JP3596446B2 - Ａｔｍ交換機 - Google Patents
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Description
【０００１】
本発明は、ＡＴＭ（ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）交換機に関し、特に、同時に大量の発呼が生じても、遅滞なくＡＴＭ処理を遂行可能なＡＴＭ交換機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＴＭは、全ての情報をパケットサイズが固定長（５バイトのヘッダと４８バイトのデータから成る）のセル（ｃｅｌｌ）と呼ばれる一定の単位に分割して非同期で送る交換処理をハードウェアのみで行えるという特徴を備え、マルチメディア情報を一元的に処理するのに適している。例えば、電子メールではセルをまばらにして送り、音声や動画では密度を上げてセルを送るという具合に、データの内容に応じて頻度を変えることができるので、大量のデータを高速に伝送することができるという特徴がある。
ＡＴＭ交換機における通信の手順は、国際的標準機関であるＩＴＵ（国際電気通信連合）−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＵｎｉｏｎ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｉｏｎ ）やＡＴＭフォーラムなどにより詳細に規定されている。このようなＡＴＭ交換機については、例えば、特開２０００−４９７９９号公報に開示されている。以下、この構成について図面を示して説明する。
【０００３】
図８は、従来のＡＴＭ交換機を示す。
図８において、ＡＴＭ交換機１００には、加入者端末機１５１，１５２が接続されている。ＡＴＭ交換機１００は、交換処理を行うＡＴＭスイッチ１０１、このＡＴＭスイッチ１０１の入力段に接続された多重装置１０２、ＡＴＭスイッチ１０１の出力段に接続された分離装置１０３、この分離装置１０３の出力段に接続された出力回線装置１０５、加入者端末機１５１からの信号を多重装置１０２に入力する信号処理装置１０６、ＡＴＭスイッチ１０１に接続された通話路制御装置１０７、この通話路制御装置１０７に接続された呼処理装置１０８、及び呼処理装置１０８に接続されたメモリ１０９を備えて構成されている。
【０００４】
信号処理装置１０６は、発呼信号などの制御信号の分析処理を実行する。通話路制御装置１０７は、呼処理装置１０８による呼受付制御及び呼解放制御に基づいて、ＡＴＭコネクションの設定及び解放制御を行う。呼処理装置１０８は、発呼信号に基づく呼の受付制御（ＣＡＣ：Ｃａｌｌ Ａｄｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）や呼解放信号に基づく呼解放制御を行う。また、呼処理装置１０８は、或る回線で輻輳が生じると、その回線に対する呼の受け付けを中断する。即ち、発呼信号（ Ｓｅｔｕｐ Ｍｅｓｓａｇｅ）内の品質に関する申告情報（トラフィック情報、ベアラ（ｂｅａｒｅｒ）情報等）から求められる伝送速度に対して回線がオーバートラフィック（ｏｖｅｒ ｔｒａｆｆｉｃ）状態になる場合、その呼に対するＡＴＭ接続の設定を拒否する。また、メモリ１０９は、呼処理データ、加入者データ等の各種のデータを保存する。
【０００５】
ここで、加入者端末機１５１から加入者端末機１５２にデータを送信する場合について説明する。この場合、ＡＴＭスイッチ１０１は、加入者端末機１５１から加入者端末機１５２に送出されるセルをハードウェアスイッチングによりルーティングし、加入者端末機１５２が接続されている伝送路へ前記セルを出力する。このようなＡＴＭスイッチ１０１の動作を実現するために、加入者端末機１５１は、加入者端末機１５２へのデータセルを送出する前に通信相手、通信品質、通信帯域などの情報をＡＴＭ交換機及び中継するＡＴＭ交換網に申告する必要がある。この申告のための通信者による送信が発呼である。
【０００６】
ＡＴＭ交換機１００の発呼処理について説明すると、加入者端末機１５１から発呼信号が送出されると、発呼信号は、入力回線装置１０４を介して信号処理装置１０６に入力される。そして、発呼信号が正しい手順及び内容により構成されているか否かの分析処理が信号処理装置１０６によって行われる。その後、呼処理装置１０８は、発呼信号に含まれる各種申告情報の妥当性について処理し、申告情報に基づく通信サービスを許可可能であれば、通話路制御装置１０７に対して必要な設定を行い、入力回線装置１０４→多重装置１０２→ＡＴＭスイッチ１０１→分離装置１０３→出力回線装置１０５の経路で通信路を確立する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のＡＴＭ交換機によると、発呼信号の処理を行う信号処理装置１０６及び呼処理装置１０８はＡＴＭ交換機内の１つの装置として扱われ、ハードウェアコストや平均処理負荷の観点から、処理能力が或るレベルに抑えられており、複数組に増設したとしても、その処理性能には限界がある。このため、接続されている全端末機が同時に発呼した場合や、中継伝送路の一時的な障害から復帰した場合には、同時に大量の発呼及び信号処理が発生する。したがって、信号処理装置１０６及び呼処理装置１０８の処理速度が間に合わなくなり、ＡＴＭスイッチ１０１の通話路には空きが存在するにもかかわらず、一部の発呼者の要求に応答できない場合が発生する。
【０００８】
また、発呼者は、発呼に対してＡＴＭ交換が応答しない場合、一定時間後に再発呼する可能性が高い。このような状態は、更に信号処理装置１０６及び呼処理装置１０８の処理負荷を悪化させることになる。この状況に対する対策は、十分な処理速度を持つ信号処理装置１０６と呼処理装置１０８を実装することであるが、多数の加入者端末機が接続されたＡＴＭ交換機では、その全ての加入者端末機が発呼した場合でも処理速度を確保しようとすると、ハードウェア規模の増大によるコストアップは避けられない。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、同時に大量の発呼が生じても応答が可能で、しかも低コスト化が可能なＡＴＭ交換機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、ＡＴＭ（ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）で動作するＡＴＭスイッチを用いて複数の加入者端末機と交換網との間の接続を行うＡＴＭ交換機において、前記複数の加入者端末機からの接続要求の発呼履歴を保存する発呼履歴メモリと、予約接続情報の書き込み及び読み出しが行われる予約接続メモリと、前記複数の加入者端末機からの発呼が所定時間発生していないときに前記発呼履歴メモリの前記発呼履歴を用いて前記交換網への接続要求を生成し、この接続要求に対する前記交換網からの応答内容を更新された予約接続情報として前記予約接続メモリに格納する第１の手段、及び前記第１の手段を実行後に前記加入者端末機のいずれかから発呼があり、その接続要求が前記予約接続メモリに格納した前記更新された予約接続情報と同一であるとき、前記予約接続メモリに格納した前記更新された予約接続情報を用いて前記ＡＴＭスイッチを制御する第２の手段を備える発呼・信号処理部を設けたことを特徴とするＡＴＭ交換機を提供する。
