JP3561163B2 - ATM communication network - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ATM(Asynchronous Transfer Mode:非同期転送モード) に利用する。本発明は、低速音声等のAAL2(ATM Adaptation Layer type 2) をはじめとする複数上位コネクションが単一バーチャルチャネル(以下、VCと記す)を共用するトラヒックに対し、通信品質を確保するためのAAL2帯域管理技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
ATM(非同期転送モード)は、主に高速で多様なトラヒックを統一的に運ぶ通信方式として開発されてきた。近年、ATMを使用して低速の音声等のトラヒックを運ぶニーズが生じている。これは、移動体を中心とする低速音声トラヒックの増加、符号化技術の進展に伴うプライベート網上の音声圧縮等を背景としている。
【0003】
低速音声を既存の方法でATM転送すると、セル化、デセル化遅延が大きくなり過ぎて実用的ではない。そこで、AAL2と呼ばれる新しいATMアダプテーションレイヤが検討されるに至った。AAL2では、一つのVCコネクションを複数のAAL2コネクションが共用する。一つのAAL2コネクションには、通常、一つの音声チャネルが収容される。すなわち、各音声チャネルの音声信号バーストに適当なヘッダを付与し、可変長の情報ブロックであるCPSパケット化し、複数のCPSパケットを一つのセルに収容する。例えばセル化は、移動体通信のベースステーション(BS)で行われる。BSは、複数の音声チャネルを収容している。
【0004】
セルは、必要に応じて網内のAAL2交換ノードでCPSパケットに分解され、組み合わせを替えて、セルに再び収容される。受信端では、セルをCPSパケットに分解し、各音声チャネルに、音声バーストとして送り出す。AAL2については、例えば文献、長田和彦、藤谷宏、“AAL2による低ビットレート音声通信技術,”NTTR&D,46,11,pp.1181−1188(1997)に詳しい。
【0005】
さて、ATMでは通信品質を保証するために受付制御を行う。これは、限られた帯域の中に、過剰なトラヒック(セル流)を流入させないことを目的とする。AAL2では、低速音声等のAAL2コネクションの増減に応じてトラヒックが増減する。これはATMコネクションが一定であっても増減する。したがって、AAL2コネクションの受付制御が必要と考えられる。
【0006】
収容判定は、AAL2コネクションのトラヒック特性(ピーク、平均等)を基に行う。これらは、ATMコネクションの受付判定と同様と考えられる。通常、AAL2の受付制御は、VCに対し、一定の帯域を付与し、当該VCに収容されるAAL2コネクションが同帯域に収容可能か否かで判定する。収容されたVC内のセルは、上記一定帯域にて、VC端点(セル送信端)より送出される。
【0007】
従来のAAL2エンドシステムを図6に示す。また、ネットワーク構成例を図7に示す。従来のAAL2エンドシステムは、図6に示すように、音声源毎に備えられた符号化器21〜23によりCPSパケットを生成し、これをセル化器27によりセル化する。送出待ちキュー98はVC対応に備えられ、セル送出スケジューラ99は、VC帯域に合わせた速度で送出待ちキュー98からセル取り出しを行う。このように、従来のAAL2エンドシステムは、セル化器27毎に送出待ちキュー98があり、VP帯域でなく、VC帯域に応じてセル送出される。
【0008】
図7に示すように、AAL2エンドシステム35からAAL2エンドシステム37に送出されたセルはVP42、VPハンドラ41、VCハンドラ39、VP43、AAL2交換ノード38、VP44、VCハンドラ40、VP45、AAL2エンドシステム37を介して転送される。この間は、一定帯域を割当てられたVCを利用してセル転送が行われる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術によれば、一定帯域を割当てられたVCを利用してセルの転送が行われる。しかし、一つのVCには、最大256のAAL2コネクションしか収容できない。したがって、256以上のAAL2コネクションを収容する場合には、さらに別のVCを用意しなければならない。また、統計的多重効果がVC内に限定される。このため、トラヒックの収容効率があまり高くならない。以上の説明は、VPを伝送パスに読み替えても同様に説明することができる。
【0010】
本発明は、このような背景に行われたものであって、所定VP帯域当たりの転送可能なセル数を増大させることができるATM通信網を提供することを目的とする。本発明は、所定伝送パス帯域当たりの転送可能なセル数を増大させることができるATM通信網を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、VCに一定の帯域を付与するのではなく、VCを収容するVP(あるいは伝送パス、以下VPの場合を説明)に一定の帯域を付与し、そのVP内にAAL2コネクションが収容できるか否かを判定する。そのために、VCハンドラに、AAL2コネクションの受付制御機能を具備する。また、当該VPに属するセルに対し、上記一定帯域にてVP端点(セル送信端)がセル送出を行う。
【0012】
すなわち、本発明は、ATM通信網であって、セルの送信端と受信端との間にVPを含み、このVP上に設定されたVCを介して前記送信端と前記受信端との間にセルの転送を行う手段を備え、そのVCが複数の上位コネクションにより共用可能に設定されたATM通信網である。
【0013】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記転送を行う手段は、前記VPに設定される上位コネクション数にしたがって当該VPの帯域の一部を当該上位コネクションに可変に割当てる手段を含むところにある。
【0014】
このように、VPの帯域の範囲内でこのVPの帯域の一部を上位コネクションに可変に割当てることにより、必要最小限のVP帯域を用いてセルを転送することができる。したがって、従来例と比較して少ないVP帯域により多くのセルを効率良く転送することができる。
【0015】
前記VPに設定される上位コネクション数にしたがって前記割当てる手段により割当てられる帯域を推定する手段と、この推定する手段の推定結果にしたがってセル転送の受付可否判定を行う手段とを含むことが望ましい。
