JP3623997B2 - デジタル交換機間中継方式及びデジタル交換機 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えばＢ−ＩＳＤＮ（広帯域総合サービスデジタル通信網：Ｂｒｏａｄｂａｎｄ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のデジタル交換網におけるデジタル交換機間でのデジタルデータのブロック（パケット，フレーム，又はＡＴＭセル）の中継方式及びデジタル交換機に関し、特に、中継に際してデジタルデータのブロック（パケット，フレーム，又はＡＴＭセル）の廃棄を防止する事ができる中継方式及びデジタル交換機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、データ通信の普及に伴い、公衆回線を使用して音声，画像，データ等を送信するマルチメディア通信が行われるようになったため、１５０〜６００Ｍｐｓの高速度データ通信を実現できるＢ−ＩＳＤＮが実用化され始めている。このＢ−ＩＳＤＮにおいては、伝送交換の基本方式としてＡＴＭ（非同期転送モード：Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）方式を採用している。このＡＴＭ方式とは、帯域の異なった通信情報の全てを、固定長（５３オクテット）のセルに分割し、これらセルを伝送路中に混在させて転送し且つハードウェアによるスイッチングを行うものである。
【０００３】
このようなＡＴＭ方式において、セルは、通常複数の交換機を転送されて相手先の端末に到着する。この交換機相互間の接続は、中継線を介して行う。この中継線では、セルは通常１５６Ｍ［ｂｐｓ］のスピードで送信される。即ち、中継線１本当たりの容量（一定時間内で送信可能なセルの数）は、この送信スピードによって制限される。従って、このようにして決まる容量を超えてセルの送信が強いられると、セルの廃棄が発生する。この場合、中継線内では各々異なる発信端末から発信されたセルが混在して送信されている。従って、一加入者によるセルの増大が他の加入者のセルの廃棄に帰結する事もあり、問題は深刻である。
【０００４】
そのため、従来より、通信要求時において、ユーザに呼の所要帯域と品質を交換網側に申告させていた。そして、この呼が受け付けられた場合には、この呼の情報量に応じて、セルを加入者端末から交換網に送信させていた。そして、違反して入力されるセルに対しては、交換網が使用量パラメータ制御（ＵＰＣ）によりチェックし、廃棄などの処理を採っていた。使用量パラメータ制御（ＵＰＣ）とは、既に設定されている他のコネクションの品質を劣化させる不正な呼から交換網資源を保護することを主目的として、受け付けたトラヒックとＡＴＭコネクションの状態を監視し制御するために通信網によって採られる一連の動作である。具体的には、アクティブＶＣＣ（仮想チャネルコネクション）に対しては、ＶＰ（仮想パス）やＶＣ（仮想チャネル）が使用中かどうかを調べ（これは、ＶＰＩ［仮想パス識別子］／ＶＣＩ［仮想チャンネル識別子］に有効な値が入っているかを調べることに相当する。）、使用中のＶＣから交換網に流入するトラヒック量が合意したパラメータ（ピーク帯域，平均帯域）に違反していないかの監視を行う制御である。また、アクティブＶＰＣ（仮想パスコネクション）に対しては、ＶＰ（仮想パス）が使用中かどうかを調べ、使用中のＶＰから交換網に流入するトラヒック量が合意したパラメータに違反していないかの監視を行う制御である。
【０００５】
また、従来より、ＡＴＭ方式によるＢ−ＩＳＤＮを、既存の高速ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）インタフェース（例えば、ＦＤＤＩ（Ｆｉｂｅｒ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｄａｔａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等）のバックボーンシステムとして用い、遠隔地に構築されたＬＡＮ間を接続することが行われてきた。このようなＬＡＮ間接続の場合には、ＬＡＮから網に流入するトラヒック量は、通常バースト性を示す。また、網資源のデジタル化の過程においては、ＡＴＭ交換機を接続する中継線として、同軸ケーブル等の低速な既存回線（例えば、１．５Ｍｂｐｓ，６．３Ｍｂｐｓ等の回線）を使用せざるを得ない場合がある。
【０００６】
さらに、ＡＴＭ方式によるＢ−ＩＳＤＮにおいては、中継回線のシステムダウン（中継線の切断，中継線の接続欠陥，輻輳の発生，回線制御部のハードエラー等）に備えるために、現にセルを送信している現用系の中継線と平行して、バックアップ用の中継線が架設されているのが一般的である。そして、現用系の中継線がシステムダウンした場合には、この中継線の前後に接続されている両交換機内に設けられている各々のスイッチを切り換えて、現用系の中継線の使用を中止するとともに、バックアップ用の中継線によるセルの送信を開始するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明に共通する課題は、上記のようなＡＴＭ方式を採用するに際してセル廃棄を可能な限り抑えることである。具体的な課題は、以下に述べる通りである。
（第１の課題）
上述のように、従来のトラヒック制御方式として、使用量パラメータ制御方式があった。
【０００８】
しかしながら、このような使用量パラメータ制御（ＵＰＣ）は、未だ一般的でない。そのため、交換機が使用量パラメータ制御（ＵＰＣ）を実装していない場合においては、割り当てられた帯域を越えてもセルを受信してしまう。また、仮に使用量パラメータ制御（ＵＰＣ）が実装されたとしても、使用量パラメータは中継線の容量を実際に越えているかどうかを監視するものではない。したがって、中継線側で容量を越えると、中継線においてセル廃棄をしてしまう問題があった。
【０００９】
また、使用量パラメータ制御（ＵＰＣ）は、申告違反であるにしても、セルを廃棄してしまう制御であるので、交換網の信頼性の点で問題がある。
なお、Ｎ−ＩＳＤＮにおいて用いられるパケット交換方式，フレーム交換方式においても、同様な問題がある。
【００１０】
本発明の第１の課題は、以上の点に鑑み、セル（又はパケット，フレーム）の廃棄をできるだけ避けつつ、中継線の容量を越えたセル（又はパケット，フレーム）の中継を可能としたデジタル交換機間の中継方式及びデジタル交換機を提供することである。
（第２の課題）
また、従来のＡＴＭ方式では、網内で輻輳状態が発生した場合には、フォワード方向（廃棄されたセルの受信先に向かう方向）へのみ輻輳通知を行っていた。つまり、Ｂ−ＩＳＤＮにおいては、輻輳発生時における網内へのトラヒック流入規制機能が網側に持たされていなかった。そのため、受信側端末に送信されるセルのヘッダ部に輻輳表示を立てることにより、一旦通信セル受信側に輻輳を通知する（前方輻輳通知：ＥＦＣＩ）。このように前方輻輳通知を行うことによって、この輻輳通知を受信したエンドユーザが送信側端末に輻輳の発生を連絡し、送信側端末が自ら網内へのトラヒック流入量を制限することが期待されているのである。
【００１１】
ところで、上述のようにＡＴＭ方式によるＢ−ＩＳＤＮを高速ＬＡＮインタフェースとして利用した場合には、ピークトラヒック時における輻輳の発生を防止するため、帯域管理として平均値割り当てを使用するしかない。同様に、ＡＴＭ交換機間の中継線として低速の既存回線を利用した場合も、中継線の容量に制限があることから、帯域管理として平均値割り当てを使用するしかない。
【００１２】
しかしながら、従来のＡＴＭ方式では上述のように発信側に直接輻輳通知をすることができないので、輻輳の発生時に直ちに発信側（ＬＡＮ間接続におけるルータ，低速の中継線による接続の場合における発信側交換機）に通知することによって、セル（又はセルが格納された同期デジタルハイアラーキ（ＳＤＨ）フレーム）の網への流入タイミングを遅らせるという制御を行うことができない。
【００１３】
本発明の第２の課題は、以上の点に鑑み、交換網の何れかの箇所における輻輳状態の発生を発信側端末又は発信側交換機に直ちに通知してトラヒック流入量を制限させることにより、セル廃棄を防止することができるデジタル交換機を提供することである。
（第３の課題）
また、上述したように、従来のＡＴＭ方式によるＢ−ＩＳＮＤにおいては、現用系の中継回線とバックアップ用の中継回線とが切り換えられるようになっていた。
【００１４】
しかしながら、その切替は、この中継回線によって相互接続されている各ＡＴＭノードに夫々接続されている保守コンソール，又はネットワーク管理マネージャからの指示によって行っていた。即ち、交換機において中継回線のシステムダウンが検出されると、その旨が保守コンソール又はネットワークマネージャ上に表示され、それに従ってオペレータが切替用のコマンドを入力すると、中継回線の切替が行われるのである。従って、システムダウンの発生から中継回線の切替が完了するまでに時間が掛かってしまい、そのタイムラグの間にセル廃棄が行われてしまう可能性が大きかった。
【００１５】
また、従来の中継回線の切替え方式においては、中継回線の前後に配置されたＡＴＭノードの各々においてスイッチの切替を行っていたので、スイッチ切替に伴うセル廃棄の可能性が高かった。なお、スイッチの切替に伴うセル廃棄は、元々現用系であった中継回線の修理を行った後に、中継回線をバックアップ回線から現用系に切り戻す際にも生じるので、スイッチの切替を二箇所において行う場合におけるセル廃棄の問題は深刻である。
【００１６】
本発明の第３の課題は、以上の点に鑑み、中継回線のシステムダウンが生じた場合に、交換機において自動的に中継回線の切替を行うことにより、中継回線の切替に伴うタイムラグに起因するセル廃棄を抑制し得るデジタル交換機を提供することである。特に、中継回線によって相互に接続されている交換機のうちの一方の内部にあるスイッチを切り換えるだけで中継回線の切替を可能とし、スイッチの切替に起因するセル廃棄を抑制し得るデジタル交換機間中継方式を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
＜本発明の要旨＞
（本発明の第１の態様）
本発明の第１の態様は、上記第１の課題を解決するためになされたものであり、ＡＴＭ交換機間を接続する中継線には、この中継線と同一容量及び機能を持ったバックアップ用中継線が並設されていることに着目してなされたものである。即ち、本発明の第１の態様は、現用中継線がその容量を越えそうになった場合に、一部のセルをこのバックアップ用中継線に迂回させればセル廃棄が避けられることに想到して、なされたのである。
【００１８】
そこで、本発明の第１の態様によるデジタル交換機間中継方式は、図１（ａ）の発明原理図に示すように、複数のデジタル交換機間（９０１，９０２）を中継線（９０３）で接続し、この中継線（９０３）を介して一方のデジタル交換機（９０１）から他方のデジタル交換機（９０２）へ、行き先情報を備えているデジタルデータブロックを転送するデジタル交換機間中継方式において、前記複数のデジタル交換機間（９０１，９０２）に、前記中継線（９０３）と並列に、この中継線（９０３）と略同容量の予備用中継線（９０４）を設け、前記中継線を介し複数のコネクションが設定され、前記各コネクションには品質が定義され、前記デジタルデータの各ブロックは前記コネクションのいずれかに属しており、前記中継線（９０３）を通る前記デジタルデータのブロックのデータ量が一定閾値以上になった場合には、前記中継線（９０３）を通すデジタルデータのブロックのうち、低品質のコネクションに属するデータブロックを高品質のコネクションに属するデータブロックよりも優先的に前記予備用中継線（９０４）を介して前記他方のデジタル交換機（９０２）に転送することを特徴とする。
（本発明の第２の態様）本発明の第２の態様は、上記第２の課題を解決するためになされたものであり、交換機間を接続する中継回線，及び交換機と端末との間を接続する加入者回線には、上下両方向の回線が用意されていることに着目してなされたのである。即ち、本発明の第２の態様は、他の交換機又は端末から当該交換機に流入する方向に送信されているセルによって輻輳が発生している場合（当該交換機内で輻輳が発生している場合，及びその前後において輻輳が発生している場合を含む）であっても、当該交換機から上記他の交換機又は端末に向かう方向に送信されるセルは輻輳の影響を受けていないことに想到して、なされたものである。
【００１９】
そこで、本発明の第２の態様によるデジタル交換機は、図２の発明原理図に示すように、複数の回線（９２１，９２２）が接続されているとともに、行き先情報を備えたデジタルデータのブロックを入力回線（９２１）から受信して出力回線（９２２）に出力するデジタル交換機（９２０）において、前記出力回線（９２２）を通過する前記デジタルデータのブロックのデータ量が一定の閾値を越えたことを検出する検出部（９２３）と、前記検出部（９２３）が前記出力回線（９２２）を通過する前記デジタルデータのブロックのデータ量が前記一定の閾値を越えたことを検出した時に、前記デジタルデータのブロックの発信元に輻輳状態の発生情報を送信する通知手段（９２４）とからなることを特徴とする。
