JP4044285B2 - 交換広帯域マルチポイント／マルチメディア相互通信を提供するネットワーク - Google Patents

交換広帯域マルチポイント／マルチメディア相互通信を提供するネットワーク Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマルチメディア通信に関し、より特定的には、このようなネットワークを用いる任意の２つ以上のコンピュータ（及び／又はユーザ）間の通信セッションの可変の即時回答データ帯域幅を提供するネットワークに関し；さらに特定的には、このようなネットワークをローカルで（同じ建物内で）用いて接続されるコンピュータ（及び／又はユーザ）間だけではなく、長距離を隔てたコンピュータ（及び／又はユーザ）間でもこのような可変の即時回答帯域幅をコストパフォーマンス良く提供するネットワークに関する。本発明は、インターネットなどの公衆パケット交換網インフラストラクチャの有用さを公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）などの公衆回路交換網インフラストラクチャと組合せ、これによって、ユーザが、Ｗｅｂブラウザなどの１つの共通の標準のインタフェースを用いて１つのコンピュータからこの双方のタイプの交換インフラストラクチャに対するアクセスと制御による恩典を得ることができるようにするものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオ通信又はビデオ情報の公表と分配などのマルチメディア通信には、データスループットレートを３００ｋｂｐｓを越える値から最大で６Ｍｂｐｓに維持して画像のサイズ、品質及びフレームレートをテレビのそれにまで達成する必要がある。このような高品質のマルチメディア接続を即時回答式に広い地域にわたってこのタイプの高品質ビデオや他のマルチメディア通信に必要とされる帯域幅で達成することは、たった１つ又は２つの切換ベアラチャネル（その各々が６４ｋｂｐｓという容量を提供する）の接続を提供する、ＢＲＩ ＩＳＤＮなどの従来のディジタル電話サービスを用いたりまたは各接続上でさらに低い容量（通常は３６ｋｂｐｓ未満）しか提供しないモデムを持つアナログ切換電話サービスを用いては不可能である。たとえ複数のベアラチャネルを用いて、ＰＲＩ ＩＳＤＮなどのサービスを用いる接続上で又は複数のＢＲＩ ＩＳＤＮ接続を組み合わせることによってより大きい帯域幅容量を達成したとしても、このようなより高い帯域幅接続を一貫した又は信頼性のあるように達成することは、標準化されたネットワークインタフェース、ネットワークスイッチングメカニズム及び／又は一貫したエンドポイントアドレス指定スキームが欠如しているため困難である。ＡＴＭなどの技術が出現して広い地域にわたって遍くこのようなサービスを実質的にサポートしたとしても、公衆の基準や非常に高い展開費用が欠けているために、ＡＴＭを効果的な解決策として利用可能なものとするには限界がある。
【０００３】
従来のビデオ会議とマルチメディア情報分配システムはしばしば、専用の直接的で永久的な２地点間中継回線をユーザのコンピュータサイト同士間でリースすることによって、また、各サイトで洗練された固有のハードウエアを提供することによってこの問題を解決しようとしている。これにはかなりの投資が必要であり、ユーザが通信セッションを注意してスケジューリングする必要があり、しかがって、任意のユーザグループ内の個人同士間で一貫したサービス品質で様々なレベルの即時回答用途に適するようには基準化できない。そのうえ、これらのシステムはしばしば新しいインフラストラクチャ要件と大きい追加のトラフィック負荷をサイトのＬＡＮなどの既存のローカルコンピュータ網インフラストラクチャに追加して、以前にはこのようなユーザによって利用可能な従来のデータサービスの品質と信頼性を犠牲にする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、サイトの既存のＬＡＮネットワークインフラストラクチャ又はＬＡＮトラフィック負荷を侵害したり無駄に追加したりすることなく、セッション毎に基準化可能な可変帯域幅と即時回答サービスとを提供するシステムを持つ標準のベアラチャネルを用いてローカル地域と広地域の双方にわたってマルチメディア通信を供給する技術上の必要性が存在する。本発明はこの必要性を満足するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、標準の回路交換式公衆交換電話網インフラストラクチャ（standard circuit-switched public switched telephone network infrastructure）（ＰＳＴＮ）上で同時にそして透明的に公衆インターネットパケット交換インフラストラクチャと相互動作して広帯域マルチメディア通信を提供し、この２つのインフラストラクチャの能力を、既存の双方のタイプの交換インフラストラクチャを用いる恩典をＷｅｂブラウザなどの同じの共通で単純なインタフェースツールの制御下にある大きなユーザグループに及ぼすことができるシームレスの機能に合併させることである。本発明は、低待ち時間と予測不可能反応時間とが問題とならないコンテンツの送受信（すなわち、テキスト、小型図名、ｅメール、小型ファイルの転送）のためのパケット切換接続および通信セッション中における他のユーザとの帯域幅に対する競合がなくて、固定データレートでのストリーミングデータから役立つコンテンツの送受信（すなわち、ビデオ、音声、複合図形とアニメ、さらに大型ファイルの転送）のためのパケット切換接続の両方をユーザに確立できる。
【０００６】
本発明はまた、標準の世界公衆電話基準＆インフラストラクチャ（standard worldwide public telephone standards and infrastructure）と公衆のインターネット基準＆インフラストラクチャ（public Internet standards and infrastructure）の双方を用いて、任意の帯域幅でマルチメディア通信のルーティングと課金とを扱うネットワーク制御インフラストラクチャを提供することを目的とする。
【０００７】
本発明はさらに、ＬＡＮなどの既存の現場データ通信インフラストラクチャに侵入したりこれの交換を必要としたりすることなく、また、既存のＰＳＴＮ上の本来の位置にすでに存在する標準の交換のもしくは移送のインフラストラクチャのどれをも不必要に交換することなく、即時回答式のローカルと広域広帯域マルチメディア通信を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに別の目的は、ユーザのＬＡＮ及び／又はインターネットなどのパケット交換サービスにアクセスするために公衆インターネットに対するアクセス及び個別のユーザに対する１つの物理的アクセス接続を用いて広域２地点間交換回路サービス（wide area point-to-point switched-circuit services）に対するアクセスのためのＰＳＴＮインフラストラクチャに対するアクセスを、両クラスのサービスのシームレスＷＷＷブラウザソフトウエア制御とを組み合わせるネットワーク、およびＰＳＴＮ回路スイッチングと移送インフラストラクチャで上での回路スイッチングを制御するためにアドレス指定するインターネットプロトコル（ＩＰ）を用いて合成するネットワークを提供することである。
【０００９】
本発明のさらに別の目的は、ユーザ及びユーザによって実行されるソフトウエアアプリケーションに対して、パケット交換接続と回路交換接続のどちらを用いるかを接続毎に；また、回路交換接続の場合は、各接続に対してどの程度の帯域幅（一般的には以下の多くのベアラチャネル（bearer channels））を割り当てるかを選択することを可能とするようなネットワーク制御とユーザソフトウエアを提供することにある。
【００１０】
本発明のさらに別の目的は、広帯域ネットワーク上で送信及び／又は受信される高速／高品質のビデオコンテンツを、ユーザのコンピュータに対して完全に外部にあり、ユーザの既存のコンピュータハードウエアに対する追加や修正を必要としないワークステーションインタフェースを用いて傍受し、処理し、表示して、ユーザに対して、高品質ビデオをユーザのコンピュータ画面上で、ユーザの既存のコンピュータに対する前述の物理的修正や適用を必要とすることなく処理し、送信／受信し、表示することを可能とすることにある。
【００１１】
本発明のさらに別の目的は、個々の接続及び／又は個々の接続のセグメントが異なった（そしてしばしば履歴的にコンパティブルでないタイプの）スイッチングと移送の方法を介して及び／又は同士間でスイッチングされ得るエンドツーエンド交換の広帯域接続を提供することが可能なマルチメディアが可能なネットワークを提供することである。例えば、接続の１つのレッグが、疑似等時性の専用エサーネット接続上でエサーネットパケットとして搬送され、別のレッグが交換仮想回路ＡＴＭ接続上で仮想ベアラチャネルとして搬送され、さらに別のレッグが従来の遠隔通信施設上で高価物理的ベアラチャネルとして搬送されることがある。本発明は、履歴的にコンパティブルでない異質のクラスのスイッチングと移送リソースをシームレスの広帯域ローカルと広域交換帯域幅のネットワーク機能に合成する包括的な端末相互間制御の信号通信変換とデータトラフィック変換の手段を提供することにある。
【００１２】
これらの目的及び他の目的を達成するために、本発明はしばしば、常に必要とするわけではないが、ユーザの既存のコンピュータワークステーション及び／又はマルチメディア情報サーバ、構内スイッチ、都市スイッチ並びにネットワーク制御システムサーバ及びアーキテクチャに対する外部ワークステーションインタフェースを含む。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１に示されるように、本発明による広帯域ネットワークは、シティノード１０‐１．．．．１０‐ｍを含んでいる。１つあるいはそれ以上のローカルノード５０‐１、５０‐２．．．．５０‐ｎは、ＤＳ１、Ｅ１、ＤＳ３、あるいはＥ３等のような従来の電話ネットワーク伝送設備（telephone network transport facilities）を使用して複数の標準６４ｋｂｐｓベアラチャネル６０‐１．．．．６０‐ｐを介して各ノードに接続されている。各ローカルノード５０は、交換広帯域接続（図示せす）を発信あるいは受信できる１つあるいはそれ以上のユーザをサポートする。本発明の目的によれば、エンドユーザは、既存のローカルエリアパケット交換ネットワークに接続されたままであると同時に広帯域ネットワークの他の回線交換接続を確立できる。
【００１４】
シティノード１０は、既存の公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）２０を介して互いに接続されている。シティノード１０はＰＳＴＮ２０で広帯域を予約する交換資源を含んでいる。シティノード１０およびローカルノード５０（好ましくは、シティノード１０を介する）は、ネットワーク制御システムサーバ４０の制御下で信号ネットワーク２０を介しても接続される。広帯域ネットワーク内の回線交換接続は、一般的には同一あるいは異なるシティノードに接続された任意の２つあるいはそれ以上のローカルノードの２人あるいはそれ以上のユーザ間で確立される。ネットワーク制御システムサーバ４０はネットワークユーザ間のルーティングおよび課金の接続を処理する。信号ネットワーク３０は、広帯域ネットワーク外部のユーザによる侵入から守られるパケット交換リンクおよびルータからなる。
【００１５】
説明を明瞭にし、容易にするために、本発明は、市内中継線およびトランク・ベアラチャネル交換機のような従来のＰＳＴＮ伝送基盤（transport structure）を詳細に参照して後述される。しかしながら、本発明はこれらの特定の例に限定されないことに注目すべきである。むしろ、本発明は、異なる型式のシティノード交換機資源および標準ＰＳＴＮ以外の形成に応用可能であることが理解される。これらの交換機資源は、実際には実チャネルあるいは仮想チャネルを交換してもよいし、ＴＤＭ、ＡＴＭ、ＳＯＮＥＴ、ＩＳＤＮあるいはパケットを使用して交換してもよい。ユーザの特定のマルチメディア通信トラフィックが、ネットワーク制御システムサーバ４０の共通制御の下では、２人あるいはそれ以上のユーザ間の所与の接続の異なるセグメントに関してさえ、異なる種類の基本的な交換手順およびデータトランスポート手順を使用して端末相互間に透過的に伝達できることが本発明の目的であり、当該技術において新規である。したがって、所与の接続で使用される特定の回線交換インフラストラクチャの唯一の条件は、このインフラストラクチャがネットワーク制御システムサーバによってアクセス可能な交換機資源を介して供給される統合可能で、分離可能な量の広帯域で構成されるべきであるということである。
【００１６】
ここで使用される「ノード」は広帯域ネットワーク接続トポロジーの機能ポイントを示していることにさらに注目すべきである。しかしながら、「ノード」は別々のハードウェアコンポーネントあるいは接続を必ずしも示していなくて、コンポーネントおよび接続の群あるいは集合体を示していることを理解すべきである。
【００１７】
上記に列挙された広帯域ネットワークコンポーネント、その相互接続および動作の各々はより詳細に後述される。
【００１８】
１．ローカルノード（Local Nodes）
本発明によるローカルノード５０の１つの実施形態は、図２に示されている。ローカルノード５０は、既存のローカルエリアネットワーク型式ケーブル布線１２０を介して構内交換機１１０に接続されたユーザワークステーション１００‐１．．．．１００‐ｑを含んでいる。この構内交換機１１０は、新しい接続１３５を使用するユーザの既存のＬＡＮルーティングファシリティ１３０および広帯域ネットワークのシティノードの両方に接続されている。構内交換機と既存のＬＡＮルーティング１３５との間の接続によって、広帯域ネットワークのユーザは、その既存のＬＡＮ資源に論理的に接続されたままであると同時に広帯域ネットワークを介して接続を確立する能力を有することができる。後で説明されるように、２つの異なるネットワークに同時に接続するこの能力は、ユーザもＬＡＮの管理システムもユーザのＬＡＮアドレスあるいはトラフィックロードの任意の変化を確認できないように達成される。
【００１９】
ワークステーションインタフェース１４０‐１．．．．１４０‐ｑは、各ユーザワークステーション１００‐１．．．．１００‐ｑのそれぞれに接続され、ＬＡＮ型式ケーブル布線１２０を介して構内交換機１１０と通信する（通常、ユーザをＬＡＮに直接接続するために予め使用された既存のケーブル布線を再使用する）。既存のＬＡＮシステム１２０の所定のユーザあるいはユーザの全てが、全てのＬＡＮユーザが構内交換機によって再接続する必要なしに構内交換機によって再接続できることに注目すべきである。さらに、サイト上に２つ以上の構内交換機があってもよい。
【００２０】
本実施形態では、広帯域ネットワークユーザがその予め存在するＬＡＮケーブル布線およびユーザワークステーションを介して広帯域ネットワークに接続されることにも注目すべきである。しかしながら、既存のＬＡＮケーブル布線の使用は、既存で、有用な接続トポロジーを単に提供し、ネットワークおよび本発明の唯一のコンポーネントであり、本発明の他の要素に影響を及ぼさない。オンサイトおよびオフサイトの両方の他の広帯域ネットワークユーザは既存のＬＡＮに接続される必要がない。すなわち、ネットワークユーザは、構内交換機がサイト上に物理的に配置されても配置されなくても、構内交換機に直接接続されることができる。他のローカルノード接続トポロジーは、例えば、ＡＴＭあるいはギガビットイーサネットのようなローカルノードの広帯域ＬＡＮ機能の使用を含んでもよい。このトポロジーに関しては、広帯域マルチメディアトラフィックは、ユーザの既存のＬＡＮルータ／交換機を通って伝送設備を介して広帯域ネットワークのシティノードに接続されるポートに送られてもよい。このトポロジー構成に関しては、ユーザのＬＡＮルータ／交換機は、ユーザワークステーションおよび／またはワークステーションインタフェースからネットワーク制御システムサーバ４０へのネットワーク信号メッセージを中継するように構成される必要もある。
【００２１】
各ワークステーション１００と構内交換機１１０との間および構内交換機１１０とＬＡＮルータ１３０との間のケーブル布線１２０は、多数の公知の方法で実現でき、そのこと自体、特定の実施は本発明に付随的である。しかしながら、好ましくは、既存のＬＡＮケーブル布線１２０は、１０ベースＴあるいは１００ベースＴのイーサネット可能であり、ＬＡＮルータ１３０はイーサネットファシリティであり、構内交換機１１０とＬＡＮルータとの間の接続は１００ベースＴイーサネットである。構内交換機を介してユーザに同時に接続する既存のＬＡＮケーブル布線の使用によって、予め存在するケーブル布線は、最初のワイヤ上に完全に別個のクラスのトラフィックを直ちに伝達できる。したがって、広帯域ネットワークユーザは、既存のローカルエリアネットワークサービスに接続されたままである間、交換広帯域広域接続サービスに直ちに直接アクセスし、これは、ＬＡＮルータによって調べられるようなユーザのワークステーションのネットワークアドレスを変えるかあるいは任意の付加的トラフィックロードを既存のＬＡＮルータに付加することなしに達成される。
【００２２】
Ｉ．Ａ．ユーザワークステーション（User Workstation）
図２に示された実施形態による典型的なユーザワークステーション構成は図３に示されている。図３に示されるように、ユーザワークステーション１００は、ビデオディスプレイ１０１と、ビデオコントローラ１０２と、ＣＰＵ１０３と、ＬＡＮインタフェース１０４と、ユーザワークステーション１００に接続されたＩ／Ｏ装置を介してユーザによるユーザコマンド入力を調停するユーザＩ／Ｏ１０５と、スピーカ１０７へのオーディオ出力を発生するＰＣオーディオ部１０６とを含んでいる。理解できるように、ユーザワークステーションコンポーネントは、多数のこのような公知の方法および多数の異なる公知のアーキテクチャで実現できる。そのこと自体は、選択された特定のコンポーネントおよびアーキテクチャは本発明に付随している。しかしながら、ビデオ装置１０１がＶＧＡあるいは「多重同期」性能を提供でき、ＣＰＵ１０９がＪａｖａアプリケーションをサポートでき、ＬＡＮインタフェース１０４がイーサネットをサポートできることが好ましい。
【００２３】
Ｉ．Ａ．１．ユーザワークステーションソフトウェア（User Workstation Software）
図４は、ユーザワークステーション１００のソフトウェアロードの例のブロック図である。まず、ユーザワークステーション１００の唯一の必要なソフトウェアはＪａｖａウェブブラウザ３１０２である。しかしながら、ワークステーションインタフェース１４０と必要な対話を行うために、デーモン処理（daemon process）３１０４はユーザワークステーション１００で具体化される。ユーザワークステーション１００のソフトウェアは、ユーザＩ／Ｏ１０５からのユーザ入力に応答し、ビデオコントローラ１０２を介してビデオディスプレイ１０１にオブジェクトを描写する責任を負うユーザインタフェース処理も含んでいる。ブラウザ３１０２が広帯域ネットワークに固有なＵＲＬを処理できるために、このブラウザ３１０２は、広帯域ネットワーク接続がブラウザから要求される場合にその主機能がデーモン処理３１０４に通知することにあるヘルパ処理（helper process）３１０８で構成される。
【００２４】
ワークステーション１００が電源投入される場合、デーモン処理は具体化され、（ヘルパ処理３１０８を介して）ブラウザ３１０２からの接続を生じるように要求するメッセージかあるいはワークステーションインタフェース１４０から他のユーザがワークステーション１００に対する接続を終了させることを要求していることを指示するメッセージかのいずれかを受話する。
【００２５】
図５は、本発明によるユーザワークステーションのソフトウェアロードによって実行された動作シーケンスを示す。
【００２６】
ユーザがブラウザ３１０２を実行する場合、ブラウザウィンドウ３１０５はビデオディスプレイ１０１上に表示される。ユーザが広帯域ネットワーク接続を生じることを望む場合、広帯域ネットワークユーザのディレクトリィを含むウェブサイトはアクセスされ、ディレクトリィビューア３１５２はブラウザウィンドウに表示される。ディレクトリィビューア３１５２は、その名前３１５４が広帯域ネットワークに固有なＵＲＬを有するリンクを有するハイパーテキストとして示されるのが好ましい広帯域ネットワークユーザのリストを含んでいる。ユーザがリストから関係者を選択する場合、ブラウザ３１０２は、ヘルパ処理３１０８を呼び出し、リクエストを処理し、次に、ヘルパ処理３１０８はデーモン処理３１０４を通知する。デーモン処理３１０４は、ディスプレイウィンドウ３１６０をビデオディスプレイ１０１上に描写するユーザインタフェース処理３１０６を呼び出す。ユーザインタフェース処理３１０６も、ユーザがどんな種類の接続（例えば、オーディオだけ、データだけ、遠隔会議等）を望むかを指定することを尋ねるダイアログボックス（図示せず）を得てもよい。この情報は、デーモン処理３１０４に戻され、信号ネットワーク３０を介してネットワーク制御システムサーバ４０にリクエストを送信するワークステーションインタフェース１４０に転送される接続リクエストにフォーマット化される。
【００２７】
一方、他の広帯域ネットワークユーザからワークステーション１００に送られた接続リクエストに関して、これらはデーモン処理３１０４によって受信される。このようなリクエストが受信される場合、デーモン処理３１０４は、ユーザインタフェース処理３１０６を起動し、次に、このユーザインタフェース処理３１０６は、ビデオディスプレイ１０１上にダイアログボックス３１５６をペイントし、ユーザが接続に参加することを望むかどうかを問い合わせる。この応答は、ユーザＩ／Ｏ１０５を介してユーザインタフェース処理３１０６によって収集され、デーモン処理３１０４へ、そこからワークステーションインタフェース１４０へ中継される。接続が承認され、接続が行われる場合、ユーザインタフェース処理３１０６はビデオディスプレイ１０１上にディスプレイウィンドウ３１６０を描写する。
【００２８】
ディスプレイウィンドウ３１６０が多数のサブウィンドウを含むことができる場合、これらは、例えば、ローカルユーザおよび遠隔ユーザのビデオカメラ画像を表示するために使用されるクロマ‐キーサブウィンドウ（chroma-key subwindows）３１５８および３１６６を含んでもよい。これらのクロマ‐キーサブウィンドウは、ユーザインタフェース処理３１０６によってペイントされ、これらのサブウィンドウの座標およびサイズは、ワークステーションインタフェース１４０に報告されるので、ワークステーションインタフェースは、ビデオコントローラ１０２によって発生されたビデオ信号のどこにサブウィンドウがあるかを知ることができる。ウィンドウ３１６０あるいはサブウィンドウ３１５８および３１６６がユーザＩ／Ｏを介して再度ある大きさに作られる場合、ユーザ処理３１０６は、位置を更新し、ある大きさにして、ワークステーションインタフェース１４０に報告する。サブウィンドウは、ワークステーションインタフェース１４０によって指定されるカラーかあるいはワークステーションインタフェース１４０に報告されるカラーのいずれかでペイントされる。ディスプレイウィンドウも、ユーザ制御３１６４を可能にする制御ウィンドウ（例えば、ハングアップ）およびグラフィック画像を表示するために使用できるディスプレイサブウィンドウ３１６８を含んでもよいしあるいは会議参加者あるいは他のオブジェクトの表示のための他のクロマ‐キーウィンドウであってもよい。表示されるサブウィンドウの数およびサイズは予め決めることができるかあるいは接続の型式、参加者の数および使用されるメディアストリーム量に応じて変えることができることは明らかであるべきである。
【００２９】
広帯域ネットワーク接続の処理は接続を選択するためにユーザと対話するユーザインタフェース処理の例を参照して前述されているけれども、多数の代替が可能であることは明らかであるべきである。例えば、パケット交換接続（例えば、テキスト、小さいグラフィックス、電子メールおよび小さいファイル転送のような低い待ち時間アプリケーション）あるいは所望の特定の型式の通信に対する回線交換接続（例えば、ビデオ、音声、複合グラフィックスおよびアニメーション、あるいは大きいファイル転送）を使用するかどうかを自動的に決定するソフトウェアの付加的レイヤを形成できる。
【００３０】
Ｉ．Ｂ．ワークステーションインタフェース（Workstation Interface）
図２に示された実施形態による典型的なワークステーション構成は図３に示されている。この構成はユーザワークステーション１００およびワークステーションインタフェース１４０を含む。図３に示されるように、ワークステーションインタフェース１４０は、ユーザのワークステーション１００への２つの重要な接続がある。第１の接続は、ビデオコントローラ１０２とビデオディスプレイ１０１との間にあるので、ワークステーションインタフェースは、通常、ビデオコントローラ１０２によってビデオディスプレイ１０１に直接送信される信号を遮断し、操作できる。下記により詳細に説明されるように、広帯域ネットワーク接続に関係ないビデオディスプレイ信号は変化なしにこのような接続を通過されるのに対して、広帯域ネットワーク接続に関係あるビデオディスプレイ信号は、広帯域ネットワーク接続にわたって送受信される付加ビデオディスプレイ情報を含むように変更される。ユーザワークステーションとワークステーションインタフェースとの間の第２の接続はユーザワークステーション上のＬＡＮインタフェース１０４に対するものである。これは、ワークステーションインタフェース１４０がユーザワークステーションとＬＡＮルーティングファシリティとの間に流れることを目的とするデータトラフィックとユーザワークステーションおよび／またはワークステーションインタフェースと広帯域ネットワークとの間に流れることを目的としているデータトラフィックとを区別できるようなものである。この節および構内交換機の節の両方で下記により詳細に説明されるように、ユーザワークステーションとＬＡＮとの間の正規のデータトラフィックは、ワークステーションインタフェース１４０および構内交換機１１０の両方を通して単に送られると同時に広帯域ネットワーク接続に関連するデータトラフィックはローカルノード内の特別処理をトリガする。ワークステーションインタフェース１４０はユーザワークステーション１００のＰＣオーディオ部１０６からの第３の接続も含んでもよいので、ワークステーションオーディオ出力はワークステーションインタフェースによって広帯域ネットワーク接続情報に含めてもよい。
【００３１】
ワークステーションインタフェース１４０は、スピーカ１５０、マイクロホン１５２、カメラ１５４、ビデオモニタ１５６（ユーザワークステーションビデオディスプレイモニタ１０１に加えて）、電話器１５８、オーディオ装置１６０、直列Ｉ／Ｏ装置１６２、ＰＣＭＣＩＡカード１６４、ユーザ入力装置１６６、テストコネクタ１６８および状態指示器の各々の１つあるいはそれ以上を含むユーザのデスクトップに通常配置されたいろいろな周辺装置への接続もサポートする。これらの装置およびこれらの装置への接続は下記により詳細に説明される。
【００３２】
電源故障の場合の付加的透過性および信頼性に関して、例えば、ワークステーションインタフェース１４０はカットオーバリレー１７１、１７２、１７３および１７４を含む。通常動作中、これらのリレーは、ユーザワークステーション１００からのおよびユーザワークステーション１００への信号をワークステーションインタフェースによって処理させるように構成される。しかしながら、電源故障あるいは他の故障の場合、リレーはトリップするようにさせられ、それによってその正規のルートに沿って信号を無理矢理出すので、このような故障はＬＡＮおよびワークステーションの別の正規の機能を妨害しない。
【００３３】
図６は、図３に示された実施形態によるワークステーションインタフェース１４０のトップレベル機能ブロック図である。
【００３４】
図６に示されるように、ワークステーションインタフェース１４０は、ビデオブロック２００と、オーディオブロック２１０と、ハードウェア暗号化／暗号解読・セキュリティブロック２２０と、ＣＰＵコア２３０と、テスト・ディスプレイＩ／Ｏブロック２４０と、ネットワークインタフェースブロック２５０と、電源・システムモニタブロック２６０とを含んでいる。ワークステーションインタフェースもＳＶＧＡディスプレイモニタ２７０を含んでもよい。
【００３５】
ディスプレイモニタ２７０および関連ユーザ入力装置１６６が装備される場合、ワークステーションインタフェースは、既存のワークステーションコンピュータをワークステーションインタフェースに取り付ける必要なしにユーザのために通信サービスおよびコンピュータサービスを直接サポートできるようになる。この使用モードでは、ワークステーションインタフェースは、ユーザの既存のＬＡＮのファシリティおよび広帯域ネットワークの設備の両方を介して同時に通信できるスタンドアローンネットワークコンピュータになる。
【００３６】