【0016】
このように、VPの収容能力を推定することにより、セル転送の受付可否判定を行い、転送途中におけるセル廃棄をなくすることができる。
【0017】
本発明を実現するためには、前記VP対応に送出待ちキューを備えることが望ましい。また、前記上位コネクションは、AAL2コネクションであることができる。
【0018】
前記VPの帯域には上限値を設定することもできる。あるいは、前記VPの帯域には上限値を設定せず、このVPを含む伝送パスの帯域に上限値を設定してもよい。これにより、伝送パスの帯域を他の用途にも提供し、帯域の有効利用を図ることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を図1ないし図3を参照して説明する。図1は本発明実施例のAAL2エンドシステムの要部ブロック構成図である。図2は本発明実施例のAAL2交換ノードの要部ブロック構成図である。図3は本発明実施例のVCハンドラの要部ブロック構成図である。
【0020】
本発明はATM通信網であって、図7に示すように、セルの送信端であるAAL2エンドシステム35と受信端であるAAL2エンドシステム37との間にVP42、43、44、45を含み、このVP42、43、44、45上に設定されたVCを介してAAL2エンドシステム35とAAL2エンドシステム37との間にセルの転送を行う手段であるVPハンドラ41、VCハンドラ39、40、AAL2交換ノード38を備え、そのVCが複数の上位コネクションであるAAL2コネクションにより共用可能に設定されたATM通信網である。
【0021】
ここで、本発明の特徴とするところは、図1に示すAAL2エンドシステム35、37、図3に示すVCハンドラ39、40、図2に示すAAL2交換ノード38は、VP42、43、44、45に設定されるAAL2コネクション数にしたがって当該VP42、43、44、45の帯域の一部を当該AAL2コネクションに可変に割当てる手段であるセル送出スケジューラ30、73、74、88、89をそれぞれを含むところにある。
【0022】
図2に示すAAL2交換ノード38、図3に示すVCハンドラ39、40、47は、VP42、43、44、45に設定されるAAL2コネクション数にしたがってセル送出スケジューラ30、73、74、88、89により割当てられる帯域を推定し、この推定結果にしたがってセル転送の受付可否判定を行う手段である受付判定装置75、76、84、85をそれぞれ含む。
【0023】
また、図1に示すAAL2エンドシステム35および37、図2に示すAAL2交換ノード38、図3に示すVCハンドラ39、40、47は、VP対応に送出待ちキュー29、71、72、86、87を備える。
【0024】
本発明実施例では、VP42、43、44、45の帯域には上限値が設定される。他の例として、VPを含む伝送パスの帯域に上限値を設定してもよい。この場合には、VPハンドラにもVCハンドラと同様の装置が必要となる。これについては容易に類推可能であるので説明は省略する。
【0025】
【実施例】
本発明実施例を図7のネットワーク構成例を参照して説明する。ネットワークには、通常、複数の音声源を収容するAAL2エンドシステムがある。AAL2エンドシステム間にAAL2交換ノードがない場合は、直接VCコネクションで結ばれる。図7のネットワークのように、途中にAAL2交換ノード38がある場合は、AAL2エンドシステム35、36、37、48またはAAL2交換ノード38間にVCが張られる。AAL2交換ノード38では各セルは一度CPSパケットに分解され、同一のAAL2システム(AAL2エンドシステム35、36、37、48またはAAL2交換ノード38)を端点とするCPSパケット同士でセルを構成し、VC上をそのセルが流れる。VPハンドラ41はVPレベルでセルを交換する交換機であり、VCハンドラ39、40、47はVCレベルでセルを交換する交換機である。AAL2コネクションとVCハンドラ39、40、47間およびVCハンドラ39、40、47相互間には、VPコネクションが設定されており、内部にはVCコネクションが通っている。VPコネクションには帯域が予め与えられている。
【0026】
図7でAAL2エンドシステム35とVCハンドラ39、VCハンドラ39とAAL2交換ノード38、AAL2交換ノード38とVCハンドラ40、47、VCハンドラ47とAAL2エンドシステム48、VCハンドラ40とAAL2エンドシステム36、37間に、それぞれVPコネクション(以下、簡単のためVP)42〜46、50、51が張られている。
【0027】
AAL2エンドシステム35(他のAAL2エンドシステムも同様)の構成を図1に示す。符号化器21〜26は、音声情報を予め定められた方法でサンプリングして符号化する。あるいは、符号の交換を行う。また、必要に応じて符号化方法などの付加情報を付与し、CPSパケットと呼ばれる可変長の情報ブロックを作る。ある量のCPSパケットがセル化器27、28にたまると、あるいは、タイムアウトによって、あらかじめ定められたVCのセルが生成される。セルは、セル送信待ちキュー29に送出され、VP42のVP帯域に応じてセル送出される。
【0028】
図2は、AAL2交換ノード38の構成図である。VP43等を含む入力リンクから到着したセルはデセル化器61〜64により一度CPSパケットに分解される。CPSパケットは、出力先に応じてCPSパケットスイッチ65により交換されてセル化器67〜70に至る。
【0029】
セル化器67〜70において、再びCPSパケットからセルが組み立てられる。セル化はVC単位で行われるので、基本的にはセル化器はVC67〜70毎にある。同一VPに収容されるVCのセルは、セル化器67〜70からVP対応にある送出待ちキュー71、72に送られる。送出待ちキュー71、72からセルはVP速度に応じてセル送出される。
【0030】
VPハンドラ41、VCハンドラ39、40、47はセルをそれぞれVP、VC単位に交換する。この点では従来技術のものと同じである。ただし、VCハンドラ39、40、47は、AAL2コネクション設定フェーズで、従来技術によるものと異なる特徴を要する。
【0031】
