信に関する。
TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates generally to telecommunications, and more particularly, to network communications through a public switched telephone system.

【0002】 (背景技術) 図1(背景技術)は、公衆交換電話網(PSTN)の既存の基礎構造10を表
すブロック図である。多様な装置が既存の基礎構造10を介して通信することが
でき、現代のユーザはしばしばそのような装置を複数所有し、使用している。図
1では、電話12a、ファクシミリ12b、モデム12c、コンピュータ12d
、および特別サービス装置12eがPSTN14に接続され、また別の電話12
a、ファクシミリ12b、モデム12c、コンピュータ12d、および特別サー
ビス装置12eもPSTN14に接続されている。電話12aおよびファクシミ
リ12bは、それと同様の個々の装置と通信することが可能なアナログ・タイプ
の装置である。モデム12cは図1で、アナログ・タイプ信号に、かつアナログ
・タイプ信号から変換されるデジタル信号を生成するものの、それ以外の場合に
は、アナログ技術を使用して通信するデジタル装置(図示せず)の今なお一般的
な状況を様式的に表している。それに対して、この図のコンピュータ12dおよ
び特別サービス装置12eは、真のデジタル・タイプの装置を様式的に表してい
る。
BACKGROUND ART FIG. 1 (Background Art) is a block diagram illustrating an existing infrastructure 10 of a public switched telephone network (PSTN). A variety of devices can communicate via the existing infrastructure 10, and modern users often own and use multiple such devices. In FIG. 1, the telephone 12a, facsimile 12b, modem 12c, computer 12d
, And a special service device 12 e are connected to the PSTN 14 and another telephone 12
a, facsimile 12b, modem 12c, computer 12d, and special service device 12e are also connected to PSTN 14. Telephone 12a and facsimile 12b are analog-type devices capable of communicating with similar individual devices. Modem 12c in FIG. 1 is a digital device (not shown) that produces digital signals that are converted to and from analog type signals, but otherwise communicate using analog technology. ) Is a stylistic representation of the general situation. In contrast, the computer 12d and special service device 12e in this figure stylistically represent a true digital type device.

【0003】 既存の基本構造10中にコンピュータ12dがあることは比較的よく知られて
いるが、特別サービス装置12eについては知らない読者もいるかもしれない。
今日この装置は比較的一般的なものであるが、ほとんど認識されていない。その
いくつかの例には、遠隔監視可能なユーティリティ・メータおよび警報システム
が含まれる。通常このような特別サービス装置12eは、コンピュータ12dの
ようなシステムに比べて必要とするデータ転送速度が非常に低い。
[0003] While it is relatively well known that a computer 12d is present in the existing infrastructure 10, some readers may not know about the special service device 12e.
Today this device is relatively common, but little recognized. Some examples include remotely meterable utility meters and alarm systems. Usually, such a special service device 12e requires a much lower data transfer rate than a system such as a computer 12d.

【0004】 類似装置の各セット間の通信の場合、アナログ「トラフィック」は完全にPS
TN14を介することが可能である。それに対しコンピュータ12dについての
デジタル・トラフィックはPSTN14上で開始し、次いでインターネット・プ
ロトコル・ネットワーク(IPネットワーク18)を介して進行する。同様に特
別サービス装置12eのデジタル・トラフィックもPSTN14上で開始し、次
いで図のSS7ネットワーク20のような信号交換ネットワークを介して進行す
ることが可能である。
For communication between sets of similar devices, the analog “traffic” is completely PS
It is possible through TN14. Digital traffic for computer 12d, on the other hand, starts on PSTN 14 and then proceeds over the Internet Protocol network (IP network 18). Similarly, the digital traffic of the special service equipment 12e can start on the PSTN 14 and then proceed over a signaling network such as the SS7 network 20 shown.

【0005】 図2(背景技術)は、最も一般的なデジタル接続、すなわち「インターネット
・コール」接続の方法論を表すブロック図である。デジタル装置(図示せず)は
デジタル信号を生成し、それをモデム12cがアナログ・タイプ信号に変換する
。モデム12cは、従来型の音声回線かまたは(一般には)従来型電話サービス
回線(POTS回線24)を介して入口スイッチ22に接続される。入口スイッ
チ22はPOTS回線24を介して出口スイッチ26に直接接続されるか、また
はタンデム・スイッチ28に接続され、それが局間中継線30を介して出口スイ
ッチ26にさらに接続されている。出口スイッチ26は、POTS回線24を介
して、インターネット・サービス・プロバイダ・ポイントオブプレゼンス(IS
P POP32)に接続される。ISPは、複数のPOTS回線24か、または
ハント・グループに構成されたISDN一次速度インタフェース(primary rate
interface)を持つことが多い。その例が図2に示されている。ISP POP3
2は最終的にIPネットワーク18に接続される。言うまでもなく、もう1つの
方向に向かうデジタル通信は基本的に逆経路をたどる。
FIG. 2 (Background Art) is a block diagram illustrating the methodology of the most common digital connection, the “Internet call” connection. A digital device (not shown) generates a digital signal, which the modem 12c converts to an analog type signal. Modem 12c is connected to entrance switch 22 via a conventional voice line or (generally) a conventional telephone service line (POTS line 24). The ingress switch 22 is connected directly to the egress switch 26 via a POTS line 24 or to a tandem switch 28, which is further connected to the egress switch 26 via an interoffice trunk 30. The exit switch 26 is connected via the POTS line 24 to an Internet service provider point of presence (IS).
P POP32). The ISP may use a plurality of POTS lines 24 or an ISDN primary rate interface configured in a hunt group.
interface). An example is shown in FIG. ISP POP3
2 is finally connected to the IP network 18. Needless to say, digital communication going in the other direction basically follows the reverse path.

【0006】 図3(従来技術)は現在一般的であるネットワーク発展モデルを表すブロック
図であり、IPネットワーク18は発展して単一の共通パケット・バックボーン
になる。電話12aおよびファクシミリ12b(図1)のようなアナログ装置は
、その信号をデジタル・データ・パケットに変換させる。同一の操作をモデム1
2c(図1)のアナログ出力にも行うことができるが、一般的には無意味である
。コンピュータ12dのような既存のデジタル装置はIPネットワーク18への
接続を続行し、特別サービス装置12eもIPネットワーク18に接続すること
のできるタイプに発展する。デジタル音声電話12fおよびビデオ装置12g(
例えばカメラ、すなわち当業界でしばしば呼ぶところの「CAM」)のような新
しいデジタル音声−ビデオ装置も、同様にIPネットワーク18に直接接続する
ことができる。遺憾なことには、この発展モデルには問題がある。詳細には、本
明細書の他箇所でより幅広く論じるようにこの発展モデルは現在のPSTN技術
への投資を時代遅れにし、複数の推移期の技術的問題を生む。
FIG. 3 (Prior Art) is a block diagram representing a currently evolving network evolution model, in which the IP network 18 evolves into a single common packet backbone. Analog devices, such as telephone 12a and facsimile 12b (FIG. 1), convert the signal into a digital data packet. Same operation for modem 1
2c (FIG. 1) analog output can be used, but is generally meaningless. Existing digital devices, such as computer 12d, continue to connect to IP network 18, and special service devices 12e also evolve to a type that can connect to IP network 18. Digital voice telephone 12f and video device 12g (
New digital audio-video devices, such as, for example, cameras, ie, "CAMs" often referred to in the art, can be connected directly to the IP network 18 as well. Unfortunately, there are problems with this evolutionary model. In particular, as will be discussed more broadly elsewhere herein, this evolutionary model renders current PSTN technology investments obsolete and creates multiple transitional technical problems.

【0007】 図4は、より適切なネットワーク発展モデルを表すブロック図である。種々の
通信装置(12a〜g)はアクセス・ネットワーク34に接続され、アクセス・
ネットワーク34はPSTN14(基本的には既存の基礎構造10においてすで
に主要な中心要素である)、IPネットワーク18、SS7ネットワーク20、
またブロードバンド・ネットワーク36にも接続する。IPネットワーク18は
大部分の既存の帯域幅デジタル通信を扱うことができ、ブロードバンド・ネット
ワーク36はデジタル・ビデオなど高帯域幅通信を扱うことができる。この代替
ネットワーク発展モデル下では、ブロードバンド・ネットワーク36は初めは任
意選択であり、必要に応じてのみ追加されることになる。
FIG. 4 is a block diagram showing a more appropriate network evolution model. The various communication devices (12a-g) are connected to an access network 34,
The network 34 is a PSTN 14 (essentially already a key element in the existing infrastructure 10), an IP network 18, an SS7 network 20,
It is also connected to a broadband network 36. The IP network 18 can handle most existing bandwidth digital communications, and the broadband network 36 can handle high bandwidth communications such as digital video. Under this alternative network evolution model, the broadband network 36 is initially optional and will only be added as needed.

【0008】 図5(背景技術)は、現在の従来型のデジタル・ループ搬送通信アーキテクチ
ャ(DLCアーキテクチャ40)のブロック図である。顧客構内42でLAN4
4は、ネットワーク装置46、およびここで顧客構内機器と呼ぶもの(CPE4
8。チャネル・サービス装置/データ・サービス装置、アナログ/ISDN/x
DSLタイプ・モデムなど)を含む。顧客構内42は、図の電話12aなど従来
型電話サービス(POTS)装置も含んでよい。
FIG. 5 (Background Art) is a block diagram of a current conventional digital loop carrier communication architecture (DLC architecture 40). LAN4 at customer premises 42
4 is a network device 46 and what is referred to herein as customer premises equipment (CPE4).
8. Channel Service Equipment / Data Service Equipment, Analog / ISDN / x
DSL type modem). Customer premises 42 may also include conventional telephone service (POTS) devices, such as telephone 12a shown.

【0009】 通信アーキテクチャ中の次の部分は、加入者回線50である。これは主にリモ
ート端末52を含む。デジタル・トラフィックをCPE48からリモート端末5
2に接続するのは、1つまたは複数のT1/E1/DSx回線54である(ここ
では、これには例えばxDSLおよびISDNなどすべてのデジタル「銅線」プ
ロトコルも包括的に含んでよい)。アナログ(例えば音声、ファクシミリ、およ
びモデム)POTSトラフィックをリモート端末52に搬送するのは、1つまた
は複数のPOTS回線24である。通常、複数の上記のような顧客構内42はそ
れぞれのリモート端末52によってサービスされる。
The next part in the communication architecture is the subscriber line 50. It mainly includes the remote terminal 52. Digital traffic from CPE 48 to remote terminal 5
Connected to 2 is one or more T1 / E1 / DSx lines 54 (which here may also include all digital “copper” protocols, for example, xDSL and ISDN). It is one or more POTS lines 24 that carry analog (eg, voice, facsimile, and modem) POTS traffic to remote terminal 52. Typically, a plurality of such customer premises 42 are served by respective remote terminals 52.

【0010】 通信アーキテクチャ中でこれに続くのは中央局56であり、これには中央局交
換機60に接続される中央局端末58が含まれる(通常、大型の中央局は複数の
中央局端末58および複数の中央局交換機60を含み、また中央局はリモート端
末52を中央局交換機60に直接接続してもよい)。任意選択で、インターネッ
ト・サービス・プロバイダ(ISP)からのインターネット・ルータ62も中央
局交換機60に接続してよい。
Following in the communication architecture is a central office 56, which includes a central office terminal 58 connected to a central office switch 60 (typically a large central office has a plurality of central office terminals 58. And a plurality of central office switches 60, which may also connect remote terminals 52 directly to central office switch 60). Optionally, an internet router 62 from an internet service provider (ISP) may also be connected to the central office switch 60.

【0011】 説明を簡潔にするために、ここでは特殊アプリケーション・ネットワークの一
般例としてインターネットを使用するが、他の多くの例が存在しうることを理解
されたい。警報システムおよびビデオ会議ネットワークがその一般的な2例であ
り、それぞれがSS7ネットワーク20(図1および図4)およびブロードバン
ド・ネットワーク36(図4)を使用する可能性のある例である。説明の都合上
、公衆電話交換システムを通じて動作する、あるいはいくつかの区間では公衆電
話交換システムと並列して動作するこのような分散したネットワークを本明細書
ではワイド・エリア・ネットワーク(WAN64)と呼ぶ。
For simplicity, the Internet is used here as a general example of a special application network, but it should be understood that many other examples may exist. Alert systems and video conferencing networks are two common examples, each of which may use SS7 network 20 (FIGS. 1 and 4) and broadband network 36 (FIG. 4). For purposes of explanation, such a distributed network operating through a public switched telephone system, or in some sections in parallel with the public switched telephone system, is referred to herein as a wide area network (WAN 64). .

【0012】 引き続き図5(背景技術)を参照すると、通例、複数の加入者回線50は各中
央局端末58によってサービスされ、複数の特殊ネットワーク装置(例えばイン
ターネット・ルータ62)は各中央局交換機60によってサービスされる。現在
、リモート端末52から中央局端末58への接続、中央局端末58から中央局交
換機60への接続、中央局交換機60からインターネット・ルータ62への接続
も通常すべてT1/E1/DSx回線54である。図5は、WAN64内の10
/100/1000ベース−T回線により他の装置(図示せず)に接続されたI
SPのインターネット・ルータ62の特殊ネットワークの例を含んでいる。この
例は、T1/E1/DSx回線54を用いて特殊ネットワーク装置を中央局交換
機60に直接接続するという現在の慣行を想定している。より旧式の機器、より
小規模のISP、および他の特殊ネットワークもモデム・バンクをなお使用する
ことが可能である。
With continued reference to FIG. 5 (background art), typically, a plurality of subscriber lines 50 are serviced by each central office terminal 58 and a plurality of special network devices (eg, Internet routers 62) are connected to each central office switch 60. Serviced by At present, the connection from the remote terminal 52 to the central office terminal 58, the connection from the central office terminal 58 to the central office switch 60, and the connection from the central office switch 60 to the Internet router 62 are usually all performed by the T1 / E1 / DSx line 54. is there. FIG.
Connected to another device (not shown) by a / 100/1000 base-T line
It includes an example of a special network for the SP's Internet router 62. This example assumes the current practice of using a T1 / E1 / DSx line 54 to connect special network equipment directly to central office switch 60. Older equipment, smaller ISPs, and other specialized networks can still use the modem bank.

