JP2005515709A - 非同期転送モード／ディジタル加入者線のヘッドエンド・ネットワークで音声トラフィックを集中させる方法とシステム - Google Patents

Abstract

非同期転送モード（ＡＴＭ）ディジタル加入者線（ＤＳＬ）のヘッドエンド・ネットワーク（１）を開示する。ネットワーク（１）はネットワーク制御システム（１１）を含み、制御システム（１１）は、電話会社（４２）から得られるタイム・スロットに基づいてトラフィックを音声チャネルに割り当てることによって、ヘッドエンド・ネットワーク（１）を介してコール・トラフィック (呼量) を管理する。複数の加入者宅内機器（ＣＰＥ）ユニットが、加入者線終端に電話サービスを提供する。加入者宅内機器（ＣＰＥ）ユニット（２）はマルチプレクサ（９）に結合される。ネットワーク制御システム（１１）は割り当て機構を具え、マルチプレクサと非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ（１０）間の遠距離通信トラフィックをチャネル上に集中させて、電話会社（４２）に連結するリンク上で音声チャネルの数を上回る加入者ライン終端を補償する。

Description

本発明は、一般に、ネットワーク・コミュニケーション（通信）に関するものであり、特に、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ：非同期転送モード）／ＤＳＬ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ：ディジタル加入者線）のヘッドエンド（ｈｅａｄ‐ｅｎｄ）ネットワークにおける音声トラフィック集中のための方法およびシステムに関する。

非同期転送モード（ＡＴＭ）／ディジタル加入者線（ＤＳＬ）ネットワークには、中央局で維持される装置、例えば、切替え装置と多重装置、が含まれている。非同期転送モード／ディジタル加入者線ネットワークには、加入者の場所で維持される装置、例えば、ＣＰＥ（Ｃｕｓｔｏｍｅｒ Ｐｒｅｍｉｓｅ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：加入者宅内機器）も含まれる。

ＶｏＤＳＬ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＤＳＬ）は、ディジタル加入者線のデータ転送能力を補足すると共に、現存する単一の銅線ペアを介して複数の音声ラインおよびデータを同時に送信することができるブロードバンドのサービスである。電話会社により提供されるチャネルの数は、それらのチャネルでサービスを受ける加入者の数よりも少ない。

ディジタル・データと音声が転送されるヘッドエンド・ディジタル加入者線（ＤＳＬ）ネットワークにおいては、複数の加入者と利用可能なライン数との間に１対１の対応が維持され、その結果、ヘッドエンド・ネットワークの容量を制限することになる。電話会社は、同期をベースとするネットワーク（これはタイム・スロットをベースとする）を使用するので、非同期転送モード（ＡＴＭ）を使用するディジタル加入者線（ＤＳＬ）ネットワークには更なる制約が課せられる。

地域のフランチャイズ制の電話会社はローカル・エクスチェンジ・キャリア（Ｌｏｃａｌ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｃａｒｒｉｅｒ：ＬＥＣ、地域電話会社）として分類される。ＣＬＥＣ（Ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅ ＬＥＣ）は、ＬＥＣと競合することを許される新規参入した会社である。ＣＬＥＣは、競争に生き残るために、優勢なＩＬＥＣ（Ｉｎｃｕｍｂｅｎｔ Ｌｏｃａｌ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｃａｒｒｉｅｒ：現存しているＬＥＣ）よりも低価格のサービスを提供し、且つ価値／加入者の反応／融通性の点で、より優れたサービスを提供しようとする。ＣＬＥＣは、ＩＬＥＣと競合し続けるために、追加的な特徴あるサービスとインセンティブをしばしば用いる。

