JP3577715B2 - Atm通信システム及びatmマルチ・リンク通信方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ATM通信システム及びATMマルチ・リンク通信方法に関し、特に、ATM(Asynchronous Transfer Mode:非同期転送モード)セル・ヘッダ内のHEC(Header Error Control:ヘッダ誤り制御)領域を用いてリンク間の同期をとる場合に好適なATM通信システム及びATMマルチ・リンク通信方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
今日、音声/データ/映像等のあらゆる情報を全て53バイトのセルに分解しネットワーク内を転送するATMセルを用いた通信は、社会基盤に広く浸透している。例えば、NTT(日本電信電話株式会社)がサービスするATMメガリンク・サービス等は、通常の専用線サービスよりも料金が安く設定されている。
【0003】
一方、ATMメガリンク・サービスを含む専用線サービスを利用するユーザは、障害時のバックアップ等の目的で、INS64(ITU−T(International Telecommunication Union−Telecommunication Standardization Sector)及びTTC(The Telecommunication Technology Committee)で取り扱うチャネルの速度が64kbit/sであることから、標準化されている基本インタフェースによるサービス)や、INS1500(ITU−T及びTTCで標準化されている1次群速度インタフェースによるサービス)等のダイヤルアップ回線を契約し、万が一の障害発生時にも通信ルートを確保している。
【0004】
しかし、INS64やINS1500内の複数のBチャネルを用いて通信を行う場合(マルチ・リンク通信)、送信した複数のBチャネルが、必ずしも全て同じ時間だけ遅れて到着するとは限らない。また、事情により、速度の速い専用線が契約できず、速度の遅い専用線を複数契約することで、代替えしている時もあり、この場合もダイヤルアップ回線と同じ問題が発生する。
【0005】
昨今、爆発的にトラヒックが増加しているインターネットなどでは、上記のような問題を解決するために、PPP−MP(PPPマルチ・リンク・プロトコル。RFC1717及びRFC1990で規定)等を用いて解決している。また、ATM通信においても、IMA(ATMにおけるインバース・マルチプレキシング。ATM Forumで規定)等の技術がある。
【0006】
上記のATMを用いたマルチ・リンク通信方式に関する従来例としては、例えば特開平5−191434号公報に記載の技術が提案されている。同公報に記載の技術は、加入者収容仮想チャネルを形成して通信品質の向上を図ることを目的としたものであり、ATMマルチ・リンクグループ識別情報が挿入されたマルチ・リンク制御ヘッダを有するATMセルをATM送信部から送信し、受信したATMセルの前記ATMマルチ・リンクグループ識別情報をATM受信部で解析して得られたATMマルチ・リンク通信路識別情報に対応するATMマルチ・リンク内のATM通信路を経て伝送されて来るATMセルの受信処理を行うことを特徴とするATMマルチ・リンク通信方式が開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来例のATM通信におけるIMAの技術においては、次のような問題点があった。
【0008】
第1の問題点は、リンク間の同期をとるために特別なATMセル(ICPセル。IMA制御プロトコル・セル)を一定周期毎に挿入することである。特別なATMセルを挿入することで、ユーザが利用できる帯域がその分だけ減少してしまう。
【0009】
第2の問題点は、特別なATMセル(ICPセル)であることの内容は、そのヘッダ部分でなくペイロード部分に設定されているため、処理が複雑になる傾向がある。
【0010】
本発明の目的は、マルチ・リンク間で同期をとる際に、ATMセル・ヘッダのHEC部分に同期情報を挿入することで、n本のマルチ・リンク通信時に、リンク1本あたりの帯域のn倍の帯域を確保することを可能としたATM通信システム及びATMマルチ・リンク通信方法を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ATMセルを複数のリンクを用いて送信するATM送信回路において、ATMセル列を複数のATMセル列に多重分離すると共に多重分離して得られる複数のATMセル列の相互に同一のタイミングにある各ATMセルのHEC領域に同期情報を挿入する手段を備えることを特徴とするATM送信回路が提供される。
【0012】
また、本発明によれば、複数のリンクからATMセルを受信するATM受信回路において、各リンクから受信するATMセル列のATMセルのうちHEC領域に同期情報が挿入されているATMセルを検出し、HEC領域に同期情報が挿入されているATMセルが同一のタイミングになるようにリンク間の同期を取った後に複数のリンクから受信したATMセルを多重する手段を備えることを特徴とするATM受信回路が提供される。
