JPH08503344A - 広帯域通信網の電話通信呼経路の設定 - Google Patents

広帯域通信網の電話通信呼経路の設定

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Abstract

(57)【要約】 本発明の原理によると、パルス符号変調(PCM)信号流が非同期転送モード(ATM)セルに、電話通信網を横断して交換及び伝送するために変換される。各セルは、最高48までの異なる音声接続の一つのPCMサンプルを運び、これら音声接続は、PCMデータ流からそれらが一つの共通の宛先を持つという理由によって選択される。これらセルはATM仮想回路を通じて伝送されるが、各回路は125μs毎に1つのセルを伝送する。長所として、ATM伝送システムは、PCMシステムと、多くの遅延を生じることなしに、また、追加のバッファを必要とすることなしに、インターフェースする。長所として、新たな音声経路を殆どの時間において現存の仮想経路のセルの空いたスロットを使用して設定することができる。本発明は高密度に相互接続されたより小規模のシステムから構成される大規模の交換システム或はクラスタを実現するために使用することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】 広帯域通信網の電話通信呼経路の設定技術分野 本発明はデジタル電話通信接続を設定するため、より詳細には、広帯域網と交 換システムを使用して電話通信接続を設定するための構成に関する。問題 多量の電話通信サービス、例えば、市外電話サービスの提供のコストは、今で も高いままに留まっている。高容量の伝送システムの提供のコストには、光ファ イバの使用によって大きな進展があったが、このような光ファイバシステムへの アクセスと、このような光ファイバシステム上への信号の交換のコストは、今で も高いままである。さらに、市外タンデムスイッチ内でのあるチャネルから別の チャネルへの信号の交換のコストも高いままにとどまっており、このために、ト ランク群ができるかぎり市外タンデム接続の使用を回避するように設計されてい る。(ピークの忙しい日でさえも、市外タンデムスイッチを介してルートされる のは、AT&T網を通じて交換される市外トラヒックの5%以下であると推定さ れている。)従来の技術の一つの問題は、現在でも、大型の市外網が、タンデム 呼ばかりか市外網への市外アクセス呼の交換を、高価な市外スイッチを使用して 行なう方法に依存してしており、このために、通常は、市外網内でのタンデム交 換を要求するトラヒックの量を制限するために、直接グループを余裕を持って設 計することが推奨され、従って、非経済的になることである。 広帯域のパケット信号とより帯域幅の狭い回路信号とを組合わせ て広帯域設備を通じて伝送するための新たな標準が実施された。非同期転送モー ド(Asychronous Transfer Mode、ATM)と称されるこの標準は、データを各 フレームが複数のセルから構成されるフレームにパケット化する。一方、フレー ムを構成する各セルは、53バイト長であり、この53バイトは、5バイトの見 出しと48バイトのペイロードから構成される。ATMセグメントが伝送される とき、各セルは別個の宛先に向けられ、その宛先は見出し内に識別される。AT Mを、ある網への入り口からの音声信号をその網の複数の出口ノードに伝送する ために、経済的に使用する有効な提案はいまだにない。ATM標準は、広帯域網 、特に、光ファイバ伝送設備を使用する広帯域網内でますます多く使用される傾 向にあるが、ATM標準を使用して、網の任意の多数の入り口ノードからの多量 の音声信号をその網の任意の多数の出口ノードに伝送できるように、通信網を設 計する問題に対する経済的な解決策はいまだに発見されていない。具体的には、 ATMを、パルス符号変調(PCM)された信号として生成されPCM設備上に 多重化された音声信号を伝送し、これら信号を複数の交換システム或はモジュー ル間で交換し、ATM伝送設備及びATMスイッチを使用する交換網上に、さら に伝送及び交換するために交換するために使用するための経済的に有効な提案は ない。 さらに、非常に大規模な電話通信交換システム或はこれと均等なものの必要性 が増大している。過去においては、この必要性は、部分的には、ある程度の容量 を持つタンデム交換システムによって相互接続された小規模の交換システムを使 用することによって満たさ いては、時分割多重スイッチによって相互接続されたかなり大きな容量を持つ交 換モジュールを使用するかなり大規模なシステムが考案されている。但し、今ま で提案されてきたどのような解決策も、かなりの量の電話トラヒック、低速度の 電話通信データトラヒック、及び高速度の電話通信データトラヒックを扱うため に要求される経済的に満足できる大規模な交換システム或はシステムのクラスタ を提供するには至っていない。ATMを、非常に高容量の大規模交換システム或 はより小規模の交換システムを高度に相互接続した大規模のクラスタを達成する ために経済的に使用するための、経済的に有効な提案はいまだになされていない 。解決 本発明に従って上記の諸問題が解決され、従来の技術からの進展が達成される 。本発明によると、個々が一つの共通の入り口交換システム或はモジュール、或 は一群のこのような交換システム或はモジュール(ノード)に向けられた複数の 通信チャネルが単一のATM或はATM類似セルにパケット化される。ここで、 音声或は狭帯域データチャネルは、音声信号を表わすパルス符号変調(PCM) 信号の反復速度と同一或は整数分の1の速度にて伝送されるATM或はATM類 似セルを使用して運ばれる。これらセルは、定ビット速度(CBR)永久仮想回 路(PVC)を通じて、網の入り口ノードと出口ノードの間を運ばれる。永久仮 想回路は、網の特定の入り口と出口ノードの間のトラヒックが変化したときに準 備される。但し、この回路は、追加のグループ(このグループのサイズは各セル 内に伝送される音声チャネルの数によって決定れる)が必要なときにアクティブ にし、これらグループが解放できるときに非アクティ ブにすることのみが必要とされる。PVCは、そのPVCの信号を交換するため のデータをそのPVCが通過するノードのあるメモリ内に格納することによって 準備される。そして、PVCは、このデータがそのPVCの信号を交換するため にアクティブなメモリ内に移動され、信号がこのPVC内に送られたときにアク ティブになる。本発明の一つの特定の実施例においては、一つのセルの、各46 或は48ペイロードバイトは、異なるPCMチャネルの1バイトを運ぶ。64キ ロビット/秒以上を運ぶPCMチャネル、例えば、384キロビット/秒チャネ ルの場合は、一つのセルの複数のバイト、例えば、6バイトが1チャネルに対し て使用される。長所として、このタイプの構成を使用することによって、ここで 共通広帯域プラツトホーム(Common Broadband Platform、CBP)と称される ATMクロス接続システムを、中間ノードの所で、入り口と出口ノード間の永久 仮想回路のリンクを相互接続するために使用することができる。CBPの機能を 遂行するユニットに関しては、Electrical Engineering、Vol.65、No. 1、1991年、ページ12−18において説明されているのでこれを参照され たい。このATMクロス接続システムは、ATM信号に関して、様々なシステム 、例えば、AT&Tのデジタルアクセスクロス接続システム(DACS)の様々なシ ステムの様々な機能を遂行し、従って、市外スイッチよりもかなり単純である。 長所として、これら永久仮想経路は、入り口スイッチを出口スイッチに接続する ために、呼制御信号は単にこれら二つのスイッチ間で送るのみでよく、PVCが 既にアクティブである場合は、中間のスイッチに送る必要はない。但し、PVC をアクティブにするためには、中間のCBPに、これら CBPが既にアクティブなメモリ内にPVC制御データを持たない場合は、制御 データを通知することが必要とされる。長所として、これらATMクロス接続シ ステムは、広帯域伝送設備を使用して、相互接続することができる。長所として 、このような構成は、新たな電話通信呼のために一つの接続を設定するときに、 使用すべきチャネルを選択する従来のプロセスを簡素化する。長所として、トラ ヒックパターンの変動に応じて行なわれるPVCのアクティブ化と非アクティブ 化の速度はゆっくりしたものであり、このために、ATMクロス接続システムは 、トラヒックの変動に合わせて、楽に、必要とされる仮想回路リンクの設定或は 切断を達成することができる。 トラヒックの変化がないとき、つまり、様々な入り口と出口ノード間のトラヒ ックのレベルが、大きく変動せず、従って、これら二つのノード間に永久仮想経 路を追加し、一方において、他の永久仮想経路をこれに対応する分だけ減分する ことを必要としない状況においては、これらデジタルクロス接続システムは単純 な機能を遂行する。つまり、単に、入力リンク上の各時間フレーム、つまり、1 25マイロク秒(μs)のセルを、これら各セルに対して指定される出力リンク にリンクする動作を遂行する。これがATMクロス接続システムの基本的な機能 である。さらに、準備されたPVCの変化の速度は非常に遅く、追加の非アクテ ィブなPVCを準備する要請に対する応答にも、非常に長い時間が許される。 高容量大規模交換システム或は小規模交換システムの高度に相互接続されたク ラスタを達成するための問題が、本発明によって解決され、従来の技術からの進 歩が達成される。複数のパルス符号変調 (PCM)されたチャネルからの信号が、単一の併合されたATM或はATM類 似セルにパケット化されるが、ここで、各チャネルは、共通の交換モジュール或 は独立の交換システムに向けられた複数の電話通信呼の一つに対応する。音声信 号がATMセルを交換するための一つの共通広帯域プラットホーム(CBP)に 向け、或は、これから伝送される。このCBPは、ATMセルを使用して、音声 信号を表わすPCM信号の反復速度と同一或は整数分の1の反復速度にて伝送す る。これらセルは、定ビット速度(CBR)永久仮想回路(PVC)上を伝送さ れるが、この仮想回路は、入り口交換モジュール或はシステムからCBPに伸び 、さらに、出口交換モジュール或は交換システムへと伸びる。永久仮想回路は、 ある特定の入り口と出口スイッチ或はモジュール間のトラヒックが変動したとき に準備される。但し、こうして準備された回路は、追加のグループ(このグルー プのサイズは、各セル内に伝送される音声チャネルの数によって決定される)が 、必要となときにのみアクティブにし、解放できるようになったときに非アクテ ィブにすることのみが要求される。長所として、このタイプの構成を使用するこ とによって、ATMクロス接続システム、つまり、CBPを、永久仮想回路のリ ンクを、一つの入り口と出口交換システム或はモジュール間で相互接続するため に使用することができる。 本発明の一つの特定の実施例においては、各併合されたATMセルは、各46 或は48音声通信の1バイトを運び、CBR PVCのこうして併合されたセルが、1 25マイクロ秒(μs)当り1セルの速度にて伝送される。長所として、この構 成は、現存のPCMシステムへのインターフェースを簡素化する。 ATMを、PCM音声信号を伝送するために経済的に使用する目的が、本発明 によって達成される。各々が一つの共通の宛先交換システム或はグループ、或は 交換モジュール或はグループに向けられた複数のPCM信号が新規のATMイン ターフェースユニッ卜(ATMU)によってATM或はATM類似セルに変換される 。このユニットの出力音声信号は、各々が複数の音声チャネルを運ぶこれらAT Mセルを使用して、音声信号を表わすPCM信号の反復速度と同一の或は整数分 の1の反復速度にて運ばれる。これらセルは、ATMUからATMスイッチ(共通広 帯域プラットホーム或はCBP)に、ATMUからCBPに伸びる定ビット速度(C BR)永久仮想回路(PVC)を通じて伝送される。長所として、このような構 成は、従来のPCM符号化とPCM多重化装置を、顧客及び/或はローカル交換 設備とインターフェースするために使用し、一方において、ATM設備とATM スイッチを、ATMUとこれに接続された交換モジュール或はシステムとを相互接続 するために使用することを可能にする。 一つの実施例においては、各ATMセルは、そのセルによって運ばれる各チャ ネルの1バイトを運ぶ。長所として、このような構成は、一つのチャネルの複数 のバイトを各125ミクロン秒期間において1バイトの速度にて運ぶ。これは、 余分なバッファリングの必要性を回避し、信号を2線電話装置に配達するのに伴 う望ましくない遅延を最小にし、こうして、エコーの問題を低減される。 本発明の一面によると、複数のCBR PVCが準備される。この数は、ある時間に 実際に一度に運ばれることが考えられるPVCの数を大きく上回わるものである 。但し、アクティブにされたPVCのみが 電話通信呼のための信号を運ぶことができる。追加のPVCが必要なときに、す なわち、宛先と着信先ノードの間のPVCの全てのチャネルが完全に占拠された とき、つまり、これらの全てのPVCがアイドルのチャネルを持たない状態にな ったときにアクティブにされる。 本発明の一つの実施例によると、追加のCBR PVCをアクティブにする必要が生 じた場合には、合衆国特許第5,101,451号において説明されるようなリ アルタイム網ルーティングの原理に類似する原理が使用される。アクティブにさ れるべき追加のCBR PVCの好ましい候補としては、入り口と出口ノードの間の直 接リンクを通じて運ばれるCBR PVCが選択される。直接リンクを通じて運ばれるC BR PVCが空いていない場合は、代替のCBR PVCが最も軽いロードを持つリンクを 選択するという原則に従って選択される。長所として、このような構成は、追加 の負荷をその負荷を最も容易に収容することができる設備を通じて分配する。 本発明のもう一面によると、幾つかのCBR PVCによって運ばれる一群のチャネ ルは、次のパラグラフにて述べられるものを除いて、全て単方向である。つまり 、トラヒックをある特定の発信元ノードから特定の宛先ノードに向けて運ぶ。長 所として、このような構成は、発信元ノードによってチャネルを、宛先ノードと 協議することなしに、或は宛先ノードをチェックすることなしに、選択すること を可能にする。 本発明のもう一面によると、幾つかのCBR PVCは、事前に指定されたチャネル 内では双方向のトラヒックを運ぶ。例えば、あるATMセルにおいては、そのセ ルによって搬送されているチャネル の半分が、呼開始の一方の方向(例えば、ノードからの出呼)に対して割り当て られ、残りの半分が他の方向(例えば、そのノードに入る呼)に対して割り当て られる。長所として、このような構成は、各方向に少なくとも一つの呼を運ぶ経 路を構成する回路の最少数を低減し、しかも、周知の“グレア”の問題を排除す る。 本発明の好ましい実施例の一面においては、これらノードは、定期的にそれら の近隣にその網の各リンクの混雑状況について報告する。次に、合衆国特許第5 ,101,451号に記述されているリアルタイム網ルーティングの原理を使用 して一つの経路が選択されるが、この経路選択においては、重く負荷された複数 の直接リンクを持つ2つのノード間の最もビジーでない経路が選択される。これ は、二つ或はそれ以上の一連のリンクの組合わせの中で、結果として、最も負荷 の重くないリンクを使用する経路が得られるように選択することによって行なわ れる。このような構成は、入り口ノードによる経路の選択の制御を簡素化する。図面の簡単な説明 図1は相互接続されたアクセス交換網の網を示すブロック図であり: 図2はこのような網のアクセススイッチへの接続を図解し: 図3はATMセルの1つの125μsフレームを図解するが(略語集が詳細の 説明の最後に示される)、ここでは、音声チャネルを運ぶ定ビット速度(CBR )セルが各125μs毎に送信され: 図4は一つのCBRセルと一つの可変ビット速度(VBR)セルを含むATM セグメントを図解し: 図5は双方向トラヒックを運ぶためのCBRセルを図解し: 図6は図1の同期光網(SONET)/ATM信号伝送網を図解し: 図7は図1のアクセススイッチのブロック図を図解し: 図8はPCM信号とATM信号とをインターフェースするための非同期転送モ ードインタフェースユニット(ATMU)のブロック図を示し: 図9−図13はATMUの様々なブロックを図解し: 図14はATMセルを交換するための共通広帯域プラットホーム(CBP)ユ ニットの制御複合体を図解し: 図15−図17は、通信のために一つのチャネルを選択するプロセス、永久仮 想回路をアクティブにするプロセス、及び不完全にロードされた永久仮想回路の トラヒックを結合するプロセスを図解する流れ図である。全般的な説明 この全般的な説明においては、最初に全ての図面が簡単に説明され、次に、こ れら図面の各要素の特徴が、出願人の発明が実現できる程度に、詳細に説明され る。 図1は、網の複数の相互接続されたアクセス交換システムを示すブロック図で ある。一群のアクセススイッチ1は、本発明の原理に従って、一つの共通のクロ ス接続網10にアクセスする。クロス接続網は、複数の相互接続されたATMク ロス接続ノードから構成されるATMクロス接続網である。各ATMクロス接続 ノードは、任意の入りライン上の各入り呼を任意の出ラインに交換する能力を持 つ。定ビット速度(CBR)セルは、PCM音声トラヒックを運ぶために使用さ れ、一方、可変ビット速度(VBR)セルは、パケット化されたトラヒックを運 ぶために使用される。ATMクロス接続 網を通じて運ばれるトラヒックの多くは、これが市外網として使用された場合、 CBRトラヒックであり、ここでは、各125μsフレーム毎に、個々の(複数 の)CBRセルが宛先に向けて交換される。ATMクロス接続ノードを、PVC を用意する能力があることと、これらPVCのアクティブ化(起動)と非アクテ ィブ化(停止)の速度が比較的低速であるという理由から、共通広帯域プラット ホーム(CBP)として使用することができる。ある特定の永久仮想回路(PV C)に対するルーティングパターンは、そのPVCが用意されている限り変化す ることはなく:CBRは、PVCがアクティブな状態に留まっている限り、その PVCに従ってルートすることができる。ATMノードの交換動作の動的部分は 、主に、VBRセルの交換と関連する。つまり、VBRセルの見出し部分は、各 125μsフレーム毎に変動し、従って、これに応じて交換することが要求され る。 用語PCMは、ここでは、PCMによって伝送される音声信号と、PCMチャ ネルを通じて伝送されるデータ(FAXと音声を含む)の両方を指す目的で使用 される。 ノードは、ここでは、出トラヒックを集め、入りトラヒックを分配する実体で あると定義される。後に詳細に説明される非同期転送モードインターフェースユ ニット(ATMU)は、このようなノードの一例であり、これは、トラヒックを 一つ或はそれ以上の トラヒックを一つ或はそれ以上のスタンドアローンスイッチに分配する。このノ ードは、それらノードを相互接続するための網へのアクセスであることも、或は このような網内の中間スイッチポイント でもあり得る。 図1は、CBR PVCチャネルの選択を完結するために要求されるメッセージの交 換を示す。入り口ノードは、出口ノードに、発信元と宛先の識別と、PVCの識 別(メッセージ3)を知らせる。宛先ノードは、経路を識別する受取り確認(メ ッセージ4)を返信する。 図1はアクセススイッチを直接に相互接続するリンクも示す。アクセススイッ チはアクセススイッチ間リンク5によって相互接続される。このリンクは、SONE T/ATM信号を運び、SONET/ATMアクセスリンク6によって、中央SONET/ATM信号伝 送網10に接続される。用語SONET(Synchronous Optical Network)は、ここで は、合衆国標準(SONET)と欧州標準SDH(Synchronous DigitalHierarchy) の片方或は両方を指すのに使用される。SONET/ATMは、ATMセルを運ぶために 使用されるSONET或はSDH信号を指すために使用される。 このアクセススイッチ自身は、複数のローカルスイッチによってアクセスされ る。図2に示されるように、これらローカルスイッチは、デジタル設備、例えば 、PCM信号を運ぶために使用される合衆国標準の24チャネルの従来のTキャ リア設備或は欧州標準の32チャネルのシステムを通じて、アクセススイッチに 接続される。こうして運ばれたPCM信号は、アクセススイッチ内で、ATM信 号のCBRセルに変換される。デジタル設備自身がパケット化されたデータを運 ぶ場合は、このパケット化されたデータが、SM内のパケット交換ユニット(P SU)によって処理され、そのSMのTSIUを介してATMUに送られる。ここで、こ れは、VBR ATMセルに変換され、VBR PVCを通じてCBPに伝送される。これに加 えて、信 号法チャネルもCBR或はVBRチャネルとして扱われ、それに応じて、後に説 明されるタイプの、CBRセルチャネル、或は単一チャネルVBRセル内に入れ て運ばれる。重要な点として、信号法チャネルをATM網を通じて運ぶことによ って、信号転送ポイント(STP)を使用する別個の信号法網の必要性を回避す ることができる。 図3は非同期転送モードインターフェースユニット(ATMU)(図8)の出力の 所に現れる典型的なATM信号の一つの125μsフレームを図解する。125 μsフレームは、複数のCBRセルと複数のVBRセルから構成される。便宜の ために、これらは、各フレームの初めと終の所にグループ化して示されるが、但 し、一群のCBRセルの中にVBRセルを混在させることも可能である。CBR セルをこのようにグループ化することの一つの長所は、CBRセルの優先が保証 され、また、セルリストプロセッサ(図11、ブロック630)の設計が簡素化 できることである。ATMU内に入って来る信号は、CBRとVBRが混在するセル である。CBRセルは、共通帯域プラットホーム(CBP)(ブロック550、 図8)から、受信されると可能な限り早く伝送され、こうして、これらにセルに VBRセルに対して優先が与えられる。ATMUに接続されたCBPの出力は、従っ て、CBRとVBRが混在するセルを持つ。 図4は、CBRセルとVBRセルの内容を示す。CBRセルの内容は、複数の チャネルに対する信号を含む。一つのATMセルは、5バイトの見出しと、48 バイトのペイロードから構成されるために、一つの魅力的な構成は、5バイトの 見出しによってそのCBR セルによって表わされる特定の永久仮想回路を識別し、CBRセルが48個の音 声チャネル(DSO信号)の個々のバイト(PCMサンプル)を含むようにする 方法である。 