ＣＬＥＣは、電話会社からタイム・スロットを購入し、電話回路網へのアクセスを加入者に提供する。一般に、加入者は、電話交換局（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｏｆｆｉｃｅ：ＣＯ）の多数のラインにフック（ｈｏｏｋ）されたビジネスフォン（ｂｕｓｉｎｅｓｓ ｐｈｏｎｅ）システム（例えば、キー・システム）を有する。ＩＬＥＣは、電話回路網（ネットワーク）にアクセスするためのタイム・スロット（ｔｉｍｅ ｓｌｏｔ）に対して料金を請求する。また、ＩＬＥＣは、トラフィックの集中（ｔｒａｆｆｉｃ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）を行い、一定の加入者のべース（ｂａｓｅ）をサービスするのに必要とされる専用回路の数を減らす。一般に、この集中は、電話交換局（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｏｆｆｉｃｅ：ＣＯ）のスイッチ（例えば、５ＥＳＳ）において実施され、ＩＬＥＣによって運営される。

従って、非同期転送モード（ＡＴＭ）のディジタル信号ライン（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｌｉｎｅ：ＤＳＬ）のヘッドエンド・ネットワークにおいて、トラフィックの集中／集合（統合）を行う方法とシステムが必要である。

（発明の概要）
非同期転送モード（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ：ＡＴＭ）ディジタル加入者線（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ：ＤＳＬ）のヘッドエンド・ネットワークを開示する。これには、電話会社から得られるタイム・スロットに基づいて音声チャネルにトラフィックを割り当てることにより、ヘッドエンド（ｈｅａｄ‐ｅｎｄ）ネットワークを介してコール・トラッフィック（呼量、通話量）を管理するネットワーク制御システムが含まれる。複数の加入者宅内機器（ＣＰＥ）ユニットは、加入者線（ライン）終端に電話サービスを提供する。加入者宅内機器ユニットは、マルチプレクサに結合される。ネットワーク制御システムは、非同期転送モード・スイッチとマルチプレクサ間の遠距離通信トラフィックをチャネル上に集中させる割り当て機構を具えて、電話会社にリンクする音声チャネルの数を上回る加入者線の終端（ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）を補償する。

ディジタル加入者線（ＤＳＬ）のヘッドエンド・ネットワークにトラフィックを集中させる方法は、加入者線の終端に対する電話のインタフェースとなる複数の加入者宅内機器（ＣＰＥ）を具えると共に、電話回路網を使用するために電話会社からタイム・スロットを割り当てる。ヘッドエンド・ネットワークを介して情報を送信／受信するためにチャネルを使用することにより、タイム・スロットはネットワーク制御システムで管理される。遠距離通信トラフィックは、チャネル上で非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチと加入者線終端との間に集中されて、利用できるチャネル数を上回る加入者線（ライン）の終端を補償する。

本発明の利点、性質、および種々の付加的特徴は、添付されている図面に関連して以下に詳細に説明される実施例を考慮することで充分に明確となる。図面は本発明のコンセプトを説明することを目的とし、必ずしも、本発明の唯一の構成を示すものではない。

本発明は、非同期転送モード（ＡＴＭ）のディジタル加入者線（ＤＳＬ）ネットワークにおいて、トラフィックの集中（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）を行う方法およびシステムを含んでいる。この集合／統合（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）は電話会社より提供される統合に追加されるものである。ヘッドエンド・ネットワークに集合／集中機能を具えることにより、競合するローカル・エクスチェンジ・キャリア（ＣＬＥＣ）は加入者に直接このサービスを提供できる。そうすることで、ＣＬＥＣはチャネル数を削減し、あるいは電話会社から購入／賃借するタイム・スロットを削減し、加入者のコストを削減できる。例えば、本発明の集合／集中システムによれば、電話会社から予約するタイム・スロットの数は２０ではなくて、必要とされるタイム・スロットの数は１０にすぎないかもしれない。

図に示す構成要素は、ハードウェア、ソフトウェアまたはそれらを組み合せた種々の形態で実施できる。これらの構成要素は、適正にプログラムされた１個またはそれ以上の汎用装置（プロセッサ、メモリ、入力／出力インタフェースなど）を基にハードウェアとして実施されるのが好ましい。テーブルのルーティング（ｒｏｕｔｉｎｇ）に関連する要素は、適正にプログラムされた１個以上の汎用装置（プロセッサ、メモリ、入力／出力インタフェースなど）を基にソフトウェアとして実施されるのが好ましい。