【0014】
[作用]
本発明のATM通信システムは、マルチ・リンク間で同期をとる際に特別なATMセルを送信するのではなく、ATMセル・ヘッダのヘッダ誤り制御(HEC)部分に、同期情報を挿入するので、ユーザが利用できる通信帯域に影響が出ない。このため、ユーザは、n本のマルチ・リンク通信を行えば、リンク1本あたりの帯域の、n倍の帯域を確保することができる。また、マルチ・リンク間の同期情報が、ATMセルのヘッダ部分に設定されている。このため、比較的簡単な手順で同期情報を見つけることができるので、マルチ・リンク間の同期をとる際に、ATMセルのペイロード部分を解釈する複雑な手順が不要となる。
【0015】
【発明の実施の形態】
[本実施形態]
次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0016】
(1)構成の説明
本発明の実施形態のATM通信システムは、図1及び図2に示す如く、セル送信回路2、同期情報挿入回路10、遅延回路12、選択回路13、分離回路14、第1の送信タイミング生成回路20、第2の送信タイミング生成回路21、第1のセル送信回路30、第2のセル送信回路31、第nのセル送信回路32を具備した送信回路1と、セル受信回路4、第1のセル受信回路40、第2のセル受信回路41、第nのセル受信回路42、第1のセル同期回路50、第2のセル同期回路51、第nのセル同期回路52、多重回路60、同期情報削除回路61、遅延回路63、HEC計算回路62、選択回路64、第1の受信タイミング生成回路70、第2の受信タイミング生成回路71を具備した受信回路3とから構成されている。
【0017】
上記要部の構成を説明すると、図1及び図2において、送信回路1では、同期情報挿入回路10で、HECの各ビットを反転する同期情報を挿入したn個の連続するATMセルを、選択回路13及び分離回路14により、第1のセル送信回路30〜第nのセル送信回路32でリンク1〜nへ順番に送信する。その際、選択回路13及び分離回路14は、遅延回路12からのn×(m−1)個の連続するATMセルを、第1のセル送信回路30〜第nのセル送信回路32でリンク1〜nへ順番に送信し、以後はこれを繰り返す。
【0018】
受信回路3では、第1のセル受信回路40〜第nのセル受信回路42は、リンク1〜nより受信するATMセルのセル同期を確立する。この際、m個毎に現れる、HECの各ビットを反転した同期情報を有するATMセルについては、同期外れとしない。第1のセル同期回路50〜第nのセル同期回路52では、m個毎に受信する同期情報を挿入されたATMセルを検出し、第2の受信タイミング生成回路70からのタイミングに基づき、多重回路60へ順番に送信する。選択回路64では、同期情報削除回路61で再びHECの各ビットを反転したn個の連続するATMセルを、一定の間隔で選択し、セル受信回路4へ送る。
【0019】
以上のように、送信回路1及び受信回路3を構成することで、セル送信回路2で送信する連続したATMセルは、順番が変わることなく、セル受信回路4で受信できるという効果を得るようにしている。
【0020】
上記構成を更に詳述すると、送信回路1は、セル送信回路2から連続するATMセルのHEC部分の各ビットを反転する、同期情報挿入回路10を有している。同期情報挿入回路10が受信する、セル送信回路2からの連続するATMセルには、有効セルの他、物理レイヤで速度整合のために挿入・抽出される空きセル(アイドル・セル)も含まれている。同期情報挿入回路10では、ATMセル・ヘッダ内にあるHEC部分の各ビットを無条件に反転する。
【0021】
各ATMセルのヘッダ部分は、5バイトの領域で構成され、5バイト目はヘッダ誤り制御(HEC)バイトに割り当てられている。HECには、ATMセル・ヘッダの1バイト目から4バイト目までの巡回冗長符号(CRC)演算結果が挿入されており、受信側では、送信側と同じ演算方法に基づいて、ATMセル・ヘッダ内に誤りがあるかどうかを判断する。同期情報は、このHEC部分を利用し、一定周期毎にHECの各ビットを反転させることで、受信側に伝える。昨今の伝送回線の品質は非常に良く、伝送回線でのビット・エラーの発生する確率は低いため、本通信方式を用いても誤同期などを起こすことはない。
【0022】
遅延回路12は、セル送信回路2からの連続したATMセルを、同期情報挿入回路10でかかる時間と同じ時間だけ遅延させる回路であり、選択回路13には、セル送信回路2から送信された各ATMセルに同期情報が挿入されたATMセルと、同期情報が挿入されないATMセルが、同時刻に到着する。
【0023】
選択回路13では、第1の送信タイミング生成回路20で作成された選択信号の指示により、同期情報挿入回路10からの同期情報が挿入されたATMセルと、遅延回路12からの同期情報が挿入されないATMセルのどちらかを選択し、分離回路14へ送る。
【0024】