別の方法としては、46個のDSOが運ばれ、二バイトのインデックスがある 与えられた仮想経路上の46個のDSOのどのグループがある特定のセル内に運 ばれているかを指定するために使用される。この代替の方法においては、各12 5μs期間内に一つの仮想経路に対して複数のATMセルが伝送されるが、一つ の特定のインデッスクを持つセルは、各125μsの期間に一度のみ送られる。 この代替の構成は、網がサポートすべき仮想経路の数を低減させる働きを持つ。 図4に示されるVBRセルは、見出しとペイロードから構成される。ここで、 このペイロードは、ATMに対するCCITT標準に準拠して、単一のチャネルと単 一の宛先と関連する。事実上、VBRセルは、ある発信元アクセススイッチから その市外網の宛先アクセススイッチに伝送されているパケットの部分である。 勿論、その通信が圧縮テレビ信号に対して要求されるような1.5メガビット /秒信号のような通信である場合は、CBRセルの全内容を単一の通信に使用す ることもできる。高精細度TV(HDTV)信号のような広帯域信号に対しては、こ れら信号をCBPに直接に接続するほうが都合が良い。CBR PVCの用途は、発信 アクセススイッチによって選択することができるが、各セル内のペイロードは、 この選択に基づいて使用され、同一の処理が、そのpvcの存続期間を通じて、 そのCBR PVCを通じて伝送される全てのセルに対して適用される。 図5は、双方向トラヒックを運ぶ一つのCBRセルを図解する。 最初のn個のバイトは、出トラヒックの最大n個のチャネルまで運び、バイト( n+1)から48までは、入りトラヒックの最高(48−n)チャネルまでを運 ぶ。入り口ノードがチャネルを割り当てる方法をとるために、出トラヒックに対 するバイトは片方のノードによって捕捉され、出力トラヒックに対するバイトは 他方のノードによって捕捉される。空きのチャネルの割り当ては、出トラヒック に対しては1から上方向に割り当てられ、入りトラヒックに対しては48から下 方向に割り当てられるようになっているために、全てではないが、多くのチャネ ルがアクティブである場合は、通常、このケースにおいては、チャネルnとチャ ネルn+1との間に設定されている分割点を追加のチャネルが要求される方向に 移動させることが可能である。この双方向トラヒックCBRセルは、特に、発信 元と宛先の間で運ばれるトラヒックが比較的少ないときに、これらの間でトラヒ ックを運ぶのに適している。 図6はSONET/ATM信号伝送網の要素を示す。この網は部分的に或は完全にCB P間SONET/ATMリンクによって相互接続された一群のCBP550から構成され る。各CBPは接続されたCBP内に設定された仮想接続を記録及び制御するた めの一つの関連するATM管理モジュール(AMM)535を持つ。網10内の CBP550の各々は、接続されたAMMの制御下で遂行されるクロス接続機能 のみを行なう。CBP550は、アクセスリンク6によってアクセススイッチ1 に接続される。 リアルタイム網ルーティング構成の優れた属性を完全に実現するためには、仮 想回路を1−或は2−リンク仮想回路として用意する ことが要求されるが、これらリンクの一つ或は両方が、永久的に割り当てられた 中間CBPの使用を必要とする。この方法は、この方法によるアクティブ回路の 準備は必ずしも最適とは言えないが、必要となったときに、こうして用意された 回路をアクティブにするために、ほぼ最適に選択するプロセスを簡素化する。 図7はアクセススイッチ1のブロック図である。AT&Tによって製 に説明されるスイッチであるが、これについては、AT&T Technical Journal、 V ol.64、No.6、Part2、1985年7−8月号、ページ1303−1564にお いて詳細に説明されているので参照されたい。これは複数の交換モジュールを含 む。ローカルスイッチ2(図1)からの入力は、交換モジュール510上に終端 する。この交換モジュールは、回路交換ユニットとパケット交換ユニットの両方 を含む。このモジュールについては、M.W.Beckner、J.A.Davis、E.J.Gaus mann、T.L.Hiller、P.D.Olson及びG.A.VanDineによる『Integrated Packe t Switching and Circuit Switching System』という標題の合衆国特許第4,5 92,048号において開示されているのでこれを参照すること。このモジュー ルは交換モジュールプロセッサ511によって制御されるが、プロセッサ511 は、メッセージを受信及び送信するためにメッセージハンドラ513と通信する 。ローカルスイッチ2からのTキャリア入力はデジタルインターフェース515 上に終端し、タイムスロットインタチェンジ517によって交換される。デジタ ルインターフェースの所に到達する信号はパケット交換信号(例えば、統合サー ビスデジタル網(ISDN)を発信元とするD−チャネルからの信号)も含むために 、 パケット交換ユニット519も提供される。このパケット交換ユニットの出力は 、タイムスロットインタチェンジに送られ、ここからさらにSM510の出力デ ジタルリンク上に交換される。加えて、SONETインターフェースユニット521 がローカルスイッチからSONET設備を通じて運ばれるPCM信号とインターフェ ースするために提供される。交換モジュール510の出力は、一群の網制御兼タ イミングリンク(NCT523、...、524)(典型的には、最高20まで )である。これらNCTリンク信号は、光ファイバリンク上を運ばれるために、 長くすることができ、従って、SMを遠隔に簡単に位置することができる。これ ら20のリンクのあるサブグループが次に非同期転送モードインターフェースユ ニッ卜(ATMU)540内に終端される。他のサブグループは、他のATMUに接続さ れるが、これらもCBP550に接続される。ATMUの出力は共通広帯域プラット ホーム(CBP)550への複数のSONET/ATM信号である。AMM、つまり、管 理モジュール(AM)530は、共通広帯域プラットホーム530内の交換接続 を制御するため、及び、ある特定の共通広帯域プラットホーム(CBP)550 に接続された複数の交換モジュールに対する共通の機能を遂行するために使用さ れる。CBPは、また、一つの共通のスイッチモジュールに接続されてないロー カルスイッチ2の間のタンデム呼を扱うために、CBP550に接続された異な る交換モジュール510間の信号を交換する。 図7は、ATMUが、CBPとSMの両方から、物理的に離される構成を示す。つ まり、NCTリンクとSONET/ATMリンクの両方が、信号をより長い距離を通じて 伝送するように構成される。ATMUがSM 或はCBRのいずれかに隣接する、或はこの一部分を構成する場合は、これら設 備が簡素化できることは勿論である。 ATMクロス接続ユニットとして使用された場合、CBPは、ATM入り口と ATM出口との間で、ATMセルを接続する機能を遂行する能力を持つ。音声ト ラヒックを運ぶ複合CBRセルが遅延或は損失しないことを保証するために、C BRセルには、高い優先が与えられる。これらは、これらの搬送をサポートする のに充分な帯域幅を持ち、また、緩衝機能によってこれらセルをいつでも収容で きるように選択された設備上を送られる。シミュレーションの結果、CBPを横 断してのCBRセルに対する50μs以上の遅延の可能性は、設備が満杯にロー ドされた時でさえも、1×10-11以下であることが実証されている。狭帯域幅 のVBR信号法セル及び他の優先セルは、この目的のために確保されている設備 内の帯域幅の余裕を介して搬送されることが保証されている。これらVBRセル は、同一設備上に存在するが、但し、CBRセルとは別個のバッファを使用する 。広帯域接続は、CBPに直接に入る別個の設備を使用する。つまり、これら広 帯域信号は、CBP内の狭帯域幅CBRバッファ及びVBRバッファとは別個の バッファを使用する。 CBPは、図1に示されるように、網に接続することも可能であるが、別の方 法として、一群のATMUとそれらに接続されたSMを相互接続することによって単 一の大規模の交換システム或は交換システムのクラスタを構成するために使用す ることもできる。これら大規模のシステム或はクラスタはそれらSMに接続され た網を介して他の交換システムに接続される。過渡期においては、現存の時分割 多重スイッチ(AT&T Technical Journalの例えば、ページ 1425−1426に説明)にて、引き続いて、SM間トラヒックの部分を搬送 し、ATMUとCBPにて、残りの部分を運ぶようにすることもできる。 この特定の実施例においては、ATMUへの入力は、単一の交換システムの一群の 交換モジュール、例えば、5ESSスイッチのモジュールからのものであるが、 出願人の発明の教示は、これら交換モジュールの代わりに、別個の複数の交換シ ステムがATMUに接続される場合にも同様に適用するものである。 図8は非同期転送モードインタフェースユニット(ATMU)540のブロック図 である。ATMUは、ATMU中央コントローラ(ATMU CC)によって全体が制御される 。これらの入力は、一つ或はそれ以上の交換モジュール510のタイムスロット インタチェンジユニット517から来る。これら出力は共通広帯域プラットホー ム(CBR)550に行く。ATMUは網の一つの入り口兼出口ノードと見なされ、 一つのPVCによって二つのATMUが相互接続される。これは、複数のSMからの トラヒックを集めて、一つのPVCを通じてあるATMUから別のATMUに、これを伝 送することを可能にする。タイムスロットインタチェンジユニット517の出力 は、これらは一群のNCTリンクであるが、空間スイッチ610に入る。空間ス イッチ610は、セル幅バッファ(CWB)620に至る出力を持つ。各NCT リンクは125μs毎に512の16−ビットタイムスロットを運ぶ。この16 ビットは、8個のPCM、つまり、ユーザデータビット、7個の内部制御ビット 、及び1個のパリティビットを含む。8個のPCMビットを除く全てのビットは 、ATMセルを形成する前に破棄される。CWB620は、48個の別個のバイ ト 編成されたメモリを含むが、この構成により、これらの出力は、一つのATMセ ルの48バイトペイロードを形成するように並列に使用することができる。この 空間スイッチは、NCTリンクの出力を48個の仮想経路メモリ621、... 、625の適当な一つにリンクするために使用される。この48バイトの並列出 力と、セルリストプロセッサ630からの見出しを表わす5−バイト出力が8個 のシフトレジスタ651、...、652の一つに入る。特定のシフトは、セル リストプロセッサ630の制御下において、選択ユニット653、...、65 4の一つによって選択される。これらシフトレジスタの各々の出力は、CBR/ VBRセレクタ663、...、664の一つを介してライン処理ユニット(LP U)661、...、662に入り、各LPUは、SONET/ATMデータ流を生成する 。これらの8個のデータ流は、次に、共通広帯域プラットホーム(CBP)55 0内に交換される。用語CBPは、ここでは、このケースにおいては、ATM/SONE T入力と出力を持つ一つのATMクロス接続スイッチを指すために使用される。 VBRセルに対するパケットの処理の詳細に関しては詳細な説明のセクション4 .4において説明される。 一つの空間スイッチ上に終端することができるNCTリンクの数は、CWBメ モリとCLPの速度によって制限される。複数のSMが一つのATMU上に終端する 場合は、この数を多くすることが必要であり、この好ましい実施例においては、 20個のNCTリンクが使用される。但し、もっと多くの数、例えば、60個も 現在の技術を使用して可能であると思われる。 図9は空間スイッチ610を示す。各々が制御メモリ703、 ...、704によって制御される48個のセレクタ701、...、702が 、複数の入りNCTリンクの出力を48個の仮想経路メモリの適当な一つに交換 するために使用されるが、これらの仮想経路メモリは、一つのセル幅バッファを 形成する。各NCTリンク内の各バイトは、このセル幅バッファ内の48個の位 置のどの位置に行くこともできる。加えて、セレクタ710を、制御メモリ71 1の制御下にて使用することにより、信号法と他のメッセージを含む可変ビット 速度データが(パケット化され)メッセージ層デバイス(MLD)670(図8 )に向けられる。MLD670は、これらメッセージをATMセルに変換するが 、これらセルは、セルリストプロセッサ630、CBR/VBRセレクタ663、.. .、664へと送られ、それから、CBRセルがある与えられた125μs秒に おいて伝送された後に、CBPに向かうLPU661...、662のどちらか 一つへと送られる。 図10はセル幅バッファ620を示す。これは、48個の8バイトメモリと、 各々が8−ビットxNバイトのバッファ801と制御メモリ802を含む48個 のユニット621、622、...、623から構成される。ここで、Nは、バ ッファの深さ(つまり格納することができるセルの数)を表わす。従来の技術の 周知の原理により、フレームの保全性を維持するために送信セル幅バッファは、 一方の部分が、ロードされている間に他方の部分がアンロードできるように二重 バッファとされる。そして、受信セル幅バッファは、さらに、ジッタとフレーム 保全性の問題を解決するために三重にされる。制御メモリによって、入りNCT バスからの複数のバイトがバッファ内の適当な位置に向けられる。加えて、この システムは、 ATM設備を通じてのDSOチャネルの連続性をテストするために疑似ランダムコ ードを送信する構成を持つ。一つの実施例においては、CWBの制御メモリは、 ATMU CCの制御下において、疑似ランダムコードを挿入し、このコードの存在を 検出するように構成される。別の構成においては、SM内のトーン源からのトー ンがDSOチャネルを通じて伝送され、遠方端において検出される。 図11は、セルリストプロセッサ(CLP)630、設備シフトレジスタ(F SR)651、及びラインプロセッサユニット(LPU)661を図解する。C LP630は、CWB620を同時に読み出し、一方において、セレクタ653 を制御する。この結果として、一つの48バイトCBRセルがSR651内に書 込まれる。加えて、CLPは、同時に、5バイト見出しをSR内に出力する。こ うして、53バイトセル全体がSR内にロードされる。このセルは、次に、CBR/ VBRセレクタ663を介してLPU661内にシフトされる。LPU661は、 このセルをCBPに向かうSONET上に送出する。 図12はメッセージ層デバイス620を示す。MLD620は、空間スイッチ 610からインタワーキングユニット1020、1022、...、1024内 に向かうNTCタイムスロット上のメッセージを受信する。これらメッセージは 、SM間メッセージ、SS7メッセージ、或は、CCITT X.25メッセージなどの ようなユーザによって生成されたメッセージであり得る。IWUは、CCITT ATM アダプテーション層仕様 によって説明されるように、適切な事前に用意可能なA TM仮想回路(VC)の識別子を決定し、こうして決定されたVC識別子と他の 見出し欄を使用して、この メッセージをセグメント化する。これらセルは、次に、CLPの制御下で、イン タワーキングユニットから図11に示されるCBR/VBRセレクタ、LPU661へ とシフトアウトされる。この好ましい実施例においては、これら出力は結合され て、一つ或はそれ以上のCBR/VBRセレクタに送られる。 図13はインタワーキングユニット1020を示す。NCTタイムスロットは 、セレクタ1110を介してデータリンクコントローラ1120に接続される。 データリンクコントローラ1120は、ビットレベルプロトコルを処理するが、 これには、標識、ビットの挿入、及びCRCが含まれる。第二のコントローラ1 140は、これらメッセージ内のSS7或はリンクアクセスプロトコルを処理す る。プロセッサ1130は、そのメッセージに対して使用されるべき仮想回路を 決定し、ATMアダプテーション層(AAL)プロセッサ1160に、そのメッ セージをATMセルにセグメント化するように指令する。ATMは、AALP1160の 制御下において、セルバッファ1170(セル幅バッファ620(図8)と混同 しないこと)内に置かれ、これらは、後に、CLP630の制御下で、CBR/VBR セレクタ663(図11)内に送出される。高優先度のセルがセルバッファ11 70内に低優先度のセルの前に挿入される。セルバッファ1170(図13)か らのセルは、図3に示されるVBRセル(125μsフレーム)を構成する。こ のセルバッファは、CBPからVBRセルを束ねるために数個分のセル深度を持 つ必要がある。 AMは、5ESSスイッチとCBP(ATMUを含む)のOAMP動作において要求さ れる全てをサポートする機能を持つ。これらOAMP要求 には、CBPのダウンロードと制御、クラフトグラフィック表示、及びATMを 介してのSMとの通信が含まれる。図14は、以下の要素から構成されるAM/CBP システムのアーキテクチュアを示す。 −直接に接続された端末を含むATM管理モジュール(AMM)。これは付属 の故障耐性プロセッサであり、現存の5ESSスイッチAMに接続され、新たな CBP及びATMU機能に対して処理スループットを追加する機能を持つ。 ターフェース(GUI)、ATMパケットハンドラ(APH)及びCBPと相互 接続するために使用される。 −ディスク、テープ、及びCD ROMオンライン文書化のための小型コンピュータ システムインターフェース(SCSI、産業標準に準拠する)周辺装置。これらは、 現存のAM不揮発性周辺装置を増強する。 −GUIワークステーション端末。これは現存の5ESSスイッチ装置、CB P、及びATMUをサポートする。 −ATMパケットハンドラ。これは、AM/AMMに、ATMを使用してSONETを通 じてSMと通信する能力を与える。SMはAPHのATMをそれらのATMU MLD内 に終端する。SMと通信するためには、AM/AMMはメッセージをEthernetを介して APHに送るが、APHはこのメッセージをセルに変換し、SONETを通じてCB Pに送る機能を果たす。 GUIと非揮発性メモリは、市販の要素であり、これらの制御はAMMソフト ウエア内に存在する。AMMとAPH要素の設計については、詳細な説明のセク ション5において説明されている。 図15は、接続されたATMUから呼の宛先までのPVCの状態に関 するデータを持つ交換モジュールプロセッサ511、或は他のプロセッサによっ て遂行される経路ハントを図解する。このプロセッサは経路リクエストを受信し (動作ブロック1200)、その経路リクエストの宛先への直接のアクティブな CBR仮想回路上に空きの経路(チャネル)が存在するか決定する(テスト12 02)。存在する場合は、空きの経路が選択され(動作ブロック1204)、メ ッセージが他端の所のノード(典型的には、うも一つのATMUに対するプロセッサ )に送られ、これによって、このノードに、ある特定のアクティブなCBR P VCの特定のスロット上に一つの経路が設定されたことが知らされる。 直接のアクティブなCBR PVC上に空きの経路がテスト1202において発見さ れなかった場合は、テスト1202が別のアクティブなCBR PVC上に任意の空き の経路が存在するか決定される。存在する場合は、これら代替のアクティブな仮 想回路の一つからの空きの経路が選択され(動作ブロック1210)、他端の所 のノードに、このことが通知される(動作ブロック1206)。(代替のアクテ ィブな仮想回路は、単一リンクの直接ルートの代わりに少なくとも二つのリンク を使用するルートである代替ルートを使用するアクティブな仮想回路である)。 この経路リクエストに対するアクティブな仮想回路上に経路が存在しない場合は 、追加の仮想回路を割り当てるリクエストが行なわれる(動作ブロック1212 )。このリクエストは、管理モジュール530(図7)に送られる。このモジュ ールは、図16に説明されるように、追加の仮想回路をアクティブにする。その 後、管理モジュールは、SMP511に、成功或は不成功の指標を返信する。成 功の指標の場合は、割り当てられ た仮想回路の識別が送られる。テスト1214が成功か不成功かを決定するため に使用される。割り当てリクエストが成功したことが知らされると(テスト12 14の正の出力)、テスト1202が再び開始され、空きの経路を選択するプロ セスが遂行される。割り当てプロセスが不成功であった場合(テスト1214の 負の出力)、それに対してブロック1200において最初に経路リクエストが行 なわれた呼に対して全ての回路がビジーであるという扱いがなされる。 この議論においては、制御プロセッサ、例えば、交換モジュールプロセッサは 、それと関連する交換モジュールから出て行くトラヒックを運ぶためのアクティ ブなCBR仮想回路のリストを維持し、また、こら仮想回路の各チャネルに対し て活動状態を維持するものと想定される。勿論、この情報をどこかちがう所、例 えば、管理モジュール内に維持することも可能である。但し、ここに示唆される 構成は、殆どの呼を設定するために要求される時間を最小にする。さらに、双方 向チャネルを持つ仮想CBR回路を使用することも可能である。但し、このよう な構成は、仮想チャネルのより効率的な利用を許す反面、二つの終端ポイント間 で、“グレア”(つまり、このチャネルに接続された二つの終端ノードによって 、同一のチャネルが同時に捕捉される状況)を防止する協議を行なうことを要求 する。 図16は仮想CBR回路をアクティブにするプロセスを記述する。一時にアク ティブな状態にすることができる数よりもかなり多くの仮想CBR回路が用意さ れる(つまり網のメモリ内に格納される)。基本的には、任意のペアのノード( このケースにおいては交換モ ジュール)の間のピーク時のトラヒックを扱うことができるだけの仮想CBR回 路が用意される。仮想CBR回路は、これらがトラヒックを運ぶために使用でき るとき、アクティブな状態にあるにと見なされる。アクティブ化のプロセスは、 仮想CBR回路を運ぶ物理ATM回路がオーバロードせず、また、トラヒックを 運ぶために物理的に欠陥のあるATM回路が使用されないことが保証される設計 される。例えば、故障が発生した場合、その故障した設備を使用する全ての仮想 CBR回路が非アクティブ化されなければならない。 この特定の実施例においては、仮想CBR回路をアクティブにするプロセスは 、G.R.Ashらによる合衆国特許第5,101,451号において説明されてい るリアルタイムルーティング構成の教示に従って個々のトランクを捕捉するプロ セスと類似する。