JP4532708B2

JP4532708B2 - 通信ネットワークシステムおよびパス接続制御方法

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Publication number: JP4532708B2
Application number: JP2000280145A
Authority: JP
Inventors: 孝志関; 賢浩 ▲芦▼; 貴章外山; 恭朗村上; 健一郎富澤; 正雄中山; 浩一麻尾; 太一平松; 秀一丸山
Original assignee: Hitachi Ltd; NTT Communications Corp
Current assignee: Hitachi Ltd; NTT Communications Corp
Priority date: 2000-09-11
Filing date: 2000-09-11
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2020-09-11
Also published as: JP2002094513A; US7035264B2; US20040213247A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信ネットワークシステムおよびパス接続制御方法に関し、更に詳しくは、予め指定された時刻に瞬時にパス接続制御を行うための通信ネットワークシステム、ＡＴＭノード装置およびパス接続制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）通信網では、ノード装置間を接続する物理回線上に複数の通信パス（バーチャルパスまたはバーチャルコネクション）を多重化した形で端末間の通信が行われる。
ＡＴＭ通信分野では、通信パスに障害が発生した時、障害個所を迂回した別の通信パスに自動的に切替える技術が知られている。また、ノード装置間の接続回線には伝送能力（帯域）には上限があり、空き帯域が少なければ、ユーザが希望した帯域での通信パスが設定できなくなるため、予め通信開始時刻を指定して帯域を予約しておき、予約した時刻に自動的に帯域を確保する技術が知られている。
【０００３】
例えば、特開平７−１５４３９２号では、ユーザ端末から帯域予約を受けたノード装置が帯域管理部に予約要求を発行し、帯域管理部が、上記予約が受付可能か否かを判定し、受け付け可能であれば、パスの予約帯域と予約時刻を帯域管理情報として記憶しておき、予約時刻に達した時点で、帯域変更通知をパスの両端ノードに通知するようにしたパス帯域設定方式が提案されている。
【０００４】
また、特開平１０−１７３６６２号で提案された帯域予約制御方式では、端末から網管理システムに、通信相手端末と、帯域と、通信開始予定時刻および終了時刻と、予約クラスとを指定した帯域予約要求を発行する。予約クラスには、直ちに帯域を確保する優先予約と、通信開始予定時刻に帯域確保を試みる通常予約とがあり、網管理システムは、端末から帯域予約要求を受信すると、通常予約の場合は予約登録処理を行い、通信開始予定時刻になると、帯域確保が可能なルート決定処理を開始する。優先予約の場合は、帯域予約要求を受信した時点で直ちにルート決定処理を実行し、ユーザ指定帯域をもつルートを決定した後、帯域確保処理を実行する。この場合の帯域確保は、ＡＴＭ交換機に対してはコネクションの設定は未だ行われていないが、他の要求呼が上記帯域を使用できない状態にすることを意味しており、ＡＴＭ交換機に対するコネクションの設定は、通信開始予定時刻に行われることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、通信開始時刻（予約時刻）を指定して自動的にパス設定を行う従来のパス帯域制御方式では、網管理装置が、予約時刻に達した時点で、予約パスの両端に位置するノード装置、または予約パス上の各ノード装置にパス設定のための制御指令を発行するようになっているため、制御指令が発行されてから各ノード装置が実際にパスの設定動作を完了するまでの間に時間的な遅れが発生し、予約時刻に複数のノード装置が瞬時にパスを設定することができない。
【０００６】
例えば、全国の主要都市にある放送局をＡＴＭ網で接続し、１つの局で製作された番組をＡＴＭ網を介して他の局に中継し、複数の局で同時に放映するディジタルＴＶ中継網を構築しようとすると、各放送局毎に、予定されたＴＶ番組表に従って、送信局の切替えが頻繁に発生する。この場合、放送局間を接続するＡＴＭ網の複数のノード装置が互いに同期して、予め指定された時刻にパスの設定、解除を瞬時に実行する必要がある。
【０００７】
本発明の目的は、複数のノード装置が互いに同期して通信パスを変更できるパス接続制御方法および通信ネットワークシステムを提供することにある。
本発明の他の目的は、複数のノード装置が予め指定された時刻に瞬時にパスの接続制御を達成できるパス接続制御方法および通信ネットワークシステムを提供することにある。
本発明の他の目的は、予め指定された時刻にパスの設定、解除が可能なＡＴＭノード装置およびＡＴＭスイッチを提供することにある。
本発明の更に他の目的は、複数の放送局をＡＴＭ網で接続し、ＴＶ番組に従って予め指定された時刻で放送局間の接続パスの構成を瞬時に変更できるようにしたディジタルＴＶ中継網を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、ＡＴＭ網内で予約パスを形成する複数のノード装置が、予め指定された時刻に互いに並列的、自律的にパス接続制御動作を実行するようにしたことを特徴とする。
複数のノード装置による並列的なパスの接続制御を実現するために、本発明では、指定時刻になる前に複数のノード装置に予めパス制御情報を供給しておき、各ノード装置が、指定時刻に達したパス制御情報を選択して、パスの設定または解除を行うようにしたことを特徴とする。また、指定時刻に複数のノード装置が互いに同期してパス接続制御を実行できるようにするために、本発明では、各ノード装置が、網同期クロックに同期して現在時刻を刻むタイマを具備し、パス制御情報が示す実行予定時刻（予約時刻）と現在時刻とを比較して、指定時刻に達したパス制御情報を選択するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
更に詳述すると、本発明のＡＴＭノード装置およびＡＴＭスイッチは、複数の入力回線インタフェース部と、上記入力回線インタフェース部に接続されたノード制御部とを備え、上記ノード制御部が、実行時刻が所定期間内にある１群のパス制御情報を蓄積するための手段と、上記パス制御情報のうち実行時刻が所定時間内に迫ったパス制御情報を該パス制御情報と対応した入力回線インタフェース部に選択的にローディングするための手段とを有し、上記パス制御情報を受け取った入力回線インタフェース部が、入力ＡＴＭセルのヘッダ変換情報を各パス制御情報で指定された実行時刻に指定された内容に切替えるための手段を有することを特徴とする。
上記入力回線インタフェース部は、例えば、入力ＡＴＭセルのヘッダ情報を変換するための手段と、上記ノード制御部から供給されたパス制御情報を記憶するための手段と、網同期クロックに同期して現在時刻を刻むタイマ手段とを有し、上記切替え手段が、上記タイマ手段が示す現在時刻と上記パス制御情報が示す実行時刻とに基づいて、入力ＡＴＭセルのヘッダ変換情報を指定時刻に指定された内容に切替える。
【００１０】
