JP4292687B2 - 通信装置及びネットワーク - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はネットワークに関し、例えばＡＴＭ（非同期転送モード）通信を行うＡＴＭネットワークにおいて当該ネットワークが想定しているよりも広帯域のセル伝送を行う場合などに適用して好適なものである。
【０００２】
また、本発明は、かかるネットワークの構成要素としての通信装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
一般に、ＡＴＭ通信には、次の▲１▼、▲２▼の特性がある。
【０００４】
▲１▼ＡＴＭ通信は５３バイトの固定長パケット（セル）を用いて行うが、この伝達にかかる遅延時間は経路により、また伝達経路の混雑具合により不確定である。
【０００５】
▲２▼ＡＴＭの通信方式は高速性を重視し簡易プロトコルによるためセルの到着順序の逆転を回復できない。
【０００６】
従来のＡＴＭネットワーク２０では、図２に示すように、ノード２１〜２５を介してネットワーク２０中を伝送されるＡＴＭセルは、コネクション単位で異なる伝送経路を伝送されている。
【０００７】
すなわち、ＡＴＭセルａ、ｂ、ｃ、ｄが対応するコネクションはノード２１，２３，２５を順次伝送されるのに対し、ＡＴＭセルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄからなるコネクションはノード２１からノード２２まで伝送されている。
【０００８】
伝送経路がコネクション単位で設定されているため、例えば、ＡＴＭセルａ、ｂ、ｃ、ｄからなるコネクションにノード２１と２３のあいだで設定されている１コネクションあたりの帯域の最大値以上の帯域が必要な場合、そのままでは当該コネクションを伝送することができなかった。
【０００９】
当該コネクションを伝送するためには、ノード２１とノード２３を、１コネクションあたりの帯域の最大値の大きな装置と取り替えたり、これらのノード間のリンクＬ１〜Ｌ８の容量を大きくしたりすることが必要になる。
【００１０】
一方で、前記特性▲１▼、▲２▼に対応しながら、セル伝送の効率性向上をはかり得るるものとして、広い帯域のセルストリームを狭い帯域の複数のセルストリームに分けて流す方法が考えられている。
【００１１】
例えば特開平９−２３８１４７号公報（文献１）、特開平１０−２８５１８４号公報（文献２）、特開平６−６９９２０号公報（文献３）に記載された発明はその例である。
【００１２】
このうち文献１には、現在使用しているコネクションの経路にかかわらず、ＡＴＭネットワーク上に分散する空き帯域を利用して帯域変更を行うことができるＡＴＭネットワーク通信システムが記載されている。
【００１３】
また、文献２には、高速広帯域ネットワークへの、およびそこからの情報を低速スイッチ構造を介して転送するマルチプレクサ／デマルチプレクサを主体とするラインインタフェース装置が記載されている。これは、ＡＴＭスイッチ構造（ＡＴＭスイッチ回路）の周辺部の構成を工夫することにより、高速ネットワークに低速スイッチ構造で対応することを目的としており、例えばＡＴＭ交換機などのノード装置の内部に関する発明である。
【００１４】
さらに、文献３には、大量のシリアルデータを複数のチャネル（例えばＩＳＤＮの２回線のＢチャネル（Ｂ１、Ｂ２））に分割して、ヘッダ等の余分な情報を付加せずに、同一宛先に伝送し再生できる一括データ伝送方式が記載されている。
【００１５】
複数チャネルのデータの送信に先立って、各チャネルを識別するための情報を含む複数の同期信号を、同時に（並列に、すなわち同一タイミングで）送信し、これらを受信した受信側では、複数チャネルの受信時間差を当該同期信号の受信時間差に基づいて検出することができ、複数チャネルの受信タイミングの差を補償することができる。
【００１６】
これにより、文献３の発明では、従来は必要であったパケット化、およびパケットヘッダ中のパケット番号が不要になる。
【００１７】
すなわち、パケットヘッダ（のパケット番号）のかわりに同期信号を送信して、パケットヘッダを無くしたことにより、多数のパケットの組立ておよび分離の処理に要する時間を節約し、ヘッダ等の余分な情報を付加せずにデータを送信でき、伝送すべきデータのビット利用効率を上げることができる。
【００１８】
