JP2008124998A - パケットエミュレーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＴＤＭ（時分割多重）信号のパケットエミュレーションにより生成されたパケット信号を送受信しながら、更に、受信したパケット信号をＴＤＭ（時分割多重）信号に変換して送信しながら、回線の増設および減設を可能にするパケットエミュレーション装置を提供する。
【解決手段】本発明のパケットエミュレーション装置は、パケット信号に次期ポーリング周期における回線の構成情報をヘッダ情報として付加するパケット送信装置と、ポーリング周期の切り替わり時点において、当該構成情報を基に回線の構成情報を更新するパケット受信装置とを含み、当該パケット送信装置と当該パケット受信装置の間で当該パケット信号を送受信する。
【選択図】図２（ｂ）

Description

本発明は、通信ネットワークにおいて、ＴＤＭ（時分割多重）伝送をパケット交換網上で擬似的に実現するパケットエミュレーション装置に関する。

通信ネットワークにおいて、ＴＤＭ（時分割多重）伝送をパケット交換網上で擬似的に実現するパケットエミュレーション技術が知られている。ＴＤＭ伝送技術により伝送されるＴＤＭ信号には複数の回線から送信される回線データが多重化されている。パケットエミュレーション技術によりＴＤＭ信号をパケット信号化する際には、通常、複数の回線から送信される回線データをまとめてパケット信号に収容する。複数の回線データをまとめて収容したパケット信号を伝送する方が、複数の回線から送信される回線データ毎に生成したパケット信号群を伝送するよりも、パケット信号に収容されるヘッダやトレイラの情報量が少ないため、通信回線における伝送の効率が高い。

例えば、パケットエミュレーション技術に関する発明が、特許文献１に開示されている。ここでは、最終目的地の異なる複数の回線データをまとめて同一パケット信号に収容し、伝送途中のデータネットワーク内において他のパケット信号との間で回線データを組み替える方法が開示されている。組み換え後、最終目的地が同一である複数の回線データを収容しているパケット信号を最終目的地まで転送する方法が開示されている。
特開２００５−２４４４７０号公報

ところで、ＴＤＭ信号のパケットエミュレーションにより生成されたパケット信号を送受信しながら、更に、これをＴＤＭ信号に変換して送信しながら、多重化されている既存の回線に他の回線を新規に追加したい、または既存の回線の内のいくつかの回線を削減したいという要望がある。

一般的に、パケットエミュレーション技術において、ＴＤＭ信号に多重化される複数の回線データを同一パケット信号内に収容し、これをパケットエミュレーション装置間で授受する場合には、ＴＤＭ信号の送信を停止することなく、回線を追加または削減することはできない。これは、追加後または削減後の回線の構成とパケット信号を受信する側のパケットエミュレーション装置に記録されている追加前または削減前の回線の構成情報との整合が取れなくなるためである。パケットエミュレーション技術においては、回線データはパケット信号から取り出され、ＴＤＭ信号の各タイムスロットに割り当てられて送信される。しかしながら、回線の構成が変更されると、パケット信号内における回線データの位置も変更されるため、パケット信号に収容される回線データを回線毎に取り出し、適切なタイムスロットに割り当てることができなくなるという問題点がある。

本発明は、上記した如き問題点に鑑みてなされたものであって、ＴＤＭ（時分割多重）信号のパケットエミュレーションにより生成されたパケット信号を送受信しながら、更に、これをＴＤＭ（時分割多重）信号に変換して送信しながら、回線の増設および減設を可能にするパケットエミュレーション装置を提供することを目的とする。

本発明によるパケットエミュレーション装置は、複数回線からの回線データが多重化されたＴＤＭ（時分割多重）信号をパケット信号に変換し、これをパケット交換網に送信するパケット送信装置と、前記複数回線に関する構成情報に基づいて、前記パケット交換網から前記パケット信号を受信し、これをＴＤＭ（時分割多重）信号に変換するパケット受信装置とを含み、前記パケット送信装置と前記パケット受信装置とが、ポーリング周期毎に前記パケット信号の一群を送受信することにより、前記パケット交換網上でＴＤＭ（時分割多重）信号のパケットエミュレーションを行うパケットエミュレーション装置であって、前記パケット送信装置が、前記パケット信号に次期ポーリング周期における複数回線に関する構成情報をヘッダ情報として付加するパケット信号生成部を備え、前記パケット受信装置が、前記ヘッダ情報を読み取るヘッダ情報読み取り部と、前記次期ポーリング周期における複数回線に関する構成情報を更新準備テーブルとして記憶する更新準備情報記憶部と、今期ポーリング周期における複数回線に関する構成情報を回線構成テーブルとして記憶する回線構成情報記憶部と、前記今期ポーリング周期から前期次期ポーリング周期へ切り替わる時点において、前記回線構成テーブルの情報を前記更新準備テーブルの情報により更新する回線情報更新部と、を備えることを特徴とする。

以下、本発明に係る実施例について説明する。

図1は、本発明であるパケットエミュレーション装置とパケット交換網およびＴＤＭ回線との接続を表すブロック図である。パケットエミュレーション装置はパケット送信装置１００とパケット受信装置２００とを含む。パケット送信装置１００はＴＤＭ回線３００からＴＤＭ信号を受信し、これをパケットエミュレーションによりパケット信号化し、パケット交換網４００に送信する。パケット受信装置２００はパケット交換網４００からパケット信号を受信し、これをＴＤＭ信号に変換しＴＤＭ回線５００に送信する。