図面について詳細に述べる。図面中、同じ参照番号は類似のまたは同一の要素を表す。図１に、音声、データおよびビデオ・サービスを統合するディジタル加入者線（ＤＳＬ）のヘッドエンド・ネットワーク１をブロック図で示す。システムのアーキテクチャ１は本発明による方法および装置を使用する典型的なディジタル加入者線環境として示されている。システムのブロック図１は、幾つかの機能的ブロックで構成される。システム・ドメイン（領域）は電話交換局（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｏｆｆｉｃｅ：ＣＯ）装置１００および加入者宅内機器（ＣＰＥ）からなる。図１は概略図であって、当業者に知られているその他の装置も含まれる。システム・ドメイン内の構成部品およびそれぞれのインタフェースには、ＣＰＥ２、ＤＳＬＡＭ（ディジタル加入者線（ＤＳＬ）アクセス・マルチプレクサ）９、非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１０、ＰＳＴＮ（Ｐｕｂｌｉｃ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ：公衆交換電話網）のスイッチ１５、およびＮＣＳ（ネットワーク制御システム）１１が含まれる。

加入者宅内機器（ＣＰＥ）２について、１つの例示的セットアップは、例えば、ＰＯＴＳ（Ｐｌａｉｎ Ｏｌｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ：既存の電話サービス）を使用するアナログ電話器３、ＰＣデスクトップ・システム７に接続する１０Ｂａｓｅ‐Ｔイーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）（登録商標）コネクション、およびテレビジョン／ビデオ・ディスプレイ８′に接続するデコーダ８を具えるセットトップ・ボックスに接続するＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）またはＲＳ‐４２２コネクションのような、ユーザの装置とインタフェースするディジタル加入者線（ＤＳＬ）モデム・ユニット（２）を含んでいる。加入者のアナログ・エンドから、ＣＰＥ装置２は各電話器からアナログ入力を受け入れ、装置８はそのアナログ入力をディジタル・データに変換して、そのデータを非同期転送モード（ＡＴＭ）パケットの中にパッケージする（ＰＯＴＳ ｏｖｅｒ ＡＴＭ）。各コネクションは独自の仮想チャネル識別子／仮想パス（ｐａｔｈ）識別子（ＶＣＩ）／（ＶＰＩ）を有する。

非同期転送モード（ＡＴＭ）は接続（コネクション）指向のプロトコルであって、各セル・ヘッダ（ｃｅｌｌｈｅａｄｅｒ）内に接続識別子があり、物理リンク上で一定のバーチャル（仮想）チャネルとセルを明確に関連づける。接続識別子は２つのサブ‐フィールド、仮想チャネル識別子（ＶＣＩ）および仮想パス識別子（ＶＰＩ）を含んでいる。これらの識別子は共に、ネットワークを介してセルをマルチプレクス／デマルチプレクス／スイッチするのに使用される。仮想チャネル識別子（ＶＣＩ）と仮想パス識別子（ＶＰＩ）はアドレスではなく、接続が設定されるとき、接続の非同期転送モード（ＡＴＭ）ノード間の各セグメント・リンクにおいて明確に割り当てられ、接続期間中、残留する。仮想チャネル識別子（ＶＣＩ）／仮想パス識別子（ＶＰＩ）を使用する際、非同期転送モード（ＡＴＭ）レイヤは、複数の接続からセルを非同期的にインタリーブ（マルチプレクス）する。

イーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）（登録商標）データは、独自の仮想パス識別子（ＶＰＩ）／仮想チャネル識別子（ＶＣＩ）と共に非同期転送モード（ＡＴＭ）セルの中に封入される。この非同期転送モード（ＡＴＭ）セル・ストリームはディジタル加入者線（ＤＳＬ）モデムに送られ、変調されて、ＤＳＬＡＭユニット９に送られる。