（本発明の第３の態様）本発明の第３の態様は、上記第３の課題を解決するためになされたものであり、現用系の中継回線を通常通り使用している状態において、相互に中継回線によって接続されている何れか一方の交換機内にて１対Ｎ接続（Ｎとは、現用の中継回線，及びバックアップ中継回線のこと）を行っていても、他方の交換機内にてバックアップ中継回線の接続を行っていない限り、バックアップ中継回線によるセル送信が行われないことに着目して、なされたものである。
【００２０】
そこで、本発明の第３の態様によるデジタル交換機間中継方式は、図３（ａ）の発明原理図に示すように、少なくとも２台のデジタル交換機（９３１，９３２）間を中継回線（９３３）で接続するとともに、行き先情報を備えているデジタルデータのブロックを、第１のデジタル交換機（９３１）の入力回線（９３５）から入力して、前記中継回線（９３３）を介して第２のデジタル交換機（９３２）へ転送して、前記第２のデジタル交換機（９３２）の出力回線（９３６）から出力するデジタル交換機間中継方式において、前記２台のデジタル交換機（９３１，９３２）間に、前記中継回線（９３３）と並列に、この中継回線（９３３）と略同容量の予備用中継回線（９３４）を設け、前記第１のデジタル交換機（９３１）内において前記デジタルデータのブロックを複製してそのうちの一個を前記中継回線（９３３）に送出するとともに他の一個を前記予備用中継回線（９３４）に送出し、前記中継回線（９３３）に障害が発生していない状態においては、前記第２のデジタル交換機内（９３２）において、前記中継回線（９３３）を通って転送された前記デジタルデータのブロックのみを前記出力回線（９３６）から出力し、前記中継回線（９３３）に障害が発生した状態においては、前記第２のデジタル交換機（９３２）内において、前記予備用中継回線（９３４）を通って転送された前記デジタルデータのブロックのみを前記出力回線（９３６）から出力することを特徴とする。
（本発明の第４の態様）本発明の第４の態様は、上記第３の課題を解決するためになされたものであり、現用系の中継回線を通常通り使用している状態において、相互に中継回線によって接続されている何れか一方の交換機内にて１対Ｎ接続（Ｎとは、現用の中継回線，及びバックアップ中継回線のこと）を行っていても、他方の交換機内にてバックアップ中継回線の接続を行っていない限り、バックアップ中継回線によるセル送信が行われないことに着目して、なされたものである。
【００２１】
そこで、本発明の第４の態様によるデジタル交換機間中継方式は、図３（ｂ）の発明原理図に示すように、少なくとも２台のデジタル交換機（９４１，９４２）間を中継回線（９４３）で接続するとともに、行き先情報を備えているデジタルデータのブロックを、第１のデジタル交換機（９４１）の入力回線（９４５）から入力して、前記中継回線（９４３）を介して第２のデジタル交換機（９４２）へ転送して、前記第２のデジタル交換機（９４２）の出力回線（９４６）から出力するデジタル交換機間中継方式において、前記２台のデジタル交換機（９４１，９４２）間に、前記中継回線（９４３）と並列に、この中継回線（９４３）と略同容量の予備用中継回線（９４４）を設け、前記第２のデジタル交換機（９４２）内において、前記中継回線（９４３）を通って転送された前記デジタルデータのブロックを前記出力回線（９４６）に出力する設定，及び前記予備用中継回線（９４４）を通って転送された前記デジタルデータのブロックと同一内容のデジタルデータのブロックをも前記出力回線（９４６）に出力する設定を予めしておき、前記中継回線（９４３）に障害が発生していない状態においては、前記第１のデジタル交換機（９４１）内において、前記入力回線（９４５）を通って転送された前記デジタルデータのブロックを前記中継回線（９４３）のみに転送し、前記中継回線（９４３）に障害が発生した状態においては、前記第１のデジタル交換機（９４１）内において、前記入力回線（９４５）を通って転送された前記デジタルデータのブロックを前記予備用中継回線（９４４）のみに転送することを特徴とする。
【００２２】
本発明の構成要素の概要と、そのポイントを簡単にまとめる。
〔デジタルデータブロック〕
本発明におけるデジタルデータのブロックとは、このデータの行き先情報を含んだヘッダ部とユーザデータ部とを備えたデジタルデータのブロックであり、Ｂ−ＩＳＤＮにおけるＡＴＭセルの他、パケット交換方式によるパケット，フレーム交換方式によるフレーム等が、これに該当する。
【００２３】
〔中継線と予備用中継線〕
中継線（中継回線の一部としての中継線を含む）及び予備用中継線（予備用中継回線の一部としての予備用中継線を含む）は、電線であっても良いし、光ファイバであっても良いし、マイクロ波用導波管であっても良い。要は、デジタル信号を電気的又は光学的な手段により、一定の空間的範囲に限定された媒体で伝送できるものであれば良い。
【００２４】
中継線と予備用中継線は、同程度の容量を有していることが望ましいが、多少の差異があっても構わない。予備用中継線は、中継線自体が損傷したり、この中継線に接続された交換機内の回線部が故障等によりダウンしてしまった場合に、この中継線に成り代わって中継線として機能するものである。
【００２５】
〔デジタルデータのデータ量〕
第１の態様と第２の態様の場合、デジタルデータのデータ量が一定閾値以上になったかどうかは、中継線の容量に対するデータ量の割合が一定閾値を越えたかどうかということである。従って、この判断は、データの密度として把握することもできるし、デジタルデータのブロックが通過する頻度として把握することもできる。特に、ＡＴＭセルのデータ長は固定長であるから、ＡＴＭセルの通過数として把握することができる。この場合、回線部内にバッファを設ければ、このバッファ内に蓄積された未読み出しのセル数としてこのデータ量を検出することができる。
【００２６】
〔中継線（中継回線）と予備用中継線（予備用中継回線）の切換え〕
デジタルデータのブロックを予備用中継線に迂回させる手段は、デジタルデータの行き先情報を書き替えることによっても良いし、機械的なスイッチ又は半導体スイッチ等の物理的スイッチを切り換えることによっても良い。特にＡＴＭ交換機の場合には、前者の手段によるのが効果的である。例えば、ＡＴＭセルのヘッダ部に付加されるルーティング情報の設定を切り換えるようにしても良い。これらの行き先情報を用いれば、物理的スイッチを用いる場合に比べ、高速処理が可能になる。
【００２７】
また、どのようなデータを予備用中継線に迂回させるかの切り分け手段は、種々考えることができる。例えば、中継線を介して設定されたコネクションであって当該デジタルデータのブロックが属するコネクションの品質で区別し、低品質のコネクションのものであれば高品質のコネクションよりも先に予備用中継線に迂回させるようにすることができる。ここでいう高品質とは、制御用のコネクションであるとか映像情報が含まれるコネクションである。これらのコネクションの場合には、いかなるデータの抜けも許されない。従って、迂回経路への切り換え時に生じるデータ廃棄からこれらのコネクションを保護することができる。なお、ＡＴＭ交換機の場合には、ＡＴＭセルのヘッダ部に含まれる高優先か低優先かの情報によって区別し、低優先のＡＴＭセルを高優先のＡＴＭセルより先に迂回させても良い。
【００２８】
〔輻輳状態の発生通知〕
第２の態様の場合、輻輳状態の発生通知は、輻輳が生じている回線部において実行されても良いし、デジタルデータブロック送信元からの回線が収容されている回線部において実行されても良い。この通知は、この発生元に転送されるユーザセルに書き込まれても良いし、ＡＴＭ−ＯＡＭセルを生成してこれに書き込むようにしても良い。
【００２９】
〔障害発生の通知〕
第３の態様の場合において、第１のデジタル交換機が中継回線の障害を検出した場合には、回線の切換を行う第２のデジタル交換機に対して、障害発生の通知を行うようにしても良い。
【００３０】
また、第４の態様の場合において、第２のデジタル交換機が中継回線の障害を検出した場合には、回線の切換を行う第１のデジタル交換機に対して、障害発生の通知を行うようにしても良い。
【００３１】
これらの場合、各デジタル交換機がＡＴＭ交換機であるならば、この障害発生の通知はＡＴＭ−ＯＡＭセルによってなされるように構成しても良い。
〔デジタル交換機〕
デジタル交換機として、図１（ｂ）に示した構成を採っても良い。
【００３２】
即ち、他の交換機と中継線を介して接続可能であり、この中継線を介して当該他の交換機へ、行き先情報を備えているデジタルデータブロックを転送し得るデジタル交換機（９１１）において、前記中継線に前記デジタルデータブロックを送信するための第１の回線部（９１２）と、前記中継線と略同容量の予備用中継線を接続可能であり、且つこの予備用中継線に前記デジタルデータブロックを転送しうる第２の回線部（９１３）と、前記第１の回線部（９１２）に前記デジタルデータブロックを送信するスイッチ部（９１４）と、前記第１の回線部（９１２）を通過する前記デジタルデータブロックのデータ量が一定の閾値を越えた場合に、前記スイッチ部（９１４）から前記第１の回線部（９１２）に送信すべき前記デジタルデータブロックのうちの一部の送信先を切替えて、前記第２の回線部（９１３）に送信する切替え手段（９１５）とを備えたことを特徴とするデジタル交換機（９１１）である。
このデジタル交換機（９１１）をＡＴＭ交換機に適用する場合には、以上の構成に加え、第１の回線部（９１２）から出力するＡＴＭセルの数を監視する監視手段を更に具備させることができる。この場合、前記切替え手段（９１５）は、前記監視手段が前記ＡＴＭセルの数が一定の閾値を越えていると判断した場合に、前記スイッチ部（９１４）から前記第１の回線部（９１２）に送信すべき前記ＡＴＭセルのうちの一部の送信先を切換えて、前記第２の回線部（９１３）に送信するように構成することができる。このように構成すれば、一定の閾値を越えたかどうかの測定を、第１の回線部（９１２）に対して直接的に行うことができる。よって、間接的に測定する場合に比べ、測定結果を正確に出すことができるので、セル廃棄の更なる低減を図ることができる。
【００３３】
なお、この監視手段は、第１の回線部（９１２）を単位時間内にＡＴＭセルが通過する頻度を測定しても良い。これに対して、監視手段を第１の回線部（９１２）に備えられたバッファとして構成することもできる。このようにすれば、ＡＴＭセルが通過する頻度を、バッファに蓄積されＡＴＭセルの数に変換することができる。よって、その監視が容易になる。
【００３４】
監視手段をバッファとする場合には、このバッファに比較的大きい値である第１の閾値と比較的小さい値である第２の閾値とを備えさせることができる。そして、前記切換え手段（９１５）は、前記ＡＴＭセルの数が第１の閾値を越えた場合に、前記スイッチ部（９１４）から前記第１の回線部（９１２）に送信すべき前記ＡＴＭセルのうちの一部の送信先を切換えて、前記第２の回線部（９１３）に送信するとともに、前記ＡＴＭセルの数が第２の閾値を下回ったときに、前記第２の回線部（９１３）に送信していたＡＴＭセルの送信先を切り替えて、前記第１の回線部（９１２）に戻すように構成することができる。このように構成して、切換えと切り戻しにヒステリシスを持たせれば、切換えと切り戻しの頻度を下げることができる。従って、このような切換え及び切り戻しに際して不可避的に生じるセル廃棄の危険を低減させることができる。
【００３５】
なお、この交換機に用いられる構成の意義は以下の通りである。
［回線部］
回線部（９１２，９１３）は、回線を収容する回線終端部の機能を有しておればよい。この回線部（９１２，９１３）は、複数の回線を収容し、これら複数の回線から送信されてきたＡＴＭセルを多重化してスイッチ部（９１４）に送信するとともに、スイッチ部（９１４）から送信されてきた多重化されたセルを各回線に分配する機能を有していても良い。
【００３６】
［スイッチ部］
スイッチ部（９１４）は、複数の入出力ポートを有し、ＡＴＭセルに書き込まれたルーティング情報に応じて、何れかの入力ポートから入力したＡＴＭセルを何れかの出力ポートから出力させることができるものであれば良い。
【００３７】
このスイッチ内での方路の決定は、機械的に行っても良いし、ソフトウェアによって論理的に行っても良い。
【００３８】
【作用】
