JPH11504790A - Ａｉｍ設備を含むｓｄｈ多重化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 同期デジタル階層多重化装置は、非同期移動モード逆多重化装置を含んで構成される。多重化装置は、特にＡＴＭレート適合と関連し、一端がＡＩＭに接続され他端が更なるＡＩＭに接続される少なくとも一つのデータ伝送路を有する電気通信システムに含まれる。

Description

【発明の詳細な説明】 ＡＩＭ設備を含むＳＤＨ多重化装置 本発明は、同期デジタル階層（ＳＤＨ）ネットワークにおける非同期移動モー ド（ＡＴＭ）情報の伝送に対応する逆多重化方法の利用に関する。まず本発明に おける逆多重化の概念をここに説明する。 １．図１に示すように、逆多重化方法では運搬のためにシリアルデータ流を複数 且つ低速の平行流に適合し、分離装置は平行流間における伝送路の長さの違いや 伝播遅延を見越した上でこの工程を逆転させる。平行伝送路の数は需要に応じた ネットワーク管理に応じて変更することができる。一本の余分な伝送路は１：ｎ の保護を与え得る。 ２．ＡＴＭ逆多重化装置（ＡＩＭ）は、ＡＴＭフォーラムによって規定されてお り、国際電気通信連合（ＩＴＵ）によって採用される見通しである。現存のｎ× ６４Ｍｂｉｔ／ｓとｎ×２Ｍｂｉｔ／ｓのビットレベルで作動する権利化された 逆多重化装置と比較して、ＡＩＭはあらゆるＡＴＭセルの流れを１．５あるいは ２Ｍｂｉｔ／ｓの回路によって運ばれるように複数の平行セル流に適合させるこ とを標準化している。 ３．ＡＩＭはＡＴＭネットワークにおいて利用されるためのものであり、サブネ ットワーク同士を連結させるための実利的方法を提供し、特に３４／４５Ｍｂｉ ｔ／ｓ など高レートの伝送回路が実利的でない場合もしくは入手不可の場合において、 ２つの電話会社間でリース契約されている配線を介してサブネットワーク同士を 連結させる。ＡＩＭによってリース配線容量の配分及び製造コストは急激に増加 することはなく、需要に応じて増加することになる。ＡＩＭでは、１：ｎの倹約 が可能なことと各構成平行流の動作に関する管理情報を提供することができると いうことから、少なくともＡＴＭ伝送に関しては、近接期デジタル階層（ＰＤＨ ）回路がＳＤＨと類似する機能を果たすことができる。 本願におけるネットワーク管理は、理想としては、複数の平行流を一つのグル ープとして探知することができなければならない。ＳＤＨにおいてこの概念は、 「バーチャル連結」と定義される。 ＡＴＭネットワークが、ある種の通信におけるユーザと本発明との間で提供で きる統計上の利点は、ＡＩＭの特徴ではない。その代わり、ＡＩＭがピークレー トの制限されている伝送パイプを各ネットワーク間に与える能力があることから 、この種の利点は各ＡＴＭネットワークにおいて得られる。 ＡＩＭは、ＡＴＭスイッチにおいて実施されることが望ましく、具体案として 、ＡＩＭは、任意にＳＤＨ素子に含まれるものである。 秒毎メガバイト（Ｍｂｉｔ／ｓ）のデータレートにおける既存の逆多重化方法 の形態は、独占的なもので、ど んな基準とも適合しない。これら逆多重化方法の形態はデータネットワークに適 合する独立したボックスとして存在し、概してデータネットワーク内の８ＭＢｉ ｔ／ｓまでのルータポートとＰＨＤ伝送ネットワークと接続された４×２．０８ ４ＭＢｉｔ／ｓまでの物理リンクとの間で変換されている。