JP3654230B2 - 通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインターネット網に送出するパケットを転送する通信システムに係わり、特にＡＴＭセルを用いて転送を行なう通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
近年、インターネット網を使用して音楽の配信や、メールの送受信などのサービスを利用する者（以下、ユーザと称する。）が増加している。インターネット網ではＩＰ（Internet Protocol）パケットと呼ばれる可変長のパケットを使用して、ユーザが情報の送受信を行なう。
【０００４】
ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode：非同期転送モード）ネットワークでは、転送する情報を格納する４８オクテットのペイロードに、宛先などを格納する５オクテットのヘッダを付加した、固定長のＡＴＭセルを使用して、情報の転送を行なうようになっている。したがってＡＴＭネットワークでＩＰパケットのような可変長のパケットをそのまま転送することはできない。そこでＡＴＭセルのペイロードに送信しようとするＩＰパケットを分割して格納し転送するようにしている。ＡＴＭには、ＡＴＭセルを用いて転送するパケットの分割格納や、パケットの復元のためのプロトコルとして、いくつかの種類のＡＴＭアダプテーションレイヤが存在する。ＩＰパケットをＡＴＭで転送する場合には、データの転送効率の良い、ＡＴＭアダプテーションレイヤ５と呼ばれるプロトコルを採用することが多い。
【０００５】
図１５は、ＡＴＭアダプテーションレイヤ５のプロトコルにしたがって、ＡＴＭネットワークを転送されるパケットと、ＡＴＭセルの構造を表わしたものである。転送の対象となる可変長のユーザのデータ１１（同図（ａ））は、これをＡＴＭセルに分解するに先立って、ＣＰＣＳ（Common Part Convergence Sub-layer）パディング１２、ＣＰＣＳ−ＵＵ（Common Part Convergence Sub-layer-User-to-User indication）１３、ＣＰＩ（Common Part Indicator）１４、ＬＩ（Length Indication）１５およびＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）“３２”１６を付加するようになっている。付加後のパケットは、ＡＴＭアダプテーションレイヤ５のプロトコルでは、ＣＳ共通部のデータユニット２１（同図（ｂ））と呼ばれている。これに対応する形で、付加前のユーザのデータ１１は、ＣＳサービス依存部（ＳＳＣＳ：Service Specific Convergence Sub-layer）のデータユニットと呼ばれている。
【０００６】
これらの付加する情報の中で、ＣＰＣＳパディング１２は、このＣＳ共通部のデータユニット２１の長さが４８オクテットの整数倍となるように追加される、０オクテットから４７オクテットの可変長の穴埋め情報である。このＣＰＣＳパディング１２によって、ＣＳ共通部のデータユニット２１はＡＴＭセルとの関係で、４８オクテットごとに、余りなく分割できるようにしている。また、ＣＰＣＳ−ＵＵ１３は、ＣＳ共通部のデータユニット２１を送受信する間で自由に使用する１オクテットのフィールドである。ＣＰＩ１４は、特に用途が定められていないため、値“０”が設定される１オクテットのフィールドである。ＬＩ１５は、ユーザのデータ１１の長さをオクテット単位で格納するようになっている２オクテットのフィールドである。ＣＲＣ“３２”１６は、３２ビットのＣＲＣ用の情報で、ＣＳ共通部のデータユニット２１に対して、予め決められた生成多項式にしたがった演算の演算結果を格納する。このＣＲＣ“３２”１６をＣＳ共通部のデータユニット２１の送受信間で送受信することによって、ネットワーク内で発生した情報の欠落やビットエラーの検出に用いる。
【０００７】
このような構成のＣＳ共通部のデータユニット２１は、４８オクテット単位で分割すると、ＡＴＭサービスデータユニット３１（同図（ｃ））となる。これらＡＴＭサービスデータユニット３１の先頭にそれぞれＡＴＭセルヘッダ３２を付加することで、ＡＴＭセル４１（同図（ｄ））を作成することができる。これらのＡＴＭセル４１がＡＴＭネットワークを伝送される。
【０００８】
これら一連のＡＴＭセル４１が送信先で受信されたとき、元のＣＳ共通部のデータユニット２１を復元できるようにする必要がある。そこで、ＡＴＭセルヘッダ３２の図示しないペイロードタイプ（ＰＴＩ）フィールドには、データユニット２１を分割した末尾に位置するものに対しては、ＡＴＭサービスデータユニット３１を格納した末尾のＡＴＭセル４１であることを示す末尾情報が格納されるようになっている。ＡＴＭセル４１の受信側では、この末尾情報を基準にして複数のＡＴＭセル４１から１つのＣＳ共通部のデータユニット２１を組み立て、これを用いて、元の可変長のユーザのデータ１１を復元することができる。
【０００９】
次にこのようにして作成されたＡＴＭセルがＡＴＭネットワーク上を転送される様子を説明する。
【００１０】
図１６はＡＴＭネットワークにおける複数のユーザ端末とＩＳＰの関係を示したものである。ここでＩＳＰ（Internet Service Provider）は、インターネットへの接続などのサービスをユーザに提供するサービス提供者である。ユーザ端末５１は、ＡＴＭネットワーク５３を経由してＩＳＰ５２に対して、インターネット網で送出したいユーザのデータをＡＴＭセルの形で送信する。ＩＳＰ５２はこれら受信したＡＴＭセルに格納されているユーザのデータを基にしたＩＰパケットを図示しないインターネット網に送出する。この場合、ＩＳＰに到達するまでのＡＴＭ網ではＡＴＭコネクションを設定して、図１５（ｄ）で示したようなＡＴＭセルを転送する。
【００１１】
ところで複数のユーザ端末５１とＩＳＰ５２の間にＡＴＭコネクション５４を設定する手法として、これらの間にポイント・ツー・ポイントでユーザ端末数と同数のコネクションを設定する第１の手法と、マルチポイント・ツー・ポイントのコネクションを設定する第２の手法とがある。
【００１２】
図１７は第１の手法として、複数のユーザ端末とＩＳＰ間をポイント・ツー・ポイントでＡＴＭコネクションを設定した様子を表わしたものである。ＡＴＭネットワーク内には第１および第２のＡＴＭ多重化装置６１、６２が配置されている。ＡＴＭ多重化装置６１、６２の代わりにＡＴＭセル交換機能を持つＡＴＭセル交換機が配置されていてもよい。第１のユーザ端末６３および第２のユーザ端末６４は、第１のＡＴＭ多重化装置６１および第２のＡＴＭ多重化装置６２を順に介する形でＩＳＰ６５に接続されている。第３のユーザ端末６６は第２のＡＴＭ多重化装置６２を介する形でＩＳＰ６５に接続されている。第１〜第３のユーザ端末６３、６４、６６のそれぞれとＩＳＰ６５間にはそれぞれ独立したポイント・ツー・ポイントのＡＴＭコネクション６７、６８、６９が設定されている。このようにＡＴＭコネクションを独自に設定することで、各ユーザ端末６３、６４、６６とＩＳＰ６５間の接続が確立される。しかしながらこの手法では、ＡＴＭネットワーク５３内に、ＩＳＰ６５と接続するユーザ端末の数と同数のポイント・ツー・ポイントのＡＴＭコネクションを設定する必要がある。
【００１３】
図１８は第２の手法として、複数のユーザ端末とＩＳＰ間をマルチポイント・ツー・ポイントでコネクションを設定した様子を表わしている。ここでは第１のユーザ端末７１と第２のユーザ端末７２は、第１のＡＴＭ多重化装置７３にそれぞれＡＴＭコネクション７４、７５を設定している。これらのＡＴＭコネクション７４、７５は第１のＡＴＭ多重化装置７３で終端している。第１のＡＴＭ多重化装置７３には、転送されてくるＡＴＭセルを一時的に蓄積するためのバッファメモリが設けられている。また、第１のＡＴＭ多重化装置７３と第３のユーザ端末７８は、第２のＡＴＭ多重化装置７６との間にＡＴＭコネクション７７、７９を設定している。これらのＡＴＭコネクション７７、７９は第２のＡＴＭ多重化装置７６で終端している。第２のＡＴＭ多重化装置７６にも、転送されてくるＡＴＭセルを一時的に蓄積するためのバッファメモリが設けられている。第２のＡＴＭ多重化装置７６とＩＳＰ８０の間には別のＡＴＭコネクション８１が設定されている。
【００１４】
それぞれのＡＴＭ多重化装置７３、７６内にバッファメモリを配置している理由は次の通りである。図１５で説明したように、ＡＴＭセル４１（同図（ｄ））からＣＳ共通部のデータユニット２１（同図（ｂ））を復元する際には、ＡＴＭセルヘッダ３２（同図（ｄ））内に格納された図示しない末尾情報を参照して行なうようになっている。このために、末尾であることを示す末尾情報が、ＣＳ共通部のデータユニット２１が分割格納された一連のＡＴＭセル４１の最後のＡＴＭセル４１のＡＴＭセルヘッダ３２に格納されている。また、異なるＣＳ共通部のデータユニット２１が分割格納されているＡＴＭセル４１はＡＴＭセルヘッダ３２を参照するだけでは区別できないようになっている。したがって、ＡＴＭ多重化装置７３、７６の場合には、ＣＳ共通部のデータユニット２１が分割格納された一連のＡＴＭセル４１単位でＡＴＭセルを送出する必要がある。そのため、これら一連のＡＴＭセル４１の送出の間、他のＣＳ共通部のデータユニット２１が分割格納された一連のＡＴＭセル４１をＡＴＭ多重化装置７３あるいは７６内で待機させる必要があり、各ＡＴＭ多重化装置７３、７６内にはバッファメモリが配置されている。
【００１５】
図１９は、図１８に示す第２の手法を実現するＡＴＭ多重化装置の一般的な構造を表わしたものである。同様の構造は、ＡＴＭ交換機であっても実現可能である。ＡＴＭ多重化装置９１には、第１〜第Ｎの入力ポート９２1〜９２Nが配置されており、それぞれ第１〜第ＮのＡＴＭサービスデータユニット取出部９３1〜９３Nが接続されている。第１〜第Ｎの入力ポート９２1〜９２NはＮ通りのＡＴＭコネクションに対応している。第１〜第ＮのＡＴＭサービスデータユニット取出部９３1〜９３Nでは、入力されたＡＴＭセル４１から、ＡＴＭサービスデータユニット３１（図１５（ｃ））を抽出する。これら抽出したＡＴＭサービスデータユニット３１は、第１〜第ＮのＣＳ共通部復元部９４1〜９４Nのうちの対応するものに入力される。第１〜第ＮのＣＳ共通部復元部９４1〜９４Nは、入力されたＡＴＭサービスデータユニット３１を順に蓄積して、ＣＳ共通部のデータユニット２１（同図（ｂ））を復元するようになっている。
【００１６】
第１〜第ＮのＣＳ共通部復元部９４1〜９４Nは、それぞれ第１〜第ＮのＣＲＣ演算部９５1〜９５Nに接続されている。第１〜第ＮのＣＲＣ演算部９５1〜９５Nは、第１〜第ＮのＣＳ共通部復元部９４1〜９４Nのうちの対応するもので復元されたＣＳ共通部のデータユニット２１に対して、ＣＲＣ演算を実施する。これによって、ＣＳ共通部のデータユニット２１にＡＴＭネットワークを転送中に、情報の欠落や、ビット誤りによる異常が発生していないか判別するようになっている。この判別で異常がない場合には、ＣＳ共通部のデータユニット２１からユーザのデータ１１（図１５（ａ））を取り出して、それぞれ第１〜第Ｎのバッファメモリ９６1〜９６Nに格納する。第１〜第Ｎのバッファメモリ９６1〜９６Nは、パケット多重化部９７に接続されている。パケット多重化部９７は、第１〜第Ｎのバッファメモリ９６1〜９６Nから１つずつユーザのデータ１１を取り出して、ＡＴＭセル作成部９８に出力するようになっている。ＡＴＭセル作成部９８は入力されたユーザのデータ１１からＡＴＭセル４１を再作成し、接続された出力ポート９９から、図示しない１つのＡＴＭコネクションに送出されるようになっている。
【００１７】
このようなＡＴＭ多重化装置９１を用いることで、図示しない第１〜第ＮのＡＴＭコネクションを介して転送されてくるＡＴＭセル４１を、出力ポート９９から図示しない他のＡＴＭコネクションに対して再び送出することができる。また、入力されたＡＴＭセル４１から一度パケットの元となるユーザのデータ１１を復元して取得し、更に取得したユーザのデータ１１からＡＴＭセル４１を再作成して転送することで、ＩＳＰで終端するＡＴＭコネクションは１つで済むというメリットが生じる。
【００１８】
特開２０００−３２００４号公報にも、第２の手法を実現するＡＴＭ多重化装置が提案されている。この提案では、転送された図１５（ｄ）に示したＡＴＭセル４１から取得した同図（ｃ）に示したＡＴＭサービスデータユニット３１を蓄積するが、同図（ａ）に示したようなユーザのデータ１１を復元しないようになっている。この提案では、図１９に示したような第１〜第Ｎのバッファメモリ９６1〜９６Nは、ＡＴＭサービスデータユニット３１が格納できるバッファメモリの集合で実現することができる。つまり、少数で大型のバッファメモリよりも比較的コストの低い小型のバッファメモリを多数使用することで、ＡＴＭ多重化装置のコストダウンを図っている。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
以上の説明のうちの第１の手法では、ＩＳＰと接続するユーザ端末の数と同数のポイント・ツー・ポイントのＡＴＭコネクションを、ＡＴＭネットワーク内の該当する装置間に設定する。このとき、設定されたＡＴＭコネクションごとに各装置の持つ仮想チャネルと呼ばれる識別番号を割り当てる。この仮想チャネルの数は有限であり、コネクションリソースとも呼ばれている。第１の手法では、このコネクションリソースを、ＡＴＭコネクションを設定した装置間全てで、ユーザ端末の数と同数ずつ消費することになる。したがって、ユーザ数の増加に比例して、ＡＴＭネットワーク全体のコネクションリソースの消費を増加させるという問題があった。
【００２１】
また、ＩＳＰは、ＡＴＭコネクションを用いて転送されるＡＴＭセル４１から、ユーザのデータ１１を復元するＡＴＭコネクションを終端する装置を、接続するユーザ端末と同じ数だけ導入する必要があった。このため、接続するユーザ端末の数に合わせて、ＩＳＰの装置が大型化してしまうという問題があった。
【００２２】
一方、第２の手法では、ＡＴＭネットワーク内で設定するＡＴＭコネクションの数を減らし、コネクションリソースの消費を抑えることができる。しかしながら、ＡＴＭ多重化装置内で一度、ＩＰパケットとして送出しようとするユーザのデータ１１を復元した後、再度ＡＴＭセル４１を作成する必要がある。また、マルチポイント・ツー・ポイントでコネクションを設定しているので、次段で２系統のＡＴＭセルが混じり合わないように一方の一連のＡＴＭセルの送出を他方が終了するまで待機させる必要があった。例えば、ＩＰパケットは可変長のパケットなので、ＩＰパケットとして送出しようとするユーザのデータ１１もその長さが数十キロオクテットのサイズになることがある。今後の通信の高速化と大容量化、さらにユーザ数の増加に伴って、インターネットでは長いパケットの送受信が増加することが予想される。これに対応してＡＴＭ多重化装置内のバッファメモリには、ＩＰパケットとして送出しようとするユーザのデータ１１を復元するためと、これらがＡＴＭセルに分割して送出されるときに異なった系統のＡＴＭセルが混じり合わないように一方を待機させるために充分な蓄積容量が必要となる。したがって、バッファメモリの大型化と、これに伴うＡＴＭ多重化装置のコストアップを引き起こすという問題があった。
【００２３】
また特開２０００−３２００４号公報で提案されているＡＴＭ多重化装置では、転送されたＡＴＭセルから、ユーザのデータ１１を復元せずに多重する技術が提案されている。しかし、この提案でも、ユーザのデータ１１単位で蓄積されたＡＴＭサービスデータユニット３１を出力するので、あるユーザのデータ１１に相当するＡＴＭサービスデータユニット３１の処理を行っている間、他のユーザのデータ１１に相当するＡＴＭサービスデータユニット３１を待機させる必要がある。つまり、ユーザのデータ１１を復元しないので復元処理に必要となるバッファメモリを用意しなくてもよいが、転送待ちのユーザのデータ１１を待機させるのに相当する蓄積容量のバッファメモリが必要になる。したがって、ユーザのデータ１１が長くなった場合には、バッファメモリの大型化と、これに伴うＡＴＭ多重化装置のコストアップを引き起こすという問題があった。
【００２４】
そこで本発明の目的は、複数のユーザ端末からＩＳＰにパケットを転送するときに、ユーザ端末の数の増加に対応してコネクションリソースの消費が増加しないＡＴＭセルを用いた通信システムを提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の通信システムでは、（イ）インターネット網に送出するために用意した任意の長さのパケットを、ヘッダと、送信するデータ以外のデータをも格納可能な余白領域を予め設けたデータ格納領域とから構成されるＡＴＭセルにおけるデータ格納領域の長さ以下となるように順に分割するパケット分割手段と、このパケット分割手段によって分割して得られた分割データをそれぞれ組み込んだＡＴＭセルを生成すると共に分割データの末尾に相当するものにはその生成するＡＴＭセルに末尾であることを示す末尾情報を組み込んだＡＴＭセルを生成するＡＴＭセル生成手段と、このＡＴＭセル生成手段によって生成されたそれぞれのＡＴＭセルを、パケットを分割した順序で、このパケットをインターネット網に送出する送出先に至る最初の経路に送出するＡＴＭセル送出手段とを備えた複数の端末と、（ロ）これら複数の端末の前記した最初の経路から送られてくるＡＴＭセルのそれぞれに対して、それらの送り出された端末に対応付けられた固有の識別情報をデータ格納領域に組み込み、送出先に至る次の経路にＡＴＭセルとして送出する１または複数の多重化装置と、（ハ）インターネット網に送出する送出先であって、送られてきたＡＴＭセルのデータ格納領域に前記した固有の識別情報が組み込まれている場合にはその情報を基にして、固有の識別情報が組み込まれていないＡＴＭセルの場合には最初の経路を基にして、同一端末同士のＡＴＭセルのデータ格納領域を構成するデータをＡＴＭセルの受信順に連結すると共に末尾情報が存在したデータを連結されたデータの末尾に位置するデータとして、端末それぞれがインターネット網に送出するために用意したパケットを再生するパケット再生手段とを備えたインターネットサービスプロバイダとを備え、（ニ）多重化装置は、多重化装置を少なくとも１つ経由してインターネットサービスプロバイダにＡＴＭセルを送出する端末ごとに最初の経路と対応付けて予め割り振った固有の識別情報を格納した識別情報記憶手段と、自装置に送られてきたＡＴＭセルが前記した複数の端末の最初の経路から直接送られてきた場合には自装置とその経路との関係から固有の識別情報を識別情報記憶手段から読み出す識別情報読出手段と、この識別情報読出手段によって読み出された固有の識別情報をＡＴＭセルの余白領域に組み込むことでデータ格納領域のデータ長が変化しないように固有の識別情報の組み込みを行う識別情報組込手段と、この識別情報組込手段によって固有の識別情報を組み込んだ後のデータ格納領域にそれぞれヘッダを付けてＡＴＭセルとするセル生成手段とを更に具備することを特徴としている。
【００２７】
すなわち請求項１記載の発明では、インターネット網に送出するために用意した任意の長さのパケットを、そのままではＡＴＭ網に送り出すことができないので、それぞれの端末は、ヘッダとデータ格納領域から構成されるＡＴＭセルにおけるデータ格納領域の長さ以下となるように分割するようにしている。そして、これら分割した分割データの末尾に相当するものに末尾情報を組み込んでそれぞれのＡＴＭセルを、インターネットサービスプロバイダに至る最初の経路に送出するようにしている。請求項１記載の発明ではこれら端末とインターネットサービスプロバイダの間のＡＴＭネットワークに適宜１または複数の多重化装置を配置している。それぞれの多重化装置は、複数の経路から送られてくるそれぞれのＡＴＭセルを多重化して次の経路に送出するが、その際に、送られてきた経路が前記した最初の経路すなわち端末から最初に送出する経路であるときには、これらの端末に対応した固有の識別情報を次の相手先に送るＡＴＭセルのデータ格納領域に組み込むようにしている。インターネットサービスプロバイダはこれらの多重化装置を幾段か経たＡＴＭセルや場合によってはこれらと併せて端末から直接到達するＡＴＭセルを受信する。そして受信したＡＴＭセルに識別情報が組み込まれているときにはその識別情報を基にして、また識別情報が組み込まれていない場合には入力された経路を基にして、端末を特定しそのパケットを再生する。この再生過程では、同一の識別情報あるいは識別情報が組み込まれていない場合には入力された経路から送られてきた端末のＡＴＭセルを認識し、これらのＡＴＭセルのデータ格納領域を構成するデータ同士を受信順に繋いでいって、末尾情報が存在したＡＴＭセルが出現したとき、そのデータ格納領域を構成するデータを末尾に位置するデータとしてその端末のパケットを再生する。このように請求項１記載の発明では、それぞれの多重化装置は前記した最初の経路から送られてくるＡＴＭセル、すなわち各端末から直接送られてくるＡＴＭセルにこれらの端末に対応付けられた識別情報を組み込めばよい。したがって、従来のようなパケット全体を再生してから再びＡＴＭセルに変換するような処理を必要としないので、個々のＡＴＭセルを１つのパケットに相当する分となるまで多重化装置側で蓄積しておく必要がなく、バッファの容量を大幅に節約することができる。また、各端末装置あるいは多重化装置は次の宛先までの経路をＡＴＭセルによって指定してこれらを送出すればよいので、コネクションリソースの消費を抑えることができる。
しかも、この請求項１記載の発明では、受信されたＡＴＭセルが複数の端末の前記した最初の経路から直接送られてきた場合には、識別情報記憶手段における最初の経路と対応付けて予め割り振った固有の識別情報を、識別情報組込手段によってデータ格納領域に組み込む。前記した最初の経路以外から送られてきた場合には、すでに他の多重化装置で同様にして識別情報を組み込んでいるので、この作業は行われない。ここで識別情報を組み込むとは、識別情報読出手段によって読み出された固有の識別情報をＡＴＭセルの前記した余白領域に組み込むことを意味する。この結果、データ格納領域のデータ長が変化しない。これにより、本発明の場合には、識別情報を組み込んだ後のデータ格納領域にヘッダを付加することでＡＴＭセルを生成することができる。このように、データ格納領域に単純に識別情報を組み込むだけで良いので、処理を単純化することができる。
【００２８】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の通信システムの多重化装置は、（イ）多重化装置を少なくとも１つ経由してインターネットサービスプロバイダにＡＴＭセルを送出する端末ごとに最初の経路と対応付けて予め割り振った固有の識別情報を格納した識別情報記憶手段と、（ロ）自装置に送られてきたＡＴＭセルが複数の端末の前記した最初の経路から直接送られてきた場合には自装置とその経路との関係から前記した固有の識別情報を識別情報記憶手段から読み出す識別情報読出手段と、（ハ）この識別情報読出手段によって読み出された前記した固有の識別情報をＡＴＭセルのデータ格納領域に組み込む識別情報組込手段と、（ニ）この識別情報組込手段によって前記した固有の識別情報を組み込んだデータ格納領域同士を連結しこれをＡＴＭセルのデータ格納領域の長さで区切る連結データ区切り手段と、（ホ）この連結データ区切り手段によって区切られた後のそれぞれのデータ格納領域にヘッダをつけてＡＴＭセルとするセル生成手段とを具備することを特徴としている。
【００２９】
すなわち請求項２記載の発明では、各多重化装置でデータ格納領域に識別情報を組み込む場合の対処の仕方の１つの例を示している。この多重化装置の場合にも、受信されたＡＴＭセルが複数の端末の前記した最初の経路から直接送られてきた場合には、識別情報記憶手段における最初の経路と対応付けて予め割り振った固有の識別情報を、識別情報組込手段によってデータ格納領域に組み込む。前記した最初の経路以外から送られてきた場合には、すでに他の多重化装置で同様にして識別情報を組み込んでいるので、この作業は行われない。識別情報を組み込むとは、たとえば識別情報をデータ格納領域に付加してその全長を増加させる場合もそうでない場合もある。請求項２記載の発明の場合には、識別情報を組み込んだ後のデータ格納領域同士を連結するので、データ格納領域の元の長さがどうであれ問題ない。連結後のデータ長はＡＴＭセルの本来のデータ格納領域の長さよりも長くなっていく。そこで、連結されていくデータを多重化装置側である程度バッファリングしながら、ＡＴＭセルの本来のデータ格納領域のサイズで順に連結データ区切り手段で区切るようにしている。そして、連結データ区切り手段によって区切られた後のそれぞれのデータ格納領域にヘッダをつけてＡＴＭセルとすることで、識別情報が組み込まれた後のデータ格納領域がどのようなものでも効率的にＡＴＭセルを生成できるようにしている。もちろん、末尾情報に対応する最後のＡＴＭセルのデータ格納領域の長さは調整する必要がある。
