JP3193593B2 - 音声回線エミュレーション・システムおよび音声回線エミュレーション・パケットを経路指定するための回線交換接続を確立する方法 - Google Patents

音声回線エミュレーション・システムおよび音声回線エミュレーション・パケットを経路指定するための回線交換接続を確立する方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回線交換のエミュレー
ションに関し、詳細には、パケット交換網で音声回線を
エミュレートするシステムおよび方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】通信環境は最近、十分に発達し、かなり
変化している。この主要な理由は、光ファイバ伝送が発
達し（現在、非常に低いビット誤り率で高い速度を維持
することができる）、かつ専用通信回線および公衆通信
回線内でディジタル技法が広く使用されるようになった
ために、通信技法で目覚ましい進歩が実現されたことで
ある。
【０００３】この新しく出現した技法に関して、公的機
関であれ民間企業であれ、通信関連機関のサービスが進
歩している。実際、高速伝送の出現に伴って高帯域幅接
続性が急速に向上し、通信容量の増大によってより魅力
的な料金が提供され、広範囲の接続性オプション、効率
的な帯域幅管理、新しい媒体のサポートによって、ユー
ザが自分の成長を管理するうえでより高い柔軟性が与え
られ、音声、ビデオ、イメージに由来するデータが、サ
ンプリングされディジタル符号化した後、純粋データと
マージして共通かつ透過的に移送できるようになる。
【０００４】第１段階では、ネットワークには主とし
て、回線集合によってコストを節約するためにＴＤＭ
（時分割多重化）技術が使用された。このようなシステ
ムは、ホスト／端末の計算トラフィックおよび６４ｋｂ
ｐｓのＰＣＭ（パルス符号変調）音声トラフィックの固
定帯域幅要件を容易にサポートした。
【０００５】データ伝送は現在、具体的に応用例に焦点
を当てて、顧客のトラフィックのプロファイルの基本的
な変化を統合することによって、進歩している。ワーク
ステーションの発達、ローカル・エリア・ネットワーク
（ＬＡＮ）相互接続、ワークステーションとスーパー・
コンピュータの間での分散処理、新しいアプリケーショ
ン、競合することが多い様々な構造、すなわち、階層構
造と対等構造、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡ
Ｎ）とローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、音
声とデータなどの統合によって、データ・プロファイル
は、帯域幅が高くバースト型で非確定的なものになり、
より高い接続性を必要としている。上記に基づき、チャ
ネル接続されたホスト、ビジネス・ワークステーショ
ン、エンジニアリング・ワークステーション、端末、お
よび小型ないし中型のファイル・サーバの間でＬＡＮト
ラフィック、音声トラフィック、ビデオ・トラフィック
を運ぶことができる高速バックボーンを介して分散計算
アプリケーションをサポートすることが強く求められて
いることは明らかである。このトラフィックは、エンド
・ユーザ・ネットワーク・プロトコルとリアルタイム伝
送（音声やビデオなどの定常的ストリーム・トラフィッ
ク）と非リアルタイム伝送（対話型データなどバースト
型トラフィック）の異種混合を反映するものである。
【０００６】高速プロトコル対応バックボーン・ネット
ワーク構想は、データ、音声情報、ビデオ情報がディジ
タル符号化され、小さなパケットとしてチョップされ、
共通の１組のノードおよびリンクを介して送信される、
高速パケット交換網アーキテクチャの出現の推進力とな
っている。
【０００７】回線交換技法と比較してパケット交換技法
の基本的な利点は、帯域幅を最適化する、回線を介した
異なるタイプのデータ（データ、音声、イメージ、ビデ
オ）の統計的な多重化が可能になることである。回線交
換技法と比較してパケット交換技法の欠点は、パケット
交換技法では通常、ジッタおよび遅延が導入されること
である。
【０００８】パケット・サイズを減少させることによっ
てジッタを低減させることができる。たとえば、ＡＴＭ
（非同期転送モード）標準では、セルと呼ばれ、５バイ
トのヘッダと４８バイトのペイロードとを含む、５３バ
イト・パケットが定義されている。この細分性のため
に、ネットワークを介したジッタは、小さな値に制限さ
れ、したがって、受信側でプレイ・アウト・バッファに
よって補償することができる。このバッファは、少なく
ともネットワーク中の最大ジッタに等しい遅延を導入す
るように構成される。セルは、このバッファで待機し、
バッファによって遅延された後、先入れ先出し方式で処
理される。これによって、ネットワーク中の最大ジッタ
だけ遅延したセルは、それが受信側に到達したときにプ
レイ・アウト・バッファにまだ保持されている前のセル
の後で丁度よい時に処理される。
【０００９】遅延問題に関する限り、パケット交換技法
では、パケットを送信する前にペイロードのあらゆるバ
イトを受信しておく必要がある。関連する遅延は、パケ
ット化遅延またはセル・ペイロード・アセンブリ遅延と
呼ばれる。たとえば、６４ｋｂｐｓで符号化されたパル
ス符号化変調（ＰＣＭ）音声をＡＴＭセルに埋め込む時
間は５．８７５ミリ秒である。ネットワークを介してセ
ルを転送し経路上の異なる交換ノードを介してセルを交
換する時間をこのパケット化遅延に加算することによっ
て得られる総端末間セル待ち時間は非常に長いので、高
価なエコー・キャンセラを使用することが必要になる。
エコー・キャンセラを不要にする方法は、セルを部分的
に埋め込み、あるいはずっと小さなパケットを送信する
ことによって、この遅延を短縮することである。どちら
の場合も、欠点は、オーバヘッドが増大し、したがって
ネットワーク中の帯域幅が最適ではなくなることであ
る。
【００１０】例示のために、以下で、本発明を実施する
ために使用できるタイプのパケット交換システムを簡単
に説明する。
【００１１】図面の図１は、中継線ＴＬによって相互接
続され、外部データ端末装置ＤＴＥに接続された加入者
線ＡＬからアクセスできる、７つの交換ノードＳＷ１な
いしＳＷ７を含むパケット交換網を表す。
【００１２】ネットワーク制御アーキテクチャは分散型
のものであり、すなわち、各交換ノードがコントロール
・ポイントＣＰによって制御される。すべてのＣＰは、
ＣＰ間で制御メッセージをマルチキャストする効率的な
手段を提供する、ＣＰスパン木を介して相互接続され
る。ＣＰは、ネットワーク中の他のＣＰにメッセージを
同報通信したいとき、所定のスパン木の交換アドレスに
このメッセージを送信する。アーキテクチャは、ＣＰス
パン木のあらゆる回線上で、しかもこれらの回線上での
みこのメッセージを経路指定する手段を提供する。アー
キテクチャは、各交換ノード上で木アドレスを初期設定
し、回線または交換ノードに障害が発生した場合に木を
自動的に再構成する手段も提供する。
【００１３】各ＣＰは、ネットワークに関するトポロジ
ー・データベースのコピーを含む。このコピーは、ネッ
トワークの物理構成と、回線の特性および状況とを含
む。ネットワーク中のｎ番目の回線ごとに、指定の優先
順位をもつパケット上に導入される可能性がある最大遅
延Ｔ（ｎ）と、この回線の帯域幅留保レベルＲ−ｒｅｓ
（ｎ）が、トポロジー・データベースに記録される。こ
の情報は、それが重要な変化を提示するときは必ず、Ｃ
Ｐスパン木を介して送信されるトポロジー更新メッセー
ジを介して他のＣＰに転送される。
【００１４】ユーザ装置ＤＴＥ−ＡおよびＤＴＥ−Ｂは
それぞれ、加入者線ＡＬ−ＡおよびＡＬ−Ｂを介してネ
ットワークに接続されている。これらの装置は、最大遅
延Ｔ＿ｍａｘおよびパケット喪失確率Ｐ＿ｌｏｓｓの形
で指定された所与のサービス品質（ＱｏＳ）をもつネッ
トワークを介して相互接続すべきである。
【００１５】交換ノードＳＷ−１で、コントロール・ポ
イントＣＰ−１はまず、ユーザによって指定されたＱｏ
Ｓおよびトラフィック特性（ピーク速度、平均速度、平
均パケット長）を使用して、この回線上のパケット喪失
確率Ｐ＿ｌ（ｎ）がこの接続向けに指定された喪失確率
Ｐ＿ｌｏｓｓよりもずっと小さくなるように、経路上の
あらゆる回線上で予約すなわち留保（reserve ）すべ
き、接続の等価容量と呼ばれる帯域幅の量Ｃ＿ｅｑを算
出する。
【００１６】コントロール・ポイントＣＰ−１は次い
で、トポロジー・データベースにおいて回線ごとに得ら
れる情報に基づいて、ネットワークにおいて宛先に到達
するための最適の経路を算出する。経路選択プログラム
はまず、経路となる資格がある回線を識別する。Ｒ
（ｎ）およびＲ＿ｒｅｓ（ｎ）がそれぞれ、回線ｎの容
量および回線の現留保レベルを示す場合、回線は、次式
が成立するならば、経路となる資格がある。
【数１】 Ｒ＿ｒｅｓ（ｎ）＋Ｃ＿ｅｑ≦０．８５Ｒ（ｎ）
【００１７】プログラムは次いで、修正ベルマン・フォ
ード・アルゴリズムを使用して、最小重みと、最小ホッ
プ数と、資格のある回線を使用し、かつＱｏＳを満た
す、発信元から宛先までの経路とを見つける。
【数２】Ｔ＿ｍａｘ ΣＴ（ｎ） Ｐ＿ｌｏｓｓ≦１−II（１−Ｐ＿ｌ（ｎ））
【００１８】上式で、合計演算子および乗算演算子は、
経路のｎ本（ｎ＝１，．．．，Ｎ）の回線を介して運ば
れる。
【００１９】交換機ＳＷ−１から交換機ＳＷ−３への選
択された経路が、交換機ＳＷ−２を通り中継線ＴＬ−１
およびＴＬ−２を使用すると仮定する。
【００２０】図２は、新しい接続を確立する際の経路上
のＣＰ間のメッセージ・フローを示す。発信元コントロ
ール・ポイントＣＰ−１が、接続セットアップ・メッセ
ージを経路に沿って送信し、メッセージのコピーが、経
路上のあらゆる交換機のコントロール・ポイントに転送
される。このメッセージは、経路上のＣＰのネットワー
ク・アドレスのリストと、これらのＣＰ間の回線名のリ
ストと、要求帯域幅Ｃ＿ｅｑと、接続の優先順位と、発
