JPH04363942A - 広帯域交換ネットワーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒ
ｏｎｏｕｓ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｍｏｄｅ）技術を適用
した、広帯域ＩＳＤＮをベースとする企業内ユースを照
準とした広帯域交換ネットワークに関する。

【０００２】

【従来の技術】１００余年の歴史を経てこれまでに開発
・構築され運用に供されてきた電話網、データ網、そし
てＦＡＸ網などの個別サービス網を、ＩＳＤＮ（Ｉｎｔ
ｅｇｒａｔｅｄ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ　Ｄｉｇｉｔａｌ　
Ｎｅｔｗｏｒｋ）　により、一つのネットワーク体系の
基に統合しようとする動きが世界各所で推し進められて
いる。

【０００３】ＩＳＤＮ化の第一ステップとして、１９８
８年から狭帯域ＩＳＤＮが我国を始めとする先進各国で
運用が始まり、更にＡＴＭ技術をベースとする広帯域Ｉ
ＳＤＮにより放送網との融合を含めＩＳＤＮ網の完成を
目指して、その技術開発がＣＣＩＴＴ（国際電信電話諮
問委員会）を中心に世界の主要な研究機関で鋭意進めら
れている。

【０００４】ところで、企業内ユースとして広帯域ＩＳ
ＤＮを導入、発展、さらに普及していく過程では、十数
〜数百端末の小容量システムに始まり、例えば１６００
０端末といった大容量システムへと拡張されていくと考
えられる。

【０００５】従って、拡張に要するコストの点から、企
業内ユースを照準とした広帯域交換ネットワークとして
は、小容量システムから大容量システムまで一貫したア
ーキテクチャを有することが望ましい。

【０００６】しかしながら、一貫したアーキテクチャを
有する広帯域交換ネットワークは未だ提案されておらず
、企業内ユースで広帯域ＩＳＤＮを導入する障害となっ
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、導
入期、発展期、普及期で、システムのアーキテクチャが
一貫していないため、システムの拡張に既に導入されて
いる装置を活用することができず、無駄になるという課
題があった。

【０００８】本発明は、このような事情に基づきなされ
たもので、小容量システムから大容量システムまで同一
のアーキテクチャで構築することができる広帯域交換ネ
ットワークを提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の広帯域交換ネッ
トワークは、上記目的を達成するため、情報フィールド
とヘッダとからなるセルを多重・分離する複数のアクセ
スノードとこれらのアクセスノードからアクセス可能な
リング状伝送路とを有し、自律的に動作する第１のネッ
トワークと、複数の双方向インターフェースを収容し、
前記セルを中継交換するスイッチング機能を有し、自律
的に動作する少なくとも１つの広帯域交換ノードを備え
る第２のネットワークとを備え、前記第１のネットワー
クに対し複数の前記双方向インターフェースを割当て、
この複数の双方向インターフェースと前記アクセスノー
ドの少なくても１つとを接続することにより構成される
ことを特徴としている。

【００１０】

【作用】本発明では、広帯域交換ノードとこの広帯域交
換ノードに接続される第１のネットワークとを任意に組
合わせることで、同一のアーキテクチャにより小容量シ
ステムから大容量システムまで構築することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づき
説明する。なお、各図共通する部分には同符号を付し、
重複する説明は省略する。

【００１２】小容量システム 図１は本発明の一実施例に係る広帯域交換ネットワーク
の小容量システムにおける構成を示す図である。

【００１３】同図において、１はＡＴＭリング（以下、
ＡＴＭＲと呼ぶ。）を示している。ＡＴＭＲ１は、２種
類のリングアクセスノード（以下、ＲＡＮと呼ぶ。）、
保守用コンソール（以下、ＭＡＣと呼ぶ）、２系統の光
リング１１から構成されている。

【００１４】ＲＡＮには、各種端末インタフェースまた
は局線インタフェースなどを収容する端末インターフェ
ース収容リングアクセスノード（以下、ＲＡＮＩ　と呼
ぶ。）およびＡＴＭＲ１全体の呼処理および保守管理を
行う呼処理管理リングアクセスノード（以下ＲＡＮＭ　
と呼ぶ）があり、光リング１１により接続されている。

