JPH09102788A

JPH09102788A - 非同期転送モード電気通信ネットワークにおける多重化法およびその方法を実施するスイッチングノード

Info

Publication number: JPH09102788A
Application number: JP19381896A
Authority: JP
Inventors: Marc Dieudonne; マルク・デイユドン; Jean Pierre Glon; ジヤン−ピエール・グロン
Original assignee: Alcatel NV
Current assignee: Alcatel Lucent NV
Priority date: 1995-06-19
Filing date: 1996-06-19
Publication date: 1997-04-15
Anticipated expiration: 2016-06-19
Also published as: AU5595496A; ES2227573T3; JP3618915B2; FR2735642A1; EP0750442A1; CA2179427A1; DE69633596T2; AU710161B2; DE69633596D1; NZ286789A; FR2735642B1; EP0750442B1; US5793766A

Abstract

(57)【要約】【課題】非同期転送モード電気通信ネットワークにお
ける多重化法およびその方法を実施するスイッチングモ
ードを提供することである。【解決手段】非同期転送モード電気通信ネットワーク
における多重化法は、同じ論理チャネルをサポートする
一連のデータコンテナと同じ論理チャネルをサポートす
る一連のセルにペイロードを置くことに存する。各コン
テナは、各セルのペイロードより大きい量のデータであ
る負荷を含む。好ましい実施形態においては、各コンテ
ナのペイロードは複合体である。それは通常の同期デジ
タルチャネルサンプルとデータマイクロパケットを含
む。各マイクロパケットは、論理チャネルとパケットの
長さを示すラベルを有する。適用例にはＡＴＭ電気通信
ネットワークが含まれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は非同期転送モード
（asynchronous transfer mode）電気通信ネットワーク
における多重化法（multiplexing process）およびその
方法を用いるスイッチングノード（switching node）に
関する。

【０００２】

【従来の技術】将来の広帯域統合サービスデジタルネッ
トワークは、ＣＣＩＴＴによって標準化された非同期転
送モード（ＡＴＭ）に基づくものになるであろう。その
モードでは、データはヘッダと、固定長のペイロード
（payload ）とを含み、セル（cell）と呼ばれるパケッ
トで運ばれる。ネットワークの二つのノードの間でセル
がたどる論理経路は、各セルのヘッダに含まれる仮想回
路群識別子（virtual circuit group indentifier ）お
よび仮想回路識別子（virtual circuit identifier）に
よって識別される。したがって、ソースはセルをそれ自
体のタイミング伝送速度で送り、ソースが接続されてい
るネットワークを直接参照することはない。それらのセ
ルはあらゆる種類のサービスをサポートでき、ネットワ
ーク内のただ一つの種類のスイッチング、すなわちＡＴ
Ｍセルスイッチングを必要とするだけである。

【０００３】しかし、標準セルはあらゆるサービスに理
想的に適合するものではない。狭帯域電話サービスは現
在は、同期デジタル回路を構成する同期ネットワークに
よってサポートされている。３０個の電話信号のサンプ
ルが一緒に群にまとめられて、再帰的フレーム（recurr
ent frame ）で送られる。各フレームは時間スロットに
分割される。それらの時間スロットのうちの３０個が３
０の電話回線にそれぞれ割り当てられる。少なくとも非
同期転送モードネットワークの発展段階中は同期ネット
ワークは存在し続けようとし、セルの経路の大部分に対
してセルによって運ばれる同期モード電話回線のための
分配（distribution）ネットワークとして用いられさえ
するであろう。したがって、二種類のネットワークが共
存するようにするための手段を設けなければならない。

【０００４】フランス特許出願第９３００９５５号は、
極めて多数の同期回路をＡＴＭ型スイッチングネットワ
ークで切り替えることができる同期デジタルチャネルの
ためのセル組立て（assembly）装置およびセル分解（di
sassembly ）装置を記述している。セル組立て装置は、
論理チャネルによって運ぶことができる複数の種々の同
期回路からの信号を表すそれぞれのサンプルを、一つの
論理チャネルをサポートする同じセル内に置く。そうす
ると、セル組立て装置は同じ回路からの複数の連続する
サンプルがセルを効率的に充たすのを待つ時間をむだに
しない。したがって、同期ネットワークにおける往復時
間遅れに１ミリ秒の上限を課すＣＣＩＴＴ勧告Ｑ．５５
１に適合する。こうしたセルを複合セル（composite ce
ll）と呼ぶことにする。

【０００５】フランス特許出願第９４１１３０７号は、
複合セルに含まれるサンプルをスイッチングするための
装置、および複合セルに含まれるサンプルをスイッチン
グするためのそのような装置を含んでいる非同期転送モ
ードスイッチングネットワークへのアクセスノード（ac
cess node ）とを記述している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】スイッチングネットワ
ークは複数のスイッチングマトリックス段を通常備えて
いる。所与の通信量と、所与の入力数と、ＣＣＩＴＴで
定められているセル長さとに対して所与のブロッキング
（blocking）確率を得るように、それらの段の構造は最
適化される。多少とも最適な複数の構造の間で選択する
ために通常の計算を用いる。構造を更に最適化するため
には、セルの長さが選択できることが必要であるが、セ
ルの長さは標準化されているためにそれは可能ではな
い。したがって、本発明の第一の目的は標準化されてい
るＡＴＭセルをスイッチングするためにスイッチングネ
ットワークの使用を一層最適にする多重化法を提案する
ことである。

