JP3774467B2 - 時間回線フレームにおける可変長パケット伝送方法 - Google Patents

時間回線フレームにおける可変長パケット伝送方法 Download PDF

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Description

本発明は、各々1オクテットによって占有された多数のタイムスロット毎にそれぞれ分解されたE1/T1フレームのような時間回線フレームで、AAL2パケットのような可変長パケット、および場合によってはATMセルのような伝送セルを伝送する方法に関する。より詳細にいうと、該可変長パケットはAAL2プロトコル(ITU勧告I363.2)に従ったパケットであると共に、時間回線フレームは、例えばITU勧告G.703及びG.704に定義され、一般的にE1フレーム又はT1フレームと呼ばれる形式からなるものであり、SDSL又はHDSLとも呼ばれる形式と同等のものである。
AAL2プロトコル(ITU勧告I363.2,I366.1,I366.2)に従った情報伝送及びそれに関連付けられた信号伝達(シグナリング)の実行(ITU勧告Q.2630.2)は、種々の通信ネットワーク向けとして推奨又は計画されている。現在の最良のものとしては、UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network:ユニバーサル移動電話システムターミナル・地上無線接続網)として知られる第三世代携帯電話向けのアクセスネットワークが挙げられる。ATMセルを用いるアクセスネットワーク上において、このAAL2プロトコルの使用は、現在R3と呼ばれる1999UTRANバージョン(R99)向けの3GPP標準化団体によって最終的に採用された。したがって、本発明はRNC(Radio Network Controller:無線網制御装置)モバイルネットワークコントローラーアーキテクチャーおよびUTRANアクセスネットワークのノードBと呼ばれる基地局内への適用が可能である。さらに、アクセスが様々な既存の回線接続を要求する時は、本発明の適用範囲をネットワークの周辺に位置づけてもよい。現在、検討事項は、とりわけ地方地域において、集中装置又はRNCモバイルネットワークコントローラーへノードB基地局を接続する考えである。
その他の適用範囲として、ITU SSCS I366.2層内で定義される「トランキング(tranking)」の利用によって、ATM伝送ネットワークを経由する例えばPABX(構内交換機)のコネクション又はADSL上での音声伝送が考えられる。
以下、3つのITU勧告(I363.2,I366.1,I366.2)に記述された、いわゆるAAL2伝送プロトコルを規定する原理を説明する。該伝送プロトコルは、低いスループットに対して重要となるATMセルのアセンブリ時間に含まれる時間的問題を回避する目的で定義されたものである。該アセンブリ時間は、16kb/sでATMセルを完全に満たすとすると、実に24msかかることとなる。この解決方法としては、単一ATMセル内におけるいくつかの通信のスループットをミニセル又はCPSパケットとも呼ばれるパケット情報構造を使用して多重化することが選択される。該伝送方法はCPS(Common Part Sublayer:共通部サブレイヤ)と呼ばれるプロトコルの低位部を構成する。命令適合機能は、SSCS(Service Specific Convergence Sublayer:サービス依存コンバージェンス・サブレイヤ)と呼ばれるサブレイヤ内のCPS上に配置される。第一の層、すなわち分割SSCSサブレイヤはITU勧告I366.1に定義され、多数のオクテットを含んだデータユニットの伝送に利用される。第二の層、すなわちリアルタイム(実時間)SSCSトランキングサブレイヤは、ITU勧告I366.2に定義される。
AAL2パケットの一シーケンスは各々のAAL2チャネル上に保証されるが、CPSサブレイヤよって供給されたサービスは保証されない形となっている。つまり、紛失パケット(例えばパケットを伝送するATMセルの欠損に起因する結果として)は該サブレイヤレベルでの再伝送によっては修復されない。
図1は、ITU勧告I.363.2に規定されるようにAAL2プロトコルに属するCPSレイヤのAAL2パケットを示したものである。該AAL2パケットは3オクテットのヘッダーH_CPSとユーザデータを含む可変長利用可能部P_CPSとを有する。デフォルト長は45オクテットに限定される。図1に示すように、ヘッダーH_CPSは以下のフォーマットで構成されている。
AAL2コネクションが識別されるのを許可する8ビットのコネクション識別フィールドCID
LI+1がオクテット数と等しくなるようにパケット内の使用可能部分の長さを符号化する6ビットのフィールドLI
5ビットのユーザ間データフィールドUUI
5ビットのヘッダー誤り保護フィールドHEC
AAL2パケットは一般にATMセルによって伝送される。
ここで、E1/T1形式で帯域化された媒体を、ATMセルで伝送するのに関連した検討事項を記述する。ここで提供された帯域(すなわちフレームが30のタイムスロットTI(Time Interval)を有する)を完全に使用する場合において、「同期デジタルハイアラーキー(PDH)へのATMセルマッピング」と題するITU勧告G.804の議題があり、特殊なATM交換機内に移植されている。
勧告G.704によって扱われているもののような時間回線フレームは、1オクテットによってそれぞれ占有された32のタイムスロットに分割されている。これに関して、1〜15と17〜31のタイムスロットだけでユーザデータを伝送することを考える。1フレームは125μs(マイクロ秒)の長さを持ち、各タイムスロットTIによって伝送されるデータ速度は64kb/sを限界とする。タイムスロットTIを再群化することによってN×64kb/s、すなわち32のタイムスロットTIを考慮に入れるとすると2048kb/sとなるが、ユーザデータ伝送のために使用される30のタイムスロットを考慮に入れるとすると、1920kb/sで情報を流すことが可能となる。
ATMセルを構成する各オクテットは、単一のタイムスロットTIの範囲内に形成されている。フレームの始まりとATMセルの始まりとの間には関連性はない。ATMセルにおけるオクテットの番号は、フレームの回線番号とは異なるという理由からである。