通常の使用では、ビデオブロック２００は、ＶＧＡあるいは同様な型式のケーブルを介するユーザワークステーションビデオコントローラ１０２およびワークステーションインタフェースに接続されているカメラ１５４からのビデオ入力を受信する。ビデオブロック２００は、ビデオ信号をユーザワークステーションおよび（任意には）第２のビデオディスプレイあるいはテレビモニタ１５６に出力する。ビデオブロック２００は、ビデオ信号を付加オプショナルディスプレイモニタ２７０（通常、ワークステーションインタフェースが前述のようなスタンドアローンネットワークコンピュータとして使用される場合だけ使用される）にも出力する。
【００３７】
好ましくは、２つのカメラ１５４からの入力および２つのビデオモニタ１５６への出力がサポートされる。ビデオ出力信号は、ディスプレイモニタの種類に応じて、アナログ（ＲＧＢ）／ディジタル（ＶＧＡ／多重同期）あるいはテレビ方式（ＮＴＳＣ／ＰＡＬ）のいずれかであってもよい。ディスプレイモニタは、これらのビデオ信号を付加ディスプレイモニタ（図示せず）に供給するために通過ジャックを含んでもよい。カメラ１５４は、ＣＣＤ等のような実時間ビデオピックアップを含んでもよいしあるいはＶＣＲ、レーザディスクあるいはＤＶＤのようなビデオ再生装置を含んでもよい。
【００３８】
オーディオブロック２１０は、マイクロホン１５２、ユーザワークステーション１００のＰＣオーディオ部１０６およびオーディオ装置１６０からのオーディオ入力および電話器１５８からのオーディオ入力を受信する。オーディオブロック２１０は、オーディオ信号をスピーカ１５０、ワークステーションインタフェースに取り付けられた内部スピーカ２８０、および電話器１５８にも出力する。好ましくは、４つのスピーカ１５０へのステレオ出力がサポートされる。
【００３９】
テスト・ディスプレイＩ／Ｏブロック２４０は、コネクタ１６８、ユーザ入力装置（例えば、マウスおよび／またはキーボード）１６６、汎用直列Ｉ／Ｏ装置１６２およびＰＣＭＣＩＡカード１６４からの入力を受信する。テスト・Ｉ／ＯディスプレイＩ／Ｏブロック２４０は直列Ｉ／Ｏ装置１６２、ＰＣＭＣＩＡカード１６４および状態指示器１７０への出力も生じる。
【００４０】
ネットワークインタフェースブロック２５０は、ユーザワークステーション１００のＬＡＮインタフェース１０４に接続され、通常再使用されるＬＡＮケーブル布線１２０を介して構内交換機１１０も経由して接続される。
【００４１】
万一ワークステーションインタフェース１４０がその理由が何であっても（電力損失のために、任意の内部ハードウェアコンポーネントの故障であろうと任意の内部ソフトウェアコンポーネント等の故障であろうと）故障するならば、ユーザワークステーション１００の機能性および構内交換機１１０を介する既存のＬＡＮルータ１３０へのそのデータ接続は悪影響を及ぼされない（すなわち、ユーザワークステーションは、なお作動し、なお既存のＬＡＮルータ１３０と通信できる）ことに注目することは重要である。これは、ワークステーションインタフェースの任意のハードウェア故障あるいはソフトウェア故障の場合、バイパスリレーは、解除され、ワークステーションインタフェース１４０を構内交換機１１０に接続するＬＡＮワイヤ１２０にユーザワークステーションＬＡＮインタフェース１４０を接続させるために可能である。
【００４２】
前述のワークステーションインタフェース１４０の構成から、ユーザワークステーション１００とともにその取り付けが、ＬＡＮケーブルをワークステーション１００のネットワークインタフェースカードに接続するジャックおよびディスプレイモニタケーブルをワークステーション１００のビデオコントローラカードに接続するジャックのようなワークステーション１００の既存のジャックのワイヤを交換する簡単な方法であることに注目すべきである。これらの取り換えられた接続は広帯域ネットワーク接続の場合を除いてユーザワークステーションの動作に全然影響を及ぼさないことは前述の説明からさらに明らかであるべきである。さらに、ワークステーションインタフェース１４０は、既存の機能性を変更しないであるいは制限しないで本発明の広帯域ネットワークで作動可能であるワークステーション１００の既存の機能性を単に拡張するのに役立つ。
【００４３】
Ｉ．Ｂ．１．ＣＰＵコア（CPU Core）
図７は、図６に示された本発明の実施形態によるＣＰＵコア２３０を示している。このＣＰＵコア２３０は、クロック・電力管理ブロック２３１と、ＣＰＵ２３２（例えば、ＳＰＡＲＣ、ＭＩＰＳ、Ａｍ４８６／Ｋ５／Ｋ６等）と、フラッシュメモリ２３３と、ＤＲＡＭメモリ２３４と、その全てがローカルバス２３５を介して通信するＰＣＩバスインタフェース２３６とを含む。ＰＣＩバスインタフェース２３６は、ＰＣＩバス２９０を介するＣＰＵコアとワークステーションインタフェース１４０の他の機能コンポーネントとの間の通信を調停する。ＰＣＩバスは本実施形態で使用されるのが好ましいけれども、他のバスアーキテクチャは同様に可能であることを理解すべきである。上記のコンポーネントの構造および動作は周知である。
【００４４】
ＣＰＵコア２３０は、ＰＣＩバス２９０を介する電源・システムモニタブロック２６０からＣＰＵ割り込みを受信する。電源故障あるいは他のワークステーションインタフェース故障の場合、ＣＰＵ割り込みによって、停止処理はＣＰＵ２３２によって起動される。
【００４５】
Ｉ．Ｂ．２．ビデオブロック（Video Block）
図８および図９は、図６に示されたワークステーションインタフェース１４０の実施形態によるビデオブロック２００の例を示している。このビデオブロック２００は、モニタオーバーレイ・出力ブロック３００と、符号化／復号化ブロック３０２と、ビデオキャプチャブロック３０４と、ビデオグラフィックコントローラ３０６とを含んでいる。
【００４６】
モニタオーバーレイ・出力ブロック３００は、ユーザワークステーション１００からビデオディスプレイ信号を受信し、ビデオディスプレイ信号をユーザワークステーション１００ディスプレイモニタ１０１に出力する。広帯域ネットワーク接続中、モニタオーバーレイ・出力ブロック３００は、符号化／復号化ブロック３０２を介してネットワークあるいはローカル接続カメラ１５４からビデオ信号も受信してもよい。モニタオーバーレイ・出力ブロック３００は、下記により詳細に説明されているようにこれらの信号をワークステーションビデオディスプレイ信号にオーバーレイする。しかしながら、このシステムのワークステーションインタフェース１４０は全ての広帯域ネットワークデータ送信、受信、ビデオ符号化／復号化およびビデオオーバーレイディスプレイのタスクを実行するために、ユーザワークステーション１００はそれほど負担をかけられていないことをこの時点で理解すべきである。さらに、ワークステーションインタフェース１４０は、ユーザワークステーションとは無関係に作動し、広帯域ネットワークデータを処理し、表示するために、特定の型式、処理速度、あるいはユーザワークステーション１００のソフトウェアオペレーティングシステムに関係なくその機能性を提供できる。さらに、同様に重要であることに、役に立つマルチメディア広帯域ネットワークサービスをサポートする必要があるネットワーク接続管理およびビデオ処理機能性の全ては、物理的変更を実行するかあるいはユーザワークステーション内で任意の付加コンポーネントを追加する必要もなくユーザのワークステーションに提供できる。ワークステーションインタフェースは、大部分の既存のユーザワークステーションで既に使用可能であるイーサネット（あるいは同様な）およびＶＧＡ（あるいは同様な）型式の接続を使用してユーザワークステーションにだけ接続される必要がある。
【００４７】
しかしながら、好ましくは、ワークステーションのビデオディスプレイ１０１は、ワークステーションインタフェース１４０によってサポートされるディスプレイの型式であり、ユーザワークステーションのビデオコントローラ１０２は、ワークステーションインタフェース１４０によってサポートされるビデオフォーマットを出力する。好ましくは、ビデオディスプレイはアナログＲＧＢであり（大多数はそうである）、アナログビデオフォーマットは、ＶＧＡ、ＳＶＧＡ、および他の多重同期モニタで使用されるような別個の同期を有する赤／緑／青符号化に適合している。マッキントッシュシステムおよびサンシステムもアナログＲＧＢであるので、これらのシステムは更なるプラットホーム独立のためにモニタオーバーレイ・出力ブロック（monitor overlay and output block）３００によってサポートされる。簡単な拡張によって、他の様式のモニタディスプレイフォーマットは必要である場合にサポートできる。いくつかの場合、異なるコネクタ方式のための簡単な機械的アダプタを必要としてもよい。
【００４８】
図９にさらに示すように、モニタオーバーレイ・出力ブロック３００は、復号化ビデオデータをローカルカメラ１５４あるいは広帯域ネットワーク通信から受信し、それをユーザワークステーションのビデオディスプレイ１０１上に出力するためのユーザワークステーションのビデオコントローラ１０２からのビデオディスプレイ信号にオーバーレイするオーバーレイモジュール３５０および３５２を含む。特に、オーバーレイモジュール３５０および３５２は、ワークステーションのビデオディスプレイ信号を変更なしに送る。２つのオーバーレイモジュールは例としてのみ示されることに注目すべきである。モニタオーバーレイ・出力ブロック３００は、所望のものと同じ数のオーバーレイモジュールを有することができる。例えば、妥当なサイズの９つのオーバーレイビデオウィンドウが典型的なビデオディスプレイモニタスクリーンを充填するように正確に配置できるために、９が好ましい数である。
【００４９】
モニタオーバーレイ・出力ブロック３００と並列であるのは、例えば、電源・システムモニタブロック２６０からの故障信号によって示されるような電源故障の場合、ビデオ信号をワークステーションビデオディスプレイに送るカットオーバーリレー（cutover relay）１７１である。
【００５０】
オーバーレイモジュール３５０および３５２は、当該技術分野で周知の技術を使用して、ワークステーションのＲＧＢビデオ信号とワークステーションインタフェースの復号化ブロック３６２および３６４によって供給された新しい画素とを自動的に、急速に繰り返して切り換えるので、他方の画像にオーバーレイされた一方の画像表示をワークステーションディスプレイスクリーン上に行う。オーバーレイモジュール３５０および３５２は、特別の「キーイング」信号に対するアナログＲＧＢ信号を調べることによって何時切り換えるかを知る。これらはアナログあるいはディジタルであってもよい。現インプリメンテーションはアナログシステムを使用し、このシステムにおいて、オーバーレイモジュール３５０は、クロマ‐キーカラーＡ（所定の割合の赤、緑、および青として規定される）を探すように（例えば、ドライバを介して）ソフトウェアによって通知される。オーバーレイモジュール３５２は、クロマ‐キーカラーＢ（異なる割合の赤、緑、および青として規定される）を探すように通知される。キーカラーが見つけ出される場合、切り換えが生じる。この技術によって、ユーザワークステーションで実行するソフトウェアは、所望される場合は常に適切なキーカラーの矩形を描くことによってワークステーションインタフェースのビデオウィンドウオーバーレイの位置を制御できる。同期信号を待ち受け、（ｘ，ｙ）のディスプレイスクリーン座標を計数することによってディジタル方法でオーバーレイタスクも実行できる。それから、この信号はｘ，ｙの所望の値で切り換えられる。
【００５１】
ビデオキャプチャブロック３０４は、ビデオ信号ビデオ１およびビデオ２をカメラ１５４から受信する。図９に示されるように、ビデオアナログ／ディジタル変換器（ＡＤＣ）３５４および３５６は、それぞれビデオ信号をディジタル化ビデオ信号を圧縮器／伸長器ブロック（compressor/decompressor）３０２に選択的に出力するビデオマルチプレクサ３５８にディジタル化する。
【００５２】
圧縮器／伸長器ブロック３０２は、ＰＣＩバス２９０を経由してネットワーク中からビデオデータストリームを受信する。圧縮器／伸長器ブロック３０２は、ネットワークからのデータを伸長し、ビデオデータストリームをモニタオーバーレイ・出力ブロック３００に出力する。反対に、圧縮器／伸長器ブロック３０２は、カメラからのビデオデータを圧縮し、圧縮データをネットワークに出力する。圧縮データは、Ｈ．２６１、ＭＰＥＧ１およびＭＰＥＧ２のような公知のフォーマットであるのが好ましい。このビデオデータは、公知の工業規格であるＹＵＶ４２２フォーマットであるのが好ましい。
【００５３】
図９に示されるように、圧縮器／伸長器ブロック３０２は、圧縮器／伸長器モジュール３６０、３６２および３６４を含んでいる。圧縮器モジュールは、好ましくはＡＶＰ４４００（Ｌｕｃｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓによって製造されたビデオ圧縮器／伸長器製品）である。しかしながら、当該技術に公知の多数の同様な製品はその代わりに使用できる。好ましい実施形態では、圧縮器／伸長器ブロック３０２は、Ｈ．２６１あるいはＭＰＥＧ１および／あるいはＭＰＥＧ２フォーマットを使用してビデオデータを圧縮／伸長する。圧縮器モジュール３６０は、ビデオキャプチャブロックからのディジタル化ビデオ信号を圧縮する。圧縮器モジュール３６０からの圧縮ビデオ信号は、ＰＣＩバス２９０を経由して広帯域ネットワーク接続を介して送信するために多重化／分離化装置エンジン（mux/demux engine）３２０に送られる。伸長器モジュール３６２は、ＰＣＩバス２９０および多重化／分離化装置エンジン３２０を介して広帯域ネットワーク接続から受信されたＨ．２６１データを伸長し、伸長データをモニタオーバーレイ・出力ブロック３００に出力する。同様に、伸長器モジュール３６４は、ＰＣＩバス２９０および多重化／分離化装置エンジン３２０を介して広帯域ネットワーク接続から受信されたＨ．２６１データも伸長し、伸長データをモニタオーバーレイ・出力ブロック３００に出力する。複数の伸長器モジュールを備えることによって、複数相手のビデオ接続は広帯域ネットワークを介して複数の同時接続を確立することによってサポートできる。
【００５４】
好ましくは、モニタオーバーレイ・出力ブロック３００に出力される伸長データはＹＵＶ４２２フォーマットにある。
【００５５】
図８および図９に示されるように、ビデオブロック２００は、伸長器モジュール３６２および３６４のそれぞれから出力された伸長ビデオデータを標準テレビモニタ１５６上に表示するためのＮＴＳＣあるいはＰＡＬのような標準テレビビデオ信号に変換するビデオ変換器３６６および３６８を含んでもよい。
【００５６】
ＳＶＧＡコントローラ３０６は多重化／分離化装置エンジン３２０を介してＰＣＩバス２９０からビデオ信号を受信する。これらの信号は、前述のようにネットワークあるいはローカルカメラ１５６からの伸長ビデオ信号である。このＳＶＧＡコントローラブロック３０６は別のディスプレイ機構を備え、それによってユーザは、受信ビデオ画像を、ユーザワークステーションビデオディスプレイモニタ１０１上に受信ビデオをオーバーレイする代替例としてのテレビセットのような別個のディスプレイ装置上に向けることができる。ビデオ画像をワークステーションディスプレイモニタ１０１上にオーバーレイすることに加えて（あるいはオーバーレイする代わりに）、ワークステーションインタフェースは、ビデオストリームを別個のアナログＲＧＢモニタ、ＬＣＤスクリーン、あるいはＮＴＳＣテレビディスプレイに供給する。項目３０６、３７０、２７０、３７２はこれらの機能を実行する。ＶＧＡコントローラ３０６は、直接あるいはテレビ変換器３７０を通してのいずれかでビデオ信号を外部ビデオモニタ１５６におよびＳＶＧＡモニタ２７０にも出力する。ＳＶＧＡモニタ２７０のためのバックライトおよび輝度の制御は、ＣＰＵコア２３０の制御の下でＳＶＧＡディスプレイ制御モジュール３７２によって送られる。このモジュールの機能は、一般的にはワークステーションインタフェースのＰＣＩバスを介してアクセスされる。
【００５７】
多重化／分離化装置エンジン３２０は、ＰＣＩバスを介してネットワークからネットワークデータを受信し、ネットワークデータをネットワークに出力する。多重化／分離化装置エンジン３２０は、圧縮器／伸長器ブロック３０２からネットワークデータを受信し、ネットワークデータを圧縮器／伸長器ブロック３０２に出力する。広帯域ネットワークデータストリームからのビデオ情報は、ＳＶＧＡモニタ２７０あるいはテレビモニタ１５６上に任意に表示するためのＶＧＡコントローラに供給される。さらに、広帯域ネットワーク接続上の別個のデータストリーム内部に含まれた送受信オーディオ情報あるいは符号化／復号化ブロック３６０、３６２、および３６４によって結合オーディオ／ビデオストリームから／結合オーディオ／ビデオストリームへ多重化／分離化されるオーディオ情報は、二次オーディオ処理のために多重化／分離化装置エンジン３２０およびＰＣＩバス２９０を介してオーディオブロック２１０に送られる。下記により詳細に述べられるように、オーディオブロック２１０は、オーディオのアナログ／ディジタル変換、オーディオレベル制御、オーディオストリームの混合、オーディオストリームの圧縮／伸長、音響効果によって引き起こされるエコーの消去、ネットワーク伝送遅延によって引き起こされるエコーの消去および普通の古い電話サービス（ＰＯＴＳ）電話回線およびＰＯＴＳ電話器へ／普通の古い電話サービス（ＰＯＴＳ）電話回線およびＰＯＴＳ電話器からのオーディオのインタフェースの責任を負っている。
【００５８】
図９に示されるように、ビデオブロック２００は、ビデオブロックの前述のコンポーネントの動作を同期化するために使用されるクロック発生器を含んでいる。同様に、全ビデオクロックおよびオーディオクロックは、画質およびオーディオリップ同期を保持するために同期化しなければならない。適切な標準ネットワーク伝送プロトコルと併用される場合、同期オーディオおよびビデオ情報は、別個の同期パケットストリームとして広帯域ネットワーク接続上に伝送できる。前述の同期クロックを使用して、発信ワークステーションインタフェースは、オーディオを含むパケットおよびビデオを含むパケットを「時間スタンプ（time-stamp）」できるので、たとえパケットが正確に同じ時間に受信ワークステーションインタフェースに到着しないとしても、受信ワークステーションインタフェースのソフトウェアはこれらのタイムスタンプに基づいて受信オーディオおよびビデオを再同期できる。
【００５９】
Ｉ．Ｂ．３．オーディオブロック（Audio Block）
図１０は、図６に示されたワークステーションインタフェース１４０の実施形態によるオーディオブロック２１０の例を示している。オーディオブロック２１０は、全てオーディオバス４６０を介して互いに接続される、オーディオディジタイザ４００と、ＰＯＴＳサポートモジュール４１０と、オーディオ圧縮モジュール４２０と、オーディオミキサ４３０と、ＴＤＭＡ交換機４４０と、オーディオディジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）４５０とを含んでいる。
【００６０】
オーディオＤＡＣ４５０は、オーディオバス４６０を介してディジタル化オーディオ信号を受信し、ディジタル化オーディオ信号をアナログ信号に変換し、ディジタル化オーディオ信号をスピーカ１５０、電話器のスピーカホン１５８、あるいはオーディオ装置１６１を介して出力する。ワークステーションソフトウェア説明で上記に説明されるように、ワークステーションで実行するソフトウェアアプリケーションによりユーザは、どのオーディオ入出力を使用するかを選択できる。このような選択は、ユーザワークステーションとワークステーションインタフェースとの間のイーサネット接続を介してこのソフトウェアからワークステーションインタフェースに通信される。ワークステーションインタフェースのソフトウェアは、これらのコマンドを受信し、オーディオブロック２１０でオーディオ切り換え（例えば、オーディオドライバによって）を制御し、要求オーディオ入出力を選択する。
【００６１】
オーディオミキサ４３０は、ビデオブロック２００の多重化／分離化装置３２０を介してオーディオデータ信号をネットワークに送信し、ネットワークから受信する。オーディオミキサ４３０も、オーディオデータ信号をオーディオバス４６０に送信し、オーディオバス４６０から受信する。オーディオミキサ４３０は、構内雑音およびＤＡＣ４５０を介してスピーカに供給された同じオーディオによって引き起こされた「エコー」を取り除くためにネットワークに供給されたオーディオディジタイザ４００からのディジタルオーディオを調べ、修正する。ネットワークから任意のスピーカに供給され、任意のマイクロホンからネットワークに供給された任意のオーディオは、オーディオミキサ４３０を使用してこのように「エコー消去（echo-canceled）」されてもよい。
【００６２】
オーディオディジタイザ４００は、マイクロホン１５２、ユーザワークステーション１００オーディオモジュール１０６、およびオーディオ装置１６０からオーディオ信号を受信し、オーディオ信号をディジタル化し、オーディオ信号をオーディオバス４６０を介してオーディオＤＡＣに、および／またはオーディオミキサ４３０および当の特定のオーディオ信号に対して適切であるようなオーディオバス４６０を介してネットワークに出力する。さらに、ユーザワークステーション１００からのオーディオ信号は、電源・システムモニタブロック２６０から受信された故障信号によって示されるように、ワークステーションインタフェースの故障あるいはその電力の損失の場合、カットオーバーリレー１７２を介してスピーカ１５０に直接送られてもよい。
【００６３】
ＰＯＴＳサポートモジュール４１０は、電話器１５８から電話信号を受信し、カットオーバーリレー１７４が、電源・システムモニタブロック２６０からの故障信号によって示されるように、電源故障あるいはワークステーションインタフェース１４０の他の故障の結果として解除される場合、このような電話信号をＰＯＴＳ電話回線インタフェース１５９に直接出力する。これによって、電源故障あるいはワークステーションインタフェースそのものの場合、電話器は、通常電話回線を介して「ライフライン（life-line）」サービスに常に接続できる。通常の使用中、カットオーバーリレー１７４は起動され、それによって電話回線インタフェース１５９および電話器１５８の両方をＰＯＴＳサポートモジュール４１０に接続する。
【００６４】
ＰＯＴＳサポートモジュール４１０は、接続ＰＯＴＳ電話回線上の着信呼信号に応答し、ワークステーションインタフェース１４０に接続された電話器１５８を呼び出すのに必要な信号を発生する。ＰＯＴＳサポートモジュール４１０も、ＤＴＭＦダイヤル信号を検出および発生でき、フックスイッチ信号を検出および発生し、それによって全ＰＯＴＳ電話サポートをワークステーション１００に提供する。さらに、ＰＯＴＳサポートモジュール４１０は、電話回線インタフェース１５９と電話器インタフェースとの間のアナログ電話オーディオ信号および広帯域ネットワーク接続上に生じるオーディオストリームに最終的に変換し、接続するおよび／または広帯域ネットワーク接続上に生じるオーディオストリームと混合するためのオーディオバス上およびオーディオバスから離れた所のアナログ電話オーディオ信号を切り換えることができる。
【００６５】
オーディオ圧縮モジュール４２０は、オーディオミキサ４３０およびオーディオバス４６０を経由してネットワークを介して送信するための公知の電話オーディオ圧縮規格（例えば、Ａ規則あるいは＊規則）に従ってオーディオバス４６０を介してオーディオディジタイザ４００からのディジタル化オーディオデータを圧縮する。同様に、受信ディジタルオーディオは、アナログ信号に変換される前にオーディオ圧縮ブロック４２０によって伸長される。
【００６６】
ＴＤＭＡ交換機４４０は、時分割多重化を使用してディジタルオーディオデータのいろいろな送信元をオーディオバス上のこのデータのためのいろいろの宛先に接続するディジタルスイッチング回路である。このＴＤＭＡ交換機の好ましい実施形態は、ディジタル化オーディオのようなデータをスイッチングするマルチベンダーインタフェースプロトコル（ＭＶＩＰ）のような当業者に公知である工業規格法を使用する。この方式は、多数の可能なオーディオ入力を多数の可能なオーディオ出力に接続する汎用ソフトウェア制御法を提供するために使用された。
【００６７】
Ｉ．Ｂ．４．ハードウエアセキュリティブロック（Hardware Security Block）
図１１は、図６に示された本発明の実施形態によるハードウエアセキュリティブロック２２０を示している。
【００６８】
暗号／キー管理機能（encryption/key management function）５１０は、システムセキュリティに必要な機能と、データセキュリティに必要な機能と、キー管理、データ暗号／データ暗号解読、ビデオ／オーディオ実時間暗号／暗号解読、およびエンド・ツー・エンド認証を含むがこれに限定されない認証に必要な機能とを含んでいる。本発明の目的のために、上記の機能は、ＲＳＡ公開キー暗号およびウェブシステムズ社によって提供されるようなキー管理ハードウエアおよびソフトウェアのような当該技術で周知のハードウエア暗号手順およびソフトウェア暗号手順を使用して実行される。これらの商用ハードウエアモジュールおよびソフトウェアモジュールは、従来ワークステーションのプラグインカードにあるかあるいはワークステーションにインストールされたソフトウェアとして実行される。このようなセキュリティモジュールを使用するこの周知の方法は、ワークステーションを物理的に修正する必要のためおよび／または暗号モジュールに基づいたソフトウェアを必要とする付加計算のためにユーザに対して著しい困難さ形成した。本発明の一部であるこのような暗号化およびキー管理機能の新規のインプリメンテーションは、所望の暗号機能およびキー管理機能がユーザワークステーションへの物理的取り付けあるいはユーザワークステーションの修正および／またはユーザワークステーションによる付加計算ロードを必要としないようにネットワークのユーザ間に設けられるようにこれらの機能をワークステーションインタフェースで実行することにある。明瞭にするために、暗号／キー管理機能５１０は、ハードウエアセキュリティブロック２２０のコンポーネントとして示される。しかしながら、この機能は、ブロック２２０、あるいはＣＰＵブロック２３０あるいはどこかほかにあるソフトウェアで実行できることを理解すべきである。
【００６９】
ハードウエアセキュリティブロック２２０は、好ましくは４８ビットのＭＡＣアドレスを含む固有連続番号５２０も含む。工場から出荷する前に各ワークステーションインタフェースは、１つ（あるいはそれ以上）の固有識別子番号を含む、永久に装備された機械可読装置を有する。この装置に含まれた番号を変えることはできないので、さらにもう一つのユーザのためのセキュリティの要素を提供するように暗号キーの作成および管理においてデータの付加的要素として使用できる各装置のための指紋を提供する。
【００７０】
Ｉ．Ｂ．５．テスト・Ｉ／Ｏディスプレイブロック（Test and I/ODisplay Block）
図１２は、図６に示された本発明の実施形態によるテスト・Ｉ／Ｏブロック２４０を示している。テスト・Ｉ／Ｏブロック２４０は、直列入出力インタフェースモジュール６１０と、ＰＣＭＣＩＡインタフェースモジュール６２０と、キーボードインタフェースモジュール６３０と、マウスインタフェースモジュール６４０と、コネクタＩＤモジュール６５０と、コネクタ状態モジュール６６０と、状態ディスプレイ６７０とを含んでいる。全ての上記のモジュールは、ＰＣＩバス２９０を介して個々の外部装置とＣＰＵコア２３０との間での通信を調停する。これらの機能は、主に診断動作あるいはサービス動作を処理するために提供され、必ずしもネットワーク接続あるいは他の実時間動作を確立するためには役に立たない。むしろ、これらの機能はユーザの設備を簡単にするために組み入れられる。例えば、コネクタＩＤモジュール６５０は、押された場合、ボタンに隣接するコネクタと関係あるのは何であるかの可視あるいはオーディオのプロンプトをトリガするボタンを含んでいる。ＬＥＤは、ユーザの注意を特定のコネクタに対して喚起するようにフラッシュできる。
【００７１】
Ｉ．Ｂ．６．ネットワークインタフェースブロック（Network Interface Block）
図１３は、図６に示された本発明の実施形態によるネットワークインタフェースブロック２５０を示している。ネットワークインタフェースブロック２５０は、（使用可能である場合）既存イーサネットケーブル布線を使用してユーザワークステーションのイーサネット（あるいは同様な）ＬＡＮデータポートに接続するためのイーサネット（あるいは同様な）インタフェース７６０と、構内交換機１１０に接続するための第２のイーサネットあるいは同様なインタフェース７７０とを含んでいる。これは唯一の好ましい実施形態であり、ＡＴＭおよびトークンリングのような他のローカルエリアネットワークフォーマットはその代わりに実行できることに注目すべきである。
【００７２】