本発明の好ましい実施例では、各入力回線インタフェース部は、第１、第２のヘッダ変換テーブルと、所定の処理サイクルでヘッダ変換情報の切替え処理を実行する制御手段とを備え、上記制御手段が、入力ＡＴＭセルのヘッダ変換に使用するテーブルを第１のヘッダ変換テーブルから前回の処理サイクルで内容更新済みの第２のヘッダ変換テーブルに切替え、上記第１のヘッダ変換テーブルの内容を上記第２のヘッダ変換テーブルに一致させた後、上記第２のヘッダ変換テーブルから上記第１のヘッダ変換テーブルに切替え、前記ノード制御部から供給されたパス制御情報のうち、次回の処理サイクルで指定時刻となるパス制御情報に基づいて、上記第２のヘッダ変換テーブルの内容を書き換えておくことを特徴とする。
【００１１】
本発明の通信ネットワークシステムは、ＡＴＭ網を構成する複数のノード装置と、上記複数のノード装置にデータ通信網を介して接続された網管理装置と、上記データ通信網に接続され、上記網管理装置に対して制御対象となるパスと制御内容と実行時刻とを指定したパス接続制御予約情報を送信する複数の端末装置とからなり、
上記網管理装置が、網構成情報と上記端末装置から受信したパス接続制御予約情報に基づいて、該予約情報が示すパス上に位置したノード装置毎のパス制御情報を生成する手段と、実行時刻が所定期間内にあるパス制御情報をまとめて該当ノード装置に配布するための手段を備え、
上記各ノード装置が、上記網管理装置から事前配布されたパス制御情報を記憶するための手段と、上記データ通信網の網同期クロックに同期して刻時動作するタイマ手段と、上記タイマが示す現在時刻と上記各パス制御情報が示す実行時刻とを比較し、指定された時刻に指定されたパス接続制御動作を実行するための手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のパス接続制御方法は、ＡＴＭ網を構成する複数のノード装置と、上記複数のノード装置にデータ通信網を介して接続された網管理装置と、上記データ通信網に接続された複数の端末装置とからなる通信ネットワークシステムにおいて、何れかの端末装置から上記網管理装置に、制御対象となるパスと制御内容と実行時刻とを指定したパス接続制御予約情報を送信し、上記網管理装置が、端末装置から受信した各パス接続制御予約情報に基づいて、指定されたパス上に位置するノード装置毎のパス制御情報を生成し、実行時刻が所定期間内にあるパス制御情報をまとめて該当ノード装置に事前配布し、上記各ノード装置が、上記網管理装置から事前配布されたパス制御情報を記憶しておき、指定された時刻にそれぞれ指定されたパス接続制御動作を実行することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明を適用する通信網の１例として、ディジタルＴＶ中継網のネットワーク構成を示す。このネットワークは、複数のノード装置２０（２０Ａ〜２０Ｄ）間を接続するＡＴＭ通信網と、これらのノード装置を網管理装置（ＯｐＳ）１０に接続するためのデータ通信網（ＤＣＮ）１００とからなっている。
【００１４】
本実施例では、全国の主要都市にある放送局３０（３０Ａ〜３０Ｅ）をそれぞれノード装置２０（２０Ａ〜２０Ｄ）に収容することによって、ＡＴＭ網をディジタルＴＶ映像の中継網（配信網）として利用する。各放送局は、例えば、放送局３０Ｅに示すように、ビデオ多重装置３１と端末装置３２とを備えており、ビデオ多重装置３１をノード装置２０の特定の入出力ポートに収容することによって、自局製作映像の他局への配信と、他局製作映像の受信を可能とする。
【００１５】
例えば、放送局３０Ａで製作したＴＶ映像を放送局３０Ｂに配信する場合、局３０Ａが収容されたノード装置２０Ａにおいて、局３０Ａとの接続ポートＰａ１から入力されるＴＶ映像をポートＰａ２に中継し、回線Ｌ１００を介してノード装置２０Ｂに送信する。局３０Ｂを収容したノード装置２０Ｂでは、上記回線Ｌ１００からポートＰｂ２に入力される受信映像を局３０Ｂの接続ポートＰｂ１に中継すればよい。これによって、放送局３０Ａで放映中のＴＶ映像を放送局３０Ｂでも同時に放映できる。
【００１６】
もし、放送局３０Ａで製作したＴＶ映像を放送局３０Ｃに配信したい場合は、上記ノード装置２０Ｂにおいて、ポートＰｂ２からの入力映像をポートＰｂ３に中継し、回線Ｌ１０１を介してノード装置２０Ｃに転送すればよい。また、放送局３０Ｅで、それまで回線Ｌ１０２を介して受信していた放送局３０Ｄからの受信映像を放送局２０Ｃからの映像に切替えたい場合、上記放送局３０Ｅを収容したノード装置２０Ｅにおいて、局Ｅとの接続ポートＰｅ１に向かう映像の入力ポートを回線Ｌ１０２の接続ポートＰｅ２から回線Ｌ１０３の接続ポートＰｅ３に切替えればよい。
【００１７】
このようにＡＴＭ網を局間の映像中継網として利用する放送システムにおいて、全国各地の放送局３０で予め決められた番組に従ってＴＶ映像を放送するためには、ＡＴＭ網を構成する複数のノード装置が、互いに同期して指定の時刻に瞬時に、パスの設定（接続）、解除（切断）またはパスの切替え動作を行う必要がある。
【００１８】
本発明では、上述した複数のノード装置よる映像配信パスの瞬時切替えを実現するために、各放送局２０に設置されたパス制御予約用の端末装置３２をデータ通信網１００を介して網管理装置１０に接続し、各端末装置３２から網管理装置１０に、実行すべき時刻（以下、予約時刻と言う）を指定して特定放送局間の接続制御（パスの設定または切断）を予約する。網管理装置１０は、上記各端末装置から受け付けた接続制御予約情報に従って、ＡＴＭ網のノード装置毎に所定期間分のパス制御情報を生成し、これをデータ通信網１００を介して定期的に各ノード装置２０に配布する。パス制御情報の配布は、例えば１日分の情報を毎朝定時に配布してもよいし、各ノード装置で蓄積すべき情報量を減らすために、数時間分のパス制御情報に分けて配布してもよい。
【００１９】
各ノード装置２０は、データ通信網１００またはＡＴＭ網の網同期クロックに従って互いに同期して現在時刻を刻むタイマを備えており、網管理装置１０から配布されたパス制御情報から指定時刻に達したパス制御情報を選択し、それぞれ指定された時刻に指定されたパスの接続、切断、または切替え動作を実行する。
【００２０】
図１では、図面を簡単化するために、各ノード装置２０に３個のポートしか示していないが、各ノード装置は、多数の入出力ポートを備えたＡＴＭ交換機からなり、上述した放送局設備以外の他の一般の端末装置や、局間接続回線を収容可能となっている。
【００２１】
図２は、図１の網管理装置（ＯｐＳ）１０の構成を示す。
網管理装置１０は、プロセッサ（ＯｐＳプロセッサ）１１と、データ通信網１００に接続するためのＤＣＮインタフェース１２と、放送局間の接続制御に必要な各種のプログラムを格納したプログラムメモリ１３と、予約情報ファイル１４、網構成情報ファイル１５およびノード別パス制御情報ファイル１６と、これらの要素を接続するバス１９とからなっている。
【００２２】
プログラムメモリ１３には、例えば、各放送局の端末装置３１から局間接続制御の予約を受付け、接続制御予約情報を予約情報ファイル１４に格納するための予約受付処理ルーチン１３１と、上記予約情報ファイル１４から特定期間内に予約時刻をもつ接続制御予約情報（以下、単に予約情報と言う）を読み出し、網構成情報ファイル１５を参照して各予約情報をノード別のパス制御情報に展開し、ファイル１６に格納する予約情報変換処理ルーチン１３２と、上記ファイル１６に格納されたノード別のパス制御情報を定期的に各ノード装置２０に送信するためのパス制御情報送信処理ルーチン１３３と、特定ノードに既に配布済みのパス制御情報がノード装置の障害によって消失した場合、障害復旧時にパス制御情報を再転送するノード障害復旧処理ルーチン１３４とが用意される。