図2は、今説明しているフレーム構造上のATMセルの多重化例を示している。種々のフレームは表として示され、「フレームn」「フレームn+1」等のように番号が付されている。該フレームは時間回線順に並んでいる。各タイムスロットは、タイムスロットのランク及び対応しているデータ伝送に使用されているオクテット番号によって参照される。これは30のタイムスロットTI(オクテットの番号はこのように1から30の間で変化する)だけで示されるもので、したがってデータ伝送以外の機能のために使用される0及び16のランクに位置づけられるタイムスロットは示されない。
ここで、ATMセルは53オクテット(内5オクテットはヘッダーに割り当てられる)の固定長パケットであることを示しておく。図2において、空でないATMセルのオクテットは一連の四角で示されており、フレーム中のタイムスロットにそれぞれ対応している。これらのセルのヘッダーは塗りつぶされている。空セルに関して、これらは連続する四角として示されていない(空セルは区切られていない四角で示されている)。
セルは各フレームの内側で連続していることを注記しておく。
同じ媒体上でのパケット形式と回線トラフィックの両方の伝送を可能にすることを目的として、ユーザデータ伝送用タイムスロットTIの単一部分だけが、その使用を許可された。該使用はATMフォーラムが1999年8月に発行した明細文書「部分的なE1/T1上のATM(AF-PHY-0130.00)」において記述された。そこには、ATMセル伝送に対して、フレームが有する30まで可能なタイムスロットTI中で、64kb/sの伝送速度を持つN個のタイムスロットを割り当てて構成されること、そして、従来の方法において、該目的に使用されないタイムスロットTIが、例えば電話通信などの回線モードにおけるデータ伝送にその後使用され得ること、が示されている。
図3において、タイムスロットの一部分だけはATM伝送に配置されており、これらのタイムスロットTIは、一方は3と16の間、他方は21と24の間の各フレーム内に位置づけられている。使用されないタイムスロットTIは、仕切りがない状態で示されている。ここで使用するオクテット番号は、1と18の間に含まれている。
上述したように、ATMセルによって運ばれるAAL2パケットの伝送が完全に可能となり、AAL2パケット伝送自身も上述したような時間フレームを運びこんでいる。この場合、E1/T1形式のフレームはセルの情報に対し透過性を有する。E1コネクションの受信終端で、ATMセルが最初に時間フレームから抽出され、その後で、AAL2パケットが再組み立てされるためにATMセルから抽出される。そして、これとは対称的に、送信端側においては、AAL2パケットがATMセル内に挿入され、該ATMセルが時間フレーム内へ挿入され、その後で伝送される。
この解決方法の欠点は、使用可能なオクテット番号とコネクション上に伝送されたオクテット番号の間の関係が能率の点でとても都合が悪いということである。その証拠に、ATMセルヘッダーの5オクテットは、ミニセルの多重化と関連した非常に変化しやすい番号のパッデイング(padding:詰め物)オクテットに加えられるが、このATMセルヘッダーは非常に多くのタイムスロットTIであるため、ユーザデータに関する欠損として考慮されることがある
この特有の問題に対して、国際特許公開WO−A−00/59261号公報と欧州特許公開EP−A−874530号公報が解決策を提案している。
国際特許公開WO−A−00/59261号公報 欧州特許公開EP−A−874530号公報
実際には、前者は、例えば、それぞれいくつものタイムスロットを含んだ多数の多重フレームからなるE1又はT1形式のチャネルにおけるミニセルの伝送手順を含んでいる。該手順は、これらのミニセル伝送がATMレイヤを通り抜けることができないという観点から確立された。言い換えれば、これらのATMセルのオーバーヘッドは抑制され、ミニセルはE1又はT1形式フレームへ直接伝送される。それにもかかわらず、この手順は、各多重フレームを構成する最初のタイムスロットにおいて、多重フレーム番号を含めるのに利用されるシーケンス番号フィールドを含んだ開始オクテットの挿入を必要とする。
欧州特許公開EP−A−874530号公報に関しては、T1形式フレームへのAAL2形式ミニセル伝送を示している。そのようにするために、ATMレイヤは除去されている。また、6ビットのポインターはフレームが有する次パケットの開始位置を定義することに使用されている。
本発明は、例えばE1/T1形式の比較的狭い帯域幅(この場合1.920Mb/s)を持つ仮想回線フレームであっても、伝送媒体を最大限に能率よく利用できる上述したような可変長パケット伝送方法のみならず、場合によっては時間回線フレームにおけるATMセルのようなセルにも適用できる伝送方法を提供することを目的とする。したがって、各々のフレームが多数のタイムスロットにそれぞれ分割され、各タイムスロットが1オクテットによって占有されたE1/T1フレームのような時間回線フレームで、AAL2パケットのような可変長パケット及び、ATMセルのようなセルに適用できる伝送方法が予想される。
本発明に従う伝送方法はさらに、各可変長パケット及び各セルを構成する連続したオクテットが、前記フレーム中のタイムスロットの少なくとも一群を構成する連続したタイムスロット内に配置されると共に、パケット又はセルの最初のオクテットが、対応する前記タイムスロットの一群に属する特定のタイムスロットを占めるポインターによって指示されたタイムスロットに配置されている形式のものである。
また、可能な伝送形式に従って、それに伝送されるパケット又はセルが属する仮想回線の変更が可能になることも興味深い。例えば、AAL2パケットによる音声伝送や、これもAAL2パケットによるデータ伝送や、ATMセル伝送や、ATMセル内に含まれるAAL5パケットによるシグナリング制御情報伝送等が可能であるかどうかに基づいて、仮想回線を変更することに注目されたい。
したがって、本発明は、所定パケット又は所定セルと同じタイムスロットの群に属しているフレームのタイムスロット内で、所定ポインターにより向けられた所定パケット若しくは所定セル、及び同様のあるパケット又は複数パケット又は複数セルを伝送する仮想回線を規定する仮想回線アドレスを伴なっていることを特徴とする。具体的に言うと、例えば、所定ポインター及び所定仮想回線アドレスは、同一のオクテットのビットによって構成されている。