本実施形態では、標準イーサネットネットワークＬＡＮコントローラ７１０および７３０のそれぞれ、ホストおよびネットワーク１０ｂＴレイヤ７２０および７５０のそれぞれ、ネットワークインタフェースコネクタ７４０は、前述の２つのインタフェース７６０および７７０を備えるのに役立つ。２つのＬＡＮコントローラの各々はその個々のポート上のトラフィックを受信する。２つのインタフェース７６０および７７０の各々から受信された各パケットは、他のインタフェースに転送するかあるいはワークステーションインタフェース１４０によってさらに処理するための決定ロジック７８０によって調べられる。
【００７３】
パケットを調べ、転送する決定ロジック７８０は、ＣＰＵコア２３０で実行するソフトウェアとして実行できる。しかしながら、決定ロジックは、（明らかにするために図１３に示されるように）ネットワークインタフェースブロックあるいはシステムのどこかほかにあるゲートアレイあるいは同様な装置として実行できることに注目すべきである。決定ロジックは、ワークステーションインタフェースのイーサネットアドレス７８５およびマルチキャストリスト７９０を比較するために使用する。マルチキャストリスト７９０のアドレスは、ネットワーク接続セットアップ中ネットワーク制御システムサーバ４０によって割り当てられる。例えばオーディオおよびビデオであり、かつ例えば、複数の参加者と接続するためのオーバーヘッド処理を容易にするためのユニキャストアドレスよりもむしろマルチキャストＩＰアドレスとともに送信される所定のデータ流れ。接続がセットアップされる場合、ネットワーク制御システムサーバは、接続における全参加者からなるマルチキャスト群を規定し、接続における所定のデータ流れのためのマルチキャストＩＰアドレスを割り当てる。これらのアドレスは参加者に送信される。ワークステーションインタフェースはこれらのアドレスをマルチキャストリスト７９０にセーブする。
【００７４】
各受信パケットは下記のアルゴリズムに従って処理される。
【００７５】
１．各受信パケットがユニキャストパケットであり、どちらかのポートに到着し、ワークステーションインタフェース１４０にアドレス指定される場合、パケットを保持する。特に、ユニキャストパケット（unicast packet）を他のポートの外部に転送する。
【００７６】
２．各受信パケットが同報通信パケットである場合、各受信パケットを保持し、他のポートの外部に転送する。
【００７７】
３．各受信パケットがマルチキャストパケットである場合、各受信パケットとマルチキャストアドレスのリストとを比較する。各受信パケットがリスト上の任意のアドレスと一致する場合、各受信パケットを保持し、他のポートの外部に転送する。各受信パケットが一致しない場合、各受信パケットを他のポートの外部に転送する。
【００７８】
さらに、ユーザワークステーション１００と既存のＬＡＮルータ資源１３０との間の結合性の損失の場合、ネットワークブロック２５０の任意のコンポーネントの任意の故障を生じないことに注目することは重要である。この目的のために、電源・システムモニタブロック２６０からの故障信号に従って構成されるカットオーバーリレー１７３が装備される。
【００７９】
インタフェース７７０によって処理されるデータトラフィックは、ワークステーションインタフェース１４０そのものに供給するかあるいはワークステーションインタフェース１４０を介してユーザワークステーション１００に供給することを目的としてもよい。同様に、インタフェース７６０は、既存のＬＡＮルータ１３０に供給することを目的とし、ワークステーションインタフェース１４０に供給することを目的とし、あるいは広帯域ネットワーク接続を介して到着される他の着信先に供給することを目的としているユーザワークステーション１００から発生するデータトラフィックを処理する。ワークステーションインタフェース１４０で実行するソフトウェアは、各パケットがワークステーションインタフェース１４０のどちらかの通信ポートにそれぞれ接続されたインタフェース７６０あるいは７７０のいずれかを介してＰＣＩバス２９０上に到着するときに各パケットを調べ、どのネットワークあるいは装置に各パケットが送信されるべきかを決定する。
【００８０】
さらに、データトラフィックはワークステーションインタフェース１４０そのものに発生し得る。例えば、オーディオブロック２１０およびビデオブロック２００によってデータストリームに変換されるアナログオーディオ信号およびビデオ信号はワークステーションインタフェース１４０の外部の伝送を必要し得る。このクラスのトラフィックは、通常広帯域ネットワーク接続の一部として供給することを目的とするので、インタフェース７７０によって処理される。
【００８１】
本発明の重要な要素は、既存のＬＡＮルータ１３０によって確認されるような関連ユーザワークステーション１００のネットワークＩＤおよびアドレスを本質的に推測し、中間ルータあるいはブリッジ装置として既存のＬＡＮルータ１３０に生じるパケットをワークステーションインタフェース１４０なしで、それによって既存のＬＡＮルータ１３０のマネージャによるアドレス変化あるいは構成変化なしに既存ＬＡＮルータ１３０におよび既存ＬＡＮルータ１３０から中継できるワークステーションインタフェース１４０の能力である。しかしながら、構内交換機説明により詳細に説明されるように、パケットがワークステーションインタフェース１４０あるいは関連ユーザワークステーション１００と広帯域ネットワーク着信先との間に向けられた場合、構内交換機１１０は、これらのパケットのワークステーションインタフェースあるいはユーザワークステーションのアドレスと一時的に割り当てられたネットワークアドレスとを交換する。これらの一時的アドレス割り当ては広帯域ネットワーク接続が設定される時にネットワーク制御システムサーバ４０によって発生され、ワークステーション、ワークステーションインタフェースおよび接続に必要とされる構内交換機にだけ識別される。毎接続に基づいて変わるこれらの一時アドレスの使用は、当該技術では新規であり、本発明の他の態様である。この機能は、誰かが広帯域ネットワークを介して２つの関係者間で反復された通信を監視しようと試み、何のパケットアドレスが使用されているかを任意の特定の通信に対して知ることを困難にすることによって付加的ネットワークセキュリティを与える。
【００８２】
図１４は、ユーザワークステーションに関連したローカルノード５０ＬＡＮデータトラフィックの流れを示している。このようなトラフィックに対する全てのパケットはワークステーションインタフェース１４０をいつかの点で横切る。明らかにするために、ユニキャストパケットの流れの例が示される。同報通信およびマルチキャストパケットの処理は前述のアルゴリズムに従って処理される。ワークステーションインタフェース１４０は、各パケットｐｋｔ１を調べ、ユーザワークステーション１００から受信されたトラフィックに関しては、宛先イーサネットアドレスＥｄｅｓｔ１はワークステーションインタフェース１４０の専用イーサネットアドレスと比較される。パケットがワークステーションインタフェースに実際にアドレス指定される場合、パケットは処理するためにワークステーションインタフェースのＣＰＵコア２３０に送られる。特に、このパケットは構内交換機１１０のパケットスイッチ１１２に転送される。同様に、ワークステーションインタフェース１４０は、ネットワークから受信され、ボンダー１１４から転送される構内交換機１１０のパケットスイッチ１１２から受信されたパケットｐｋｔ２の着信先アドレスＥｄｅｓｔ２を調べる。ワークステーションインタフェース１４０は、特にワークステーションインタフェースにアドレス指定されるこのようなパケットを処理するためにＣＰＵコア２３０に転送し、更に処理をしないで非一致パケットを転送する。
【００８３】
Ｉ．Ｂ．７．電源・システムモニタブロック（Power Supply and System Monitor Block）
図１５は、図６に示された本発明の実施形態による電源・システムモニタブロック２６０を示している。電源・システムモニタブロック２６０は、外部電源インタフェース８１０と、ＤＣ‐ＤＣ変換器８２０と、電池８３０と、システムモニタモジュール８４０とを含んでいる。
【００８４】
外部電源インタフェース８１０は、外部電源（図示せず）、一般的には交流１２０ボルトの壁差し込み口から交流電力を受け取り、それを２４ボルト直流に変換する。ＤＣ‐ＤＣ変換器８２０は、外部電源インタフェース８１０によって２４ボルト直流供給出力を受け取り、ワークステーションインタフェース１４０のいろいろのコンポーネントの動作に必要である５ボルト直流電源および３．３ボルト直流電源のような調整直流電圧を発生する。ＤＣ‐ＤＣ変換器８２０は、再充電可能電池８３０にも充電電流を供給し、交流電源が外部電源によって供給されない場合、１２ボルト直流を電池８３０から受け取る。この装置の目的は、ワークステーションインタフェース１４０がオン／オフスイッチを必要としないことである。すなわち、ワークステーションインタフェースをそのように装備することによって、ワークステーションインタフェースは必要とされる場合は常に（電話のように）ベルを鳴らすことができ、ネットワーク保守およびテスト手順は、ユーザが装置を実際に使用しているかどうかに関係なく広帯域ネットワークを横切って呼び出すことができる。
【００８５】
システムモニタ８４０は、外部電源・電池８３０の状態ならびに温度のような他の状態を監視し、故障が生じる場合、ＣＰＵ割り込みをＣＰＵコア２３０に発生する。ＣＰＵ割り込みを発生することに加えて、ワークステーションインタフェース１４０の電源故障あるいは他の故障の際に、システムモニタ８４０は、カットオーバーリレーが他のワークステーションインタフェースコンポーネントで起動でき、それによってこのような故障がワークステーション１００の通常動作に悪影響を及ぼさないことを確実にするように故障信号を発生する。
【００８６】
システムモニタ８４０は、必要である場合、システムを冷却するファン（図示せず）の動作も制御する。
【００８７】
Ｉ．Ｂ．８．ワークステーションインタフェースソフトウェア（Workstation Interface Software）
図１６はワークステーションインタフェースソフトウェアを示す図である。その主機能は、ビデオブロック２００、オーディオブロック２１、およびテスト・ディスプレイＩ／Ｏブロック２４０を介してワークステーションインタフェースに取り付けられた１つあるいはそれ以上の装置、あるいはワークステーションに取り付けられた装置から収集された広帯域ネットワーク接続データの送信、広帯域ネットワーク接続データの受信、およびビデオブロック２００、オーディオブロック２１０、およびテスト・ディスプレイＩ／Ｏブロック２４０、あるいはワークステーション１００を介する１つあるいはそれ以上のメディア装置上への広帯域ネットワーク接続データの表示を調整することにある。いくつかの装置は１つ以上のエントリ点を有するドライバを有してもよい。すなわち、１５４のようなカメラに関連するドライバは、ワークステーションインタフェースソフトウェアによってドライバに供給されたパラメータに応じて、Ｈ．２６１、ＭＰＥＧ１、ＭＰＥＧ２等の形で出力を供給できる。
【００８８】
図１７は、いろいろの接続、ビューアーおよびワークステーションインタフェースに関連したメディアストリームを制御するワークステーションインタフェースのソフトウェアのブロック図である。これらの制御のインタフェースは、付加的装置、接続型式およびメディアストリームの容易な拡張に役立つようにオブジェクト指向設計に従って形成されるのが好ましい。これを達成するために、インタフェースは、各々が単一ルート階層から得られたオブジェクトによって規定される。各オブジェクトのベースクラスは、好ましくはパラメータなしのオブジェクトのインスタンスの形成をサポートし、コピー構成器、割り当て操作および消去関数のために備えている。例外処理はベースクラスレベルで導入される。インタフェースも好ましくは独立したプラットホームである。この要求をサポートするために、Ｊａｖａプログラミング言語が使用される。
【００８９】
図１７に示されるように、ワークステーションインタフェースソフトウェアのアーキテクチャは、システムオブジェクト３０１０と、セッションオブジェクト３０１２と、接続オブジェクト３０１４と、メディアストリームオブジェクト３０１６と、メディア装置オブジェクト３０１８と、事象通知オブジェクト３０２０とを含み、これらの各々は下記により詳細に述べられる。
【００９０】
ワークステーションインタフェース１４０がターンオンされ、初期化される場合、システムオブジェクト３０１０は具体化される。システムオブジェクト３０１０は、接続あるいはセッションが全然存在しない場合、起動および停止で実行されねばならない機能を含んでいる。具体化される場合、システムは事象通知オブジェクト３０２０を形成し、開始する。システムは、ワークステーションインタフェースでメディア装置オブジェクト３０１８を初期化し、このオブジェクトをメディア装置登録３０２２に登録する。メディア装置登録３０２２は、事象通知オブジェクトおよびセッションオブジェクトがメディア装置オブジェクト３０１８を知ることができるようにように開かれる。
【００９１】
システムオブジェクト３０１０は、構内交換機インタフェース７７０から生じるネットワークトラフィックを受話し、ポート３０２４を介する接続リクエストを検出する機能を含んでいる。接続リクエストは、工業規格仕様書のセッション記述子プロトコル（ＳＤＰ）に基づいている。ＳＤＰ仕様は、ＩＰマルチキャストの使用および実際のオーディオおよびビデオデータの供給のためのＩＰを介するいろいろのプロトコルに的を絞る。この仕様書は、Ｈ．３２０およびデータリンクおよび物理レイヤとしてのＩＳＤＮのような他のトランスポートプロトコルおよびネットワークプロトコルを処理するように修正される。主要な変更は、ＳＤＰ仕様書の「ｃ＝」および「ｍ＝」フィールドに対するものである。いくつかの若干の加算は「ａ＝」フィールドに対しても行われる。
【００９２】
ＳＤＰでは、「ｃ」フィールドは下記になりそうである。
ｃ＝＜プロトコルファミリー＞＜アドレスタイプ＞＜アドレス＞［／＜アドレスモデファイア＞］＊
ＩＳＤＮあるいは通常のＰＳＴＮ電話番号へのＨ．３２０接続をサポートするために、２つの新しい「プロトコルファミリー」、「ＩＳＤＮ」および「ＰＳＴＮ」が規定される。プロトコルファミリー内で、アドレスタイプディスクリミネータはアドレス空間を区切る。例えば、ＩＰでは、プロトコルファミリーは「ＩＮ」であり、バージョン４アドレスタイプは「ＩＰ４」である。インターネットはバージョン６をサポートしている場合、アドレスタイプ「ＩＰ６」は利用できるようになる。
【００９３】
＜アドレスタイプ＞フィールドは、ゲートウェイを通してアクセスできるいろいろの第３者ネットワークを区別するために使用される。例えば、「ＭＣＩ」の＜アドレスタイプ＞はＭＣＩのＩＳＤＮを示し、「ＰＳＴＮ」の＜アドレスタイプ＞は、理論的には、ネットワークはグローバルであり、広帯域ネットワークはＰＳＴＮにおける任意の電話の１つのベアラチャネルと接続できることを示している。
【００９４】
＜アドレス＞フィールドは端点の全Ｅ．１６３アドレスである。すなわち、それは国コードを含む全電話番号である。広帯域ネットワークに付属しているワークステーションインタフェースのための着信アドレスは下記になりそうである。
ｃ＝ＩＳＤＮＭＣＩ＋１．５１０．７３７．１５００
同様に、ＰＳＴＮゲートウェイを使用して電話に接続するための宛先アドレスは下記になりそうである。
ｃ＝ＩＳＤＮＰＳＴＮ＋１．５１０．７３７．１５００
ＳＤＰの「ｍ」レコードはセッション内で使用可能である１つの媒体を規定する。これは下記になりそうである。
ｍ＝＜媒体タイプ＞＜媒体ディスクリミネータ＞＜プロトコル＞＜フォーマット＞
ここで、ＳＤＰの＜媒体タイプ＞は、「オーディオ」、「ビデオ」、「データ」、「テキスト」、あるいは「ホワイトボード」のような単一媒体であり、＜媒体ディスクリミネータ＞は、通常ＵＤＰ／ＩＰあるいはＴＣＰ／ＩＰポートであり、＜プロトコル＞は要求された最高レイヤプロトコル（例えば、「ＲＴＰ／ＡＶＰ」および「ＵＤＰ」は両方共既知値である）、および＜フォーマット＞は、＜プロトコル＞に固有であり、サブフォーマットを決定する。フォーマットの組み合わせはほぼ「／」文字によって決定され、オプションはコンマの間に挙げられる。フォーマットは、ＲＴＰが予想するものであるために数で示す。
【００９５】
広帯域ネットワークオーディオ／ビデオ接続は多重オーディオおよびビデオを示すので、「オーディオ」あるいは「ビデオ」のＳＤＰの単一媒体方式は不適当である。したがって、新しい＜媒体タイプ＞、すなわち「オーディオビデオ」が規定される。
【００９６】
しかしながら、＜媒体ディスクリミネータ＞は必ずしもＨ．３２０になく、フィールドは他の情報にとって有用であり得るので、フィールドはワード「Ｘ」で充填される。＜プロトコル＞は、例えば、広帯域ネットワーク接続の場合、Ｈ．３２０であり、ＰＳＴＮゲートウェイを介しての「オーディオ」接続の場合、ＰＯＴＳであり得る。
【００９７】
フォーマットは、「オーディオビデオ」媒体タイプの「／」の左側のオーディオフォーマットおよび右側のビデオフォーマットで詳細に説明している。例えば、ｍ＝オーディオビデオｘＨ３２０ｇ７１１／ｈ２６１である。
【００９８】
接続のためのベアラチャネル数は、「ＡＳ：」クラスの値を使用する「ｂ＝」文節で指定される（「ＡＳ」は「固有アプリケーション」を示し、右側は、単位がＫビットのビットレートであるので、ｂ＝７６８は７６８０００ビット／秒である）
フレームレートは、既にａ＝フィールドの受信属性である。さらに、その値として「ＣＩＦ」あるいは「ＱＣＩＦ」をとる「ｘ‐ｒｅｓ：」フィールドはサポートされる。
【００９９】
システムオブジェクト３０１０は接続リクエストを検出する場合、システムオブジェクト３０１０は接続オブジェクト３０１４を形成する。これに続いて、システムオブジェクトは、接続リクエストから要求メディアストリームオブジェクト３０１６を決定し、この要求メディアストリームオブジェクトを適切なメディア装置オブジェクト３０１８に添付する。これらの工程が成功した場合、セッションオブジェクト３０１２が形成される。
【０１００】
システムオブジェクト３０１０がユーザ操作ワークステーション１００から広帯域ネットワーク接続のリクエストを受信する場合、システムオブジェクト３０１０はこの広帯域ネットワークユーザへの接続を要求するＳＤＰ型式のメッセージを形成する。
【０１０１】
最後に、システムオブジェクト３０１０は、例えば、ポート３０２６を介してユーザワークステーション１００をピンポンし、ユーザワークステーションがオンあるいはオフであるかどうかを知るウォッチドッグ機能（watchdog function）を保持するようないくつかのはハウスキーピングタスクを実行できる。いくつかの接続の場合、好ましいメディア装置はユーザワークステーション１００に存在してもよいが、ユーザワークステーションがオフである場合、接続を生じさせるのに必要な役割を果たすことができるワークステーションインタフェース１４０に存在するメディア装置があってもよい。例えば、電話の呼び出しは、ユーザワークステーションの電話装置よりもむしろ送受器１５８を呼び出すことができる。
【０１０２】
セッションオブジェクト３０１２は、接続、メディアストリームおよびメディア装置を一緒に関連付け、これらの要素を作成し、初期化し、一緒に結合するエージェントの役割を果たす。このセッションオブジェクト３０１２は、システムの上部に形成されたユーザアプリケーション（図示せず）ともインタフェースできる。
【０１０３】
セッションオブジェクト３０１２は、セッションによって使用中の要素のいずれかによって発生された事象に応答し、セッションオブジェクト３０１２が事象を処理したか否かを信号要素にも通知する。
【０１０４】
セッションオブジェクト３０１２はタイプ入力されてもよい。これによって、一般セッションテンプレートはワークステーションインタフェース１４０アプリケーションの開発を簡単にするように作成できる。マルチユニット会議、標準ＰＯＴＳ電話呼び出し、ソフトウェア保守更新（例えば、ワークステーションインタフェースおよび／またはユーザワークステーションへおよびワークステーションインタフェースおよび／またはユーザワークステーションからデータを転送するセッション）および他の種類の標準装置に対するセッションオブジェクトテンプレートは、セッション誘導クラスで形成できる。さらに、後述の事象通知オブジェクト３０２０を使用すると、遠隔サイトからワークステーションインタフェースに所属するユーザは、任意の型式の１つあるいはそれ以上のセッションが確立されるべきであることを要求できた。
【０１０５】
セッションオブジェクト３０１２は、ポート３０２６を介してユーザワークステーション１００で実行するソフトウェアと通信するユーザワークステーションインタフェース７６０を介して信号チャネルも作成し、ユーザワークステーション１００とワークステーションインタフェース１４０との間の対話を調整する。
【０１０６】
接続オブジェクト３０１４は、１つあるいはそれ以上のメディアストリームが伝達されるデータ経路に対する制御アーキテクチャを示している。接続オブジェクト３０１４は、どんなメディアストリーム３０１６が接続によってサポートされるかの情報、すなわち、どんなメディアストリームタイプの接続がサポートできるかの情報ならびにどんなメディアストリームが他の接続の終わりに遠隔システムによって発生あるいは受信できるかの情報を提供する。
【０１０７】
接続オブジェクトはいろいろな型式を有する。これらの型式は、ＴＣＰ／ＩＰコンパチブルソケット接続と、可変帯域幅データチャネルと、多重非同期／同期データチャネルと、２点間アナログ接続と、他の型式の接続とを含み得る。
【０１０８】
接続オブジェクト３０１４は、ダイヤル（特定のネットワークロケーション／ユーザの接続）し、ハングアップ（切り離しのリクエスト）し、呼び出し（他のネットワークロケーション／ユーザからの接続リクエスト）し、信号ビジー（拒否された接続）を出し、および接続された信号を送出する機能性を生じることが好ましい。
【０１０９】
接続は事象を生成する。これらの事象は、上記に示された要求信号の関係で生じることができるかあるいはメディアストリームの追加あるいはメディアストリームを接続からの取り外しを示すことができる。接続は、含むメディアストリームを知り、メディアストリームをセッションに列挙できる。接続は、多数であるセッションこともいう。接続は１つのセッションとだけ関連し得る。しかしながら、１つのセッションは多重接続をサポートできる。
【０１１０】
メディアストリームオブジェクト３０１６は、接続に関連した広帯域ネットワークトラフィックのデータ内容を示している。１つあるいはそれ以上のメディアストリームは同じ接続に存在できる。メディアストリームは片方向性であってもよいしあるいは両方性であってもよい。メディアストリームは関連データフォーマット指示子を有する。メディアストリームの制御をサポートするために、各メディアストリームはデータ通信に加えて両方向性通信機能を有する。この機能によって、例えば、メディアストリームは、その内容の再生のための１つあるいはそれ以上の「提案」メディア装置についての情報を提供できる。この機能は、付加的機能性をもたらすように得られたクラスにおいて拡張できる。
【０１１１】
サポートされるのが好ましいメディアストリームの型式は、オーディオ、ビデオ、ＭＩＤＩ、Ｔ．１２０、Ｈ．２３０および他の型式のデータを含む。メディアストリームは、いろいろのプラットホームとワークステーションインタフェース装置との間で機能および情報の交換のためにもタイプ入力される。このメディアストリームは、２つあるいはそれ以上のワークステーションインタフェースとそのユーザワークステーションとの間で確立された広帯域ネットワーク接続の持続時間の間存在する。
【０１１２】
前述のように、メディア装置３０１８はメディアストリーム３０１６に取り付けられる。反対に、メディアストリームは、ストリームにデータを現在供給しているかあるいはストリームのデータを減らしている装置まで溯ってのことをいう。したがって、マルチセッション遠隔会議に役立つオーハンメディアストリームがサポートされる。メディア装置オブジェクト３０１８は、１つあるいはそれ以上のメディアストリームの情報を供給できるかあるいはこの情報を求めることができる物理的装置を示している。これらの物理的装置は、標準アナログ電話と同様に簡単であってもよく、複合ビデオ装置と同様に複雑であってもよく、好ましくは、メディアストリームを生成あるいは供給できる（あるいはいくつかの場合、両方同時に）。ハードウェアはメディア装置によって資源とみなされる。ハードウェアがメディア装置に取り付けられる場合、ハードウェアはこのメディア装置クラスによってカプセル化できる。
【０１１３】
メディア装置オブジェクト３０１８は、このオブジェクトが使用されるために利用可能であるかどうかをセッションに通知する機能性を含む。いくつかの装置は１つあるいはそれ以上のメディアストリームによる同時使用をサポートしてもよい。このような装置は、どれくらいの数のメディアストリーム（入りおよび出）をサポートできるかを報告する。０の値は、何もないことを示し、１−Ｎの値はサポートメディアストリームの数を示し、−１の値はいかなる数もサポートできることを示している。この装置共用は、ビデオを伝送し、例えば、同時に自動観察をする目的に必要である。
【０１１４】
メディア装置は事象も生成できる。これらの事象は現在装置に関連している全てのセッションに送られる。メディア装置は、事象を処理し、事象が処理されたことの報告を装置に戻すセッションに達する。セッションが装置に全然関連ない（あるいはセッションが事象を全然処理しない）場合、事象はシステムレベル事象処理機構に転送される。システムの一部が全然事象に応答したくない場合、この事象も廃棄されてもよい。
【０１１５】
下記の型式のメディア装置は最低限サポートされることが好ましい。
１．ダイヤルし、呼び出し、応答し、ハングアップし、消音する能力を有する標準アナログ電話。この装置は呼び出しを示す事象を生成する。
２．マイクロホン、ラインイン、ラインアウト、スピーカアウトおよびウェブファイルプレイバックを制御する能力を有する標準サウンドブラスタ（クリエイティブラブ社の商標）。
３．少なくとも単色あるいはカラービデオをキャプチャできるビデオキャプチャ装置。この装置はブランク（黒）あるいは静止フレーム出力を供給できる。この装置も多重フレームレートおよび多重フォーマットでデータを供給できる。
４．少なくとも単色あるいはカラービデオを表示できるビデオディスプレイ装置。この装置は多重フレームレートおよび多重フォーマットでデータを表示できる。この装置も、「フリーズフレーム」およびキャプチャ機能を行うと同様に表示のサイズを変えることができてもよい。
５．ビデオおよびオーディオのプレイバックの両方ができる結合オーディオ‐ビデオ装置。上記のビデオ装置およびオーディオ装置の能力は１つの装置に結合できる。
６．制御装置型式。これらの装置の中の少なくとも１つがワークステーションインタフェース制御に存在する。これは１つあるいはそれ以上のワークステーションインタフェースの動作を調整するために使用されるハードウェア制御およびソフトウェア制御の抽象化である。この装置は、任意の特定メディア装置あるいはメディアストリームに関連しないシステムの機能情報を交換するために使用される。制御装置は、メディア駆動機能、例えば、呼び出し阻止を越えるサービス強化も備え、専用音声および／またはビデオメールシステムの機能および実行を妨害しない。
【０１１６】
サポートされてもよい付加的メディア装置タイプは下記を含む。
１．遠隔ＲＳ‐２３２ポート接続。この装置は、遠隔カメラ、制御システムあるいはＲＳ‐２３２ポートに接続できる任意の他の装置を制御するのに役立ち得る。
２．ＣＯＭポート／モデムエミュレーション。これは、アプリケーション共用、ホワイトボード、ファイル転送およびチャットに対するＴ．１２０規格を現在サポートしないアプリケーションに役立つ。
【０１１７】
いくつかの型式のメディア装置はいろいろのビューアーのためのヘルパクラスを含み得る。例えば、ヘルパクラスは、ユーザワークステーションスクリーン上のクロマ‐キーウィンドウのビデオデータストリームのビュイングおよび配置を制御する必要がある。このような内部インプリメンテーションはメディア装置内でカプセル化され、他のオブジェクトにさらされない。アプリケーション通信はメディア装置に通信し、メディア装置は必要に応じてヘルパクラスと通信する。これは、外部インタフェースを２つの異なる型式のメディア装置（ヘルパクラスを有する装置およびヘルパクラスなしの装置）から遮蔽する。
【０１１８】
事象通知オブジェクト３０２０は事象に応答する機能性を含む。事象は、ユーザワークステーション１００内の装置あるいはワークステーションインタフェース１４０に関連する装置あるいはシステムオブジェクトによって生成できる。前述のように、これらのオブジェクトが存在する場合、事象はセッション、接続およびメディアストリームによっても生成できる。事象もまた生成できるユーザオブジェクトを有することも望ましいことであり得る。これは、ここにカバーされる抽象化の中の１つによって示されないソフトウェアオブジェクトによって生成された事象に応答する有用な機構であり得る。セッションに関連した任意の項目によって生成された事象は処理のためのこのセッションに転送される。セッションがない場合、事象通知システムは事象に応答する機構を備えている。
【０１１９】
事象通知オブジェクト３０２０はデフォルト事象をサポートする。しかしながら、機能性に対するより多くの制御を必要する事象の場合、事象通知オブジェクトは、着信事象を適切な宛先に単に転送する。