【００１５】また、ＡＴＭＲ１は、ＲＡＮＩ　の内の１
つを介して広帯域ＩＳＤＮ局線２と接続されている。ま
た、ＲＡＮＩ　には、例えば非リアルタイム数Ｍｂ／ｓ
端末３１が接続されている支線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａ
ｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）３、狭帯域ＩＳＤＮ端末４、
ＳＴＭベースのＰＢＸ（Ｎ−ＰＢＸ）５、広帯域ＩＳＤ
Ｎ中速端末６等の端末が接続される。Ｎ−ＰＢＸ５には
、非ＩＳＤＮ端末５１が接続されている。なお、狭帯域
ＩＳＤＮ用ＰＢＸ５はターミナルアダプタ（Ｂ−ＴＡ）
６を介してＲＡＮＩ　に接続される。

【００１６】このように構成されたＡＴＭＲ１は、後述
の分散交換中継ノード（以下、ＡＴＭＴと呼ぶ。）と接
続することなく自律的に動作することができ、数端末か
ら数百端末までの小容量領域で安価にシステムを構成す
ることができる。

【００１７】ＲＡＮＩ　に接続される端末は、ＲＡＮＩ
　の端末インタフェースカードの選択により、例えばＬ
ＡＮインタフェース　６回線またはＳＢ　インタフェー
ス　６回線、狭帯域ＩＳＤＮインタフェース　８回線ま
たは　１．５Ｍｂ／ｓ　１次群インタフェースあるいは
　６．３Ｍｂ／ｓ　高速デジタル回線インタフェース　
１回線等が収容できる。

【００１８】特に、局線あるいは図示しないＡＴＭＴと
の接続を行うインタフェースカードを収容したＲＡＮＩ
　には、ＡＴＭＲ１内へのクロックの供給、監視を行う
機能ならびにセル流のバースト性等を抑圧するトラヒッ
クシェイピング機能が備えられている。

【００１９】また、ＲＡＮは、ＡＴＭＲ１内に最大６３
台まで収容することが可能である。特にＲＡＮＭ　は、
二重化構成をとってもよく、ＭＡＣの電源が投入されて
いない状態であっても、ＡＴＭＲの運用を持続すること
が可能であり、複数台のＭＡＣをＲＡＮＭ　に接続して
データ設定、状態表示、課金処理、トラヒック集計専用
に使用してもよい。

【００２０】なお、図１において、ＳＴＭベースのＮ−
ＰＢＸ５は、１次群インタフェース（Ｈ１１）を介して
広帯域交換網に乗入れ（インタワーク）、システム内の
狭帯域ＩＳＤＮ電話端末などとの相互通信、あるいは広
帯域ＩＳＤＮ網へのアクセスを行うことができる。また
、同インタフェースあるいはＴＴＣ２Ｍ標準インタフェ
ースなどの多重インタフェース単位にサーキットエミュ
レーション方式でＡＴＭセル化し、広帯域ＩＳＤＮベー
スの専用線と相手側広帯域交換網を経由して相手側Ｎ−
ＰＢＸとの相互通信を行うことができる。これによって
広帯域ＩＳＤＮ専用線を他の広帯域トラヒックと共有す
ることによる通信コストの削減を図ることができる。

【００２１】ここで、ＡＴＭＲ１に収容可能な端末イン
タェース数は、トラヒックピーク負荷率の制約により決
まる。ここで、トラヒックピーク負荷率とは、通信に際
しユーザが申告する最大速度（リアルタイム性が要求さ
れない呼では平均速度）の総和とペイロード容量との比
である。即ち、負荷が最も厳しくなる局線に接続された
ＲＡＮＩ　にて、次に示す（１）式を満たす必要がある
。

【００２２】 Ｎ×η×（Ｃｔ＋Ｃｅ）×Ｓｐ×α ≦Ｔｐ×Ψｐ×ε×Ｒ………（１） ただし、 Ｓｐ＝Σ（Ｓｉ×Ｎｉ×Ｂｉ） Ｎ　　　　　　　　：収容可能端末インタフェース数η
＝　０．３　　：最大負荷時端末使用数Ｃｔ＝　１．０
：局線双方向コネクション比率Ｃｅ＝　０．５：内線双
方向コネクション比率α　　　　　　　　：安全率 Ｔｐ＝１４９．７６Ｍｂ／ｓ　：ペイロード容量Ψｐ＝
９５％：トラヒックピーク率 ε＝２．０　　　：平均セル再利用率 Ｒ＝２　　　　　：リング数 Ｓｉ　　　　　　：端末最大／平均速度（非リアルタイ
ム数Ｍｂ／ｓ　端末では平均速度） Ｂｉ　　　　　　：非対称係数 Ｎｉ　　　　　　：端末台数比率 平均セル再利用率εは、ＡＴＭＲに固有なもので、ＡＴ
ＭＲ内のトラヒックの分布具合などにより　１〜　４の
値を取り得るが、局線収容ＲＡＮＩへのトラヒックの集
中などを考慮し、ここではε＝２．０　としている。