【００３０】
請求項３記載の発明では、請求項１記載の通信システムでＡＴＭセル生成手段は、分割データの末尾に相当するＡＴＭセルのヘッダに末尾情報を組み込むことを特徴としている。
【００３１】
すなわち請求項３記載の発明では、ＡＴＭセルのヘッダに末尾情報を組み込めるものであれば、ヘッダに組み込んでもよいことを示している。これにより、データ格納領域をより効率的に活用することができる。
【００３２】
請求項４記載の発明では、請求項１記載の通信システムでＡＴＭセル生成手段は、分割データの末尾に相当する前記データ格納領域に末尾情報を組み込むことを特徴としている。
【００３３】
すなわち請求項４記載の発明では、請求項３記載の発明と異なり、データ格納領域に末尾情報を組み込む例を示している。これにより、ヘッダ自体に末尾情報を組み込めないような場合でも本発明を適用することができる。
【００３６】
請求項５記載の発明では、請求項１記載の通信システムでパケット分割手段は、インターネットサービスプロバイダのパケット再生手段によるパケットの再生時にエラーをチェックするためのチェック用データをインターネット網に送出するために用意した任意の長さのパケットに付加しており、かつチェック用データの付加された後のパケットを構成するデータの全長がＡＴＭセルにおけるデータ格納領域の整数倍となるように所定の穴埋め情報を付加していることを特徴としている。
【００３７】
すなわち請求項５記載の発明では、各端末がインターネット網に送出するために用意した任意の長さのパケットはそのまま分割する必要はなく、適宜必要な情報を付加した上で分割してよいことを示している。請求項６ではこの考え方から、インターネットサービスプロバイダのパケット再生手段によるパケットの再生時にエラーをチェックするチェック用データあるいはチェックビットを付加してもよいことを示している。チェックの結果、データを再生できるようなチェック用データを使用することも可能であることは当然である。
【００４２】
【発明の実施の形態】
【００４３】
【実施例】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００４４】
第１の実施例
【００４５】
図１は本発明の第１の実施例で説明するパケット多重化装置が複数配置された、ＡＴＭネットワークの構成を表わしたものである。ＡＴＭネットワーク１０１には、第１および第２のパケット多重化装置１０２、１０３と、第１〜第Ｎのユーザ端末１０４1〜１０４Nならびにインターネットサービスプロバイダ１０５（以下、ＩＳＰと称する。）が配置されている。
【００４６】
第１〜第Ｍのユーザ端末１０４1〜１０４Mと第１のパケット多重化装置１０２の間には、第１〜第ＭのＡＴＭコネクション１０６1〜１０６Mのうちそれぞれ対応するものが張られている。これらの第１〜第ＭのＡＴＭコネクション１０６1〜１０６Mは、第１のパケット多重化装置１０２で終端している。また、第（Ｍ＋１）〜第Ｎのユーザ端末１０４(M+1)〜１０４Nと第２のパケット多重化装置１０３の間には、第（Ｍ＋１）〜第ＮのＡＴＭコネクション１０６(M+1)〜１０６Nのうちそれぞれ対応するものが張られている。これらの第（Ｍ＋１）〜第ＮのＡＴＭコネクション１０６(M+1)〜１０６Nは、第２のパケット多重化装置１０３で終端している。更に、第２のパケット多重化装置１０３には、第（Ｍ＋１）〜第ＮのＡＴＭコネクション１０６(M+1)〜１０６Nの他に第１のパケット多重化装置１０２との間にＡＴＭコネクション１０７が張られ、第２のパケット多重化装置１０３とＩＳＰ１０５の間には、ＡＴＭコネクション１０８が張られている。ＡＴＭコネクション１０７は第２のパケット多重化装置１０３で終端し、ＡＴＭコネクション１０８はＩＳＰ１０５で終端している。ここで使用されているＮとＭは自然数であり、次の数式（１）で示される関係にある。
【００４７】
１＜Ｍ＜Ｎ …… （１）
【００４８】
このような構成のＡＴＭネットワークで、第１〜第Ｍのユーザ端末１０４1〜１０４Mは、それぞれが送信するユーザのデータを、それぞれ対応した第１〜第ＭのＡＴＭセル１０９1〜１０９Mに、分割した形で格納する。また、第（Ｍ＋１）〜第Ｎのユーザ端末１０４(M+1)〜１０４Nは、それぞれが送信するユーザのデータを、それぞれ対応した第（Ｍ＋１）〜第ＮのＡＴＭセル１０９(M+1)〜１０９Nに、分割した形で格納する。これらについては図１５で説明した通りである。第１のパケット多重化装置１０２は、転送されてくる第１〜第ＭのＡＴＭセル１０９1〜１０９Mに格納されているユーザのデータを多重して、ＡＴＭセル１１０に格納する。このとき、異なるユーザのデータが格納されていない場合には多重せずに、ユーザのデータをＡＴＭセル１１０に格納するようになっている。第２のパケット多重化装置１０３は、転送されてくる第（Ｍ＋１）〜第ＮのＡＴＭセル１０９(M+1)〜１０９N、およびＡＴＭセル１１０に格納されているユーザのデータを多重して、ＡＴＭセル１１１に格納する。ＩＳＰ１０５は転送されてくるＡＴＭセル１１１に格納された、多重されたデータから、第１〜第Ｎのユーザ端末１０４1〜１０４Nから送信するユーザのデータを、それぞれ取り出す。
【００４９】
このとき、第１のパケット多重化装置１０２および第２のパケット多重化装置１０３では、第１〜第ＮのＡＴＭセル１０９1〜１０９Nにそれぞれの入力経路に対応した識別情報を格納するようになっている。また、ＩＳＰ１０５はこの識別情報を基にして、多重されたデータから、第１〜第Ｎのユーザ端末１０４1〜１０４Nそれぞれに対応した送信するユーザのデータを取り出すようになっている。
【００５０】
このようにして、ＩＳＰ１０５は１つのＡＴＭコネクション１０８を張ることで、第１〜第Ｎのユーザ端末１０４1〜１０４Nから送信されるユーザのデータを、それぞれ取得することができる。ここで説明したユーザのデータがＩＰパケットそのものの構成であれば、送られてきたＡＴＭセル１１１からＩＰパケットそのものが復元されることになる。したがってこのような場合には、これを、ＩＳＰ１０５から、そのまま図示しないインターネット網に送信されるＩＰパケットとすることもできる。このような場合には、ＡＴＭネットワーク１０１を用いて、第１〜第Ｎのユーザ端末１０４1〜１０４NからＩＳＰ１０５にＩＰパケットが転送されることと同じ効果が得られる。もちろん、ＩＰパケットのデータ部分のみをユーザのデータとして第１〜第Ｍのユーザ端末１０４1〜１０４Mから送り出すこともでき、この場合にはＩＳＰ１０５側でＡＴＭセル１１１から復元したＩＰパケットのデータ部分にヘッダを付けてインターネット網に送り出すことになる。
【００５１】
次に、このようなＡＴＭネットワーク１０１に配置された、第１のパケット多重化装置１０２について説明する。
【００５２】
図２は図１で示した第１のパケット多重化装置の構成を表わしたものである。第１のパケット多重化装置１０２は、図示しない第１〜第ＭのＡＴＭコネクション１０６1〜１０６Mに対応して配置された、第１〜第Ｍの入力ポート２０１1〜２０１Mを備えている。第１〜第Ｍの入力ポート２０１1〜２０１Mのうちのそれぞれ対応するものに供給される第１〜第ＭのＡＴＭセル１０９1〜１０９Mは、第１〜第Ｍのパケット作成部２０２1〜２０２Mのうちのそれぞれ対応するものに入力されるようになっている。これら第１〜第Ｍのパケット作成部２０２1〜２０２Mで作成された第１〜第Ｍのパケット２０３1〜２０３Mは、それぞれ対応した第１〜第Ｍのパケットバッファメモリ２０４1〜２０４Mに一時的に格納される。第１〜第Ｍのパケットバッファメモリ２０４1〜２０４Mの出力側は、パケット多重化部２０５の入力側に接続されている。パケット多重化部２０５は、第１〜第Ｍのパケットバッファメモリ２０４1〜２０４Mから出力される第１〜第Ｍのパケット２０３1〜２０３Mを多重化するようになっている。多重化されたパケット２０６はＡＴＭセル作成部２０７に入力されて、ＡＴＭセル１１０が作成される。ＡＴＭセル１１０は図示しないＡＴＭコネクション１０７に対応して配置された、出力ポート２０８から転送されるようになっている。
【００５３】
この第１のパケット多重化装置１０２には、ＣＰＵ（中央演算処理装置）やＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）等の記憶媒体を備えた、図示しない制御部が配置されている。第１の実施例では、この図示しない制御部に格納されたＣＰＵが、記憶媒体に予め格納された所定のプログラムを実行することで制御を行なっている。
【００５４】
図３は、図２で示した第１のパケット作成部の構造を詳細に表わしたものである。第１のパケット作成部２０２1は、第１のＡＴＭセル分解部２２１1を備えている。第１のＡＴＭセル分解部２２１1は、第１の入力ポート２０１1から入力された第１のＡＴＭセル１０９1を、第１のＡＴＭセルヘッダ２２２1と第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1に分解するようになっている。ここで第１のＡＴＭセルヘッダ２２２1および第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1は、図１５（ｃ）あるいは図１５（ｄ）で説明したと同様の信号構成となっている。第１のＡＴＭセルヘッダ２２２1は、第１のＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1に入力され、保持されるようになっている。また、第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1は、第１のデータ変換部２２５1に入力される。第１のデータ変換部２２５1は、第１のＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1、第１のＡＴＭサービスデータユニット分割部２２６1に接続されている。第１のデータ変換部２２５1は、第１のＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1から入力される情報２２７1を用いて、入力された第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1に格納されているデータを変換するようになっている。このデータ変換のために必要な、第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1をバッファリングするための図示しないメモリが、第１のデータ変換部２２５1に配置されている。
【００５５】
データ変換された第１のＡＴＭサービスデータユニット２２８1は、第１のＡＴＭサービスデータユニット分割部２２６1に入力される。第１のＡＴＭサービスデータユニット分割部２２６1は入力された第１のＡＴＭサービスデータユニット２２８1を複数のブロックに分割するようになっている。このとき、第１のＡＴＭサービスデータユニット２２８1は予め定められた長さ以下に分割されるようになっている。これらの第１の分割されたブロック２２９1は、第１のＡＴＭサービスデータユニット分割部２２６1に接続された第１のヘッダ情報付加部２３０1に入力されるようになっている。このとき、それぞれのブロックの長さ情報２３１1も第１のヘッダ情報付加部２３０1に入力される。第１のヘッダ情報付加部２３０1は、第１のテーブルメモリ２３２1と、第１のＣＲＣ演算部２３３1と、第１のパケットバッファメモリ２０４1に接続されている。第１のヘッダ情報付加部２３０1は、第１のＡＴＭサービスデータユニット分割部２２６1と第１のテーブルメモリ２３２1から入力された情報２３１1および２３４1を基にして、ヘッダ情報を作成する。また、第１の分割されたブロック２２９1を第１のＣＲＣ演算部２３３1に入力する。その後、第１のＣＲＣ演算部２３３1によって演算された、分割されたブロック２３５1は再び第１のヘッダ情報付加部に入力され、作成したヘッダ情報をそれぞれ付加されるようになっている。ヘッダ情報を付加された分割されたブロック２３５1は第１のパケット２０３1として、第１のパケットバッファメモリ２０４1に格納されるようになっている。
【００５６】
第１のテーブルメモリ２３２1は、第１〜第ＭのＡＴＭコネクション１０６1〜１０６Mの情報と、これらにそれぞれ対応した識別情報を内部で管理している。第１のテーブルメモリ２３２1は、接続されている第１のＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1から第１のＡＴＭセルヘッダ情報２３６1が入力されるようになっている。この第１のＡＴＭセルヘッダ情報２３６1に対応して、第１のテーブルメモリ２３３1内部の識別情報を検索するようになっている。この検索の結果取得された識別情報が、情報２３４1として第１のヘッダ情報付加部２３０1に入力されるようになっている。この情報２３４1は、同じ第１のＡＴＭセル１０９1から分離した第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1に対応した第１の分割されたブロック２３５1に対して使用される情報となっている。
【００５７】
第１のＣＲＣ演算部２３３1は、第１のヘッダ情報付加部２３０1に入力された分割されたブロック２２９1を取得して、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）演算を行なうようになっている。この演算は、第１のヘッダ情報付加部２３１1に入力された分割されたブロック２２９1に対して、前の演算結果を引き継いで行われる。このため演算結果は演算途中値として第１のＣＲＣ演算部２３３1内で保持されるようになっている。また、特定の分割されたブロック２２９1は演算結果を格納するようになっている。このようにして、演算が行われた分割されたブロック２３５1が、再び第１のヘッダ情報付加部２３０1に入力されるようになっている。
【００５８】
以上、図２における第１のパケット作成部２０２1の構造を説明した。第２〜第Ｍのパケット作成部２０２2〜２０２Mは、第１のパケット作成部２０２1と同様の構造であるので、これらの説明を省略する。
【００５９】
図４は、第２のパケット多重化装置の構造を詳細に表わしたものである。ただし、図２と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。第２のパケット多重化装置１０３には、第１のパケット多重化装置１０２と同様に図示しない制御部が配置されており、この制御部によって第２のパケット多重化装置１０３の制御が行われている。第２のパケット多重化装置１０３は、図示しない第（Ｍ＋１）〜第ＮのＡＴＭコネクション１０６(M+1)〜１０６Nに対応して配置された、第（Ｍ＋１）〜第Ｎの入力ポート２０１(M+1)〜２０１Nを備えている。また、図示しないＡＴＭコネクション１０７に対応して配置された第１の入力ポート２５１を備えている。第１の入力ポート２５１に供給されるＡＴＭセル１１０には、第１のパケット多重化装置１０２に転送される第１〜第ＭのＡＴＭセル１０９1〜１０９Mから作成された第１〜第Ｍのパケット２０３1〜２０３Mが多重された後、格納されている。したがって、ＡＴＭセル１１０からパケットを作成する第１のパケット作成部２５２の構造は、第１のパケット多重化装置１０２に配置された第１のパケット作成部２０２1に機能を追加した構成となっている。第１のパケット作成部２５２で作成された第１のパケット２５３は、第１のパケットバッファメモリ２５４に格納されるようになっている。第１のパケットバッファメモリ２５４および第（Ｍ＋１）〜第Ｎのパケットバッファメモリ２０４M+1〜２０４Nから出力されるＡＴＭセル２５３および第（Ｍ＋１）〜第Ｎのパケット２０３(M+1)〜２０３Nは、パケット多重化部２０５で多重されるようになっている。多重されたパケット２５５は、ＡＴＭセル作成部２０７に入力されて、ＡＴＭセル１１１が作成される。ＡＴＭセル１１１は図示しないＡＴＭコネクション１０８に対応して配置された、出力ポート２５６から転送されるようになっている。次に、第１のパケット作成部２５２の構造について説明する。
【００６０】
図５は、図４に示した第１のパケット作成部の構造を詳細に表わしたものである。図３と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。
【００６１】
第１のパケット作成部２５２には、第１のＡＴＭセル分解部２２１1が備えられている。この第１のＡＴＭセル分解部２２１1は、第１の入力ポート２５１から入力されたＡＴＭセル１１０を、第１のＡＴＭセルヘッダ２６１と第１のＡＴＭサービスデータユニット２６２に分解するようになっている。第１のＡＴＭセルヘッダ２６１は、第１のＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1に入力され、保持されるようになっている。また、第１のＡＴＭサービスデータユニット２６２は、第１のデータ変換部２２５1に入力される。第１のテーブルメモリ２６３は、第１のＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1に接続されていて、第１のＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1から、第１のＡＴＭセルヘッダ情報２３６1が入力されるようになっている。
【００６２】
第１のテーブルメモリ２６３は、図３で説明した第１のテーブルメモリ２３２1に対応するものであり、同様の構成を持っている。ただし、第１のテーブルメモリ２６３には、第１のテーブルメモリ２３２1で説明した対応する識別情報の他に、ＡＴＭコネクション１０７に対応する第１のＡＴＭサービスデータユニット２６２へのデータの格納手法に関する情報が保持されている。このデータの格納手法に関する情報は、第１のＡＴＭセルヘッダ情報２３６1に対応して、第１のテーブルメモリ２６３内部の情報が検索されたときに取得されるようになっている。図示しない制御部はこのデータの格納手法に関する情報を基にして、第１のデータ変換部２２５1から第１のパケット取出部２６４に、第１のＡＴＭサービスデータユニット２６２を出力するか否か判別するようになっている。ここでは、出力すると判別したとして説明を続ける。第１のパケット取出部２６４は、入力された第１のＡＴＭサービスデータユニット２６２から、第１のパケット２５３を取り出すようになっている。取り出された第１のパケット２５３は、第１のパケットバッファメモリ２５４に一時的に蓄積されるようになっている。
【００６３】
次に、出力しないと判別された場合の説明を行なう。第１のパケット作成部２５２には、図３で説明した第１のＡＴＭサービスデータユニット分割部２２６1、第１のヘッダ情報付加部２３０1および第１のＣＲＣ演算部２３３1が配置されている。これらの動作については図３で説明した第１のパケット作成部２０２1で説明したと同様である。したがって、図３で説明したと同様にして第１のヘッダ情報付加部２３０1から出力されるパケットが、パケット２５３として第１のパケットバッファメモリ２５４に一時的に蓄積されるようになっている。
【００６４】
以上、図５における第１のパケット作成部の構造について説明を行った。以上の説明で図示しない制御部が出力しないと判別した場合には、第１のＡＴＭサービスデータユニット２６２からパケット２５３として、第１のパケット多重化装置１０２（図３）で作成された第１〜第Ｍのパケット２０３1〜２０３Mが取り出されるようになっている。
【００６５】
ところで、図１に示した第１〜第Ｎのユーザ端末１０４1〜１０４Nにおいて、転送するＡＴＭセルにユーザのデータを分割して格納する際のプロトコルとして、ＡＴＭアダプテーションレイヤ５を使用するようになっている。図１５で説明したように、このＡＴＭアダプテーションレイヤ５では、ＡＴＭセルヘッダに格納された図示しない末尾情報を参照して、ユーザのデータを復元するようになっている。第１および第２のパケット多重化装置１０２、１０３では、ＡＴＭセルのＡＴＭサービスデータユニットに格納されている情報を用いてユーザのデータを復元するプロトコルによって、ユーザのデータを転送するＡＴＭセルに格納するようになっている。このようなプロトコルとして第１の実施例では、ＡＴＭアダプテーションレイヤ２を用いる。したがって第１の実施例では、パケット多重化装置が、あたかもＡＴＭアダプテーションレイヤ５からＡＴＭアダプテーションレイヤ２へのプロトコル変換を行うような処理動作を行っている。ＡＴＭアダプテーションレイヤ２のプロトコルは、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union-Telecommunication sector）の勧告Ｉ．３６３．２により規定されている。次に、ＡＴＭアダプテーションレイヤ２のプロトコルについて、更に説明を行う。
【００６６】
ＡＴＭアダプテーションレイヤ２のプロトコルでは、送信するユーザのデータに情報を付加した可変長のＣＰＳ（Common Part Sub-layer）パケットを、転送するＡＴＭセルに格納する。また、ＡＴＭセルのデータ効率を上げるために、異なるユーザのデータを格納したＣＰＳパケットを、１つのＡＴＭコネクションを介して転送するＡＴＭセル内に、論理多重して格納するようになっている。
【００６７】
図６はＣＰＳパケットのフィールド構造を表わしたものである。ＣＰＳパケット３０１（同図（ａ））は、ＣＰＳパケットヘッダ（ＣＰＳ−ＰＨ）３０２とＣＰＳパケットペイロード（ＣＰＳ−ＰＰ）３０３から構成されている。同図（ｂ）は、ＣＰＳパケットヘッダ３０２と、ＣＰＳパケットペイロード３０３のフィールド構成を詳細に表わしたものである。ＣＰＳパケットヘッダ３０２はチャネル識別子（ＣＩＤ）３０４と、ＬＩ（Length Indication）３０５と、ＵＵＩ（User to User Indication）３０６と、ＨＥＣ（Header Error Control）３０７から構成されている。また、ＣＰＳパケットペイロード３０３はそのまま、ＣＰＳパケット・インフォメーション（ＣＰＳ−ＩＮＦＯ）３０８として、送信するユーザのデータを格納する可変長のフィールドとなっている。このＣＰＳパケットペイロード３０３は、ＡＴＭアダプテーションレイヤ２の規定により、最大長が定められている。この最大長は４５オクテット、あるいは６５オクテットのいずれかであって、どちらかを選択して使用できるようになっている。
【００６８】
ここで、チャネル識別子３０４は、８ビットの固定長のフィールドであり、“０”〜“２５５”の“２５６”の異なる論理チャネルを設定できるようになっている。つまり、最大で２５６種類までの異なる送信するユーザのデータをそれぞれ格納したＣＰＳパケットを、同一のＡＴＭコネクションで転送することができる。また、ＬＩ３０５は、ＣＰＳパケット・インフォメーション３０８の長さを、オクテット単位で格納する６ビットのフィールドである。ＵＵＩ３０６は、ＣＰＳパケット３０１を送受信する間で、自由に使用する５ビットのフィールドである。ＨＥＣ３０７は、ＣＰＳパケットヘッダ３０２に対して、予め定められた演算を行った結果を格納する５ビットのフィールドである。
【００６９】
図２および図３で説明した第１〜第Ｍのパケット２０３1〜２０３Mは、以上説明したようなＣＰＳパケット３０１（図６（ａ））と同じ構造である。説明を簡単にするために、以下、第１のパケット２０３1についてのみ説明を行う。ＣＰＳパケット・インフォメーション３０８（同図（ｂ））は、第１のＣＲＣ演算部２３４1から第１のヘッダ情報付加部２３１1に入力される分割されたブロック２３６1の、それぞれと同じ構造である。また、第１のヘッダ情報付加部２３１1に入力される情報２３２1はＬＩ３０５と、情報２３５1はチャネル識別子３０４として、それぞれのフィールドに格納される値と同じである。
【００７０】