図２（ａ）は、パケット送信装置１００を表すブロック図である。パケット送信装置１００は、ＴＤＭ信号受信部１１０と、パケット信号生成部１２０と、パケット信号送信部１３０と、を含む。

ＴＤＭ信号受信部１１０は、ＴＤＭ回線３００からＴＤＭ信号を受信し、これをパケット信号生成部１２０に与える。パケット信号生成部１２０は、ＴＤＭ信号をパケット信号に変換し、これにヘッダを付加する。当該ヘッダには多重化される回線の構成に関する情報が含まれる。以降、ヘッダに含まれる情報をヘッダ情報と呼ぶ。パケット信号送信部１３０は、パケット信号生成部１２０からパケット信号を受け取り、これをパケット交換網４００に送信する。

図２（ｂ）は、パケット受信装置２００を表すブロック図である。パケット受信装置２００は、パケット信号受信部２１０と、バッファメモリ２２０と、ＴＤＭ信号送信部２３０と、ヘッダ情報読み取り部２４０と、回線情報更新部２５０と、更新準備情報記憶部２６０と、回線構成情報記憶部２７０とを含む。

パケット信号受信部２１０は、パケット交換網４００からパケット信号を受信する。バッファメモリ２２０は、回線構成情報記憶部２７０に記憶される回線構成の情報を基に、受信したパケット信号に含まれる回線データを記憶する。ＴＤＭ信号送信部２３０はバッファメモリ２２０より読み出した回線データを、回線構成情報記憶部２７０に記憶される回線構成の情報を基にＴＤＭ信号としてＴＤＭ回線５００に送信する。ヘッダ情報読み取り部２４０は、パケット信号受信部２１０が受信したパケット信号に付加されたヘッダ情報を読み取り、この情報を基に更新準備情報記憶部２６０の情報を変更する。回線情報更新部２５０は、ポーリング周期切り替わり時点で回線構成情報記憶部２７０の情報を更新準備情報記憶部２６０の情報によりに更新する。更新準備情報記憶部２６０は、回線構成の情報を更新するための情報を記憶する。回線構成情報記憶部２７０は、回線構成の情報を記憶する。

図３は、ＴＤＭ信号のパケットエミュレーションにより生成されたパケット信号の構成を表す図である。パケット信号の構成は、先頭のヘッダと、最後尾のトレイラと、ヘッダとトレイラに挟まれる回線データ１〜４とから成る。回線データ１〜４はそれぞれＴＤＭ信号内の回線１〜４の信号である。パケット内の回線データ部分をまとめてペイロードと呼ぶ。ヘッダは、シーケンス番号、構成情報ポインタ、チャネルエントリビット、新規データフラグビットを含む情報である。なお、ヘッダは上記以外の情報を含んでも良い。本実施例においては、シーケンス番号フィールドは全１４桁、構成情報ポインタフィールドは全１３桁、チャネルエントリビットは全１桁、新規データフラグビットは全１桁のバイナリビット列である。なお、上記の桁数は一例であり、本発明においては、これらの桁数は上記以外の桁数でも良い。

シーケンス番号は、送信するパケット毎に割り振られる一連の番号である。シーケンス番号は、０から始まり１ずつ増加する番号である。シーケンス番号のバイナリビット全１４桁の内、１桁目のビットを[0]と表記する。以降、２桁目のビットを[１]、３桁目のビットを[２]、・・・、１４桁目のビットを[１３]と表記する。また、[ｍ]〜[ｎ]のビットを[ｍ：ｎ]と表記する。ここで、ｍおよびｎは正整数であり、ｍはｎよりも大きい正整数である。シーケンス番号のビットの内、[ｍ：ｎ]を回線の種類を識別するためのビットとして併用する。本実施例においては、[ｍ：ｎ]を[２：１]とする。本実施例においては、シーケンス番号[２：１]の論理値が、００のときは回線データ１を、０１のときは回線データ２を、１０のときは回線データ３を、１１のときは回線データ４を表す。

シーケンス番号のビットの内、[ｍ＋１]をポーリング周期の切り替わりを識別するためのビットとして併用する。本実施例においては、[ｍ＋１]を[３]とする。シーケンス番号[３]の論理値が０から１へ、または、１から０へ変化した時点がポーリング周期の切り替わり時点を表す。

シーケンス番号のビットの内、[ｎ−１]を構成情報ポインタの情報種別を識別するためのビットとして併用する。本実施例においては、[ｎ−１]を[０]とする。シーケンス番号[０]の論理値が０のときは、構成情報ポインタの示す内容が、ペイロードにおけるデータの先頭位置の情報であることを示す。シーケンス番号[０]の論理値が１のときは、構成情報ポインタの示す内容が、データのサイズの情報であることを表す。

構成情報ポインタは、パケット内のペイロードにおける各々の回線データの先頭位置の情報、または、回線データのサイズの情報を表す値である。

新規データフラグビットは、構成情報ポインタの示す情報が、直前のポーリング周期における構成情報ポインタの情報と同じ情報であるのか、または、異なる情報であるのかを表すビットである。新規データフラグビットの論理値が０のときは、構成情報ポインタの示す情報が、直前のポーリング周期における構成情報ポインタの情報と同じ情報であることを表す。論理値が１のときは、構成情報ポインタの示す情報が、直前のポーリング周期における構成情報ポインタの情報と異なることを表す。