【０１２０】
事象に伝達される情報は比較的端的である。これは、事象、符号化値およびＡＳＣＩＩストリングの組み合わせのような事象内容および緊急コードを形成した要素まで溯る参照を含む。この事象は下記のような事象を指示できる。
１．オーディオ装置は、レベルオーバーロードおよびヌルストリングを示す符号化値を与えることによってオーバーロード指示を生成する。
２．メディアストリームは、適切な符号およびＡＳＣＩＩストリング「スタンバイして下さい」を供給することによって伝送の一時的中断の通知を行う。
【０１２１】
ワークステーションインタフェースソフトウェアはワークステーションインタフェースだけに常駐できるけれども、若干の機能性がＴＣＰ／ＩＰを介して確立された処理間通信でワークステーション１００に複製されてもよいことが明らかであるべきである。
【０１２２】
次に、ワークステーションインタフェースソフトウェアの作動が説明される。
ワークステーションインタフェース１４０が最初にターンオンされる場合、インストーラは、ワークステーションインタフェース１４０を構内交換機１１０のイーサネットアドレス、ならびに信号ネットワーク３０のＩＰアドレスおよび広帯域ネットワークによって提供されるインターネットアクセスのＩＰアドレスに対して構成する。
【０１２３】
ワークステーションインタフェースターンオンのソフトウェア事象のシーケンスは下記のとおりである。
１．ワークステーションインタフェース１４０はターンオンされ、初期化される。
２．システムオブジェクト３０１０は作成され、初期化される。
３．事象通知スレッド３０２０は作成され、開始される。
４．ワークステーションインタフェースに常駐するメディア装置は決定され、対応するメディア装置３０１８は作成され、初期化される。
５．メディア装置はメディア装置登録３０２２に登録される。
６．メディア装置登録３０２２は事象通知オブジェクト３０２０に利用される。
【０１２４】
ユーザワークステーション１００ターンオンの事象のシーケンスは下記のとおりである。
【０１２５】
１．ユーザワークステーション１００はターンオンされ、デーモン処理３１０４は初期化される。
２．ユーザワークステーション１００に常駐するメディア装置が決定され、対応するメディア装置オブジェクト３０１８は作成され、初期化される。
３．ユーザワークステーション１００／ワークステーションインタフェース１４０ハイブリッドメディア装置３０１８作成が試みられる。これらは、ユーザワークステーション１００の局部的ないくつかの部分およびワークステーションインタフェース１４０の局部的ないくつかの部分を有する分散装置として実行される。
４．メディア装置はメディア装置登録３０２２に登録される。
５．メディア装置登録３０２２は事象通知オブジェクト３０２２に利用される。
【０１２６】
広帯域ネットワーク接続をするようにワークステーションインタフェースソフトウェアで実行される工程は下記のとおりである。
【０１２７】
１．接続リクエストはワークステーション１００から受信される。
２．システムオブジェクト３０１０はＳＤＰリクエストを形成する。ＰＯＴＳ呼び出しでは、これは丁度電話番号である。
３．システムオブジェクト３０１０は接続オブジェクト３０１４を作成する。
４．システムオブジェクト３０１０は接続に対して必要なメディアストリームオブジェクト３０１６を作成する。
５．システムオブジェクト３０１０は対応するメディア装置３０１８をメディアストリーム３０１６に取り付ける。
６．システムオブジェクト３０１０はメディアストリーム３０１６を接続オブジェクト３０１４に付加する。
７．上記の工程が成功した場合、システムオブジェクト３０１０はセッションオブジェクト３０１２を作成する。
８．セッションオブジェクト３０１２はメディアストリーム３０１６を開始する。
９．セッションオブジェクト３０１２およびセッションオブジェクト３０１０は、事象通知オブジェクト３０２０によって転送された事象を処理する。
１０．接続が終了される場合、セッションオブジェクト３０１２は全接続オブジェクト３０１４を遮断する。
【０１２８】
着信広帯域ネットワーク接続を受信する際の事象のシーケンスは下記のとおりである。
１．システムオブジェクト３０１０は着信接続を検出する。
２．システムオブジェクト３０１０は、接続が要求されたことを実現する。
３．システムオブジェクト３０１０は、接続を受信し、接続オブジェクト３０１４を作成する。
４．システムオブジェクト３０１０は、接続を要求される資源に対応するメディアストリーム３０１６を形成する。
５．システムオブジェクト３０１０は、メディア装置３０１８をメディアストリーム３０１６に取り付ける。
６．システムオブジェクト３０１０は、メディアストリーム３０１６を接続オブジェクト３０１４に付加する。
７．システムオブジェクト３０１０はセッションオブジェクト３０１２を作成する。
８．セッションオブジェクト３０１２は、発呼者から開始されるメディアストリームに応じてメディアストリーム３０１６を開始する。
９．リングワークステーション１００。
１０．システムオブジェクト３０１０およびセッションオブジェクト３０１２は事象通知オブジェクト３０２０によって転送された事象を処理する。
１１．接続が終了される場合、セッションオブジェクト３０１２は全接続３０１４を停止する。
【０１２９】
図１８は、広帯域ネットワーク接続中データを処理するワークステーションインタフェースソフトウェアの動作をさらに示している。
【０１３０】
接続が設定される場合、接続中に必要であるメディアストリームの数および型式が識別され、制御コード３０５０は、入力タスクおよび出力タスク３０５２および３０５４をそれぞれ生じ、各同期ストリームを処理する。同期ストリームは、望ましくは時間整列される任意の型式の多重ストリームからなり得る。例えば、オーディオストリームおよびビデオストリームは、リップ同期を保証するようにテレビ会議中に時間整列されるべきである。これらの２つのストリームは別々に生成され、供給され、処理はこのストリームを時間整列させるのに必要である。入出力タスク３０５２および３０５４はこの機能を実行する。
【０１３１】
ネットワークインタフェース機能３０５６は、例えば、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルに従ってネットワークインタフェース７７０を介して構内交換機１１０からのデータの送受信のタスクを実行する。
【０１３２】
したがって、広帯域ネットワーク接続中、ネットワークインタフェース３０５６は構内交換機１１０からオーディオデータおよびビデオデータを受信し、オーディオデータおよびビデオデータを出力タスク３０５４に転送する。出力タスク３０５４は、オーディオデータおよびビデオデータをオーディオストリームおよびビデオストリームに変換し、オーディオストリームおよびビデオストリームをオーディオストリーム装置およびビデオストリーム装置３０５８および３０６０のそれぞれに出力する前にそのパケットタイプスタンプに従ってオーディオストリームおよびビデオストリームを時間整列させる。一方、入力タスク３０５２は、オーディオストリーム装置およびビデオストリーム装置３０６２および３０６４のそれぞれからオーディオストリームおよびビデオストリームを受信し、ネットワークインタフェース機能３０５６を介してオーディオストリームおよびビデオストリームをパケット化し、時間スタンプする前にオーディオストリームおよびビデオストリームを時間整列させる。
【０１３３】
Ｉ．Ｃ．構内交換機（Premises Switch）
図２に示された本発明の実施形態による典型的な構内交換機構成は図１９にさらに詳細に示されている。図１９に示されるように、構内交換機１１０は、ルーティング機能（routing function）１１３と、結合器（bonder）１１４と、ネットワークインタフェースカード１１５と、ＣＰＵ１１６と、ＲＡＭ１１７と、ネットワークアドレス変換機能（network address translation function）１１９と、ネットワークコマンド変換機能（network command translation function）１２１と、バス１１８を介して通信する結合機能（bonding function）１２３とを含んでいる。パケットスイッチ（packet switch）１１２は、イーサネットリンクを介してネットワークインタフェースカード１１５と通信する。
【０１３４】
パケットスイッチ１１２は、ワークステーションインタフェース１４０および（任意には）広帯域ネットワークによってサービスされない他のＬＡＮワークステーション１０２からＬＡＮパケットトラフィックを受信する。その宛先イーサネットアドレスを読み取ることによって、パケットスイッチ１１２は、広帯域ネットワーク接続に関連しないパケットを通過させ、既存ＬＡＮルータ１３０に送るのに対して、広帯域ネットワーク接続に関連したパケットは、シティノード１０に伝送するためにルーティング機能１１３を介して結合器１１４に、あるいは広帯域ネットワーク接続が２つあるいはそれ以上のローカルユーザ間にある場合、アドレス指定されたワークステーションインタフェース１４０に直接ルーティングされる。同様に、既存ＬＡＮルータ１３０からのＬＡＮトラフィックは、パケットスイッチ１１２を介してワークステーションインタフェース１４０におよびワークステーションインタフェースを通ってワークステーション１００にディスパッチャされる。当業者は、パケットスイッチ１１２が多数の公知の方法で実行でき、このような設計選択は本発明と同一であると理解する。しかしながら、好ましくは、パケットスイッチ１１２は、カリフォルニア州のサンノゼ市のスリーコム社で製造されたイーサスイッチスーパースタックモデル１０００（EtherSwitch SuperStack model 1000）あるいはＩＧＭＰをサーポートする同様な装置である。
【０１３５】
このような交換機は当該技術で一般的であるけれども、パケット交換機が本発明で使用される方法は、下記により詳細に説明されるように、広域広帯域ネットワークへのＬＡＮには見えない広帯域ネットワーク接続を提供する。イーサネット交換機、ワークステーションインタフェース１４０のデュアルＭＡＣおよびＩＰアドレス指定機能（dual MAC and IP addressing functions）、構内スイッチ１１０およびネットワーク制御システムサーバ４０の専用ルーティング、交換およびアドレス変換機能（specialized routing, switching, and address translation functions）の組み合わせのこの使用は当該技術で新規であるネットワーク機能を提供する。
【０１３６】
ＣＰＵ１１６は、ルーティング機能１１３、結合器１１４、ネットワークインタフェースカード１１５およびＲＡＭ１１７の動作を制御する。ＣＰＵ１１６は、多数のベアラチャネル間にできるだけスプレッドされる広帯域ネットワーク接続上の回線交換トラフィックデータをＬＡＮ型式パケット交換データパケットへ変換およびその逆変換を調整する。ＣＰＵ１１６およびバス１１８が多数の方法で実行できることに注目すべきである。保守および低コストを容易にするためにＣＰＵ１１６の好ましいインプリメンテーションはＵｎｉｘのようなオペレーティングシステムを実行できるＣＰＵである。マルチプロセッサバージョンは、より大きな装置に対して適切なコンピュータ出力を確実にするために使用できる。多数の主要な半導体会社はこのような装置を製造し、ｘ８６ファミリー装置は現在最大費用効果である。低コストの理由のために、バス１１８の好ましいインプリメンテーションは周辺コンポーネント相互接続（ＰＣＩ）バスである。
【０１３７】
ネットワークインタフェースカード１１５は、パケットスイッチ１１２を介してワークステーションインタフェース１４０に／インタフェース１４０からＬＡＮデータパケットを送受信する標準ＰＣＩイーサネットカードである。
【０１３８】
ルーティング機能１１３は明瞭にするために別々に示されているが、ＣＰＵ１１６あるいは他のプロセッサで実行するソフトウェアとして実行されてもよい。ルーティング機能１３は、パケットスイッチ１１２を介して受信されたデータパケットを選別し、データパケットを結合器１１４の適切な出力ポートに向ける責任を負う。選択機能１３は、例えば、パケットの宛先アドレスおよび送信元アドレスをさらに選別することによって広帯域ネットワークの不許可使用から付加的保護を行うセキュリティ機能も実行する。
【０１３９】
結合器１１４は、パケットスイッチ１１２を介してワークステーションインタフェース１４０から広帯域ネットワーク接続データを受信し、データをシティノード１０に送信する。反対に、広帯域ネットワークトラフィックデータは、シティノード１０から受信され、結合器１１４は、パケットスイッチ１１２を介してトラフィックデータをワークステーションインタフェース１４０に中継する。
【０１４０】
ネットワークアドレス変換機能１１９は、明瞭にするために別々に示されているが、ＣＰＵ１１６あるいは他のプロセッサで実行するソフトウェアとして実行されてもよい。ネットワークアドレス変換機能１１９は、広帯域ネットワークに転送するパケットスイッチ１１２を介してワークステーションインタフェース１４０から受信されたデータパケットのアドレス変換を実行し、結合器１１４を経由して広帯域ネットワークを介して受信され、ワークステーションインタフェース１４０およびワークステーション１００に送られることになっているデータパケットのアドレス変換を実行する責任を負う。
【０１４１】
ネットワークコマンド変換機能１２１は、明瞭にするために別々に示されているが、ＣＰＵ１１６あるいは他のプロセッサで実行するソフトウェアとして実行されてもよい。ネットワークコマンド変換機能１２１は、結合器１１４を経由して信号ネットワーク３０を介して受信されたネットワークコマンドを変換し、処理する責任を負う。
【０１４２】
結合機能１２３は、明瞭にするために別々に示されているが、ＣＰＵ１１６あるいは他のプロセッサで実行するソフトウェアとして実行されてもよい。結合機能１２３は、異なる広帯域ネットワーク接続のために使用され、信号ネットワークトラフィック、回線交換トラフィックおよびインターネットアクセスを含むポートのリストを保有する責任を負う。ポートは１つあるいはそれ以上のベアラチャネル６０からなってもよい。例えば、６Ｍｂｐｓの回線交換接続は、必ずしも同じＴ１回線で多重化されない９６のベアラチャネルから成ってもよい。この接続に対するポートは、結合器１１４が広帯域ネットワークおよびシティノード１０に送ることになっていて、広帯域ネットワークおよびシティノード１０から到着する広帯域データを中継するこれらのチャネルのリストとして構成される。このリストは、ネットワーク制御システムサーバ４０によって命じられたチャネル再割り当てに従って更新できる。
【０１４３】
ローカルノード５０の既存のローカルエリアネットワークの構内交換機１１０の設置はＬＡＮルータ１３０およびＬＡＮ１２０で作動する他のワークステーションに全体に透過であることは、前述の説明から明らかであり、後述の説明からさらに明らかであるべきである。さらに、構内交換機１１０を設置する方法はＬＡＮルータ１３０へのワークステーションの接続に単に結合する必要がある。
【０１４４】
Ｉ．Ｃ．１．結合器構成（Bonder Configuration）
典型的な結合器（Bonder）は図２０に示されている。図から分かるように、この結合器は結合器１１４‐１〜１１４‐ｂを含み得る。各結合器モジュールは、シティノード１０に接続されたＰＣＩバス１１８と１つのＴ１回線との間の通信を処理する。周知のように、ＴＩ回線は、単一物理的接続上で２４の６４ｋｂｐｓベアラチャネルを多重化する。したがって、本発明の本例で備えられたベアラチャネル６０の全数は、ローカルノードの構内交換機とシティノード１０との間に備えられたＴ１回線数の２４倍である。結合器は、その中に直列データが各結合器モジュール間の時分割多重化（ＴＤＭ）されるＰＣＭハイウェイ１１１をさらに含んでいる。これは適応性および冗長性を提供することにある。結合器１１４の重要なタスクは、パケットスイッチ１１２と広帯域ネットワークとの間のデータを転送することであるけれども、例えば、ＰＢＸのような音声電話ネットワークのような他のシステムにインタフェースすることは場合によっては望ましいことである。このような相互接続の好ましい方法はＴＤＭハイウェイである。冗長性は、万一Ｔ１回線の中の１つが使用されていない場合、トラフィックは、ＴＤＭハイウェイを介して他のＴ１回線上のベアラチャネルに再割り当てをすることができるという点で提供される。
【０１４５】
好ましくは、ＰＣＭハイウェイ１１１は、マルチベンダー統合プロトコル（ＭＶＩＰ）を使用し、少なくとも９６の全二重の６４ｋｂｐｓのチャネルの容量を有する。ここに説明されている好ましい実施形態はＴ１多重化の使用に基づいているけれども、ヨーロッパおよび他の国々に一般に普及しているＥ１多重化規格を使用する技術に精通している当事者はこの実施形態を同様に実行できることに注目すべきである。ＤＳ‐３、ＯＣ‐１等のような任意の型式の電話トランク機能に直接に接続することは同様に可能である。
【０１４６】
図２１および図２２は、図１９に示されるような結合器モジュールのような構内交換機１１０の１１４‐１のような典型的な結合器モジュールをさらに示している。図から分かるように、この結合器モジュールは、ＰＣＩバス１１８を介してローカルバス１０８０とＣＰＵ１１６との間の通信を調停するＰＣＩバスインタフェース１０１０を含んでいる。この結合器モジュールは、ＳＲＡＭ・制御モジュール１０２０と、Ｂチャネル多重化／分離化モジュール１０３０と、ＴＤＭ交換機１０５０と、回線インタフェース装置１０６０とを含んでいる。
【０１４７】
図２２に示されるように、結合器モジュール１１４‐１は、システム起動の際にＰＣＩバス動作を可能にするファームウェアを記憶するＰＣＩコントローラブートＥＥＰＲＯＭ１０１２をさらに含んでいる。ＳＲＡＭ・制御モジュール１０２０は、ＳＲＡＭモジュール１０２２と、ＳＲＡＭ制御・ローカルバス調停ロジック（ＰＬＤ）モジュール１０２４とを含んでいる。ＴＤＭ交換機１０５０は、ハイウェイコネクタ１０５２と、ＴＤＭ交換機＆クロックコントローラ１０５４とを含んでいる。回線インタフェース装置１０６０は、ＬＩＵコントローラ１０６１と、フレームコントローラ１０６３と、ＣＳＵ／ＤＳＸ交換機１０６５とを含んでいる。ＣＳＸインタフェース１０６７およびＤＳＸインタフェース１０６９は、当該技術で周知であるＴ１回線に対する標準インタフェースである。フレームコントローラ１０６３は他の結合器コンポーネントによって使用されるためのフレーム同期クロック１０６２を生成する。インタフェース１０６７および１０６９は、構内交換機１１０をシティノードに接続されたＴ１回線と直接インタフェースする。
【０１４８】
受信動作中、フレーム広帯域ネットワーク接続トラフィックデータは、ＣＳＵ／ＤＳＸ交換機によって制御されるように、ＣＳＵあるいはＤＳＸインタフェース１０６７および１０６９を介して回線インタフェース装置１０６０を通して受信される。ＬＩＵコントローラ１０６１の制御の下で、フレームネットワーク接続データは、ＴＤＭ交換機モジュール１０５０からフレームコントローラ１０６３を通って直列に受信される。ＴＤＭ交換機モジュール１０５０は、ＰＣＭハイウェイ１１１上のネットワーク接続データの時分割多重化を処理する。Ｂチャネル多重化／分離化装置１０３０は、ＰＣＭハイウェイ１１１からネットワーク接続データを受信し、個別のベアラチャネルの直列データとバッファＬＡＮデータとの間に変換する。ＳＲＡＭ・制御モジュール１０２０は、ＣＰＵ１１６および多重化／分離化装置１０３０によって非細分化されるとき広帯域ネットワークトラフィックデータをＬＡＮからバッファリングする。ＰＣＩバスインタフェースコントローラ１０１０は、構内交換機１１０の結合器コンポーネントとＰＣＩバスとの間のデータの流れを調停する。分解されたデータは、結合機能１２３によって供給された情報でＣＰＵ１１６によって伝送するためにパケット化され、ネットワークアドレス変換機能１１９およびルーティング機能１１３によって適切な宛先に送信される。
【０１４９】
逆に、送信動作中、広帯域ネットワークに送ることになっているＬＡＮデータパケットはルーティング機能１１３によって結合器１１４にルーティングされる。結合機能１２３からの情報は、データがどのようなベアラチャネルに伝送されるべきであるかを決定するために使用される。伝送するためのデータパケットは、ＰＣＩバス１１８を介して結合器１１４に供給される。ＰＣＩバスインタフェースコントローラ１０１０は、構内交換機１１０の結合器コンポーネントとＰＣＩバスとの間のデータの流れを調停する。ＳＲＡＭ・制御モジュール１０２０は、ＣＰＵ１１６および多重化／分離化装置１０３０によって細分化されるときＬＡＮからの広帯域ネットワークデータをバッファする。したがって、Ｂチャネル多重化／分離化装置１０３０は、バッファＬＡＮデータを割り当てられた個別のベアラチャネル上に伝送するための直列データに変換し、このデータをＰＣＩハイウェイ１１１に送信する。ＴＤＭ交換機モジュールは、ＰＣＩハイウェイ１１１上のデータをネットワークの時分割多重で処理する。ＬＩＵコントローラ１０６１の制御下で、フレームネットワーク接続データは、ＴＤＭ交換機モジュール１０５０からフレームコントローラ１０６３を通して直列に送信され、フレーム広帯域ネットワークデータは、ＣＳＵ／ＤＳＸ広帯域１０６５によって制御されるように、ＣＳＵあるいはＤＳＸインタフェース１０６７および１０６９を介して回線インタフェース装置１０６０を通して伝送される。
【０１５０】
下記により詳細に説明されているように、いかなるパケットも交換回線広帯域ネットワーク接続を介して伝送され、ルーティング機能１１３は、その送信元ＭＡＣアドレスと、交換回線接続がネットワーク制御システムサーバによって設定された時点で構内交換機に供給された情報とを比較する。万一到着パケットが特定広帯域ネットワーク交換接続にトラフィックを送信することを許可されるユーザワークステーションあるいはワークステーションインタフェースからではない場合、パケットは構内交換機によって廃棄される。
【０１５１】
さらに、ＬＩＵに（ＰＣＩバス１１８を介してＬＡＮからもたらされるデータを送信する場合、多重化／分離化装置１０３０およびＣＰＵ１１６は共に、ワークステーションあるいはワークステーションインタフェースから受信され、一般的には大きいデータをより小さい部分に細分化することは好ましいので、各部分の伝送は同時に、したがってより速く生じる。すなわち、出側のネットワークデータは、（結合機能１２３によって保持されるように）この接続のための割り当てられたベアラチャネルの間で細分化される。例えば、接続のために割り当てられたベアラチャネルの数は１０であると仮定すると、１５００バイトのイーサネットパケットは、１０の１５０バイトフラグメントに分割され、１０のベアラチャネルの間で多重化される。帯域幅のこの線形分割の代わりに、負荷バランスアルゴリズムはデータを分割するために使用できる。各フラグメントは、ＴＤＭ交換機１０５０内の別個の経路を介してＬＩＵに送信される。ＬＩＵからデータを受信する場合、多重化／分離化装置１０３０は、ＬＡＮに伝送するためにフラグメントを大きなブロックに組み立て戻す。
【０１５２】
上記の処理をさらに説明するために、ネットワーク接続の開始の際に、ネットワーク制御システムサーバ４０は、必要な帯域幅の量を決定し、広帯域ネットワーク接続を確立し／受け取るユーザワークステーション１００にベアラチャネルを割り当てる。好ましくは、ベアラチャネルの数は必要な全帯域幅に直線的に関連している。すなわち、例えば、１Ｍｂｐｓ接続は１６のベアラチャネルを必要とするのに対して、６Ｍｂｐｓ接続は９６のベアラチャネル（各々が６４ｋｂｐｓの容量を有する）を必要とする。割り当てられたベアラチャネルは、リストに保持され、結合機能１２３によってポートと関連付けられるので、広帯域ネットワークを介して中継されたデータパケットは、広帯域ネットワーク・ユーザワークステーション１００とワークステーションインタフェース１４０との間にルーティング機能１１３および結合器１１４によって正確にルーティングされる。
【０１５３】
この接続に関連するフレーム広帯域ネットワーク接続トラフィックデータは、シティノード１０を介してこの接続（多分、多数のＴ１回線にわたって拡張される）のための割り当てベアラチャネルを介して受信される。各Ｔ１回線に関連する回線インタフェース装置１０６０は、（例えば、一次群インタフェース（ＰＲＩ）規格に従ってフォーマット化された）データを非フレーム化する。ＣＰＵ１１６は、指定Ｔ１回線に関連した結合器モジュールの各々の各ＴＤＭ交換機１０５４がデータをＰＣＭハイウェイ１１１に配置するタイムスロット（好ましくは、ベアラチャネル当たり１タイムスロット）を制御し、Ｂチャネル多重化／分離化装置１０３０の多重分離および各関連結合器モジュール１１４のＳＲＡＭモジュール１０２０へのデータのバッファリングも制御する。ＣＰＵ１１６は、（パケットに割り当てられたアドレスに応じて）バッファリングされたデータをパケットスイッチ１１２を通して適切なワークステーションインタフェース１４０におよび／あるいはパケットスイッチ１１２を通り過ぎてユーザワークステーション１４０に伝送するためのＬＡＮパケットにフォーマット化する。パケットは、ネットワークアドレス変換機能１１９によってパケットに配置されたイーサネット宛先アドレスで結合器モジュール１１４からパケットスイッチ１１２に転送される。次に、パケットスイッチ１１２は、パケットを適切なワークステーションインタフェース１４０に転送する。ワークステーションインタフェースは、各パケットの宛先アドレスを調べ、パケットそのものを使い尽くすかあるいはこのパケットをその関連ユーザワークステーション１００に転送するかのいずれかである。逆の動作が、ユーザワークステーション１００あるいはワークステーションインタフェース１４０から送信された広帯域トラフィックデータに対して行われる。
【０１５４】
Ｉ．Ｃ．２．結合器ＰＣＩバスインタフェースコントローラ（Bonder PCI Bus Interface Controller）
図２３は、図２１に示されるＰＣＩバスインタフェースコントローラ１０１０なような結合器モジュールのＰＣＩバスインタフェースコントローラ１０１０を示している。ＰＣＩバスインタフェースコントローラ１０１０は、ＰＣＩバスアドレス／データ１０１３および制御情報１０１１をＰＣＩバス１１８を介してＣＰＵ１１６とＰＣＩバスコントローラ１０１８との間で通信するバスコネクタ１０１４および１０１０を含む。ＰＣＩバスコントローラは、ローカルバス１０８０に沿ってのローカルバスアドレス１０１５、データ１０１７および制御情報１０１９の流れを調停する。
【０１５５】
図２４は、図２３に示されたバスコネクタ１０１４および１０１６のようなＰＣＩバスインタフェースコントローラ１０１０のバスコントローラ１０１４および１０１６を示している。このコネクタは一緒に、３２ビット（ＰＣＩ ＡＤ［３１．．．０］）のアドレス／データ情報１０１３をＰＣＩバス１１８を介して送受信する。このコネクタは、結合器コンポーネントとＣＰＵ１１６との間での制御信号情報の交換のためにも備えている。信号およびプロトコルは周知のＰＣＩ規格による。
【０１５６】
図２５は、図２３に示されたＰＣＩバスコントローラ１０１８のようなＰＣＩバスインタフェースコントローラ１０１０のＰＣＩバスコントローラ１０１８を示している。ＰＣＩバスコントローラ１０１８は、ＰＣＩバスアドレス１０１３および制御情報１０１１を送受信する。ＰＣＩバスコントローラ１０１８は、ローカルバスアドレス１０１５、データ１０１７および制御情報１０１９も送受信する。
【０１５７】
図２６は、図２３に示されるＰＣＩバスコントローラ１０１８のようなバスインタフェースコントローラ１０１０のＰＣＩバスコントローラ１０１８をさらに示している。本例では、ＰＣＩバスコントローラ１０１８は、カリフォルニア州のサンノゼ市のＰＬＸテクノロジー社によって製造されたＰＣＩ９０５０によって主に実現される。図から分かるように、ＰＣＩバスコントローラ１０１８は、制御レジスタ読み出し／書き込み動作を選択し、制御レジスタに対応する制御データをローカルデータバス１０１７上に供給するＰＣＩバス制御信号１０１１に応答するロジック回路１０１８‐Ａをさらに含む。このバスを完璧に説明しているＰＣＩ仕様書バージョン２．１を参照せよ。公知のように、ＰＣＩコントローラはＰＣＩブートコントローラ１０１２によって起動時にプログラム化される。これは、ＣＰＵがＰＣＩバス上の装置にアクセスしたい場合、ＣＰＵがどのバスアドレスを使用しているかをＰＣＩコントローラに通知する。ＰＣＩコントローラがこのようなアドレスを検出する場合、ＰＣＩコントローラは、制御信号を生成し、選択された装置を選択（起動）し、読み出しあるいは書き込みが実行されるべきであるかどうかを示す。
【０１５８】
Ｉ．Ｃ．３．結合器ＳＲＡＭ・制御モジュール（Bonder SRAM and Control Module）
図２７は、図２１に示されたＳＲＡＭ・制御モジュール１０２０のような結合器モジュールのＳＲＡＭ・制御モジュール１０２０を示している。ＳＲＡＭ・制御モジュール１０２０は、ＳＲＡＭモジュール１０２１‐１および１０２１‐２を含む。ＳＲＡＭモジュール１０２１‐１および１０２１‐２は、ＳＲＡＭコントローラ１０２３によって供給され、ローカルバス制御信号１０１９から復号化されたローカルバスアドレス情報１０１５および制御信号１０２３に従ってローカルデータバス１０１７を介して同報通信されたネットワーク接続データを記憶し、供給する。