ディジタル加入者線（ＤＳＬ）信号はＣＰＥ２内のディジタル加入者線（ＤＳＬ）モデムで受信され、復調され、仮想パス識別子（ＶＰＩ）／仮想チャネル識別子（ＶＣＩ）検出処理に送られる。次に、エンド・ユーザ（最終使用者）の電話機のものと一致する仮想パス識別子（ＶＰＩ）／仮想チャネル識別子（ＶＣＩ）を有する非同期転送モード（ＡＴＭ）セルが抽出されて、アナログの既存の電話サービスに変換され、電話機に搬送される。エンド・ユーザのＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）のものと一致する仮想パス識別子（ＶＰＩ）／仮想チャネル識別子（ＶＣＩ）を有する非同期転送モード（ＡＴＭ）セル・データが抽出され、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）トランシーバに送られ、ポートに搬送される。

ＤＳＬＡＭ９は、複数のディジタル加入者線（ＤＳＬ）モデムからのデータを復調し、そのデータを、ネットワークの残りの部分に接続させるために、非同期転送モード（ＡＴＭ）のバックボーン・ネットワークに集中させる。ＤＳＬＡＭ９は、非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１０への非同期転送モード（ＡＴＭ）出力にディジタル加入者線（ＤＳＬ）ラインを集中させて、パッケージ、セル、および／または回路をベースとするアプリケーションのためにバック‐ホール（ｂａｃｋ‐ｈａｕｌ）サービスを提供する。非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１０は非同期転送モード（ＡＴＭ）ネットワークのバックボーンである。非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１０は、ネットワーク内で種々の機能を実行する。これには、セルの転送、多重と集中、トラフィック制御、非同期転送モード（ＡＴＭ）レイヤの管理が含まれる。システム・ドメイン１００内で特に重要なことに、非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１０は、ＤＳＬＡＭ９、ネットワーク制御システム１１、インターネットのゲートウエイ接続に関連してセルのルーティング／バッファリングを行い、複数のテレフォニイ・リンク・スイッチ１５に関連して、Ｔ１回路のエミュレーション・サポートを行う。Ｔ１回路は、例えば、毎秒８０００フレーム（ＤＳ１リンク）で送信される１９３ビットのフレームの中にパックされる２４の音声チャネルを提供する。全ビット・レートは１．５４４Ｍｂｐｓである。アンフレームド・バージョン（ｕｎｆｒａｍｅｄ ｖｅｒｓｉｏｎ）またはペイロードは、全レート１．５３６Ｍｂｐｓに対して１９２ビットのフレームを含んでいる。

ＧＲ‐３０３（図１）は、ローカル・ループ電話加入者へのネットワーク・アクセスを提供するシステムとローカル・ディジタル・スイッチ（ＬＤＳ）１０との間のインタフェースである。これらのシステムは、統合された（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ）ループ・キャリア（ＩＤＬＣ）と呼ばれる。ＧＲ‐３０３は、インタフェース・グループ（ＩＧ）を規定する。ＩＧは最大２８のＤＳ１を有し、少なくとも２つのＤＳ１を有する。最多２０４８の加入者のためのトラフィック集中インタフェースは、ＧＲ‐３０３インタフェース・グループにより規定される。ＧＲ‐３０３インタフェース・グループでの主要なＤＳ１は、２チャネルの制御情報をＤＳ０チャネルで搬送する。チャネル１２と２４はこの目的に使用される。チャネル１２はタイム・スロット管理チャネル（ＴＭＣ）のために使用され、チャネル２４は、埋込みオペレーション・チャネル（ＥＯＣ）のために使用される。他の２つのＤＳ０も、他方のＤＳ１上で冗長のために使用される。タイム・スロット管理チャネル（ＴＭＣ）はＤＳ１リンク上でタイム・スロットの管理に使用される。例えば、入り呼び（ｉｎｃｏｍｉｎｇ ｃａｌｌ）が電話スイッチで検出されると電話スイッチはこれをタイム・スロット管理チャネル（ＴＭＣ）上で知らせ、入り呼びがオン（ｏｎ）であることをＤＳ０にも知らせる。

