JP3878483B2 - 通信ノードにおける呼処理方法 - Google Patents
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Description
本発明は通信ノードにおける呼処理方法に係わり、特に、各通信ノード間の方路（回線）の帯域を上り、下り別個に管理し、上り/下りの申告帯域を含む呼接続要求があった時、上り通信用の方路と下り通信用の方路を異ならせて該呼の受付けを可能とする通信ノードにおける呼処理方法に関する。
マルチメディア通信においては、上り/下り方向での通信速度、換言すれば、上り/下り方向での必要帯域が異なる場合が多い。かかる場合、従来は電話通信のように１つの方路に上り/下りで同一帯域を確保するものであった。すなわち、上り/下りのうち必要帯域の大きい方で両方向の帯域を確保するものであった。しかし、この方法では実際に使用しない帯域をも必要帯域として確保するため、通信ノードを結ぶ中継回線の使用率が低下し、経済性を損なっていた。
そこで、上り方向のみの接続要求、あるいは、下り方向のみの接続要求を独立して扱うことにより回線の上り/下りの帯域を無駄にせず、帯域の有効利用を図った技術が提案されている(特開昭61-56542号公報参照)。しかし、この従来技術は上り/下り両方向の申告帯域を含む呼接続要求を扱うことができない。このため、例えば、ATM(Asynchronous Transfer Mode)網のように呼接続要求に上り/下り両方向の申告帯域を含む呼の受付制御には適用できない。
そこで、(1) 各方路（回線）の帯域を上り、下り個別に管理し、(2) 上り/下りの申告帯域を含む呼接続要求があった時、それぞれの申告帯域を満足する方路（回線）を求め、(3) 各申告帯域で各方向の帯域を確保し、(4) 前記求めた方路を介して上り、下りの通信を行う方法が考えられる。
図３２はかかる方法を実現する通信システムの概略構成図であり、１は発側のATM交換機、２は着側のATM交換機、３，４は端末、５，６はATM交換機間を接続する中継回線（方路）である。ATM交換機１において１ａは呼制御を行う呼制御部、１ｂは各方路の上り空き帯域／下り空き帯域／回線状態等を記憶する方路選択情報記憶部、１ｃは方路選択情報を参照して方路が上り/下りの申告帯域を満足するか調べる出方路管理部、１ｄは回線（方路）の障害を検出して呼制御部に通知する障害管理部である。ATM交換機２もATM交換機１と同一の構成を有しているが呼制御部２ａのみを示している。
SVC (Switched Virtual Connection)やSPVC (Soft Permanent Virtual Connection)等の動的な呼接続要求に対して、呼制御部１ａは方路選択プロトコルPNNIにより出方路を決定する。しかる後、出方路管理部１ｃに対して該決定した出方路の上り/下り空き帯域がそれぞれ呼接続要求における上り/下り申告帯域以上であるかを問い合わせる。出方路管理部１ｃは方路選択情報を参照して出方路の上り/下り空き帯域がそれぞれ呼接続要求における上り/下り申告帯域以上であるか調べ、その結果を呼制御部１ａに通知する。呼制御部１ａは、出方路の上り/下り空き帯域が共に上り/下り申告帯域以上であれば呼接続要求を受付け、着側ATM交換機に呼接続要求メッセージ(set up message)を送信する。また、出方路管理部１ｃは方路選択情報記憶部１ｂの前記方路の上り／下り空き帯域を更新する。一方、いずれか一方の空き帯域が申告帯域より小さければ、呼制御部１ａは呼の受付けを拒絶し、接続要求メッセージを着側ATM交換機に送信しない。すなわち、コネクション(SVC若しくはSPVC)の上り帯域/下り帯域の何れかを満たす空き帯域があったとしても、同一回線上にて両方向の帯域を満たしていなければ呼接続要求メッセージを送信しない。
図３３は呼受付けの動作説明図であり、上り/下り最大帯域が156Mbps(以後単に156Mと記す)の場合において、(1) 方路５の上り/下り帯域が端末３1，４1間の通信等で100M/100M使用され、その上り/下りの空き帯域が56M/56M、(2) 方路６の上り/下り帯域が端末３3，４3間の通信等で110M/50M使用されており、その上り/下りの空き帯域が46M/106M、である状態を示している。かかる状態において、端末３2，４2間に上り/下り申告帯域がそれぞれ50M/80Mの呼接続要求が発生すると、方路５では上り空き帯域56Mが上り申告帯域50Mより大きいが、下り空き帯域56Mが下り申告帯域80Mより小さい。また、方路６では下り空き帯域106Mが下り申告帯域80Mより大きいが、上り空き帯域46Mが上り申告帯域50Mより小さい。このため、上り/下り申告帯域50M/80Mの呼接続要求は拒絶される。
そこで、上り方向のみの接続要求、あるいは、下り方向のみの接続要求を独立して扱うことにより回線の上り/下りの帯域を無駄にせず、帯域の有効利用を図った技術が提案されている(特開昭61-56542号公報参照)。しかし、この従来技術は上り/下り両方向の申告帯域を含む呼接続要求を扱うことができない。このため、例えば、ATM(Asynchronous Transfer Mode)網のように呼接続要求に上り/下り両方向の申告帯域を含む呼の受付制御には適用できない。
そこで、(1) 各方路（回線）の帯域を上り、下り個別に管理し、(2) 上り/下りの申告帯域を含む呼接続要求があった時、それぞれの申告帯域を満足する方路（回線）を求め、(3) 各申告帯域で各方向の帯域を確保し、(4) 前記求めた方路を介して上り、下りの通信を行う方法が考えられる。
図３２はかかる方法を実現する通信システムの概略構成図であり、１は発側のATM交換機、２は着側のATM交換機、３，４は端末、５，６はATM交換機間を接続する中継回線（方路）である。ATM交換機１において１ａは呼制御を行う呼制御部、１ｂは各方路の上り空き帯域／下り空き帯域／回線状態等を記憶する方路選択情報記憶部、１ｃは方路選択情報を参照して方路が上り/下りの申告帯域を満足するか調べる出方路管理部、１ｄは回線（方路）の障害を検出して呼制御部に通知する障害管理部である。ATM交換機２もATM交換機１と同一の構成を有しているが呼制御部２ａのみを示している。
SVC (Switched Virtual Connection)やSPVC (Soft Permanent Virtual Connection)等の動的な呼接続要求に対して、呼制御部１ａは方路選択プロトコルPNNIにより出方路を決定する。しかる後、出方路管理部１ｃに対して該決定した出方路の上り/下り空き帯域がそれぞれ呼接続要求における上り/下り申告帯域以上であるかを問い合わせる。出方路管理部１ｃは方路選択情報を参照して出方路の上り/下り空き帯域がそれぞれ呼接続要求における上り/下り申告帯域以上であるか調べ、その結果を呼制御部１ａに通知する。呼制御部１ａは、出方路の上り/下り空き帯域が共に上り/下り申告帯域以上であれば呼接続要求を受付け、着側ATM交換機に呼接続要求メッセージ(set up message)を送信する。また、出方路管理部１ｃは方路選択情報記憶部１ｂの前記方路の上り／下り空き帯域を更新する。一方、いずれか一方の空き帯域が申告帯域より小さければ、呼制御部１ａは呼の受付けを拒絶し、接続要求メッセージを着側ATM交換機に送信しない。すなわち、コネクション(SVC若しくはSPVC)の上り帯域/下り帯域の何れかを満たす空き帯域があったとしても、同一回線上にて両方向の帯域を満たしていなければ呼接続要求メッセージを送信しない。
図３３は呼受付けの動作説明図であり、上り/下り最大帯域が156Mbps(以後単に156Mと記す)の場合において、(1) 方路５の上り/下り帯域が端末３1，４1間の通信等で100M/100M使用され、その上り/下りの空き帯域が56M/56M、(2) 方路６の上り/下り帯域が端末３3，４3間の通信等で110M/50M使用されており、その上り/下りの空き帯域が46M/106M、である状態を示している。かかる状態において、端末３2，４2間に上り/下り申告帯域がそれぞれ50M/80Mの呼接続要求が発生すると、方路５では上り空き帯域56Mが上り申告帯域50Mより大きいが、下り空き帯域56Mが下り申告帯域80Mより小さい。また、方路６では下り空き帯域106Mが下り申告帯域80Mより大きいが、上り空き帯域46Mが上り申告帯域50Mより小さい。このため、上り/下り申告帯域50M/80Mの呼接続要求は拒絶される。
従来は呼接続要求を行う際、上り／下りの申告帯域を片方向毎に別々の方路に割り当てる仕組みが存在しなかった。この為、上り／下り両方の帯域を満足する方路が存在しない場合が多くなり、結果的に物理回線自体の増設が必要となっていた。また、上述したような場合においては、中継回線にて利用できない無駄な空き帯域が多々発生する。
よって本発明の目的は、SVC/SPVC等の動的な両方向の接続要求に関して、片方向毎に別方路での呼接続要求の受付けを可能とし、これにより空き帯域を有効に利用することである。
よって本発明の目的は、SVC/SPVC等の動的な両方向の接続要求に関して、片方向毎に別方路での呼接続要求の受付けを可能とし、これにより空き帯域を有効に利用することである。
本発明において、各通信ノードは、(1) 方路毎に上り方向及び下り方向の空き帯域を管理し、(2) 上り/下り両方向の申告帯域を含む呼接続要求があった時、該上り／下りの申告帯域より大きな上り／下りの空き帯域を有する方路を探索し、(3) 方路を探索できれば呼接続要求を該方路で両方向に通信する呼として受付け、(4) 方路を探索できなければ、上り申告帯域より大きな空き帯域を有する方路と下り申告帯域より大きな空き帯域を有する方路をそれぞれ独立に探索し、(5) ２つの方路を探索できれば、上り、下り方向毎に別方路で通信する呼（方路分割呼）として呼接続要求を受付ける。
方路分割呼として呼接続要求を受付けた場合、(1) 発側ノードは上り／下りの方路毎に着側ノードに送信する呼接続要求メッセージを作成し、(2) それぞれの呼接続要求メッセージを上り方路、下り方路を介して着側ノードに送信し、(3) 着側ノードは各方路より方路分割呼の呼接続要求メッセージを受信した時、宛先端末に通知する呼接続要求メッセージを作成する。また、方路分割呼の応答メッセージを宛先端末より受信したとき、(1) 着側ノードは方路毎に着側ノードより発側ノードに送信する応答メッセージを作成し、(2) それぞれの応答メッセージを上り方路、下り方路を介して発側ノードに送信し、(3) 発側ノードは各方路より方路分割呼の応答メッセージを受信した時、発信元端末に通知する応答メッセージを作成する。更に、方路分割呼の解放要求メッセージを端末より受信した時、(1) 発側ノード、着側ノードの一方のノードは方路毎に他方のノードに送信する解放要求メッセージを作成し、それぞれの解放要求メッセージを上り方路、下り方路を介して他方のノードに送信し、(2) 他方のノードは各方路より方路分割呼の解放要求メッセージを受信した時、端末に通知する解放要求メッセージを作成する。
又、本発明において、上り方向及び下り方向毎に別方路で通信中に、上り方路あるいは下り方路に障害が発生した時、(1) 発側及び着側ノードは障害が発生した方路の接続を解放し、(2) しかる後、発側ノードは解放した方路に割り当てた申告帯域以上の空き帯域を有する別の方路を探索し、(3) 探索できれば、再接続用の呼接続要求メッセージを作成して該別方路を介して発側ノードより着側ノードに送信し、(4) 着側ノードにおいて再接続用の呼接続要求メッセージを受信した時、該別方路と宛先端末間のパスを設定すると共に発側ノードに応答メッセージを送信し、(5) 発側ノードは応答メッセージの受信により発信元端末と前記別方路間のパスを設定する。