【０１５９】
図２８は、図２７に示されたＳＲＡＭ・制御モジュール１０２０のようなＳＲＡＭ・制御モジュール１０２０をさらに示している。ＳＲＡＭモジュール１０２１‐１および１０２１‐２は、カリフォルニア州のサンノゼ市のサイプレスセミコンダクタ社によって製造されたＣＹＭ１８×１メモリであることが好ましい。図から分かるように、ＳＲＡＭモジュール１０２１‐１および１０２１‐２は、ローカルデータバスを介して３２ビットのデータ経路を提供し、ローカルアドレスバス１０１５を介する１６ビットのアドレス情報を復号化する。
【０１６０】
ＳＲＡＭコントローラ１０２２は、ローカルバス制御信号１０１９を復号化し、ＳＲＡＭモジュール１０２１‐１および１０２１‐２の読み出し動作および書き込み動作を制御する制御信号１０２３を供給する。ＳＲＡＭコントローラ１０２２は、バンク選択モジュール１０２４と、イネーブルモジュール１０２５と、ＳＲＡＭモジュールコントローラ１０２６と、バイト選択モジュール１０２７とを含んでいる。複数のバンクのメモリを備えることは一般的にやり方であるので、コンピュータ設計は、設置されたＲＡＭの量に従って特定の用途に対して最適化できる。したがって、バンク選択モジュール（bank select module）１０２４はアドレス信号１０１５を復号化し、ＲＡＭのどのバンクが任意の所与のサイクルでアクセスされるかを通知する。さらに、特定の用途は、データが８、１６あるいは３２ビット（すなわち、１バイト、２バイト、４バイト）の単位で転送されるべきかを必要とし得る。したがって、ＳＲＡＭモジュールコントローラ１０２６は、どの型式のアクセスが選択されるかを正確に決定し、所望のようなＳＲＡＭモジュール１０２１‐１および１０２１‐２を起動する適切な制御信号１０２３を発生する。
【０１６１】
図２９は、バス制御信号１０１９から適切な制御信号１０２３を生成する、図２８に示されたＳＲＡＭモジュールコントローラ１０２６のようなＳＲＡＭモジュールコントローラ１０２６をさらに示している。ロジックコンポーネントおよびその動作は当業者に周知であり、そのこと自体は、その動作の更なる詳細な説明はここで繰り返す必要はない。
【０１６２】
Ｉ．Ｃ．４．結合器Ｂチャネル多重化／分離化装置（Bonder B-channel Mux/Demux）
図３０は、図２１に示されたＢチャネル多重化／分離化装置１０３０のような結合器のＢチャネル多重化／分離化装置１０３０を示している。図から分かるように、Ｂチャネル多重化／分離化装置１０３０は、チャネル化器（channelizer）１０３１と、制御アドレス開始レジスタ１０３２とを含まれる。チャネル化器１０３１は、主に、ＰＣＭハイウェイ１１１上の２４チャネルのデータと、ローカルアドレスバス１０１５を介して供給されたアドレス信号および回線インタフェース装置１０６０によって供給されたフレーム同期信号１０６２に従ってローカルデータバス１０１７を介して取り出され、分岐されたバッファリングされたＳＲＡＭデータとの間で多重化／分離化する責任を負う。
【０１６３】
図３１はＢチャネル多重化／分離化装置１０３０をさらに示す。本例では、チャネル化器１０３１は、ドイツのシーメンスコンポーネント社によるＰＥＢ２０３２０のようなＨＤＬＣ（ＭＵＮＩＣＨ３２）のためのマルチチャネルネットワークインタフェースコントローラによって主に実現された。そのデータピン、アドレスピンおよび制御ピンは、それぞれローカルデータバス１０１７、ローカルアドレスバス１０１５、および制御バス１０１９に結合されている。チャネル化器１０３１は、フレーム同期クロック１０６２に従ってＨＤＬＣフォーマット化データを受信し、送信するＰＣＭハイウェイ１１１にもそれぞれ結合されている。この装置は全ソフトウェアプログラマブルである。制御アドレス開始レジスタ１０３２は、電源投入の際に実行を開始すべきアドレスを供給する。
【０１６４】
図３２は、図３０に示されたアービタ１０３４のようなＢチャネル多重化／分離化装置１０３０で使用するためのアービタ１０３４を示す。ＰＣＩバスを介するホストコンピュータあるいはチャネル化器１０３１のいずれかはＲＡＭをいつでもアクセスしてもよいが、ホストコンピュータおよびチャネル化器１０３１が同時に正確にＲＡＭをアクセスすることは許可されない。アービタ１０３４は、ローカルバス制御信号１０１９を介してこれらの装置からのリクエストを受信し、１つの装置だけが同時にメモリをアクセスすることを可能にする。さらに、一方の装置がバスを使用し、他方の装置が制御信号１０１９を介してバスに要求する場合、アービタ１０３４は、直ちにホールドするように他方の装置に通知する適切な信号を生成する。
【０１６５】
Ｉ．Ｃ．５．結合器ＴＤＭ交換機（Bonder TDM Switch）
図３３は、図２１に示された本発明の実施形態によるＴＤＭ交換機・クロックコントローラ１０５４を示す。ＴＤＭ交換機・クロックコントローラ１０５４は、ホスト制御部１０５５と、ＴＤＭ交換機マトリックス１０５６とを含んでいる。
【０１６６】
ホスト制御部１０５５は、ＰＣＩバス１１８およびローカルバス１０８８を介してＣＰＵ１１６からデータ、アドレスおよび選択情報を受信する。好ましい実施形態は、マルチベンダーインタフェースプロトコル（ＭＶＩＰ）のような技術で公知のＴＤＭバス・スイッチングフォーマットを使用する。
【０１６７】
ＴＤＭ交換マトリックス１０５６は、ホスト制御部１０５５の制御の下でＰＣＭハイウェイ１１１へ／ＰＣＭハイウェイから、パケットスイッチ１１２、ＳＲＡＭ１０２０、およびＢチャネル回線多重化装置／多重分離装置１０３０を介してＬＡＮから／ＬＡＮへ受信／送信された広帯域ネットワークトラフィックデータを回線インタフェース装置１０６０を介して広帯域ネットワークシティノードへ／広帯域ネットワークシティノードから送信／受信されたデータに多重化する。
【０１６８】
ＴＤＭトラフィックは、直列あるいは並列データストリームのいずれかとして送信できる。好ましい実施では、ＴＤＭトラフィックは直列として送信され、２．０４８×１０６ビット／秒の速度で送信される。公知のように、データは、ＴＤＭ複合の時間位置に基づいてＴＤＭバス上に識別されるかあるいはアドレス指定される。ホスト制御１０５６は、通過ビットを計数する正確なクロックを含む。ホスト制御１０５６がビットを一方の接続装置（例えば、回線インタフェース装置１０６０）から他方の接続装置（例えば、Ｂチャネル回線多重化装置／多重分離装置１０３０）に移動させたい場合、ビットは、交換機マトリックス１０５６内のバッファに一時的に蓄積され、それから受信装置によって予想される正確な瞬間に読み出される。したがって、ＴＤＭ交換機・クロックコントローラ１０５４に接続された各装置は、データを一方の装置から他方の装置に移動させるとき何時受話するか伝送するかを知る。
【０１６９】
Ｉ．Ｃ．６．結合器回線インタフェース装置（Bonder Line Interface Unit）
図３４は、図２１に示された本発明の実施形態による回線インタフェース装置１０６０を示す。回線インタフェース装置１０６０は、ＬＩＵコントローラ１０６１と、フレームコントローラ１０６３と、ＣＳＵ／ＤＳＸ交換機１０６５と、ＣＳＵインタフェース１０６７と、ＤＳＸインタフェース１０６９とを含んでいる。インタフェース１０６７および１０６９は、構内交換機をシティノードに接続されたＴＩ回線と直接にインタフェースする。ＬＩＵコントローラ１０６１は、所定の条件に従って警報インジケータの起動を制御する。
【０１７０】
図３５は、図３４に示されたフレームコントローラ１０６３のような回線インタフェース装置のフレームコントローラ１０６３を示している。本例では、フレームコントローラ１０６３は、ドイツのシーメンスコンポーネント社で製造されたフレーミング・回線インタフェース＋信号コントローラ（ＦＡＬＣ５４）チップ番号ＰＥＢ２２５４によって主に具体化される。その作動モードの１つは周知の一次群インタフェース（ＰＲＩ）による。フレームコントローラ１０６３は、ローカルアドレスバス１０１５、ローカルアドレスバス１０１７、およびローカル制御バス１０１９、ならびにＴＤＭ交換機１０５０を介するＰＣＭハイウェイ１１１への接続を含む。フレームコントローラ１０６３は、ＣＳＵ／ＤＳＸ交換機１０６５の制御の下で、インタフェース１０６７および１０６９を介して広帯域ネットワーク接続から／広帯域ネットワーク接続にトラフィックデータを受信し、送信する交換機コネクタ１０６８も含んでいる。
【０１７１】
図３５にさらに示すように、フレームコントローラ１０６３はクロック発生器１０６４から局部的に生成したクロックを受信する。フレームコントローラ１０６３は、局部的に生成されたクロックに基づいてフレーム同期クロック１０６２を出力できる。しかしながら、より一般的には、ＦＡＬＣ５４は、Ｔ１回線からの信号に埋め込まれたクロックを自動的に検出し、それ自体をこのクロックに連動する。
【０１７２】
図３６は、図３４に示されるようなＬＩＵコントローラ１０６１およびＣＳＵ／ＤＳＸ交換機１０６５のような回線インタフェース装置のＬＩＵコントローラ１０６１およびＣＳＵ／ＤＳＸ交換機１０６５を示している。
【０１７３】
ＬＩＵコントローラ１０６１は、ローカルデータバスおよび制御バス１０１７および１０１９を介して信号を受信する。このような信号はＣＰＵ１１６によって制御され、ＣＳＵ／ＤＳＸ交換機１０６５に命令し、ネットワーク送受信経路を制御する選択信号を含む。これらは、ＬＩＵコントローラ１０６１によって復号化され、ＣＳＵ／ＤＳＸ交換機１０６５を適切に構成するように出力される制御信号を生成するために使用される。
【０１７４】
ＬＩＵコントローラ１０６１によって受信された信号は、警報ＬＥＤ１０６４を起動する出力を生成するように復号化される信号も含んでいる。本発明の好ましい実施形態は３つの警報を規定する。赤の警報は、Ｔ１回線上に全然信号が検出されない場合に生じる。黄の警報は、Ｔ１回線の遠端が消失信号を有するという信号を出す場合に生じる。青の警報は、信号が存在するが、フレーミングにエラーがある（すなわち信号タイミング）ことを示す。適切なＬＥＤを起動することに加えて、構内交換機１１０は、全てのこれらの警報状態をネットワーク制御システムサーバおよびその関連顧客／ネットワーク管理ソフトウェアに報告するので、広帯域ネットワークのマネージャは、生じる警報状態時に作動できる。
【０１７５】
図３６にさらに示すように、ＣＳＵ／ＤＳＸ交換機１０６５は、ＬＩＵコントローラ１０６１からの選択信号によって制御されるリレー１０６８‐Ａおよび１０６８‐Ｂを含んでいる。これらの選択信号により、送信経路および受信経路は、交換機コネクタパッド１０６６を介するフレームコントローラ１０６３と、インタフェースコネクタパッド１０７０‐Ａおよび１０７０‐Ｂのそれぞれを介するＣＳＵインタフェース１０６７およびＤＳＸインタフェース１０６９との間に確立される。
【０１７６】
図３７は、図３４に示されたＤＳＸインタフェース１０６９のような回線インタフェース装置のＤＳＸインタフェース１０６９を示している。ＤＳＸインタフェース１０６９は、インタフェースコネクタパッド１０７０‐ＢをＤＳＸコネクタ１０７８を介するＴ１回線から分離するＤＳＸ分離回路１０７２を含んでいる。ＤＳＸインタフェース１０６９は、可能性としてある致死電圧から保護する回線変圧器１０７４および１０７６も含んでいる。このような保護は多数の型式の電話回線のための技術で標準であり、安全機能として提供される。
【０１７７】
図３８は、図３４に示されるＣＳＵインタフェース１０６７のような回線インタフェース装置のＣＳＵインタフェース１０６７を示している。ＣＳＵインタフェース１０６７は、インタフェースコネクタパッド１０７０‐ＡをＣＳＵコネクタ１０８１を介するＴ１回線から分離するＣＳＵ分離回路１０７３を含んでいる。
ＣＳＵインタフェース１０６７は、長距離トランシーバ１０７１、警報ＬＥＤ１０７５、および回線変圧器１０７７および１０７９も含んでいる。要素１０７３および１０７９は、上記に説明されるように危険な電圧から保護する。要するに、長距離トランシーバ１０７１には、装置が事情が変われば可能であるよりも長いワイヤ（最高１２，０００フィート）を介して作動できる増幅器がある。警報ＬＥＤ１０７５は、前述のようなＬＥＤ１０６４と同様な機能を実行する。
【０１７８】
Ｉ．Ｃ．７．ルーティング機能（Routing Function）
図１９に示されたルーティング機能１１３は、従来のルータの機能性を含み、付加的機能を提供する。
【０１７９】
従来のルータは、パケットおよびポート／アドレスルーティングテーブル（port/address routing table）に埋め込まれたＩＰアドレスに従ってパケットをポートに送る。
【０１８０】
一方、ルーティング機能１１３は、下記のような拡張テーブルを保有する。
【表１】
Figure 0004044285
【０１８１】
信号ネットワークデータおよびインターネットアクセスのためのテーブル割り当ては、好ましくは初期化時に実行され、あまり変更されない。しかしながら、回線交換接続のためのテーブル割り当ては、接続が設定されている場合、ネットワーク制御システムサーバ４０によって決定され、構内交換機１１０に送信され、割り当ては接続が続く間だけ続く。
【０１８２】
テーブルの所有者フィールドにはデータの送信元ＩＰアドレスがキー入力され、テーブルのセキュリティフィールドには送信元イーサネットアドレスがキー入力される。テーブルの所有者フィールドおよびセキュリティフィールドの表記法「全登録済」は、ＬＡＮの全ての登録されたワークステーションおよびワークステーションインタフェースが広帯域ネットワークの信号ネットワークおよびイーサネットアクセスを使用するように許可されることを示している。例えば、広帯域ネットワークのために構成されないワークステーションのような未登録ワークステーションからのデータパケットはルーティング機能によって廃棄される。
【０１８３】
ルーティング機能の上記のテーブルの目的は、広帯域ネットワークのサービスへの不許可アクセスを防止することにある。特に、広帯域ネットワークに対するＩＰアドレスを有するデータパケットを送信する誰でもネットワークに潜入できる。データパケットがパケットスイッチ１１２から受信される場合、ルーティング機能１１３は、ヘッダの宛先ＩＰアドレスを調べる。宛先ＩＰアドレスがテーブルエントリの１つに一致する場合、ルーティング機能１１３は、さらに送信元ＩＰアドレスおよび送信元イーサネットアドレスとテーブルエントリとを比較し、送信元ＩＰアドレスおよび送信元イーサネットアドレスが一致しない場合、パケットを落とす。さもなければ、パケットは伝送するために結合器１１４に転送される。
【０１８４】
Ｉ．Ｃ．８．結合機能（Bonding Function）
図１９に示された結合機能１２３は下記のようなテーブルを保有する。
【表２】
Figure 0004044285
【０１８５】
ベアラチャネル｛Ｂ１｝〜｛Ｂｎ｝セットは、例えば、同じＴＩ回線上で多重化された連続ベアラチャネルあるいはベアラチャネルからなる必要がない。
【０１８６】
構内交換機１０を通る広帯域ネットワークデータは、ポートおよび対応するベアラチャネルのセットを割り当てられる。信号ネットワークデータおよびイーサネットアクセスのためのポート割り当ては、好ましくは、初期化時に実行され、あまり変更されない。しかしながら、回線交換接続のためのポート割り当ては、接続が設定されている場合、ネットワーク制御システムサーバ４０によって決定され、構内交換機１１０に送信され、割り当ては接続が続く間だけ続く。
信号ネットワークあるいはイーサネットアクセスに関連するデータは、個々のポート番号に固定して割り当てることができ、次に、ベアラチャネルのセットは必要に応じて可変に変更できる。それとは別に、ベアラチャネルのセットは固定できる。
【０１８７】
Ｉ．Ｃ．９．ネットワークアドレス変換機能（Network Address Translation Function）
図１９に示されたネットワークアドレス変換機能１１９は、広帯域ネットワークデータが適切に転送されることを確認する。ここに記載された本発明の例では、本発明は、インターネットＲＦＣ１６３１に詳細に説明されているＮＡＴプロトコルを実行する。しかしながら、他の変換手順は可能である。本発明のネットワークアドレス変換機能の固有な態様は回線交換接続の相手によって使用された一時的に割り当てられたＩＰアドレスの使用である。これは、接続の意図された相手だけがこの接続のために予約されている帯域幅にアクセスすることを保証する点でセキュリティを提供し、いくつかのＩＰアドレスは、例えば、接続中、ローカルネットワークによって実際に再割り当てられてもよいという点で安定性も提供する。
【０１８８】
広帯域ネットワーク回線交換接続が設定される場合、ネットワーク接続システムサーバ４０は、接続の各データフローに対する一時ＩＰアドレス対を割り当てる。すなわち、例えば、接続がビデオ、オーディオおよびフォーマット化データストリームを有するＡ、Ｂ、およびＣ間の遠隔会議である場合、ネットワーク制御システムサーバ４０は、ＡとＢ間のビデオデータフロー、ＡとＢ間のオーディオデータフロー、ＡとＢ間のフォーマット化データフロー、ＢとＣ間のビデオデータフロー、ＢとＣ間のオーディオデータフロー、ＢとＣ間のフォーマット化データフロー、ＡとＣ間のビデオデータフロー、ＡとＣ間のオーディオデータフロー、ＡとＣ間のフォーマット化データフローに対する一時ＩＰアドレス対を割り当てる。ワークステーション、ワークステーションインタフェースおよび構内交換機を含む遠隔会議の各相手はフローのための一時ＩＰアドレス対割り当てを得られる。
【０１８９】
図３９（Ａ）は、本発明のネットワークアドレス変換の動作を示す。本例では、接続は、ワークステーション１００‐Ａおよび１００‐Ｂに関連したユーザ間に確立される。構内交換機１１０‐Ａは、ワークステーション１００‐Ａおよび／あるいはワークステーション１４０‐Ａからデータを受信し、接続のためにＡに割り当てられた一時ＩＰアドレスとともにＡの専用ＩＰアドレスを再書き込みする。データが構内交換機１１０‐Ｂで受信される場合、構内交換機は、Ｂの専用ＩＰアドレスとともに一時宛先ＩＰアドレスを再書き込みする。
【０１９０】
図３９（ａ）に示されたネットワークアドレス変換機能を行うデータヘッダの変化の例は、図３９（ｂ）、図３９（ｃ）および図３９（ｄ）に示されている、ＡはＡの専用ＩＰアドレス、ＢはＢの専用ＩＰアドレス、ＩＰ‐ＡおよびＩＰ‐Ｂは接続に対する一時割り当てＩＰアドレスである。
【０１９１】
ネットワークアドレス変換機能は、好ましくは交換接続を介して両方向に流れるパケットのために対称的に使う。これは、各交換回線接続の各相手に対して、この相手の接続への関係に対する１つの固有アドレス（イーサネットアドレス＋ＩＰアドレス）があることを保証する。ネットワークアドレス変換機能なしに、構内交換機は、パケットをその適切な宛先に正確に供給する能力を保証できない。
【０１９２】
Ｉ．Ｃ．１０．ネットワークコマンド変換機能（Network Command Translation Function）
図１９に示されたネットワークコマンド変換機能１２１のようなネットワークコマンド変換機能１２１の目的は、結合器１１４を介して信号ネットワーク３０を介して受信されたネットワークコマンドを変換し、処理することにある。交換機コマンダ部により詳細に説明されるように、回線交換接続をルーティングし、確立する目的のためにネットワークにある一様なインタフェースに全交換機資源を有することは望ましい。構内交換機は、本発明の本モデルのネットワークの任意の他の交換機資源のような交換機資源とみなされる。
【０１９３】
下記により詳細に説明されるように、ネットワークの全交換機資源とネットワーク制御システムサーバとの間に提供された標準インタフェースは中間トークンセットを含む。ネットワークコマンド変換機能の目的は入中間トークンを構内交換機に対して適切な動作に変換し、ネットワーク制御システムサーバによって予想されたフォーマットの中間トークンを出力することにある。
【０１９４】
中間トークンセットによってサポートされる重要な機能のいくつかは下記のものを含んでいる。
１．ベアラチャネル群を設定し、接続する。
２．広帯域ネットワーク接続を開始する。
３．広帯域ネットワーク接続を終了する。
４．交差点接続を壊す。
５．エラー状態を報告する。
６．装備情報を提供する。
７．検査の形跡を提供する。
【０１９５】
Ｉ．Ｃ．１１．構内交換機データフロー（Premises Switch Data Flows）
図４０は、広帯域ネットワークに関連したローカルノード５０のＬＡＮデータのフローを示している。構内交換機１１０のパケットスイッチ１１２は、ネットワーク伝送のための結合器に転送されるべきパケットを識別しなければならない。この目的のために、構内交換機１１０が初期化される場合、構内交換機１１０は結合器に割り当てられたイーサネットアドレスで構成される。このアドレスは、パケットスイッチ１１２からネットワークインタフェースカード１１５までのポートに関連し、パケットスイッチ１１２によって記憶されるので、このアドレスは広帯域ネットワークに行くことになっている全パケットを適切に向けることができる。同様に、ワークステーションインタフェース１４０が設定される場合、ワークステーションインタフェース１４０は予め構成されるかあるいはワークステーションインタフェース１４０はそのローカルノード５０の構内交換機１１０の結合器１１４のイーサネットアドレスを決定する手段を有するかのいずれかである。 さらに、ワークステーションインタフェース１４０は、信号ネットワークおよびインターネットアクセスに対して割り当てられたＩＰアドレスを決定する手段で構成されるかあるいはこの決定する手段を有する。
【０１９６】
広帯域ネットワーク接続が設定される場合、構内交換機１１０は、一時ＩＰアドレスのネットワーク制御システムサーバ４０によって、構内交換機１１０が全フロー関連のこの特定交換回線接続のための宛先ＩＰアドレスとして「通知する」（結び付ける）すべきであることを知らされる。これらの一時アドレスは、フローに割り当てられたポートとともにルーティング機能１１３のルーティングテーブルに記憶される。ネットワーク制御システムサーバ４０はこの接続を使用するように許可されたローカルノード５０のユーザに関する情報も供給する。この情報は、ルーティング機能１１３の所有者テーブルおよびセキュリティテーブルのそれぞれに記憶されているユーザのＩＰアドレスおよびイーサネットアドレスにキー入力されるのが好ましい。
【０１９７】
パケットスイッチ１１２は、パケットスイッチ１１２にパケットによって示されたネットワークアドレスに対する公示を予め読み取れない場合、デフォルトで、パケットスイッチ１１２のリンクのこのパケットをＬＡＮルータに転送するように通常構成される。したがって、ユーザがその固有のインターネット接続（そのＬＡＮを介して）を行い、パケットがインターネットのために結び付けられる場合、あるいはパケットがコンピュータあるいはＬＡＮ１２０上の他のネットワーク装置のために結び付けられる場合のいずれかにおいて、パケットスイッチ１１２は、更なるルーティングおよび処理のためのＬＡＮルータ１３０にパケットを転送するべきデフォルト動作を行う。
【０１９８】
パケットスイッチ１１２から構内交換機１１０内の結合器１１４に転送されるパケットは３つの可能な宛先を持つことができる。まず、パケットはインターネットに行くにきまっている可能性がある。ルーティング機能１１３に到着するこのようなパケットは、インターネットアクセスに対して割り当てられた宛先ＩＰアドレス（ＤｅｓｔＩＰ＝インターネットアクセスＩＰ）を有する。次に、ルーティング機能１１３は、パケットの送信元イーサネット（Ｓｒｃ Ｅ′Ｎｅｔ）およびＩＰアドレス（Ｓｒｃ ＩＰ）を調べ、パケットを送信するユーザが広帯域ネットワークを使用することを許可されているかどうかを決定する。許可されている場合、パケットは結合器モジュールインターネットアクセスの適当なポートにルーティングされる。この場合、例えば、パケットは、固定ＴＣＰ／ＩＰ接続を介して構内交換機から更なる検査あるいは処理のないシティノード１０に置かれたパケットルータに伝送される。次に、シティノードのインターネットアクセスルータは、実際にインターネットに到着するようにインターネットにアドレス指定されるこれらのパケットのための手段を提供する。
【０１９９】
第二に、交換回線接続を管理することに関するメッセージのようなパケットは信号ネットワーク３０に送ることになる可能性がある。この場合、パケットＰｋｔ１は信号ネットワークのＩＰにアドレス指定される（ＤｅｓｔＩＰ＝信号ネットワークＩＰ）。ルーティング機能１１３は、パケット送信元イーサネットアドレスおよびＩＰアドレスと信号ネットワークアクセスに対応するセキュリティテーブルおよび所有者テーブルに記憶された値と比較し、発信ユーザが許可される場合、パケットを適切な結合器ポートに転送する。
【０２００】
好ましい実施形態の重要な機能は、ネットワーク制御システムサーバ４０が信号ネットワークそのものに直接接続されたルータからネットワーク制御システムサーバにアドレス指定されたパケットを受信するだけであるということである。信号ネットワークにアドレス指定され、任意の他のネットワークから得られるパケットは、ネットワーク制御システムサーバ４０によって遮断され、廃棄される。したがって、インターネットのような不許可送信元から信号ネットワークを使用しようと試みる誰かが信号ネットワークおよびそれに接続され、ネットワーク制御システムサーバおよび構内交換機を含む全ての要素へのアクセスを否定される。さらにより重要なことには、インターネットのユーザは、広帯域ネットワーク内の交換回線接続上に伝達されるＴＣＰ／ＩＰへの直接接続が全然ないこともあり、それによって当該技術で新規である固有の高レベルのセキュリティを提供する。 最後に、パケットＰｋｔ１は回線交換広帯域ネットワークを介して接続に行くにきまつている可能性がある（Ｄｅｓｔ ＩＰ＝Ｃｋｔ‐Ｓｗ Ｃｏｎｎ．ＩＰ）。回線交換接続が設定されている場合、信号ネットワーク３０を介して、接続の発信端および着信端の両方で必要とされる構内交換機１１０からネットワーク制御システムサーバ４０に送信される情報は、発信ユーザワークステーション１００およびその関連ワークステーションインタフェース１４０および着信ユーザワークステーション１００およびその関連のワークステーションインタフェース１４０のＩＰアドレスおよびイーサネットアドレスを含む。これらのＩＰアドレスおよびイーサネットアドレスは、各構内交換機１１０によってネットワーク制御システムサーバ４０に送信される。次に、ネットワーク制御システムサーバ４０は、これらの受信ＩＰアドレスおよびイーサネットアドレスを特定の接続に必要とされる対応する構内交換機１１０に転送する。ネットワーク制御システムサーバ４０は、さらに接続の各データフローに対する固有の一時セットのＩＰアドレスを割り当てる。接続の両方の相手に対するＩＰアドレスおよびイーサネットアドレスは、接続の持続時間だけ保持され、前述されたネットワークアドレス変換機能のために使用される特定の接続に必要とされる構内交換機の両方に送信される。
【０２０１】
交換回線接続に送ることになっているパケットの構内交換機処理は、図４０を参照して下記のように進行する。まず、ルーティング機能１１３は、パケットの送信元イーサネットアドレスおよびＩＰアドレスとセキュリティテーブルおよび所有者テーブルのそれぞれに記憶されているイーサネットアドレスおよびＩＰアドレスとを比較する。特定のデータフローに対する許可ユーザは、どちらかがフローを正確に処理するメディア資源を有するかに応じてワークステーションインタフェース１４０あるいはワークステーション１００のいずれかであってもよいし、あるいはビデオおよびある共有データアプリケーションを含む接続の場合のように両方の装置に属するメディア資源の使用を必要とする接続に対してワークステーションインタフェース１４０およびワークステーション１００の両者であってもよい。構内交換機がパケットを選別すべき特定のイーサネットアドレスは、接続が設定される場合、ネットワーク制御システムサーバ４０によって構内交換機１１０に供給される。これらのアドレスが合致しない場合、構内交換機１１０はパケットを拒否する。したがって、構内交換機は、特定の接続に必要とされる相手だけがこの接続のために提供された交換帯域幅を使用することを許可されることを保証できる。構内交換機がこの比較を行わない場合、一旦交換回線接続が確立されると、着信相手のＩＰアドレスにパケットを送信しようと試みる誰かそのようにすることができ、したがって交換回線接続の相手に、この相手が支払う交換接続の帯域幅の排他的使用を得させないようにするためにこのセキュリティ機能は重要である。
【０２０２】
送信元ＩＰアドレスおよびイーサネットアドレスが一致する場合、接続に必要とされる各構内交換機は、構内交換機から送信された出のパケットの宛先アドレスおよび構内交換機によって受信された着信パケットの送信元アドレスの両方を再書き込みするためにそのネットワークアドレス変換機能を使用する。
【０２０３】
上記の説明は、データトラフィックはユニキャストであると仮定する。ユニキャストは共有データアプリケーションのようなデータトラフィックに対して好ましいけれども、ビデオ／オーディオトラフィックは、好ましくはＩＰマルチキャストを使用する。上記の説明の大部分はマルチキャストトラフィックも利用する。しかしながら、いくつかの顕著な例外がある。