チャネルエントリビットは、回線１〜４の各々について回線が使用状態であるのか、または、不使用状態であるのかを表すビットである。チャネルエントリビットの論理値が０のときは、回線が不使用状態であることを示す。論理値が１のときは、回線が使用状態であることを表す。

表１、表２は、回線の使用状態および回線データのサイズを表す表である。

以降、表１の回線使用状態を回線使用状態１、表２の回線使用状態を回線使用状態２と呼ぶ。回線使用状態１は、回線１〜３が使用状態であり、回線４が不使用の状態である。回線使用状態２は、回線１および回線３が使用状態であり、回線２および回線４が不使用の状態である。回線使用状態１から回線２を減設したものが回線使用状態２である。パケット信号に収容される回線１のデータが回線データ１である。同様に、回線２と回線データ２、回線３と回線データ３、回線４と回線データ４が対応する。表１、表２中の「データサイズ」は、回線データ１〜回線データ４の各々のデータサイズを表している。回線データ１のサイズは１６、回線データ２のサイズは回線使用状態１のときは８、回線使用状態２のときは０、回線データ３のサイズは２４、回線データ４のサイズは０である。

図４（ａ）は回線使用状態１のときのパケット信号、図４（ｂ）は回線使用状態２のときのパケット信号を表す図である。回線使用状態１のときは、回線４は不使用であり、データサイズが０であるため回線データ４はパケットに収容されない。パケット内における回線データのまとまりをペイロードと呼ぶ。このとき回線データ１はペイロードの領域０〜１５に収容され、回線データ２は領域１６〜２３に収容され、回線データ３は領域２４〜４７に収容される。回線使用状態２のときは、回線２および回線４は不使用であり、データサイズが０であるため回線データ２および回線データ４はパケットに収容されない。このとき回線データ１はペイロードの領域０〜１５に収容され、回線データ３は領域１６〜３９に収容される。なお、回線データ１〜４はそれぞれＴＤＭ信号の回線１〜４にあたるタイムスロットに格納されていた信号である。

表３は、回線使用状態１が継続しているときに、パケット送信装置１００が送信するパケット信号であるパケット０〜７に付加されるヘッダ情報である。表４は、回線使用状態１から回線使用状態２へ変更される直前に、パケット送信装置１００が送信するパケット信号であるパケット８〜１５に付加されるヘッダ情報である。表５は、回線使用状態１から回線使用状態２へ変更された直後に、パケット送信装置１００が送信するパケット信号であるパケット１６〜２３に付加されるヘッダ情報である。

表３〜表５の1行目は、パケット信号の番号を表す。同表の2行目〜８行目は、パケット信号に付加されるヘッダ情報を表す。同表の2行目は、シーケンス番号[１３：０]を１０進数で表記したものである。同表の３行目はシーケンス番号[３]を、４行目はシーケンス番号[２：１]を、５行目はシーケンス番号[０]をそれぞれ２進数で表記したものである。同表の６行目は新規データフラグビットを、７行目はチャネルエントリビットをそれぞれ２進数で表記したものである。同表の８行目は、構成情報ポインタを１０進数で表記したものである。ヘッダ情報は、同表中においてパケット番号毎に表される。例えばパケット０には、表３中のパケット番号０の列の情報がヘッダ情報として付加される。パケット１〜２３にも同様に、表３〜表５中のパケット番号毎にヘッダ情報が付加される。パケット信号生成部１２０がこれらのヘッダ情報をパケット信号に付加する。パケット０〜１５の構成は図４（ａ）に、パケット１６〜２３の構成は図４（ｂ）に表される。

図５は、パケット信号とポーリング周期の関係を表す図である。パケット０〜７はポーリング周期Ａ内に送信されるパケット信号の一群である。これらのパケット信号におけるシーケンス番号[3]の論理値は０である。パケット８〜１５はポーリング周期Ｂ内に送信されるパケット信号の一群である。これらのパケット信号におけるシーケンス番号[3]の論理値は１である。パケット１６〜２３はポーリング周期Ｃ内に送信されるパケット信号の一群である。これらのパケット信号におけるシーケンス番号[3]の論理値は０である。シーケンス番号[3]の論理値が０から１に、または１から０に変わる時点がポーリング周期の切り替わり時点である。ここでは、パケット受信装置２００がパケット８を受信した時点がポーリング周期の切り替わり時点である。同様に、パケット受信装置２００がパケット１６を受信した時点がポーリング周期の切り替わり時点である。パケット送信装置１００は、パケット０〜２３をパケット交換網４００に順次、送信する。

図６は、パケット受信装置２００がパケット信号を受信してから回線構成テーブルを更新するまでに実行するサブルーチンのフローチャートである。先ず、パケット信号受信部２１０がパケット信号を受信する（Ｓ１０１）。ヘッダ情報読み取り部２４０がパケット信号に付加されているパケットヘッダの情報を読み取る（Ｓ１０２）。回線情報更新部２５０は、ポーリング周期切り替わり時点で（Ｓ１０３）、回線構成テーブルの値を更新準備テーブルの値に更新する（Ｓ１０４）。バッファメモリ２２０は回線構成テーブルの情報を基に、パケット信号に収容される回線データを記憶する（Ｓ１０５）。ＴＤＭ信号送信部２３０は、バッファメモリ２２０から回線データを取り出し、これをＴＤＭ信号に変換して送信する（Ｓ１０６）。新規データフラグビットの論理値が１であれば（Ｓ１０７）、ヘッダ情報読み取り部２４０は読み取ったヘッダ情報を基に、更新準備情報記憶部２６０に記憶される更新準備テーブルを更新する（Ｓ１０８）。