方路分割呼として呼接続要求を受付けた場合、(1) 発側ノードは上り／下りの方路毎に着側ノードに送信する呼接続要求メッセージを作成し、(2) それぞれの呼接続要求メッセージを上り方路、下り方路を介して着側ノードに送信し、(3) 着側ノードは各方路より方路分割呼の呼接続要求メッセージを受信した時、宛先端末に通知する呼接続要求メッセージを作成する。また、方路分割呼の応答メッセージを宛先端末より受信したとき、(1) 着側ノードは方路毎に着側ノードより発側ノードに送信する応答メッセージを作成し、(2) それぞれの応答メッセージを上り方路、下り方路を介して発側ノードに送信し、(3) 発側ノードは各方路より方路分割呼の応答メッセージを受信した時、発信元端末に通知する応答メッセージを作成する。更に、方路分割呼の解放要求メッセージを端末より受信した時、(1) 発側ノード、着側ノードの一方のノードは方路毎に他方のノードに送信する解放要求メッセージを作成し、それぞれの解放要求メッセージを上り方路、下り方路を介して他方のノードに送信し、(2) 他方のノードは各方路より方路分割呼の解放要求メッセージを受信した時、端末に通知する解放要求メッセージを作成する。
又、本発明において、上り方向及び下り方向毎に別方路で通信中に、上り方路あるいは下り方路に障害が発生した時、(1) 発側及び着側ノードは障害が発生した方路の接続を解放し、(2) しかる後、発側ノードは解放した方路に割り当てた申告帯域以上の空き帯域を有する別の方路を探索し、(3) 探索できれば、再接続用の呼接続要求メッセージを作成して該別方路を介して発側ノードより着側ノードに送信し、(4) 着側ノードにおいて再接続用の呼接続要求メッセージを受信した時、該別方路と宛先端末間のパスを設定すると共に発側ノードに応答メッセージを送信し、(5) 発側ノードは応答メッセージの受信により発信元端末と前記別方路間のパスを設定する。
本発明によれば、SVC/SPVC等の動的な両方向の接続要求に関して、片方向毎に別方路での呼接続要求の受付けを可能とし、これにより空き帯域を有効に利用することができる。
本発明によれば、端末は方路分割呼として受付けられたか否かを意識することなく、呼接続要求メッセージの送受、応答メッセージの送受、解放要求メッセージの送受が可能になる。
本発明によれば、上り方向/下り方向を別方路で確立した方路分割呼において、上り方向/下り方向のいずれかの方路(中継回線)が障害となった場合、正常状態である方路を介して通信を継続しながら、別方路への再接続を行うことができる。
本発明によれば、端末は方路分割呼として受付けられたか否かを意識することなく、呼接続要求メッセージの送受、応答メッセージの送受、解放要求メッセージの送受が可能になる。
本発明によれば、上り方向/下り方向を別方路で確立した方路分割呼において、上り方向/下り方向のいずれかの方路(中継回線)が障害となった場合、正常状態である方路を介して通信を継続しながら、別方路への再接続を行うことができる。
（Ａ） ATM交換機
図１はATM交換機の全体構成図である。
１１は所定の入線より到来したセルを該セルのヘッダ部に含まれるVCI/VPIに基づいて所定の出線にスイッチングするATMスイッチ、１２は端末と接続された回線インタフェース、１３は網(中継回線)に接続された回線インタフェース、１４は呼接続／呼切断要求等に基づいて呼処理制御を行なう呼処理プロセッサ、１５，１６はそれぞれ呼処理プロセッサ１４とATMスイッチ１１間に設けられたシグナリング装置（BSGC）である。シグナリング装置１５，１６は、(1) ATMスイッチより入力する呼処理セルを呼処理プロセッサ１４が扱えるデータに分解（デセル化）すると共に、呼処理プロセッサから所定の端末や隣接交換機に送出する呼処理データをセル化するクラッド機能（Cell Assembly and Deassembly)、(2) セル化された呼処理セルを所定の端末や隣接ATM交換機に送出するために該セルにVPI/VCIやタグ情報を付加してATMスイッチに入力するATMインターフェース機能を有している。
ATMスイッチ１１は、スイッチ部の他にヘッダ変換／タグ付与部(VCC/TGA)１７，１８を備えている。ヘッダ変換／タグ付与部(VCC/TGA)１７，１８はそれぞれルーチングテーブルRTLを備え、該ルーチングテーブルRTLに、(1) 呼処理セルをシグナリング装置１５，１６にルーチングするためのルーチング情報、(2) データセルを所定方路にルーチングするためのルーチング情報がそれぞれ設定される。端末やATM交換機が送出する呼処理セルに付加するVPI/VCI値は端末やATM交換機毎に固有の値である。従って、呼処理プロセッサ１４は予め該VPI/VCI値に対応させて呼処理セルをシグナリング装置１５，１６にルーチングするルーチング情報を作成してルーチングテーブルRTLに設定する。また、呼処理プロセッサ１４は発呼毎にデータセルを所定出方路にルーチングするルーチング情報を作成してルーチングテーブルRTLに設定する。
以上により、呼処理時、ATMスイッチ１１は端末や隣接ATM交換機から入力する呼処理セルをルーチングテーブルRTLを参照してシグナリング装置１５，１６にルーチングし該シグナリング装置を介して呼処理プロセッサ１４に入力する。また、ATMスイッチ１１は呼処理プロセッサ１４からシグナリング装置１５．１６を介して入力する呼処理セルを所定の端末や隣接ATM交換機にルーチングする。また、通信時、ATMスイッチ１１はルーチングテーブルRTLを参照して入力したデータセルを所定の宛先に応じた出線にルーチングする。
図１はATM交換機の全体構成図である。
１１は所定の入線より到来したセルを該セルのヘッダ部に含まれるVCI/VPIに基づいて所定の出線にスイッチングするATMスイッチ、１２は端末と接続された回線インタフェース、１３は網(中継回線)に接続された回線インタフェース、１４は呼接続／呼切断要求等に基づいて呼処理制御を行なう呼処理プロセッサ、１５，１６はそれぞれ呼処理プロセッサ１４とATMスイッチ１１間に設けられたシグナリング装置（BSGC）である。シグナリング装置１５，１６は、(1) ATMスイッチより入力する呼処理セルを呼処理プロセッサ１４が扱えるデータに分解（デセル化）すると共に、呼処理プロセッサから所定の端末や隣接交換機に送出する呼処理データをセル化するクラッド機能（Cell Assembly and Deassembly)、(2) セル化された呼処理セルを所定の端末や隣接ATM交換機に送出するために該セルにVPI/VCIやタグ情報を付加してATMスイッチに入力するATMインターフェース機能を有している。
ATMスイッチ１１は、スイッチ部の他にヘッダ変換／タグ付与部(VCC/TGA)１７，１８を備えている。ヘッダ変換／タグ付与部(VCC/TGA)１７，１８はそれぞれルーチングテーブルRTLを備え、該ルーチングテーブルRTLに、(1) 呼処理セルをシグナリング装置１５，１６にルーチングするためのルーチング情報、(2) データセルを所定方路にルーチングするためのルーチング情報がそれぞれ設定される。端末やATM交換機が送出する呼処理セルに付加するVPI/VCI値は端末やATM交換機毎に固有の値である。従って、呼処理プロセッサ１４は予め該VPI/VCI値に対応させて呼処理セルをシグナリング装置１５，１６にルーチングするルーチング情報を作成してルーチングテーブルRTLに設定する。また、呼処理プロセッサ１４は発呼毎にデータセルを所定出方路にルーチングするルーチング情報を作成してルーチングテーブルRTLに設定する。
以上により、呼処理時、ATMスイッチ１１は端末や隣接ATM交換機から入力する呼処理セルをルーチングテーブルRTLを参照してシグナリング装置１５，１６にルーチングし該シグナリング装置を介して呼処理プロセッサ１４に入力する。また、ATMスイッチ１１は呼処理プロセッサ１４からシグナリング装置１５．１６を介して入力する呼処理セルを所定の端末や隣接ATM交換機にルーチングする。また、通信時、ATMスイッチ１１はルーチングテーブルRTLを参照して入力したデータセルを所定の宛先に応じた出線にルーチングする。
（Ｂ）呼処理プロセッサの機能ブロック構成
図２は本発明の呼処理プロセッサの機能ブロック構成図であり、１１ａは発側のATM交換機(発側ノード)、１１ｂは着側ATM交換機(着側ノード)、２１は発信元端末、２２は宛先端末、３１、３１はATM交換機間を接続する中継回線（方路）であり、上り、下り２本の伝送路を備えている。尚、以下では発側ノード１１ａに所属するユニットにはサフィックスaを付加し、着側ノード１１ｂに所属するユニットにはサフィックスbを付加して説明する。また、発側ノード１１ａと着側ノード１１ｂは同一の構成を備えているが、図２では説明上不要な部分は削除している。
各ノード１１ａ，１１ｂにおいて、呼制御部５１ａ，５１ｂは、SVC/SPVC等の動的な呼接続要求（上り／下り両方向の帯域を必要とする呼接続要求）に対して、その接続から解放までの統括的制御を行う。障害管理部５２ａは、中継回線３１，３２の状態（障害、正常）を監視し、障害を検出して呼制御部５１ａに通知する。方路状態記憶部５３ａは各方路の上り空き帯域／下り空き帯域／回線状態等を記憶する。
第１の方路管理部５４ａは、呼接続要求が発生した時、宛先に基づいて経路選択プロトコルPNNIにより方路を選択し、しかる後、選択した各方路の状態を参照して該方路が上り/下りの申告帯域を満足するか調べ、その結果を呼制御部５１ａに通知する。すなわち、経路選択プロトコルPNNIにより選択した方路の上り／下りの空き帯域（使用可能帯域）が共に上り/下りの申告帯域より大きいか調べその結果を呼制御部５１ａに通知する。
第２の方路管理部５５ａは、上り/下りの申告帯域を満足する方路が存在しない時、経路選択プロトコルPNNIにより選択された方路の中から、上り申告帯域以上の空き帯域を有する方路と下り申告帯域以上の空き帯域を有する方路をそれぞれ独立に探索し、探索結果を呼処理制御部５１ａに通知する。呼処理制御部５１ａは、上り/下りの両方の申告帯域を満足する方路が存在しなくても、上り申告帯域を満足する方路（中継回線）と下り申告帯域を満足する別の方路（中継回線）が存在すれば、接続要求呼を上り、下り別方路で通信する呼（方路分割呼）として受付ける。
メッセージ分割処理部５６ａは、接続要求呼が方路分割呼として受付けられると、端末２１から受信した接続要求メッセージ（set up message）を、上り方路の接続要求メッセージと下り方路の接続要求メッセージに分割し、各メッセージを呼処理セルのペイロードにマッピングし、上り方路３１／下り方路３２を介して着側ATM交換機１１ｂに送信する。
方路分割コネクション管理データ記憶部５７ａ，５７ｂは、方路分割呼のコネクション管理データを記憶するもので、方路分割呼の呼番号（Call Reference)に対応させて、
(1) 上りコネクションID(VPI/VCI)、
(2) 下りコネクションID(VPI/VCI)、
(3) 上り方路番号、
(4) 下り方路番号
等を記憶する。尚、上りコネクションID、下りコネクションIDは上りデータセル及び下りデータセルの通信時に該セルのヘッダに付加するVPI/VCIである。
方路分割コネクション管理部５８ａ，５８ｂは記憶部５７ａ，５７ｂに対するコネクション管理データの書き込み、削除、変更の管理を行う。
応答メッセージ受信記憶部５９ａは、分割された接続要求メッセージに対する応答メッセージ（connect message)の受信状態を記憶する。応答受信管理部６０ａは、分割した接続要求メッセージに対する応答メッセージを着側ノード１１ｂより受信すればその旨を記憶部５９ａに記憶し、上り方路３１、下り方路３２の両方より応答メッセージを受信すれば発端末２１に対する応答メッセージを作成して通知する。
再接続管理部６１ａは、上り方路３１あるいは下り方路３２が障害によって切断された時、別方路を探索して再接続要求を行う。
着側ノード１１ｂの接続要求メッセージ受信記憶部７１ｂは、発側ノード１１ａより上り方路３１、下り方路３２を介して分割されて送られてくる各接続要求メッセージの受信状態を記憶する。接続要求受信管理部７２ｂは、上り方路３１、下り方路３２より分割されて送られてくる接続要求メッセージを受信すればその旨を記憶部７１ｂに記憶し、両方路より接続要求メッセージを受信した時、宛先端末２２に送信する接続要求メッセージを作成する。
