JPH0646082A

JPH0646082A - 情報転送制御方式

Info

Publication number: JPH0646082A
Application number: JP19556092A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Osaki; 善朗大崎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-07-22
Filing date: 1992-07-22
Publication date: 1994-02-18
Also published as: US5414697A

Abstract

(57)【要約】【目的】リアルタイム性を要求しない端末を含むＡＴＭ
交換システムにおける情報転送制御方式において、優先
度の高い呼が生じた場合でも柔軟に対応し総合的に回線
の使用効率を十分に得ることが可能な情報転送制御方式
を提供する。【構成】端末を収容するノードと収容される端末との間
で交換される呼制御信号により、予め呼設定時に要求す
る帯域の最良値と最悪値および呼の優先度を、端末を収
容するノードに送っておくことにより、各交換ノードは
呼の優先度ごとに情報転送帯域を管理し、網内で優先度
の高い呼が発生した場合に必要に応じて関連する優先度
の低い呼の新たな情報転送帯域を計算し、計算結果に基
づき、優先度の低い呼が通信中であっても、関連する端
末に情報転送形態を変更する信号を送出し、端末の情報
伝送帯域を柔軟に制御することにより、総合的に回線の
トラヒックを平坦にし、回線の使用効率を高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＡＴＭ交換システムに
おける情報転送制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の光伝送技術の発達に伴い、広帯域
な情報を比較的安価に伝送できるようになった。このよ
うな状況に合わせて、ＣＣＩＴＴ（国際電信電話諮問委
員会）においても、ＡＴＭ（非同期転送モード）を用い
た通信方式の検討を始めている。ＡＴＭ方式とは、高速
パケット方式とほぼ同等の原理で、「セル」と呼ばれる
固定長の短いパケットに分割し非同期に転送して情報交
換を行う方式である。従って、ＡＴＭ方式では、一時的
なトラヒックの変動に対して、セルの廃棄が生じる可能
性がある。このため、ＡＴＭ方式を用いた交換システム
では、呼設定の際に当該呼のセル送出数を決定する方法
が検討されている。このような設定は、セルが統計的な
多重をされることを考慮したものであり、各呼のパラメ
ータを統計的に計算し、受付可能な呼の把握を行うもの
である。

【０００３】しかし、上記した呼設定の際にセル送出数
を決定する方法を採用しても、各呼の品質を維持するこ
とが条件となるので、実際の回線上では、セルが常に転
送されているわけではなく、ある程度余裕をもった回線
の設定がされることになる。例えば、１．５Ｍｂｐｓの
比較的狭帯域な回線上に音声のような比較的廃棄品質の
甘い呼、具体的には廃棄率が１０の−３乗程度の呼を多
重する場合でも、回線は約８割程度しかセルの多重を行
うことができない。これでは、回線の効率的使用がされ
ているとはいえない。

【０００４】そこで、メール転送のような廃棄品質を問
わない呼、すなわち廃棄優先レベルの高いセルを、余っ
た回線上に多重し、回線をさらに効率的に使用すること
が考えられる。しかし、メール転送のような呼の場合は
一般的に呼の帯域を大きめに設定することになるので、
通常の品質の呼が多い場合には、廃棄品質の低い呼のセ
ルが集中して送出されると、それぞれのトラヒックがお
互いにつぶし合い、結果として廃棄品質の低い呼の情報
疎通率が極端に低下する問題がある。

【０００５】そこで、このような呼の設定に際し、特に
固定的に帯域を決定せず、また、ある程度のセルの廃棄
を許容する時間透過性のない呼を有効に回線上に多重す
るためには、呼の継続中に、端末の情報転送帯域を変更
する等の何らかの情報転送形態の変更をすることが必要
となる。しかし、現状の呼設定手順で情報転送形態を変
更することは不可能である。なぜなら、図９は通常の通
信において行われる呼設定の手順を示した図であるが、
図９で示しているように、現状の通信においては呼の設
定段階でユーザ端末が要求した情報の転送形態例えば情
報転送帯域は、呼が終了するまで継続し、情報の転送形
態を変更することは不可能な構成となっている。すなわ
ち、上述のような現状の呼設定手順を利用した場合に
は、呼の継続中に網の運用状態によってユーザ端末の情
報転送形態を変更することは不可能であるため、たとえ
呼の優先度が低くリアルタイム性を要求しない端末が交
換システムに存在していても、回線を有効に利用するき
めの細かい柔軟な情報転送ができない。