【００２３】端末最大／平均速度、非対称係数、端末台
数比率の例を図２に示す。

【００２４】（１）式より、安全率を見込まないとき、
Ｎ≦６０９　となる。

【００２５】また、Ｎ＝４００　としたとき、α≦１．
５　となる。

【００２６】従って、収容可能端末インタフェース数Ｎ
の上限は、広帯域ＩＳＤＮ中速端末などの高速端末の呼
損に対するマージンならびに中容量領域以上のシステム
との一貫性を配慮して　４００程度とするのが適当であ
る。 なおこのとき、光リング１１の一方が何等かの障害によ
り稼働停止し、片系運用に移行した場合、　１リングに
て転送可能なトラヒック量を越え、通信中のすべてのコ
ネクションを救済できない。そこで、ＡＴＭＲ１に収容
する端末インタフェース数を　２００程度以下に抑え、
ＡＴＭＲ１の最大転送能力の半分以下のトラヒックで運
用するようにすれば、このような障害が発生した場合に
もすべてのコネクションを救済することができる。この
ようにＡＴＭＲ　１系統に収容される端末数を抑えた場
合でも、端末インタフェースあたりのコスト増分は、Ｒ
ＡＮＭ　と局線を収容するＲＡＮＩ　等の分が増えるだ
けなので、少なく抑えられる。

【００２７】さらに、ＡＴＭＲ１に　４００端末を収容
し、　１５５Ｍｂ／ｓ　の広帯域ＩＳＤＮ局線（専用線
サービスを含む。）を　１回線設けたときの局線上のト
ラヒックピーク負荷率は、以下に示す（２）式より、Ψ
ｐ＝　０．８３　となり、安全率（マージン）α＝１．
１４となる。

【００２８】 　　Ψｐ≦（Ｎ×η×Ｃｅ×Ｓｐ）／（Ｔｐ×Ｌ）……
…（２）ただし、Ｎ＝　４００ Ｌ＝　２　　　　：伝送路数（送受信）よって、ＡＴＭ
Ｒ　１系統に対して、　１５５Ｍｂ／ｓ　ＴＢインタフ
ェース　１回線を設ければよい。

【００２９】また、ＡＴＭＲ１の呼処理能力としては、
図３に示すように、同規模のＮ−ＰＢＸ（　４００回線
）とのインタワーク分を考慮して、５４００ＢＨＣＡ（
不完了率　１．５）以上あればよい。

【００３０】中容量システム 次に、本発明を中容量システムに適用した例について説
明する。

【００３１】図４は、本発明の一実施例に係る広帯域交
換ネットワークの中容量システムにおける構成を示す図
である。

【００３２】同図において、１はＡＴＭＲを、７はＡＴ
ＭＴを示している。

【００３３】ＡＴＭＴ７には、複数系統のＡＴＭＲ１、
広帯域ＩＳＤＮ局線２およびＮ−ＰＢＸ５、広帯域ＩＳ
ＤＮ高速端末８が接続されている。複数系統のＡＴＭＲ
１は１台のＡＴＭＴ７によりスター状に結合されている
。さらに、ＡＴＭＴ７には、ＭＡＣが接続されている。

【００３４】ＡＴＭＴ７は、図示しない１６ポートのＡ
ＴＭスイッチを内蔵し、最大　４系統のＡＴＭＲ１を　
１５５Ｍｂ／ｓ　または　６２２Ｍｂ／ｓ　ＴＢ　イン
タフェース９を介して収容する。また、局線インタフェ
ースをＡＴＭＴ７に収容して、複数系統のＡＴＭＲ１に
よる局線インタフェースの共有化が行われている。