図3にVCハンドラ39の構成図を示す。VCハンドラ40、47も同様の構成である。VP42を含む入力リンクから入力したセルはルーティングテーブル81、82により出力先を特定され、セルヘッダの書き換えが行われる。その後、スイッチ83により出力先毎にセルは交換され、セル送出待ちキュー86、87を経て、セル送出スケジューラ88、89に従いセル送出される。本発明では、セル送出スケジューラ88、89は、出力リンクのVP帯域に合わせた速度でセル取り出しを行う。送出待ちキュー86、87は、VP単位に構成される。ATMあるいはAAL2コネクションの受付判定は、受付判定装置84、85において行われる。
【0032】
本構成図では、受付判定装置84、85は出力(VP)毎に具備されているが、集中的にVCハンドラ39内の一か所に備えられている場合もある。プロセッサ90は、各信号(コネクション設定要求、呼出し、終話等)の処理や、ATMコネクションの設定、解放時のルーティングテーブル変更、受付判定装置84、85への受付判定指示、判定結果の受信を行う。
【0033】
また、AAL2交換ノード38における受付判定装置75および76、プロセッサ66についてもVCハンドラ39における受付判定動作と同様の動作を行う。
【0034】
図4を参照して音声源31と34とが通話する場合を考える。図4は本発明実施例の動作を示すシーケンス図である。音声源31からの発呼500に対して、AAL2エンドシステム35はまず、このAAL2エンドシステム35から相手先34(あるいは、37)方向へのVP42に対して、新たなAAL2コネクションを受け入れる余地があるか、このVPの帯域と設定中(ATM、または)AAL2コネクション、設定要求AAL2コネクショントラヒック特性により判定する(501)。受付判定で、受付けられると判定されると、音声源31〜34間のAAL2部分(AAL2エンドシステム35、37間)に対応する部分に対してAAL2コネクションの設定のための設定要求502を出す。これは、AAL2エンドシステム35内に発側端点を有し、VP42を経て、VCハンドラ39に着側端点を有する予め設定された(あるいは、必要に応じて、ATMの信号手順により設定される)VCにより行う。
【0035】
同設定要求を得たVCハンドラ39は、内部のプロセッサにおいて、相手先34(あるいは37)方向へのVP43に対して新たなAAL2コネクションを受付ける余地があるか、このVP帯域と設定中の(ATMまたは)AAL2コネクション、設定要求AAL2コネクションのトラヒック特性により判定する(503)。受付けられると判定されると、このVCハンドラ39は、このVCハンドラ39に発側端点を有し、VP43を経て、AAL2交換ノード38内に着側端点を有する予め設定された(あるいは、必要に応じてATMの信号手順により設定される)VCにより、AAL2コネクション設定要求504を出す。同設定要求を得たAAL2交換ノード38は、受付判定505を行う。当該AAL2交換ノード38から、相手先音声源34(あるいは37)方向へのVP44に対して新たなAAL2コネクションを受け入れる余地があるか、このVPの帯域と設定中(ATMまたは)AAL2コネクションおよび設定要求AAL2コネクションのトラヒック特性により判定する。受付判定で受付けられると判定されると、このAAL2交換ノード38は、このAAL2交換ノード38に発側端点を有し、VP44を経てVCハンドラ40内に着側端点を有する予め設定された(あるいは、必要に応じてATMの信号手順により設定される)VCにより、AAL2コネクション設定要求506を出す。同設定要求を得たVCハンドラ40は、受付判定507を行う。当該VCハンドラから、相手先音声源34(あるいは37)方向へのVP45に対して新たなAAL2コネクションを受け入れる余地があるか、このVPの帯域と設定中(ATMまたは)AAL2コネクションおよび設定要求AAL2コネクションのトラヒック特性により判定する。受付判定で受付けられると判定されると、このVCハンドラ40は、このVCハンドラ40に発側端点を有し、VP45を経て、AAL2エンドシステム37内に着側端点を有する予め設定された(あるいは、必要に応じてATMの信号手順により設定される)VCにより、AAL2コネクション設定要求508を出す。また、上記各受付判定において受付不可と判定された場合は、呼損または他の経路への迂回を行う。他の経路については迂回した場合は、再び上記と同様の手順となる。
【0036】
同設定要求を得たAAL2エンドシステム37は、音声源34に対し、呼出しを行う(509)。また、設定要求が行われたVCと逆方向の対のVCを使って、呼出し中をVCハンドラ40に通知する(510)。VCハンドラ40は、設定要求が行われたVCと逆方向の対のVCを使って、呼出し中をAAL2交換ノード38に通知する(511)。AAL2交換ノード38は、設定要求が行われたVCと逆方向の対のVCを使って、呼出し中をVCハンドラ39に通知する(512)。VCハンドラ39は、設定要求が行われたVCと逆方向の対のVCを使って、呼出し中をAAL2エンドシステム35に通知する(513)。AAL2エンドシステム35は、設定要求が行われたVCと逆方向の対のVCを使って、呼出し中を音声源31に通知する(514)。音声源34がオフフック(515)すると、呼出し中の通知と同じく、応答信号516〜521が発せられ、通話状態に入る。
【0037】
通話が終了すると、音声源31はオンフック等により終話をAAL2エンドシステム35に通知する(522)。AAL2エンドシステム35は終話をするAAL2コネクション用のVP42上の帯域を解放する(523)。さらにAAL2エンドシステム35、37間のAAL2コネクションを解放し、音声源34に終話を通知すべく、終話信号522をAAL2コネクション設定要求と同じ経路で送信する。同信号を受信したVCハンドラ39は、当該AAL2コネクションのための帯域をVP43上で解放する(525)。次に、終話信号526をAAL2設定要求と同じ経路で、送信する。同様にして、AAL2交換ノード38、VCハンドラ40でも帯域解放527、529を行い、AAL2設定要求と同じ経路で終話信号528、530を送信する。終話信号530を受信したAAL2エンドシステム37は、終話信号531を音声源34に通知する。
【0038】
受付判定方法は、以下の様なものを使う。
【0039】
(1)AAL2のトラヒック特性が、ATMと同様のトラヒック記述子で表現される場合は、AAL2トラヒックをATMトラヒックとしてみなし、従来技術のATM受付判定方法を用い、VP帯域内にATMトラヒックとみなしたAAL2トラヒックを受付可能か判定する。
【0040】