【０００７】ＡＴＭセルは、セルのペイロードの長さに
対応する長さを持つパケット（packet）に、運ぶべきデ
ータがまとめられるならば、データ伝送サービスを行う
ことができる。データソースが低いビット伝送速度で動
作し、したがって、データをマイクロパケット（microp
acket ）で送るものとすると、同じソースにおける複数
の連続するマイクロパケットが各セルを効率よく充たす
のを待つことはしばしば不可能である。したがって、本
発明の第二の目的は、効率的に充たされる標準化したＡ
ＴＭセルでデータマイクロパケットを伝送するための多
重化法を提案することができる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第一の態様においては、
本発明は、固定長の非同期転送モードセルにおいてデー
タを時分割多重化するための、非同期転送モード電気通
信ネットワークにおける多重化法であって、各セルは、 −前記ネットワークの二つのノードの間の論理チャネル
を定義する仮想回路群識別子および仮想回路識別子を含
むヘッダと、 −固定量のデータで構成されたペイロードとを含み、前
記ノードにおいてデータの経路指定を行う前に、同じ論
理チャネルをサポートする、データコンテナ（data con
tainer）と呼ばれる、一連の論理エンティティと同じ論
理チャネルをサポートする一連のセル内にペイロードを
置き、各コンテナは、各セルのペイロードの量より多い
量のデータである負荷を含み、前記ノードの使用がより
効率的になるように、各コンテナによって運ばれるデー
タの量を選択し、種々の回線から複数の信号のサンプル
を送り、かつデータを種々の宛先へ送るために、所与の
論理チャネルをサポートする、おのおの固定長さを有す
る一連のコンテナに、 −それぞれ前記回線に対応し、おのおのを前記コンテナ
内の位置によってそのコンテナ内部で識別できるサンプ
ルと、 −長さおよび宛先を示すラベル（label ）をおのおのが
含む複数のデータパケットとを置く、多重化法にある。

【０００９】上記方法は、各ノードに対する最適なコン
テナ長さを用いることによって、各ＡＴＭスイッチング
ノードの使用を更に最適にする。この長さは、通信量統
計解析（traffic statistic characteristics ）に基づ
いて最後に選択し、または現在の通信量に従って変化す
る。それは、データマイクロパケット（セルのペイロー
ドより短い）と回路サンプルを同じセルで同時に運べる
ようにすることによっても、セルの使用を最適にする。
その理由は、各回路サンプルが、その位置と、固定され
ていて既知であるその長さとによって識別でき、かつ各
データマイクロパケットを、その長さを与えるラベルに
よって識別できるからである。

【００１０】第二の態様においては、本発明は、先行す
る請求項のいずれか一項に記載の方法を実施するスイッ
チングノードであって、 −前記ノードによって受けられて種々のセルに含まれる
データを、同じ論理エンティティまたはコンテナにまと
めるための少なくとも一つの補助スイッチングマトリッ
クスを含み、前記データが、前記ノード内におけるその
経路指定の少なくとも一部分の間同じ経路に経路指定さ
れ、各コンテナが、同じ論理チャネルをサポートし各セ
ルのペイロードよりも大きな量のデータを運ぶ複数のセ
ルによって運ばれ、各コンテナで運ばれるデータの量
が、前記ノードの使用がより効率的になるように選ばれ
る、第一の段と、 −前記第一の段の出力端子に入力端子が結合される少な
くとも一つの通常の中間セルスイッチング段と、同じコ
ンテナにまとめられたために同じセル内で運ばれたデー
タを、別々の論理チャネルをそれぞれサポートする別々
のセルに置くために、少なくとも一つの補助スイッチン
グマトリックスを含む終段と、 −少なくとも一つの補助スイッチングマトリックスとを
含み、前記少なくとも一つの補助スイッチングマトリッ
クスは、 −−同期回路サンプルの経路指定に専用の第一のマーカ
メモリと、 −−前記第一のマーカメモリに記憶されているデータに
よって制御される、同期回路サンプルをセル内に置くた
めの第一のスペーススイッチと、 −−データパケットの経路指定に専用の第二のマーカメ
モリと、 −−前記第二のマーカメモリに記憶されている経路指定
データによって制御される、データパケットをセル内に
置くための第二のスペーススイッチとを含む、スイッチ
ングノードにある。

【００１１】第三の態様においては、本発明は、請求項
１から５のいずれか一項に記載の方法を実施するスイッ
チングノードであって、前記ノードの入力端子を構成す
る主入力端子と、前記ノードの出力端子を構成する主出
力端子とを有する主セル（main cell ）スイッチングネ
ットワークと、−−データが、前記ノード内におけるそ
の経路指定の少なくとも一部分の間同じ経路に経路指定
可能であり、各コンテナが、同じ論理チャネルをサポー
トする複数のセルによって運ばれる、種々のセルに含ま
れているセルデータのペイロードより大きい容量を持つ
同じ論理エンティティまたはコンテナ内でデータをまと
めるため、ならびに −−同じコンテナ内でまとめられたために同じセル内で
運ばれたデータを、それぞれ種々の論理チャネルをサポ
ートする別々のセルに置くための、 −前記主ネットワークの補助出力端子にそれぞれ接続さ
れる入力端子と、前記主ネットワークの補助入力端子に
それぞれ接続される出力端子とを有する少なくとも一つ
の補助セルスイッチングネットワークと、 −少なくとも一つの補助スイッチングマトリックスとを
含み、この少なくとも一つの補助スイッチングマトリッ
クスが、 −−同期回路サンプルの経路指定に専用の第一のマーカ
メモリ（marker memory ）と、 −−前記第一のマーカメモリに記憶されているデータに
従って制御される、同期回路サンプルをセル内に置くた
めの第一のスペーススイッチ（space switch）と、 −−データパケットの経路指定に専用の第二のマーカメ
モリと、 −−前記第二のマーカメモリに記憶されている経路指定
データに従って制御される、データパケットをセル内に
置くための第二のスペーススイッチとを含む。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下の説明および添付図面から本
発明は一層良く理解され、かつその他の特徴が明らかに
なるであろう。

【００１３】図１は本発明の多重化法の一例を示す。こ
の例では、各コンテナはセルの長さと、その長さの２倍
の長さとの間の固定長さを有する。この例では、３個の
コンテナＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３の列がセルＣＬ１、Ｃ
Ｌ２、ＣＬ３等の列によって運ばれる。各セルはそれぞ
れヘッダＨＤ１、ＨＤ２、ＨＤ３を有する。ヘッダは仮
想回路群識別子と仮想回路識別子を含む。セルＣＬ１等
の仮想回路群識別子は同じチャネルを全て識別する。仮
想回路識別子はセルの間で異なることができる。各セル
はそれぞれペイロードＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３等をも含
む。