また、本発明の別な特徴に従えば、所定ポインターはそれに対応する群の最初のタイムスロットを占有する。所定ポインターの最良値は、パケットヘッダーの最初のオクテットよりも1少ない群のランクに該当する値であり、さもなければ、フレームが部分的に空であって、かつヘッダーを有していないか、完全なパケットヘッダーを持っていない場合は、該値は最初の空オクテットよりも1少ない群のランクに該当する値である。さらに、所定パケット又は所定セルを構成する最初のオクテットが、所定ポインターに割り当てられたタイムスロットの直ぐ後に続くタイムスロットに配置されている時は、該値はゼロである。対応する一群のタイムスロットが空である時は、該値は例えば各フレームが持つタイムスロット数などの特定値に等しい。他にも、群を構成する全タイムスロットがパケット又はセルのオクテットによって占有されていて、先行するフレームにそのヘッダーが配置されている時は、ポインターが持つ値は特定値に等しい。この特定値は、例えば各フレームに含まれるタイムスロット数よりも1少ない数に等しい。
所定パケットと所定セルの伝送のために、各フレームはいくつかのタイムスロット群を含んでもよい。もちろん、単一のタイムスロット群だけを含んでいてもよく、この単一のタイムスロット群は、各フレーム内の全ての利用可能なタイムスロットを占有するか、各フレーム内の利用可能なタイムスロットの一部分だけを占有するどちらかになる。
所定群又は各々の群は、タイムスロットの連続しない副群に再分割されてもよい。
本発明は、上述したような伝送方法を用いて、仮想回線フレームによるAAL2パケットのような可変長パケット、及び場合によってはATMセルのようなセルの伝送に適する回線端末装置にも関する。さらに該装置は、仮想パス識別子及び仮想回線識別子によって識別される各セルに関する所定パケットを処理するために設計される。
本発明によると、所定パケットの仮想回線アドレスと、所定セルの仮想パス識別子及び仮想回線識別子との間の対応テーブルを含む。
例えば、該装置は、逆多重化装置側では、仮想回線フレームによる伝送コネクション用の多数のポートを含み、多重化装置側では、ATMセルによる伝送コネクタ用の一つのポートを含む多重化/逆多重化装置とすることができる。
或いは、逆多重化装置側では、仮想回線フレームを使用するコミュニケーション回線用の多数の双方向ポートを有し、多重化装置側では、仮想回線フレームを使用する伝送コネクション用の一つの双方向ポートを有する多重化/逆多重化装置とすることができる。
さらに本発明は、該装置は、多重化された側でのトラフィックフローを集中できるようにするために、可変長パケットにより運ばれたコネクションアドレスを翻訳する能力を有することを特徴とする。
仮想パス識別子及び仮想回線識別子は、関係するコネクションの形式を基に割り当てられる。
最後に、本発明はさらに、それぞれのフレームが多数のタイムスロットに分割され、タイムスロットのそれぞれが1オクテットによって占有された仮想時間回線フレームからなるフレームを必要としなければならず、これらは上述したような伝送方法を利用して、AAL2パケットのような可変長パケットや、場合によってはATMセルのようなセルの伝送用に意図されているという事実によって特徴づけられる。
本発明の上述及びその他の各特徴を、以下に示す実施例によって明らかにし、添付図面と共に説明する。
図4は、本発明の処理方法を踏まえて、さらに各フレームにおける全利用可能タイムスロットTI(他の目的に使用される0と16のランクに位置するタイムスロットを除いた全タイムスロット)を使用することによって、例えばE1/T1形式の時分割フレームを構成するタイムスロットTI内にAAL2パケットを直接多重化する例を説明している。これらの全利用可能タイムスロットは、本明細書において「群」、とりわけ使用タイムスロット群と呼ばれるものを形成して、一まとめとして考えられる。
各AAL2パケットの3オクテットのヘッダー部は塗りつぶされており、他のオクテットは、お互いに離れて分割されている。一方、空オクテットは離れて分割されていない。
AAL2パケットは、図1に示されるフォーマットを有することに注意されたい。その結果、それらのヘッダー部は特にコネクション識別子(CID)を含んでいる。
使用時間枠の各群における特定のタイムスロット、すなわちこの場合は群のランク1にあるタイムスロットは、ポインターPTRを備えており、これは使用タイムスロット群に含まれていた最初のAAL2パケットのヘッダー部を含むタイムスロットを示している。例えば、該ポインターに与えられた値は、指示された時間枠よりも1少ない使用タイムスロット群におけるランクである。
図4において、各々フレームnから(n+9)までの最初のタイムスロットに関して、対応するポインターPTRの値は示されている。したがって、フレームnにおいて、最初のオクテットの値は2であり、これは最初のAAL2パケットを構成する最初のオクテットを含むタイムスロット、すなわち使用タイムスロット群におけるランク3のタイムスロットを指し示している。また、フレーム(n+1)において、最初のオクテットの値は13であり、これは同フレーム中の最初のAAL2パケットを構成する最初のオクテットを含むタイムスロット、すなわち使用タイムスロット群におけるランク14のタイムスロットを指し示している。
したがって、一般的な方法において、該ポインターPTRの値は、あるパケットの最初のオクテット群を越えないランクに等しい。
フレームが部分的に空かつ完全なAALパケットのヘッダー部を含まない時、ポインターPTRは最初の空オクテットを指し示し(フレーム(n+3)及び(n+5)の場合)、そのポインター値は、使用タイムスロット群におけるランク16及び20のタイムスロットをそれぞれ示すため、それぞれ15及び19となる。一方、フレームが部分的に空なのに完全なパケットのヘッダー部を含む時、一般的には、該ポインター値は、パケットの最初のオクテット群を越えないランクに等しくなる(フレーム(n+9)のような場合、ポインター値は、使用タイムスロット群におけるランク3のタイムスロットを示すため2となる。)ように適用される。
