JP3153857B2 - 自動通信路最適化機能付きパケットマルチプレクサ - Google Patents
自動通信路最適化機能付きパケットマルチプレクサInfo
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Description
いて低速回線を高速回線に多重化するパケットマルチプ
レクサに関する。
かの低速回線を集線して高速回線に接続する際にマルチ
プレクサが使用される。多重化の方法には、時分割多重
と周波数多重があるが、ここでは従来の時分割多重方式
について説明する。
分割マルチプレクサ(TDM)、高機能回線分割マルチ
プレクサ(S−TDM)等が用いられてきた。TDM
は、複数の低速回線に対してタイムスロットを固定的に
割り当て、時間軸上で多重化するものである。また、S
−TDMは、情報の無いときには空きタイムスロットを
効率的に割り当ててデータの伝送効率の向上を図ったも
のである。なお、複数の低速回線の一端でマルチプレク
サによりタイムスロット化されて伝送された高速信号
は、もう一端のマルチプレクサ(デマルチプレクサとも
言う:通常は一つのマルチプレクサが、マルチプレクサ
とデマルチプレクサの両方の機能を有する)がその逆に
同様の動作を行うことにより低速回線用信号に変換され
て、元のデータが復元される。
の低速回線を束ねることを目的としたものであり、通常
これらの低速回線は、エンドエンドユーザ間のユーザデ
ータの転送を行う複数のユーザプレーン(U−plan
e)と、ユーザと網の間で呼やU−planeやコネク
ションの設定、維持、開放に使われる制御プレーン(C
−plane)とから構成されている。例えば、ISD
N(Integrated Service Digital Network)において
は、BチャネルがU−planeの機能を果たし、Dチ
ャネルがC−planeの機能を果たしている。
のマルチプレクサ(MUX)において、MUXに収容さ
れた23回線には、それぞれダイヤルインサービスによ
り1番から23番の電話番号が割り当てられており、交
換機の先には50番の電話番号が割り当てられた電話が
あるとする。図1において、丸で囲った番号が電話番号
である(1番と3番と50番だけ示されている)。ここ
で1番の人が3番の人に電話をかける場合は、50番の
人に電話をかける場合と同様に、C−plane(D−
ch)の機能によりU−plane(B−ch)が交換
機を介して確立されて、通信が可能となる。この場合、
各回線に電話番号が固定されていて便利ではあるが、1
番と3番の回線は同じMUXに収容されているにもかか
わらず、U−planeは一旦MUXの先に接続されて
いるDE−MUXと交換機を経由して再度同じMUXに
交換されて確立されるので、確立されたU−plane
に無駄な経路が生じており、通信設備の有効利用は実現
されていない。
PBX(Private Branch eXchanger)も導入した場合を
考える。この場合、1番に人が3番の人に電話をかける
ときには、通信路はPBXの機能によりショートカット
され、交換機まで行くことなく確立されるので、通信路
の最適化を実現できる。一方、1番の人が50番の人に
電話をかけるときには、その人はいわゆる0発信を行う
ことにより外線使用することを明示的に指定する必要が
ある。この場合でも、1番の人が0発信を行ったうえで
3番の人に電話をかけたときには、確立される通信路は
交換機を経由したものとなる。従って、従来は、ユーザ
がそれを明示的に指定することによりはじめて通信路の
最適化が行われていた。
ーザにそれを明示的に指定することを要求することな
く、自動的に実現可能なパケットマルチプレクサを提供
することを目的とする。
め、本発明は、C−planeとU−planeを含ん
だ通信回線を多重化するパケットマルチプレクサであっ
て、前記パケットマルチプレクサの一方の側において複
数のC−planeとU−planeの対を終端する複
数の第一の通信インタフェースと、前記パケットマルチ
プレクサの他方の側において一つのC−planeと複
数のU−planeを終端する第二の通信インタフェー
スと、前記第一の通信インタフェースにて終端されたC
−planeとU−planeの対を、前記第二の通信
インタフェースにて終端された一つのC−planeと
複数のU−planeに多重化する接続インタフェース
と、前記第一の通信インタフェースにて終端されループ
を形成する二つのU−planeの間に前記パケットマ
ルチプレクサ内でカットスルーを形成するように、C−
planeを介したシグナリングに基づいて、前記接続
インタフェースによるU−planeの多重化を制御す
る制御手段と、を有することを特徴とするパケットマル