【００１４】コンテナＣＴ１はセルＣＬ１、ＣＬ２にま
たがる。そのコンテナは負荷ＬＤ１を含む。その負荷は
二つの部分に分割され、固定パターンを構成するフラッ
グＦ１を初めに有する。フラッグＦ１と負荷ＬＤ１の第
一の部分は、セルＣＬ１のペイロードＰＬ１のためを意
図するフィールドの全てを占める。負荷ＬＤ１の第二の
部分は、フィールドのうち、セルＣＬ２のペイロードＰ
Ｌ２のためを意図する部分を占める。この例では、フラ
ッグＦ１はセルＣＬ１のヘッダＨＤ１の直後に続くが、
コンテナの長さは各セルの長さの整数倍ではないから、
それは一般的にはそうではない。

【００１５】コンテナＣＴ２は、フラッグＦ１のパター
ンと同じパターンで構成されたフラッグＦ２を含み、セ
ルＣＬ２の負荷ＬＤ１の第二の部分から続く。フラッグ
Ｆ２に負荷ＬＤ２の最初の部分が続く。負荷ＬＤ２は二
つの部分に分割されている。負荷ＬＤ２の第二の部分は
セルＣＬ３のヘッダＨＤ３の後に置かれる。コンテナＣ
Ｔ３はセルＣＬ３の負荷ＬＤ２の第二の部分の後に置か
れる。それはフラッグＦ１、Ｆ２と同一のフラッグＦ３
で始まる。

【００１６】この例では、各コンテナＣＴ１、ＣＴ２、
ＣＴ３等の長さは固定される。それは所与のスイッチン
グノードの全ての入力に対して同じである。それはノー
ドが受ける通話量の統計的解析に基づいて決定される。
それらのコンテナが回路のみをサポートするのであれ
ば、従来の計算法を用いて、所与の統計的に評価した通
信量と所与のブロッキング確率とに対して、コンテナの
最適な長さを決定する。コンテナがデータマイクロパケ
ット、またはデータマイクロパケットと電話回線を混合
したものを運ばなければならないとすると、シミュレー
ションによってコンテナのサイズを最適にできる。

【００１７】一実施形態においては、スイッチングノー
ドの所与の入力に対するコンテナの長さは時間的に変化
できる。長さを変化する前に、コンテナ長さ変化プロト
コルプリミティブ（protocol primitive）をコンテナの
ペイロードで送る。

【００１８】別の実施形態においては、コンテナはフラ
ッグを含まないが、その代わりに、標準ＡＴＭセルのヘ
ッダで使用する誤り検出コード語（error detection co
de word ）に類似する誤り検出コード語を含む。このコ
ード語は、ヘッダのビットに適用される標準化したアル
ゴリズムによって計算される。それはヘッダに影響を及
ぼす伝送誤りを検出するために使用する。このコード語
は各セルのスタートを検出するためにも使用する。標準
化したセルの連続流れ中の各セルの始まりと終りを検出
する既存の方法は、 −標準化したアルゴリズムを用いて、コード語を急いで
計算する段階と、 −コード語と同じ数のビットを含む語を、受けたビット
流（bit stream）から取り出す段階と、 −計算したコード語を受けたビットと比較し、計算した
コード語が、急いで取り出した語と同一であれば、セル
のヘッダが検出されたと結論する段階とを備える。

【００１９】図２および図３はそれぞれ二つのコンテナ
ＣＴ４とＣＴ５を、各コンテナの長さがセルの長さの２
倍に正確に等しく、電話回線サンプルとデータマイクロ
パケットを運ぶような状況において一層詳しく示す。こ
の例では、データはマイクロパケットの形をしており、
各マイクロパケットはセルのペイロードより短くて、回
路サンプルを同じセルで運ぶことを可能にする。

【００２０】図２を参照して、それぞれヘッダＨＤ４と
ＨＤ５を有するセルＣＬ４とＣＬ５によってコンテナＣ
Ｔ４が運ばれる。それらのヘッダは同じ仮想回路群識別
子ＶＰと異なる仮想回路識別子ＶＣ１、ＶＣ２をそれぞ
れ含む。図にＵで記したフィールドは空き（使用してい
ない）フィールドである。この例では、セルＣＬ４は電
話回線ＣＨ１からのサンプルと、電話回線ＣＨ２からの
サンプルと、電話回線ＣＨ３からのサンプルと、データ
マイクロパケットＰＫ１と、データマイクロパケットＰ
Ｋ２と、セルＣＬ４のペイロードにおける誤りを検出す
るための二つの制御バイトＣＴＲ４とを運ぶ。電話回線
ＣＨ２からのサンプルは、使用できるが、隣接しない二
つのフィールドを使用するために、二つの部分に分割さ
れる。

【００２１】この例では、各コンテナの初めを識別する
ためにフラッグは必要でない。その理由は、一つおきの
セルのヘッダから始まりを容易に識別できるからであ
る。

【００２２】セルＣＬ５は電話回線ＣＨ４からのサンプ
ルと、電話回線ＣＨ５からのサンプルと、データマイク
ロパケットＰＫ３と、データマイクロパケットＰＫ４
と、セルＣＬ５のペイロードで伝送されるデータに影響
を及ぼす誤りを検出するための二つの制御バイトＣＴＲ
５とを含む。各マイクロパケットは、各マイクロパケッ
トを独立に経路指定するための論理基準を構成するラベ
ルＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４と、マイクロパケットの終り
の範囲を正確に定めるための長さ標識（length indicat
ion ）とを含む。

【００２３】図３はコンテナＣＴ４に続くコンテナＣＴ
５を示す。それは、それぞれのヘッダＨＤ６とＨＤ７を
有する連続する二つのセルＣＬ６とＣＬ７によってサポ
ートされる。それらのヘッダは同じ仮想回路群識別子Ｖ
Ｐと異なる仮想回路識別子ＶＣ１、ＶＣ２をそれぞれ含
む。

【００２４】図３は、それぞれ仮想回路のおのおのにつ
いてのコンテナＣＴ４とＣＴ５が、電話回線がセットア
ップされたままである限り、それらの電話回線について
正確に同じ構造を有するが、データマイクロパケットに
ついては異なる構造を有することを示す。