【００２３】
各放送局で番組編成に関わる担当者は、端末装置３２を操作して、例えば、図３に示すように、予約時刻１０２と、制御対象となるパスの定義情報（送信局と受信局）１０２と、制御動作１４４とを指定した予約要求３００を発行する。本実施例では、パスの制御動作として、パスの「設定（接続）」と「解除（切断）」の２種類が用意してある。例えば、或る予約時刻にパスＡからパスＢに切替える場合は、端末装置３２からは、既存のパスＡについて上記予約時刻に切断を指示する予約要求と、同時刻に新たなパスＢの設定を指示する予約要求とを別々に発行することになる。これらの予約要求３００は、ＤＣＮプロトコルに従ったメッセージ形式で網管理装置１０に送信される。
網管理装置１０のＯｐＳプロセッサ１１は、各放送局から予約要求メッセージを受信すると、予約受付処理ルーチン１３１を実行することによって、予約要求３００から抽出した予約情報を予約時刻順にソートし、例えば、図３の予約テーブル１４０に示すエントリ形式で予約情報ファイル１４に格納する。
【００２４】
予約情報変換処理ルーチン１３２が参照する網構成情報ファイル１５には、例えば、図４に示すように、各ノード装置と対応して用意された複数のパス定義テーブル１５０（１５０Ａ〜１５０Ｎ）が用意されている。
本実施例では、上記パス定義テーブル１５０は、パスの宛先局１５１と、次ノード１５２と、入力パス定義情報１５３と、出力パス定義情報１５４との対応関係を示す複数のエントリを記憶している。ここで、入力パス定義情報１５３は、各テーブルの適用対象ノードに収容された放送局（以下、ホーム放送局という）からのＡＴＭセルが入力される入力ポートの番号１５３ａと、上記入力ＡＴＭセルのヘッダに付される入力ＶＰＩ／ＶＣＩ：１５３ｂとを含む。また、出力パス定義情報１５４は、上記ＡＴＭセルの出力ポートの番号１５４ａと、出力ＡＴＭセルに付すべき出力ＶＰＩ／ＶＣＩ：１５４ｂと、次ノードにおける上記出力ＡＴＭセルの入力ポートを示す次ノード入力ポート番号１５４ｃとを含む。
【００２５】
図１に示したＡＴＭ網を前提とすると、例えば、局３０Ａをホーム放送局とするノード装置２０Ａを適用対象としたパス定義テーブル１５０Ａでは、図４に示すように、宛先局Ｂ、Ｃ、Ｄと対応する次ノード１５２として、それぞれ局Ｂ、Ｂ、Ｄが定義されている。ノード装置２０Ａにとって、宛先局Ａはパスの終端となるため、エントリ１５０Ａ−１が示すように、宛先局Ａに対応する次ノードは存在しない。また、出力ポート番号は、ホーム放送局３０Ａの接続ポートＰａ１の番号Ｎｏ［Ｐａ１］を示すことになる。
【００２６】
図１のＡＴＭ網において、例えば、局３０Ａから局３０Ｃへのパスを設定するためには、局３０Ａから送信されたＡＴＭセルについて、送信元のノード装置２０Ａが、パス定義テーブル１５０Ａのエントリ１５０Ａ−３が示す出力パス定義情報に従ったセルヘッダの変換処理（ＶＰＩ／ＶＣＩの書き換え）を実行した後、出力ポートＰａ２に中継し、次ノード装置２０Ｂが、パス定義テーブル１５０Ｂの宛先局Ｃと対応したエントリの出力パス定義情報に従ったヘッダ変換を実行した後、出力ポートＰｂ３に出力し、更に次のノード装置２０Ｃが、パス定義テーブル１５０Ｃにおける宛先局Ｃと対応したエントリの出力パス定義情報に従って、受信セルを出力ポートＰｃ１に出力するように、網管理装置１０からノード装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃにパス制御指令を発行する必要がある。
【００２７】
本発明では、予約時刻の都度、網管理装置１０から対象パスが関係する各ノード装置にヘッダ変換テーブルの切替えを指令する代わりに、網管理装置１０が、定期的に（例えば、毎日一回定刻に、あるいは数時間おきに）予約情報変換処理ルーチン１３２を実行し、上記予約情報ファイル１４に蓄積された予約情報のうち、特定期間内の予約時刻をもつ予約情報について、網構成情報ファイル１５を参照してノード別のパス制御情報に変換し、ファイル１６に格納する。これらのパス制御情報は、網管理装置１０が定期的に実行するパス制御情報送信処理ルーチン１３３によって、各ノード装置２０に配布される。本発明の１つの特徴は、各ノード装置が、網管理装置１０から事前配布された所定期間内に予約時刻をもつパス制御情報を記憶しておき、予約時刻に達した時点で、パス制御情報が示す入力ポートの回線インタフェースにおいて自律的にヘッダ変換情報の切替えを実行するようにしたことにある。
【００２８】
図５は、ノード別パス制御情報のフォーマットの１例を示す。
ノード別のパス制御情報は、ファイル１６にノード装置対応に用意されたパス制御テーブル１６０（１６０Ａ１〜１６０Ｎ）に蓄積される。各テーブルは、予約時刻１６１と、入力パス定義情報１６２と、出力パス定義情報１６３と、制御動作１６４とを含む複数のエントリからなる。入力パス定義情報１６２は、入力ポート番号１６２ａと入力ＶＰＩ／ＶＣＩ：１６２ｂを含み、出力パス定義情報１６３は、出力ポート番号１６３ａと出力ＶＰＩ／ＶＣＩ：１６３ｂを含む。
【００２９】
例えば、図３に示した予約情報エントリ１４０−ｉは、次のようにして、ノード別のパス制御情報に展開される。先ず、網構成情報ファイル１４に用意された送信局Ｄのパス定義テーブル１５０Ｄを参照し、宛先局１５１がＥ局のエントリ１５０Ｄ−ｉから、入力パス定義情報１５３（入力ポート番号１５３ａ、入力ＶＰＩ／ＶＣＩ：１５３ｂ）と、出力パス定義情報１５４（出力ポート番号１５４ａ、出力ＶＰＩ／ＶＣＩ：１５４ｂ、次ノード入力ポート番号１５４ｃ）を取得する。得られた入力ポート番号１５３ａ、入力ＶＰＩ／ＶＣＩ：１５３ｂ、出力ポート番号１５４ａ、出力ＶＰＩ／ＶＣＩ：１５４ｂと、上記予約情報エントリ１４０−ｉが示す予約時刻１４１、制御動作１４４によって１つのパス制御情報エントリが生成され、Ｄ局用のパス制御テーブル１６０Ｄに追加される。
【００３０】
次に、上記パス定義エントリ１５０Ｄ−ｉにおいて次ノード１５２として指定されたノード装置を適用対象とするパス定義テーブルを参照し、宛先局１５１がＥ局となったエントリを検索する。図１のＡＴＭ網では、ノードＤの次ノードはノードＥとなっているため、ノードＥと対応したパス定義テーブル１５０Ｅから、宛先局１５１がＥ局となっているエントリ１５０Ｅ−ｊが検索され、Ｅ局用のパス制御テーブル１６０Ｄに１つのエントリが追加されることになる。
【００３１】
上記追加エントリの入力ポート番号１６２ａと入力ＶＰＩ／ＶＣＩ：１６２ｂには、パス定義エントリ１５０Ｄ−ｉにおける次ノード入力ポート番号１５４ｃと出力ＶＰＩ／ＶＣＩ：１５４ｂが適用される。また、上記追加エントリの出力ポート番号１６３ａと出力ＶＰＩ／ＶＣＩ：１６３ｂには、パス定義エントリ１５０Ｅ−ｊが示す出力ポート番号１５４ａと出力ＶＰＩ／ＶＣＩ：１５４ｂが適用される。
【００３２】
予約要求の受信時に、予約受付処理ルーチン１３１によって、予約情報エントリを予約時刻順にソートした状態で予約テーブル１４０に蓄積しておけば、予約情報変換処理ルーチン１３２は、予約時刻が所定期間内（時間帯）にある予約情報エントリを予約時刻順に読み出すことができる。従って、予約テーブル１４０から読み出された各予約情報エントリについて、上述したパス定義テーブルの参照手順を次々と繰り返すことによって、予約時刻順のノード別パス制御情報エントリを生成し、該当するパス制御テーブル１６０に追加することができる。
【００３３】
パス制御情報送信処理ルーチン１３３は、ノード別の各パス制御テーブル１６０から１群のパス制御情報エントリを定期的に読み出し、例えば、図６に示したメッセージ１７０の形式で該当ノード装置に送信する。