チプレクサを提供する。
二つのU−planeを用いて通信路を確立する際に、
該二つのU−planeによるループ形成を検出するル
ープ検出機能も有することを特徴とする。
の通信インタフェース側から要求された通信路を確立す
る際に、前記ループ検出機能によりループ形成を検出し
たときに、前記二つのU−plane間にカットスルー
を形成するように前記接続インタフェースを制御するこ
とを特徴とする。
の通信インタフェース側から要求された通信路を確立す
る際に、前記ループ検出機能によりループ形成を検出し
たときに、前記第二の通信インタフェースを介して前記
パケットマルチプレクサと接続された対向するマルチプ
レクサ装置に前記二つのU−planeによるループ形
成の検出を通知することを特徴とする。
の通信インタフェース側から要求された前記二つのU−
planeを用いた通信路を確立する際に、前記第二の
通信インタフェースを介して前記パケットマルチプレク
サと接続された対向するマルチプレクサ装置から該二つ
のU−planeによるループ形成の検出を通知された
ときに、該二つのU−plane間にカットスルーを形
成するように前記接続インタフェースを制御することを
特徴とする。
フェースは既に多重化されたPPP(ポイント−ポイン
トプロトコル)回線を終端することを特徴とする。
発明に係るパケットマルチプレクサの一実施形態につい
て詳細に説明する。
Fall−back機能付きのマルチプレクサが実現さ
れる。ここでは、マルチプレクサ(MUX)31とデマ
ルチプレクサ(DE−MUX)32は一つのC−pla
neと複数のU−planeを介して接続され、DE−
MUX32にはU−plane中のループを検出する機
能が設けられており、ループを検出すると、DE−MU
X32がC−planeを介して対向するMUX31に
おけるU−planeのカットスルーを指示する。これ
に対し、対向するMUX31は、C−planeを介し
てこの指示のシグナリングメッセージを受け取るとMU
X31内で二つのU−plane間をカットスルーして
通信路の最適化を行う。
ってDE−MUXにより確立されるように操作される
が、ループ検出によるショートカット指示によりDE−
MUXの手前のMUXにおいてショートカットされて、
DE−MUXに達していたU−planeがDE−MU
Xの手前でMUXに折り返されるようになる。この機能
をここではFall−back機能と呼ぶ。
レクサを上述した図1に示すケースに適用すると、得ら
れる構成は図4に示すものとなる。ここでは、一つの交
換機33がDE−MUX32に接続され、他の交換機3
4が交換機33に接続されている。図4において、点線
はカットスルーを行う前の通信路を、実線はカットスル
ーを行った後の通信路を、1番から3番に電話をかけた
場合について示している。
planeのループ検出とカットスルーの両方をMUX
単体で行うことも可能である。
すような構成を有しており、各々がC−planeとU
−planeの対を終端している複数の通信インタフェ
ース51と、通信インタフェース51で終端している複
数のU−planeを多重化する接続インタフェース5
2と、一つのC−planeと接続インタフェース52
により多重化された複数のU−planeを終端してい
るを終端している通信インタフェース53と、これらの
インタフェース51、52、53を制御する制御部54
から構成されている。
ので、一つのC−planeと複数のU−planeを
二つの対向するMUX間で確立し多重化することができ
る。それらの一方をMUXと呼び、それに対向する方を
DE−MUXと呼ぶ。
aneからのシグナリングを送受し、このシグナリング
に基づいてU−planeを制御する。また、U−pl
aneのループを監視しており、ループを検出した場合
には、C−planeを使って対向するMUXに対して
U−planeのカットスルーを指示することができ
る。制御部54の制御により、各U−planeに関す
る接続、切断、カットスルー等の動作が接続インタフェ
ース52において実現される。カットスルーの指示を受
けた場合には、制御部54は該当するU−planeの
カットスルーを接続インタフェース52に命令し、これ
に応じて接続インタフェース52によりカットスルーが
行われる。
が設けられている。
laneの対を、一つのC−planeと複数のU−p
laneに束ねることができる機能である。逆に、この
機能により一つのC−planeと複数のU−plan
eの束を各エンドユーザ毎のC−planeとU−pl
aneの対にばらすこともできる。
を送受することができる機能である。この機能は、ある
通信インタフェースで受け取ったC−planeのシグ