つまり、追加のトラヒックは、負荷が比較的軽い設備、このケ ースにおいては、SONET/ATM設備を選択してこれに向けてルーティングされる。 ここに開示される構成の一つの特徴は、個々のトランク上にトラヒックをルーテ ィングする方法とは異なり、図5に示されるように、仮想回路のチャネルが分割 して使用されることである。つまり、アクティブな仮想回路の複数のチャネルの 一部分が一方の方向に出トラヒックを運ぶために使用され、これらのチャネルの 別の部分が他方の方向に出トラヒックを運ぶために使用される。このようにチャ ネルをグループに分割して使用する方法は、トラヒックのレベルが比較的小さい 二つのノード間でトラヒックを運ぶのに特に効率的である。もう一つの差異は、 代替ルートを使用するトラヒックにはより多くのリンクが要求される場合がある ために、代替ルートとしてアクティブ化されるべきPVCの選択にあっては、複 数のリンクの ロードを考慮する必要がある点である。 管理モジュールは交換モジュールプロセッサ511から割り当てリクエストを 受信する(動作ブロック1300)。管理モジュールは、最初に、分割されたト ラヒック(つまり、二つの終端ノードから出るトラヒック)を運ぶ仮想CBR回 路が存在するか決定する(テスト1302)。存在する場合は、管理モジュール は、各方向について、現在幾つの回路がビジーであるか決定し、この分割された グループ内にその割り当てリクエストと関連する方向に追加の少しのチャネルを 割り当てるのに充分な余裕が存在するかチェックする。分割されたグループのこ れらチャネルは、最初のn個のチャネルが一方の方向にハントされ、次に、残り のチャネルが他の方向にハントされるように配列される。さらに、あるチャネル に対するハントは、必要であれば中間のチャネルがいつでも使用できるように残 されるような方法で遂行される。中間のチャネルが空いており、これらの空きの チャネルの数が充分に多く、分割点の移動が許される場合は(テスト1304の 結果が肯定である場合)、分割点が移動され(ブロック1306)、二つの終端 ノードにこの事実が通知される(動作ブロック1308)。要求ノードは、割り 当てリクエストに応答して成功したことを通知される。この時点で、要求SMP がテスト1202と1208を再度試みると、これらの一つがパスすることとな る。この実施例においては、分割されたグループが最初にチェックされる。但し 、場合によっては、シミュレーション研究の結果として、最初に空きの追加のP VCが存在するかチェックするほうが好ましいことが判明することもあり得る。 分割グループが空いていない(テスト1302の結果が否定的な 場合)、或は分割グループ内に充分な余裕が存在しない場合(テスト1304の 結果が否定的な場合)は、テスト1320によって、空いている用意された直接 仮想CBR回路が利用できるか否かの決定が行なわれる。利用できる場合は、追 加のCBR PVCをアクティブにすることによって、そのPVCを運ぶ任意のリンク 上に輻輳が発生しないかチェックする必要がある。このような輻輳が見つかった 場合は、その空き状態の用意された直接仮想CBR回路は破棄され、アクティブ 化は行なわれずに、テスト1324が試みられる。一方、輻輳が発生しない場合 は、その回路がアクティブにされ(動作ブロック1322)、その回路の二つの 終端ノードにアクティブにされたことが通知される(動作ブロック1308)。 反対のケースにおいては、テスト1324を使用して、代替の空きの利用できる 仮想CBR回路が存在するか決定される。利用できる空きの代替のCBR回路の 選択に当っては、リアルタイム網ルーティングの原理が使用され、これによって 、比較的軽くロードされた或はより負荷の少ないATM設備を使用する空きの代 替仮想CBRが優先的に選択される。どの設備の負荷がより少ないかの決定を行 なうに当っては、2リンク回路の方が3−リンク回路よりも好ましいために、可 能性を持つ2−リンク回路の負荷が最初に調べられる。宛先交換モジュールに接 続されたCBPに接続された管理モジュールに対して、そのATM回路の負荷に ついての報告を求めることによって行なわれる。仮想CBR回路のアクティブ化 には、リアルタイム網ルーティングの場合の単一トランクの選択に対する場合よ りも、多数の資源を利用することが要求されるために(48チャネル対1チャネ ルの割合)、それを超えては仮想CBR回路をアクティブに すべきでない負荷しきい値限界が、候補CBR PVCによって使用される任意の設備 に対して、適用されるべきである。この限度は、また、そのATM設備によって サポートされるVBRトラヒックの量にも依存する。明らかに、この限界は、網 管理者の制御下に置かれ、異なるATM設備に対して異なる値が設定されるべき であり、これは現場の経験が得られた時点で調節されるべき性格のものである。 注意すべき点として、この好ましい実施例においては、全ての用意されたPV Cは、二つの終端ノードと可変数の中間ノードを横断する一つの事前に決定され た経路を持つが、但し、別の方法として、アクティブ化のときに選択できる可変 の経路を持つ持つ部分的に用意された゛“PVC”を提供することも可能である 。 割り当てのために空きの代替CBR仮想回路が利用できない場合は、割り当て システムは、要求SMPに失敗指標を返信する(動作ブロック1326)。空き の代替回路が選択された場合は(動作ブロック1328)(空きの回路は比較的 低い負荷を持つ代替回路の中から選択される)、その代替回路がアクティブにさ れ(動作ブロック1330)、終端ノードと中間CBPスイッチに、そのCBR 仮想回路のアクティブにされたとこが通知される。 次にアクティブなCBR PVCの併合プロセスについて述べる。通常の市外呼の動 作においては、二つの終端ノード間の異なる複数の複合セルが完全に満たされて ない状況がしばしば見かけられる。さらに、二つ或はそれ以上のアクティブな複 合セル内のDSOの総数が一つの複合セル(48/46)によってサポートでき るDSOの総数以下である場合が頻繁に見かけられる。このような場合は、これ らセルを運ぶPVCを併合して、DSOを運ぶ一つのより完全に利 用されたセルを形成することが要望される。次に、結果として、もはやアクティ ブなDSOを持たないこれら複合セルを運ぶPVCがアクティブでない状態にさ れ、こうして、一つ或はそれ以上のATM設備上の帯域幅が解放される。こうし て解放された帯域幅は、今度は、他の発信元と宛先との間の複合セルを運ぶため に使用することができる。こうして、網のより効率的な利用が達成される。この 併合プロセスが図17に示される。 以下の説明においては、併合される複合セルはSM間のセルであり、併合の処 理はこれら二つのSMのSMPによって遂行されるものとする。別の方法として 、特に、複数のSMがATMUに接続されている場合は、複合セルの処理は、そのAT MUによって遂行されるために、これらATMUがCBPの一部分として構成されてい る場合は、SMPの代わりに、AMにて複合セルの併合を制御することも可能で ある。但し、この処理内容は、いずれのケースにおいても同一であり、プロセッ サの主体のみが異なる。 併合を遂行するために、交換モジュールプロセッサが、絶えず、アクティブな 複合セルについて、不完全に充填された状態が存在しないかチェックする。この 不完全充填状態は、同一の宛先に向けられた二つの複合セルであって、両者のセ ル内のアクティブなDSOの総数が一つの複合セル内の総数(つまり、48/4 6)よりも少ない二つの複合セルであると定義される。二つのセル内のアクティ ブなチャネルの総数が、48/46よりもどれだけ少ないときに不完全であると 定義されるかの問題(数量)は、シミュレーションと経験の結果として設定され るべきパラメータである。このパラメータが低すぎる場合、例えば、ゼロの場合 は、スラッシングの問題が 発生する可能性があり、高すぎる場合、例えば、10の場合は、結果として、設 備の使用が非効率になる。ここでの議論においては、セルとこれに対応するPV Cは、大体、同一の意味に使用される。各アクティブなセルは、一つの接続され た終端ノードの制御下に置かれる。この終端ノードは、通常は、出トラヒックを 発信するノードである。但し、分割されたトラヒックセルの場合は、任意に選択 されたノードであり得る。制御に当るSMP(つまり、制御に当るノードのSM P)が不完全充填状態が存在することを決定すると、これは、宛先ノード(典型 的にはもう一つの交換モジュール)に向けて、これら二つの複合セルを併合する ことを要請するリクエストを送る。このリクエストは以下を含む: −二つの複合セルの識別(例えば、仮想回路識別子が利用される)。ここで、 これらの片方のセルは、併合されるべきセルであり、他方のセルは(併合後はD SOを運ばなくなるために)削除されるべきセルである。 −削除されるべきセルから併合されるべきセルへのDSOセル並べ換えのリス ト。 この実施例においては、併合された複合セルのDSOは、同一セル位置内に留 まり、削除されたセルからのDSOは、併合されたセル内の空き位置に移動され る。 他方のノードは、確認信号に応答して併合を行なう。併合の期間中は、これら 二つのノード(典型的には交換モジュール)の間で搬送されることを要求される 新たな呼は、併合されたセルからのDSOのみを使用し、こうして併合されたセ ルは、削除されるべき複合セルからのセルは含むべきでない。呼が到達し、従っ て、一つ の複合セルに使用するためにあるPVCをアクティブにする動作が、別の一つの PVCが削除されている最中に、トリガされることが考えられるが、本発明にお いては、終極的に、過剰のPVCが削除されるために、このような状況は殆ど発 生しない。 併合を行なうためには、削除されるべきセルに対して新たに到達するDSO信 号が、併合されたセルと、削除されるべきセルの両方に送られる。これを遂行す るために、ATMU内において、空間スイッチによって、SMからのNCTリンク上 の一つのDSOが二つの異なるCWB位置に送られる。 SMPはATMU CCにこの機能を遂行するように指令する。この動作を遂行した後に 、SMPは、他方のノードに前述のコピー動作が行なわれたことを示すメッセージ を送る。他方のノードは、発信ノードに類似するメッセージを送る。このメッセ ージを受信すると、SMPは、ATMU CCに、削除されたセルのPVCを非アクティブ にするように指令する。ATMU CCは、空間スイッチに、併合されたセルの、削除 されたセルからの新たなDSOと関連するCWB位置からDSOを読み出すように 指令する。ATMU CCは、次に、このセルをCLPのアクティブな複合セルのリス トから除去する。こうして削除された複合セルは、もはや、NCTリンク上のDS O内に送られることはない。DSOは、空間スイッチを介してNCTリンクに交 換されるために、SMのTSIに伸びるNCTリンク上では、タイムスロットの 交換は行われない。すると、他端も、削除されたセルのPVCを非アクティブに する。 ある一つのセルからのチャネルが、別のセル内の同一のチャネルに送られるよ うなことがあると、一つの問題が発生する。つまり、 遷移の期間中に、このセルが、二つのバッファ位置の同一のチャネル位置に書込 まれることとなる。この問題は、以下の三つの方法の一つによって克服される。 −CWBの速度を、二つの書込みが一つの期間中に発生することが許されるよ うに、二倍にする。 −併合プロセスをこのような遷移が回避されるようにソフトウエアを通じて調 節する。 −この遷移を二つのステージにて行なう。つまり、最初に、転送されるセルの もう一つのチャネルが、ビジーチャネルをアイドル位置にコピーし、次に、以前 にビジーであったチャネルを解放する手続きに従って解放され、次に、解放され るべきセルからのチャネルが目標セルのこうして新たに解放されたチャネル内に 転送される。 一つ或はそれ以上のSMがATMUに接続される場合は、PVCを非アクティブ化 する動作は、これらSMの一つのSMPを用いて制御することもできるが、ただ し、好ましくは、接続されたCBPのAMによってPVCの制御が行なわれる。 いずれにしても、併合プロセスの制御は、制御に当るノードの所で、たった一つ のプロセッサによって制御される。 併合プロセスを実現するための流れ図が図17に示される。ある時点において 、併合プロセスが永久仮想回路の割り当てを制御するプロセッサによって開始さ れる(動作ブロック1400)。不完全に満たされた永久仮想回路の存在を決定 するためのテストが行なわれる(動作ブロック1402)。このテストは、結合 して一つのPVCによって運ぶことができるよりも少ないトラヒックを運ぶ一つ の共通の発信と着信ノードを持つPVCが存在しないか調べる ために遂行される。通常、ある特定の宛先に向けられたPVCについての探索に はある順番が存在するために、不完全に満たされたPVCは、このリストの終端 の所で発見される可能性が最も高い。各ペアについて不完全に満たされた状態が 存在しないことがチェックされ(テスト1402の否定的な結果が求められる) 、プロセスが完結したか否かのチェックが行なわれ(テスト1404)、完結し ている場合は、この時点で、この併合プロセスは終端する(終端ブロック140 6)。完了してないときは、PVCの別のペアが不完全な満たされた状態が存在 しないかチェックされる。(一般に、双方向トラヒックを運ぶPVCは、一つ以 上は存在しないものと期待される。双方向PVCは、二つのステップによって削 除することができる。つまり、最初に、一方の方向からの出チャネルが削除され る。次に、これらチャネルが後に説明されるプロセスにて削除された後に、削除 されるべきセルが、この場合は、一つのアクティブでないPVCのセルに向けら れるのではなく、この時点で他端のノードによって完全に制御されている一つの 単方向PVCのセルに向けられる。) ペアの不完全に満たされたPVCが発見され(テスト1402の肯定的な結果 の場合)、さらに、これらPVCによって扱われるルートを通じて運ばれる総ト ラヒックが、これより一つ少ないPVCによっても充分に扱えることが発見され た場合は(PVCのアクティブ化と併合の過剰の往復を回避するために)、制御 に当るノード(つまり、そのPVCに対する出トラヒックを運ぶノード)は、削 除されるべきセルからのチャネルを目標セルの中に併合する(動作ブロック14 10)。次に、遠方端ノード(つまり、そのPVC に対する入りトラヒックを持つノード)に、そのノードに、それら新たなチャネ ルが非アクティブにされるべきPVCからのチャネルによって占拠されるべきで あることを通知する一つのメッセージが送られる(或は、双方向トラヒックPV Cの場合は、単方向トラヒックPVCに変換されるべきであることが通知される )。一方、出ノードは、削除されるべきセルのチャネルからのトラヒックが、削 除されるべきPVCのセルと、併合された目標セルとの両方に伝送されるように 調節する(動作ブロック1414)。出側のノードは、次に、入りトラヒックノ ードからの肯定的な受取り確認メッセージが受信されるのを待つ(動作1416 )。このメッセージが受信されるとこれに応答して、削除されたセルに対応する PVCが非アクティブにされる(或は、双方向PVCの場合は、このPVCが、 次に、入りトラヒック専用PVCに変換される(動作ブロック1418)。ブロ ック1418の実行に続いて、他のPVCが、不完全に満たされた状態が存在す るかチェックされる(テスト1402)。詳細な説明 1.ATMユニット(ATMU)機能の概略 図7は本発明の5ESSスイッチアーキテクチュアに基づく特定の実施例のブ ロック図である。非同期転送モードインタフェースユニット(ATMU)は、交換モ ジュールと共通広帯域プラットホーム(CBP)との間のインタフェースを提供 する。CBPは、接続された交換モジュールを相互接続するための組合わせ通信 モジュールとして、或は、ATMリンクを介して他のCBPへの接続を提供する ためのATMクロス接続として機能する。音声及びデータの搬送 のための5ESSスイッチモジュールの通常のフォーマットは、単一バイトのタ イムスロットである。CBPのフォーマットは、音声とデータを搬送するための 48バイトと、オーバヘッドのための5バイトを含む53バイトセルである。AT MUは、この単一バイトのタイムスロットと、53バイトのATMセルとの間の変 換動作を行なう。これはまた、例えば、384キロビット/秒チャネルに対して 要求される複数のタイムスロットを異なるバイト数を持つ単一のATMセルに変 換するための機能も持つ。5ESSスイッチモジュールは、網制御兼タイミング (リンクタイプ2)(NCT)リンクを通じてATMUにインタフェースし、ATMUは 、CBPに、非同期デジタル階層(SDH)或はその合衆国版である非同期光網 (SONET)リンクを通じてインタフェースする。これらSDH或はSONETリンクは 、ATMセルを搬送する。音声及びデータの交換を提供することによって、CB Pは、従来の技術による5ESSシステムの通信モジュール内で使用される時分 割多重スイッチに対する必要性を排除する。この好ましい実施例においては、ス イッチモジュール(SM)は、今日利用できるより高速の回路の長所を活かすた めにAT&T Technical Journalにおいて記述されているものよりも大型である。S Mの大きさについては、後に、適当な所で説明される。本発明においては、CB PはATMUを介して一つの交換システムの複数の交換モジュールとインタフェース するが、これは、同様にして、一つ或はそれ以上のスタンドアローンタイプの交 換システムとインタフェースすることもできる。 CBPは、また、(5ESSスイッチの)管理モジュール(AM)と他のSM の両方にSMメッセージをルーティングする機能を果た し、これによって、スイッチ内メッセージルータの必要性が排除される。ATMUは 、メッセージハンドラ及び/或は5ESSスイッチモジュールのPSUからのS Mメッセージを、CBPを横断してルーティングするのに適当なフォーマットに 変換する。標準のATMアダプテーション層がこの目的のために使用される。AT MUは、またリセットを要求するような状況が発生した場合に、SMの再開を強制 するために使用されるCBPプロセッサ介入(CPI)機能に対する通信を提供 する。 信号法システム7(SS7)メッセージは、市外網の仮想回路によって扱われ 、従って、メッセージをルーティングするためにSTPの介在を必要としない、 スイッチ間でのメッセージング法として使用される。(この場合でも、一つのS TPが、少なくとも最初に、データベースにアクセスに使用するために必要とさ れる。つまり、これによって、データベースに、信号伝送網10へのアクセスが 提供される。)ATMUは、この機能を、パケットをATMセルに組み立て、一つの 仮想経路を各スイッチSS7のポイントコードと関連付け、次に、このセルを指 定された仮想経路を通じて市外ATM網に転送する手順によって実現する。 ここに説明される好ましい実施例において、ATMUはSMと密接に関連するとい う立場を取るが、これは、これが市外網の観点からは最も有効であるように考え られるからである。但し、ATMUがCBPと密接な関連を持つ代替も可能である。 ATMUがCBPと密接な関連を持つ場合は、ATMUは、その制御を共通広帯域プラッ トホームのコントローラとAMから受信する。ATMUがCBPと密接な関連を持つ 場合は、制御信号は、CBR或はVBR PVCを介して、AMからATMU 中央コントローラ(ATMU CC)へと送られる。 図7に示されるように、CBPの保守及び回路の制御は、AMによって遂行さ れる。AMは、CBPのフレームコントローラ、つまり、CBPに対する最終保 守マスタとして機能する。この実施例においては、CBPは、ATMクロス接続 手段としてのみ機能し、ビデオ放送、フレーム中継、或は交換メガビットデータ スイッチ(SMDS)に対する処理は提供しない。但し別の方法として、ATMクロ ス接続は、ATM入力を受け入れ、これら入力を要求される宛先に交換するよう に直接に制御することもできる。この構成は、例えば、CBPに直接接続する方 が経済的であるような広帯域幅を持つ広帯域信号、例えば、高精細度TV(HDTV )信号を交換するために有効である。AM或は別の専用のプロセッサをこれらサ ービスに対するATM経路の設定を制御するために使用することができる。 ここでは、データを送信或は受信するコンピュータ或は他の端末は、CBPを 通じての接続に対する要求を行なう前に、これらデータを送信及び受信するため の充分な帯域幅を確保しているものと想定される。2.複合セルのタイプ 48バイトの一つの複合セルが、48の異なる呼からのPCMデータサンプル を運ぶために使用される(そのサービスが64キロビット/秒音声である場合) 。複数の呼の各束に対する複数のセルが、125μs毎に、48のDSOチャネ ルを運ぶために送られる。ここで、DSOチャネルの各々が、8ビットPCMサ ンプル或はデータを一秒間に8000回送出する。 別の方法としては、46のDSOチャネルが運ばれ、一つの2 バイトインデックスがある与えられた仮想回路グループ上の46のDSOチャネ ルのどのグループがある特定のセル内に運ばれるかを識別するために使用される 。この代替の方法においては、一つの仮想回路グループに対して各125μs毎 に複数のATMセルが送出されるが、反面、特定のインデックスと関連するセル は、各125μs毎に一度のみ送られる。この代替の方法は、網がサポートしな ければならない仮想経路の数を低減し、また、ATMUとCBP内のメモリを、ある 与えられた発信元を与えられた宛先に与えられたセットのリンクを通じて接続す る全てのCBR PVCを交換するために、同一のメモリ項目を使用することができる ために、節約する。3.アーキテクチュアの概要 このセクションにおいては、非同期転送モードユニット(ATMU)の高次レベル の設計について説明するが、これは、以下の二つの大まかな機能を遂行するため に使用される。 −DSO搬送信号のATM複合セルへの変換。 −可変長メッセージのATMセルへの変換。3.1.DSOの複合セルへの変換の概要 この概要では、5ESSスイッチからATM網へのDSOの流れ(CBRトラ ヒック)に焦点が置かれる。3.1.1空間スイッチ ATMUのブロック図が図8に示される。SMタイムスロットインタチェンジTS I517からの網制御兼タイミング(NCT)リンクがATMU内の空間スイッチ上 に終端するように示される。この空間スイッチの目的は、NCTリンクを48( 或は46)の内部リンクにファンアウトすることにあるが、内部リンクの数は、 複合セル内の どのようなバイトがある与えられた呼に対して使用されているかに依存する。