応答方路管理部７３ｂは、宛先端末２２より応答メッセージを受信すれば、上り方路３１からの接続要求メッセージに対する応答メッセージと、下り方路３２からの接続要求メッセージに対する応答メッセージを作成し、各応答メッセージを呼処理セルのペイロードにマッピングし、上り方路３１／下り方路３２を介して発側ノード１１ａに送信する。
解放メッセージ受信記憶部７４ｂは、発側ノード１１ａより上り方路３１、下り方路３２を介して分割されて送られてくる解放メッセージの受信状態を記憶する。解放受信管理部７５ｂは、上り方路３１、下り方路３２より分割されて送られてくる解放メッセージを受信すればその旨を記憶部７４ｂに記憶し、両方路より解放メッセージを受信した時、宛先端末２２に送信する解放メッセージを作成する。
図２は本発明の呼処理プロセッサの機能ブロック構成図であり、１１ａは発側のATM交換機(発側ノード)、１１ｂは着側ATM交換機(着側ノード)、２１は発信元端末、２２は宛先端末、３１、３１はATM交換機間を接続する中継回線（方路）であり、上り、下り２本の伝送路を備えている。尚、以下では発側ノード１１ａに所属するユニットにはサフィックスaを付加し、着側ノード１１ｂに所属するユニットにはサフィックスbを付加して説明する。また、発側ノード１１ａと着側ノード１１ｂは同一の構成を備えているが、図２では説明上不要な部分は削除している。
各ノード１１ａ，１１ｂにおいて、呼制御部５１ａ，５１ｂは、SVC/SPVC等の動的な呼接続要求（上り／下り両方向の帯域を必要とする呼接続要求）に対して、その接続から解放までの統括的制御を行う。障害管理部５２ａは、中継回線３１，３２の状態（障害、正常）を監視し、障害を検出して呼制御部５１ａに通知する。方路状態記憶部５３ａは各方路の上り空き帯域／下り空き帯域／回線状態等を記憶する。
第１の方路管理部５４ａは、呼接続要求が発生した時、宛先に基づいて経路選択プロトコルPNNIにより方路を選択し、しかる後、選択した各方路の状態を参照して該方路が上り/下りの申告帯域を満足するか調べ、その結果を呼制御部５１ａに通知する。すなわち、経路選択プロトコルPNNIにより選択した方路の上り／下りの空き帯域（使用可能帯域）が共に上り/下りの申告帯域より大きいか調べその結果を呼制御部５１ａに通知する。
第２の方路管理部５５ａは、上り/下りの申告帯域を満足する方路が存在しない時、経路選択プロトコルPNNIにより選択された方路の中から、上り申告帯域以上の空き帯域を有する方路と下り申告帯域以上の空き帯域を有する方路をそれぞれ独立に探索し、探索結果を呼処理制御部５１ａに通知する。呼処理制御部５１ａは、上り/下りの両方の申告帯域を満足する方路が存在しなくても、上り申告帯域を満足する方路（中継回線）と下り申告帯域を満足する別の方路（中継回線）が存在すれば、接続要求呼を上り、下り別方路で通信する呼（方路分割呼）として受付ける。
メッセージ分割処理部５６ａは、接続要求呼が方路分割呼として受付けられると、端末２１から受信した接続要求メッセージ（set up message）を、上り方路の接続要求メッセージと下り方路の接続要求メッセージに分割し、各メッセージを呼処理セルのペイロードにマッピングし、上り方路３１／下り方路３２を介して着側ATM交換機１１ｂに送信する。
方路分割コネクション管理データ記憶部５７ａ，５７ｂは、方路分割呼のコネクション管理データを記憶するもので、方路分割呼の呼番号（Call Reference)に対応させて、
(1) 上りコネクションID(VPI/VCI)、
(2) 下りコネクションID(VPI/VCI)、
(3) 上り方路番号、
(4) 下り方路番号
等を記憶する。尚、上りコネクションID、下りコネクションIDは上りデータセル及び下りデータセルの通信時に該セルのヘッダに付加するVPI/VCIである。
方路分割コネクション管理部５８ａ，５８ｂは記憶部５７ａ，５７ｂに対するコネクション管理データの書き込み、削除、変更の管理を行う。
応答メッセージ受信記憶部５９ａは、分割された接続要求メッセージに対する応答メッセージ（connect message)の受信状態を記憶する。応答受信管理部６０ａは、分割した接続要求メッセージに対する応答メッセージを着側ノード１１ｂより受信すればその旨を記憶部５９ａに記憶し、上り方路３１、下り方路３２の両方より応答メッセージを受信すれば発端末２１に対する応答メッセージを作成して通知する。
再接続管理部６１ａは、上り方路３１あるいは下り方路３２が障害によって切断された時、別方路を探索して再接続要求を行う。
着側ノード１１ｂの接続要求メッセージ受信記憶部７１ｂは、発側ノード１１ａより上り方路３１、下り方路３２を介して分割されて送られてくる各接続要求メッセージの受信状態を記憶する。接続要求受信管理部７２ｂは、上り方路３１、下り方路３２より分割されて送られてくる接続要求メッセージを受信すればその旨を記憶部７１ｂに記憶し、両方路より接続要求メッセージを受信した時、宛先端末２２に送信する接続要求メッセージを作成する。
応答方路管理部７３ｂは、宛先端末２２より応答メッセージを受信すれば、上り方路３１からの接続要求メッセージに対する応答メッセージと、下り方路３２からの接続要求メッセージに対する応答メッセージを作成し、各応答メッセージを呼処理セルのペイロードにマッピングし、上り方路３１／下り方路３２を介して発側ノード１１ａに送信する。
解放メッセージ受信記憶部７４ｂは、発側ノード１１ａより上り方路３１、下り方路３２を介して分割されて送られてくる解放メッセージの受信状態を記憶する。解放受信管理部７５ｂは、上り方路３１、下り方路３２より分割されて送られてくる解放メッセージを受信すればその旨を記憶部７４ｂに記憶し、両方路より解放メッセージを受信した時、宛先端末２２に送信する解放メッセージを作成する。
（Ｃ）本発明の呼処理制御
（ａ）呼受付け制御
図３は呼受付け制御の説明図、図４は本発明の呼受付け制御の処理フローであり、図３において図２と同一部分には同一符号を付している。
呼制御部５１ａは端末２１より上り申告帯域／下り申告帯域を有する接続要求メッセージ（接続要求呼）a-1を受信すると、第１の方路管理部５４ａに対して接続要求呼a-1の上り申告帯域／下り申告帯域の両方を満足する方路を問い合わせる（ステップ１０１）。
第１の方路管理部５４ａは、経路探索プロトコルPNNIにより宛先に応じた方路1〜方路3を探索し、ついで、方路状態記憶部５３ａの方路状態データを参照し、方路1〜方路3が接続要求呼a-1の上り申告帯域／下り申告帯域の両方を満足するか調べる（ステップ１０２）。いずれかの方路が接続要求呼a-1の上り申告帯域／下り申告帯域の両方を満足すれば(ステップ１０３）、既存のコネクション接続処理により接続要求呼a-1を受付け、該方路に割り当てる（ステップ１０４)。
しかし、いずれの方路も接続要求呼a-1の上り申告帯域／下り申告帯域の両方を満足しなければ、呼制御部５１ａは第２の方路管理部５５ａに対して接続要求呼a-1の上り申告帯域を満足する方路と下り申告帯域を満足する方路を別個に問い合わせる。第２の方路管理部５５ａは、経路探索プロトコルPNNIにより探索された方路1〜方路3を対象に上り申告帯域以上の空き帯域を有する方路と下り申告帯域以上の空き帯域を有する方路をそれぞれ独立に探索し、探索結果を呼処理制御部５１ａに通知する（ステップ１０５）。
呼制御部５１ａは第２の方路管理部５５ａからの通知を参照し、上り申告帯域以上の空き帯域を有する方路と下り申告帯域以上の空き帯域を有する別の方路がそれぞれ探索できたかチェックする（ステップ１０６）。探索できれば、呼制御部５１ａは接続要求呼a-1を方路分割呼として受付け、各方路に上り申告帯域及び下り申告帯域をそれぞれ割り当てる（ステップ１０７）。
ステップ１０６において上り申告帯域以上の空き帯域を有する方路と下り申告帯域以上の空き帯域を有する方路が両方とも選択できなければ接続要求を拒絶する。
図３では、上り／下り申告帯域の両方を満足する中継回線が存在しない場合において、方路１が上り申告帯域を満足し、方路３が下り申告帯域を満足する場合が示されている。
以上より、呼制御部５１ａは、上り/下りの両方の申告帯域を満足する方路が存在しなくても、上り申告帯域を満足する方路（中継回線）と下り申告帯域を満足する別の方路（中継回線）が存在すれば、接続要求呼a-1を方路分割呼として受付け、各方路に上り申告帯域及び下り申告帯域をそれぞれ割り当てる。
以上のようにすれば、これまで空き帯域の不足によって拒絶されていた、呼接続要求が受付け可能となり、ATM中継回線の帯域を有効に使用したネットワーク構築が実現できる。
（ｂ）呼接続要求メッセージの送受信
図５は方路分割呼の呼接続要求メッセージの送受信制御の説明図、図６は発側ノードの接続要求メッセージ送信処理フロー、図７は着側ノードの接続要求メッセージ受信処理フローであり、図５において図２と同一部分には同一符号を付している。
呼制御部５１ａは上り申告帯域／下り申告帯域を有する端末２１からの接続要求呼a-1を方路分割呼として受付けると（ステップ２０１）、メッセージ分割処理部５６ａに各方路を介して接続要求メッセージ(set up mesage)を送信するよう要求する（ステップ２０２）。呼制御部５１ａは上記メッセージの送信要求時、接続要求メッセージa-1と上り方路番号/下り方路番号をメッセージ分割処理部５６ａに渡す。なお、上り方路は中継回線３１、下り方路は中継回線３２であるとする。
送信要求を受けたメッセージ分割処理部５６ａは、方路分割コネクション管理部５８ａに方路分割コネクション管理データの作成を指示する。これにより、方路分割コネクション管理部５８ａは、方路分割コネクション管理データを作成して記憶部５７ａに格納する(ステップ２０３）。方路分割コネクション管理データは、(1) 呼番号、(2) 上りコネクションID(VPI/VCI)、(3) 下りコネクションID(VPI/VCI)、(4) 上り方路番号、(5) 下り方路番号等で構成されている。
また、メッセージ分割処理部５６ａは、上り帯域用の接続要求メッセージa-2及び下り帯域用の接続要求メッセージa-3を編集し、各接続要求メッセージa-2,a-3を呼処理セルのペイロードにマッピングし、該呼処理セルを上り方路３１，下り方路３２を介して着側ノード１１ｂに送信する（ステップ２０４）。
上り帯域用及び下り帯域用の接続要求メッセージa-2、a-3は共に同一の呼番号(call reference)及び分割されていることを示す分割識別データを含んでいる。また、上り帯域用の接続要求メッセージa-2は更に上り申告帯域、上りデータセルに付加するVPI/VCI等を含んでいる。また、下り帯域用の接続要求メッセージa-3は更に下り申告帯域、下りデータセルに付加するVPI/VCI等を含んでいる。
着側ノード１１ｂの呼制御部５１ｂは、接続要求メッセージを受信すれば（ステップ２５１）、分割識別データの有無に基づいて受信メッセージが方路分割呼の接続要求メッセージであるか判別する（ステップ２５２）。
呼制御部５１ｂは、受信メッセージが方路分割呼の接続要求メッセージでなければ、端末２２へ該接続要求メッセージを直ちに通知する（ステップ２５３）。
一方、受信メッセージが方路分割呼の接続要求メッセージであれば、呼制御部５１ｂは、(1)メッセージに含まれる情報要素より上り／下りを判別すると共に(上り帯域用の接続要求メッセージa-2であるとする)、(2) 該メッセージa-2に含まれる呼番号及び上りコネクションID(VPI/VCI)、メッセージ受信方路の方路番号を方路分割コネクション管理部５８ｂに通知し、方路分割コネクション管理データの作成を指示する。これにより、方路分割コネクション管理部５８ｂは、方路分割コネクション管理データを作成して記憶部５７ｂに格納する。ついで、下り帯域用の接続要求メッセージa-3を受信すれば同様の処理が行われ記憶部５７ｂには、(1) 呼番号、(2) 上りコネクションID(VPI/VCI)、(3) 下りコネクションID(VPI/VCI)、(4) 上り方路番号、(5) 下り方路番号等を有する方路分割コネクション管理データが格納される（ステップ２５４）。