【０２０４】
接続の各セグメントに対して与えられた固有の一時ＩＰアドレスを加えて、一時マルチキャスト群アドレスは接続設定中ネットワーク制御システムサーバによっても生成される。このマルチキャストグループアドレスは、設定時にワークステーションインタフェース１４０ならびに構内交換機１１０に供給される。しかしながら、一時ＩＰアドレスと違って、マルチキャスト群アドレスは一般に接続のセグメントに対して使用される。例えば、相手Ａ、Ｂ、およびＣ間の３方向接続（単一接続セグメントと仮定する。複数のセグメントならば、まさに各セグメントに対してこれを繰り返す）において、３対の接続ＩＰアドレス、すなわち、ＡからＢへの接続に対して１対、ＢからＣへの接続に対して１対、およびＡからＣへの接続に対して１対が割り当てられる。他方、１つのマルチキャスト群アドレスだけが割り当てられる。このことは、マルチキャストによって単一グループアドレスに送信されたパケットはグループの多数の相手によって受信できるとき、多方向展開が要求する全てである。それは多数の相手に情報を伝送する１回送信、複数読み出し方法である。ユニキャストが使用される場合、２つの別個の書き込み動作が要求される。
【０２０５】
ワークステーションインタフェース１４０は、オーディオ／ビデオトラフィックをマルチキャストグループに書き込み、接続に必要とされる他のワークステーションインタフェースのＩＰアドレスに書き込まない。
【０２０６】
既に述べた機能に加えて、その接続設定処理の一部としてのワークステーションインタフェース１４０および構内交換機はマルチキャストグループ（これらはグループに加える）にその所属を宣言する。この所属宣言は、ＩＰスタックによって記憶されるので、グループにアドレス指定されたパケットがワークステーションインタフェースあるいは構内交換機のいずれかによつて調べられる場合、ＩＰスタックは、これらがワークステーションインタフェースおよび構内交換機が受信したいパケットであることを知る。
【０２０７】
マルチキャストは前述のＮＡＴ処理を遂行しない。ＮＡＴはユニキャストトラフィックに対してだけ必要である（ウェブブラウジング、共有アプリケーション等）
Ｉ．Ｃ．１２．構内交換機サーバフロントエンド（Premises Switch Server Front End）
構内交換機の重要な機能が広帯域接続を発信し、着信できることであることは上記から明らかであるべきである。ワークステーションインタフェースおよび構内交換機のいろいろの機能性が異なる用途に対して多数の代替の方法で結合し、分割できることも明らかであるべきである。これによって、例えば、構内交換機は、サーバあるいは他のインテリジェントネットワーク要素（例えば、ビデオウェブサーバあるいはＩＳＤＮ（ＢＲＩあるいはＰＲＩ）ネットワークゲートウェイ）に接続されたワークステーションインタフェースを有しないサーバあるいは他のインテリジェントネットワーク要素に対するフロントエンドの役目を果たすことができる。これは、ユーザワークステーションおよびワークステーションインタフェース、特に接続管理コンポーネントで使用されるのと同じソフトウェア機能のいくつかを構内交換機に含むことによって行うことができる。
【０２０８】
いかに構内交換機がサーバおよび／またはネットワークゲートウェイに対する接続を発信し、着信するように構成できるかの例が後述される。しかしながら、この例は、単なる構内交換機が異なる機能を達成するように構成できるいろいろの異なる方法の実例となることに注目することは重要である。
【０２０９】
ビデオウェブサーバに関しては、構内交換機はウェブサーバにかけられた全ての電話に対する終了プログラムとしての役割を果たすことができる。これは、特別ビデオサーバインタフェースソフトウェアに加えて、構内交換機のプロセスとして実行する接続管理ソフトウェアを含むことによって達成できる。このソフトウェアは、ビデオウェブサーバの特別ＵＲＬを選択することによって接続管理ソフトウェア（ＳＤＰを介して）によって要求される特定のビデオタイトルの再生のためのリクエストを受信する。次に、ビデオウェブサーバは、メッセージをビデオサーバに送信し、リクエストされたタイトルを再生し始める。
【０２１０】
この構成において、ビデオサーバからのビデオ出力に対する宛先アドレスは、広帯域接続のビデオ部に対するネットワーク制御システムサーバ４０によって割り当てられたＩＰアドレスとして規定される。さらに、休止、停止、高速送り等のようなビデオ管理情報を中継する制御チャネルはユーザワークステーションとビデオサーバとの間に確立される。この制御チャネルは、広帯域接続に対するＳＤＰリクエストに規定できる公衆インターネットあるいは別個の広帯域接続のいずれかを介して延びることができる。
【０２１１】
ＩＩ．シティノード（City Nodes）
本発明によるシティノード１０の１つの実施形態は図４１に示されている。このシティノード１０は、市内中継線４１を介して接続されたベアラチャネル交換機４２‐１．．．４２‐ｓを含んでいる。ベアラチャネル４２‐１．．．４２‐ｓは、それぞれ１つあるいはそれ以上のベアラチャネル６０にも接続されている。このベアラチャネル６０は同様に１つあるいはそれ以上のローカルノード５０に接続されている。トランク交換機４４は市内中継線４５を介して既存のＰＳＴＮトランスポートインフラストラクチャ２０に接続されている。交換機コマンダ４６は、交換機制御回線４３を介してベアラチャネル交換機４２およびトランク交換機４４の各々に接続されている。交換機コマンダ４６は、信号ネットワーク３０を使用して広帯域ネットワーク制御システムサーバ４０にさらに接続されている。シティノードのベアラチャネル交換機４２の中の所定の１つあるいは全てだけが交換機コマンダ４６に接続できることに注目すべきである。さらに、ベアラチャネル交換機は異なる型式であってもよいし、標準ＰＳＴＮ以外を作ってもよいことに注目すべきである。ベアラチャネル交換機は、実際に物理チャネルあるいは仮想チャネルを交換してもよい。この交換機はＴＤＭ、ＡＴＭ、ＳＯＮＥＴ、ＩＳＤＮあるいはパケットを使用して交換してもよい。ユーザの特定のマルチメディア通信トラフィックがネットワーク制御システムサーバ４０の共通制御の下で、２人あるいはそれ以上のユーザ間の所与の接続の異なるセグメントに対してさえ異なる種類の基本的なスイッチング手順およびデータ転送手順を使用して透過的にエンド・ツー・エンドで伝達できることが本発明の目的の１つである。さらに、シティノード１０に２つ以上のトランク交換機４４があってもよく、所定のトランク交換機あるいはこのトランク交換機の全ては交換機コマンダ４６に接続できる。
【０２１２】
本実施形態では、シティノード１０およびローカルノード５０は物理的に異なるサイトにあることにも注目すべきである。しかしながら、これは必ずしもそうではない。ワークステーションインタフェース１４０および構内交換機１１０のようなローカルノード５０の所定の要素もシティノード１０と同じ構内にあっもよい。
【０２１３】
図４１に示された本発明のシティノード１０の例では、ベアラチャネル６０は、その２４が、標準Ｔ１キャリア（すなわち、ＤＳ１）、市内中継線４１多重２４ベアラチャネルおよびより高い容量の回線４５多重６７２ベアラチャネル、すなわちＤＳ３上で多重化される標準の６４ｋｂｐｓチャネル（すなわち、Ｄ２０）である。したがって、ベアラチャネル交換機４２は、好ましくは、１ベアラチャネルのスイッチング粒度（granularity）を有し、市内中継線４１の任意の数の最高２４ベアラチャネルを交差接続できる（すなわち、ベアラチャネル交換機４２は、当該技術分野で公知のような「１／０交換機」である）。さらに、トランク交換機４４は、好ましくは、１市内中継線、すなわち、ＤＳ１回線のスイッチング粒度を有し、６７２ベアラチャネルを多重化する市内中継線４５から同時に２４のベアラチャネルを交差接続できる（すなわち、トランク交換機４４は、当該技術分野で公知のような「３／１交換機」である）。
【０２１４】
しかしながら、本発明も非同期通信トランスポート機構およびＡＴＭのような交換機ならびに交換仮想回線のための保証されたサービス品質をサポートできるパケットルータおよび交換機を介して仮想ベアラチャネル回線として伝送され、交換される仮想ベアラチャネルのような多重ベアラチャネルのマルチメディア通信トラフィックをトランスポートし、交換するために提供することに再度注目すべきである。
【０２１５】
図４１に示されるように、シティノード１０は、ベアラチャネル６０を介して公衆インターネットと広帯域ネットワークユーザ間でインターネットデータパケットをルーティングするインターネットアクセスルータ４７をさらに含んでいるので、ローカルインターネット接続なしにインターネットアクセスを広帯域ネットワークユーザに供給する。シティノード１０は、信号ネットワーク４０と接続ローカルノード５０との間でパケットをルーティングする信号ネットワークアクセスルータ４８も含んでいる。
【０２１６】
ＩＩ．Ａ．シティノード交換機（City Node Switches）
一般的には、交換機４２および４４は、いろいろの電話サービスプロバイダの中央局ファシリティによって所有され、この中央局ファシリティにある既存の交換機であり、広帯域ネットワークによる使用のために賃貸される。好ましくは、交換機４２および４４は、ディジタル交差接続（すなわち、ＤＡＣＳ、例えばＡＴ＆Ｔ ＤＡＣＳ ＩＤ）であるが、交換機４２および４４もＡＴＭ交換機、あるいは端局あるいはタンデムのＰＯＴＳ回線交換機であってもよい。上記の異なる型式の交換機をサポートするために、交換機コマンダソフトウェアには、好ましくは、特定の型式および／または品質の交換機によって制御されることを要求される特定の制御プロトコル変換ソフトウェアが装備されている。これらの制御プロトコルの詳細は特定の品質および／または型式の交換機にしばしば特有であるけれども、これらの制御プロトコルによって提供される一般的な機能性は全ての交換機に共通である（例えば、ポートｘをポートｙに接続し、ポートｘをポートｙから切り離し、要求された接続が理由ｎのために失敗したことを報告する）。交換機コマンダは、特定の品質および／または型式の交換機によって要求される特定の詳細制御信号と任意の種類の交換機を制御する一般的な制御信号との間の変換器としての役目を果たす。交換機コマンダおよびネットワーク制御システムサーバは、専用信号ネットワーク３０を使用して互いに通信し、ユーザの接続の特定のセグメントに実際に使用される特定の型式の交換機とは関係なく特定のユーザ要求接続に対する要求量の帯域幅を有する交換回線通信路を実際に確立するかあるいは取り除く。
【０２１７】
典型的な交差接続交換機は外部制御および試験のための２〜４つの制御ポートを有する。これらのポートは、交換機機能、ネットワーク管理および警報システムのインタフェースおよび（典型的な交差接続交換機の場合）技術者に対するアクセスを提供し、交換機のベアラチャネルポート間の交差接続を手動で接続あるいは切り離すために通常使用されている。交換機インタフェース回線４３は、好ましくは、これらの制御ポートの少なくとも１つに取り付けるか、あるいは特定のキャリアによって既に使用中の既存のネットワーク管理システムを通して間接にこれらの制御ポートの少なくとも１つに取り付ける。
【０２１８】
ＩＩ．Ｂ．交換機コマンダ（Switch Commander）
交換機コマンダ４６は交差接続交換機４２および４４を制御する。コマンダは、ネットワーク制御システムサーバ４０と交換機４２および４４との間のインタフェースとして役立つ。主として、交換機コマンダ４６は、信号ネットワーク３０と特定のコマンド言語の基本的な交換機との間で送信されたコマンド（好ましくは、ＴＬ１ Ｘ．２５コマンドであるが、しばしば特定の交換機に専用であるコマンド）を待ち行列にし、変換するように作動する。交換機コマンダ４６は、交換機動作についての監査および課金情報も収集するので、キャリアがそのインフラストラクチャの一部である交換機の使用に対して適切な広帯域ネットワーク料金を課金および監査できる。
【０２１９】
ＩＩ．Ｂ．１．交換機コマンダ構成（Switch Commander Configuration）
図４１に示されるような交換機コマンダ４６のようなシティノード１０の交換機コマンダ４６の例は図４２に示されている。交換機コマンダ４６は、ポート回線２００６を介して交換機ポート２００４に取り付けられた交換機４３に交換コマンドを通信するコマンドコントローラ２００２を含んでいる。この例示例では、交換機コマンダ４６も、ローカルネットワーク２０１２、ルータ２００８および信号ネットワークインタフェース２０１０を含んでいる。信号ネットワークインタフェース２０１０は、信号ネットワーク３０を介してネットワーク制御システムサーバと通信する。物理的にシティノードにある構内交換機１１０は、ローカルネットワーク２０１２を介して交換機コマンダ４６とインタフェースしてもよい。さらに、交換機コマンダ４６は、この特定のシティノード１０を介して行われた広帯域ネットワーク接続に関する課金ファイルおよび監査ファイルを記憶する監査データベースを含む。キャリアインタフェース２０１４がさらに備えられているので、キャリアは交換機ポート２００４を直接アクセスおよび制御でき、ローカルネットワーク２０１２およびコマンダコントローラ２００２を介して監査データベース２０１６に記憶された課金ファイルおよび監査ファイルをアクセスできる。
【０２２０】
上記のコンポーネントは多数の公知の方法で実行できることは明らかであるべきである。しかしながら、コマンドコントローラ２００２は、ＳＰＡＲＣｓｔａｔｉｏｎ実行Ｓｏｌａｒｉｓ ５．５．１（サンマイクロシステムズ社の商標）であり、交換機ポート２００４がＸ．２５ポートであり、ローカルネットワーク２０１２はイサーネットであるのが好ましい。コマンドコントローラ２００２は、例えば、監査データベース２０１６をアクセスするキャリアインタフェース２０１４にテレネットセッションも提供することが好ましい。
【０２２１】
好ましい実施形態では、交換機コマンダは、ＳｐａｒｃプラットホームおよびＸ８６プラットホームの両方で実行され、一般にＴＣＰ／ＩＰを、特にテレネットを使用し、交換機４３と通信する。交換機コマンダは、被制御交換機そのものに対応するキャリアレコードと比較するために使用できる監査データベース２０１６に記憶されたそれ専用監査情報を生成する。交換機コマンダは、基本的なキャリアのネットワーク管理システムから状態情報も受信できる。最も重要なことは、状態情報は、（問題の周りにルーティングするために）直接ネットワーク制御システムサーバ４０ならびに作用できるネットワーク管理情報の一部としての顧客サポートシステムにおける広帯域ネットワークのマネージャの両方によって使用される警報情報を含んでいる。
【０２２２】
それとは別に、交換機コマンダはＡＴＭ方式環境にあってもよい。この場合、交換機コマンダも、ＡＴＭネットワークインタフェースカードおよびキャリアによってアクセスするためのイサーネットネットワークインタフェースカードを含んでもよい。すなわち、交換機コマンダは、Ｃｉｓｃｏ２５００あるいは７ｘｘクラスカード方式ルータ＋アウトボードＡＴＭ ＣＳＵ／ＤＳＵを含み得る。これは、汎用性ならびにファイヤウォールおよびルーティング能力（firewalling and routing capabilities）を提供する。
【０２２３】
他の代替例として、交換機コマンダはネットワーク制御システムサーバ４０のサイトに物理的に置かれてもよい。この場合、Ｘ．２５は、制御される適切なＤＡＣＳに専用回線を介して伝送されると同時に、交換機そのものはネットワーク制御システムサーバの専用イサーネットをアクセスされる。このような交換機コマンダの構成が装備されている場合、インターネットサブネットにも適切なファイヤウォールおよびセキュリティが装備されてもよいので、ＤＡＣＳスイッチングサービスを提供するキャリアは交換機コマンダからの課金記録および監査記録にアクセスできる。
【０２２４】
ＩＩ．Ｂ．２．交換機コマンダ動作（Switch Commander Operation）
図４３は、図４２に示された交換機コマンダ４６のような交換機コマンダ４６の通過機能を示している。図４３に示されるように、本発明の１つの態様によれば、交換機コマンダは、テレネットセッション２１００から基本的なＤＡＣＳ交差接続交換機のＸ．２５ ＴＬ１ポートにコマンド回線ＴＬ１コマンドの通過を行う（ＴＬ１はＤＡＣＳ交差接続交換機のコマンド言語であると仮定する）。この通過はＤＡＣＳ交差接続交換機に対する通常の機能ネーミング方式を使用しなければならなく、ＴＬ１等に対する同一のトランザクションＩＤ空間を使用しなければならないことは明らかであるべきである。そのこと自体は、交換機コマンダは、完全に受動的な通過の役割を果たすことができることが好ましい。
【０２２５】
本発明の他の態様によれば、交換機コマンダは、広帯域ネットワークあるいは実キャリアによる他の仮想キャリアに専用されたシティノード１０の基本的な交換機資源のパーティションを行うことができる。これらの交換機ファシリティは、交換機４２および４４に加えて、最終的には全て交換機４２および４４の交換機制御の下である市内中継線４１および４５を含む。パーティションは１つあるいはそれ以上のこれらのファシリティの集合体である。特に、パーティションは、広帯域ネットワークによって使用するために割り当てられた交差接続交換機で利用できる全ポートのサブセットを示し、実キャリアによって使用するために残りのポートを使用可能なままにする。ファシリティ２１５０は物理的あるいは仮想的であってもよい。すなわち、３／０交換機は物理的ファシリティであるのに対して、３／０交換機の単一ＤＳＯは仮想ファシリティである。両者とも広帯域ネットワークによって使用するために使用可能なファシリティである。何故ならば、両者とも、３／０交換機の制御ポートをアクセスすることによって任意にネットワーク制御システムサーバにより回線交換接続を確立際に使用するために割り当てることができるためである。図４４は、図４２に示された交換機コマンダのような交換機コマンダのパーティション機能を示す。図４４に示されるように、テレネットセッション２１００を行うのに加えて、交換機コマンダは、入力待ち行列２１５２と、出力待ち行列２１５４と、設備提供インタフェース機能２１５６と、パーティション固有ファシリティネーミング機能２１５８と、パーティションセキュリティ機能２１６０と、パーティション固有ＴＬ１コマンダ機能２１６２と、出力処理機能２１６４とを含んでいる。
【０２２６】
パーティション設備提供インタフェース機能２１５６は、情報をその交換機ファシリティ２１５０が分割する一部であるかに関するパーティションデータベース２１６６に記憶し、管理する。サポートできるパーティション数に特別の技術的な制限がない。しかしながら、実際には、多数のパーティションを管理することは広範囲にわたらない。したがって、交換機が大いに分割される場合、複数の交換機コマンダは装備されるのが好ましい。
【０２２７】
パーティションは、ネットワーク制御システムサーバ節により詳細に説明される広帯域ネットワークの設備提供システムによって保持される。設備提供システムは、広帯域ネットワークオペレータは、交換機およびファシリティについての情報をネットワークシステムサーバ４０のいろいろのコンポーネントによって必要とされる情報を提供する中央データベースに入力する。このような情報を必要とする最も顕著なコンポーネントは、ネットワーク制御システムサーバならびに交換機コマンダそのものの交換機シャドウ機能およびファシリティ変換機能である。次に、パーティション情報は、信号ネットワーク３０を介してネットワーク制御システムサーバ４０内の設備提供データベースをアクセスすることによって起動時間に交換機コマンダによってロードされる。
【０２２８】
交換機コマンダおよび設備提供システムが一致しない場合、ネットワーク制御システムサーバ４０は交換するファシリティのキャリアによって許可されないファシリティを交換しようと試みるかあるいはネットワーク制御システムサーバ４０はキャリアが広帯域ネットワークによって使用するために利用できた全ファシリティを完全に使用できないかのいずれかであるために、交換機コマンダおよび設備提供システムは同じファシリティマップを有する必要がある。２つのシステムは、キャリアのネットワーク管理・設備提供システムとネットワーク制御システムサーバの設備提供システムとの間での情報の電子交換による一致が保持される。この情報の交換はインタフェースとして交換機コマンダを使用して実行できる。
【０２２９】
パーティション固有ファシリティネーミング機能２１５８によって、基本的な物理的なファシリティは、可変ネーミング方式でネーミングできる（例えば、フラグメント化名前空間を統合するかあるいは非Ｔ１．２３８名前を使用すること）。パーティション内のファシリティの名前は、ＤＡＣＳ交差制御交換機によって与えられた通常の物理（あるいは仮想）ファシリティ名であってもよい。しかしながら、広帯域ネットワークは、基本的な交換機に適合しない方式でファシリティに命名してもよいので、これらのファシリティ名を１つあるいは複数のＤＡＣＳ交差接続交換機によって利用されたネーミングにマッピングする必要があることもある。それとは別に、このようなマッピングはネットワーク制御システムサーバ４０によって実行されてもよく、その場合、交換機コマンダは、基本的なＤＡＣＳと一致するファシリティ名だけを認識する。ネットワーク制御システムサーバは、ファシリティ変換機能によってファシリティ名をその交換機固有フォーマットに変換し、交換機コマンダに交換機コマンダが制御している特定の型式の交換機に対するネーティブ形式のファシリティ名を含むリクエストを提供する。
【０２３０】
パーティション方式セキュリティ機能２１６０は、特定のパーティションの規定が他のパーティションのユーザの動作によって修正できないことを確実にする機構を提供する。この点に関して、パーティションは、いくつかのファシリティ２１５０、特に交換機４２および４４のような物理ファシリティを共有してもよい。基本的なＤＡＣＳ交差接続交換機が、例えば、秒当たり非常に多数の接続だけを処理できる場合、任意の仮想キャリアはそれ自体十分高速に接続を実行することによって単に任意の他の交換機をフリーズアウトできる。好ましくは、セキュリティ機能はこのようなサービスの否定攻撃を防止する。
【０２３１】
交換機コマンダは、ネットワーク制御システムサーバ４０に警報を出す出力処理機能２１６４に全ての事象を報告することが好ましいことにさらに注目すべきである。例えば、全ＯＯＳ／ＭＯＳ／等、事象は報告されねばならなく、任意のパーティションに関連するファシリティを参照する任意の事象は、このパーティションを保持するネットワーク制御システムサーバのサーバ機能にも供給されねばならない。例えば、純１／１交換機では、特定のＤＳ１が同期を失うべきである場合、このＤＳ１のＯＯＳ事象は、物理層キャリアにおよびこのＤＳ１を含んだどの仮想キャリアのパーティションに対しても供給される必要がある。しかしながら、３／１交換機では、ＤＳ３それ自体はサービスを出すことができなく、基本的なＤＳ１はそのようにできる。２つの仮想キャリアは任意の所与のＤＳ３でＤＳ１を所有することは考えられることで、さらに可能がある。そこで、このＤＳ３が故障するならば、ＤＳ１の各々に対してＯＯＳインジケータを適切なパーティションを保持するソフトウェア機能に供給することは重要である。
【０２３２】
出力処理機能２１６４は、エラー、警告、肯定応答、全通知および他の応答をさらに翻訳し、必要ならば、これらを交換機コマンド言語から翻訳し、これらを出力待ち行列２１５４を介して中継してネットワーク制御システムサーバ４０に戻す。全動作および事象は監査データベース２０１６に記録される。
【０２３３】
パーティション固有コマンド機能２１６２は、信号ネットワーク３０を介する各パーティションに固有なＴＬ１コマンドを入力するネットワーク制御システムサーバ４０の能力をサポートする。すなわち、機能２１６９は、入力待ち行列２１５２を介してネットワーク制御システムサーバ４０から受信されたＴＬ１コマンドを実行し、データベース２１６６から決定され、ファシリティがこのパーティションに関連したネーミング機能２１５８と協力して、必要ならば、コマンドを各ファシリティに対して適切なトークンセット（token set）に変換し、それから変換されたコマンドが適切なファシリティ２１５３に送信されることを確実にする。
【０２３４】
さらに、交換機コマンダはその非通過ＴＬ１環境（non-passthrough TL1 environment）を統合する。すなわち、たとえ基本的な交換機が異なるコマンド言語および制御インタフェースで作動できるとしても、パーティションインタフェースに提供されたＴＬ１は基本的な交換機間で変わらない。さらに、「統合された」物理層ＴＬ１インタフェース（すなわち、パーティションベースネーミングを使用しなくて、全てのポートをアクセスするインタフェース）が装備される。これは交換機コマンダの透過性（transparency）を制限するが、仮想キャリアを現実にする必要である。交換機コマンダによってサポートされるＤＡＣＳの各モデルは、この特定のＤＡＣＳの制限あるいは特定の物理的要求あるいはデータリンク要求を処理するそれ専用のモデル固有を有する。
【０２３５】
テレネットセッション２１００を介する交換機コマンダとネットワーク制御システムサーバ間のコマンドプロトコルは、好ましくはＴＬ１コマンドに基づくことが好ましいが、特に構内交換機１１０に中継するために若干の付加的情報を送ることも好ましい。
【０２３６】
それとは別に、コマンド言語プロトコルはテレネット以外のプロトコル（Ｘ．２５等）に基づいてもよい。さらに、交換機コマンダは、交換機コマンダによってＤＡＣＳそのもののＳＮＭＰあるいはＣＭＩＰプロキシーに対するサポートとともにＳＮＭＰ方式管理あるいはＣＭＩＰ方式管理を行ってもよい。
【０２３７】
交換機コマンダによって提供された機能の多くが特定のシティノード１０の交換機ファシリティの能力によって決まることにも注目すべきである。例えば、いくつかのファシリティは、そのＤＡＣＳ交差接続交換機の制御ポートにインタフェースするためにオハイオ州のダブリン市のアプライドイノボケーション社によって製造されたＡＩＳｗｉｔｃｈのような高性能交換機であってもよい。ＡＩＳｗｉｔｃｈは高性能であり、中央局環境に対して設計された非常に使用可能な端末集信装置である。そのこと自体は、ＡＩＳｗｉｔｃｈは、Ｘ．２５ポートに接続する誰かがあるＴＣＰ／ＩＰマシンのテレネットセッション、あるいはその逆もしくはこのように作動するこのような直列Ｘ．２５、全ＯＳＩ、あるいはＴＣＰ／ＩＰプロトコルの任意の組み合わせを得るように構成できる。ＡＩＳｗｉｔｃｈは、ＴＬ１メッセージセットをＴＣＰ、Ｘ．２５、あるいは全ＯＳＩのいずれかを介してその端末インタフェースの中の１つと認識する。このように、ＡＩＳｗｉｔｃｈは、前述の交換機コマンダの設備提供機能の多くを既に実行する。さらに、テレネットを介してＯＳから交換機コマンダにＸ．２５方式管理セッションをハンドオフするように構成できるので、スタンドアロン交換機コマンダが必ずしもサポートしないいくつかの透過性をサポートする。
【０２３８】
さらに、いくつかのキャリアは、基本的な交換機を直接制御するＸ．２５へのアクセスができなくてもよい。むしろ、これらのキャリアは、ＬＡＮを介して帯域幅プロバイダーがアクセスするサービスを介してだけアクセスする。１つのこのようなシステムはテレポートコミュニケーショングループによって提供されるＣＮＣである。この場合、交換機コマンダは、ＣＮＣと対話し、ネットワーク制御システムサーバコマンドをＣＮＣのコマンドセットに変換する能力を有する。
【０２３９】
ＩＩ．Ｂ．３．交換機コマンダソフトウェア（Switch Commander Software）
交換機コマンダソフトウェアモジュールは本来は翻訳プログラムである。基本機能は下記である。
【０２４０】
１．ネットワーク制御システムサーバ４０からのコマンダを実行し、コマンダを中間トークンセットに翻訳する。
２．中間トークンセットを実行し、これを基本的な交換機のためのキャリアコマンダに翻訳する。
３．キャリアによって要求されたプロトコルを介してこれらのコマンダをキャリアに送信する。
４．キャリアからのエラー、警告、肯定応答、全通知および他の応答を含む情報項目を実行し、これらを中間トークンセットに翻訳する。
５．これらの他の情報を適切に処理する。どちらか：
ａ．これらの他の情報をネットワーク固有情報に翻訳し、ＦＹＩあるいは動作のためのネットワーク制御システムに送信する、あるいは
ｂ．これらの他の情報をネットワーク制御システムサーバに変更なく直接送信する。
６．アラームおよびその夜の設備提供情報ダンプに対するキャリアを監視する。
７．この情報をキャプチャし、この情報をネットワーク制御システムサーバを翻訳なしに送信する。
８．行われた各動作で、活動のコピーを監査形跡としてディスクファイルに書き込む。
【０２４１】