こ れらリンクは、図8においてセル幅バッファ(CWB)と称されるセルメモリデ バイスの配列上に終端し、この配列は、一つの複合セルの48/46のDSO PCM サンプルを格納する。従って、この空間スイッチは、タイムスロット(DSO) をCWBの入力側の適切な適当な複合バイト位置にルートする働きを持つ。3.1.2セル幅バッファ セル幅バッファ(CWB)の機能は、仮想経路セルのバイトを、これらが単一 のメモリ読み出しサイクルにおいて同時に読み出すことができるようなフォーマ ットに組み立てることである。CWBは、その幅が一つのATMセル(見出しバ イトは数えない)のサイズに等しいバッファである。この幅は、48/46バイ トに等しく、深さは、任意の瞬間において存在することが必要である一意のアク ティブな仮想経路の数に等しい。(46バイト複合セルの場合は、一つの特定の インデックスと仮想経路を持つセルの各アクティブな瞬間が一意のアクティブな 仮想経路であると見なされる。)図8に示されるように、セル内の各PCMバイ ト位置は、各々が独立した書込み制御回路を持つ別個のメモリ内に書込まれる。 これらメモリ内の各メモリアドレスが一つの特定の仮想経路に対応する。(46 バイト実現の場合は、隣接するメモリ位置がその仮想経路内の複数のATMセル に対して使用される)。これらバイトメモリの各々は、個々の48/46リンク のタイムスロット(PCM部分のみ)をCWB内の一つの仮想経路バイト位置に マッピングするための一つの制御メモリを持つ。各バイトメモリに対する制御メ モリは独立しているために、48/46リンク上の各アクティブなタイムスロッ トは、バッファ内の任意の仮想経路メモリ位置に行くことができる。このために 、同時にCWBへの入力の所に出現する48/46リンク上のバイトは、それら の対応するメモリ内の異なる仮想経路メモリ位置内に格納することができ、従っ て、CWB内の異なる仮想経路セルに組み込むことができる。この制御メモリは 、あるNCTリンク上の特定のDSOがアクティブでない場合、つまり、任意の 呼に対して現在使用されてない場合は、そのバイトバッファメモリへの書込みを ブロックすることができる。3.1.3セルリストプロセッサ 各125μs間隔において、全てのアクティブなDSOは、それらの選択され た仮想経路セルの割り当てられたバイト位置内に書込まれる。複合セルはセル幅 バッファから125μs毎に図8に示されるセルリストプロセッサ(CLP)6 30の制御下にて読み出される。CLPはアクティブな複合セルのリストを持ち 、これは、リンクドリスト内に格納される。このリンクドリストは、ATM仮想 経路アドレス見出しビットと、その仮想経路の複合セルを保持するCWBアドレ スを格納する。CLPリストは、それに対してアクティブなDSOが存在する仮 想経路のみを格納する。CLPは、リストを125μs毎に横断し、各複合セル を伝送させる。CBRセルが伝送を終えると、CLPは、図3に示されるように 、その125μs間隔内の余った時間を有効に消費するために、(待たされたも のが存在する場合)メッセージ層デバイス(MLD)670からのVBRセルを 読み出す。3.1.4同時分割多重(STM)への変換 セル幅バッファは、ATMセルの幅(データ部分)に等しいた めに、ATMセル全体を一回のアクセスでセル幅バッファから読み出すことがで きる。並列から直列への変換は、CLP630の制御下にてシリトレジスタ(S R)セレクタ653、...、654によって選択される並列イン直列アウトシ フトレジスタ651、...、652によって実現される。読み出されたデータ は、CLPからのATM見出しデータと共に、SONET設備インタフェース661 、...、662に接続されたシフトレジスタ内にロードされる。46バイトセ ルの場合は、2バイトインデックスもCLP630によって提供される。SONET 設備インタフェースはCBPに直接に接続される。3.1.5その他 この明細書において扱われる他の領域として、双方向の音声とデータの搬送、 経路テスト及び監視などの機能、ある用意された経路に新たな複合セルをアクテ ィブに場合にこの負荷を収容できるか決定するためのATM輻輳テスト、並びに 制御と故障の耐性が含まれる。これらに関してはセクション4において詳細に説 明される。3.2ATMUの制御 ATMUの制御は、ATMU中央コントローラ(ATMU CC)600によって行なわれる 。制御メッセージは専用のタイムスロットからATMUCC内で受信されるが、この専 用のタイムスロットは、空間スイッチ内で傍受され、ATMU CCに専用の制御バス (図示なし)を通じて送信される。これら制御メッセージは、5ESSのスイッ チモジュール(SM)510の交換モジュールプロセッサ(SMP)511から SM内のメッセージハンドラ513を介して送られる。ATMU CCからの制御信号 は、一群の制御バスを通じてATMU内に分配される。 空間スイッチ610には、経路設定とメッセージング制御メモリに関する情報、 並びに、アクティブなリンクの選択とアクティブなサイドの選択に関する情報が 提供される。リンク選択情報がSMからのどのNCTリンクがアクティブである かを決定するために使用される。別の方法として、後に説明されるように、E− ビットは、アクティブな経路に対してのみアクティブであるために、E−ビット を、アクティブなリンクを識別するために使用することもできる。リンク選択情 報は、SMからのどのNCTリンクがアクティブであるかを決定するために使用 される。これらリンクは、アクティブか、待機状態のいずれかである。サイド選 択情報は、ATMUのどちらのサイドがアクティブ或は待機状態であるかを決定する 。セル幅バッファには、タイムスロットを仮想経路にマッピングするための情報 と、ATMセル内のバイト位置の割り当てに関する情報が提供される。セルリス トプロセッサには、アクティブな仮想経路に関する情報が提供され、シフトレジ スタセレクタ653、...、654には、シフトレジスタアドレスに関する情 報が提供される。このATMU設計においては、ATMUは一つ以上のSONET設備をサポ ートすることができ、このために、各ATMセルは、可能な8つのシフトレジス タの一つに行くことができる。CLPには、各仮想経路に対する適当なシフトレ ジスタの識別が提供される。また、MLDのインタワーキングユニット(IWU )1020、1022、1024(図12)には、用意された仮想経路の宛先ア ドレスが提供される。ATMU CCは、ATMUの保守制御を遂行する。ATMU CC自身に対 する保守メッセージ、例えば、ATMU CCの初期化メッセージは、専有の制御バス を通じて受信された後に空間スイッチに入る。 ATMUは、この好ましい実施例においては、SMによって制御されるが、但し、 別の方法として、ATMUをCBPによって制御することも可能である。この場合は 、ATMUコントローラは、共通広帯域プラットホームのコントローラから制御情報 を受信する。ATMUは、5ESSスイッチに対する、SMからSMへの、及びSM からAMへの、メッセージベース通信サービスを、プロセッサ間パケットを介し て提供する。3.3メッセージインタワーキング ATMUは、5ESSスイッチに対して、以下のメッセージベース通信サービスを 提供する。 −プロセッサ間パケットを介しての、SMからSMへの、及びSMからAMへ の、メッセージベース通信サービス。 −SS7メッセージ転送部分(MTP)のパケットの搬送。 これら機能は、両方とも、類似する方法にて扱われる。図8に示されるように 、メッセージ層デバイス(MLD)が、SMからのメッセージを空間スイッチを 介して受信する。可変長の5ESSスイッチのメッセージとSS7メッセージは 、パケット交換ユニット(PSU)内のプロトコルハンドラ(PH)或はSMメ ッセージハンドラから発信されるタイムスロットチャネルを用いて運ばれる。M LDは、3つのタイプのインタワーキングユニット(IWU)、つまり、5ES Sスイッチのメッセージを扱うためのIWU、SMPからのメッセージを再構成 する機能を持つSS7用のIWU、及びユーザからユーザへのデータメッセージ を扱うためのPSU間IWUを含む。これらユニットの機能は以下の通りである 。 −空間スイッチから運ばれるメッセージを受け入れる。 −メッセージの見出し内に識別される宛先に通じる仮想経路を関連付ける。 −ATMセグメント化及び再組み立てを遂行する。 −CLPによって指令されたとき、データをシフトする。 SS7の扱いは、5ESSスイッチのプロセッサ間メッセージの扱いとは少し 異なる。5ESSスイッチプロセッサ間メッセージの場合は、フレームは、宛先 のAM或はSMに向けられた仮想経路に入れて運ばれる。メッセージが宛先アド レスを読み出すために処理される。この宛先アドレスに基づいて、ATMUは、セル へのセグメント化のためにどの仮想回路を使用するかを決定する。 SS7メッセージの場合は、信号法データリンクは、SS7 IWU内に終端され、 MTPメッセージは、宛先市外局に向かう仮想経路を使用して運ばれる。ATM 網から入って来るセルベースメッセージの扱いと、制御と故障の耐性の概要につ いては、セクション4において詳細に説明される。 PSU間メッセージの場合は、メッセージが宛先PSUアドレスを読み出すた めに処理され、ATMUは、この宛先アドレスに基づいて、セルへのセグメント化の ためにどの仮想回路を使用するかを決定する。3.4.SDH/SONETを介してのSM/ATMUの遠隔化 この実施例においては、CBPとATMUが、ATMを運ぶ局内(イントラオフィ ス)SDH/SONET(非同期デジタル階層/同期光網)を介して接続される。ATMUを 持つSMは、SDH或はSONET網から見た場合は、網要素ではなく、デジタル通 信チャネル(DCC)のセクションオーバヘッドを終端することはない。但し、 この局内設備 (イントラオフィス)は光設備であるために、ATMUを持つSMは、CBPから遠 隔に位置することができる。ATMUを持つSMがSCBPに直接に接続される場合 は、ファイバ(及び必要である場合は中継器)のみがこのような遠隔化のために 必要とされる。 ATMUを持つSMが汎用のSDH/SONET網を介して遠隔化される場合は、同期時分 割多重−1(STM−1)及び多重化されたSTM−1をサポートするSDH/SONE Tマルチプレクサ或はクロス接続手段がSM終端の所でセクションDCCを正し く終端するために使用される。この汎用のSDH/SONET網が使用されるケースにお いては、SM終端の所のSONET/SDH設備は、ATMUに直接接続された局内(イント ラオフィス)SONET/SDH設備を提供するために、SONET/SDHマルチプレクサによっ て終端されなければならない。これは、SM内に別個のSDH/SONET DCC運転管理 保守(OAM)機能を備える必要性をなくし、また、同一局内に、CBRとSONE T/SDH OAM処理を遂行するSMの両方を持つことによる可能な混乱を回避する。 上の議論は、SMからCBPへのリンクに対してのみ適用される(ATMUがSM の一部分であるものと想定)。このケースにおいては、CBPは局間トランクに 対するセクションDCCを終端し、SDH/SONET網からは、汎用網要素であると見 なされる。従って、CBPのこれらの機能のために、5ESSスイッチ(つまり 、AM、一群のSM、それらと関連するATMU、及びCBP)は、SM自身はそうで なくても、一つのSDH/SONET網要素と見なされる。 別の方法として、一群のATMUをSMと直接に関連付ける代わりにCBPと関連 付けることも可能である。このケースにおいては、SMをATMUに接続するNCT リンクは、5ESSスイッチにおいて、 光網によってSMが遠隔に位置される周知のケースと同様に、より長くなる。こ の場合には、SONET設備を使用して、ATM信号を、長距離ATM信号をCBP に運ぶのと本質的に同一の方法にて、CBPに、運ぶことができる。また、AT M信号がATMUからCBPに直接に伝送できるようにCBPを配置する方法も考え られる。3.5ATMUの機能の概要 このセクションにおいては、ATMUと、CBP及びSMとの間の、機能上の関係 が要約される。ATNUは、接続されたSMから見た場合、そのSMPから制御メッ セージを、他の知能ユニットが制御メッセージを受信するのと同様な方法にて、 受信する知能周辺ユニットであるものとして扱われる。ATMUの目的は以下を提供 することにある。 1.SMタイムスロットから、固定され、用意された、仮想経路を使用するAT M複合セルへの変換を行なう。現在の技術を使用して、最高約10,000タイ ムスロット(20NCTリンク)までがサポートできる。(一つのNCTリンク は、512の多重化されたDSOビット流を伝送し、光ファイバ伝送を使用する )。ATMUは、任意の入りイムスロットを任意の接続されたアクティブなCBR仮 想経路のバイト位置にルートすることができる。このアクティブなCBR仮想経 路は、殆どがある時点においてアクティブでない事前に用意された多数の仮想経 路の真部分集合である。 2.SM間及びSMからAMに送られる、及び/或は、SS7の可変長メッセー ジを、固定された、用意された、VBR経路を使用するATMセルの仮想経路に 交換する。SS7メッセージに高い優先度を与えるために、SS7信号経路に対 するVBR帯域幅を事前に割り当てておく必要がある。ATMUは、SM間リンクア クセス手順 (タイプ)B(LAPB)フレームを、LAPBプロトコルを終端することなく 運ぶ。SS7メッセージの場合は、ATMUは、SS7レベル2(HDLC部分)を終端 し、MTP/SCCP(メッセージ転送部分/信号法制御と接続部分)メッセージを運ぶ 。MTPプロトコルは、ATMUの所では終端されない。 3.仮想経路セルにみあうだけのCBPへのSDH/SONET設備のアクセス。これらS ONET設備とSDH設備の速度は、それぞれ、STS−3(同期時間信号)からST S−12まで、及びSTM−1からSTM−4までであり、最大10,000ま でのトランクをサポートする一つのSMによって要求される出方向複合セル需要 を満たすのに充分な数のこれら設備が提供される。トランクの数の多少に応じて 、これら設備を増減することができる。 4.NCT A-Gビット(各PCMサンプルと共にSMからCBPに送られるビット )扱う。これは、SMに対してできるだけ透明な方法で行なわれ、これらビット には、Eビット(タイムスロットの監督)機能も含まれる。NCT上のタイムス ロットパリティも終端/生成される。 5.中央プロセッサ介入(CPI)手段のサポート。これは、SMのプロセッサ が衛生を損ねた場合に、SMのプロセッサをリセットするための専用のビットを NCTリンク上に送る機能である。 6.複数のSMからの入力をサポートする。 7.PSU間のユーザからユーザへのメッセージトラヒックをサポートする。4.ATMUの要素 このセクションにおいては、ATMUの個々のブロックの設計と、高 い信頼性を達成するための二重化計画について議論される。ATMUには、以下のブ ロックが含まれる。 −空間スイッチ610 −セル幅バッフア620 −セルリストプロセッサ630 −SS7メッセージインタワーキングユニット1022 −SM/AM間メッセージインタワーキングユニット1020 −ATMU中央コントローラ(ATMU CC)600 上にリストされたATMUの最初の3つのブロックは、DSOから複合セルへの変 換に関与する。次の二つのブロックは、可変長メッセージのATMセルへの変換 に関与する。アーキテクチュアの説明の目的のために、SS7とスイッチ内(イ ントラスイッチ)IWUは、メッセージ層デバイスの一部分であると見なされる 。 ATMU CCセクションの後に、ATMUのCBRプロセッサ介入機能を(CM−AT Mにて)実現するための代替について議論される。4.1空間スイッチ 4.1.1機能 空間スイッチは、SMのモジュールコントローラタイムスロットインタチェン ジ(MCTSI)からのNCTリンクのDSOをセル幅バッファ(CWB)とATMメッ セージ層デバイス(MLD)へのNCTバスのDSOとを相互接続する。CWB へのNCTバスの数は、使用される複合セルのタイプに依存する。つまり、ATM CBRセルが46のDSO信号を運ぶ場合は46本とされ、一方、48のDSO信 号を運ぶ場合は48本とされる。MLDへのNCTバスも一つ存在する。慣習的 に、“SM MCTSI側”のNCTバスは、リンク と呼ばれ、一方、“CWB側”のバスは、NCTバスと呼ばれる。2から20の 範囲のNCTリンク(つまり、最高10,1000トランクまで)(次世代のS Mの場合はそれ以上)をこの空間スイッチによってサポートすることができる。 図9に空間バスの内部設計が示される。この組織が設計のコアの部分であり、最 高20までのNCTリンクを受け入れることができるマルチプレクサから構成さ れる。これらマルチプレクサは、一つの制御メモリを含むが、これは、最高20 までのNCTリンクの一つを、NCTリンク上の512の位置の各々に対して選 択する。こうして選択されたNCTリンクのタイムスロットは、従って、その与 えられたタイムスロット期間におけるマルチプレクサの出力である。これらマル チプレクサの数は、複合セル内のバイトの数(つまり、46或は48のマルチプ レクサ)に、MLDへのNCTバスを生成するためのもう一つのマルチプレクサ を足した数に等しい。従って、全体としてのシステムに対して選択された複合セ ルに依存して、全部で、47或は49のマルチプレクサが存在する。このように して、任意のNCTリンク上の任意の512のタイムスロットを、セル幅バッフ ァ内の任意のバイト位置、つまり、MLDに接続することができる。 MCTSIからのNCTリンクは、NCTリンクインタフェース(NLI)上に終 端する。NLIは、空間スイッチマルチプレクサへの同期されたセットのバック プレーンバスを提供し、このために、全てのマルチプレクサが同期的に交換され る。そして、これらマルチプレクサは、CWBとMLDへのセットの同期された バスを提供する。 反対方向(つまり、CWBからSM MCTSIに向かう方向)において も、空間スイッチは、完全に同一の方法で動作する。CWBからのバイトは、制 御メモリによって駆動されるこの組織のマルチプレクサの所に終端する。これら マルチプレクサの出力は、NLIに接続され、これは、次に、SM MCTSIハードウ エアにクロス接続される。4.1.2耐故障性 空間スイッチのコア組織コアはNLIカードを介してNCTリンクにインタフ ェースする。NCTリンクは二重にされるが、これは、これらがSM MCTSIの両側 から出ることを意味する。SM MCTSIをクロス接続するために、NLI自身も二重 にされる。NLIは、コア組織の故障の起こり易いグループの一部分であり、こ のために、NLIの各サイドがマルチプレクサ組織の各サイドと接続される。N LIは、SMのTSIの両側に結合されるが、但し、空間スイッチ組織の片側の みに接続される。従って、空間スイッチ組織のどちらのサイドも、SM TSIのどち らかのサイドに到達することができる。マルチプレクサ組織のカードは、CWB に直接に接続される。NLI、マルチプレクサ組織、及びCWBは、全て、同一 の故障を起こし易いサイドに存在する。後に説明されるように、セルリストプロ セッサも、この同一の故障を起こし易いグループに入る。システムの観点から見 ると、クロス結合されたNCTリンクは、ATMUの二つの共通のサイドを終端し、 これらの各々は、一つの空間スイッチとATMセルを形成するための関連するハ ードウエアを持つ。 NCTバスは、空間スイッチを介してMLDに結合される。MLDは、空間ス イッチとクロス結合され、これは、それ自身の故障を起こし易いグループ内に存 在する。 空間スイッチは(NLIと共に)、以下のエラー検出方法を使用 する。 −NCTタイムスロット上のパリティ −制御メモリ上のパリティ −ATMU CCからの制御バス上のパリティ −クロックと同期の損失 これら検出器からのエラーは、ATMU CCに送られ、これは、すると故障管理手 順を実行する。4.1.3空間スイッチの制御 マルチプレクサ内の制御メモリ、並びに、アクティブなNCTリンクとATMUサ イドを選択するために使用される他の制御レジスタは、全て、ATMU中央コントロ ーラの制御下に置かれる。空間スイッチのハードウエアは、ファームウエア或は ソフトウエアを持たず、全ての制御は、ATMU CCからのバスを介して提供される 。 空間スイッチには、動作上の二つの用途が存在するが、これら動作の両方にお いて、ATMU CCによる空間スイッチメモリの書込みが要求される。具体的には、空 間スイッチによって、呼を回路交換する動作と、SM内のメッセージ発信元から 送られるDSOメッセージをMLDに提供する動作が遂行される。呼の回路交換 に対しては、呼が設定されると、一つのDSOに対する信号がセル幅バッファの 仮想経路バイト位置に接続されなければならない。SMPは(AMと協力して) 、各DSO信号に対して使用されるべき仮想回路バイト位置を決定する。SMP は、MCTSI TSIスライスを使用して、各DSOがNCTリンクのタイムスロット 内に置かれるようにし、次に、ATMU CCにそのDSO信号を適当なCWBバイト 位置にルートするために適当なマルチプレクサメモリへの書込みを行なう ように命令する。セル幅バッファのハードウエアが次にDSO信号をメモリ内の 適当な仮想経路セル内に移動させる。 SMPは、メッセージをメッセージハンドラ或はPSUからMCTSIスライスを 通じて空間スイッチに運ぶためのDSOチャネルを提供する。SMPは、次に、 ATMU CCに、DSOチャネルをMLDにルートする一つの適当なマルチプレクサ 位置に書込むように指令する。 上のシナリオにおいては、二重にされた空間スイッチに同一の情報が書込まれ た。4.2セル幅バッファ(620)(図10) 4.2.1機能 4.2.1.1概要 空間スイッチの二つの出力宛先の一つはCWB620(図10)である。CW Bの幅は、選択される複合セルのタイプによって決定される(46バイト或は4 8バイト幅)。CWB内の各バイト位置は、受信された各NCTタイムスロット に対して仮想経路バイトをロードするタイムスロット割り当て(TSA)メモリ と称される制御メモリを含む。TSAは、NCTバス上のある与えられたタイム スロットを受け入れないようにプログラムすることもできる。こうして、各セル 幅バッファの位置は、NCTスロットベースにて、独立的に、異なる(或は同一 の)仮想経路複合セルをロードすることができる。(図10に示される直列NC Tリンク信号がバッファ801内に格納される前にバイトに変換される)。 