フレームが完全に空の時(フレーム(n+6)のような場合)、該ポインター値は特筆すべき値となり、この場合は31となる。例えば、この形式のフレームの後に現れる最初のAAL2パケットは、ポインターPTRを含んでいるオクテットの次にくるオクテットに配置される。その結果、ポインターPTRはゼロの値をとる(フレーム(n+7)のような場合)。
ゼロ値は、フレームの最初のタイムスロットの直ぐ後に続くタイムスロットにおいて、フレーム内のAAL2パケットがフレームの最初のオクテットを持つことを示す(フレーム(n+4)のような場合)。30という値は、そのフレームが先行するフレーム内から始まっている29オクテットのパケット(使用タイムスロット群の全タイムスロット)を含むことを意味する(フレーム(n+8)のような場合)。
ここで、AAL2パケット伝送と関連して、フレームはATMセル伝送にも使用される可能性があることに注意されたい。また、AAL2パケットを照合する原理は、ATMセルに適した手段でもある。
上記説明した例において、全体の帯域はAAL2伝送又はATM情報伝送のために割り当てられており、すなわち、言い換えると、フレームの全利用可能タイムスロット(使用タイムスロット群と呼ばれていたタイムスロット)はAAL2伝送及びATMセル伝送に割り当てられていることが、考慮すべき事項の一つである。
本発明の他の特徴によると、各使用タイムスロット群はタイムスロットの連続しない副群に再分割される可能性がある。30のタイムスロットTIの一部だけの使用よって、AAL2パケット伝送及びATMセル伝送のために指定された帯域を分割することが可能である。副群は異なるサイズのものであってもよい。
図5は時間回線フレームを構成するタイムスロットTIに直接入り込むAAL2パケットの多重化例を示したものであり、本発明の手段に従って、タイムスロットTIのSG1及びSG2という2つの副群に再分割された単一タイムスロット群を使用しているだけのものである。この例において、最初の副群SG1のタイムスロットは、3から17の間のランクに位置するタイムスロットであり、その上、2番目の群SG2のタイムスロットは、22から25の間のランクに位置するタイムスロットである。図4と同様、各AAL2パケットの3オクテットのヘッダー部は塗りつぶされている。その上、同じように、各AAL2パケットの全オクテットは分割されており、AAL2パケット伝送又はATMセル伝送に使用されないオクテットは分割されていない。
ポインターの原理は、図4に従うものと一致する。ポインターPTRは、AAL2パケット伝送及びATMセル伝送に割り当てられたタイムスロット群の最初のオクテットの中に含まれており、この場合、ランク4のタイムスロットに使用されている最初のオクテットの前にある副群SG1の最初のオクテットに含まれている。ここで、使用タイムスロット群はSG1及びSG2という副群の結合とみなされる。ポインターPTRは、フレームに含まれた最初のAAL2パケットのヘッダーを含む群のタイムスロットを示し、該値は、指し示されたタイムスロット群よりも1少ない範囲内のランクである(例えば、フレーム(n+3)において、パケットヘッダーの最初のオクテットを構成するタイムスロットはフレームにおいてはランク15を占有するが、群においてはランク12となるので、そのポインター値は、12−1=11となる)。該ポインターに割り当てられた特定値が関係される限りにおいて、それらは以前のものと変わらない。したがって、ポインターPTRが、1及び2,18から21及び26から31のランクのフレームにおけるタイムスロットのようなAAL2パケット伝送に割り当てられないタイムスロットを指定できないという事実を除いては、ポインターの原理は、図4に関して明確に説明されたものと同一である。
図6において、同図には、多重化するために配置されている回線フレームのタイムスロットTIに直接入り込むAAL2パケットの多重化についての別の例が示されている。ここで、実際には、G1及びG2の2つの群はAAL2パケット伝送のために割り付けられる。これらG1及びG2の2つの群は、利用できないタイムスロットを除いて、フレームに利用できるタイムスロットの全体を占有する。さらに、ある製品モードでは、これらの群は、図5で示したSG1及びSG2の副群の例に従って、同様にタイムスロットの連続しない複製群に再分割することも可能である。最後に、フレームの利用可能時間枠は2の群より多く再分割される可能性があることに注意されたい。
図6において、最初の群G1は1から23のランクのタイムスロットの範囲にわたり、さらに、2番目の群G2はフレームについて24から31のランクのタイムスロットの範囲にわたる。各群の最初のタイムスロットはポインターPTR1,PTR2に使用される。各群G1,G2は独立している。このために、最初の群G1のAAL2パケットは、その最初のオクテットがフレームnのフレームにおけるランク4(G1群のランク3)のタイムスロットに配置され、同フレームnのフレームにおけるランク23(G1群のランク21)のタイムスロットまで広がっており、その後、フレーム(n+1)のランク2(G1群のランク1)のタイムスロットから再び始まり、同フレームのポインターPTR1の19の値から推定されることが可能なように、同フレーム(n+1)のランク21(G1群のランク19)のタイムスロットで終わる。さらに、2番目の群G2のAAL2パケットは、その最初のオクテットがフレーム(n+1)のランク25(G2群のランク1)のタイムスロットに配置され、同フレーム(n+1)のフレームにおけるランク31(G2群のランク7)のタイムスロットまで広がっており、その後、フレーム(n+2)のランク25のタイムスロットから再び始まり、同フレーム(n+2)におけるランク31のタイムスロットまで広がる。その後、フレーム(n+3)及びフレーム(n+4)におけるランク25のタイムスロットから再び始まり、同フレーム(n+3)及びフレーム(n+4)におけるランク31のタイムスロットまで広がる。その後、フレーム(n+5)におけるランク25のタイムスロットから再び始まり、ポインターの3の値から推定されることが可能なように、同フレーム(n+5)のランク27(G2群のランク3)のタイムスロットで終わる。