信元ＣＰ−１によってセットされ、接続を一義的に識別
するために他のすべてのＣＰによって使用される、接続
相関子Ｃ＿ｃｏｒとを含む。
【００２１】各ＣＰは、セットアップ・メッセージのコ
ピーを受信した後、２つの基本タスクを実行する。
【００２２】まず、ＣＰは、新しい接続の等価容量が依
然として、経路上の次の交換ノードへの回線上で利用で
きるかどうかを検査し、そうである場合、その容量を留
保する。したがって、ＣＰは、第１の上記の関係を検証
することによって、回線が資格があるかどうかを検査す
る。そうである場合、ＣＰは、新しい接続用の送信回線
上に所望の量の帯域幅を留保し、接続セットアップを受
け入れ、留保レベルを増分させる。
【数３】 Ｒ＿ｒｅｓ（ｎ）＝Ｒ＿ｒｅｓ（ｎ）＋Ｃ＿ｅｑ
【００２３】この留保レベルが著しく変化した場合、Ｃ
Ｐは最終的に、ＣＰスパン木上でトポロジー更新メッセ
ージを同報通信し、この特定の回線の新しい留保レベル
Ｒ＿ｒｅｓを他のＣＰに通知する。
【００２４】第２に、ＣＰは、新しい接続に新しいラベ
ルを割り振り、ラベル・スワッピングのために、経路上
の前の交換機のＣＰにこのラベルを送り返す。
【００２５】帯域幅の留保およびラベルの割振りは、経
路上のすべてのＣＰ、すなわちＣＰ−２およびＣＰ−３
（図２参照）から肯定応答される。入力交換機アダプタ
で、ラベルＬ２を含むネットワーク・ヘッダと、回線Ｔ
Ｌ−１を介した送信のための所望の送信アダプタにパケ
ットを経路指定するために交換機ＳＷ−１によって局所
的に使用される交換機経路指定ヘッダとが、ユーザ装置
ＤＴＥ−Ａから受信されたデータ・パケットに付加され
る。次の交換機ＳＷ−２で、各パケットのラベルＬ２を
使用してテーブルが参照され、このテーブルは、ラベル
Ｌ３および交換機経路指定ヘッダを返す。パケット・ラ
ベルＬ２が新しいラベルＬ３とスワップされ、パケット
は、回線ＴＬ−２上で送信ができるように交換機経路指
定ヘッダに応じて適当な送信アダプタへ転送される。
【００２６】送信アダプタで、パケットは、その優先順
位に応じて、３つの可能な待ち行列のうちの１つで待機
する。リアルタイムＲＴ、非リアルタイム（ＮＲＴ）、
および非留保（ＮＲ、すなわち、最低優先順位）の３つ
の可能なトラフィック優先順位が定義されている。通
常、最高優先順位クラスＲＴを使用して音声またはビデ
オが転送され、第２のクラスＮＲＴを使用して対話型デ
ータが転送され、第３のクラスＮＲを使用してファイル
転送が行われる。要求時に、スケジューラは、最高優先
順位をもつリアルタイム待ち行列および最低優先順位を
もつ非留保待ち行列を処理する。すなわち、新しいパケ
ットが要求されるたびに、スケジューラがまず、リアル
タイム待ち行列を見て、リアルタイム・パケットを処理
する。この待ち行列が空である場合、スケジューラは、
非リアルタイム待ち行列を見て、最終的に非リアルタイ
ム・パケットを処理する。非留保待ち行列が処理される
のは、リアルタイム待ち行列と非リアルタイム待ち行列
が共に空であるときだけである。
【００２７】経路指定動作は、パケットが交換ノードＳ
Ｗ−３の送信ポート・アダプタに到達するまで繰り返さ
れ、この送信ポート・アダプタでネットワーク・ヘッダ
が廃棄され、パケットがユーザ装置ＤＴＥ−Ｂへ送信さ
れる。
【００２８】上記のネットワーク・アーキテクチャによ
って、ネットワークを介してパケットを転送し、同時
に、事前に指定されたサービス品質を保証することがで
きる。しかし、パケットが音声信号を運ぶものである場
合、ネットワークによって達成できる最小遅延は、適当
な経路を選択することによって指定され、自動的に満た
される。しかし、ディジタル化音声のパケット化遅延の
ために、音声接続では依然として高価なエコー・キャン
セラが必要である。パケット化サイズを減少させるとも
ちろんパケット化遅延が短縮されるが、相対的にパケッ
ト・オーバヘッドも増大し、したがってネットワーク回
線上の帯域幅が無駄になる。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
主目的は、パケット交換網で音声信号を送信し、帯域幅
と端末間待ち時間を同時に最適化するシステムを提供す
ることである。
【００３０】本発明の他の目的は、パケット交換網上の
音声回線をエミュレートし、伝送の端末間遅延を最小限
に抑え、そのためエコー・キャンセラが不要になる、シ
ステムを提供することである。
【００３１】
【課題を解決するための手段】したがって、本発明は、
接続回線によって相互接続された複数の交換ノードを備
え、当該複数の交換ノードが、他の中間交換ノードのみ
に接続された中間交換ノードと、発信元および宛先交換
電話装置に接続された発信元および宛先端末交換ノード
とを含み、各交換ノードが、発信元および宛先交換電話
装置の間で回線エミュレーション・パケットを交換する
ことによって実行される音声信号の交換を制御する責任
を負うコントロール・ポイントに関連付けられた、パケ
ット交換網における音声回線エミュレーション・システ
ムに関する。そのような音声回線エミュレーション・シ
ステムは、各コントロール・ポイントに設けられ、最大
遅延およびパケット損失確率に基づいてどの接続回線が
資格があるかを識別することによって、発信元および宛
先交換電話装置の間の最適の経路を決定するための計算
手段と、最適の経路に沿った発信元端末交換ノードに関
連する発信元コントロール・ポイントに設けられ、最適
の経路に沿った各交換ノードから始まる最適の経路の各
接続回線上に或る量の帯域幅を留保するように、最適の
経路に沿った他のすべての交換ノードに関連するコント
ロール・ポイントへ接続セットアップ・メッセージを送
信するためのセットアップ手段とを備える。選択された
各交換ノードは、それに関連する回線エミュレーション
・サーバを備える。この回線エミュレーション・サーバ
は、各着信接続回線ごとに、当該着信接続回線から受信
される回線エミュレーション・パケットの各音声スロッ
ト（以下「スロット」ともいう）に関連する各発信接続
回線の識別と、当該発信接続回線上で送信すべき回線エ
ミュレーション・パケットの各スロットの識別とを含む
接続テーブルと、すべての着信接続回線から受信された
各着信回線エミュレーション・パケットに含まれる各ス
ロットごとに接続テーブルを参照し、当該スロットの内
容を、接続テーブルで識別された発信接続回線のスロッ
トへ転送するための交換モジュールとを含む。
【００３２】本発明は、上述の音声回線エミュレーショ
ン・システムを備えるパケット交換網において音声回線
エミュレーション・パケットを経路指定するための回線
交換接続（以下「回線エミュレーション接続」または
「ＣＥ接続」ともいう）を確立する方法にも関する。こ
の方法は、次のステップを含んでいる。−前記接続の各
交換ノードごとに回線エミュレーション・サーバを提供
するステップ。 この回線エミュレーション・サーバは、
入力接続回線（ｉ）上に音声スロット（ｋ１）を留保
し、当該入力接続回線の識別と当該留保された音声スロ
ットの識別とを含むスロット活動化メッセージを、前記
接続の前の交換ノードに関連する前の回線エミュレーシ
ョン・サーバ（Ｐ−ＣＥＳ）に送信するものである。−
発信元および宛先交換電話装置の間で音声信号を送信す
るための最適の経路を決定するステップ。−音声信号用
の少なくとも１つのスロットを含む回線エミュレーショ
ン・パケットを受信および送信するように、最適の経路
に沿った各交換ノードを構成するステップ。−最適の経
路に沿った各交換ノードに関連する各コントロール・ポ
イントから各交換ノードに関連する各回線エミュレーシ
ョン・サーバへ、スロット・セットアップ・メッセージ
を送信するステップ。 このスロット・セットアップ・メ
ッセージは、入力接続回線（ｉ）と、出力接続回線
（ｊ）と、前記前の回線エミュレーション・サーバ（Ｐ
−ＣＥＳ）と、前記接続の次の交換ノードに関連する次
の回線エミュレーション・サーバ（Ｎ−ＣＥＳ）とを識
別するものである。
【００３３】
【実施例】従来型のパケット交換網に関する図１および
２は、従来の技術として説明済みであり、これ以上説明
しない。
【００３４】図３は、図１および２に関して簡単に説明
したタイプのパケット交換網を表す。ただし、ネットワ
ーク中のいくつかの交換ノード（ノードＳＷ−１、ＳＷ
−２、ＳＷ−３、ＳＷ−４、ＳＷ−５、ＳＷ−７）は、
本発明の基本的な態様の１つである回線エミュレーショ
ン・サーバＣＥＳを各ノードに組み込むことによって、
回線エミュレーションのためにイネーブルされている。
【００３５】各回線エミュレーション・サーバは、交換
ノードを介しての回線エミュレーション接続の確立と、
入力回線から出力回線への音声スロットの実際の交換動
作に責任を負う。特定の交換ノード上に回線エミュレー
ション・サーバが存在することは、ネットワークのトポ
ロジー・データベースで報告され、したがって、経路選
択時に、回線エミュレーションのためにイネーブルされ
た交換ノードを通過する経路を選択するために使用でき
る。
【００３６】私設または公衆交換電話装置ＰＢＸ−Ａお
よびＰＢＸ−Ｂは、加入者線ＡＬ−ＡおよびＡＬ−Ｂを
介してネットワークに接続され、パケット交換網を介し
エミュレートされた音声回線交換を使用して相互接続す
ることができる。
【００３７】図４は、交換ノードＳＷ−１と、それに関
連する装置と、交換ノードＳＷ−１をデータ端末装置、
この場合はＰＢＸ−Ａ、およびその他の交換ノードに接
続する回線とを示す。この図を使用して、本発明による
音声回線エミュレーション・システムの動作の概要を示
す。
【００３８】加入者線ＡＬ−Ａは、一方の側で、交換機
ポート・アダプタＰＡ−Ａを介して交換機ＳＷ−１に接
続され、他方の側で、ＮＡ本の電話回線を処理する装置
ＰＢＸ−Ａに接続されている。たとえば、ＡＬ−ＡがＥ
１回線（ヨーロッパ）である場合、ＮＡ＝３２であり、
ＡＬ−ＡがＴ１回線（合衆国）である場合、ＮＡ＝２４
である。所与の時間には、ＮＡ本の電話回線のうちのＮ
ａ本の回線しか活動状態にならない（ＮａはＮＡ以下で
ある）。ポート・アダプタＰＡ−Ａは、各１２５マイク