図６に示したＣＰＳパケットペイロード３０３の最大長は６５オクテットと規定されているので、例えば可変長のＩＰパケットを送信するユーザのデータとするような場合には、１つのＣＰＳパケットペイロード３０３に格納できない可能性がある。このような場合、ＡＴＭアダプテーションレイヤ２のプロトコルでは、まず、送信するユーザのデータに所定の情報を付加してＳＳＴＥＤ（Service Specific Transmission Error Detection Sub-layer）のデータユニットを作成する。次に、作成されたＳＳＴＥＤのデータユニットを分割して、それぞれＣＰＳパケットペイロード３０３に格納するようになっている。これらのＣＰＳパケットペイロード３０３に付加される、ＣＰＳパケットヘッダ３０２のチャネル識別子３０４には、図６で説明した範囲内の同じ番号を示す値が格納されるようになっている。ＳＳＴＥＤのデータユニットは、サービス依存コンバージェンス・サブレイヤ（ＳＳＣＳ：Service Specific Convergence Sub-layer）の規定、ＩＴＵ−Ｔの勧告Ｉ．３６６．１に従ったものである。
【００７１】
図７はＳＳＴＥＤのデータユニットのフィールド構造を表わしたものである。ＳＳＴＥＤのデータユニット３１１（同図（ａ））は、ＳＳＴＥＤ−ＰＤＵペイロード（ＳＳＴＥＤ−ＳＤＵ）３１２と、この末尾に付加されるＳＳＴＥＤ−ＰＤＵ Ｔｒａｉｌｅｒ３１３から構成されている。ＳＳＴＥＤ−ＰＤＵ Ｔｒａｉｌｅｒ３１３（同図（ｂ））には、ＳＳＴＥＤ−ＵＵ（SSTED-User-to-User indication）３１４と、Ｒ（Reserved field）３１５と、ＣＩ（Congestion Indication）３１６と、ＬＰ（Loss Priority）３１７と、Ｌｅｎｇｔｈ３１８と、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）３１９が順に配置されている。
【００７２】
ここで、ＳＳＴＥＤ−ＰＤＵペイロード３１２は、送信するユーザのデータを格納するもので、送信するユーザのデータと同じ長さのフィールドである。ＳＳＴＥＤ−ＵＵ３１４は、ＳＳＴＥＤのデータユニット３１１を送受信する間で自由に使用する１オクテットのフィールドである。Ｒ３１５は、現在使用用途が未定のフィールドであり、値“０”が設定されるようになっている、６ビットのフィールドである。また、ＣＩ３１６は、輻輳の有無を示す１ビットのフィールドであり、ＬＰ３１７は、輻輳などが発生した場合の送信情報の優先度を示す１ビットのフィールドである。Ｌｅｎｇｔｈ３１８は、ＳＳＴＥＤ−ＰＤＵペイロード３１２の長さを、オクテット単位で格納する２オクテットのフィールドである。
【００７３】
また、ＣＲＣ３１９は、３２ビットの情報で、ＳＳＴＥＤのデータユニット３１１の所定の範囲に対して、予め決められた生成多項式に従った演算の演算結果を格納する４オクテットのフィールドである。（１オクテットは、８ビットと等しい長さである。）このＣＲＣ３１９を、ＳＳＴＥＤのデータユニット３１１の送受信間で送受信することによって、ＡＴＭネットワーク内で発生した情報の欠落やビットエラーの検出に用いるようになっている。
【００７４】
逆に、ＣＰＳパケット３０１からＳＳＴＥＤのデータユニット３１１を復元するための情報は、ＣＰＳパケットヘッダ３０２に格納されるようになっている。ＣＰＳパケットヘッダ３０２は、ＣＰＳパケットペイロード３０３に格納するＳＳＴＥＤのデータユニット３１１を分割したブロックが、末尾か否かを判別する情報を、ＵＵＩ３０６に格納するようになっている。例えば、末尾のブロックの場合には“１１０１１”を、それ以外のブロックの場合には“１１０１０”を格納する。したがって、ＣＰＳパケットヘッダ３０２のチャネル識別子３０４とＵＵＩ３０６を基にして、ＣＰＳパケット３０１からＳＳＴＥＤのデータユニット３１１を復元する。このように、復元されたＳＳＴＥＤのデータユニット３１１のＳＳＴＥＤ−ＰＤＵペイロード３１２からは、送信するユーザのデータを取得することができる。
【００７５】
以上で説明したように、ＡＴＭアダプテーションレイヤ２のプロトコルでは、送信するユーザのデータの末尾に情報を付加して、ＳＳＴＥＤのデータユニット３１１を作成するようになっている。また、ＡＴＭアダプテーションレイヤ５のプロトコルでも、図１５で説明したように、送信するユーザのデータの末尾に情報を付加して、ＣＳ共通部のデータユニット２１（図１５（ｂ））を作成するようになっている。したがって、ＣＳ共通部のデータユニット２１のユーザのデータ１１（図１５（ａ））の末尾に付加された情報を変換することで、ＣＳ共通部のデータユニット２１からＳＳＴＥＤのデータユニット３１１に変換することができる。図３に示した第１のデータ変換部２２５1では、このＣＳ共通部のデータユニット２１のユーザのデータ１１（図１５（ａ））の末尾に付加される情報が格納されているＡＴＭサービスデータユニット２２３1だけに、処理を行うようになっている。
【００７６】
ここで、変換対象となるＣＳ共通部のデータユニット２１のフィールドは、ＣＳ共通部のデータユニット２１を作成する際に、ユーザのデータ１１の末尾に追加された８〜５５オクテットの長さのフィールドである。このフィールドの長さが可変長なのは、０〜４７オクテットの範囲で可変長のＣＰＣＳパディング１２（図１５（ｂ））が含まれているためである。ＡＴＭサービスデータユニット２２３1の長さは４８オクテットであり、変換対象となるフィールドが５５オクテットであった場合には、ＣＳ共通部のデータユニット２１を分割した末尾と、その１つ前のＡＴＭサービスデータユニット２２３1が変換対象となる。変換対象となるフィールドの長さは、ユーザのデータ１１の長さ（図１５（ｂ）：ＬＩ１５）から求めることができる。このＬＩ１５は、末尾のＡＴＭサービスデータユニット２２３1に格納されているため、末尾のＡＴＭサービスデータユニット２２３1を取得するまで、変換対象となるフィールドを知ることができない。したがって、図３に示した第１のデータ変換部２２５1は、１つだけＡＴＭサービスデータユニット２２３1を蓄積するようになっている。また、ＡＴＭサービスデータユニット２２３1に、ＣＳ共通部のデータユニット２１を分割した末尾が格納されているか否かは、同一のＡＴＭセル１０９1から分離されたＡＴＭセルヘッダ２２２1に格納された図示しない末尾情報で判別するようになっている。ＳＳＴＥＤのデータユニット３１１（図７（ａ））で、ＳＳＴＥＤ−ＰＤＵペイロード３１２の末尾に付加されるＳＳＴＥＤ−ＰＤＵ Ｔｒａｉｌｅｒ３１３には、このような可変長のフィールドは存在しない。したがって、ＣＰＣＳパディング１２に該当するフィールドは、変換時に削除されるようになっている。これ以外のデータについては適宜データ変換が行われるが、この変換については後で説明を行う。
【００７７】
次に、図６で示したようなＣＰＳパケットと、このＣＰＳパケットを格納するＡＴＭセルの関係について説明する。
【００７８】
図８は図６で示したＣＰＳパケットと、このＣＰＳパケットが格納されるＡＴＭセルの構造を表わしたものである。図６と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。ＣＰＳパケットペイロード３０３（図８（ａ））にＣＰＳパケットヘッダ３０２が付けられて、ＣＰＳパケット３０１（同図（ｂ））が作成される。第１の実施例では、ＣＰＳパケットペイロード３０３は、図３で示した第１の分割されたブロック２３５1それぞれと同じ構成である。また、ＣＰＳパケットヘッダ３０２は、第１のヘッダ情報作成部２３０1で作成されて、第１の分割されたブロック２３５1それぞれに付加されるヘッダ情報と同じ構成である。さらに、ＣＰＳパケット３０１は同様の構成である第１のパケット２０３1として、第１のパケットバッファメモリ２０４1に蓄積されるようになっている。
【００７９】
ＣＰＳパケット３０１の多重化は、ＣＰＳプロトコルデータユニット（ＣＰＳ−ＰＤＵ）３２２（図８（ｃ）、（ｄ）、（ｅ））に、ＣＰＳパケット３０１を順番に格納することによって行なう。ＣＰＳプロトコルデータユニット３２２は、その先頭に１オクテットのＳＴＦ（STart Field）３２３が格納されるようになっていて、残りの領域にＣＰＳパケット３０１が格納されるようになっている。ＣＰＳプロトコルデータユニット３２２の長さは、ＡＴＭサービスデータユニット３３１（同図（ｆ））の長さ４８オクテットと、等しくなっている。１つのＣＰＳパケット３０１を、同じＣＰＳプロトコルデータユニット３２２に格納することができない場合には、格納できる部分３２４だけを格納する。残りの部分３２５は、次のＣＰＳプロトコルデータユニット３２２に格納するようになっている。ＳＴＦ３２３は、ＣＰＳプロトコルデータユニット３２２の先頭に格納されているＣＰＳパケット３０１の終了位置を示す情報が格納されている。このようにして作成されたＣＰＳプロトコルデータユニット３２２を、ＡＴＭサービスデータユニット３３１（同図（ｆ））とする。このＡＴＭサービスデータユニット３３１の先頭にＡＴＭセルヘッダ３３２を付加してＡＴＭセル３３３（同図（ｇ））を作成するようになっている。
【００８０】
第１の実施例では、図２に示したパケット多重化部２０５が、第１〜第Ｍのパケットバッファメモリ２０４1〜２０４Mにそれぞれ蓄積されている第１〜第ＭのＣＰＳパケット２０３1〜２０３Mを１つずつ取り出して多重するようになっている。多重されたパケット２０６は、ＡＴＭセル作成部２０７に出力され、ＣＰＳプロトコルデータユニット３２２が作成されるようになっている。この後、ＡＴＭセル作成部２０７はＣＰＳプロトコルデータユニット３２２に、ＡＴＭコネクション１０７（図１）を転送するための情報を含んだ図示しないＡＴＭセルヘッダを作成して、付加するようになっている。
【００８１】
以上説明した第１および第２のパケット多重化装置１０２、１０３の動作を、次に説明する。
【００８２】
図９は、図１に示した第１のパケット多重化装置が第１〜第Ｍのユーザ端末から転送されるＡＴＭセルを処理する流れを表わしたものである。ここでは、説明を簡単にするために、第１のユーザ端末１０４1から転送される第１のＡＴＭセル１０９1を対象として説明を行うようにする。まず、第１のパケット多重化装置１０２に配置された図示しない制御部は、第１のＡＴＭセル１０９1が第１の入力ポート２０１1に入力されたか否か確認する（ステップＳ１０１）。第１のＡＴＭセル１０９1が入力されていない場合（Ｎ）には、入力されるまで待機する（ステップＳ１０１）。
【００８３】
入力された場合には（ステップＳ１０１：Ｙ）、第１のＡＴＭセル１０９1が第１のパケット作成部２０２1に配置された、第１のＡＴＭセル分解部２２１1に入力される。第１のＡＴＭセル分解部２２１1は、入力された第１のＡＴＭセル１０９1を第１のＡＴＭセルヘッダ２２２1と、第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1に分解する（ステップＳ１０２）。この後、第１のＡＴＭセルヘッダ２２２1は、第１のＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1内部で保持する。また、第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1は第１のデータ変換部２２５1内部で、蓄積する（ステップＳ１０３）。さらに、第１のＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1に入力された第１のＡＴＭセルヘッダ２２２1内の図示しない仮想パス識別子と、仮想チャネル識別子に格納されている情報を、情報２３６1として、第１のテーブルメモリ２３２1に入力する。第１のテーブルメモリ２３２1は、この情報を基にして検索取得した情報２３４1を情報第１のヘッダ情報付加部２３０1に送るようになっている。
【００８４】
その後、ステップＳ１０２で分離された第１のＡＴＭセルヘッダ２２２1の図示しないペイロードタイプフィールドに格納された末尾情報を参照する。図示しない制御部はこの末尾情報を基にして、第１のデータ変換部２２５1に蓄積されている第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1が、図１５に示すＣＳ共通部のデータユニット２１を分割した末尾のＡＴＭサービスデータユニット３１であるか否か判別する（ステップＳ１０４）。末尾ではない場合（Ｎ）には、第１のデータ変換部２２５1内部に蓄積されている第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1の数を判別する（ステップＳ１０５）。蓄積数が“２”でない場合（Ｎ）には、次の第１のＡＴＭセル１０９1の入力を監視する（ステップＳ１０１）。蓄積数が“２”である場合（ステップＳ１０５：Ｙ）には、先に蓄積されていた第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1を、第１のＡＴＭサービスデータユニット２２８1として、第１のＡＴＭサービスデータユニット分割部２２６1へ出力する（ステップＳ１０６）。
【００８５】
蓄積された第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1が末尾である場合（ステップＳ１０４：Ｙ）に、図示しない制御部は、第１のデータ変換部２２５1に蓄積されている第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1内の削除する範囲を取得する（ステップＳ１０７）。この削除する範囲は、図１５に示すＣＰＣＳパディング１２が格納されているフィールドに該当する範囲である。その後、第１のデータ変換部２２５1に蓄積されている第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1から、ステップＳ１０７で取得した範囲を削除する（ステップＳ１０８）。また、その他のデータを所定のフィールドに格納（ステップＳ１０９）する。ＣＰＣＳパディング１２が存在しない場合には、該当する範囲が存在しないので、ステップＳ１０８では削除は行われない。これにより、ＣＳ共通部のデータユニット２１（図１５（ｂ））からＳＳＴＥＤのデータユニット３１１（図７（ａ））と同様のフィールド構成を持つデータへの変換が、一部を除いて行われたことになる。この後、蓄積されている第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1を蓄積された順に１つずつ、第１のＡＴＭサービスデータユニット２２８1として、第１のＡＴＭサービスデータユニット分割部２２６1へ出力する（ステップＳ１１０）。
【００８６】
図１０は、図９に示すステップＳ１０７で、削除する範囲を取得する処理の流れの一例について、詳細に表わしたものである。この削除する範囲とは、ＣＰＣＳパディング（図１５（ｂ））が格納されているフィールドに該当する範囲である。まず、図示しない制御部は、ユーザのデータ１１（図１５（ａ））の長さを取得する（ステップＳ１２１）。ユーザのデータ１１の長さは、対応する第１のデータ変換部２２５1に入力された、末尾の第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1に格納されている、ＬＩ１５（図１５（ｂ））に該当するフィールドから取得する。次に、取得した長さを４８で除算して余りを求め、この余りが“４０”であるか否か判別する（ステップＳ１２２）。余りが“４０”であった場合（Ｙ）には、ＣＰＣＳパディング１２は存在しないと判別（ステップＳ１２３）して、処理を終了する（エンド）。余りが“４０”ではない場合（ステップＳ１２２：Ｎ）には、余りが“４０”以上であるか否か判別する（ステップＳ１２４）。“４０”以上である場合（Ｙ）には、ＣＰＣＳパディング１２の格納されている開始位置を、第１のデータ変換部２２５1に先に蓄積された第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1の、先頭から余りに“１”加算した位置と判別する（ステップＳ１２５）。例えば、余りが“４２”の場合には、先に蓄積された第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1の先頭から４３オクテット目から、ＣＰＣＳパディング１２が格納されている。“４０”以上ではない場合（ステップＳ１２４：Ｎ）には、ＣＰＣＳパディング１２の格納されている開始位置を、対応する第１のデータ変換部２２５1に蓄積された末尾の第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1の、先頭から余りに“１”加算した位置と判別する（ステップＳ１２６）。ＣＰＣＳパディング１２の格納されている終了位置は、ＣＰＣＳ−ＵＵ１３、ＣＰＩ１４、ＬＩ１５、ＣＲＣ“３２”１６が、合わせて８オクテットの固定長であるので、末尾の第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1の後ろから９オクテット目となる。このようにして、ＣＰＣＳパディング１２の範囲を取得（ステップＳ１２７）して、処理を終了する（エンド）。例えば、以上に説明したような処理によって、図示しない制御部はＣＰＣＳパディング１２の範囲を取得する。
【００８７】
図９に示すステップＳ１０９の処理で、データを所定のフィールドに格納にする処理について、詳細に説明する。この処理で格納するデータは、図７（ｂ）に示すＲ３１５、ＣＩ３１６、ＬＰ３１７である。ＳＳＴＥＤ−ＵＵ３１４、Ｌｅｎｇｔｈ３１８は、図１５（ｂ）に示す図示しないＣＳ共通部のデータユニット２１の対応したフィールドＣＰＣＳ−ＵＵ１３、ＬＩ１５に格納された値をそのまま用いる。ＣＲＣ３１９については、この後の処理で格納するため、ここでは説明を行わない。図示しない制御部は、ＣＳ共通部のデータユニット２１を分割格納した末尾の第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1に格納されている、ＣＳ共通部のデータユニット２１のＣＰＩ１４のフィールドに、Ｒ３１５、ＣＩ３１６、ＬＰ３１７の順にデータを格納する。これらＣＩ３１６、ＬＰ３１７に格納するデータは、それぞれ第１のＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1に保持された、第１のＡＴＭセルヘッダ２２２1から、情報２２７1として取得する。情報２２７1は、第１のＡＴＭセルヘッダ２２２1内の図示しないＰＴＩ（Payload Type Identifier）、ＣＬＰ（Cell Loss Priority）フィールドにそれぞれ格納されている情報である。
【００８８】
図１１は、図９で示したステップＳ１０６、あるいはＳ１１０の続きの処理を表わしたものである。図示しない制御部は、第１のＡＴＭサービスデータユニット分割部２２６1に入力された第１のＡＴＭサービスデータユニット２２８1を、複数のブロックに分割する（ステップＳ２０１）。このとき、ＡＴＭアダプテーションレイヤ２で規定されているＣＰＳパケットペイロード３０３（図６（ａ））の最大長以下となるように、第１のＡＴＭサービスデータユニット２２８1を分割する必要がある。また、この最大長以下の長さであれば分割後の長さを自由に定めることもできる。すなわち分割する長さを４８オクテットと定めれば、第１のＡＴＭサービスデータユニット２２８1は分割されないことになる。第１の実施例では、４５オクテット以下に分割するものとする。その後、分割したブロック２２９1を、それぞれ第１のヘッダ情報付加部２３０1に、第１のＡＴＭサービスデータユニット２２８1単位で出力する。第１のヘッダ情報付加部２３０1では、入力された分割したブロック２２９1を第１のＣＲＣ演算部２３３1出力する。第１のＣＲＣ演算部２３３1は、入力された分割したブロック２２９1に対して、ＣＲＣの演算を行う（ステップＳ２０２）。
【００８９】
このとき、図示しない制御部は、ＣＲＣの演算を行なった分割したブロック２２９1の基となる第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1が、ステップＳ１０４で末尾と判別された（図９ステップＳ１０４：Ｙ）か否か判別する（ステップＳ２０３）。末尾である場合（Ｙ）には、ＣＲＣの演算結果を、分割したブロック２２９1に格納する（ステップＳ２０４）。ＣＲＣの演算結果は、図７（ｂ）に示すＣＲＣ３１９のフィールドに該当する４オクテットの長さがある。したがって、分割したブロック２２９1の末尾から４オクテットの長さの範囲に上書書き込みする。この後、第１のＣＲＣ演算部２３３1に保持されているＣＲＣの演算途中値を初期化する（ステップＳ２０５）。末尾ではない場合（ステップＳ２０３：Ｎ）には、ＣＲＣの演算結果を演算途中値として、第１のＣＲＣ演算部２３３1に保持する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０５あるいは、ステップＳ２０６終了後、分割したブロック２２９1は、分割したブロック２３５1として、第１のヘッダ情報付加部２３０1に戻される。
【００９０】
この後、図示しない制御部は、第１のヘッダ情報付加部２３０1に戻された分割したブロック２３５1に対して、ヘッダ情報を作成する。図示しない制御部は、分割したブロック２３５1が、ＳＳＴＥＤのデータユニット３１１（図７（ａ））を分割して作成されたＣＰＳパケット・インフォメーション３０８（図６（ｂ））としたときに、末尾のＣＰＳパケット・インフォメーション３０８に該当するか否か判別する。（ステップＳ２０７）。末尾である場合（Ｙ）には、ＣＰＳパケットヘッダ３０２（図６（ａ））と同様の構造を持つヘッダ情報を作成する（ステップＳ２０８）。ＵＵＩ３０６に該当するフィールドに、末尾であることを示す情報を格納する。また、対応した第１のテーブルメモリ２３２1から取得した情報２３４1をチャネル識別子３０４に該当するフィールドに格納する。さらに、第１のＡＴＭサービスデータユニット分割部２２６1から取得した情報２３１1をＬＩ３０５に該当するフィールドに格納する。これらチャネル識別子３０４、ＬＩ３０５、ＵＵＩ３０６に該当するフィールドに格納された値に所定の演算を行なった演算結果を、ＨＥＣ３０７に該当するフィールドに格納する。このようにして、ヘッダ情報を作成する。末尾ではない場合（ステップＳ２０７：Ｎ）には、ＵＵＩ３０６に該当するフィールドに、末尾ではないことを示す情報を格納する以外は、ステップＳ２０８と同様にして、ＣＰＳパケットヘッダ３０２（図６（ａ））と同様の構造を持つヘッダ情報を作成する（ステップＳ２０９）。
【００９１】
図１２は、図３に示す第１のテーブルメモリに格納されている情報テーブルの一例を表わしたものである。情報テーブル４０１には、仮想パス識別子４０２（ＶＰＩ）と仮想チャネル識別子４０３（ＶＣＩ）の組み合わせに対して、それぞれ１つのチャネル識別子４０４（ＣＩＤ）が設定されている。これらの仮想パス識別子４０２と仮想チャネル識別子４０３の組み合わせは、図１に示した第１〜第ＭのＡＴＭコネクション１０４1〜１０４Mにそれぞれ対応して、第１の多重化装置１０２（図１）に入力するＡＴＭセルの経路を表わしたものである。このチャネル識別子４０４は、仮想パス識別子４０２と仮想チャネル識別子４０３の組み合わせに対して、それぞれが重複しない番号として予め設定されている。この情報テーブル４０１の設定は、例えばパケット多重化装置１０２の管理者が、図示しないキーボードなどの入力手段を用いて設定するようになっている。
【００９２】
図１１に戻って説明を続ける。ステップＳ２０８、あるいはステップＳ２０９でヘッダ情報を作成後、それぞれ対応する分割したブロック２３５1に付加して、ＣＰＳパケット３０１（図６（ａ））と同様の構造を持つパケット２０３1を作成する（ステップＳ２１０）。作成されたパケット２０３1は、第１のパケットバッファメモリ２０４1に蓄積（ステップＳ２１１）する。
【００９３】
第１の多重化装置１０２に供給される第２〜第ＭのＡＴＭセル１０９2〜１０９Mに対しても、以上説明したような処理によって、第２〜第Ｍのパケット２０３2〜２０３Mを作成する。これらの処理については第１のＡＴＭセル１０９1に対する処理と同様であるために、説明を省略する。作成されたこれらの第２〜第Ｍのパケット２０３2〜２０３Mは、それぞれ対応する第２〜第Ｍのパケットバッファメモリ２０４2〜２０４Mに蓄積する。
【００９４】