呼制御部５１ｂは以上と並行して接続要求メッセージa-2を接続要求受信管理部７２ｂに通知する。接続要求受信管理部７２ｂは接続要求メッセージa-2を受信すれば、記憶部７１ｂに該メッセージの呼番号と、上り受信識別データを記憶する。ついで、下り帯域用の接続要求メッセージa-3を受信すれば同様の処理が行われ、記憶部７１ｂに呼番号、上り／下り受信識別データが記憶される。接続要求受信管理部７２ｂは、上り/下り両方向の分割された接続要求メッセージa-2,a-3を受信すれば、これら接続要求メッセージa-2,a-3を組み合わせて本来の両方向の接続要求メッセージa-1を再編集し（ステップ２５５）、該接続要求メッセージa-1を宛先端末２２に通知する（ステップ２５６）。尚、端末２２に通知する接続要求メッセージa-1は、呼番号、上り申告帯域、下り申告帯域、上り／下りデータセルの呼識別ID(VPI/VCI)等を含んでいる。
以上により、方路分割呼であるか否かを意識することなく端末装置を構成できる。また、端末２１，２２でのコネクション情報の変更を行わずに、上り/下り別方路でのコネクション接続が可能となる。
（ｃ）応答メッセージの送受信制御
図８は方路分割呼の応答メッセージの送受信制御説明図、図９は着側ノードの応答メッセージ送信処理フロー、図１０は発側ノードの応答メッセージ受信処理フローであり、図８において図２と同一部分には同一符号を付している。
端末２２は接続要求メッセージa-1を受信すれば、呼制御部５１ｂに対して応答メッセージ(connect message)b-1を送信する。この応答メッセージb-2には接続要求メッセージa-1の呼番号と同一の呼番号が含まれている。呼制御部５１ｂは応答メッセージを受信すれば(ステップ３０１）、応答方路管理部７３ｂに応答メッセージb-1を渡すと共に、発側ノードへの応答メッセージ作成、送信を要求する。
応答方路管理部７３ｂは応答送信要求を受けると、方路分割コネクション管理部５８ｂに応答メッセージb-1に含まれる呼番号の分割コネクション情報が記憶部５７ｂに記憶されているか問い合わせる（ステップ３０２）。すなわち、応答メッセージb-1が方路分割呼の応答メッセージであるか問い合わせる。方路分割呼の応答メッセージでなければ（ステップ３０３）、直ちに発側ノードへの応答メッセージを作成して送信する(ステップ３０４）。
一方、方路分割呼の応答メッセージであれば（ステップ３０３）、応答方路管理部７３ｂは、上り、下りそれぞれの応答メッセージb-2,b-3を作成し(ステップ３０５）、方路分割コネクション管理データに基づいて応答送信方路３１，３２を決定し（ステップ３０６）、上り、下りそれぞれの応答メッセージb-2,b-3を応答送信方路３１，３２を介して着側ノード１１ａに送信する（ステップ３０７）。
着側ノード１１ａの呼制御部５１ａは、応答メッセージb-2,b-3を受信すれば（ステップ３５１）、方路分割コネクション管理部５８ａに応答メッセージb-2,b-3が方路分割呼に対する応答メッセージであるか問い合わせる。方路分割コネクション管理部５８ａは、応答メッセージb-2,b-3の呼番号及び方路分割コネクション管理データに基づいて該メッセージが方路分割呼の応答 メッセージであるか調べ、その結果を制御部５１ａに通知する（ステップ３５２）。
呼制御部５１ａは方路分割呼の応答メッセージでなければ（ステップ３５３）、該応答メッセージを発信端末２１に通知する（ステップ３５４）。
一方、方路分割呼の応答メッセージであれば、呼制御部５１ａは応答受信管理部６０ａに方路分割呼の応答メッセージの受信を通知する。通知を受けた応答受信管理部６０ａは、上り方路からの応答メッセージであるか、下り方路からの応答メッセージであるか判断し（上り方路からの応答メッセージb-2であるとする）、記憶部５９ａに該応答メッセージb-2の呼番号と、上り受信識別データを記憶する。
ついで、下り方路からの応答メッセージb-3を受信すれば同様の処理が行われ記憶部５９ａには呼番号、上り受信識別データ、下り受信識別データが記憶される。応答受信管理部６０ａは上り/下り両方向の分割された応答メッセージb-2, ba-3を受信すれば、本来の両方向の応答メッセージb-1を再編集し（ステップ３５５）、該応答メッセージb-1を発信端末２１に通知する（ステップ３５６）。尚、端末２１に通知する応答メッセージb-1は、呼番号、端末がデータセルのヘッダに付加すべきコネクション識別子(VPI/VCI)等を含んでいる。
以上により、端末２１，２２でのコネクション情報の変更を行わずに、上り/下り別方路でのコネクション接続が可能となる。
（ｄ）解放メッセージの送受信
図１１は方路分割呼の解放メッセージの送受信制御説明図、図１２は解放メッセージの送信処理フロー、図１３は解放メッセージの受信処理フローであり、図１１において図２と同一部分には同一符号を付している。
発側ノード１１ａの呼制御部５１ａは発端末２１より呼番号を含む解放メッセージ（release message)a-4を受信すれば、方路分割コネクション管理部５８ａに呼番号を提示して方路分割呼に対する解放メッセージであるか問い合わせる。問い合わせを受けた方路分割コネクション管理部５８ａは、呼番号に基づいて記憶部５７ａに記憶されている方路分割コネクション管理データを参照して、解放メッセージa-4が方路分割呼に対する解放メッセージであるか否かを調べ、その結果を呼制御部５１ａに回答する。
呼制御部５１ａは、解放メッセージa-4が方路分割呼に対する解放メッセージでなければ（ステップ４０２）、該解放メッセージを着側ノード１１ｂに送信する（ステップ４０３）。一方、解放メッセージa-4が方路分割呼に対する解放メッセージであれば（ステップ４０２）、呼制御部５１ａは、メッセージ分割処理部５６ａに上り、下り方路を介して解放メッセージを送信するよう指示する。この場合、呼制御部５１ａは解放メッセージa-4をメッセージ分割処理部５６ａに渡す。送信要求を受けたメッセージ分割処理部５６ａは、該解放メッセージa-4を参照して上り／下り帯域用の解放メッセージa-5,a-6を作成する（ステップ４０４）。
ついで、メッセージ分割処理部５６ａは、方路分割コネクション管理データより方路分割呼に割り当てた上り/下り方路３１，３２を求め、該上り/下り方路３１，３２を介して解放メッセージa-5,a-6を着側ノード１１ｂに送信する（ステップ４０５）。
着側ノード１１ｂの呼制御部５１ｂは、解放メッセージ（たとえば解放メッセージa-5とする)を受信すれば（ステップ４５１）、方路分割コネクション管理部５８ｂに解放メッセージa-5の呼番号を提示して方路分割呼に対する解放メッセージであるか問い合わせる。問い合わせを受けた方路分割コネクション管理部５８ｂは、呼番号に基づいて記憶部５７ｂに記憶されている方路分割コネクション管理データを参照して、解放メッセージa-5が方路分割呼に対する解放メッセージであるか否かを調べ、その結果を呼制御部５１ｂに回答する（ステップ４５２）。
呼制御部５１ｂは、受信した解放メッセージa-5が方路分割呼に対する解放メッセージでなければ（ステップ４５３）、宛先端末２２に解放メッセージを送信する（ステップ４５４）。
一方、受信した解放メッセージa-5が方路分割呼に対する解放メッセージであれば（ステップ４５３）、解放メッセージa-5を解放受信管理部７５ｂに通知する。解放受信管理部７５ｂは解放メッセージa-5を受信すれば、記憶部７４ｂに該メッセージの呼番号と、上り受信識別データを記憶する。
下り帯域用の解放要求メッセージa-6を受信すれば同様の処理が行われ、記憶部７４ｂに最終的に呼番号、上り／下り受信識別データが記憶される。
解放受信管理部７５ｂは上り/下り両方向の分割された解放メッセージa-5,a-6を受信すれば、これら解放メッセージa-5,a-6を組み合わせて本来の両方向の解放メッセージa-4を再編集し（ステップ４５５）、該解放メッセージa-4を宛先端末２２に通知する（ステップ４５６）。
以上により、端末２１，２２でのコネクション情報の変更を行わずに、上り/下り別方路でのコネクションの解放が可能となる。
（ｅ）方路障害による再接続
図１４、図１５は上り／下り方路の一方に障害が発生した時の再接続制御の説明図であり、図２と同一部分には同一符号を付している。また、図１６は障害発生時におけるパス解放処理フロー、図１７は障害発生時における再接続要求送信処理フロー、図１８は障害発生時における再接続要求受信処理フロー、図１９は再接続要求に対する応答送信処理フロー、図２０は再接続要求に対する応答受信処理フローである。
上り、下り別方路で通信中に、上り方路３１あるいは下り方路３２に障害が発生すると（図では方路３２で障害発生）、障害管理部５２ａ，５２ｂは該障害を検出し、それぞれ呼制御部５１ａ，５１ｂに呼解放を依頼する（ステップ５０１)。障害発生通知受けると、呼制御部５１ａ，５１ｂは方路分割コネクション管理部５８ａ，５８ｂに対して障害発生方路３２に割り当てられた方路分割呼を問い合わせる（ステップ５０２）。
障害発生方路３２に割り当てられた方路分割呼が存在すれば（ステップ５０３）、呼制御部５１ａ，５１ｂは自分のATMスイッチ制御部８１ａ，８１ｂにそれぞれ障害発生方路３２と端末２１間のパス、障害発生方路３２と端末２２との間のパスを解放するよう指示する（ステップ５０４）。この要求により、発側／着側ノード１１ａ，１１ｂのATMスイッチ制御部８１ａ，８１ｂはルーチングテーブルRTLより、方路分割呼の下りセルに付加するコネクションID(VPI/VCI)を削除し、下り方路３２を解放する（ステップ５０５）。また、呼制御部５１ｂは接続要求受信管理部７２ｂ（図１５）を制御して記憶部７１ｂに下り方路の再接続中を設定する。
しかる後、発側ノードの呼制御部５１ａは再接続管理部６１ａにコネクションの再接続処理を要求する（ステップ５１１）。再接続要求を受けた再接続管理部６１ａは、第２の方路管理部５５ａに解放した方路３２に割り当てた申告帯域以上の空き帯域を有する別方路の探索を依頼する（ステップ５１２）。
別方路３３が探索されると（ステップ５１３）、再接続管理部６１ａは応答受信管理部６０ａを介して記憶部５９ａに障害方路（下り方路）の再接続中を設定する（ステップ５１４）。ついで、再接続管理部６１ａは再接続用の接続要求メッセージa-7を作成して該別方路３３を介して着側ノード１１ｂに送信する（ステップ５１５）。接続要求メッセージa-7は、呼番号、下り申告帯域、下りコネクションID(VPI/VCI)、分割識別データ等を含んでいる。
着側ノードにおいて、呼制御部５１ｂは再接続用の接続要求メッセージa-7を受信すると、方路分割呼の再接続要求メッセージであるか否かを分割識別データにて判別し（ステップ５２２）、方路分割呼の再接続要求メッセージであれば方路分割コネクション管理部５８ｂ（図１４）に呼番号、接続要求メッセージ受信方路番号等を通知し、記憶部５７ｂの記憶内容を更新する（ステップ５２３）。
また、呼制御部５１ｂは接続要求受信管理部７２ｂに方路分割呼の接続要求メッセージの受信を通知する（ステップ５２４）。通知を受けた接続要求受信管理部７２ｂは、呼番号及び記憶部７１ｂの記憶データを参照して障害による再接続中であるか調べ（ステップ５２５）、再接続中でなければ、通常の方路分割呼の接続要求受信処理を行う（ステップ５２６）。しかし、再接続中であれば、接続要求受信管理部７２ｂは記憶部７１の記憶内容を、「下り再接続中」から「下り受信」に変更する（ステップ５２７）。
ついで、呼制御部５１ｂは、ATMスイッチ制御部８１ｂを制御して方路３３と宛先端末２２間のパスを設定する（ステップ５２８）。
再接続要求に対してパス接続完了後、呼制御部５１ｂは方路分割コネクション管理部５８ｂへ応答メッセージ送信方路を問い合わせ(ステップ５３１）、応答方路管理部７３ｂに応答メッセージ送信方路３３の番号を渡すと共に応答メッセージを発側ノードに送信するよう指示する。これにより、応答方路管理部７３ｂは応答メッセージを作成すると共に、指示された方路３３を介して該応答メッセージを発側ノードに送信する（ステップ５３２）。