【００２５】セルＣＬ６は、セルＣＬ４における電話回
線ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３からのサンプルが占めていた
のと全く同じ位置にある、それらの電話回線からのサン
プルを運ぶ。同様に、セルＣＬ７は、セルＣＬ５におけ
る電話回線ＣＨ４とＣＨ５からのサンプルが占めていた
のと全く同じ位置にある、それらの電話回線からのサン
プルを運ぶ。しかし、セルＣＬ６は、ラベルＬ５を有す
るが、セルＣＬ４におけるマイクロパケットＰＫ１、Ｐ
Ｋ２と必ずしも同じ長さではなく、または同じ位置にな
いラベルＬ５を有するデータマイクロパケットＰＫ５を
運ぶ。

【００２６】セルＣＬ６は、セルＣＬ６によって運ばれ
る全てのペイロードによって条件付けられる制御語（co
ntrol word）ＣＴＲ６も運ぶ。

【００２７】同様に、セルＣＬ７は、セルＣＬ５によっ
て運ばれるマイクロパケットＰＫ３、ＰＫ４と同じ長さ
ではなく、または同じ位置にないマイクロパケットＰＫ
６を運ぶ。セルＣＬ７は、セルＣＬ７によって運ばれる
全てのペイロードに基づいて計算される制御語ＣＴＲ７
も運ぶ。

【００２８】他の実施形態においては、所与の回線から
のサンプルの位置を時間的に変更して、セルの充填を最
適にできる。その後でサンプル位置変更プロトコルプリ
ミティブをそれらのコンテナで運ぶ。

【００２９】この例では、送るべきデータパケットはセ
ルより非常に短いマイクロパケットであるが、それらは
セルのペイロードより長い、たとえば、セルの長さの
１．５倍の、データパケットに等しくできる。そのよう
なパケットのいずれも同じコンテナを構成する第一のセ
ルと第二のセルの間に分割されている。

【００３０】好適な実施形態においては、全ての回線サ
ンプルはコンテナの第一の部分にまとめられ、全てのマ
イクロパケットは第二の部分にまとめられる。そうする
とコンテナの二つの部分の間の境界の位置は、信号回線
によって伝送されるコンテナの構造を定めるデータ部分
である。このデータはコンテナ内の各回線からのサンプ
ルの位置も含む。この位置は回線が持続する間固定さ
れ、または可変である。

【００３１】図４は本発明のスイッチングノードの第一
の実施形態を示す。この実施形態は、 −ｎ個の光ネットワークユニットＯＮＵ１からＯＮＵｎ
にそれぞれ接続されているｎ個の入力リンクＩＬ１から
ＩＬｎと、ｎ個の光ネットワークユニットＯＮＵ’１か
らＯＮＵ’ｎにそれぞれ接続されているｎ個の出力リン
クＯＬ１からＯＬｎと、 −この非常に簡単にした例では、三つの入力と三つの出
力をおのおの有するｐ個の入力マトリックスＩＭ１から
ＩＭｐと、 −この非常に簡単にした例では、三つの入力と三つの出
力をおのおの有するｐ個の出力マトリックスＯＭ１から
ＯＭｐと、 −ｎ個の入力端子とｎ個の出力端子を有する複数の段
（図示せず）で構成された通常のＡＴＭスイッチングネ
ットワークＳＮとを含む。各光ネットワークユニット
は、図に点で示す一つまたは複数のユーザ端末に接続さ
れている。

【００３２】各光ネットワークユニットＯＮＵ１からＯ
ＮＵｎの出力端子が、入力マトリックスＩＭ１からＩＭ
ｐの一つの入力マトリックスの入力端子に接続される。
各光ネットワークユニットＯＮＵ’１からＯＮＵ’ｎの
入力端子が、出力マトリックスＯＭ１からＯＭｐの一つ
の出力マトリックスの出力端子に接続される。各入力マ
トリックスＩＭ１からＩＭｐの出力端子はスイッチング
ネットワークＳＮの入力端子に接続される。スイッチン
グネットワークＳＮの各出力端子は、出力マトリックス
ＯＭ１からＯＭｐの一つの出力マトリックスの入力端子
に接続される。

【００３３】入力マトリックスＩＭ１からＩＭｐおよび
出力マトリックスＯＭ１からＯＭｐについては、図６を
参照して後で説明する。

【００３４】図４はこの第一の実施形態の動作を例によ
って説明する。その例では、 −光ネットワークユニットＯＮＵ１に接続されているユ
ーザ端末Ｔ１が、ユーザ端末Ａに宛てられているデータ
（電話回線サンプルまたはデータマイクロパケット）を
含んでいるセルＣＬ１０を送り、 −光ネットワークＯＮＵ１に接続されているユーザ端末
Ｔ２が、ユーザ端末Ｂに宛てられているデータを含んで
いるセルＣＬ１１を送り、 −光ネットワークユニットＯＮＵ３に接続されているユ
ーザ端末Ｔ３が、ユーザ端末Ｃに宛てられているデータ
を含んでいるセルＣＬ１２を送る。

【００３５】ユーザ端末ＡとＣは光ネットワークユニッ
トＯＮＵ’１に接続され、ユーザ端末Ｂが光ネットワー
クユニットＯＮＵ’２に接続される。ユーザ端末Ａ、
Ｂ、Ｃは同じ出力マトリックスＯＭ１に接続されてお
り、それら三つのユーザ端末に宛てられているデータを
同じコンテナにまとめることが可能であり、かつ出力マ
トリックスＯＭ１に関する限りは、このコンテナを単一
のエンティティとして処理することが可能である。マト
リックスＯＭ１の機能は、一方ではユーザ端末ＡとＣへ
宛てられ、他方ではユーザ端末Ｂへ宛てられているデー
タを、異なって経路指定する、すなわち、それぞれ出力
リンクＯＬ１とＯＬ２へ宛てることである。スイッチン
グネットワークＳＮの機能は、この例では二つのセルを
おのおの含むコンテナへ、二つのセルを個々に同じ経路
で経路指定することによって、二つのセルがコンテナを
構成していることを知ることなしに、コンテナまで経路
指定することである。