この後、パケット多重化部２０５は、第１〜第Ｍのパケットバッファメモリ２０４1〜２０４Mから、第１〜第Ｍのパケット２０３1〜２０３Mを取り出して、多重する（ステップＳ２１２）。パケット多重化部２０５は、多重したパケット２０６をＡＴＭセル作成部２０７に入力する。ＡＴＭセル作成部２０７は、多重したパケット２０６から、ＣＰＳプロトコルデータユニット３２２（図８（ｃ）、（ｄ）、（ｅ））と同様の構造を持つ、ＡＴＭサービスデータユニット３３１（同図（ｆ））を作成する。これに、ＡＴＭセルヘッダ３３２（同図（ｇ））を付加してＡＴＭセル３３３（同図（ｇ））と同様の構造を持つＡＴＭセル１１０（図２）を作成する（ステップＳ２１３）。この後、出力ポート２０８から図示しないＡＴＭコネクション１０７を介して、ＡＴＭセル１１０を転送（ステップＳ２１４）して、処理を終了する（エンド）。
【００９５】
次に第２のパケット多重化装置１０３の動作を説明する。ただし、転送される第（Ｍ＋１）〜第ＮのＡＴＭセル１０９(M+1)〜１０９Nから作成された第（Ｍ＋１）〜第Ｎのパケット２０３(M+1)〜２０３Nを第（Ｍ＋１）〜第Ｎのパケットバッファメモリ２０４(M+1)〜２０４Nに蓄積する処理は、以上で説明した第１のパケット多重化装置１０２の動作と同様であるので説明を省略する。したがって、ここでは、第１の多重化装置１０２から転送されるＡＴＭセル１１０を処理する、図４に示す第２のパケット多重化装置１０３に配置された第１のパケット作成部２５２の動作の説明を行う。
【００９６】
図示しない制御部は、図５に示した第１のＡＴＭセル分解部に入力されたＡＴＭセル１１０を、第１のＡＴＭセルヘッダ２６１と第１のＡＴＭサービスデータユニット２６２に分解する。第１のＡＴＭセルヘッダ２６１は、第１のＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1に入力され、保持される。また、第１のＡＴＭサービスデータユニット２６２は第１のデータ変換部２２５1に入力され蓄積される。さらに、第１のＡＴＭセルヘッダ保持部２２４1に入力された第１のＡＴＭセルヘッダ２６１内の図示しない仮想パス識別子と、仮想チャネル識別子に格納されている情報を、情報２３６1として、第１のテーブルメモリ２６３に入力する。
【００９７】
図１３は、図５に示す第１のテーブルメモリに格納されている情報テーブルの一例を表わしたものである。情報テーブル５０１には、仮想パス識別子５０２（ＶＰＩ）と仮想チャネル識別子５０３（ＶＣＩ）の組み合わせに対して、それぞれチャネル識別子５０４（ＣＩＤ）とＡＴＭアダプテーションレイヤ（ＡＡＬ）の種別を識別する情報５０５が設定されている。このＡＴＭアダプテーションレイヤの種別を識別する情報５０５は、仮想パス識別子５０２と仮想チャネル識別子５０３の組み合わせで示されるＡＴＭコネクションで転送されるＡＴＭセルにデータを格納する際のプロトコルに対応している。また、この仮想パス識別子５０２と仮想チャネル識別子５０３の組み合わせは第２のパケット多重化装置１０３に張られた、図１に示す第（Ｍ＋１）〜第ＮのＡＴＭコネクション１０６(M+1)〜１０６NとＡＴＭコネクション１０７に対応している。図１３では、ＡＴＭコネクション１０７は、仮想パス識別子５０２が値“０”、仮想チャネル識別子５０３が値“１０”の組み合わせで表わしている。このとき、ＡＴＭアダプテーションレイヤの種別を識別する情報５０５には、ＡＴＭアダプテーションレイヤ２（ＡＡＬ２）が設定される。したがって、仮想パス識別子５０２が値“０”、仮想チャネル識別子５０３が値“１０”の組み合わせでは、複数のチャネル識別子が設定されており、これは既にそのチャネル識別子が使用されていることを示している。この情報テーブル５０１の設定は、例えばパケット多重化装置１０３の管理者が、図示しないキーボードなどの入力手段を用いて設定するようになっている。
【００９８】
図示しない制御部は、第１のテーブルメモリ２６３に入力された情報２３６1を基にして、図１３に示した情報テーブル５０１を検索する。ＡＴＭコネクション１０７に対しては、ＡＴＭアダプテーションレイヤの種別を識別する情報５０５として、ＡＴＭアダプテーションレイヤ２を示す情報が取得される。図示しない制御部は、ＡＴＭアダプテーションレイヤの種別を識別する情報５０５が、ＡＴＭアダプテーションレイヤ２を示す情報と判別し、蓄積された第１のＡＴＭサービスデータユニット２６２を、第１のパケット取出部２６４に入力する。ＡＴＭアダプテーションレイヤの種別を識別する情報５０５が、ＡＴＭアダプテーションレイヤ５を示す情報と判別した場合には、図９で説明したステップＳ１０３以降の処理と同様の処理を行なうようになっているが、ここでは説明を省略する。
【００９９】
第１のパケット取出部２６４は入力された、第１のＡＴＭサービスデータユニット２６２を、ＣＰＳプロトコルデータユニット３２２（図８（ｃ）、（ｄ）、（ｅ））と同様の構造を持つデータとして扱う。そして、第１のＡＴＭサービスデータユニット２６２から、図８で説明したＣＰＳパケット３０１（同図（ｂ））からＡＴＭセル３３１（同図（ｆ））を作成するのと逆の手順で、ＣＰＳパケット３０１と同様の構造を持つ第１のパケット２５３を取り出す。この第１のパケット２５３は、第１のパケット多重化装置１０２（図２）で作成された第１〜第Ｍのパケット２０３1〜２０３Mのいずれかである。取り出された第１のパケット２５３は、第１のパケットバッファメモリ２５４に蓄積する。
【０１００】
以上説明した第１のパケット作成部２５２によって、第１のパケットバッファメモリ２５４に蓄積された第１のパケット２５３は、第（Ｍ＋１）〜第Ｎのパケットバッファメモリ２０４(M+1)〜２０４Nに蓄積された第（Ｍ＋１）〜第Ｎのパケット２０３(M+1)〜２０３Nとパケット多重化部２０５によって多重化される。この処理は図１１で説明したステップＳ２１２の処理と同様であり、これ以降の処理も図１１で説明した処理に対応する。ＡＴＭセル作成部２０７は、この多重化されたパケット２５５からＡＴＭセル１１１を作成（図１１：ステップＳ２１３）し、出力ポート２５６から図示しないＡＴＭコネクション１０８を介してこのＡＴＭセル１１１を転送（同図：ステップＳ２１４）する。
【０１０１】
以上説明したように、第１および第２のパケット多重化装置は、転送される第１〜第ＮのＡＴＭセル１０９1〜１０９Nに格納されたユーザのデータに識別情報と末尾情報を組み込んだそれぞれ対応した第１〜第Ｎのパケット２０３1〜２０３Nを多重して、最終的にＡＴＭセル１１１に格納するようになっている。ＩＳＰ１０５は、図８で説明したＣＰＳパケット３０１（同図（ｂ））からＡＴＭセル３３３（同図（ｇ））を作成するのと逆の手順で、転送されてくるＡＴＭセル１１１から第１〜第Ｎのパケット２０３1〜２０３Nを取り出すようになっている。取り出された第１〜第Ｎのパケット２０３1〜２０３Nは、ＣＰＳパケット３０１（図６（ａ）、（ｂ））と、同様の構造として扱われる。また、これらのパケットにそれぞれ格納されているチャネル識別子３０４（ＣＩＤ）（図６（ｂ））とＵＵＩ３０６（図６（ｂ））に該当する情報から、第１〜第Ｎのユーザ端末１０４1〜１０４Nそれぞれに対応したユーザのデータを復元して取得するようになっている。このとき、チャネル識別子３０４に該当する情報は識別情報として、ＵＵＩ３０６に該当する情報は末尾情報としてそれぞれ扱われるようになっている。
【０１０２】
ここで第１〜第Ｎのパケット２０３1〜２０３Nは、ＡＴＭアダプテーションレイヤ２で規定されているＣＰＳパケット３０１（図６（ａ））と、同様の構造を持っていて、同一のＡＴＭコネクションを複数の独立したＡＴＭコネクションのように扱うことができる。また、各パケット多重化装置内ではＣＰＳパケットを作成あるいは復元して、これらを多重するようになっているので、これらに必要なバッファメモリを設ければよい。これにより、ＣＰＳパケットに格納するユーザのデータとは関わりなくバッファメモリの容量が決まるので、多重化装置内にユーザのデータの長さに応じたバッファメモリを必要としないことになる。
【０１０３】
第１の実施例では、ＣＰＳパケット（図６（ｂ））のチャネル識別子３１４（同図（ｂ））を、同一のＡＴＭコネクション内で多重された複数の異なる経路から到達したユーザのデータを識別する情報として使用している。したがって、（１）式で示した自然数Ｎの最大値は“２５６”となる。しかし、これ以外のフィールドを用いて識別情報を設定する場合には、自然数Ｎの最大値はこれに限定されるものではない。
【０１０４】
第１の実施例の変形例
【０１０５】
図１４は本発明の第１の実施例の変形例における、第１のパケット多重化装置に配置された第１のパケット作成部の構成を表わしたものである。図１４で図３と同一の部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。第１のパケット作成部６０１1では、第１のデータ変換部２２５1に接続された、第１の入力データＣＲＣ演算部６０２1が配置されている。また、第１の入力データＣＲＣ演算部６０２1は、接続されている第１のＣＲＣ演算部６０３1に、情報６０４1を入力するようになっている。これ以外の構成については、図５で説明した第１のパケット作成部２０２1の構成と同一であるので、説明を省略する。ここでは、説明を簡単にするために第１のパケット作成部６０１1の説明のみを行なったが、図２に示す第２〜第Ｍのパケット作成部２０２2〜２０２Mに対しても、同様にして第２〜第Ｍのパケット作成部６０１2〜６０１Mを配置してもよい。
【０１０６】
第１の実施例で説明した第１のパケット多重化装置１０２（図１）は、装置内部に転送されたＡＴＭセルから、ユーザのデータを復元することなく更に転送を行なう。つまり、復元する場合に行なわれる第１〜第ＭのＡＴＭコネクション１０６1〜１０６M上で発生した情報欠落やビットエラーの有無を検出するチェックを行なわない。また、図３に示したような第１のＣＲＣ演算部２３３1は、入力されたデータに対してそのままＣＲＣの演算を行い、その結果をＣＲＣ３１９（図７（ｂ））の値として格納する。ＩＳＰ１０５は取得したＡＴＭセル１０８から復元した、ＳＳＴＥＤのデータユニット３１１（図７（ａ））の、ＣＲＣ３１９に格納された演算結果を基にして、情報欠落やビットエラーが発生しているか否か判別をする。ここで否と判別されても、これは第１のパケット多重化装置１０２とＩＳＰ１０５間で、情報欠落やビットエラーが発生していないことを示しているだけであり、第１のパケット多重化装置１０２に入力されるまでの間の情報欠落やビットエラーをＩＳＰ１０５は知ることができない。
【０１０７】
そこで、第１の実施例の変形例では、第１のパケット多重化装置１０２にＡＴＭセルを用いて転送される、ＣＳ共通部のデータユニット２１（図１５（ｂ））に、情報欠落やビットエラーが生じていないかチェックを行なう。このチェックの結果を、ＣＲＣ３１９に格納する値に反映することで、第１のパケット多重化装置１０２に入力されるまでの情報欠落やビットエラーの有無を示す情報を、引き継ぐようになっている。
【０１０８】
図示しない制御部は、図１４に示す第１の入力データＣＲＣ演算部６０２1を用いて、第１のデータ変換部２２５1に入力されたＡＴＭサービスデータユニット２２３1を取得して、ＣＲＣの演算を行なうようになっている。この演算は、第１のデータ変換部２２５1に入力されたＡＴＭサービスデータユニット２２３1に対して、前の演算結果を引き継いで行われる。このため演算結果は演算途中値として第１の入力データＣＲＣ演算部６０２1内で保持されるようになっている。
【０１０９】
ＣＳ共通部のデータユニット２１（図１５（ｂ））が分割格納された末尾の第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1が入力されたときに、演算結果とＣＲＣ“３２”１６（同図（ｂ））のフィールドに格納されている値が等しいか否か判別する。等しくない場合には、第１のＣＲＣ演算部６０３1に、転送されたデータに情報欠落やビットエラーが発生していること示す情報６０４1を入力する。第１のＣＲＣ演算部６０３1は入力された情報６０４1に基づいて、図１１のステップＳ２０４で格納するＣＲＣの演算結果の値として、演算値とは異なる値を格納するようになっている。この後、または第１の入力データＣＲＣ演算部６０２1の演算結果と、ＣＲＣ“３２”１６のフィールドに格納されている値が等しい場合には、第１の入力データＣＲＣ演算部６０２1に保持されている演算途中値を初期化する。
【０１１０】
これによって、第１のパケット多重化装置１０２で情報欠落やビットエラーの発生を検出した場合には、ＳＳＴＥＤのデータユニット３１１に格納するＣＲＣ３１９に、異常なＣＲＣの演算結果の値を格納することができる。したがって、ＳＳＴＥＤのデータユニット３１１を復元したＩＳＰ１０５は、ＣＲＣ３１９に格納された演算結果を基準にして、情報欠落やビットエラーが発生しているか否かを判別することができる。
【０１１１】
発明の変形の可能性
【０１１２】
以上説明した第１の実施例および変形例では、図示しない第１〜第Ｎのコネクション１０６1〜１０６Nから供給される第１〜第ＮのＡＴＭセル１０９1〜１０９Nは、それぞれ対応する第１〜第Ｎの入力ポート２０１1〜２０１Nに入力されていた。そこで、第１〜第Ｎのパケット作成部２０２1〜２０２Nを複数のコネクションに対応させることで、１つの入力ポートに対して複数のＡＴＭコネクションから供給されるＡＴＭセルが入力される場合に対応できる。この場合には、第１〜第ＮのＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1〜２２４Nと、第１〜第Ｎのデータ変換部２２５1〜２２５Nには、入力するＡＴＭコネクション毎に、ＡＴＭセルヘッダの情報およびＡＴＭサービスデータユニットを保持するのに必要なバッファメモリを用意する。また、第１〜第ＮのＣＲＣ演算部２３３1〜２３３Nは、ＡＴＭコネクション毎にＣＲＣ演算の演算途中値を保持するのに必要なバッファメモリを用意した第１〜第Ｎのパケット作成部２０２1〜２０２Nを用いることで対応する。
【０１１３】
また、第１の実施例および変形例においては、第１および第２のパケット多重化装置１０２と１０３の間で、それぞれ入力された経路に対応してデータ格納領域に付加する識別情報の重複を避ける必要がある。このために、各多重化装置に予め重複しない複数の識別情報を割り当てておいて、それぞれの多重化装置が入力される経路に対して、この中から割り当てる手法が考えられる。ただし、この場合には、一方の多重化装置で使用されている識別情報を、他方の多重化装置で使用することはできないので、識別情報の数が限定されている場合には、識別情報を有効に使用できないことが考えられる。そこで、識別情報の管理を行う装置をＡＴＭネットワーク１０１内に配置し、この装置にＡＴＭネットワーク１０１内に配置されたパケット多重化装置がそれぞれアクセスする。識別情報の管理を行う装置はこれらのアクセスに対して、まだ割り当てていない識別情報を送信する。これによって、付加する識別情報の重複を避けることができ、また識別情報を無駄なく有効に使用することができる。
【０１１４】
また、第１の実施例では識別情報をＡＴＭセルのデータ格納領域に付加するようにしている。前記した最初の経路から送られてくるＡＴＭセルのデータ格納領域に識別情報を付加しようとする多重化装置では、このデータ格納領域が識別情報の付加分だけ長くなるので、効率的な通信を行うためにこれら識別情報の付加されたデータ格納領域同士を繋いでいって、本来のデータ格納領域の長さで切断するといった処理を行っている。このような処理も効率的なデータ通信のために有効であるが、ＡＴＭセルのデータ格納領域に予め余白を設けておく等によって、識別情報を組み込んだ後のデータ長がデータ格納領域の長さを超過しないように考慮することも可能である。このような手法をとると、多重化装置は識別情報を組み込んだ後にこのデータ格納領域にそのままヘッダを付けて次の経路に送出することができ、データ格納領域を結合し、その後にこれを分割するといった処理を必要としない。
【０１１５】
更に、第１の実施例では、多重化装置が入力されたＡＴＭセルのデータ格納領域を複数に分割してから、分割したそれぞれに識別情報を付加するようになっている。これは、第１の実施例では識別情報をＡＴＭアダプテーションレイヤ２で規定されているＣＰＳパケットのヘッダ情報の一部として格納するようになっていて、このＣＰＳパケットのヘッダ部分を除いた領域の最大長が４５オクテットに設定された場合に備えたものである。この最大長が４５オクテットに設定されている場合には、４８オクテットの長さを持つＡＴＭセルのデータ格納領域は、１つのＣＰＳパケットに格納することができないので、分割して複数のＣＰＳパケットに格納することになる。ただし、ＡＴＭアダプテーションレイヤ２の規定では、ＣＰＳパケットのヘッダ部分を除いた領域の最大長は４５オクテットあるいは、６５オクテットのいずれかとなっている。したがって、最大長が６５オクテットに設定されている場合には、入力されたＡＴＭセルのデータ格納領域を分割することなく、識別情報を含んだヘッダ情報を付加してＣＰＳパケットを作成することができ、この場合にはデータ格納領域を分割する処理を必要としない。
【０１１６】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１〜請求項５記載の発明によれば、各端末は従来と同様にインターネットに送出するパケットを分割してＡＴＭセルを生成して送出すればよく、これらの端末に何等特別の処理回路あるいは処理のプログラムを付加する必要がない。各多重化装置は端末に対応した固有の識別情報を付加することになるが、これは端末から直接送られてくるＡＴＭセルに対してだけでよいので、処理の負担が少ない。しかも各多重化装置は送られてきたＡＴＭセルからパケットを再生する必要がないので、バッファの容量を大幅に軽減させることができるだけでなく、バッファの容量が少なくて済む分だけ信号の遅延が生じにくいという利点がある。
また、識別情報組込手段はＡＴＭセルのデータ格納領域にこのデータ長が変化しないように識別情報を組み込むことにしたので、多重化装置側では識別情報を組み込んだＡＴＭセルを連結したりデータの分割を行う必要がない。したがって、ＡＴＭセルの送出処理を単純化することができるという効果もある。
【０１１７】
また、請求項２記載の発明によれば、識別情報を付加した後のデータがＡＴＭセルのヘッダ以外の領域としてのデータ格納領域のデータ長を越えるような場合でも、これらのデータを順に連続させて行ってデータ格納領域のデータ長で分割してヘッダを付加するようにしたので、データ格納領域のデータ長を超過したデータごとに２つ等に分割して個々のＡＴＭセルを生成する場合と比べるとＡＴＭセルの送出個数を最小限に抑えることができるという利点がある。
【０１１８】
更に請求項３記載の発明によれば、ＡＴＭセルのヘッダに末尾情報を組み込むことにしたので、データ格納領域を有効に活用することができる。
【０１１９】
また、請求項４記載の発明によれば、ＡＴＭセルのデータ格納領域に末尾情報を組み込むことにしたので、ヘッダに組み込む場合よりも設計の自由度を高めることができる。
【０１２１】
また、請求項５記載の発明によれば、インターネット網に送出するためのパケットにチェック用データを付加することにしたので、このパケットを分割してＡＴＭセルとして送り出し、インターネットサービスプロバイダ側で再びパケットを再生したとき、データの誤りをチェックすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における複数のユーザ端末と、複数のパケット多重化装置と、ＩＳＰをＡＴＭコネクションで接続する様子を表わした説明図である。
【図２】第１の実施例における第１のパケット多重化装置の構造を表わしたブロック図である。
【図３】第１のパケット多重化装置の第１のパケット作成部の構造を表わしたブロック図である。
【図４】第１の実施例における第２のパケット多重化装置の構造を表わしたブロック図である。
【図５】第２のパケット多重化装置の第１のパケット作成部の構造を表わしたブロック図である。
【図６】ＡＴＭアダプテーションレイヤ２のＣＰＳパケットの構造を説明する説明図である。
【図７】ＡＴＭアダプテーションレイヤ２のＳＳＴＥＤのデータユニットの構造を説明する説明図である。
【図８】ＣＰＳパケットをＡＴＭセルに格納する様子を説明する説明図である。
【図９】第１の実施例におけるパケット多重化装置の処理の流れを表わした流れ図である。
【図１０】図８に示すＣＰＣＳパディング範囲取得処理の流れを詳細に表わした流れ図である。
【図１１】図８に示す第１の実施例のパケット多重化装置の処理の流れの続きを表わした流れ図である。
【図１２】図３に示す第１のテーブルメモリ内に格納されている情報を表わした説明図である。
【図１３】図５に示す第１のテーブルメモリ内に格納されている情報を表わした説明図である。
【図１４】第１の実施例の第１の変形例における第１のパケット作成部の構造を表わしたブロック図である。
【図１５】ＡＴＭアダプテーションレイヤ５の手法にしたがってユーザ情報をＡＴＭセルに格納する様子を表わした説明図である。
【図１６】ＡＴＭネットワークを用いて複数のユーザ端末が、それぞれＩＳＰに接続する様子を表わした説明図である。
【図１７】複数のユーザ端末がそれぞれＩＳＰにポイント・ツー・ポイントのコネクションを用いて接続する様子を表わした説明図である。
【図１８】複数のユーザ端末がＩＳＰとマルチポイント・ツー・ポイントのコネクションを用いて接続する様子を表わした説明図である。
【図１９】従来のパケット多重化装置の構成の一例を表わしたブロック図である。
【符号の説明】
１０２ 第１のパケット多重化装置
１０３ 第２のパケット多重化装置
１０４1〜１０４N 第１〜第Ｎのユーザ端末
１０５ インターネットサービスプロバイダ
２０１1〜２０１N 第１〜第Ｎの入力ポート
２０２1〜２０２N 第１〜第Ｎのパケット作成部
２０３1〜２０３N 第１〜第Ｎのパケット
２０４1〜２０４N 第１〜第Ｎのパケットバッファメモリ
２０５ パケット多重化部
２０７ ＡＴＭセル作成部
２２４1〜２２４N 第１〜第Ｎのヘッダ情報記憶部
２２５1〜２２５N 第１〜第Ｎのデータ変換部
２２６1〜２２６N 第１〜第ＮのＡＴＭサービスデータユニット分割部
２３０1〜２３０N 第１〜第Ｎのヘッダ情報付加部
２３２1〜２３２N 第１〜第Ｎのテーブルメモリ
２３３1〜２３３N 第１〜第ＮのＣＲＣ演算部
２５１ 第１の入力ポート
２５２ 第１のパケット作成部
２５３ 第１のパケット
２５４ 第１のパケットバッファメモリ
２６３ 第１のテーブルメモリ
２６４ 第１のＣＰＳパケット取出部
６０２1 第１の入力データＣＲＣ演算部
６０３1 第１のＣＲＣ演算部
【発明の属する技術分野】
本発明はインターネット網に送出するパケットを転送する通信システムに係わり、特にＡＴＭセルを用いて転送を行なう通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
近年、インターネット網を使用して音楽の配信や、メールの送受信などのサービスを利用する者（以下、ユーザと称する。）が増加している。インターネット網ではＩＰ（Internet Protocol）パケットと呼ばれる可変長のパケットを使用して、ユーザが情報の送受信を行なう。
【０００４】
ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode：非同期転送モード）ネットワークでは、転送する情報を格納する４８オクテットのペイロードに、宛先などを格納する５オクテットのヘッダを付加した、固定長のＡＴＭセルを使用して、情報の転送を行なうようになっている。したがってＡＴＭネットワークでＩＰパケットのような可変長のパケットをそのまま転送することはできない。そこでＡＴＭセルのペイロードに送信しようとするＩＰパケットを分割して格納し転送するようにしている。ＡＴＭには、ＡＴＭセルを用いて転送するパケットの分割格納や、パケットの復元のためのプロトコルとして、いくつかの種類のＡＴＭアダプテーションレイヤが存在する。ＩＰパケットをＡＴＭで転送する場合には、データの転送効率の良い、ＡＴＭアダプテーションレイヤ５と呼ばれるプロトコルを採用することが多い。
【０００５】
図１５は、ＡＴＭアダプテーションレイヤ５のプロトコルにしたがって、ＡＴＭネットワークを転送されるパケットと、ＡＴＭセルの構造を表わしたものである。転送の対象となる可変長のユーザのデータ１１（同図（ａ））は、これをＡＴＭセルに分解するに先立って、ＣＰＣＳ（Common Part Convergence Sub-layer）パディング１２、ＣＰＣＳ−ＵＵ（Common Part Convergence Sub-layer-User-to-User indication）１３、ＣＰＩ（Common Part Indicator）１４、ＬＩ（Length Indication）１５およびＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）“３２”１６を付加するようになっている。付加後のパケットは、ＡＴＭアダプテーションレイヤ５のプロトコルでは、ＣＳ共通部のデータユニット２１（同図（ｂ））と呼ばれている。これに対応する形で、付加前のユーザのデータ１１は、ＣＳサービス依存部（ＳＳＣＳ：Service Specific Convergence Sub-layer）のデータユニットと呼ばれている。