【０００６】従って、ＡＴＭ方式のような、統計的に情
報の多重を行う転送方式において、ユーザ端末の送出す
る呼の継続中は、呼の廃棄品質や使用帯域あるいは使用
帯域の可変性等に応じたきめの細かいユーザ端末の情報
転送の制御が困難であるため、回線の効率的使用が困難
であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、現状
の呼設定手順を利用すると、予め設定された情報転送形
態は呼が終了するまで変更することが不可能であるた
め、かなり余裕をもったリソースの割当しかできないた
め、結果として回線の使用効率を十分得ることができな
いという問題があった。

【０００８】そこで、本発明はこの問題を除去し、優先
度が低く、情報転送帯域が可変でリアルタイム性を要求
しないセルを送出する端末を制御し、回線の使用効率を
十分に得ることが可能な、ＡＴＭ交換システムにおける
情報転送制御方式を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】ＡＴＭ交換システムにお
ける情報転送制御方式において、端末から端末を収容す
る交換ノードへ送出する呼設定信号に前記端末の情報転
送形態変更時に必要な情報を付加する手段と、前記交換
ノードが前記情報を管理し、網内のトラヒックまたはリ
ソース状態によって前記端末と端末を収容する交換ノー
ド間の情報転送帯域を前記管理情報をもとに計算する管
理・計算手段と、前記交換ノードの管理・計算をもと
に、呼の継続中でも呼処理信号の一つとして、前記交換
ノードから端末に対し情報転送形態変更の制御信号を送
出する手段と、前記制御信号により端末が情報転送形態
を変更する変更手段と、を有することを特徴とするＡＴ
Ｍ交換システムにおける情報転送制御方式。

【００１０】

【作用】本発明では、端末と端末を収容する交換ノード
との間で交換される呼制御信号として、情報転送形態を
変更する制御信号を伝送し、網内のリソース状態によっ
て、呼の継続中であっても、前記制御信号により関連す
る端末の情報転送形態を制御することが可能であるの
で、網は端末の情報転送形態をきめの細かい、機に応じ
た迅速かつ柔軟な制御することができる。

【００１１】

【実施例】以下、図１から図８を参照して本発明の一実
施例について説明する。まず、図１は本発明の基本的な
概念説明図である。網１０３、網１０３に収容される端
末（１０１、１１１）および網１０３と端末（１０１、
１０３）を接続する回線（１０２、１１２）から構成さ
れる。網と端末を接続する回線（１０２、１１２）はＡ
ＴＭ方式を用いた多重により、端末（１０１および１１
１）からのユーザ情報の転送を行うとともに、網１０３
と端末（１０１、１１１）の間での呼制御信号の転送も
行われる。網１０３内は、実際には複数の交換ノードを
中継する形で回線が複雑に構成されているが、端末１０
１と端末１１１の間の通信に関する物理的な回線を仮想
的な一つの回線１０４として表している。この仮想物理
回線１０４の幅１０７は、端末１０１と端末１１１の間
に網１０３が最大限用意できる物理回線の最大転送可能
帯域を表している。また、幅１０６は仮想物理回線１０
４上で現在使用可能な余剰帯域を示している。また、幅
１０５は現在使用されている帯域を示している。

【００１２】図１により本発明の動作概要について説明
する。端末１０１からの呼設定要求信号により、網１０
３は仮想物理回線１０４に余剰帯域１０６が存在すれ
ば、その要求呼を受ける。その際、呼は複数の優先度分
けをして受け付けられるが、優先度の高い呼の受付によ
り、優先度の低い呼の帯域を削減する必要が生じた場合
には回線１０２を介して帯域変更要求信号を転送して端
末１０１の情報転送帯域を制御する。ところで、上記し
たように、優先度の低い呼の帯域を削減する必要が生じ
た場合に、端末の情報転送速度を制御するわけである
が、そのためには、まず帯域削減の必要性の情報を収集
し、計算・管理しなければならない。