【0013】 この従来型アーキテクチャでは、交換システム帯域幅を増大するための最近の
アプローチは新技術の開発であった。その一例はデジタル加入者回線(xDSL
)である。これは既存の銅線帯域幅を増加するが、これはさらに別のプロトコル
・セットを追加することによる。またこれは通信アーキテクチャの1部分、すな
わち顧客構内42から加入者回線50の部分のみにおける問題を扱うものであり
、したがって階層的なアプローチになっている。このアプローチでは通信アーキ
テクチャ全体に新しいハードウェアを必要とする非同期転送モード(ATM)を
使用し、したがってこれは階層的なアプローチではない。ATMは固定長パケッ
トも必要とするが、これは多様なデータ・タイプを扱う際には必ずしも効率的で
はない。ATMは非常に遠い未来に関しては大いに有望であるが、決して当座の
解決法や低費用の解決法ではない。
In this conventional architecture, a recent approach to increasing switching system bandwidth has been the development of new technologies. An example is a digital subscriber line (xDSL)
). This increases the existing copper bandwidth, but by adding yet another set of protocols. It also addresses the problem in only one part of the communications architecture, namely the customer premises 42 to the subscriber line 50, and thus has a hierarchical approach. This approach uses Asynchronous Transfer Mode (ATM), which requires new hardware throughout the communication architecture, and is therefore not a hierarchical approach. ATM also requires fixed-length packets, which is not always efficient when dealing with a variety of data types. ATM is very promising for a very distant future, but it is by no means an immediate or low-cost solution.

【0014】 図6a〜b(従来技術)は現在のデジタル加入者回線(xDSL)アーキテク
チャのブロック図であり、図6aはハードウェア・アーキテクチャを表し、図6
bはソフトウェア・アーキテクチャを表している。図6aで、顧客構内42でコ
ンピュータ12dはATM送信装置−−リモート(ATU−R66)を使用し、
xDSLインタフェース68を介して、通信会社中央局56のDSLアクセス・
マルチプレクサ(DSLAM72)中のATU−−中央(ATU−C70)に接
続されている。次いで、非同期転送モード・ネットワーク(ATM74)を介し
て、ネットワーク・サービス・プロバイダ78のブロードバンド・アクセス・サ
ーバ(BAS76)にさらに接続が行われる。図6bの顧客構内42では、ネッ
トワーク・プロトコル80、2地点間プロトコル82、ATMアダプテーション
層(AAL5 84)、ATMプロトコル86、および非同期DSLプロトコル
(ADSLプロトコル88)が用いられる。中央局56では、ATMプロトコル
86およびADSLプロトコル88が、物理プロトコル90と共に用いられる。
ネットワーク・サービス・プロバイダ78では、別の(層)物理プロトコル90
、ATMプロトコル86、AAL5 84、2地点間プロトコル82、およびネ
ットワーク・プロトコル80が用いられる。これらの層のうち一部は同じでよく
、一部は異なってよい。例えば物理プロトコル90は通常、隣接するノード上で
は同じでなければならず、ネットワーク・プロトコル80は通常それに対応する
同一ノードである。
FIGS. 6 a-b (prior art) are block diagrams of a current digital subscriber line (xDSL) architecture, FIG. 6 a representing a hardware architecture, and FIG.
b represents the software architecture. In FIG. 6a, at customer premises 42, computer 12d uses an ATM transmitter--remote (ATU-R66);
DSL access of the telecommunications company central office 56 via the xDSL interface 68
The ATU in the multiplexer (DSLAM72) is connected to the center (ATU-C70). A further connection is then made via the asynchronous transfer mode network (ATM 74) to the broadband access server (BAS 76) of the network service provider 78. 6b uses network protocol 80, point-to-point protocol 82, ATM adaptation layer (AAL 584), ATM protocol 86, and asynchronous DSL protocol (ADSL protocol 88). At the central office 56, an ATM protocol 86 and an ADSL protocol 88 are used with a physical protocol 90.
In network service provider 78, another (layer) physical protocol 90
, ATM protocol 86, AAL5 84, point-to-point protocol 82, and network protocol 80 are used. Some of these layers may be the same and some may be different. For example, the physical protocol 90 typically must be the same on adjacent nodes, and the network protocol 80 is typically the same corresponding node.

【0015】 要約すると、今日使用されている通信アーキテクチャはかなり複雑なものであ
り、ますます複雑になりつつある。無数の異なるネットワークおよびプロトコル
がすでに使用されており、そのうちの一部は次第に旧式になりつつあり、新たに
登場したものが重要性を増している。そうした旧式のシステムが新しいものに直
ちに置き換えられることを期待するのは全く現実的でなく、したがって必要とさ
れるのは適切なアップグレードのためのシステムであるということになる。そう
したシステムは、既存のシステムと、登場しつつあるかまだ開発もされていない
システム両方の統合を可能にするはずである。
[0015] In summary, the communication architecture used today is quite complex and increasingly complex. A myriad of different networks and protocols are already in use, some of which are becoming increasingly obsolete, and new ones are gaining in importance. It is simply unrealistic to expect such an old system to be immediately replaced by a new one, so what is needed is a system for a proper upgrade. Such a system should enable the integration of both existing systems and systems that are emerging or not yet developed.

【0016】 (発明の開示) したがって本発明の目的は、既存の公衆交換電話網(PSTN)システムをア
ップグレードして、パケット転送通信トラフィックを追加的に扱うためのシステ
ムを提供することである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a system for upgrading existing Public Switched Telephone Network (PSTN) systems to additionally handle packet transfer communication traffic.

【0017】 本発明の他の目的は、並列パケット交換ネットワークに頼ることなく、既存の
PSTNシステムにおける加入者回線ボトルネックを低減または除去するための
システムを提供することである。
It is another object of the present invention to provide a system for reducing or eliminating subscriber line bottlenecks in existing PSTN systems without resorting to a parallel packet switched network.

【0018】 本発明の他の目的は、既存のPSTN基礎構造および投資の多くを利用する率
的な高帯域幅パケット転送公衆ネットワークを提供することである。
Another object of the present invention is to provide a streamlined high bandwidth packet forwarding public network that utilizes much of the existing PSTN infrastructure and investment.

【0019】 簡潔に述べると、本発明の好ましい一実施態様は、公衆交換電話網(PSTN
)が、多様な顧客構内にある回線交換およびパケット転送両方の通信装置タイプ
を、少なくとも1つの通信会社中央局を通じて接続させるタイプの改良型通信シ
ステムである。この改良点には、顧客構内に置かれたアクセス・コンセントレー
タ、顧客構内と通信会社中央局の間に置かれたリモート・コンセントレータ、お
よび通信会社中央局に置かれた転送スイッチを有するアクセス・ネットワークが
含まれる。アクセス・コンセントレータは交換信号とパケット信号両方を通信装
置から受け取り、それを終了ノード信号として内部インタフェースを介してリモ
ート・コンセントレータに通信する。リモート・コンセントレータはアクセス・
コンセントレータから終了ノード信号を受信し、それをディストリビュータ・ノ
ード信号として別の内部インタフェースを介して転送スイッチに通信する。転送
スイッチはディストリビュータ・ノード信号をリモート・コンセントレータから
受信し、そのディストリビュータ・ノード信号から交換信号とパケット信号を分
離する。転送スイッチは次いで、意図されるその最終的な回線交換タイプの通信
装置に向けてその交換信号を送信する。そして転送スイッチはパケット信号も、
意図されるその最終的なパケット転送タイプの通信装置に向けて経路指定する。
Briefly stated, one preferred embodiment of the present invention is a public switched telephone network (PSTN).
) Is an improved communication system of the type that connects both circuit-switched and packet-forwarded communication device types at various customer premises through at least one carrier central office. This improvement includes an access concentrator located at the customer premises, a remote concentrator located between the customer premises and the carrier central office, and an access network having a forwarding switch located at the carrier central office. included. The access concentrator receives both switching and packet signals from the communication device and communicates it as an end node signal to the remote concentrator via the internal interface. The remote concentrator has access
It receives an end node signal from the concentrator and communicates it as a distributor node signal to the transfer switch via another internal interface. The forwarding switch receives the distributor node signal from the remote concentrator and separates the switching and packet signals from the distributor node signal. The forwarding switch then sends the switching signal to the intended final circuit-switched type communication device. And the transfer switch also sends the packet signal,
Route toward the intended final packet transfer type of communication device.

【0020】 本発明の利点は、既存PSTNシステム中のネットワーク・バックボーン上に
、回線交換およびパケット転送両方のネットワーク・トラフィックを効率的に、
したがって非常に経済的に統合できるようにした点である。
An advantage of the present invention is that it efficiently distributes both circuit-switched and packet-forwarded network traffic over the network backbone in existing PSTN systems.
Therefore, they can be integrated very economically.

【0021】 本発明の他の利点は、例えば通信ネットワークの加入者回線中でメディア・ア
クセス制御(MAC)アドレスなどネットワーク制御パッケージのスプーフィン
グを用いることにより、パケット転送ネットワーク・トラフィックを特に効率的
に送信できるようにし、したがってこの情報を転送する必要性を低減あるいは除
去することである。
Another advantage of the present invention is that packet forwarding network traffic is transmitted particularly efficiently by using spoofing of a network control package, such as a media access control (MAC) address, in a subscriber line of a communication network, for example. And thus reduce or eliminate the need to transfer this information.

【0022】 本発明の他の利点は、コンピュータおよび他のデータ、音声、ビデオのための
既存および新規のアナログ・システムおよびデジタル・システムを統合すること
である。
Another advantage of the present invention is that it integrates existing and new analog and digital systems for computers and other data, voice, and video.

【0023】 そして本発明の他の利点は、現在のIPアドレス不足、ネットワーク・セキュ
リティ、ディレクトリ・サービスの統一、有限の番号付け方式における追加番号
の提供など通信に関する周辺問題を低減することである。
Another advantage of the present invention is that it reduces peripheral problems related to communication, such as lack of current IP addresses, network security, unification of directory services, and provision of additional numbers in a finite numbering scheme.

【0024】 本発明の上記および他の目的および利点は、当分野の技術者には、本明細書に
記載され、図面のいくつかの図に示される好ましい実施態様の産業上の利用可能
性、および本発明を実行するための現在最もよく知られる方式の説明から明らか
になろう。
[0024] The above and other objects and advantages of the present invention will be apparent to those skilled in the art of the industrial applicability of the preferred embodiment described herein and illustrated in the several figures of the drawings, And will become apparent from the description of the currently best known manner of carrying out the invention.

【0025】 本発明の目的および利点は、添付の図面と合わせた以下の詳細な説明から明ら
かになろう。
The objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings.

【0026】 (発明を実施するための最良の形態) 本発明の好ましい実施形態は、主として従来型の遠隔通信システムを介する通
信のための改良型アーキテクチャである。本明細書の種々の図面に示すように、
詳細には図7に、発明性のあるこの装置の好ましい実施形態の形態が全体参照符
号100で表されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The preferred embodiment of the present invention is an improved architecture for communicating primarily through conventional telecommunications systems. As shown in the various drawings herein,
In particular, in FIG. 7, a preferred embodiment of the inventive device is designated by the general reference numeral 100.

【0027】 導入として簡単に要約すると、帯域幅移動交換システム(bandwidth transfer
switching system:BTSS)100の背後にある基本原理は、従来型のT1/
E1回線交換技術に実施される効率的なビットフレーミング(bitframing)技術に
パケット交換機能を統合するというものである。この手法は回線交換用のT1/
E1の送信効率を利用し、パケット交換機能を追加する。次いでこの基本原理を
加入者回線に適合させる。ここでは動的ルーティング機能は必要とされない。こ
の結果、単純化された交換システムであるBTSS100が得られ、加入者回線
中で回線交換およびパケット交換両方の機能を提供し、同時に加入者回線の外側
の外部インタフェースとの互換性を維持する。
Briefly summarized as an introduction, a bandwidth transfer switching system
The basic principle behind the switching system (BTSS) 100 is that
It integrates the packet switching function with the efficient bitframing technology implemented in E1 circuit switching technology. This method uses T1 / T1 for circuit switching.
A packet switching function is added using the transmission efficiency of E1. This basic principle is then adapted to the subscriber line. Here, no dynamic routing function is required. The result is a simplified switching system, BTSS 100, that provides both circuit-switched and packet-switched functions in the subscriber line while maintaining compatibility with external interfaces outside the subscriber line.

【0028】 図7で、本発明によるBTSS100は、高帯域幅ネットワーク通信だけでな
く旧式タイプの従来型通信を含むことが可能なアーキテクチャを提供する。これ
により公衆電話交換システムにおける回線交換およびパケット交換両方の技術か
らなる、効率的な異要素ネットワークの実装が可能になる。先に背景技術の項で
述べたような完全に新しい技術を開発する手法とは対照的に、BTSS100は
、顧客構内42から加入者回線50までにはすでに有効性が証明されているT1
/E1/DSx回線54(またはほぼ変更なしでxDSL)を使用し、次いでS
ONET102(SONETは光ファイバ・ケーブルを利用する光回線規格)を
使用してデータを中央局56に搬送する。SONET102接続は単一リンクと
して示しているが、これは一般には光ファイバ・リングとして実施される。
In FIG. 7, the BTSS 100 according to the present invention provides an architecture that can include not only high bandwidth network communications, but also legacy communications of the old type. This enables an efficient implementation of a heterogeneous network consisting of both circuit-switched and packet-switched technologies in a public switched telephone system. In contrast to the approach of developing a completely new technology as described in the background section above, the BTSS 100 is a T1 that has already been validated from the customer premises 42 to the subscriber line 50.
/ E1 / DSx line 54 (or xDSL with little change) and then S
The data is transported to the central office 56 using ONET 102 (SONET is an optical line standard utilizing fiber optic cables). Although the SONET 102 connection is shown as a single link, this is typically implemented as a fiber optic ring.