先の例における場合と同様に、ポインターPTR1及びPTR2のゼロ値は、群G1,G2を構成する最初のタイムスロットに直に続くタイムスロットにおけるその最初のオクテットで、AAL2パケットが確認されたことを示す。30の値は、群G1,G2に対応するタイムスロットが、先行するフレームの同じ群を構成するタイムスロットから始められたパケットの残りオクテットを含むことを意味する。31の値は、対応する群G1,G2に所属するタイムスロットが空であることを意味する。その後で現れる最初のAAL2パケットは、ポインターPTR1,PTR2を含むオクテットに続くオクテットに配置されるため、ポインターPTR1,PTR2はゼロ値をとる。さらに、ある群においてAAL2パケットに関する完全なヘッダー部がないが、空オクテットがある時、ポインターPTR1,PTR2は最初の空オクテットを示す。
タイムスロットの配置と、これらのタイムスロットの群及び副群への分割(パーテーション)は、例えば半永久的な方法を用いてネットワーク管理者によって行われる。これは、永久的でないネットワーク次元形式の操作であるが、プロファイル若しくはトラフィックの性質のような種々のパラメータを基礎に変更が可能である。以下の表1はタイムスロットTIを配置したテーブルの例を示し、同配置テーブルにおいて、フレームE1は、独立したタイムスロットの2つの群G1及びG2に分割される。
Xはフレームシステム用に確保されたタイムスロットを示す。1が入っているタイムスロットは、対応する群への配置を示している。0が入っているタイムスロットに関して、これらは、タイムスロットが対応する群に配置されていないことを示す。
群G1は3,4,5,6,7,8,9番のタイムスロットTIを含み、そして群G2は14〜31(16を除く)番のタイムスロットTIを含むことに注意されることができ、1,2,10,11,12,13番のタイムスロットTIに関する限り、それらはATMトラフィック伝送に割り付けられないようにさせる。
Figure 0003774467
タイムスロットTIの割付と、タイムスロットの群及び副群への分割は、既定の時間回線によるリンク伝送の2つの方向すなわち上りと下りに等しいことに注意されるべきである。
一般的にいうと、利用可能な30のタイムスロットTIを有するフレームの場合、ポインターPTRの値は31を上回ることはないので、符号化するのに5ビットで十分である。ポインターPTRが1オクテットに入る場合ならば、残り3ビットはここでAdVCアドレスと呼ばれる仮想回線アドレスを符号化するために使用される可能性がある。
図7は、ポインターPTR(5ビット)及び仮想回線アドレスAdVC(3ビット)から構成される照合オクテットのフォーマットを示す。該仮想アドレスAdVCの意味は、問題となる伝送に関する仮想回線によって、その値が原則的に決まるように見出してもよい。
AdVCの0値は、フレームが空(データを全く含まない)又は前述した所定のポインターPTRが空タイムスロットを示しているのを表わすために使用される。7つのAdVCの残り全ての値(23−1)は、空タイムスロットに各々割り当てられる。このアドレスは、例えば、AAL2パケットを使用する音声伝送用煮用に意図された仮想回線の形式や、AAL2パケットを使用するデータ伝送用に意図された仮想回線の形式や、ATMセル用の仮想回線の形式等の、可能な伝送形式毎に2つの仮想回線を区別するのに使用されてもよい。また、ATMセルに含まれるAAL5パケットを使用して、制御報告情報の伝送のために使用される報告仮想回線を扱ってもよい。
AdVCアドレスは、ポインターPTRにより照合されるAAL2パケットに関連づけられる。その結果、同じフレームにおいてヘッダーを持つ全AAL2パケットは、同じAdVCアドレスを持つ。したがって、AAL2パケットは同じ仮想回線VCに伝送される。
図8は、仮想回線nからn+14までにおいて、図4において適用したものと同じ表示法則を使用して、AAL2パケット及びATMセルの多重化例を示している。ここでは伝送に利用される唯一のタイムスロット群があり、この群はフレーム内で利用できる全てのタイムスロットから構成され、副群に再分割していない。図4になぞらえるように、ポインターPTRの値に隣接して仮想回線アドレスAdVCの値が与えられている。仮想回線アドレスAdVCの値は、例えば以下の表2のテーブルに当てはめられる方法において仮想回線に割り当てられる。
Figure 0003774467
図8における該定義とAdVCアドレスの値に基づいて、パケット(a),(c)及び(d)は、1に等しいAdVCアドレスを持つ同じ仮想回線に伝送されることに注意されたい。パケット(b)は、2に等しいAdVCアドレスを持つ仮想回線に唯一伝送される。AAL2パケット(e)及び(f)は、3に等しいAdVCアドレスを持つ同じ仮想回線に伝送される。パケット(g)に関しては、4に等しい仮想回線アドレスAdVCに伝送される。
また、AdVCアドレスの0値は空タイムスロットに適用することに注意されたい。
オクテットに1から53まで番号がふられた2つのATMセルの描写もある。最初のオクテット1から5は、ヘッダー部を表現するために塗りつぶされている。2つのATMセルの1つは、6に等しいAdVCアドレスチャネルに所属し、もう一つは7に等しいAdVCアドレスチャネルに所属する。
AAL2パケット及びATMセルは、それらのヘッダー部の最初のオクテットが同じフレームに含まれない限りは、同じフレームにおいて多重化される可能性があることに注意されたい。
伝送目的でのATMセルからAAL2パケットを最初に引き出すことによるか、さもなければ処理後にAAL2パケットを伝送するために、AAL2パケットをATMセルに挿入することにより、AAL2パケット及びATMセルが、ATM仮想パス識別子VPI及び仮想回線識別子VCIからなる仮想回線伝送に対応して、仮想回線アドレスAdVCで指定された仮想回線VCという時間回線に伝送されるAAL2パケットの処理端末装置において、対応テーブルは、一方では、ATMセルによって使用される仮想回線識別子と、他方では、時間回線フレームにおける伝送に使用される仮想回線アドレスAdVCとの間のコネクションを保証するのに作成される。例えば、これらのテーブルは、前記AAL2パケット処理端末装置に設置される。該テーブルは、上記図8で与えられた例と結合することを考慮され、以下に示された表3の様式で表すことができる。
Figure 0003774467
したがって、nからn+14までの15フレームにより伝送された7つのAAL2パケットは、以下の方法で識別される。