タイム・スロット管理チャネル（ＴＭＣ）内で搬送されるデータは、電話番号にマップ（ｍａｐ）するＣＲＶ（Ｃａｌｌ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｖａｌｕｅ：コール基準値）を表示すると共に、セルに割り当てられたＤＳ０を表示する。タイム・スロット管理チャネル（ＴＭＣ）と埋め込みオペレーション・チャネル（ＥＯＣ）は、ＰＶＣ上で、非同期転送モード（ＡＴＭ）／ＡＤＳＬヘッドエンド・システムにおいて使用される入りＤＳ１リンクとネットワーク制御システム（ＮＳＣ）間に設定される。規定されるＧＲ‐３０３インタフェース・グループ（ＩＧ）ごとに２つのタイム・スロット管理チャネル（ＴＭＣ）と埋め込みオペレーション・チャネル（ＥＯＣ）チャネルがある。

非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１０は、衛星１７、ラジオ放送１８、あるいはケーブル・ネットワーク１９に接続する番組ガイド・サーバ／ビデオ・サーバ１６に結合される。また、非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１０は、ディジタル加入者線（ＤＳＬ）ターミネータ１２およびインターネット・プロトコル（ＩＰ）ルータ１３にも結合され、インターネット１４からインターネット・プロトコルＩＰパケット・データを受信する。

ネットワーク制御システム（ＮＣＳ）１１は、アドレスの翻訳、デマンドのアサインメント（割り当て）、および通話の管理機能を行う。ネットワーク制御システムの主要な機能は通話の開始および終結（例えば、通話を供給し、ルートする）を含む、ディジタル加入者線（ＤＳＬ）／非同期転送モード（ＡＴＭ）ネットワークの管理である。ＮＣＳ１１は本質的に、クラス５ＰＳＴＮスイッチ１５（例えば、ＳＳ７またはＧＲ‐３０３プロトコルを使用する）とＣＰＥ２との間で制御情報を伝達し翻訳する制御エンティティである。ネットワーク制御システム１１は、他の機能（例えば、コードを加入者宅内機器（ＣＰＥ）にダウンロードする機能、帯域幅およびコールを管理する機能）、および他のサービスの提供およびセットアップ・タスクのためにも利用できる。

本発明により、非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１０は、加入者が電話回路網を介して音声通話およびデータ転送を完了させるために利用できる、チャネル化されたＤＳ１リンクを管理する。ＤＳ１は、例えば、２４のＤＳ０チャネル（すなわち、ディジタル階層における基本的チャネル）を含む、多重化された信号を送信するディジタル階層における１つのレベルである。ＤＳ１リンクは、音声データの転送用に指定されたタイム・スロットとして、ヘッドエンド・ネットワークに供給される。一般に、ヘッドエンド・システムは、電話会社のスイッチに連結するＤＳ１リンク上で音声チャネルと加入者線の終端を１対１の割合で使用する。本発明により、電話会社のスイッチに連結するＤＳ１リンク上に供給される音声チャネルよりも多数の加入者線終端が備えられる。有利なことに、これは非同期転送モード（ＡＴＭ）／ディジタル加入者線（ＤＳＬ）ヘッドエンド・ネットワーク１にトラフィックを集中させることにより実行できる。従って、トラフィックの集中はヘッドエンド・ネットワーク１の内部で直接起こる。このため、ＬＥＣ（ローカル・エクスチェンジ・キャリア）は複数のユーザへのタイム・スロットの割り当てを制御できる。加えて、非同期転送モード（ＡＴＭ）／ディジタル加入者線（ＤＳＬ）のヘッドエンド・ネットワーク１を制御するサービス・プロバイダは、ユーザが申し込むタイム・スロットの数を減らすことにより、一層経済的なサービスをユーザに提供でき、しかも、電話サービスを使用するヘッドエンド・ネットワークに接続されるユーザ（電話／コンピュータ・ステーション）の数は同じである。トラフィックの集中は、ヘッドエンド・ネットワークにおいてだけでなく電話会社においても起こるので、トラフィックの集中／集合が２つのレベルで得られる。