ナリングメッセージを用いて、別の通信インタフェース
のC−planeにシグナリングメッセージを送ること
ができる。
laneを確立することができ、多重化機能と連動し
て、U−planeのデータを正しく該当するU−pl
aneに送出することができる機能である。
ープバックしていることを検出できる機能である。例え
ば、交換機における電話回線を使う場合には、この機能
は、各MUXに収容されている回線の電話番号を示すテ
ーブルを設け、確立しようとしている回線の電話番号が
同一のMUXに収容されていることからループの形成を
検出することにより実現できる。
コル)を使う場合には、各PPP回線の該当する、対向
するMUXとの物理回線に属する仮想回線を示すPPP
パケットの多重化に関する情報を用いることによりPP
P回線のループを検出することが可能である。
通信インタフェースを管理するテーブルを用いて、該当
するU−planeが同一のMUXでループしているこ
とを検出することが可能である。MUXを単体で動作さ
せ電話回線を使う場合には、接続相手の回線が同一のM
UXに収容されているかどうかを調べることによりルー
プを検出することが可能である。パケット通信の場合に
は、接続相手にパケットをおくる際に利用する通信イン
タフェースが、MUXに設けられたC−planeとU
−planeの対を終端している複数の通信インタフェ
ースに含まれているかどうかを調べることにより、MU
XでU−planeがループしていることを検出するこ
ができる。
のU−planeを制御している該当するC−plan
eに指示するシグナリングメッセージを、C−plan
eに流すことができる機能である。また、このシグナリ
ングメッセージを受け取ると、この機能は該当するU−
plane同志を直接接続することができる。
E−MUXに設けても良いし、例えば交換機などの実際
にU−plane同志を接続している装置に設けても良
い。前者の場合、DE−MUXが交換機の接続部分を監
視してループ検出を実現する。後者の場合、交換機から
DE−MUXを介してループ検出を通知する。
MUX単体で行うようにしても良い。MUXを単体で動
作される場合には、MUXでループを検出すると、カッ
トスルーが自装置の制御部54に指示され、制御部54
の制御により実行される。
示す手順により以下のように行われる。
確立要求を受け取ると(ステップ61)、対向するDE
−MUXに対し該当するU−planeの確立を要求す
る(ステップ62)。次いで、この要求を受けると、対
向するDE−MUXが該当するU−planeの確立を
行い(ステップ63)、該当するU−planeでのル
ープの検出を行う(ステップ64)。ループを検出しな
ければ、U−planeを確立して、通信を開始する
(ステップ65)。一方、ループを検出すれば、U−p
laneのカットスルーを、C−planeを介してこ
のメッセージをMUXに送ることにより要求する(ステ
ップ66)。このC−planeからのカットスルー要
求を受けると、MUXは該当するU−planeを直接
接続する(ステップ67)。そして、U−planeを
確立して、通信を開始する(ステップ68)。
き、通信回線の帯域を無駄なく使えるため、パケット多
重化を行う場合には特に有効である。
形態のMUXの動作について説明する。この場合、ルー
プ検出機能は実際に通信路確立を行っている交換機に設
けられ、ループの検出が交換機からDE−MUXに通知
される。この場合には、動作は以下の通りとなる。
への通信路の確立要求を、1番の回線のC−plane
から受け取る。
S1500のDチャネルにより、3番の回線への通信路
の確立を要求する。
planeを用いてDE−MUXから交換機に要求す
る。
との確立を試みる。この時、3番の回線が通信路の確立
を要求してきたDE−MUXにループしていることを検
出する。このループ検出は、通信路を設定する交換機の
スイッチなどから判定する。
DE−MUXが、該当する1番と3番の回線のカットス
ルーを、C−planeを用いて対向するMUXに指示
する。
と3番の回線をMUX内で直接接続し、通信路を確立す
る。確立後、通信が開始される。
かける場合に、カットスルーを行うことをユーザが0発
信を行ったかどうかにより判断していた従来のPBXと
は異なり、本実施形態のMUXにより最適化された通信
路が、ユーザにそれを明示的に指定することを要求する
ことなく確立される。
2)統合アクセス方式に適用した例について説明する。
なお、L2統合アクセス方式については、本願出願人に
よる特願平11ー120517により詳細に記載されて
いる。
の利用するホストに相当するeユニットとNユニットの
間にL2IA(L2統合)回線を確立して通信を行う。