【0029】 このアーキテクチャの実装には、アクセス・コンセントレータ104、リモー
ト・コンセントレータ106、転送スイッチ108の3つの新しい装置が必要で
ある。これらの新しい装置の間でBTSS100は2つの通信チャネルを使用す
るが、1つは制御および管理機能用であり、もう一方はHDLCフレーミング下
でアプリケーション・パケットを転送するためであり、この場合フレーム化され
たアプリケーション・パケットには、イーサネット、TCP/IP、ビデオ・ス
トリーム、ボイスオーバIP、警報シグナリング、メータ・ポーリングなどを含
んでよい。
Implementation of this architecture requires three new devices: an access concentrator 104, a remote concentrator 106, and a forwarding switch 108. Between these new devices, the BTSS 100 uses two communication channels, one for control and management functions and the other for transferring application packets under HDLC framing, in which case framing is performed. The resulting application packets may include Ethernet, TCP / IP, video streams, voice over IP, alarm signaling, meter polling, etc.

【0030】 加入者回線50および中央局56内両方での現在の帯域幅ボトルネックを除去
するために、また配置の柔軟性およびより高いネットワーク効率性を提供するた
めに、BTSS100は、顧客構内42の外側の最も早いアクセス・ポイントで
パケット交換トラフィックおよび回線交換トラフィックを分岐する。このように
すると、データ、音声、ビデオ、および他のサービスの実装に異なるネットワー
ク・アーキテクチャ、技術、および配置戦略を使用することができ、異なるデー
タ・タイプに対する特殊ネットワークの最適化が可能になる。中央局56におけ
るこのような特殊ネットワーク・アクセスは次第に重要になりつつある。例えば
インターネットのようなサービスへのWAN64アクセスが増している。以下の
説明では、従来型の電話タイプの回線交換トラフィックおよびインターネット・
タイプのパケット・トラフィックを例の中で使用し、したがって詳細事項は時に
これらに固有のものであるが、同一のモデルは容易に拡張し他のプロトコルにも
適用することができる。
In order to eliminate current bandwidth bottlenecks both within the subscriber line 50 and the central office 56, and to provide deployment flexibility and higher network efficiency, the BTSS 100 is installed on the customer premises 42 The packet-switched and circuit-switched traffic at the earliest access point outside the In this way, different network architectures, technologies, and deployment strategies can be used to implement data, voice, video, and other services, and enable specialized network optimization for different data types. Such special network access at the central office 56 is becoming increasingly important. For example, WAN64 access to services such as the Internet is increasing. In the following discussion, we will discuss traditional telephone-type circuit-switched traffic and Internet traffic.
Although the type of packet traffic is used in the examples, and the details are sometimes specific to them, the same model can easily be extended and applied to other protocols.

【0031】 BTSS100の主要な利点は、回線交換およびパケット交換両方のために、
既存の公衆電話交換システムなど確立されたネットワーク・アーキテクチャおよ
び技術を強化することである。BTSS100では現在使用されている方式と実
質的に同一の方式(さらに下記で説明する)で回線交換トラフィックを扱うが、
パケット・データは異なる形で扱う。
The main advantage of BTSS 100 is that for both circuit and packet switching,
To enhance established network architectures and technologies, such as existing public telephone switching systems. The BTSS 100 handles circuit switched traffic in substantially the same manner as currently used (further described below),
Packet data is handled differently.

【0032】 イーサネット・ローカル・エリア・ネットワークLAN44(すなわち「ロー
カルLAN」)上で発生するアプリケーション・パケット・データは、WAN6
4自体の何らかの目的のためにWAN64に経路指定されるか、またはWAN6
4から別のLAN44(すなわち「リモートLAN」)に向けて経路指定される
ことが望ましいことがしばしばある。例えば、発信元のLAN44がISPのネ
ットワークにアクセスしている顧客構内42であるか(基本的には単純なLAN
44からWAN64へ、そして再び元に戻る状況であり、これが図7に示す例で
ある)、またはパケット・データは一顧客構内42の第1LAN44からWAN
64を介して、第2顧客構内42の第2LAN44へ伝わるように意図されても
よい。
Application packet data originating on the Ethernet local area network LAN 44 (ie, “local LAN”)
4 is routed to WAN 64 for some purpose of itself, or
It is often desirable to route from 4 to another LAN 44 (ie, a “remote LAN”). For example, whether the source LAN 44 is the customer premises 42 accessing the ISP network (basically, a simple LAN
44 to the WAN 64 and back again, which is the example shown in FIG. 7), or packet data is transferred from the first LAN 44 of one customer premises 42 to the WAN.
It may be intended to travel via 64 to a second LAN 44 of the second customer premises 42.

【0033】 BTSS100は基本的に従来技術によるLAN/WANまたはローカルLA
N/WAN/リモートLAN通信と同様の結果を達成するが、その方式は異なる
。スプーフィングを除いては、BTSS100では物理層および/またはリンク
層装置(ISOネットワーク・モデルの層1および層2)だけが実施される。プ
ロビジョニング(provisioning)の際は、アクセス・コンセントレータ104、リ
モート・コンセントレータ106、および転送スイッチ108の間に同期制御チ
ャネル(HDLCに基づく)が確立される。これらの特別T1/E1/xDSL
回線110中では、音声用の専用回線チャネルに加えて2タイプのパケット・チ
ャネルが実施される。1つはシステム制御および管理機能用であり、もう一方は
ペイロードの伝搬用である。したがってこの制御チャネルは、プロビジョニング
、制御、および管理情報を搬送する。詳細には、この制御チャネルは、プロビジ
ョニング中にLAN44上のネットワーク装置46のMAC(イーサネット・ア
ドレス)をインタフェース112を介して、WAN64に透過的に提示するため
に使用される(例えばインターネット・ルータ62へ)。
The BTSS 100 is basically a LAN / WAN or local LA according to the prior art.
It achieves similar results as N / WAN / remote LAN communication, but in a different way. Except for spoofing, only the physical layer and / or link layer devices (Layer 1 and Layer 2 of the ISO network model) are implemented in the BTSS 100. During provisioning, a synchronization control channel (based on HDLC) is established between the access concentrator 104, the remote concentrator 106, and the transfer switch 108. These special T1 / E1 / xDSL
In the line 110, two types of packet channels are implemented in addition to a dedicated line channel for voice. One is for system control and management functions and the other is for payload propagation. Thus, this control channel carries provisioning, control, and management information. In particular, this control channel is used to transparently present the MAC (Ethernet address) of the network device 46 on the LAN 44 to the WAN 64 via the interface 112 during provisioning (eg, the Internet router 62). What).

【0034】 BTSS100が正しくプロビジョンされると転送スイッチ108はインタフ
ェース112上のイーサネット・トラフィックを監視し、メディア・アクセス制
御アドレス(MACアドレス、すなわちイーサネット・アドレス)に基づいてそ
れをフィルタリングし、適切なアクセス・コンセントレータ104に転送される
ように適切なリモート・コンセントレータ106にトラフィックを転送し、次い
でリモート・コンセントレータ106は、最終的なターゲット・ネットワーク装
置46を有するLAN44にそのトラフィックを送達する。アクセス・コンセン
トレータ104は同様の方式でLAN44トラフィックを監視し、MACアドレ
スに基づいてそれをフィルタリングし、次いで適切なトラフィックをリモート・
コンセントレータ106に向けて転送し、さらに転送スイッチ108に転送され
る。次いで転送スイッチ108はフレーミングを除去して、トラフィックをイン
タフェース112に、または適切な他のアプリケーション・ネットワークに、ま
たは中央局交換機60に提示する。
When the BTSS 100 is correctly provisioned, the forwarding switch 108 monitors the Ethernet traffic on the interface 112 and filters it based on the media access control address (MAC address, ie, Ethernet address), and The traffic is forwarded to the appropriate remote concentrator 106 to be forwarded to the access concentrator 104, which then delivers that traffic to the LAN 44 with the final target network device 46. Access concentrator 104 monitors LAN 44 traffic in a similar manner, filters it based on the MAC address, and then routes the appropriate traffic to the remote
The data is transferred to the concentrator 106 and further transferred to the transfer switch 108. Forwarding switch 108 then removes the framing and presents the traffic to interface 112, or to another appropriate application network, or to central office switch 60.

【0035】 WAN64に向かうトラフィックの場合、これは、図7に示すインタフェース
112を使用して直接転送スイッチ108からWAN64接続を介するか、また
は図5(背景技術であるが、これに関してはBTSS100にも使用可能である
)に示す従来型のT1/E1/DSx回線54を介して行うことができる。この
シナリオの「ペイロード・フレーム」とは、HDLCフレームの内側でカプセル
化されたアプリケーション・パケットである。これは終了する場所でアクセス・
コンセントレータ104を必要とする。各アクセス・コンセントレータ104と
転送スイッチ108の間に必要なのは単一のペイロードHDLCストリームだけ
であるが、所望に応じて冗長を提供することができる。T1/E1/DSx回線
54中で使用可能なチャネルは、顧客構内42の加入者に割当てられた固有の音
声サービス接続にプロビジョニング時に割当てられる。ただしT1/E1/DS
x回線54中のすべての使用可能チャネルを、特定の顧客構内42へのサービス
専用にする必要はない。T1/E1/DSx回線54中で使用可能なチャネルよ
りも加入者の数が多い集信技術を用いてもよい。
For traffic destined for the WAN 64, this may be via a WAN 64 connection directly from the forwarding switch 108 using the interface 112 shown in FIG. 7, or as shown in FIG. (Available) via a conventional T1 / E1 / DSx line 54 shown in FIG. A "payload frame" in this scenario is an application packet encapsulated inside an HDLC frame. This is where you end up
Requires a concentrator 104. All that is required between each access concentrator 104 and the forwarding switch 108 is a single payload HDLC stream, but redundancy can be provided if desired. The channels available in the T1 / E1 / DSx line 54 are assigned at provisioning time to the unique voice service connection assigned to the subscriber at the customer premises 42. Where T1 / E1 / DS
Not all available channels in x-line 54 need be dedicated to service to a particular customer premises 42. Concentration techniques may be used where there are more subscribers than channels available in the T1 / E1 / DSx line 54.

【0036】 LAN44とWAN64の間のデータ転送は、実際のデータ・パケットのため
にだけ実施される必要がある。制御パケットはアクセス・コンセントレータ10
4および転送スイッチ108の両方によってフィルタリングすることができ、必
要に応じて適切な応答が生成され、それによりシステム全体で一部のトラフィッ
クが除去される。この方式で制御チャネルを使用すると、アクセス・コンセント
レータ104は転送スイッチ108と通信することができ、各ネットワーク・ノ
ードの正しいステータスを維持することができ、かつ制御メッセージをスプーフ
ィングすることができ、このスプーフィングはアクセス・コンセントレータ10
4および転送スイッチ108両方によって行われる。したがってBTSS100
の主要点は、アクセス・コンセントレータ104と転送スイッチ108の間の段
階で従来の意味での「ルーティング」が用いられないことである。WAN64上
のインターネット・ルータ62およびLAN44上のネットワーク装置46は、
あたかも単純なネットワーク上で接続されているかのように有効に互いを「見る
」。BTSS100は本質的に、それ自体のインテリジェンスと、アプリケーシ
ョンと転送ネットワークの間のトラフィック・ルーティング機能とを有するサブ
ネットワークを実施する。
Data transfer between LAN 44 and WAN 64 need only be performed for actual data packets. The control packet is the access concentrator 10
4 and forwarding switch 108, and an appropriate response is generated as needed, thereby removing some traffic throughout the system. Using the control channel in this manner, the access concentrator 104 can communicate with the forwarding switch 108, maintain the correct status of each network node, and can spoof control messages, Is access concentrator 10
4 and the transfer switch 108. Therefore BTSS100
Is that no "routing" in the traditional sense is used at the stage between the access concentrator 104 and the forwarding switch 108. The Internet router 62 on the WAN 64 and the network device 46 on the LAN 44
Effectively "see" each other as if they were connected on a simple network. The BTSS 100 essentially implements a subnetwork with its own intelligence and traffic routing between the application and the transport network.

【0037】 先に触れたように、BTSS100は基本的に現在使用されている方式と同じ
方式でアナログ・トラフィックを扱う。従来型の「電話」接続をサポートするた
めに、アクセス・コンセントレータ104はPOTS回線24(およびしたがっ
てPOTS装置)に接続する機能を含むことが可能である。したがってアナログ
・トラフィック(例えば音声、ファクシミリ、および真のモデム)はパケット化
してボイスオーバIPとして送信するか、または断片的なT1/E1を使用する
標準型のDS0チャネルを使用して転送し、特別T1/E1/xDSL回線11
0上の加入者回線50に送信することができる。
As mentioned above, the BTSS 100 handles analog traffic basically in the same manner as currently used. To support a traditional “telephone” connection, access concentrator 104 may include the ability to connect to POTS line 24 (and thus a POTS device). Thus, analog traffic (eg, voice, facsimile, and true modems) may be packetized and transmitted as Voice over IP, or transmitted using standard DS0 channels using fractional T1 / E1, T1 / E1 / xDSL line 11
0 on the subscriber line 50.

【0038】 アクセス・コンセントレータ104は、低速のネットワーク・アクセス(図示
せず)のみを必要とする安全警報装置およびユーティリティ・メータ接続および
類似の電気器具ネットワーキングのような他タイプのネットワーク接続(図示せ
ず)も提供することができる。こうした追加のネットワーク・サービスも加入者
回線50を介して搬送することができ、これらのサービスを提供する適切なネッ
トワーク上に転送スイッチ108で分岐することができる。ブロードキャストT
Vおよびビデオ・オン・デマンドなどのビデオ・サービスのようにより高い速度
を必要とするサービス(例えばブロードバンド・ネットワーク36(図4)への
)もこのアーキテクチャ中で同様に提供することができる。
The access concentrator 104 may provide other types of network connections (not shown) such as safety alarm and utility meter connections and similar appliance networking that require only slow network access (not shown). ) Can also be provided. These additional network services may also be carried over the subscriber line 50 and may be diverted at the forwarding switch 108 onto an appropriate network providing these services. Broadcast T
Services that require higher speeds, such as V and video services such as video on demand (eg, to the broadband network 36 (FIG. 4)) can be provided in this architecture as well.