トラフィックの集中は、ＮＣＳ１１を通る非同期転送モード（ＡＴＭ）／ディジタル加入者線（ＤＳＬ）ヘッドエンド・ネットワークを介してローカルに管理することができる。ＮＣＳ１１は、通話の開始および終結（例えば、通話を供給し、ルートする）を含む、デマンドの割り当て／通話の管理を制御する。ＮＣＳ１１は電話会社のネットワーク・システムからタイム・スロットまたはチャネルをリクエストする。これらのタイム・スロットは、ヘッドエンド・ネットワーク１の加入者またはユーザが利用できる。利用できるタイム・スロットは、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ‐Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ‐Ｏｕｔ：先入れ先出し）方式で、あるいは他の優先方式で、供給される。この音声トラフィック集中の管理は、ＮＣＳ１１内におけるデマンド割り当て機能を使用することによって実施される。この機能は、オン・デマンドまたはリクエストに基づいて入／出音声通話にフリー・チャネルを割り当てる。この機能は、非同期転送モード（ＡＴＭ）／ディジタル加入者線（ＤＳＬ）ヘッドエンド・ネットワーク１にトラフィックをローカルに集中させる目的に役立ち、加入者ライン終端に連結するＤＳ１リンク内において、利用できるチャネルの超過加入（ｏｖｅｒ‐ｓｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）が可能となる。

ＮＣＳ１１は、ディジタル加入者線（ＤＳＬ）ヘッドエンド・ネットワーク１を介して仮想回路を設定／解体する。これによって、ＧＲ３０３インタフェースからＣＰＥ２へ端から端までの仮想回路が得られる。割り当て機構３１は、ＮＣＳ１１内にソフトウェア・プログラムとして記憶されるのが好ましい。電話会社から賃借されるタイム・スロットに従い、割り当て機構３１はトラフィックのリクエストとデマンドを割り当てる。ＮＣＳ１１が行うローカル制御によって、利用できるタイム・スロット（チャネル）の超過加入が可能となる。この機能によって、ヘッドエンド・ネットワーク１を介して、（電話の）かけ手の活動を、得られるタイム・スロット（チャネル）に集中させることができる。コール・トラフィック（呼量）を集中／集合できることにより、ローカル・サービス・プロバイダ（例えば、ＣＬＥＣ）はヘッドエンド・ネットワークをより一層制御できると共に、より多くのサービス・オプションを加入者に提供できる。タイム・スロットが得られないとき、加入者はダイアル・トーンを受信せず、音が聞こえなくなるか、または、ローカルのビジー信号（話中信号）がＣＰＥ２において発生される。

図２に、電話会社から供給される、ヘッドエンド・ネットワーク１が利用できるタイム・スロットをブロック図で示す。ブロック２００で、加入者の電話使用量を査定して、ヘッドエンド・ネットワーク１を通るディジタル加入者線（ＤＳＬ）またはＶｏディジタル加入者線（ＤＳＬ）サービスへの加入者のニーズを受け入れるのに必要となる、タイム・スロットまたはチャネルの数を決定する。これには、電話会社から賃借するタイム・スロットの数を（好ましくは、加入者線へのサービス・アクセスを減らすことなく）減らす、超過加入比率の決定も含まれる。

ブロック２０２で、電話回路網の使用量を制御する、電話会社への加入申込みによってヘッドエンド・ネットワークにタイム・スロットが割り当てられる。タイム・スロットは、電話スイッチ１５に連結するＤＳ１リンク上で、ＮＣＳ１１によってチャネル間に割り当てられる。有利なことに本発明により、ＤＳ１リンク上の利用可能な音声チャネルの数よりも、ヘッドエンド・ネットワーク１においてサービスを受ける加入者線（ライン）の数の方が上回る。利用可能な音声チャネルと加入者ラインの比率は１より大で、２以上が好ましく、他の実施例では、アプリケーションのタイプに依り、または特定のシステムに依り、より大きな比率も存在し得る。