AAL2パケット(a):AdVC=1(VPI 0,VCI 200),CID=100
AAL2パケット(b):AdVC=2(VPI 0,VCI 210),CID=80
AAL2パケット(c):AdVC=1(VPI 0,VCI 200),CID=110
AAL2パケット(d):AdVC=1(VPI 0,VCI 200),CID=100
AAL2パケット(e):AdVC=3(VPI 0,VCI 50),CID=55
AAL2パケット(f):AdVC=3(VPI 0,VCI 50),CID=28
AAL2パケット(g):AdVC=4(VPI 0,VCI 60),CID=65
図6について述べた原理に基づいて、タイムスロットの2つの群G1及びG2に伝送が行なわれる場合に、上記テーブルは相関テーブルの別の例を示す。
Figure 0003774467
この表4の例において、タイムスロット群G1は、1から4までの4つの仮想回線アドレスAdVC間のAAL2パケット伝送と、5から7までの3つの仮想回線アドレスAdVC間のAAL5パケット伝送とに割り付けられる。群G2に関して、群G2は1及び2の2つの仮想回線アドレスAdVC間のAAL2パケット伝送と、仮想回線アドレスAdVC7のAAL5パケット伝送とに割り付けられる。ATMパス識別子及び仮想回線識別子は、これらのアドレス(VPI/VCI)に対応する。AAL2パケット伝送に使用された各仮想回線において、CID識別子により識別された最大248(CID識別子は8ビットを有し、確保された7つを除いて、255の値をとることが可能である。したがって255−7=248となる。)のコネクションを割付できるということに注意すべきである。
つい先ほど示したのと同様に、各使用タイムスロット群(例えば、群G1及びG2により使用された)は、AdVCアドレスにより識別された仮想回線であるAAL2伝送及びATMコネクション用の仮想回線のいくつかを含んでもよい。この仮想回線の数は、上記23−1=7で与えられた例の場合に、AdVCアドレスが想定してもよい値の数に依存する。しかしながら、ATM側での仮想回線が、1つの群から次の群まで大きく変化するために必要である。このようなものが図8で与えられた例であり、もし群G1の仮想回線アドレスAdVC=2が、VPI=0及びVCI=100に翻訳されるならば、群G2の同じ仮想回線アドレスAdVC=2は、VPI=0及びVCI=100に翻訳できない。
上記端末装置中で、ある装置は以下のことを指示されるものでもよい。回路/ATMフレーム用の多重化/逆多重化装置は、逆多重化側の一つで時間回線フレームを使った各伝送リンク用双方向ポートを構成し、多重化側で、これもまた双方向だが、1つのATMセルの伝送リンク用双方向ポートを構成している。
より詳細にいうと、例として、既存の回線/ATMフレーム用の多重化/逆多重化装置を挙げる。一方は、時間回線フレーム(A,B,C,D及びE)を使った伝送リンク用の5つの双方向ポート、そして他方は、これも双方向だが、ATMセル(M)を使った1つの伝送リンク用双方向ポートである。以下の表5に、各E1多重化用の仮想回線アドレスAdVC及び識別子VPI/VPC向けの相関テーブル例を示す。
Figure 0003774467
以下の表6に示したものは、上記例で与えられた多重化/逆多重化装置におけるAAL2コネクションの交換テーブル例である。
Figure 0003774467
ここでは、集中(コンセントレーション)が失われていることに注目されたい。多重化装置でのM多重化において、全E1コネクションすなわちAAL2伝送用の7の仮想回線と、5の仮想回線パケットと、AAL5形式パケット伝送用の5の仮想回線とにわたって存在する全てのATMコネクションが見出されるであろう。
上述したものは、上記多重化/逆多重化装置において、それぞれE1多重化した結果について、仮想回線アドレスAdVCと識別子VPI/VCI間の対応を示した別の例である。
Figure 0003774467
上記表7のテーブルは、AAL2コネクション交換及び相関テーブルの例を示している。注目すべきは、CIDコネクション識別子が翻訳される必要があるということである。該テーブルは、AAL2コネクションの構築段階の間にアップデート(更新)される。集中装置は、AAL2パケット用交換機能を実行すると共に、これに基づいてAAL2報告(レポーティング)プロトコル(ITU勧告Q.2630.2)を管理しなければならない。
Figure 0003774467
この表8の形態において、例えば、リアルタイム(実時間)制限若しくは欠損フレームに関連した制限に従って、トラフィックフローは、例えばサービス品質の種類により集中される。例えば、ポートA,B及びCについて、AAL2チャネルは、リアルタイム制限を伴ってのフローのために予約され、またAAL2チャネルは、時間制限なしでのフローのために予約される、と判断される。ポートEは時間制限なしで単一フローを運ぶ。これらのフローは、2つの仮想回線伝送上で出力Mに集められる。例えば、仮想回線(VPI=0,VCI=100)はリアルタイムフローのために予約され、仮想回線(VPI=0,VCI=101)はリアルタイムでないフローのために予約される。この操作は、伝送されるべきATMセルの最適な詰め物を保証することにより、統計的なゲインを提供する。
別の解決手法は、さらに大きいゲインを提供する可能性がある単一仮想回線内に全フローを集中する構成としててもよい。音声トラフィックとデータトラフィックの伝送に関連する各制限、すなわち厳しいリアルタイム制限と低損失率の両方を満たすことが可能なサービス品質SQを仮想回線VCが提供しなければならないのは、正反対なことである。
上記説明した端末装置の中で、逆多重化側では、時間フレームを用いた伝送コネクション用の各双方向ポートを含んでおり、多重化側では、これも双方向であるが、時間回路フレームを用いた伝送リンク用の一つのポートを含んだ多重化/逆多重化装置についても言及することができる。より詳細にいうと、一例として、多重化側では、AAL2トラフィックに関する仮想回線フレームを使用する伝送リンク用の3つのポート(A,B,C)を備え、逆多重化側では、仮想回線フレームによる伝送リンク用の一つのポートEを備えた多重化/逆多重化装置が、ここでは考えられる。逆多重化側にて3つのリンクのために使用されるタイムスロットTIの番号が、多重化側にて単一のリンクに利用可能なタイムスロットTIの番号以下であるならば、これは唯一可能性のあるものであることは言うまでもない。この装置形式は、AAL2パケット形式のデータユニットを内部処理することを除き、仮想回線フレームを使用する伝送用リンクポートを管理する。