ロ秒周期内にＰＢＸ−ＡからＮＡバイトを受信し、０．
５ミリ秒ごとに１つのパケットを構成することによって
ＮＡ個の接続を多重化する。したがって、このパケット
は、ネットワーク・ヘッダと４ＮＡバイトのペイロード
とを含む。ポート・アダプタは次いで、このパケットを
交換機を介してＣＥサーバへ送信する。以下では、その
ようなパケットをデータ・パケットと対比して回線エミ
ュレーション（ＣＥ）パケットと呼ぶ。
【００３９】同様に、ポート・アダプタＰＡ−Ａは、
０．５ミリ秒ごとにＣＥサーバからＣＥパケットを受信
する。このパケットは、ＮＡ個の接続を表す固定４ＮＡ
バイト・ペイロードを含む。これらの接続のうちのＮａ
個が活動状態である。
【００４０】中継線ＴＬ−１、ＴＬ−３、ＴＬ−４はそ
れぞれ、交換機トランク・アダプタＴＡ−１、ＴＡ−
３、ＴＡ−４を介してＳＷ−１に接続されている。中継
線上で、ＣＥパケットは、コントロール・ポイントによ
って特定のラベルが選択されるのでデータ・パケットと
は区別される。以下では、中継線上でＣＥパケットに割
り当てられるラベルをＬ０によって示す。
【００４１】交換機トランク・アダプタは、Ｌ０のラベ
ルの付いたパケットを受信すると必ず、受信アダプタ・
アドレスとパケットのＣＥ特性の両方を示すＬ０−ｍと
前記ラベルをスワップし、次いで、適当な経路指定ヘッ
ダをこのパケットに付加し、最後に、パケットを交換機
へ転送する。交換機は続いて、回線エミュレーション・
サーバＣＥＳへパケットを転送する。
【００４２】各中継線上では、通常のデータ接続だけで
なく、１つ（または複数の）回線エミュレーション接続
も流れる。各回線エミュレーション接続は、最大３２個
の音声スロットを運ぶ。この細分性は、公衆電話網およ
び専用電話網でのＰＢＸ間接続に使用される細分性であ
るＴ１またはＥ１のすべての音声スロットを単一の回線
エミュレーション接続上で運べるので、好都合である。
【００４３】それぞれ、回線ＡＬ−Ａ、ＴＬ−１、ＴＬ
−３、ＴＬ−４上の回線エミュレーション接続で活動化
される、音声スロットの数をＮａ、Ｎ１、Ｎ３、Ｎ４に
よって示す。中継線ＴＬ−１からＳＷ−１に到達する各
ＣＥパケットは、４Ｎ１バイト・ペイロードを含み、加
入者線ＡＬ−ＡからＳＷ−１に到達する各ＣＥパケット
は４ＮＡバイト・ペイロードを含むが、活動化される音
声接続に対応するのは、これらのバイトうちの４Ｎａバ
イトだけである。
【００４４】交換機ＳＷ−１で、回線ＡＬ−Ａ、ＴＬ−
１、ＴＬ−３、ＴＬ−４から０．５ミリ秒周期内に到達
する４つのＣＥパケットが、ＣＥサーバＣＥＳ−１へ送
信される。ＣＥサーバＣＥＳ−１は、４つのパケットを
構成し、これらのパケットは、伝送のために４本の回線
へ送り返される。
【００４５】特定のパケット・フォーマットを含む手段
と、回線エミュレーション・サーバで実施される交換機
構と、回線のセットアップおよびテークダウンに関する
１組のプロトコルとによって、パケット交換網を介して
データ・パケットと同時にＣＥパケットを送信すること
ができる。これらについて以下で説明する。
【００４６】接続のセットアップ ネットワークで新しい音声接続を確立するには、従来の
技術で説明した、データ接続を確立するために使用され
る基本機構を使用するが、ネットワーク・コントロール
・ポイントＣＰと回線エミュレーション・サーバＣＥＳ
の制御モジュールとの間での対話を含めて、追加の制御
機構が必要である。この機構は、２つのＣＰ間、ＣＰと
ＣＥＳの間、あるいは、２つのＣＥＳ間で交換される制
御メッセージに基づくものである。動的にスロットをＣ
Ｅ接続に付加し、かつＣＥ接続から削除することができ
るように、２つのＣＥＳは、ＣＥパケットの任意選択の
制御フィールドで運ばれる、通常の帯域外制御メッセー
ジまたは帯域内制御メッセージを使用することによって
通信することができる。
【００４７】以下では、交換電話装置ＰＢＸ−ＡとＰＢ
Ｘ−Ｂの間で新しいスロットを確立する際に、すでに各
中継線ＴＬ−１およびＴＬ−２上に１つの回線エミュレ
ーション接続がセットされていると仮定する。この仮定
は、もちろん説明を簡単にするために使用したものであ
る。なぜなら、トランク上で回線エミュレーション接続
が利用できないときは常に、中継線上で追加回線エミュ
レーション接続をセットし、あるいは、必要に応じて追
加回線エミュレーション接続をセットするための追加制
御を容易に提供することができるからである。
【００４８】図５は、交換機ＳＷ−１、ＳＷ−２、ＳＷ
−３を介してＰＢＸ−ＡとＰＢＸ−Ｂの間に新しい音声
接続が確立されたときの経路、したがって、コントロー
ル・ポイントＣＰ−１、ＣＰ−２、ＣＰ−３と回線エミ
ュレーション・サーバＣＥＳ−１、ＣＥＳ−２、ＣＥＳ
−３とを含む経路上に位置する、ＣＰとＣＥサーバの間
で流れるメッセージを示す。
【００４９】発信元コントロール・ポイントＣＰ−１の
第１のタスクは、ネットワークにおいて宛先に到達する
ための最適の経路を算出することである。データ接続を
確立する場合と同様に、経路選択アルゴリズムは、トポ
ロジー・データベースで得られる情報を使用して、ユー
ザによって指定されたＱｏＳ、すなわち、最大パケット
喪失確率Ｐ＿ｌｏｓｓおよび最大端末間遅延Ｔ＿ｍａｘ
に一致する経路を算出する。接続がＣＥ接続であり、ピ
ーク帯域幅が６４ｋｂｐｓであることも指定される（１
スロット帯域幅はＣ＿ｅｑ＝６４ｋｂｐｓ）。
【００５０】先に進む前に、送信アダプタまたは回線エ
ミュレーション・パケットによって導入される恐れがあ
る、トポロジー・データベースで報告される最大ジッタ
Ｊ（ｎ）が、ネットワーク中のあらゆる回線に特有のも
のであることに留意されたい。また、特定の回線の一部
が常にデータ・トラフィックに利用できるように、この
回線上の最大回線エミュレーション接続数を制限するこ
とが望ましい。そのために、トポロジー・データベース
は、Ｊ（ｎ）だけでなく、送信アダプタが一度に処理で
きる最大音声スロット数Ｑ＿ｍａｘ（ｎ）と、送信アダ
プタが実際に処理する現スロット数Ｑ（ｎ）をも報告す
る。
【００５１】経路選択プログラムはまず、経路としての
資格がある回線を識別する。Ｒ（ｎ）およびＲ＿ｒｅｓ
（ｎ）がそれぞれ回線容量およびその現留保レベルを示
すものとして、回線は、回線エミュレーションのために
イネーブルされた（すなわち、ＣＥサーバをサポートす
る）２つの交換ノードに接続されており、かつ以下のこ
とが成立する場合に、経路の資格がある。
【数４】（１） Ｒ＿ｒｅｓ（ｎ）＋Ｃ＿ｅｑ≦０．８
５．Ｒ（ｎ） （２） Ｑ（ｎ）＋１≦Ｑ＿ｍａｘ（ｎ）
【００５２】プログラムは次いで、修正ベルマン・フォ
ード・アルゴリズムを使用して、最小重みと、最小ホッ
プ数と、資格のある回線を使用し、かつＱｏＳを満た
す、発信元から宛先までの経路とを見つける。
【数５】（３） Ｔ＿ｍａｘ≦Σ Ｔ（ｎ）
【００５３】上式で、Ｔ（ｎ）は回線ｎの遅延である。
【数６】 （４） Ｐ＿ｌｏｓｓ≦１−II（１−Ｐ＿ｌ（ｎ））
【００５４】上式で、Ｐ＿ｌ（ｎ）は回線ｎのパケット
喪失確率である。
【数７】（５） Σ Ｊ（ｎ）≦０．５ ｍｓ
【００５５】上式で、合計演算子および乗算演算子は、
経路のｎ本（ｎ＝１，．．．，Ｎ）の回線を介して運ば
れる。
【００５６】次に、交換ノードＳＷ−１から交換ノード
ＳＷ−３への選択された経路が、交換ノードＳＷ−２を
通り中継線ＴＬ−１およびＴＬ−２を使用すると仮定す
る。
【００５７】発信元コントロール・ポイントＣＰ−１
が、接続セットアップ・メッセージを経路に沿って送信
し、メッセージのコピーが、経路上のあらゆる交換機の
コントロール・ポイント、すなわちＣＰ−２およびＣＰ
−３に転送される。このメッセージは、経路上のコント
ロール・ポイントのネットワーク・アドレスのリスト
と、これらのコントロール・ポイント間の回線名のリス
トと、要求帯域幅Ｃ＿ｅｑと、回線エミュレートされた
接続であるために高優先順位である接続の優先順位と、
発信元ＣＰ−１によってセットされ、接続を一義的に識
別するために他のすべてのＣＰによって使用される、接
続相関子Ｃ＿ｃｏｒとを含む。
【００５８】各ＣＰは、セットアップ・メッセージのコ
ピーを受信した後、２つの基本タスクを実行する。
【００５９】コントロール・ポイントの第１のタスク
は、新しい接続に必要な等価容量が、経路上の次の交換
ノードへの回線上で利用できるかどうかを検査すること
である。ＣＰは、データ接続のための帯域幅留保のため
に通常行われる試験だけでなく、送信アダプタが新しい
スロットを処理するのに十分なバッファリングを割り当
てたかどうかも検査する。報告されている最新型のネッ
トワークでの経路のセットアップ用の表記法と同じ表記
法を使用すると、ＣＰは、以下のことが成立するかどう
か検査を行う。
【数８】 （１） Ｒ＿ｒｅｓ（ｎ）＋Ｃ＿≦０．８５．Ｒ（ｎ） （２） Ｑ（ｎ）＋１≦Ｑ＿ｍａｘ（ｎ）
【００６０】不等式（１）と不等式（２）が共に確認さ
れた場合、ＣＰは、新しい接続のために送信回線上に所
望の量の帯域幅を留保する。
【００６１】コントロール・ポイントが実行する第２の
タスクは、交換ノード上に位置する回線エミュレーショ
ン・サーバへスロット・セットアップ・メッセージを送
信することである。ＣＰは次いで、スロットが留保され
ていること、およびサーバが、接続の開始を予期してい
ることを確認するスロットＯＫメッセージをこのＣＥサ
ーバから受信するまで、待機する。次いで、ＣＰは、回
線の留保レベルを増分する。
【数９】 Ｒ＿ｒｅｓ（ｎ）＝Ｒ＿ｒｅｓ（ｎ）＋Ｃ＿ｅｑ Ｑ（ｎ）＝Ｑ（ｎ）＋１
【００６２】ＣＰは次いで、接続セットアップを受け入
れ、最終的に、トポロジー更新メッセージをＣＰスパン
木上で同報通信して、この特定の回線の新しい留保レベ
ルＲ＿ｒｅｓ（ｎ）およびＱ（ｎ）を他のＣＰに通知す
る。最後に、ＣＰは、発信元のコントロール・ポイント
ＣＰ−１に肯定応答メッセージを送り返し、トランク上
でスロットおよび帯域幅が留保されていることをコント
ロール・ポイントＣＰ−１に通知する。ＣＰ−１は、経
路上のすべてのＣＰから肯定応答メッセージを受信した