(2)同一ビットレイトのAAL2トラヒックのみが、VP内に多重される場合は、予め各VP帯域に対して、AAL2トラヒックが何多重可能かをコンピュータシミュレーションや数式により評価しておき、各受付判定では、各VP内の接続AAL2コネクション数が当該評価値未満であれば受付、そうでなければ受付不可とする。
【0041】
なお、本発明実施例は、上位がAAL2であることを想定し、記述したが、単一VCが複数の上位コネクションにより共有される場合にも、全く同様に適用可能である。
【0042】
(実施例まとめ)
VP内に固定帯域を付与したVC(CBR:Constant Bit Rate VC)による方法と、本発明である帯域を付与しないVC(UBR:Unspecified Bit Rate VC)による方法を使用した場合とで、同じトラヒックを運ぶためのVPの帯域はどの程度かを図5に示す。図5はVC数とVP帯域との関係を示す図であり、横軸にVC数をとり、縦軸にVP帯域をとる。セル化タイムアウトは4ms、セル損失率規定値は10−4、バッファはセルの滞在時間が最大5msとなる場合についての結果である。トラヒックは、VP内のVC数が“1”のとき、768kbpsまたは1.5Mbpsで運べる量を加えてある。図5で明らかなように、本発明により必要帯域が大幅に減少する。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、所定VP帯域当たりの転送可能なセル数を増大させることができる。また、所定伝送パス帯域当たりの転送可能なセル数を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例のAAL2エンドシステムの要部ブロック構成図。
【図2】本発明実施例のAAL2交換ノードの要部ブロック構成図。
【図3】本発明実施例のVCハンドラの要部ブロック構成図。
【図4】本発明実施例の動作を示すシーケンス図。
【図5】VC数とVP帯域との関係を示す図。
【図6】従来のAAL2エンドシステムの要部ブロック構成図。
【図7】ネットワーク構成例を示す図。
【符号の説明】
21〜26 符号化器
27、28、67〜70 セル化器
29、98、71、72、86、87 送出待ちキュー
30、73、74、88、89、99 セル送出スケジューラ
31、32、33、34、49 音声源
35、36、37、48 AAL2エンドシステム
38 AAL2交換ノード
39、40、44、47 VCハンドラ
41 VPハンドラ
61〜64 デセル化器
65 CPSパケットスイッチ
66、90 プロセッサ
81、82 ルーティングテーブル
83 スイッチ
75、76、84、85 受付判定装置
501、503、505、507 受付判定
502、504、506 AAL2コネクション設定要求
508 AAL2コネクション受付要求
509 呼出し
510〜513 呼出し中
514 呼出し中通知
515 オフフック
516〜521 応答
522、524、526、528、530、531 終話
523、525、527、529 帯域解放
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is used for an ATM (Asynchronous Transfer Mode). The present invention provides an AAL2 for ensuring communication quality for traffic in which a plurality of higher-level connections such as AAL2 (ATM Adaptation Layer type 2) such as low-speed voice share a single virtual channel (hereinafter, referred to as VC). Related to bandwidth management technology.
[0002]
[Prior art]
ATM (Asynchronous Transfer Mode) has been developed mainly as a communication system that uniformly carries various traffic at high speed. In recent years, a need has arisen to carry traffic such as low-speed voice using ATM. This is due to an increase in low-speed voice traffic centered on a mobile object, voice compression on a private network accompanying the development of coding technology, and the like.
[0003]
If the low-speed voice is transferred by the ATM using the existing method, the delay of cellization and decellularization becomes too large, which is not practical. Thus, a new ATM adaptation layer called AAL2 has been considered. In AAL2, one VC connection is shared by a plurality of AAL2 connections. One AAL2 connection usually accommodates one audio channel. That is, an appropriate header is added to the audio signal burst of each audio channel, the CPS packet is formed as a variable length information block, and a plurality of CPS packets are accommodated in one cell. For example, cellization is performed at a mobile communication base station (BS). The BS accommodates a plurality of voice channels.