【００１１】
この構成によれば、各加入者端末機からの発呼が所定時間にわたって発生していないとき、発呼・信号処理部では、発呼履歴メモリに保存の前回の発呼履歴を用いて交換網への接続要求を行い、この接続要求に対する交換網からの応答結果を予約接続情報として予約接続メモリに保存する。その後、加入者端末機から発呼が有ったときには、この発呼による接続要求の内容と予約接続メモリに保存した応答結果とを比較し、同一であるときには予約接続メモリに保存した応答結果（更新された予約接続情報）を用いて接続に関する処理を実行する。このように、所定時間にわたって加入者端末機からの発呼が無いときに次の発呼に対する準備を終了させており、接続要求を受けてから発呼に対する処理を開始するわけではないので、過去（前回）の発呼と同一の発呼が発生した際、その時点で接続要求に対する処理ＡＴＭ交換機における発呼処理の負荷集中を軽減することができる。また、同一の発呼に対する応答時間が早まり、加入者端末機間の通信の開始を早めることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を基に説明する。
図１は本発明によるＡＴＭ交換機を示す。
ＡＴＭ交換機１には、加入者端末機２−１〜２−ｎ及び中継ＡＴＭ交換網３が接続され、この中継ＡＴＭ交換網３には加入者端末機４が接続されている。ＡＴＭ交換機１は、ＡＴＭスイッチ１１を中心に構成され、このＡＴＭスイッチ１１には接続テーブルメモリ１２及び発呼履歴メモリ１３が接続されている。ＡＴＭスイッチ１１、接続テーブルメモリ１２、及び発呼履歴メモリ１３のそれぞれには、発呼・信号処理部１５が接続されている。また、発呼履歴メモリ１３には、発呼履歴メモリ１３には時計１４が接続され、発呼・信号処理部１５には予約接続メモリ１６が接続されている。さらに、ＡＴＭスイッチ１１及び発呼・信号処理部１５には、タイマ１７が接続されている。このＡＴＭ交換機１は、加入者端末機２−１〜２−ｎを直接収容し、これらの加入者端末が送受信するＡＴＭセルを多重分離して中継ＡＴＭ交換網３に接続するものである。
【００１３】
ＡＴＭスイッチ１１は、加入者端末機２−１〜２−ｎと中継ＡＴＭ交換網３との間で伝送されるＡＴＭセルのスイッチを接続テーブルメモリ１２に書かれているスイッチ接続情報１８に従って行うとともに、加入者端末機２−１〜２−ｎ及び中継ＡＴＭ交換網３との間でやり取りする接続要求とその応答を発呼・信号処理部１５へ出力し、更に加入者端末機２−１〜２−ｎからの接続要求１９を加入者端末接続要求２０として発呼履歴メモリ１３とタイマ１７にそのまま出力する。
接続テーブルメモリ１２は、ＡＴＭスイッチ１１に供与するスイッチ接続情報を記憶する。発呼履歴メモリ１３は、時計１４からの時刻信号２６に基づいて、ＡＴＭスイッチ１１からの接続要求２０の内容を時刻毎に記憶する。時計１４は、発呼履歴メモリ１３及び発呼・信号処理部１５へ与える時刻信号２６を発生する。
【００１４】
発呼・信号処理部１５は、タイマ１７からの予約接続起動信号２４に従って発呼履歴メモリ１３を参照し、その内容と同一内容の交換網側接続要求２５をＡＴＭスイッチ１１へ出力する。そして、発呼・信号処理部１５は、加入者端末機２−１〜２−ｎから接続要求２０を受信したときには、その要求内容と予約接続メモリ１６内の予約接続情報２３の内容を比較し、一致する要素が存在するときには、その予約接続情報２３を予約接続メモリ１６から取り出し、これを接続テーブルメモリ１２に保存する。
さらに、発呼・信号処理部１５は、中継ＡＴＭ交換網３に送出した接続要求２１に対して中継ＡＴＭ交換網３からの接続応答２２を受信したとき、発呼履歴の加入者端末機が存在する伝送路で未使用のＶＰＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐａｓｓ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ ：仮想パス識別子）／ＶＣＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：仮想チャンネル識別子）値を選び、このＶＰＩ／ＶＣＩ値と受信した交換網側接続応答２７中のＶＰＩ／ＶＣＩを組みにして接続テーブルメモリ１２にスイッチ接続情報として保存する。このスイッチ接続情報によりＡＴＭスイッチ１１が制御される。このスイッチ接続情報は、事前に中継ＡＴＭ交換網３側に接続要求を行って論理的な通信路を識別した結果であるため、以後の加入者端末機２−１〜２−ｎからの接続要求に対し、改めて中継ＡＴＭ交換網３側に確認をとる必要が無くなる。
予約接続メモリ１６は、発呼・信号処理部１５からの指示に従って、予約接続情報２３の記憶及び読み出しを実行する。タイマ１７は、加入者端末機２−１〜２−ｎからの接続要求２０の受信の有無を監視し、一定時間内に接続要求２０が到来しなかったとき、予約接続起動信号２４を発呼・信号処理部１５へ出力する。
【００１５】
このような構成により、発呼履歴メモリ１３に保存されている接続要求情報に基づいて、発呼・信号処理部１５により、加入者端末機２−１〜２−ｎからの接続要求１９の無い期間に接続要求２５を生成することにより、接続要求１９に伴う処理が予め開始され、その処理結果が予約接続情報２３として予約接続メモリ１６に保存される。その後、加入者端末機２−１〜２−ｎから発呼履歴と同一内容の接続要求１９があったときには、予約接続メモリ１６に保存されている予約接続情報２３をそのまま利用するので、改めて処理を開始する必要がない。したがって、加入者端末機２−１〜２−ｎから接続要求１９を受信した時点で発生していた処理負荷を低減することができる。
【００１６】
図２は接続テーブルメモリ１２の格納テーブルの構成を示す。
ＡＴＭスイッチ１１から見た入り側と出し側の伝送路及びＶＰＩ／ＶＣＩ値に対して要素１，２が設定されており、出し側の伝送路には接続される加入者端末機が割り当てられ、出し側の伝送路には中継ＡＴＭ交換網３が割り当てられている。さらに、ＶＰＩ／ＶＣＩ値が要素毎に設定されている。
【００１７】
図３及び図４は、本発明のＡＴＭ交換機の処理タイミングを示す。この処理については後述する。なお、図中の“Ｐ”は処理を意味している。
図５は、時計１４の時刻信号２６の発生例を示す。
時計１４は、内蔵された時計の動作により、発呼履歴メモリ１３に対して現在の時刻を示す時刻信号２６を周期的に出力する。ここでは、時刻信号２６が０時００分、１時００分、２時００分、・・・という様に１時間おきに出力されるものとする。その出力タイミングは、図５に示すように、時間（０時、１時、２時等）を示す信号を時刻信号２６として出力する。この時刻信号２６が入力される発呼履歴メモリ１３は、前の時刻信号２６から次の時刻信号２６までの期間毎にデータを独立に保存できるようにメモリ領域が分割されており（以下、「発呼履歴領域」という）、発呼履歴領域のそれぞれにどの時刻のデータを保存するかが予め決められている。
【００１８】
図６は、発呼履歴メモリ１３の発呼履歴領域の構成を示す。