以降、回線使用状態１から回線使用状態２への変更過程において、パケット受信装置２００がパケット信号を受信してから回線構成テーブルを更新するまでに実行する各処理について説明する。なお、回線使用状態１から回線使用状態２への変更によって回線２が減設される。回線使用状態１から回線使用状態２への変更過程において、パケット受信装置２００は、パケット送信装置１００が送信したパケット０〜パケット２３をパケット交換網４００から順次、受信する。

表６はパケット受信装置２００がパケット０を受信したときの回線構成テーブルおよび更新準備テーブルを表す。

表６中の「回線使用状態」の値は、回線１〜４の各々が使用状態であるか、または、不使用状態であるかを表す値である。使用状態の時の論理値を１、不使用状態のときの論理値を０とする。同表中の「構成情報」は、「先頭位置情報」と「データサイズ」から成る。「先頭位置情報」の値はパケット信号内内のペイロードにおける回線データ１〜回線データ４の先頭位置を表す値である。「データサイズ」の値は回線データ１〜回線データ４のデータサイズを表す値である。

パケット信号受信部２１０がパケット０を受信する（Ｓ１０１）。パケット０の構成は図４（ａ）に表される。ヘッダ情報読み取り部２４０がパケット信号に付加されるヘッダの情報を読み取る（Ｓ１０２）。パケット０に付加されるヘッダ情報は表４のパケット番号０の列に示される。シーケンス番号[３]の論理値が、パケット０の直前に受信されたパケット信号のヘッダ情報に示されるシーケンス番号[３]の論理値と異なる場合は（ポーリング周期が切り替わった場合は）（Ｓ１０３）、回線情報更新部２５０が回線構成テーブルの値を更新準備テーブルの値に更新する（Ｓ１０４）。パケット０に付加されるヘッダ情報の示すシーケンス番号[３]の論理値は０である。

バッファメモリ２２０は表６に示される回線構成テーブルの情報を基に、パケット信号に収容される回線データ１〜３を記憶する（Ｓ１０５）。ここで、表６中における回線番号１の回線使用状態の論理値が１であり、回線番号１の先頭位置情報が０、データサイズが１６である。バッファメモリ２２０は、この情報を基にパケット信号に収容されるペイロード内の領域０〜１５（データサイズは１６）の回線データ１を取り出して記憶する。また、同表中における回線番号２の回線使用状態の論理値が１であり、回線番号２の先頭位置情報が１６、データサイズが８である。バッファメモリ２２０は、この情報を基にパケット信号に収容されるペイロード内の領域１６〜２３（データサイズは８）の回線データ２を取り出して記憶する。バッファメモリ２２０は、同様にパケット信号に収容される回線データ３を回線構成テーブルの情報を基に取り出して記憶する。

ＴＤＭ信号送信部２３０は、バッファメモリ２２０から回線データ１〜３を順次、取り出し、回線構成テーブルの情報を基に、これらをＴＤＭ信号のタイムスロットに割り当てＴＤＭ回線５００に送信する（Ｓ１０６）。ＴＤＭ信号送信部２３０は、先ず、回線構成テーブルの回線番号１における回線使用状態が１（回線１が使用状態）であることから、回線データ１を読み出しこれをタイムスロット１及び２に割り当てる。次にＴＤＭ信号送信部２３０は、回線構成テーブルの回線番号２における回線使用状態が１（回線２が使用状態）であることから、回線データ２を読み出しこれをタイムスロット３に割り当てる。同様にＴＤＭ信号送信部２３０は、回線データ３を読み出しこれをタイムスロット４〜６に割り当てる。

パケット０におけるシーケンス番号[２：１]が００である。これは、当該ヘッダ情報が回線１に関する情報であることを示す。同パケットにおけるシーケンス番号[０]の論理値が０である。これは、当該ヘッダ情報に含まれる構成情報ポインタの値０が、ペイロード内におけるデータの先頭位置の情報であることを示す。この値０は、更新準備テーブルの回線番号１の先頭位置情報の値０に対応する。また、チャネルエントリビットの論理値は１である。これは、回線１が使用状態であることを示す。この論理値１は、更新準備テーブルの回線番号１の回線使用状態の論理値１に対応する。

新規データフラグビットの論理値が１であれば（Ｓ１０７）、ヘッダ情報読み取り部２４０は、これら読み取ったヘッダ情報を基に、更新準備情報記憶部２６０に記憶される更新準備テーブルを更新する（Ｓ１０８）。パケット０における新規データフラグビットの論理値は０であるため、ヘッダ情報読み取り部２４０は、更新準備テーブルの値を変更しない。なお、新規データフラグビットの論理値が０であることは、構成情報ポインタの値０が、直前のポーリング周期における構成情報ポインタの値と同じであることを示す。