【００３５】ＡＴＭＲ１は、２種類のリングアクセスノ
ードＲＡＮＭ　、ＲＡＮＩ　を２系統の光リング１１で
接続して構成されている。

【００３６】ＡＴＭＲ１とＡＴＭＴ７間は、ＰＢＸ間プ
ロトコルに準じた共通線信号方式を適用する。これによ
り、転送やフリーナンバリング／テナントなどの高度な
サービス展開を実現しつつ、他ベンダのＡＴＭＲをＡＴ
ＭＴ７に収容したり、他ベンダの製品間での相互接続と
いったマルチベンダ性の確保が可能とされている。

【００３７】一方、ＡＴＭＴ７に接続されたＭＡＣによ
りシステム全体の保守運用管理を統合的に行うためには
、例えば、ＮＮＩ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　ＮｏｄｅＩｎｔｅ
ｒｆａｃｅ）ベースの内部プロトコルを適用して、ＡＴ
ＭＲ１とＡＴＭＴ７との結合を深める。

【００３８】また、ＡＴＭＴ７にＮ−ＰＢＸ５とのイン
タワーク機能を具備させることにより、ＡＴＭＲ１への
呼量の集中を防ぐことができる。

【００３９】なお、ＡＴＭＴ７はポートフリー構造とな
っており、ＡＴＭＲ１の収容、広帯域ＩＳＤＮ局線接続
、広帯域ＩＳＤＮ高速端末等の接続に柔軟に応じること
ができる。

【００４０】さらに、ＡＴＭＲ１とＡＴＭＴ７にアプリ
ケーションプロセッサ（ＡＰ）を接続することで、情報
処理システムと連動した高度できめ細かな、そして拡張
性／柔軟性に富んだマルチメディア企業情報通信網を構
成することができる。

【００４１】なお、ＡＴＭＴ７は、広帯域ＩＳＤＮ網（
局線、専用線など）から優先的にクロックを抽出／選択
して、ＡＴＭＲ１に供給するが、障害などによりこのク
ロックの供給が停止したときは、内部クロックにより自
走して、内線系のサービスを持続することができる。

【００４２】ここで、ＡＴＭＲ　１系統に収容可能な最
大端末インタェース収容数は、　４００程度であり、シ
ステム全体としてはＡＴＭＲ　４系統（ＡＴＭＲの接続
に　８ポート、局線接続に　４ポートを使用する）の相
互接続が可能であり、最大１６００端末インタフェース
まで収容することができる。

【００４３】いま、この最大端末インタフェース収容数
の端末インタフェースが収容されており、ＡＴＭＲ１内
の全てのコネクションが、ＡＴＭＴ７を介して他のＡＴ
ＭＲ１または広帯域ＩＳＤＮ局線２等との間にはられる
というケースを想定した場合、ＡＴＭＲ１とＡＴＭＴ７
との間のＴＢ　インタフェース９上のトラヒックピーク
負荷率Ψｐは、（３）式より、Ψｐ＝０．８３となり、
このときの安全率αは１．１４となる。

【００４４】Ψｐ≦（Ｎ×η×（Ｃｔ＋Ｃｅ）×Ｓｐ）
／（Ｔｐ×Ｌ×Ｍ）………（３） ただし、 Ｃｔ＝Ｃｅ＝　１　　（ＡＴＭＲ１内に閉じたコネクシ
ョンなし） Ｍ＝２：ＡＴＭＲ１・ＡＴＭＴ７間ＴＢ　（　１５５Ｍ
ｂ／ｓ　）インタフェース数 即ち、　１リングに対して、　１５５Ｍｂ／ｓ　ＴＢ　
インタフェース　１回線、またはＡＴＭＲ　１系統に対
して　６２２Ｍｂ／ｓ　ＴＢ　インタフェースの半分の
帯域を割り当てればよい。さらに、同条件において、Ａ
ＴＭＲ１内のトラヒックピーク負荷率も０．８３となる
ので、ＡＴＭＲ１とＡＴＭＴ７との間の整合性も優れて
いる。

【００４５】また、前述の小容量システムで説明したよ
うに、ＡＴＭＲ１で障害が発生したとき、すべてのコネ
クションが救済されるためには、ＡＴＭＲ　１系統につ
き端末インタフェース数を２００　以下に抑えればよい
。このとき、ＡＴＭＲ１とＡＴＭＴ７との間には、　１
５５Ｍｂ／ｓ　ＴＢインタフェース　１回線を設ければ
よく、ＲＡＮＭ　が２　台になるなど若干のコスト増は
あるが、システムとしての端末インタフェース収容可能
数は変わらない。