発呼履歴メモリ１３は、時計１４が出力する１時間間隔の時刻信号２６に対し、各１時間毎の領域を確保するため、メモリ領域の全体を２４等分し、発呼履歴領域１３−１〜１３−２４ を設けている。発呼履歴メモリ１３は、ＡＴＭスイッチ１１からの加入者端末機の接続要求２０の内容を、時刻信号２６のそれぞれに対応する２４個の発呼履歴領域１３−１〜１３−２４ に書き込みをする。
【００１９】
図７は、発呼履歴メモリ１３のデータ保存形式を示す。
図６の２４個の発呼履歴領域１３−１〜１３−２４ のそれぞれには、発呼端末機（本例では加入者端末機２−１〜２−ｎ）、相手側端末（本例では加入者端末機４）、帯域、トラフィックタイプからなる接続要求の内容に対し、要素１から要素ｎまでの最大ｎ個の内容が記憶される。図７の例は、上記したように時刻信号２６が「０時」から「１時」までの間の発呼履歴が保存された様子を示している。
例えば、「０時」を示す時刻信号２６が出力された後、「１時」を示す時刻信号２６が出力されるまでの間に、加入者端末機２−１から加入者端末機４へ使用帯域６４ｋｂｐｓのＣＢＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｂｉｔ Ｒａｔｅ） トラフィック（ｔｒａｆｆｉｃ） と加入者端末２−２から加入者端末機４へ使用帯域１２８ｋｂｐｓのＶＢＲ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｂｉｔ Ｒａｔｅ） トラフィックという２つの接続要求を受信したとする。この場合、図７に示すように、発呼端末、相手側端末、帯域、トラフィックタイプが要素毎に発呼履歴として格納される。
この様に、発呼履歴メモリ１３は、時計１４から次の時刻信号２６を受信するまでは、ＡＴＭスイッチ１１から転送される加入者端末機２−１〜２−ｎからの接続要求２０の内容を同じ領域内の別アドレスに保存していき、時計１４から次の時刻信号２６を受信すると、次の時刻帯用に割り当てた発呼履歴領域にＡＴＭスイッチ１１からの接続要求２０の内容を保存する。よって、発呼履歴メモリ１３は、最近２４時間以内に受信した接続要求１９の内容を全て保存していることになる。
【００２０】
次に、図１〜図７を参照して、本発明のＡＴＭ交換機１の動作について説明する。ここでは、加入者端末機２−１〜２−ｎが、ＡＴＭ交換機１及び中継ＡＴＭ交換網３を経由して加入者端末機４との間で通信を行うものとする。
加入者端末機２−１〜２−ｎからの接続要求１９（２０）は、タイマ１７によって常時監視されており（図３のＰ２０１）、接続要求１９（２０）が一定時間継続して全く受信されなかったとき、図３に示す処理を実行する。すなわち、時計１４から時刻信号２６が出されることによりタイマ１７が起動し（Ｐ２０２）、接続要求２０が受信されたか否かをチェックする（Ｐ２０３）。接続要求２０が未着であれば、タイマ１７は予約接続起動信号２４を発呼・信号処理部１５へ送出する（Ｐ２０４）。発呼・信号処理部１５は、発呼履歴メモリ１３を参照し（図５と図６、及びＰ２０５）、２３時間前の発呼履歴を読み出し（Ｐ２０６）、これを接続要求２５としてＡＴＭスイッチ１１へ送出する（Ｐ２０７）。ＡＴＭスイッチ１１は、接続要求２５をそのまま接続要求２１として中継ＡＴＭ交換網３へ転送する（ｐ２０８）。これに対し、中継ＡＴＭ交換網３は接続応答２２をＡＴＭスイッチ１１へ返送する（Ｐ２０９）。ＡＴＭスイッチ１１は、接続応答２２を交換網側接続応答２７として発呼・信号処理部１５へ送出する（Ｐ２１０）。接続応答２２の内容（ＶＰＩ／ＶＣＩ値等）は、予約接続メモリ１６に格納される（Ｐ２１１）。
【００２１】
一方、タイマ１７による監視中にＡＴＭスイッチ１１からの接続要求２０が受信された場合、発呼・信号処理部１５への予約接続起動信号２４の出力を停止し、図４に示す一連の処理を実行する。
加入者端末機２−１〜２−ｎから加入者端末機４を呼び出したいとき、加入者端末機２−１〜２−ｎはＡＴＭスイッチ１１に接続要求１９を送出する（Ｐ３０１）。この接続要求１９の形式は、ＩＴＵ−Ｔ、ＡＴＭフォーラム等で規格化されているように、「発呼者（加入者端末機２−１〜２−ｎのユーザー）」、「通信相手」、「使用伝送帯域」、「トラフィックタイプ」等の情報であり、発呼者がこれから行う通信の帯域や品質を表すものである。また、これらの接続要求や接続応答の送受信には、他のデータセルとの区別のために、予め決められたＶＰＩ／ＶＣＩ値を使用するのが一般的であり、例えば、ＶＰＩ＝０、ＶＣＩ＝５の値が使用される。このＶＰＩ／ＶＣＩ値による加入者端末機２−１〜２−ｎからのＡＴＭセルは、ＡＴＭスイッチ１１によって、そのまま発呼・信号処理部１５へ転送される。接続要求２０は、発呼履歴メモリ１３に送られ、図６に示した保存形式により発呼履歴として保存される（Ｐ３０２）。
【００２２】
発呼・信号処理部１５は、タイマ１７から予約接続起動信号２４を受信した後、以下の動作を開始する。まず、発呼履歴メモリ１３の発呼履歴領域の内、現在時刻の次の時刻帯の発呼履歴領域に存在する接続要求２０の内容を参照する（Ｐ３０３）。この接続要求２０に書かれている発呼者、通信相手、使用伝送帯域、トラフィックタイプ等の要求内容と現状の回線使用状況とを比較し、接続を許可できる状況か否かを判断する（Ｐ３０４）。
【００２３】
例えば、時刻「０時３０分」において、発呼・信号処理部１５がタイマ１７から予約接続起動信号２４を受信した場合、発呼履歴メモリ１３の「１−２時」の発呼履歴領域（図６の２列目のメモリ領域）を参照し、時刻「１時３０分」においてタイマ１７から予約接続起動信号２４を受信すると、「２−３時」の発呼履歴領域（図６の３列目のメモリ領域）を参照する。なお、この場合、発呼・信号処理部１５が参照している履歴内容は、常に、現在時刻に対して２３時間前の時刻帯に加入者端末機２−１〜２−ｎから受信した接続要求２０の内容である。Ｐ３０４で接続の「許可」が判断された場合には、ＡＴＭスイッチ１１に対し、中継ＡＴＭ交換網３に送るための交換網接続要求２５（＝接続要求２１）を一種の予測値又は期待値としてて出力する（Ｐ３０５）。なお、交換網接続要求２５の内容は、先に加入者端末機２−１〜２−ｎから受信した接続要求信号１９と同一内容である。
【００２４】
発呼・信号処理部１５は、参照した発呼履歴メモリ１３の領域に保存されている先頭の要素（図７の要素１）の内容に基づいて接続要求信号を作成して、交換網側接続要求２５としてＡＴＭスイッチ１１へ出力され、これが接続要求２１として中継ＡＴＭ交換網３に出力される（Ｐ３０６）。中継ＡＴＭ交換網３は、接続要求の示す要求帯域・品質を満たす経路を計算し、加入者端末機２−１〜２−ｎと加入者端末機４との間の通信に使用すべきＶＰＩ／ＶＣＩ値を含む接続応答２２をＡＴＭスイッチ１１に返送する（Ｐ３０７）。発呼・信号処理部１５は、この中継ＡＴＭ交換網３からの接続応答２２をＡＴＭスイッチ１１を介して交換網側接続応答２７として受信する（Ｐ３０８）。そして、発呼・信号処理部１５は、接続要求２５を作成するために参照した発呼履歴メモリ１３の要素欄の「発呼端末」に示される加入者端末機が接続されている伝送路で未使用のＶＰＩ／ＶＣＩ値を選び、接続要求１９を送出してきた加入者端末機２−１〜２−ｎに対し、その選んだＶＰＩ／ＶＣＩ値を含む接続応答２８をＡＴＭスイッチ１１を経由して送出する（Ｐ３０９）。さらに、選んだＶＰＩ／ＶＣＩ値と中継ＡＴＭ交換網３からの接続応答２２に示されたＶＰＩ／ＶＣＩ値とのペアを予約接続メモリ１６に書き込む（Ｐ３１３）。この予約接続メモリ１６の書き込みのデータ形式は、図２に示した接続テーブルメモリ１２のデータ形式と同一である。この書き込み情報は、以降の接続要求の際の処理に用いられる。