上記メッセージ１７０は、ＤＣＮヘッダ１７１と、それに続くデータ部の長さを示すデータ長１７２と、データ部に含まれるエントリデータの個数を示すエントリ個数１７３と、上記個数分のエントリデータ１７４−１〜１７４−ｎからなっている。上記ＤＣＮヘッダ１７１には、メッセージの識別子と宛先ノード識別子が含まれる。また、各エントリデータ１７４には、パス制御テーブル１６０から読み出されたパス制御情報（予約時刻１６１、入力パス定義情報１６２、出力パス定義情報１６３、制御動作１６４）の他に、予約管理番号１６０が含まれる。
【００３４】
パス制御情報送信処理ルーチン１３３は、各パス制御テーブル１６０から読み出した予約時刻が所定期間内のパス制御情報エントリを予約管理番号と共にデータ部に設定し、各パス制御テーブルの適用対象ノードの識別子を宛先ノード識別子としたメッセージ１７０を生成して、次々とデータ通信網１００に送信する。これによって、網管理装置１０から各ノード装置にノード別のパス制御情報が配布される。
【００３５】
図７は、ノード装置２０の１実施例を示す。
ノード装置２０の構成要素は、ノード制御部４０と、入力回線インタフェース部５０と、出力回線インタフェース部７０と、スイッチ部８０とに大別される。
【００３６】
ノード制御部４０は、プロセッサ（以下、ノード制御プロセッサと言う）２１と、網同期クロックに同期して１秒間隔のクロックＣＬＫを生成し、ノード内の各回線インタフェース部に分配するクロック分配回路２２と、上記１秒クロックＣＬＫに同期して刻時動作し、現在時刻を示すタイマ２３と、データ通信網１００に接続されたＤＣＮインタフェース２４と、データメモリ２５と、プログラムメモリ２６と、バス４１に接続されたバスインタフェース２７と、内部バス２９とからなっている。
【００３７】
データメモリ２５には、後述するエントリ管理テーブル２１０と、エントリメモリ２２０と、パス管理テーブル２３０が形成される。また、プログラムメモリ２６には、例えば、網管理装置１０からメッセージ１７０で受信したパス制御情報をエントリ管理テーブル２１０に登録処理するための制御情報受信処理ルーチン２４０と、パス制御情報を各入力回線インタフェース部に供給するためのパス制御情報分配処理ルーチン２５０と、故障状態から回復した入力回線インタフェース部にパス制御情報を再送する回復処理ルーチン２９０とを含む。
【００３８】
入力回線インタフェース部５０−ｉ（ｉ＝１〜ｍ）は、それぞれスイッチ８０の入力ポートとＡＴＭセルの入力回線ＩＮ−ｉとの間に接続されており、出力回線インタフェース部７０−ｉ（ｉ＝１〜ｍ）は、それぞれスイッチ８０の出力ポートとＡＴＭセルの出力回線ＯＵＴ−ｉとの間に接続されている。入力回線インタフェース部５０−ｉは、入力回線ＩＮ−ｉから受信したＡＴＭセルの入力ＶＰＩ／ＶＣＩを出力ＶＰＩ／ＶＣＩに書き換え、セルヘッダに内部ルーチング情報（出力ポート番号）を付した形でスイッチ部８０の入力ポートに出力する。スイッチ部８０は、各入力ポートから受信したＡＴＭセルを内部ルーチング情報（出力ポート番号）が示す出力ポートに転送する。出力回線インタフェース部７０−ｉは、スイッチ部８０から出力された各ＡＴＭセルから内部ルーチング情報を除去し、出力回線ＯＵＴ−ｉに送出する。
【００３９】
本実施例では、ノード制御部４０と各入力回線インタフェース部５０（５０−１〜５０−ｍ）とをバス４１を介して接続し、後述するように、ノード制御部から各入力回線インタフェース部５０に、パス制御情報をタイミングよく分配することを特徴とする。
図８は、入力回線インタフェース部５０の１実施例を示す。
入力回線インタフェース部５０は、入力回線ＩＮからの入力信号を処理し、信号線Ｌ１０にＡＴＭセル、信号線Ｌ１１にセルヘッダから抽出された入力ＶＰＩ／ＶＣＩを出力するＡＴＭ回線インタフェース回路５１と、信号線Ｌ１１に接続された第１セレクタ５２と、上記第１セレクタ５２に接続された２つのヘッダ変換テーブル５１Ａ（Ａ面）、５３Ｂ（Ｂ面）と、上記ヘッダ変換テーブル５１Ａ、５３Ｂの何れかの出力を選択する第２セレクタ５４と、信号線Ｌ１０と上記セレクタ５４に接続されたヘッダ書き換え回路５５と、インタフェース制御部６０とからなる。
【００４０】
インタフェース制御部６０は、プロセッサ（以下、インタフェースプロセッサと言う）６１と、１秒クロックＣＬＫに同期して現在時刻を刻時するタイマ６２と、バス４１に接続されたバスインタフェース６３と、ノード制御部４０からの受信データを一時的に格納するためのバッファメモリ６４と、データメモリ６５と、図１４で後述する予約実行処理ルーチン６４０を記憶するためのプログラムメモリ６６と、内部バス６６とを含む。データメモリ６５には、後述するように、パス制御情報を予約時刻順に管理するためのエントリ管理テーブル６１０と、パス制御情報エントリの実体データが格納されるエントリメモリ領域６２０とが形成される。
【００４１】
各ノード装置２０には、入出力回線数と対応した複数の入力インタフェース部５０が必要となるため、ノード装置を安価に提供するためには、各インタフェース制御部６０が必要とするメモリ６４、６５の容量をできるだけ小さくすることが望ましい。そこで、本実施例では、ノード制御部４０のメモリ２５には、網管理装置１０から毎日１回あるいは数回程度の頻度で供給される比較的大量のパス制御情報を蓄積できるだけの十分なメモリ容量のものを適用し、ノード制御装置４０から各入力回線インタフェース部５０に対しては、インタフェース部のメモリ容量が少なくて済むように、短い周期で少量ずつ頻繁にパス制御情報をローディングする。例えば、ノード制御プロセッサ２１が、パス制御情報分配処理ルーチン２５０を１秒毎に実行し、予約時刻がＴ分（Ｔ×６０秒）後に迫ったパス制御情報エントリを見つけて、該エントリが示す入力ポート番号ｉと対応した入力回線インタフェース部５０−ｉにローディングするようにすれば、各入力回線インタフェース部のメモリには、予約時刻がＴ分以内の比較的少量のパス制御情報エントリを蓄積できればよい。
【００４２】
尚、図８に示した入力回線インタフェース部５０では、ヘッダ変換テーブル５３Ａ、５３Ｂを入力ＶＰＩ／ＶＣＩで直接アクセスする構成となっているが、実際の応用においては、例えば、セレクタ５２の前段に入力ＶＰＩ／ＶＣＩをテーブルアドレスに変換するためのＣＡＭを配置し、該ＣＡＭから出力されたアドレスによってヘッダ変換テーブル５３Ａ、５３Ｂをアクセスするようにしてもよい。また、２つのヘッダ変換テーブル５３Ａ、５３Ｂを同一メモリ上に形成し、メモリアドレスの最上位ビットを切替えることによって、アクセスすべきテーブル領域を切替えるようにしてもよい。
【００４３】
図９は、ノード制御部４０のメモリ２５に形成されるエントリ管理テーブル２１０の構成と、エントリメモリ領域２２０におけるパス制御情報エントリの格納形式の１実施例を示す。
ノード制御部４０は、網管理装置１０からメッセージ１７０によって受信したパス制御情報エントリを入力回線インタフェース部毎に用意されたエントリ管理テーブル２１０―ｉ（ｉ＝１〜ｍ）に登録し、予約の実行状態に応じたエントリ管理を行うする。
【００４４】
各エントリ管理テーブル２１０−ｉは、空きエントリ数２１１と、実行済み（空き）エントリリスト・ポインタ２１２と、再転送待ちエントリリスト・ポインタ２１３と、結果待ちエントリリスト・ポインタ２１４と、転送待ちエントリリスト・ポインタ２１５とからなる。エントリメモリ領域２２０は、入力回線インタフェース部と対応した複数のサブ領域２２０−ｉ（ｉ＝１〜ｍ）に分割され、パス制御情報エントリは、各サブ領域でそれぞれの実行状態に応じて予約時刻順に連結（リンク）されて状態別のエントリリスト２２１〜２２４を形成している。