ブロック２０４で、ＮＣＳ１１による利用可能なタイム・スロットの管理により、加入者ラインのトラフィック集中が得られる。ユーザが電話をかける／電話を受ける必要のあるとき、ＮＣＳ１１は電話回路網を介して電話をかける／受けるために使用されるチャネルをその加入者ラインに割り当てる。チャネルは優先順位に基づいて割り当てられるのが好ましい。ブロック２０６で、優先順位が割り当てられる。例えば、入りコール（呼）は、出コール（呼）よりも優先順位が高い。或る数の加入者線は他の加入者線よりも高い優先順位を有し、音声通話はデータの送信より優先順位が高い。他に、先着順にチャネルを割り当てるスキームもある。異なるシナリオについての重みと優先順位はＮＣＳ１１のメモリに記憶され、利用可能なチャネルは適正に割り当てられる。ヘッドエンド・ネットワーク１上で利用可能なチャネルは超過加入される。超過加入とは、利用可能なチャネルの数が、ヘッドエンド・ネットワーク１からサービスを受ける加入者線（ライン）の数よりも少ないことを意味する。

ブロック２０８で、ＮＣＳ１１は、ヘッドエンド・ネットワーク１を介して、バーチャル（仮想）回路を設定／解体する。ＤＳＬＡＭ９と非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１０間のバーチャル回路は、電話回路網（ネットワーク）からヘッドエンド・ネットワーク１を通る音声／データの適正なる非同期転送を可能にするために創出される。

ブロック２１０で、トラフィックの集中が電話会社によっても実行される。電話会社によって実行されるトラフィックの集中は、ヘッドエンド・ネットワーク１におけるトラフィックの集中／集合（統合）に追加して行われる。ヘッドエンド・ネットワーク１におけるトラフィックの集中は、競合するローカル・エクスチェンジ・キャリア（ＣＬＥＣ）によりその加入者たちに提供されるのが好ましい。このようにして、ＣＬＥＣよりディジタル加入者線（ＤＳＬ）の加入者に提供されるサービスは加入者のニーズに合わせてカスタマイズされる。加入者はもはや、ＤＳ１リンク上の音声チャネルと加入者ライン終端とを１対１の比率にサポートする必要はない。この結果、電話会社からレンタルされるタイム・スロットが減らされるので、加入者にとっては節約となる。

図３の略線図は、本発明によるヘッドエンド・ネットワークにおける集中／集合を示す。複数のＣＰＥ２から利用できる音声チャネルの数（ＸＮ）は電話会社４２から得られるＤＳ０チャネルの数（Ｍ）を上回る（例えば、ＸＮ＞＞Ｍ）。ＤＳＬＡ９、非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１０（ＮＣＳ１１で制御される）を使用して、コールの集合（統合）がヘッドエンド・ネットワーク１で実行される。また、ＮＣＳ１１は、ヘッドエンド・ネットワーク１を介してＰＶＣｓ（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ：永久的仮想回路）をセットアップ（設定）する。ＮＣＳ１１は、コマンド（ＣＭＤ）ＰＶＣを介して、非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１０、ＤＳＬＡＭ９およびＣＰＥ２を制御する。ＮＣＳ１１は更に非同期転送モード（ＡＴＭ）セルをセットアップし、ルート（ｒｏｕｔｅ）する（ＡＴＭ ＣＭＤ）。インターネット・サービス・プロバイダ（ＩＳＰ）１４は、インターネット・プロトコル（ＩＰ）を使用することによって、ヘッドエンド・ネットワーク１とインタフェースする。ＴＭＣ（タイム・スロット管理チャネル）とＥＯＣ（Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ Ｃｈａｎｎｅｌ：埋込みオペレーション・チャネル）のＰＶＣｓは、ＮＣＳ１１と電話会社４２との間に具えられる。

ネットワーク１を介して送られる非同期転送モード（ＡＴＭ）セルには、複数の音声チャネルからの音声データが含まれる。しかしながら、本発明によれば、ＮＣＳ１１は、ヘッドエンド・ネットワーク１自体においてコール（通話）の優先順位に従って音声データをＤＳ０チャネルの中に割り当てるので、利用できるＤＳ０チャネルは一層能率的に使用される。

非同期転送モード（ＡＴＭ）／ディジタル加入者線（ＤＳＬ）ヘッドエンド・ネットワークにおける音声トラフィック集中のための方法とシステムの好ましい実施例（これは、例証を目的とするものであって、限定するものではない）について説明したが、上述した教示に鑑みて、当業者による修正と変更が可能である。従って、特許請求の範囲で概説される本発明の精神と範囲の内で、開示された発明の実施例に変更がなされ得ることが理解される。特許法で要求される詳しさをもって本発明を説明したので、請求され特許証で保護される事項は特許請求の範囲で記述される。