これら３つの文献１〜３に記載された発明により、各文献それぞれの観点で、データ伝送の効率性はアップすることが期待できる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
ところがこれら３つの文献のうち文献２に記載された発明は、規格に拘束されずに、どのような構造のセルでも使用することのできるノード装置の内部に関する発明である。
【００２０】
また、文献１はその図３（Ｂ）の２０２などに、いったん分割したコネクションを統合する旨の記載はあるが、もともと同一コネクションのＡＴＭセルを別コネクションとして異なる伝送経路を伝送することによって生じるコネクション間の位相差（時間差、受信タイミングの差）を、どのようにして吸収し調整するのかについては何も記載していない。
【００２１】
一方、文献３の特許請求の範囲には、セル単位でセルデータを伝送する旨の記載がある。一般にいうところのセルやパケットは、ヘッダを備えた構造を持っているものであるが、文献３の発明はそのヘッダを除いた点を特徴としているのであるから、文献３の特許請求の範囲でいうところのセルは、単に「ひとまとまりの情報」という程度の意味で使用されていると考えられる。
【００２２】
ヘッダを持たない以上、文献３のセルデータは、通常のパケット交換やＡＴＭ交換の対象とすることができず、文献３の発明を既存のネットワークに適用するには、既存のネットワークに存在するＡＴＭ交換機やパケット交換機などのノードに何らかの改変を施す必要がある。
【００２３】
すなわち、当該セルデータの送信元の通信装置と送信先の通信装置が文献３の発明に対応しているだけでは足りず、これらの中間に存在するノードにも改変を施さなければ、文献３の発明をネットワーク上に実現することができない。
【００２４】
以上のような点に鑑み、例えばＡＴＭのコネクションとして６００Ｍ，２．４Ｇ等の広帯域のコネクションを伝達しようとした場合でも、既存のネットワークの大部分（ノードやリンクなど）をそのまま使用することが可能であるとともに、前記位相差の調整も行うことができ、なおかつ実現性やコスト性に優れた技術が求められる。
【００２５】
換言するなら、上述した図２のネットワーク２０で、ノードの装置を取り替えたり、ノード間のリンクの容量を大きくしたりすることなく、ネットワーク２０が想定しているよりも広帯域のセル伝送を可能にすることが求められているということである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、本発明の通信装置では、共通性のある経路情報を持つ単位信号であって時系列に送信される単位信号を、複数配列して構成されている元系列を、複数の部分系列に分割し、各部分系列をネットワーク上の異なる経路で伝送する通信装置において、（１）前記元系列から、単位信号を抽出する相補的な複数の抽出パターンからなるパターン情報の設定を受ける送信側パターン情報設定手段と、（２）設定された送信側パターン情報に従って単位信号を取り出すことにより、前記元系列を複数の部分系列に分割する分割手段と、（３）各部分系列内の所定の位置に配置されて各部分系列と共にネットワーク上を伝送され、少なくとも前記各部分系列上の位相位置を示し、複数の部分系列間の位相差を受信側に判別させるための位相情報を収容した基準単位信号を生成する基準単位信号生成手段とを備えることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明のもう１つの通信装置では、請求項１の通信装置から送信された部分系列であって、ネットワーク上の異なる経路を伝送されて到来した複数の部分系列を、当該部分系列の分割元の元系列に復元する通信装置において、（１）複数の部分系列の内、最後に到来した部分系列以外の部分系列を蓄積する蓄積記憶手段と、（２） 各部分系列内の所定の位置に配置されて各部分系列と共にネットワーク上を伝送され、少なくとも前記各部分系列上の位相位置を示す位相情報を収容した基準単位信号を、到来した部分系列の中から検出して、少なくとも位相位置情報を認識する基準単位信号検出手段と、（３）到来した複数の部分系列を合成して元系列を復元するための相補的な複数の合成パターンからなるパターン情報の設定を受ける受信側パターン情報設定手段と、（４）到来したタイミングに関わりなく、当該受信側パターン情報と位相情報をもとに、複数の部分系列間の位相差の整合を行う位相差整合手段と、（５）位相差の整合が行われた複数の部分系列を合成して前記元系列を復元する復元手段とを備えることを特徴とする。
【００２８】