【0039】 要約すると、BTSS100を使用する手法は、T1/E1/DSx技術のす
でに実績のある構成要素の広範囲におよぶ大規模な配置の使用を容易にし、同時
にSONET102階層の効率性および高帯域幅をも利用して高帯域幅通信を提
供し、かつ現在使用されている他の方法と比較してユニットごとのコストを低減
する。
In summary, the approach of using the BTSS 100 facilitates the use of extensive and large-scale deployments of the already proven components of T1 / E1 / DSx technology while at the same time improving the efficiency and high bandwidth of the SONET 102 hierarchy. Also provides high bandwidth communication and reduces the cost per unit compared to other methods currently used.

【0040】 図8は、BTSS100内で使用するための転送ノード・プロトコル層の一般
的な実装を表すブロック図である。顧客構内42中のアクセス・コンセントレー
タ104、加入者回線50内のリモート・コンセントレータ106、中央局56
内の転送スイッチ108はすべて各物理層120と接続される。次いでこの物理
層120は各リンク層122に接続する。次いでリンク層122は、アクセス・
コンセントレータ104およびリモート・コンセントレータ106中で、それぞ
れPOTSサブレイヤ126およびパケット・サブレイヤ128を含むネットワ
ーク層124に接続する。最終的には、アクセス・コンセントレータ104、リ
モート・コンセントレータ106および転送スイッチ108すべてが管理層13
0を含む。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a general implementation of a forwarding node protocol layer for use within BTSS 100. Access concentrator 104 in customer premises 42, remote concentrator 106 in subscriber line 50, central office 56
All the transfer switches 108 are connected to each physical layer 120. This physical layer 120 then connects to each link layer 122. The link layer 122 then accesses
In the concentrator 104 and the remote concentrator 106, a connection is made to a network layer 124 that includes a POTS sublayer 126 and a packet sublayer 128, respectively. Eventually, the access concentrator 104, the remote concentrator 106, and the forwarding switch 108 all become the management layer 13
Contains 0.

【0041】 BTSS100は、既存のPSTNの基礎構造10(図1)との互換性を完全
に維持する。再度図5を参照すると、加入者回線50の要件を考慮に入れること
と、ここでは必要でないネットワーク・プロトコル構成要素を除去することに加
えて、BTSS100は、競合する高速WAN64のアクセス・ソリューション
を上回る本質的な経済的利点を提供する。この観点から見ると、BTSS100
は3つの主要な装置カテゴリ、すなわち顧客構内機器(CPE48)、中央局交
換機60(例えばクラス5スイッチ)、およびキャリア・クラスIPルータ(例
えばインターネット・ルータ62)の間にブリッジ機能を提供する必要がある。
顧客構内機器(CPE48)のための外部インタフェースは通常、POTS、R
J−11、RJ−45およびイーサネット・プロトコルを含む。中央局交換機6
0のための外部インタフェースは通常、POTS、T1/E1、DSx、SLC
−96、GR−303、およびSONETプロトコルを含む。そしてインターネ
ット・ルータ62のための外部インタフェースは何らかのバージョンのイーサネ
ットである。
The BTSS 100 fully maintains compatibility with the existing PSTN infrastructure 10 (FIG. 1). Referring again to FIG. 5, in addition to taking into account the requirements of the subscriber line 50 and eliminating network protocol components not needed here, the BTSS 100 outperforms competing high-speed WAN 64 access solutions. Provides essential economic benefits. From this point of view, BTSS100
Needs to provide a bridge function between three major equipment categories: customer premises equipment (CPE 48), central office switch 60 (eg, class 5 switch), and carrier class IP router (eg, Internet router 62). is there.
External interfaces for customer premises equipment (CPE 48) are typically POTS, R
Includes J-11, RJ-45 and Ethernet protocols. Central office exchange 6
0 is usually POTS, T1 / E1, DSx, SLC
-96, GR-303, and SONET protocols. And the external interface for Internet router 62 is some version of Ethernet.

【0042】 図9はBTSS100で使用するための転送ノード140中のプロトコル層の
より具体的な実装を表すブロック図であり、これは、適切な外部インタフェース
142でインタフェースするために必要な互換性機能を特に考慮に入れたもので
ある。転送ノード140は、1つまたは複数の内部インタフェース144を介し
て、BTSS100内の他の転送ノード140に接続する。物理層146は、内
部インタフェース144への、および内部インタフェース144からのトラフィ
ックを処理する。物理層146は、専用回線サブレイヤ148および共用パケッ
ト・サブレイヤ150を含む。管理およびデータ転送の各タスクに対する適切さ
に応じて、システム管理層152または転送機能層154は物理層146を制御
する。最後に互換性機能層156がこれらすべての最上部に「存在」し、外部イ
ンタフェース142への、および外部インタフェース142からのトラフィック
を処理する。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a more specific implementation of a protocol layer in the forwarding node 140 for use in the BTSS 100, which includes the compatibility features required to interface with the appropriate external interface 142. Is particularly taken into account. The transfer node 140 connects to other transfer nodes 140 in the BTSS 100 via one or more internal interfaces 144. The physical layer 146 handles traffic to and from the internal interface 144. Physical layer 146 includes leased line sublayer 148 and shared packet sublayer 150. The system management layer 152 or the transfer function layer 154 controls the physical layer 146, as appropriate for management and data transfer tasks. Finally, a compatibility function layer 156 "exists" on top of all of these, handling traffic to and from the external interface 142.

【0043】 図9の「一般的な」転送ノード140は、より固有性のある5つの異なるタイ
プのうちどれでもよい。1つは、ユーザの多様な通信装置(12a〜g)(図1
および図3〜4)に接続するアクセス・コンセントレータ104など顧客構内機
器タイプの終了ノードである。第2は、中央局交換機60(例えばクラス5スイ
ッチ)に接続する転送スイッチ108など中央局タイプの中心ノードである。第
3は、この場合も転送スイッチ108などであるが、キャリア・クラスIPルー
タ(例えばインターネット・ルータ62)に接続するISPタイプの中心ノード
である。第4は、他タイプの他ノードだけに接続するリモート・コンセントレー
タ106などディストリビュータ・タイプのノードである。最後に第5は、これ
も他のノードにしか接続しないがそれが必ずしも他のタイプのノードではないリ
レー・タイプ・ノードである。これらの第2および第3、すなわち中央局タイプ
およびISPタイプは、両方の通信カテゴリが必要である場合には1つの転送ス
イッチ108内で実施してもよいが、これは要件ではない。ディストリビュータ
・タイプおよびリレー・タイプのノートは、外部インタフェース142やパケッ
ト・サブレイヤ150より上の層は有さない。リレー・タイプ・ノートは完全性
のためにここに含み、以下で詳細に説明する。
The “generic” forwarding node 140 of FIG. 9 may be any of five different types that are more specific. One is a user's various communication devices (12a-g) (FIG. 1).
And the end node of the customer premises equipment type, such as the access concentrator 104 connected to FIGS. The second is a central office type central node such as a forwarding switch 108 that connects to the central office switch 60 (eg, a class 5 switch). The third is an ISP-type central node that is again connected to a carrier class IP router (eg, Internet router 62), such as forwarding switch 108. Fourth is a distributor type node, such as a remote concentrator 106 that connects only to other types of other nodes. Finally, a fifth is a relay type node, which also only connects to other nodes, but which is not necessarily another type of node. These second and third, central office and ISP types, may be implemented in one forwarding switch 108 if both communication categories are required, but this is not a requirement. Distributor and relay type notes have no layers above external interface 142 or packet sublayer 150. The relay type note is included here for completeness and will be described in detail below.

【0044】 BTSS100の背後にある基本原理は、加入者回線50(図7)中のネット
ワーク機能を高める方式で回線交換とパケット交換を組み合わせるが、複雑さは
低減される。この機能性は物理層接続とは無関係であり、多様なxDSL技術、
同軸、あるいは無線をも使用して物理接続性を提供することが可能である。物理
層146では、論理DS1(T1/E1)方式を実施してよい。このDS1方式
は、既存のOSS(オペレーション・サポート・システム)との互換性を提供す
ることができる。したがってBTSS100により提供される高速インターネッ
ト・サービスは、既存のサポート・システムを用いて「コンシューマDS1」と
して管理することができる。DS1フィーチャが用いられるいくつかの主要な機
能は、サービス・プロビジョニング、警報探知、監視、および伝搬である。コン
シューマDS1上のデータ転送速度は、使用される特定の物理層146に応じて
異なる。
The basic principle behind the BTSS 100 combines circuit switching and packet switching in a manner that enhances networking in the subscriber line 50 (FIG. 7), but with reduced complexity. This functionality is independent of the physical layer connection, and is based on various xDSL technologies,
It is possible to provide physical connectivity using coax or even wirelessly. The physical layer 146 may implement a logical DS1 (T1 / E1) scheme. This DS1 system can provide compatibility with existing OSS (Operation Support System). Therefore, the high-speed Internet service provided by the BTSS 100 can be managed as a “consumer DS1” using the existing support system. Some key functions where the DS1 feature is used are service provisioning, alert detection, monitoring, and propagation. The data rate on the consumer DS1 depends on the particular physical layer 146 used.

【0045】 図10は、物理層146の回線サブレイヤ148およびパケット・サブレイヤ
150内の帯域幅割当てを表すブロック図である。物理層146の帯域幅は、音
声および他のアナログ・データ接続のための専用DS0チャネル158(例えば
それぞれ64kbps)に分割されている。各加入者接続は1つまたは複数の専
用DS0チャネル158からなることが可能であり、またデータ・サービスが使
用可能である場合には任意選択でパケット・サブレイヤ150用の共通チャネル
からなることも可能である。専用DS0チャネル158を供給した後、残りのす
べての帯域幅は、HDLCフレーム化リンク層を実装することのできる単一のパ
ケット・サブレイヤ150中で使用してよい。これは16ビット・アドレス・フ
ィールドおよびHDLCフレーミングを使用することが可能であり、アドレス・
フィールドは管理機能を実施するための制御リンクを含む複数の論理リンクを実
装するために使用される。
FIG. 10 is a block diagram illustrating bandwidth allocation within the line sublayer 148 and packet sublayer 150 of the physical layer 146. The physical layer 146 bandwidth is divided into dedicated DS0 channels 158 (eg, 64 kbps each) for voice and other analog data connections. Each subscriber connection may consist of one or more dedicated DS0 channels 158, and optionally a common channel for packet sublayer 150 if data services are available. It is. After providing the dedicated DS0 channel 158, all remaining bandwidth may be used in a single packet sublayer 150 that can implement the HDLC framing link layer. It can use a 16-bit address field and HDLC framing,
Fields are used to implement multiple logical links, including control links for performing management functions.

【0046】 この方式により、BTSS100は、多様な転送ノード140間の動的ルーテ
ィング要件をすべて除去することにより効率性および単純性を増大することがで
きる。音声呼び出しは、音声接続を実施するための標準的な方式を使用して、専
用DS0チャネル158を通じて伝えられる。DS0チャネル158の割当ては
サービス・プロビジョニングの際に行われ、データ・サービス(例えばインター
ネット接続)のために、接続区分ごとに一意のリンク層アドレスとともに、論理
リンクがすべての接続転送ノード140にわたってプロビジョンされる。したが
ってパケット・サブレイヤ150中で使用可能な帯域幅は、その区分がサービス
するすべてのデータ接続間で共用される。優先順位方式を実施して、異なるサー
ビス・レベルを提供してもよい。システム管理に使用される制御リンクは、通常
、転送ノード140間で優先順位リンクとして実装される。
In this manner, BTSS 100 can increase efficiency and simplicity by removing all dynamic routing requirements between various forwarding nodes 140. The voice call is conveyed over a dedicated DS0 channel 158 using a standard scheme for implementing a voice connection. The assignment of the DS0 channel 158 is made during service provisioning, and for data services (eg, Internet connections), logical links are provisioned across all connection forwarding nodes 140, along with a unique link layer address for each connection segment. Is done. Thus, the bandwidth available in the packet sublayer 150 is shared between all data connections served by that partition. A priority scheme may be implemented to provide different service levels. Control links used for system management are typically implemented as priority links between forwarding nodes 140.

【0047】 図11は、BTSS100中の典型的なインタフェース、詳細には多様な転送
ノード140間で可能なインタフェースを要約して示すブロック図である。転送
ノード140は、アクセス・コンセントレータ104(終端ノードすなわちTN
)、リモート・コンセントレータ106(ディストリビュート・ノートすなわち
DN)、および転送スイッチ108(中心ノードすなわちCN)を含む。またこ
れまで詳細には説明していないが、リレー・ノード160(RN)も含まれる。
FIG. 11 is a block diagram summarizing typical interfaces in BTSS 100, in particular, possible interfaces between various forwarding nodes 140. The forwarding node 140 is connected to the access concentrator 104 (terminal node or TN).
), A remote concentrator 106 (distributed note or DN), and a forwarding switch 108 (central node or CN). Although not described in detail so far, a relay node 160 (RN) is also included.

【0048】 アナログ・ユーザ装置、具体的には電話12aは、外部インタフェース142
a(図のPOTS接続など)を介してアクセス・コンセントレータ104に接続
される。デジタル・ユーザ装置、具体的にはコンピュータ12dすなわちネット
ワーク装置46は、別の外部インタフェース142b(図のイーサネット接続な
ど)を介してアクセス・コンセントレータ104に接続されている。
The analog user device, specifically the telephone 12a,
a (such as the POTS connection in the figure) to the access concentrator 104. The digital user device, specifically the computer 12d or network device 46, is connected to the access concentrator 104 via another external interface 142b (such as the illustrated Ethernet connection).