（本発明の第１の態様による作用）本発明のデジタル交換機中継方式によれば、一方のデジタル交換機（９０１）から他方のデジタル交換機（９０２）に転送されるデジタルデータのブロックは、通常状態では中継回線（９０３）を介して転送される。そして、中継回線（９０３）を通るデジタルデータのデータ量が一定閾値以上になると、この中継回線（９０３）を通すべきデジタルデータのブロックのうち、低品質のコネクションに属するデータブロックが高品質のコネクションに属するデータブロックよりも優先的に迂回させられて、予備用中継回線（９０４）を介して転送されるようになる。その結果、中継回線（９０３）を通るデジタルデータの情報量がそれ以上増加することが防止され、容量オーバーによるデータ廃棄の危険が軽減される。さらに、迂回経路への切り換え時に生じるデータ廃棄から高品質のコネクションを保護することができる。
【００３９】
また、デジタル交換機としてＡＴＭ交換機を用いれば、一方のＡＴＭ交換機から他方のＡＴＭ交換機に転送されるデジタルデータのブロックは、通常状態では中継回線を介して転送される。そして、中継回線を通るＡＴＭセルの数が一定閾値以上になると、この中継回線を通すべきＡＴＭセルのうち、低品質のコネクションに属するＡＴＭセルが高品質のコネクションに属するＡＴＭセルよりも優先的に迂回させられて、予備用中継回線を介して転送されるようになる。その結果、中継回線を通るＡＴＭセルの数がそれ以上増加することが防止され、容量オーバーによるセル廃棄の危険が軽減される。さらに、迂回経路への切り換え時に生じるデータ廃棄から高品質のコネクションを保護することができる。
【００４０】
また、一方のＡＴＭ交換機において前記中継回線に送出するＡＴＭセルの数が前記一定の閾値以上になった場合に、前記一方のＡＴＭ交換機から前記他方のＡＴＭ交換機に対して、前記予備用中継回線からＡＴＭセルを送信することを通知する保守用ＯＡＭセルを送信すれば、双方のＡＴＭ交換機において同時に回線の切換えができるので、回線の切換に伴うセル廃棄の危険を低減することができる。この際、前記保守用ＯＡＭセルを受信した前記他方のＡＴＭ交換機が、返答用の保守用ＯＡＭセルを前記一方のＡＴＭ交換機に返送した場合に、前記中継回線を通すＡＴＭセルのうちの一部を前記予備用中継回線を介して前記他方のＡＴＭ交換機に転送するように構成すれば、他方のＡＴＭ交換機内にて予備用中継回線への切換が完了している状態下で、一方のＡＴＭ交換機側から予備用中継回線を介してセルの転送ができるので、予備用中継回線中におけるセル廃棄の危険をより低減することができる。
【００４１】
また、本発明のデジタル交換機（９１１）によれば、他の交換機へ転送されるデジタルデータのブロックは、通常状態では、スイッチ部（９１４）から第１の回線部（９１２）に送信され、そこから中継線に送出される。そして、この第１の回線部（９１２）を通過するデジタルデータのデータ量が一定閾値以上になると、切換え手段（９１５）が、第１の回線部（９１２）に送信すべきデジタルデータのブロックのうちの一部の送信先を切り換えるよう、スイッチ部（９１４）を操作する。すると、この一部のデジタルデータのブロックが第２の回線部（９１３）に送信され、そこから予備用中継線に送出される。その結果、中継線を通るデジタルデータの情報量がそれ以上増加することが防止され、容量オーバーによるデータ廃棄の危険が軽減される。
【００４２】
本発明のデジタル交換機をＡＴＭ交換機とすれば、他のＡＴＭ交換機へ転送されるＡＴＭセルは、通常状態では、スイッチ部から第１の回線部に送信され、そこから中継線に送出される。そして、この第１の回線部を通過するＡＴＭセルの数が一定閾値以上になると、切換え手段が、第１の回線部に送信すべきＡＴＭセルのうちの一部の送信先を切り換えるようスイッチ部を操作する。すると、この一部のＡＴＭセルが第２の回線部に送信され、そこから予備用中継線に送出される。その結果、中継線を通るＡＴＭセルの数がそれ以上増加することが防止され、容量オーバーによるデータ廃棄の危険が軽減される。
【００４３】
この検出部が前記第１の回線部に備えられたバッファの使用量からＡＴＭセルの数を計測するようにすれば、ＡＴＭセル数の計測が容易になる。このバッファが比較的大きい値である第１の閾値と比較的小さい値である第２の閾値とを備え、前記切換え手段は、前記ＡＴＭセルの数が第１の閾値を越えた場合に、前記スイッチ部から前記第１の回線部に送信すべき前記ＡＴＭセルのうちの一部の送信先を切換えて前記第２の回線部に送信し、前記ＡＴＭセルの数が第２の閾値を下回ったときに、前記第２の回線部に送信していたＡＴＭセルの送信先を切り替えて前記第１の回線部に戻すように構成すれば、本来バックアップ用である予備用中継回線の使用を最小限にすることができる。
（本発明の第２の態様による作用）本発明の第２の態様によるデジタル交換機（９２０）によれば、出力回線を通過する前記デジタルデータのブロックのデータ量が一定の閾値を越えたことを検出部（９２３）が検出すると、通知手段（９２４）が前記デジタルデータのブロックの発信元に輻輳状態の発生情報を送信することができるので、デジタルデータブロックの発信元ではデジタルデータブロックの送出タイミングを遅らせることができる。例えば、輻輳状態の発生情報が無くなるまで，又は輻輳状態が解消されるまで、デジタルデータブロックの送出タイミングを遅らせることができる。従って、平均値割当による帯域管理を有効に行い、輻輳状態に応じてデジタルデータブロックの出力量を調整することができるので、デジタルデータブロックが廃棄される危険を低減させることができる。
【００４４】
このデジタル交換機を、前記入力回線を収容する入力回線部と、前記出力回線を収容する出力回線部と、前記入力回線部及び前記出力回線部に接続されているとともに、これらの各回線部間を断続させることにより前記デジタルデータのブロックを選択的に転送するスイッチ部とを備えて構成し、検出部は前記出力回線部内を通過する前記デジタルデータのブロックのデータ量を検出するように構成すれば、出力回線部が中継回線を収容するものであってもこの輻輳状態を検出することができる。
【００４５】
この場合、前記通知手段を前記入力回線部内に設け、前記入力回線部から前記入力回線を通って前記デジタルデータのブロックの発信元に向けて送信されるデジタルデータのブロックに前記輻輳状態の発生情報を書き込むようにすれば、仮に出力回線部から発信元に転送されるデジタルデータブロックがなくても、他の回線部から発信元に転送されるデジタルデータブロックがある限り、輻輳状態の発生情報を発信元に通知することができる。
【００４６】
これに対して、前記通知手段を前記出力回線部内に設け、前記入力回路部から前記スイッチ部及び前記入力回線部を通って前記デジタルデータブロックの送信元に向けて送信されるデジタルデータのブロックに前記輻輳状態の発生情報を書き込むようにすれば、同じ回線部内にて検出と通知ができるので、制御が容易になる。
【００４７】
前記通知手段が、前記輻輳状態の発生情報を書き込んだデジタルデータのブロックを生成するように構成すれば、発信元に転送されるデジタルデータブロックが全くない場合でも、確実に輻輳状態の発生情報を通知することができる。
【００４８】
本発明のデジタル交換機をＡＴＭ交換機とすれば、出力回線を通過するＡＴＭセルの数が一定の閾値を越えたことを検出部が検出すると、通知手段が前記ＡＴＭセルの発信元に輻輳状態の発生情報を送信することができるので、ＡＴＭセルの発信元ではＡＴＭセルの送出タイミングを遅らせることができる。例えば、輻輳状態の発生情報が無くなるまで，又は輻輳状態が解消されるまで、ＡＴＭセルの送出タイミングを遅らせることができる。従って、平均値割当による帯域管理を有効に行い、輻輳状態に応じてＡＴＭセルの出力量を調整することができるので、ＡＴＭセルが廃棄される危険を低減させることができる。
【００４９】
この場合、前記スイッチ部から転送された前記ＡＴＭセルが一旦書き込まれるとともに前記出力回線に出力するために前記ＡＴＭセルが読み出されるバッファを前記検出部が備え、このバッファ内に蓄積された未読み出しのＡＴＭセルの数が一定の閾値に達した場合に前記出力回線部を通過する前記ＡＴＭセルの数が一定の閾値を越えたと認識するように構成すれば、ＡＴＭセルの数の計測が容易になる。
【００５０】
前記出力回線部から前記入力回線部を通って前記ＡＴＭセルの発信元に送出されるＡＴＭセルに、前記通知手段が前記輻輳状態の発生情報を記載するように構成すれば、特別な通知のための通信線を用意しなくても輻輳状態の発生を通知することができる。
【００５１】
前記ＡＴＭ交換機内で生成されるＡＴＭ−ＯＡＭセルに前記輻輳状態の発生情報が記載されるように構成すれば、輻輳状態の発生を迅速に通知することができる。
（本発明の第３の態様による作用）本発明の第３の態様によるデジタル交換機間中継方式によれば、第１のデジタル交換機（９３１）に入力されたデジタルデータのブロックは、第１のデジタル交換機（９３１）内において複製され、そのうちの一個が中継回線（９３３）に転送され、他の一個が予備用中継回線（９３４）に転送される。そして、中継回線（９３３）に障害が発生していない通常時においては、第２のデジタル交換機（９３２）は、中継回線（９３３）を通って転送されたデジタルデータのブロックのみを出力回線（９３６）に出力し、予備用中継回線（９３４）を通って転送されたデジタルデータのブロックを破棄する。これに対して、中継回線（９３３）に障害が発生した時においては、第２のデジタル交換機（９３２）は、中継回線（９３３）を通って転送されたデジタルデータを破棄して、予備用中継回線（９３４）を通って転送されたデジタルデータのブロックのみを出力回線（９３６）に出力する。従って、中継回線（９３３）から予備用中継回線（９３４）への切換は、第２のデジタル交換機（９３２）内における転送路の切換のみで可能になる。従って、切換箇所が１箇所のみになるので、切換に伴うデジタルデータブロックの廃棄の危険を低減させることができる。この場合、前記第１のデジタル交換機によって前記中継回線の障害が発見された時に、前記第１のデジタル交換機は前記第２のデジタル交換機に対して前記障害の発生を通知するようにすれば、転送路の切換を行う第２のデジタル交換機が障害の発生を知ることができる。
【００５２】
本発明のデジタル交換機をＡＴＭ交換機とすれば、第１のＡＴＭ交換機に入力されたＡＴＭセルは、第１のＡＴＭ交換機内において複製され、そのうちの一個が中継回線に転送され、他の一個が予備用中継回線に転送される。そして、中継回線に障害が発生していない通常時においては、第２のＡＴＭ交換機は、中継回線を通って転送されたＡＴＭセルのみを出力回線に出力し、予備用中継回線を通って転送されたＡＴＭセルを破棄する。これに対して、中継回線に障害が発生した時においては、第２のＡＴＭ交換機は、中継回線を通って転送されたＡＴＭセルを破棄して、予備用中継回線を通って転送されたＡＴＭセルのみを出力回線に出力する。従って、中継回線から予備用中継回線への切換は、第２のＡＴＭ交換機内における転送路の切換のみで可能になる。従って、切換箇所が１箇所のみになるので、切換に伴うＡＴＭセル廃棄の危険を低減させることができる。この場合、前記第１のＡＴＭ交換機によって前記中継回線の障害が発見された時には、前記第１のＡＴＭ交換機は前記第２のＡＴＭ交換機に対して前記障害の発生を通知するＡＴＭ−ＯＡＭセルを送信するようにすれば、転送路の切換を行う第２のＡＴＭ交換機は障害の発生を迅速に知ることができる。
【００５３】
この場合、前記第１のＡＴＭ交換機内で複製されるＡＴＭセルが予め選択した一部のＡＴＭセルのみであるとし、この一部のＡＴＭセル以外のＡＴＭセルについては、前記中継回線に障害が発生した時でも、前記第２のＡＴＭ交換機内において前記中継回線から転送されたもののみを前記出力回線から出力するようにすれば、予備用中継回線に迂回させるＡＴＭセルの数を少なくすることができるので、複数の中継線に対して一本の予備用中継回線を共用させることができる。
（本発明の第４の態様による作用）本発明の第４の態様によるデジタル交換機間中継方式によれば、第２のデジタル交換機（９４２）内において、中継回線（９４３）を通って転送されてきたデジタルデータのブロックであっても予備用中継回線（９４４）を通って転送されてきたデジタルデータのブロックであっても、ともに出力回線（９４６）から出力されるように、予め設定されている。そして、中継回線（９４３）に障害が発生していない通常時においては、第１のデジタル交換機（９４１）は、入力回線（９４５）から入力されたデジタルデータのブロックを中継線（９４３）のみに転送する。従って、中継線（９４３）のみから第２のデジタル交換機（９４２）にデジタルデータのブロックが入力し、予備用中継線（９４４）からは一切デジタルデータのブロックの入力がない。これに対して、中継回線（９４３）に障害が発生した時においては、第１のデジタル交換機（９４１）は、入力回線（９４５）から入力されたデジタルデータのブロックを予備用中継線（９４４）のみに転送する。従って、予備用中継線（９４４）のみから第２のデジタル交換機（９４２）にデジタルデータのブロックが入力し、中継線（９４３）からは当該デジタルデータのブロックの入力はなくなる。従って、中継回線（９４３）から予備用中継回線（９４４）への切換は、第１のデジタル交換機（９４１）内における転送路の切換のみで可能になる。従って、切換箇所が１箇所のみになるので、切換に伴うデジタルデータブロックの廃棄の危険を低減させることができる。この場合、前記第２のデジタル交換機によって前記中継回線の障害が発見された時に、前記第２のデジタル交換機は前記第１のデジタル交換機に対して前記障害の発生を通知するようにすれば、転送路の切換を行う第１のデジタル交換機が障害の発生を知ることができる。