【００３６】この例では、光ネットワークユニットＯＮ
Ｕ１は、Ａへ宛てられたデータとＢへ宛てられたデータ
を含む複合セルＣＬ１３を形成する。光ネットワークユ
ニットＯＮＵ３は、セルＣＬ１２のペイロードを変更す
ることなしに、そのセルを送る。入力マトリックスＩＭ
１は連続する二つのセルＣＬ１４とＣＬ１５で構成され
たコンテナＣＴ６を形成し、それぞれの宛先に到達する
前に出力マトリックスＯＭ１を通らなければならない全
てのデータをそのコンテナに置く。したがって、Ａ、
Ｂ、Ｃへ宛てられたデータはコンテナＣＴ６の中に置か
れる。ネットワークＳＮは二つのセルＣＬ１４とＣＬ１
５を、マトリックスＯＭ１の入力端子に接続されている
ネットワークＳＮの任意の出力端子まで経路指定する。

【００３７】マトリックスＯＭ１はコンテナＣＴ６を分
割して、それが含んでいるデータを、光ネットワークユ
ニットＯＮＵ’１とＯＮＵ’２へそれぞれ宛てられてい
る二つのセルＣＬ１６とＣＬ１７に含んでいるデータを
置く。セルＣＬ１６は複合セルであって、Ａに宛てられ
たデータとＢに宛てられたデータを含む。セルＣＬ１７
はＣに宛てられたデータのみを含むセルである。光ネッ
トワークユニットＯＭＵ’２はセルＣＬ１７を、そのペ
イロードを変更することなしに、ユーザ端末Ｂへ送る。
光ネットワークユニットＯＮＵ’１は複合セルＣＬ１６
を二つのセルＣＬ１８とＣＬ１９に分割する。それらの
セルＣＬ１８とＣＬ１９は、Ａに宛てられたデータのみ
と、Ｃに宛てられたデータのみとをそれぞれ含む。

【００３８】図５は本発明のスイッチングノードの第二
の実施形態のブロック図を示す。この第二の実施形態
は、 −光ネットワークユニットＯＮＵ１からＯＮＵｎに接続
されているｎ個の入力リンクＩＬ１からＩＬｎと、ｎ個
の光ネットワークユニットＯＮＵ’１からＯＮＵ’ｎに
それぞれ接続されているｎ個の出力リンクＯＬ１からＯ
Ｌｎと、 −ｎ個の主入力端子と、ｎ個の主出力端子と、ｎ個の補
助入力端子と、ｎ個の補助出力端子とを有する通常のＡ
ＴＭスイッチングネットワークＳＮ’と、 −ネットワークＳＮ’のｎ個の補助出力端子にそれぞれ
接続されているｎ個の入力端子と、ネットワークＳＮ’
のｎ個の補助入力端子にそれぞれ接続されているｎ個の
出力端子とを有する、補助ＡＴＭスイッチングネットワ
ークＡＳＮとを含む。

【００３９】この例では補助ネットワークＡＳＮは、 −ｎ個の入力端子とｎ個の出力端子を有する通常のＡＴ
ＭスイッチングマトリックスＭＯと、 −この簡単にした例では、二つの入力端子と二つの出力
端子をおのおの有するｑ個の入力マトリックスＩＭ’１
からＩＭ’ｑと、 −この簡単にした例では、二つの入力端子と二つの出力
端子をおのおの有するｑ個の出力マトリックスＯＭ’１
からＯＭ’ｑとを含む。

【００４０】マトリックスＩＭ’１からＩＭ’ｑの入力
端子はネットワークＡＳＮのｎ個の入力端子を構成す
る。それらの出力端子はマトリックスＭ０のｎ個の入力
端子にそれぞれ接続される。マトリックスＭ０のｎ個の
出力端子は出力マトリックスＯＭ’１からＯＭ’ｑの入
力端子にそれぞれ接続される。それらの出力マトリック
スの出力端子はネットワークＡＳＮのｎ個の出力端子を
それぞれ構成する。後で図６を参照して入力マトリック
スＩＭ’１からＩＭ’ｑと、出力マトリックスＯＭ’１
からＯＭ’ｑについて説明する。

【００４１】図５は、 −光ネットワークユニットＯＮＵ１に接続されているユ
ーザ端末Ｔ１が、ユーザ端末Ａに宛てられているデータ
を含んでいるセルＣＬ２１を送り、 −光ネットワークユニットＯＮＵ１に接続されているユ
ーザ端末Ｔ２が、ユーザ端末Ｂに宛てられているデータ
を含んでいるセルＣＬ２２を送り、 −光ネットワークユニットＯＮＵ３に接続されているユ
ーザ端末Ｔ３が、ユーザ端末Ｃに宛てられているデータ
を含んでいるセルＣＬ２３を送るような状況におけるこ
の第二の実施形態の動作を示す。

【００４２】ユーザ端末ＡとＣは同じ光ネットワークユ
ニットＯＮＵ’１に接続され、ユーザ端末Ｂは光ネット
ワークユニットＯＮＵ’２に接続される。Ａ、Ｂ、Ｃに
宛てられているデータを経路のほとんどを介して同じコ
ンテナにまとめることが可能であり、ネットワークＳ
Ｎ’は、そのコンテナを最後の可能な時刻に分配し、デ
ータをそれぞれ宛先に経路指定する。