【００２５】
発呼・信号処理部１５は、この時点でタイマ１７からの予約接続起動信号２４が継続していれば、発呼履歴メモリ１３の対応領域に存在する次の要素（図７の「要素２」）に対して同様の処理を実行する。タイマ１７からの予約接続起動信号２４が解除されていれば、次の要素に対する処理は実行しない。発呼・信号処理部１５は、以降、ＡＴＭスイッチ１１から接続要求２０を受信した場合（Ｐ３１４）、その接続要求２０の内容と、予約接続メモリ１６の各要素の内容を準備値として比較する（Ｐ３１５）。この比較の結果、一致する要素があった場合、その要素を予約接続メモリ１６から取り出し、その内容をそのまま接続テーブルメモリ１２に保存する（Ｐ３１６）。また、一致する要素がない場合、接続要求が許可できるか否かを判断した後（Ｐ３１７）、交換網側へ接続要求２５を作成して出力する（Ｐ３１８）。発呼・信号処理部１５は、Ｐ３１５の処理が検索のみで行えるため、受信した接続要求２０（１９）の内容と一致する要素がある場合の方が、一致する要素がない場合に比べ、新規の無駄な処理をしないことから発呼・信号処理部１５の処理負荷が低くなり、かつ加入者端末機への応答も早くなる。
【００２６】
ＡＴＭスイッチ１１は、発呼・信号処理部１５からの接続応答２８（交換網側接続応答２７）に基づいて加入者端末機２−１〜２−ｎと中継ＡＴＭ交換網３との間の回線接続を実行する（Ｐ３１０）。同時に、発呼・信号処理部１５は、中継ＡＴＭ交換網３から受信した接続応答信号中に含まれるＶＰＩ／ＶＣＩ値と接続要求１９を送出してきた発呼者の加入者端末機が接続されている伝送路で選んだ先のＶＰＩ／ＶＣＩ値とをペアにして、これをスイッチ接続情報２９として接続テーブルメモリ１２に図２のように格納する（Ｐ３１２）。
【００２７】
以上のように、本発明の実施の形態によれば、加入者端末機２−１〜２−ｎからの接続要求１９が一定時間受信されない場合、発呼履歴メモリ１３に保存されている現在時刻より２３時間前に受信した接続要求２０の内容をそのまま接続要求２１として中継ＡＴＭ交換機網３へ出力し、接続応答２２に示されたＶＰＩ／ＶＣＩ値が予約接続メモリ１６に記憶される。その後、予約接続メモリ１６に記憶されている内容と同一内容の接続要求１９が加入者端末機２−１〜２−ｎから受信された場合には、既にその処理結果の内容が予約接続メモリ１６に保存されているので、中継ＡＴＭ交換網３側への接続要求２１及び接続応答２２に関する処理、または要求内容の確認処理などを改めて行う必要がなく、単に予約接続メモリ１６の内容を接続テーブルメモリ１２に保存し直すだけでよい。
このように、本発明のＡＴＭ交換機は、加入者端末機２−１〜２−ｎからの接続要求が発生していない時間を利用し、発呼履歴メモリ１３に格納された発呼履歴を使って発呼処理を済ませることによって、実際に加入者端末機２−１〜２−ｎから接続要求１９が発生したときの処理負荷を低減している。特に、前日と同時刻帯に同様の発呼が多く発生した場合には、負荷低減の効果が顕著に表われる。
【００２８】
なお、上記実施の形態において、接続メモリテーブル１２、発呼履歴メモリ１３、予約接続メモリ１６のデータ形式、時計１４が出力する時刻信号の周期と出力方法、及び発呼履歴メモリ１３に関する保存領域分割の方法は、一例にすぎず、本発明はこれらの形式や方法に限定されるものではない。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明のＡＴＭ交換機によれば、発呼履歴メモリ、接続テーブルメモリ、発呼履歴メモリ、及び発呼・信号処理部を備え、発呼・信号処理部では、各加入者端末機からの発呼が所定時間にわたって発生していないとき、発呼・信号処理部では、発呼履歴メモリに保存の前回の発呼履歴を用いて交換網への接続要求を行い、この接続要求に対する交換網からの応答結果を予約接続情報として予約接続メモリに保存し、その後、加入者端末機から発呼が有ったときには、この発呼による接続要求の内容と予約接続メモリに保存した応答結果とを比較し、同一であるときには予約接続メモリに保存した応答結果を用いて接続に関する処理を行うようにしたので、所定時間にわたって加入者端末機からの発呼が無い期間を利用して、次の発呼に対する準備を終えているため、過去（前回）の発呼と同一の発呼が発生した際、ＡＴＭ交換機における発呼処理の負荷集中を軽減することができる。また、同一の発呼に対する応答時間が早まり、加入者端末機間の通信の開始を早めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＡＴＭ交換機を示すブロック図である。
【図２】図１の接続テーブルメモリの格納テーブルのデータ保存形式を示す説明図である。
【図３】本発明のＡＴＭ交換機において、発呼者側の加入者端末機から接続要求が一定期間無いときの処理タイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】本発明のＡＴＭ交換機において、発呼者側の加入者端末機から接続要求が有ったときの処理タイミングを示すタイミングチャートである。
【図５】図１の時計の時刻信号の発生例を示す説明図である。
【図６】図１の発呼履歴メモリの発呼履歴領域の構成を示す構成である。
【図７】図１の発呼履歴メモリのデータ保存形式を示す説明図である。
【図８】従来のＡＴＭ交換機を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ ＡＴＭ交換機
２−１〜２−ｎ 加入者端末機
３ 中継ＡＴＭ交換網
４ 加入者端末機
１１ ＡＴＭスイッチ
１２ 接続テーブルメモリ
１３ 発呼履歴メモリ
１４ 時計
１５ 発呼・信号処理部
１６ 予約接続メモリ
１７ タイマ
１９，２０，２１ 接続要求
２２ 接続応答
２３ 予約接続情報
２５ 交換網側接続要求
２７ 交換網側接続応答
本発明は、ＡＴＭ（ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）交換機に関し、特に、同時に大量の発呼が生じても、遅滞なくＡＴＭ処理を遂行可能なＡＴＭ交換機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＴＭは、全ての情報をパケットサイズが固定長（５バイトのヘッダと４８バイトのデータから成る）のセル（ｃｅｌｌ）と呼ばれる一定の単位に分割して非同期で送る交換処理をハードウェアのみで行えるという特徴を備え、マルチメディア情報を一元的に処理するのに適している。例えば、電子メールではセルをまばらにして送り、音声や動画では密度を上げてセルを送るという具合に、データの内容に応じて頻度を変えることができるので、大量のデータを高速に伝送することができるという特徴がある。
ＡＴＭ交換機における通信の手順は、国際的標準機関であるＩＴＵ（国際電気通信連合）−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＵｎｉｏｎ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｉｏｎ ）やＡＴＭフォーラムなどにより詳細に規定されている。このようなＡＴＭ交換機については、例えば、特開２０００−４９７９９号公報に開示されている。以下、この構成について図面を示して説明する。