CWBのCBPに向かっての積み降ろしは、セルリストプロセッサ(LCP) 630によって制御される。CLPは、アドレスと 読み出しリクエストを送ることによってCWBに同期的にリクエストを行なう。 一回のメモリアクセスで、48/46バイトセル全体がシフトレジスタ内に読み 出される。同時に、CLPは、セル見出しをそのシフトレジスタ内にロードする 。シフトレジスタは、SDH/SONET設備のライン処理ユニット(LPU)661、 662内にシフトアウトされる。シフトレジスタのCLP読み出し動作は、NC TリンクからのTSA制御された書込み動作とインタレースされる。 逆の方向(CBPからSM MCTSIへの方向)においては、セル見出しがシフトレ ジスタからLCP内に積み降ろされる。CLPは、この見出しを使用してその呼 に対するCWB位置を決定する。次に、CWBがシフトレジスタからバッファ内 にロードされる。最後に、このバッファ内のTSA制御メモリがこのバイトをN CTバス上に適当な時に読み出す。 CWBの深さは、ここまでは、(各方向において)仮想経路当り一つのDSO が格納できるように(アクティブな)仮想経路の総数に等しいものとして議論さ れてきた。但し、このバッファは、以下に述べる理由のために、(方向によって )2倍或は3倍深いことが要求される。 −ATMの基本的な性質として、CBP内のランダムな内部待ち合わせ動作のた めに、セルのジッタが発生する。 −シフトレジスタからのCWB積み込み及び積み降ろしが、異なるNCT125 μsフレームからのDSOを持つセルが送られるのを回避するためにシフトレジ スタから或はこれへのCLP読み出し或は書込みと同期されなければならない。 このフレームの不整合は、 複合セルによって搬送されているN*DSOサービスの連続性を妨害する恐れが ある。 この問題を回避するために、SM MCTSIからCBPに向かう方向においては、C WBが2倍の深さにされる(二つの区画)。これは、空間スイッチが、CWBの 半分をロードしている間に、CLPが他の半分からの読み出しを行なうことを意 味する。一つの区画が書込まれた後に、CLPと空間スイッチは、他の区画にア クセスする。各半分(区画)は、組成が同一である(つまり、同数のサポートさ れる仮想回路複合セルを持つ)。CBPからSM TSIに向かう方向においては、C WBは、“ビルトアウト”の125μsを見るために、3倍の深さ(3区画)に される。ビルトアウトは、CWBが“アンダラニング”することを回避するため に使用され、125μsの固定された遅延に等しい。アンダランは、セルジッタ が、NCTバスのタイムスロットがその位置を読み出さなければならないときに 、CWB内に新たなDSOが存在しない程度に発生したときに起こる。こうして 、CWBの“区画”の2つがジッタを考慮に入れるためのバッファリングを提供 し、第三の区画は、CWBからDSOを入りセルに起因するセル書込み動作から の干渉無しに読み出すための時間を考慮に入れる。CWBのTSA内の制御メモ リは、これらのCWBバッファ区画を横断して自動的に巡回する。CLPは、C BPからの入りセルがどの区画に書込まれるべきかを決定する。区画の数は、ジ ッタ次第で、ある与えられた125μs間隔に、(例えば)ゼロ、1つ、或は2 つのセルが到達し得るという事実のために、仮想回路によって異なる。幾つかの セルが失われた場合は、三重バッファCWBが一巡回し、結果としてアンダラン が発生する。 これは、空間スイッチとCLPが同一区画にアクセスし、CLPに、現在のビル トアウトされた区画から時間において最も遠い区画から読み出しを行なうように 指令した場合に検出される。4.2.1.2DSO経路の監視/テスト 監視回路が複合セルが平均で125μs毎にATMUによって受信されているか決 定するために提供される。これを達成するために、CLPは、アクティブな個々 の複合セル仮想経路に対するカウンタを維持する。セルが到達する度に、カウン タが増分される。カウンタは、平均で、125μs毎に増分する。カウンタは、 CBP内のランダム待ち合わせに起因するATMセルのジッタのために、125 μs毎にきっちりと増分するとは限らない。このジッタは、CBPの基本的な特 徴である。CLPは10ミリ秒(ms)毎にカウンタが約80回増分したか決定 する。これは、短期間のジッタ、及び非常に確率の低いセルの損失或は挿入に起 因してプラスマイナス3の変動を持つ。カウンタがこの値を超える場合は、ATMU CCに通知される。すると、ATMU CCは、仮想経路の損失が発生したか決定するた めにカウンタを読み出す。カウンタは、8000プラスマイナス4に到達するこ とができる。カウンタが1秒後に、それが8000プラスマイナス4に到達した か決定するためにチェックされる。この8000カウンタは、秒当り高いセル損 失が発生したか決定するために使用される。 回路連続性の直接テストがATMU内に設計されている。ATMU CWBメモリデバイス が発信源の所で(ATM網に向かって)セルのバイト位置内にコード(恐らくは 複数バイト)を挿入する。これは、会話経路が接続される前に行なわれる。接続 の宛先端において、セル幅 メモリデバイスがこのパターンを読み出し、一致を検出する。このバイトコード を、DSO内のビットをトグルさせるテストの部分として変更することもできる 。この場合は、このトグリングがATMUCWB内で認識され、ATMU CCに報告される。 ATMU CCは、すると、DSO信号を運ぶNCTリンク上のEビット(5ESSスイッ チの内部であり、スイッチ間設備を通じて伝送されることのない経路連続性ビッ ト)をトグルさせ、さらに、連続性が確立されたことを示すメッセージをSMP に送る(E−ビットの使用方法については、E.H.Haferらによる合衆国特許第 4,280,217号において説明されている)。4.2.2故障耐性 CWBは、上で説明されたように、空間スイッチと同一の故障グループに属し 、このために、セル幅バッファ内の故障は、CWBのサイドスイッチ、空間スイ ッチ、CLP及びMLDの故障となる。LPUは、設備シフトレジスタ(FSR )とCWBにクロス結合される。従って、CWBは、二重にされたLPUのいず れかからセルを受信することができる。これら二つのLPUのどちらが使用され るかは、ATMU CCによって制御される。 CWB内の主なエラー検出方法は、以下を通じてのパリティである。 −空間スイッチからのNCTバス −仮想経路バイトメモリ −TSA制御メモリ −ATMU CCからの制御バス4.2.3制御 CWBはATMU CCによって制御される。CWBハードウエア内には、ファーム ウエアもソフトウエアも存在しない。 動作の観点からは、CWBは、ある与えられた複合セルバイト位置を特定の仮 想経路にマッピングするために使用される。SMPはDSOチャネルをSM MCTSI にルートし、次に 、ATMU CCに、DSOを空間スイッチを通じてCWB上の与えられたバイト位置 に接続するように指令する。次に、そのバイトに対するCWB内の制御メモリに その仮想経路と関連するアドレスが書込まれる。これは、両方向に対するTSA 制御メモリ内で起こる。この時点で、SM MCTSIのDSOと与えられた仮想経路上の 与えられた複合バイト(DSO)との接続が存在する。 DSOの連続性テスト及び監視と関連するエラー検出の制御、及びLPU状態 の制御を含む他の全ての機能も同様にATMU CCによって制御される。4.3セルリストプロセッサ(図11) 4.3.1機能 4.3.1.1概要 CLP630(図11)は、セルをCWB620と設備シフトレジスタ(FS R) 651、...、652(図8)との間で移動させる責務を持つ。ATM 網に向かっては、CLPは、各アクティブな仮想経路に対してCWB位置を格納 するレコードのリンクドリストを持つ。125μs毎に、CLPはこのリストを 横断し、CWBに全てのアクティブなセルをFSR内にロードするように指令す る。反対方向においては、CLPは、アドレス検索機能を持つが、これは、CW Bに、FSRから来るセルをロードするために使用される。 CWBの説明の所で述べたように、CLPは、両方向における信号伝送に対して アクセスされるべきCWB区画を追跡する。 FSRは設備ライン処理ユニット(LPU)(611、..622)に接続さ れる。このユニットは、ビットを物理媒体に伝送する形式に変換する機能と、設 備と関連する保守機能を遂行する実際のハードウエアデバイス(回路カード)で ある。つまり、LPUカードは、光動作、同期動作、及びSDH/SONETオーバヘッ ド処理回路、例えば、Byte Interleaved Parity等の動作をサポートする。 図11はCLPの内部設計を示す。シーケンサ920はFSRからのサービス 要求ビットを読み出す。これら要求ビットは、FSRが設備された或はサービス 中のLPUに接続されてない場合は抑止することができる。シーケンサは、与え られたFSRに対するサービス要求ビットに応答して、そのFSRと関連する設 備に対して用意されているアクティブな仮想経路のリストをチェックする。シー ケンサによってアクセスされる仮想経路リストメモリ930内に格納されたこの リストの検索は、各125μs期間の始まりにおいて開始され、次の125μs の開始までに完了しなければならない。後者の要件は、設備に対して請求される 帯域幅が、例えば音声のような、定ビット速度サービス用の設備の容量を超えて はいけないという事実を反映するものである。サービス要求が行なわれる度に、 シーケンサは、リストから仮想経路のセルエントリを読み出し、FSRにそのリ ストエントリ内に格納されている見出し情報をロードし、CWBに、48/46 バイトをFSRにロードするように指令する。46バイト複合セルの場合は、2 バイトインデックスが見出しの部分であると見なされ、LPCによって通常の( 例えば VBRの)5バイト見出しと共にロードされる。 アクティブな仮想経路は、あるFSRと関連するアクティブな仮想経路のリス トからエントリを削除することによって非アクティブにされる。ATMU CCは、そ れがシーケンサと共有するバッファ921を持つが、シーケンサはこれを使用し て、セルがFSRから外に伝送されているアイドル時間にアクティブなリストの エントリの追加及び削除を行なう。 上の説明は順次的に行なわれた。ただし、実際には、動作の大きな重複が存在 する。例えば、FSR要求ビットのチェックは、前にチェックされたFSR要求 のアクセスと重複し、さらには、CWBに読み出し命令を送る動作とも重複する 。 (ATM網から)SMに向かっての方向においては、セルがLPUからFSR 内にクロックを使用して入れられ、要求ビットがセットされる。CLPは、これ らビットの処理を行なうが、これは、最初に、複合セル見出し内の仮想経路アド レスをCWB位置にマッピングする動作から開始される。この機能は、シーケン サ内のATMアドレスマッパ(AAM)940によって達成されるが、これは、 ATM見出しアドレスをCWBメモリデバイス内の物理アドレスに翻訳する。A AMはまた、異なる設備上で同一のATMセル見出しが使用されるようにFSR と関連するインデックスを使用する。これを行なわなかった場合は、これら見出 しが全ての設備で異なることとなる。次に、シーケンサは、FSR内のセルをC WB位置内にロードする。全てのFSRは、CWBへの並列バス上に存在し、一 度に一つのみがCWB内にロードできる。この好ましい実施例においては、AA Mは、内容アドレス可能メモリ(CAM)を使 用して実現される。 シーケンサ920の設計は、高速論理(プログラマブル論理)の使用に基づく 。この論理は、100MHz以上でランし、シフトレジスタの要求ビットを走査 し、CAMを動作し、リンクドリストを読み出し、データをCWBとシフトレジ スタの間でゲートし、セルの到達をカウントする。このような論理の例として、 AMDによって製造されるPAL論理回路ファミリがあるが、これは、多くの製 造業者によって供給されるパーツ、例えば、22V10デバイスを使用する。も う一つの論理は、Signetics社によるPLC14である。Texas Instrumentsから 供給される他のゲートアレイ技術もあるが、これも100MHz以上でランする ことができる。4.3.1.2ATM輻輳テスト機能 ATMUの一つの機能は、アクティブにしようとする複合セルの仮想経路が、輻輳 を起こすか否かを事前に決定し、これによって輻輳の発生を阻止する能力である 。輻輳は、経路の使用が任意のセグメントに沿ってあるしきい値より増加したと きに発生するものと定義される。 別の方法として、輻輳が発生した時に、その経路に沿うセルを一つ或はそれ以 上のCBPによってマークすることもできる。このマークする概念においては、 ATM見出し内の輻輳制御ビットが発信元と着信先の間のリンクの占拠状態をテ ストするために使用される。占拠率がしきい値以上である場合、そのCBP(及 び他の中間のCBP)はそのセルをマークする。この方法においては、ATMUには 、これを登録し、この事象をATMU CCに報告する機能が必要とされる。ATMU CCは 、報告を受けると、この事象をSMに報告する。所定の 数のセルの到達の期間を通じてこれらセルが全てマークされて到達したときに、 静止指標が提供される。セットされた要求ビットを持つFSRからのセルの受信 に応答して、CLPは、輻輳制御ビットと仮想経路識別子を、ATMU CCによって アクセス可能なメモリに転送する。ATMUは、このメモリを読み出し、結果をSM Pに報告する。輻輳が発生した場合は、それらが輻輳の発生したリンクを使用す る場合は、新たなCBR PVCのアクティブ化は行なわれず、PVCの併合(図17 )が加速される。 このマーク検出メカニズムをテストする診断方法は以下の通りである。CLP に、ATMU CCが、輻輳のないことが確認されているリンク上の輻輳ビットをセッ トするように指令される。下流CBRは、既にセットされているビットには影響 を与えないために、遠方端のATMUは、こうしてセットされたビットを検出するは ずである。ここで、ATMU CCは、これらビットを解除するように指令する。受信A TMUは、これらビットが解除されたことを検出すべきである。このテストは、マ ークされたATMセルの検出回路と、これらビットをそれらがマークされた後に 運ぶ網の能力を検証するために使用することができる。 輻輳ビットの具体的な使用方法は、CCITTによって規定されてない。ここに説 明の構成においては、これらビットは、Frame Relayにおいて使用されるフレー ムマーキングアルゴリズムと類似する方法にて、帯域幅を検証するために使用さ れる。フレームマーキングアルゴリズムにおいては、輻輳が発生した場合、マー クされたフレームが排除される。但し、ATMセルの場合は、マーキングしきい 値がチャネルの容量以下に設定されるために、排除は行なわれな い。4.3.2故障耐性 CLPは、空間スイッチ及びCWBと同一の故障グループの一部分である。C LP内で故障が発生すると、ATMUの一つのサイドスイッチが、ATMU CCの制御下 に置かれる。 パリティが全てのリストとシーケンサにて駆動されるメモリ上で使用される。 追加のハードウエア、例えば、衛生とデッドクロック状態をチェックするための タイマを採用することもできる。メモリ駆動シーケンサプログラムがATMU CCに よってCLP初期設定の一部としてダウンロードされる。4.3.3制御 CLPはATMU CCによって制御される。CLP上に、リンドリストテーブル及 び/或はATMアドレスマッパ(AAM)内の情報を修正するように指令するレ ジスタが存在する。実際には、CLPは、単に、これらメモリに、ATMU CCデー タを直接に、但し、他のCLP動作と同期された時間に書込む機能を果たす。F SR要求ビットは、ATMU CCに直接にアクセスが可能なレジスタによって抑止さ れる。他の通信、例えば、マークされたセル情報、或はセルをマークするための 制御情報は、CLPとATMU CCとの間で共有されるレジスタ921を通じて扱わ れる。セル単位にて遂行される必要のない全ての複雑な処理はATMU CCによって 遂行される。 動作においては、SMPが、DSOを与えられたSM MCTSIスライスを通じてN CTリンク上に接続し、ATMU中央コントローラ(ATMU CC)に、DSOを空間ス イッチを通じてCWB内の適当な仮想経路メモリ内に接続するように指令した後 の、仮想経路がアクティブ にされた時点で、ATMU CCは、その仮想経路アドレスをその設備(FSR)の仮 想経路と関連するアクティブなセルのリストに加えるように指令する。この時点 で、複合セルがATM網に送られ、(こちらの側に)DSOの連続性が存在する こととなる。ATMU CCは、次に、DSOの連続性をテスト及び監視するための上 に説明の様々な動作を遂行する。4.4ATMメッセージ層デバイス(図12) 4.4.1MLDの機能 ATMメッセージ層デバイス(MLD)(図12)は、以下の3つの通信シス テムのために、可変長メッセージを5ESSスイッチによって使用されるATMに変 換する機能を持つ。 −SMからSM、及びSMからAMへの通信 −SS7網:市外網内のSMからSMへの通信 −PSU間パケット通信 これらインタワーキングサービスを提供することによって、ATM網をメッセ ージの搬送のために使用することが可能になる。これによって5ESSスイッチ内の SM間メッセージ交換が簡素化され、及び/或は、複数のSTPを市外網内の複 数のスイッチの間のメッセージングに使用する必要性が排除される。ローカル搬 送業者とインタエクスチェンジ搬送業者との境界の所で使用されるSTPは、A TMのこの用途によって影響を受けることはない。但し、STPの削減は、動作 コストとハードウエアコストの節約に寄与する。 さらに、ここに開示される教示に従うーつの実施例においては、5ESSスイ ッチ(例えば、AT&T Technical Journalのページ1418−1421において説 明されている)内のメッセージス イッチが5ESSスイッチから排除され、セクション4.6において説明される ように、CMプロセッサ介入(CPI)機能が提供される。 LMD内には、図12に示されるように、SS7用のインタワーキングユニッ ト(SS7 IWU)(1020)、SM用のインタワーキングユニット(イントラス イッチIWU)(1022)、及びSPU間用のワーキングユニット(1024 )が含まれる。ATMUの空間スイッチからのNCTバスは一つ或はそれ以上のDS Oベースチャネルを運ぶが、このチャネルは、メッセージハンドラ及び/或はP SUからMLDに運ばれるSM或はSS7メッセージのいずれかを含む。このN CTバスは二重にされており、空間スイッチの二重にされた部分の各々の中に一 つ発信元を持つ。MLD内で、このバスは(バックプレーンを介して)SS7、 SM、及びPSU間用のIWUにファンアウトされる。 ATMサイドのMLDの出力は、CWBのシフトレジスタと本質的に並列の直 列シフトレジスタである。これが、IWUのブロック図を示す13図に示される 。CLPは、MLDからの要求に応じて、ATMベースメッセージセルを複合音 声セルとインタリーブする。このインタリーブのためのアルゴリズムは、複合セ ルが最初に(125μs毎に)送出され、次に、ATMベースメッセージセルが 伝送される構造を持つ。この125μs間隔は、複合セルのための次の125μ s間隔と重複してはならない。ATMベースのメッセージは、常に、設備上の帯 域幅を使用できるものと想定される。つまり、設備の使用が、メッセージング帯 域幅が常に利用できることが保証されるように割り当てされる。シミュレーショ ン及び/或 は現場の経験から、複合セルも運ばれるこの設備上にメッセージを送るための最 小充分な余裕を決定することが必要である。 ATM網から入って来る方向においては、CLPは、ATMの仮想経路見出し を翻訳し、そのセルが、SS7、SM、或はPSU間メッセージのいずれに基づ く仮想経路であるかを決定し、これらセルをMLD内の複数のIWUの適当な一 つに向ける。IWUは、セルを受信し、メッセージの再組立を始める。その後、 再組立されたメッセージは、DSO内に入れられてNCTバス上をATMUの空間ス イッチへと伝送される。IWUは、与えられた仮想経路からのセルを、与えられ たDSO、或はN*DSOパイプの場合は、セットのDSOと関連付けるだけの 容量を要求される。 上とは別の方法として、SDH/SONET設備を介してCBPに直接に接続されたS M、SS7、或はSPU間用のIWUを備えることも考えられる。但し、この方 法は、CBP上の限られた設備を、設備のスループットの極僅かな割合に当るト ラヒックロードにて消費してしまうこととなる。この理由のために、前者のCL Pにてセルを内部的にルートする方法の方が、少しのオーバヘッドはあるが、好 ましい。加えて、DSOを5ESSスイッチのSMに合うように多重化する必要 があるが、これを行なうためには、NCTバス及びリンクが最も経済的な構成で ある。 一つの想定は、少なくとも一つのSM用のIWUを必ず設備する方法である。 これは、SMPは、このメカニズムによってのみAM或は他のSMPと通信でき るためである。SS7用のIWUは、オプションとして、これらは、アプリケー ションによって、設備してもしなくてもよい。例えば、国際用の5ESSスイッ チにおいては、 SS7リンクは、通常、たった一つのSM内にクラスタ化(ひとかたまりに)さ れ、このSMによって、そのSS7トラヒックの全てが一つのATMUに向られる。 加えて、MLD設計では、SS7信号法データリンク(SDL)の数を変更する ことが可能である。これは、一つのSS7用のIWUが扱うことができるSDL の数に依存して、使用するSS7用のIWUの数を変更できることを意味する。 この柔軟性は、専用化されたアプリケーション、例えば、5ESSスイッチの国 際グローバルSM(GSM)(つまり、全てのSS7リンクを持つSM)を構成 することを助ける。このGSM構成を用いると、多数の個別のSS7 SDLを生成す ることができる集中化された一つのSS7用のPSUを提供し、多数のSDLを 終端する能力を持つ一つのATMUを使用することによって、現存の5ESSスイッ チに与えるソフトウエアの影響を最小に押えることができる。4.4.1.1ATMとプロトコル このセクションの後の続く二つのセクションにおいては、MLD内のスイッチ 内(イントラスイッチ)、SS7、及びPSU間用のIWU設計について述べら れる。但し、ATMと、スイッチ内(イントラスイッチ)及びSS7用のプロト コルとの対話について最初に説明及び比較される。ATMの基本概念は、ATM がトランスポートレベルのサービスのみを提供するというものである。この概念 に固執して、SMのIWUは、スイッチ内(イントラスイッチ)フレームのみを 中継する。