【００４６】さらに、ＡＴＭＲ　１系統あたりの広帯域
ＩＳＤＮ局線２へのトラヒックピーク負荷率は、先に（
２）式で求めた値と等しくなる。よって、ＡＴＭＴ７に
は、最大４　回線の　１５５Ｍｂ／ｓ　ＴＢ　インタフ
ェースまたは　１回線の　６２２Ｍｂ／ｓ　ＴＢ　イン
タフェースを収容すればよい。

【００４７】また、広帯域ＩＳＤＮ高速端末８は、ＳＢ
　インタフェースを介してＡＴＭＴ７に直収されている
。 ＡＴＭＲ１を　４系統接続した最大構成では、前述した
ようにＡＴＭＴ７の１６ポートあるＡＴＭスイッチリソ
ースのうち１２ポートが使用されるので、広帯域ＩＳＤ
Ｎ高速端末８用には　４ポートが割当てられる。なお、
広帯域ＩＳＤＮ高速端末の同時コネクション数の多いユ
ーザに対しては、ＡＴＭＲ１の接続数を制限するか、Ａ
ＴＭＴ７を複数台相互接続するか、３２ポートを備えた
ＡＴＭＴを利用することで対応できる。

【００４８】また、ＡＴＭＴ７の呼処理能力としては、
ＡＴＭＲ１を　４系統接続した最大構成において、図３
に示すように、同規模のＮ−ＰＢＸ（１６００回線）と
のインタワーク分を含め、２８８００ＢＨＣＡ　（不完
了率　１．５）以上あればよい。ＡＴＭＲ１の呼処理能
力としては、ＡＴＭＲ１内の全てのコネクションがＡＴ
ＭＴ７を介するとすると、７２００ＢＨＣＡ以上の呼処
理能力が必要である。

【００４９】大容量システム 次に、企業ユースで普及期に必要な大容量システムに適
用した例について説明する。

【００５０】図５は、本発明の一実施例に係る広帯域交
換ネットワークの大容量システムにおける構成を示す図
である。

【００５１】同図において、１は最大　４００端末を収
容するＡＴＭＲ、７ａ〜７ｆは１６ポートを有するＡＴ
ＭＴを示している。

【００５２】ＡＴＭＴ７ａ〜７ｆは、円周上に配置され
、各ＡＴＭＴ７間が原則として３方路の伝送路（リンク
）１３でいわゆるホィール状に接続されている。また、
図示を略した広帯域ＩＳＤＮ局線とは、それぞれ　３ポ
ートを使用して接続されている。　　ＡＴＭＴ７ａ〜７
ｅには、それぞれ　２系統のＡＴＭＲ１が接続されてい
る。

【００５３】さらに、ＡＴＭＴ７ａには、ＭＡＣとアプ
リケーションプロセッサ（ＡＰ）が接続されており、Ａ
ＴＭＴ７ｆには、Ｂ−ＴＡ６を介してＮ−ＰＢＸ５が接
続されている。

【００５４】なお、同図に示した構成では、最大４００
０端末インタフェースが収容されるが、ＡＴＭＴ７ａ〜
７ｅに、それぞれ　３系統のＡＴＭＲ１を接続し、シス
テム全体として１５系統のＡＴＭＲ１を接続して６００
０端末インタフェースを収容するシステムとしてもよい
。また、３２ポートのＡＴＭＴを用いれば、同規模のシ
ステムを　３台のＡＴＭＴで実現することができる。さ
らに、超大容量システムとして、３２ポートのＡＴＭＴ
を８台用い、システム全体として４０系統のＡＴＭＲ１
を接続した、１６０００端末インタフェースを収容する
システムを実現することもできる。

【００５５】ここで、３２ポートのＡＴＭＴを　８台用
い、　１６０００端末インタフェースを収容した場合、
各ＡＴＭＴは、ＡＴＭＲ１の接続用に１０ポート、局線
接続用に　５ポート、ＡＴＭＴ間リンク用に１４ポート
を割当てる必要がある。

【００５６】すなわち、このときの各ポートおよびＡＴ
ＭＲ１内のトラヒックピーク負荷率Ψｐが、０．７８〜
０．８９（安全率１．０７〜１．２２）の範囲で分布す
るため、システム内のリソースをほぼ均等かつ高効率で
使用することができる。