最極端のデータネッ トワークでは、同一の提供者からの逆多重化装置が補助的に使用されている。Ｐ ＨＤネットワーク内では通常、複数の２Ｍｂｉｔ／ｓリンクが８Ｍｂｉｔ／ｓま たは３４Ｍｂｉｔ／ｓあるいは１４０Ｍｂｉｔ／ｓまで連続的に多重化される。 ＡＴＭフォーラムの詳述によるＡＴＭ逆多重化装置（「ＡＴＭ」）の機能は、 多くの提供者によって支持されることが期待され、このことによりＡＴＭネット ワーク間におけるより柔軟な相互作用が可能となる。ＡＩＭは、ＡＴＭ製品にお けるその他の実施形態の中でも、特にＡＴＭスイッチに内蔵されるように意図さ れている。（例えば、Cable Telecommunications Engineering １９９５年１２ 月号１０ページ以下参照）このようなスイッチは通常、１５５Ｍｂｉｔ／ｓ（Ｓ ＤＨレート）及び３４Ｍｂｉｔ／ｓあるいは２Ｍｂｉｔ／Ｓ（ＰＤＨレート）を 含む幾つかの選択ポートを有している。図４と共通して、図５は４×２Ｍｂｉｔ ／Ｓの物理リンクを介して伝送する８Ｍｂｉｔ／ｓのＡＴＭ通信を表しているが 、図４は原則としてその他全ての図に相当するものである。ＰＤＨは８．４４８ Ｍｂｉｔ／ｓレートの規定 を含んでいるが、このレートは今では製品提供者による支持が低下しており、そ の一理由としては、このレートではＳＤＨによる順を追った伝送が不可能だから である。 本発明によれば、同期デジタル階層（ＳＤＨ）多重化装置は、非同期移動モー ド（ＡＴＭ）逆多重化機能を含んでいる。 図７、図８に示されるように、ＳＤＨ多重化装置は、特にＡＴＭレート適合と 関連付けられる。 更にＳＤＨ多重化装置は、６２２Ｍｂｉｔ／ｓの隣接連結とバーチャル連結と の間で変換を実施する手段を有している。 データ伝送路の最極端において、補助的処理のための逆多重化装置が必要とさ れるが、係る逆多重化装置は図示されている従来の位置に維持することができる 。 更に、ＳＤＨ多重化装置は、各ユーザネットワークインターフェースポート毎 に割り当てられ、複数のバーチャル伝送路に関連するパラメータを有する。 本発明の一例を、以下に示す図を参照して説明する。 図１は、逆多重化装置の原理を示し、 図２は、ＡＴＭ逆多重化装置（ＡＩＭ）のブロック図を示し、 図３は、ＡＴＭネットワークにおけるＡＩＭの利用を示し、 図３ａは、帯域幅とコスト増加との関係を示し、 図４は、従来の逆多重化装置の実施を表すブロック図 を示し、 図５は、ＡＴＭスイッチにおけるＡＩＭの実施を表すブロック図を示し、 図６は、ＳＤＨ素子におけるＡＩＭの実施を表すブロック図を示し、 図７は、図６に示すＡＩＭ機能の前後の動作を表すブロック図を示し、 図８は、図７に示す動作に対応するＡＴＭセルに及ぼされる動作を示している 。 図６に示されるているように、ＡＴＭ逆多重化装置機能は、ＡＴＭ製品でない ＳＤＨ多重化装置内に配置され、また図７、図８に示されるているように、ＳＤ Ｈ多重化装置におけるＡＴＭレート適合と関連していることが望ましい。このよ うにＳＤＨ多重化装置内にＡＩＭを配置することによって、操作上の利点が得ら れるだけでなく、図４及び図５に示される複数の物理インターフェースをＡＴＭ スイッチとＳＤＨ多重化装置間における一つの物理インターフェースに置き換え ることができるとういう一般的利点をも得ることができる。具体的な利点の説明 は後述する。図６に示されるＳＤＨ多重化装置のような多重化装置の構成におい て、通常、ＡＩＭとＳＤＨ多重化機能間内部でバーチャル平行流が使用され、例 えば２Ｍｂｉｔ／ｓのこれら平行流が概して一つの内部多重化シリアル流を形成 するようになっている。 