この場合、L2統合アクセスシステムは図7に示すよう
な構成を有しており、DE−MUX32はBユニット7
3に組み込まれており、eユニット71がMUX31を
介してBユニット73に接続して、同一のMUX31に
接続されているNユニット72への接続を試みる。この
場合には、動作は以下の通りとなる。
の接続要求を受けたBユニット73は、接続先のNユニ
ット72がこのBユニット73に接続されていること
を、L2統合アクセス方式の機能により通知され、eユ
ニット71からNユニット72への通信路がこのBユニ
ット73でループすることを検出する。
は、該当するeユニット71とNユニット72間のL2
IA回線のカットスルーを行うことを、対向するMUX
31に要求する。
1とNユニット72間にMUX内を通ったL2IA回線
の確立を行う。
立はずであったeユニット71とNユニット72間のL
2IA回線が、実際にはMUX31を経由して確立され
るので、L2IA回線の最適化が実現される。
にそれを明示的に指定することを要求することなく行え
るので、通信の効率化、通信資源の有効利用が可能とな
る。
PPP回線と既に多重化されたPPP回線をさらに一本
の物理回線に多重化するために本発明のMUXを利用す
ることが可能である。この場合、L2統合アクセスシス
テムは図8に示すような構成を有する。
てアクセスポイント2に着呼する。着呼したユーザがア
クセスサーバ2に接続したい場合には、ユーザの移動端
末とアクセスサーバ2の間にユーザデータが流れる通信
路が、L2IA網の機能により確立される。ここでの場
合には、アクセスサーバ2への接続はアクセスポイント
1を経由して行われる。
からアクセスポイント1へ中継される。そして、アクセ
スポイント1からDE−MUX32にデータが渡され、
アクセスサーバ2とサクセスポイント1の間のPPP多
重化回線であることを示す識別子がDE−MUXにおい
てデータに付与されて、対向するMUX31にデータが
送られる。
け取ったMUX31は、このデータの属するPPP多重
化回線を、対向するDE−MUX32によって付与され
た識別子に基づいて認識し、認識されたPPP多重化回
線が終端されているサーバへデータを送出する。ここで
の場合には、データはアクセスサーバ2に送られること
になる。
PP多重化回線を識別してデータを適切に振り分けるの
で、図8に示すようにアクセスサーバをMUX31と並
列に接続することにより、アクセスサーバで実現できる
PPPインタフェースの数に限度がある場合でも大量の
PPPインタフェースを実現することが可能となり、対
向するMUX31とDE−MUX32間の回線を有効に
利用することが可能となるので、L2統合アクセスシス
テムのようなパケット多重化を用いるシステムには有効
である。
用いてアクセスポイント2に接続する場合について述べ
たが、次に移動端末が移動してMUX31によって提供
されるアクセスネットワークに接続する場合について考
える。この場合、L2統合アクセス方式のサービスを利
用するためには、移動端末はまずアクセスネットワーク
を利用してMUX31を経由してアクセスポイント1に
接続する。ここでMUX31によって提供されるアクセ
スネットワークとは、移動端末がアクセスポイント1に
接続する際にMUX31との接続に利用しているネット
ワークのことを指す。
にPPP多重化回線を終端できる端末がこのMUX31
に提供されるアクセスネットワークに接続すると、この
移動端末は、MUX31に接続するために必要なMUX
31のアクセスネットワークに依存した識別子を、we
ll−knownなアドレスあるいはAPR(Address
Resolution Protocol)やDHCP(Dynamic Host Conf
iguration Protocol)等の機構により知ることができ
る。MUX31の識別子を知ると、そのアクセスネット
ワークのプロトコルを用いてPPP多重化回線のパケッ
トデータをカプセル化することで移動端末とMUX31
の間でデータをやり取りすることが可能となる。さら
に、MUX31はこの移動端末からのデータをアクセス
ポイント1に組み込まれた対向するDE−MUX32
に、あたかも移動端末が直接アクセスポイントに接続し
ていることを示す整合性を保証しながら送出するので、
移動端末はMUX31との接続に利用したアクセスネッ
トワークをアクセスメディアの一種として扱ってL2統
合アクセス網のアクセスポイント1に接続し、L2統合
アクセス網により提供されているサービスを利用するこ
とができる。
接続を要求すると、L2統合アクセス方式の機能により
アクセスさーば2への通信路がアクセスポイント1を経
由して確立される。この時、アクセスポイント1に組み