さらに、本発明のネットワークは、請求項１の通信装置と、請求項２の通信装置と、前記各部分系列中の単位信号及び基準単位信号に対し、少なくとも前記経路情報の変換処理を行う伝送装置とを備えることを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
（Ａ）実施形態
以下、本発明にかかる通信装置及びネットワークを、ＡＴＭ交換機およびＡＴＭネットワークに適用した場合を例に、実施形態について説明する。
【００３０】
（Ａ−１）実施形態の構成および動作
本実施形態のＡＴＭネットワーク１０を図１に示す。
【００３１】
図１において、ＡＴＭネットワーク１０はノード１１，１２と、ノード２２，２３，２４と、これらのノード間を接続するリンクＬ１〜Ｌ８を備えている。
【００３２】
このうち、ノード（装置１）１１およびノード（装置２）１２以外の構成要素は、対応する符号を付した従来のネットワーク２０の構成要素（ノード、リンク）と同じ（同一容量、同一仕様）のものである。
【００３３】
また本実施形態では、ノード１１，１２、２２〜２４はすべて、ＡＴＭ交換機であるものとする。
【００３４】
これら、送信側のＡＴＭ交換機１１および受信側のＡＴＭ交換機１２の内部構成は、図３に示す。図３では、通常のＡＴＭ交換機と同じ構成部分は省略している。
【００３５】
図３において、送信側交換機１１はコネクション分割部３０と、マーカ挿入部３１，３２と、タイミング生成部３３と、設定部３４とを備えており、受信側交換機１２はマーカ検出部３６，３７と、位相同期部３８と、セル多重部（コネクション復元部）３９と、設定部４０と、バッファ４１とを備えている。
【００３６】
図３中、交換機１１に入力されるＡＴＭセルａ、ｂ、ｃ、ｄ、…に対応する１つのコネクションＣａが、コネクション分割部３０によって、２つのコネクションＣａ−１とＣａ−２に分割されている。
【００３７】
分割されて得られた２つの分割コネクションＣａ−１、Ｃａ−２の先頭には、次段のマーカ挿入３１，３２によって、それぞれマーカセルＭＫ（ＭＫ１、ＭＫ２）が挿入される。
【００３８】
このマーカセルＭＫ（ｍｋ）のフォーマットは、図５に示すような構造を持っている。マーカセルｍｋは複数経路の遅延量の差を受信側で測定するために挿入する特別なセルで、ネットワークレベルでの遅延差を判別可能とするための長周期のシリアル番号をそのペイロード領域に収容できる構造である。
【００３９】
基本的にはマーカセルｍｋのコネクション上における挿入位置により位相差を識別（小位相差識別）するが、さらに大きな位相差にも対応可能とするためマーカセルｍｋのシリアル番号によリ位相差を確認（大位相差識別）する。
【００４０】
図５において、マーカセルＭＫは５バイトのヘッダＨＤと、４８バイトのペイロードＰＬから構成される５３バイト固定長のＡＴＭセルである。したがってマーカセルｍｋは、外形的には通常のＡＴＭセルと変わるところが無い。
【００４１】
５バイトのヘッダＨＤは、通常のＡＴＭセルヘッダと同じ構造を持っていて、ＧＦＲ、ＶＰＩ、ＶＣＩ、ＰＴ、ＣＬＰ、ＨＥＣを備えている。これらの意味も通常のＡＴＭセルヘッダと同じである。
このマーカセルＭＫがデータを運ぶ通常のＡＴＭセル（ユーザセル、すなわちデータセル）と異なる点は、そのペイロードＰＬにある。
【００４２】
ペイロードＰＬには、当該ＡＴＭセルがマーカセルであることを示す２バイトのセル種別部ＣＣと、３バイトのシリアル番号部ＳＮと、１バイトのＢＩＰと、４１バイトの空きフィールドＶＥと、１バイトのＣＲＣとを備えている。
【００４３】
このうちシリアル番号部ＳＮは、後述するシリアル番号を持つ部分であり、ＢＩＰは、マーカセルｍｋおよびユーザセルの欠落等の検出のために使用される。
【００４４】
コネクションを分割する場合の分割パターンについては、送信側交換機１１の設定部３４に予め設定しておく。
【００４５】
本実施形態では例えば図３に示すように、元コネクションＣａ中のセルを１セルずつ交互に抽出することがこの分割パターンの内容である。当該交互抽出の繰り返しにより、２つの分割コネクションＣａ−１、Ｃａ−２が生成される。
【００４６】
すなわち、順次、連続して供給される４つのＡＴＭセルａ、ｂ、ｃ、ｄ（元コネクション）から、まず最先のＡＴＭセルａを抽出してこれを分割コネクションＣａ−１の最初のユーザセルとし、次に２番目のＡＴＭセルｂを抽出してこれを分割コネクションＣａ−２の最初のユーザセルとし、３番目にＡＴＭセルｃを抽出してこれを分割コネクションＣａ−１の２番目のユーザセルとし、４番目にＡＴＭセルｄを抽出してこれを分割コネクションＣａ−２の２番目のユーザセルとしている。