【００１３】図２は、網内で呼の帯域を削減する情報を
関連するノードに伝達する手段を示した構成図である。
（ａ）は網内に集中して呼の情報を管理する特別な集中
管理ノード２０１を設け、全ての情報をノード制御信号
回線２１１を介して管理ノード２０１に集め、解析結果
を関連するノードに通知する方法である。ノード２０６
は、接続されるトランク回線上で、呼の帯域を削減する
必要が生じた場合、呼の情報を集中管理ノード２０１に
通知する。集中管理ノードでは、関連する呼を扱うノー
ド２０４に対し、ノード２０６の情報を通知する。関連
する端末を収容するノード２０４は、回線２０３を介
し、端末２０２にノード２０６の情報を通知する。
（ｂ）は網内に特別なノードを持たず、各ノードが呼の
情報を分散して管理する方法である。ノード２２６は、
接続されるトランク回線上で呼の帯域を削減する必要が
生じた場合、この情報をノード間制御信号回線２３１を
介して関連する隣接ノード２２５に通知され、通知され
た隣接ノード２２５は、更に関連するノード２２４にノ
ード２２６の情報を通知していく。このようにして、ノ
ード２２６の情報は呼に関連するノードの全てに通知さ
れることになる。この場合も（ａ）と同様に、ノード２
２６の情報を受けたノードのうち、関連する端末を収容
するノード２２４は回線２２３を介し、端末２２２に情
報を通知する。

【００１４】図３は、端末に対し情報転送帯域を制御す
るためのノード制御部の構成図を示している。ノード制
御部３０３は、帯域を管理する帯域管理部３０４、端末
３０１との間で呼制御信号をやりとりする手順を行う端
末・網間制御部３０５および自己のノードが収容してい
る呼の帯域に関する情報を記憶する帯域管理テーブル３
０６から構成されている。端末３０１は回線３０２を介
して、発呼要求を網に通知する。発呼要求は端末・網制
御部３０５を介して帯域管理部３０４に入力される。帯
域管理部３０４では、ノードが現在収容している全ての
呼の帯域と照らし合わせ、トラヒック的に問題がなけれ
ば呼を受け取る。このときの帯域管理部３０４のトラヒ
ック計算は呼毎に管理される帯域管理テーブル３０６を
もとに行われる。

【００１５】図４は帯域管理テーブル３０６の詳細を示
したものである。テーブルは呼番号（４０１）毎に管理
されており、各呼の要求最小帯域４０２、要求最大帯域
４０３および現在実際にその呼に割り当てられている帯
域の値である現割当帯域４０４を持っている。通常の呼
では、予め要求した帯域が保証されなければ通信を続け
ることができないので、要求最小帯域４０２、要求最大
帯域４０３および現割当帯域４０４の値はそれぞれ等し
くなっている。要求最小帯域４０２および要求最大帯域
４０３を使用する呼は、本発明で特に対象とするメール
情報のような、リアルタイム性が甘く、遅延時間のバラ
ツキにも甘く、使用帯域も場合によっては一時的に小さ
くすることも可能な呼において使用される。すなわち、
メール情報を転送するために必要な最小の転送帯域を要
求最小帯域４０２に、また端末の物理的な構成から送出
可能な最大転送帯域を要求最大帯域４０３に格納する。
このようにメール情報のような時間透過性のない呼は通
常、転送優先度を低く設定し、通信中に優先度の大きい
呼が発生した場合、優先度の低い呼は要求最小帯域４０
２および要求最大帯域４０３に従った小さい値の帯域に
変更されることとなる。ここで、帯域変更要求信号は通
常の呼設定信号と同様なものが使用され、網から端末と
網の制御部との間を接続する回線を経由して端末へ転送
される。

【００１６】図５は本実施例で使用される呼制御信号の
基本的な情報要素構成図である。（ａ）は呼設定信号を
示している。呼設定信号は呼を識別するための呼番号５
０５、信号種別が呼設定信号であることを示す「ＳＥＴ
ＵＰ」（５０６）、呼が要求する最小の帯域を挿入する
エリアである要求最小帯域５１１および要求する最大の
帯域を挿入するエリアである要求最大帯域５１２が含ま
れている。本実施例の呼設定信号は、基本的には現在の
呼制御で使用されている呼設定信号を基本としているの
で、この情報以外にも初期値として要求する帯域の値も
ベアラ属性として含まれている。（ｂ）は網が端末に対
して帯域の変更を要求する帯域変更要求信号である。帯
域変更要求信号は、呼設定信号と同様に呼番号５０５、
信号種別が帯域変更要求であることを示す「帯域変更要
求」５０７および変更する帯域を挿入するエリアである
変更帯域５１０が含まれる。（ｃ）は、網が端末に対し
て帯域を単に変更するのではなく、一時的に網の事情に
より中断することを要求するための信号である通信中断
要求信号を示している。通信中断要求信号は、呼番号５
０５と信号種別が通信中断要求であることを示す「通信
中断要求」５０８が含まれる。また、通信再開要求信号
（ｄ）は通信中断要求信号（ｃ）で一時的に中断した情
報転送を再開するための信号であり、通信中断要求信号
（ｃ）と同様に、呼番号５０５と信号種別が通信再開要
求信号であることを示す「通信再開要求」５０９が含ま
れる。