[0004]
The cell is decomposed into CPS packets at the AAL2 switching node in the network as needed, and the combination is changed, and the cell is accommodated again in the cell. At the receiving end, the cells are decomposed into CPS packets and sent to each voice channel as a voice burst. Regarding AAL2, see, for example, literatures, Kazuhiko Nagata, Hiroshi Fujitani, "Low bit rate voice communication technology by AAL2," NTTR & D, 46, 11, pp. 147-64. 1181-1188 (1997).
[0005]
The ATM performs admission control in order to guarantee communication quality. This is intended to prevent excessive traffic (cell flow) from flowing into a limited band. In AAL2, the traffic increases and decreases according to the increase and decrease of AAL2 connections such as low-speed voice. This increases or decreases even if the ATM connection is constant. Therefore, it is considered that AAL2 connection admission control is necessary.
[0006]
The accommodation determination is performed based on the traffic characteristics (peak, average, etc.) of the AAL2 connection. These are considered to be the same as the determination of the acceptance of the ATM connection. Normally, the AAL2 reception control gives a certain band to a VC, and determines whether or not an AAL2 connection accommodated in the VC can be accommodated in the same band. Cells in the accommodated VC are transmitted from the VC endpoint (cell transmitting end) in the above-mentioned fixed band.
[0007]
FIG. 6 shows a conventional AAL2 end system. FIG. 7 shows a network configuration example. In the conventional AAL2 end system, as shown in FIG. 6, CPS packets are generated by encoders 21 to 23 provided for each audio source, and the CPS packets are converted into cells by a cellizer 27. The transmission queue 98 is provided for VC, and the cell transmission scheduler 99 extracts cells from the transmission queue 98 at a speed corresponding to the VC band. As described above, in the conventional AAL2 end system, the transmission queue 98 is provided for each cellifier 27, and cells are transmitted according to the VC band instead of the VP band.
[0008]
As shown in FIG. 7, cells transmitted from the AAL2 end system 35 to the AAL2 end system 37 are VP42, VP handler 41, VC handler 39, VP43, AAL2 switching node 38, VP44, VC handler 40, VP45, AAL2 end system. 37. During this time, cell transfer is performed using a VC to which a certain band is allocated.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
According to the above prior art, cell transfer is performed using a VC to which a certain band is allocated. However, one VC can accommodate only a maximum of 256 AAL2 connections. Therefore, when accommodating 256 or more AAL2 connections, another VC must be prepared. Also, the statistical multiplexing effect is limited within the VC. For this reason, traffic accommodation efficiency does not become very high. The above description can be similarly applied to the case where VP is replaced with a transmission path.
[0010]
The present invention has been made under such a background, and has as its object to provide an ATM communication network capable of increasing the number of cells that can be transferred per predetermined VP band. An object of the present invention is to provide an ATM communication network that can increase the number of cells that can be transferred per predetermined transmission path band.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a certain band is not provided to a VC, but a certain band is provided to a VP accommodating a VC (or a transmission path; hereinafter, a case of a VP), and an AAL2 connection can be accommodated in the VP. It is determined whether or not. For this purpose, the VC handler has an AAL2 connection admission control function. Further, the VP endpoint (cell transmitting end) transmits cells to the cells belonging to the VP in the fixed band.
[0012]
That is, the present invention relates to an ATM communication network, which includes a VP between a transmitting end and a receiving end of a cell, and between the transmitting end and the receiving end via a VC set on the VP. This is an ATM communication network that includes means for transferring cells and whose VC is set to be sharable by a plurality of higher-level connections.
[0013]
Here, the feature of the present invention resides in that the means for performing the transfer includes means for variably allocating a part of the band of the VP to the upper connection in accordance with the number of upper connections set in the VP. is there.
[0014]
As described above, by variably allocating a part of the VP band to the upper connection within the range of the VP band, cells can be transferred using the minimum necessary VP band. Therefore, more cells can be efficiently transferred to a smaller VP band as compared with the conventional example.
[0015]
It is preferable to include means for estimating the bandwidth allocated by the allocating means in accordance with the number of higher-level connections set in the VP, and means for determining whether or not to accept cell transfer according to the estimation result of the estimating means.
[0016]
In this way, by estimating the capacity of the VP, it is possible to determine whether or not the cell transfer can be accepted, and to eliminate cell discard during the transfer.
[0017]
In order to realize the present invention, it is desirable to provide a transmission waiting queue corresponding to the VP. Further, the upper connection may be an AAL2 connection.
[0018]
An upper limit value can be set for the VP band. Alternatively, an upper limit may not be set for the band of the VP, and an upper limit may be set for the band of the transmission path including the VP. As a result, the bandwidth of the transmission path can be provided for other uses, and the bandwidth can be effectively used.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram of a main part of an AAL2 end system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a main part of the AAL2 switching node according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram of a main part of the VC handler according to the embodiment of the present invention.
[0020]
The present invention is an ATM communication network, as shown in FIG. 7, including VPs 42, 43, 44, 45 between an AAL2 end system 35 which is a transmitting end of a cell and an AAL2 end system 37 which is a receiving end, A VP handler 41, a VC handler 39, 40, and an AAL2 exchange, which are means for transferring cells between the AAL2 end system 35 and the AAL2 end system 37 via the VCs set on the VPs 42, 43, 44, and 45. The ATM communication network includes a node 38 and its VC is set to be sharable by a plurality of AAL2 connections, which are upper-level connections.
[0021]
Here, the feature of the present invention is that the AAL2 end systems 35 and 37 shown in FIG. 1, the VC handlers 39 and 40 shown in FIG. 3, and the AAL2 switching node 38 shown in FIG. And a cell transmission scheduler 30, 73, 74, 88, 89, which is a means for variably assigning a part of the bandwidth of the VPs 42, 43, 44, 45 to the AAL2 connections according to the number of AAL2 connections set in the It is in.