【００５４】
本発明のデジタル交換機をＡＴＭ交換機とすれば、第２のＡＴＭ交換機内において、中継回線を通って転送されてきたＡＴＭセルであっても予備用中継回線を通って転送されてきたＡＴＭセルであっても、ともに出力回線から出力されるように、予め設定されている。そして、中継回線に障害が発生していない通常時においては、第１のＡＴＭ交換機は、入力回線から入力されたＡＴＭセルを中継線のみに転送する。従って、中継回線のみから第２のＡＴＭ交換機にデジタルデータのブロックが入力し、予備用中継回線からは一切ＡＴＭセルの入力がない。これに対して、中継回線に障害が発生した時においては、第１のＡＴＭ交換機は、入力回線から入力されたＡＴＭセルを予備用中継回線のみに転送する。従って、予備用中継回線のみから第２のＡＴＭ交換機にＡＴＭセルが入力し、中継回線からは当該ＡＴＭセルの入力はなくなる。従って、中継回線から予備用中継回線への切換は、第１のＡＴＭ交換機内における転送路の切換のみで可能になる。従って、切換箇所が１箇所のみになるので、切換に伴うＡＴＭセルの廃棄の危険を低減させることができる。この場合、前記第２のＡＴＭ交換機によって前記中継回線の障害が発見された時に、前記第２のＡＴＭ交換機は前記第１のＡＴＭ交換機に対して前記障害の発生を通知するようにすれば、転送路の切換を行う第１のＡＴＭ交換機が障害の発生を知ることができる。
【００５５】
この場合、前記第２のＡＴＭ交換機内で予備用中継回線から転送されても出力回線に出力されるように予め設定されているＡＴＭセルが予め選択した一部のＡＴＭセルのみであるとし、この一部のＡＴＭセル以外のＡＴＭセルについては、前記中継回線に障害が発生した時でも、前記第１のＡＴＭ交換機内において前記中継回線のみに転送するようにすれば、予備用中継回線に迂回させるＡＴＭセルの数を少なくすることができるので、複数の中継線に対して一本の予備用中継回線を共用させることができる。
【００５６】
【実施例】
次に、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。この実施例は、本発明によるデジタル交換機間中継方法が、Ｂ−ＩＳＤＮ網に適用された実施例である。
＜Ｂ−ＩＳＤＮ網の構成＞
最初に、本発明の一実施例が適用されたＢ−ＩＳＤＮ網の概略図を図４に示す。このＢ−ＩＳＤＮ網は、デジタル交換機としての２台のＡＴＭノード（第１ＡＴＭノード１ａ，第２ＡＴＭノード１ｂ）が接続された構成になっている。
【００５７】
両ＡＴＭノード相互間の接続は、各ＡＴＭノード１の特定のポート＃０に両端が接続されたＡＴＭ中継線φ１によって行われている。このＡＴＭノード１相互間の接続を、ネットワーク・ノード・インタフェース（ＮＮＩ）と言う。また、これら両ＡＴＭノード１間には、中継線φ１と平行して、中継線φ１と同容量且つ同機能を有する予備中継回線としてのバックアップ回線φ２が架設されている。このバックアップ回線φ２の両端は、各ＡＴＭノードのポート＃０とは別のポート（＃１）に接続されている。
【００５８】
なお、第１ＡＴＭノード１ａの他のポート（＃２〜＃ｍ）は、ＡＴＭ加入者線又は他の中継線を介してユーザ端末（図示せず）又は他のＡＴＭノード（図示せず）に接続されている。同様に、第２ＡＴＭノード２ａの他のポート（＃ｎ〜＃ｚ）は、ＡＴＭ加入者線又は他の中継線を介してユーザ端末（図示せず）又は他のＡＴＭノード（図示せず）に接続されている。図４では、各ＡＴＭノード１がルータ２を介してＦＤＤＩ３に接続されていることを示している。図示せぬ複数の端末は、このＦＤＤＩ３によって接続されているものとする。このようなＡＴＭノード１と端末（ルータを含む）との接続を、ユーザ・ノード・インタフェース（ＵＮＩ）と言う。
【００５９】
なお、各回線φ１〜ｍは、通信の上下方向に夫々１本づつ用意されている。ここでは、各端末から第１ＡＴＭノード１ａに入って第２ＡＴＭノード１ｂに転送される向きを上り方向とし、その逆を下り方向とする。
＜セルの構成＞
次に、このＵＮＩ内で転送されるセルの構成を図９に示す。この図９に示すように、セルは、５オクテットのヘッダ部と４８オクテットのペイロード部とから構成される。ヘッダ部は、当該セルがどの通信に属しているかを示すフィールドである。また、ペイロード部は、ユーザ情報を格納する情報である。
【００６０】
ヘッダ部の第１オクテットの前半４ビットは一般制御フロー部（ＧＦＣ）である。ヘッダ部の第１オクテットの後半４ビット及び第２オクテットの前半４ビットは仮想パス識別子（ＶＰＩ）であり、第２オクテットの後半４ビットから第４オクテットの前半４ビットまでは仮想チャンネル識別子（ＶＣＩ）である。
【００６１】
これら仮想パス識別子（ＶＰＩ）及び仮想チャネル識別子（ＶＣＩ）は、当該セルの転送経路，即ち特定仮想パス（ＶＰ）内の特定チャネル（ＶＣ）を特定するルーティングビットである。
【００６２】
ヘッダ部の第４オクテットの５ビット目から３ビットはペイロードタイプ識別子（ＰＴＩ）である。このペイロードタイプ識別子（ＰＴＩ）は、ペイロード部の中身の種別を示す。この種別とは、ユーザ情報，ＯＡＭ情報，リソース情報等である。ペイロードタイプ識別子（ＰＴＩ）は、また、当該ユーザセルが属しているコネクションが輻輳しているかどうかの情報をも表示する。
【００６３】
ヘッダ部の第４オクテットの最終ビットはセル損失優先表示（ＣＬＰ）である。このセル損失優先表示（ＣＬＰ）は、優先度が低い（“１”）か高いか（“０”）かを示す。
【００６４】
ヘッダ部の第５オクテットはヘッダ誤り制御部（ＨＥＣ）である。
セルがＮＮＩ内を転送される際には、一般制御フロー部（ＧＦＣ）が削除され、その代わり仮想パス識別子（ＶＰＩ）が計１２ビットとなる。
＜ＳＤＨフレームの構成＞
以上のように構成されるセルは、ＮＮＩ及びＵＮＩ内を転送されるために多重化され、同期ディジタルハイアラーキ（ＳＤＨ）のフレームにマッピングされる。この同期ディジタルハイアラーキのフレームのフォーマットを図１０に示す。図１０に示されるように、このフレームは、セクションオーバヘッドα，パスオーバヘッドβ，及びペイロードγから構成される。そして、多重化されたセルδは、このペイロードγ内に格納されるのである。
【００６５】
セクションオーバヘッドα及びパスオーバヘッドβは、このフレームに格納されるセルδが属しているコネクションの状態の監視及び維持のための情報である。具体的には、フレーミング，誤り検出，メンテナンス等の機能を有している。
【００６６】
なお、このＳＤＨフレームは、ペイロードγに格納されたＡＴＭフレームδが満杯になっていない場合でも、定期的に送信される。
＜ＡＴＭノードの構成＞
次に、図５及び図６に基づきＡＴＭノード１の内部構成の詳細を説明する。なお、各ＡＴＭノード１の内部構成は、第１のものでも第２のものでも全く同一である。
【００６７】
図５に示されるように、各ＡＴＭノード１は、複数本のＡＴＭ中継線φ１又は複数本のＡＴＭ加入者線φ３に各々接続されている複数個の回線制御部（ＬＴ）１２と、全ての回線制御部（ＬＴ）１２に各々ハイウェイ（ＨＷ）を介して接続されている一個のＡＴＭセルスイッチ（ＳＷ）１１と、このＡＴＭセルスイッチ（ＳＷ）１１に接続されている制御信号送受信部（ＣＬＡＤ）１３と、システムバスφ４を介して全回線制御部（ＬＴ）１２に接続されているとともに内部バスを介して制御信号送受信部（ＣＬＡＤ）１３に接続されている主制御部（ＣＴＬ）１４と、内部バスφ５を介して主制御部（ＣＴＬ）１４に各々接続されているＲＯＭ（リード・オンリー・メモリー）１５及びＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリー）１６とから、構成されている。
〔回線制御部（ＬＴ）の構成〕
回線部としての回線制御部（ＬＴ）１２は、複数のＡＴＭ中継線φ１又はＡＴＭ加入者線φ３から受信したセルを時分割多重化してハイウェイ（ＨＷ）に乗せるとともに、ハイウェイ（ＨＷ）から受信したセルを分割して複数のＡＴＭ中継線φ１又はＡＴＭ加入者線φ３の内の何れか適切な信号線に送信する機能を有する。図５においてＡＴＭノード１には、ＡＴＭ中継線φ１又はバックアップ回線φ２に接続されている回線制御部（ＬＴ）１２がｍ個，ＡＴＭ加入者線φ３に接続されている回線制御部（ＬＴ）１２がｎ個、備えられている。ここでは仮に、回線制御部（ＬＴ０）１２ａに中継線φ１が接続され、回線制御部（ＬＴ１）１２ｂにバックアップ回線φ２が接続されているとする。
【００６８】
回線制御部（ＬＴ）１２の更に詳細な構成を、図６に基づいて説明する。図６に示すように、回線制御部（ＬＴ）１２は、出入２本のＡＴＭ中継線φ１又は出入２本のＡＴＭ加入者線φ３に接続されている４個のＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１と、このＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１に接続された入力方向（回線からＳＷ部１１へ向かう方向）用の４個のＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａと、同じくＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１に接続された出力方向（ＳＷ部１１から回線へ向かう方向）用の４個のＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ｂと、ＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１のハイウェイ側入力端に各々接続された４個のＨＥＣ追加回路（ＰＬＤ）１２３ａと、ＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１のハイウェイ側出力端に各々接続された４個ＨＥＣ削除回路（ＰＬＤ）１２３ｂと、各ＨＥＣ追加回路（ＰＬＤ）１２３ａの入力端に各々接続された４個のセル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４と、全ＨＥＣ削除回路（ＰＬＤ）１２３ｂの出力端に接続された１個のセル多重化回路（ＭＵＸ）１２５と、ＮＴＣ１２１，ＡＴＣ１２２，ＤＭＵＸ１２４，及びＭＵＸ１２５に内部バスを介して接続されているＣＰＵ（中央演算装置）１２６と、このＣＰＵ１２６に内部バスを介して接続されているＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）１２７及びＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）１２８とから構成されている。
【００６９】
［ＣＰＵの構成］
このＣＰＵ１２６は、システムバスを介して主制御部（ＣＴＬ）１４によって制御される。そして、ＣＰＵ１２６は、ＲＡＭ１２７に格納されたプログラム及びＲＯＭに格納されたデータを実行することにより、内部バスを介して接続された各構成部を制御する。
【００７０】
［ＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）の構成］
ＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１は、各回線におけるＳＤＨを終端させて、セルをノード１内に入出力させるインタフェースである。即ち、ＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１は、各回線φ１〜ｍから入力されてきたＳＤＨフレームからセクションオーバヘッド（ＳＯＨ）及びパスオーバヘッド（ＰＯＨ）を外して、各セルδの抽出を行う。また、ＡＴＭセルスイッチ（ＳＷ）１１からセル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４を経て転送されてきたセルを、ＳＤＨフレームにマッピングするとともに、適宜セクションオーバヘッド（ＳＯＨ）及びパスオーバヘッド（ＰＯＨ）を付加して、各回線φ１〜ｍに送出する。
【００７１】
また、ＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１には、図２８乃至図３０に示すように、セル送信部（Ｃｅｌｌ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）１２１ａ及びセル受信部（Ｃｅｌｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ）１２１ｂが接続されたＡＴＭセルストリームインタフェース（ＡＣＳＩ）１２１ｃが備えられている。