【００１７】図５の呼制御信号を使用したときの、端末
と網の間での呼設定および呼設定後に網の事情により端
末の帯域が変更される手順を以下説明する。図６は端末
と網との間における帯域変更シーケンス図である。ま
ず、呼設定信号６０３が端末６０１から網６０２に送出
される。この信号においては、帯域がα、優先度は低優
先度が指定されている。また、これに付随して要求帯域
の最小値と最大値が信号内に含まれている。その後、Ｃ
ＣＩＴＴで規定されているＩＳＤＮの手順と同様に、呼
設定受付信号（ＣＡＬＬＰＲＯＣ）６０４、呼出信号
（ＡＬＥＲＴ）６０５、応答信号（ＣＯＮＮ）６０６に
より呼の設定は終了する。これにより、端末は、相手の
端末との間で帯域αで通信を行うことが可能となる（６
０７）。通信中（６０７）に、網側の何らかの事情によ
り、端末６０１の帯域を変更するため、帯域変更要求信
号６０８が端末に送出される。この帯域変更要求信号６
０８は帯域をβに変更することを指定しているため、帯
域変更後は網と端末間では帯域βで通信をすることにな
る（６０９）。さらに、網から、一時的に端末６０１の
情報転送を停止させるために、通信中断要求信号６１０
を端末に送出すると、端末からの情報転送は一時中断さ
れる（６１１）。さらに、網から、再び端末の情報転送
を許可するため、通信再開要求信号６１２を端末に送出
すると、端末は通信が一時中断される前の帯域βで通信
が再開される（６１３）。

【００１８】以上のような帯域変更を行った場合のトラ
ヒックと行わなかった場合のトラヒックの違いを示した
のが図７である。まず、（ａ）は通常の帯域管理を行っ
た場合のトラヒックの様子を示したものである。通常の
優先度を持つトラヒック量（７０９）と優先度の低いト
ラヒック量（７０６）の合計が全トラヒック量であり、
端末−端末間の回線で転送可能な最大帯域を示す線７０
４を越えたトラヒックは廃棄される。（ａ）の場合は予
め呼設定の時点で優先度の低い呼、高い呼のそれぞれに
ついて帯域を固定的に割り当てた例であり、全トラヒッ
クが特に廃棄されることなく転送されていることを示し
ている。しかし、端末−端末間の回線で使用されていな
い部分（７０５）があり、効率的に回線が使用されてい
ないことを示している。これに対して、（ｂ）は、優先
度の低い呼を予め設定する際に、大きめの帯域を割り当
てた場合のトラヒックを示している。この場合は回線上
のトラヒックが比較的少ないときには非常の効果的であ
るが、優先度の高いトラヒックが増加するにつれて、大
きな廃棄（７１０）が生じている。廃棄させるトラヒッ
クは優先度の低い呼であるから特に優先度の高い呼のト
ラヒックに影響を与えないわけではないが、このような
廃棄が頻繁に生じるような環境下では、優先度の低い呼
のパケットの端末−端末間の疎通率は極端に低下する。
（ｃ）は本実施例による帯域の変更手順を加えた場合の
トラヒックの様子を示したものである。この場合は、
（ｄ）のｔ１およびｔ２のように、網から端末に対して
帯域変更の呼制御信号が転送され（７２４、７２５）、
端末はセルの送出帯域を変更している。これにより、優
先度の低いトラヒック（７０８）は極端な廃棄を生じな
くなっている。なお、（ｅ）は、端末のセル転送形態を
変更する方法として、複数のセルからなる情報を構成す
るパケットの長さを変更することにより行う場合を示し
ている。本実施例では（ｄ）のときと同じように（ｅ）
のｔ１およびｔ２のときに網から端末にパケット長変更
信号が送られる。この場合、パケット長を変更してもト
ラヒックとしては従来と同様であるため、（ｂ）のよう
になり、トラヒック的に効果は望めない。しかし、パケ
ット長を短くすると、パケット長を構成するセル数が少
なくなり、端末−端末間のパケット疎通率が極端に低下
する可能性は小さくなる。