【００４５】
上記エントリ管理テーブル２１０−ｉの空きエントリ数２１１は、各サブ領域で空きエントリリスト２２１にリンクした空き状態のエントリ数を示し、ポインタ２１２〜２１５は、それぞれと対応するエントリリストの先頭に位置したエントリを指している。網管理装置１０から受信したパス制御情報エントリは、制御情報受信処理ルーチン２４０によって、転送待ちエントリリスト２２４に予約時刻順にリンクされる。
【００４６】
エントリメモリ２２０−ｉに登録される各パス制御情報エントリ３００は、図１０に示すように、同時刻エントリポインタ３０１と、次時刻エントリポインタ３０２と、状態コード３０３と、エントリデータ３０４とからなる。
状態コード３０３は、このエントリが、転送待ち、結果待ち、再転送待ち、実行済み（空き）のうちの何れの状態にあるかを示す。エントリデータ３０４には、網管理装置１０からの受信メッセージに含まれるエントリデータ１７４の内容（予約管理番号１６０、予約時刻１６１、入力パス定義情報１６２、出力パス定義情報１６３、制御動作１６４）が設定される。
【００４７】
同時刻エントリポインタ３０１は、同一の予約時刻をもつ複数のエントリをリンクして同時刻エントリリストを形成するためのものであり、次時刻エントリポインタ３０２は、次の同時刻エントリリストの先頭エントリを指している。従って、転送待ちエントリリスト２２４は、予約時刻順にリンクした複数の同時刻エントリリストからなり、各同時刻エントリリストの最後は、リストの最後を示すＥＯＬ（End of List）エントリ３１０となっている。再転送待ちエントリリスト２２２と結果待ちエントリリスト２２３も、上記転送待ちエントリリスト２２４と同様、予約時刻順にリンクした複数の同時刻エントリリストからなっている。
【００４８】
転送待ちエントリリスト２２４に登録されたパス制御情報エントリ３００は、予約時刻のＴ分前（例えば、Ｔ＝３）に、後述するパス制御情報分配処理ルーチン２５０によって、各エントリの入力ポート番号が示す入力回線インタフェース部５０−ｉに送信される。送信に成功したエントリは、結果待ちエントリリスト２２３に移される。また、例えば、送信先入力回線インタフェース部５０−ｉの障害あるいはボード不在によって、送信が不成功となったパス制御情報エントリは、再転送待ちエントリリスト２２２に移される。
【００４９】
結果待ちエントリリスト２２３にリンクした各パス制御情報エントリは、入力回線インタフェース部５０−ｉから実行完了通知を受けた時点で、空きエントリリスト２２１に移される。再転送待ちエントリリスト２２２にリンクしたエントリは、予約時刻に達する迄、再送信が繰り返され、送信に成功したエントリは、結果待ちエントリリスト２２３に移される。再送信が不成功のまま予約時刻が過ぎたエントリは、予約失敗エントリとしてパス管理テーブル２３０に登録され、エントリメモリ２２０内の該当エントリは空きエントリリスト２２１に移される。
【００５０】
一方、各入力回線インタフェース５０−ｉでは、ノード制御部４０から供給されたパス制御情報エントリをエントリメモリ６２０に格納しておき、エントリ管理テーブル６１０によって予約時刻順に管理する。
入力回線インタフェースのエントリ管理テーブル６１０は、例えば、図１１に示すように、複数の管理エントリ６１０−１〜６１０−ｎからなり、各管理エントリは、該管理エントリが有効エントリ（状態“１”）か空きエントリ（状態“０”）かを示す有効性表示フラグ６１１と、予約時刻６１２と、パス切断リスト・ポインタ６１３と、パス接続リスト・ポインタ６１４とからなっている。
【００５１】
上記エントリ管理テーブル６１０には、有効管理エントリが予約時刻順に配列される。予約時刻を過ぎた管理エントリは、上記フラグ６１１を“０”にすることによって、エントリ管理テーブル６１０から順次に消去される。エントリ管理テーブル６１０に残る有効エントリのうち、最初の管理エントリ６１０−１は、予約時刻６１２が現在時刻に最も近く、最後の有効管理エントリ６１０−ｊは、予約時刻がＴ分以内に迫ったものとなっている。
【００５２】
エントリ管理テーブル６１０への管理エントリの登録は、テーブル領域を循環的に使用して行われ、最後のエントリ領域６１０−ｎにエントリデータが登録されると、次のエントリデータは、既に空き状態となっている最初の領域６１０−１に登録される。有効エントリ群の先頭は、例えば、有効エントリポインタによって指定される。
【００５３】
本実施例によれば、エントリメモリ６２０には、今後、Ｔ分以内に接続または切断制御すべきパスに関する少数のパス制御情報エントリ６００が蓄積され、これらのエントリは、上記エントリ管理テーブル６１０によって、予約時刻順、制御動作別に管理される。すなわち、同一の予約時刻をもつ複数の制御情報エントリ６００を制御動作１６４の内容によってパス切断用のものとパス接続用のものにグルーピングし、パスの切断を指示する制御情報エントリ同士をリンクしてパス切断リスト６２１Ａを形成し、パスの接続を指示する制御情報エントリ同士をリンクしてパス接続リスト６２１Ｂを形成する。同一の予約時刻をもつパス切断リスト６２１Ａとパス接続リスト６２１Ｂの先頭エントリは、管理エントリ６１０―ｉのパス切断リスト・ポインタ６１３とパス接続リスト・ポインタ６１４によって指定され、上記各リストの最後はＥＯＦエントリとなっている。
【００５４】
エントリメモリ６２０に格納される各パス制御情報エントリ６００は、同時刻エントリポインタとエントリデータとからなる。この場合、エントリデータは、少なくとも予約管理番号１６０と、入力パス定義情報１６２と、出力パス定義情報１６３とを含む。予約時刻は管理エントリ６１０から判るため、上記エントリデータからは省略してもよい。同様に、制御動作も各制御情報エントリが所属するリスト６２１Ａ、６２１Ｂによって識別できるため、上記エントリデータから省略できる。ノード制御部４０から受信したパス制御情報エントリのエントリメモリ６２０への登録動作と、パス制御情報に従ったパスの接続／切断制御は、図１４で後述する予約実行処理ルーチン６４０によって行われる。
【００５５】
図１２と図１３は、ノード制御部４０において、クロック分配回路２２から発生するクロック信号ＣＬＫに同期して、プロセッサ２１によって１秒毎に実行されるパス制御情報分配処理ルーチン２５０のフローチャートを示す。
上記パス制御情報分配処理ルーチン２５０では、エントリ管理テーブル２１０−１〜２１０−ｍのうちの１つ（２１０−ｉ）を特定するためのパラメータｉの値を０に初期化（ステップ２５１）した後、パラメータｉの値をインクリメントし（２５２）、パラメータｉが最大値ｍを超えたか否かを判定する（２５３）。もし、パラメータｉの値がｍ以下の場合は、第ｉ番目のエントリ管理テーブル２１０−ｉを参照して、以下の処理を実行する。ｉ＞ｍとなった時点で、全てのエントリ管理テーブルについてパス制御情報分配処理が完了したことになるため、このルーチン２５０を終了する。
【００５６】
パラメータｉの値がｍ以下の場合、先ず、エントリ管理テーブル２１０−ｉのポインタ２１５に従って転送待ちエントリリスト２２４の先頭エントリを参照し、その予約時刻１６１とタイマ２３が示す現在時刻とを比較することにより、上記先頭エントリが予約時刻３分前の転送待ちエントリか否かを判定する（２６０）。上記エントリの予約時刻が「現在時刻＋３分」より大きければ、ステップ２７０に進む。上記エントリの予約時刻が現在時刻の丁度３分後となっていた場合は、同時刻の転送待ちエントリリストの先頭から順に転送待ちエントリを読み出し（２６１）、読み出されたエントリがＥＯＬであれば（２６２）、ステップ２７０に進む。