[0022]
The AAL2 switching node 38 shown in FIG. 2 and the VC handlers 39, 40, 47 shown in FIG. 3 are adapted to transmit the cell transmission schedulers 30, 73, 74, 88, 89 according to the number of AAL2 connections set in the VPs 42, 43, 44, 45. , And acceptance determination devices 75, 76, 84, and 85, each of which is a means for estimating the acceptability of cell transfer according to the estimation result.
[0023]
The AAL2 end systems 35 and 37 shown in FIG. 1, the AAL2 switching node 38 shown in FIG. 2, and the VC handlers 39, 40 and 47 shown in FIG. Is provided.
[0024]
In the embodiment of the present invention, upper limits are set for the bands of the VPs 42, 43, 44, and 45. As another example, an upper limit value may be set for the band of the transmission path including the VP. In this case, the VP handler requires the same device as the VC handler. Since this can be easily inferred, the description is omitted.
[0025]
【Example】
An embodiment of the present invention will be described with reference to a network configuration example of FIG. The network typically has an AAL2 end system that accommodates multiple audio sources. If there is no AAL2 switching node between AAL2 end systems, they are directly connected by a VC connection. If there is an AAL2 switching node 38 in the middle as in the network of FIG. 7, a VC is established between the AAL2 end systems 35, 36, 37, 48 or the AAL2 switching node 38. In the AAL2 switching node 38, each cell is once decomposed into CPS packets, and a cell is constituted by CPS packets having the same AAL2 system (AAL2 end system 35, 36, 37, 48 or AAL2 switching node 38) as an end point, and The cell flows over it. The VP handler 41 is an exchange that exchanges cells at the VP level, and the VC handlers 39, 40, and 47 are exchanges that exchange cells at the VC level. A VP connection is set between the AAL2 connection and the VC handlers 39, 40, and 47, and between the VC handlers 39, 40, and 47, and a VC connection passes inside. The VP connection is given a band in advance.
[0026]
Figure 7 AAL2 end systems 35 and VC handler 39, VC handler 39 and AAL2 switching node 38, AAL2 switching node 38 and the VC handler 40, 47, VC handler 47 and AAL2 end systems 48, VC handler 40 and AAL2 end systems 36 , 37, VP connections (hereinafter referred to as VP for simplicity) 42 to 46, 50, and 51 are provided, respectively.
[0027]
FIG. 1 shows the configuration of the AAL2 end system 35 (the same applies to other AAL2 end systems). The encoders 21 to 26 sample and encode audio information by a predetermined method. Alternatively, codes are exchanged. In addition, additional information such as an encoding method is added as necessary to create a variable-length information block called a CPS packet. When a certain amount of CPS packets are accumulated in the cellizers 27 and 28 or a timeout occurs, cells of a predetermined VC are generated. The cell is transmitted to the cell transmission waiting queue 29, and is transmitted according to the VP band of the VP.
[0028]
FIG. 2 is a configuration diagram of the AAL2 switching node 38. Cells arriving from the input link including the VP 43 are once decomposed into CPS packets by the decelerators 61 to 64. The CPS packet is exchanged by the CPS packet switch 65 according to the output destination and reaches the cell units 67 to 70.
[0029]
In the cellizers 67 to 70, cells are assembled again from the CPS packets. Since cellization is performed in units of VCs, there is basically a cellizer for each of VCs 67 to 70. The cells of the VC accommodated in the same VP are sent from the cellifiers 67 to 70 to transmission queues 71 and 72 corresponding to the VP. Cells are transmitted from the transmission waiting queues 71 and 72 according to the VP speed.
[0030]
The VP handler 41 and the VC handlers 39, 40 and 47 exchange cells in VP and VC units, respectively. This is the same as the prior art. However, the VC handlers 39, 40, and 47 require different features in the AAL2 connection setting phase from those according to the related art.
[0031]
FIG. 3 shows a configuration diagram of the VC handler 39. The VC handlers 40 and 47 have the same configuration. The output destination of the cell input from the input link including the VP 42 is specified by the routing tables 81 and 82, and the cell header is rewritten. Thereafter, the cells are exchanged for each output destination by the switch 83, and the cells are transmitted through the cell transmission wait queues 86 and 87 according to the cell transmission schedulers 88 and 89. In the present invention, the cell transmission schedulers 88 and 89 take out cells at a speed corresponding to the VP band of the output link. The transmission waiting queues 86 and 87 are configured in VP units. The reception determination of the ATM or AAL2 connection is performed by the reception determination devices 84 and 85.
[0032]
In the configuration diagram, the reception determination devices 84 and 85 are provided for each output (VP), but may be provided in one place in the VC handler 39 intensively. The processor 90 processes each signal (connection setting request, call, end-of-call, etc.), sets up an ATM connection, changes the routing table at the time of release, instructs the reception determination devices 84 and 85 to perform reception determination, and receives the determination result. Do.
[0033]
In addition, the reception determination devices 75 and 76 in the AAL2 switching node 38 and the processor 66 perform the same operation as the reception determination operation in the VC handler 39.