【０００３】
図８は、従来のＡＴＭ交換機を示す。
図８において、ＡＴＭ交換機１００には、加入者端末機１５１，１５２が接続されている。ＡＴＭ交換機１００は、交換処理を行うＡＴＭスイッチ１０１、このＡＴＭスイッチ１０１の入力段に接続された多重装置１０２、ＡＴＭスイッチ１０１の出力段に接続された分離装置１０３、この分離装置１０３の出力段に接続された出力回線装置１０５、加入者端末機１５１からの信号を多重装置１０２に入力する信号処理装置１０６、ＡＴＭスイッチ１０１に接続された通話路制御装置１０７、この通話路制御装置１０７に接続された呼処理装置１０８、及び呼処理装置１０８に接続されたメモリ１０９を備えて構成されている。
【０００４】
信号処理装置１０６は、発呼信号などの制御信号の分析処理を実行する。通話路制御装置１０７は、呼処理装置１０８による呼受付制御及び呼解放制御に基づいて、ＡＴＭコネクションの設定及び解放制御を行う。呼処理装置１０８は、発呼信号に基づく呼の受付制御（ＣＡＣ：Ｃａｌｌ Ａｄｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）や呼解放信号に基づく呼解放制御を行う。また、呼処理装置１０８は、或る回線で輻輳が生じると、その回線に対する呼の受け付けを中断する。即ち、発呼信号（ Ｓｅｔｕｐ Ｍｅｓｓａｇｅ）内の品質に関する申告情報（トラフィック情報、ベアラ（ｂｅａｒｅｒ）情報等）から求められる伝送速度に対して回線がオーバートラフィック（ｏｖｅｒ ｔｒａｆｆｉｃ）状態になる場合、その呼に対するＡＴＭ接続の設定を拒否する。また、メモリ１０９は、呼処理データ、加入者データ等の各種のデータを保存する。
【０００５】
ここで、加入者端末機１５１から加入者端末機１５２にデータを送信する場合について説明する。この場合、ＡＴＭスイッチ１０１は、加入者端末機１５１から加入者端末機１５２に送出されるセルをハードウェアスイッチングによりルーティングし、加入者端末機１５２が接続されている伝送路へ前記セルを出力する。このようなＡＴＭスイッチ１０１の動作を実現するために、加入者端末機１５１は、加入者端末機１５２へのデータセルを送出する前に通信相手、通信品質、通信帯域などの情報をＡＴＭ交換機及び中継するＡＴＭ交換網に申告する必要がある。この申告のための通信者による送信が発呼である。
【０００６】
ＡＴＭ交換機１００の発呼処理について説明すると、加入者端末機１５１から発呼信号が送出されると、発呼信号は、入力回線装置１０４を介して信号処理装置１０６に入力される。そして、発呼信号が正しい手順及び内容により構成されているか否かの分析処理が信号処理装置１０６によって行われる。その後、呼処理装置１０８は、発呼信号に含まれる各種申告情報の妥当性について処理し、申告情報に基づく通信サービスを許可可能であれば、通話路制御装置１０７に対して必要な設定を行い、入力回線装置１０４→多重装置１０２→ＡＴＭスイッチ１０１→分離装置１０３→出力回線装置１０５の経路で通信路を確立する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のＡＴＭ交換機によると、発呼信号の処理を行う信号処理装置１０６及び呼処理装置１０８はＡＴＭ交換機内の１つの装置として扱われ、ハードウェアコストや平均処理負荷の観点から、処理能力が或るレベルに抑えられており、複数組に増設したとしても、その処理性能には限界がある。このため、接続されている全端末機が同時に発呼した場合や、中継伝送路の一時的な障害から復帰した場合には、同時に大量の発呼及び信号処理が発生する。したがって、信号処理装置１０６及び呼処理装置１０８の処理速度が間に合わなくなり、ＡＴＭスイッチ１０１の通話路には空きが存在するにもかかわらず、一部の発呼者の要求に応答できない場合が発生する。
【０００８】
また、発呼者は、発呼に対してＡＴＭ交換が応答しない場合、一定時間後に再発呼する可能性が高い。このような状態は、更に信号処理装置１０６及び呼処理装置１０８の処理負荷を悪化させることになる。この状況に対する対策は、十分な処理速度を持つ信号処理装置１０６と呼処理装置１０８を実装することであるが、多数の加入者端末機が接続されたＡＴＭ交換機では、その全ての加入者端末機が発呼した場合でも処理速度を確保しようとすると、ハードウェア規模の増大によるコストアップは避けられない。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、同時に大量の発呼が生じても応答が可能で、しかも低コスト化が可能なＡＴＭ交換機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、ＡＴＭ（ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）で動作するＡＴＭスイッチを用いて複数の加入者端末機と交換網との間の接続を行うＡＴＭ交換機において、前記複数の加入者端末機からの接続要求の発呼履歴を保存する発呼履歴メモリと、予約接続情報の書き込み及び読み出しが行われる予約接続メモリと、前記複数の加入者端末機からの発呼が所定時間発生していないときに前記発呼履歴メモリの前記発呼履歴を用いて前記交換網への接続要求を生成し、この接続要求に対する前記交換網からの応答内容を更新された予約接続情報として前記予約接続メモリに格納する第１の手段、及び前記第１の手段を実行後に前記加入者端末機のいずれかから発呼があり、その接続要求が前記予約接続メモリに格納した前記更新された予約接続情報と同一であるとき、前記予約接続メモリに格納した前記更新された予約接続情報を用いて前記ＡＴＭスイッチを制御する第２の手段を備える発呼・信号処理部を設けたことを特徴とするＡＴＭ交換機を提供する。
【００１１】
この構成によれば、各加入者端末機からの発呼が所定時間にわたって発生していないとき、発呼・信号処理部では、発呼履歴メモリに保存の前回の発呼履歴を用いて交換網への接続要求を行い、この接続要求に対する交換網からの応答結果を予約接続情報として予約接続メモリに保存する。その後、加入者端末機から発呼が有ったときには、この発呼による接続要求の内容と予約接続メモリに保存した応答結果とを比較し、同一であるときには予約接続メモリに保存した応答結果（更新された予約接続情報）を用いて接続に関する処理を実行する。このように、所定時間にわたって加入者端末機からの発呼が無いときに次の発呼に対する準備を終了させており、接続要求を受けてから発呼に対する処理を開始するわけではないので、過去（前回）の発呼と同一の発呼が発生した際、その時点で接続要求に対する処理ＡＴＭ交換機における発呼処理の負荷集中を軽減することができる。また、同一の発呼に対する応答時間が早まり、加入者端末機間の通信の開始を早めることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を基に説明する。
図１は本発明によるＡＴＭ交換機を示す。