【００７２】
このＡＴＭセルストリームインタフェース（ＡＣＳＩ）１２１ｃは、セル・ストリーム・インタフェース及びセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）上の送受信におけるデータ・フロー制御インタフェースである。
【００７３】
また、セル送信部１２１ａは、主制御部（ＣＴＬ）１４からの指示によりメモリ（ＲＡＭ）１６から出力されたＡＴＭ−ＯＡＭセルを、中継線φ１又は加入者線φ３に向けて送信し、交換網に乗せる機能を有している（図２８参照）。また、セル受信部１２１ｂは、中継線φ１から送られてくるＡＴＭ−ＯＡＭセルを受信し、メモリ（ＲＡＭ）１６を介して主制御部（ＣＴＬ）１４に通知する機能（図２９参照），及びＡＴＭ−ＯＡＭセルをＡＴＭセルスイッチ（ＳＷ）１１に向けて転送する機能（図３０参照）を有している。
【００７４】
このＡＴＭ−ＯＡＭセルとは、Ｂ−ＩＳＤＮ網における仮想パス（ＶＰ）と仮想チャンネル（ＶＣ）のコネクションを運用保守するためのセルである。ここで、ＡＴＭ−ＯＡＭセルの構成を、図２７に基づいて説明する。このＡＴＭ−ＯＡＭセルも、図９で示した様に、５オクテットのヘッダ部（Ｃｅｌｌ Ｈｅａｄｅｒ）と４８オクテットのペイロード部から構成されている。そして、このペイロード部が、４ビットのＯＡＭセルタイプ表示部（ＯＡＭ Ｃｅｌｌ Ｔｙｐｅ），４ビットの機能タイプ表示部（Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｔｙｐｅ），４５オクテットの機能別情報フィールド（Ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｆｉｅｌｄ），６ビットの将来用予備ビット，及び１０ビットの誤り検出符号（ＥＤＣ（ＣＲＣ−１０））から構成されている。
【００７５】
本実施例では、このようなＡＴＭ−ＯＡＭセルを、ユーザセルのコネクションの切り換えのために用いている。即ち、中継線φ１を介して特定のノードに送信していたユーザセルの送信経路をバックアップ回線φ２に切り替える操作を行うために、このＡＴＭ−ＯＡＭセルを用いる。さらに、本実施例では、このようなＡＴＭ−ＯＡＭセルを、ユーザセルの送信元端末がルータ２である場合における当該ルータ２への輻輳情報の通知用に、用いている。
【００７６】
また、ＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１は、回線上のＬ１（物理レイヤ）障害を検出することができる。このＬ１障害とは、具体的には、クロック秒の異常，光出力の切断，信号送出（ＬＯＳ），フレーム同期外れ（ＬＯＦ），ポインタ喪失（ＬＯＰ），セル同期外れ（ＬＯＣ），警報表示信号（ＡＩＳ）の受信等が挙げられる。ＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１は、Ｌ１障害を検出すると、主制御部（ＣＴＬ）１４にその旨を通知する。
［ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）の構成］
何れのＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２も、受信したセルのヘッダ部の書き換えを行う。例えば、ＶＰＩ／ＶＣＩの書き換えや、ペイロードタイプ識別子（ＰＴＩ）への輻輳通知情報の書き込みを行う。
【００７７】
また、入力方向用のＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａは、ＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１上において、セルにルーティング（ＴＡＧ）情報を付加するヘッダ編集を行う。他方、出力方向用のＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ｂは、ＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１上において、セルからルーティング（ＴＡＧ）情報を削除するヘッダ編集を行う。詳しく説明すると、ＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１がＡＴＭ中継線φ１又はＡＴＭ加入者線φ３からセルを受信すると、入力方向用のＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａは、そのセルのＶＰＩ／ＶＣＩ値に応じて、ルーティング（ＴＡＧ）情報を付加する。また、ＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１がハイウェイ（ＨＷ）からセルを受信すると、出力方向用のＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ｂは、ルーティング（ＴＡＧ）情報を削除し、必要に応じて、ＶＰＩ／ＶＣＩの高速変換を行う。このルーティング（ＴＡＧ）情報とは、ノード１内でのセル転送方路を決定する情報である。
【００７８】
入力方向用のＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａは、主制御部（ＣＴＬ）１４からの指示に従い、１対１接続用のルーティング（ＴＡＧ）情報，又は１対Ｎ接続用のルーティング（ＴＡＧ）情報の何れかを、セルヘッダ部の先頭に付加する。これらルーティング（ＴＡＧ）情報の各タイプのうち何れを付加するかは、各回線制御部（ＬＴ）１２の各ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａ毎に、予め、初期設定されている。そして、この情報は、ＲＡＭ１６に登録されている。
【００７９】
図１１は、１対１接続用のルーティング（ＴＡＧ）情報を示している。図１１に示す通り、このルーティング（ＴＡＧ）情報は、２オクテットの長さからなっている。
【００８０】
このルーティング（ＴＡＧ）情報中のコピー指示ビット（Ｃ）は、当該セルがポイント・ポイント・シグナリングに用いられるセルであるか（＝０）ポイント・マルチポイント・シグナリングに用いられるセルであるか（＝１）を示す。従って、この場合には、Ｃ＝０に設定されている。また、装置内試験セル表示ビット（Ｏ）は、当該セルがユーザセルであるのか（＝０）装置内セルであるのか（＝１）を示す。また、優先クラスビット（Ｐ）は、当該セルが高優先セルであるのか（＝０）低優先セルであるのか（＝１）を示す。また、輻輳制御ビット（ＣＯＮ）は、セル廃棄ができない重要呼に当該セルが属すのか（＝０）セル廃棄可能な非重要呼に当該セルが属すのか（＝１）を示す。なお、ＲＥＳはリザーブビットである。
【００８１】
また、ＳＷ内ルーティング情報部（ＴＡＧＡ）はＡＴＭセルスイッチ（ＳＷ）１１内での方路，即ちどの回線制御部（ＬＴ）１２へ進むかを示し、回線部内ルーティング情報部（ＴＡＧＢ）は回線制御部（ＬＴ）１２内での方路，即ちどのセル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４を通過させるかを示し、共通部選択ビット（ＣＯＭ）は制御信号送受信部（ＣＬＡＤ）１３に進む方路を選択させることを示す。これらＳＷ内ルーティング情報部（ＴＡＧＡ），回線制御部内ルーティング情報部（ＴＡＧＢ），及び共通部選択ビット（ＣＯＭ）は、夫々のビットの状態（０又は１）の組み合わせに従って、１つの方路を選択するものである。従って、これら計６ビットの情報の組み合わせによって選択可能な方路は、２^６＝３２通りである。この数は、最大容量４．８Ｇ［ｂｐｓ］時において収容可能な、１５６Ｍ［ｂｐｓ］回線の回線数に相当する。
【００８２】
以上の関係を、図１２乃至図１４を用いて模式的に説明する。
いま、図１２に示すように、ＡＴＭセルスイッチ（ＳＷ）１１が４つの出力ポート（＃０〜３）を有しており、各出力ポートに各々回線制御部（ＬＴ０〜３）１２が接続されており、各回線制御部（ＬＴ０〜３）１２内には回線を４回線に分配するセル分配器（ＤＭＵＸ）１２４が設けられているとする。また、ＬＴ３のみは共通部（ＣＬＡＤ）１３にも接続されているとする。
【００８３】
この場合、ＡＴＭセルスイッチ（ＳＷ）１１内では、図１３の表に示すように、ＴＡＧＡの３ビットの状態に従って出力方路（ポート）が決定される。
また、各セル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４では、図１４の表に示すように、ＴＡＧＢの２ビット及び共通部選択ビット（ＣＯＭ）の状態に従って出力方路（ポート）が決定される。
【００８４】
ここでは、ＬＴ０から出ている回線は中継線φ１に繋がり、ＬＴ１から出ている回線は中継線φ１用のバックアップ回線φ２に繋がっているとする。同様に、ＬＴ２から出ている回線は中継線φ１に繋がり、ＬＴ３から出ている回線は中継線φ１用のバックアップ回線φ２に繋がっているとする。すると、図１３及び図１４から明らかなように、ＳＷ内ルーティング情報（ＴＡＧＡ）の設定を換える（ａ０を“０”から“１”に換える）だけで、出力先の回線制御部を、ＬＴ０からＬＴ１へ，又はＬＴ２からＬＴ３へ変更することができる。即ち、中継線φ１に送出すべきセルを、バックアップ回線φ２に切り替えて送出する事ができる。なお、このような出力先としての回線制部（ＬＴ）の切り換え，即ち、ルーティング（ＴＡＧ）情報の切り換えは、セル毎に行うことができる。また、ＶＰＩ／ＶＣＩ値が同じコネクション毎に行うことができる。
【００８５】
なお、入力方向用のＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａは、このセルヘッダ編集を行うために、図１５に示すようなルーティングテーブルを備えている。この図１５における“ＴＡＧ＃０”の表示は、「方路＃０に向かうためのＴＡＧ」の意味である。
【００８６】
そして、正常時において、入力方向用のＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａは、ＡＴＭ加入者線φ３又はＡＴＭ中継線φ１から受信したセルのＶＰＩ／ＶＣＩ値に基づいて、通常用のルーティングテーブル（ａ）を検索する。そして、追加したルーティング（ＴＡＧ）情報に、ルーティングテーブル（ａ）の該当欄に記載されている値を書き込むのである。
【００８７】
従って、中継線φ１を介して隣のノードに転送されることを意味するＶＰＩ／ＶＣＩ値を有するセルが当該ＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１に入力してきた時には、回線制御部（ＬＴ０）若しくは回線制御部（ＬＴ２）に向かうためのルーティング（ＴＡＧ）情報が当該セルに付加され、ＡＴＭセルスイッチ（ＳＷ）部１１に送り出される。
【００８８】
一方、セルをバックアップ回線φ２に迂回させる必要がある場合には、主制御部（ＣＴＬ）１４の指示及びセル損失優先表示（ＣＬＰ）の内容に従い、ルーティングテーブルの内容を通常用（ａ）からバックアップ用（ｂ）に置き換える。従って、この場合には、上記ＶＰＩ／ＶＣＩ値を有するセルに対し、回線制御部（ＬＴ１）若しくは回線制御部（ＬＴ３）に向かうためのルーティング（ＴＡＧ）情報が付加され、ＡＴＭセルスイッチ（ＳＷ）部１１に送り出される。その結果、当該セルはバックアップ回線φ２を通って隣のノードに転送されることになる。
【００８９】
図１６は、１対Ｎ接続用のルーティング（ＴＡＧ）情報を示している。図１６に示す通り、このルーティング（ＴＡＧ）情報は、２オクテットの長さからなっている。
このルーティング（ＴＡＧ）情報中のコピー指示ビット（Ｃ），装置内試験セル表示ビット（Ｏ），優先クラスビット（Ｐ），及び輻輳制御ビット（ＣＯＮ）の意味は、１対１接続用のものと同じである。従って、この場合には、コピー指示ビットＣ＝１に設定されている。
【００９０】
１対１接続用のものと比較して、この場合におけるルーティング（ＴＡＧ）情報では、第１オクテットの４ビット目乃至６ビット目，及び８ビット目，並びに、第２オクテットの１ビット目乃至４ビット目の計８ビット（ａ０〜ａ７）がＳＷ内ルーティング情報部（ＴＡＧＡ）となっている。また、この場合には、回線部内ルーティング情報部（ＴＡＧＢ），及び共通部選択ビット（ＣＯＭ）は、削除されている。
【００９１】
この場合におけるＳＷ内ルーティング情報部（ＴＡＧＡ）は、各ビットの夫々に対応した方路に送信することを示している。即ち、ＳＷ内ルーティング情報部（ＴＡＧＡ）がビットマップ形式のものとして扱われるのである。従って、同じビット数で選択できる方路の数は、１対１接続の場合よりも少ないが、同じセルを複数の方路に夫々送信することができる。この関係を、図１７及び図１８を用いて模式的に説明する。
【００９２】