【００４７】
ＡＴＭセルｄ以降のＡＴＭセルについても同じ操作が繰り返され、図４に示すように、順次、分割されていく。
【００４８】
このようなユーザセルの抽出、出力に先立って、上述したマーカセルＭＫが、各分割コネクションＣａ−１、Ｃａ−２の先頭に付加されるが、その際のタイミングをマーカ挿入部３１，３２に提供するのが、タイミング生成部（timing）３３である。
【００４９】
ここで、コネクションＣａ−１の先頭に付加されるマーカセルをＭＫ１とし、コネクションＣａ−２の先頭に付加されるマーカセルをＭＫ２とする。
【００５０】
ＭＫ１、ＭＫ２などのマーカセルｍｋの挿入（付加）動作は、例えば、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように行われる。
【００５１】
図６（Ａ）において、マーカセルｍｋは、ある１つの分割コネクションＣａ−１中のユーザセルａ，ｃ，ｅ，ｇ，ｉ，ｋや、ｍ，ｓ，ｕ，ｗ，ｙのなかに、周期的に挿入されている。シリアル番号１の任意の１つのマーカセルｍｋ１１を挿入してから、シリアル番号２のマーカセルｍｋ１２を挿入するまでに前記ＢＩＰを演算し、その演算の結果として得られたＢＩＰをｍｋ１２に挿入している。
【００５２】
シリアル番号のビット数は、通常、受信側交換機１２でタイマなどを使用せずに直接、測定できる受信位相差（受信タイミングの相対的位相差）の最大値に対応する。
【００５３】
しかし、シリアル番号のために多くのビット数を用意したとしても、分割コネクション自体の長さが位相差未満の場合などもあり得る。このような場合には、受信側の交換機１２は、タイマなどを利用して同一シリアル番号を持つマーカセルｍｋの位相差を検出することになる。
【００５４】
マーカセルｍｋの挿入間隔（周期）の長さは、セル損失の発生する可能性の高さや、伝送誤りなどでマーカセルｍｋの内容が損なわれる可能性の高さや、１つの分割コネクションの受信中にも中間のノードの輻輳状態などが変動して位相差が変動する可能性の高さなどを考慮して決められる。これらの可能性が高くなるほど、マーカセルｍｋの挿入間隔は短くする必要が高まる。
【００５５】
図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の分割コネクションＣａ−１と相補的な関係にある分割コネクションＣａ−２を示している。
【００５６】
すなわち、アルファベット順に配列されたＡＴＭセルａ〜ｚから構成されている元コネクションＣａは、分割コネクションＣａ−２とＣａ−１を分割パターンに対応する合成パターンで合成することによって復元される。
【００５７】
分割コネクションＣａ−２内のＡＴＭセルのうち、元コネクションＣａにおける位置が前記ＡＴＭセルａに最も近いＡＴＭセルｂのまえに付加されたマーカセルｍｋ２１が持つシリアル番号は、前記マーカセルｍｋ１１が持つシリアル番号と同じ１である。
【００５８】
同様に、分割コネクションＣａ−２内のＡＴＭセルのうち、元コネクションＣａにおける位置が前記ＡＴＭセルｍに最も近いＡＴＭセルｎのまえに付加されたマーカセルｍｋ２２が持つシリアル番号は、前記マーカセルｍｋ１２が持つシリアル番号と同じ２である。
【００５９】
このことは、分割コネクションＣａ−１中のＡＴＭセルｓのまえに挿入されたマーカセルｍｋ１ｎの持つシリアル番号と、分割コネクションＣａ−２中のＡＴＭセルＴのまえに挿入されたマーカセルｍｋ２ｎの持つシリアル番号が同じであるように、一般に、同一の元コネクションから分割された複数の分割コネクションについて当てはまる。
【００６０】
すなわち、各分割コネクション上の対応する位置に挿入されたマーカセルｍｋの持つシリアル番号は、同じシリアル番号となっている。
【００６１】
元コネクションが同一である以上、分割コネクションＣａ−１、Ｃａ−２内のマーカセルｍｋおよび各ユーザセルａ、ｂ、ｃ、ｄ、…のヘッダは、少なくとも交換機１１に入力された当初は、同じルーティングビット（ＶＰＩ、ＶＣＩ）を持っている。
【００６２】
通常ならば、同じルーティングビットを持つセルは同じリンクに送出されるが、本実施形態では、分割コネクションＣａ−１、Ｃａ−２は、交換機１１から送出される際に、異なるリンクＬ１とＬ２に送出されるものとする。
【００６３】