[0034]
Referring to FIG. 4, a case is considered where the voice sources 31 and 34 talk. FIG. 4 is a sequence diagram showing the operation of the embodiment of the present invention. For a call 500 from the voice source 31, the AAL2 end system 35 first has room to accept a new AAL2 connection from the AAL2 end system 35 to the VP 42 in the direction of the destination 34 (or 37). It is determined based on the bandwidth of this VP, the setting (ATM or) AAL2 connection, and the setting request AAL2 connection traffic characteristics (501). If the reception is determined to be accepted, a setting request 502 for setting an AAL2 connection is issued to a portion corresponding to the AAL2 portion between the audio sources 31 to 34 (between the AAL2 end systems 35 and 37). This is a preset having an originating endpoint in the AAL2 end system 35 and a destination endpoint in the VC handler 39 via the VP 42 (or, if necessary, set by an ATM signaling procedure). Performed by VC.
[0035]
Upon receiving the setting request, the VC handler 39 determines whether there is room in the internal processor for accepting a new AAL2 connection for the VP 43 in the direction of the destination 34 (or 37), Or) the AAL2 connection and the setting request are determined based on the traffic characteristics of the AAL2 connection (503). If it is determined that the VC handler 39 is accepted, the VC handler 39 has a calling end point, and has a destination end point in the AAL2 switching node 38 via the VP 43. An AAL2 connection setting request 504 is issued by the VC (which is set by an ATM signaling procedure in response). The AAL2 switching node 38 that has received the setting request makes an acceptance determination 505. Whether there is room to accept a new AAL2 connection from the AAL2 switching node 38 to the VP 44 in the direction of the destination voice source 34 (or 37), or the band of this VP and the setting (ATM or) AAL2 connection and setting request The determination is made based on the traffic characteristics of the AAL2 connection. If the AAL2 switching node 38 is determined to be accepted in the acceptance determination, the AAL2 switching node 38 has a calling end point in the AAL2 switching node 38 and a preset end point having an incoming end point in the VC handler 40 via the VP 44 (or AAL2 connection setting request 506 is issued by VC (set by an ATM signal procedure as needed). The VC handler 40 that has received the setting request makes an acceptance determination 507. Whether there is room to accept a new AAL2 connection from the VC handler to the VP 45 in the direction of the destination voice source 34 (or 37), or the band of this VP, the setting (ATM or) AAL2 connection, and the setting request AAL2 connection Is determined based on the traffic characteristics. If it is determined in the acceptance determination that the VC handler 40 is accepted, the VC handler 40 has a calling end point, and has a destination end point in the AAL2 end system 37 via the VP 45 (or a preset (or otherwise)). AAL2 connection setting request 508 is issued by the VC (which is set by an ATM signal procedure as needed). When it is determined that the reception is not possible in each of the reception determinations, a call loss or a detour to another route is performed. When another route is detoured, the same procedure as above is performed again.
[0036]
The AAL2 end system 37 that has received the setting request calls the audio source 34 (509). In addition, the VC handler 40 is notified of the call in progress using the VC in the opposite direction to the VC for which the setting request was made (510). The VC handler 40 notifies the AAL2 switching node 38 that the call is being made, using a pair of VCs in the opposite direction to the VC for which the setting request was made (511). The AAL2 switching node 38 notifies the VC handler 39 that the call is being made, using a pair of VCs in the opposite direction to the VC for which the setting request was made (512). The VC handler 39 notifies the AAL2 end system 35 that the call is being made, using a pair of VCs in the opposite direction to the VC for which the setting request was made (513). The AAL2 end system 35 notifies the voice source 31 that the call is being made by using a pair of VCs in the opposite direction to the VC for which the setting request was made (514). When the voice source 34 goes off-hook (515), response signals 516 to 521 are issued as in the case of the notification during calling, and the telephone enters a call state.
[0037]
When the call ends, the audio source 31 notifies the AAL2 end system 35 of the end of the call by on-hook or the like (522). The AAL2 end system 35 releases the band on the VP 42 for the AAL2 connection to end the call (523). Further, an AAL2 connection between the AAL2 end systems 35 and 37 is released, and an end signal 522 is transmitted on the same route as the AAL2 connection setting request to notify the audio source 34 of the end of the AAL2 connection. The VC handler 39 receiving the signal releases the band for the AAL2 connection on the VP 43 (525). Next, the end signal 526 is transmitted on the same route as the AAL2 setting request. Similarly, the AAL2 switching node 38 and the VC handler 40 also release the bandwidths 527 and 529, and transmit the end signals 528 and 530 on the same route as the AAL2 setting request. The AAL2 end system 37 that has received the end signal 530 notifies the audio source 34 of the end signal 531.
[0038]
The following judgment method is used.
[0039]
(1) When the traffic characteristics of AAL2 are expressed by the same traffic descriptor as ATM, AAL2 traffic is regarded as ATM traffic, and ATM traffic is regarded as ATM traffic within the VP band using the conventional ATM reception determination method. It is determined whether AAL2 traffic can be accepted.
[0040]
(2) When only AAL2 traffic of the same bit rate is multiplexed in a VP, how many AAL2 traffics can be multiplexed for each VP band is evaluated in advance by computer simulation or a mathematical expression, and each reception judgment is made. In this case, if the number of connected AAL2 connections in each VP is less than the evaluation value, it is accepted, otherwise, it is not accepted.
[0041]
The embodiment of the present invention has been described on the assumption that the upper level is AAL2. However, the present invention can be applied to a case where a single VC is shared by a plurality of upper level connections.