これは、通常のパケット交換という意味においては、プロトコル処理 を遂行しない。例えば、再伝送は、SMのIWUによってはサポートされない。 プロトコルプロセッサ(つまり、PSUプロトコルハンドラ及び/或はメッセー ジハン ドラ)は、ATM網を通じてのリンクアクセス手順(タイプ)D(LAPD)プ ロトコルのエンド・エンドの処理を行なう。要約すると、SM IWUは、高レベルデ ータリンクコントローラ(HDLC)フレーム内の宛先SMを識別し、この宛先SM に対応する適当な仮想経路を持つセルを組み立て、これらセルをCBP(ATM 網)内に送出する。 同一の構成がSS7に対しても使用される。ATM網は、SS7MTPパケットを網 の様々なスイッチ内に存在するSS7信号プロセッサ間で中継する。SS7の実 現は、通常、STPへの接続に使用される、ここでは使用されない、単一ポイン ト・ツウ・ポイントリンク(CCITT標準Q.703を参照)を使用することを特 徴とする。但し、SS7網は、MTP層においては、ポイント・ツウ・多重ポイ ントの構成を持つ。ポイント・ツウ・ポイントATM層と、MTPの持つポイン ト・ツウ・多重ポイントの性質との折り合いを付けるために、ATMUが、信号法リ ンク層を終端し、MTPパケットを、その“MTPポイントコード”と対応する 宛先への仮想経路と関連付ける。これらメッセージは、セルに組み立てられ、次 に、ATM網上に中継される。宛先において、このMTPパケットが分解され、 ローカルの信号法データリンク層主体を使用して、このSS7パケットが(SM I WUの場合と同様に)空間スイッチに接続されるNTCバス上のDSOを介して再 びメッセージハンドラ/或はPSUプロトコルハンドラへと送られる。このアプ ローチは、ATMUが本質的に、SDLレベルにおいて(PSU/PHの立場から見た時の )STPの動作をエミュレートするために、STPを削除することの5ESSス イッチ或は他のスイッチに与える影響を最小限に押える。4.4.2SM IWU 4.4.2.1機能 SM IWUの機能は、LAPDフレームを用意された仮想経路と関連付け、次に、これ らフレームをセルに変換することである。上で説明されたように、SM IWUは、ス イッチ内(イントラスイッチ)メッセージに関してLAPD(手続き)を実行するこ とはない。但し、スイッチ内(イントラスイッチ)メッセージのビット本位LAPD プロトコルは、巡回冗長検査(CRC)を介してのメッセージ保全性の検証のた めに処理されなければならない。さらに重要なこととして、宛先SMのアドレス を読むことができるように、メッセージからビット詰め込みを除去するためにも この処理が必要とされる。ビット本位プロトコル(BOP)が処理され、“ビッ ト詰め込み”が除去された後に初めて、宛先SMのアドレスを読むことができる 。 上の目的を達成するために、SM IWUは、ATMU空間スイッチからSM IWU上のHDLC デバイス1120(図13)に伸びるNTCバス上の用意された複数のタイムス ロット(例えば、12DSO或は768キロビット/秒)上のSM間LADPメッセ ージを受信する。HDLCデバイスはこのSM間フレームをバッファ内に格納し、こ こからアドレス(及びCRC検査の結果)がSM IWU内部コントローラによって読 み出される。コントローラは、宛先SMアドレスを適当な仮想経路と関連付ける 。次に、このフレームがLAPD見出しと共に、CCITT標準I.363に規定される ATMアグプテーション層に従う接続本位網サービス(CONS)手続きを使用して ATMセルに組み立てられる。要約すると、この手続きは、以下を使用する。 −メッセージの第一セグメント(つまり、セル)、中央セグメント、 及び最終セグメントを示すビット欄。 −メッセージ全体としての保全性も示すCRC。 −メッセージ内のバイトの数を示す長さ欄。 −ある与えられたメッセージを一緒に束ねるインデックス。 上のリストにおいて、用語“メッセージ”は、LAPDフレームと同義的に使用さ れる。セルへの組み立ては、修正された直接メモリアクセスプロセッサ、つまり 、セル、ビット欄等を生成するATMアダプテーション層プロセッサ(AALP)に よって達成される。AALPの出力は、LPU(FSR)に接続されるが、一方、こ れは、CLPに接続される。現在は、一つの設備からの帯域幅で必要とされる量 をはるかに超えるために、たった一つの(二重LPUに接続された)FSRのみ が各IWUによってサポートされる。セルの転送準備が整うと、CLP内のハー ドウエアがIWU FSRからLPUに転送する。出方向においては、(複合音声の場 合と比較して)帯域幅要件が低いため、セル幅バッファは必要とされない。 ATM網からの逆の方向においては、CLPは、LPUに接続されたFSR内 のATM見出しを読み出す。このFSRは、複合メモリ(CWB)とMLDの両 方に対するセルを受信する。セルの到着時には、CLPは、それらセルがメッセ ージベースであるか、或は複合セルであるかを知らない。CLPは、(それがあ たかも複合音声であるかのように)そのATMアドレスマッパ(AAM)を使用 して、そのセルがIWUに送られるべきか、或はCWB(複合音声)に送られる べきかを決定する。すぐ後の説明の目的に対しては、これらセルは、メッセージ ベースであるものと想定され、IWUに向けられる。そうでない場合は、これら セルは、(複合セル)CWB 内にロードされるところである。CLPはこれらセルを、SM用IWU或はSS 7用IWUセルバッファ1170(後に説明)、或はPSU間用IWUのいずれ かに移動する。(このセルバッファ‥1170は、複合音声に対して使用される CWB620ではない。) 信号法、制御、及び他の狭帯域幅メッセージは、CBPからSMへのデータの 流れ(図13に示される方向と反対方向)の一例である。SM(イントラスイッ チ)IWU AALPは、これらフレームをそのセルバッファからメッセージベースにて 存在する待ち行列内にコピーする。複数のメッセージセグメント(セル)が同時 に受信される場合があるために、これらセル内の識別がセルを完全なメッセージ に分離するために使用される。組み立てを終えたら、これらメッセージが、NC Tバス上のDSO内に入れて空間スイッチを通じてATMUに送られる。 SMのIWUは、“セルバンチング”が発生したときに、セルのバーストを受 信するための充分な緩衝が存在することが必要であるためにセルバッファを持つ 。これは、IWUの“ATMフロントエンド”が、短期間の間、設備速度にてセ ルバーストを受信できなければならないことを意味する。セルバッファ1170 は、巡回式に編成され(FIFO)、ATM見出し全体と、48バイトのデータを保 持する。この点は、ATM見出しの格納を行なわない複合セル用のCWBとは異 なる。(複合セルの場合は、CLPは、複合セルに対するATM見出しを処理し 、破棄する。これは、これら見出しがフレームがCWB内にいったん入るとなん ら論理的機能を持たないためである。一方、メッセージの場合は、ATM見出し がATMセルから一つの完全なメッセージを組み立てるためにさらに処理される 。) シミュレーション及び/或は現場での経験を使用してローカルセル幅バッファ の最適な最小深さを決定することができる。通常は、トラヒックの量は、SM IWU のスループットと比較してわずかである。これは、SM IWUは、一つのSMに対す るフレームを処理するのみであり、その発信元、PSUプロトコルハンドラ、或 はメッセージハンドラが行なうように、LAPDプロトコルを実際に終端するための 処理を遂行する必要がないためである。4.4.2.2SM IWUの故障耐性 SM IWUは、ATMU内にたった一つ(及びこの複製)が必要とされるのみであるた めに、単純な二重化ベースにて予備が確保される。これは、MHから他のSMと AMに伸びるSM間チャネルが二つの存在するのみであるためである。 SM間信号法チャネルに対して要求される帯域幅は小さいために、この信号法 チャネルを運ぶNCTリンクは、単一のIWUによって処理することができる。 ATMU CCがどのSM IWUがアクティブであるかを決定する。MLD NCTバスのファンア ウトメカニズムが空間スイッチからのNCTバス間のクロス結合を生成し、この ために、空間スイッチのどちらのサイドがアクティブであるかに無関係に、いず れのSM IWUもアクティブにできる。 故障は、空間スイッチからのNCTバス上のパリティ検査によって、並びに、 プロセッサ及びコントローラによって通常使用される内部エラー検査メカニズム 、例えば、メモリ上のパリティ検査及び衛生タイマによって検出することができ る。 別個のタイプの故障耐性機能がメッセージの搬送障害と関連して使用される。 二つのタイプ、つまり、ATMの障害と、メッセージ ハンドラDSOチャネルの障害が存在する。障害は、過剰なセル或はメッセージ のエラー率を意味する。SM IWUは、メッセージエラー状態、例えば、MH/PSUから の退廃したフレーム、或はATM網からの退廃したメッセージを、これらがある しきい値を超えたときにATMU CCに知らせる。メッセージエラー状態は、ATM 見出し、CRC−4、或は、PSU PH或はMHからのLAPDフレーム内のCRC 検査ビット内に、或はメッセージ内のCRC内に、これがATM接続本位網サー ビス(CONS)内を搬送されたときに検出される。ATMのエラー率が高い場 合は、ATMU CCは、そのSM IWUを予備のLPU(つまり、設備保護スイッチ)に スイッチするか、或は、SMIWUとLPU(そのSM IWUを含む)との間のハード ウエアを診断するための措置を講ずる。後者のケースにおいては、MLDと空間 スイッチとの間の結合に依存して、ATMUの一つのサイドスイッチ、或はSM IWUの いずれかが正常である可能性がある。4.4.2.3SM用IWUの制御 ATMU CCは、SM IWUとの交信を、ATMU CCからATMUの複数のユニットに接続され た制御出力バスを介して行なう。動作において、ATMU CCは、このバスを介して 、仮想経路の宛先アドレスを準備し、一方、空間スイッチを通ってIWUに伸び るDSOを準備する。ATMU CCは、これをSMPの指令を受けて行なう。CLP 内においては、AAMに、それらメッセージを運ぶ仮想経路をロードするという 準備も行なわれる。この準備が完了すると、SM間メッセージ/AMスイッチ内 (イントラスイッチ)メッセージを、SMP/MHの一存で、ATMU CCの介入なしに、 任意のSM間宛先/AMスイッチ内(イントラスイッチ)宛先に送ることができ る。4.4.3SS7 IWU 4.4.3.1機能 SS7 IWUは、SM IWUに類似し、MLD内のSM IWUに対して並列の位置を占拠す る。従って、このセクションにおいては、SM IWUとSS7 IWUとの間の差異に強調 が置かれる。SM IWUとSS7 IWUとの間の主な差異は、以下の通りである。 −SS7 IWUは、SS7リンクプロトコルを終端するが、一方、SM IWUは、SM宛先ア ドレスが読み出せるようにビットレベルのLAPDのみを処理する。 −SS7 IWUでは、設備の量を変えることができ、上に述べたように、存在しても しなくても良い。さらに、SS7 IWUでは、サポートされるべき信号法データリン クの数を変えることができ、例えば、5ESSスイッチのグローバルSMを一つ のATMU上にサポートすることができる。 ATMとプロトコルに関するセクションにおいて述べた通り、SS7 IWUは、空 間スイッチとMLDと間のNCTバス上をPSUプロトコルハンドラ或はメッセ ージハンドラから受信されるSS7リンク(SDL、レベル2)プロトコルを終 端する。SS7 IWUは、すると、一つの仮想経路をMTPポイントコードと関連付け、 パケットをセルに組み立て、これらをATM網に送出する。宛先スイッチの所で 、CLPは、これらセルをSS7 IWUにルートするが、すると、このSS7 IWUは、こ れらセルを元のパケットに組み立て、これらをSS7信号法データリンクフレー ム内に挿入し、これらを空間スイッチに伸びるNCTバス上にPSUプロトコル ハンドラ或はメッセージハンドラに向けて送るために送出する。ATM網は、M TP パケットに対しては、SM IWUによって処理されるスイッチ内(イントラスイッチ )メッセージの場合と同様に、単に搬送メカニズムとして機能する。 SS7 IWUとSM IWUの設計は、ほぼ同一である。IWUのNTCバス側は、両方 ともHDLCをベースとし、ビット本位プロトコル(BOP)を処理するコントロー ラは、SS7 SDLプロトコルも処理することができる。AT&Tは、32チャネルに対 してこの機能を遂行するコントローラセット(2つのデバイス、つまり、ATT 7115とATT7130)を製造するが、ここでは、全てのチャネルがSS7 SD Lに対して完全に使用される。ATMのフロントエンドと、CLPとの対話も、 類似し、ここでは繰り返して説明されない。主に、MTPポイントコードが仮想 アドレスの関連付けの目的にSM宛先の代わりに使用される。 一つの代替のアーキテクチュアにおいては、SS7とSM IWUが、同一のIWU 上に位置される。スループットは問題でなく、一つのハードウエアカード上にサ ポートされるべきDSOの数のみが問題である。512タイムスロットのNCT バスサイズ、及び二倍サイズのカードの使用を想定した場合、32タイムスロッ ト以上を一つのカードてにサポートすることができ、これは、単一IWUの使用 をコスト面で魅力的なものにする。4.4.3.2故障耐性 SS7 IWUは、SW IWUとは異なる故障耐性を持つ。一つのATMU内に可変数のSS7 I WUが使用されるために、MLD内のSS7 IWUの冗長度は、SM IWU内の1+1に対 して、N+1である。代替の構成においては、冗長度は、N+2とされる。4.4.3.3制御 SS7 IWUは、SM IWUと類似する制御問題を持つ。SMPは、以下を提供する。 −メッセージハンドラ或はPSUプロトコルハンドラからの空間スイッチを通じ てSS7 IWUに至るタイムスロット。 −SS7 IWU内のポイントコードを仮想経路と関係付けるマップ。 −CLP内の仮想経路。4.4.4PSU間IWU PSU間IWUは、本質的には、SM間IWUと類似する動作を行なう。但し 、これは、PSU519によって供給されるパケットを交換し、これらパケット は、本質的には、ユーザから発信されユーザに終端する。IWUは、使用されて いるユーザレベルのプロトコルに対しては透明である。4.5ATMUコントロール 4.5.1機能 NCTリンクは、ATMUをSMに接続する。従って、デジタルトランクユニット (DTU)或はSONETインターフェースユニット(SIU)内で使用されるのと同一 タイプのコントローラがATMU内で使用される。 ATMU CCが、ATMUハードウエアを動作及び維持する方法については全て上で説 明されており、ここでは、繰り返さない。4.5.1.1故障耐性 ATMU CCは、1+1の予備を持ち、ATMUの残りの部分からは別個の故障グルー プに属する。ATMU CCは、SIU/DTUコントローラの修正されたバージョンであり、 コントローラの故障耐性の面でのこれ 以上の説明は必要でない。4.5.1.2コントロール 5ESSスイッチ内においては、プロトコルハンドラ(メッセージハンドラ( MH))が、SMPとTSIとの間をインターフェースし、制御と信号法メッセ ージをTSIとATMUのMLDとの間で伝送するために使用される。5ESSスイッ チ内のメッセージハンドラは、ATMU CCと通信するために使用される。この通信 は、これらリンク上に到達するタイムスロットを介して行なわれ、これらタイム スロットは、最終的にはSMPから発信されるLAPDベースのメッセージを運ぶ。 ATMUは、LAPDを処理し、コマンドを実行する。幾つかの専用機能、例えば、プロ セッサリセット機能が、ATMU CC衛生がいずれかのサイドで完全に失われた場合 に、制御メッセージをATMU CCに伝送するための専用のNCTリンクタイムスロ ット内に入れられる。事前に指定された制御チャネル内の専用のビットがNCT リンク上にこれら機能を実現するために予約される。 前述のように、ATMUはCBP内に配置することもできるが、この場合はATMU CCは 、CBPのコントローラによって制御される。4.6CBRプロセッサ介入(CPI) 次に、AMが非衛生なSMPをリセットするために使用するSMP介入機能に ついて述べる。現5ESSスイッチにおいては、AMがメッセージスイッチのハ ードウエアを制御して、ビットをNCTリンクの制御タイムスロット(CTS) に供給する。本設計の目標はメッセージスイッチを除去することにあるために、 この機能は、CBPとATMUのある組合わせによってエミュレートされなければな らない。この機能は、以下のようにして実現される。 −AMからATMUへの専用の仮想経路が多重バイトパターン化されたデータを持 つセルを運ぶ。これらセルは、AMによってAPH1240がCPIを遂行する ことを介して、ATMUに反復的に送られる。ATMUハードウエア(設備シフトレジス タ)は、この状態を検出する能力を持ち、空間スイッチにバードワイア結合され る。空間スイッチはこれを検出すると、SMをリセットするためのCTS CPIビッ トパターンを生成する。この多重バイトパターン化されたデータは、セル内で生 成される確率が本質的にゼロであり、特定のSMをリセットするとき以外は決し て送られることがない。CBPには、これら仮想経路が、AMと個々のSMとの 間に提供される。5.AMとCBPの動作管理保守準備(OAMP)のためのプラットホーム AMは、5ESSスイッチ全体とCBP(ATMUを含む)の動作管理保守準備( OAMP)の要求をサポートする機能を持つ。これらには、CBPのダウンロードと 制御、クラフトグラフィック表示、ATMを介してのSMとの通信が含まれる。 図14には、AM/CBPシステムのアーキテクチュアが示されるが、これらは 以下の要素から構成される。 −直接に接続された端子を含むATM管理モジュール(AMM)。 これは、現存の5ESSスイッチのAMの延長である付属の故障耐性プロセッサ であり、新たなCBPとATMU機能に対する追加の処理スループットを提供する機 能を持つ。 −AM/AMMを、グラフィックユニットインターフェース(GUI)、ATM パケットハンドラ(APH)、及びCBPと相互接続するイサーネットバス。 −ディスク、テープ、及びCD ROMオンライン文書処理のための小型コンピュータ システム用のインターフェース(SCSI、産業基準)周辺装置。これらは、現存す るAM不揮発性周辺装置を増強する。 −現存の5ESSスイッチ設備、CBP、及びATMIをサポートするGUIワーク ステーション端末。 −ATMパケットハンドラ。これは、AM/AMMに、ATMを介して、SONET を通じてSMと通信する能力を提供する。SMはAPHのATMを、それらのAT MU MLD内に終端する。SMと通信するためには、AM/AMMは、メッセージを イサーネットを介してAPHに送るが、APHは、メッセージをセルに変換し、 これをSONETを通じてCBPに送る機能を遂行する。 GUIと不揮発性メモリは、その制御がAMMソフトウエア内に駐在する市販 の要素である。AMMとAPH要素の設計については以下のセクションで説明さ れる。5.1ATM管理モジュール AMMは、AMの高い容量を持つ処理要素であり、以下から構成される。 −プロセッサ:AMM。これらプロセッサは、N+Kの冗長度を持ち、IEEE89 6標準であるFuture Bus(+)によって接続される。これらプロセッサモジュー ル内には、自動ハードウエア及びソフ卜ウエア検出と、再始動機能が組み込まれ ている。AMM自身は、管理モジュール(AM)によってサポートされるが、こ のAMは、AMMプロセッサに対する高信頼度環境を生成するために使用される 。 −メモリモジュール:これらN+K個のプロセッサは、静的及び チェックボイント用のデータを格納するために使用される。自動ハードウエアエ ラー検出機能がこれらメモリモジュール内に組み込まれる。これらメモリモジュ ールは、冗長構成を持ち、データが二つのメモリモジュール内に格納されるが、 アクティブなモジュールのみが読み出しアクセスに応答する。これらメモリモジ ュールは、Future Bus(+)を介してプロセッサに接続される。 −SCSI周辺インターフェース:AM/CBPプラット内には二つのSCSIコントロ ーラが存在する。鏡像のように二重にされたディスクに加えて、AMMをロード するためのカートリッジテープドライブが存在し、CD ROMがオプションとしてオ ンライン文書を格納するために装備される。 −エサーネットトランシーバ:CBPとGUIワークステーションが二重にされ たイサーネットインターフェースを通じてAMMに接続される。 −専用のAMM端末:両方の端末コントローラ或はイサーネットトランシーバが 故障した時にコアにアクセスするために、プロセッサ複合体に直接に接続される 。この端末は、GUIを持たず、MMLコマンドに対してのみ使用される。5.2APH APHはATMU MLDから修正されたAWUである。これは図14に示される。速 度適応兼BOPコントローラが排除され、イサーネットコントローラとトランシ ーバによって置換される。イサーネットコントローラは、メッセージをバッファ 内に入れる。このプロセッサは、適当なATM見出し(仮想回路)を決定する。 AALPは、メッセージをセルに変換する機能を遂行する。MLD IWUとは異なり、セ ルバッファは、直接にLPUに接続されるが、LPUは、セグメントがたまると 直ちにビットをSONET媒体に送る。セルのLPUへの伝送をゲートするCLPは 存在しない。6.結論 上の説明は本発明の単に一つの好ましい実施例を示すにすぎないことを理解さ れたい。当業者においては本発明の範囲から逸脱することなく様々な他の構成を 考案できるものである。従って、本発明は、請求の範囲によってのみ限定される ものである。 付録A 頭文字と略字 ALL ATMアグプテーション層 AALP ATMアダプテーション層プロセッサ AAM ATMアドレスマッパ AM 管理モジュール AMM ATM管理モジュール APH ATMパケットハンドラ ATM 非同期転送モード ATMU ATMインターフェースユニット ATMU CC ATMU中央コントローラ BOP ビット本位プロトコル CBP 共通広帯域プラットホーム CBR 定ビット速度(トラヒック) CCITT 国際電話電信標準に関する諮問委員会 CD ROM コンパクトディスク読出し専用メモリ CLP セルリストプロセッサ CONS 接続本位網サービス CPI CBPプロセッサ介入(機能) CRC 巡回冗長検査 CTS 制御タイムスロット CWB セル幅バッファ DACS デジタルアクセス交差接続システム DCC デジタル通信チャネル DSO 64キロビット/秒PCM単一チャネル信号 DS1 24のDSO信号から構成される信号 DTU デジタルトランクユニット EOC 埋込み動作チャネル FSR 設備シフトレジスタ GSM グローバルSM GUI グラフィックユーザインターフェース HDCL 高レベルデータリンクコントローラ ISDN 統合サービスデジタル網 IWU インタワーキング(網間)ユニット LAPB リンクアクセス手続き(タイプ)B LAPD リンクアクセス手続き(タイプ)D LPU ライン処理ユニット MCTSI モジュールコントローラタイムスロットインタ チェンジ MLD メッセージ層デバイス MML マンマシン言語 MTP メッセージ転送部分 NCT 網制御兼タイミング(リンク) NLI NCTリンクインターフェース NNI 網ノードインターフェース OAM 動作管理保守 OAMP 動作管理保守準備 PCT 周辺装置の制御兼タイミグ(リンク) PH プロトコルハンドラ pSU パケット交換ユニット PVC 永久仮想回路 SCCP 信号法制御兼接続部分 SCSI 小型コンピュータシステムのインターフェース (産業標準) SDH 同期デジタル階層 SDL 信号法データリンク(SS7) SIU SONETインターフェースユニット或はSMイン ターフェースユニット SM 交換モジュール SMDS 交換式メガビットデータスイッチ SMP 交換モジュールプロセッサ SONET 同期光網 SR シフトレジスタ SS7 信号法システム(番号)7 STM 同期時分割多重 STP 信号転送ポイント STS 同期時間信号 TSA タイムスロット割り当て TSI タイムスロットインタチェンジ VBR 可変ビット速度(トラヒック) VC 仮想回路