後、この接続に有効なデータ送信を開始する。
【００６３】次に、常に図５を参照してＣＰとＣＥサー
バの間のプロトコルについて詳しく説明する。しかし、
この説明の時点では、各ＣＥサーバのアーキテクチャを
検討する必要がある。
【００６４】図６を参照すると、各ＣＥサーバは、バッ
ファ・メモリ１０と、基準２ｋＨｚクロック１２と、交
換モジュール１４と、制御モジュール１６と、ローカル
・ストア１８と、ＣＥサーバが、交換ノードからのパケ
ットをバッファ１０で受信し（着信ＣＥパケット）、か
つパケットをバッファ１０から交換ノードへ送信（発信
ＣＥパケット）できるようにする、交換ノードＳＷとの
インタフェース２０とを含む。制御モジュール１６は、
コントロール・ポイントやその他のＣＥサーバなどネッ
トワーク・アドレスされるエンティティとの間で、交換
インタフェース２０を介してネットワーク制御メッセー
ジを送受信することもできる。
【００６５】交換プロセスは、制御情報が制御モジュー
ル１６によってローカル・ストア１８に記憶され維持さ
れているので、イネーブルされる。この情報は、サーバ
当り１つのスロット番号テーブルＮ−ＴＡＢ２２および
１つの接続相関テーブルＣＯＲ−ＴＡＢ２４と、入力ア
ダプタ当り１つの接続テーブルＣ＿ＴＡＢ−ｍ２６とを
含む。ここで、インデックスｍは、アダプタ・インデッ
クスを示し、１からＭまでの範囲である。
【００６６】スロット番号テーブルＮ−ＴＡＢは、各入
力アダプタごとに１つずつ合計Ｍ個の項目を有し、対応
する入力アダプタ上で現在活動化されているスロットの
数を各アダプタごとに示す。
【００６７】Ｎ−ＴＡＢ（ｍ）＝アダプタｍ（ｍ＝
１，．．．，Ｍ）からの入力ＣＥパケット中のスロット
の数
【００６８】接続テーブルＣ−ＴＡＢ−ｍは、アダプタ
ｍを介して確立された各接続ごとに１つのＮ−ＴＡＢ
（ｍ）個の項目を各アダプタごとに有する。
【００６９】接続テーブル中の各項目は、交換動作を制
御し接続の状況を示す、３つのフィールドを有する。
【００７０】Ｃ−ＴＡＢ−ｍ（ｎ）＝（ｉ，ｊ，状況）
（ｎ＝１，．．．，Ｎ−ＴＡＢ（ｍ）） ｉ：出力アダプタ・インデックス ｊ：出力スロット・インデックス 状況：０＝遊休、１＝留保、２＝活動
【００７１】交換モジュール１４は、このテーブルの各
項目を以下のように解釈する。入力アダプタｍ上の相関
子Ｃ−ｃｏｒとの接続は、遊休、留保、あるいは活動状
態である。状況が遊休である場合、入力ＣＥパケット上
のスロットｎを使用して新しい接続を確立することがで
きる。状況が留保である場合、入力ＣＥパケット上のス
ロットｎを使用して新しい接続を確立することはでき
ず、状況が活動状態である場合、アダプタｍから来るあ
らゆる入力ＣＥパケット中のスロットｎを出力アダプタ
ｉ上のスロットｊに転送すべきである。
【００７２】接続相関テーブルＣＯＲ−ＴＡＢは、サー
バによって交換される音声スロットの数と同数の項目を
有し、すでに検討したように、有用なインデックス値を
接続相関子から検索するためにスロット接続の確立時に
使用される。
【００７３】前述のように、各中間コントロール・ポイ
ントは、接続セットアップ・メッセージを受信した後、
新しいスロットを設定するために、コントロール・ポイ
ント自体の交換ノードに接続されたＣＥサーバへスロッ
ト・セットアップ・メッセージを送信する。ＣＰは、こ
のスロット・セットアップ・メッセージで、入力回線
ｉ、出力回線ｊ、経路上の前のＣＥサーバのネットワー
ク・アドレスＰ−ＣＥＳ、経路上の次のＣＥサーバのネ
ットワーク・アドレスＮ−ＣＥＳ、および接続相関子Ｃ
＿ｃｏｒを指定する。たとえば、ＣＰ−２によってＣＥ
−２へ送信されるメッセージは以下のとおりである。 Ｓｅｔ−ｕｐ−ｓｌｏｔ（ｉ，ｊ，ＣＥＳ−１，ＣＥＳ
−３，Ｃ＿ｃｏｒ）
【００７４】ここで、ｉはＴＬ−１に対応し、ｊはＴＬ
−２に対応する。
【００７５】ＣＥＳ−２は、ＣＰ−２からメッセージを
受信すると、図７に示したスロット選択アルゴリズムを
使用して入力トランクｉ上のスロットｋ１を選択する。
状況＝０である、このスロットに関する利用可能な項目
が、接続テーブルＣ−ＴＡＢ−１で探索される。
【数１０】Ｃ−ＴＡＢ−ｉ（ｋ１）＝Ｘ，Ｘ，０
【００７６】ＣＥＳ−２は次いで、状況フラグを１にセ
ットすることによって接続テーブル中の対応する項目を
留保し、出力アダプタ・インデックスｊを記憶する。
【数１１】Ｃ−ＴＡＢ−ｉ（ｋ１）＝ｊ，Ｘ，１
【００７７】この関係式で、Ｘ表記は、スロットｋ１の
状況が更新されていないことを示すために使用する。ま
た、ＣＥサーバは、相関テーブルＣＯＲ−ＴＡＢを新し
い項目で更新する。
【数１２】ＣＯＲ−ＴＡＢ（Ｃ＿ｃｏｒ）＝ｉ，ｋ１
【００７８】実際には、接続相関子は通常、かなり多数
のバイト（たとえば、３２バイト）を必要とするので、
テーブルＣＯＲ−ＴＡＢは、ハードウェア技法またはソ
フトウェア技法を使用して、内容アドレス可能な標準メ
モリ（ＣＡＭ）によって実施することができる。
【００７９】ＣＥＳ−２は次いで、スロット活動化
（ｉ，ｋ１，Ｃ＿ｃｏｒ）制御メッセージをＰ−ＣＥ
Ｓ、すなわちＣＥＳ−１へ送信し、Ｎ−ＣＥＳ、すなわ
ちＣＥＳ−３からこの接続に関してスロット活動化メッ
セージを受信しない限り、もはやこの接続セットアップ
に対して動作しない。
【００８０】ＣＥＳ−２が、スロット・セットアップ・
メッセージを受信した後にコントロール・ポイントから
得たネットワーク・アドレスＣＥＳ−１のために、制御
メッセージをＣＥＳ−１へ送信できることを想起された
い。
【００８１】ＣＥＳ−２は、スロット活動化（ｊ，ｋ
２，Ｃ＿ｃｏｒ）メッセージをＣＥＳ−３から受信する
と、まず、接続相関子Ｃ＿ｃｏｒを含む相関テーブルを
参照し、入力アダプタ・インデックスｉおよびスロット
番号ｋ１を得る。
【数１３】 （ｉ，ｋ１）＝ＣＯＲ−ＴＡＢ−ｉ（Ｃ＿ｃｏｒ）
【００８２】ＣＥＳ−２は次いで、接続テーブルの対応
する項目を更新する。
【数１４】Ｃ−ＴＡＢ−ｉ（ｋ１）＝ｊ，ｋ２，１
【００８３】ＣＥＳ−２は、最後に、スロットＯＫ
（ｉ，ｊ，Ｃ＿ｃｏｒ）制御メッセージをコントロール
・ポイントＣＰへ送信する。これによって、このサーバ
の初期設定フェーズが完了する。ＣＥＳ−２サーバは次
いで、対応するＣＥパケット中のスロットの交換を実際
に開始させる帯域内メッセージを待つ。
【００８４】ＣＥＳ−２サーバは、入力アダプタｉ上で
ＣＥＳ−１から帯域内スロット活動化（ｋ１）メッセー
ジを受信するとまず、状況フラグを２にセットすること
によって、接続テーブル中の対応する項目を活動化す
る。
【数１５】Ｃ−ＴＡＢ−ｉ（ｋ１）＝ｊ，ｋ２，２
【００８５】ＣＥサーバは次いで、制御テーブルＮ−Ｔ
ＡＢの適当な項目を更新する。
【数１６】Ｎ−ＴＡＢ（ｉ）＝Ｎ−ＴＡＢ（ｉ）＋１
【００８６】ＣＥサーバは次いで、帯域外スロット活動
化肯定応答（ｉ，ｋ１，Ｃ＿ｃｏｒ）メッセージをＣＥ
Ｓ−１へ送信し、対応するＣＥパケット中のスロットの
交換を開始する。ＣＥサーバは、回線ｊ上で転送される
あらゆるＣＥパケットに適当な制御バイトを挿入するこ
とによって、帯域内スロット活動化（ｋ２）メッセージ
のＣＥＳ−３への送信も開始する。ＣＥＳ−２は、この
帯域内制御メッセージに応答する帯域外スロット活動化
肯定応答（ｊ，ｋ２，Ｃ＿ｃｏｒ）メッセージをＣＥＳ
−３から受信すると、回線ｊ上で転送されるあらゆるＣ
Ｅパケットへの制御メッセージの挿入を停止する。
【００８７】上述のプロトコルは、各中間交換ノードに
適用することができる。しかし、発信元ノード（たとえ
ば、ＳＷ−１）または宛先ノード（たとえば、ＳＷ−
３）として使用される端部ノードを検討する必要があ
る。これらのノードの場合、以下で説明するように特定
のプロトコルが適用される。
【００８８】コントロール・ポイントＣＰ−３は、接続
セットアップ・メッセージに含まれる情報に基づいて、
ＣＰ−３自体がこの接続に関する宛先コントロール・ポ
イントであることを知る。実際には、このメッセージ
は、ＣＰ−３によりＰＢＸ−Ｂに接続されたＮＢ個の音
声回線を含むポート回線として記録された回線Ｂのスロ
ットｂ上で接続を設定すべきであることを通知する。こ
の結果、ＣＰ−３は、回線Ｂだけでなくスロットｂ（ｂ
は、回線ＡＬ−Ｂを介してＰＢＸ−Ｂによって処理され
る電話回線の数ＮＢ以下である）もセットアップすべき
であることをサーバＣＥＳ−３へのスロット・セットア
ップ・メッセージで示す。また、ＣＰ−３は、スロット
・セットアップ・メッセージだけでなくスロット活動化
メッセージもＣＥＳ−３へ送信する。
【００８９】同様に、ＣＰ−１は、それ自体が接続に関
する発信元コントロール・ポイントであることを知り、
加入者線Ａ上のスロットを活動化する必要があることを
ＣＥＳ−１へのスロット・セットアップ・メッセージに
おいて示す。
【００９０】ＣＰ−１は、経路上のすべてのＣＰ、すな
わち、図５中のＣＰ−２およびＣＰ−３から肯定応答メ
ッセージを受け取ると、接続の経路全体に沿って作成さ
れた交換機構を活動状態のままにする。そのために、Ｃ
Ｐ−１は、スロット活動化（Ａ（ａ））制御メッセージ
をＣＥＳ−１へ送信する。ＣＰ−１が発信元コントロー
ル・ポイントなので、このメッセージは帯域外で送信さ
れる。ＣＥＳ−１は、このメッセージを受信した後、入
力回線Ａとしてインデックス付けされたスロットの実際
の交換を開始し、回線ｉ上で転送されるあらゆるＣＥパ
ケットに適当な制御バイトを挿入することによって、帯
域内スロット活動化（ｋ１）メッセージのＣＥＳ−２へ
の送信を開始する。このメッセージは、ＣＥＳ−２によ
って受信された後、次のスロット（回線ｊ上のスロット
ｋ２）の活動化をトリガし、回線ｊ上で転送されるあら
ゆるＣＥパケットへの制御バイトの挿入をトリガしてさ
らに次のスロット（回線ＡＬ−Ｂ上のスロットｂ）を活
動化し、したがって、ＰＢＸ−ＡとＰＢＸ−Ｂの間の有
効な端末間データ伝送を開始する。
【００９１】ＣＥパケットの伝送 上述の初期設定フェーズが完了した後、本明細書で以下
で説明するように、ＣＥパケットの有効な伝送が行われ
る。
【００９２】図８は、回線エミュレーション・パケット