【0049】 アクセス・コンセントレータ104は内部インタフェース144aを介してリ
レー・ノード160に接続され、リレー・ノード160は別の内部インタフェー
ス144aを介してリモート・コンセントレータ106に接続される(図でこの
インタフェースはどちらもおそらくはT1、E1、xDSL、またはPOTSの
いずれかとして示されている)。リモート・コンセントレータ106は、別の内
部インタフェース144b(ここではT1、E1、xDSL、POTS、または
SONETのいずれかであるとして示している。すなわちSONETが追加され
ておりこれが好ましい。)を介して転送スイッチ108に接続される。
The access concentrator 104 is connected to the relay node 160 via an internal interface 144a, and the relay node 160 is connected to the remote concentrator 106 via another internal interface 144a. Also probably as either T1, E1, xDSL, or POTS). The remote concentrator 106 is shown as being another internal interface 144b (here, either T1, E1, xDSL, POTS, or SONET; ie, a SONET has been added and this is preferred). 108.

【0050】 リモート・コンセントレータ106は外部インタフェース142c(ここでは
POTSまたはDS1のどちらかとして示している)を介して中央局交換機60
に接続され、またリモート・コンセントレータ106は別の外部インタフェース
142d(ここではイーサネットとしているがより高速のバージョンが好ましい
)を介してインターネット・ルータ62にも接続される。
The remote concentrator 106 connects to the central office switch 60 via an external interface 142c (shown here as either POTS or DS1).
The remote concentrator 106 is also connected to the Internet router 62 via another external interface 142d (here, Ethernet, but a faster version is preferred).

【0051】 リレー・ノード160は任意選択であるが、信号が長距離を送信されるか、あ
るいは電気的に「騒音の多い」環境のために信号を高める必要がある際に使用す
ることができる。例えばほぼすべてのプロトコルは何らかの使用できる距離の制
限を有するが、この点ではxDSLが特に顕著である。
The relay node 160 is optional but can be used when the signal is transmitted over long distances or when the signal needs to be boosted for an electrically “noisy” environment . For example, almost all protocols have some usable distance limitations, but xDSL is particularly prominent in this regard.

【0052】 異なるネットワーク・トポロジに基づくBTSS100の実装にはいくつかの
可能な配置構成がある。図12a〜bは典型的な大都市地域における配置を示し
ており、ここでは中央局56と顧客構内42間の距離が短い。図13a〜bは典
型的な郊外地域における配置を示している。図14a〜bは典型的な田園地帯に
おける配置を示し、ここでは中央局56と顧客構内42の間の距離が相当長く、
信号の再生成が必要になる。
There are several possible arrangements for implementing BTSS 100 based on different network topologies. 12a-b show a typical metropolitan area deployment where the distance between the central office 56 and the customer premises 42 is short. Figures 13a-b show arrangements in a typical suburban area. 14a-b show a typical countryside arrangement where the distance between the central office 56 and the customer premises 42 is significantly longer,
The signal must be regenerated.

【0053】 図12aは、典型的な大都市地域における配置のための機器位置を示す概略的
ブロック図である。顧客構内42のアクセス・コンセントレータ104と中央局
56内の転送スイッチ108の間の距離は短い。これはリモート・コンセントレ
ータ106およびいずれのリレー・ノード160(例えば図11、図13a、図
14a参照)の除去を可能にする。
FIG. 12 a is a schematic block diagram illustrating equipment locations for deployment in a typical metropolitan area. The distance between the access concentrator 104 at the customer premises 42 and the forwarding switch 108 in the central office 56 is short. This allows for the removal of the remote concentrator 106 and any relay nodes 160 (see, for example, FIGS. 11, 13a, 14a).

【0054】 図12bは、図12aで使用される種々の転送ノード140内のレイヤ配置を
示す概略的ブロック図である。図から分かるように、アクセス・コンセントレー
タ104および転送スイッチ108はどちらも基本的には同一の層(122、1
24、126、128、130)を有することが可能である。
FIG. 12 b is a schematic block diagram illustrating the layer arrangement within the various forwarding nodes 140 used in FIG. 12 a. As can be seen, both the access concentrator 104 and the forwarding switch 108 are essentially the same layer (122, 1).
24, 126, 128, 130).

【0055】 図13aは、典型的な郊外地域における配置のための機器位置を示す概略的ブ
ロック図である。ここでは、数が多くより分散している可能性のある顧客構内4
2のアクセス・コンセントレータ104と、中央局56内の転送スイッチ108
の間の距離は図13aの大都市地域の場合よりも長い。したがってこの実装では
リモート・コンセントレータ106が提供される。
FIG. 13 a is a schematic block diagram illustrating equipment locations for deployment in a typical suburban area. Here, the customer premises 4 which are likely to be large and more dispersed
2 access concentrator 104 and forwarding switch 108 in central office 56.
Are longer than in the metropolitan area of FIG. 13a. Thus, in this implementation, a remote concentrator 106 is provided.

【0056】 図13bは、図13aで使用される種々の転送ノード140内のレイヤ配置を
示す概略的ブロック図である。図から分かるように、アクセス・コンセントレー
タ104および転送スイッチ108はどちらも基本的に同一の層(146、14
8、150、152、154、156)を有することが可能であるが、リモート
・コンセントレータ106は、互換性機能層156またはいずれの外部インタフ
ェース142を有さない。
FIG. 13b is a schematic block diagram showing the layer arrangement in the various forwarding nodes 140 used in FIG. 13a. As can be seen, both access concentrator 104 and forwarding switch 108 are essentially the same layer (146, 14).
8, 150, 152, 154, 156), but the remote concentrator 106 does not have the compatibility function layer 156 or any external interface 142.

【0057】 図14aは、典型的な田園地帯における配置のための機器位置を示す概略的ブ
ロック図である。この場合は、第1の顧客構内42にある第1アクセス・コンセ
ントレータ104aと、リモート・コンセントレータ106との距離が相当長い
。したがって第1アクセス・コンセントレータ104とリモート・コンセントレ
ータ106の間に、2つのリレー・ノード160が追加される。これは、距離が
非常に制限されたxDSLのようなプロトコルの場合に特に有用である。これに
対してより近くの第2の(第3などの)アクセス・コンセントレータ104bは
、図に示すようにリモート・コンセントレータ106に直接接続することができ
る。
FIG. 14 a is a schematic block diagram showing equipment locations for placement in a typical countryside. In this case, the distance between the first access concentrator 104a in the first customer premises 42 and the remote concentrator 106 is considerably long. Therefore, two relay nodes 160 are added between the first access concentrator 104 and the remote concentrator 106. This is particularly useful for protocols such as xDSL where the distance is very limited. On the other hand, a closer second (such as third) access concentrator 104b may be connected directly to the remote concentrator 106 as shown.

【0058】 図14bは、図14aで使用される種々の転送ノード140内のレイヤ配置を
示す概略的ブロック図である。この図から分かるようにアクセス・コンセントレ
ータ(104a、104b)および転送スイッチ108は基本的に同一の層(1
46、148、150、152、154、156)を有することが可能であり、
リモート・コンセントレータ106には互換性機能層156および外部インタフ
ェース142がなく、リレー・ノード160は物理層146および回線サブレイ
ヤ148だけを有する。この場合、リレー・ノード160はビット・フレームと
、通常のT1/E1インタフェースで実施される組み込み制御チャネルとを使用
して、物理層146および回線サブレイヤ148を実装することが可能である。
組み込み制御チャネルは、警報監視、検知、およびアクセス・コンセントレータ
(104a、104b)から転送スイッチ108への伝搬をサポートすることが
できる。したがってリレー・ノード160は、可能性としては制限を伴わずにサ
ービスを提供できる距離を延長することを可能にする。
FIG. 14 b is a schematic block diagram showing the layer arrangement within the various forwarding nodes 140 used in FIG. 14 a. As can be seen from this figure, the access concentrators (104a, 104b) and the transfer switch 108 are basically at the same layer (1
46, 148, 150, 152, 154, 156),
The remote concentrator 106 has no compatibility function layer 156 and no external interface 142, and the relay node 160 has only the physical layer 146 and the line sublayer 148. In this case, the relay node 160 can implement the physical layer 146 and the line sublayer 148 using a bit frame and a built-in control channel implemented on a regular T1 / E1 interface.
The embedded control channel may support alert monitoring, sensing, and propagation from the access concentrators (104a, 104b) to the forwarding switch 108. Thus, relay node 160 allows to extend the distance over which service can be provided, possibly without restrictions.

【0059】 BTSS100は、現在のIPアドレスの不足を低減することと、ネットワー
ク・セキュリティを高めることと、統一されたディレクトリ・サービスを提供す
ることと、追加番号サービスを処理することにおいて特に有用でありうる。
The BTSS 100 is particularly useful in reducing current IP address shortages, increasing network security, providing a unified directory service, and handling additional number services. sell.

【0060】 図7に戻ると、アクセス・コンセントレータ104、リモート・コンセントレ
ータ106、および転送スイッチ108が、所与のサービス・エリア内で階層的
な境界を形成していることがここから分かる。これは現在のIPアドレス不足を
低減するために非常に有用である。第1レベルで、アクセス・コンセントレータ
104は顧客構内42のLAN44に接続性を提供する。このLAN44は、「
閉じたネットワーク」または「開いたネットワーク」のいずれかとして実施する
ことができる。顧客構内42のシステムすべてに外部からのオープン・アクセス
を提供することが望ましい場合は、アドレッシングを提供する方法は、例えばイ
ンターネットなどのWAN64にわたって経路指定が可能な、世界的に一意のI
Pアドレス(RFC1918、BCP5)を用いることである。しかし、このよ
うなシステムが制限されたアクセスを有するものである場合には、アドレッシン
グを提供する方法は、経路指定が不可能なプライベートIPアドレスを用いるこ
とである。リモート・コンセントレータ106および転送スイッチ108は、リ
モート・コンセントレータ106または転送スイッチ108それぞれによってカ
バーされる外部のサービス・エリアへの、またはそのエリアからの論理ネットワ
ーク・アクセス制御ポイントを形成する。加入者回線50を横切るネットワーク
に対してプライベートIPアドレスをデフォルト・アドレッシング方式として提
供することにより、BTSS100技術は広く配置されれば一意のIPアドレス
の必要性を激減することができる。すべての転送ノード140(図11)は顧客
データに関して経路指定を行わないので、この実装はユーザ装置アドレッシング
方式には依存しない。したがって、プライベートIPアドレスとともにネットワ
ーク・アドレス・トランスレーション(NAT)を実施することにより、現在の
IPアドレス不足を著しく低減することができる。
Returning to FIG. 7, it can be seen that the access concentrator 104, the remote concentrator 106, and the forwarding switch 108 form a hierarchical boundary within a given service area. This is very useful for reducing current IP address shortages. At a first level, access concentrator 104 provides connectivity to LAN 44 at customer premises 42. This LAN 44 is "
It can be implemented as either a "closed network" or an "open network". If it is desirable to provide external open access to all of the systems at the customer premises 42, a method of providing addressing would be a globally unique I / O that can be routed across a WAN 64, such as the Internet.
That is, a P address (RFC1918, BCP5) is used. However, if such a system has limited access, the way to provide addressing is to use non-routable private IP addresses. Remote concentrator 106 and forwarding switch 108 form a logical network access control point to and from the external service area covered by remote concentrator 106 or forwarding switch 108, respectively. By providing a private IP address as the default addressing scheme for the network traversing the subscriber line 50, the BTSS 100 technology can dramatically reduce the need for a unique IP address when widely deployed. This implementation does not depend on the user equipment addressing scheme since all forwarding nodes 140 (FIG. 11) do not route for customer data. Thus, implementing Network Address Translation (NAT) with private IP addresses can significantly reduce the current shortage of IP addresses.

【0061】 BTSS100はまた、より高いネットワーク・セキュリティおよびプライバ
シを提供することも促進する。中央転送スイッチ108上でNAT(ネットワー
ク・アドレス・トランスレーション)を実施することにより、組み込みセキュリ
ティを有する孤立したLAN44を各加入者に提供することができる。プロキシ
・サーバなど高められたセキュリティ・フィーチャは、追加のセキュリティ必要
性のために転送スイッチ108上で実施することができる。リモート・コンセン
トレータ106および転送スイッチ108は普通のネットワーク・アクセス・ポ
イントになり、ネットワーク・セキュリティおよびプライバシのフィーチャを実
施するために使用可能な種々の保護およびアクセス制御技術を実施する。さらに
、アクセス・コンセントレータ104、リモート・コンセントレータ106、転
送スイッチ108はネットワーク・アクセス制御ポイントを形成する。これによ
り、異なるレベルのセキュリティ必要性に対して同一のネットワーク・アクセス
制御方法を実施することが可能になる。これらの装置は例えばLAN44および
WAN64など任意の接続ネットワークの外周上にあるので、実施されるセキュ
リティ機能は、そうした接続ネットワーク内で実施されるいずれの追加のセキュ
リティ措置を高めることができる。加えてそうした接続ネットワークの外周上に
あるので、転送ノード140はネットワーク分離、侵入検知、およびファイアウ
ォール方式を基本機能として実施することができる。
The BTSS 100 also facilitates providing higher network security and privacy. By implementing NAT (Network Address Translation) on the central transfer switch 108, an isolated LAN 44 with built-in security can be provided to each subscriber. Enhanced security features, such as a proxy server, may be implemented on the forwarding switch 108 for additional security needs. Remote concentrator 106 and forwarding switch 108 become ordinary network access points and implement various protection and access control techniques that can be used to implement network security and privacy features. Further, access concentrator 104, remote concentrator 106, and transfer switch 108 form a network access control point. This allows implementing the same network access control method for different levels of security needs. Since these devices are on the perimeter of any connection network, such as LAN 44 and WAN 64, the security functions implemented can enhance any additional security measures implemented within such connection networks. In addition, being on the outer perimeter of such a connecting network, the forwarding node 140 can implement network isolation, intrusion detection, and firewall schemes as basic functions.