【００４３】光ネットワークユニットＯＮＵ１は、ユー
ザ端末ＡとＢへ宛てられたデータをまとめることによっ
て複合セルＣＬ２４を形成する。光ネットワークユニッ
トＯＮＵ３は、セルＣＬ２３のペイロードを変更するこ
となしに、そのセルを送る。セルＣＬ２４とＣＬ２３を
補助ネットワークＡＳＮの二つの入力端子まで経路指定
して、光ネットワークユニットＯＮＵ’１を通じて送る
データと、光ネットワークユニットＯＮＵ’２を通じて
送るデータとを含んでいる、コンテナＣＴ７を補助ネッ
トワークＡＳＮが形成できるようにするために、ネット
ワークＳＮ’は最初に用いられる。それら二つの入力端
子は同じ入力マトリックスＩＭ’１に対応する。コンテ
ナＣＴ７は連続する二つのセルＣＬ２５とＣＬ２６で構
成される。セルＣＬ２５は端末Ａへ宛てられたデータと
端末Ｂへ宛てられたデータを運ぶ。セルＣＬ２６は端末
Ｃへ宛てられたデータを運ぶ。セルＣＬ２５は端末Ａへ
宛てられたデータと端末Ｂへ宛てられたデータを運ぶ。
セルＣＬ２６は端末Ｃへ宛てられたデータを運ぶ。コン
テナＣＴ７は、ネットワークＳＮ’の補助入力端子ま
で、マトリックスＭ０と出力マトリックス（たとえば、
ＯＭ’ｑ）によって経路指定される。その後で、コンテ
ナＣＴ７を構成する二つのセルＣＬ２５とＣＬ２６を、
対応する補助ネットワークＡＳＮの入力端子へ、たとえ
ば、入力マトリックスＩＭ’ｑに接続されているネット
ワークＳＮ’の補助出力端子まで、全く同じ経路で経路
指定するために、二回目の時も後者を用いる。

【００４４】マトリックスＩＭ’ｑとマトリックスＭ０
はコンテナを出力マトリックスＯＭ’１まで経路指定す
る。その出力マトリックスは、それぞれの光ネットワー
クユニットＯＮＵ’１とＯＮＵ’２を介して通される二
つのセルＣＬ２８とＣＬ２９にコンテナＣＴ７を分割す
るというタスク（task）を有する。セルＣＬ２８は複合
セルであって、Ａに宛てられたデータと、Ｃに宛てられ
たデータとを含む。セルＣＬ２９はＢに宛てられたデー
タを含む。その後で、ネットワークＳＮ’は、３回目
に、それら二つのセルＣＬ２８とＣＬ２９をそれぞれの
光ネットワークユニットＯＮＵ’１とＯＮＵ’２まで送
るそれぞれのリンクＯＬ１、ＯＬ２へ経路指定する。ユ
ニットＯＮＵ’１は複合セルＣＬ２８を二つのセルＣＬ
３０とＣＬ３１に分割する。それらのセルＣＬ３０とＣ
Ｌ３１は、Ａに宛てられたデータのみと、Ｃに宛てられ
たデータのみとをそれぞれ含む。ユニットＯＮＵ’２は
セルＣＬ２９を、そのペイロードを変更することなし
に、ユーザ端末Ｂへ送る。

【００４５】Ａ、Ｂ、Ｃへ宛てられたデータはネットワ
ークＳＮ’を３回通り、図４に示す実施形態では、その
データはそのネットワークを１回だけ通されることに注
目されたい。したがって、第二の実施形態はより多くの
スイッチング資源を消費する。しかし、第二の実施形態
は、ある程度までネットワークＳＮ’の構造に並列であ
る、ネットワークＡＳＮの構造がそのネットワークＡＳ
Ｎに起きるある障害を修理できるために、より信頼でき
るという利点を持ち、一方第一の実施形態では入力マト
リックスＩＭ１からＩＭｐのいずれか、または出力マト
リックスＯＭ１からＯＭｐのいずれかに起きる障害を修
理できない。

【００４６】図６は、図４と図５に示す実施形態で使用
する、マトリックスＩＭ１からＩＭｐ、ＯＭ１からＯＭ
ｐ、ＩＭ’１からＩＭ’ｑ、ＯＭ’１からＯＭ’ｑのい
ずれかを構成できるマトリックスＡＭのブロック図を示
す。このマトリックスＡＭは、 −Ｎ個の入力端子Ｉ１からＩＮ、 −それぞれの入力端子が入力端子Ｉ１からＩＮの一つに
接続される、それぞれの入力端子をおのおの有するＮ個
の入力回路ＩＣ１からＩＣＮ、 −同期電話回線サンプルを経路指定するため専用の第一
のマーカメモリＭ１、 −同期電話回線サンプルに専用の第一のスペーススイッ
チＳ１、 −データマイクロパケットを経路指定するため専用の第
二のマーカメモリＭ２、 −データマイクロパケットに専用の第二のスペーススイ
ッチＳ２、 −Ｎ個の出力回路ＯＣ１からＯＣＮ、 −出力回路ＯＣ１からＯＣＮの一つの出力回路のそれぞ
れの出力端子におのおの接続されるＮ個の出力端子Ｏ１
からＯＮ、 −マトリックスＡＭの各サブシステムを制御する制御ユ
ニットＣＵを含む。

【００４７】各入力回路ＩＣ１からＩＣＮは、それぞれ
の入力端子Ｉ１からＩＮに受けたセルを記憶するための
レジスタを含む。セルは、制御ユニットＣＵによって供
給されるクロック信号（図示せず）の制御の下に直列に
受けられ、メモリに書き込まれる。

【００４８】マーカメモリＭ１の書込みアドレス入力端
子が制御ユニットＣＵの出力端子に結合され、読出しア
ドレス入力端子が各入力回路ＩＣ１からＩＣＮの出力端
子に結合されて、セルヘッダＨＤを受ける。マーカメモ
リＭ１のデータ入力端子が制御ユニットＣＵの出力端子
に接続される。マーカメモリＭ１の内容は制御ユニット
ＣＵによって供給され、呼出しセットアップ（set-up）
中に制御ユニットＣＵの制御の下に書き込まれる。

【００４９】入力端子Ｉ１からＩＮの一つに終端する各
論理チャネルは、その論理チャネルをサポートする各セ
ルのヘッダＨＤに含まれている仮想回路群識別子と仮想
回路識別子によって識別される。入来する（incoming）
各論理チャネルに対して、マーカメモリＭ１は、同じ線
上において、 −入来論理チャネルによって運ばれ、入来セル中のそれ
らのサンプルの位置を示す、同期電話回線の識別子と、 −出（outgoing）論理チャネルの識別子と、出力端子Ｏ
１からＯＮの識別子と、論理チャネルをサポートする各
出て行くセル中の電話回線サンプルに割当てられた位置
を示す識別子と、 −各セルが、同期電話回線サンプルのみを含む第一の部
分と、データマイクロパケットのみを含む第二の部分と
をおのおの有するような、それを超えると、入来セルの
内容がデータマイクロパケットを運ぶ、セルごとに変化
する、位置Ｘの指示とを含む。