以降、パケット受信装置２００が、パケット１〜２３までの各パケットを受信したときの処理をパケット番号順に説明する。

パケット信号受信部２１０はパケット０の受信に続いて、パケット１〜７を順次、受信する。なお、パケット１〜７の各々の構成は図４（ａ）に、ヘッダ情報は表４のパケット番号１〜７の列にそれぞれ表される。パケット信号受信後の各処理は、パケット０受信後の各処理と同様である。受信したパケット１〜パケット７におけるシーケンス番号[３]の論理値は０であるため、回線情報更新部２５０は回線構成テーブルの値を更新しない。ＴＤＭ信号送信部２３０は、パケット１〜パケット７の各々に収容される回線データ１〜３を回線構成情報記憶部２５０に記憶されている回線構成テーブルの情報をもとにＴＤＭ信号に変換して送信する。パケット１〜パケット７における新規データフラグビットの論理値は０であるため、ヘッダ情報読み取り部２４０は、更新準備テーブルの値を変更しない。

次に、パケット信号受信部２１０はパケット８を受信する。パケット８の構成は図４（ａ）に、ヘッダ情報は表４のパケット番号８の列に表される。なお、続いて順次、受信するパケット９〜１５の各々の構成も図４（ａ）に、ヘッダ情報は表４のパケット番号９〜１５の列にそれぞれ表される。

ヘッダ情報読み取り部２４０は受信したパケット８に付加されるヘッダ情報を読み取る。パケット８におけるシーケンス番号[３]の論理値１が、パケット８の直前に受信されたパケット７におけるシーケンス番号[３]の論理値０と異なるため、回線情報更新部２５０が回線構成テーブルの値を更新準備テーブルの値に更新する。更新後の回線構成テーブルは表６に表される。パケット８に収容される回線データは、回線構成テーブル（表６）の情報をもとにバッファメモリ２２０に一旦記憶され、ＴＤＭ信号送信部２３０からＴＤＭ信号として送信される。なお、続いて順次、受信するパケット９〜１５の各々に収容される回線データも、回線構成テーブル（表６）の情報をもとにバッファメモリ２２０に一旦記憶され、ＴＤＭ信号送信部２３０からＴＤＭ信号として送信される。パケット８における新規データフラグビットの論理値は０であるため、ヘッダ情報読み取り部２４０は、更新準備テーブルの回線番号１に関する情報は変更しない。

次に、パケット信号受信部２１０はパケット９を受信する。シーケンス番号[３]の論理値１が、パケット９の直前に受信されたパケット８におけるシーケンス番号[３]の論理値１と同じであるため、回線情報更新部２５０は回線構成テーブルの値を更新しない。パケット９における新規データフラグビットの論理値は０であるため、ヘッダ情報読み取り部２４０は、更新準備テーブルの回線番号１に関する情報は変更しない。

次に、パケット信号受信部２１０はパケット１０を受信する。新規データフラグビットの論理値が１であるため、ヘッダ情報読み取り部２４０は、更新準備テーブルの回線番号２の先頭位置情報の値を、当該ヘッダ情報における構成情報ポインタの値０に変更する。また、ヘッダ情報読み取り部２４０は、更新準備テーブルの回線番号２の回線使用状態の論理値を、当該ヘッダ情報におけるチャネルエントリビットの論理値０に変更する。これら回線番号２の値の変更は、次期（次の）ポーリング周期においてデータ回線２が不使用状態に変更されることを示している。

次に、パケット信号受信部２１０はパケット１１を受信する。新規データフラグビットの論理値が１であるため、ヘッダ情報読み取り部２４０は、更新準備テーブルの回線番号２のデータサイズ値を、当該ヘッダ情報における構成情報ポインタの値０に変更する。また、ヘッダ情報読み取り部２４０は、更新準備テーブルの回線番号４０２の回線使用状態の論理値を、当該ヘッダ情報におけるチャネルエントリビットの論理値０に変更する。これら回線番号２の値の変更は、次期ポーリング周期においてデータ回線２が不使用状態に変更されることを示している。

次に、パケット信号受信部２１０はパケット１２を受信する。新規データフラグビットの論理値が１であるため、ヘッダ情報読み取り部２４０は、更新準備テーブルの回線番号３の先頭位置情報の値を、当該ヘッダ情報における構成情報ポインタの値１６に変更する。また、ヘッダ情報読み取り部２４０は、更新準備テーブルの回線番号３の回線使用状態の論理値を、当該ヘッダ情報におけるチャネルエントリビットの論理値１に変更する。これら回線番号３の値の更新は、次期ポーリング周期においてパケット内のペイロードにおけるデータ３の領域が変更されることを示している。

次に、パケット信号受信部２１０はパケット１３を受信する。新規データフラグビットの論理値が１であるため、ヘッダ情報読み取り部２４０は、更新準備テーブルの回線番号３のデータサイズの値を、当該ヘッダ情報における構成情報ポインタの値２４に変更する。また、ヘッダ情報読み取り部２４０は、更新準備テーブルの回線番号３の回線使用状態の論理値を、当該ヘッダ情報におけるチャネルエントリビットの論理値１に変更する。これら回線番号３の値の変更は、次期ポーリング周期において回線データ３のデータサイズが変更されることを示している。

次に、パケット信号受信部２１０はパケット１４、パケット１５を順次、受信する。パケット１４、パケット１５における新規データフラグビットの論理値は０であるため、ヘッダ情報読み取り部２４０は、更新準備テーブルの回線番号４に関する情報は変更しない。表７はヘッダ情報読み取り部２４０がパケット８〜パケット１５に付加されるヘッダ情報を読み取って変更した後の更新準備テーブルを表す。