のフォーマットを示す。このフォーマットは、ヘッダ
と、任意選択の制御フィールドと、マスクと、ペイロー
ドとを含む。
【００９３】ヘッダは、ラベルＬ０と、１ビット制御フ
ラグ（ＣＦ）とを含み、本発明に必須のものではなく本
明細書では説明しない、他の情報を含むことができる。
ヘッダ誤り訂正フィールド（ＨＥＣ）は、ヘッダのすべ
ての情報を保護する。
【００９４】任意選択の制御フィールド（ＣＮＴＬ）
は、ヘッダで制御フラグＣＦがセットされているときは
必ず、パケットに含まれている。このフィールドは、帯
域内メッセージを、回線エミュレーション・サーバから
経路上の次のサーバへ運ぶことにより、次のサーバが帯
域外制御メッセージを介して行った未処理の要求に応じ
て、このＣＥパケットのフォーマットが修正されてお
り、かつこのパケットによって運ばれるスロットを多重
化解除する前に制御処置を取っておかなければならない
ことを通知する。
【００９５】位置ｋに新しいスロットが追加されたこと
を通知するスロット活動化（ｋ）と、パケットの最後の
スロットが位置ｋへ移動されたことを通知するスロット
移動（ｋ）の２つの帯域内メッセージが定義されてい
る。
【００９６】制御フィールドは１バイト幅であり、スロ
ット番号（５ビット）と、メッセージ・タイプ（１ビッ
ト）と、試験のための予備ビットと、パリティ・ビット
とを含む。
【００９７】マスクは、可変長であり、可能なジッタに
よるペイロード中のスロットの状況を示す。
【００９８】マスクは、ＭＡＳＫ＝１に対応する正規ペ
イロード（４バイト）と、ＭＡＳＫ＝０に対応する欠落
ペイロード（０バイト）と、ＭＡＳＫ＝２に対応する余
分のペイロード（８バイト）との３つの可能なケースの
うちの１つを符号化する２ビット情報を各回線ごとに含
む。
【００９９】以下のマスク・テーブルＭＡＳＫ−ＴＡＢ
ＬＥに示したように、マスクの全長は整数バイトであ
り、パケットによって運ばれる回線の数Ｎに依存する。
【表１】
【０１００】ペイロードは可変長である。ペイロード
は、４Ｎバイトの正規ペイロードと、可変長の余分のペ
イロードとを含む。正規ペイロードは、１２５ミリ秒当
り音声回線当り４バイトを運び、余分のペイロードは、
いくつかの音声回線によってジッタが発生するので、こ
れらの回線の余分のスロットを運ぶ。これらの余分のス
ロットは、マスク中でマークされる。
【０１０１】正規ペイロードでは、Ｎ個のスロットが、
Ｎ個の４バイト・ワードを連結したものとして、スロッ
トの番号順に並べられる。たとえば、回線エミュレーシ
ョン・パケットが１から３までの番号の付いた３つのス
ロットを運ぶ場合、正規ペイロードは、４バイトを連結
したものとして並べられた第１のスロット用の１２バイ
トと、第２のスロット用の４バイトと、第３のスロット
用の４バイトとを含む。余分のペイロードでも、余分の
スロットは順次に並べられる。たとえば、回線エミュレ
ーション・パケットでスロット２および３が余分なもの
である場合、余分のペイロードは、４バイトを連結した
ものとして並べられたスロット２の８バイトと、スロッ
ト３の４バイトとを含む。
【０１０２】理想的には、サーバは、あらゆる基準クロ
ック周期内、すなわちあらゆる０．５ミリ秒の時間フレ
ーム以内に、各受信アダプタからの１つのＣＥパケット
をバッファ・メモリで受信し、各出力アダプタに送信す
べき１つのＣＥパケットを構成する。
【０１０３】各着信ＣＥパケットは、走査され、そのペ
イロードは、ＣＥサーバのローカル・ストア（図６参
照）中に制御モジュールによって維持されている接続テ
ーブルのおかげで、交換モジュールによって発信ＣＥパ
ケットに移される。発信ＣＥパケットは次いで、交換機
インタフェースを介して送信アダプタへ転送される。
【０１０４】前の交換ノードにある送信アダプタでの待
機、またはネットワーク中の異なる回線エミュレーショ
ン・サーバのクロック間のずれのために、サーバは、す
べての着信ＣＥパケットを０．５ミリ秒の周期内に受信
することができないことがある。その場合、交換モジュ
ールは、発信ＣＥパケットのマスク中の欠落スロットに
マークする。
【０１０５】サーバが、特定の入力アダプタからの２つ
のＣＥパケットを０．５ミリ秒の周期内に受信すること
ができないこともある。その場合、交換モジュールは、
各発信ＣＥパケットに余分のペイロードを追加して、マ
スク中の余分のスロットにマークする。
【０１０６】ネットワークは、ＣＥパケットが、音声回
線向けに２つよりも多くのペイロードを運ばないように
設計することができる。そのためには、ネットワーク中
の経路全体に沿ってＣＥパケットによって発生する総ジ
ッタが常に、回線エミュレーション・サービス周期の
０．５ミリ秒よりも小さな最大値に制限されるようにア
ダプタを構成すれば十分である。
【０１０７】図９は、パケットが受信アダプタに到達し
てから送信回線に転送されるまでのパケットの経路を示
す。この議論では、交換機が非ブロッキング型のもので
あり、４００Ｍｂｐｓで動作し、各回線が、単一の回線
エミュレーション接続を運ぶ４５Ｍｂｐｓでクロックさ
れるＴ３回線であると仮定する。
【０１０８】受信アダプタで、ＣＥパケットは、スケジ
ューラ２７の制御下で、ＣＥ−Ｑである高優先順位待ち
行列で待機する。実際には、本発明のＣＥエミュレーシ
ョン・システムでは、音声信号に対応する回線エミュレ
ーション（ＣＥ）、ビデオ信号または音声信号に対応す
るリアルタイム（ＲＴ）、対話型データに使用される非
リアルタイム（ＮＲＴ）、およびファイル転送に使用さ
れる非留保（ＮＲ）の４つの可能なトラフィック優先順
位が定義されている。
【０１０９】その場合、データ・バイトは、交換機２８
によってＣＥサーバに移される。交換機２８は、セル交
換機であり、すなわち非ＡＴＭ着信パケットは、移され
る前に小さなセル（５３バイト）としてチョップされる
が、固有のＡＴＭトラフィックはそのまま移される。高
優先順位待ち行列ＣＥ−Ｑは、少なくとも１つのセルが
入った直後に処理される。これは、最大待機時間が１つ
のセルの処理に対応し、すなわち、２マイクロ秒である
ことを意味する。交換機２８は、非ブロッキング型のも
のなので、ジッタを導入しない。
【０１１０】回線エミュレーション・サーバは、交換ノ
ードを横切るすべての回線エミュレーション接続を処理
するのに十分な処理能力が提供されるように構成され
る。したがって、このような接続上ではジッタは導入さ
れない。唯一の欠点は、クロックのわずかなずれ（たと
えば、１０-6）であり、これは、出力プレイアウト・バ
ッファで容易に補償することができる。
【０１１１】送信アダプタにおいて、回線エミュレーシ
ョン・パケットが、ＣＥサーバから受信され、回線へ送
信できるように交換機インタフェースによって最高優先
順位待ち行列ＣＥ−Ｑで待機させられる。低優先順位待
ち行列が処理されるのは、より高い優先順位の待ち行列
が遊休になった場合だけである。すなわち、回線に対し
て新しいパケットを求める要求が出されるたびに、スケ
ジューラ２９がまず、ＣＥ待ち行列を見てＣＥパケット
を処理する。この待ち行列が空である場合、スケジュー
ラはＲＴ待ち行列を見て、ＲＴ待ち行列が空である場
合、ＮＲＴ待ち行列を処理する。ＮＲ待ち行列が処理さ
れるのは、ＣＥ待ち行列、ＲＴ待ち行列、およびＮＲＴ
待ち行列がすべて空であるときだけである。
【０１１２】低優先順位のデータ・パケットが回線へ送
信されている間に回線エミュレーション・パケットが送
信アダプタに到達した場合は、本出願人の欧州特許出願
第９６６８００４７．３号「Method and apparatus for
transmission of high priority traffic on low spee
d communication links」で開示された機構などのプリ
エンプト／再開機構を使用して、このパケットの伝送に
ブロックごとに割り込んで回線エミュレーション・パケ
ットを処理し、次いで、データ・パケットの伝送を再開
する。１２８バイトのプリエンプション・ブロックで
は、Ｔ３回線上の回線エミュレーション・パケットの最
大ジッタは２２マイクロ秒であり、その結果、待機時間
が短くなる。Ｔ１回線上で妥当な動作を実行するには、
より小さなプリエンプション・ブロックを指定する。
【０１１３】したがって、図９に示した経路を横切るパ
ケットの総ジッタは２４マイクロ秒である。ネットワー
ク中のパケットの経路は通常、少数のホップを含む。た
とえば、５ホップ経路では、回線エミュレーション・パ
ケットに対して１２０マイクロ秒の最大ジッタがもたら
される。これは、回線エミュレーション・サービスの
０．５ミリ秒の周期よりも短い。この例は、ＣＥサービ
スの０．５ミリ秒の周期よりも短くなるように総ジッタ
を制御することができることを示す。実際は、関係式
（５）で示したように、この制御は、ネットワーク中の
あらゆる回線に関してトポロジー・データベースに記憶
されたジッタ特性に基づいて、接続セットアップ時に経
路選択プログラムによって自動的に実行される。前述の
ように、送信アダプタによって回線エミュレーション・
パケット上に導入される可能性がある最大ジッタが、ネ
ットワーク中のあらゆる回線ｎに特有のものであること
に留意されたい。
【０１１４】図１０は、交換モジュール（交換機）によ
って接続された４つのアダプタを含むＣＥサーバでの交
換動作の一例を示す。この例は、検討中の０．５ミリ秒
の周期に欠落スロットも余分のスロットもないと仮定し
たものである。
【０１１５】４つのアダプタのそれぞれ、すなわちアダ
プタｍ（ｍ＝１，．．．，４）は、あらゆる０．５ミリ
秒の周期内に、Ｌ０のラベルの付いたＣＥパケットを受
信し、このラベルをＬ０＿ｍとスワップし、このパケッ
トをＣＥサーバに転送する。したがって、ＣＥサーバ
は、４つのＣＥパケットを０．５ミリ秒の周期内にＣＥ
サーバ自体のバッファ・メモリで受信する。各着信ＣＥ
パケットは、受信待ち行列で待機し、同じラベルＬ０＿
ｍをもつ発信ＣＥパケットを構成する交換モジュールに
よって一度に処理される。クロック・モジュールによっ