【００５０】このデータは信号リンク（図示せず）によ
って制御ユニットＣＵへ供給される。

【００５１】メモリＭ１の第一のデータ出力端子が入力
回路ＩＣ１からＩＣＮの共通入力端子に接続されて、そ
れを越えるとセルのペイロードがマイクロパケットを運
ぶような、位置の指示Ｘをその共通入力端子に供給す
る。メモリＭ１の第二のデータ出力端子がスペーススイ
ッチＳ１の制御入力端子に接続されて、マトリックスＡ
Ｍと、出論理チャネルにおける各セル内の同期電話回線
サンプルの位置を識別する識別子との出力端子Ｏ１から
ＯＮの一つのアイデンティティ（identity）で構成され
た経路指定データＲ１をその制御入力端子に供給する。
メモリＭ１の第三のデータ出力端子がスペーススイッチ
Ｓ１の入力端子に接続されて、出論理チャネルの識別子
でほぼ構成されたヘッダＨＤ’をその入力端子に供給す
る。

【００５２】スイッチＳ１は、Ｎ個の出力端子Ｏ１から
ＯＮに対する同期電話回線サンプルに専用されるセルの
一部をそれぞれ記憶し、かつ、それらのサンプルを運ぶ
各セルのヘッダＨＤ’を記憶するためのＮ個のレジスタ
ＲＧ１からＲＧＮを有する。スペーススイッチＳ１のタ
スクは、各入来セルの第一の部分に含まれている同期電
話回線サンプルを出力回路ＯＣ１からＯＣＮの一つに切
替えることはできる。

【００５３】各入来セルが含んでいるデータを切り替え
るために十分な時間をとるために、各入来セルは入力回
路ＩＣ１からＩＣＮの一つにおけるメモリに記憶され
る。受けた各セルのヘッダＨＤの内容が入力回路によっ
てマーカメモリＭ１の読出しアドレス入力端子に供給さ
れる。このアドレスでマーカメモリＭ１を読み出すと、
経路指定データＲ１がスペーススイッチＳ１の制御入力
端子に供給されて、それが、出力回路ＯＣ１からＯＣＮ
へそれぞれ宛てられたサンプルを、レジスタＲＧ１から
ＲＧＮのおのおのに記憶するようにする。それらのデー
タはそれらのレジスタの、出て行くセル中でそれらが占
める位置に対応する位置に記憶される。マーカメモリＭ
１の読出しによって出て行くセルのヘッダＨＤ’も供給
される。このヘッダもレジスタＲＧ１からＲＧＮの一つ
に記憶される。その後で、各レジスタＲＧ１からＲＧＮ
の内容が出力回路ＯＣ１からＯＣＮの一つに転送され、
そこで出て行れくセルに挿入される。

【００５４】マーカメモリＭ１はまた、それを超えると
入来セルの内容がデータマイクロパケットを運ぶ位置の
指示Ｘを入力回路ＩＣ１からＩＣＮに供給する。こうし
て各入力回路ＩＣ１からＩＣＮは位置Ｘを知り、そこか
らデータマイクロパケットの読出しを開始できる。

【００５５】マーカメモリＭ２はそれらのマイクロパケ
ットの経路指定に専用される。そのデータ入力端子が制
御ユニットＣＵの出力端子に接続され、書込みアドレス
入力端子が制御ユニットＣＵの出力端子に接続され、読
出しアドレス入力端子が入力回路ＩＣ１ないしＩＣＮの
共通出力端子に接続され、二つのデータ出力端子がスペ
ーススイッチＳ２の二つの入力端子にそれぞれ接続され
る。マーカメモリＭ２は経路指定データＲ２を含む。そ
のデータは、マトリックスＡＭの出力端子Ｏ１からＯＮ
の一つを識別するアイデンティティで構成され、かつ各
データマイクロパケットについての新しいラベルＬ’を
含む。

【００５６】入力回路ＩＣ１からＩＣＮの一つの出力端
子がスペーススイッチＳ２の入力端子に接続されて、各
データマイクロパケットに含まれているデータＤをその
入力端子に供給する。入力回路ＩＣ１からＩＣＮの他の
出力端子がマーカメモリＭ２の読出しアドレス入力端子
に接続されて、各データマイクロパケットのラベルＬを
その入力端子に供給する。データマイクロパケットが入
力回路で読み出されると、マーカメモリＭ２がアドレス
Ｌで読み出される。マーカメモリＭ２の出力端子がその
データパケットに対する新しいラベルＬ’をスペースス
イッチＳ２の入力端子に供給する。後者は、新しいラベ
ルＬ’とデータＤで構成された各データマイクロパケッ
トを、出力回路ＯＣ１からＯＣＮの一つにそれぞれ対応
する待ち行列（queue ）Ｑ１からＱＮに記憶する。それ
らの待ち行列Ｑ１からＱＮを用いて、データマイクロパ
ケットアドレスが同じ出力端子Ｏ１からＯＮに同時に到
達したことに起因する競合問題（contention problem）
を解決する。それらの待ち行列は通常のやり方で管理す
る。

【００５７】スペーススイッチＳ２の待ち行列Ｑ１から
ＱＮの出力端子が出力回路ＯＣ１からＯＣＮのそれぞれ
の入力端子に接続されて、新しいラベルＬ’とデータＤ
でおのおの構成されているデータマイクロパケットをそ
れらの入力端子に供給する。出力回路ＯＣ１からＯＣＮ
の読出しが、リンク（図示せず）を介して制御回路ＣＵ
によって定期的に指令される。各出力回路においてこの
ようにして読み出されたセルは、その出力回路に対応す
る出力端子Ｏ１からＯＮへ直列に供給される。