【０００６】
これらの付加する情報の中で、ＣＰＣＳパディング１２は、このＣＳ共通部のデータユニット２１の長さが４８オクテットの整数倍となるように追加される、０オクテットから４７オクテットの可変長の穴埋め情報である。このＣＰＣＳパディング１２によって、ＣＳ共通部のデータユニット２１はＡＴＭセルとの関係で、４８オクテットごとに、余りなく分割できるようにしている。また、ＣＰＣＳ−ＵＵ１３は、ＣＳ共通部のデータユニット２１を送受信する間で自由に使用する１オクテットのフィールドである。ＣＰＩ１４は、特に用途が定められていないため、値“０”が設定される１オクテットのフィールドである。ＬＩ１５は、ユーザのデータ１１の長さをオクテット単位で格納するようになっている２オクテットのフィールドである。ＣＲＣ“３２”１６は、３２ビットのＣＲＣ用の情報で、ＣＳ共通部のデータユニット２１に対して、予め決められた生成多項式にしたがった演算の演算結果を格納する。このＣＲＣ“３２”１６をＣＳ共通部のデータユニット２１の送受信間で送受信することによって、ネットワーク内で発生した情報の欠落やビットエラーの検出に用いる。
【０００７】
このような構成のＣＳ共通部のデータユニット２１は、４８オクテット単位で分割すると、ＡＴＭサービスデータユニット３１（同図（ｃ））となる。これらＡＴＭサービスデータユニット３１の先頭にそれぞれＡＴＭセルヘッダ３２を付加することで、ＡＴＭセル４１（同図（ｄ））を作成することができる。これらのＡＴＭセル４１がＡＴＭネットワークを伝送される。
【０００８】
これら一連のＡＴＭセル４１が送信先で受信されたとき、元のＣＳ共通部のデータユニット２１を復元できるようにする必要がある。そこで、ＡＴＭセルヘッダ３２の図示しないペイロードタイプ（ＰＴＩ）フィールドには、データユニット２１を分割した末尾に位置するものに対しては、ＡＴＭサービスデータユニット３１を格納した末尾のＡＴＭセル４１であることを示す末尾情報が格納されるようになっている。ＡＴＭセル４１の受信側では、この末尾情報を基準にして複数のＡＴＭセル４１から１つのＣＳ共通部のデータユニット２１を組み立て、これを用いて、元の可変長のユーザのデータ１１を復元することができる。
【０００９】
次にこのようにして作成されたＡＴＭセルがＡＴＭネットワーク上を転送される様子を説明する。
【００１０】
図１６はＡＴＭネットワークにおける複数のユーザ端末とＩＳＰの関係を示したものである。ここでＩＳＰ（Internet Service Provider）は、インターネットへの接続などのサービスをユーザに提供するサービス提供者である。ユーザ端末５１は、ＡＴＭネットワーク５３を経由してＩＳＰ５２に対して、インターネット網で送出したいユーザのデータをＡＴＭセルの形で送信する。ＩＳＰ５２はこれら受信したＡＴＭセルに格納されているユーザのデータを基にしたＩＰパケットを図示しないインターネット網に送出する。この場合、ＩＳＰに到達するまでのＡＴＭ網ではＡＴＭコネクションを設定して、図１５（ｄ）で示したようなＡＴＭセルを転送する。
【００１１】
ところで複数のユーザ端末５１とＩＳＰ５２の間にＡＴＭコネクション５４を設定する手法として、これらの間にポイント・ツー・ポイントでユーザ端末数と同数のコネクションを設定する第１の手法と、マルチポイント・ツー・ポイントのコネクションを設定する第２の手法とがある。
【００１２】
図１７は第１の手法として、複数のユーザ端末とＩＳＰ間をポイント・ツー・ポイントでＡＴＭコネクションを設定した様子を表わしたものである。ＡＴＭネットワーク内には第１および第２のＡＴＭ多重化装置６１、６２が配置されている。ＡＴＭ多重化装置６１、６２の代わりにＡＴＭセル交換機能を持つＡＴＭセル交換機が配置されていてもよい。第１のユーザ端末６３および第２のユーザ端末６４は、第１のＡＴＭ多重化装置６１および第２のＡＴＭ多重化装置６２を順に介する形でＩＳＰ６５に接続されている。第３のユーザ端末６６は第２のＡＴＭ多重化装置６２を介する形でＩＳＰ６５に接続されている。第１〜第３のユーザ端末６３、６４、６６のそれぞれとＩＳＰ６５間にはそれぞれ独立したポイント・ツー・ポイントのＡＴＭコネクション６７、６８、６９が設定されている。このようにＡＴＭコネクションを独自に設定することで、各ユーザ端末６３、６４、６６とＩＳＰ６５間の接続が確立される。しかしながらこの手法では、ＡＴＭネットワーク５３内に、ＩＳＰ６５と接続するユーザ端末の数と同数のポイント・ツー・ポイントのＡＴＭコネクションを設定する必要がある。
【００１３】
図１８は第２の手法として、複数のユーザ端末とＩＳＰ間をマルチポイント・ツー・ポイントでコネクションを設定した様子を表わしている。ここでは第１のユーザ端末７１と第２のユーザ端末７２は、第１のＡＴＭ多重化装置７３にそれぞれＡＴＭコネクション７４、７５を設定している。これらのＡＴＭコネクション７４、７５は第１のＡＴＭ多重化装置７３で終端している。第１のＡＴＭ多重化装置７３には、転送されてくるＡＴＭセルを一時的に蓄積するためのバッファメモリが設けられている。また、第１のＡＴＭ多重化装置７３と第３のユーザ端末７８は、第２のＡＴＭ多重化装置７６との間にＡＴＭコネクション７７、７９を設定している。これらのＡＴＭコネクション７７、７９は第２のＡＴＭ多重化装置７６で終端している。第２のＡＴＭ多重化装置７６にも、転送されてくるＡＴＭセルを一時的に蓄積するためのバッファメモリが設けられている。第２のＡＴＭ多重化装置７６とＩＳＰ８０の間には別のＡＴＭコネクション８１が設定されている。
【００１４】
それぞれのＡＴＭ多重化装置７３、７６内にバッファメモリを配置している理由は次の通りである。図１５で説明したように、ＡＴＭセル４１（同図（ｄ））からＣＳ共通部のデータユニット２１（同図（ｂ））を復元する際には、ＡＴＭセルヘッダ３２（同図（ｄ））内に格納された図示しない末尾情報を参照して行なうようになっている。このために、末尾であることを示す末尾情報が、ＣＳ共通部のデータユニット２１が分割格納された一連のＡＴＭセル４１の最後のＡＴＭセル４１のＡＴＭセルヘッダ３２に格納されている。また、異なるＣＳ共通部のデータユニット２１が分割格納されているＡＴＭセル４１はＡＴＭセルヘッダ３２を参照するだけでは区別できないようになっている。したがって、ＡＴＭ多重化装置７３、７６の場合には、ＣＳ共通部のデータユニット２１が分割格納された一連のＡＴＭセル４１単位でＡＴＭセルを送出する必要がある。そのため、これら一連のＡＴＭセル４１の送出の間、他のＣＳ共通部のデータユニット２１が分割格納された一連のＡＴＭセル４１をＡＴＭ多重化装置７３あるいは７６内で待機させる必要があり、各ＡＴＭ多重化装置７３、７６内にはバッファメモリが配置されている。
【００１５】
図１９は、図１８に示す第２の手法を実現するＡＴＭ多重化装置の一般的な構造を表わしたものである。同様の構造は、ＡＴＭ交換機であっても実現可能である。ＡＴＭ多重化装置９１には、第１〜第Ｎの入力ポート９２1〜９２Nが配置されており、それぞれ第１〜第ＮのＡＴＭサービスデータユニット取出部９３1〜９３Nが接続されている。第１〜第Ｎの入力ポート９２1〜９２NはＮ通りのＡＴＭコネクションに対応している。第１〜第ＮのＡＴＭサービスデータユニット取出部９３1〜９３Nでは、入力されたＡＴＭセル４１から、ＡＴＭサービスデータユニット３１（図１５（ｃ））を抽出する。これら抽出したＡＴＭサービスデータユニット３１は、第１〜第ＮのＣＳ共通部復元部９４1〜９４Nのうちの対応するものに入力される。第１〜第ＮのＣＳ共通部復元部９４1〜９４Nは、入力されたＡＴＭサービスデータユニット３１を順に蓄積して、ＣＳ共通部のデータユニット２１（同図（ｂ））を復元するようになっている。
【００１６】
第１〜第ＮのＣＳ共通部復元部９４1〜９４Nは、それぞれ第１〜第ＮのＣＲＣ演算部９５1〜９５Nに接続されている。第１〜第ＮのＣＲＣ演算部９５1〜９５Nは、第１〜第ＮのＣＳ共通部復元部９４1〜９４Nのうちの対応するもので復元されたＣＳ共通部のデータユニット２１に対して、ＣＲＣ演算を実施する。これによって、ＣＳ共通部のデータユニット２１にＡＴＭネットワークを転送中に、情報の欠落や、ビット誤りによる異常が発生していないか判別するようになっている。この判別で異常がない場合には、ＣＳ共通部のデータユニット２１からユーザのデータ１１（図１５（ａ））を取り出して、それぞれ第１〜第Ｎのバッファメモリ９６1〜９６Nに格納する。第１〜第Ｎのバッファメモリ９６1〜９６Nは、パケット多重化部９７に接続されている。パケット多重化部９７は、第１〜第Ｎのバッファメモリ９６1〜９６Nから１つずつユーザのデータ１１を取り出して、ＡＴＭセル作成部９８に出力するようになっている。ＡＴＭセル作成部９８は入力されたユーザのデータ１１からＡＴＭセル４１を再作成し、接続された出力ポート９９から、図示しない１つのＡＴＭコネクションに送出されるようになっている。
【００１７】
このようなＡＴＭ多重化装置９１を用いることで、図示しない第１〜第ＮのＡＴＭコネクションを介して転送されてくるＡＴＭセル４１を、出力ポート９９から図示しない他のＡＴＭコネクションに対して再び送出することができる。また、入力されたＡＴＭセル４１から一度パケットの元となるユーザのデータ１１を復元して取得し、更に取得したユーザのデータ１１からＡＴＭセル４１を再作成して転送することで、ＩＳＰで終端するＡＴＭコネクションは１つで済むというメリットが生じる。
【００１８】
特開２０００−３２００４号公報にも、第２の手法を実現するＡＴＭ多重化装置が提案されている。この提案では、転送された図１５（ｄ）に示したＡＴＭセル４１から取得した同図（ｃ）に示したＡＴＭサービスデータユニット３１を蓄積するが、同図（ａ）に示したようなユーザのデータ１１を復元しないようになっている。この提案では、図１９に示したような第１〜第Ｎのバッファメモリ９６1〜９６Nは、ＡＴＭサービスデータユニット３１が格納できるバッファメモリの集合で実現することができる。つまり、少数で大型のバッファメモリよりも比較的コストの低い小型のバッファメモリを多数使用することで、ＡＴＭ多重化装置のコストダウンを図っている。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
以上の説明のうちの第１の手法では、ＩＳＰと接続するユーザ端末の数と同数のポイント・ツー・ポイントのＡＴＭコネクションを、ＡＴＭネットワーク内の該当する装置間に設定する。このとき、設定されたＡＴＭコネクションごとに各装置の持つ仮想チャネルと呼ばれる識別番号を割り当てる。この仮想チャネルの数は有限であり、コネクションリソースとも呼ばれている。第１の手法では、このコネクションリソースを、ＡＴＭコネクションを設定した装置間全てで、ユーザ端末の数と同数ずつ消費することになる。したがって、ユーザ数の増加に比例して、ＡＴＭネットワーク全体のコネクションリソースの消費を増加させるという問題があった。
【００２１】
また、ＩＳＰは、ＡＴＭコネクションを用いて転送されるＡＴＭセル４１から、ユーザのデータ１１を復元するＡＴＭコネクションを終端する装置を、接続するユーザ端末と同じ数だけ導入する必要があった。このため、接続するユーザ端末の数に合わせて、ＩＳＰの装置が大型化してしまうという問題があった。
【００２２】
一方、第２の手法では、ＡＴＭネットワーク内で設定するＡＴＭコネクションの数を減らし、コネクションリソースの消費を抑えることができる。しかしながら、ＡＴＭ多重化装置内で一度、ＩＰパケットとして送出しようとするユーザのデータ１１を復元した後、再度ＡＴＭセル４１を作成する必要がある。また、マルチポイント・ツー・ポイントでコネクションを設定しているので、次段で２系統のＡＴＭセルが混じり合わないように一方の一連のＡＴＭセルの送出を他方が終了するまで待機させる必要があった。例えば、ＩＰパケットは可変長のパケットなので、ＩＰパケットとして送出しようとするユーザのデータ１１もその長さが数十キロオクテットのサイズになることがある。今後の通信の高速化と大容量化、さらにユーザ数の増加に伴って、インターネットでは長いパケットの送受信が増加することが予想される。これに対応してＡＴＭ多重化装置内のバッファメモリには、ＩＰパケットとして送出しようとするユーザのデータ１１を復元するためと、これらがＡＴＭセルに分割して送出されるときに異なった系統のＡＴＭセルが混じり合わないように一方を待機させるために充分な蓄積容量が必要となる。したがって、バッファメモリの大型化と、これに伴うＡＴＭ多重化装置のコストアップを引き起こすという問題があった。
【００２３】
また特開２０００−３２００４号公報で提案されているＡＴＭ多重化装置では、転送されたＡＴＭセルから、ユーザのデータ１１を復元せずに多重する技術が提案されている。しかし、この提案でも、ユーザのデータ１１単位で蓄積されたＡＴＭサービスデータユニット３１を出力するので、あるユーザのデータ１１に相当するＡＴＭサービスデータユニット３１の処理を行っている間、他のユーザのデータ１１に相当するＡＴＭサービスデータユニット３１を待機させる必要がある。つまり、ユーザのデータ１１を復元しないので復元処理に必要となるバッファメモリを用意しなくてもよいが、転送待ちのユーザのデータ１１を待機させるのに相当する蓄積容量のバッファメモリが必要になる。したがって、ユーザのデータ１１が長くなった場合には、バッファメモリの大型化と、これに伴うＡＴＭ多重化装置のコストアップを引き起こすという問題があった。
【００２４】
そこで本発明の目的は、複数のユーザ端末からＩＳＰにパケットを転送するときに、ユーザ端末の数の増加に対応してコネクションリソースの消費が増加しないＡＴＭセルを用いた通信システムを提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の通信システムでは、（イ）インターネット網に送出するために用意した任意の長さのパケットを、ヘッダと、送信するデータ以外のデータをも格納可能な余白領域を予め設けたデータ格納領域とから構成されるＡＴＭセルにおけるデータ格納領域の長さ以下となるように順に分割するパケット分割手段と、このパケット分割手段によって分割して得られた分割データをそれぞれ組み込んだＡＴＭセルを生成すると共に分割データの末尾に相当するものにはその生成するＡＴＭセルに末尾であることを示す末尾情報を組み込んだＡＴＭセルを生成するＡＴＭセル生成手段と、このＡＴＭセル生成手段によって生成されたそれぞれのＡＴＭセルを、パケットを分割した順序で、このパケットをインターネット網に送出する送出先に至る最初の経路に送出するＡＴＭセル送出手段とを備えた複数の端末と、（ロ）これら複数の端末の前記した最初の経路から送られてくるＡＴＭセルのそれぞれに対して、それらの送り出された端末に対応付けられた固有の識別情報をデータ格納領域に組み込み、送出先に至る次の経路にＡＴＭセルとして送出する１または複数の多重化装置と、（ハ）インターネット網に送出する送出先であって、送られてきたＡＴＭセルのデータ格納領域に前記した固有の識別情報が組み込まれている場合にはその情報を基にして、固有の識別情報が組み込まれていないＡＴＭセルの場合には最初の経路を基にして、同一端末同士のＡＴＭセルのデータ格納領域を構成するデータをＡＴＭセルの受信順に連結すると共に末尾情報が存在したデータを連結されたデータの末尾に位置するデータとして、端末それぞれがインターネット網に送出するために用意したパケットを再生するパケット再生手段とを備えたインターネットサービスプロバイダとを備え、（ニ）多重化装置は、多重化装置を少なくとも１つ経由してインターネットサービスプロバイダにＡＴＭセルを送出する端末ごとに最初の経路と対応付けて予め割り振った固有の識別情報を格納した識別情報記憶手段と、自装置に送られてきたＡＴＭセルが前記した複数の端末の最初の経路から直接送られてきた場合には自装置とその経路との関係から固有の識別情報を識別情報記憶手段から読み出す識別情報読出手段と、この識別情報読出手段によって読み出された固有の識別情報をＡＴＭセルの余白領域に組み込むことでデータ格納領域のデータ長が変化しないように固有の識別情報の組み込みを行う識別情報組込手段と、この識別情報組込手段によって固有の識別情報を組み込んだ後のデータ格納領域にそれぞれヘッダを付けてＡＴＭセルとするセル生成手段とを更に具備することを特徴としている。
【００２７】
すなわち請求項１記載の発明では、インターネット網に送出するために用意した任意の長さのパケットを、そのままではＡＴＭ網に送り出すことができないので、それぞれの端末は、ヘッダとデータ格納領域から構成されるＡＴＭセルにおけるデータ格納領域の長さ以下となるように分割するようにしている。そして、これら分割した分割データの末尾に相当するものに末尾情報を組み込んでそれぞれのＡＴＭセルを、インターネットサービスプロバイダに至る最初の経路に送出するようにしている。請求項１記載の発明ではこれら端末とインターネットサービスプロバイダの間のＡＴＭネットワークに適宜１または複数の多重化装置を配置している。それぞれの多重化装置は、複数の経路から送られてくるそれぞれのＡＴＭセルを多重化して次の経路に送出するが、その際に、送られてきた経路が前記した最初の経路すなわち端末から最初に送出する経路であるときには、これらの端末に対応した固有の識別情報を次の相手先に送るＡＴＭセルのデータ格納領域に組み込むようにしている。インターネットサービスプロバイダはこれらの多重化装置を幾段か経たＡＴＭセルや場合によってはこれらと併せて端末から直接到達するＡＴＭセルを受信する。そして受信したＡＴＭセルに識別情報が組み込まれているときにはその識別情報を基にして、また識別情報が組み込まれていない場合には入力された経路を基にして、端末を特定しそのパケットを再生する。この再生過程では、同一の識別情報あるいは識別情報が組み込まれていない場合には入力された経路から送られてきた端末のＡＴＭセルを認識し、これらのＡＴＭセルのデータ格納領域を構成するデータ同士を受信順に繋いでいって、末尾情報が存在したＡＴＭセルが出現したとき、そのデータ格納領域を構成するデータを末尾に位置するデータとしてその端末のパケットを再生する。このように請求項１記載の発明では、それぞれの多重化装置は前記した最初の経路から送られてくるＡＴＭセル、すなわち各端末から直接送られてくるＡＴＭセルにこれらの端末に対応付けられた識別情報を組み込めばよい。したがって、従来のようなパケット全体を再生してから再びＡＴＭセルに変換するような処理を必要としないので、個々のＡＴＭセルを１つのパケットに相当する分となるまで多重化装置側で蓄積しておく必要がなく、バッファの容量を大幅に節約することができる。また、各端末装置あるいは多重化装置は次の宛先までの経路をＡＴＭセルによって指定してこれらを送出すればよいので、コネクションリソースの消費を抑えることができる。
しかも、この請求項１記載の発明では、受信されたＡＴＭセルが複数の端末の前記した最初の経路から直接送られてきた場合には、識別情報記憶手段における最初の経路と対応付けて予め割り振った固有の識別情報を、識別情報組込手段によってデータ格納領域に組み込む。前記した最初の経路以外から送られてきた場合には、すでに他の多重化装置で同様にして識別情報を組み込んでいるので、この作業は行われない。ここで識別情報を組み込むとは、識別情報読出手段によって読み出された固有の識別情報をＡＴＭセルの前記した余白領域に組み込むことを意味する。この結果、データ格納領域のデータ長が変化しない。これにより、本発明の場合には、識別情報を組み込んだ後のデータ格納領域にヘッダを付加することでＡＴＭセルを生成することができる。このように、データ格納領域に単純に識別情報を組み込むだけで良いので、処理を単純化することができる。
【００２８】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の通信システムの多重化装置は、（イ）多重化装置を少なくとも１つ経由してインターネットサービスプロバイダにＡＴＭセルを送出する端末ごとに最初の経路と対応付けて予め割り振った固有の識別情報を格納した識別情報記憶手段と、（ロ）自装置に送られてきたＡＴＭセルが複数の端末の前記した最初の経路から直接送られてきた場合には自装置とその経路との関係から前記した固有の識別情報を識別情報記憶手段から読み出す識別情報読出手段と、（ハ）この識別情報読出手段によって読み出された前記した固有の識別情報をＡＴＭセルのデータ格納領域に組み込む識別情報組込手段と、（ニ）この識別情報組込手段によって前記した固有の識別情報を組み込んだデータ格納領域同士を連結しこれをＡＴＭセルのデータ格納領域の長さで区切る連結データ区切り手段と、（ホ）この連結データ区切り手段によって区切られた後のそれぞれのデータ格納領域にヘッダをつけてＡＴＭセルとするセル生成手段とを具備することを特徴としている。
【００２９】
すなわち請求項２記載の発明では、各多重化装置でデータ格納領域に識別情報を組み込む場合の対処の仕方の１つの例を示している。この多重化装置の場合にも、受信されたＡＴＭセルが複数の端末の前記した最初の経路から直接送られてきた場合には、識別情報記憶手段における最初の経路と対応付けて予め割り振った固有の識別情報を、識別情報組込手段によってデータ格納領域に組み込む。前記した最初の経路以外から送られてきた場合には、すでに他の多重化装置で同様にして識別情報を組み込んでいるので、この作業は行われない。識別情報を組み込むとは、たとえば識別情報をデータ格納領域に付加してその全長を増加させる場合もそうでない場合もある。請求項２記載の発明の場合には、識別情報を組み込んだ後のデータ格納領域同士を連結するので、データ格納領域の元の長さがどうであれ問題ない。連結後のデータ長はＡＴＭセルの本来のデータ格納領域の長さよりも長くなっていく。そこで、連結されていくデータを多重化装置側である程度バッファリングしながら、ＡＴＭセルの本来のデータ格納領域のサイズで順に連結データ区切り手段で区切るようにしている。そして、連結データ区切り手段によって区切られた後のそれぞれのデータ格納領域にヘッダをつけてＡＴＭセルとすることで、識別情報が組み込まれた後のデータ格納領域がどのようなものでも効率的にＡＴＭセルを生成できるようにしている。もちろん、末尾情報に対応する最後のＡＴＭセルのデータ格納領域の長さは調整する必要がある。
【００３０】
請求項３記載の発明では、請求項１記載の通信システムでＡＴＭセル生成手段は、分割データの末尾に相当するＡＴＭセルのヘッダに末尾情報を組み込むことを特徴としている。
【００３１】
すなわち請求項３記載の発明では、ＡＴＭセルのヘッダに末尾情報を組み込めるものであれば、ヘッダに組み込んでもよいことを示している。これにより、データ格納領域をより効率的に活用することができる。
【００３２】
請求項４記載の発明では、請求項１記載の通信システムでＡＴＭセル生成手段は、分割データの末尾に相当する前記データ格納領域に末尾情報を組み込むことを特徴としている。
【００３３】
すなわち請求項４記載の発明では、請求項３記載の発明と異なり、データ格納領域に末尾情報を組み込む例を示している。これにより、ヘッダ自体に末尾情報を組み込めないような場合でも本発明を適用することができる。
【００３６】
請求項５記載の発明では、請求項１記載の通信システムでパケット分割手段は、インターネットサービスプロバイダのパケット再生手段によるパケットの再生時にエラーをチェックするためのチェック用データをインターネット網に送出するために用意した任意の長さのパケットに付加しており、かつチェック用データの付加された後のパケットを構成するデータの全長がＡＴＭセルにおけるデータ格納領域の整数倍となるように所定の穴埋め情報を付加していることを特徴としている。
【００３７】
すなわち請求項５記載の発明では、各端末がインターネット網に送出するために用意した任意の長さのパケットはそのまま分割する必要はなく、適宜必要な情報を付加した上で分割してよいことを示している。請求項６ではこの考え方から、インターネットサービスプロバイダのパケット再生手段によるパケットの再生時にエラーをチェックするチェック用データあるいはチェックビットを付加してもよいことを示している。チェックの結果、データを再生できるようなチェック用データを使用することも可能であることは当然である。