て与えられる０．５ミリ秒の周期の終りに、４つの発信
パケットは、回線を介して送信できるように対応するア
ダプタに送り返される。
【０１１６】図１０の下部に図示したように、アダプタ
１は、活動化された５つのスロットを含み、アダプタ２
は、活動化された６つのスロットを含み、アダプタ３
は、活動化された４つのスロットを含み、アダプタ４
は、活動化された３つのスロットを含む。各アダプタの
活動化されたスロットの数は、図１１のＣＥサーバのス
ロット番号テーブルＮ−ＴＡＢでも分かる。
【０１１７】図１１には、ＣＥサーバの接続テーブルも
示されている。各接続テーブルは、関連するアダプタ中
の活動化されたスロットの数と同数の項目を含む。各項
目は、項目に関連するスロットを送信するために使用す
べきアダプタの番号と、使用すべきスロット番号と、状
況ビットとから成る。したがって、アダプタ１の第１の
スロットは、３，１，Ｓの内容を有する、テーブルＣ−
ＴＡＢ−１の第１の項目に対応する。すなわち、第１の
スロットはアダプタ３の第１のスロットとして送信すべ
きである。同様に、アダプタ３の第２のスロットは、
２，４，Ｓの内容をもつ、テーブルＣ−ＴＡＢ−３の第
２の項目に対応し、したがって、このスロットはアダプ
タ２の第４のスロットとして送信すべきである。
【０１１８】図１２および１３は、交換モジュールによ
って実施されるパケット処理の流れ図を示す。
【０１１９】プロセスは、最後の０．５ミリ秒の周期内
に受信され、受信待ち行列で待機している、Ｐ個のＣＥ
パケットにわたってループする。ネットワークにおいて
クロックのずれも待機状況も発生しない理想的なケース
では、ＰはＭに等しいが、Ｍ個の受信アダプタはそれぞ
れ、０個、１個、または２個のパケットを送信したの
で、Ｐは（０，２Ｍ）の範囲である。
【０１２０】各着信ＣＥパケットに対する第１のタスク
は、ヘッダを読み取り（３０）、受信アダプタ・インデ
ックスｍをラベルＬ０＿ｍから抽出することである。次
いで、制御フラグがヘッダから抽出され（３２）、前記
フラグがセットされている場合（３４）、制御フィール
ドが読み取られ（３６）、後述のように、この制御フィ
ールドに応じて接続テーブルＣ−ＴＡＢ＿ｍが更新され
る（３８）。
【０１２１】次いで、プロセスは、スロット番号テーブ
ルＮ−ＴＡＢ（ｍ）を読み取り（４０）、パケット中の
活動化されたスロットの数Ｋを得て、次いで、マスク・
テーブルＭＡＳＫ−ＴＡＢ（Ｋ）を読み取り（４２）、
マスクの長さを得て、マスクを読み取り（４４）、最後
にスロットｋ＝１，．．．，Ｋにわたってループする。
【０１２２】図１２および１３で、着信パケットからス
ロットを読み取り、発信パケットに記憶する動作では、
図１４、１５、１６で強調表示したポインタが使用され
る。これらの図は、図１２および１３で説明した交換プ
ロセスが実行される前後に現れる回線エミュレーション
・パケットのフォーマットを表す。
【０１２３】前述のように、この処理の入力は、図１４
に示した１組のＰ個のＣＥパケットである。これらのパ
ケットは待機させられ、ヘッダと、任意選択の制御フー
ルドと、マスクと、長さが４Ｋ（Ｋは、着信ＣＥパケッ
ト中のスロットの数である）の正規ペイロードと、４Ｋ
以下の可変長の余分のペイロードとを含む、前記で図８
で与えた概略的なフォーマットを有する。処理時に、そ
れぞれＣＥパケットＰの正規ペイロードおよび余分のペ
イロードを指す２つのポインタ、ＩＮ−ＰＴＲ−Ｐおよ
びＩＮ−ＥＸＴＰＴＲ−Ｐが、各入力パケットごとに初
期設定され更新される。
【０１２４】交換プロセスが開始する前には、Ｍ個の出
力ＣＥパケットは、図１５に示したように留保されフォ
ーマットされた空のブロックである。これらのパケット
は、ヘッダと、マスクと、長さが４Ｎの正規ペイロード
と、長さが４Ｎの余分のペイロードとを含む。ここで、
Ｎは発信ＣＥパケット中のスロットの数を示す。それぞ
れＣＥパケットｉの正規ペイロードおよび余分のペイロ
ードを指す２つのポインタ、ＯＵＴ−ＰＴＲ−ｉおよび
ＯＵＴ−ＥＸＴＰＴＲ−ｉが、各出力パケットｉごとに
初期設定され更新される。
【０１２５】再び図１３を参照すると、各スロットｋご
とに、ＩＮ−ＭＡＳＫ−ｍ（ｋ）は、アダプタｍから受
信された入力ＣＥパケット中のスロットｋに関するマス
クの値０、１、または２を表し、ＯＵＴ−ＭＡＳＫ−ｊ
（ｋ２）は、アダプタｊに送信すべき出力ＣＥパケット
中のスロットｋ２に関するマスクの１０進値０、１、ま
たは２を表す。
【０１２６】スロットｋについてＩＮ−ＭＡＳＫ−ｍ
（ｋ）が０（ブロック４６）に等しくない場合、接続テ
ーブルＣ−ＴＡＢ−ｍ（ｋ）は、出力アダプタ・インデ
ックスｊおよび出力スロット・インデックスｋ２を与え
る（４８）。正規ペイロードが読み取られ（５０）、Ｉ
Ｎ−ＰＴＲ−ｐ＋４（ｋ−１）が指すアドレスにあるメ
モリの内容が、レジスタＲに記憶される。このアドレス
が入力パケットｐ（ｐ＝１，．．．Ｐ）中のスロットｋ
の正規ペイロードに対応することに留意されたい。
【数１７】Ｒ＝Ｘ（ＩＮ−ＰＴＲ−ｐ＋４（ｋ−１）
【０１２７】ＯＵＴ−ＭＡＳＫ−ｊ（ｋ２）が０に等し
い場合（５２）、正規ペイロードは出力ＣＥパケットに
書き込まれる（５４）。レジスタＲの内容が、ＯＵＴ−
ＰＴＲ−ｊ＋４（ｋ２−１）が指すアドレス、すなわ
ち、出力パケットｊ中のスロットｋ２の正規ペイロード
のアドレスに対応するメモリ位置に記憶される。
【数１８】 Ｘ（ＯＵＴ−ＰＴＲ−ｊ＋４（ｋ２−１））＝Ｒ
【０１２８】ＯＵＴ−ＭＡＳＫ−Ｊ（ｋ２）は、１に変
化する（５６）。そうでない場合、ＯＵＴ−ＭＡＳＫ−
ｊ（ｋ２）が１に等しいとき（５８）、ＣＥパケットの
余分のペイロードが書き込まれ（６０）、ＯＵＴ−ＥＸ
ＴＰＴＲ−ｊ＋４（ｋ２−１）が指すアドレス、すなわ
ち、出力パケットｊ中のスロットｋ２の余分のペイロー
ドのアドレスに対応するメモリ位置に、レジスタＲの内
容が記憶される。
【数１９】 Ｘ（ＯＵＴ−ＥＸＴＰＴＲ−ｊ＋４（ｋ２−１））＝Ｒ
【０１２９】ＯＵＴ−ＭＡＳＫ−ｊ（ｋ２）は次いで、
２に変化する（６２）。ＯＵＴ−ＭＡＳＫ−ｊ（ｋ２）
が０でも１でもない場合、プロセスは、図１２に戻り、
ｋが増分される。出力パケットＣＥの正規ペイロードま
たは余分のペイロードが書き込まれた後、試験によっ
て、ＩＮ−ＭＡＳＫ−ｍ（ｋ）が２に等しいかどうかが
判定される（６４）。そうである場合、着信ＣＥパケッ
トの余分のペイロードが読み取られる（６６）。ＩＮ−
ＥＸＴＰＴＲ−ｐが指すアドレスにあるメモリの内容
は、レジスタＲに記憶される。このアドレスが、入力パ
ケットｐ中のスロットｋの余分のペイロードに対応する
ことに留意されたい。
【数２０】Ｒ＝Ｘ（ＩＮ−ＥＸＴＰＴＲ−ｐ）
【０１３０】次いで、余分のペイロードの値が４だけ増
分される。
【数２１】 ＩＮ−ＥＸＴＰＴＲ＝ＩＮ−ＥＸＴＰＴＲ＋４
【０１３１】次いで、ＯＵＴ−ＥＸＴＰＴＲ−ｊ＋４
（ｋ２−１）が指すアドレス、すなわち出力パケットｊ
中のスロットｋ２の余分のペイロードのアドレスに対応
するメモリ位置にレジスタＲの内容を記憶することによ
って、出力ＣＥパケットの余分のペイロードが書き込ま
れる（６８）。
【数２２】 Ｘ（ＯＵＴ−ＥＸＴＰＴＲ−ｊ＋４（ｋ２−１））＝Ｒ
【０１３２】最後に、ＯＵＴ−ＭＡＳＫ−ｊ（ｋ２）は
２に変わり（７０）、プロセスは図１２のループに戻
り、ｋが増分される。
【０１３３】ｋが増分された後（７２）、試験によっ
て、ｋがＫであるかどうかが判定される（７４）。そう
である場合、プロセスは図１３に戻る。そうでない場
合、ｐが増分され（７６）、プロセスを終了し（７
８）、あるいは、再びプロセスを繰り返すために、試験
によって、ｐが値Ｐに達したかどうかが判定される。
【０１３４】すべての着信ＣＥパケットについて交換プ
ロセスが完了した後、パケットの経路上の次のＣＥサー
バへ帯域内メッセージを運ぶための最終的な制御フィー
ルドをパケットに含め、かつ余分のペイロードを、送信
アダプタに送信する前に圧縮するための後処理フェーズ
が実行される。後処理フェーズの終りでのＣＥパケット
のフォーマットを図１６に示す。
【０１３５】送信アダプタに送信する前の余分のペイロ
ードの圧縮アルゴリズムを図１７に示す。まず、ポイン
タＯＵＴ−ＥＸＴＰＴＲ−ｉの内容がポインタＰＴＲ１
に書き込まれる（８０）。カウンタがゼロに初期設定さ
れる（８１）。試験によって、ＯＵＴ−ＭＡＳＫ−ｉ
（ｎ＋１）が０に等しいかどうかが判定される（８
２）。そうでない場合、ポインタＰＴＲ１が指すアドレ
スにあるメモリの内容に、ポインタＯＵＴ−ＥＸＴＰＴ
Ｒ−ｉが指すメモリ位置の内容が書き込まれ（８４）、
ポインタＰＴＲ１が４だけ増分する（８６）。次いで、
ＯＵＴ−ＭＡＳＫ−ｉ（ｎ＋１）が０に等しいとき、ポ
インタＯＵＴ−ＥＸＴＰＴＲ−ｉが４だけ増分し（８
８）、その後、カウンタｎが１だけ増分する（９０）。
最後に、試験によって、カウンタｎの内容がＮに達した
かどうかが判定される（９２）。そうでない場合、プロ
セスは、ＯＵＴ−ＭＡＳＫ−ｉ（ｎ＋１）の値を求める
試験に戻る。
【０１３６】上記の説明は、発信元交換電話装置から宛
先交換電話装置への確立された接続に関するものであ
る。そのような接続を確立するとき、宛先交換電話装置
から発信元交換電話装置への接続も確立する必要があ
る。最適の経路の判定およびセットアップ・フェーズ
は、上述と同じステップを使用する。この結果、発信元
交換電話装置から宛先交換電話装置へセットアップされ
た経路とは異なる経路を使用できる接続がもたらされ
る。しかし、２つの伝送方向に同じ経路を使用できるこ
とは明らかであろう。この場合、実際には、２つの方向
は共に、単一の接続セットアップ・メッセージを使用し
てセットアップされる。単一の経路の各コントロール・
ポイントが、２つのスロット・セットアップ・メッセー
ジをコントロール・ポイント自体の回線エミュレーショ
ン・サーバに送信し、次いで、回線エミュレーション・
サーバが、上述の方法に従って各メッセージを処理す
る。
【０１３７】接続の終了 回線エミュレーション・サーバは、接続テークダウン・
メッセージを受信するとまず、相関子を使用することに