込まれたDE−MUX32は確立しようとしている通信
路がこのアクセスポイント1でループしていることを検
出し、通信路確立を制御しているC−planeを使っ
て対向するMUX31にカットスルーを要求する。この
要求を受けると、該当する通信路のカットスルーが対向
するMUX31において行われ、移動端末から見るとア
クセスサーバ2への接続がアクセスポイント1を経由し
てなされたように見えるが、実際にはMUX31で折り
返されたアクセスサーバ2への接続となるので、MUX
31とDE−MUX32の間の回線を有効に利用するこ
とが、ユーザにそれを明示的に指定することを要求する
ことなく実現できる。
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更することが可能である。
ープを生じるような通信路を確立する際に、ユーザにそ
れを明示的に指定することを要求することなくマルチプ
レクサが自動的にループを検出してカットスルーを行っ
て、通信資源の無駄を省き物理回線などの通信資源を有
効に利用することができるようになる。
ステムを示す概略図。
PBXを用いた通信システムを示す概略図。
クサの、対向するデマルチプレクサに接続された状態を
示す概略図。
ステムを、図1のものと同様な状況において示す概略
図。
クサの構成を示すブロック図。
する動作のフローチャート。
クサを用いたL2統合アクセスシステムの一構成例を示
す概略図。
クサを用いたL2統合アクセスシステムの他の構成例を
示す概略図。
Claims (6)
- 【請求項1】 C−planeとU−planeを含ん
だ通信回線を多重化するパケットマルチプレクサであっ
て、 前記パケットマルチプレクサの一方の側において複数の
C−planeとU−planeの対を終端する複数の
第一の通信インタフェースと、 前記パケットマルチプレクサの他方の側において一つの
C−planeと複数のU−planeを終端する第二
の通信インタフェースと、 前記第一の通信インタフェースにて終端されたC−pl
aneとU−planeの対を、前記第二の通信インタ
フェースにて終端された一つのC−planeと複数の
U−planeに多重化する接続インタフェースと、 前記第一の通信インタフェースにて終端されループを形
成する二つのU−planeの間に前記パケットマルチ
プレクサ内でカットスルーを形成するように、C−pl
aneを介したシグナリングに基づいて、前記接続イン
タフェースによるU−planeの多重化を制御する制
御手段と、 を有することを特徴とするパケットマルチプレクサ。 - 【請求項2】 前記制御手段は、前記二つのU−pla
neを用いて通信路を確立する際に、該二つのU−pl
aneによるループ形成を検出するループ検出機能も有
することを特徴とする請求項1記載のパケットマルチプ
レクサ。 - 【請求項3】 前記制御手段は、第一の通信インタフェ
ース側から要求された通信路を確立する際に、前記ルー
プ検出機能によりループ形成を検出したときに、前記二
つのU−plane間にカットスルーを形成するように
前記接続インタフェースを制御することを特徴とする請
求項2記載のパケットマルチプレクサ。 - 【請求項4】 前記制御手段は、第二の通信インタフェ
ース側から要求された通信路を確立する際に、前記ルー
プ検出機能によりループ形成を検出したときに、前記第
二の通信インタフェースを介して前記パケットマルチプ
レクサと接続された対向するマルチプレクサ装置に前記
二つのU−planeによるループ形成の検出を通知す
ることを特徴とする請求項2記載のパケットマルチプレ
クサ。 - 【請求項5】 前記制御手段は、第一の通信インタフェ
ース側から要求された前記二つのU−planeを用い
た通信路を確立する際に、前記第二の通信インタフェー
スを介して前記パケットマルチプレクサと接続された対
向するマルチプレクサ装置から該二つのU−plane
によるループ形成の検出を通知されたときに、該二つの
U−plane間にカットスルーを形成するように前記
接続インタフェースを制御することを特徴とする請求項
1記載のパケットマルチプレクサ。 - 【請求項6】 前記第一の通信インタフェースは既に多
重化されたPPP(ポイント−ポイントプロトコル)回
線を終端することを特徴とする請求項1記載のパケット
マルチプレクサ。
Applications Claiming Priority (4)
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US8903498P | 1998-06-12 | 1998-06-12 | |
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