ＡＴＭ交換機１には、加入者端末機２−１〜２−ｎ及び中継ＡＴＭ交換網３が接続され、この中継ＡＴＭ交換網３には加入者端末機４が接続されている。ＡＴＭ交換機１は、ＡＴＭスイッチ１１を中心に構成され、このＡＴＭスイッチ１１には接続テーブルメモリ１２及び発呼履歴メモリ１３が接続されている。ＡＴＭスイッチ１１、接続テーブルメモリ１２、及び発呼履歴メモリ１３のそれぞれには、発呼・信号処理部１５が接続されている。また、発呼履歴メモリ１３には、発呼履歴メモリ１３には時計１４が接続され、発呼・信号処理部１５には予約接続メモリ１６が接続されている。さらに、ＡＴＭスイッチ１１及び発呼・信号処理部１５には、タイマ１７が接続されている。このＡＴＭ交換機１は、加入者端末機２−１〜２−ｎを直接収容し、これらの加入者端末が送受信するＡＴＭセルを多重分離して中継ＡＴＭ交換網３に接続するものである。
【００１３】
ＡＴＭスイッチ１１は、加入者端末機２−１〜２−ｎと中継ＡＴＭ交換網３との間で伝送されるＡＴＭセルのスイッチを接続テーブルメモリ１２に書かれているスイッチ接続情報１８に従って行うとともに、加入者端末機２−１〜２−ｎ及び中継ＡＴＭ交換網３との間でやり取りする接続要求とその応答を発呼・信号処理部１５へ出力し、更に加入者端末機２−１〜２−ｎからの接続要求１９を加入者端末接続要求２０として発呼履歴メモリ１３とタイマ１７にそのまま出力する。
接続テーブルメモリ１２は、ＡＴＭスイッチ１１に供与するスイッチ接続情報を記憶する。発呼履歴メモリ１３は、時計１４からの時刻信号２６に基づいて、ＡＴＭスイッチ１１からの接続要求２０の内容を時刻毎に記憶する。時計１４は、発呼履歴メモリ１３及び発呼・信号処理部１５へ与える時刻信号２６を発生する。
【００１４】
発呼・信号処理部１５は、タイマ１７からの予約接続起動信号２４に従って発呼履歴メモリ１３を参照し、その内容と同一内容の交換網側接続要求２５をＡＴＭスイッチ１１へ出力する。そして、発呼・信号処理部１５は、加入者端末機２−１〜２−ｎから接続要求２０を受信したときには、その要求内容と予約接続メモリ１６内の予約接続情報２３の内容を比較し、一致する要素が存在するときには、その予約接続情報２３を予約接続メモリ１６から取り出し、これを接続テーブルメモリ１２に保存する。
さらに、発呼・信号処理部１５は、中継ＡＴＭ交換網３に送出した接続要求２１に対して中継ＡＴＭ交換網３からの接続応答２２を受信したとき、発呼履歴の加入者端末機が存在する伝送路で未使用のＶＰＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐａｓｓ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ ：仮想パス識別子）／ＶＣＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：仮想チャンネル識別子）値を選び、このＶＰＩ／ＶＣＩ値と受信した交換網側接続応答２７中のＶＰＩ／ＶＣＩを組みにして接続テーブルメモリ１２にスイッチ接続情報として保存する。このスイッチ接続情報によりＡＴＭスイッチ１１が制御される。このスイッチ接続情報は、事前に中継ＡＴＭ交換網３側に接続要求を行って論理的な通信路を識別した結果であるため、以後の加入者端末機２−１〜２−ｎからの接続要求に対し、改めて中継ＡＴＭ交換網３側に確認をとる必要が無くなる。
予約接続メモリ１６は、発呼・信号処理部１５からの指示に従って、予約接続情報２３の記憶及び読み出しを実行する。タイマ１７は、加入者端末機２−１〜２−ｎからの接続要求２０の受信の有無を監視し、一定時間内に接続要求２０が到来しなかったとき、予約接続起動信号２４を発呼・信号処理部１５へ出力する。
【００１５】
このような構成により、発呼履歴メモリ１３に保存されている接続要求情報に基づいて、発呼・信号処理部１５により、加入者端末機２−１〜２−ｎからの接続要求１９の無い期間に接続要求２５を生成することにより、接続要求１９に伴う処理が予め開始され、その処理結果が予約接続情報２３として予約接続メモリ１６に保存される。その後、加入者端末機２−１〜２−ｎから発呼履歴と同一内容の接続要求１９があったときには、予約接続メモリ１６に保存されている予約接続情報２３をそのまま利用するので、改めて処理を開始する必要がない。したがって、加入者端末機２−１〜２−ｎから接続要求１９を受信した時点で発生していた処理負荷を低減することができる。
【００１６】
図２は接続テーブルメモリ１２の格納テーブルの構成を示す。
ＡＴＭスイッチ１１から見た入り側と出し側の伝送路及びＶＰＩ／ＶＣＩ値に対して要素１，２が設定されており、出し側の伝送路には接続される加入者端末機が割り当てられ、出し側の伝送路には中継ＡＴＭ交換網３が割り当てられている。さらに、ＶＰＩ／ＶＣＩ値が要素毎に設定されている。
【００１７】
図３及び図４は、本発明のＡＴＭ交換機の処理タイミングを示す。この処理については後述する。なお、図中の“Ｐ”は処理を意味している。
図５は、時計１４の時刻信号２６の発生例を示す。
時計１４は、内蔵された時計の動作により、発呼履歴メモリ１３に対して現在の時刻を示す時刻信号２６を周期的に出力する。ここでは、時刻信号２６が０時００分、１時００分、２時００分、・・・という様に１時間おきに出力されるものとする。その出力タイミングは、図５に示すように、時間（０時、１時、２時等）を示す信号を時刻信号２６として出力する。この時刻信号２６が入力される発呼履歴メモリ１３は、前の時刻信号２６から次の時刻信号２６までの期間毎にデータを独立に保存できるようにメモリ領域が分割されており（以下、「発呼履歴領域」という）、発呼履歴領域のそれぞれにどの時刻のデータを保存するかが予め決められている。
【００１８】
図６は、発呼履歴メモリ１３の発呼履歴領域の構成を示す。
発呼履歴メモリ１３は、時計１４が出力する１時間間隔の時刻信号２６に対し、各１時間毎の領域を確保するため、メモリ領域の全体を２４等分し、発呼履歴領域１３−１〜１３−２４ を設けている。発呼履歴メモリ１３は、ＡＴＭスイッチ１１からの加入者端末機の接続要求２０の内容を、時刻信号２６のそれぞれに対応する２４個の発呼履歴領域１３−１〜１３−２４ に書き込みをする。
【００１９】
図７は、発呼履歴メモリ１３のデータ保存形式を示す。
図６の２４個の発呼履歴領域１３−１〜１３−２４ のそれぞれには、発呼端末機（本例では加入者端末機２−１〜２−ｎ）、相手側端末（本例では加入者端末機４）、帯域、トラフィックタイプからなる接続要求の内容に対し、要素１から要素ｎまでの最大ｎ個の内容が記憶される。図７の例は、上記したように時刻信号２６が「０時」から「１時」までの間の発呼履歴が保存された様子を示している。
例えば、「０時」を示す時刻信号２６が出力された後、「１時」を示す時刻信号２６が出力されるまでの間に、加入者端末機２−１から加入者端末機４へ使用帯域６４ｋｂｐｓのＣＢＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｂｉｔ Ｒａｔｅ） トラフィック（ｔｒａｆｆｉｃ） と加入者端末２−２から加入者端末機４へ使用帯域１２８ｋｂｐｓのＶＢＲ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｂｉｔ Ｒａｔｅ） トラフィックという２つの接続要求を受信したとする。この場合、図７に示すように、発呼端末、相手側端末、帯域、トラフィックタイプが要素毎に発呼履歴として格納される。