【００４２】
【発明の実施の形態】
【００４３】
【実施例】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００４４】
第１の実施例
【００４５】
図１は本発明の第１の実施例で説明するパケット多重化装置が複数配置された、ＡＴＭネットワークの構成を表わしたものである。ＡＴＭネットワーク１０１には、第１および第２のパケット多重化装置１０２、１０３と、第１〜第Ｎのユーザ端末１０４1〜１０４Nならびにインターネットサービスプロバイダ１０５（以下、ＩＳＰと称する。）が配置されている。
【００４６】
第１〜第Ｍのユーザ端末１０４1〜１０４Mと第１のパケット多重化装置１０２の間には、第１〜第ＭのＡＴＭコネクション１０６1〜１０６Mのうちそれぞれ対応するものが張られている。これらの第１〜第ＭのＡＴＭコネクション１０６1〜１０６Mは、第１のパケット多重化装置１０２で終端している。また、第（Ｍ＋１）〜第Ｎのユーザ端末１０４(M+1)〜１０４Nと第２のパケット多重化装置１０３の間には、第（Ｍ＋１）〜第ＮのＡＴＭコネクション１０６(M+1)〜１０６Nのうちそれぞれ対応するものが張られている。これらの第（Ｍ＋１）〜第ＮのＡＴＭコネクション１０６(M+1)〜１０６Nは、第２のパケット多重化装置１０３で終端している。更に、第２のパケット多重化装置１０３には、第（Ｍ＋１）〜第ＮのＡＴＭコネクション１０６(M+1)〜１０６Nの他に第１のパケット多重化装置１０２との間にＡＴＭコネクション１０７が張られ、第２のパケット多重化装置１０３とＩＳＰ１０５の間には、ＡＴＭコネクション１０８が張られている。ＡＴＭコネクション１０７は第２のパケット多重化装置１０３で終端し、ＡＴＭコネクション１０８はＩＳＰ１０５で終端している。ここで使用されているＮとＭは自然数であり、次の数式（１）で示される関係にある。
【００４７】
１＜Ｍ＜Ｎ …… （１）
【００４８】
このような構成のＡＴＭネットワークで、第１〜第Ｍのユーザ端末１０４1〜１０４Mは、それぞれが送信するユーザのデータを、それぞれ対応した第１〜第ＭのＡＴＭセル１０９1〜１０９Mに、分割した形で格納する。また、第（Ｍ＋１）〜第Ｎのユーザ端末１０４(M+1)〜１０４Nは、それぞれが送信するユーザのデータを、それぞれ対応した第（Ｍ＋１）〜第ＮのＡＴＭセル１０９(M+1)〜１０９Nに、分割した形で格納する。これらについては図１５で説明した通りである。第１のパケット多重化装置１０２は、転送されてくる第１〜第ＭのＡＴＭセル１０９1〜１０９Mに格納されているユーザのデータを多重して、ＡＴＭセル１１０に格納する。このとき、異なるユーザのデータが格納されていない場合には多重せずに、ユーザのデータをＡＴＭセル１１０に格納するようになっている。第２のパケット多重化装置１０３は、転送されてくる第（Ｍ＋１）〜第ＮのＡＴＭセル１０９(M+1)〜１０９N、およびＡＴＭセル１１０に格納されているユーザのデータを多重して、ＡＴＭセル１１１に格納する。ＩＳＰ１０５は転送されてくるＡＴＭセル１１１に格納された、多重されたデータから、第１〜第Ｎのユーザ端末１０４1〜１０４Nから送信するユーザのデータを、それぞれ取り出す。
【００４９】
このとき、第１のパケット多重化装置１０２および第２のパケット多重化装置１０３では、第１〜第ＮのＡＴＭセル１０９1〜１０９Nにそれぞれの入力経路に対応した識別情報を格納するようになっている。また、ＩＳＰ１０５はこの識別情報を基にして、多重されたデータから、第１〜第Ｎのユーザ端末１０４1〜１０４Nそれぞれに対応した送信するユーザのデータを取り出すようになっている。
【００５０】
このようにして、ＩＳＰ１０５は１つのＡＴＭコネクション１０８を張ることで、第１〜第Ｎのユーザ端末１０４1〜１０４Nから送信されるユーザのデータを、それぞれ取得することができる。ここで説明したユーザのデータがＩＰパケットそのものの構成であれば、送られてきたＡＴＭセル１１１からＩＰパケットそのものが復元されることになる。したがってこのような場合には、これを、ＩＳＰ１０５から、そのまま図示しないインターネット網に送信されるＩＰパケットとすることもできる。このような場合には、ＡＴＭネットワーク１０１を用いて、第１〜第Ｎのユーザ端末１０４1〜１０４NからＩＳＰ１０５にＩＰパケットが転送されることと同じ効果が得られる。もちろん、ＩＰパケットのデータ部分のみをユーザのデータとして第１〜第Ｍのユーザ端末１０４1〜１０４Mから送り出すこともでき、この場合にはＩＳＰ１０５側でＡＴＭセル１１１から復元したＩＰパケットのデータ部分にヘッダを付けてインターネット網に送り出すことになる。
【００５１】
次に、このようなＡＴＭネットワーク１０１に配置された、第１のパケット多重化装置１０２について説明する。
【００５２】
図２は図１で示した第１のパケット多重化装置の構成を表わしたものである。第１のパケット多重化装置１０２は、図示しない第１〜第ＭのＡＴＭコネクション１０６1〜１０６Mに対応して配置された、第１〜第Ｍの入力ポート２０１1〜２０１Mを備えている。第１〜第Ｍの入力ポート２０１1〜２０１Mのうちのそれぞれ対応するものに供給される第１〜第ＭのＡＴＭセル１０９1〜１０９Mは、第１〜第Ｍのパケット作成部２０２1〜２０２Mのうちのそれぞれ対応するものに入力されるようになっている。これら第１〜第Ｍのパケット作成部２０２1〜２０２Mで作成された第１〜第Ｍのパケット２０３1〜２０３Mは、それぞれ対応した第１〜第Ｍのパケットバッファメモリ２０４1〜２０４Mに一時的に格納される。第１〜第Ｍのパケットバッファメモリ２０４1〜２０４Mの出力側は、パケット多重化部２０５の入力側に接続されている。パケット多重化部２０５は、第１〜第Ｍのパケットバッファメモリ２０４1〜２０４Mから出力される第１〜第Ｍのパケット２０３1〜２０３Mを多重化するようになっている。多重化されたパケット２０６はＡＴＭセル作成部２０７に入力されて、ＡＴＭセル１１０が作成される。ＡＴＭセル１１０は図示しないＡＴＭコネクション１０７に対応して配置された、出力ポート２０８から転送されるようになっている。
【００５３】
この第１のパケット多重化装置１０２には、ＣＰＵ（中央演算処理装置）やＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）等の記憶媒体を備えた、図示しない制御部が配置されている。第１の実施例では、この図示しない制御部に格納されたＣＰＵが、記憶媒体に予め格納された所定のプログラムを実行することで制御を行なっている。
【００５４】
図３は、図２で示した第１のパケット作成部の構造を詳細に表わしたものである。第１のパケット作成部２０２1は、第１のＡＴＭセル分解部２２１1を備えている。第１のＡＴＭセル分解部２２１1は、第１の入力ポート２０１1から入力された第１のＡＴＭセル１０９1を、第１のＡＴＭセルヘッダ２２２1と第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1に分解するようになっている。ここで第１のＡＴＭセルヘッダ２２２1および第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1は、図１５（ｃ）あるいは図１５（ｄ）で説明したと同様の信号構成となっている。第１のＡＴＭセルヘッダ２２２1は、第１のＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1に入力され、保持されるようになっている。また、第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1は、第１のデータ変換部２２５1に入力される。第１のデータ変換部２２５1は、第１のＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1、第１のＡＴＭサービスデータユニット分割部２２６1に接続されている。第１のデータ変換部２２５1は、第１のＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1から入力される情報２２７1を用いて、入力された第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1に格納されているデータを変換するようになっている。このデータ変換のために必要な、第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1をバッファリングするための図示しないメモリが、第１のデータ変換部２２５1に配置されている。
【００５５】
データ変換された第１のＡＴＭサービスデータユニット２２８1は、第１のＡＴＭサービスデータユニット分割部２２６1に入力される。第１のＡＴＭサービスデータユニット分割部２２６1は入力された第１のＡＴＭサービスデータユニット２２８1を複数のブロックに分割するようになっている。このとき、第１のＡＴＭサービスデータユニット２２８1は予め定められた長さ以下に分割されるようになっている。これらの第１の分割されたブロック２２９1は、第１のＡＴＭサービスデータユニット分割部２２６1に接続された第１のヘッダ情報付加部２３０1に入力されるようになっている。このとき、それぞれのブロックの長さ情報２３１1も第１のヘッダ情報付加部２３０1に入力される。第１のヘッダ情報付加部２３０1は、第１のテーブルメモリ２３２1と、第１のＣＲＣ演算部２３３1と、第１のパケットバッファメモリ２０４1に接続されている。第１のヘッダ情報付加部２３０1は、第１のＡＴＭサービスデータユニット分割部２２６1と第１のテーブルメモリ２３２1から入力された情報２３１1および２３４1を基にして、ヘッダ情報を作成する。また、第１の分割されたブロック２２９1を第１のＣＲＣ演算部２３３1に入力する。その後、第１のＣＲＣ演算部２３３1によって演算された、分割されたブロック２３５1は再び第１のヘッダ情報付加部に入力され、作成したヘッダ情報をそれぞれ付加されるようになっている。ヘッダ情報を付加された分割されたブロック２３５1は第１のパケット２０３1として、第１のパケットバッファメモリ２０４1に格納されるようになっている。
【００５６】
第１のテーブルメモリ２３２1は、第１〜第ＭのＡＴＭコネクション１０６1〜１０６Mの情報と、これらにそれぞれ対応した識別情報を内部で管理している。第１のテーブルメモリ２３２1は、接続されている第１のＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1から第１のＡＴＭセルヘッダ情報２３６1が入力されるようになっている。この第１のＡＴＭセルヘッダ情報２３６1に対応して、第１のテーブルメモリ２３３1内部の識別情報を検索するようになっている。この検索の結果取得された識別情報が、情報２３４1として第１のヘッダ情報付加部２３０1に入力されるようになっている。この情報２３４1は、同じ第１のＡＴＭセル１０９1から分離した第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1に対応した第１の分割されたブロック２３５1に対して使用される情報となっている。
【００５７】
第１のＣＲＣ演算部２３３1は、第１のヘッダ情報付加部２３０1に入力された分割されたブロック２２９1を取得して、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）演算を行なうようになっている。この演算は、第１のヘッダ情報付加部２３１1に入力された分割されたブロック２２９1に対して、前の演算結果を引き継いで行われる。このため演算結果は演算途中値として第１のＣＲＣ演算部２３３1内で保持されるようになっている。また、特定の分割されたブロック２２９1は演算結果を格納するようになっている。このようにして、演算が行われた分割されたブロック２３５1が、再び第１のヘッダ情報付加部２３０1に入力されるようになっている。
【００５８】
以上、図２における第１のパケット作成部２０２1の構造を説明した。第２〜第Ｍのパケット作成部２０２2〜２０２Mは、第１のパケット作成部２０２1と同様の構造であるので、これらの説明を省略する。
【００５９】
図４は、第２のパケット多重化装置の構造を詳細に表わしたものである。ただし、図２と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。第２のパケット多重化装置１０３には、第１のパケット多重化装置１０２と同様に図示しない制御部が配置されており、この制御部によって第２のパケット多重化装置１０３の制御が行われている。第２のパケット多重化装置１０３は、図示しない第（Ｍ＋１）〜第ＮのＡＴＭコネクション１０６(M+1)〜１０６Nに対応して配置された、第（Ｍ＋１）〜第Ｎの入力ポート２０１(M+1)〜２０１Nを備えている。また、図示しないＡＴＭコネクション１０７に対応して配置された第１の入力ポート２５１を備えている。第１の入力ポート２５１に供給されるＡＴＭセル１１０には、第１のパケット多重化装置１０２に転送される第１〜第ＭのＡＴＭセル１０９1〜１０９Mから作成された第１〜第Ｍのパケット２０３1〜２０３Mが多重された後、格納されている。したがって、ＡＴＭセル１１０からパケットを作成する第１のパケット作成部２５２の構造は、第１のパケット多重化装置１０２に配置された第１のパケット作成部２０２1に機能を追加した構成となっている。第１のパケット作成部２５２で作成された第１のパケット２５３は、第１のパケットバッファメモリ２５４に格納されるようになっている。第１のパケットバッファメモリ２５４および第（Ｍ＋１）〜第Ｎのパケットバッファメモリ２０４M+1〜２０４Nから出力されるＡＴＭセル２５３および第（Ｍ＋１）〜第Ｎのパケット２０３(M+1)〜２０３Nは、パケット多重化部２０５で多重されるようになっている。多重されたパケット２５５は、ＡＴＭセル作成部２０７に入力されて、ＡＴＭセル１１１が作成される。ＡＴＭセル１１１は図示しないＡＴＭコネクション１０８に対応して配置された、出力ポート２５６から転送されるようになっている。次に、第１のパケット作成部２５２の構造について説明する。
【００６０】
図５は、図４に示した第１のパケット作成部の構造を詳細に表わしたものである。図３と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。
【００６１】
第１のパケット作成部２５２には、第１のＡＴＭセル分解部２２１1が備えられている。この第１のＡＴＭセル分解部２２１1は、第１の入力ポート２５１から入力されたＡＴＭセル１１０を、第１のＡＴＭセルヘッダ２６１と第１のＡＴＭサービスデータユニット２６２に分解するようになっている。第１のＡＴＭセルヘッダ２６１は、第１のＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1に入力され、保持されるようになっている。また、第１のＡＴＭサービスデータユニット２６２は、第１のデータ変換部２２５1に入力される。第１のテーブルメモリ２６３は、第１のＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1に接続されていて、第１のＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1から、第１のＡＴＭセルヘッダ情報２３６1が入力されるようになっている。
【００６２】
第１のテーブルメモリ２６３は、図３で説明した第１のテーブルメモリ２３２1に対応するものであり、同様の構成を持っている。ただし、第１のテーブルメモリ２６３には、第１のテーブルメモリ２３２1で説明した対応する識別情報の他に、ＡＴＭコネクション１０７に対応する第１のＡＴＭサービスデータユニット２６２へのデータの格納手法に関する情報が保持されている。このデータの格納手法に関する情報は、第１のＡＴＭセルヘッダ情報２３６1に対応して、第１のテーブルメモリ２６３内部の情報が検索されたときに取得されるようになっている。図示しない制御部はこのデータの格納手法に関する情報を基にして、第１のデータ変換部２２５1から第１のパケット取出部２６４に、第１のＡＴＭサービスデータユニット２６２を出力するか否か判別するようになっている。ここでは、出力すると判別したとして説明を続ける。第１のパケット取出部２６４は、入力された第１のＡＴＭサービスデータユニット２６２から、第１のパケット２５３を取り出すようになっている。取り出された第１のパケット２５３は、第１のパケットバッファメモリ２５４に一時的に蓄積されるようになっている。
【００６３】
次に、出力しないと判別された場合の説明を行なう。第１のパケット作成部２５２には、図３で説明した第１のＡＴＭサービスデータユニット分割部２２６1、第１のヘッダ情報付加部２３０1および第１のＣＲＣ演算部２３３1が配置されている。これらの動作については図３で説明した第１のパケット作成部２０２1で説明したと同様である。したがって、図３で説明したと同様にして第１のヘッダ情報付加部２３０1から出力されるパケットが、パケット２５３として第１のパケットバッファメモリ２５４に一時的に蓄積されるようになっている。
【００６４】
以上、図５における第１のパケット作成部の構造について説明を行った。以上の説明で図示しない制御部が出力しないと判別した場合には、第１のＡＴＭサービスデータユニット２６２からパケット２５３として、第１のパケット多重化装置１０２（図３）で作成された第１〜第Ｍのパケット２０３1〜２０３Mが取り出されるようになっている。
【００６５】
ところで、図１に示した第１〜第Ｎのユーザ端末１０４1〜１０４Nにおいて、転送するＡＴＭセルにユーザのデータを分割して格納する際のプロトコルとして、ＡＴＭアダプテーションレイヤ５を使用するようになっている。図１５で説明したように、このＡＴＭアダプテーションレイヤ５では、ＡＴＭセルヘッダに格納された図示しない末尾情報を参照して、ユーザのデータを復元するようになっている。第１および第２のパケット多重化装置１０２、１０３では、ＡＴＭセルのＡＴＭサービスデータユニットに格納されている情報を用いてユーザのデータを復元するプロトコルによって、ユーザのデータを転送するＡＴＭセルに格納するようになっている。このようなプロトコルとして第１の実施例では、ＡＴＭアダプテーションレイヤ２を用いる。したがって第１の実施例では、パケット多重化装置が、あたかもＡＴＭアダプテーションレイヤ５からＡＴＭアダプテーションレイヤ２へのプロトコル変換を行うような処理動作を行っている。ＡＴＭアダプテーションレイヤ２のプロトコルは、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union-Telecommunication sector）の勧告Ｉ．３６３．２により規定されている。次に、ＡＴＭアダプテーションレイヤ２のプロトコルについて、更に説明を行う。
【００６６】
ＡＴＭアダプテーションレイヤ２のプロトコルでは、送信するユーザのデータに情報を付加した可変長のＣＰＳ（Common Part Sub-layer）パケットを、転送するＡＴＭセルに格納する。また、ＡＴＭセルのデータ効率を上げるために、異なるユーザのデータを格納したＣＰＳパケットを、１つのＡＴＭコネクションを介して転送するＡＴＭセル内に、論理多重して格納するようになっている。
【００６７】
図６はＣＰＳパケットのフィールド構造を表わしたものである。ＣＰＳパケット３０１（同図（ａ））は、ＣＰＳパケットヘッダ（ＣＰＳ−ＰＨ）３０２とＣＰＳパケットペイロード（ＣＰＳ−ＰＰ）３０３から構成されている。同図（ｂ）は、ＣＰＳパケットヘッダ３０２と、ＣＰＳパケットペイロード３０３のフィールド構成を詳細に表わしたものである。ＣＰＳパケットヘッダ３０２はチャネル識別子（ＣＩＤ）３０４と、ＬＩ（Length Indication）３０５と、ＵＵＩ（User to User Indication）３０６と、ＨＥＣ（Header Error Control）３０７から構成されている。また、ＣＰＳパケットペイロード３０３はそのまま、ＣＰＳパケット・インフォメーション（ＣＰＳ−ＩＮＦＯ）３０８として、送信するユーザのデータを格納する可変長のフィールドとなっている。このＣＰＳパケットペイロード３０３は、ＡＴＭアダプテーションレイヤ２の規定により、最大長が定められている。この最大長は４５オクテット、あるいは６５オクテットのいずれかであって、どちらかを選択して使用できるようになっている。
【００６８】
ここで、チャネル識別子３０４は、８ビットの固定長のフィールドであり、“０”〜“２５５”の“２５６”の異なる論理チャネルを設定できるようになっている。つまり、最大で２５６種類までの異なる送信するユーザのデータをそれぞれ格納したＣＰＳパケットを、同一のＡＴＭコネクションで転送することができる。また、ＬＩ３０５は、ＣＰＳパケット・インフォメーション３０８の長さを、オクテット単位で格納する６ビットのフィールドである。ＵＵＩ３０６は、ＣＰＳパケット３０１を送受信する間で、自由に使用する５ビットのフィールドである。ＨＥＣ３０７は、ＣＰＳパケットヘッダ３０２に対して、予め定められた演算を行った結果を格納する５ビットのフィールドである。
【００６９】
図２および図３で説明した第１〜第Ｍのパケット２０３1〜２０３Mは、以上説明したようなＣＰＳパケット３０１（図６（ａ））と同じ構造である。説明を簡単にするために、以下、第１のパケット２０３1についてのみ説明を行う。ＣＰＳパケット・インフォメーション３０８（同図（ｂ））は、第１のＣＲＣ演算部２３４1から第１のヘッダ情報付加部２３１1に入力される分割されたブロック２３６1の、それぞれと同じ構造である。また、第１のヘッダ情報付加部２３１1に入力される情報２３２1はＬＩ３０５と、情報２３５1はチャネル識別子３０４として、それぞれのフィールドに格納される値と同じである。
【００７０】
図６に示したＣＰＳパケットペイロード３０３の最大長は６５オクテットと規定されているので、例えば可変長のＩＰパケットを送信するユーザのデータとするような場合には、１つのＣＰＳパケットペイロード３０３に格納できない可能性がある。このような場合、ＡＴＭアダプテーションレイヤ２のプロトコルでは、まず、送信するユーザのデータに所定の情報を付加してＳＳＴＥＤ（Service Specific Transmission Error Detection Sub-layer）のデータユニットを作成する。次に、作成されたＳＳＴＥＤのデータユニットを分割して、それぞれＣＰＳパケットペイロード３０３に格納するようになっている。これらのＣＰＳパケットペイロード３０３に付加される、ＣＰＳパケットヘッダ３０２のチャネル識別子３０４には、図６で説明した範囲内の同じ番号を示す値が格納されるようになっている。ＳＳＴＥＤのデータユニットは、サービス依存コンバージェンス・サブレイヤ（ＳＳＣＳ：Service Specific Convergence Sub-layer）の規定、ＩＴＵ−Ｔの勧告Ｉ．３６６．１に従ったものである。
【００７１】
図７はＳＳＴＥＤのデータユニットのフィールド構造を表わしたものである。ＳＳＴＥＤのデータユニット３１１（同図（ａ））は、ＳＳＴＥＤ−ＰＤＵペイロード（ＳＳＴＥＤ−ＳＤＵ）３１２と、この末尾に付加されるＳＳＴＥＤ−ＰＤＵ Ｔｒａｉｌｅｒ３１３から構成されている。ＳＳＴＥＤ−ＰＤＵ Ｔｒａｉｌｅｒ３１３（同図（ｂ））には、ＳＳＴＥＤ−ＵＵ（SSTED-User-to-User indication）３１４と、Ｒ（Reserved field）３１５と、ＣＩ（Congestion Indication）３１６と、ＬＰ（Loss Priority）３１７と、Ｌｅｎｇｔｈ３１８と、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）３１９が順に配置されている。
【００７２】
ここで、ＳＳＴＥＤ−ＰＤＵペイロード３１２は、送信するユーザのデータを格納するもので、送信するユーザのデータと同じ長さのフィールドである。ＳＳＴＥＤ−ＵＵ３１４は、ＳＳＴＥＤのデータユニット３１１を送受信する間で自由に使用する１オクテットのフィールドである。Ｒ３１５は、現在使用用途が未定のフィールドであり、値“０”が設定されるようになっている、６ビットのフィールドである。また、ＣＩ３１６は、輻輳の有無を示す１ビットのフィールドであり、ＬＰ３１７は、輻輳などが発生した場合の送信情報の優先度を示す１ビットのフィールドである。Ｌｅｎｇｔｈ３１８は、ＳＳＴＥＤ−ＰＤＵペイロード３１２の長さを、オクテット単位で格納する２オクテットのフィールドである。