以下の表9に示したものが、仮想回線アドレスAdVCの相関テーブルの一例であることがわかるであろう。
Figure 0003774467
例えばE1形式の仮想回線フレームによって、伝送リンクを使用するATMセルによる伝送技術との比較に対し、例えばE1形式の仮想回線フレームを使用する伝送リンクによって、AAL2パケットの伝送に使用される本発明の原理についての優位性を以下に示す。下記の計算は、ノードB基地局をRNCモバイルネットワークコントローラーにつなぐハブインターフェイスでのUTRANアクセスネットワーク構成において、意図的に単純な前提に基礎を置いている。これらの前提は以下のようなものである。
1)これらは20msのタイムスロットを有し、12.2kb/sのフローレートでAMRによる符号化された音声情報から発する31オクテットのデータブロックである。結果としてAAL2パケットは42オクテット長であり、追加された9オクテットは、ヘッダーを構成する3オクテット及び無線通信プロトコルレイヤーのカプセル化から生じる6オクテットからなっている。より詳細にいうと、これは上り方向に関係する。下り方向においては、最終AAL2パケットは、合計40オクテットになるだけであろう。
2)E1フレームは100%占有され、30のタイムスロットTIは単一群(単一マーキングタイムスロット)において使用される。
第一の事例:図4で示されたように、AAL2パケットはE1フレームに連続的に挿入される。42オクテットからなるM個のパケットを伝送するために必要とされるフレーム数Rは次式で表される。
R=M×42/(30−1)
注目すべきは、各E1フレームは29の利用可能オクテット(30オクテット−1マーキングオクテット)を含むことである。
例として、58個のAAL2パケットを伝送するために、84フレームが必要とされるだろう。出力は(58×42)/(84×30)、すなわち97%となる。仮にAAL2パケットのヘッダーを構成する3オクテットを考慮すると、出力は90%まで減少する。
第二の事例:ここでは、同じパケットが4オクテットの詰め物と共にATMセルに挿入される。したがって、ATMセル一つにつき42オクテットのただ一つのミニセルがある。C個のATMセル(すなわち42オクテットのミニセルM)を伝送するために必要とされるフレーム数Rは、次式で表される。
R=C×53/30(各E1は30の利用可能オクテットを含む。)
58のミニセルを伝送するためには、102の完全なフレームと、最終フレームで14のタイムスロットが必要となる。出力は(58×42)/(102×30)、すなわち80%となる。仮に3オクテットのAAL2パケットヘッダーを考慮すると、出力は74%まで減少する。
第三の事例:ここでは、同じAAL2パケットがATMセルに挿入されるが、詰め物オクテットを持たないことを除いては、フレーム間でのオーバーラップ(重複)を伴なう。C個のセルを伝送するために必要とされるフレーム数Rは、R=C×53/30という式で表される。M個の42オクテットからなるミニセルを伝送するために、C個の47オクテットからなるセル、すなわちC=M×42/47個のセルが必要とされる。M個の42オクテットからなるAAL2パケットを伝送するために必要とされるフレーム数は、したがってT=M×(42×53)/(30×47)となる。ゆえに、M=58とすると、上記第二の事例からの102フレームと比較して、フレーム数Rは91となり、出力は(58×42)/(91×30)すなわち89%に等しくなる。ヘッダーのオクテットを考慮に入れると、83%まで減少する。
E1上でのATM伝送に関して、事例2及び3は端末構成を意味する。現実は、これら2つの事例間のどこかに位置づけられる。タイムスロットTIを伴わないAAL2パケット伝送を意味する事例は、好都合な事例であるが、それでも、高トラフィック状態において、E1上でのATMによるAALパケット伝送よりさらに能率的な状態を維持する。
先の例においては、12.2kb/s出力が選ばれた。注目すべきは、このAMRコーディング(符号化)は低出力を提供するということである。対応するパケット長は、より短くなる。詰め物オクテットの周波数は、出力損失に関してさらに重要なものとなるであろう。例示として、以下の表10に示すテーブルは、AMRコーディングについての様々な出力値に対するAAL2パケット長を示したものである。ここにあるサイレンス(沈黙)は、13オクテット(5+ヘッダー)からなるAAL2パケット伝送を対象とするものである。注目すべきは、上りと下り間の2オクテットの違いである。
Figure 0003774467
AAL2パケットのフォーマットを示している図である。 従来例におけるフレームの全タイムスロットを使用する時間回線を使用して、E1形式フレームの構成上のATMセルの多重化を描いている図である。 従来例におけるフレームの全タイムスロットを部分的にのみ使用する時間回線を使用して、E1形式フレームの構成上のATMセルの多重化を描いている図である。 従来例におけるフレームの全タイムスロットを使用すると共に、本発明に従う時間回線を使用して、E1形式フレーム上のAAL2パケットの多重化を描いている図である。 従来例におけるフレームのタイムスロットを部分的にのみ使用する使用タイムスロットの一群とした、本発明に従う時間回線を使用して、E1形式フレーム上のAAL2パケットの多重化を描いている図である。 タイムスロットの2つの群を使用すると共に、本発明に従う時間回線を使用して、E1形式フレーム上のAAL2パケットの多重化を描いている図である。 本発明におけるAAL2パケットの挿入のために使用されるオクテットを照合するフォーマットを描いた図である。 仮想回線アドレスを使用すると共に、本発明に従う時間回線を使用して、E1形式フレーム上のAAL2パケット及びATMセルの多重化を描いた図である。

Claims (16)