図１に示すように、リンクＬ１に送出された分割コネクションＣａ−１のＡＴＭセル（ＭＫ１）、ａ、ｃ、…は、交換機２３、リンクＬ５を経て交換機１２に受信され、リンクＬ２に送出された分割コネクションＣａ−２のＡＴＭセル（ＭＫ２）、ｂ、ｄ、…は、交換機２２、リンクＬ４、交換機２４、リンクＬ６を経て交換機１２に受信される。
【００６４】
このような経路を伝送される過程で行われるヘッダ変換により、分割コネクションＣａ−１内のＡＴＭセルが持つルーティングビットと分割コネクションＣａ−２内のＡＴＭセルが持つルーティングビットは異なる内容となるが、受信側交換機１２（あるいは交換機１２の上位のソフトウエア）は、交換機１１に入力された当初のルーティングビットがどのように変換されたかを認識している。
【００６５】
したがって交換機１２は受信時に、ＡＴＭセルのルーティングビットに基づいて分割コネクションＣａ−１と分割コネクションＣａ−２とを識別することができる。
【００６６】
以上のような送信側交換機１１の動作は、
▲１▼コネクション分割部３０に入力されたコネクションに対してセルの到着ごとにセルを複数の経路に振り分ける（例では２経路）
▲２▼振り分けられたセル流に対して複数の経路で同時にマーカセルを挿入する
という２つの動作に要約することができる。
【００６７】
なお、元コネクションＣａは帯域が広いために分割されたが、図１の例では、ＡＴＭセルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、…からなるコネクション〈ｂ〉は、送信側交換機１１において分割されることなく送出されている。
【００６８】
一方、ネットワーク中の伝送経路が異なれば伝送される経路の長さ、各経路の混雑状況などが異なるために、ＡＴＭセルがネットワーク中のあるノードから同時に送信されたとしても、ネットワーク中の別なノードに受信される時刻は、一般に異なる。
【００６９】
本実施形態の例でも、交換機１１からほぼ同時に送信された分割コネクションＣａ−１、Ｃａ−２が交換機１２に受信される時刻は、異なるのが普通である。
【００７０】
ここでは、分割コネクションＣａ−２のほうが先に交換機１２に受信されたものとする。
【００７１】
これら分割コネクションＣａ−１、Ｃａ−２を受信する受信側交換機１２は、前記マーカ検出部３６，３７でマーカセルｍｋ１Ｘとｍｋ２Ｘ（ともにＸは正整数）とを検出する。
【００７２】
そして交換機１２は、先着の分割コネクションＣａ−２を受信した時点で、それが分割コネクションであること、および合成すべきもう１つの分割コネクションがまだ到着していないこと、ならびに、マーカセルｍｋ２Ｘなどの分割コネクションＣａ−２内のＡＴＭセルのルーティングビットを調べることにより、先着の分割コネクションＣａ−２の１つひとつのユーザセルは、後から到着するはずの分割コネクションの１つひとつのユーザセルの後に挿入されるかたちで合成されるべきものであることも認識できる。
【００７３】
これらの認識を得た交換機１２は、先着の分割コネクションＣａ−２のＡＴＭセルを順次、バッファ４１に蓄積して行く。
【００７４】
バッファ４１の容量は、ネットワーク１０の規模など、分割コネクションの受信時間差（位相差）の最大値を考慮して決定されるが、１例としては、１秒程度の期間に到達する分割コネクションのＡＴＭセルを蓄積することができるだけの容量を持つことが考えられる。
【００７５】
後の分割コネクションＣａ−１の到着タイミングは、分割コネクションＣａ−２の蓄積動作中、あるいは蓄積動作終了後になり得る。
【００７６】
位相差には、位相差がない場合、位相差が小さい場合、位相差が大きい場合の３通りが考えられる。先着の分割コネクションＣａ−２の蓄積中に後の分割コネクションＣａ−１の先頭セルが到着するケースのなかには、位相差が小さい場合と大きい場合が含まれ、先着の分割コネクションＣａ−２の蓄積動作終了後に後の分割コネクションＣａ−１の先頭セルが到着するケースは、通常、位相差が大きい場合である。
【００７７】
受信時の位相差がない状態とは、両分割コネクションＣａ−１、Ｃａ−２のなかの同じシリアル番号を持つマーカセルｍｋがほぼ同時に受信される状態である。すなわち、マーカセルｍｋ１１とｍｋ２１が同時に受信され、マーカセルｍｋ１２とｍｋ２２が同時に受信されるような状態である。
【００７８】
一方、位相差が小さい場合とは、図６（Ａ）、（Ｂ）の例で、マーカセルｍｋ１１が対応するマーカセルｍｋ２１と、後のマーカセルｍｋ２２の中間の位相で受信されるような場合である。これは、位相差が、マーカセルｍｋの挿入間隔よりも小さい場合である。