セル送信回路2からの連続したATMセルをリンク1〜nを用いて送信する場合、第1の送信タイミング生成回路20で作成される選択信号は、同期情報が挿入されたATMセルをn個分選択し、その後、同期情報が挿入されないATMセルを、n×(m−1)個分選択し、以後はこれを繰り返す選択信号である。また、上記mは、予め送信回路1と受信回路3の間で決めておく任意の値である。
【0025】
分離回路14は、選択回路13から受信する連続するATMセルを、第2の送信タイミング生成回路21からの選択信号の指示により、第1のセル送信回路30から第nのセル送信回路32へ順番に送信する。
【0026】
セル送信回路2からの連続したATMセルをリンク1〜nを用いて送信する場合、第2の送信タイミング生成回路21で作成される選択信号は、選択回路13で選択した、同期情報が挿入された連続するATMセルn個の中の先頭セルが第1のセル送信回路30に送られ、次に第2のセル送信回路31〜第nのセル送信回路32に順番に送られ、以後はこれを繰り返す選択信号である。
【0027】
受信回路3には、リンク1〜nより受信する連続したATMセルのセル同期をそれぞれ確立する、第1のセル受信回路40〜第nのセル受信回路42を有している。この際、m個毎に現れる、HECの各ビットを反転した同期情報を有するATMセルについては、同期外れとしない。
【0028】
第1のセル同期回路50〜第nのセル同期回路52では、第1のセル受信回路40〜第nのセル受信回路42で、ATMセル同期が確立した連続するATMセルを受け、m個のATMセル毎に現れる、同期情報が挿入されたATMセルを検出し、第2の受信タイミング生成回路71から指示される同期信号に基づき、同期情報が挿入されたATMセルから順番に多重回路60へ送る。
【0029】
多重回路60では、第2の受信タイミング生成回路71から指示される選択信号により、第1のセル同期回路50〜第nのセル同期回路52より受信するATMセルを順番に選択する。同期情報削除回路61は、ATMセル・ヘッダ内にあるHEC部分の各ビットを無条件に反転し、同期情報を削除する。
【0030】
遅延回路63は、多重回路60からの連続したATMセルを、同期情報削除回路61でかかる時間と同じ時間だけ遅延させる回路であり、選択回路64には、多重回路60から送信された各ATMセルから同期情報が削除されたATMセルと、同期情報が削除されないATMセルが、同時刻に到着する。
【0031】
選択回路64は、第1の受信タイミング生成回路70から指示される選択信号により、同期情報削除回路61から送出される、同期情報が削除されたATMセルと、遅延回路63から送出される、同期情報が削除されないATMセルのどちらかを選択し、セル受信回路4へ送る。
【0032】
即ち、本実施形態のATMにおけるマルチ・リンク通信方式は、上記の構成をとることにより、ATMセル・ヘッダ内にあるHEC領域を用いてリンク間の同期をとることで、ATMにおけるマルチ・リンク通信を実現するものである。
【0033】
(2)動作の説明
次に、本発明の実施形態の動作について図1〜図5を参照して詳細に説明する。
【0034】
図3は、送信回路1のセル送信回路2から送信された連続したATMセルに、同期情報が挿入され、第1のセル送信回路30〜第nのセル送信回路32より、順番に送信されるイメージである。セル送信回路2から送信された連続したATMセルは、便宜上、1−1〜m−nの繰り返し番号で呼ぶものとする。送信回路ブロック15は、上記図1で記述した回路で構成されている。
【0035】
このように、第1のセル送信回路30〜第nのセル送信回路32より、順番に1セルずつ送信され、m個の固まりの先頭セルには、同期情報が挿入されている。図3のように、同期情報を挿入したATMセルは、各リンクで全て同じ時刻に現れる。
【0036】
図4は、上記図3で送信されたATMセルが、外部のネットワークを通して受信回路3に到達したイメージである。各リンクの遅延時間は異なるため、例えば図4のように同期情報を挿入したATMセルは、各リンク間でずれて受信される。受信されたATMセルをそのまま多重すると、上記図3のセル送信回路2からの連続したATMセルを復元できないため、通信が成り立たない。図4の第1のセル同期回路50〜第nのセル同期回路52は、同期情報を挿入したATMセルを検出し、第2の受信タイミング生成回路71からの指示に従い、同期情報を挿入したATMセルを揃えて出力する。
【0037】
図5は、各回路から揃って出力されたATMセルの同期情報を削除し、再び順番に並べ変える様子である。
【0038】
このようにして、外部のネットワーク経由で受信されたATMセルは、受信回路3のセル受信回路4で受信する際には、順番が正しく復元されている。
【0039】