【００５７】なお、ＡＴＭＲ１の高速化（　６２２Ｍｂ
／ｓ　）ならびにＡＴＭＴ７の容量拡大（６４または　
１２８ポート化）により、このアーキテクチャを継承し
、サービスの均一性、経済性と信頼性の両立、優れた柔
軟性／拡張性、標準性／マルチベンダ性の確保、ならび
に保守管理の一元性などを損ねることなくシステムのト
ラヒック転送能力を　４倍にまで高めることができる。

【００５８】さらに、ＡＴＭＴ７間の相互接続の他の構
成について説明する。

【００５９】図６（ａ）は、ＡＴＭＴ７間を超高速光ル
ープネットワーク１５を介して相互接続した例である。 ＡＴＭＴ７は、光ループネットワーク１５上のステーシ
ョン（ＳＴＮ）１５１に接続され、光ループネットワー
ク１５を介して他のＡＴＭＴ７と相互接続されている。

【００６０】同図に示す構成では、信号が一方向に流れ
るため、ＡＴＭＴ７間のルーティング制御が単純化され
、　１機種のＡＴＭＴで幅広い適用領域を網羅すること
ができる。

【００６１】障害に対しては、例えば二重帰属方式を採
用する。即ち、ＡＴＭＴ７を　２台のＳＴＮ１５１に接
続し、帰属先（信号の送受が行われている）のＳＴＮ１
５１等に障害が発生したとき、他方のＳＴＮ１５１に帰
属先を切替える。また、光ループネットワーク１５自体
を二重化したり、障害ＳＴＮの切離しにともなうループ
バックあるいはバイパスなどの障害対策が施される。

【００６２】図６（ｂ）は、図５に示したシステムで用
いた構成であり、ＡＴＭＴ７間を３方路の伝送路（リン
ク）１６でホィール状に接続した例であり、トラヒック
をシステム全体に分散するという特徴がある。

【００６３】この構成では、前述したように　８台程度
までのＡＴＭＴ７が相互接続可能で、ＡＴＭＴ間リンク
は　１５５Ｍｂ／ｓ　あるいは　６２２Ｍｂ／ｓ　の標
準インタフェース速度で対応可能である。

【００６４】障害に対しては、ＡＴＭＴから他の　３台
のＡＴＭＴに相互接続される冗長経路を介した高度なル
ーティング制御により対応可能である。

【００６５】図６（ｃ）は、ＡＴＭＴ７間を伝送路（リ
ンク）１７でリング状に接続した例であり、ループネッ
トワークにおけるルーティング制御の単純さと、ホィー
ル状ネットワークにおけるＡＴＭＴ７間リンクを標準イ
ンタフェース速度で形成できるという特徴を兼ね備えて
いる。

【００６６】ＡＴＭＴあるいはＡＴＭＴ間リンクの障害
に対しては、ホィール状ネットワークと同様にルーティ
ング制御により対応している。

【００６７】図７に４０００、６０００、　１６０００
端末インタフェースを収容する場合における、ループネ
ットワーク結合、ホィール状ネットワーク、リング状ネ
ットワークの構成例を示す。なお、トラヒックピーク負
荷率が９０％以下を満足するものとした。

【００６８】同図に示すように、４０００端末インタフ
ェースまでは、いずれの構成においても１６ポートのＡ
ＴＭスイッチを有するＡＴＭＴ　４台にて対応すること
ができる。

【００６９】ＡＴＭＴ間伝送のために用いるポート数は
、ループネットワーク結合で　４ポート、ホィール状ネ
ットワークならびにリング状ネットワークで　６ポート
であり、ＡＴＭＲおよび局線との接続のためのポート数
と合わせると、ループネットワーク結合で１２ポート、
ホィール状ネットワークならびにリング状ネットワーク
で１４ポートとなる。ループネットワーク結合では、　
２ポート分少なく済むが、その代替として　２．３Ｇｂ
／ｓ　の光ループネットワークを必要としている。なお
、未使用の２ないし　４ポートは、広帯域ＩＳＤＮ高速
端末やＮ−ＰＢＸなどを収容するのに使用すればよい。