次に、パケット信号受信部２１０はパケット１６を受信する。パケット１６の構成は図４（ｂ）に、ヘッダ情報は表５のパケット番号１６の列に表される。なお、続いて順次、受信するパケット１７〜２３の各々の構成も図４（ｂ）に、ヘッダ情報は表５のパケット番号１７〜２３の列にそれぞれ表される。パケット送信装置１００がパケット１６〜パケット２３を送信する時点においては、回線２は不使用状態になっているため、回線データ２はパケット１６〜パケット２３に収容されない。
ヘッダ情報読み取り部２４０は受信したパケット１６に付加されるヘッダ情報を読み取る。パケット１６におけるシーケンス番号[３]の論理値０が、パケット１６の直前に受信されたパケット１５に収容されるシーケンス番号[３]の論理値１と異なるため、回線情報更新部２５０が回線構成テーブルの値を更新準備テーブルの値に更新する。表８は更新後の回線構成テーブルを表す。

パケット１６に収容される回線データは、回線構成テーブル（表８）の情報をもとにバッファメモリ２２０に一旦記憶され、ＴＤＭ信号送信部２３０からＴＤＭ信号として送信される。バッファメモリ２２０は表８に示される回線構成テーブルの情報を基に、パケット信号に収容される回線データ１および回線データ３を記憶する。ここで、表８中における回線番号１の回線使用状態の論理値が１であり、回線番号１の先頭位置情報が０、データサイズが１６である。バッファメモリ２２０は、この情報を基にパケット信号に収容されるペイロード内の領域０〜１５（データサイズは１６）の回線データ１を取り出して記憶する。同表中における回線番号２の回線使用状態の論理値が０であり、回線番号２の先頭位置情報が０、データサイズが０である。バッファメモリ２２０は、この情報を基に回線データ２の取り出しは行わない。また、同表中における回線番号３の回線使用状態の論理値が１であり、回線番号１の先頭位置情報が１６、データサイズが２４である。バッファメモリ２２０は、この情報を基にパケット信号に収容されるペイロード内の領域１６〜３９（データサイズは２４）の回線データ３を取り出して記憶する。

ＴＤＭ信号送信部２３０は、バッファメモリ２２０から回線データ１および回線データ３を順次、取り出し、回線構成テーブルの情報を基に、これらをＴＤＭ信号のタイムスロットに割り当てＴＤＭ回線５００に送信する。ＴＤＭ信号送信部２３０は、先ず、回線構成テーブルの回線番号１における回線使用状態が１（回線１が使用状態）であることから、回線データ１を読み出しこれをタイムスロット１及び２に割り当てる。次にＴＤＭ信号送信部２３０は、回線構成テーブルの回線番号２における回線使用状態が０（回線２が不使用状態）であることから、ＴＤＭ信号のタイムスロット３には回線データを割り当てない。続いて、回線構成テーブルの回線番号３における回線使用状態が１（回線３が使用状態）であることから、回線データ３を読み出しこれをタイムスロット４〜６に割り当てる。なお、続いて順次、受信するパケット１７〜２３の各々に収容される回線データも、回線構成テーブル（表８）の情報をもとにバッファメモリ２２０に一旦記憶され、ＴＤＭ信号送信部２３０からＴＤＭ信号として送信される。

パケット１６における新規データフラグビットの論理値は０であるため、ヘッダ情報読み取り部２４０は、更新準備テーブルの回線番号１に関する情報は変更しない。

次に、パケット信号受信部２１０はパケット１７を受信する。シーケンス番号[３]の論理値０が、パケット１７の直前に受信されたパケット１６におけるシーケンス番号[３]の論理値０と同じであるため、回線情報更新部２５０は回線構成テーブルの値を更新しない。パケット１７における新規データフラグビットの論理値は０であるため、ヘッダ情報読み取り部２４０は、更新準備テーブルの回線番号１に関する情報は変更しない。

続いて、パケット信号受信部２１０はパケット１８〜パケット２３を順次、受信する。パケット１４、パケット１５における新規データフラグビットの論理値は０であるため、ヘッダ情報読み取り部２４０は、更新準備テーブルの回線番号４に関する情報は変更しない。

図７（ａ）はパケット０〜７の各々に収容される回線データが順次、タイムスロットに割り当てられて送信されるＴＤＭ信号を表す図である。同様に、図７（ｂ）はパケット８〜１５の各々に収容される回線データが、図７（ｃ）はパケット１６〜２３の各々に収容される回線データが、順次、タイムスロットに割り当てられて送信されるＴＤＭ信号を表す図である。同図中のパケット信号の番号は、各回線データが収容されていたパケット信号の番号を表す。ＴＤＭ方式を用いて送信される回線データは、一連のタイムスロットに割り当てられる。同図中に示すように、一連のタイムスロットに番号を割り振り、順番にタイムスロット１、タイムスロット２、・・・と呼ぶ。本実施例においては、回線データ１はタイムスロット１及び２に、回線データ２はタイムスロット３に、回線データ３はタイムスロット４〜６に割り当てられる。