この様に、発呼履歴メモリ１３は、時計１４から次の時刻信号２６を受信するまでは、ＡＴＭスイッチ１１から転送される加入者端末機２−１〜２−ｎからの接続要求２０の内容を同じ領域内の別アドレスに保存していき、時計１４から次の時刻信号２６を受信すると、次の時刻帯用に割り当てた発呼履歴領域にＡＴＭスイッチ１１からの接続要求２０の内容を保存する。よって、発呼履歴メモリ１３は、最近２４時間以内に受信した接続要求１９の内容を全て保存していることになる。
【００２０】
次に、図１〜図７を参照して、本発明のＡＴＭ交換機１の動作について説明する。ここでは、加入者端末機２−１〜２−ｎが、ＡＴＭ交換機１及び中継ＡＴＭ交換網３を経由して加入者端末機４との間で通信を行うものとする。
加入者端末機２−１〜２−ｎからの接続要求１９（２０）は、タイマ１７によって常時監視されており（図３のＰ２０１）、接続要求１９（２０）が一定時間継続して全く受信されなかったとき、図３に示す処理を実行する。すなわち、時計１４から時刻信号２６が出されることによりタイマ１７が起動し（Ｐ２０２）、接続要求２０が受信されたか否かをチェックする（Ｐ２０３）。接続要求２０が未着であれば、タイマ１７は予約接続起動信号２４を発呼・信号処理部１５へ送出する（Ｐ２０４）。発呼・信号処理部１５は、発呼履歴メモリ１３を参照し（図５と図６、及びＰ２０５）、２３時間前の発呼履歴を読み出し（Ｐ２０６）、これを接続要求２５としてＡＴＭスイッチ１１へ送出する（Ｐ２０７）。ＡＴＭスイッチ１１は、接続要求２５をそのまま接続要求２１として中継ＡＴＭ交換網３へ転送する（ｐ２０８）。これに対し、中継ＡＴＭ交換網３は接続応答２２をＡＴＭスイッチ１１へ返送する（Ｐ２０９）。ＡＴＭスイッチ１１は、接続応答２２を交換網側接続応答２７として発呼・信号処理部１５へ送出する（Ｐ２１０）。接続応答２２の内容（ＶＰＩ／ＶＣＩ値等）は、予約接続メモリ１６に格納される（Ｐ２１１）。
【００２１】
一方、タイマ１７による監視中にＡＴＭスイッチ１１からの接続要求２０が受信された場合、発呼・信号処理部１５への予約接続起動信号２４の出力を停止し、図４に示す一連の処理を実行する。
加入者端末機２−１〜２−ｎから加入者端末機４を呼び出したいとき、加入者端末機２−１〜２−ｎはＡＴＭスイッチ１１に接続要求１９を送出する（Ｐ３０１）。この接続要求１９の形式は、ＩＴＵ−Ｔ、ＡＴＭフォーラム等で規格化されているように、「発呼者（加入者端末機２−１〜２−ｎのユーザー）」、「通信相手」、「使用伝送帯域」、「トラフィックタイプ」等の情報であり、発呼者がこれから行う通信の帯域や品質を表すものである。また、これらの接続要求や接続応答の送受信には、他のデータセルとの区別のために、予め決められたＶＰＩ／ＶＣＩ値を使用するのが一般的であり、例えば、ＶＰＩ＝０、ＶＣＩ＝５の値が使用される。このＶＰＩ／ＶＣＩ値による加入者端末機２−１〜２−ｎからのＡＴＭセルは、ＡＴＭスイッチ１１によって、そのまま発呼・信号処理部１５へ転送される。接続要求２０は、発呼履歴メモリ１３に送られ、図６に示した保存形式により発呼履歴として保存される（Ｐ３０２）。
【００２２】
発呼・信号処理部１５は、タイマ１７から予約接続起動信号２４を受信した後、以下の動作を開始する。まず、発呼履歴メモリ１３の発呼履歴領域の内、現在時刻の次の時刻帯の発呼履歴領域に存在する接続要求２０の内容を参照する（Ｐ３０３）。この接続要求２０に書かれている発呼者、通信相手、使用伝送帯域、トラフィックタイプ等の要求内容と現状の回線使用状況とを比較し、接続を許可できる状況か否かを判断する（Ｐ３０４）。
【００２３】
例えば、時刻「０時３０分」において、発呼・信号処理部１５がタイマ１７から予約接続起動信号２４を受信した場合、発呼履歴メモリ１３の「１−２時」の発呼履歴領域（図６の２列目のメモリ領域）を参照し、時刻「１時３０分」においてタイマ１７から予約接続起動信号２４を受信すると、「２−３時」の発呼履歴領域（図６の３列目のメモリ領域）を参照する。なお、この場合、発呼・信号処理部１５が参照している履歴内容は、常に、現在時刻に対して２３時間前の時刻帯に加入者端末機２−１〜２−ｎから受信した接続要求２０の内容である。Ｐ３０４で接続の「許可」が判断された場合には、ＡＴＭスイッチ１１に対し、中継ＡＴＭ交換網３に送るための交換網接続要求２５（＝接続要求２１）を一種の予測値又は期待値としてて出力する（Ｐ３０５）。なお、交換網接続要求２５の内容は、先に加入者端末機２−１〜２−ｎから受信した接続要求信号１９と同一内容である。
【００２４】
発呼・信号処理部１５は、参照した発呼履歴メモリ１３の領域に保存されている先頭の要素（図７の要素１）の内容に基づいて接続要求信号を作成して、交換網側接続要求２５としてＡＴＭスイッチ１１へ出力され、これが接続要求２１として中継ＡＴＭ交換網３に出力される（Ｐ３０６）。中継ＡＴＭ交換網３は、接続要求の示す要求帯域・品質を満たす経路を計算し、加入者端末機２−１〜２−ｎと加入者端末機４との間の通信に使用すべきＶＰＩ／ＶＣＩ値を含む接続応答２２をＡＴＭスイッチ１１に返送する（Ｐ３０７）。発呼・信号処理部１５は、この中継ＡＴＭ交換網３からの接続応答２２をＡＴＭスイッチ１１を介して交換網側接続応答２７として受信する（Ｐ３０８）。そして、発呼・信号処理部１５は、接続要求２５を作成するために参照した発呼履歴メモリ１３の要素欄の「発呼端末」に示される加入者端末機が接続されている伝送路で未使用のＶＰＩ／ＶＣＩ値を選び、接続要求１９を送出してきた加入者端末機２−１〜２−ｎに対し、その選んだＶＰＩ／ＶＣＩ値を含む接続応答２８をＡＴＭスイッチ１１を経由して送出する（Ｐ３０９）。さらに、選んだＶＰＩ／ＶＣＩ値と中継ＡＴＭ交換網３からの接続応答２２に示されたＶＰＩ／ＶＣＩ値とのペアを予約接続メモリ１６に書き込む（Ｐ３１３）。この予約接続メモリ１６の書き込みのデータ形式は、図２に示した接続テーブルメモリ１２のデータ形式と同一である。この書き込み情報は、以降の接続要求の際の処理に用いられる。
【００２５】
発呼・信号処理部１５は、この時点でタイマ１７からの予約接続起動信号２４が継続していれば、発呼履歴メモリ１３の対応領域に存在する次の要素（図７の「要素２」）に対して同様の処理を実行する。タイマ１７からの予約接続起動信号２４が解除されていれば、次の要素に対する処理は実行しない。発呼・信号処理部１５は、以降、ＡＴＭスイッチ１１から接続要求２０を受信した場合（Ｐ３１４）、その接続要求２０の内容と、予約接続メモリ１６の各要素の内容を準備値として比較する（Ｐ３１５）。この比較の結果、一致する要素があった場合、その要素を予約接続メモリ１６から取り出し、その内容をそのまま接続テーブルメモリ１２に保存する（Ｐ３１６）。また、一致する要素がない場合、接続要求が許可できるか否かを判断した後（Ｐ３１７）、交換網側へ接続要求２５を作成して出力する（Ｐ３１８）。発呼・信号処理部１５は、Ｐ３１５の処理が検索のみで行えるため、受信した接続要求２０（１９）の内容と一致する要素がある場合の方が、一致する要素がない場合に比べ、新規の無駄な処理をしないことから発呼・信号処理部１５の処理負荷が低くなり、かつ加入者端末機への応答も早くなる。
【００２６】