よって接続を識別する。
【数２３】 （ｉ，ｋ１）＝ＣＯＲ−ＴＡＢ（Ｃ＿ｃｏｒ）
【０１３８】次いで、回線エミュレーション・サーバ
は、接続テーブル中の対応するスロットに留保のマーク
を付ける。
【数２４】Ｃ−ＴＡＢ−ｉ（ｋ１）＝ｊ，ｋ２，１
【０１３９】次いでスロット移動タスクをポストし、Ｃ
ＯＲ−ＴＡＢテーブル中の接続相関子項目を削除する。
【０１４０】接続がテークダウンされると、回線エミュ
レーション・パケットは、回線上の帯域幅が無駄になら
ないように圧縮する必要がある遊休状態のスロットを運
ぶ。これが、スロット移動タスクの目的であり、接続セ
ットアップ機構に類似している機構のおかげで、経路上
の前のサーバおよび次のサーバと共に、ＣＥサーバ制御
モジュールによって実行される。
【０１４１】ＣＥサーバが、入力回線ｉ上でスロット番
号ｋ１を使用して音声接続をテークダウンしたと仮定す
る。前述のように、サーバは、テークダウン・プロセス
の間にスロット移動（ｉ，ｋ１）タスクをポストしてお
り、このタスクをできるだけ早い都合のよい時に実行す
る。サーバはまず、経路上の前のＣＥサーバへ制御帯域
内メッセージを送信する。 Ｍｏｖｅ−ｓｌｏｔ（ｉ，ｋ１）
【０１４２】前のサーバＰ−ＣＥＳは、このメッセージ
を受信するとまず、サーバ自体の出力回線ｉ上で運ばれ
たＣＥパケットの最後のスロットに対応する入力アダプ
タ・インデックスｉ０およびスロット番号ｋ０を識別す
る。この識別は、すべての接続テーブルを検査すること
によって実行することも、あるいは、サーバのローカル
・ストアに追加テーブルが定義されている場合は、テー
ブル参照によって実行することもできる。
【０１４３】ｉ０およびｋ０が求められた後、Ｐ−ＣＥ
Ｓサーバは、回線ｉに送信されるＣＥパケットの最後の
スロットをスロット位置ｋ１へ移動するように接続テー
ブルを更新する。
【数２５】Ｃ−ＴＡＢ−ｉ０（ｋ０）＝ｉ，ｋ１，２
【０１４４】Ｐ−ＣＥＳサーバは次いで、回線ｉ上で発
信されるＣＥパケット中の位置ｋ１にスロットを移し始
め、帯域内スロット移動（ｋ１）メッセージをこのパケ
ットに挿入する。
【０１４５】サーバＣＥＳは、この帯域内メッセージを
受信した後、サーバＣＥＳ自体の接続テーブルを更新す
る。
【数２６】Ｃ−ＴＡＢ−ｉ（ｋ１）＝Ｃ−ＴＡＢ−ｉ
（Ｎ−ＴＡＢ（ｉ））
【０１４６】サーバＣＥＳは次いで、最後のスロット用
の項目を解除する。
【数２７】 Ｃ−ＴＡＢ−ｉ（Ｎ−ＴＡＢ（ｉ））＝Ｘ，Ｘ，０
【０１４７】次にスロット番号テーブルを更新する。
【数２８】Ｎ−ＴＡＢ（ｉ）＝Ｎ−ＴＡＢ（ｉ）−１
【０１４８】さらにＰ−ＣＥＳに肯定応答する。Ｐ−Ｃ
ＥＳは次いで、帯域内スロット移動（ｋ１）メッセージ
のＣＥパケットへの挿入を停止する。
【０１４９】
【０１５０】
【図面の簡単な説明】
【図１】従来型のパケット交換網を示す概略図である。
【図２】図１に表したパケット交換網の接続セットアッ
プ・フローを示す図である。
【図３】本発明による回線エミュレーション機構をいく
つかの交換ノード上に含むパケット交換網の概略図であ
る。
【図４】本発明による回線エミュレーション機構を有す
る交換ノードに関連する基本的な特徴を表す図である。
【図５】図３に表したパケット交換網での接続セットア
ップの流れを示す図である。
【図６】本発明の回線エミュレーション・サーバに含ま
れる異なる部分を示す概略図である。
【図７】回線エミュレーション・サーバによって使用さ
れるスロット選択アルゴリズムの流れ図である。
【図８】回線エミュレーション・パケットのフォーマッ
トを示す概略図である。
【図９】各回線エミュレーション・サーバに関連する受
信アダプタおよび送信アダプタでのパケット・スケジュ
ーリングのブロック図である。
【図１０】回線エミュレーション・サーバのデータ・フ
ローの一例を示す概略図である。
【図１１】図１０に示した例の回線エミュレーション・
サーバで使用されるスロット番号テーブルおよび接続テ
ーブルの内容を表す図である。
【図１２】回線エミュレーション・サーバでの回線エミ
ュレーション・パケット処理の流れ図を表す図である。
【図１３】回線エミュレーション・サーバでの回線エミ
ュレーション・パケット処理の流れ図を表す図である。
【図１４】入力回線エミュレーション・パケットのフォ
ーマットを示す概略図である。
【図１５】後処理の前の出力回線エミュレーション・パ
ケットのフォーマットを示す概略図である。
【図１６】後処理の後の出力回線エミュレーション・パ
ケットのフォーマットを示す概略図である。
【図１７】余分のペイロードの圧縮アルゴリズムの流れ
図である。
【符号の説明】
ＳＷ ノード ＰＢＸ−Ａ 専用分岐交換電話システム ＰＢＸ−Ｂ 公衆分岐交換電話システム ＡＬ 加入者線 ＴＬ 中継線 ＴＡ トランク・アダプタ ＣＰ コントロール・ポイント ＣＥＳ 回線エミュレーション・サーバ Ｃ＿ｃｏｒ 接続相関子 １０ バッファ・メモリ １２ 基準２ｋＨｚクロック １４ 交換モジュール １６ 制御モジュール １８ ローカル・ストア ２０ インタフェース ２２ スロット番号テーブル ２４ 接続相関テーブル ２６ 接続テーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェラール・ルビゼー フランス06140 ヴァンス アヴニュ・ デ・ポワリュ １／３ (72)発明者 クロード・ギャラン フランス06800 カニュ・シュル・メー ル アヴニュ・デ・テュイリエール 56 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04L 12/56

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】接続回線によって相互接続された複数の交
    換ノードを備え、当該複数の交換ノードが、他の中間交
    換ノードのみに接続された中間交換ノードと、発信元お
    よび宛先交換電話装置に接続された発信元および宛先端
    末交換ノードとを含み、各交換ノードが、前記発信元お
    よび宛先交換電話装置の間で回線エミュレーション・パ
    ケットを交換することによって実行される音声信号の交
    換を制御する責任を負うコントロール・ポイントに関連
    付けられた、パケット交換網における音声回線エミュレ
    ーション・システムであって、各 コントロール・ポイントに設けられ、最大遅延および
    パケット喪失確率に基づいてどの前記接続回線が資格が
    あるかを識別することによって、前記発信元および宛先
    交換電話装置の間の最適の経路を決定するための計算手
    段と、 前記最適の経路に沿った前記発信元端末交換ノードに関
    連する発信元コントロール・ポイントに設けられ、前記
    最適の経路に沿った各交換ノードから始まる前記最適の
    経路の各接続回線上に或る量の帯域幅を留保するよう
    に、前記最適の経路に沿った他のすべての前記交換ノー
    ドに関連するコントロール・ポイントへ接続セットアッ
    プ・メッセージを送信するためのセットアップ手段と、 選択された各交換ノードに関連する回線エミュレーショ
    ン・サーバとを備え、 前記回線エミュレーション・サー
    バ が、 各着信接続回線ごとに、当該着信接続回線から受信され
    る回線エミュレーション・パケットの各音声スロットに
    関連する各発信接続回線の識別と、当該発信接続回線上
    で送信すべき回線エミュレーション・パケットの各音声
    スロットの識別とを含む、接続テーブルと、 すべての着信接続回線から受信された各着信回線エミュ
    レーション・パケットに含まれる各音声スロットごとに
    前記接続テーブルを参照し、当該音声スロットの内容
    を、前記接続テーブルで識別された発信接続回線の音声
    スロットへ転送する、交換モジュールとを含む、 前記 音声回線エミュレーション・システム。
  2. 【請求項２】前記回線エミュレーション・サーバが、着
    信接続回線の数に対応する複数の項目を有するスロット
    番号テーブル（Ｎ−ＴＡＢ）をさらに含み、当該複数の
    項目の各々が、関連する着信接続回線に関して現在活動
    化されている音声スロットの数を示す、請求項１に記載
    の音声回線エミュレーション・システム。
  3. 【請求項３】前記回線エミュレーション・サーバが、そ
    の関連する交換ノードを介して確立された前記接続の数
    に対応する複数の項目を有する相関テーブル（ＣＯＲ−
    ＴＡＢ）をさらに含み、当該複数の項目の各々が、その
    対応する接続に関して、着信接続回線の識別と、当該対
    応する接続のために当該着信接続回線から受信される回
    線エミュレーション・パケットの音声スロットの識別と
    を与える、請求項１または２に記載の音声回線エミュレ
    ーション・システム。
  4. 【請求項４】接続回線によって相互接続された複数の交
    換ノードを備え、当該複数の交換ノードが、他の中間交
    換ノードのみに接続された中間交換ノードと、発信元お
    よび宛先交換電話装置に接続された発信元および宛先端
    末交換ノードとを含み、各交換ノードが、前記発信元お
    よび宛先交換電話装置の間で回線エミュレーション・パ
    ケットを交換することによって実行される音声信号の交
    換を制御する責任を負うコントロール・ポイントに関連
    付けられた、パケット交換網において音声回線エミュレ
    ーション・パケットを経路指定するための回線交換接続
    を確立する方法であって、前記接続の各交換ノードごとに回線エミュレーション・
    サーバを提供するステップを含み、 前記回線エミュレーション・サーバは、入力接続回線
    （ｉ）上に音声スロット（ｋ１）を留保し、当該入力接
    続回線の識別と当該留保された音声スロットの識別とを
    含むスロット活動化メッセージを、前記接続の前の交換
    ノードに関連する前の回線エミュレーション・サーバ