ＡＴＭスイッチ内のＡＩＭ機能が通常、スイッチの複 数のＰＤＨポートを利用することでソフトウェアに実施されるのに対して、ＳＤ Ｈ多重化装置におけるＡＩＭ機能の実施は概して更なるハードウェアを必要とす る。それでもなお物理ポートの削減によって、システム全体のコスト削減は実現 される。 次に結合ＳＤＨ多重化装置の動作について説明する。ＳＤＨ多重化装置におい て、例えば８Ｍｂｉｔ／ｓの有効荷重は４×２Ｍｂｉｔ／ｓにマップされ、各２ Ｍｂｉｔ／ｓは、更なる送信のために適当なサイズ（ＶＣ−１２）のＳＤＨバー チャルコンテナ（ＶＣ）に順にマップされる。もしくは、ＡＴＭ有効荷重は、そ の有効荷重の一部をＳＤＨのＶＣ−１２に負担してもらうことによって、直接的 且つさらに有効的に各ＳＤＨのＶＣ−１２にマップすることができ、そうでなけ れば、有効荷重の一部は、各２Ｍｂｉｔ／ｓのＶＣ−１２へのマピングのため「 オーバーヘッド」もしくはコントロールバイトによって負担される。例として通 常サイズのＶＣ−１２を示す。例えば、通常サイズのＶＣ−１２は２．３０４Ｍ ｂｉｔ／ｓであり、「２Ｍｂｉｔ／ｓ」もしくは２．０４８Ｍｂｉｔ／ｓを保持 するために使用されている。ＩＴＵの推奨によれば、例えばＶＣ−２，ＶＣ−３ ，ＶＣ−４といったＶＣ−ｎへのＡＴＭセル流のマッピングが規定されている。 他の通信も無論ＳＤＨ多重化装置によって（Ｎ×）１５５Ｍｂｉｔ／ｓのイン ターフェースの残余容量内で残 るＳＤＨネットワークに伝送される。ＡＩＭの利用は、ＡＴＭ帯域幅の規定を必 要最小限にとどめる細分性、即ち帯域幅配分の増加を最小限とすることを可能と し、ＳＤＨネットワーク容量を、ＡＴＭ、非ＡＴＭに関わらず対応する多様な要 請に応じて適合させる。 ＳＤＨは、バーチャル連結の概念において規定され、そうでなければ、幾つか の独立したＶＣ−ｎは、純粋にＳＤＨネットワーク管理システム内に記憶されて いる指標によって連結される。このような連結は、例えば、伝播遅延にＶＣ−ｎ の一集合を確保するためにＶＣ−ｎに同様の地理的経路を確保できるよう実施さ れ、前記の方法でＡＩＭに適用された場合、ＶＣ−ｎは有効的に一バーチャル連 結集合として管理されることができる。一組のｍ×ＶＣ−ｎは，ＩＴＵによって 「ＶＣ−ｎ−ｍｃ」と規定される。 ＳＤＨ多重化装置内におけるＡＴＭ逆多重化装置の設置は、ＡＴＭスイッチと ＳＤＨ多重化装置間において使用される可変有効荷重を有する物理インターフェ ースが一つであるという利点を伴う。ここでは、これまでの説明との一貫性を図 るために本例に示す可変有効荷重を８Ｍｂｉｔ／ｓとしている。２Ｍｂｉｔ／ｓ を越えると、ＡＴＭ伝送のネットワーク相互接続において認められる階層の次の レベルは、３４Ｍｂｉｔ／ｓである。使用される物理インターフェースが一つで あるということは、ケーブルやケーブル設置にかかるコストの削減また装置 における複数のポートにかかるコストの削減に貢献する。またこれは、手動によ る干渉なしに通信レベルを増加させるという更なる操作上の柔軟性を与える。し かし最も重要な利点は、ＡＴＭスイッチが他のアプリケーションのために使用可 能なより多くのポートを有することができるということである。 これが重要なのは、ＡＴＭスイッチの容量が一般的に各ポートが１５５Ｍｂｉ ｔ／ｓと想定されるポートの数で表されるからである。