交換機コマンダがＣＮＣシステムを使用してキャリアにおいて交換機資源と関連している場合、ＣＮＣによって制御された各ＤＡＣＳあるいは「交換機」に対する１対の処理がある。この対の一方が双方向であり、スイッチングのために使用される。他方はアラームに対して（ＣＮＣから交換機コマンダへ）単方向である。ネットワーク制御システムサーバ４０と通信する一対の過度の待ち行列がある。一方の待ち行列は送信用であり、他方の待ち行列は受信用である。キャリア当たり１つのネットワーク‐交換機間のコマンダ接続セットがあり、各キャリアに対する交換機当たり１つの交換機コマンダ‐ネットワーク間接続セットがある。交換機コマンダは、起動構成ファイルによってどのＣＮＣシステムに通話し、テレネットポート２３を介してＣＮＣに通信する。過度の待ち行列は構成ファイルパラメータを使用することによって設定される。
【０２４２】
交換機コマンダは監査通過システムだけの役目を果たし、交換機コマンダはこの情報を作動する。ネットワーク制御システムサーバ４０に対する通信プロトコルは、ＴＬ１方式であり、単にＴＬ１であってもよい。中間トークンセットは達成される機能に基づいている。交換機コマンダは、ページングアウトを除去するために、いくつかのスタックおよび他の情報とともにメモリにトークンセットをロックされたままにするのに十分なＲＡＭを使用し、それによって応答時間を最少にしておくのが好ましい。
【０２４３】
中間トークンセットによってサポートされた重要な機能のいくつかは、下記を含む。
１．ベアラチャネルのグループを設定し、ベアラチャネルのグループを接続する。
２．広帯域ネットワーク接続を開始する。
３．広帯域ネットワーク接続を終了する。
４．交差接続を分解する。
５．エラー状態を報告する。
６．キャリアからの設備提供情報をネットワークサーバに供給する。
７．監査形跡を行う。
【０２４４】
上記の機能セットおよび中間トークンセットを含む構内交換機のネットワークコマンド翻訳機能は交換機コマンダによって提供されるインタフェースと同じインタフェースをネットワーク制御システムサーバに提供するのが好ましいので、接続を設定することはネットワーク制御システムサーバの見地から均一であることに注目すべきである。
【０２４５】
ＩＩＩ．ネットワーク制御システムサーバ（Network Control System ）
ネットワーク制御システムサーバ４０は、接続設定プロトコルに関与するような一般にＩＳＤＮあるいはＩＳＤＮ風のシステムで使用される従来の大規模の機能性を含み、どのスイッチングコンポーネント、トランクおよびスロットを接続を完成するのに使用するかを決定する。しかしながら、重要なことは、ネットワーク制御システムサーバ４０は下記の少なくとも３つの方法で従来のＳＣＰとは異なる。
【０２４６】
１．それは単一センターからの多数の同時接続を処理するためにスケーラブルである。
２．それはＩＴＵプロトコルよりもむしろＴＣＰ／ＩＰプロトコルに基づいている。
３．それはＴＣＰ／ＩＰ接続を設定することを目的としているので、それはＴＣＰ／ＩＰルーティングテーブル管理にも関与している。
【０２４７】
信頼性あるいは安定性のために、ネットワーク制御システムサーバ４０は、実際に各々が回線交換接続ルートを計算し、スイッチング・ユーザ端末装置を制御し、ネットワーク設備提供、監視および管理を行う計算装置の１つあるいはそれ以上のファームを備えている。
【０２４８】
各ファームは１つの物理データセンターにある。これらのデータセンターはグローバルに分散される。任意の広帯域ネットワークの部分集合は１つあるいはそれ以上のファームでサービスされてもよい。ファームは２つの部分集合以上の広帯域ネットワークに役立つてもよい。任意の所与の時間に、１つのファームだけが広帯域ネットワークの任意の１つの部分集合を制御している。しかしながら、故障の場合、他のファームは消失データセンターあるいは連絡のないデータセンターの管理を自動的に引き継ぐ。
【０２４９】
好ましい実施では、後述のソフトウェア処理エンティティの各々は各ファームの互いに素な部分集合で実行する。しかしながら、これは一般に本発明あるいは好ましい実施形態のどちらかの要件ではない。全てこれらのエンティティが単一のハードウェア装置で実行できる。しかしながら、全ての場合および実施形態では、エンティティ間の通信のために使用された基本的なメッセージモデルは、ＴＣＰ／ＩＰおよびマルチキャストＵＤＰ／ＩＰのような当該技術分野で周知のインターネットプロトコルに基づいているのが好ましい。
【０２５０】
本発明によるネットワーク制御システムサーバ４０の１つのファームの実施形態は図４５に示されている。図から分かるように、このファームは、全部が高速ローカルネットワーク７５に接続されている、ルータ７１と、ディレクタ７２と、ルートコントローラ７３と、交換機モニタ７４と、データベースサーバ７６と、信号ネットワークインタフェース８１とを含んでいる。このデータベースサーバ７６はディスクアレイ７７にアクセスを行う。ディスクアレイ７７は保守および課金のための低速ローカルネットワーク７８にも取り付けられている。低速ローカルネットワーク７８にも取り付けられるのは、設備提供マネージャ７９と、グラフカルキュレータ７９と、課金管理コンポーネント８２とがある。信号インタフェース８１は、信号ネットワーク３０およびルータ７１を介して接続された全ネットワーク要素に通信を行う。信号インタフェース８１およびルートコントローラ７３は、一度に各アクティブの中の２つ以上があってもよい分野を明らかにするために複数の要素として示されている。交換機モニタ７４の数はネットワークの交換機ファシリティの数に一致するが、各々は、同じ機能性を有し、同じインタフェースをネットワーク制御システムサーバの他の要素に提供することが好ましい。
【０２５１】
図４５に示された実施形態では、ルータ７１は、カリフォルニア州のサンノゼ市のシスコシステムズ社によって製造されたシスコシステム７ｘｘであり、ディレクタ７２はシスコシステムズによって製造されたリダィレクタであり、高速ローカルネットワーク７５は１００ベースＴイサーネットであり、ルートコントローラ７３、交換機モニタ７５および信号インタフェース８１はＵＮＩＸボックスで実行するソフトウェアプロセスであり、データベースサーバ７６はカリフォルニア州のレッドウッド市のオラクルシステムズ社によって製造された並列データベースマネージャであり、ディスクアレイ７７は高可用性ディスクアレイであり、設備提供マネージャ７９、グラフカルキュレータ８０および課金管理コンポーネントは、それぞれスタンドアロンコンピュータで実行するソフトウェアプロセスであり、低速ローカルネットワーク７８は１０ベースＴイサーネットである。しかしながら、いろいろの置換および修正は、いかに各々のコンポーネントがハードウェアあるいはソフトウェアあるいは２つの組み合わせによって実現されるかに関して本実施形態に対して行うことができることが明らかであるべきである。
【０２５２】
ＩＩＩ．Ａ．ネットワーク制御システムサーバルート管理（Network Control System Server Route Management）
制御される回線の型式およびスイッチングに固有である従来の電話ネットワークで使用されるルート管理システムのような従来のルート管理システムに対比して、ネットワーク制御システムサーバ４０のルート管理サブシステムは、どんな型式のトランスポート機構あるいはスイッチング機構が任意の所与の接続あるいはルートのために実際に使用されるかに関係なく、全回線ファシリティおよび交換機についての情報を均一方法で記憶するルートデータベースをディスクアレイ７７に保有する。本発明では、回線は、ネットワーク故障を監視し、課金をサポートし、帯域幅プロバイダを償うのに必要な物理的レベルおよびエンド・ツー・エンド接続の設定で使用されるルーティングプロトコルを識別するのに必要なネットワークレベルの２つのレベルの抽象化でモデル化される。全てのルーティング決定はネットワークで行われる（例えば、ルーティング決定は現にインターネットで行われる）。しかしながら、広帯域ネットワークのルーティング決定は、動的方法で一方のアプリケーションあるいはユーザのセットに使用可能な帯域幅を他の帯域幅から分離するように全く新しいインターネットサブネットを設定することを含んでもよい。
【０２５３】
ネットワーク制御システムサーバがトラフィック回線交換ルーチング、パケット交換ルーチングおよび予約回線パケット交換ルーチングをする３つの方向がある。ネットワーク制御システムサーバは、所与のトラフィックセットが所与の時間にルーティングされる特定の方法を制御する。
【０２５４】
したがって、基本的な回線交換ルーチング決定およびパケット交換ルーチング決定は、ＤＡＣＳ交換機（あるいは他の型式の物理回線交換機あるいは仮想回線交換機）、構内交換機、およびシティノード信号ネットワークアクセスルータを含むいろいろのネットワーク要素によって実行される。パケット交換機ルーチングテーブルは、従来のインターネットプロトコルを介してシティノード信号ネットワークアクセスルータおよびインターネットの中で転送される。
【０２５５】
広帯域ネットワークのあらゆるユーザはネットワークユーザ名および少なくとも１つのルーティング可能な電話番号を有する。ルーティング可能な電話番号は、ユーザの構内交換機１１０のＩＰアドレスおよびユーザのワークステーション１００のＭＡＣアドレスから得られる。これらは下記として結合される。
【０２５６】
ｎ：ｎ：ｎ：ｎ：Ｉ：Ｉ：Ｉ：Ｉ：Ｍ：Ｍ：Ｍ：Ｍ：Ｍ：Ｍ
ここで、Ｉはユーザの構内交換機のＩＰアドレスであり、ＭはユーザワークステーションのＭＡＣアドレス、ｎはプレフィックスである。全体的に、これは法的ＩＰｖ６アドレス指定方式を形成するように設計された１２８ビットアドレスを形成する。
【０２５７】
構内交換機のＩＰアドレスが広帯域ネットワークユーザのルーティング可能な電話番号に含められるので、接続が２つのユーザ間に要求される場合あるいは次により詳細に説明されるように、ルートのリストを予め計算することによってシティノードの任意の中間番号を有するネットワークの任意の２つのユーザ間のルートを容易に決定するために使用できる。図４６に示されるように、グラフカルキュレータ８０は、ネットワークのあらゆる既存の構内交換機１１０間で、全ての公知の交換機資源を通る全ての可能な経路（Ｓ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１４０、Ｓ１９０、Ｓ１８０）を予め計算し（Ｓ１１０、Ｓ２００）、各経路にＢチャネル当たりのそのコストをタグ付けする（Ｓ１６０）。特定の経路が所定数の横断交換機を越える場合（Ｓ１５０）、経路は廃棄され、さもなければ、経路は記憶される。得られる経路のリストは呼グラフと呼ばれ、ディスクアレイ７７に記憶される（Ｓ１７０）。
【０２５８】
呼グラフの各エントリは下記のような形式を有することができる。
【表３】
Figure 0004044285
【０２５９】
ここで、＜構内交換機１＞および＜構内交換機２＞エンドポイント構内交換機のＩＰアドレスであり、カウントはルートのホップ数であり、コストはドル／ｋｂ／秒のコストであり、容量は帯域幅（ｋｂｐｓ）である。
【０２６０】
好ましくは、グラフカルキュレータ８０は毎回呼グラフを再計算し、新しい構内交換機および交換機資源は、下記により詳細に述べられているように、ネットワークに付加される。
【０２６１】
ＩＩＩ．Ｂ．ネットワーク制御システムサーバファシリティ管理（Network Control System Server Facilities Management）
ネットワークに使用可能な帯域幅資源はファシリティによって管理される。ファシリティは、ネットワークの任意の２つのノード間の独立してサービス可能な接続で、ファシリティがこれらの２つのノード間の任意の他の接続とは独立してサービスを外れるかあるいはサービスに入ることができる。ファシリティはノード対固有である。すなわち、例えば、ＤＳ１がネットワークの２つのノードを接続するが、ネットワークのスイッチング資源に見えないかあるいはネットワークのスイッチング資源によって制御可能である回線多重化装置によってＤＳ３上に多重化されることを生じる場合、ＤＳ１は広帯域ネットワークファシリティである。ファシリティ情報は、下記により詳細に説明されるように、設備提供マネージャ７９を介してディスクアレイに記憶される。
【０２６２】
ファシリティは広帯域ネットワークにグローバルに命名される。すなわち、回線の両端は同じネットワーク名で同じワイヤを知り、ワイヤの両端はこの名前から決定できる。ファシリティが多重アクセスである場合、ファシリティの全可到達性グラフはデータベースにおいて符号化される。
【０２６３】
大量の情報はネットワーク管理目的のために各ファシリティに対して相互参照される。例えば、単一ＤＳ３ファシリティ（ネットワークの見地から）は実際には２つ以上のキャリアからのセグメントで構成される専用回線であってもよい。この場合、各キャリアの回線ＩＤおよびスイッチングファシリティ数は、全ＤＳ３ファシリティを保持するためにＤＳ３を参照して記録される。
【０２６４】
ファシリティは階層であってもよい。すなわち、ＤＳ３ファシリティは、それに関連されるＤＳ１コンポーネント、ＤＳ０コンポーネント、ＳＭＤ２コンポーネント、あるいはＡＴＭコンポーネントを有してもよい。したがって、ファシリティが構成される異なるコンポーネントはデータベースに記録される。したがって、このようなファシリティのこれらの異なるコンポーネントを上方に切り換えるコマンドは、全経路を使用することが望まれる設備内の固有のコンポーネントに提供できる。例えば、接続は、ＡＸＣ１０００９３２と命名されたＤＳ３ファシリティ上のＤＳ１数７のＢチャネル数３を必要とする場合、回線の経路はＡＸＣ１０００９３２／７／３である。
【０２６５】
多分、交換機名はポイント・ツー・ポイントリンクに対するファシリティ番号に符号化され、予約エントリはＳＭＤＳリングファシリティおよび他の多重アクセスファシリティのために使用されてもよい。換言すると、ファシリティＡ：Ｃ：ｎｎｎｎは交換機Ａと交換機Ｃとの間の接続を示し得る。これは、より大きなテーブルおよびより困難な設備提供規則を犠牲にして、ゴジンタ（gozinta）の詮索を多少より容易にする。
【０２６６】
ファシリティ内のコンポーネントは範囲で示すことができる。回線範囲は単一ファシリティ内のコンポーネントの範囲である。しかしながら、ファシリティ内のコンポーネントの範囲は明示可能である。ファシリティの範囲は明示できない。例えば、ＡＸＣ１０００９３２／７／３‐２３は、ＡＸＣ１０００９３２と呼ばれるあるファシリティ（例えば、ＤＳ３）の７と呼ばれるあるチャネルの中の２０チャネル割り当てを示している。しかしながら、ＡＸＣ１０００９３２‐ＡＸＣ１０００９４０のような表現は、ファシリティ（すなわち、ＡＸＣ１０００９３２〜ＡＸＣ１０００９４９０と番号付けされた全て９つのファシリティ）の範囲を示しているために不可能な定式化である。この制限は互いからファシリティの独立を保持するのに役立つ。
【０２６７】
図４７は、本発明による広帯域ネットワークの例におけるファシリティの複雑のレベル（必ずしも排他的でない）を示す。
【０２６８】
図４７（ａ）は、個々のワークステーションインタフェース１４０‐１および１４０‐２を介して共通構内交換機１１０を共用する２つのネットワークユーザワークステーション１００‐１および１００‐２の最小構成である。この例では、２つのユーザは同じＬＡＮに共通に接続されてもよいしあるいは接続されなくてもよい。いずれにしても、１つの構内交換機だけがあるために本例では「ファシリティ」は全然ないので、ネットワークが管理するノード間には全然接続がない。さらに、２つのユーザ間に使用可能な帯域幅は、ユーザと構内交換機との間の個々の接続によって固定される。
【０２６９】
図４７（ｂ）は、個々のワークステーションインタフェース１４０‐１および１４０‐２を介して２つの構内交換機１１０‐１および１１０‐２にそれぞれ接続された２つのネットワークユーザワークステーション１００‐１および１００‐２の構成を示している。２つの構内交換機は、固定帯域幅を有してもよいしあるいは可変帯域幅を有してもよい１つあるいはそれ以上の接続あるいは「ファシリティ」を介して互いに直接接続されている。
【０２７０】
図４７（ｃ）は、個々のワークステーションインタフェース１４０‐１および１４０‐２を介して２つの構内交換機１１０‐１および１１０‐２にそれぞれ接続された２つのネットワークユーザワークステーション１００‐１および１００‐２の構成を示している。２つの構内交換機は、各々が固定帯域幅あるいは可変帯域幅を有する１つあるいはそれ以上の接続あるいは「ファシリティ」を介して互いに接続されているシティノード１０‐１および１０‐２にそれぞれ接続されている。２つのシティノード１０‐１および１０‐２は、広帯域ネットワークによって管理される他の接続あるいは「ファシリティ」を介して１０‐３、１０‐４、および１０‐５のような１つあるいはそれ以上のシティノードにさらに接続されてもよい。
【０２７１】
ＩＩＩ．Ｃ．ネットワーク制御システムサーバ設備提供（Network Control System Server Provisioning）
ネットワーク制御システムサーバ４０の設備提供マネージャ７９は、手動入力情報とともに、インターネットサービスおよび他の電話サービスの両方に対して均一の機能を形成するために、いろいろなキャリア（基本的なスイッチングあるいはトランスポート機能を広帯域ネットワークに提供してもよい帯域幅プロバイダ）からの情報を照合する。
【０２７２】
設備提供マネージャ７９は、呼グラフおよび経路計算を実行するグラフカルキュレータと協働する。これは、ネットワーク制御システムサーバ４０の他のサブシステムに予め計算された回線ルーチング経路およびコスト情報を提供する。回線接続時間のこのような予め計算され、費用計算された経路の可用性はオンデマンド回線接続を実質的に形成する処理の速度を加速する。可能な交換回線経路のこの予計算および費用計算は当該技術で新規である。
【０２７３】
設備提供管理は、グラフカルキュレータ８０に使用されたのと同じデータモデルを使用して行われる。回線の集合体は、インターネットサブネットアドレスで識別されるので、大きな均一にアドレス指定された回線の群に相関される。
【０２７４】
回線をインターネットサブネットに分類することは、本発明の重要な機能であり、確立される必要がある接続の型式（すなわち、パケット回線あるいは回線交換）とは無関係である均一ルーチング方式を可能にする。これは、ネットワークを電話番号に基づいている従来の回線ルーチング技術およびスイッチング技術によって課された制約から解放される。
【０２７５】
図４８は、この特徴をさらに示す。本例では、交換機９０は３／１交換機であり、トランク群９２は共通の宛先（例えば、ニューヨーク市）を有するＤＳ１ファシリティの集合体である。従来、トランク群９２は、それに含まれた個別のファシリティのリストを有するトランク群テーブルに記憶された番号によって識別され、トランク群番号は電話番号（例えば、エリアコード２１２）に関連している。この交換機を通しての接続をルーティングすることはトランク群番号を調べ、それからこのトランク群に属する特定のファシリティの回線番号を調べる必要がある。
【０２７６】
一方、本発明では、トランク群９２は、インターネットサブネットアドレス（例えば、１９２．１６８．３．０／３０、ここで３０は当該技術で周知であるようにサブネットマスクである）で識別される。このサブネットに記憶されたファシリティ情報は下記のテーブルに示すようなものであり得る。
【表４】
Figure 0004044285
【０２７７】
インターネットサブネットによって交換機資源を規定することが全ての型式の接続に対するＩＰのようなルーチングの使用を可能にすることは前述から明らかであるべきである。前述のような構内交換機および交換機コマンダと通信する本発明の信号ネットワークに結合されるこの機能は、全て均一インタフェースおよび制御の付加された使用の便宜さおよびシステムの簡単さで、オンデマンドの可変帯域幅を有する任意の型式の接続を可能にする。
【０２７８】
設備提供管理情報は、ユーザ、その販売代理人、通信業者（すなわち、帯域幅提供者、再販者あるいは下請け契約の帯域幅供給者）あるいはネットワーク技術職員によって手動でも生成できる。
【０２７９】
ネットワーク制御システムサーバは、少なくとも２つの主要な種類のネットワーク資源設備提供を実行する。すなわち、２つのノード間の帯域幅を増減し、全部の新しいルートを加える。後者、例えば、２つの交換機間に最初のトランクを加えるかあるいは最後のトランクを削除するのは、交換機を追加するように重要な変更である。一方、既に接続されたノード間に新しいリンクを追加するような前者の型式の設備提供は、単に経路に対する集合容量を加える。呼グラフは利用情報（全てのグラフにグローバルでなければならなく、交換機モニタデータベースで行われる）を記憶しないので、容量を加減するのは困難なようではない。
【０２８０】
新しい交換機を追加するかあるいは２つの交換機間に第１のファシリティを追加することは、新しい交換機あるいは容量を全関連呼グラフに追加する必要がある。ネットワークで使用中の構内交換機の数に応じて、これは潜在的に大きい更新であり、計算するためにかなりの時間をかけてもよい。好ましくは、したがって、このタスクは、正確に模倣されたディスクアレイを使用して実行されるので、古い呼グラフ情報はなお使用できると同時に更新される。
【０２８１】
このようなタスクに対する基本的なアウトラインは下記のとおりである。
【０２８２】
１．現呼グラフデータは、ディスクアレイ７７の他のテーブル空間によって正確に模倣されたテーブル空間に保持され、このテーブル空間および他のテーブル空間の両方がネットワーク制御システムサーバプロセスに呼び出し専用される。
２．前述のように、グラフカルキュレータ８０は呼グラフを計算し、このようなデータはディスクアレイ７７の現呼グラフデータテーブル空間に記憶されている。
３．新しい交換機資源が追加された場合、この情報は、グラフカルキュレータに呼グラフを更新するように命じる設備カルキュレータ７９によって受信される。
４．グラフカルキュレータ８０は呼グラフテーブル空間上のミラーを壊す。「現」呼グラフテーブル空間はネットワーク制御システムサーバにサービスを続ける。
５．更新資源情報を使用して、グラフカルキュレータ８０は新しいグラフを計算する。これは潜在的に非常な長い計算を必要とする。グラフがこの計算の大きさを制御するために長さを制限されねばならないことに注目すべきである。
６．新しいグラフが計算された場合、グラフカルキュレータはこのグラフを「更新」呼グラフテーブル空間に記憶する。
７．全グラフが更新された（１バッチのファシリティ更新が完了された）場合、ミラーが再び溶融される。ミラーに追いつくまで新しい更新が許可され、そのときミラーが再び壊され、この工程が繰り返される。
８．このサイクルは、呼グラフを計算するのにかかる時間に基づいて、必要に応じてしばしば実行できる。
【０２８３】
上記の工程は、交換機資源を取り除き、構内交換機を追加あるいは取り除くために実行できることに注目すべきである。
【０２８４】
ＩＩＩ．Ｄ．ネットワーク制御システムサーバ呼管理（Network Control System Server Call Management）
図４５に示されたネットワーク制御システムサーバ４０のルートコントローラは広帯域ネットワーク内に接続するために予備帯域幅を確立する。任意の回線交換制御環境を予想するように、ルートコントローラ７３は２つの主要な機能、すなわち接続設定および接続解除を実行する。本発明のルートコントローラは、インターネットプロトコル内部アドレス指定のその使用（通常の電話ダイヤルプランアドレス指定とは識別されるような）、多重ルートのその同時評価、および設定および取り外しのトランザクションの制御のための固有なマルチキャスト技術のその使用によって従来の回線交換システムから識別される。これらの差異によって、本発明のルートコントローラは、既存の回線交換ネットワークの機能を実際的に、非常に有効にエンドユーザによるシームレスアクセスおよび制御の既存パケット交換インフラストラクチャの機能と結合でき、そのこと自体は、それを当該技術において新規にする。
【０２８５】
広帯域ネットワークの交換回線の交換回線接続を設定するかあるいは解除する工程は、信号インタフェース８１および交換機モニタ７４の協力によって行われる。本発明の特定の実施形態には２つ以上の信号インタフェースがあってもよい。すなわち、各信号インタフェース８１は、ＩＴＵ標準信号プロトコルＱ．９３１あるいは他の実際および現存の電話および当業者に周知なようなインターネット信号規格のような特定の信号プロトコルを実行してもよい。
【０２８６】
信号インタフェース、ルートコントローラおよび交換機モニタは、ネットワーク制御システムサーバ４０の一部として使用可能なデータベースサーバ７６も使用し、確立された接続予備、課金状態、およびネットワーク作動状態についての情報をディスクアレイ７７に記憶する。データベースサーバ７６およびディスクアレイ７７は当業者に公知の多数の方法で実行できる。
【０２８７】
ＩＩＩ．Ｄ．１．ネットワーク呼設定（Network Call Setup）
新しい接続が広帯域ネットワーク内に行うべきである場合、発信ワークステーションインタフェース１４０は、信号ネットワーク３０を介して、好ましくはＴＣＰを介して接続設定リクエストをネットワーク制御システムサーバ４０に送信する。発信ワークステーションインタフェース１４０とネットワーク制御システムサーバ４０との間のＴＣＰ／ＩＰ接続は、要求接続が接続されるかあるいは解除されるまで、続く。これらの状態の中の１つに達する前にソケットが破損する場合、接続が解除されねばならない。
【０２８８】
信号インタフェース８１は、帯域幅を必要とするネットワーク要素（一般的には、節Ｉに説明されるソフトウェアを使用するユーザワークステーション１００あるいはワークステーションインタフェース１４０）から帯域幅予備リクエストを受信する。信号インタフェースは、交換回線接続に対する要求を開始するユーザに公知の任意の他のネットワーク要素（これらの他のネットワーク要素は、一般的にはこの帯域幅予備およびその後の交換回線接続から得をする広帯域ネットワークにも接続されるウェブサーバのような他のユーザワークステーションあるいは情報サーバ）を接触し、所定のプロトコルを使用して他のネットワーク要素とのメッセージ交換を実行し、これらの他のネットワーク要素のユーザが特定の接続に対する帯域幅の予約に関与することを望むかどうかを決定する責任を負う。
【０２８９】
信号インタフェース８１が回線交換接続に対する要求を受信する場合、ルートコントローラ７３は、接続を設定するようにネットワークを操作するように起動される。ルートコントローラ７３は、ディレクタ７２によって負荷平衡で行われる。リクエストに関連するのは、発信ユーザによって選択される接続識別子であり、好ましくは発信者の識別子および選択された着信者の識別子の連結である。
【０２９０】
ルートコントローラ７３は、信号ネットワークインタフェース８１を介して設定メッセージを受信する。ルートコントローラは、最初にこのリクエストを取り除き、２共同の予約にする。すなわち、例えば、３つあるいはそれ以上の相手間の会議が要求される場合、ルートコントローラは、どのくらい数の個別の２共同の予約が要求接続の全てを示す仮想マルチキャストＬＡＮを形成するように行われるべきであることを決定する。各２共同トランザクションに関しては、ルートコントローラは、データベースサーバ７６および高速ＬＡＮ７５を介してデータアレイ７７で着信者を調べ、選択された着信者の電話番号を得る。ルーチングは、下記により詳細に説明されるように、発信者および着信者の電話番号を使用して行われる。
【０２９１】
各々がその構内交換機プリフィックスを含む発信者および着信者の電話番号が識別される場合、対応する接続グラフはディスクアレイ７７からフェッチされ、ルートコントローラ７３に戻される。次に、ルートコントローラは、呼グラフの全ての基本的な回線に対応し、構内交換機を含む交換機モニタ７４にメッセージを同報通信するマルチキャスト群を決定し、マルチキャストアドレスを割り当てる。接続が接続されるかあるいは取り外されるかのいずれかまで、このマルチキャスト群が続く。ルートコントローラ７３は、各交換機モニタに警報を出し、全てこの群に加わるようにメッセージを待つ。
【０２９２】
全ての交換機モニタ７４がマルチキャスト群に加わった後、マルチキャスト群の各交換機モニタに関しては、ルートコントローラは、グラフの次の隣のリストを示す「予約」メッセージ、接続識別子および割り当てられた全帯域幅を構成し、送信する。それとは別に、このメッセージは、交換機モニタに警報が出されると同時におよび全交換機モニタがこのマルチキャスト群に加わる前に送信できる。
【０２９３】
「予約」メッセージに応じて、各交換機モニタ７４は、適切な出力帯域幅が各次の隣のリンクで使用可能であるかどうかを決定する。既に行われない場合、各交換機モニタも接続のためのマルチキャスト群に同時に加わってもよい。次に、各交換機モニタ７４は、（部分割り当てであっもよい；すなわち、９６のチャネルが交換機Ａから交換機Ｂまでの出力に対して要求され、７２だけが使用可能であり、交換機Ａに対するモニタは、「Ａ‐Ｂ：９５の７２：回線範囲回線範囲．．．．」のような応答）その応答をマルチキャストし、ルートコントローラ７３に戻す。交換機モニタは、トランザクションが完了されるまで選択される回線範囲を予約しなければ成らない。
【０２９４】