【００５７】
読み出されたエントリが転送待ちエントリの場合、該エントリに入力パス定義情報１６２として含まれる入力ポート番号ｋから、データ送信先となる入力回線インタフェース部５０−ｋを特定し、該入力回線インタフェース部５０−ｋが正常に動作中か否かを判定する（２６３）。各入力回線インタフェース部５０の動作状態は、バスインタフェース２７によって常時監視されており、入力回線インタフェース部５０−ｋが正常か否かは、例えば、図示しない回線インタフェース状態テーブルを参照することによって判定できる。
【００５８】
入力回線インタフェース部５０−ｋが正常であれば、該インタフェース部に上記エントリデータを送信し（２６４）、送信済みとなったエントリの状態コード３０３を結果待ち状態に書き換え、リンク先を結果待ちエントリリスト２２３に変更する（２６５）。この後、ステップ２６１に戻って、次のエントリについて同様の動作を繰り返す。入力回線インタフェース部５０−ｋが異常の場合は、上記エントリのリンク先を再転送待ちエントリリスト２１３に変更（２６６）した後、ステップ２６１に戻る。
【００５９】
ステップ２７０では、再転送待ちエントリリスト２２２を形成する同時刻エントリリストのうちの１つを特定するためのパラメータｊの値を０に初期化する。次に、上記パラメータｊの値をインクリメントし（２７１）、第ｊ番目の同時刻エントリリストを参照する（２７２）。もし、第ｊ番目の同時刻エントリリストが存在していなければ、図１３のステップ２８０に進む。第ｊ番目の同時刻エントリリストが存在していた場合、このリストの先頭から順に再転送待ちエントリを読み出す（２７３）。読み出されたエントリがＥＯＬであれば（２７４）、ステップ２７１に戻り、パラメータｊをインクリメントして、再転送待ちの次の同時刻エントリリストについて、同様の処理を繰り返す。
【００６０】
読み出されたエントリがＥＯＬでなければ、該エントリの予約時刻１６１と現在時刻とを比較し、予約時刻を過ぎたか否かを判定する（２７５）。もし、予約時刻を経過した場合は、予約実行失敗処理２７６を実行する。この予約実行失敗処理２７６では、上記エントリの状態コード３０３として「予約実行失敗（データ送信不成功）」を示すコードを設定した後、該エントリをパス管理テーブル２３０に登録し、エントリデータを含む予約実行の失敗通知を網管理装置１０に送信する。予約実行失敗処理２７６を実行した後、ステップ２７３に戻ると、第ｊ番目の同時刻エントリリストの残りエントリについて、同様の予約実行失敗処理２７６が繰り返されることになる。尚、網管理装置１０への失敗通知は、予約時刻を過ぎた第ｊ番目の同時刻エントリリストの全てのエントリを１つのメッセージにまとめた形で行ってもよい。
【００６１】
読み出されたエントリが、予約時刻到達前のものであれば、入力ポート番号ｋからデータ送信先となる入力回線インタフェース部５０−ｋを特定し、該入力回線インタフェース部５０−ｋが正常に動作中か否かを判定する（２７７）。入力回線インタフェース部５０−ｋが正常であれば、ステップ２６４、２６５と同様に、該インタフェース部にエントリデータを送信し（２７８）、送信済みのエントリの状態コード３０３を書き換え、リンク先を結果待ちエントリリスト２２３に変更（２７０）した後、ステップ２７７に戻る。入力回線インタフェース部５０−ｋが依然として異常の場合は、何もせずにステップ２７７に戻り、次のエントリについて同様の動作を繰り返す。
【００６２】
再転送待ちの全てのエントリについて上述した処理２７２〜２７９を終えると、図１３に示すステップ２８０で、結果待ちのエントリリスト２２３の先頭エントリの予約時刻を読み取り、現在時刻と比較して、予約時刻を過ぎたか否かを判定する（２８１）。本発明では、図１４で後述するように、各入力回線インタフェース部５０が、予約時刻に指定されたパス制御動作を実行し、実行完了をノード制御部４０に通知するようになっている。そこで、ノード制御部４０では、結果待ちエントリリスト２２３の先頭エントリの予約時刻が過ぎた時点で、先頭の同時刻エントリリストを取り出し（２８２）、該リスト中の各エントリについて実行完了通知が受信済みとなっているか否かをチェックする（２８３）。先頭エントリが予約時刻を過ぎていなければ（２８１）、入力回線インタフェース部からの実行完了通知の受信前の状態にあるため、図１２のステップ２５２に戻って、次のエントリ管理テーブルについて上述した処理を繰り返す。
【００６３】
実行完了通知が受信済みとなっていれば、上記エントリの状態コード３０３として「予約実行完了」を示すコードを設定した後、これをパス管理テーブル２３０に登録し（２８４）、網管理装置１０に予約実行の完了を通知する（２８５）。一方、入力回線インタフェース部から実行完了通知が未受信のエントリについては、入力回線インタフェース部の制御動作に異常があったものと判断し、該当エントリの状態コード３０３に「予約実行失敗（応答未受信）」を示すコードを設定した後、これをパス管理テーブル２３０に登録し（２８４）、網管理装置１０に予約実行の失敗を通知する（２８５）。この後、網管理装置１０への通知を終えた各エントリについて、状態コード３０３を空き状態に書き換え、空きエントリリスト２２１に移す（２８８）。この後、図１２のステップ２５２に戻って、次のエントリ管理テーブルについて上述した処理を繰り返す。
【００６４】
上記パス制御情報分配処理ルーチン２５０によれば、予約時刻のＴ分前に入力回線インタフェース部に送信できなかったパス制御情報エントリが再転送待ちエントリとして扱われ、予約時刻に達する迄の間、繰り返して再転送を試みるようになっている。従って、予約時刻になる前に障害が回復すれば、パス制御情報エントリを該当入力回線インタフェース部にローディング可能となる。また、再転送待ち状態のまま予約時刻を過ぎたパス制御情報エントリは、パス管理テーブル２３０に移される。これらのパス制御情報エントリは、入力回線インタフェース部の障害が回復した時点で、回復処理ルーチン２９０によって処理され、選択的にパス管理テーブルから該当入力回線インタフェース部にローディングされる。
【００６５】
図１４は、各入力回線インタフェース５０において、インタフェースプロセッサ６１がクロック信号ＣＬＫに同期して１秒毎に実行する予約実行処理ルーチン６４０のフローチャートを示す。
予約実行処理ルーチン６４０では、先ず、エントリ管理テーブル６１０における最初の有効管理エントリ６１０−１から予約時刻６１１を読み取り、これをタイマ６２が示す現在時刻とを比較することによって、予約時刻に達した制御情報エントリ（パス切断リストまたはパス接続リスト）の有無を判定する（ステップ６４１）。予約時刻に達した制御情報エントリがなければ、ステップ６４６に進む。
【００６６】
最初の有効管理エントリ６１０−１の予約時刻６１１が現在時刻に一致した場合は、セレクタ５２、５４を切替えて、予備系のヘッダ変換テーブル（Ｂ面）５３Ｂを運用面とする（６４２）。上記ヘッダ変換テーブル（Ｂ面）は、後述するように、予約時刻の１秒前に、パス切断リスト６２１Ａとパス接続リスト６２１Ｂに含まれるパス制御情報エントリに従って既に内容が更新済みの状態となっている。予備系のヘッダ変換テーブル（Ｂ面）５３Ｂに切替えた状態で、他方のヘッダ変換テーブル（Ａ面）５３Ａの内容を更新し、上記ヘッダ変換テーブル（Ｂ面）５３Ｂと一致させる（６４３）。Ａ面の内容更新は、エントリ管理テーブル６１０で予約時刻が現在時刻になっている管理エントリ６１０−１に基づいて、パス切断リスト６２１Ａとパス接続リスト６２１Ｂをアクセスし、これらのリストにリンクしたパス制御情報エントリに従って行う。但し、ヘッダ変換テーブル５３Ｂの内容を５３Ａに複写してもよい。