概してＡＴＭスイッチ上 のポート数はその設定が厳しく、低速ポートはその速度に反して高価であること から経済的負担となっている。例えば、通常、２Ｍｂｉｔ／ｓのポートを保有す る各カードはこのようなポートを８個有しており、これらポートがカード内のス ペースを占領してしまっているが、そうでなければ、該カードは１５５Ｍｂｉｔ ／ｓのポート、即ち約１０倍の通信量を提供することができる。時に、ＡＴＭス イッチにおいて特別追加シェルフ構成が適用されることがある。しかし多数の低 速ポートの通信を一つの１５５Ｍｂｉｔ／ｓポートに集中させるため、これら特 別追加シェルフ構成は大幅なコスト増加や構成の複雑化を招く。 一端ＡＩＭがＳＤＨ多重化装置内に設置されると、更なる可能性がもたらされ る。再度図２を参照すると、ＡＩＭはまた端末利用者間において適用することが でき、このことによって管理されたＳＤＨ伝送ネットワークは 一つのＡＴＭ回路あるいはＡＴＭ回路集合において発送する。同時にこのような 方法は、ＡＴＭネットワークの重要な特性の一つである柔軟な帯域幅の配分を支 持するということに匹敵し、ここでは、複数の１．５／２Ｍｂｉｔ／ｓがその対 象となっている。これは多くのＡＴＭ利用者の要望に応えるものであり、ＡＴＭ がＡＴＭ用に新たな基礎施設を設けることなく既存のＳＤＨ基礎施設を利用して いることから、既設のＡＴＭリース配線をリスクの少ない方法を以て利用するこ とが可能となっている。 上記構成のバリエーションとして、ＳＤＨ多重化装置とそれに提携するＡＩＭ をＡＴＭスイッチ内に含み、スイッチとＳＤＨネットワーク間のインターフェー スのレートが（Ｎ×）１５５Ｍｂｉｔ／ｓとなるように構成することができる。 このようにＡＩＭが適用される場合において、ここで使われるインターフェース の容量は一つのＶＣ−ｎではなく、ＶＣ−１２等のようなＶＣ−ｎの増大量とな る。この可能性によるまた更なる提案によりＶＣ−４適用の場合において特定の 利点がもたらされる。現在規定されているＡＴＭのＳＤＨ６２２Ｍｂｉｔ／ｓへ のマッピング方法はＩＴＵ１．４３２で言及されている「隣接連結」によるもの である。この隣接連結においては、複数のＶＣ−４（ここでは４個のＶＣ−４） が、各ＶＣ−４内、厳密には各ＶＣ−４のポインタにおける特定の制御バイト内 容によって提携している。する と４×ＶＣ−４は、相互間で厳密に制御された相関的遅延時間を伴いＳＤＨ部材 を通して一つの有効荷重となって現れ、よって４×ＶＣ−４間でＡＩＭが使われ ることはない。 該連結方法は、周知のＳＤＨ送信装置において特定の制御バイトを確認するこ とができ且つそれに応じて作動することができるように実質的に構成されたもの がないという利点を有している。従って、既存の６２２Ｍｂｉｔ／ｓＡＴＭを既 存のＳＤＨネットワークに用いることはできない。たとえ一ＳＤＨ提供者が該モ ードを支持したとしても、すでに導入されているＳＤＨネットワークが障壁とな ってしまう。これは、ＡＴＭノードの直接相互接続に用いるダークファイバーが 比較的一般的で入手が容易なアメリカ合衆国では深刻な問題ではないが、ダーク ファイバーが一般に入手困難なヨーロッパでは問題となっている。 変換は、例えば６２２Ｍｂｉｔ／ｓに適用される隣接連結と、ＳＤＨネットワ ーク素子に新たな条件が要求されないということから実際に既存のＳＤＨ部材に よって支持されるバーチャル連結との間の何処かに位置するＳＤＨ多重化装置内 で実行される。