【００７０】また、６０００端末インタフェースを収容
する場合、ループネットワーク結合およびホィール状ネ
ットワークでは、１６ポートのＡＴＭスイッチを有する
ＡＴＭＴ　６台にて対応することができるが、リング状
ネットワークでは３２ポートのＡＴＭスイッチを有する
ＡＴＭＴ　３台にて構成される。これは、リング状ネッ
トワークでは、ＡＴＭＴ間伝送のために用いるポート数
が増えるためである。また、ループネットワーク結合で
は、さらに３．３Ｇｂ／ｓ　の光ループネットワークを
必要としている。

【００７１】さらに、　１６０００端末インタフェース
を収容する場合、ループネットワーク結合では１６ポー
トのＡＴＭＴ１６台と　８Ｇｂ／ｓ　の光ループネット
ワークから構成され、ホィール状ネットワークでは３２
ポートのＡＴＭＴ　８台にて構成され、リング状ネット
ワークでは６４ポートのＡＴＭＴ　４台にて構成される
。

【００７２】図８は、トラヒックの方路がランダムであ
ること、各ＡＴＭＴ間を原則として３方路で接続するこ
とを前提とし、ＡＴＭＴ間距離が最小かつトラヒックが
システム全体に分散するような非階層ネットワーク構成
（例えばＡＴＭＴが１０台以下ではホィール状、１１台
以上ではダブルリング状）としたときの、ＡＴＭＴ台数
に対するＡＴＭＴ間距離、パス多重数および終端率を示
す図である。

【００７３】同図（ｂ）に示すように、リンクあたりの
パス多重数の最大と平均とがほぼ一致しており、前述し
た第１の特徴であるトラヒックがネットワーク全体にほ
ぼ均等に分布することが分かる。また、同図（ｃ）の終
端率の最悪値と平均値の一致にも同様のことが示されて
いる。

【００７４】また、各図から、ＡＴＭＴが１１台以上に
なるとＡＴＭＴ間距離が　３以上、パス多重数が　５以
上、終端率が５０％以下となる。即ち、ＡＴＭＴのスイ
ッチングリソースの５０％以上が他のＡＴＭＴ間の中継
のためにだけ使用されている。一方、ＡＴＭＴを１０台
以下としておけば、終端率を６０％以上に維持すること
ができる。さらに、ネットワーク形態を維持したままＡ
ＴＭＴの増減設工事が行える。即ち、ＡＴＭＴを　１台
増設するには、最大　２本のＡＴＭＴ間リンクを切断し
た後、新たに　３本のリンクを追加すればよい。

【００７５】また、同図（ｂ）から、　８台のＡＴＭＴ
で構成した場合、リンクあたりのパス多重度は最大　４
となる。これは、　１台のＡＴＭＴから他のＡＴＭＴに
張るパス数が　７であることから、リンクには　４／７
のトラヒックが流れることを示す。従って、　１６００
０端末インタフェースを収容する大容量システムにおい
ても、ＡＴＭＴ間リンクに高価なＧｂ／ｓ　クラスの高
速伝送路を用いる必要がなく、　６２２Ｍｂ／ｓ　速度
の伝送路を　１回線程度で済ませることができる。

【００７６】さらに、ＡＴＭＴ間は冗長にリンクが張ら
れているため、障害に対して帰属先切替えなどの特別な
障害対策を施すことなく一時的なトラヒックの偏在に対
して柔軟な迂回制御が可能とされている。従って、信頼
性が高くトラヒックの偏在に対する耐性の強いシステム
を構築することができる。

【００７７】以上から、ホィール状ネットワークにおい
てＡＴＭＴの台数は、導入後の拡張性に柔軟に応じるた
めの　２台分の余裕を残すため、原則的に８台とするこ
とが好ましい。

【００７８】なお、各ＡＴＭＴ間を接続する光ファイバ
ーは、ホィール状に敷設されることになるが、多芯ケー
ブルをＡＴＭＴに沿って一筆書き状に敷設することで、
工事上の繁雑さを回避することができる。

【００７９】さらに、ここでは、トラヒックがネットワ
ーク全体にほぼ均一に分布することを前提としたが、実
際には敷設上の制約などにより、局線が　１台のＡＴＭ
Ｔに集中収容されるなど、トラヒックが偏在することが
考えられる。このような場合にも、ホィール状の接続を
ベースとしてＡＴＭＴ間の接続形態、リンク帯域（ポー
ト割当て数）ならびにＡＴＭＴの容量を適切に設計選択
することで、柔軟に対応することができる。即ち、ホィ
ール状ネットワークにおいては、トラヒックの流量上の
制約となるのはＡＴＭＲとＡＴＭＴ間の接続インタフェ
ースだけであり、局線集中収容などにともなうトラヒッ
クの偏在には柔軟に対応させることができる。