【0062】 我々が通信に使用する種々の方式が増加するのに従い、統一されたディレクト
リ・サービスの提供が望まれるようになっている。電話会社は例えば電話番号、
電話番号案内など、加入者情報を分配するための容易にアクセスできる世界共通
のシステムを長く実施してきた。こうした番号付け方式およびそれに関連した電
話番号案内は、PSTN14(図1)を有用にするための完全なツール・セット
を提供する。インターネットのような公衆WAN64が次第に一般的になるのに
従って、同様のディレクトリ・サービスに対する必要性が明白になりつつある。
現在、使用されるドメイン名および電子メール・アドレスはアドホック式に分配
または発行されており、したがって電話帳タイプの方法を用いる全世界的なリー
チおよび使用可能な統一性がない。ただし、顧客の電話を上記のようなWAN(
特にインターネット)に関連するすべての識別情報にリンクすることにより、(
私的または公的に)公表することを望む顧客はその識別情報の配布に関連する現
在の問題を単純化または回避することができる。アクセス・コンセントレータ1
04の適切な実施形態は、顧客が、選択された識別情報を構成して自分の電話番
号と関連付けることを可能にする。転送スイッチ108の適切な実施形態は、電
話オペレーション・システムがこの情報を利用できるようにし、その顧客に関し
て利用可能な追加情報としてその情報を利用できるようにする。この方式で提供
された情報は、例えば従来型のオペレータ・アシスタンス技術により手動で取り
出すことができ、または、転送ノード140が電話番号を基本識別子として使用
してディレクトリ検索サービスを提供することができる。
As the variety of methods we use for communication has increased, it has become desirable to provide a unified directory service. Telephone companies are, for example, telephone numbers,
We have long implemented easily accessible globally common systems for distributing subscriber information, such as telephone directory assistance. Such a numbering scheme and its associated directory assistance provide a complete set of tools to make PSTN 14 (FIG. 1) useful. As public WANs 64, such as the Internet, become increasingly common, the need for similar directory services is becoming apparent.
Currently, the domain names and e-mail addresses used are distributed or issued in an ad hoc manner, and thus there is no global reach and available uniformity using phone book type methods. However, if the customer's phone is
By linking to all identifying information related to (especially the Internet)
Customers who wish to publish (privately or publicly) can simplify or avoid the current problems associated with distributing that identity. Access concentrator 1
A suitable embodiment of 04 allows the customer to compose the selected identity and associate it with his telephone number. A suitable embodiment of the forwarding switch 108 makes this information available to the telephone operating system and makes it available as additional information available about the customer. The information provided in this manner can be retrieved manually, for example, by conventional operator assistance techniques, or the forwarding node 140 can provide a directory search service using a telephone number as a base identifier.

【0063】 同様に、我々が通信に使用する種々のサービスが増加するのに従い、そのよう
なサービスに必要な専用追加電話番号の総数が扱いきれないものになっている。
しかしBTSS100では、端末転送ノード140が、顧客回線ごとに1つ以上
のPOTS接続を提供することができる。これにより、ファックスおよびページ
ャ・サービス用の専用回線など追加の電話回線を提供することが可能になるが、
専用の電話番号は必要とされない。専用回線を特定のサービス・タイプ(ファッ
クス、ページャ、第2回線など)ごとに割当てるが、BTSS100下ではそれ
ぞれに個別の番号を提供する必要はない。サービス・タイプはアクセス・コンセ
ントレータ104かまたは転送スイッチ108で識別することができる。PST
N14は、他のいずれの呼び出しと同様に顧客電話番号への呼び出しを経路指定
することができる。また端末転送ノード140は、その特定のタイプに基づいて
呼び出しを適切に終了することができる。この方式で、異なるサービスそれぞれ
に対する異なる電話番号の必要性を除去することができる。こうした機能を大規
模に配置すると、個別の電話番号に対する必要性を低減することができ、したが
って現在の番号不足を低減することができる。
Similarly, as the various services we use for communication increase, the total number of dedicated additional telephone numbers required for such services becomes unmanageable.
However, in BTSS 100, terminal transfer node 140 can provide one or more POTS connections per customer line. This allows for the provision of additional telephone lines, such as dedicated lines for fax and pager services,
No dedicated phone number is required. Although dedicated lines are assigned for specific service types (fax, pager, second line, etc.), there is no need to provide a separate number for each under the BTSS 100. The service type can be identified by the access concentrator 104 or the forwarding switch 108. PST
N14 can route the call to the customer telephone number as any other call. Terminal forwarding node 140 can also properly terminate the call based on its particular type. In this manner, the need for different telephone numbers for each of the different services can be eliminated. Deploying such features on a large scale can reduce the need for individual telephone numbers and thus reduce the current shortage of numbers.

【0064】 図15a〜dは、BTSS100によりどのように加入者回線50を強化し、
アップグーレドすることができるかを段階的に示している。現在、加入者回線5
0内で実施される技術は音声サービスの必要性だけを扱っている。次世代サービ
スを提供するためには、加入者回線を強化およびアップグレードして音声、デー
タ、およびビデオ・サービスを提供する必要がある。これは時間および資源の面
から莫大な労力であり、そのような強化された機能を達成するのに唯一の実用的
な方法は、それを段階的に実施することによる。図15a〜dは、どのようにし
てこのアップグレードおよび機能強化を実施できるかを5段階で示している。図
15aはステップ0(現在の状況)を示し、加入者回線50は顧客構内42の顧
客機器162、通信会社中央局56内の端局装置164、およびこれらを接続す
る銅線回線166からなっている。図15bはステップ1を示し、ここでは加入
者回線50内に転送ノード140が配置されているが、POTSタイプのサービ
スしか提供しない。図15cはステップ2を示し、ここではアクセス・コンセン
トレータ104を追加することによりデータ(例えばインターネット)サービス
が追加的に提供される。図15cはステップ3も示し、ここでは中央転送ノード
140(例えばリモート・コンセントレータ106と転送スイッチ108)間に
光ファイバ回線168(例えばSONET)を配置することにより、加入者回線
50中の帯域幅制限が除去される。最後に図15dはステップ4を示し、ここで
は高帯域幅サービス(例えばHDTV、ビデオ)を提供するために、また転送ノ
ード140のネットワークを使用して、加入者回線50中のフレキシブルで再構
成可能なサブネットワークを用いる追加のサービス選択のために、追加のリモー
ト・コンセントレータ106が配置される。
FIGS. 15 a-d show how the BTSS 100 enhances the subscriber line 50,
It shows step by step whether you can upgrade. Currently, subscriber line 5
The technology implemented within 0 addresses only the need for voice services. To provide next-generation services, subscriber lines must be enhanced and upgraded to provide voice, data, and video services. This is an enormous effort in terms of time and resources, and the only practical way to achieve such enhanced functionality is by implementing it step by step. Figures 15a-d show how this upgrade and enhancement can be implemented in five stages. FIG. 15a shows step 0 (current situation), in which the subscriber line 50 comprises customer equipment 162 in the customer premises 42, terminal equipment 164 in the telecommunication company central office 56, and a copper line 166 connecting them. I have. FIG. 15b shows step 1, where the forwarding node 140 is located in the subscriber line 50 but only provides POTS type services. FIG. 15c illustrates step 2, where the data (eg, Internet) service is additionally provided by adding an access concentrator 104. FIG. 15c also illustrates step 3, where a fiber optic line 168 (eg, SONET) is placed between the central forwarding node 140 (eg, the remote concentrator 106 and the transfer switch 108) to limit the bandwidth in the subscriber line 50. Is removed. Finally, FIG. 15d shows step 4, where flexible and reconfigurable in subscriber line 50 to provide high bandwidth services (eg, HDTV, video) and using the network of forwarding nodes 140 Additional remote concentrators 106 are deployed for additional service selection using different sub-networks.

【0065】 以下はアクセス・コンセントレータ104の機能の単純化した概要である。P
OTS電話への接続;イーサネット上でのTCP/IPインタフェース;リモー
ト・コンセントレータ106へのT1/E1/xDSLインタフェース;転送ス
イッチ108への制御チャネルの確立および管理;パケットと音声時分割多重化
(TDM)トラフィック、またはボイスオーバIPとの間で使用可能な帯域幅の
任意選択による動的チャネル割当て;LAN44からHDLCフレーム化パケッ
トへのイーサネット・パケットの変換、および転送スイッチへの送信;転送スイ
ッチ108からLAN44内のイーサネット・パケットへのリモートHDLCパ
ケットの変換および送信;HDLCアドレスへのおよびHDLCアドレスからの
イーサネットMACアドレスの管理および維持;現在アクティブであるすべての
遠隔装置にアドレス指定されたネットワーク制御パッケージのスプーフィング(
これには部分的なIPレベルのフィルタリングおよび処理が必要である);異な
るデータ・タイプの圧縮および圧縮解除;安全なデータの暗号化、および認証の
ためのデジタル証明書の管理および処理;例えばアナログ、音声、ビデオ、デー
タなど異なるトラフィック・タイプをデータ・ストリームに組み合わせること。
The following is a simplified overview of the functions of the access concentrator 104. P
Connection to OTS phone; TCP / IP interface over Ethernet; T1 / E1 / xDSL interface to remote concentrator 106; Establishment and management of control channel to forwarding switch 108; Packet and voice time division multiplexing (TDM) Dynamic channel allocation with optional traffic or available bandwidth to Voice over IP; conversion of Ethernet packets from LAN 44 to HDLC framed packets and transmission to forwarding switch; forwarding switch 108 to LAN 44 Translation and transmission of remote HDLC packets to Ethernet packets within; management and maintenance of Ethernet MAC addresses to and from HDLC addresses; addresses to all currently active remote devices Constant network control package spoofing (
This requires partial IP level filtering and processing); compression and decompression of different data types; secure data encryption and management and processing of digital certificates for authentication; eg analog Combining different traffic types, such as voice, video, data, etc. into a data stream.

【0066】 以下はリモート・コンセントレータ106の機能の単純化した概要である。複
数アクセス・コンセントレータ104への複数T1/E1/xDSLインタフェ
ース;中央局56の転送スイッチ108へのDSx/xDSL/SONETイン
タフェース;転送スイッチ108とリモート・コンセントレータ106間の制御
チャネルの維持;アクセス・コンセントレータ104からSONETインタフェ
ースへのT1/E1/xDSLインタフェースのドロッピングおよび挿入。
The following is a simplified overview of the functions of the remote concentrator 106. Multiple T1 / E1 / xDSL interfaces to multiple access concentrators 104; DSx / xDSL / SONET interfaces to central office 56 forwarding switch 108; maintaining a control channel between forwarding switch 108 and remote concentrator 106; access concentrator 104 Dropping and insertion of T1 / E1 / xDSL interface from SONET interface to SONET interface.

【0067】 以下は転送スイッチ108の機能の単純化した概要である。複数リモート・コ
ンセントレータ106からの複数T1/E1/DSxインタフェースの維持;イ
ンターネット・ルータ62への複数10/100/1000ベース−Tインタフ
ェースの維持(データ・トラフィック用);中央局交換機60への複数T1/E
1/DSxインタフェースの維持(音声データ用);コンセントレータ104に
アクセスするための(HDLCフレーム・リンクを通じた)制御チャネルの確立
および管理;アクセス・コンセントレータ104からのイーサネットMACアド
レスの受信、およびインターネット・ルータ62への10/100/1000ベ
ース−Tインタフェースにそれらを提示すること;アクセス・コンセントレータ
104へのTDM音声呼び出しの制御および管理、あるいはボイスオーバIPの
提供;現在アクティブであるすべての遠隔装置にアドレス指定されたネットワー
ク制御パッケージのスプーフィング(これには部分的なIPレベルのフィルタリ
ングおよび処理が必要である);異なるデータ・タイプの圧縮および圧縮解除;
安全なデータの暗号化、および認証のためのデジタル証明書の管理および処理;
例えば中央局交換機60、インターネット・ルータ62、警報システム、電力会
社の計器ポーリングなど異なるアプリケーション・ネットワークへの転送のため
に、データ・ストリームを例えばアナログ、音声、ビデオ、データなど元の異な
るトラフィック・タイプに分離すること。
The following is a simplified overview of the function of the transfer switch 108. Maintaining multiple T1 / E1 / DSx interfaces from multiple remote concentrators 106; maintaining multiple 10/100/1000 base-T interfaces to Internet router 62 (for data traffic); multiple T1 to central office switch 60 / E
Maintain 1 / DSx interface (for voice data); Establish and manage control channel (via HDLC frame link) to access concentrator 104; Receive Ethernet MAC address from access concentrator 104; and Internet router Presenting them to the 10/100/1000 Base-T interface to T.62; controlling and managing TDM voice calls to access concentrator 104, or providing voice over IP; addressing all currently active remote units Spoofing of specified network control packages (this requires partial IP level filtering and processing); compression and decompression of different data types;
Management and processing of digital certificates for secure data encryption and authentication;
The data stream is sent to a different traffic type, eg, analog, voice, video, data, for transfer to a different application network, such as a central office switch 60, an Internet router 62, an alarm system, a power company instrument polling, etc. Be separated into

【0068】 上記で様々な実施形態を説明したが、これは例としてのみ提示するものであり
制限ではないことを理解されたい。したがって好ましい実施形態の幅および範囲
は上記で説明した例示的実施形態のいずれによっても制限されるべきではなく、
下記の請求項およびその同等物によってのみ定義されるべきである。
While various embodiments have been described above, it should be understood that they have been presented by way of example only, and not limitation. Accordingly, the breadth and scope of the preferred embodiment should not be limited by any of the above-described exemplary embodiments,
It should be defined only by the following claims and their equivalents.