【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1994年9月19日 【補正内容】 いては、時分割多重スイッチによって相互接続されたかなり大きな容量を持つ交 換モジュールを使用するかなり大規模なシステムが考案されている。但し、今ま で提案されてきたどのような解決策も、かなりの量の電話トラヒック、低速度の 電話通信データトラヒック、及び高速度の電話通信データトラヒックを扱うため に要求される経済的に満足できる大規模な交換システム或はシステムのクラスタ を提供するには至っていない。ATMを、非常に高容量の大規模交換システム或 はより小規模の交換システムを高度に相互接続した大規模のクラスタを達成する ために経済的に使用するための、経済的に有効な提案はいまだになされていない 。 欧州特許出願広報0225714号は、複合パケットをアセンブルするための 構成を開示し、ここでは、個々のパケットは、スイッチの異なる宛先ノードに向 けられた複数の通信のためのデータを含み、このデータは、これらパケットを分 解し、再びアセンブルして単一の宛先に向けられたバケットを生成するために使 用される。K.Y.Engらによって、1990年4月にAtlanta U.S.にて開催さ れたInternational Conference On Communications ICC’90の議事録のvol. 2、ページ515−520に掲載の論文『A FrameworkFor National Broadband (ATN/BISDN)Network』という標題の論文は、広帯域設備とデジタルアクセス及 びクロス接続システムによって相互接続された大規模のATMスイッチを含む全 国規模の広帯域網アーキテクチュアに対する構成を開示する。解決 本発明に従って上記の諸問題が解決され、従来の技術からの進展が達成される 。本発明によると、個々が一つの共通の入り口交換シ ステム或はモジュール、或は一群のこのような交換システム或はモジュール(ノ ード)に向けられた複数の通信チャネルが単一のATM或はATM類似セルにパ ケット化される。ここで、音声或は狭帯域データチャネルは、音声信号を表わす パルス符号変調(PCM)信号の反復速度と同一或は整数分の1の速度にて伝送 されるATM或はATM類似セルを使用して運ばれる。これらセルは、定ビット 速度(CBR)永久仮想回路(PVC)を通じて、網の入り口ノードと出口ノー ドの間を運ばれる。永久仮想回路は、網の特定の入り口と出口ノードの間のトラ ヒックが変化したときに準備される。但し、この回路は、追加のグループ(この グループのサイズは各セル内に伝送される音声チャネルの数によって決定れる) が必要なときにアクティブにし、これらグループが解放できるときに非アクティ請求の範囲 (訂正) 1.網内において回路交換呼を設定する方法であって、この方法が: 前記の網の入り口ノード内において、複数のパルス符号変調された信号流の 一つからのの呼に対する信号を抽出し、定ビット速度(CBR)のパケット化さ れた仮想回路(PVC)内に挿入し、前記の網の入りロノードに向かって伝送す るステップを含み、各PVCの各パケットが複数の呼に対する信号を前記の各P VCの複数のチャネルを通じて運ぶために使用される複合パケットであり、前記 の複数の呼に対する信号が前記のノードの一つに終端する一つ或はそれ以上のパ ルス符号変調(PCM)された信号流から受信可能であり、各呼が前記のCBR PV Cの一つのチャネルを占拠し、この方法が: 網のペアのノード間に複数の同期CBR PVCを用意するステップ: 回路交換接続を前記の網の入り口ノードから出口ノードに向けて前記の信号 流の一つの上の呼のために設定するリクエストに応答して、前記の入り口ノード と前記の出口ノードの間の任意のアクティブなPVCが前記の呼を運ぶための空 いたチャネルを持つか否かを調べる第一の決定を行なうステップ:及び 第一の決定の結果が肯定の場合、これに応答して、前記の空いたチャネルを 持つPCVを使用して前記の呼に対する接続を設定するステップ:及び その後、前記の信号流の前記の一つから前記の呼に対する信号を抽出し、前 記の抽出された信号を前記の空いたチャネルを持つ前記のPVCのCBRパケッ ト内に挿入するステップを含むことを特徴とする方法。 2.前記の用意されたPVCが呼を運ぶためのアクティブなPVCと、アクティ ブにされたときにのみ呼を運ぶことができるアクティブでないPVCを含み、こ の方法がさらに: 前記の第一の決定の結果が否定の場合、これに応答して、前記の入り口ノー ドと前記の出口ノードの間の用意されているアクティブでないPVCをアクティ ブにすることができるか否かの第二の決定を行なうステップ:及び 第二の決定の結果が肯定の場合、これに応答して、前記の入り口ノードと前 記の出口ノードの間の前記の用意されたPVCの一つをアクティブにし、前記の 接続をこうしてアクティブにされた用意されたPVCを通じて設定するステップ を含むことを特徴とする請求の範囲1の方法。 3.アクティブなPVCの各チャネルに、前記の各チャネルを通じて運ばれる接 続のソース(発信源)の方向が指定されることを特徴とする請求の範囲2の方法 。 4.前記の第一の決定が否定であるのに応答して、前記の第二の決定を行なう前 に、任意のアクティブなPVCが呼を双方向に運ぶチャネルを持つか否か、及び 前記の双方向チャネルを持つアクティブな任意のPVCのチャネルの方向の指定 が、少なくとももう一つのチャネルを前記の回路交換接続の方向に変更できるか 否かの第三の決定を行なうステップ:及び 第三の決定の結果が肯定の場合、前記の任意のPVCの一つの前記の方向の 指定を変更し、前記の回路交換接続を前記の任意のPVCの前記の一つに割り当 てるステップがさらに含まれることを特徴とする請求の範囲3の方法。 5.前記の第一の決定が任意のアクティブなPVCが前記の呼に対して前記の回 路交換接続の方向に接続を設定するための空いたチャネルを持つか否かの決定で あることを特徴とする請求の範囲3の方法。 6.前記のアクティブなPVCの幾つかが網の発信元ノードから出る呼に対する チャネルのみを運ぶことを特徴とする請求の範囲3の方法。 7.一つのノードに各単方向PVCのアクティブ化と非アクティブ化を制御する 責務が割り当てられることを特徴とする請求の範囲6の方法。 8.前記の第二の決定が非アクティブなどの候補PVCが他の非アクティブな候 補PVCによって使用されるリンクよりも負荷の少ないリンクを使用するかを決 定するステップを含むことを特徴とする請求の範囲2の方法。 9.二つの不完全にロードされたCBR PVCからのチャネルを一つのCBR PVCに併合 するステップがさらに含まれることを特徴とする請求の範囲2の方法。 10.前記の併合ステップが一つのチャネルに対する信号を短期間二つのチャネル 上に伝送し、その間に、一つのPVCからのチャネルを別のPVCにスイッチす るステップを含むことを特徴とする請求の範囲9の方法。 11.アクティブなPVCの各チャネルに前記の各チャネルを通じて運ばれる呼の 方向が指定されることを特徴とする請求の範囲1の方法。 12.前記のPVCが非同期転送モード(ATM)信号を運ぶための 設備のPVCであることを特徴とする請求の範囲1、2、3、4、5、6、7、 8、9、10、或は11の方法。 13.前記のPVCが非同期転送モード(ATM)信号を運ぶための設備のPVC であり、前記のATM信号のセルが、各々が複数のPCM信号流の各々からの一 つのパルス符号変調(PCM)サンプルを運ぶセルから構成されることを特徴と する請求の範囲1の方法。 14.電話通信網であって、この網が: 複数のアクセススイッチ(1):及び 一つの信号伝送網(10)を含み: 前記のアクセススイッチの幾つかが前記の信号伝送網によって相互接続され ;ここで: 前記のアクセススイッチが複数の同期パルス符号変調(PCM)信号を複数 の非同期転送モード(ATM)信号に変換するための手段(540)を含み: ここで、前記の複数のATM信号の各々が、複数のPCM信号流上の複数の 電話通信呼に対するPCMデータを、二つのアクセススイッチを接続する一つの 共通仮想回路を通じて定期的に運ぶための複合セルから構成され: 前記の信号伝送網が、リンクを相互接続するための複数の共通広帯域プラッ トホーム(CBP)(550)ATMクロス接続スイッチを含み、前記のリンク がATM信号をアクセススイッチと、他のCBPスイッチに伝送するために使用 されることを特徴とする網。 15.前記のアクセススイッチの幾つかがCBPスイッチ(550) から構成されることを特徴とする請求の範囲14の網。 16.信号法データと電話通信呼が前記の信号伝送網を通じて伝送されることを特 徴とする請求の範囲15の網。 17.前記の複合セルが48個の呼に対するPCMデータのバイトを運び、前記の 複合セルの各々が、呼当り1バイトのみを運ぶことを特徴とする請求の範囲14 の網。 18.前記の複合セルが48−A個の呼に対するPCMデータのバイトを運び、こ こで、Aは1以上、46以下の整数であり、前記の複合セルの各々が呼当り1バ イトを運び、A個のバイトが一つの共通の経路を使用する複数の仮想回路を識別 するためのインデックスとして使用されることを特徴とする請求の範囲14の網 。 19.A=2であることを特徴とする請求の範囲18の網。 20.前記の複合セルの幾つかが呼当り複数のバイトを運ぶことを特徴とする請求 の範囲14の網。 21.前記のセルの併合された幾つかが、前記の呼に対する複数のバイトと、複数 の他の呼の各々に対する1つのバイトを運ぶことを特徴とする請求の範囲20の 網。 22.前記の変換するための手段に接続された、前記の複数のATM信号の各パケ ットを別の複数のATM信号の一つに交換するための手段がさらに含まれ、この 他の複数のATM信号が複数のパケットから構成され、各パケットが前記の信号 伝送網を通じて宛先アクセススイッチに向けて伝送されることを特徴とする請求 の範囲14の網。 23.前記の変換のための手段が、前記の複数の第一の出力信号に変換するための 手段を含み、前記の第一の出力信号の各々が、前記 の同期PCM信号の周期の倍数である速度にて定期的に伝送される複数のパケッ トから構成されることを特徴とする請求の範囲22の網。 24.前記の倍数が1であり、前記の定期的に伝送される複数のパケットの各々が 、複数のPCMチャネルに対して1つの信号のみを含むことを特徴とする請求の 範囲23の網。 25.前記の変換のための手段がさらにデータ伝送チャネルを通じて受信された、 受信データパケットをATM信号に入れて伝送するための可変ビット速度(VB R)セルに変換するための手段を含むことを特徴とする請求の範囲22の網。 26.前記の第一の出力信号の少なくともーつがVBR電話通信呼信号法セルを運 び、前記の信号法セルに前記のATM信号の伝送において他のVBRセルより高 い優先が与えられることを特徴とする請求の範囲25の網。 27.前記の変換するための手段の少なくとも一つが複数の交換モジュール或はシ ステムに接続され、前記の変換するための手段が二つ或はそれ以上の交換モジュ ール或はシステムからの信号を定期的に伝送される単一セットのパケットに結合 し、前記の定期的に伝送される単一セットのパケットの幾つかが二つ或はそれ以 上の交換モジュール或はスイッチからの信号を運ぶことを特徴とする請求の範囲 22の網。 28.前記のパケットを交換するための手段がATM信号の発信元と宛先に直接に 接続できることを特徴とする請求の範囲22の網。 29.前記の他の複数のATM信号の幾つかがさらに、前記の信号伝送網上を、も う一つのパケットを交換するための前記の手段に向 けて、受信されたATMセルを宛先ユーザに交換するために伝送されることを特 徴とする請求の範囲28の網。 30.前記のVBRパケットが前記のPCM信号の一つを供給するための交換シス テム或はモジュールのプロセッサと前記のパケットを交換するためのプロセッサ との間でメッセージを伝送するためのパケットから構成されることを特徴とする 請求の範囲25の網。 31.前記のVBRセルの幾つかが、各々が前記の同期PCM信号の少なくとも一 つを供給するために使用される二つのシステム或はモジュール間で伝送されるこ とを特徴とする請求の範囲25の網。 32.前記のVBRセルの幾つかが前記の二つの交換システム或はモジュールのプ ロセッサ間で伝送されることを特徴とする請求の範囲31の網。 33.電話通信回線からの信号を前記の複数の同期PCM信号の一つのチャネルに 変換するための手段がさらに含まれることを特徴とする請求の範囲22の網。 34.前記の変換のための手段が各々が一つ或はそれ以上の前記の複数の同期PC M信号を提供するために使用される複数の交換システム或はモジュールに接続可 能であることを特徴とする請求の範囲22の網。 35.一つの交換システム或はモジュールが少なくとも二つの同期PCM信号を提 供し、前記の少なくとも二つの信号の各々が少なくとも二つの前記の変換するた めの手段の異なる一つに接続されることを特徴とする請求の範囲22の網。 36.前記の複数のATM信号の一つに入れて伝送するための一つの任意の信号を 生成するための手段:及び 前記の第一の出力信号の前記の一つに対する経路の連続性を確認するために 前記の任意の信号を受信及びチェックするための手段がさらに含まれることを特 徴とする請求の範囲22の網。 37.前記の共通仮想回路が二つのアクセススイッチを相互接続する定ビット速度 (CBR)永久仮想回路(PVC)上を伝送される複合セルを運び、前記の複合 セルが基本PCMサンプル速度の倍数の周期を持つ反復速度にて伝送されること を特徴とする請求の範囲14の網。 38.前記の倍数が1であり、前記のPCM信号の前記のサンプリング周期が12 5μsであり、前記のセル内で運ばれる前記の複数のチャネルの各々が前記の定 期的に伝送される一つのペイロードの1バイトを占拠することを特徴とする請求 の範囲37の網。 39.各アクセススイッチが少なくとも一つのノードを含み、前記のアクセススイ ッチの少なくとも一つが複数のノードを含み、前記のノードの各々が前記のPC M信号をATM信号に変換するための手段の一つを構成し、前記のPVCが前記 のアクセススイッチのノードを相互に接続することを特徴とする請求の範囲37 の網。 40.前記の変換するための手段が: 各々が複数のPCMチャネルを運ぶために使用される複数の同期パルス符号 変調(PCM)信号を受信するための手段: 前記のPCM信号の個々のバイトを各々が複数の前記のバイトを格納するた めに使用される複数のバッファメモリの選択可能なメモリ位置に格納するための 手段:及び 前記のバッファメモリの幾つかの出力に見出しデータを加え、複数の複合パ ケットを形成するための手段を含み、ここで各複合 パケットが複数の前記のPCM信号からの複数のPCMチャネルからのバイトか ら構成され、この手段がさらに 前記の複数の複合パケットの幾つかを定期的に出力信号に入れて前記の出力 信号のパケットを交換するためのユニットに向けて伝送するための手段を含み: 前記の選択可能なメモリ位置が一つの共通の交換システムに向けられたチャ ネルの複数の個々のバイトが一つの前記の複合パケット内に入れられるように選 択されることを特徴とする請求の範囲14の網。 41.前記の受信するための手段がさらにパケット化されたデータを表わす信号を 受信するための手段を含むことを特徴とする請求の範囲40の網。 42.前記の伝送するための手段がさらに非定期的パケットを伝送するための手段 を含み: 前記のパケット化されたデ一を表わす信号が前記のパケット化されたデ一タ を組み立てるための手段に向けて伝送され: 前記のパケット化されたデータを組み立てるための手段が前記の組み立てら れたパケット化されたデータを前記の伝送のための手段に向けて伝送するための 手段を含むことを特徴とする請求の範囲41の網。 43.前記の組み立てられたパケット化されたデータと前記の複数のパケットのど ちらが前記の伝送のための手段に伝送されるべきかを選択するための手段がさら に含まれることを特徴とする請求の範囲42の網。 44.前記のパケット化されたデータが前記の複数の同期PCM信号 を供給するための交換システムに接続されたユーザから受信されたデータから構 成されることを特徴とする請求の範囲42の網。 45.前記の個々のバイトを格納するための手段が一つの複合パケットを形成する 複数のバイトを前記の伝送のための手段に並列に伝送できるようにバイト編成さ れることを特徴とする請求の範囲40の網。 46.PCM信号が反復フレームにて発生し、前記の格納するための手段が、後に 、前記のパケットを交換するためのユニットへの前記の伝送するための手段に伝 送するためのPCM信号の二つのフレームを格納するための手段を含み、フレー ムの保全性が前記のフレームのためのメモリを交互に使用することによって維持 されることを特徴とする請求の範囲45の網。 47.前記のパケットを交換するためのユニットから受信されるPCM信号の個々 のバイトを接続された交換システムに伝送するために格納するための手段がさら に含まれ、前記の接続された交換システムに伝送するために格納するための手段 が、前記のPCM信号のフレーム保全性を提供し、また、入りATM信号内のジ ッタの影響を克服するために、PCM信号の3フレームを格納するメモリを含む ことを特徴とする請求の範囲45の網。 48.複数の交換モジュール(510)或は交換システム:及び 前記のATM信号の複合セルを各々複数の出力信号の一つに交換するための 手段(550)がさらに含まれ、前記の出力信号が、前記の変換するための手段 (550)の一つに伝送されここで前記の出力信号がさらに前記の複数の交換モ ジュール或はシステムの一つに伝送するためにPCM信号に変換され: 前記の複数の複合ATMセルの各々が複数のバイトを運び、各バイトが1つ のチャネルの一つのPCM信号を表わし、前記の複数のATMセルの各々が任意 のチャネルの1つのバイトのみを運ぶことを特徴とする請求の範囲14の網。 49.複数の交換モジュール(510)或は交換システム:及び 前記のATMセルの複合セルを各々複数の出力信号の一つに交換するための 手段(550)がさらに含まれ:前記の出力信号が前記の変換するための手段( 550)の一つに伝送されここで前記の出力信号がさらに前記の複数の交換モジ ュール或はシステムの一つに伝送するためにPCM信号に変換され: 前記の変換するための手段によって生成されるセルの各々のデータが変換す るための一つの共通の手段に向けられ: 前記の変換するための手段がさらにパケット化されたデータ信号を可変ビッ ト速度(VBR)ATMセルに変換するための手段を含むことを特徴とする請求 の範囲49の網。 50.前記のATM信号の幾つかがパケット化された電話通信呼信号法データ信号 を含み、前記のパケット化された信号法データ信号に対応するVBR ATMセルに前 記のパケットを交換するための手段にセルを伝送するときに他のVBRセルより も高い優先度が与えられることを特徴とする請求の範囲49の網。 51.前記の変換するための手段が前記のVBRセルを通じて定期的に伝送される 複合セルに優先を与えることを特徴とする請求の範囲49の網。 52.前記のアクセススイッチの幾つかがATM信号を運ぶアクセススイッチ間リ ンクによって相互接続されることを特徴とする請求 の範囲14の網。 53.前記のアクセススイッチの幾つかがATM信号を他の前記のアクセススイッ チに運ぶ少なくとも一つのリンク(5)によって相互接続されることを特徴とす る請求の範囲14の網。 54.前記のアクセススイッチの幾つかが複数の入力を持ち、複数の前記の変換す るための手段を含み、前記の変換するための手段の各々が一つのアクセススイッ チへの入力の部分を処理し、前記の選択可能なメモリ位置がさらに一つの共通の 前記の変換するための手段に向けられたチャネルの複数のバイトを前記のパケッ トの幾つかにグループ化するように選択されることを特徴とする請求の範囲40 の網。 55.前記のアクセススイッチの幾つかが各々複数の前記の変換するための手段を 含み、前記の変換するための手段の各々が前記の複数のアクセススイッチの1つ への入力の部分を処理し、前記の選択可能なメモリ位置がさらに前記の複数のア クセススイッチの1つの中の前記の複数の変換するための手段の1つに向けられ た複数のチャネルのバイトを前記のパケットの幾つかにグループ化するように選 択されることを特徴とする請求の範囲40の網。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 07/972,788 (32)優先日 1992年11月6日 (33)優先権主張国 米国(US) (31)優先権主張番号 07/972,789 (32)優先日 1992年11月6日 (33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),AU,BR,BY,CA,C Z,FI,HU,JP,KP,KR,NO,NZ,PL ,RO,RU,UA,UZ (72)発明者 フェラン,ジェームス ジョセフ アメリカ合衆国 60515 イリノイズ,ド ーナーズ グローヴ,フォーティ ファー スト ストリート 248 (72)発明者 ゾラ,メイヤー ジョセフ アメリカ合衆国 60302 イリノイズ,オ ーク パーク,ワシントン ブウルヴァー ド 601