【００６７】
ヘッダ変換テーブル（Ａ面）５３Ａの内容更新が完了すると、セレクタ５２、５４を切替えて、上記ヘッダ変換テーブル（Ａ面）５３Ａを運用面とする（６４５）。この時点で、予約されたパスの接続、切断の制御動作が完了したことになる。そこで、上記パス切断リスト６２１Ａとパス接続リスト６２１Ｂにリンクしたパス定義情報エントリ６００について実行完了通知を生成し、ノード制御部４０に送信する（６４５）。この時、用済みとなった管理エントリ６１０−１の有効性フラグ６１１を無効状態（“０”）に設定し、上記管理エントリ６１０−１と対応するパス切断リスト６２１Ａ、パス接続リスト６２１Ｂにリンクしていたパス定義情報エントリを空きエントリとして解放し、有効エントリポインタを次の管理エントリのアドレスに書き換える。これによって、次の予約時刻をもつ新たな管理エントリが、上記エントリ管理テーブル６１０における最初の有効管理エントリ６１０−１となる。
【００６８】
次のステップ６４６では、エントリテーブル６１０の最初の有効管理エントリ６１０−１の予約時刻６１１を現在時刻と比較し、予約時刻１秒前の制御情報エントリの有無を判定する（ステップ６４１）。
予約時刻６１１が「現在時刻＋１秒」より大きければ、ステップ６５４に進み、予約時刻６１１が「現在時刻＋１秒」に一致していれば、上記有効管理エントリ６１０−１のパス切断リストポインタ６１３に従って、パス切断リスト６２１Ａからエントリを取り出す（６４８）。取り出したエントリがパス制御情報エントリ６００の場合は、ヘッダ変換テーブル（Ｂ面）５３Ｂの該当エントリの出力パス定義情報を無効化し（６５０）、ステップ６４８に戻って、パス切断リスト６２１Ａから次のエントリを取り出す。
【００６９】
上記ヘッダ変換テーブル５３Ｂには、各ＡＴＭセルのヘッダから抽出される入力ＶＰＩ／ＶＣＩと対応したエントリとして、出力ＶＰＩ／ＶＣＩと出力ポート番号とが記憶されているため、上記ステップ６５０では、取り出されたパス制御情報エントリ６００の入力パス定義情報１６２に含まれる入力ＶＰＩ／ＶＣＩに基づいてヘッダ変換テーブル（Ｂ面）５３Ｂをアクセスし、既に書き込まれている出力ＶＰＩ／ＶＣＩと出力ポート番号とを消去、または無効データに置き換える。
パス切断リスト６２１ＡのＥＯＬ６０５が読み出されるまで（６４９）、上記ステップ６４８〜６５０を繰り返すことによって、パス切断リスト６２１Ａにリンクした全てのパス制御情報エントリに関して、予約時刻の１秒前に予備系ヘッダ変換テーブルの書き換えを完了できる。
【００７０】
パス切断リスト６２１ＡからＥＯＬが読み出されると、次に、有効管理エントリ６１０−１のパス接続リストポインタ６１４に従って、パス接続リスト６２１Ｂからエントリを取り出す（６５１）。取り出したエントリがパス定義エントリ６００の場合は、該エントリの入力パス定義情報１６２に含まれる入力ＶＰＩ／ＶＣＩに基づいてヘッダ変換テーブル５３Ｂをアクセスし、上記パス定義エントリ６００で出力パス定義情報１６３として指定されている出力ＶＰＩ／ＶＣＩと出力ポート番号とを書き込む（６５３）。
パス接続リスト６２１ＢのＥＯＬ６０５が読み出されるまで（６５２）、上記ステップ６５１〜６５３を繰り返すことによって、パス接続リスト６２１Ｂにリンクした全てのパス制御情報エントリに関して、予約時刻の１秒前に予備系ヘッダ変換テーブルの更新を完了できる。
【００７１】
パス接続リスト６２１ＢからＥＯＬが読み出された時、ステップ６５４に進み、バッファメモリ６４にノード制御部４０から新たなエントリが受信されているか否かを判定する。新たなエントリが受信されていた場合は、エントリ管理テーブル６１０に新たな管理エントリ６１０−（ｊ＋１）を追加し、受信エントリをそれぞれの制御動作１６４の内容に従ってグルーピングすることによって、上記管理エントリにリンクした新たなパス切断リスト６２１Ａとパス接続リスト６２１Ｂとしてエントリメモリ６２０に登録する（６５５）。この後、上記受信エントリについて、管理テーブルへの設定が完了したことを示す応答信号をノード制御部４０に送信し（６５６）、このルーチン６４０の実行を終了する。
【００７２】
上記実施例によれば、網管理装置１０から複数のノード装置２０に各ノード装置毎のパス制御情報を事前に配布しておき、各ノード装置の制御部４０が、周期的（１秒毎）に実行される予約情報分配処理ルーチン２５０によって、予約時刻Ｔ秒（Ｔ＝１８０）前のパス制御情報エントリを該当入力回線インタフェース部５０−ｉに配布するようになっているため、入力回線インタフェース部のパス制御情報蓄積用メモリを比較的小容量のもので済ませることが可能となる。また、ノード制御部４０と各入力回線インタフェース部５０−ｉの時計を網同期クロックに同期したクロック信号ＣＬＫによって刻時動作させ、各入力回線インタフェース部５０−ｉが、ノード制御部から配布されたパス制御情報エントリが示す予約時刻の直前に予備系のヘッダ変換テーブル（Ｂ面）を更新しておき、予約時刻に達した時点で予備系のヘッダ変換テーブルに切替えるようになっているため、１つのノード装置において同時刻に制御すべきパスが多数本発生した場合でも、予約時刻に遅れることなくパスの設定、解除を実行できる。
従って、上記ノード装置の構成を図１に示したディジタルＴＶ信号中継網に適用した場合、全国各地に分布した放送局間の映像配信パスを予め指定された時刻に瞬時に切替えることが可能となる。
【００７３】
【発明の効果】
以上の説明から明かなように、本発明によれば、通信網を構成する複数のノード装置において、通信パスの設定、解除または切替えを予め指定された時刻に同期して瞬時に実行することが可能となる。従って、本発明を適用すれば、ＡＴＭ網を利用して、任意の放送局で放映中のＴＶ映像を指定の時刻に他の特定の局からも放映できるディジタルＴＶ中継網の構築が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したディジタルＴＶ中継網のネットワーク構成を示す図。
【図２】図１における網管理装置１０の構成を示す図。
【図３】パス制御予約要求３００と、網管理装置１０の予約情報ファイル１４に形成される予約テーブル１４０との関係を説明するための図。
【図４】網管理装置１０の網構成情報ファイル１５に格納されるパス定義テーブル１５０の１実施例を示す図。
【図５】網管理装置１０のノード別制御情報ファイル１６に蓄積されるパス制御情報のフォーマットの１例を示す図。
【図６】網管理装置１０から各ノード制御装置２０に送信されるパス制御情報送信メッセージのフォーマットの１例を示す図。
【図７】ノード装置２０の１実施例を示すブロック図。
【図８】ノード装置２０に含まれる入力回線インタフェース部５０の１実施例を示すブロック図。
【図９】ノード装置２０に含まれるノード制御部４０が備えるエントリ管理テーブル２１０の形式と、エントリメモリ２２０におけるパス制御情報エントリ３００の格納形式の１例を示す図。
【図１０】エントリメモリ２２０にに格納されるパス制御情報エントリ３００の構造の１例を示す図。
【図１１】入力回線インタフェース部５０のエントリ管理テーブル６１０の形式と、エントリメモリ６２０におけるパス制御情報エントリ６００の格納形式の１例を示す図。
【図１２】ノード制御部４０で実行されるパス制御情報分配処理ルーチン２５０の１実施例を示すフローチャート。
【図１３】図１２に示したパス制御情報分配処理ルーチン２５０の残り部分を示すフローチャート。
【図１４】入力回線インタフェース部５０で実行される予約実行処理ルーチン６４０の１実施例を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０：網管理装置（ＯｐＳ）、２０（２０Ａ〜２０Ｅ）：ノード装置、