【0069】 (産業上の利用可能性) この帯域幅移動交換システム(BTSS100)は、既存のPSTN14をア
ップグレードするための応用に非常に適している。現代の通信がアナログ・ベー
スのシステムからデジタル方式のシステムへと発展するのに従い、アナログおよ
びデジタルのデータ・タイプ、すなわち一般に知られる交換回線網およびデータ
・パケット通信トラフィック両方を扱える機能を提供することが次第に必要とな
りつつある。最終的な目標は間違いなく、データ・パケットだけが使用されるイ
ンターネット・プロトコル・ベースのシステムに到達することであるが、既存の
PSTN14をインターネット・プロトコル・ネットワーク(IPネットワーク
18)に切替えることは断じて現実的ではない。既存のPSTN14と並行して
IPネットワーク18を構築する移行的手法も実用的ではない。この結果、交換
回線網およびデータ・パケット・トラフィック両方を既存PSTN14の少なく
とも部分中に無理に通す断片的な混成的手法が考案されたが、その一部の部分に
非常に負担がかかるという結果が生じた。
Industrial Applicability This bandwidth mobile switching system (BTSS 100) is well suited for applications to upgrade existing PSTN 14. As modern communications evolve from analog-based systems to digital-based systems, the ability to handle both analog and digital data types, i.e., commonly known switched network and data packet communication traffic. Is increasingly needed. The ultimate goal is arguably to reach an Internet Protocol-based system where only data packets are used, but switching the existing PSTN 14 to an Internet Protocol network (IP network 18) is by no means the only one. Not realistic. A transitional approach to constructing the IP network 18 in parallel with the existing PSTN 14 is also not practical. As a result, a fragmentary hybrid approach has been devised that forces both switched network and data packet traffic through at least a portion of the existing PSTN 14, but with the consequence that some portions are very burdensome. occured.

【0070】 BTSS100は、アクセス・ネットワーク34を顧客構内42に提供し、次
いで通信会社中央局56で、あるいはリモート・コンセントレータ106(すな
わちディストリビュータ・ノード)中で早い段階にトラフィック・タイプを分離
することにより、我々の通信基礎構造をアップグレードする問題に対する漸増的
な手法を可能にする。BTSS100は、現在の銅線回線166への相当の投資
を引き続き使用すること、それを漸次光ファイバ回線168に適切に置き換える
こと、高トラフィック量、通信システムのセグメントを可能にする。
The BTSS 100 provides the access network 34 to the customer premises 42, and then separates traffic types at the carrier central office 56 or earlier in the remote concentrator 106 (ie, distributor node). Enables an incremental approach to the problem of upgrading our communications infrastructure. The BTSS 100 allows for continued use of the current investment in current copper lines 166, replacing it progressively with fiber optic lines 168 appropriately, high traffic volumes, and segments of the communication system.

【0071】 この方式によりBTSS100は、電話12a、ファクシミリ12b、モデム
12c、コンピュータ12d、特別サービス装置12e(例えば警報および電力
メータ・システム)、デジタル音声電話12f、ビデオ装置12g、LAN44
、WAN64(インターネットを含む)の間の通信を効率的にかつ経済的に統合
することができる。さらにBTSS100はこれらを行うのと同時に、現在のI
Pアドレス不足、ネットワーク・セキュリティおよびプライバシ、ディレクトリ
・サービスの統一、有限な番号付け方式における追加番号サービスの提供といっ
た周辺的な通信問題の低減も助けることができる。
According to this method, the BTSS 100 transmits a telephone 12a, a facsimile 12b, a modem 12c, a computer 12d, a special service device 12e (for example, an alarm and power meter system), a digital voice telephone 12f, a video device 12g, and a LAN 44.
, WAN 64 (including the Internet) can be efficiently and economically integrated. In addition, BTSS 100 performs these at the same time as the current I
It can also help reduce peripheral communication problems such as lack of P addresses, network security and privacy, unification of directory services, and provision of additional number services in a finite numbering scheme.

【0072】 上記の理由および他の理由から、本発明のBTSS100は幅広い産業的利用
可能性を有することが予測される。したがって、本発明の商業的有用性は広範囲
にわたり長い間持続するものと予測される。
For these and other reasons, it is anticipated that the BTSS 100 of the present invention will have broad industrial applicability. Therefore, the commercial utility of the present invention is expected to be widespread and long lasting.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(背景技術) 公衆交換電話網(PSTN)の既存の基礎構造を表すブロック図である。FIG. 1 (Background Art) is a block diagram illustrating the existing infrastructure of the Public Switched Telephone Network (PSTN).

【図2】(背景技術) 現在使用される最も一般的なデジタル方式の、すなわち「インターネット・コ
ール」の接続方法を表すブロック図である。
FIG. 2 (Background Art) is a block diagram illustrating the most common digital or “Internet call” connection method currently in use.

【図3】(従来技術) インターネット・プロトコル・ネットワークが発展してすべての通信のための
単一の共通パケット・バックボーンとなる、現在一般的なネットワーク発展モデ
ルを表すブロック図である。
FIG. 3 (Prior Art) is a block diagram representing a currently popular network evolution model in which an Internet Protocol network evolves into a single common packet backbone for all communications.

【図4】 提案される、より適切なネットワーク発展モデルを表すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram representing a proposed more appropriate network evolution model.

【図5】(背景技術) 従来型の現在のデジタル・ループ・キャリア通信アーキテクチャのブロック図
である。
FIG. 5 is a block diagram of a conventional current digital loop carrier communication architecture.

【図6】(従来技術) 現在のデジタル加入者回線(xDSL)アーキテクチャのブロック図であって
、ハードウェア・アーキテクチャを表す図(a)と現在のデジタル加入者回線(
xDSL)アーキテクチャのブロック図であって、ソフトウェア・アーキテクチ
ャを表す図(b)である。
FIG. 6 (Prior Art) is a block diagram of a current digital subscriber line (xDSL) architecture, which shows the hardware architecture (a) and the current digital subscriber line (xDSL).
FIG. 2B is a block diagram of the xDSL) architecture, and is a diagram (b) representing a software architecture.

【図7】 本発明による転送スイッチ・アクセス・アーキテクチャのブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of a forwarding switch access architecture according to the present invention.

【図8】 本発明で使用される転送ノード・プロトコル層の一般的な実装を表すブロック
図である。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a general implementation of a forwarding node protocol layer used in the present invention.

【図9】 本発明で使用される転送ノード・プロトコル層のより具体的な実装を表すブロ
ック図である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a more specific implementation of the forwarding node protocol layer used in the present invention.

【図10】 本発明の物理層における回線サブレイヤおよびパケット・サブレイヤの帯域幅
割当てを表すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram illustrating bandwidth allocation of a line sublayer and a packet sublayer in the physical layer according to the present invention.

【図11】 本発明における転送ノードの外部インタフェースを表すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram illustrating an external interface of a transfer node according to the present invention.

【図12】 本発明で使用するのに適した大都市地域実装を表すブロック図であって、機器
接続を表す図(a)と本発明で使用するのに適した大都市地域実装を表すブロッ
ク図であって、プロトコル・レイヤリングを用いた転送ノード接続を概念的に表
す図(b)である。
FIG. 12 is a block diagram showing a metropolitan area implementation suitable for use in the present invention, wherein FIG. 12 (a) shows equipment connection and a block showing a metropolitan area implementation suitable for use in the present invention; It is a figure and is a figure (b) which expresses transfer node connection using protocol layering notionally.

【図13】 本発明で使用するのに適した郊外地域実装を表すブロック図であって、機器接
続を表す図(a)と本発明で使用するのに適した郊外地域実装を表すブロック図
であって、プロトコル・レイヤリングを用いた転送ノード接続を概念的に表す図
(b)である。
FIG. 13 is a block diagram illustrating a suburban area implementation suitable for use in the present invention, in which FIG. 13A illustrates a device connection and a block diagram illustrating a suburban area implementation suitable for use in the present invention. FIG. 5B is a diagram conceptually illustrating a forwarding node connection using protocol layering.

【図14a】 本発明で使用するのに適した田園地域実装を表すブロック図であって、機器接
続を表す図である。
FIG. 14a is a block diagram illustrating a rural implementation suitable for use with the present invention, illustrating device connections.

【図14b】 本発明で使用するのに適した田園地域実装を表すブロック図であって、プロト
コル・レイヤリングを用いた転送ノード接続を概念的に表す図である。
FIG. 14b is a block diagram illustrating a rural implementation suitable for use with the present invention, conceptually illustrating a forwarding node connection using protocol layering.

【図15】 本発明がどのように公衆交換電話網の段階的な強化およびアップグレードを可
能にするかを示すブロック図であって、既存のネットワークを示す図(a)、本
発明がどのように公衆交換電話網の段階的な強化およびアップグレードを可能に
するかを示すブロック図であって、集中化された転送ノードの追加を示す図(b
)、本発明がどのように公衆交換電話網の段階的な強化およびアップグレードを
可能にするかを示すブロック図であって、顧客構内転送ノードの追加と、銅線イ
ンタフェースの光ファイバ・インタフェースへの置き換えを示す図(c)、本発
明がどのように公衆交換電話網の段階的な強化およびアップグレードを可能にす
るかを示すブロック図であって、特に高帯域幅機能を提供するために、集中化さ
れた転送ノードをさらに追加することを示す図(d)である。
FIG. 15 is a block diagram illustrating how the present invention allows for the gradual enhancement and upgrade of the public switched telephone network, FIG. 15 (a) illustrating an existing network, and how the present invention is implemented. FIG. 4 is a block diagram showing whether incremental enhancement and upgrade of the public switched telephone network is possible, showing the addition of a centralized forwarding node (b)
FIG. 4) is a block diagram illustrating how the present invention allows for gradual enhancement and upgrade of the public switched telephone network, including the addition of customer premise forwarding nodes and the addition of copper interfaces to fiber optic interfaces; FIG. 4C is a block diagram showing how the present invention allows for gradual enhancement and upgrade of the public switched telephone network, especially for providing high bandwidth capabilities; FIG. 11D is a diagram showing that a further configured forwarding node is added.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成13年7月17日(2001.7.17)[Submission date] July 17, 2001 (Jul. 17, 2001)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図15[Correction target item name] FIG.

【補正方法】追加[Correction method] Added

【補正の内容】[Contents of correction]

【図15】 FIG.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ,BA, BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU,C Z,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD,GE ,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS, JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,L R,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN ,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU, SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,T R,TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZW Fターム(参考) 5K030 HA01 HA08 HA11 HC01 HC14 HD03 JA02 JA09 JA13 JT01 JT03 JT05 LB01 LB05 5K033 AA09 CB08 DA06 DB17 5K051 AA09 BB01 BB02 CC00 DD13 FF11 GG02 JJ04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE ), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS , JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZWF terms (reference) 5K030 HA01 HA08 HA11 HC01 HC14 HD03 JA02 JA09 JA13 JT01 JT03 JT05 LB01 LB05 5K033 AA09 CB08 DA06 DB17 5K051 AA09 BB01 BB02 CC00 DD13 FF11 GG02 JJ04