呼制御部５１ａは応答メッセージを受信すれば（ステップ５４１）、応答受信管理部６０ａに応答メッセージ受信を通知する（ステップ５４２）。通知を受けた応答受信管理部６０ａは、応答メッセージの呼番号と応答メッセージ受信記憶部５９ａの記憶内容を参照して、障害による再接続中であるかチェックする（ステップ５４３）。
再接続中でなければ、通常の方路分割呼の応答受信処理を行う（ステップ５４４）。しかし、再接続中であれば、応答受信管理部６０ａは記憶部５９ａの記憶内容を、「下り再接続中」から「下り受信」に変更する（ステップ５４５）。しかる後、呼制御部５１ａは、ATMスイッチ制御部８１ａを制御して発端末２１と方路３３間のパスを設定する（ステップ５４６）。
以上により、正常な上り方路３１での通信を継続しながら、障害によって解放された下りコネクションの再接続が可能となる。
（ａ）呼受付け制御
図３は呼受付け制御の説明図、図４は本発明の呼受付け制御の処理フローであり、図３において図２と同一部分には同一符号を付している。
呼制御部５１ａは端末２１より上り申告帯域／下り申告帯域を有する接続要求メッセージ（接続要求呼）a-1を受信すると、第１の方路管理部５４ａに対して接続要求呼a-1の上り申告帯域／下り申告帯域の両方を満足する方路を問い合わせる（ステップ１０１）。
第１の方路管理部５４ａは、経路探索プロトコルPNNIにより宛先に応じた方路1〜方路3を探索し、ついで、方路状態記憶部５３ａの方路状態データを参照し、方路1〜方路3が接続要求呼a-1の上り申告帯域／下り申告帯域の両方を満足するか調べる（ステップ１０２）。いずれかの方路が接続要求呼a-1の上り申告帯域／下り申告帯域の両方を満足すれば(ステップ１０３）、既存のコネクション接続処理により接続要求呼a-1を受付け、該方路に割り当てる（ステップ１０４)。
しかし、いずれの方路も接続要求呼a-1の上り申告帯域／下り申告帯域の両方を満足しなければ、呼制御部５１ａは第２の方路管理部５５ａに対して接続要求呼a-1の上り申告帯域を満足する方路と下り申告帯域を満足する方路を別個に問い合わせる。第２の方路管理部５５ａは、経路探索プロトコルPNNIにより探索された方路1〜方路3を対象に上り申告帯域以上の空き帯域を有する方路と下り申告帯域以上の空き帯域を有する方路をそれぞれ独立に探索し、探索結果を呼処理制御部５１ａに通知する（ステップ１０５）。
呼制御部５１ａは第２の方路管理部５５ａからの通知を参照し、上り申告帯域以上の空き帯域を有する方路と下り申告帯域以上の空き帯域を有する別の方路がそれぞれ探索できたかチェックする（ステップ１０６）。探索できれば、呼制御部５１ａは接続要求呼a-1を方路分割呼として受付け、各方路に上り申告帯域及び下り申告帯域をそれぞれ割り当てる（ステップ１０７）。
ステップ１０６において上り申告帯域以上の空き帯域を有する方路と下り申告帯域以上の空き帯域を有する方路が両方とも選択できなければ接続要求を拒絶する。
図３では、上り／下り申告帯域の両方を満足する中継回線が存在しない場合において、方路１が上り申告帯域を満足し、方路３が下り申告帯域を満足する場合が示されている。
以上より、呼制御部５１ａは、上り/下りの両方の申告帯域を満足する方路が存在しなくても、上り申告帯域を満足する方路（中継回線）と下り申告帯域を満足する別の方路（中継回線）が存在すれば、接続要求呼a-1を方路分割呼として受付け、各方路に上り申告帯域及び下り申告帯域をそれぞれ割り当てる。
以上のようにすれば、これまで空き帯域の不足によって拒絶されていた、呼接続要求が受付け可能となり、ATM中継回線の帯域を有効に使用したネットワーク構築が実現できる。
（ｂ）呼接続要求メッセージの送受信
図５は方路分割呼の呼接続要求メッセージの送受信制御の説明図、図６は発側ノードの接続要求メッセージ送信処理フロー、図７は着側ノードの接続要求メッセージ受信処理フローであり、図５において図２と同一部分には同一符号を付している。
呼制御部５１ａは上り申告帯域／下り申告帯域を有する端末２１からの接続要求呼a-1を方路分割呼として受付けると（ステップ２０１）、メッセージ分割処理部５６ａに各方路を介して接続要求メッセージ(set up mesage)を送信するよう要求する（ステップ２０２）。呼制御部５１ａは上記メッセージの送信要求時、接続要求メッセージa-1と上り方路番号/下り方路番号をメッセージ分割処理部５６ａに渡す。なお、上り方路は中継回線３１、下り方路は中継回線３２であるとする。
送信要求を受けたメッセージ分割処理部５６ａは、方路分割コネクション管理部５８ａに方路分割コネクション管理データの作成を指示する。これにより、方路分割コネクション管理部５８ａは、方路分割コネクション管理データを作成して記憶部５７ａに格納する(ステップ２０３）。方路分割コネクション管理データは、(1) 呼番号、(2) 上りコネクションID(VPI/VCI)、(3) 下りコネクションID(VPI/VCI)、(4) 上り方路番号、(5) 下り方路番号等で構成されている。
また、メッセージ分割処理部５６ａは、上り帯域用の接続要求メッセージa-2及び下り帯域用の接続要求メッセージa-3を編集し、各接続要求メッセージa-2,a-3を呼処理セルのペイロードにマッピングし、該呼処理セルを上り方路３１，下り方路３２を介して着側ノード１１ｂに送信する（ステップ２０４）。
上り帯域用及び下り帯域用の接続要求メッセージa-2、a-3は共に同一の呼番号(call reference)及び分割されていることを示す分割識別データを含んでいる。また、上り帯域用の接続要求メッセージa-2は更に上り申告帯域、上りデータセルに付加するVPI/VCI等を含んでいる。また、下り帯域用の接続要求メッセージa-3は更に下り申告帯域、下りデータセルに付加するVPI/VCI等を含んでいる。
着側ノード１１ｂの呼制御部５１ｂは、接続要求メッセージを受信すれば（ステップ２５１）、分割識別データの有無に基づいて受信メッセージが方路分割呼の接続要求メッセージであるか判別する（ステップ２５２）。
呼制御部５１ｂは、受信メッセージが方路分割呼の接続要求メッセージでなければ、端末２２へ該接続要求メッセージを直ちに通知する（ステップ２５３）。
一方、受信メッセージが方路分割呼の接続要求メッセージであれば、呼制御部５１ｂは、(1)メッセージに含まれる情報要素より上り／下りを判別すると共に(上り帯域用の接続要求メッセージa-2であるとする)、(2) 該メッセージa-2に含まれる呼番号及び上りコネクションID(VPI/VCI)、メッセージ受信方路の方路番号を方路分割コネクション管理部５８ｂに通知し、方路分割コネクション管理データの作成を指示する。これにより、方路分割コネクション管理部５８ｂは、方路分割コネクション管理データを作成して記憶部５７ｂに格納する。ついで、下り帯域用の接続要求メッセージa-3を受信すれば同様の処理が行われ記憶部５７ｂには、(1) 呼番号、(2) 上りコネクションID(VPI/VCI)、(3) 下りコネクションID(VPI/VCI)、(4) 上り方路番号、(5) 下り方路番号等を有する方路分割コネクション管理データが格納される（ステップ２５４）。
呼制御部５１ｂは以上と並行して接続要求メッセージa-2を接続要求受信管理部７２ｂに通知する。接続要求受信管理部７２ｂは接続要求メッセージa-2を受信すれば、記憶部７１ｂに該メッセージの呼番号と、上り受信識別データを記憶する。ついで、下り帯域用の接続要求メッセージa-3を受信すれば同様の処理が行われ、記憶部７１ｂに呼番号、上り／下り受信識別データが記憶される。接続要求受信管理部７２ｂは、上り/下り両方向の分割された接続要求メッセージa-2,a-3を受信すれば、これら接続要求メッセージa-2,a-3を組み合わせて本来の両方向の接続要求メッセージa-1を再編集し（ステップ２５５）、該接続要求メッセージa-1を宛先端末２２に通知する（ステップ２５６）。尚、端末２２に通知する接続要求メッセージa-1は、呼番号、上り申告帯域、下り申告帯域、上り／下りデータセルの呼識別ID(VPI/VCI)等を含んでいる。
以上により、方路分割呼であるか否かを意識することなく端末装置を構成できる。また、端末２１，２２でのコネクション情報の変更を行わずに、上り/下り別方路でのコネクション接続が可能となる。
（ｃ）応答メッセージの送受信制御
図８は方路分割呼の応答メッセージの送受信制御説明図、図９は着側ノードの応答メッセージ送信処理フロー、図１０は発側ノードの応答メッセージ受信処理フローであり、図８において図２と同一部分には同一符号を付している。
端末２２は接続要求メッセージa-1を受信すれば、呼制御部５１ｂに対して応答メッセージ(connect message)b-1を送信する。この応答メッセージb-2には接続要求メッセージa-1の呼番号と同一の呼番号が含まれている。呼制御部５１ｂは応答メッセージを受信すれば(ステップ３０１）、応答方路管理部７３ｂに応答メッセージb-1を渡すと共に、発側ノードへの応答メッセージ作成、送信を要求する。
応答方路管理部７３ｂは応答送信要求を受けると、方路分割コネクション管理部５８ｂに応答メッセージb-1に含まれる呼番号の分割コネクション情報が記憶部５７ｂに記憶されているか問い合わせる（ステップ３０２）。すなわち、応答メッセージb-1が方路分割呼の応答メッセージであるか問い合わせる。方路分割呼の応答メッセージでなければ（ステップ３０３）、直ちに発側ノードへの応答メッセージを作成して送信する(ステップ３０４）。
一方、方路分割呼の応答メッセージであれば（ステップ３０３）、応答方路管理部７３ｂは、上り、下りそれぞれの応答メッセージb-2,b-3を作成し(ステップ３０５）、方路分割コネクション管理データに基づいて応答送信方路３１，３２を決定し（ステップ３０６）、上り、下りそれぞれの応答メッセージb-2,b-3を応答送信方路３１，３２を介して着側ノード１１ａに送信する（ステップ３０７）。
着側ノード１１ａの呼制御部５１ａは、応答メッセージb-2,b-3を受信すれば（ステップ３５１）、方路分割コネクション管理部５８ａに応答メッセージb-2,b-3が方路分割呼に対する応答メッセージであるか問い合わせる。方路分割コネクション管理部５８ａは、応答メッセージb-2,b-3の呼番号及び方路分割コネクション管理データに基づいて該メッセージが方路分割呼の応答 メッセージであるか調べ、その結果を制御部５１ａに通知する（ステップ３５２）。
呼制御部５１ａは方路分割呼の応答メッセージでなければ（ステップ３５３）、該応答メッセージを発信端末２１に通知する（ステップ３５４）。
一方、方路分割呼の応答メッセージであれば、呼制御部５１ａは応答受信管理部６０ａに方路分割呼の応答メッセージの受信を通知する。通知を受けた応答受信管理部６０ａは、上り方路からの応答メッセージであるか、下り方路からの応答メッセージであるか判断し（上り方路からの応答メッセージb-2であるとする）、記憶部５９ａに該応答メッセージb-2の呼番号と、上り受信識別データを記憶する。
ついで、下り方路からの応答メッセージb-3を受信すれば同様の処理が行われ記憶部５９ａには呼番号、上り受信識別データ、下り受信識別データが記憶される。応答受信管理部６０ａは上り/下り両方向の分割された応答メッセージb-2, ba-3を受信すれば、本来の両方向の応答メッセージb-1を再編集し（ステップ３５５）、該応答メッセージb-1を発信端末２１に通知する（ステップ３５６）。尚、端末２１に通知する応答メッセージb-1は、呼番号、端末がデータセルのヘッダに付加すべきコネクション識別子(VPI/VCI)等を含んでいる。
以上により、端末２１，２２でのコネクション情報の変更を行わずに、上り/下り別方路でのコネクション接続が可能となる。
（ｄ）解放メッセージの送受信
図１１は方路分割呼の解放メッセージの送受信制御説明図、図１２は解放メッセージの送信処理フロー、図１３は解放メッセージの受信処理フローであり、図１１において図２と同一部分には同一符号を付している。