３０（３０Ａ〜３０Ｅ）：放送局、１００：データ通信網（ＤＣＮ）、
１１：ＯｐＳプロセッサ、１２：ＤＣＮインタフェース、
１３：プログラムメモリ、１４：予約情報ファイル、１５：網構成情報ファイル、１６：ノード別パス制御情報ファイル、
２１：ノード制御プロセッサ、２２：クロック分配回路、２３：タイマ、
２４：ＤＣＮインタフェース、２５：データメモリ、２６：プログラムメモリ、
２７：バスインタフェース、４０：ノード制御部、
５０：入力回線インタフェース部、５１：回線インタフェース、
５２、５４：セレクタ、５３：ヘッダ変換テーブル、５５：ヘッダ書き換え回路、６１、インタフェースプロセッサ、６２：タイマ、６３：バスインタフェース、６４：バッファメモリ、６５：データメモリ、６６：プログラムメモリ、７０：出力回線インタフェース部、８０：スイッチ部、
１４０予約テーブル、１５０：パス定義テーブル、
１６０：ノード別パス制御情報テーブル、１７０：送信メッセージ、
２１０：エントリ管理テーブル、２２０：エントリメモリ、
３００：パス制御情報エントリ、６１０：エントリ管理テーブル、
６２１Ａ：パス切断リスト、６２１Ｂ：パス接続リスト。

Claims

ＡＴＭ網を構成する複数のノード装置と、
それぞれ上記複数のノード装置の何れかに接続される複数の放送局設備と、
上記複数のノード装置にデータ通信網を介して接続された網管理装置と、
上記データ通信網に接続され、上記網管理装置に対して、制御対象となる番組映像中継パスの定義情報と制御内容と実行時刻とを指定したパス接続制御予約情報を送信する放送局用の複数の端末装置とからなり、
上記網管理装置が、網構成情報と上記端末装置から受信したパス接続制御予約情報に基づいて、該予約情報が示す番組映像中継パス上に位置したノード装置毎のパス制御情報を生成する手段と、実行時刻が所定期間内にあるパス制御情報をまとめて該当ノード装置に配布するための手段を備え、
上記各ノード装置が、それぞれＡＴＭセルの入出力回線に接続された複数の入／出力回線インタフェース部と、上記複数の入／出力回線インタフェース部に接続されたＡＴＭスイッチ部と、上記データ通信網と各入力回線インタフェース部に接続されたノード制御部と、上記データ通信網または上記ＡＴＭ網の網同期クロックに同期して刻時動作するタイマ手段とを有し、
上記ノード制御部が、上記網管理装置から配布されたパス制御情報を記憶するための手段と、上記各パス制御情報が示す実行時刻を上記タイマが示す現在時刻と比較して、所定時間内に指定の実行時刻となるパス制御情報を選択し、該当入力回線インタフェース部に供給するための手段とを有し、
上記各入力回線インタフェース部が、上記ノード制御部から供給されたパス制御情報を記憶するための手段と、上記記憶手段に記憶されたパス制御情報が示す実行時刻を定期的に判定し、指定された実行時刻に、該パス制御情報が示す番組映像中継パスの定義情報と制御内容に従って入力ＡＴＭセルのヘッダ変換情報を切替えるための手段とを有し、
上記網管理装置から実行時刻よりも前に上記パス制御情報を事前配布された複数のノード装置が、上記入力インタフェース部において、上記パス制御情報が示す実行時刻にＡＴＭセルのヘッダ変換情報を切り替えることによって、上記ＡＴＭ網上に、複数放送局で同時放映される番組映像の局間中継パスを瞬時に設定または解除するようにしたことを特徴とする通信ネットワークシステム。
前記各入力回線インタフェース部が、第１、第２のヘッダ変換テーブルを備え、
上記第１のヘッダ変換テーブルに従って入力ＡＴＭセルのヘッダ変換が行なわれている間に、前記ヘッダ情報を切替えるための手段が、前記ノード制御部から供給されたパス制御情報のうち、次回の処理サイクルで指定時刻となるパス制御情報に基づいて、上記第２のヘッダ変換テーブルの内容を書き換えておき、指定時刻に達したとき、入力ＡＴＭセルのヘッダ変換に使用するテーブルを上記第１のヘッダ変換テーブルから上記第２のヘッダ変換テーブルに切替えることを特徴とする請求項１に記載の通信ネットワークシステム。
前記ヘッダ情報を切替えるための手段が、入力ＡＴＭセルのヘッダ変換に使用するテーブルを前記第１のヘッダ変換テーブルから前記第２のヘッダ変換テーブルに切替えた後、上記第１のヘッダ変換テーブルの内容を上記第２のヘッダ変換テーブルに一致させ、ヘッダ変換に使用するテーブルを上記第２のヘッダ変換テーブルから上記第１のヘッダ変換テーブルに切替えた状態で、次回の処理サイクルで指定時刻となるパス制御情報に基づいて、上記第２のヘッダ変換テーブルの内容を書き換えることを特徴とする請求項２に記載の通信ネットワークシステム。
ＡＴＭ網を構成する複数のノード装置と、それぞれ上記複数のノード装置の何れかに接続される複数の放送局設備と、上記複数のノード装置にデータ通信網を介して接続された網管理装置と、上記データ通信網に接続された放送局用の複数の端末装置とからなり、上記各ノード装置が、それぞれＡＴＭセル入出力回線に接続された複数の入／出力回線インタフェース部と、上記複数の入／出力回線インタフェース部に接続されたＡＴＭスイッチ部と、上記データ通信網に接続されたノード制御部とからなる通信ネットワークシステムにおけるパス接続制御方法であって、
上記各ノード装置が、上記データ通信網または上記ＡＴＭ網における網同期クロックに同期して現在時刻を刻時し、
上記何れかの端末装置から上記網管理装置に、制御対象となる番組映像中継パスの定義情報と制御内容と実行時刻とを指定したパス接続制御予約情報を送信し、
上記網管理装置が、端末装置から受信した各パス接続制御予約情報に基づいて、指定されたパス上に位置するノード装置毎のパス制御情報を生成し、実行時刻が所定期間内にあるパス制御情報をまとめて該当ノード装置に事前配布し、
上記各ノード装置の上記ノード制御部が、上記網管理装置から事前配布されたパス制御情報を記憶しておき、実行時刻が所定時間内に迫ったパス制御情報を該当入力回線インタフェース部に選択的に供給し、
各入力回線インタフェース部が、上記ノード制御部から供給されたパス制御情報を記憶しておき、上記パス制御情報が示す実行時刻と現在時刻とを定期的に比較し、上記パス制御情報で指定された実行時刻に、該パス制御情報の番組映像中継パスの定義情報と制御内容に従ってＡＴＭセルヘッダ変換情報を切替えることによって、複数放送局で同時放映される番組映像の局間中継パスを瞬時に設定または解除するようにしたことを特徴とするパス接続制御方法。
前記各入力回線インタフェース部が、第１、第２のヘッダ変換テーブルと、所定の処理サイクルでヘッダ変換情報の切替え処理を実行する制御手段とを備え、
上記制御手段が、入力ＡＴＭセルのヘッダ変換に使用するテーブルを第１のヘッダ変換テーブルから前回の処理サイクルで内容更新済みの第２のヘッダ変換テーブルに切替え、上記第１のヘッダ変換テーブルの内容を上記第２のヘッダ変換テーブルに一致させた後、入力ＡＴＭセルのヘッダ変換に使用するテーブルを上記第２のヘッダ変換テーブルから上記第１のヘッダ変換テーブルに切替え、前記ノード制御部から供給されたパス制御情報のうち、次回の処理サイクルで指定時刻となるパス制御情報に基づいて、上記第２のヘッダ変換テーブルの内容を書き換えておくことを特徴とする請求項４に記載のパス接続制御方法。
前記各端末装置が、番組映像の送信局または受信局となる各放送局内に設置され、送信側放送局の識別情報と宛先側放送局の識別情報で前記制御対象パスを指定して、前記網管理装置に前記パス接続制御予約情報を送信することを特徴とする請求項４〜請求項５の何れかに記載のパス接続制御方法。