いま、図１７に示すように、ＡＴＭセルスイッチ（ＳＷ）部１１が８つの出力ポート（＃０〜７）を有しており、各出力ポートに各々回線制御部１２が接続されており、各回線制御部１２内には回線を４回線に分配するセル分配器（ＤＭＵＸ）１２４が設けられているとする。また、ＬＴ３のみはＳＣＧ部にも接続されているとする。
【００９３】
この場合、ＡＴＭセルスイッチ（ＳＷ）部１１内では、図１８の表に示すように、ＴＡＧＡの８ビットの各々と各出力方路（ポート）との対応関係が登録されている。そして、入力されたセルの出力方路としては、“＝１”にセットされているビットに対応する出力方路（ポート）が選択されるのである。即ち、ａ０のビットが“＝１”に設定されている場合には、ポート＃０から当該セルが出力される。同様に、ａ１＝１にセットされている場合にはポート＃１から、ａ２＝１にセットされている場合にはポート＃２から、ａ３＝１にセットされている場合にはポート＃３から、ａ４＝１にセットされている場合にはポート＃４から、ａ５＝１にセットされている場合にはポート＃５から、ａ６＝１にセットされている場合にはポート＃６から、ａ７＝１にセットされている場合にはポート＃７から、夫々セルが出力される。
【００９４】
この場合、複数のビットが“＝１”にセットされているならば、“＝１”に設定されているビットに対応する全てのポートから、セルが出力される。即ち、ＡＴＭセルスイッチ（ＳＷ）部１１内部において、“＝１”にセットされているビットの数だけ、セルが複製されて出力されるのである。
【００９５】
以上のように、８ビットのＳＷ内ルーティング情報部（ＴＡＧＡ）をビットマップ形式として扱うことにより、８本の６２２Ｍ（ｂｐｓ）の出力方路を選択することができるが、最大容量４．８Ｇ（ｂｐｓ）時において収容可能な１５６Ｍ（ｂｐｓ）の全回線（計３２回線）を選択することはできない。そこで、各出力方路に接続されている各セル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４では、セルのＶＰＩ／ＶＣＩを識別することにより、４本の回線を選択するようにしている。
【００９６】
即ち、各セル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４には、各回線毎に、出力させることができるセルのＶＰＩ／ＶＣＩが予め登録されている。そして、セルがＡＴＭセルスイッチ（ＳＷ）部１１から出力された場合には、このセルが入力されたセル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４は、このセルのＶＰＩ／ＶＣＩが何れかの回線から出力すべきものとして予め登録されいる場合のみ、このセルを該当する回線を介して出力するのである。ここでは、各回線毎に登録可能なＶＰＩ／ＶＣＩは、８通りであるとする。
【００９７】
ここで、１対１接続の場合と同じように、ＬＴ０から出ている回線は中継線φ１に繋がり、ＬＴ１から出ている回線は中継線φ１用のバックアップ回線φ２に繋がっているとする。同様に、ＬＴ２から出ている回線は中継線φ１に繋がり、ＬＴ３から出ている回線は中継線φ１用のバックアップ回線φ２に繋がっているとする。すると、図１８から明らかなように、ＳＷ内ルーティング情報（ＴＡＧＡ）の設定を換える（例えば、“ａ０＝１”且つ“ａ１＝０”の設定を、“ａ０＝０”且つ“ａ１＝１”に換える）だけで、出力先の回線制御部１２を、ＬＴ０からＬＴ１へ変更することができる。即ち、中継線φ１に送出すべきセルを、バックアップ回線に切り替えて送出する事ができる。また、“ａ０＝１”且つ“ａ１＝１”と設定すれば、出力先の回線制御部１２を、ＬＴ０及びＬＴ１とすることができる。即ち、中継線φ１に送出すべきセルを、中継線φ１に加えてバックアップ回線φ２へも送出する事ができる。
【００９８】
なお、上り用のＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａは、このセルヘッダ編集を行うために、図１９に示すようなルーティングテーブルを備えている。即ち、上り用のＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａは、正常時においては、ＡＴＭ加入者線φ３又はＡＴＭ中継線φ１から受信したセルのＶＰＩ／ＶＣＩ値に基づいて、通常用のルーティングテーブル（ａ）を検索する。そして、追加したルーティング（ＴＡＧ）情報内のＳＷ内ルーティング情報（ＴＡＧＡ）の各ビットに、ルーティングテーブル（ａ）の該当欄に記載されている値を書き込むのである。なお、図１９における８ビットの値は、ＳＷ内ルーティング情報（ＴＡＧＡ）の各ビットに設定される値そのものであり、最小ビットがａ０に、最大ビットがａ７に、夫々対応している。
【００９９】
従って、中継線φ１を介して隣のノードに転送されることを意味するＶＰＩ／ＶＣＩ値を有するセルが当該ＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１に入力してきた時には、回線制御部（ＬＴ０）若しくは回線制御部（ＬＴ２）に向かうためのルーティング（ＴＡＧ）情報が当該セルに付加され、ＡＴＭセルスイッチ（ＳＷ）部１１に送り出される。
【０１００】
一方、セルを中継回線φ１及びバックアップ回線φ２を介して転送する必要がある場合には、主制御部（ＣＴＬ）１４の指示に従い、ルーティングテーブルの内容を通常用（ａ）からバックアップ用（ｂ）に置き換える。従って、この場合には、上記ＶＰＩ／ＶＣＩ値を有するセルに対し、回線制御部（ＬＴ０）又は回線制御部（ＬＴ２），及び回線制御部（ＬＴ１）又は回線制御部（ＬＴ３）に向かうためのルーティング（ＴＡＧ）情報が付加され、ＡＴＭセルスイッチ（ＳＷ）部１１に送り出される。その結果、当該セルは、中継回線φ１及びバックアップ回線φ２を通って隣のノードに転送されることになる。
【０１０１】
［ＨＥＣ削除回路（ＰＬＤ）の構成］
図６に戻り、ＨＥＣ削除回路（ＰＬＤ）１２３ｂは、上り用のＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａによりルーティング（ＴＡＧ）情報を付加されて計５５オクテットになったセルからヘッダ誤り制御部（ＨＥＣ）の１オクテットを削除し、計５４オクテット（図１１参照）とする回路である。この処理を行うのは、ＡＴＭノード１内においては５４オクテット以下のセルのみ転送が許容される一方、ＡＴＭノード１内ではヘッダ誤り制御の必要がないことによる。
【０１０２】
［ＨＥＣ追加回路（ＰＬＤ）の構成］
同様に、ＨＥＣ追加回路（ＰＬＤ）１２３ａは、計５４オクテットの状態でＡＴＭセルスイッチ（ＳＷ）１から送信されてきたセルに対し、適切なＨＥＣの値を計算してそれを１オクテットのヘッダ誤り制御部として追加し、計５５オクテットのセルとしてＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１に転送する回路である。この処理を行うのは、ＡＴＭノード１外ではヘッダ誤り制御が必要であることによる。
【０１０３】
［セル多重化回路（ＭＵＸ）の構成］
セル多重化回路（ＭＵＸ）１２５は、４個のＨＥＣ削除回路（ＰＬＤ）１２３ｂから各々１５６Ｍ［ｂｐｓ］の速度で転送されてきたセルを時分割多重化して、６２２Ｍ［ｐｂｓ］の速度でＡＴＭセルスイッチ（ＳＷ）１１に転送する回路である。なお、このセル多重化回路（ＭＵＸ）１２５の入口には、入力されたセルを実際に多重化する前に一旦蓄えるためのバッファ１２５ａが、回線数に応じて設けられている。このバッファの容量は、図７に示す通り、２０セルである。
【０１０４】
また、セル多重化回路（ＭＵＸ）１２５も、ＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１と同様に、回線上のＬ１（物理レイヤ）障害を検出することができる。このセル多重化回路（ＭＵＸ）１２５によって検出できるＬ１障害には、上述したものの他に、セル多重化回路（ＭＵＸ）１２５におけるパリティエラーが含まれる。セル多重化回路（ＭＵＸ）１２５は、Ｌ１障害の発生を検出すると、主制御部（ＣＴＬ）１４にその旨を通知する。
【０１０５】
［セル分配回路（ＤＭＵＸ）の構成］
セル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４は、ＡＴＭセルスイッチ（ＳＷ）１１から６２２Ｍ［ｂｐｓ］の速度で転送されてきたセルを選択して通過させ、１５６Ｍ［ｂｐｓ］の速度でＨＥＣ追加回路（ＰＬＤ）１２３ａに転送する回路である。このセル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４は、受信したセルのコピー指示ビット（Ｃ）が“Ｃ＝０”である場合には、そのルーティング（ＴＡＧ）情報（ＴＡＧＢ及びＣＯＭ）が自己の回線を宛先とするものとして予め登録されている場合のみ、このセル通過させる。また、受信したセルのコピー指示ビット（Ｃ）が“Ｃ＝１”である場合には、そのＶＰＩ／ＰＣＩが自己の回線を宛先とするものとして予め登録されている場合のみ、このセルを通過させる。従って、同じＶＰＩ／ＰＣＩが複数のセル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４に登録されている場合には、同じセルがこれら複数のセル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４から出力されるので、結果としてセルのコピーが行われる。
【０１０６】
なお、各セル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４の入口には、入力されたセルを一旦蓄えるための監視手段としてのバッファ１２４ａが設けられている。このバッファ１２４ａの容量は、図７に示す通り、１１２セルである。
【０１０７】
また、各バッファ１２４ａの使用量は、主制御部（ＣＴＬ）１４により常時監視されている。これは、このバッファ１２４ａが中継線φ１に繋がる回線に接続されている場合には、このバッファ１２４ａの使用量が中継線φ１の使用量に相当し、セル廃棄が生じる危険度を知ることができるからである。そのため、本実施例では、図８に示すように、このバッファ１２４ａの使用量に２つの閾値を設け、使用量がこれら閾値に達したときに、その閾値に応じて異なった制御を行っている。即ち、比較的多使用量の閾値を「切替え」とし、比較的少使用量の閾値を「切り戻し」としている。
【０１０８】
そして、バッファ１２４ａの使用量が増加してこの「切替え」閾値に達し、且つ一定時間その状態が続いたときには、この中継線φ１を通して送信すべきセルのうち、低品質クラスのセルをバックアップ回線φ２を通して送信するように、上述のルーティングテーブルの内容を切り替える。即ち、このようにすることにより、中継線φ１を介した低品質クラスのコネクションを、順次バックアップ回線φ２に設定し直す。ここでいう高品質／低品質とは、コネクション毎に決めるものであり、セル自体に格納された情報ではない。高品質クラスのコネクションとしては、例えば、制御用のコネクションや映像信号のコネクション等が挙げられる。また、低品質クラスのコネクションとしては、例えば、ＬＡＮのコネクション等が挙げられる。このように低品質クラスのコネクションから順次コネクションの切替を行うのは、コネクションの切替に際してセルの廃棄が生じてしまうことが避け得ないので、このセル廃棄から高品質のセルを保護するためである。
【０１０９】
一方、バッファ１２４ａの使用量が減少してこの「切り戻し」閾値に達し、且つ一定時間その状態が続いたときには、このバックアップ回線φ２によるセル送信を中止し、全てのコネクションを中継線φ１に設定し直す。このように、「切替え」と「切り戻し」とでヒステリシスを持たせたのは、頻繁にコネクションの切替が生じてセル廃棄が生じることを避けるためである。
【０１１０】
また、セル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４も、ＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１と同様に、回線上のＬ１（物理レイヤ）障害を検出することができる。このセル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４によって検出できるＬ１障害には、ＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１が検出するものの他に、このセル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４におけるパリティエラーが含まれる。セル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４は、Ｌ１障害の発生を検出すると、主制御部（ＣＴＬ）１４にその旨を通知する。
〔ＡＴＭセルスイッチ（ＳＷ）の構成〕