[0042]
(Example summary)
The same traffic is used between the method using VC (Constant Bit Rate VC) in which a fixed band is provided in a VP and the method using VC (Unspecified Bit Rate VC) in which a band is not provided according to the present invention (UBR: Unspecified Bit Rate VC). FIG. 5 shows how much the VP band to carry. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the number of VCs and the VP band, with the horizontal axis representing the VC number and the vertical axis representing the VP band. The celling timeout is 4 ms, the cell loss rate specified value is 10 −4 , and the buffer is the result when the staying time of the cell is 5 ms at the maximum. When the number of VCs in the VP is "1", the amount of traffic that can be carried at 768 kbps or 1.5 Mbps is added to the traffic. As can be seen in FIG. 5, the required bandwidth is significantly reduced by the present invention.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the number of cells that can be transferred per predetermined VP band can be increased. Further, the number of cells that can be transferred per predetermined transmission path band can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a main part of an AAL2 end system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a main part of an AAL2 switching node according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of a main part of the VC handler according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sequence diagram showing the operation of the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between the number of VCs and a VP band.
FIG. 6 is a block diagram of a main part of a conventional AAL2 end system.
FIG. 7 is a diagram showing an example of a network configuration.
[Explanation of symbols]
21-26 Encoders 27, 28, 67-70 Cellizers 29, 98, 71, 72, 86, 87 Transmission queue 30, 73, 74, 88, 89, 99 Cell transmission schedulers 31, 32, 33, 34, 49 Audio source 35, 36, 37, 48 AAL2 end system 38 AAL2 switching node 39, 40, 44, 47 VC handler 41 VP handler 61-64 Decellularizer 65 CPS packet switch 66, 90 Processor 81, 82 Routing table 83 Switch 75, 76, 84, 85 Reception determination device 501, 503, 505, 507 Reception determination 502, 504, 506 AAL2 connection setting request 508 AAL2 connection reception request 509 Calling 510-513 Calling 514 Calling notification 515 Off-hook 516- 521 response 22,524,526,528,530,531 final story 523,525,527,529 band released

Claims (10)

セルの送信端と受信端との間にバーチャルパスを含み、このバーチャルパス上に設定されたバーチャルチャネルを介して前記送信端と前記受信端との間にセルの転送を行う手段を備え、そのバーチャルチャネルが複数の上位コネクションにより共用可能に設定されたATM通信網において、
前記転送を行う手段は、前記バーチャルパスに上位コネクションの収容が可能か否かの判断を行って収容可能であれば、前記バーチャルパスに設定される上位コネクション数にしたがって当該バーチャルパスに与えられた帯域の一部を当該上位コネクションに可変に割当てる手段を含む
ことを特徴とするATM通信網。
Including a virtual path between the transmitting end and the receiving end of the cell, comprising means for performing cell transfer between the transmitting end and the receiving end via a virtual channel set on the virtual path, In an ATM communication network in which a virtual channel is set to be shared by a plurality of higher-level connections,
The means for performing the transfer determines whether or not the virtual path can accommodate a higher-level connection, and if the virtual path can accommodate the higher-level connection, is given to the virtual path according to the number of higher-level connections set in the virtual path . An ATM communication network including means for variably allocating a part of a band to the upper connection.
前記バーチャルパスに設定される上位コネクション数にしたがって前記割当てる手段により割当てられる帯域を推定する手段と、この推定する手段の推定結果にしたがってセル転送の受付可否判定を行う手段とを含む請求項1記載のATM通信網。2. The system according to claim 1, further comprising: means for estimating a bandwidth allocated by said allocating means in accordance with the number of higher-level connections set in said virtual path; ATM communication network. 前記バーチャルパスに設定される上位コネクション数の上限値を予め保持しておき、この値に従ってセル転送の受付可否判定を行う手段を含む請求項1記載のATM通信網。2. The ATM communication network according to claim 1, further comprising means for preliminarily holding an upper limit value of the number of higher-level connections set in the virtual path and determining whether or not to accept cell transfer in accordance with the upper limit value. 前記バーチャルパス対応に送出待ちキューを備えた請求項1ないし3のいずれか記載のATM通信網。4. The ATM communication network according to claim 1 , further comprising a transmission queue corresponding to the virtual path . 前記上位コネクションは、AAL2コネクションである請求項1ないし3のいずれか記載のATM通信網。4. The ATM communication network according to claim 1 , wherein said upper connection is an AAL2 connection . 前記バーチャルパスの帯域には、上限値が設定された請求項1ないし3のいずれか記載のATM通信網。The virtual path in the zone of the scan, ATM network according any one of the upper limit value claims 1 set 3. 前記バーチャルパスを含む伝送パスの帯域には、上限値が設定された請求項1ないし3のいずれか記載のATM通信網。4. The ATM communication network according to claim 1, wherein an upper limit is set for a band of the transmission path including the virtual path. 前記バーチャルチャネルは、UBRバーチャルチャネルであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか記載のATM通信網。The ATM communication network according to any one of claims 1 to 3, wherein the virtual channel is a UBR virtual channel. 前記受付可否判定手段は、前記受付要求上位コネクションが収容されるバーチャルパス各々について受付可否判定を行うことを特徴とする請求項2または3に記載のATM通信網。4. The ATM communication network according to claim 2, wherein the acceptability determination unit performs the acceptability determination for each virtual path in which the higher-order connection request is accommodated. 5. 前記受付可否判定手段は、バーチャルチャネルハンドラあるThe acceptability determination means is a virtual channel handler いは上位コネクションの交換ノードに具備されることを特徴とする請求項2または3に記載のATM通信網。4. The ATM communication network according to claim 2, wherein the ATM communication network is provided in a switching node of an upper connection.
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