本発明に従って使用される構成部品を幾つか例示する、ヘッドエンド・ネットワークのアーキテクチャ。 本発明に従う、ヘッドエンド・ネットワーク内における遠距離通信トラフィックの集中／集合（統合）を示すフローチャート／ブロック図。 本発明に従う、ヘッドエンド・ネットワークと電話会社間の遠距離通信トラフィックの集中／集合（統合）を示す概略図。

Claims (16)

1. 非同期転送モード／ディジタル加入者線のヘッドエンド・ネットワークであって、
   加入者宅内機器を非同期転送モードのマルチプレクサに結合させるための加入者線終端と、
   利用可能なタイム・スロットに基づいて音声チャネルにトラフィックを割り当てることにより、ヘッドエンド・ネットワーク（１）を介してコール・トラフィックを管理するネットワーク制御システム（１１）と、からなり、
   前記ネットワーク制御システムは、マルチプレクサと非同期転送モード・スイッチとの間の遠距離通信（テレコミュニケーション）トラフィックをチャネルに集中させる割り当て機構を具えて、音声チャネルの数を上回る加入者線終端を補償する、前記非同期転送モード／ディジタル加入者線ヘッドエンド・ネットワーク。
2. 割り当て機構（３１）が、コールの優先順位に従って音声チャネルを割り当てる、請求項１記載のネットワーク。
3. 加入者線終端の数が音声チャネル数の２倍を超える、請求項１記載のネットワーク。
4. 音声チャネルが、電話会社のスイッチ（１５）に連結するディジタル信号１（ＤＳ１）のリンクに含まれる、請求項１記載のネットワーク。
5. 遠距離通信トラフィックが音声とデータの転送を含む、請求項１記載のネットワーク。
6. 割り当て機構（３１）が、ネットワーク制御システム（１１）に記憶されるソフトウェア・アプリケーションとして具体化される、請求項１記載のネットワーク。
7. ディジタル加入者線のヘッドエンド・ネットワークにトラフィックを集中させる方法であって、
   電話インタフェースのための加入者線終端を装備するステップと、
   電話回路網（ネットワーク）を使用するために電話会社からタイム・スロットを割り当てるステップ（２０２）と、
   ヘッドエンド・ネットワークを介して情報を送信／受信するためにチャネルを使用することにより、ネットワーク制御システムを使用してタイム・スロットを管理するステップ（２０４）と、
   加入者線終端と非同期転送モード・スイッチの間の遠距離通信トラフィックをチャネルに集中させて（ステップ２０４）、利用可能なチャネル数を上回る加入者線終端の数を補償するステップと、からなる、前記方法。
8. 遠距離通信トラフィックを集中させるステップが、
   ヘッドエンド・ネットワーク上でデマンドを評価するステップと、
   前記デマンドに基づいて、利用可能なチャネル数と加入者線終端数との比率を決定するステップ（２００）と、を含む、請求項７記載の方法。
9. 前記比率が２より大きい、請求項８記載の方法。
10. 前記比率が１０より大きい、請求項８記載の方法。
11. 電話会社によってトラフィックを追加的に集中させるステップ（２１０）を更に含む、請求項７記載の方法。
12. タイム・スロットを管理するステップが、入りコール／出コールを優先順位の基準に従って各チャネルに割り当てるステップ（２０６）を含む、請求項７記載の方法。
13. 優先順位の基準に、ＦＩＦＯ（先入れ先出し法）基準を含む、請求項１２記載の方法。
14. 優先順位の基準で、出コールよりも入りコールを優先する、請求項１２記載の方法。
15. 優先順位の基準で、データよりも音声を優先する、請求項１２記載の方法。
16. 電話会社と加入者宅内機器との間の接続を行うために、ヘッドエンド・ネットワークを介して仮想回路を設定するステップ（２０８）を更に含む、請求項７記載の方法。
    
    

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