ＡＴＭセルスイッチ（ＳＷ）１１は、図７に示すように、網状に構成された信号路と、それら信号路を統合する複数個のセル多重化回路（ＭＵＸ）１１１及び、各セル多重化回路（ＭＵＸ）１１１の出力側に接続された容量２５６セルのバッファ１１２と、各バッファ１１２の出力に接続されたセル分配回路（ＤＭＵＸ）１１３と、複数のセル分配回路（ＤＭＵＸ）１１３に接続されたセレクタ（ＳＥＬ）１１４とから構成されている。
【０１１１】
このセル多重化回路（ＭＵＸ）１１１は、受信したセルのルーティング（ＴＡＧ）情報に従って、当該セルの通過を許可又は阻止する。即ち、ルーティング（ＴＡＧ）情報のコピー通知ビット（Ｃ）が“Ｃ＝０”に設定されている場合には、ＳＷ内ルーティング情報（ＴＡＧＡ）の各ビットの組み合わせが予め登録されている条件と一致しているセルのみを、通過させる。
【０１１２】
一方、ルーティング（ＴＡＧ）情報のコピービット（Ｃ）が“Ｃ＝１”に設定されている場合には、ＳＷ内ルーティング情報（ＴＡＧＡ）の各ビットのうちの予め登録されているビットが“＝１”にセットされているセルのみを、通過させる。従って、複数のビットが“＝１”にセットされ，且つそれらビットの各々が別個のセル多重化回路（ＭＵＸ）１１１に登録されている場合には、当該セルは、これら複数のセル多重化回路（ＭＵＸ）１１１を通過する。この結果、セルのコピーがなされる。
【０１１３】
そして、このセル多重化回路（ＭＵＸ）１１１は、セルの通過を許可する場合には、６２２Ｍ［ｂｐｓ］で送信されたセルを１．２Ｇ［ｂｐｓ］に多重化して出力する。
【０１１４】
セル分配回路（ＤＭＵＸ）１１３は、受信したセルのルーティング（ＴＡＧ）情報に従って、当該セルの出力方向を決定する。この場合におけるセルの出力方路の決定は、セル多重化回路（ＭＵＸ）１１１におけるセルの出力方路の決定と同じである。従って、ルーティング（ＴＡＧ）情報のコピー通知ビット（Ｃ）が“Ｃ＝１”に設定されている場合には、このセル分配回路（ＤＭＵＸ）１１３においても、当該セルのコピーが行われることもあり得る。
【０１１５】
また、セレクタ（ＳＥＬ）１１４は、複数のセル分配回路（ＤＭＵＸ）１１３から送信されたセルを、順番に各ポートに送出する。
なお、図７では入力端と出力端とを完全に分けて書いたが、実際のＡＴＭセルスイッチでは、各ポートが入力端と出力端を兼ねているので、各回路の接続は複雑になる。もっとも、その基本的な回路構成は、図７に示した通りである。
〔制御信号送受信部（ＣＬＡＤ）の構成〕
図５に戻り、制御信号送受信部（ＣＬＡＤ）１３は、保守用端末（コンソール）１７からの遠隔保守用のセルを受信し、主制御部（ＣＴＬ）１４に保守制御動作を行わしめる。
〔主制御部（ＣＴＬ）の構成〕
図５において、主制御部（ＣＴＬ）１４は、ＲＯＭ１５に格納されたプログラム及びＲＡＭ１６に格納されたデータを実行することにより、システムバスを介して接続された各回線制御部（ＬＴ）１２及び制御信号送受信部（ＣＬＡＤ）１３を制御する機能を有する。
【０１１６】
具体的には、主制御部（ＣＴＬ）１４は、各回線制御部（ＬＴ）１２の初期設定制御を行い、これら各回線制御部（ＬＴ）１２に接続されている回線が平均値割当による帯域管理を行うものか否か，ルーティング（ＴＡＧ）情報内のコピービット（Ｃ）を“＝０”にセットしてルーティングテーブルに図１５に示す内容をセットするのか又はコピービット（Ｃ）を“＝１”にセットしてルーティングテーブルに図１９に示す内容をセットするのかを、設定する。
【０１１７】
また、主制御部（ＣＴＬ）１４は、各回線制御部（ＬＴ）１２内におけるＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１，セル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４，及びセル多重化回路（ＭＵＸ）１２５からの通知によって、Ｌ１障害の発生及びその復旧を認識する。さらに、主制御部（ＣＴＬ）１４は、各回線制御部（ＬＴ）２全体におけるハード障害の発生又は普及の状況を、回線制御部（ＬＴ）１２からの異常通知の有無，又は回線制御部（ＬＴ）２との通信における応答の欠落の有無に基づいて、常時認識している。
〔ＲＡＭの構成〕
このＲＡＭ１６は、主制御部（ＣＴＬ）１４が上記制御を行うに必要な各種データ，及び上記制御を行った結果として得られる各種データを格納する。これら各種データの具体例としては、例えば、各回線の帯域管理方法についてのデータ，ＡＴＭ−ＯＡＭセルのフォーマットに関するデータ，各回線の輻輳状態に関するデータ，等が挙げられる。
【０１１８】
各回線の帯域管理方法についてのデータは、各回線に設定されるコネクションのＩＤ毎に、平均値割り当てによる帯域管理をするか否かのデータが登録される。
【０１１９】
上記各回線の輻輳状態に関するデータを格納するために、ＲＡＭ１６には、図２０に示すような輻輳状態管理デーブルが用意されている。この輻輳状態管理テーブルは、第１テーブル（ａ）及び第２テーブル（ｂ）から構成されている。この第１テーブル（ａ）は、各回線のポート番号と第２テーブル（ｂ）上における該当データ格納領域の先頭アドレスとを、対応付けたテーブルである。また、第２テーブル（ｂ）は、当該回線のポートに設定されているコネクションのＶＰＩ／ＶＣＩ毎に、輻輳状態であるか否かの情報を書き込めるようにしたテーブルである。具体的には、第２テーブル（ｂ）上において、第１テーブル（ａ）から読み出された先頭アドレス位置から、該当コネクションのＶＰＩ／ＶＣＩの値だけオフセットした位置に、輻輳状態であるか否かの情報を書き込むようになっている。
＜主制御部（ＣＴＬ）１４において実行される処理＞
以下に、ＡＴＭ中継方式に関して主制御部（ＣＴＬ）１４が行う初期設定処理，及び中継回線φ１からバックアップ回線φ２への迂回処理をまとめる。
【０１２０】
図２１は、主制御部（ＣＴＬ）１４において、帯域管理の種類の設定，及びコピー指示ビット（Ｃ）の設定のために実行される回線初期設定処理のフローチャートである。
【０１２１】
図２２は、主制御部（ＣＴＬ）１４において、コネクション切替のために実行される処理のフローチャートである。また、図２４は、主制御部（ＣＴＬ）１４において、コネクションの切り戻しのために実行される処理のフローチャートである。これら２つの処理は、何れかの中継線φ１に接続された全ての回線に対し、回線毎に実行される。そして、２つの処理は、交互に且つ一定周期毎に、割り込みによって実行される。以下、これらのフローチャートを説明する。
〔初期設定処理〕
図２１の処理は、各回線毎に実行される。また、この図２１の処理は、当該ノード１の立ち上げ時，又は、各回線制御部（ＬＴ）２に接続される端末又は回線を変更する際に、スタートする。
【０１２２】
そして、最初のステップＳ０１０１において、当該回線は平均値割当による帯域管理が行われるものであるのか否かを決定する。この決定に際しては、当該回線に接続されている端末がＬＡＮのルータ２である場合，又は当該回線に接続されている中継線が既存の低速回線である場合に、平均値割当による帯域管理が行われるものとする。具体的には、この決定は、保守コンソール１７からの入力によって行う。
【０１２３】
平均値割当による帯域管理を行うものとした場合には、ステップＳ０１０２において、当該回線に設定されているコネクションの帯域管理方法が平均値割当である旨を、ＲＡＭ１６に登録する。そして、処理をステップＳ０１０３に進める。ステップＳ０１０１において平均値割当による帯域管理を行わないものとした場合には、そのまま処理をステップＳ０１０３に進める。
【０１２４】
このステップＳ０１０３においては、当該回線の入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａに、ルーティング（ＴＡＧ）情報のコピー指示ビット（Ｃ）に“Ｃ＝０”を設定すべき旨を登録する。
【０１２５】
次のステップＳ０１０４では、その他の初期設定を行う。具体的には、例えば、ステップＳ０１０１にて決定した帯域管理のために必要な設定を行う。その後、この初期設定処理を終了する。
〔コネクション切替のための処理〕
図２２の処理は、図２１の処理の終了後，一定周期毎にスタートする。そして、最初に、処理対象となっている回線に対応するセル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４の、バッファ１２４ａ使用量を監視する（ステップＳ０２０１）。
【０１２６】
次に、このバッファ１２４ａの使用量が、予め設定された「切替え」閾値を越えたまま一定時間以上経過しているかどうかを判定する（ステップＳ０２０２）。そして、現時点で「切替え」閾値以下である場合，及び、現時点で「切替え」閾値を越えているが閾値を越えてからの時間が一定時間未満である場合には、処理をステップＳ０２０１に戻す。
【０１２７】
一方、現時点で「切替え」閾値を越えており且つ閾値を越えてからの時間が一定時間以上である場合には、バックワード通知の処理を行う（ステップＳ０２０３）。なお、バックワード方向とは、セルの送信側に向かう方向のことである。図２３は、このバックワード通知処理のサブルーチンである。
【０１２８】
このサブルーチンに入って最初のステップＳ０３０１では、当該回線のセル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４を使用しているコネクションを一つ取り出す。次のステップＳ０３０２では、取り出したコネクションが帯域管理の方法として平均値割り当てをするものとしてＲＡＭ１６に登録されているか否かをチェックする。そして、登録されていない場合には、処理をそのままステップＳ０３０６に進める。
【０１２９】
これに対して、平均値割り当てをするものとして登録されている場合には、処理をステップＳ０３０３に進める。このステップＳ０３０３では、ステップＳ０３０１にて取り出したコネクションの入力ＶＰＩ／ＶＣＩを求める。
【０１３０】
次のステップＳ０３０４では、ステップＳ０３０３にて求められた入力ＶＰＩ／ＶＣＩに基づいて、輻輳通知用のＡＴＭ−ＯＡＭセルのバックワード方向への送出を要求する。この要求の受けたＲＡＭ１６では、通知された入力ＶＰＩ／ＶＣＩに基づいてＡＴＭ−ＯＡＭセルを作成する。そして、このＡＴＭ−ＯＡＭの送出要求が、当該コネクションが設定されている何れかの回線制御部（ＬＴ）１２内のＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１に対してなされる。例えば、図３１に示すように、回線制御部（ＬＴ２）にて輻輳が検出されたとすると、この回線制御部（ＬＴ２）のＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ▲１▼），又は当該コネクションのバックワード方向に接続されている回線制御部（ＬＴ０，ＬＴ１）のＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ▲２▼）に対して、ＡＴＭ−ＯＡＭセル送出要求が行われる。
【０１３１】
この送出要求を受けたＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）は、ＲＡＭ１６から受け取ったＡＴＭ−ＯＡＭセルを、当該コネクションに対応するバックワード方向のコネクションに乗せて出力する。なお、ここでは、フォワード方向のコネクションのＶＰＩ／ＶＣＩとこれに対応するバックワード方向のコネクションのＶＰＩ／ＶＣＩには、同じ値が与えられているものとする。別の値が与えられている場合には、対向するコネクションのＶＰＩ／ＶＣＩ同士を関連させたテーブルが備えられていれば良い。
【０１３２】
ＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ▲１▼）においてＡＴＭ−ＯＡＭセルが出力される際の手順を図３０に示す。また、ＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ▲２▼）においてＡＴＭ−ＯＡＭセルが出力される際の手順を図２８に示す。
【０１３３】
このようにして送出されたＡＴＭ−ＯＡＭセルを受信した端末は、輻輳の発生を知ることができる。従って、このＡＴＭ−ＯＡＭセルの送信がなくなるまで、セル送出のタイミングを遅らせることができる。
【０１３４】
次のステップＳ０３０５では、ステップＳ０３０３にて求められたＶＰＩ／ＶＣＩに基づいて、輻輳状態管理テーブルの第２テーブル（図２０（ｂ））の対応エントリを、輻輳状態であると設定する。ステップＳ０３０５の終了後、処理がステップＳ０３０６に進められる。
【０１３５】
ステップＳ０３０６では、当該回線のセル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４を使用している全コネクションの処理が終了したかどうかをチェックする。そして、未処理のコネクションが残っている場合には、処理をステップＳ０３０１に戻して、次のコネクションに対する処理を行う。一方、全てのコネクションに対する処理が完了した場合には、このバックワード通知のサブルーチンをリターンする。
【０１３６】