発側ノード１１ａの呼制御部５１ａは発端末２１より呼番号を含む解放メッセージ（release message)a-4を受信すれば、方路分割コネクション管理部５８ａに呼番号を提示して方路分割呼に対する解放メッセージであるか問い合わせる。問い合わせを受けた方路分割コネクション管理部５８ａは、呼番号に基づいて記憶部５７ａに記憶されている方路分割コネクション管理データを参照して、解放メッセージa-4が方路分割呼に対する解放メッセージであるか否かを調べ、その結果を呼制御部５１ａに回答する。
呼制御部５１ａは、解放メッセージa-4が方路分割呼に対する解放メッセージでなければ（ステップ４０２）、該解放メッセージを着側ノード１１ｂに送信する（ステップ４０３）。一方、解放メッセージa-4が方路分割呼に対する解放メッセージであれば（ステップ４０２）、呼制御部５１ａは、メッセージ分割処理部５６ａに上り、下り方路を介して解放メッセージを送信するよう指示する。この場合、呼制御部５１ａは解放メッセージa-4をメッセージ分割処理部５６ａに渡す。送信要求を受けたメッセージ分割処理部５６ａは、該解放メッセージa-4を参照して上り／下り帯域用の解放メッセージa-5,a-6を作成する（ステップ４０４）。
ついで、メッセージ分割処理部５６ａは、方路分割コネクション管理データより方路分割呼に割り当てた上り/下り方路３１，３２を求め、該上り/下り方路３１，３２を介して解放メッセージa-5,a-6を着側ノード１１ｂに送信する（ステップ４０５）。
着側ノード１１ｂの呼制御部５１ｂは、解放メッセージ（たとえば解放メッセージa-5とする)を受信すれば（ステップ４５１）、方路分割コネクション管理部５８ｂに解放メッセージa-5の呼番号を提示して方路分割呼に対する解放メッセージであるか問い合わせる。問い合わせを受けた方路分割コネクション管理部５８ｂは、呼番号に基づいて記憶部５７ｂに記憶されている方路分割コネクション管理データを参照して、解放メッセージa-5が方路分割呼に対する解放メッセージであるか否かを調べ、その結果を呼制御部５１ｂに回答する（ステップ４５２）。
呼制御部５１ｂは、受信した解放メッセージa-5が方路分割呼に対する解放メッセージでなければ（ステップ４５３）、宛先端末２２に解放メッセージを送信する（ステップ４５４）。
一方、受信した解放メッセージa-5が方路分割呼に対する解放メッセージであれば（ステップ４５３）、解放メッセージa-5を解放受信管理部７５ｂに通知する。解放受信管理部７５ｂは解放メッセージa-5を受信すれば、記憶部７４ｂに該メッセージの呼番号と、上り受信識別データを記憶する。
下り帯域用の解放要求メッセージa-6を受信すれば同様の処理が行われ、記憶部７４ｂに最終的に呼番号、上り／下り受信識別データが記憶される。
解放受信管理部７５ｂは上り/下り両方向の分割された解放メッセージa-5,a-6を受信すれば、これら解放メッセージa-5,a-6を組み合わせて本来の両方向の解放メッセージa-4を再編集し（ステップ４５５）、該解放メッセージa-4を宛先端末２２に通知する（ステップ４５６）。
以上により、端末２１，２２でのコネクション情報の変更を行わずに、上り/下り別方路でのコネクションの解放が可能となる。
（ｅ）方路障害による再接続
図１４、図１５は上り／下り方路の一方に障害が発生した時の再接続制御の説明図であり、図２と同一部分には同一符号を付している。また、図１６は障害発生時におけるパス解放処理フロー、図１７は障害発生時における再接続要求送信処理フロー、図１８は障害発生時における再接続要求受信処理フロー、図１９は再接続要求に対する応答送信処理フロー、図２０は再接続要求に対する応答受信処理フローである。
上り、下り別方路で通信中に、上り方路３１あるいは下り方路３２に障害が発生すると（図では方路３２で障害発生）、障害管理部５２ａ，５２ｂは該障害を検出し、それぞれ呼制御部５１ａ，５１ｂに呼解放を依頼する（ステップ５０１)。障害発生通知受けると、呼制御部５１ａ，５１ｂは方路分割コネクション管理部５８ａ，５８ｂに対して障害発生方路３２に割り当てられた方路分割呼を問い合わせる（ステップ５０２）。
障害発生方路３２に割り当てられた方路分割呼が存在すれば（ステップ５０３）、呼制御部５１ａ，５１ｂは自分のATMスイッチ制御部８１ａ，８１ｂにそれぞれ障害発生方路３２と端末２１間のパス、障害発生方路３２と端末２２との間のパスを解放するよう指示する（ステップ５０４）。この要求により、発側／着側ノード１１ａ，１１ｂのATMスイッチ制御部８１ａ，８１ｂはルーチングテーブルRTLより、方路分割呼の下りセルに付加するコネクションID(VPI/VCI)を削除し、下り方路３２を解放する（ステップ５０５）。また、呼制御部５１ｂは接続要求受信管理部７２ｂ（図１５）を制御して記憶部７１ｂに下り方路の再接続中を設定する。
しかる後、発側ノードの呼制御部５１ａは再接続管理部６１ａにコネクションの再接続処理を要求する（ステップ５１１）。再接続要求を受けた再接続管理部６１ａは、第２の方路管理部５５ａに解放した方路３２に割り当てた申告帯域以上の空き帯域を有する別方路の探索を依頼する（ステップ５１２）。
別方路３３が探索されると（ステップ５１３）、再接続管理部６１ａは応答受信管理部６０ａを介して記憶部５９ａに障害方路（下り方路）の再接続中を設定する（ステップ５１４）。ついで、再接続管理部６１ａは再接続用の接続要求メッセージa-7を作成して該別方路３３を介して着側ノード１１ｂに送信する（ステップ５１５）。接続要求メッセージa-7は、呼番号、下り申告帯域、下りコネクションID(VPI/VCI)、分割識別データ等を含んでいる。
着側ノードにおいて、呼制御部５１ｂは再接続用の接続要求メッセージa-7を受信すると、方路分割呼の再接続要求メッセージであるか否かを分割識別データにて判別し（ステップ５２２）、方路分割呼の再接続要求メッセージであれば方路分割コネクション管理部５８ｂ（図１４）に呼番号、接続要求メッセージ受信方路番号等を通知し、記憶部５７ｂの記憶内容を更新する（ステップ５２３）。
また、呼制御部５１ｂは接続要求受信管理部７２ｂに方路分割呼の接続要求メッセージの受信を通知する（ステップ５２４）。通知を受けた接続要求受信管理部７２ｂは、呼番号及び記憶部７１ｂの記憶データを参照して障害による再接続中であるか調べ（ステップ５２５）、再接続中でなければ、通常の方路分割呼の接続要求受信処理を行う（ステップ５２６）。しかし、再接続中であれば、接続要求受信管理部７２ｂは記憶部７１の記憶内容を、「下り再接続中」から「下り受信」に変更する（ステップ５２７）。
ついで、呼制御部５１ｂは、ATMスイッチ制御部８１ｂを制御して方路３３と宛先端末２２間のパスを設定する（ステップ５２８）。
再接続要求に対してパス接続完了後、呼制御部５１ｂは方路分割コネクション管理部５８ｂへ応答メッセージ送信方路を問い合わせ(ステップ５３１）、応答方路管理部７３ｂに応答メッセージ送信方路３３の番号を渡すと共に応答メッセージを発側ノードに送信するよう指示する。これにより、応答方路管理部７３ｂは応答メッセージを作成すると共に、指示された方路３３を介して該応答メッセージを発側ノードに送信する（ステップ５３２）。
呼制御部５１ａは応答メッセージを受信すれば（ステップ５４１）、応答受信管理部６０ａに応答メッセージ受信を通知する（ステップ５４２）。通知を受けた応答受信管理部６０ａは、応答メッセージの呼番号と応答メッセージ受信記憶部５９ａの記憶内容を参照して、障害による再接続中であるかチェックする（ステップ５４３）。
再接続中でなければ、通常の方路分割呼の応答受信処理を行う（ステップ５４４）。しかし、再接続中であれば、応答受信管理部６０ａは記憶部５９ａの記憶内容を、「下り再接続中」から「下り受信」に変更する（ステップ５４５）。しかる後、呼制御部５１ａは、ATMスイッチ制御部８１ａを制御して発端末２１と方路３３間のパスを設定する（ステップ５４６）。
以上により、正常な上り方路３１での通信を継続しながら、障害によって解放された下りコネクションの再接続が可能となる。
（Ｄ）各種メッセージの詳細
図２１は接続要求メッセージである呼設定メッセージ(set up message)の説明図であり、主要な情報要素として、
(1) 呼番号あるいは呼識別子(call reference)、
(2) メッセージ種別(set up messageであることを示すデータ)
(3) 上り申告帯域、下り申告帯域を記述するATMトランク記述子、
(4) 着番号、
(5) 発番号、
(6) コネクション識別子
等がある。なお、コネクション識別子は端末→局への呼設定メッセージには含まれない。
図２２は応答メッセージ（connect message)の説明図であり、(1) 呼番号(呼識別子)、(2) メッセージ種別(connect messageであることを示すデータ)、(3) コネクション識別子等を含んでいる。
図２３は解放メッセージ（release message)の説明図であり、(1) 呼番号(呼識別子)、(2) メッセージ種別(release messageであることを示すデータ)を含んでいる。
図２１は接続要求メッセージである呼設定メッセージ(set up message)の説明図であり、主要な情報要素として、
(1) 呼番号あるいは呼識別子(call reference)、
(2) メッセージ種別(set up messageであることを示すデータ)
(3) 上り申告帯域、下り申告帯域を記述するATMトランク記述子、
(4) 着番号、
(5) 発番号、
(6) コネクション識別子
等がある。なお、コネクション識別子は端末→局への呼設定メッセージには含まれない。
図２２は応答メッセージ（connect message)の説明図であり、(1) 呼番号(呼識別子)、(2) メッセージ種別(connect messageであることを示すデータ)、(3) コネクション識別子等を含んでいる。
図２３は解放メッセージ（release message)の説明図であり、(1) 呼番号(呼識別子)、(2) メッセージ種別(release messageであることを示すデータ)を含んでいる。
（Ｅ）本発明の呼処理制御の実施例
（ａ）呼受付け制御
図２４は各中継回線における上り／下りの使用帯域、空き帯域及び接続要求呼の上り／下り申告帯域を説明する説明図である。
中継回線３１、３２は共に上り/下りの最大帯域が156Mである。中継回線３１の上り/下り帯域は端末２１1，２２1間の通信等で100M/100M使用され、その上り/下りの空き帯域は56M/56Mである。また、中継回線３２の上り/下り帯域は端末２１3，２２3間の通信等で110M/50M使用されており、その上り/下りの空き帯域は46M/106Mである。かかる状態において、発端末２１2から宛先端末２２2への呼接続要求（上り/下り申告帯域がそれぞれ50M/80M）が発生した場合において本発明の呼受付け制御を説明する。
図２５は本発明の呼受付け制御の説明図である。
呼制御部５１ａは端末２１2より送信された接続要求(Setupメッセージ)を受信すると、第１の方路管理部５４ａに接続可能な経路の探索を指示する。これにより、第１の方路管理部５４ａは方路状態記憶部５３ａの記憶情報を参照してSetupメッセージ(1)で指定された上り／下りの申告帯域50M/80Mを満足する方路を探索し、探索結果を呼制御部５１ａに通知する。図２４の例では、上り／下りの申告帯域50M/80Mを満足する方路が探索できない旨の通知が呼制御部５１ａになされる。
上り／下りの申告帯域を満足する方路が存在しなければ、呼制御部５１ａは、第２の方路管理部５５ａに対し上り申告帯域50M、下り申告帯域80Mのみを満足する経路を問い合わせる。問い合わせを受けた第２の方路管理部５５ａは、Setupメッセージの上り申告帯域(50M)より方路３１の上り使用可能帯域(56Mbps)が大きく、又、Setupメッセージの下り申告帯域(80Mbps)より方路３２の下り使用可能帯域(106M)が大きい旨を呼制御部５１ｂに通知する。これにより呼制御部５１ａは、接続要求呼を方路分割呼として受付け、各方路に上り申告帯域及び下り申告帯域をそれぞれ割り当てる。この結果、方路３１の上り／下り使用可能帯域は6M/56Mとなり、方路３２の上り／下り使用可能帯域は46M/26Mとなる。
（ｂ）呼接続要求メッセージ送受信制御