  1. それぞれのフレームが多数のタイムスロットに分割され、タイムスロットのそれぞれが1オクテットで占有されるE1/T1のような時間回線フレームで、各可変長パケット及び各セルの連続するオクテットが、前記フレームを構成するタイムスロットの少なくとも一群からなる連続するタイムスロットに配置されると共に、あるパケット又はセルの最初のオクテットが、それに対応する前記タイムスロット群の特定のタイムスロットを占有するポインターによって記されたタイムスロットに配置されるAAL2パケットのような可変長パケット、及び場合によってはATMセルのようなセルの伝送方法において、
    各々のポインターは、前記ポインターにより記された前記パケット若しくは前記セルと同じタイムスロット群に属するフレームのタイムスロット内で、前記ポインターにより記された前記パケット若しくは前記セル、及び同様の一乃至複数のパケット若しくは一乃至複数のセルを伝送する仮想回線を規定する仮想回線アドレスを伴うことを特徴とする伝送方法。
  2. 前記ポインター及び前記仮想回線アドレスは同じオクテットを構成するビットからなることを特徴とする請求項1記載の伝送方法。
  3. ポインターの値は対応するヘッダー部の最初のオクテットの番号よりも1少ない群のランクに等しく、さもなければ、フレームが部分的に空であって、かつパケットヘッダーを全く含まないか、或いは完全なパケットヘッダーを含まない時は、ポインターの値が最初の空オクテットの番号より1少ない群のランクに等しいことを特徴とする請求項1又は2記載の伝送方法。
  4. 前記パケット若しくは前記セルを構成する最初のオクテットが、ポインターに割り当てられたタイムスロットの直ぐ後に続くタイムスロットに位置している時は、前記ポインターの値がゼロとなることを特徴とする請求項3記載の伝送方法。
  5. 対応する群の全タイムスロットが空の時、例えば各フレームに含まれるタイムスロット数のような特定値に、前記ポインターの値が等しくなることを特徴とする請求項3又は4記載の伝送方法。
  6. 先行するフレームにパケット若しくはセルのヘッダーが配置されており、群を構成する全タイムスロットが、前記パケット若しくは前記セルを構成するオクテットによって占有される時、例えば各フレームに含まれるタイムスロット数よりも1少ない数のような特定値に、前記ポインターの値が等しくなることを特徴とする請求項3〜5のいずれか一つに記載の伝送方法。
  7. 前記パケット又は前記セルを伝送するために、各々のフレームはいくつかのタイムスロット群を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の伝送方法。
  8. 前記パケット又は前記セルを伝送するために、各々のフレームは当該各々のフレームの全ての利用可能なタイムスロットを占有する唯一のタイムスロット群を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の伝送方法。
  9. 前記パケット又は前記セルを伝送するために、各々のフレームは当該各々のフレームの利用可能なタイムスロットの一部分だけを占有する唯一のタイムスロット群を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の伝送方法。
  10. 前記若しくは各タイムスロット群は連続しないタイムスロットの副群に再分割されることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一つに記載の伝送方法。
  11. AAL2パケットのような可変長パケット、及び場合によってはATMセルのようなセルに対し、請求項1又は2記載の伝送方法に従った仮想回線フレームによる伝送が実行される伝送リンク端末装置であって、
    前記端末装置は、仮想パス識別子及び仮想回線識別子により識別されたセルに関する前記パケットを処理するものであり、前記伝送方法において伝送された前記パケット又は前記セルの仮想回線アドレスと、前記セルの仮想パス識別子及び仮想回線識別子との間の相関テーブルを含んでいることを特徴とする端末装置。
  12. 前記端末装置は多重化/逆多重化装置であり、逆多重化側においては、仮想回線フレームによる伝送リンク用の多数のポートを備え、多重化側においては、ATMセルによる伝送リンク用のポートを備えることを特徴とする請求項11記載の端末装置。
  13. 前記端末装置は多重化/逆多重化装置であり、逆多重化側においては、仮想回線フレームによる伝送リンク用の多数の双方向ポートを備え、多重化側においては、仮想回線による伝送リンク用の双方向ポートを備えることを特徴とする請求項12記載の端末装置。
  14. 多重化側でのポートに現れるトラフィックフローが集中できるように、可変長パケットにより生じたコネクションアドレスを翻訳する手段を備えることを特徴とする請求項12又は13記載の端末装置。
  15. 仮想パス識別子及び仮想回線識別子は、該当するコネクションの形式に従って割り当てられていることを特徴とする請求項11又は14記載の端末装置。
  16. それぞれのフレームが多数のタイムスロットに分割され、タイムスロットのそれぞれが1オクテットで占有される時間回線フレームにおいて、
    それぞれのフレームが多数のタイムスロットに分割され、タイムスロットのそれぞれが1オクテットで占有されるE1/T1フレームのような時間回線フレームで、AAL2パケットのような可変長パケット、及び場合によってはATMセルのようなセルを伝送することを意図されており、
    各可変長パケット及び各セルの連続するオクテットは前記フレームを構成するタイムスロットの少なくとも一群からなる連続するタイムスロットに配置されており、
    あるパケット又はセルの最初のオクテットは、それに対応する前記タイムスロット群の特定のタイムスロットを占有するポインターによって記されたタイムスロットに配置されており、
    各々のポインターは、前記ポインターにより記された前記パケット若しくは前記セルと同じタイムスロット群に属するフレームのタイムスロット内で、前記ポインターにより記された前記パケット若しくは前記セル、及び同様の一乃至複数のパケット若しくは一乃至複数のセルを伝送する仮想回線を規定する仮想回線アドレスを伴うことを特徴とする時間回線フレーム。

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