パケット送信装置１００が、パケット信号０〜１５を送信した時点においては、回線１〜３が使用状態、回線４が不使用状態であり、図７（ａ）および図７（ｂ）に示されるＴＤＭ信号においては、パケット信号に収容される回線データ１がタイムスロット１及び２に、回線データ２がタイムスロット３に、回線データ３がタイムスロット４〜６にそれぞれ割り当てられている。パケット送信装置１００が、パケット信号１６〜２３を送信した時点においては、回線１及び３が使用状態、回線２及び４が不使用状態であり、図７（ｃ）に示されるＴＤＭ信号においては、パケット信号に収容される回線データ１がタイムスロット１及び２に、回線データ３がタイムスロット４〜６にそれぞれ割り当てられており、タイムスロット３には回線データが割り当てられていない。

上記したように、パケット受信装置２００がパケット信号を受信し、これをＴＤＭ信号に変換して送信しているときに回線２が減設されても、パケット信号に収容される回線データを適切に取り出し、また、取り出したデータを適切なタイムスロットに割り当てＴＤＭ信号として送信することができる。これは、本実施例に示したように、次期ポーリング周期における回線に関する構成情報を今期（現在の）ポーリング周期において送受信されるパケット信号に付加されるヘッダ情報に含めたことにより実現されるものである。本実施例はデータ回線が減設される時の例であるが、本発明によればデータ回線の増設も可能である。また、ヘッダ情報読み取り部２４０が、パケット信号毎に付与されるシーケンス番号の一部を回線の種類を識別するための情報などとして読み取ることにより、ヘッダ情報に含める回線構成に関する情報量の増加を抑制することができ、通信ネットワークにおける伝送効率を向上させることができる。本実施例においてはシーケンス番号のビットの内、[３：０]の４ビットを回線の増減設用に併用したが、併用するビット数をこれよりも増やすことにより、本実施例におけるよりも回線数が多い場合にも容易に対応することが可能である。

以上に示したように、本発明のパケットエミュレーション装置よれば、ＴＤＭ（時分割多重）信号のパケットエミュレーションにより生成されたパケット信号を送受信しながら、更に、これをＴＤＭ（時分割多重）信号に変換して送信しながら、多重化回線を増設および減設することが可能である。

以下に実施例１と異なる部分についてのみ詳述する。

シーケンス番号のビットの内、[ｍ＋１]を通常のパケット信号であるかヘッダ部の冗長化を図ったパケット信号であるかを識別するためのビットとして併用する。本実施例においては、[ｍ＋１]を[３]とする。ここで、シーケンス番号[３]の論理値が０のときは通常のパケット信号であることを表し、論理値が１のときはヘッダ部の冗長化を図ったパケット信号であることを表す。通常のパケット信号は実施例１と同様に回線データを収容するパケット信号である。ヘッダ部の冗長化を図ったパケット信号はペイロード部分に通常の回線データを収容しており、通常用のパケット信号に続いて送信される。また、ヘッダ部の冗長化を図ったパケット信号に付加されるヘッダ情報の内、構成情報ポインタ、チャネルエントリビット、新規データフラグビットは通常のパケット信号のそれと同一である。

シーケンス番号のビットの内、[ｍ＋２]をポーリング周期の切り替わりを識別するためのビットとして併用する。本実施例においては、[ｍ＋２]を[４]とする。シーケンス番号[４]の論理値が０から１へ、または、１から０へ変化した時点がポーリング周期の切り替わり時点を表す。

表９は、回線使用状態１が継続しているときに、パケット送信装置１００が送信するパケット信号であるパケット０〜７に付加されるヘッダの情報である。

これらのパケット信号には実施例１と同様に回線データ１〜３が収容される。シーケンス番号[３]の論理値が０であるため、ヘッダ情報読み取り部２４０は、これらのパケットが通常のパケット信号であることを判別できる。

表１０は、パケット０〜７に続いてパケット送信装置１００が送信するパケット信号であるパケット８〜１５に付加されるヘッダの情報である。なお、パケット８〜１５には通常通り回線データ１〜３が収容されている。

シーケンス番号[３]の論理値が１であるため、ヘッダ情報読み取り部２４０は、これらのパケットが冗長用のパケット信号であることを判別できる。パケット０〜１５の各々におけるシーケンス番号[４]の論理値は全て０であるため、回線情報更新部２５０は回線構成テーブルの値を更新しない。実施例１においては、パケット０〜７が１つのポーリング周期（ポーリング周期Ａ）内に送受信されるが、本実施例においてはパケット０〜１５が１つのポーリング周期内に送受信されるため、ポーリング周期は実施例１に比較して２倍となる。以降、同様に、８つの通常のパケット信号と、それらに続く８つのヘッダ部の冗長化を図ったパケット信号が繰り返し送信される。

例えば、パケット交換網４００においてパケット信号が消失すると、それに付加されるヘッダ情報も共に消失し、更新準備情報記憶部２６０に記憶される更新準備テーブルが更新されない事態が生じる。本実施例によれば、仮に通常のパケット信号が消失したとしても、パケット受信装置２００にはヘッダ部の冗長化を図ったパケット信号を受信する機会があり、より確実に回線に関する情報を更新し得る。本実施例においては、シーケンス番号のビットの内、[３]の1ビットを通常のパケットと冗長用のパケットの識別用に併用したが、併用するビット数をこれよりも増やすことにより、本実施例におけるよりもヘッダ部の冗長化を図ったパケット数を増やすことが可能であり、より確実に回線に関する情報を更新し得る。

本実施例に示したように、ＴＤＭ（時分割多重）信号のパケットエミュレーションにより生成されたパケット信号を送受信しながら、更に、これをＴＤＭ（時分割多重）信号に変換して送信しながら、多重化回線を増設および減設することが本発明において更に確実に可能である。