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 類似タイプの各通信装置により少なくとも1つの通信会社中
央局を介して相互通信する複数の顧客構内にある回線交換およびパケット転送両
方のタイプの通信装置を公衆交換電話網が有し、 第1の前記顧客構内に置かれたアクセス・コンセントレータと、前記第1顧客
構内と第1の前記通信会社中央局の間に置かれたリモート・コンセントレータと
、前記第1通信会社中央局に置かれた転送スイッチを含むアクセス・ネットワー
クが改良点に含まれ、 前記アクセス・コンセントレータが、 前記回線交換タイプの前記通信装置からの交換信号と、前記パケット転送タイ
プの前記通信装置からのパケット信号両方を受信し、 前記交換信号および前記パケット信号を終了ノード信号として、第1の内部イ
ンタフェースを介して前記リモート・コンセントレータに通信することに適して
おり、 前記リモート・コンセントレータが、 前記終了ノード信号を前記アクセス・コンセントレータから受信し、 前記終了ノード信号をディストリビュータ・ノード信号として、第2の内部イ
ンタフェースを介して前記転送スイッチに通信することに適しており、 前記転送スイッチが、 前記ディストリビュータ・ノード信号を前記リモート・コンセントレータから
受信し、 前記第1顧客構内以外の別の前記顧客構内にある前記回線交換タイプの前記通
信装置のインスタンスに向けて送信するために、前記ディストリビュータ・ノー
ド信号から前記交換信号を分離し、 前記第1顧客構内以外の別の前記顧客構内にある前記パケット転送タイプの前
記通信装置のインスタンスに向けて経路指定するために、前記ディストリビュー
タ・ノード信号から前記パケット信号を分離することに適しているタイプの改良
型通信システム。
1. A public switched telephone network having both circuit-switched and packet-forwarding type communication devices located at a plurality of customer premises which communicate with each other via at least one telecommunications company central office by respective similar type communication devices. An access concentrator located at the first customer premises, a remote concentrator located between the first customer premises and the first telecommunication company central office, and an access concentrator located at the first telecommunication company central office. An improvement includes an access network that includes a switched transfer switch, wherein the access concentrator provides both a switched signal from the communication device of the circuit switched type and a packet signal from the communication device of the packet transfer type. Receiving the exchange signal and the packet signal as an end node signal via a first internal interface. Suitable for communicating to a remote concentrator, the remote concentrator receiving the end node signal from the access concentrator, and using the end node signal as a distributor node signal via a second internal interface. Suitable for communicating to the transfer switch, the transfer switch receiving the distributor node signal from the remote concentrator, and of the circuit-switched type at another of the customer premises other than the first customer premises. Separating the exchange signal from the distributor node signal for transmission to an instance of the communication device; and an instance of the packet transfer type of communication device at another of the customer premises other than the first customer premises. Route to To constant, with the type of an improved communication system suitable for separating the packet signal from the distributor node signal.
【請求項2】 前記回線交換タイプの前記通信装置がアナログ信号プロトコ
ルを用い、 前記回線交換タイプの前記通信装置から前記交換信号を受信するために、前記
アクセス・コンセントレータが少なくとも1つの従来型電話システム・インタフ
ェースを含む請求項1に記載の改良型通信システム。
2. The system according to claim 1, wherein the communication device of the circuit switched type uses an analog signal protocol, and the access concentrator has at least one conventional telephone system for receiving the switched signal from the communication device of the circuit switched type. The improved communication system of claim 1 including an interface.
【請求項3】 前記回線交換タイプの前記通信装置が、電話装置、ファクシ
ミリ装置、モデム装置、および特別サービス・シグナリング装置からなるセット
のメンバを含み、 前記回線交換タイプの前記通信装置から前記交換信号を受信するために、前記
アクセス・コンセントレータが、少なくとも1つの従来型電話システム(POT
S)インタフェースを含む請求項1に記載の改良型通信システム。
3. The communication device of the circuit switched type includes a member of a set consisting of a telephone device, a facsimile device, a modem device, and a special service signaling device, and wherein the switching signal is transmitted from the communication device of the circuit switched type. , The access concentrator comprises at least one conventional telephone system (POT).
2. The improved communication system according to claim 1, including an S) interface.
【請求項4】 前記パケット転送タイプの前記通信装置がイーサネット(登 録商標)信号プロトコルを用い、 前記パケット転送タイプの前記通信装置から前記パケット信号を受信するため
に、前記アクセス・コンセントレータが、少なくとも1つのイーサネット・イン
タフェースを含む請求項1に記載の改良型通信システム。
4. The communication device of the packet transfer type uses an Ethernet (registered trademark) signal protocol, and the access concentrator is configured to receive the packet signal from the communication device of the packet transfer type. The improved communication system according to claim 1, comprising one Ethernet interface.
【請求項5】 前記パケット転送タイプの前記通信装置が、コンピュータ、
コンピュータ化されたデジタル装置、デジタル・ネットワーク装置、デジタル・
ビデオ装置、およびデジタル音声装置からなるセットのメンバを含み、 前記パケット転送タイプの前記通信装置から前記パケット信号を受信するため
に、前記アクセス・コンセントレータが、少なくとも1つのデジタル・ネットワ
ーク・インタフェースを含む請求項1に記載の改良型通信システム。
5. The communication device of the packet transfer type, comprising: a computer;
Computerized digital devices, digital network devices, digital
Claims: A video device, and a member of a set of digital audio devices, wherein the access concentrator includes at least one digital network interface for receiving the packet signal from the communication device of the packet transfer type. Item 2. An improved communication system according to Item 1.
【請求項6】 前記終了ノードが、前記交換信号のための回線層および前記
パケット信号のためのパケット層を含む改良型通信システムであって、 前記アクセス・ネットワークが最初にプロビジョンされるときに前記回線層が
サブ回線のセット数に対して専用に構成され、それにより同様の前記数の前記交
換信号に対応することができ、 前記パケット層が動的に共用され、それにより無から複数にまでわたる量の前
記パケット信号を含むことができる請求項1に記載の改良型通信システム。
6. An improved communication system wherein said terminating node includes a circuit layer for said switched signal and a packet layer for said packet signal, wherein said access network is first provisioned. The circuit layer is configured exclusively for the number of sets of sub-lines, so that it is possible to support a similar said number of said switched signals, said packet layer being dynamically shared, thereby changing from nothing to plural 2. The improved communication system of claim 1, wherein the communication system can include up to an amount of the packet signal.
【請求項7】 前記第1内部インタフェースが、POTS、T1、E1、D
SxおよびxDSLからなるセットのメンバーであるプロトコルを用いる請求項
1に記載の改良型通信システム。
7. The method according to claim 1, wherein said first internal interface is a POTS, T1, E1, D
The improved communication system of claim 1, wherein the communication system uses a protocol that is a member of a set consisting of Sx and xDSL.
【請求項8】 前記第2の内部インタフェースが、POTS、T1、E1、
DSx、SLC−96、GR−303およびSONETからなるセットのメンバ
ーであるプロトコルを用いる請求項1に記載の改良型通信システム。
8. The method according to claim 8, wherein said second internal interface is a POTS, T1, E1,
The improved communication system of claim 1, wherein the communication system uses a protocol that is a member of a set consisting of DSx, SLC-96, GR-303, and SONET.
【請求項9】 通信会社中央局が、第1の前記顧客構内以外の前記別の顧客
構内にある前記回線交換タイプの前記通信装置の前記インスタンスに接続する中
央局交換機を含み、 通信会社中央局が、前記第1顧客構内以外の前記別の顧客構内にある前記パケ
ット転送タイプの前記通信装置の前記インスタンスに接続するデジタル・ネット
ワークに接続されたルータを含み、 前記転送スイッチが、 中央局交換機に接続された第1外部インタフェースであって、前記第1外部イ
ンタフェースが、T1、E1およびDSxからなるセットのメンバーであるプロ
トコルを用いて、前記交換信号を中央局交換機に誘導する第1外部インタフェー
スと、 デジタル・ネットワークに接続された第2外部インタフェースであって、前記
第2外部インタフェースがデジタル・ネットワーク・プロトコルを用いる第2外
部インタフェースとを含む請求項1に記載の改良型通信システム。
9. The central office of a telecommunications company, wherein the central office of the telecommunications company includes a central office switch that connects to the instance of the communication device of the circuit-switched type at the other customer premises other than the first customer premises. Comprises a router connected to a digital network that connects to the instance of the communication device of the packet transfer type located at the other customer premises other than the first customer premises, wherein the forwarding switch is connected to a central office switch. A first external interface connected, wherein the first external interface directs the exchange signal to a central office switch using a protocol that is a member of a set consisting of T1, E1, and DSx. A second external interface connected to a digital network, said second external interface Improved communication system of claim 1 including a second external interface using digital network protocols.
【請求項10】 前記デジタル・ネットワーク・プロトコルがイーサネット
・プロトコルである請求項9に記載の改良型通信システム。
10. The improved communication system according to claim 9, wherein said digital network protocol is an Ethernet protocol.
【請求項11】 顧客構内と通信会社中央局間の長距離にわたって前記終了
ノード信号を通信するために、前記アクセス・コンセントレータと前記リモート
・コンセントレータの間に置かれた少なくとも1つのリレー・ノードをさらに備
える請求項1に記載の改良型通信システム。
11. At least one relay node located between the access concentrator and the remote concentrator for communicating the termination node signal over a long distance between a customer premises and a telecommunications company central office. The improved communication system according to claim 1, comprising:
【請求項12】 交換信号およびパケット信号を使用する通信装置が複数の
顧客構内に置かれ、少なくとも1つの通信会社中央局を介して相互通信する、公
衆遠隔通信ネットワーク上における帯域幅移動の方法であって、前記方法が、 (1)通信装置からの少なくとも1つの顧客信号をアクセス・コンセントレー
タ中に受信するステップであって、各前記顧客信号が、交換信号およびパケット
信号からなるセットのメンバーであるステップと、 (2)前記アクセス・コンセントレータで受信したすべての前記顧客信号を終
了ノード信号に統合するステップと、 (3)第1内部インタフェースを通じて前記終了ノード信号をリモート・コン
セントレータに通信するステップと、 (4)前記リモート・コンセントレータで、少なくとも1つの前記終了ノード
信号を受信するステップと、 (5)前記リモート・コンセントレータで受信したすべての前記終了ノード信
号をディストリビュータ・ノード信号に統合するステップと、 (6)第2内部インタフェースを通じて前記ディストリビュータ・ノード信号
を転送スイッチに通信するステップと、 (7)前記転送スイッチで少なくとも1つの前記ディストリビュータ・ノード
信号を受信するステップと、 (8)前記ディストリビュータ・ノード信号からすべての前記交換信号を分離
し、前記第1顧客構内以外の別の前記顧客構内にある前記回線交換タイプの前記
通信装置のインスタンスに向けて、前記交換信号を送信するステップと、 (9)前記ディストリビュータ・ノード信号からすべての前記パケット信号を
分離し、前記第1顧客構内以外の別の前記顧客構内にある前記パケット転送タイ
プの前記通信装置のインスタンスに向けて、前記パケット信号を経路指定するス
テップとからなる公衆遠隔通信ネットワーク上における帯域幅移動の方法。
12. A method of bandwidth transfer on a public telecommunications network, wherein communication devices using switched and packet signals are located at a plurality of customer premises and communicate with each other via at least one telecommunications company central office. Wherein the method comprises the steps of: (1) receiving at least one customer signal from a communication device into an access concentrator, wherein each customer signal is a member of a set consisting of a switching signal and a packet signal. (2) integrating all of the customer signals received at the access concentrator into a termination node signal; and (3) communicating the termination node signal to a remote concentrator through a first internal interface. (4) at least one of the remote concentrators Receiving an end node signal; (5) integrating all the end node signals received at the remote concentrator into a distributor node signal; and (6) integrating the distributor node signal through a second internal interface. Communicating to a forwarding switch; (7) receiving at least one of said distributor node signals at said forwarding switch; and (8) separating all said exchanged signals from said distributor node signal; Transmitting the switching signal to an instance of the circuit-switched type communication device at another customer premises other than the customer premises; (9) separating all the packet signals from the distributor node signal; And the first customer Toward instance of another of said communication device of said packet transfer type in the customer premises other than the inner, methods bandwidth mobile on the public telecommunication network comprising the step of routing the packet signal.
【請求項13】 前記顧客信号が交換信号のインスタンスであり、 前記ステップ(1)が、前記顧客信号を従来型電話システム・インタフェース
中に受信することを含む請求項12に記載の方法。
13. The method of claim 12, wherein the customer signal is an instance of a switching signal, and wherein step (1) comprises receiving the customer signal into a conventional telephone system interface.
【請求項14】 前記顧客信号が、電話装置、ファクシミリ装置、モデム装
置、および特別サービス・シグナリング装置からなるセットのメンバーであり、 前記ステップ(1)が、前記顧客信号を従来型電話システム(POTS)イン
タフェース中に受信することを含む請求項12に記載の方法。
14. The customer signal is a member of a set consisting of a telephone device, a facsimile device, a modem device, and a special service signaling device, and the step (1) comprises the steps of: 13. The method of claim 12, including receiving during an interface.
【請求項15】 前記顧客信号がパケット信号のインスタンスであり、 前記ステップ(1)が、前記顧客信号をイーサネット・インタフェース中に受
信することを含む請求項12に記載の方法。
15. The method of claim 12, wherein the customer signal is an instance of a packet signal, and wherein step (1) comprises receiving the customer signal over an Ethernet interface.
【請求項16】 前記顧客信号が、コンピュータ、コンピュータ化されたデ
ジタル装置、デジタル・ネットワーク装置、デジタル・ビデオ装置、およびデジ
タル音声装置からなるセットのメンバーからであり、 前記ステップ(1)が、前記顧客信号をデジタル・ネットワーク・インタフェ
ース中に受信することを含む請求項12に記載の方法。
16. The customer signal is from a member of a set consisting of a computer, a computerized digital device, a digital network device, a digital video device, and a digital audio device, wherein the step (1) comprises: The method of claim 12, comprising receiving a customer signal into a digital network interface.
【請求項17】 前記終了ノード信号が、前記交換信号のための回線層と前
記パケット信号のためのパケット層とを含み、 前記アクセス・ネットワークが最初にプロビジョンされるときに前記回線層が
サブ回線のセット数に対して専用に構成され、それにより同様の前記数の前記交
換信号に対応することができ、 前記パケット層が動的に共用され、それにより無から複数にまでわたる量の前
記パケット信号を含むことができる請求項12に記載の方法。
17. The termination node signal includes a circuit layer for the switched signal and a packet layer for the packet signal, wherein the circuit layer is a sub-layer when the access network is first provisioned. Dedicated to the number of sets of circuits, so that a similar said number of said switched signals can be accommodated, said packet layer being dynamically shared, whereby an amount ranging from nothing to a plurality 13. The method of claim 12, which can include a packet signal.
【請求項18】 前記ステップ(3)が、POTS、T1、E1、DSxお
よびxDSLからなるセットのメンバーであるプロトコルを前記第1内部インタ
フェース上で用いることを含む請求項12に記載の方法。
18. The method of claim 12, wherein step (3) comprises using a protocol on the first internal interface that is a member of a set consisting of POTS, T1, E1, DSx, and xDSL.
【請求項19】 前記ステップ(6)が、POTS、T1、E1、DSx、
SLC−96、GR−303およびSONETからなるセットのメンバーである
プロトコルを、前記第2内部インタフェース上で用いることを含む請求項12に
記載の方法。
19. The method according to claim 19, wherein the step (6) comprises: POTS, T1, E1, DSx,
13. The method of claim 12, comprising using a protocol that is a member of a set consisting of SLC-96, GR-303, and SONET on the second internal interface.
【請求項20】 通信会社中央局が、前記第1顧客構内以外の前記別の顧客
構内にある前記回線交換タイプの前記通信装置の前記インスタンスに接続された
中央局交換機を含み、 通信会社中央局が、前記第1顧客構内以外の前記別の顧客構内にある前記パケ
ット転送タイプの前記通信装置の前記インスタンスに接続されたルータを含み、 前記ステップ(8)が、前記中央局交換機を介して前記交換信号を送信するこ
とを含み、 前記ステップ(9)が、前記ルータを介して前記パケット信号を経路指定する
ことを含む請求項12に記載の方法。
20. A telecommunications company central office comprising: a central office switch connected to said instance of said circuit-switched type communication device at said another customer premises other than said first customer premises; Comprises a router connected to said instance of said communication device of said packet transfer type located in said another customer premises other than said first customer premises, said step (8) comprising: 13. The method of claim 12, comprising transmitting a switching signal, wherein said step (9) comprises routing said packet signal through said router.
【請求項21】 前記ステップ(9)が、前記ルータを介して前記パケット
信号を経路指定する際にイーサネット・プロトコルを用いることをさらに含む請
求項20に記載の方法。
21. The method of claim 20, wherein step (9) further comprises using an Ethernet protocol in routing the packet signal through the router.
【請求項22】 顧客構内と通信会社中央局の間の長距離にわたって前記終
了ノード信号を通信するために、前記アクセス・コンセントレータと前記リモー
ト・コンセントレータの間に置かれた少なくとも1つのリレー・ノードを介して
前記終了ノード信号を渡すことをさらに含む請求項12に記載の方法。
22. At least one relay node located between said access concentrator and said remote concentrator for communicating said termination node signal over a long distance between a customer premises and a telecommunications company central office. 13. The method of claim 12, further comprising passing the end node signal through.
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