    （Ｐ−ＣＥＳ）に送信するものであり、 前記 発信元および宛先交換電話装置の間で音声信号を送
    信するための最適の経路を決定するステップと、音声信号用の少なくとも１つのスロットを含む回線エミ
    ュレーション・パケッ トを受信および送信するように、
    前記最適の経路に沿った各交換ノードを構成するステッ
    プと、 前記最適の経路に沿った前記各交換ノードに関連する各
    コントロール・ポイントから前記各交換ノードに関連す
    る各回線エミュレーション・サーバへ、スロット・セッ
    トアップ・メッセージを送信するステップとをさらに含
    み、 前記スロット・セットアップ・メッセージが、前記 入力
    接続回線（ｉ）と、出力接続回線（ｊ）と、前記前の回
    線エミュレーション・サーバ（Ｐ−ＣＥＳ）と、前記接
    続の次の交換ノードに関連する次の回線エミュレーショ
    ン・サーバ（Ｎ−ＣＥＳ）とを識別する、前記方法。
  5. 【請求項５】前記発信元および宛先交換電話装置の間に
    確立すべき前記接続の発信元にある前記発信元端末交換
    ノードに関連する発信元コントロール・ポイントが、前
    記最適の経路に沿った前記各交換ノードに関連する他の
    すべてのコントロール・ポイントへ接続セットアップ・
    メッセージを送信し、前記接続セットアップ・メッセー
    ジが、前記最適の経路に沿ったコントロール・ポイント
    のアドレスのリストと、これらのコントロール・ポイン
    トを相互接続する接続回線のリストと、要求帯域幅Ｃ−
    ｅｑと、接続相関子とを含み、当該接続相関子が、前記
    発信元コントロール・ポイントによってセットされ且つ
    前記接続を一義的に識別するために他のすべてのコント
    ロール・ポイントによって使用される、請求項４に記載
    の方法。
  6. 【請求項６】前記接続セットアップ・メッセージの受信
    時に、前記最適の経路に沿った各コントロール・ポイン
    トが、２つのスロット・セットアップ・メッセージを当
    該コントロール・ポイントに関連する回線エミュレーシ
    ョン・サーバへ送信し、前記２つのスロット・セットア
    ップ・メッセージが、前記発信元および宛先交換電話装
    置の間の前記接続、並びに同じ経路に沿った前記宛先お
    よび発信元交換電話装置の間の逆方向の接続のために、
    前記入力接続回線（ｉ）と、前記出力接続回線（ｊ）
    と、前記前の回線エミュレーション・サーバ（Ｐ−ＣＥ
    Ｓ）と、前記次の回線エミュレーション・サーバ（Ｎ−
    ＣＥＳ）とを識別する、請求項４または５に記載の方
    法。
  7. 【請求項７】前記回線エミュレーション・サーバが、そ
    の関連する交換ノードを介して確立された前記接続の各
    々ごとに、前記入力接続回線（ｉ）の識別および前記留
    保された音声スロット（ｋ１）の識別を与える相関テー
    ブル（ＣＯＲ−ＴＡＢ）を含み、当該回線エミュレーシ
    ョン・サーバが、その関連するコントロール・ポイント
    から前記スロット・セットアップ・メッセージを受信し
    且つ音声スロットを留保したときに、前記相関テーブル
    が、前記確立された接続に対応する新しい項目（ｉ，ｋ
    １）で更新される、請求項４ないし６のいずれか１項に
    記載の方法。
  8. 【請求項８】前記相関テーブルが、前記次の回線エミュ
    レーション・サーバ（Ｎ−ＣＥＳ）からスロット活動化
    メッセージを受信した後に、前記入力接続回線（ｉ）の
    識別および前記留保された音声スロット（ｋ１）の識別
    を得るために、当該相関テーブルに関連する回線エミュ
    レーション・サーバによって参照され、これらの識別
    が、前記入力接続回線に対応する接続テーブルの項目
    を、前記確立された接続のために前記出力接続回線
    （ｊ）上で使用すべき音声スロット（ｋ２）の識別で更
    新するのに使用される、請求項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】前記スロット活動化メッセージが、前記宛
    先端末交換ノードに属するコントロール・ポイントによ
    って送信される、請求項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】前記回線エミュレーション・サーバが、
    前記前の回線エミュレーション・サーバ（Ｐ−ＣＥＳ）
    から帯域内スロット活動化メッセージを受信した後に、
    状況フラグをセットすることによって、前記入力接続回
    線（ｉ）に対応する前記接続テーブルの前記項目（Ｃ−
    ＴＡＢ−ｉ（ｋ１））を活動化する、請求項８に記載の
    方法。
  11. 【請求項１１】前記回線エミュレーション・サーバが、
    前記前の回線エミュレーション・サーバ（Ｐ−ＣＥＳ）
    へスロット活動化肯定応答メッセージを送信して、前記
    帯域内スロット活動化メッセージの受信に肯定応答す
    る、請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】前記回線エミュレーション・サーバが、
    前記次の回線エミュレーション・サーバ（Ｎ−ＣＥＳ）
    へ帯域内スロット活動化メッセージを送信する、請求項
    １０に記載の方法。
  13. 【請求項１３】前記帯域内スロット活動化メッセージ
    が、前記発信元端末交換ノードに属するコントロール・
    ポイントによってその関連する回線エミュレーション・
    サーバへ送信される、請求項１０に記載の方法。
  14. 【請求項１４】第１の交換ノードから第２の交換ノード
    へ送信される各回線エミュレーション・パケットが、各
    ワードをｘバイトとしてＮ個のワードを連結したものか
    ら成る正規ペイロードを含み、Ｎが、前記第１および第
    ２の交換ノードを相互接続する接続回線上で活動化され
    た音声スロットの数であり、ｘが、交換電話装置によっ
    て各回線エミュレーション・パケット内で送信されるバ
    イト数である、請求項４に記載の方法。
  15. 【請求項１５】前記回線エミュレーション・パケットが
    さらに、前記正規ペイロード内に含まれるワードに対応
    する音声回線交換用の音声信号のうちいくつかの音声信
    号の余分のワードを含む、可変長の余分のペイロード
    と、前記正規ペイロード内に含まれる前記ワードのうち
    のどれが、前記余分のペイロード内の余分のワードを有
    するかを示すマスク・フィールドとを含み、そのような
    余分のワードが、前記音声回線によって発生するジッタ
    のためのものである、請求項１４に記載の方法。
  16. 【請求項１６】前記マスクがさらに、前記音声回線のう
    ちのどれが、前記回線エミュレーション・パケットの前
    記正規ペイロード内にワードを有していないかを示し、
    そのような欠落ワードが、前記音声回線によって発生す
    るジッタのためのものである、請求項１５に記載の方
    法。
  17. 【請求項１７】前記音声信号が、８ｋＨｚでサンプリン
    グされるＰＣＭ信号であり、各サンプルが１２５マイク
    ロ秒間の１バイトによって表され、ｘが４に等しく、し
    たがって、４バイトの前記ワードの継続時間が０．５ミ
    リ秒である、請求項１４ないし１６のいずれか１項に記
    載の方法。
  18. 【請求項１８】各交換ノードで受信される情報が、次の
    交換ノードへ当該情報を送信するのに使用される優先順
    位を決定するために、前記回線エミュレーション・パケ
    ットに対応するより高い優先順位レベルを含むいくつか
    の優先順位レベルに従って分類される、請求項４ないし
    １７のいずれか１項に記載の方法。
  19. 【請求項１９】前記発信元および宛先交換電話装置の間
    の前記接続がテークダウンされるように、テ ークダウンすべき接続を示す接続テークダウン・メッ
    セージを所与の回線エミュレーション・サーバへ送信す
    るステップと、前記 所与の回線エミュレーション・サーバが、前記前の
    回線エミュレーション・サーバ（Ｐ−ＣＥＳ）と前記所
    与の回線エミュレーション・サーバを相互接続する接続
    回線上で削除すべき音声スロットを識別する帯域内スロ
    ット移動メッセージを前記前の回線エミュレーション・
    サーバ（Ｐ−ＣＥＳ）へ送信するステップと、 前記前の回線エミュレーション・サーバ（Ｐ−ＣＥＳ）
    が、前記接続回線上で送信された回線エミュレーション
    ・パケットの最後の音声スロットを識別し、前記最後の
    音声スロットを、削除すべき前記音声スロットへ移動す
    るために、前記最後の音声スロットを運ぶ入力接続回線
    に関連する前記前の回線エミュレーション・サーバ（Ｐ
    −ＣＥＳ）の接続テーブルを更新するステップとを実行
    する、請求項４ないし１８のいずれか１項に記載の方
    法。
  20. 【請求項２０】前記最後の音声スロットが削除すべき前
    記音声スロットへ移動されたことを前記所与の回線エミ
    ュレーション・サーバに通知するメッセージを、前記前
    の回線エミュレーション・サーバ（Ｐ−ＣＥＳ）が前記
    所与の回線エミュレーション・サーバへ送信し、それに
    よって、前記所与の回線エミュレーション・サーバが、
    削除された音声スロット用の前記接続回線に関連する前
    記所与の回線エミュレーション・サーバの接続テーブル
    を更新し、前記最後の音声スロットに関する前記接続テ
    ーブルの項目を解除する、請求項１９に記載の方法。
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