図２６は呼接続要求メッセージ送受信制御の説明図である。
Setupメッセージ(1)の送信方路を決定した呼制御部５１ａは、メッセージ分割処理部５６ａに対し、Setupメッセージ(1)の送信要求を行う。送信要求を受けたメッセージ分割処理部５６ａは、端末２１1より受信したSetupメッセージ(1)と同一の呼番号(例は0x01)を有する上り帯域用、下り帯域用のSetupメッセージ(2)、(3)を生成する。この際、方路分割呼のSetup messageであるかを識別する為の情報要素(分割識別0x01)を、上り帯域用Setupメッセージ(2)、下り帯域用Setupメッセージ(3)に設定して送信する。
方路３１，方路３２よりSetupメッセージ(2)及び、Set upメッセージ(3)を受信した着側ノード１１ｂの呼制御部５１ｂは、その情報要素(分割識別)から方路を分割して送信された呼（方路分割呼）のSet upメッセージである事を判別し、方路分割コネクション管理データ記憶部５７ｂに呼番号、上り／下りコネクションID、上り／下り方路番号 etc..を設定後、接続要求受信管理部７２ｂに対し、方路分割コネクションの受信を通知する。
通知を受けた接続受信管理部７２ｂは、呼番号対応に上り／下りのSet upメッセージ受信を管理し、両方のSet upメッセージ(2)、(3)の受信を認識すると、受信した上り帯域用Set upメッセージ(2)と下り帯域用Set upメッセージ(3)を組み合わせて両方向用Set upメッセージ(1)を生成し、端末２２2に通知する。
（ｃ）応答メッセージ送受信制御
図２７は応答メッセージ送受信制御説明図である。
Set upメッセージ(1)を受信した端末２２2は、応答メッセージ(Connectメッセージ(1))を送信する。Connectメッセージ(1)を受信した着側ノード１１ｂの呼制御部５１ｂは、応答方路管理部７３ｂに対し、Connectメッセージ(1)の受信を通知する。通知を受けた応答方路管理部７３ｂは、方路分割コネクション管理データを用いて上り帯域用のConnectメッセージ(2)、下り帯域用のConnectメッセージ(3)を編集し、それぞれをSet up メッセージ(2)、(3)を受信した上り方路３１，下り方路３２へ送信する。
方路３１,方路３２よりConnectメッセージ(2)及びConnectメッセージ(3)を受信した発側ノード１１ａの呼制御部５１ａは、方路分割コネクション管理部５８ａに方路分割呼のConnectメッセージであるか問い合わせ、方路分割呼のConnectメッセージであればその旨を応答受信管理部６０ａに通知する。
通知を受けた応答受信管理部６０ａは、呼番号対応に上り/下りの応答受信を管理し、両方の応答を受信すると、受信した上り帯域用のConnectメッセージ(2)と下り帯域用のConnectメッセージ(3)を組み合わせて両方向用Connectメッセージ(1)を生成し、端末２１2に通知する。
（ｃ）解放メッセージの送受信制御
図２８は方路分割呼の解放メッセージの送受信制御説明図である。
呼制御部５１ａは端末２１2より送信された解放要求(Releaseメッセージ(1))を受信すると、方路分割コネクション管理部５８ａにReleaseメッセージ(1)が方路分割呼に関するものであるか問い合わせる。方路分割コネクション管理部５８ａはReleaseメッセージ(1)に含まれる呼番号と一致する呼番号(0x01)を有する方路分割コネクション管理データが存在するか調べ、存在すれば該方路分割コネクション管理データを呼制御部５１ａに通知する。
Releaseメッセージ(1)が方路分割呼に関するものであれば、呼制御部５１ａは、メッセージ分解処理部５６ａに上り／下り方路にReleaseメッセージを送出するよう指示する。これにより、メッセージ分割処理部５６ａは方路分割呼の接続先方路(方路３１,方路３２)に対し上り帯域用のReleaseメッセージ(2)、下り帯域用のReleaseメッセージ(3)をそれぞれ送信する。
方路３１，方路３２よりReleaseメッセージ(2)，(3)を受信した着側ノード１１ｂの呼制御部５１ｂは、Releaseメッセージ(2)，(3)が方路分割呼に関するものであるか方路分割コネクション管理部５８ｂに問い合わせる。Releaseメッセージ(2)，(3)が方路分割呼に関するものであれば、解放受信管理部７５ｂに対し方路分割呼のReleaseメッセージの受信を通知する。
通知を受けた解放受信管理部７５ｂは、呼番号対応に、上り帯域用、下り帯域用のReleaseメッセージの受信を管理し、両方のメッセージを受信すると、受信した上り帯域用、下り帯域用のReleaseメッセージ(2)，(3)を編集して両方向用の Releaseメッセージ(1)を生成し、端末２２2に通知する。
（ｄ）障害発生時の制御
図２９〜図３１は方路分割呼に割り当てた上り／下り方路の一方に障害が発生した場合における解放から再接続までの制御説明図である。
下り帯域用に割り当てた方路３２に障害は発生すると、発側ノード１１ａ、着側ノード１１ｂの障害管理部５２ａ，５２ｂは障害発生を検出し、該当方路に存在する全コネクションの解放要求を呼制御部５１ａ、５１ｂに要求する。要求を受けた呼制御部５１ａ，５１ｂは、方路分割コネクション管理部５８ａ，５８ｂに、方路３２に割り当てた方路分割呼が存在するか問い合わせる。存在すれば、呼制御部５１ａ，５１ｂはスイッチ制御部８１ａ，８１に中継側のパス解放(例では下り方向のパス解放)を要求し、解放する。
パス解放を完了した発側ノード１１ａの呼制御部５１ａは、応答メッセージ受信記憶部５９ａ(図３０）内に「下り再接続中」を設定し、又、着側ノード１１ｂの呼制御部５１ｂは、接続要求メッセージ受信記憶部７１ｂ内に「下り再接続中」を設定する。ついで、着信ノードの呼制御部５１ａは再接続管理部６１ａに解放したコネクションの再接続要求を行う。要求が受けた再接続管理部６１ａは、第２の方路管理部５５ａに接続可能な方路を問い合わせ、接続可能な方路３３が存在すれば再接続用Set upメッセージ(4)を作成して着側ノード１１ｂに送信する。
再接続用のSet upメッセージ(4)を受信した呼制御部５１ｂは、方路分割コネクション管理部５８ｂを介して方路分割コネクション管理データ記憶部５７ｂに呼番号0x01に対応させて受信方路番号を設定し、しかる後、接続要求受信管理部７２ｂにSet upメッセージ(4)の受信を通知する。通知を受けた接続要求受信管理部７２ｂは、接続要求メッセージ受信記憶部７１ｂの記憶内容より、Set upメッセージ(4)が再接続用のSet up メッセージであるか否かを調べ、その結果を呼制御部５１ｂに通知する。
これにより、呼制御部５１ｂは、スイッチ制御部８１ｂを制御して下り方向のパス（端末２２2と方路３３間のパス）を接続し、直ちに、応答方路管理部７３ｂ(図３１）にConnectメッセージの送信要求を行う。要求を受けた応答方路管理部７３ｂは、方路分割コネクション管理データによりSet upメッセージ(4)を受信した方路３３を識別し、該方路にConnectメッセージ(4)を送信する。
再接続用のConnectメッセージ(4)を受信した着側ノード１１ａの呼制御部５１ａは、応答受信管理部６０ａに対しConnectメッセージの受信を通知する。通知を受けた応答受信管理部６０ａは、応答メッセージ受信記憶部５９ａの記憶データより、該Connectメッセージが再接続用Set upメッセージに対するものである事を認識し、スイッチ制御部８１ａを制御して端末２１2と方路３３間を接続する。以上により障害発生による再接続処理が完了となる。
本発明によれば、各ノード間を接続する方路(回線)の帯域を有効利用する事により、回線増設等のコストを削減が可能となる。
また、今後益々多様化されていくネットワークにおいて、コネクションの帯域情報はその用途によってより細分化されていく事が想定されるが、その際のネットワーク設計に柔軟に対応可能となる。
（ａ）呼受付け制御
図２４は各中継回線における上り／下りの使用帯域、空き帯域及び接続要求呼の上り／下り申告帯域を説明する説明図である。
中継回線３１、３２は共に上り/下りの最大帯域が156Mである。中継回線３１の上り/下り帯域は端末２１1，２２1間の通信等で100M/100M使用され、その上り/下りの空き帯域は56M/56Mである。また、中継回線３２の上り/下り帯域は端末２１3，２２3間の通信等で110M/50M使用されており、その上り/下りの空き帯域は46M/106Mである。かかる状態において、発端末２１2から宛先端末２２2への呼接続要求（上り/下り申告帯域がそれぞれ50M/80M）が発生した場合において本発明の呼受付け制御を説明する。
図２５は本発明の呼受付け制御の説明図である。
呼制御部５１ａは端末２１2より送信された接続要求(Setupメッセージ)を受信すると、第１の方路管理部５４ａに接続可能な経路の探索を指示する。これにより、第１の方路管理部５４ａは方路状態記憶部５３ａの記憶情報を参照してSetupメッセージ(1)で指定された上り／下りの申告帯域50M/80Mを満足する方路を探索し、探索結果を呼制御部５１ａに通知する。図２４の例では、上り／下りの申告帯域50M/80Mを満足する方路が探索できない旨の通知が呼制御部５１ａになされる。
上り／下りの申告帯域を満足する方路が存在しなければ、呼制御部５１ａは、第２の方路管理部５５ａに対し上り申告帯域50M、下り申告帯域80Mのみを満足する経路を問い合わせる。問い合わせを受けた第２の方路管理部５５ａは、Setupメッセージの上り申告帯域(50M)より方路３１の上り使用可能帯域(56Mbps)が大きく、又、Setupメッセージの下り申告帯域(80Mbps)より方路３２の下り使用可能帯域(106M)が大きい旨を呼制御部５１ｂに通知する。これにより呼制御部５１ａは、接続要求呼を方路分割呼として受付け、各方路に上り申告帯域及び下り申告帯域をそれぞれ割り当てる。この結果、方路３１の上り／下り使用可能帯域は6M/56Mとなり、方路３２の上り／下り使用可能帯域は46M/26Mとなる。
（ｂ）呼接続要求メッセージ送受信制御
図２６は呼接続要求メッセージ送受信制御の説明図である。
Setupメッセージ(1)の送信方路を決定した呼制御部５１ａは、メッセージ分割処理部５６ａに対し、Setupメッセージ(1)の送信要求を行う。送信要求を受けたメッセージ分割処理部５６ａは、端末２１1より受信したSetupメッセージ(1)と同一の呼番号(例は0x01)を有する上り帯域用、下り帯域用のSetupメッセージ(2)、(3)を生成する。この際、方路分割呼のSetup messageであるかを識別する為の情報要素(分割識別0x01)を、上り帯域用Setupメッセージ(2)、下り帯域用Setupメッセージ(3)に設定して送信する。
方路３１，方路３２よりSetupメッセージ(2)及び、Set upメッセージ(3)を受信した着側ノード１１ｂの呼制御部５１ｂは、その情報要素(分割識別)から方路を分割して送信された呼（方路分割呼）のSet upメッセージである事を判別し、方路分割コネクション管理データ記憶部５７ｂに呼番号、上り／下りコネクションID、上り／下り方路番号 etc..を設定後、接続要求受信管理部７２ｂに対し、方路分割コネクションの受信を通知する。
通知を受けた接続受信管理部７２ｂは、呼番号対応に上り／下りのSet upメッセージ受信を管理し、両方のSet upメッセージ(2)、(3)の受信を認識すると、受信した上り帯域用Set upメッセージ(2)と下り帯域用Set upメッセージ(3)を組み合わせて両方向用Set upメッセージ(1)を生成し、端末２２2に通知する。
（ｃ）応答メッセージ送受信制御
図２７は応答メッセージ送受信制御説明図である。
Set upメッセージ(1)を受信した端末２２2は、応答メッセージ(Connectメッセージ(1))を送信する。Connectメッセージ(1)を受信した着側ノード１１ｂの呼制御部５１ｂは、応答方路管理部７３ｂに対し、Connectメッセージ(1)の受信を通知する。通知を受けた応答方路管理部７３ｂは、方路分割コネクション管理データを用いて上り帯域用のConnectメッセージ(2)、下り帯域用のConnectメッセージ(3)を編集し、それぞれをSet up メッセージ(2)、(3)を受信した上り方路３１，下り方路３２へ送信する。