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.網内で回路交換セルを設定するための方法であって、この方法が: 網のノード間に、複数の同期された定ビット速度(CBR)のパケット化さ れた仮想回路(PVC)を準備するステップを含み、これらPVCの各パケット が任意の複数の呼に対する信号を運ぶために使用され、これらの複数の呼がある ノードに終端する一つ或はそれ以上のパルス符号変調(PCM)信号流から前記 の各PVCの複数のチャネルを通じて受信可能であり:この方法がさらに 前記の網の入り口ノードから出口ノードに向かって回路交換呼を設定するリ クエストに応答して、前記の入り口ノードと出口ノードの間の任意のアクティブ なPVCが前記の呼を運ぶために使用できるチャネルを持つか否か第一の決定を 行なうステップ:及び 第一の決定が肯定の場合にこれに応答して前記の呼を前記の使用できるチャ ネルを持つPVCを使用して設定するステップを含むことを特徴とする方法。 2.前記の準備されたPVCが呼を運ぶアクティブなPVCと、アクティブにさ れたときにのみ呼を運ぶ非アクティブなPVCから構成され、この方法がさらに : 第一の決定が否定の場合にこれに応答して前記の入り口ノードと出口ノード の間の前記の準備された非アクティブなPVCの一つをアクティブにし、次に、 こうしてアクティブにされた準備されたPVCを通じて前記の呼を設定するステ ップを含むことを特 徴とする請求の範囲1の方法。 3.アクティブなPVCの各チャネルに、前記の各チャネルを通じて運ばれる呼 の方向が指定されることを特徴とする請求の範囲2の方法。 4.第一の決定が否定である場合にこれに応答して、第二の決定を行なう前に、 任意のアクティブなPVCが双方向にトラヒックを運ぶためのチャネルを持つか 否か、及び双方向に運ぶチャネルを持つ前記のアクティブな任意のPVCのチャ ネルの方向の指定を前記の回路交換呼の方向に少なくとももう一つのチャネルが 割り当てられるように変更できるか否かを決定する第三の決定を行なうステップ :及び 第三の決定が肯定の場合にこれに応答して前記の任意の一つのPVCの方向 の前記の指定を変更し、前記の回路交換呼を前記の任意の一つのPVCに割り当 てるステップを含むことを特徴とする請求の範囲3の方法。 5.前記の第一の決定が、任意のアクティブなPVCが前記の回路交換呼のある 方向に呼をするために使用できるチャネルを持つか否かを決定するためのもので あることを特徴とする請求の範囲3の方法。 6.前記のアクティブなPVCの幾つかが網の発信ノードからの出方向の呼に対 するチャネルのみを運ぶことを特徴とする請求の範囲3の方法。 7.各単方向PVCのアクティブ化と非アクティブ化を制御する責務が一つのノ ードに割り当てられることを特徴とする請求の範囲3の方法。 8.前記の第二の決定がどの非アクティブな候補PVCが、他の候補PVCによ って使用されるリンクと比較して、よりビジーでないリンクを使用するかを決定 するステップを含むことを特徴とする請求の範囲2の方法。 9.二つの不完全にロードされたCBR PVCを一つのCBR PVCに併合するステップが さらに含まれることを特徴とする請求の範囲2の方法。 10.前記の併合ステップが一つのチャネルに対する信号を短期間二つのチャネル 上に送り、この間に一つのPVCからのチャネルを別のPVCに交換するステッ プを含むことを特徴とする請求の範囲9の方法。 11.アクティブなPVCの各チャネルに前記のチャネルを通じて運ばれる呼の一 つの方向が割り当てられることを特徴とする請求の範囲1の方法。 12.前記のPVCが非同期転送モード(ATM)信号を運ぶための設備のPVC であることを特徴とする請求の範囲1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 、或は11の方法。 13.前記のPVCが非同期転送モード(ATM)信号を運ぶための設備のPVC であり、前記のATM信号のセルが各々が複数のPCMチャネルの各々からの一 つのパルス符号変調(PCM)サンプルを運ぶセルから構成されることを特徴と する請求の範囲1の方法。 14.電話通信網を通じて呼接続を設定する方法であって、この方法が: 定ビット速度(CBR)のパケット化された永久仮想回路 (PVC)を網の入り口ノードと網の出口ノードの間に準備するステップ:及び 前記の入り口ノードと前記の出口ノードとの間に通信チャネルを設定するリ クエストの受信に応答して、前記のCBR PVCの各パケットの使用できるバイト位 置に呼を割り当てるステップを含み、ここで 前記のPVCを通じて伝送される各パケットのペイロードの各バイト位置が 異なる通信チャネルに対するデータから構成され、 前記の通信チャネルが複数のパルス符号変調(PCM)信号流から来ること を特徴とする方法。 15.電話通信網であって、この網が: 複数のアクセススイッチ:及び 信号伝送網を含み: 前記のアクセススイッチの幾つかが複数のアクセススイッチ間リンクによっ て接続され: 前記のアクセススイッチの幾つかが前記の信号伝送網によって相互接続され : 前記のアクセススイッチが同期パルス符号変調(PCM)信号を非同期転送 モード(ATM)信号に変換するための手段を含み、ここで前記のATM信号の セルの幾つかが、一つ或はそれ以上のPCM信号流からの任意の複数の電話通信 呼に対するPCMデータを、二つのアクセススイッチを接続する共通仮想回路を 通じて定期的に運び: 前記の信号伝送網がATM信号をアクセススイッチ及び他のCBPスイッチ に運ぶリンクを相互接続するための複数の共通広 帯域プラットホーム(CBP)ATM交差接続スイッチを含み: 前記のアクセススイッチ間リンクがATM信号を運ぶことを特徴とする電話 通信網。 16.前記のアクセススイッチの幾つかがCBPスイッチから構成されることを特 徴とする請求の範囲15の網。 17.信号法データばかりでなく電話通信呼も前記の信号伝送網と前記のアクセス スイッチ間リンクを通じて伝送されることを特徴とする請求の範囲16の網。 18.前記のセルの幾つかが、n個の呼の各々に対するPCMデータのバイトを運 び、ここで、nが1よりも大きな整数であることを特徴とする請求の範囲16の 網。 19.n=48であり、前記の幾つかのセルの各々が、呼当り1バイトを運ぶこと を特徴とする請求の範囲18の網。 20.n=48−Aであり、前記の幾つかのセルの各々が、呼当り1バイトと、一 つの共通の経路を使用する複数の仮想回路を弁別するためのA−バイトのインデ ックスを運ぶことを特徴とする請求の範囲18の網。 21.A=2であることを特徴とする請求の範囲20の網。 22.前記の幾つかのセルの幾つかが、一つの呼に対して複数のバイトを運ぶこと を特徴とする請求の範囲18の網。 23.前記の幾つかのセルの幾つかが、前記の呼に対する複数のバイトと、複数の 他の呼の各々に対する単一のバイトを運ぶことを特徴とする請求の範囲22の網 。 24.複数の相互接続された交換システムを含む電話通信網の交換システム内で使 用される装置であって、この装置が: 各々が複数のPCMチャネルを運ぶ複数の同期パルス符号変調(PCM)信号を 一つ或はそれ以上の第一の出力信号に変換するための手段を含み、これら第一の 出力信号の各々が定期的に伝送される複数のパケットから構成され、これらの個 々のパケットが前記の複数のPCM信号の一つ或はそれ以上からの任意の複数の PCMチャネルに対する前記のPCM信号のバイトから構成され;この装置がさ らに 前記の変換手段に接続された前記の第一の出力信号のパケットの各々を複数 の第二の出力信号の一つに交換するための手段を含み、前記の第二の出力信号が 前記の網を通じて宛先交換システムに伝送されることを特徴とする装置。 25.前記の変換手段が前記の一つ或はそれ以上の第一の出力信号に変換するため の手段を含み、前記の第一の信号が前記の同期PCM信号の周期の倍数である速 度にて定期的に伝送される複数のパケットから構成されることを特徴とする請求 の範囲24の装置。 26.前記の倍数が1であり、定期的に伝送される前記の複数のパケットの各々が 複数のPCMチャネルに対して単一の信号のみを含むことを特徴とする請求の範 囲25の装置。 27.前記の出力信号が非同期転送モード(ATM)信号を運び、前記の定期的に 伝送される複数のパケットが複数のATMセルであることを特徴とする請求の範 囲26の装置。 28.前記の第一の出力信号が非同期転送モード(ATM)信号から構成され、前 記の第一の出力信号の前記のパケットが前記のATM信号のセルであることを特 徴とする請求の範囲24の装置。 29.前記の第一の出力信号が非同期転送モード(ATM)信号を運び、前記の変 換手段がさらに、受信されたデータのパケットを一つのATM信号内に入れて伝 送するために可変ビット速度(VBR)セルに変換するための手段を含むことを 特徴とする請求の範囲24の装置。 30.前記の第一の出力信号の少なくとも一つがVBR電話通信呼信号法パケット を運び、前記の信号法パケットに、前記のATM信号の伝送において、他のVB Rパケットより高い優先が与えられることを特徴とする請求の範囲29の装置。 31.前記の定期的に伝送される複数のパケットがATM定ビット速度(CBR) セルであり、前記のATM CBRセルに前記のVBRセルよりも高い優先度が与えら れることを特徴とする請求の範囲29の装置。 32.前記の変換のための手段の少なくとも一つが複数の交換モジュール或はシス テムに接続され、前記の変換のための手段が二つ或はそれ以上の交換モジュール 或はシステムからの信号を定期的に伝送されるべき単一のセットのパケットに結 合し、前記のCBR PVCの幾つかが二つ或はそれ以上の交換モジュール或はスイッ チからの信号を運ぶことを特徴とする請求の範囲24の装置。 33.複数のチャネルを運ぶための前記のセルの各々がATMセルの48バイトペ イロード内に最高48チャネルまで運ぶことを特徴とする請求の範囲33の装置 。 34.各ATMセルが(48−A)チャネルの各々に対して1バイトを運び、ここ でAバイトが共通のセットの中間ノードを使用する共通の発信元と共通の着信先 ノード間の複数のPVCに対する 単一の永久仮想回路(PVC)を識別するために使用されるインデックスのため に予約されることを特徴とする請求の範囲33の装置。 35.A=2であることを特徴とする請求の範囲34の装置。 36.パケットを交換するための前記の手段が非同期転送モード(ATM)信号に 対して発信元と宛先に直接に接続することが可能なことを特徴とする請求の範囲 24の装置。 37.前記の第二の出力信号の幾つかがさらに前記の網を通じて、パケットを交換 するための前記の手段のもう一つに伝送され、これによって受信されたATMセ ルが宛先ユーザに交換されることを特徴とする請求の範囲36の装置。 38.前記のパケットが前記の同期PCM信号の一つを供給するための交換システ ム或はモジュールのプロセッサとパケットを交換するための前記の手段のプロセ ッサとの間でメッセージを伝送するためのパケットから構成されることを特徴と する請求の範囲29の装置。 39.前記のVBRセルの幾つかが二つの交換システム或はモジュールの間で伝送 されるためのものであり、これら交換システム或はモジュールの各々が前記の同 期PCM信号の一つを供給するために使用されることを特徴とする請求の範囲2 9の装置。 40.前記のVBRの前記の幾つかが前記の二つの交換システム或はモジュールの プロセッサの間で伝送されることを特徴とする請求の範囲39の装置。 41.電話通信回線からの信号を前記の複数の同期PCM信号の一つに変換するた めの手段がさらに含まれることを特徴とする請求の 範囲24の装置。 42.前記の変換のための手段が各々が前記の複数の同期PCM信号の幾つかを提 供するために使用される複数の交換システム或はモジュールに接続可能であるこ とを特徴とする請求の範囲42の装置。 43.一つの交換システム或はモジュールが少なくとも二つの同期PCM信号を提 供し、これら少なくとも二つの信号が互いに変換するための少なくとも二つの手 段の異なる一つに接続されることを特徴とする請求の範囲24の装置。 44.前記の第一の出力信号の一つに入れて伝送されるための任意の信号を生成す るための手段:及び 前記の第一の出力信号の前記の一つに対する経路の連続性を検証するために 前記の任意の信号を受信及びチェックするための手段がさらに含まれることを特 徴とする請求の範囲24の装置。 45.電話通信網であって、この網が: 複数のアクセススイッチ:及び 複数の共通広帯域プラットホーム(CBP)非同期転送モード(ATM)交 差接続スイッチを含み、 ここで、各アクセススイッチが複数のパルス符号変調(PCM)多重入力信 号をATM信号に変換するための手段を含み: 前記のCBPスイッチの幾つかが前記のアクセススイッチの幾つかに接続さ れ: 前記のアクセススイッチの幾つかがATM信号を前記の複数のアクセススイ ッチの他のスイッチに運ぶリンクによって相互接続され: 前記のATM信号が前記のアクセススイッチ内で交換され、前記のCBPス イッチが定期的に伝送されるセルを含み、これらのセルの各々が前記のPCM信 号の一つ或はそれ以上の任意のPCMチャネルから来る複数のPCMチャネルを 運び、前記のセルが二つのアクセススイッチを相互接続する定ビット速度(CB R)永久仮想回路(PVC)上をある反復速度にて運ばれ、この速度の周期が基 本PCMサンプリング速度の倍数であることを特徴とする装置。 46.前記の倍数が1であり、前記のPCM信号の前記のサンプリング周期が12 5μsであり、前記のセル内に運ばれる前記の複数のチャネルの各々が前記の定 期的に伝送されるセルのペイロードの1バイトを占拠することを特徴とする請求 の範囲45の装置。 47.各アクセススイッチが少なくとも一つのノードを含み、前記のアクセススイ ッチの少なくとも一つが複数のノードを含み、前記のノードが各々PCM信号を ATM信号に変換するために使用され、前記のPVCが前記のアクセススイッチ のノードを相互接続することを特徴とする請求の範囲45の装置。 48.電話通信網であって、この網が: 複数のアクセススイッチを含み; 各アクセススイッチが複数のパルス符号変調(PCM)多重入力信号をAT M信号に変換するための手段を含み: 前記のアクセススイッチの幾つかがATM信号を前記のアクセススイッチの 他の幾つかに運ぶリクンによって相互接続され: 前記のアクセススイッチ内で交換されるATM信号が定期的に伝送されるセ ルから構成され、これらセルの各々が前記のPCM 信号の一つ或はそれ以上の任意のPCMチャネルから入って来る複数のPCMチ ャネルを運び、前記のセルが二つのスイッチを相互接続する定ビット速度(CB R)永久仮想回路(PVC)上をある反復速度にて運ばれ、この周期が基本PC Mサンプリング速度の倍数であることを特徴とする装置。 49.各アクセススイッチが少なくとも一つのノードを含み、前記のアクセススイ ッチの少なくとも一つが複数のノードを含み、前記のノードの各々がPCM信号 をATM信号に変換するために使用され、前記のPVCが前記のアクセススイッ チのノードを相互接続することを特徴とする請求の範囲48の装置。 50.電話通信網であって、これが: 複数のアクセススイッチ:及び 複数の共通広帯域プラットホーム(CBP)用の非同期転送モード(ATM )交差接続スイッチを含み: 各アクセススイッチが複数のパルス符号変調(PCM)多重入力信号をAT M信号に変換するための手段を含み: 前記のPCBスイッチの幾つかが前記のアクセススイッチの幾つかと接続さ れ: ここで、ATM信号が前記のアクセススイッチ内で交換され、前記のCBP スイッチが各々が前記のPCM信号の一つ或はそれ以上の任意のPCMチャネル から入って来る複数のPCMチャネルを運ぶ定期的に伝送されるセルを含み、前 記のセルが二つのアクセススイッチを相互接続する定ビット速度(CBR)永久 仮想回路(PVC)上をある反復速度にて運ばれ、この速度の周期が基本PCM サンプリング速度の倍数であることを特徴とする装置。 51.各アクセススイッチが少なくとも一つのノードを含み、前記の複数のアクセ ススイッチの少なくとも一つが複数のノードを含み、前記のノードの各々がPC M信号をATM信号に変換するために使用され、前記のPVCが前記のアクセス スイッチのノードを相互接続することを特徴とする請求の範囲50の装置。 52.電話通信交換システム内で使用される装置であって、この装置が: 複数の同期パルス符号変調(PCM)信号を受信するための手段を含み、各 信号が複数のPCMチャネルを運ぶために使用され:この装置がさらに 前記のPCM信号の個々のバイトを複数のバッファメモリの選択可能なメモ リ位置内に格納するための手段を含み、各バッファメモリが複数の前記のバイト を格納するために使用され:この装置がさらに 見出しデータを前記のバッファメモリの幾つかの出力に加え、また、個々が 前記のPCM信号の一つ或はそれ以上からの任意の複数のPCMチャネルからの バイトから構成される複数のパケットを形成するための手段:及び 前記の複数のパケットの幾つかを出力信号に入れて前記の出力信号のパケッ トを交換するためのユニットに向けて定期的に伝送するための手段を含むことを 特徴とする装置。 53.前記のパケットを形成するための手段が非同期転送モード(ATM)信号を 形成するための手段から構成され、前記の伝送するための手段がATM信号を伝 送するための手段から構成されることを特徴とする請求の範囲52の装置。 54.データパケットの受信と組み立てを行うための手段がされに含まれ、この手 段によって前記のパケットがATM信号のセルに変換され、このセルが前記の複 数のパケットの幾つかを定期的に伝送するための手段によって伝送されることを 特徴とする請求の範囲53の装置。 55.前記の定期的に伝送するための手段が前記の複数のパケットの幾つかを前記 の同期PCM信号の周期にて伝送するための手段を含むことを特徴とする請求の 範囲52の装置。 56.前記の受信するための手段がさらにパケット化されたデータを表わす信号を 受信するための手段を含むことを特徴とする請求の範囲52の装置。 57.前記の伝送するための手段がさらに非定期的パケットを伝送するための手段 を含み: 前記のパケット化されたデータを表わす信号が前記のパケット化されたデー タを組み立てるための手段に伝送され: 前記のパケット化されたデータを組み立てるための手段が前記の組み立てら れたパケット化されたデータを前記の伝送のための手段に伝送するための手段を 含むことを特徴とする請求の範囲57の装置。 58.前記の組み立てられたパケット化されたデータと前記の複数のパケットのど ちらかを前記の伝送するための手段への伝送のために選択するための手段がさら に含まれることを特徴とする請求の範囲57の装置。 59.前記のパケット化されたデータが前記の複数の同期PCM信号を供給するた めの交換システムに接続されたユーザから受信され るデータから構成されることを特徴とする請求の範囲57の装置。 60.前記の個々のバイトを格納するための手段が一つのパケットを形成する複数 のバイトが前記の伝送のための手段に並列に伝送されるように編成されることを 特徴とする請求の範囲52の装置。 61.前記の格納するための手段が後に前記の伝送のための手段に伝送するために PCM信号の2フレームを格納するための手段を含み、このフレームの保全性が 前記のフレームを交互に格納するためのメモリを使用することによって維持され ることを特徴とする請求の範囲60の装置。 62.接続された交換システムに伝送するためにPCM信号の個々のバイトを格納 するための手段がさらに含まれ、前記の接続された交換システムへの伝送のため に格納を行なうための手段がPCM信号の3フレームを格納するためのメモリか ら構成され、これによって、前記のPCM信号のフレーム保全性の維持と、入り ATM信号内のジッタの影響の克服が達成されることを特徴とする請求の範囲6 0の装置。 63.複数の交換モジュール或は交換システムを含む電話通信交換システム或はク ラスタ内で使用される装置であって、この装置が: 前記の交換モジュール或はシステムからの複数の同期パルス符号変調(PC M)された、各々が複数のPCMチャネルを運ぶために使用される、第一出力信 号を一つ或はそれ以上の第二の出力信号に変換するための手段を含み、この第二 の出力信号の各々が定期的に伝送される複数のパケットを含み、各パケットが前 記の第一の出力信号の一つ或はそれ以上からの任意の複数のPCMチャネルに対 する前記の第一の出力信号に対するバイトから構成 され:この装置がさらに 前記の第二の出力信号のパケットの各々を複数の第三の出力信号の一つに交 換するための手段を含み、この第三の出力信号が、この第三の出力信号をPCM 信号に変換するための手段に送られ、ここから、前記の複数の交換モジュール或 はシステムに伝送されることを特徴とする装置。 64.前記の第二と第三の出力信号が同期転送モード(ATM)信号から構成され 、前記の複数の定期的に伝送されるパケットが複数のATMセルであることを特 徴とする請求の範囲63の装置。 65.前記の複数のATMセルの各々が複数のバイトを運び、各バイトが一つのチ ャネルの一つのPCM信号を表わし、前記の複数のATMセルの各々が任意のチ ャネルの単一のバイトのみを運ぶことを特徴とする請求の範囲64の装置。 66.前記の第一の出力信号がさらにパケット化されたデータ信号を含み、前記の 変換するための手段がさらに前記のパケット化されたデータ信号を前記の第二の 出力信号の可変ビット速度(VBR)ATMセルに変換するための手段を含むこ とを特徴とする請求の範囲64の装置。 67.前記の第一の出力信号の幾つかがパケット化された電話通信呼信号法データ 信号を含み、前記のパケット化された信号法データ信号に対応するVBR ATMセル に、他のVBRセルよりも高い優先度が、セルの前記のパケットを交換するため の手段への伝送において与えられることを特徴とする請求の範囲66の装置。 68.前記の変換するための手段が定期的に伝送されるパケットに前記のVBRセ ルよりも高い優先度を与えることを特徴とする請求 の範囲66の装置。
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