【００１９】図８は本発明の転送制御方式を応用した一
実施例を示したものである。本実施例は、交換ノード
（８０１〜８０６）から構成される網において、メール
転送制御装置（８１５〜８１８）を配置し、メールシス
テムを構成している。各メール転送装置は、回線（８０
７〜８１４）を使用し、各々の間において接続関係を持
っている。図中点線で示している部分が接続関係を示し
ている。それぞれの接続関係のみを示した図として
（ｂ）に示しているようにアルファベットを結んだ図を
示した。図８において本発明はそれぞれのメール装置の
接続に用いられるコネクションを制御するために用いら
れる。例えば、メール装置ＢとＣの間の接続では回線８
１０および回線８１３が使用されているが、この回線上
に新たに優先度の高い呼が発生した場合、それを検出し
たノードからの情報によりノード８０２、８０４の各々
はメール装置Ｂ、Ｃのそれぞれに対して帯域の変更信号
を送出する。これにより、メール装置間の情報転送速度
は遅くなるが他のリアルタイム性を重視する呼の受付が
可能になるとともに、各回線の使用効率は大きくなる。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、ＡＴＭ交換システム内の通信
管理およびリソース管理情報により、網と端末間が呼の
継続中であっても、関連する端末の情報転送形態を変更
することが可能であるため、特にメール情報のようなリ
アルタイム性を要求せず、時間透過性のない特性をもつ
優先度の低い呼に対して、予め与える情報伝送帯域の設
定を大きくできる。

【００２１】さらに、一時的に廃棄発生の確率が高くな
ってきた段階で呼が継続中であっても関連するリアルタ
イム性のない端末の呼の帯域を迅速かつ柔軟に制御し、
回線のトラヒックを総合的に平坦にすることにより、結
果として回線の使用効率を大きくできるという利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による情報転送制御方式の概念説明図。

【図２】網内で発生した帯域変更情報の通知方法の説明
図。

【図３】本発明による一実施例の交換ノード内の制御部
を示す構成図。

【図４】前記制御部の帯域管理テーブルの構成説明図。

【図５】本発明の一実施例による呼制御信号のデータフ
ォーマット概要図。

【図６】本発明の一実施例による帯域変更シーケンス
図。

【図７】本発明の一実施例を利用した場合のトラヒック
の変移図。

【図８】本発明をメールシステムに応用した一実施例を
示す構成図。

【図９】従来の端末と網との呼設定手順を示すシーケン
ス図。

【符号の説明】

１０１端末１０２端末収容回線１０３網１０４網内の仮想物理回線１０５使用帯域１０６余剰帯域１０７全帯域２０１集中管理ノード２０２，２１０、２２２，２３０端末２０３，２０９，２２３，２２９端末収容回線２０４〜２０８，２２４〜２２８交換ノード２１１ノード制御信号回線２３１ノード間制御信号回線３０１端末３０２端末収容回線３０３ノード制御部３０４帯域管理部３０５端末・網制御部３０６帯域管理テーブル４０１呼番号４０２要求最小帯域４０３要求最大帯域４０４現割当帯域５０１呼設定信号５０２帯域変更要求信号５０３通信中断要求信号５０４通信再開要求信号５０５呼番号５０６〜５０９信号種別挿入エリア５１０変更帯域挿入エリア６０３呼設定信号６０４呼設定受付信号６０５呼出信号６０６応答信号６０７通信中６０８帯域変更要求信号６０９通信中６１０通信中断要求信号６１１通信中断６１２通信再開要求信号６１３通信中７０４回線収容限界帯域７０５回線余剰帯域７０６〜７０８優先度の低い帯域７０９優先度の高い帯域８０１〜８０６交換ノード８０７〜８１４トランク回線８１５〜８１８メール転送装置９０１呼設定信号９０２呼設定受付信号９０３呼出信号９０４応答信号９０５通信中９０６呼解放要求信号９０７切断完了通知および呼番号解放要求信号９０８解放および呼番号解放完了通知

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＡＴＭ交換システムにおける情報転送制御
方式において、端末から該端末を収容する交換ノードへ送出する呼設定
信号に該端末の情報転送形態変更に必要な情報を付加し
て送出する手段と、前記交換ノードが受信した前記情報を格納し、網内の状
態によって前記端末と該端末を収容する交換ノード間の
情報転送形態を前記情報をもとに計算する計算手段と、前記交換ノードの計算をもとに、呼処理信号の一つとし
て、前記交換ノードから前記端末に対し情報転送形態変
更の制御信号を送出する手段と、前記制御信号に対応して前記端末が情報転送形態を変更
する変更手段と、を有することを特徴とするＡＴＭ交換システムにおける
情報転送制御方式。