【００７９】
このように位相差が小さいことが保証されている状況では、受信側交換機１２は、シリアル番号まで比較しなくても、両者の位相差を測定検出することができる。
【００８０】
例えば、先着の分割コネクションＣａ−２のＡＴＭセルｆの位相で、分割コネクションＣａ−１のマーカセルｍｋ１１が受信された場合なら、Ｃａ−１のほうがＣａ−２に比べて３セル分位相が遅れていることがわかる。このようにして、上述した小位相差識別が行われる。小位相差識別では、次の大位相差には対応できない。
【００８１】
また、位相差が大きい場合とは、分割コネクションＣａ−１の例えば２番目のマーカセルｍｋ１２が、分割コネクションＣａ−２の１番目のマーカセルｍｋ２１と３番目のマーカセルｍｋ２３のあいだに受信できないような場合である。これは、位相差が、マーカセルｍｋの挿入間隔よりも大きい場合である。
【００８２】
このような場合には、図７に示すように、各マーカセルｍｋのシリアル番号を参照することで、各分割コネクション内のマーカセルｍｋを識別し、対応するマーカセルｍｋを特定しながら、上述した大位相差識別を行う必要が生じる。大位相差識別なら小位相差にも対応できる。
【００８３】
したがって、一般的に受信側交換機１２は、この大位相差識別を行う。
【００８４】
分割コネクションＣａ−１のマーカセルｍｋ１Ｘを検出し、Ｃａ−１とＣａ−２の受信位相差を検出した交換機１２は、ｍｋ１Ｘおよびｍｋ２Ｘのシリアル番号にしたがい、これらの位相差を解消させるように位相同期部３８を動作させる。
【００８５】
マーカセルｍｋは、前記マーカ検出部３６，３７の処理、あるいは当該位相同期部３８の処理で、各分割コネクションから取り除かれる。
【００８６】
設定部４０には、予め前記設定部３４の分割パターンに対応した合成パターンが設定されていて、この元コネクションの復元には、当該合成パターンが利用される。
【００８７】
位相同期部３８は、図８に示すように、位相を整合することにより、前記位相差を吸収、解消し、分割コネクションＣａ−１、Ｃａ−２を同期させ、同期した分割コネクションＣａ−１、Ｃａ−２は、セル多重復元部３９で、前記合成パターンにしたがって１セルずつ合成され、元コネクションＣａが復元される。
【００８８】
すなわちセル多重復元部３９は、最初が分割コネクションＣａ−１中のユーザセルａ、２番目が分割コネクションＣａ−２中のユーザセルｂ、３番目が分割コネクションＣａ−１中のユーザセルｃ、４番目が分割コネクションＣａ−２中のユーザセルｄ、…と、１セルずつ両分割コネクションを合成していき、ユーザセルａ、ｂ、ｃ、ｄ、…から構成される元コネクションを復元する。
【００８９】
このような受信側交換機１２で行われる処理は、前記送信側交換機１１で行われた処理の逆の手順となっている。
【００９０】
要するに、ネットワーク１０全体でみると本実施形態では、送信側交換機１１において元コネクションＣａから分割された分割コネクションＣａ−１と分割コネクションＣａ−２は、それぞれネットワーク１０でのルーティング制御にしたがってルーティングされ、受信側交換機１２において多重され、コネクション復元される。
【００９１】
なお、本実施形態では、設定部３４に対する分割パターンの設定、および設定部４０に対する合成パターンの設定は、設定用のＡＴＭセルや各交換機に対するマニュアル操作などで予め行うものとする。いったん設定した分割パターンや合成パターンをそれほど頻繁に変更しない場合にはこれで十分である。
【００９２】
頻繁に分割パターンや合成パターンを変更する必要がある場合には、例えばマーカセルｍｋの前記空きフィールドＶＥに分割パターンの内容を収容するフィールド（パターンフィールド）を設けるようにしてもよい。この場合、当該マーカセルｍｋを受信した受信側交換機１２は、そのパターンフィールドを読み取ることにより、読み取った分割パターンに対応させて合成パターンを変更することができる。
【００９３】
（Ａ−２）実施形態の効果
以上のように、本実施形態によれば、広帯域の元コネクションを狭い帯域の複数の分割コネクションに分割して、ネットワーク上ではこの分割コネクションを伝送させるため、複数の信号伝送速度の遅い伝送路、狭帯域の経路を用いて伝達することができ、既存ネットワークを活かして広帯域ネットワークを構築することが可能で、実現性やコスト性に優れている。
【００９４】
換言するなら、本発明では、既存のネットワークの構成を大部分そのまま使用しながら、そのネットワークが想定しているよりも広帯域のセル伝送を実現することが可能である。