以上説明したように本発明の実施形態によれば、マルチ・リンク間で同期をとる際に特別なATMセルを送信するのではなく、ATMセル・ヘッダのHEC部分に、同期情報を挿入するので、ユーザが利用できる通信帯域に影響がでない。このため、ユーザは、n本のマルチ・リンク通信を行えば、リンク1本あたりの帯域の、n倍の帯域を確保することができる。また、マルチ・リンク間の同期情報が、ATMセルのヘッダ部分に設定されているため、比較的簡単な手順で同期情報を見つけることができるので、マルチ・リンク間の同期をとる際に、ATMセルのペイロード部分を解釈する複雑な手順が不要となる。
【0040】
[他の実施形態]
上記実施形態では、同期情報を伝える手段として、HECの各ビットの反転方式を用いているが、本発明は、HECの各ビットの反転方式に限定されるものではなく、例えば予め決まった値を加算する等の方式を用いてもよい。この場合も上記実施形態と同様の効果がある。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、送信装置は、ATMセル・ヘッダのヘッダ誤り制御領域に該ヘッダ誤り制御の各ビットを反転する同期情報を挿入し、同期情報が挿入された連続するATMセルを複数のリンクへ順番に送信し、受信装置は、複数のリンクから受信したATMセルのセル同期を確立し、同期情報が挿入されたATMセルを検出し、ATMセル・ヘッダのヘッダ誤り制御領域の各ビットを反転して同期情報を削除し、ヘッダ誤り制御領域の各ビットが反転されたATMセルを一定間隔で選択する制御を行うため、下記のような効果を奏する。
【0042】
第1の効果としては、マルチ・リンク間で同期をとる際に特別なATMセルを送信するのではなく、ATMセル・ヘッダのヘッダ誤り制御(HEC)部分に、同期情報を挿入するので、ユーザが利用できる通信帯域に影響が出ない。このため、ユーザは、n本のマルチ・リンク通信を行えば、リンク1本あたりの帯域の、n倍の帯域を確保することができる。
【0043】
第2の効果としては、マルチ・リンク間の同期情報が、ATMセルのヘッダ部分に設定されているため、比較的簡単な手順で同期情報を見つけることができるので、マルチ・リンク間の同期をとる際に、ATMセルのペイロード部分を解釈する複雑な手順が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態のATM通信システムの送信回路の構成例を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施形態のATM通信システムの受信回路の構成例を示すブロック図である。
【図3】本発明の実施形態のATM通信システムの送信回路において、セル送信回路から送信された連続したATMセルに同期情報が挿入され、第1のセル送信回路から第nのセル送信回路より順番に送信されるイメージを示す説明図である。
【図4】本発明の実施形態のATM通信システムの送信回路から送信されたATMセルが、外部のネットワークを通して受信回路に到達したイメージを示す説明図である。
【図5】本発明の実施形態のATM通信システムの受信回路において、各回路から揃って出力されたATMセルの同期情報を削除し、再び順番に並べ変える様子を示す説明図である。
【符号の説明】
1 送信回路
3 受信回路
10 同期情報挿入回路
13 選択回路
14 分離回路
30 第1のセル送信回路
31 第2のセル送信回路
32 第nのセル送信回路
40 第1のセル受信回路
41 第2のセル受信回路
42 第nのセル受信回路
50 第1のセル同期回路
51 第2のセル同期回路
52 第nのセル同期回路
61 同期情報削除回路
64 選択回路
Claims (4)
- ATMセルを複数のリンクを用いて送信するATM送信回路において、
ATMセル列を複数のATMセル列に多重分離すると共に多重分離して得られる複数のATMセル列の相互に同一のタイミングにある各ATMセルのHEC領域に同期情報を挿入する手段を備えることを特徴とするATM送信回路。 - 複数のリンクからATMセルを受信するATM受信回路において、
各リンクから受信するATMセル列のATMセルのうちHEC領域に同期情報が挿入されているATMセルを検出し、HEC領域に同期情報が挿入されているATMセルが同一のタイミングになるようにリンク間の同期を取った後に複数のリンクから受信したATMセルを多重する手段を備えることを特徴とするATM受信回路。 - ATMセルを複数のリンクを用いて送信するATM送信方法において、
ATMセル列を複数のATMセル列に多重分離すると共に多重分離して得られる複数のATMセル列の相互に同一のタイミングにある各ATMセルのHEC領域に同期情報を挿入するステップを有することを特徴とするATM送信方法。 - 複数のリンクからATMセルを受信するATM受信方法において、
各リンクから受信するATMセル列のATMセルのうちHEC領域に同期情報が挿入されているATMセルを検出し、HEC領域に同期情報が挿入されているATMセルが同一のタイミングになるようにリンク間の同期を取った後に複数のリンクから受信したATMセルを多重するステップを有することを特徴とするATM受信方法。
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