方路３１,方路３２よりConnectメッセージ(2)及びConnectメッセージ(3)を受信した発側ノード１１ａの呼制御部５１ａは、方路分割コネクション管理部５８ａに方路分割呼のConnectメッセージであるか問い合わせ、方路分割呼のConnectメッセージであればその旨を応答受信管理部６０ａに通知する。
通知を受けた応答受信管理部６０ａは、呼番号対応に上り/下りの応答受信を管理し、両方の応答を受信すると、受信した上り帯域用のConnectメッセージ(2)と下り帯域用のConnectメッセージ(3)を組み合わせて両方向用Connectメッセージ(1)を生成し、端末２１2に通知する。
（ｃ）解放メッセージの送受信制御
図２８は方路分割呼の解放メッセージの送受信制御説明図である。
呼制御部５１ａは端末２１2より送信された解放要求(Releaseメッセージ(1))を受信すると、方路分割コネクション管理部５８ａにReleaseメッセージ(1)が方路分割呼に関するものであるか問い合わせる。方路分割コネクション管理部５８ａはReleaseメッセージ(1)に含まれる呼番号と一致する呼番号(0x01)を有する方路分割コネクション管理データが存在するか調べ、存在すれば該方路分割コネクション管理データを呼制御部５１ａに通知する。
Releaseメッセージ(1)が方路分割呼に関するものであれば、呼制御部５１ａは、メッセージ分解処理部５６ａに上り／下り方路にReleaseメッセージを送出するよう指示する。これにより、メッセージ分割処理部５６ａは方路分割呼の接続先方路(方路３１,方路３２)に対し上り帯域用のReleaseメッセージ(2)、下り帯域用のReleaseメッセージ(3)をそれぞれ送信する。
方路３１，方路３２よりReleaseメッセージ(2)，(3)を受信した着側ノード１１ｂの呼制御部５１ｂは、Releaseメッセージ(2)，(3)が方路分割呼に関するものであるか方路分割コネクション管理部５８ｂに問い合わせる。Releaseメッセージ(2)，(3)が方路分割呼に関するものであれば、解放受信管理部７５ｂに対し方路分割呼のReleaseメッセージの受信を通知する。
通知を受けた解放受信管理部７５ｂは、呼番号対応に、上り帯域用、下り帯域用のReleaseメッセージの受信を管理し、両方のメッセージを受信すると、受信した上り帯域用、下り帯域用のReleaseメッセージ(2)，(3)を編集して両方向用の Releaseメッセージ(1)を生成し、端末２２2に通知する。
（ｄ）障害発生時の制御
図２９〜図３１は方路分割呼に割り当てた上り／下り方路の一方に障害が発生した場合における解放から再接続までの制御説明図である。
下り帯域用に割り当てた方路３２に障害は発生すると、発側ノード１１ａ、着側ノード１１ｂの障害管理部５２ａ，５２ｂは障害発生を検出し、該当方路に存在する全コネクションの解放要求を呼制御部５１ａ、５１ｂに要求する。要求を受けた呼制御部５１ａ，５１ｂは、方路分割コネクション管理部５８ａ，５８ｂに、方路３２に割り当てた方路分割呼が存在するか問い合わせる。存在すれば、呼制御部５１ａ，５１ｂはスイッチ制御部８１ａ，８１に中継側のパス解放(例では下り方向のパス解放)を要求し、解放する。
パス解放を完了した発側ノード１１ａの呼制御部５１ａは、応答メッセージ受信記憶部５９ａ(図３０）内に「下り再接続中」を設定し、又、着側ノード１１ｂの呼制御部５１ｂは、接続要求メッセージ受信記憶部７１ｂ内に「下り再接続中」を設定する。ついで、着信ノードの呼制御部５１ａは再接続管理部６１ａに解放したコネクションの再接続要求を行う。要求が受けた再接続管理部６１ａは、第２の方路管理部５５ａに接続可能な方路を問い合わせ、接続可能な方路３３が存在すれば再接続用Set upメッセージ(4)を作成して着側ノード１１ｂに送信する。
再接続用のSet upメッセージ(4)を受信した呼制御部５１ｂは、方路分割コネクション管理部５８ｂを介して方路分割コネクション管理データ記憶部５７ｂに呼番号0x01に対応させて受信方路番号を設定し、しかる後、接続要求受信管理部７２ｂにSet upメッセージ(4)の受信を通知する。通知を受けた接続要求受信管理部７２ｂは、接続要求メッセージ受信記憶部７１ｂの記憶内容より、Set upメッセージ(4)が再接続用のSet up メッセージであるか否かを調べ、その結果を呼制御部５１ｂに通知する。
これにより、呼制御部５１ｂは、スイッチ制御部８１ｂを制御して下り方向のパス（端末２２2と方路３３間のパス）を接続し、直ちに、応答方路管理部７３ｂ(図３１）にConnectメッセージの送信要求を行う。要求を受けた応答方路管理部７３ｂは、方路分割コネクション管理データによりSet upメッセージ(4)を受信した方路３３を識別し、該方路にConnectメッセージ(4)を送信する。
再接続用のConnectメッセージ(4)を受信した着側ノード１１ａの呼制御部５１ａは、応答受信管理部６０ａに対しConnectメッセージの受信を通知する。通知を受けた応答受信管理部６０ａは、応答メッセージ受信記憶部５９ａの記憶データより、該Connectメッセージが再接続用Set upメッセージに対するものである事を認識し、スイッチ制御部８１ａを制御して端末２１2と方路３３間を接続する。以上により障害発生による再接続処理が完了となる。
本発明によれば、各ノード間を接続する方路(回線)の帯域を有効利用する事により、回線増設等のコストを削減が可能となる。
また、今後益々多様化されていくネットワークにおいて、コネクションの帯域情報はその用途によってより細分化されていく事が想定されるが、その際のネットワーク設計に柔軟に対応可能となる。
１１ａ 発側のATM交換機(発側ノード)
１１ｂ 着側ATM交換機(着側ノード)
２１ 発信元端末
２２ 宛先端末
３１、３１ ATM交換機間を接続する中継回線（方路）
５１ａ，５１ｂ 呼制御部
５２ａ 障害管理部
５３ａ 方路状態記憶部
５４ａ 第１の方路管理部
５５ａ 第２の方路管理部
５６ａ メッセージ分割処理部
５７ａ，５７ｂ 方路分割コネクション管理データ記憶部
５８ａ，５８ｂ 方路分割コネクション管理部
５９ａ 応答メッセージ受信記憶部
６０ａ 応答受信管理部
６１ａ 再接続管理部
１１ｂ 着側ATM交換機(着側ノード)
２１ 発信元端末
２２ 宛先端末
３１、３１ ATM交換機間を接続する中継回線（方路）
５１ａ，５１ｂ 呼制御部
５２ａ 障害管理部
５３ａ 方路状態記憶部
５４ａ 第１の方路管理部
５５ａ 第２の方路管理部
５６ａ メッセージ分割処理部
５７ａ，５７ｂ 方路分割コネクション管理データ記憶部
５８ａ，５８ｂ 方路分割コネクション管理部
５９ａ 応答メッセージ受信記憶部
６０ａ 応答受信管理部
６１ａ 再接続管理部
Claims (8)
- 上り/下り両方向の申告帯域を含む呼接続要求を受付ける通信ノードの呼処理方法において、
方路毎に上り方向及び下り方向の空き帯域を管理し、
上り/下り両方向の申告帯域を含む呼接続要求があった時、該上り／下りの申告帯域より大きな上り／下りの空き帯域を有する方路を探索し、
方路を探索できれば呼接続要求を該方路で両方向に通信する呼として受付け、
方路を探索できなければ、上り申告帯域より大きな空き帯域を有する方路と下り申告帯域より大きな空き帯域を有する方路をそれぞれ独立に探索し、
２つの方路を探索できれば、上り、下り方向毎に別方路で通信する呼（方路分割呼）として呼接続要求を受付ける、
ことを特徴とする通信ノードにおける呼処理方法。 - 請求項１記載の呼処理方法において、
上り/下りの方路が異なる場合、前記上り／下りの異なる方路毎に発側ノードより着側ノードに送信する呼接続要求メッセージを作成し、
それぞれの呼接続要求メッセージを前記上り方路、下り方路を介して発側ノードより着側ノードに送信し、
着側ノードにおいて各方路より呼接続要求メッセージを受信した時、宛先端末に通知する呼接続要求メッセージを作成する、
ことを特徴とする通信ノードにおける呼処理方法。 - 請求項２記載の呼処理方法において、
発側ノードより着側ノードに送信する各呼接続要求メッセージに、同一の呼番号及び分割されていることを示す分割識別データを含ませ、
着側ノードにおいて分割識別データを参照して受信した呼接続要求メッセージが方路分割呼の呼接続要求メッセージであることを識別し、上り、下り２つの方路より同一の呼番号を有する呼接続要求メッセージを受信した時、宛先端末に通知する呼接続要求メッセージを作成する、
ことを特徴とする通信ノードにおける呼処理方法。 - 請求項２記載の呼処理方法において、
着側において、方路分割呼の呼接続要求メッセージに対して宛先端末より応答メッセージを受信したとき、上り，下り方路毎に着側ノードより発側ノードに送信する応答メッセージを作成し、
それぞれの応答メッセージを前記上り方路及び下り方路を介して着側ノードより発側ノードに送信し、
発側ノードにおいて各方路より応答メッセージを受信した時、発信元端末に通知する応答メッセージを作成する、
ことを特徴とする通信ノードにおける呼処理方法。 - 請求項４記載の呼処理方法において、
発側ノードにおいて前記方路分割呼の呼番号及び上り方路番号、下り方路番号を保存し、
着側ノードより発側ノードに送信する各応答メッセージに方路分割呼の呼番号を含ませ、
発側ノードにおいて受信した応答メッセージの呼番号と保存してある方路分割呼の呼番号を比較することにより方路分割呼の応答メッセージであることを判別し、
２つの方路より前記呼番号を有する応答メッセージを受信した時、発信元の端末に通知する応答メッセージを作成する、
ことを特徴とする通信ノードにおける呼処理方法。 - 請求項１記載の呼処理方法において、
上り/下りの方路が異なる場合、発側ノード及び着側ノードの一方のノードにおいて端末より解放要求メッセージを受信した時、上り、下り方路毎に他方のノードに送信する解放要求メッセージを作成し、
他方のノードにおいて各方路より解放要求メッセージを受信した時、端末に通知する解放要求メッセージを作成する、
ことを特徴とする通信ノードにおける呼処理方法。 - 請求項６記載の呼処理方法において、
他方のノードにおいて前記方路分割呼の呼番号及び上り方路番号、下り方路番号を保存し、
一方のノードより他方のノードに送信する各解放要求メッセージに方路分割呼の呼番号を含ませ、
他方のノードにおいて受信した解放要求メッセージの呼番号と保存してある方路分割呼の呼番号を比較することにより方路分割呼の応答メッセージであることを判別し、
２つの方路より前記呼番号を有する解放要求メッセージを受信した時、端末に通知する解放要求メッセージを作成する、
ことを特徴とする通信ノードにおける呼処理方法。 - 上り/下り両方向の申告帯域を含む呼接続要求を受付ける通信ノードの呼処理方法において、
方路毎に上り方向及び下り方向の空き帯域を管理し、
上り/下り両方向の申告帯域を含む呼接続要求があった時、上り申告帯域より大きな空き帯域を有する方路と下り申告帯域より大きな空き帯域を有する方路をそれぞれ独立に探索し、
２つの方路を探索できれば、上り、下り方向毎に別方路で通信する呼（方路分割呼）として呼接続要求を受付け、
上り方向及び下り方向毎に別方路で通信中に、上り方路あるいは下り方路に障害が発生した時、障害が発生した方路の接続を解放し、
しかる後、解放した方路に割り当てた申告帯域以上の空き帯域を有する別の方路を探索し、
探索できれば、再接続用の呼接続要求メッセージを作成して該別方路を介して発側ノードより着側ノードに送信し、
着側ノードにおいて再接続用の呼接続要求メッセージを受信した時、該別方路と宛先端末間のパスを設定すると共に発側ノードに応答メッセージを送信し、
発側ノードは応答メッセージの受信により発信元端末と前記別方路間のパスを設定する、
ことを特徴とする通信ノードにおける呼処理方法。
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