【００９５】
（Ｂ）他の実施形態
上記実施形態では、ノード１１，１２以外のノード２２〜２４は従来のネットワーク２０と同じものとしたが、ノード２２〜２４の全部又は一部が本発明に対応した通信装置であってもよいことは当然である。
【００９６】
なお上記実施形態では、バッファ４１の容量として１秒程度の期間に到達する分割コネクションのＡＴＭセルを蓄積することができる程度の容量としたが、これは通常、相当に大きな容量である。
【００９７】
この容量を低減する方法としては、例えば複数の分割コネクションを波長多重することが考えられる。波長多重の場合、複数の分割コネクションの伝送経路は同一リンク中に設定されるため、位相差は極めて小さくなり、バッファ４１の容量は非常に低減される。
【００９８】
なお、上記実施形態のマーカセルの構造は、図５に示したものに限定しない。セル識別部ＣＣやシリアル番号部ＳＮの大きさは、図５の例よりも大きくてもよく、小さくてもよい。
【００９９】
また、上記の実施形態では、送信側交換機と受信側交換機が一組しか存在しなかったが、これを複数組設けるようにしてもよい。
【０１００】
さらに上記実施形態では、交換機１１は分割コネクションの送信を行い、交換機１２は受信を行ったが、元コネクションから分割コネクションを得て送信する機能および分割コネクションを受信して元コネクションを復元する機能の双方を、１つの交換機に装備してもよいことは当然である。
【０１０１】
また、上記実施形態では、ノード１１，１２、２２〜２４はすべてＡＴＭ交換機であるものとしたが、その全部がＡＴＭクロスコネクタであってもよく、その一部にＡＴＭクロスコネクタや多重化装置などが混在していてもよい。
【０１０２】
なお本発明では、上記実施形態のノード１１，１２を端末装置と置換することも可能である。
【０１０３】
さらに、上記実施形態では、ネットワークにおいて複数の伝送路、経路を用いる場合をしめしたが、ＡＴＭの通信装置において通信装置内の信号伝達のために複数の経路（例えば複数のＡＴＭスイッチ）がある場合にも、同様の方法で複数の経路を用いてコネクションを分割して処理することができる。
【０１０４】
なお、上記実施形態の分割パターンは、ＡＴＭセルを１つずつ交互に抽出するパターンであったが、例えばＡＴＭセルａとｂを一方の分割コネクションのために抽出し、ＡＴＭセルｃとｄを他方の分割コネクションのために抽出するというように、２つずつ交互に抽出するような分割パターンも可能である。
【０１０５】
また、上記実施形態では、各分割コネクションの帯域は同じであり、例えば元コネクションの帯域が６００Ｍなら、２つの分割コネクションの帯域はともに、３００Ｍであるが、例えば１００Ｍと５００Ｍに分割するような分割パターンも可能である。
【０１０６】
１００Ｍと５００Ｍに分割するには、例えば一方の分割コネクションのためにＡＴＭセルａを抽出すると、他方の分割コネクションのためにＡＴＭセルｃ〜ｇを抽出するというような分割パターンが可能である。
【０１０７】
この場合、分割パターンは、抽出するＡＴＭセルの数が１対５になるようなパターンであればどのようなパターンであってもよい。
【０１０８】
同様に、１つの元コネクションを３つ以上の分割コネクションに分割することも可能である。
【０１０９】
以上の分割パターンに関する説明は、そのまま合成パターンにも当てはまる。
【０１１０】
一方、上記実施形態では、送信側による分割も１段階で受信側による合成も１段階であったが、多段階に分割し、多段階に合成するような構成も可能である。
【０１１１】
すなわち、ある送信側交換機から出力された分割コネクションを入力した交換機が、当該分割コネクションをさらにもう１度分割して、分割コネクションの分割コネクション（すなわち２次的な分割コネクション）を生成するような構成である。
【０１１２】
この場合のネットワークは、多段分割の逆の手順で多段合成が行われるように、送信側と受信側が対称的な構造を持つようにするとよい。
【０１１３】
また、上記実施形態では、元コネクションとしてルーティングビットがすべて同じＡＴＭセルを考えたが、例えばＶＰＩだけが同じＡＴＭセルのセルストリームを元コネクションとしてもよい。
【０１１４】
さらに、実施形態では、固定長のＡＴＭセルをやり取りするＡＴＭ通信を例に説明したが、可変長のパケットをやり取りするパケット通信であっても、許容されているパケットの長さには上限と下限があるため、パケット通信においてもネットワーク上の帯域について利用効率を高めることは有用である。したがって、本発明は、パケット通信にも適用し得るし、パケット通信に適用した場合にも効果が期待できる。