【００８０】以上述べてきた、　８台程度のＡＴＭＴか
らなるホィール状ネットワークの特徴を以下にまとめる
。

【００８１】まず、第１にトラヒックの方路がランダム
であれば、ネットワーク上のトラヒックを特定のリンク
に偏ることなくほぼ均等に分散できる。

【００８２】第２に任意のＡＴＭＴ間パスを形成するリ
ンク数（ＡＴＭＴ間距離）を　２以下と低く抑えられる
。

【００８３】第３に全ＡＴＭＴ間にパスを張ったときに
、各リンク上でのパス多重数を　４以下と低く抑えられ
る。

【００８４】第４に終端率を６４％以上と高く維持でき
る。ここで終端率とはＡＴＭＴに流入する全パスのうち
、当該ＡＴＭＴで終端する比率であり、この値が低いほ
ど他のＡＴＭＴ間でのセルの中継数が増え、スイッチン
グリソースが無駄に使用されていることを示す。

【００８５】第５にＡＴＭＴの増減設工事に対応しやす
い。

【００８６】第６にＡＴＭＴ間リンクに、標準インタフ
ェース速度である　１５５Ｍｂ／ｓ　あるいは　６２２
Ｍｂ／ｓ　の伝送路が使用でき、低廉化が期待できる。

【００８７】第７にＡＴＭＴ間が冗長に接続されている
ため、帰属先切替えなどの特別の障害対策を施さなくと
も、特定の伝送路あるいはＡＴＭＴの障害がシステム全
体に波及することがない。

【００８８】第８に局線集中収容などのトラヒックの偏
在に対して、ＡＴＭＴ間リンク接続形態ならびにリンク
帯域（ポート割当て数）などの設計の自由度が高く、ユ
ーザニーズに柔軟に対応することができる。

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
広帯域交換ノードとこの広帯域交換ノードに接続される
第１のネットワークとの組合わせにより、小容量システ
ムから大容量システムまで同一のアーキテクチャで構築
することができる。従って、最初に導入した装置などを
無駄にすることなく、小容量システムから大容量システ
ムに移行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る広帯域交換システムの
小容量システムの構成を示す図である。

【図２】端末最大／平均速度、非対称係数、端末台数比
率の例を示す図である。

【図３】システムアーキテクチャの概要を示す図である
。

【図４】本発明の一実施例に係る広帯域交換ネットワー
クの中容量システムにおける構成を示す図である。

【図５】本発明の一実施例に係る広帯域交換ネットワー
クの大容量システムにおける構成を示す図である。

【図６】ＡＴＭＴ間の相互接続の他の構成について説明
するための図である。

【図７】端末インタフェース数に応じた、ループネット
ワーク結合、ホィール状ネットワーク、リング状ネット
ワークの構成例を示す図である。

【図８】ＡＴＭＴ台数に対するＡＴＭＴ間距離、パス多
重数および終端率を示す図である。

【符号の説明】

１…ＡＴＭリング（ＡＴＭＲ） ２…広帯域ＩＳＤＮ局線 ３…支線ＬＡＮ ４…狭帯域ＩＳＤＮ端末 ５…狭帯域ＩＳＤＮ用ＰＢＸ ６…ターミナルアダプタ（Ｂ−ＴＡ） ７、７ａ〜７ｆ…分散交換中継ノード（ＡＴＭＴ）８…
広帯域ＩＳＤＮ高速端末 ９…ＴＢ　インタフェース １１…光リング １５…光ループネットワーク １６、１７…伝送路（リンク）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報フィールドとヘッダとからなるセルを
   多重・分離する複数のアクセスノードとこれらのアクセ
   スノードからアクセス可能なリング状伝送路とを有し、
   自律的に動作する第１のネットワークと、複数の双方向
   インターフェースを収容し、前記セルを中継交換するス
   イッチング機能を有し、自律的に動作する少なくとも１
   つの広帯域交換ノードを備える第２のネットワークとを
   備え、前記第１のネットワークに対し複数の前記双方向
   インターフェースを割当て、この複数の双方向インター
   フェースと前記アクセスノードの少なくても１つとを接
   続することにより構成されることを特徴とする広帯域交
   換ネットワーク。