パケットエミュレーション装置とパケット交換網およびＴＤＭ回線との接続を表すブロック図である。 パケット送信装置を表すブロック図である。 パケット受信装置を表すブロック図である。 パケット信号の構成を表す図である。 パケット信号を表す図である。 パケット信号を表す図である。 パケット信号とポーリング周期の関係を表す図である。 パケット受信装置が実行するサブルーチンのフローチャートである。 ＴＤＭ信号を表す図である。 ＴＤＭ信号を表す図である。 ＴＤＭ信号を表す図である。

符号の説明

１００ パケット送信装置
１１０ ＴＤＭ信号受信部
１２０ パケット信号生成部
１３０ パケット信号送信部
２００ パケット受信装置
２１０ パケット信号受信部
２２０ バッファメモリ
２３０ ＴＤＭ信号送信部
２４０ ヘッダ情報読み取り部
２５０ 回線情報更新部
２６０ 更新準備情報記憶部
２７０ 回線構成情報記憶部
３００ ＴＤＭ回線
４００ パケット交換網
５００ ＴＤＭ回線

Claims (10)

1. 複数回線からの回線データが多重化されたＴＤＭ（時分割多重）信号をパケット信号に変換し、これをパケット交換網に送信するパケット送信装置と、
   前記複数回線に関する構成情報に基づいて、前記パケット交換網から前記パケット信号を受信し、これをＴＤＭ（時分割多重）信号に変換するパケット受信装置とを含み、
   前記パケット送信装置と前記パケット受信装置とが、ポーリング周期毎に前記パケット信号の一群を送受信することにより、前記パケット交換網上でＴＤＭ（時分割多重）信号のパケットエミュレーションを行うパケットエミュレーション装置であって、
   前記パケット送信装置が、前記パケット信号に次期ポーリング周期における複数回線に関する構成情報をヘッダ情報として付加するパケット信号生成部を備え、
   前記パケット受信装置が、
   前記ヘッダ情報を読み取るヘッダ情報読み取り部と、
   前記次期ポーリング周期における複数回線に関する構成情報を更新準備テーブルとして記憶する更新準備情報記憶部と、
   今期ポーリング周期における複数回線に関する構成情報を回線構成テーブルとして記憶する回線構成情報記憶部と、
   前記今期ポーリング周期から前記次期ポーリング周期へ切り替わる時点において、前記回線構成テーブルの情報を前記更新準備テーブルの情報により更新する回線情報更新部と、を備えることを特徴とするパケットエミュレーション装置。
2. 前記構成情報が、前記複数回線の各々が使用されているか否かを示す情報を含むことを特徴とする請求項１記載のパケットエミュレーション装置。
3. 前記構成情報が、前記パケット信号内における回線データの位置を示す情報を含むことを特徴とする請求項１記載のパケットエミュレーション装置。
4. 前記構成情報が、前記パケットに収容される回線データのサイズを示す情報を含むことを特徴とする請求項１記載のパケットエミュレーション装置。
5. 前記ヘッダ情報が、前記今期ポーリング周期と前記次期ポーリング周期において前期構成情報が異なるか否かを示す情報を含むことを特徴とする請求項１記載のパケットエミュレーション装置。
6. 前記ヘッダ情報が、前記パケット信号毎に割り振られる一連のシーケンス番号を含み、前記シーケンス番号は０から始まり１ずつ増加するバイナリビット列であるとき、
   前記ヘッダ情報読み取り部が、前記バイナリビット列の内のｎ桁目からｍ桁目までのビット（ｎは２以上の整数。ｍはｎより大きい整数。）を読み取り、前記複数回線の各々を識別することを特徴とする請求項１記載のパケットエミュレーション装置。
7. 前記構成情報が、前記パケット信号内における回線データの位置を示す情報と前記パケットに収容される回線データのサイズを示す情報とを含み、前記回線データの位置を示す情報と前記回線データのサイズを示す情報とが、前記ヘッダ情報内において同一の領域に格納され得るとき、
   前記ヘッダ情報読み取り部が、請求項６記載のバイナリビット列の内のｎ−１桁目のビットを読み取り（ｎは請求項６記載のｎ）、前記領域に格納されている情報が、前記回線データの位置を示す情報であるのか、前記回線データのサイズを示す情報であるのかを識別することを特徴とする請求項６記載のパケットエミュレーション装置。
8. 前記ヘッダ情報読み取り部が、請求項６記載のバイナリビット列の内のｍ＋１桁目のビットを読み取り（ｍは請求項６記載のｍ）、前記ポーリング周期が切り替わる時点を識別することを特徴とする請求項６記載のパケットエミュレーション装置。
9. 前記ヘッダ情報読み取り部が、請求項６記載のバイナリビット列の内のｍ＋１桁目のビットを読み取り（ｍは請求項６記載のｍ）、前記パケット信号が通常のパケット信号として送信されたものであるのか、ヘッダ部の冗長化を図ったパケット信号として送信されたものであるのかを識別することを特徴とする請求項６記載のパケットエミュレーション装置。
10. 前記ヘッダ情報読み取り部が、請求項６記載のバイナリビット列の内のｍ＋２桁目のビットを読み取り（ｍは請求項６記載のｍ）、前記ポーリング周期が切り替わる時点を識別することを特徴とする請求項６記載のパケットエミュレーション装置。

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