【０１１５】
すなわち、本発明は、共通性のある経路情報を持つ単位信号であって時系列に送信される単位信号を、複数配列して構成されている元系列を、複数の部分系列に分割し、各部分系列をネットワーク上の異なる経路で伝送する通信装置、あるいは前記部分系列であって、ネットワーク上の異なる経路を伝送されて到来した複数の部分系列を、前記元系列に復元する通信装置、およびこれらの通信装置を含むネットワークについて、広く適用することができる。
【０１１６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、既存のネットワークの大部分（ノードやリンクなど）をそのまま使用しつつ、実質的に、元系列の単位信号を従来よりも高速広帯域で送信し、伝送し、受信する場合と同等な結果が得られる。
【０１１７】
すなわち、任意の１つの元系列に着目した場合、ネットワーク中の既存の伝送装置をそのまま使用して、伝送帯域を広帯域化することが可能なので、実現性やコスト性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るネットワークの構成を示す概略図である。
【図２】従来のネットワークの構成を示す概略図である。
【図３】実施形態に係るノードの内部構成を示す概略図である。
【図４】実施形態の動作説明図である。
【図５】実施形態のマーカセルの構成例を示す概略図である。
【図６】実施形態の動作説明図である。
【図７】実施形態の動作説明図である。
【図８】実施形態の動作説明図である。
【符号の説明】
１０、２０…ネットワーク、１１，１２、２１〜２５…ノード、３０…コネクション分割部、３１、３２…マーカ挿入部、３３…タイミング生成部、３４，４０…設定部、３６，３７…マーカ検出部、３８…位相同期部、３９…セル多重部（コネクション復元部）、Ｌ１〜Ｌ７…リンク、Ｃａ−１、Ｃａ−２…コネクション、ａ〜ｄ、Ａ〜Ｄ…ＡＴＭセル、ＭＫ、ＭＫ１、ＭＫ２…マーカセル。

Claims (3)

1. 共通性のある経路情報を持つ単位信号であって時系列に送信される単位信号を、複数配列して構成されている元系列を、複数の部分系列に分割し、各部分系列をネットワーク上の異なる経路で伝送する通信装置において、
   前記元系列から、単位信号を抽出する相補的な複数の抽出パターンからなる
   パターン情報の設定を受ける送信側パターン情報設定手段と、
   設定された送信側パターン情報に従って単位信号を取り出すことにより、前記元系列を複数の部分系列に分割する分割手段と、
   各部分系列内の所定の位置に配置されて各部分系列と共にネットワーク上を伝送され、少なくとも前記各部分系列上の位相位置を示し、前記複数の部分系列間の位相差を受信側に判別させるための位相情報を収容した基準単位信号を生成する基準単位信号生成手段とを備えることを特徴とする通信装置。
2. 請求項１の通信装置から送信された部分系列であって、ネットワーク上の異なる経路を伝送されて到来した複数の部分系列を、当該部分系列の分割元の元系列に復元する通信装置において、
   複数の部分系列の内、最後に到来した部分系列以外の部分系列を蓄積する蓄積記憶手段と、
   各部分系列内の所定の位置に配置されて各部分系列と共にネットワーク上を伝送され、少なくとも前記各部分系列上の位相位置を示す位相情報を収容した基準単位信号を、到来した部分系列の中から検出して、少なくとも位相位置情報を認識する基準単位信号検出手段と、
   到来した複数の部分系列を合成して元系列を復元するための相補的な複数の合成パターンからなるパターン情報の設定を受ける受信側パターン情報設定手段と、
   到来したタイミングに関わりなく、当該受信側パターン情報と前記位相情報をもとに、前記複数の部分系列間の位相差の整合を行う位相差整合手段と、
   位相差の整合が行われた前記複数の部分系列を合成して前記元系列を復元する復元手段とを備えることを特徴とする通信装置。
3. 請求項１の通信装置と、
   請求項２の通信装置と、
   前記各部分系列中の単位信号及び基準単位信号に対し、少なくとも前記経路情報の変換処理を行う伝送装置とを備えることを特徴とするネットワーク。

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