【図面の簡単な説明】

【図１】一連のセル内に置かれて、セルの長さの整数倍
でない長さを持つ一連のデータコンテナを示す線図であ
る。

【図２】標準セルの長さの２倍に等しい長さをおのおの
有するコンテナの一つの特定の例を示す図である。

【図３】標準セルの長さの２倍に等しい長さをおのおの
有するコンテナの一つの特定の例を示す図である。

【図４】本発明のスイッチングノードの第一の実施形態
のブロック図である。

【図５】本発明のスイッチングノードの第二の実施形態
のブロック図である。

【図６】それらの実施形態の両方で使用できるスイッチ
ングマトリックスを示す図である。

【符号の説明】

ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３セルＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３コンテナＦ１、Ｆ２、Ｆ３フラッグＬＤ１、ＬＤ２負荷ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３ペイロード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定長の非同期転送モードセルにおいて
データを時分割多重化するための、非同期転送モード電
気通信ネットワークにおける多重化法であって、各セル
が、前記ネットワークの二つのノードの間の論理チャネルを
定義する仮想回路群識別子および仮想回路識別子を含む
ヘッダと、固定量のデータで構成されたペイロードとを含み、前記ノードにおいてデータの経路指定を行う前に、同じ
論理チャネルをサポートする、データコンテナと呼ばれ
る、一連の論理エンティティ（entity）と同じ論理チャ
ネルをサポートする一連のセル内にペイロードを置き、
各コンテナは、各セルのペイロードの量より多い量のデ
ータである負荷を含み、前記ノードの使用がより効率的
になるように、各コンテナによって運ばれるデータの量
を選択し、種々の回線から複数の信号のサンプルを送り、かつデー
タを種々の宛先へ送るために、所与の論理チャネルをサ
ポートする、おのおの固定長さを有する一連のコンテナ
に、それぞれ前記回線に対応し、おのおのを前記コンテナ内
の位置によってそのコンテナ内部で識別できるサンプル
と、長さおよび宛先を示すラベルをおのおのが含む複数のデ
ータパケットとを置く、多重化法。
【請求項２】所与の回路からの全てのサンプルが前記
回路の全持続時間の間固定される請求項１に記載の方
法。
【請求項３】所与の回路からのサンプルの位置が前記
回路の持続時間の間可変であり、サンプル位置変更プロ
トコルプリミティブがコンテナ内で運ばれる請求項１に
記載の方法。
【請求項４】各コンテナのスタート位置が所定のフラ
ッグで識別される請求項１に記載の方法。
【請求項５】所与のリンクを介して伝送される前記コ
ンテナの長さを変更でき、コンテナの長さ変更プロトコ
ルプリミティブが、長さの変更が行われる前に、コンテ
ナのペイロード中で伝送される請求項１に記載の方法。
【請求項６】前記ノードによって受けられて種々のセ
ルに含まれるデータを、同じ論理エンティティまたはコ
ンテナにまとめるための少なくとも一つの補助スイッチ
ングマトリックスを含み、前記データが、前記ノード内
におけるその経路指定の少なくとも一部分の間同じ経路
に経路指定され、各コンテナが、同じ論理チャネルをサ
ポートし各セルのペイロードよりも大きな量のデータを
運ぶ複数のセルによって運ばれ、各コンテナで運ばれる
データの量が、前記ノードの使用がより効率的になるよ
うに選ばれる、第一の段と、この第一の段の出力端子に入力端子が結合される少なく
とも一つの通常の中間セルスイッチング段と、同じコンテナにまとめられたために同じセル内で運ばれ
たデータを、別々の論理チャネルをそれぞれサポートす
る別々のセルに置くために、少なくとも一つの補助スイ
ッチングマトリックスを含む終段と、少なくとも一つの補助スイッチングマトリックスとを含
み、前記少なくとも一つの補助スイッチングマトリック
スが、同期回路サンプルの経路指定に専用の第一のマーカメモ
リと、前記第一のマーカメモリに記憶されているデータによっ
て制御される、同期回路サンプルをセル内に置くための
第一のスペーススイッチと、データパケットの経路指定に専用の第二のマーカメモリ
と、前記第二のマーカメモリに記憶されている経路指定デー
タによって制御される、データパケットをセル内に置く
ための第二のスペーススイッチとを含む請求項１から５
のいずれか一項に記載の方法を実施するスイッチングノ
ード。
【請求項７】前記ノードの入力端子を構成する主入力
端子と、前記ノードの出力端子を構成する主出力端子と
を有する主セルスイッチングネットワークと、データが、前記ノード内におけるその経路指定の少なく
とも一部分の間同じ経路に経路指定可能であり、各コン
テナが、同じ論理チャネルをサポートする複数のセルに
よって運ばれる、種々のセルに含まれるセルデータのペ
イロードより大きい容量を持つ同じ論理エンティティま
たはコンテナ内でデータをまとめるため、ならびに同じ
コンテナ内でまとめられたために同じセル内で運ばれた
データを、それぞれ種々の論理チャネルをサポートする
別々のセルに置くための、前記主ネットワークの補助出力端子にそれぞれ接続され
る入力端子と、前記主ネットワークの補助入力端子にそ
れぞれ接続される出力端子とを有する少なくとも一つの
補助セルスイッチングネットワークと、少なくとも一つの補助スイッチングマトリックスとを含
み、この少なくとも一つの補助スイッチングマトリック
スが、同期回路サンプルの経路指定に専用の第一のマーカメモ
リと、前記第一のマーカメモリに記憶されているデータに従っ
て制御される、同期回路サンプルをセル内に置くための
第一のスペーススイッチと、データパケットの経路指定に専用の第二のマーカメモリ
と、前記第二のマーカメモリに記憶されている経路指定デー
タに従って制御される、データパケットをセル内に置く
ための第二のスペーススイッチとを含む請求項１から５
のいずれか一項に記載の方法を実施するスイッチングノ
ード。
【請求項８】送るべきコンテナ内部の資源を最適にす
るために、各回路サンプルに前記コンテナ内部の位置を
割り当て、それに従って第一のマーカメモリの内容を修
正し、全ての回路のセットアップのために、回路サンプ
ル位置変更プロトコルプリミティブを前記コンテナに置
くための手段と、コンテナを受けた時に、前記コンテナによって運ばれた
プリミティブを解釈し、かつ位置変更を指示して、前記
コンテナ内を運ばれたサンプルの位置を決定し、それに
従って前記第一のマーカメモリを更新するための手段と
を更に備える請求項６または７に記載のスイッチングノ
ード。