ＡＴＭスイッチ１１は、発呼・信号処理部１５からの接続応答２８（交換網側接続応答２７）に基づいて加入者端末機２−１〜２−ｎと中継ＡＴＭ交換網３との間の回線接続を実行する（Ｐ３１０）。同時に、発呼・信号処理部１５は、中継ＡＴＭ交換網３から受信した接続応答信号中に含まれるＶＰＩ／ＶＣＩ値と接続要求１９を送出してきた発呼者の加入者端末機が接続されている伝送路で選んだ先のＶＰＩ／ＶＣＩ値とをペアにして、これをスイッチ接続情報２９として接続テーブルメモリ１２に図２のように格納する（Ｐ３１２）。
【００２７】
以上のように、本発明の実施の形態によれば、加入者端末機２−１〜２−ｎからの接続要求１９が一定時間受信されない場合、発呼履歴メモリ１３に保存されている現在時刻より２３時間前に受信した接続要求２０の内容をそのまま接続要求２１として中継ＡＴＭ交換機網３へ出力し、接続応答２２に示されたＶＰＩ／ＶＣＩ値が予約接続メモリ１６に記憶される。その後、予約接続メモリ１６に記憶されている内容と同一内容の接続要求１９が加入者端末機２−１〜２−ｎから受信された場合には、既にその処理結果の内容が予約接続メモリ１６に保存されているので、中継ＡＴＭ交換網３側への接続要求２１及び接続応答２２に関する処理、または要求内容の確認処理などを改めて行う必要がなく、単に予約接続メモリ１６の内容を接続テーブルメモリ１２に保存し直すだけでよい。
このように、本発明のＡＴＭ交換機は、加入者端末機２−１〜２−ｎからの接続要求が発生していない時間を利用し、発呼履歴メモリ１３に格納された発呼履歴を使って発呼処理を済ませることによって、実際に加入者端末機２−１〜２−ｎから接続要求１９が発生したときの処理負荷を低減している。特に、前日と同時刻帯に同様の発呼が多く発生した場合には、負荷低減の効果が顕著に表われる。
【００２８】
なお、上記実施の形態において、接続メモリテーブル１２、発呼履歴メモリ１３、予約接続メモリ１６のデータ形式、時計１４が出力する時刻信号の周期と出力方法、及び発呼履歴メモリ１３に関する保存領域分割の方法は、一例にすぎず、本発明はこれらの形式や方法に限定されるものではない。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明のＡＴＭ交換機によれば、発呼履歴メモリ、接続テーブルメモリ、発呼履歴メモリ、及び発呼・信号処理部を備え、発呼・信号処理部では、各加入者端末機からの発呼が所定時間にわたって発生していないとき、発呼・信号処理部では、発呼履歴メモリに保存の前回の発呼履歴を用いて交換網への接続要求を行い、この接続要求に対する交換網からの応答結果を予約接続情報として予約接続メモリに保存し、その後、加入者端末機から発呼が有ったときには、この発呼による接続要求の内容と予約接続メモリに保存した応答結果とを比較し、同一であるときには予約接続メモリに保存した応答結果を用いて接続に関する処理を行うようにしたので、所定時間にわたって加入者端末機からの発呼が無い期間を利用して、次の発呼に対する準備を終えているため、過去（前回）の発呼と同一の発呼が発生した際、ＡＴＭ交換機における発呼処理の負荷集中を軽減することができる。また、同一の発呼に対する応答時間が早まり、加入者端末機間の通信の開始を早めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＡＴＭ交換機を示すブロック図である。
【図２】図１の接続テーブルメモリの格納テーブルのデータ保存形式を示す説明図である。
【図３】本発明のＡＴＭ交換機において、発呼者側の加入者端末機から接続要求が一定期間無いときの処理タイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】本発明のＡＴＭ交換機において、発呼者側の加入者端末機から接続要求が有ったときの処理タイミングを示すタイミングチャートである。
【図５】図１の時計の時刻信号の発生例を示す説明図である。
【図６】図１の発呼履歴メモリの発呼履歴領域の構成を示す構成である。
【図７】図１の発呼履歴メモリのデータ保存形式を示す説明図である。
【図８】従来のＡＴＭ交換機を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ ＡＴＭ交換機
２−１〜２−ｎ 加入者端末機
３ 中継ＡＴＭ交換網
４ 加入者端末機
１１ ＡＴＭスイッチ
１２ 接続テーブルメモリ
１３ 発呼履歴メモリ
１４ 時計
１５ 発呼・信号処理部
１６ 予約接続メモリ
１７ タイマ
１９，２０，２１ 接続要求
２２ 接続応答
２３ 予約接続情報
２５ 交換網側接続要求
２７ 交換網側接続応答
Claims (6)
- ＡＴＭ（ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）で動作するＡＴＭスイッチを用いて複数の加入者端末機と交換網との間の接続を行うＡＴＭ交換機において、
前記複数の加入者端末機からの接続要求の発呼履歴を保存する発呼履歴メモリと、
予約接続情報の書き込み及び読み出しが行われる予約接続メモリと、
前記複数の加入者端末機からの発呼が所定時間発生していないときに前記発呼履歴メモリの前記発呼履歴を用いて前記交換網への接続要求を生成し、この接続要求に対する前記交換網からの応答内容を更新された予約接続情報として前記予約接続メモリに格納する第１の手段、及び前記第１の手段を実行後に前記加入者端末機のいずれかから発呼があり、その接続要求が前記予約接続メモリに格納した前記更新された予約接続情報と同一であるとき、前記予約接続メモリに格納した前記更新された予約接続情報を用いて前記ＡＴＭスイッチを制御する第２の手段を備える発呼・信号処理部を設けたことを特徴とするＡＴＭ交換機。 - 前記発呼履歴メモリは、１時間単位の発呼履歴領域を２４時間分備え、前記発呼履歴領域のそれぞれには、前記複数の加入者端末機の内の発呼があった加入者端末機、前記交換網に接続された相手側の加入者端末機、帯域、及びトラフィックタイプがテーブル化して保存されることを特徴とする請求項１記載のＡＴＭ交換機。
- 前記発呼・信号処理部は、前記ＡＴＭスイッチに供与されるスイッチ接続情報を記憶する接続テーブルメモリと、
前記発呼履歴を前記発呼履歴メモリに保存する際のタイミングを決定するための時刻信号を周期的に出力する時計と、
前記複数の加入者端末機からの発呼が一定期間発生しないとき、前記発呼・信号処理部へ前記発呼履歴メモリの前記発呼履歴の参照を促す起動信号を送出するタイマが接続されていることを特徴とする請求項１記載のＡＴＭ交換機。 - 前記発呼・信号処理部は、前記タイマから前記起動信号を受信したとき、現在時刻より所定時間前の前記発呼履歴を前記発呼履歴メモリより参照することを特徴とする請求項３記載のＡＴＭ交換機。
- 前記接続テーブルメモリは、前記接続情報として、前記発呼履歴メモリの前記発呼履歴内の接続要求に対応する伝送路で未使用のＶＰＩ（仮想パス識別子）／ＶＣＩ（仮想チャンネル識別子）値と前記交換網からの接続応答中のＶＰＩ／ＶＣＩ値を組みにして記憶することを特徴とする請求項３記載のＡＴＭ交換機。
- 前記接続テーブルメモリは、前記複数の加入者端末機、及び前記交換網に対応させたテーブルにより前記各ＶＰＩ／ＶＣＩ値を記憶することを特徴とする請求項５記載のＡＴＭ交換機。
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