【００７３】
また、ＣＲＣ３１９は、３２ビットの情報で、ＳＳＴＥＤのデータユニット３１１の所定の範囲に対して、予め決められた生成多項式に従った演算の演算結果を格納する４オクテットのフィールドである。（１オクテットは、８ビットと等しい長さである。）このＣＲＣ３１９を、ＳＳＴＥＤのデータユニット３１１の送受信間で送受信することによって、ＡＴＭネットワーク内で発生した情報の欠落やビットエラーの検出に用いるようになっている。
【００７４】
逆に、ＣＰＳパケット３０１からＳＳＴＥＤのデータユニット３１１を復元するための情報は、ＣＰＳパケットヘッダ３０２に格納されるようになっている。ＣＰＳパケットヘッダ３０２は、ＣＰＳパケットペイロード３０３に格納するＳＳＴＥＤのデータユニット３１１を分割したブロックが、末尾か否かを判別する情報を、ＵＵＩ３０６に格納するようになっている。例えば、末尾のブロックの場合には“１１０１１”を、それ以外のブロックの場合には“１１０１０”を格納する。したがって、ＣＰＳパケットヘッダ３０２のチャネル識別子３０４とＵＵＩ３０６を基にして、ＣＰＳパケット３０１からＳＳＴＥＤのデータユニット３１１を復元する。このように、復元されたＳＳＴＥＤのデータユニット３１１のＳＳＴＥＤ−ＰＤＵペイロード３１２からは、送信するユーザのデータを取得することができる。
【００７５】
以上で説明したように、ＡＴＭアダプテーションレイヤ２のプロトコルでは、送信するユーザのデータの末尾に情報を付加して、ＳＳＴＥＤのデータユニット３１１を作成するようになっている。また、ＡＴＭアダプテーションレイヤ５のプロトコルでも、図１５で説明したように、送信するユーザのデータの末尾に情報を付加して、ＣＳ共通部のデータユニット２１（図１５（ｂ））を作成するようになっている。したがって、ＣＳ共通部のデータユニット２１のユーザのデータ１１（図１５（ａ））の末尾に付加された情報を変換することで、ＣＳ共通部のデータユニット２１からＳＳＴＥＤのデータユニット３１１に変換することができる。図３に示した第１のデータ変換部２２５1では、このＣＳ共通部のデータユニット２１のユーザのデータ１１（図１５（ａ））の末尾に付加される情報が格納されているＡＴＭサービスデータユニット２２３1だけに、処理を行うようになっている。
【００７６】
ここで、変換対象となるＣＳ共通部のデータユニット２１のフィールドは、ＣＳ共通部のデータユニット２１を作成する際に、ユーザのデータ１１の末尾に追加された８〜５５オクテットの長さのフィールドである。このフィールドの長さが可変長なのは、０〜４７オクテットの範囲で可変長のＣＰＣＳパディング１２（図１５（ｂ））が含まれているためである。ＡＴＭサービスデータユニット２２３1の長さは４８オクテットであり、変換対象となるフィールドが５５オクテットであった場合には、ＣＳ共通部のデータユニット２１を分割した末尾と、その１つ前のＡＴＭサービスデータユニット２２３1が変換対象となる。変換対象となるフィールドの長さは、ユーザのデータ１１の長さ（図１５（ｂ）：ＬＩ１５）から求めることができる。このＬＩ１５は、末尾のＡＴＭサービスデータユニット２２３1に格納されているため、末尾のＡＴＭサービスデータユニット２２３1を取得するまで、変換対象となるフィールドを知ることができない。したがって、図３に示した第１のデータ変換部２２５1は、１つだけＡＴＭサービスデータユニット２２３1を蓄積するようになっている。また、ＡＴＭサービスデータユニット２２３1に、ＣＳ共通部のデータユニット２１を分割した末尾が格納されているか否かは、同一のＡＴＭセル１０９1から分離されたＡＴＭセルヘッダ２２２1に格納された図示しない末尾情報で判別するようになっている。ＳＳＴＥＤのデータユニット３１１（図７（ａ））で、ＳＳＴＥＤ−ＰＤＵペイロード３１２の末尾に付加されるＳＳＴＥＤ−ＰＤＵ Ｔｒａｉｌｅｒ３１３には、このような可変長のフィールドは存在しない。したがって、ＣＰＣＳパディング１２に該当するフィールドは、変換時に削除されるようになっている。これ以外のデータについては適宜データ変換が行われるが、この変換については後で説明を行う。
【００７７】
次に、図６で示したようなＣＰＳパケットと、このＣＰＳパケットを格納するＡＴＭセルの関係について説明する。
【００７８】
図８は図６で示したＣＰＳパケットと、このＣＰＳパケットが格納されるＡＴＭセルの構造を表わしたものである。図６と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。ＣＰＳパケットペイロード３０３（図８（ａ））にＣＰＳパケットヘッダ３０２が付けられて、ＣＰＳパケット３０１（同図（ｂ））が作成される。第１の実施例では、ＣＰＳパケットペイロード３０３は、図３で示した第１の分割されたブロック２３５1それぞれと同じ構成である。また、ＣＰＳパケットヘッダ３０２は、第１のヘッダ情報作成部２３０1で作成されて、第１の分割されたブロック２３５1それぞれに付加されるヘッダ情報と同じ構成である。さらに、ＣＰＳパケット３０１は同様の構成である第１のパケット２０３1として、第１のパケットバッファメモリ２０４1に蓄積されるようになっている。
【００７９】
ＣＰＳパケット３０１の多重化は、ＣＰＳプロトコルデータユニット（ＣＰＳ−ＰＤＵ）３２２（図８（ｃ）、（ｄ）、（ｅ））に、ＣＰＳパケット３０１を順番に格納することによって行なう。ＣＰＳプロトコルデータユニット３２２は、その先頭に１オクテットのＳＴＦ（STart Field）３２３が格納されるようになっていて、残りの領域にＣＰＳパケット３０１が格納されるようになっている。ＣＰＳプロトコルデータユニット３２２の長さは、ＡＴＭサービスデータユニット３３１（同図（ｆ））の長さ４８オクテットと、等しくなっている。１つのＣＰＳパケット３０１を、同じＣＰＳプロトコルデータユニット３２２に格納することができない場合には、格納できる部分３２４だけを格納する。残りの部分３２５は、次のＣＰＳプロトコルデータユニット３２２に格納するようになっている。ＳＴＦ３２３は、ＣＰＳプロトコルデータユニット３２２の先頭に格納されているＣＰＳパケット３０１の終了位置を示す情報が格納されている。このようにして作成されたＣＰＳプロトコルデータユニット３２２を、ＡＴＭサービスデータユニット３３１（同図（ｆ））とする。このＡＴＭサービスデータユニット３３１の先頭にＡＴＭセルヘッダ３３２を付加してＡＴＭセル３３３（同図（ｇ））を作成するようになっている。
【００８０】
第１の実施例では、図２に示したパケット多重化部２０５が、第１〜第Ｍのパケットバッファメモリ２０４1〜２０４Mにそれぞれ蓄積されている第１〜第ＭのＣＰＳパケット２０３1〜２０３Mを１つずつ取り出して多重するようになっている。多重されたパケット２０６は、ＡＴＭセル作成部２０７に出力され、ＣＰＳプロトコルデータユニット３２２が作成されるようになっている。この後、ＡＴＭセル作成部２０７はＣＰＳプロトコルデータユニット３２２に、ＡＴＭコネクション１０７（図１）を転送するための情報を含んだ図示しないＡＴＭセルヘッダを作成して、付加するようになっている。
【００８１】
以上説明した第１および第２のパケット多重化装置１０２、１０３の動作を、次に説明する。
【００８２】
図９は、図１に示した第１のパケット多重化装置が第１〜第Ｍのユーザ端末から転送されるＡＴＭセルを処理する流れを表わしたものである。ここでは、説明を簡単にするために、第１のユーザ端末１０４1から転送される第１のＡＴＭセル１０９1を対象として説明を行うようにする。まず、第１のパケット多重化装置１０２に配置された図示しない制御部は、第１のＡＴＭセル１０９1が第１の入力ポート２０１1に入力されたか否か確認する（ステップＳ１０１）。第１のＡＴＭセル１０９1が入力されていない場合（Ｎ）には、入力されるまで待機する（ステップＳ１０１）。
【００８３】
入力された場合には（ステップＳ１０１：Ｙ）、第１のＡＴＭセル１０９1が第１のパケット作成部２０２1に配置された、第１のＡＴＭセル分解部２２１1に入力される。第１のＡＴＭセル分解部２２１1は、入力された第１のＡＴＭセル１０９1を第１のＡＴＭセルヘッダ２２２1と、第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1に分解する（ステップＳ１０２）。この後、第１のＡＴＭセルヘッダ２２２1は、第１のＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1内部で保持する。また、第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1は第１のデータ変換部２２５1内部で、蓄積する（ステップＳ１０３）。さらに、第１のＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1に入力された第１のＡＴＭセルヘッダ２２２1内の図示しない仮想パス識別子と、仮想チャネル識別子に格納されている情報を、情報２３６1として、第１のテーブルメモリ２３２1に入力する。第１のテーブルメモリ２３２1は、この情報を基にして検索取得した情報２３４1を情報第１のヘッダ情報付加部２３０1に送るようになっている。
【００８４】
その後、ステップＳ１０２で分離された第１のＡＴＭセルヘッダ２２２1の図示しないペイロードタイプフィールドに格納された末尾情報を参照する。図示しない制御部はこの末尾情報を基にして、第１のデータ変換部２２５1に蓄積されている第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1が、図１５に示すＣＳ共通部のデータユニット２１を分割した末尾のＡＴＭサービスデータユニット３１であるか否か判別する（ステップＳ１０４）。末尾ではない場合（Ｎ）には、第１のデータ変換部２２５1内部に蓄積されている第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1の数を判別する（ステップＳ１０５）。蓄積数が“２”でない場合（Ｎ）には、次の第１のＡＴＭセル１０９1の入力を監視する（ステップＳ１０１）。蓄積数が“２”である場合（ステップＳ１０５：Ｙ）には、先に蓄積されていた第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1を、第１のＡＴＭサービスデータユニット２２８1として、第１のＡＴＭサービスデータユニット分割部２２６1へ出力する（ステップＳ１０６）。
【００８５】
蓄積された第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1が末尾である場合（ステップＳ１０４：Ｙ）に、図示しない制御部は、第１のデータ変換部２２５1に蓄積されている第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1内の削除する範囲を取得する（ステップＳ１０７）。この削除する範囲は、図１５に示すＣＰＣＳパディング１２が格納されているフィールドに該当する範囲である。その後、第１のデータ変換部２２５1に蓄積されている第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1から、ステップＳ１０７で取得した範囲を削除する（ステップＳ１０８）。また、その他のデータを所定のフィールドに格納（ステップＳ１０９）する。ＣＰＣＳパディング１２が存在しない場合には、該当する範囲が存在しないので、ステップＳ１０８では削除は行われない。これにより、ＣＳ共通部のデータユニット２１（図１５（ｂ））からＳＳＴＥＤのデータユニット３１１（図７（ａ））と同様のフィールド構成を持つデータへの変換が、一部を除いて行われたことになる。この後、蓄積されている第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1を蓄積された順に１つずつ、第１のＡＴＭサービスデータユニット２２８1として、第１のＡＴＭサービスデータユニット分割部２２６1へ出力する（ステップＳ１１０）。
【００８６】
図１０は、図９に示すステップＳ１０７で、削除する範囲を取得する処理の流れの一例について、詳細に表わしたものである。この削除する範囲とは、ＣＰＣＳパディング（図１５（ｂ））が格納されているフィールドに該当する範囲である。まず、図示しない制御部は、ユーザのデータ１１（図１５（ａ））の長さを取得する（ステップＳ１２１）。ユーザのデータ１１の長さは、対応する第１のデータ変換部２２５1に入力された、末尾の第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1に格納されている、ＬＩ１５（図１５（ｂ））に該当するフィールドから取得する。次に、取得した長さを４８で除算して余りを求め、この余りが“４０”であるか否か判別する（ステップＳ１２２）。余りが“４０”であった場合（Ｙ）には、ＣＰＣＳパディング１２は存在しないと判別（ステップＳ１２３）して、処理を終了する（エンド）。余りが“４０”ではない場合（ステップＳ１２２：Ｎ）には、余りが“４０”以上であるか否か判別する（ステップＳ１２４）。“４０”以上である場合（Ｙ）には、ＣＰＣＳパディング１２の格納されている開始位置を、第１のデータ変換部２２５1に先に蓄積された第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1の、先頭から余りに“１”加算した位置と判別する（ステップＳ１２５）。例えば、余りが“４２”の場合には、先に蓄積された第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1の先頭から４３オクテット目から、ＣＰＣＳパディング１２が格納されている。“４０”以上ではない場合（ステップＳ１２４：Ｎ）には、ＣＰＣＳパディング１２の格納されている開始位置を、対応する第１のデータ変換部２２５1に蓄積された末尾の第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1の、先頭から余りに“１”加算した位置と判別する（ステップＳ１２６）。ＣＰＣＳパディング１２の格納されている終了位置は、ＣＰＣＳ−ＵＵ１３、ＣＰＩ１４、ＬＩ１５、ＣＲＣ“３２”１６が、合わせて８オクテットの固定長であるので、末尾の第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1の後ろから９オクテット目となる。このようにして、ＣＰＣＳパディング１２の範囲を取得（ステップＳ１２７）して、処理を終了する（エンド）。例えば、以上に説明したような処理によって、図示しない制御部はＣＰＣＳパディング１２の範囲を取得する。
【００８７】
図９に示すステップＳ１０９の処理で、データを所定のフィールドに格納にする処理について、詳細に説明する。この処理で格納するデータは、図７（ｂ）に示すＲ３１５、ＣＩ３１６、ＬＰ３１７である。ＳＳＴＥＤ−ＵＵ３１４、Ｌｅｎｇｔｈ３１８は、図１５（ｂ）に示す図示しないＣＳ共通部のデータユニット２１の対応したフィールドＣＰＣＳ−ＵＵ１３、ＬＩ１５に格納された値をそのまま用いる。ＣＲＣ３１９については、この後の処理で格納するため、ここでは説明を行わない。図示しない制御部は、ＣＳ共通部のデータユニット２１を分割格納した末尾の第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1に格納されている、ＣＳ共通部のデータユニット２１のＣＰＩ１４のフィールドに、Ｒ３１５、ＣＩ３１６、ＬＰ３１７の順にデータを格納する。これらＣＩ３１６、ＬＰ３１７に格納するデータは、それぞれ第１のＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1に保持された、第１のＡＴＭセルヘッダ２２２1から、情報２２７1として取得する。情報２２７1は、第１のＡＴＭセルヘッダ２２２1内の図示しないＰＴＩ（Payload Type Identifier）、ＣＬＰ（Cell Loss Priority）フィールドにそれぞれ格納されている情報である。
【００８８】
図１１は、図９で示したステップＳ１０６、あるいはＳ１１０の続きの処理を表わしたものである。図示しない制御部は、第１のＡＴＭサービスデータユニット分割部２２６1に入力された第１のＡＴＭサービスデータユニット２２８1を、複数のブロックに分割する（ステップＳ２０１）。このとき、ＡＴＭアダプテーションレイヤ２で規定されているＣＰＳパケットペイロード３０３（図６（ａ））の最大長以下となるように、第１のＡＴＭサービスデータユニット２２８1を分割する必要がある。また、この最大長以下の長さであれば分割後の長さを自由に定めることもできる。すなわち分割する長さを４８オクテットと定めれば、第１のＡＴＭサービスデータユニット２２８1は分割されないことになる。第１の実施例では、４５オクテット以下に分割するものとする。その後、分割したブロック２２９1を、それぞれ第１のヘッダ情報付加部２３０1に、第１のＡＴＭサービスデータユニット２２８1単位で出力する。第１のヘッダ情報付加部２３０1では、入力された分割したブロック２２９1を第１のＣＲＣ演算部２３３1出力する。第１のＣＲＣ演算部２３３1は、入力された分割したブロック２２９1に対して、ＣＲＣの演算を行う（ステップＳ２０２）。
【００８９】
このとき、図示しない制御部は、ＣＲＣの演算を行なった分割したブロック２２９1の基となる第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1が、ステップＳ１０４で末尾と判別された（図９ステップＳ１０４：Ｙ）か否か判別する（ステップＳ２０３）。末尾である場合（Ｙ）には、ＣＲＣの演算結果を、分割したブロック２２９1に格納する（ステップＳ２０４）。ＣＲＣの演算結果は、図７（ｂ）に示すＣＲＣ３１９のフィールドに該当する４オクテットの長さがある。したがって、分割したブロック２２９1の末尾から４オクテットの長さの範囲に上書書き込みする。この後、第１のＣＲＣ演算部２３３1に保持されているＣＲＣの演算途中値を初期化する（ステップＳ２０５）。末尾ではない場合（ステップＳ２０３：Ｎ）には、ＣＲＣの演算結果を演算途中値として、第１のＣＲＣ演算部２３３1に保持する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０５あるいは、ステップＳ２０６終了後、分割したブロック２２９1は、分割したブロック２３５1として、第１のヘッダ情報付加部２３０1に戻される。
【００９０】
この後、図示しない制御部は、第１のヘッダ情報付加部２３０1に戻された分割したブロック２３５1に対して、ヘッダ情報を作成する。図示しない制御部は、分割したブロック２３５1が、ＳＳＴＥＤのデータユニット３１１（図７（ａ））を分割して作成されたＣＰＳパケット・インフォメーション３０８（図６（ｂ））としたときに、末尾のＣＰＳパケット・インフォメーション３０８に該当するか否か判別する。（ステップＳ２０７）。末尾である場合（Ｙ）には、ＣＰＳパケットヘッダ３０２（図６（ａ））と同様の構造を持つヘッダ情報を作成する（ステップＳ２０８）。ＵＵＩ３０６に該当するフィールドに、末尾であることを示す情報を格納する。また、対応した第１のテーブルメモリ２３２1から取得した情報２３４1をチャネル識別子３０４に該当するフィールドに格納する。さらに、第１のＡＴＭサービスデータユニット分割部２２６1から取得した情報２３１1をＬＩ３０５に該当するフィールドに格納する。これらチャネル識別子３０４、ＬＩ３０５、ＵＵＩ３０６に該当するフィールドに格納された値に所定の演算を行なった演算結果を、ＨＥＣ３０７に該当するフィールドに格納する。このようにして、ヘッダ情報を作成する。末尾ではない場合（ステップＳ２０７：Ｎ）には、ＵＵＩ３０６に該当するフィールドに、末尾ではないことを示す情報を格納する以外は、ステップＳ２０８と同様にして、ＣＰＳパケットヘッダ３０２（図６（ａ））と同様の構造を持つヘッダ情報を作成する（ステップＳ２０９）。
【００９１】
図１２は、図３に示す第１のテーブルメモリに格納されている情報テーブルの一例を表わしたものである。情報テーブル４０１には、仮想パス識別子４０２（ＶＰＩ）と仮想チャネル識別子４０３（ＶＣＩ）の組み合わせに対して、それぞれ１つのチャネル識別子４０４（ＣＩＤ）が設定されている。これらの仮想パス識別子４０２と仮想チャネル識別子４０３の組み合わせは、図１に示した第１〜第ＭのＡＴＭコネクション１０４1〜１０４Mにそれぞれ対応して、第１の多重化装置１０２（図１）に入力するＡＴＭセルの経路を表わしたものである。このチャネル識別子４０４は、仮想パス識別子４０２と仮想チャネル識別子４０３の組み合わせに対して、それぞれが重複しない番号として予め設定されている。この情報テーブル４０１の設定は、例えばパケット多重化装置１０２の管理者が、図示しないキーボードなどの入力手段を用いて設定するようになっている。
【００９２】
図１１に戻って説明を続ける。ステップＳ２０８、あるいはステップＳ２０９でヘッダ情報を作成後、それぞれ対応する分割したブロック２３５1に付加して、ＣＰＳパケット３０１（図６（ａ））と同様の構造を持つパケット２０３1を作成する（ステップＳ２１０）。作成されたパケット２０３1は、第１のパケットバッファメモリ２０４1に蓄積（ステップＳ２１１）する。
【００９３】
第１の多重化装置１０２に供給される第２〜第ＭのＡＴＭセル１０９2〜１０９Mに対しても、以上説明したような処理によって、第２〜第Ｍのパケット２０３2〜２０３Mを作成する。これらの処理については第１のＡＴＭセル１０９1に対する処理と同様であるために、説明を省略する。作成されたこれらの第２〜第Ｍのパケット２０３2〜２０３Mは、それぞれ対応する第２〜第Ｍのパケットバッファメモリ２０４2〜２０４Mに蓄積する。
【００９４】
この後、パケット多重化部２０５は、第１〜第Ｍのパケットバッファメモリ２０４1〜２０４Mから、第１〜第Ｍのパケット２０３1〜２０３Mを取り出して、多重する（ステップＳ２１２）。パケット多重化部２０５は、多重したパケット２０６をＡＴＭセル作成部２０７に入力する。ＡＴＭセル作成部２０７は、多重したパケット２０６から、ＣＰＳプロトコルデータユニット３２２（図８（ｃ）、（ｄ）、（ｅ））と同様の構造を持つ、ＡＴＭサービスデータユニット３３１（同図（ｆ））を作成する。これに、ＡＴＭセルヘッダ３３２（同図（ｇ））を付加してＡＴＭセル３３３（同図（ｇ））と同様の構造を持つＡＴＭセル１１０（図２）を作成する（ステップＳ２１３）。この後、出力ポート２０８から図示しないＡＴＭコネクション１０７を介して、ＡＴＭセル１１０を転送（ステップＳ２１４）して、処理を終了する（エンド）。
【００９５】
次に第２のパケット多重化装置１０３の動作を説明する。ただし、転送される第（Ｍ＋１）〜第ＮのＡＴＭセル１０９(M+1)〜１０９Nから作成された第（Ｍ＋１）〜第Ｎのパケット２０３(M+1)〜２０３Nを第（Ｍ＋１）〜第Ｎのパケットバッファメモリ２０４(M+1)〜２０４Nに蓄積する処理は、以上で説明した第１のパケット多重化装置１０２の動作と同様であるので説明を省略する。したがって、ここでは、第１の多重化装置１０２から転送されるＡＴＭセル１１０を処理する、図４に示す第２のパケット多重化装置１０３に配置された第１のパケット作成部２５２の動作の説明を行う。
【００９６】
図示しない制御部は、図５に示した第１のＡＴＭセル分解部に入力されたＡＴＭセル１１０を、第１のＡＴＭセルヘッダ２６１と第１のＡＴＭサービスデータユニット２６２に分解する。第１のＡＴＭセルヘッダ２６１は、第１のＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1に入力され、保持される。また、第１のＡＴＭサービスデータユニット２６２は第１のデータ変換部２２５1に入力され蓄積される。さらに、第１のＡＴＭセルヘッダ保持部２２４1に入力された第１のＡＴＭセルヘッダ２６１内の図示しない仮想パス識別子と、仮想チャネル識別子に格納されている情報を、情報２３６1として、第１のテーブルメモリ２６３に入力する。
【００９７】