該変換は、無論バーチャル連結集合である４×ＶＣ−４間におけ るＡＩＭの適用を含むものである。ここでは６２２Ｍｂｉｔ／ｓに対して４とい う値が適用されるているが、同様にその他のデータレートに対して他の値を適用 することができる。 会社組織における通信には概して一定ビットレート（ＣＢＲ）通信と可変ビッ トレート（ＶＢＲ）通信が混合されて含まれている。各通信は、ユーザネットワ ークインターフェース（ＵＮＩ）において，電話会社との間で契約が交わされて いるサービスの質（ＱｏＳ）による制約を受けており、このＱｏＳは合意のＱｏ Ｓ内容に反してセル数が超過した場合に電話会社によってこれら超過セルが削除 される危険性があるということに基づくもので、電話会社は電話会社のネットワ ークにかかる全荷重の負担の大きさを監視している。単にＵＮＩを満たすために 適用されているアイドルセルは、ＱｏＳ契約に照会することなく削除されること が許されている。 契約が正当に遂行されるために、電話会社は会社組織に対して出力シェーピン グの適用を要請している。この出力シェーピングは理想としては電話会社の監視 を予期することによって急激なセル流を有する一つ以上のパラメータを制御する ものであるが、少なくとも合意のピークセルレート（ＰＣＲ）が超過することを 特に超過ピークに該当するセルを遅らせることによって防ぐものである。 従来ＱｏＳは、複数のＶＣを含むバーチャルコンテナ（ＶＣ）あるいはバーチ ャル伝送路（ＶＰ）によって特徴付けられている。ＱｏＳは、幾つかのパラメー タを含み、その内のあるものは潜在的に複雑でありＱｏＳが遂行されているかど うかを確認するために監視しており、 ＱｏＳは、電話会社ネットワークにおけるハードウェア及びソフトウェア両者に 対して複雑な条件を課している。契約によるＰＣＲがＵＮＩ伝送路よりも小さい 場合、ＰＣＲは監視後、会社組織毎に低容量の伝送路を支持することができ、ア クセスネットワークに更に多くの会社組織を接続させることによって帯域幅にか かるコストを節約することができる。より小規模の伝送路へのレート適合はアイ ドルセルの削除を含んでいる。 ほぼ任意のサイズである伝送路は、ＡＴＭ逆多重によって合成することができ 、これによってシリアルデータ流は一つの合成伝走路を構成する幾つかの平行チ ャンネルもしくは聴覚器を通過することになる。平行チャンネルは、初期値（１ ．５もしくは２Ｍｂｉｔ／ｓ）であり、ＳＤＨあるいはＳＯＮＥＴ有効荷重にマ ップされる。あるいはＡＴＭ逆多重が直接ＳＤＨあるいはＳＯＮＥＴ有効荷重に マップされる。 ＡＴＭアクセスネットワーク製品の構成をより簡素化するために、ＱｏＳより 簡単なパラメータがＵＮＩポート毎に指定されるように規定することができる。 該パラメータは、複数のＶＰを含み、限定的ではないが特にＳＤＨへのＡＴＭ逆 多重の適用に関連するものである。 １．電話会社がバーチャル伝送サービスを提供している状況において、ＱｏＳは ＶＰレベルで管理されている。各ＶＰを通して、会社組織は切り換えバーチャル 回路量を他のサイトへと通過させることを選択できる。それ以 降、電話会社へ渡されているＶＰ内で「貧欲な」ＳＶＣが他のＳＶＣへの平等な 容量分配を妨げてしまう程多くのセルを送りださないよう自社ＳＶＣを監視する ことは会社組織独自にかかっている。この監視機能はエンタープライズスイッチ 内で実行される。もし装置の不備等によって、この監視機能が遂行されない場合 、ＶＰレベルで監視し、異なるＳＶＣ間のセルを判別することができない電話会 社の存在によって、会社組織のサイト間の幾つかのＳＶＣに混乱が起こり得る。 ２．エンタープライズスイッチにおける通信出力シェーピングでは、エンタープ ライズスイッチはそのピークセルレートを、例えば３４あるいは１５５Ｍｂｉｔ ／ｓのＵＮＩとして提供される選択物理ポートレートに適合させる。このような シェーピングは、概してあらゆる超過ピーク内においてセル数の増加を招く。Ｃ ＢＲのように遅延過敏な通信を保護するために、シェーピングを各ＶＰに固有に 適用させ、全セルレートをＵＮＩ物理レートの範囲内に維持させることができる 。もし装置の不備等によってこのシェーピングが遂行されない場合、ＵＮＩレー トにおける潜在的な物理制限が会社組織のサイト間の幾つかのＶＣにおいて混乱 を起し得る。 ３．出力通信シェーピングは更に支持ネットワークのより柔軟な規模把握を可能 とするためにポートレートよりも低いＰＣＲが規定されることを許容する。（通 常、「出力通信シェーピング」は、このような適用において のみ承認されるが、異なる選択ポートレートを確実に支持するように存在しなけ ればならない。）このようなシェーピングは、全セルレートがＰＣＲ制限内に維 持されるように、各ＶＰに固有に適用させることができる。このようなシェーピ ングは、各ＡＴＭのＵＮＩポートに対して一つの入力パラメータを構成すること によって電話会社におけるアクセスネットワークの管理及び企画を簡素化させる ことができる。即ち、ＩＴＵによってＵＮＩが規定されているように、３５６Ｖ Ｐまでの各上部ポートの６−１２のＱｏＳパラメータを構成するよりもＰＣＲを 制限することによってこの電話会社におけるアクセスネットワークの管理及び企 画を簡素化させることができる。 その後、電話会社と会社組織との間で交わされる契約において、会社側が自己 ポートＰＣＲを超過してはならないことが明白にされる。もし装置の不備等によ って該契約が遂行されない場合、ポート毎にＰＣＲを制限している電話会社の存 在によって、会社組織のサイト間の幾つかのＶＰにおいて混乱が起こり得る。装 置の不備等によって引き起こされる結果としての前記可能性は、決して（２）で の説明で示される以上の危険性を含むものではない。 各ＵＮＩポートにおいて規定されるこの簡素化されたアクセスパラメータの適 用は、ネットワーク操作を簡単にし、ＡＴＭアクセス装置の複雑化を防ぐもので はある が、更にサービスの質を低下させるものではない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．非同期移動モード（ＡＴＭ）逆多重化装置（ＡＩＭ）を含んで構成される同 期デジタル階層（ＳＤＨ）多重化装置。 ２．ＡＴＭレート適合を適用する請求項１記載のＳＤＨ多重化装置。 ３．更に６２２Ｍｂｉｔ／ｓの隣接連結とバーチャル連結との間で変換を実施す る方法を含んで構成される請求項１又は２に記載のＳＤＨ多重化装置。 ４．前記請求項の何れか１項に記載のＳＤＨ多重化装置を含む電気通信システム において、少なくとも一つのデータ伝送路を有し、そのデータ伝送路の一端がＡ ＩＭに接続され、他端が更なるＡＩＭに接続される電気通信システム。 ５．請求項４に記載の電気通信システムにおいて、更に複数のＡＴＭユーザネッ トワークインターフェース（ＵＮＩ）ポートと、各ＵＮＩに入力パラメータを与 える手段とを有する電気通信システム。 ６．各ＵＮＩが一つ以上のバーチャル伝送路を有する請求項５に記載の電気通信 システム。