交換機モニタは、この相の接続設定の帯域幅を過予約でき、過予約すべきであることに注目すべきである。すなわち、例えば、交換機Ａのリクエストが９６のベアラチャネルに対してであり、交換機Ｂおよび交換機Ｃに対する両者が隣接するものとして識別される場合、交換機Ａのモニタは、これらのチャネルが使用するために利用可能であるならば、交換機Ｂに７２のチャネルを予約してもよく、交換機Ｃに９６のチャネルを予約してもよい。
【０２９５】
各交換機モニタは、その専用交差接続の潜在的な集合体を形成するために型式「ｘ‐＜ｉｔｓｅｌｆ＞．．．．」の応答も同報通信し、収集する。
【０２９６】
マルチキャスト結果を受信したルートコントローラは、グラフを簡潔にし、使用される実際の経路を選択する。一旦これが決定されると、ルートコントローラは、このトランザクションのための信号インタフェースに対する固有ＩＰアドレスおよびＴＣＰポートとともに、「警報」メッセージを発信者に、および「設定」メッセージを着信者に、送信する。
【０２９７】
ルートコントローラは、全接続経路を含む「予約済」メッセージをマルチキャスト群の全交換機モニタにも送信する。この「予約済」マルチキャストを受信する際に、そのとき各交換機モニタは経路上に必要とされない任意の予約帯域幅を解除する。
【０２９８】
マルチキャスト群は、設定トランザクションの持続時間に存在し続けるべきであるので、次のステップは、ルートコントローラが発信者からの「解除」メッセージあるいは着信者からの「接続」メッセージのいずれかを待つことである。「接続」メッセージは着信者から到達する場合、「接続」はマルチキャスト群に送られる。さらに、選択された経路はディスクアレイ７７に書き込まれる。次に、予約済帯域幅を有する各交換機モニタは、接続を上方に物理的に切り換えるように正しい接続コマンドをその個々の交換機に送信する。すなわち、これらのメッセージの各々が待ち行列されるとき、交換機モニタは、「Connect Sent」メッセージをマルチキャスト群に送信する。全交換機がその接続メッセージを送信された場合、ルートコントローラは、「接続済」を関与する交換機モニタの各々に送信する。
【０２９９】
ルートコントローラは、各交換機モニタが「接続済」に応答するまで、マルチキャスト群からのメッセージを聞き続ける。このことが生じる場合、ルートコントローラは、トランザクションを行い、マルチキャスト群を解放し、使用している任意のプロセッサを解除する。
【０３００】
全て２共同トランザクションが行われる場合、その関連の構内交換機とともに各発信者および着信者は、接続に割り当てられた固有ＩＰを与えられ、関連構内交換機は、固有の一時ＩＰアドレスを使用することを発信者および着信者に許可するように発信者および着信者に対してイーサネットアドレスを与えられ、その点で、相手は確立された接続に対してデータを送受信し始める。
【０３０１】
ＩＩＩ．Ｄ．２．ネットワーク接続解除（Network Connection Teardown） 交換回線接続の解除が複数相手接続の各参加者を個別に取り除くことによって行われる。最初の予約リクエストに含まれた情報とともにルートコントローラ７３は、予約を識別された情報が後の使用のために解放されたかどうかを決定する。 解除トランザクションは設定トランザクションと非常同じように開始できる。予約からそれ自体を取り除きたい参加者はＴＣＰ／ＩＰを使用するルータ７１を介して信号インタフェース８１にくつついている。次に、信号インタフェースは、ルートコントローラ７３に割り当て、解除リクエストをルートコントローラに知らせる。
【０３０２】
解除トランザクションは、他のネットワーク管理プロセスあるいは設定手順の失敗によっても開始できる。全ての場合、第１のステップは、信号インタフェースおよびルートコントローラを識別することにある。
【０３０３】
解除は設定するように同様に続行する。ルートコントローラは、データベースサーバに問い合わせ、情報をデータベース７７からリクエストし、全接続の現状態を決定する。この情報および最初の設定メッセージからセーブされる情報から、ルートコントローラは、どの２共同予約が解除される必要があるかを決定する（ユーザＡ、Ｂ、およびＣ間の会議の場合、Ａが解除されることを望む場合、ＡとＢとの間の２共同予約およびＡとＣとの間の２共同予約が解除される必要があるのに対して、ＢとＣの接続が保持される）。ルートコントローラは、これらの予約の設定中に割り当てられたマルチキャストアドレスも探す。これらのマルチキャストは解除相のために再使用される。その代わりに、異なるマルチキャスト識別子を識別もできる。
【０３０４】
ルートコントローラ７３は、識別された２共同予約の各々に必要とされる基本的な交換機資源を有する交換機モニタ７４の各々にユニキャストメッセージを送信する。それとは別に、ルートコントローラ７３はこのリクエストを同報通信するかマルチキャストする。
【０３０５】
次に、各必要とされる交換機モニタ７４は、２共同解除トランザクションに関連したマルチキャスト群に加わる。全ての必要とされる交換機モニタが加わった場合、ルートコントローラは、予約を解除するのに必要な情報を発する。
【０３０６】
次に、各交換機モニタは、信号ネットワーク３０およびルータ７１を介して、交換機コマンダ４６あるいは他の交換機もしくは基本的な交換機資源に関連したルータインタフェースと通信し、予約済帯域幅を解除する。基本的なインタフェースが解除を肯定応答する場合、交換機モニタは解除帯域幅の肯定応答をマルチキャストする。全ての交換機モニタが肯定応答された解除を有する場合、ルートコントローラはマルチキャスト群の「解除動作」メッセージを発する。次に、各交換機モニタはその予約の内部表示を解除し、マルチキャスト群を残す。同時に、ルートコントローラは、ディスクアレイ７７に記憶するために予約解除レコードをデータベースサーバ７６に書き込む。
【０３０７】
次に、ルートコントローラは、信号インタフェース８１にトランザクションの完了を知らせる。次に、信号インタフェースは、他の信号トランザクションによって使用のためのルートコントローラ７３を解除する。次に、信号インタフェースは、参加者が撤退するように参加者とのその会話から撤退する。
【０３０８】
他の実行は、複数の種類の解除トランザクションを提供することによって、あるいは複数のステップを結合することによってこのプロセスを簡素化してもよい。全ての他の実行はルートコントローラと交換機モニタとの間のマルチキャストを使用する。
【０３０９】
ＩＩＩ．Ｅ．ネットワーク制御システムサーバ課金管理（Network Control System Server Billing Management）
ネットワーク制御システムサーバ課金管理コンポーネント８２は、低速ネットワーク７８を介してディスクアレイ７７にアクセスする。このコンポーネント８２は、出力するためにそれに記録された情報を収集し、フォーマット化し、電気通信産業全体に使用された現存の標準課金情報フォーマットに従って使用する。
【０３１０】
前述のネットワーク接続事象に関連するデータベースレコードは接続解除処理中その挿入の際にデータベース７６によって再フォーマット化するために問い合わされる。
【０３１１】
レコードは、使用される個別の交換機あるいはルータのインタフェース（ファシリティあるいはポートＩＤ）と、個別の交換機あるいはルータを要求されたサービスの質（すなわち、ベアラチャネルの数あるいは帯域幅）と、設定および解除のトランザクションの物理コミットフェーズ、ネットワークコミットフェーズおよび解除コミットフェーズが開始され、完了された時間とを含む。さらに、各予約に関連するのは、要求された予約がユーザのために使用された媒体あるいはアプリケーションの種類の指示である。例えば、１つの呼は、ビデオ、オーディオおよびアプリケーション／ホワイトボードに関連する帯域幅に対する予約からなる。
【０３１２】
単一接続と関連した全ての予約トランザクションはこの接続に対する全課金情報セットに相関付けられる。もちろん、これらのレコードは、接続および／または会議の参加者およびその役割（発信者、着信者、加入者等）の識別も含む。
【０３１３】
次に、レコードは第三者課金機関に適する形式に再フォーマットできる。好ましくは、サポートされたフォーマットは、呼詳細レコード（ＣＤＳ）およびある部分集合のベルコア自動化管理・課金（ＡＭＡ）フォーマットを含む。
【０３１４】
ＩＶ．ネットワーク接続動作（Network Connection Operation）
図４９は、２つの広帯域ネットワークユーザ間の可変帯域幅のオンデマンド回線交換接続を生じる広帯域ネットワークトポロジーおよび対話を示している。この接続の参加者の数は明瞭にするために２人であるが、一方、３人あるいはそれ以上の参加者は任意の所与の接続において可能であり、各参加者は、提供される異なる量の帯域幅を有してもよい（例えば、２つの参加者はライブビデオおよびオーディオと通信してもよいのに対して、第３の会議参加者はオーディオだけを聞き、通信する）。
【０３１５】
本例では、Ａ都市のユーザＡがＢ都市のユーザＢとライブテレビ会議を行いたいと仮定する。ユーザのワークステーション１００‐Ａがすでに電源投入されない場合、ユーザＡはワークステーションに電源投入し、Ｊａｖａができるブラウザを起動する。ブラウザから、ユーザＡは広帯域ネットワークユーザのディレクトリを含むウェブサイトにアクセスし、ユーザＢを探す。ユーザＡは、ユーザＢの名前をディレクトリから選択することによってテレビ会議を要求し、ブラウザのためのヘルパアプリケーションは、ワークステーションインタフェース１４０‐Ａにリクエストを中継するワークステーション１００‐Ａにロードされたデーモン処理に警報を出す。
【０３１６】
ワークステーションインタフェース１４０‐Ａは、テレビ会議に対するユーザＡのリクエストを遮断し、必要なメディア装置（例えば、カメラ、マイクロホン、スピーカ、ビデオディスプレイ）に対するストリームをセットアップし、信号ネットワーク３０を介してネットワーク制御システム４０に送信するためにフォーマット化する。
【０３１７】
明瞭にするために、直接接続は、実際に相手と通信することを示すためにワークステーションインタフェース１００‐Ａとネットワーク制御システムサーバとの間を破線によって示される。しかしながら、広帯域ネットワーク接続を要求するデータパケットが逐次パケット交換され、構内交換機１１０‐Ａおよびシティノード１０‐Ａを通してルーティングされることが前述の詳細説明から明らかであるべきである。
【０３１８】
広帯域ネットワークの制御の下で交換機資源を介してＡとＢとの間のルートのリストを予め計算されたネットワーク制御システムサーバ４０は、構内交換機１１０‐Ａおよび１１０‐Ｂと同様に全て列挙されたルートに沿って基本的な交換機資源で帯域幅に対するリクエストを全ての交換機コマンダに同報通信する。この交換機コマンダおよび構内交換機は、使用可能な量の帯域幅に応答する。一旦必要な帯域幅を有するルートが識別され、必要な交換機資源はこのルートに沿って予約されると、ネットワーク制御システムサーバ４０は、ネットワーク制御システムサーバとの接続を確立し、メッセージをワークステーション１００‐Ｂに中継するワークステーションインタフェース１４０‐Ｂにメッセージを送信することによってユーザＢの電話のベルを鳴らす。ワークステーション１００‐Ｂにロードされたソフトウェアは、ダイアローグボックスをワークステーション１００‐Ｂ上に表示させ、テレビ会議呼が要求されたことをユーザＢに知らせる。ユーザＢが呼の受信を示す場合、ワークステーションインタフェース１４０‐Ｂは、必要なメディアストリームをセットアップし、応答をフォーマット化し、ネットワーク制御システムサーバ４０に信号ネットワーク３０を介して送信する。
【０３１９】
ユーザＢから応答が受信される場合、ネットワーク制御システムサーバ４０は、接続を上方に切り換えるように接続に対する基本的な交換機資源を予約した交換機コマンダに命じる。交換機コマンダ全てが、接続が完了されたことを応答する場合、ネットワーク制御システムサーバ４０は、接続における各データフローに対する固有アドレスおよびＩＰアドレスを割り当て、これらのアドレスをワークステーションインタフェース１４０‐Ａおよび１４０‐Ｂおよび構内交換機１１０‐Ａおよび１１０‐Ｂに送信し、テレビ会議が始まる。すなわち、両方のワークステーションインタフェースは伝送するためのそのカメラおよびマイクロホンから受信されたデータのフォーマット化を始め、データが他方の端部から受信される場合、データをそのビデオおよびスピーカを駆動するための信号に変換する。
【０３２０】
本発明は、その好ましい実施形態を参照して詳細に説明されているけれども、当業者は、いろいろの代替および修正が添付された特許請求の範囲によって規定されたように本発明の精神および範囲から逸脱しないでそれに対して行うことができることを理解する。
【図面の簡単な説明】
当業者には、以下の添付図面を参照して次の詳細な説明を読めば本発明の詳細とその実行の最良モードが理解できよう。
【図１】 本発明の原理にしたがったネットワークのトップレベルの機能図である。
【図２】 図１に示すネットワークのローカルノードのトップレベルの機能図である。
【図３】 図２に示すのようなローカルノードにおけるワークステーション構成の実施形態の図である。
【図４】 図２に示すようなローカルノードにおけるワークステーションに対するソフトウエア負荷のブロック図である。
【図５】 図４に示すワークステーションソフトウエア負荷の動作態様の図である。
【図６】 図３に示すようなワークステーション構成中のワークステーションインタフェースのトップレベルの機能図である。
【図７】 図６に示すようなワークステーションインタフェース中のＣＰＵコアの機能ブロックの図である。
【図８】 図６に示すようなワークステーションインタフェース中のビデオ機能ブロックの図である。
【図９】 図８に示すようなビデオ機能ブロックのさらなる図である。
【図１０】 図６に示すようなワークステーションインタフェース中のオーディオ機能ブロックの図である。
【図１１】図６に示すようなワークステーション人タフェース中のハードウエアセキュリティ機能ブロックの図である。
【図１２】 図６に示すようなワークステーションインタフェース中の試験とＩ／Ｏ表示の機能ブロックの図である。
【図１３】 図６に示すようなワークステーションインタフェース中のネットワークインタフェース機能ブロックの図である。
【図１４】 図２に示すようなローカルノード中のワークステーションインタフェースを介してのＬＡＮパケットデータの流れの図である。
【図１５】 図６に示すようなローカルノード中のワークステーションインタフェース中の電源とシステムモニターの機能ブロックの図である。
【図１６】 図２に示すようなローカルノード中のワークステーションインタフェースに対するソフトウエア負荷のインタフェースを示すブロック図である。
【図１７】 図２に示すようなローカルノード中のワークステーションインタフェースのソフトウエア負荷のオブジェクトレベルの図である。
【図１８】広帯域ネットワーク接続を処理するための図１６に示すようなワークステーションインタフェースソフトウエアの動作を示すブロック図である。
【図１９】 図２に示すようなローカルノード中の構内スイッチの実施形態の図である。
【図２０】 図１９に示すような構内スイッチ中のベアラチャネルボンダーの実施形態の図である。
【図２１】 図２０に示すようなベアラチャネルボンダー中のボンダーモジュールのトップレベルの機能ブロック図である。
【図２２】 図２１に示すようなボンダーモジュールのさらなる図である。
【図２３】 図２１に示すようなボンダーモジュール中のＰＣＩバスインタフェースコントローラの図である。
【図２４Ａ】 図２３に示すようなＰＣＩバスインタフェースコントローラ中のＰＣＩバスコネクタの図である。
【図２４Ｂ】 図２３に示すようなＰＣＩバスインタフェースコントローラ中のＰＣＩバスコネクタの図である。
【図２５Ａ】図２３に示すようなＰＣＩバスインタフェースコントローラの図である。
【図２５Ｂ】 図２３に示すようなＰＣＩバスインタフェースコントローラの図である。
【図２６】 図３に示すようなＰＣＩバスインタフェースコントローラ中のＰＣＩバスコントローラのさらなる図である。
【図２７】 図２１に示すようなボンダーモジュール中のＳＲＡＭと制御モジュールの図である。
【図２８Ａ】 図２７に示すようなＳＲＡＭと制御モジュール中のＳＲＡＭモジュールの図である。
【図２８Ｂ】 図２７に示すようなＳＲＡＭと制御モジュール中のＳＲＡＭモジュールの図である。
【図２９】 図２７に示すようなＳＲＡＭと制御モジュール中のＳＲＡＭコントローラの図である。
【図３０】 図２１に示すようなボンダーモジュール中のＢチャネルマルチプレクサ／デマルチプレクサの図である。
【図３１Ａ】図３０に示すようなＢチャネルマルチプレクサ／デマルチプレクサ中のチャネライザモジュールの図である。
【図３１Ｂ】 図３０に示すようなＢチャネルマルチプレクサ／デマルチプレクサ中のチャネライザモジュールの図である。
【図３２】 図３０に示すようなＢチャネルマルチプレクサ／デマルチプレクサ中のチャネライザのさらなる図である。
【図３３】 図２１に示すようなボンダーモジュール中のＴＤＭスイッチの図である。
【図３４】 図２１に示すようなボンダーモジュール中の回線インタフェースユニットの図である。
【図３５Ａ】 図３４に示すような回線インタフェースユニット中のフレーマと回線コントローラの図である。
【図３５Ｂ】 図３４に示すような回線インタフェースユニット中のフレーマと回線コントローラの図である。
【図３６Ａ】 図３４に示すような回線インタフェースユニット中のインタフェースタイプスイッチの図である。
【図３６Ｂ】 図３４に示すような回線インタフェースユニット中のインタフェースタイプスイッチの図である。
【図３７】 図３４に示すような回線インタフェースユニット中のＤＳＸインタフェースの図である。
【図３８Ａ】 図３４に示すような回線インタフェースユニット中のＣＳＵインタフェースの図である。
【図３８Ｂ】 図３４に示すような回線インタフェースユニット中のＣＳＵインタフェースの図である。
【図３９】 図１９に示すような構内スイッチ中のネットワークアドレス変換機能の図である。
【図４０】 図２に示すようなローカルノード中の広帯域ネットワークに宛先指定されたＬＡＮパケットデータの流れの図である。
【図４１】 図１に示すネットワークによる都市ノードの実施形態の図である。
【図４２】 図４１に示すような都市ノード中のスイッチコントローラの図である。
【図４３】 図４２に示すようなスイッチコントローラのパススルー機能図である。
【図４４】 図４２に示すようなスイッチコントローラの区分化機能図である。
【図４５】 図１に示すネットワークに従ったネットワーク制御システムサーバの実施形態の図である。
【図４６】 図４５に示すようなネットワーク制御システムサーバのグラフマネージャ中でのコールグラフの構築プロセスを示すフローチャートである。
【図４７】 図４５に示すようなネットワーク制御システムサーバ中の機能管理の複雑さのレベルを示す図である。
【図４８】 本発明の原理に従ったインターネットサブネットにおける回路の識別の図である。
【図４９】 結果として本発明の原理に従った即時回答帯域幅を有する接続となる接続トポロジーの図である。

Claims (10)

  1. ネットワークであって、
    個々のＩＰアドレスを有する少なくとも２つのネットワーク要素と、
    回路交換インフラストラクチャと、ここで前記インフラストラクチャは物理的および仮想の回路交換インフラストラクチャのうちの１つであり、
    前記回路交換インフラストラクチャの所定の複数のキャリヤスイッチリソースが前記少なくとも２つのネットワーク要素間で回路交換回路を形成するための信号を信号ネットワークを介して送るネットワーク制御システムサーバとを含み、
    前記所定の複数のキャリヤスイッチリソースは前記回路交換インフラストラクチャ内のルートに属し、前記ルートは前記少なくとも２つのネットワーク要素の前記個々のＩＰアドレスに基づき決定され、それによって前記回路交換インフラストラクチャを通し前記少なくとも２つのネットワーク要素間の接続を設定し、
    前記回路交換インフラストラクチャの前記回路を、前記ネットワーク制御システムサーバからの前記信号に応じて、前記２つのネットワーク要素間の接続に切換えさせる少なくとも１つのスイッチコマンダをさらに含み、
    前記スイッチコマンダは前記所定の複数のキャリヤスイッチリソースにおける関連するキャリヤスイッチリソースとインタフェースし、また、前記スイッチコマンダは前記ネットワーク制御システムサーバからの前記信号を前記キャリヤスイッチリソースに固有の少なくとも１つのスイッチコマンドに変換する
    ネットワーク。
  2. 前記回路交換インフラストラクチャは集合可能な分量と分離可能な分量の帯域幅を含み、前記ネットワーク制御システムサーバは前記接続用の所望の分量の帯域幅に従って前記回路を選択する請求項１に記載のネットワーク。
  3. 前記ルートがルートの事前計算されたリストから選択される請求項１に記載のネットワーク。
  4. 回路交換インフラストラクチャ上で少なくとも２つのワークステーション間の接続を設定するネットワークであって、
    前記インフラストラクチャは物理的および仮想の回路交換インフラストラクチャのうちの１つであり、前記ワークステーションは個々のＩＰアドレスを有し、
    前記ネットワークは、前記ワークステーションの前記個々のＩＰアドレスに基づいて決定されたルートに従って、前記２つのワークステーション間において前記回路交換インフラストラクチャの回路を設定するネットワーク制御システムサーバを含み、
    ここで、前記ネットワーク制御システムサーバは前記接続が設定される場合に前記接続のために一時的ＩＰアドレスを割り当て、前記少なくとも２つのワークステーションが前記回路上で前記一時的ＩＰアドレスを介して通信するネットワーク。
  5. 前記一時的ＩＰアドレスはマルチキャストグループアドレスを含み、前記少なくとも２つのワークステーションは前記マルチキャストグループアドレスと関連するマルチキャストグループに属する請求項４に記載のネットワーク。
  6. 前記ワークステーションの前記１つの前記個々のＩＰアドレスを前記一時的ＩＰアドレスに変換するネットワークアドレス変換機能をさらに含む請求項４に記載のネットワーク。
  7. 前記少なくとも２つのワークステーションが前記一時的ＩＰアドレスを介して前記回路にアクセスすることを可能とするルーティング機能をさらに含む請求項４に記載のネットワーク。
  8. ネットワークであって、
    個々のＩＰアドレスを有する少なくとも２つのワークステーションと、
    回路交換インフラストラクチャと、ここで前記インフラストラクチャは物理的および仮想の回路交換インフラストラクチャのうちの１つであり、
    前記回路交換インフラストラクチャの所定の複数のキャリヤスイッチリソースが前記少なくとも２つのワークステーション間で回路交換回路を形成するための信号を信号ネット ワークを介して送るネットワーク制御システムサーバとを含み、
    前記所定の複数のキャリヤスイッチリソースは前記回路交換インフラストラクチャ内のルートに属し、前記ルートは前記少なくとも２つのワークステーションの前記個々のＩＰアドレスに基づき決定され、それによって前記回路交換インフラストラクチャを介して前記少なくとも２つのワークステーション間の接続を設定し、
    さらに、前記ワークステーションのうちの前記１つに提示するために前記ワークステーションのうちの別の１つから受信したディジタル信号を形式化し、そして、前記ワークステーションのうちの別の１つに送出するために前記ワークステーションのうちの前記１つから受信したディジタルデータを形式化する、前記ワークステーションのうちの１つと組合わされたワークステーションインタフェースと、
    前記ネットワーク制御システムサーバ、前記回路、そして前記ワークステーションインタフェースと通信する構内スイッチとを含み、前記構内スイッチは前記ワークステーションインタフェースから発信する前記接続の前記ディジタルデータを収集し、そして前記接続の前記発信ディジタルデータを前記回路上に送信し、前記構内スイッチは前記ワークステーションのうちの前記別の１つによって送られた前記接続の前記ディジタルデータを受信し、そして前記送られたディジタルデータを前記ワークステーションインタフェースに送信し、
    前記ネットワーク制御システムサーバは前記接続が設定される場合に前記接続のために一時的ＩＰアドレスを割り当て、前記構内スイッチは前記ワークステーションの内の前記１つの前記個々のＩＰアドレスを前記一時的ＩＰアドレスに変換するネットワークアドレス変換機能を有するネットワーク。
  9. ネットワークであって、
    個々のＩＰアドレスを有する少なくとも２つのワークステーションと、
    回路交換インフラストラクチャと、ここで前記インフラストラクチャは物理的および仮想の回路交換インフラストラクチャのうちの１つであり、
    前記回路交換インフラストラクチャの所定の複数のキャリヤスイッチリソースが前記少なくとも２つのワークステーション間で回路交換回路を形成するための信号を信号ネットワークを介して送るネットワーク制御システムサーバとを含み、
    前記所定の複数のキャリヤスイッチリソースは前記回路交換インフラストラクチャ内のルートに属し、前記ルートは前記少なくとも２つのワークステーションの前記個々のＩＰアドレスに基づき決定され、それによって前記回路交換インフラストラクチャを介して前記少なくとも２つのワークステーション間の接続を設定し、
    さらに、前記ワークステーションのうちの前記１つに提示するために前記ワークステーションのうちの別の１つから受信したディジタル信号を形式化し、そして、前記ワークステーションのうちの別の１つに送出するために前記ワークステーションのうちの前記１つから受信したディジタルデータを形式化する、前記ワークステーションのうちの１つと組合わされたワークステーションインタフェースと、
    前記ネットワーク制御システムサーバ、前記回路、そして前記ワークステーションインタフェースと通信する構内スイッチとを含み、前記構内スイッチは前記ワークステーションインタフェースから発信する前記接続の前記ディジタルデータを収集し、そして前記接続の前記発信ディジタルデータを前記回路上に送信し、前記構内スイッチは前記ワークステーションのうちの前記別の１つによって送られた前記接続の前記ディジタルデータを受信し、そして前記送られたディジタルデータを前記ワークステーションインタフェースに送信し、
    前記ネットワーク制御システムサーバは前記接続が設定される場合に前記接続のために一時的ＩＰアドレスを割り当て、前記構内スイッチは前記ワークステーションの内の前記１つが前記一時期的ＩＰアドレスを介して前記特定の回路にアクセスすることを可能とするルーティング機能を有するネットワーク。
  10. ネットワークであって、
    個々のＩＰアドレスを有する少なくとも２つのワークステーションと、
    回路交換インフラストラクチャと、ここで前記インフラストラクチャは物理的および仮想の回路交換インフラストラクチャのうちの１つであり、
    前記回路交換インフラストラクチャの所定の複数のキャリヤスイッチリソースが前記少なくとも２つのネットワーク要素間で回路交換回路を形成するための信号を信号ネットワークを介して送るネットワーク制御システムサーバとを含み、
    前記所定の複数のキャリヤスイッチリソースは前記回路交換インフラストラクチャ内のルートに属し、前記ルートは前記少なくとも２つのワークステーションの前記個々のＩＰアドレスに基づき決定され、それによって前記回路交換インフラストラクチャを介して前記少なくとも２つのワークステーション間の接続を設定し、
    さらに、前記ワークステーションのうちの前記１つに提示するために前記ワークステーションのうちの別の１つから受信したディジタル信号を形式化し、そして、前記ワークステーションのうちの別の１つに送出するために前記ワークステーションのうちの前記１つから受信したディジタルデータを形式化する、前記ワークステーションのうちの１つと組合わされたワークステーションインタフェースと、
    前記ネットワーク制御システムサーバ、前記回路、そして前記ワークステーションインタフェースと通信する構内スイッチとを含み、前記構内スイッチは前記ワークステーションインタフェースから発信する前記接続の前記ディジタルデータを収集し、そして前記接続の前記発信ディジタルデータを前記回路上に送信し、前記構内スイッチは前記ワークステーションのうちの前記別の１つによって送られた前記接続の前記ディジタルデータを受信し、そして前記送られたディジタルデータを前記ワークステーションインタフェースに送信し、
    前記構内スイッチは、前記ワークステーションのうちの前記１つからのデータを前記回路上に送出するために処理し、そして前記回路上で受信した前記ワークステーションのうちの前記別の１つからのディジタルデータを前記ワークステーションのうちの前記１つに送出するために処理するボンダーモジュールをさらに含み、前記ボンダーモジュールは前記回路をポートに割り当てるボンディング機能を含み、前記ボンディング機能はさらに前記接続の期間中に前記所定の部分を介して前記２つのワークステーション間でディジタルデータを送信し受信するために前記回路交換インフラストラクチャの所定の部分を前記ポートに割り当るネットワーク。
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