図１３は、図５に示す第１のテーブルメモリに格納されている情報テーブルの一例を表わしたものである。情報テーブル５０１には、仮想パス識別子５０２（ＶＰＩ）と仮想チャネル識別子５０３（ＶＣＩ）の組み合わせに対して、それぞれチャネル識別子５０４（ＣＩＤ）とＡＴＭアダプテーションレイヤ（ＡＡＬ）の種別を識別する情報５０５が設定されている。このＡＴＭアダプテーションレイヤの種別を識別する情報５０５は、仮想パス識別子５０２と仮想チャネル識別子５０３の組み合わせで示されるＡＴＭコネクションで転送されるＡＴＭセルにデータを格納する際のプロトコルに対応している。また、この仮想パス識別子５０２と仮想チャネル識別子５０３の組み合わせは第２のパケット多重化装置１０３に張られた、図１に示す第（Ｍ＋１）〜第ＮのＡＴＭコネクション１０６(M+1)〜１０６NとＡＴＭコネクション１０７に対応している。図１３では、ＡＴＭコネクション１０７は、仮想パス識別子５０２が値“０”、仮想チャネル識別子５０３が値“１０”の組み合わせで表わしている。このとき、ＡＴＭアダプテーションレイヤの種別を識別する情報５０５には、ＡＴＭアダプテーションレイヤ２（ＡＡＬ２）が設定される。したがって、仮想パス識別子５０２が値“０”、仮想チャネル識別子５０３が値“１０”の組み合わせでは、複数のチャネル識別子が設定されており、これは既にそのチャネル識別子が使用されていることを示している。この情報テーブル５０１の設定は、例えばパケット多重化装置１０３の管理者が、図示しないキーボードなどの入力手段を用いて設定するようになっている。
【００９８】
図示しない制御部は、第１のテーブルメモリ２６３に入力された情報２３６1を基にして、図１３に示した情報テーブル５０１を検索する。ＡＴＭコネクション１０７に対しては、ＡＴＭアダプテーションレイヤの種別を識別する情報５０５として、ＡＴＭアダプテーションレイヤ２を示す情報が取得される。図示しない制御部は、ＡＴＭアダプテーションレイヤの種別を識別する情報５０５が、ＡＴＭアダプテーションレイヤ２を示す情報と判別し、蓄積された第１のＡＴＭサービスデータユニット２６２を、第１のパケット取出部２６４に入力する。ＡＴＭアダプテーションレイヤの種別を識別する情報５０５が、ＡＴＭアダプテーションレイヤ５を示す情報と判別した場合には、図９で説明したステップＳ１０３以降の処理と同様の処理を行なうようになっているが、ここでは説明を省略する。
【００９９】
第１のパケット取出部２６４は入力された、第１のＡＴＭサービスデータユニット２６２を、ＣＰＳプロトコルデータユニット３２２（図８（ｃ）、（ｄ）、（ｅ））と同様の構造を持つデータとして扱う。そして、第１のＡＴＭサービスデータユニット２６２から、図８で説明したＣＰＳパケット３０１（同図（ｂ））からＡＴＭセル３３１（同図（ｆ））を作成するのと逆の手順で、ＣＰＳパケット３０１と同様の構造を持つ第１のパケット２５３を取り出す。この第１のパケット２５３は、第１のパケット多重化装置１０２（図２）で作成された第１〜第Ｍのパケット２０３1〜２０３Mのいずれかである。取り出された第１のパケット２５３は、第１のパケットバッファメモリ２５４に蓄積する。
【０１００】
以上説明した第１のパケット作成部２５２によって、第１のパケットバッファメモリ２５４に蓄積された第１のパケット２５３は、第（Ｍ＋１）〜第Ｎのパケットバッファメモリ２０４(M+1)〜２０４Nに蓄積された第（Ｍ＋１）〜第Ｎのパケット２０３(M+1)〜２０３Nとパケット多重化部２０５によって多重化される。この処理は図１１で説明したステップＳ２１２の処理と同様であり、これ以降の処理も図１１で説明した処理に対応する。ＡＴＭセル作成部２０７は、この多重化されたパケット２５５からＡＴＭセル１１１を作成（図１１：ステップＳ２１３）し、出力ポート２５６から図示しないＡＴＭコネクション１０８を介してこのＡＴＭセル１１１を転送（同図：ステップＳ２１４）する。
【０１０１】
以上説明したように、第１および第２のパケット多重化装置は、転送される第１〜第ＮのＡＴＭセル１０９1〜１０９Nに格納されたユーザのデータに識別情報と末尾情報を組み込んだそれぞれ対応した第１〜第Ｎのパケット２０３1〜２０３Nを多重して、最終的にＡＴＭセル１１１に格納するようになっている。ＩＳＰ１０５は、図８で説明したＣＰＳパケット３０１（同図（ｂ））からＡＴＭセル３３３（同図（ｇ））を作成するのと逆の手順で、転送されてくるＡＴＭセル１１１から第１〜第Ｎのパケット２０３1〜２０３Nを取り出すようになっている。取り出された第１〜第Ｎのパケット２０３1〜２０３Nは、ＣＰＳパケット３０１（図６（ａ）、（ｂ））と、同様の構造として扱われる。また、これらのパケットにそれぞれ格納されているチャネル識別子３０４（ＣＩＤ）（図６（ｂ））とＵＵＩ３０６（図６（ｂ））に該当する情報から、第１〜第Ｎのユーザ端末１０４1〜１０４Nそれぞれに対応したユーザのデータを復元して取得するようになっている。このとき、チャネル識別子３０４に該当する情報は識別情報として、ＵＵＩ３０６に該当する情報は末尾情報としてそれぞれ扱われるようになっている。
【０１０２】
ここで第１〜第Ｎのパケット２０３1〜２０３Nは、ＡＴＭアダプテーションレイヤ２で規定されているＣＰＳパケット３０１（図６（ａ））と、同様の構造を持っていて、同一のＡＴＭコネクションを複数の独立したＡＴＭコネクションのように扱うことができる。また、各パケット多重化装置内ではＣＰＳパケットを作成あるいは復元して、これらを多重するようになっているので、これらに必要なバッファメモリを設ければよい。これにより、ＣＰＳパケットに格納するユーザのデータとは関わりなくバッファメモリの容量が決まるので、多重化装置内にユーザのデータの長さに応じたバッファメモリを必要としないことになる。
【０１０３】
第１の実施例では、ＣＰＳパケット（図６（ｂ））のチャネル識別子３１４（同図（ｂ））を、同一のＡＴＭコネクション内で多重された複数の異なる経路から到達したユーザのデータを識別する情報として使用している。したがって、（１）式で示した自然数Ｎの最大値は“２５６”となる。しかし、これ以外のフィールドを用いて識別情報を設定する場合には、自然数Ｎの最大値はこれに限定されるものではない。
【０１０４】
第１の実施例の変形例
【０１０５】
図１４は本発明の第１の実施例の変形例における、第１のパケット多重化装置に配置された第１のパケット作成部の構成を表わしたものである。図１４で図３と同一の部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。第１のパケット作成部６０１1では、第１のデータ変換部２２５1に接続された、第１の入力データＣＲＣ演算部６０２1が配置されている。また、第１の入力データＣＲＣ演算部６０２1は、接続されている第１のＣＲＣ演算部６０３1に、情報６０４1を入力するようになっている。これ以外の構成については、図５で説明した第１のパケット作成部２０２1の構成と同一であるので、説明を省略する。ここでは、説明を簡単にするために第１のパケット作成部６０１1の説明のみを行なったが、図２に示す第２〜第Ｍのパケット作成部２０２2〜２０２Mに対しても、同様にして第２〜第Ｍのパケット作成部６０１2〜６０１Mを配置してもよい。
【０１０６】
第１の実施例で説明した第１のパケット多重化装置１０２（図１）は、装置内部に転送されたＡＴＭセルから、ユーザのデータを復元することなく更に転送を行なう。つまり、復元する場合に行なわれる第１〜第ＭのＡＴＭコネクション１０６1〜１０６M上で発生した情報欠落やビットエラーの有無を検出するチェックを行なわない。また、図３に示したような第１のＣＲＣ演算部２３３1は、入力されたデータに対してそのままＣＲＣの演算を行い、その結果をＣＲＣ３１９（図７（ｂ））の値として格納する。ＩＳＰ１０５は取得したＡＴＭセル１０８から復元した、ＳＳＴＥＤのデータユニット３１１（図７（ａ））の、ＣＲＣ３１９に格納された演算結果を基にして、情報欠落やビットエラーが発生しているか否か判別をする。ここで否と判別されても、これは第１のパケット多重化装置１０２とＩＳＰ１０５間で、情報欠落やビットエラーが発生していないことを示しているだけであり、第１のパケット多重化装置１０２に入力されるまでの間の情報欠落やビットエラーをＩＳＰ１０５は知ることができない。
【０１０７】
そこで、第１の実施例の変形例では、第１のパケット多重化装置１０２にＡＴＭセルを用いて転送される、ＣＳ共通部のデータユニット２１（図１５（ｂ））に、情報欠落やビットエラーが生じていないかチェックを行なう。このチェックの結果を、ＣＲＣ３１９に格納する値に反映することで、第１のパケット多重化装置１０２に入力されるまでの情報欠落やビットエラーの有無を示す情報を、引き継ぐようになっている。
【０１０８】
図示しない制御部は、図１４に示す第１の入力データＣＲＣ演算部６０２1を用いて、第１のデータ変換部２２５1に入力されたＡＴＭサービスデータユニット２２３1を取得して、ＣＲＣの演算を行なうようになっている。この演算は、第１のデータ変換部２２５1に入力されたＡＴＭサービスデータユニット２２３1に対して、前の演算結果を引き継いで行われる。このため演算結果は演算途中値として第１の入力データＣＲＣ演算部６０２1内で保持されるようになっている。
【０１０９】
ＣＳ共通部のデータユニット２１（図１５（ｂ））が分割格納された末尾の第１のＡＴＭサービスデータユニット２２３1が入力されたときに、演算結果とＣＲＣ“３２”１６（同図（ｂ））のフィールドに格納されている値が等しいか否か判別する。等しくない場合には、第１のＣＲＣ演算部６０３1に、転送されたデータに情報欠落やビットエラーが発生していること示す情報６０４1を入力する。第１のＣＲＣ演算部６０３1は入力された情報６０４1に基づいて、図１１のステップＳ２０４で格納するＣＲＣの演算結果の値として、演算値とは異なる値を格納するようになっている。この後、または第１の入力データＣＲＣ演算部６０２1の演算結果と、ＣＲＣ“３２”１６のフィールドに格納されている値が等しい場合には、第１の入力データＣＲＣ演算部６０２1に保持されている演算途中値を初期化する。
【０１１０】
これによって、第１のパケット多重化装置１０２で情報欠落やビットエラーの発生を検出した場合には、ＳＳＴＥＤのデータユニット３１１に格納するＣＲＣ３１９に、異常なＣＲＣの演算結果の値を格納することができる。したがって、ＳＳＴＥＤのデータユニット３１１を復元したＩＳＰ１０５は、ＣＲＣ３１９に格納された演算結果を基準にして、情報欠落やビットエラーが発生しているか否かを判別することができる。
【０１１１】
発明の変形の可能性
【０１１２】
以上説明した第１の実施例および変形例では、図示しない第１〜第Ｎのコネクション１０６1〜１０６Nから供給される第１〜第ＮのＡＴＭセル１０９1〜１０９Nは、それぞれ対応する第１〜第Ｎの入力ポート２０１1〜２０１Nに入力されていた。そこで、第１〜第Ｎのパケット作成部２０２1〜２０２Nを複数のコネクションに対応させることで、１つの入力ポートに対して複数のＡＴＭコネクションから供給されるＡＴＭセルが入力される場合に対応できる。この場合には、第１〜第ＮのＡＴＭセルヘッダ情報保持部２２４1〜２２４Nと、第１〜第Ｎのデータ変換部２２５1〜２２５Nには、入力するＡＴＭコネクション毎に、ＡＴＭセルヘッダの情報およびＡＴＭサービスデータユニットを保持するのに必要なバッファメモリを用意する。また、第１〜第ＮのＣＲＣ演算部２３３1〜２３３Nは、ＡＴＭコネクション毎にＣＲＣ演算の演算途中値を保持するのに必要なバッファメモリを用意した第１〜第Ｎのパケット作成部２０２1〜２０２Nを用いることで対応する。
【０１１３】
また、第１の実施例および変形例においては、第１および第２のパケット多重化装置１０２と１０３の間で、それぞれ入力された経路に対応してデータ格納領域に付加する識別情報の重複を避ける必要がある。このために、各多重化装置に予め重複しない複数の識別情報を割り当てておいて、それぞれの多重化装置が入力される経路に対して、この中から割り当てる手法が考えられる。ただし、この場合には、一方の多重化装置で使用されている識別情報を、他方の多重化装置で使用することはできないので、識別情報の数が限定されている場合には、識別情報を有効に使用できないことが考えられる。そこで、識別情報の管理を行う装置をＡＴＭネットワーク１０１内に配置し、この装置にＡＴＭネットワーク１０１内に配置されたパケット多重化装置がそれぞれアクセスする。識別情報の管理を行う装置はこれらのアクセスに対して、まだ割り当てていない識別情報を送信する。これによって、付加する識別情報の重複を避けることができ、また識別情報を無駄なく有効に使用することができる。
【０１１４】
また、第１の実施例では識別情報をＡＴＭセルのデータ格納領域に付加するようにしている。前記した最初の経路から送られてくるＡＴＭセルのデータ格納領域に識別情報を付加しようとする多重化装置では、このデータ格納領域が識別情報の付加分だけ長くなるので、効率的な通信を行うためにこれら識別情報の付加されたデータ格納領域同士を繋いでいって、本来のデータ格納領域の長さで切断するといった処理を行っている。このような処理も効率的なデータ通信のために有効であるが、ＡＴＭセルのデータ格納領域に予め余白を設けておく等によって、識別情報を組み込んだ後のデータ長がデータ格納領域の長さを超過しないように考慮することも可能である。このような手法をとると、多重化装置は識別情報を組み込んだ後にこのデータ格納領域にそのままヘッダを付けて次の経路に送出することができ、データ格納領域を結合し、その後にこれを分割するといった処理を必要としない。
【０１１５】
更に、第１の実施例では、多重化装置が入力されたＡＴＭセルのデータ格納領域を複数に分割してから、分割したそれぞれに識別情報を付加するようになっている。これは、第１の実施例では識別情報をＡＴＭアダプテーションレイヤ２で規定されているＣＰＳパケットのヘッダ情報の一部として格納するようになっていて、このＣＰＳパケットのヘッダ部分を除いた領域の最大長が４５オクテットに設定された場合に備えたものである。この最大長が４５オクテットに設定されている場合には、４８オクテットの長さを持つＡＴＭセルのデータ格納領域は、１つのＣＰＳパケットに格納することができないので、分割して複数のＣＰＳパケットに格納することになる。ただし、ＡＴＭアダプテーションレイヤ２の規定では、ＣＰＳパケットのヘッダ部分を除いた領域の最大長は４５オクテットあるいは、６５オクテットのいずれかとなっている。したがって、最大長が６５オクテットに設定されている場合には、入力されたＡＴＭセルのデータ格納領域を分割することなく、識別情報を含んだヘッダ情報を付加してＣＰＳパケットを作成することができ、この場合にはデータ格納領域を分割する処理を必要としない。
【０１１６】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１〜請求項５記載の発明によれば、各端末は従来と同様にインターネットに送出するパケットを分割してＡＴＭセルを生成して送出すればよく、これらの端末に何等特別の処理回路あるいは処理のプログラムを付加する必要がない。各多重化装置は端末に対応した固有の識別情報を付加することになるが、これは端末から直接送られてくるＡＴＭセルに対してだけでよいので、処理の負担が少ない。しかも各多重化装置は送られてきたＡＴＭセルからパケットを再生する必要がないので、バッファの容量を大幅に軽減させることができるだけでなく、バッファの容量が少なくて済む分だけ信号の遅延が生じにくいという利点がある。
また、識別情報組込手段はＡＴＭセルのデータ格納領域にこのデータ長が変化しないように識別情報を組み込むことにしたので、多重化装置側では識別情報を組み込んだＡＴＭセルを連結したりデータの分割を行う必要がない。したがって、ＡＴＭセルの送出処理を単純化することができるという効果もある。
【０１１７】
また、請求項２記載の発明によれば、識別情報を付加した後のデータがＡＴＭセルのヘッダ以外の領域としてのデータ格納領域のデータ長を越えるような場合でも、これらのデータを順に連続させて行ってデータ格納領域のデータ長で分割してヘッダを付加するようにしたので、データ格納領域のデータ長を超過したデータごとに２つ等に分割して個々のＡＴＭセルを生成する場合と比べるとＡＴＭセルの送出個数を最小限に抑えることができるという利点がある。
【０１１８】
更に請求項３記載の発明によれば、ＡＴＭセルのヘッダに末尾情報を組み込むことにしたので、データ格納領域を有効に活用することができる。
【０１１９】
また、請求項４記載の発明によれば、ＡＴＭセルのデータ格納領域に末尾情報を組み込むことにしたので、ヘッダに組み込む場合よりも設計の自由度を高めることができる。
【０１２１】
また、請求項５記載の発明によれば、インターネット網に送出するためのパケットにチェック用データを付加することにしたので、このパケットを分割してＡＴＭセルとして送り出し、インターネットサービスプロバイダ側で再びパケットを再生したとき、データの誤りをチェックすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における複数のユーザ端末と、複数のパケット多重化装置と、ＩＳＰをＡＴＭコネクションで接続する様子を表わした説明図である。
【図２】第１の実施例における第１のパケット多重化装置の構造を表わしたブロック図である。
【図３】第１のパケット多重化装置の第１のパケット作成部の構造を表わしたブロック図である。
【図４】第１の実施例における第２のパケット多重化装置の構造を表わしたブロック図である。
【図５】第２のパケット多重化装置の第１のパケット作成部の構造を表わしたブロック図である。
【図６】ＡＴＭアダプテーションレイヤ２のＣＰＳパケットの構造を説明する説明図である。
【図７】ＡＴＭアダプテーションレイヤ２のＳＳＴＥＤのデータユニットの構造を説明する説明図である。
【図８】ＣＰＳパケットをＡＴＭセルに格納する様子を説明する説明図である。
【図９】第１の実施例におけるパケット多重化装置の処理の流れを表わした流れ図である。
【図１０】図８に示すＣＰＣＳパディング範囲取得処理の流れを詳細に表わした流れ図である。
【図１１】図８に示す第１の実施例のパケット多重化装置の処理の流れの続きを表わした流れ図である。
【図１２】図３に示す第１のテーブルメモリ内に格納されている情報を表わした説明図である。
【図１３】図５に示す第１のテーブルメモリ内に格納されている情報を表わした説明図である。
【図１４】第１の実施例の第１の変形例における第１のパケット作成部の構造を表わしたブロック図である。
【図１５】ＡＴＭアダプテーションレイヤ５の手法にしたがってユーザ情報をＡＴＭセルに格納する様子を表わした説明図である。
【図１６】ＡＴＭネットワークを用いて複数のユーザ端末が、それぞれＩＳＰに接続する様子を表わした説明図である。
【図１７】複数のユーザ端末がそれぞれＩＳＰにポイント・ツー・ポイントのコネクションを用いて接続する様子を表わした説明図である。
【図１８】複数のユーザ端末がＩＳＰとマルチポイント・ツー・ポイントのコネクションを用いて接続する様子を表わした説明図である。
【図１９】従来のパケット多重化装置の構成の一例を表わしたブロック図である。
【符号の説明】
１０２ 第１のパケット多重化装置
１０３ 第２のパケット多重化装置
１０４1〜１０４N 第１〜第Ｎのユーザ端末
１０５ インターネットサービスプロバイダ
２０１1〜２０１N 第１〜第Ｎの入力ポート
２０２1〜２０２N 第１〜第Ｎのパケット作成部
２０３1〜２０３N 第１〜第Ｎのパケット
２０４1〜２０４N 第１〜第Ｎのパケットバッファメモリ
２０５ パケット多重化部
２０７ ＡＴＭセル作成部
２２４1〜２２４N 第１〜第Ｎのヘッダ情報記憶部
２２５1〜２２５N 第１〜第Ｎのデータ変換部
２２６1〜２２６N 第１〜第ＮのＡＴＭサービスデータユニット分割部
２３０1〜２３０N 第１〜第Ｎのヘッダ情報付加部
２３２1〜２３２N 第１〜第Ｎのテーブルメモリ
２３３1〜２３３N 第１〜第ＮのＣＲＣ演算部
２５１ 第１の入力ポート
２５２ 第１のパケット作成部
２５３ 第１のパケット
２５４ 第１のパケットバッファメモリ
２６３ 第１のテーブルメモリ
２６４ 第１のＣＰＳパケット取出部
６０２1 第１の入力データＣＲＣ演算部
６０３1 第１のＣＲＣ演算部
Claims (5)
- インターネット網に送出するために用意した任意の長さのパケットを、ヘッダと、送信するデータ以外のデータをも格納可能な余白領域を予め設けたデータ格納領域とから構成されるＡＴＭセルにおけるデータ格納領域の長さ以下となるように順に分割するパケット分割手段と、このパケット分割手段によって分割して得られた分割データをそれぞれ組み込んだＡＴＭセルを生成すると共に分割データの末尾に相当するものにはその生成するＡＴＭセルに末尾であることを示す末尾情報を組み込んだＡＴＭセルを生成するＡＴＭセル生成手段と、このＡＴＭセル生成手段によって生成されたそれぞれのＡＴＭセルを、前記パケットを分割した順序で、このパケットをインターネット網に送出する送出先に至る最初の経路に送出するＡＴＭセル送出手段とを備えた複数の端末と、
これら複数の端末の前記最初の経路から送られてくるＡＴＭセルのそれぞれに対して、それらの送り出された端末に対応付けられた固有の識別情報を前記データ格納領域に組み込み、前記送出先に至る次の経路にＡＴＭセルとして送出する１または複数の多重化装置と、
前記インターネット網に送出する送出先であって、送られてきたＡＴＭセルの前記データ格納領域に前記固有の識別情報が組み込まれている場合にはその情報を基にして、固有の識別情報が組み込まれていないＡＴＭセルの場合には前記最初の経路を基にして、同一端末同士の前記ＡＴＭセルのデータ格納領域を構成するデータをＡＴＭセルの受信順に連結すると共に前記末尾情報が存在したデータを連結されたデータの末尾に位置するデータとして、前記端末それぞれがインターネット網に送出するために用意した前記パケットを再生するパケット再生手段とを備えたインターネットサービスプロバイダ
とを備え、
前記多重化装置は、多重化装置を少なくとも１つ経由して前記インターネットサービスプロバイダにＡＴＭセルを送出する端末ごとに前記最初の経路と対応付けて予め割り振った前記固有の識別情報を格納した識別情報記憶手段と、自装置に送られてきたＡＴＭセルが前記複数の端末の前記最初の経路から直接送られてきた場合には自装置とその経路との関係から前記固有の識別情報を識別情報記憶手段から読み出す識別情報読出手段と、この識別情報読出手段によって読み出された固有の識別情報をＡＴＭセルの前記余白領域に組み込むことで前記データ格納領域のデータ長が変化しないように前記固有の識別情報の組み込みを行う識別情報組込手段と、この識別情報組込手段によって固有の識別情報を組み込んだ後のデータ格納領域にそれぞれヘッダを付けてＡＴＭセルとするセル生成手段とを更に具備する
ことを特徴とする通信システム。 - 前記多重化装置は、多重化装置を少なくとも１つ経由して前記インターネットサービスプロバイダにＡＴＭセルを送出する端末ごとに前記最初の経路と対応付けて予め割り振った前記固有の識別情報を格納した識別情報記憶手段と、自装置に送られてきたＡＴＭセルが前記複数の端末の前記最初の経路から直接送られてきた場合には自装置とその経路との関係から前記固有の識別情報を識別情報記憶手段から読み出す識別情報読出手段と、この識別情報読出手段によって読み出された固有の識別情報をＡＴＭセルの前記データ格納領域に組み込む識別情報組込手段と、この識別情報組込手段によって固有の識別情報を組み込んだデータ格納領域同士を連結しこれを前記ＡＴＭセルのデータ格納領域の長さで区切る連結データ区切り手段と、この連結データ区切り手段によって区切られた後のそれぞれのデータ格納領域にヘッダをつけてＡＴＭセルとするセル生成手段とを具備することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
- 前記ＡＴＭセル生成手段は、分割データの末尾に相当するＡＴＭセルのヘッダに末尾情報を組み込むことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
- 前記ＡＴＭセル生成手段は、分割データの末尾に相当する前記データ格納領域に末尾情報を組み込むことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
- 前記パケット分割手段は前記インターネットサービスプロバイダのパケット再生手段によるパケットの再生時にエラーをチェックするためのチェック用データを前記インターネット網に送出するために用意した任意の長さのパケットに付加しており、かつチェック用データの付加された後のパケットを構成するデータの全長がＡＴＭセルにおけるデータ格納領域の整数倍となるように所定の穴埋め情報を付加していることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
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