バックワード通知サブルーチンから処理が戻されると、図２２のメインルーチンでは、次に、ステップＳ０２０４が実行される。このステップＳ０２０４では、低品質クラスコネクションのバックアップ設定要求用のＡＴＭ−ＯＡＭセルを対向ノードに送信する。このＡＴＭ−ＯＡＭセルの送信は、次のようにして行う。即ち、図２８▲１▼に示すように、主制御（ＣＴＬ）１４は、処理対象となっている回線及び中継線φ１を通って対向ノードに達するコネクションのＶＰＩ／ＶＣＩ値を書き込んだバックアップ設定要求用ＡＴＭ−ＯＡＭセルを出力することを、メモリ（ＲＡＭ）１６に指示する。この指示を受けたメモリ（ＲＡＭ）１６は、指示に即したＯＡＭセルを生成して、当該セル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４に接続されたＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１内のセル送信部１２１ａに転送する。このＡＴＭ−ＯＡＭセルを受け取ったセル受信部１２１ａは、通常のユーザセルの場合と同様にして、ＡＴＭ−ＯＡＭセルを、処理対象となっている回線（中継線φ１）を通してフォワード方向に送出する。
【０１３７】
続くステップＳ０２０５及びステップＳ０２０６は、対向ノード側における処理である。ステップＳ０２０５の処理は、ＡＴＭ−ＯＡＭセルが対向ノードのセル受信部１２１ｂにおいて受信され、メモリ（ＲＡＭ）１６に転送され、そのＡＴＭ−ＯＡＭセルの内容が対向ノードの主制御部（ＣＴＬ）１４に通知された後に、実行される（図２９▲１▼参照）。そして、対向ノードの主制御部（ＣＴＬ）１４は、受信したＡＴＭ−ＯＡＭセルの情報により、指定された低品質クラスコネクションについて、通常の中継線φ１とバックアップ回線の両方について多重コネクションを設定する（ステップＳ０２０５）。即ち、通常時においては、対向ノードにおける中継線φ１に接続されている入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａには、受信したセルを転送するためのルーティングテーブルが設定されているが、バックアップ回線φ２に接続されている入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａには、ルーティングテーブルが設定されていない。そこで、１：Ｎ＝１：２の多重コネクションを設定するために、中継線φ１に接続されているＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａに設定されているルーティングテーブルと同一内容のルーティングテーブルを、バックアップ回線φ２に接続されている入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａにも設定するのである。
【０１３８】
続いて、以上のコネクション設定が完了したら、設定完了通知用ＡＴＭ−ＯＡＭセルを要求元ノードへ返送する（ステップＳ０２０６）。このＡＴＭ−ＯＡＭセルの送信は、次のようにして行う。即ち、図２９▲２▼に示すように、主制御（ＣＴＬ）１４は、処理対象となっている中継線φ１を通って要求元ノードに達するバックワード方向のコネクションのＶＰＩ／ＶＣＩ値を書き込んだ設定完了通知用ＯＡＭセルを出力することを、メモリ（ＲＡＭ）１６に指示する。この指示を受けたメモリ（ＲＡＭ）１６は、指示に即したＡＴＭ−ＯＡＭセルを生成して、処理対象の中継線φ１に接続されたＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１内のセル送信部１２１ａに転送する。このＡＴＭ−ＯＡＭセルを受け取ったセル送信部１２１ａは、このＡＴＭ−ＯＡＭセルを中継線φ１に向けて送出する。すると、このＡＴＭ−ＯＡＭセルは、処理対象となっている中継線φ１を通って要求元ノード１に送られる。
【０１３９】
この設定完了通知用ＯＡＭセルを受信した要求元ノード１では、この設定完了用ＯＡＭセルを元に、該当する低品質クラスのコネクションを切り替える（ステップＳ０２０７）。即ち、処理対象の中継線φ１を通るコネクションのうち低品質クラスのコネクションに関しては、通常のルーティングテーブル（図１５（ａ）参照）に換えて、バックアップ回線φ２を経由することを内容とするルーティングテーブル（図１５（ｂ）参照）を適用すべき事を、全ての回線対応部１２に対して指示する。以上の処理の後、このコネクション切替のための処理を終了する。
〔コネクション切り戻しのための処理〕
図２４の処理は、図２２の処理のスタートから一定時間経過後に、スタートする。そして、最初に、処理対象となっている回線に対応するセル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４のバッファ１２４ａ使用量を、監視する（ステップＳ０４０１）。
【０１４０】
次に、このバッファ１２４ａの使用量が、予め設定された「切り戻し」閾値を下回ったまま一定時間以上経過しているかどうかを判定する（ステップＳ０４０２）。 そして、現時点で「切り戻し」閾値以上である場合，及び、現時点で「切り戻し」閾値を下回っているが下回ってからの時間が一定時間未満である場合には、未だ輻輳状態が継続しているものとして、ステップＳ０４０７の周期通知処理を実行する。図２５は、ステップＳ０４０７にて実行される周期通知処理のサブルーチンである。
【０１４１】
このサブルーチンに入って最初のステップＳ０５０１では、ＲＡＭ１６内の輻輳状態管理テーブルを検索し、輻輳状態のコネクションを一つ取り出す。次のステップＳ０５０２では、取り出したコネクションの入力ＶＰＩ／ＶＣＩを求める。次のステップＳ０５０３では、ステップＳ０５０２にて求められた入力ＶＰＩ／ＶＣＩに基づいて、輻輳通知用のＡＴＭ−ＯＡＭセルのバックワード方向への送出を要求する。この要求は、図２３におけるステップＳ０３０４の処理と同内容である。従って、輻輳状態が解除されるまで、輻輳通知のためのＡＴＭ−ＯＡＭセルが、端末に向けて送出されることになる。
【０１４２】
次のステップＳ０５０４では、輻輳状態管理テーブルに輻輳状態であると設定された全てのコネクションの処理が終了したかどうかをチェックする。そして、未処理のコネクションが残っている場合には、処理をステップＳ０５０１に戻して、次のコネクションに対する処理を行う。一方、全てのコネクションに対する処理が完了した場合には、この周期通知処理のサブルーチンをリターンする。このサブルーチンから処理が戻されると、図２４のメインルーチンでは、処理がステップＳ０４０１に戻される。
【０１４３】
一方、ステップＳ０４０２において、現時点で「切替え」閾値を下回っており且つ下回ってからの時間が一定時間以上であると判定された場合には、処理がステップＳ０４０３に進められる。このステップＳ０４０３では、図２６に示すバックワード通知解除処理のサブルーチンが実行される。
【０１４４】
このバックワード通知解除処理のサブルーチンに入って最初のステップＳ０６０１では、当該回線のセル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４を使用しているコネクションを一つ取り出す。次のステップＳ０６０２では、取り出したコネクションが帯域管理の方法として平均値割り当てをするものとしてＲＡＭ１６に登録されているか否かをチェックする。そして、登録されていない場合には、処理をそのままステップＳ０６０５に進める。
【０１４５】
これに対して、平均値割り当てをするものとして登録されている場合には、処理をステップＳ０６０３に進める。このステップＳ０６０３では、ステップＳ０６０１にて取り出したコネクションの入力ＶＰＩ／ＶＣＩを求める。
【０１４６】
次のステップＳ０６０４では、ステップＳ０６０３にて求められたＶＰＩ／ＶＣＩに基づいて、輻輳状態管理テーブルの第２テーブルの対応エントリを、通常状態であると設定する。従って、以後、輻輳状態を通知するＡＴＭ−ＯＡＭセルの送出は停止される。そのため、端末は、通常通りセルの送出をすることができるようになる。このステップＳ０６０４の終了後、処理がステップＳ０６０５に進められる。
【０１４７】
ステップＳ０６０５では、当該回線のセル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４を使用している全コネクションの処理が終了したかどうかをチェックする。そして、未処理のコネクションが残っている場合には、処理をステップＳ０６０１に戻して、次のコネクションに対する処理を行う。一方、全てのコネクションに対する処理が完了した場合には、このバックワード通知解除処理のサブルーチンをリターンする。
【０１４８】
バックワード通知解除処理のサブルーチンから処理が戻されると、図２４のメインルーチンにおいて、ステップＳ０４０４の処理が実行される。このステップＳ０４０４では、ステップＳ０２０７において切り替えていた低品質クラスのコネクションを通常の中継線φ１に切り戻す処理を行う。即ち、処理対象の中継線φ１を通る全てのコネクションに関して、通常のルーティングテーブル（図１５（ａ）参照）を適用すべき事を、全ての回線対応部１２に対して指示する。
【０１４９】
続いて、低品質クラスコネクションのバックアップ解除要求用のＡＴＭ−ＯＡＭセルを対向ノードに送信する（ステップＳ０４０５）。
続くステップＳ０４０６は、対向ノードにおける処理である。即ち、対向ノードの主制御部（ＣＴＬ）１４は、受信したＡＴＭ−ＯＡＭセルの情報により、指定された低品質クラスコネクションについて、バックアップ回線φ３のコネクションを解除する（ステップＳ０４０６）。即ち、バックアップ回線φ２に接続されている入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａに設定されているルーティングテーブルを削除するのである。以上の処理の後、このコネクション切り戻しのための処理を終了する。
＜実施例の作用＞
以上の構成を有する本実施例によれば、複数のコネクションが特定の中継線φ１を共用して第１のＡＴＭノード１ａから第２のＡＴＭノード１ｂに転送された場合、各コネクションによるセルの量が増加すると、この中継線φ１の使用量が増加する。この中継線φ１の使用量は、第１のＡＴＭノード１ａ側の中継線φ１に接続されている回線制御部（ＬＴ０）１２ａ内のＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１に接続されたセル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４内のバッファ１２４ａの使用量を監視することによって、知ることができる。
【０１５０】
そして、この使用量が「切換え」閾値に達し且つ一定時間以上経過すると、低品質のコネクションから順にバックアップ回線側に切り換えられる。即ち、この「切換え」閾値を越えない様に、中継線φ１の使用量が増加する毎に低品質のコネクションが順次選択されて、バックアップ回線φ２に切り換えられる。また、一部のコネクションがバックアップ回線φ２に切り換えた後であっても、依然としてバッファ１２４ａの使用量が「切換え」閾値を超えている場合には、コネクションのバックアップ回線φ２への切換が、更に行われる。従って、中継線φ１の使用量がそれ以上に増加することは、原則としてない。よって、中継線φ１の容量を超えることによるセル廃棄は防止できる。
【０１５１】
ところで、一旦バックアップ回線φ２に切り換えられたコネクションは、中継線φ１の使用量が「切換え」閾値を下回ったとしても、直ちには中継線φ１側に切り換わらない。中継線φ１側に切り替わるためには、中継線φ１の使用量が「切換え」閾値よりも低い「切り戻し」閾値を下回るまで少なくなることが必要である。従って、頻繁に「切換え」，「切り戻し」が発生することはなくなり、よって、それらに伴うセル廃棄が生じる危険は少なくなる。
【０１５２】
一方、バッファ１２４ａの使用量が「切換え」閾値を超えていると判断された場合には、この中継線φ１に設定されているコネクションの送信元端末（平均値割当による帯域管理を行うもの）に輻輳発生が通知される。従って、この送信元端末では、輻輳解除がなされるまでセル送信のタイミングを遅らせることができる。そのため、平均値割当による帯域管理が有効に行われて、セル廃棄を防止することができる。
【０１５３】
【実施例２】
本発明の第２実施例は、第１実施例に比較して、バックワード方向への通知，即ち、平均値割当による帯域管理方法を行うものとして予め登録されている発信端末への通知を、ＡＴＭ−ＯＡＭセルを用いてではなく、バックワード方向へのコネクションによって送信されているユーザセルのペイロードタイプ識別子（ＰＴＩ）に書き込むことによって行う点のみが異なる。即ち、それ以外のＡＴＭノード１の各構成，及び制御の内容は、第１実施例のものと同じである。従って、ここでは、それらについての説明を省略し、制御内容が異なっている部分の説明のみを行う。
＜主制御部（ＣＴＬ）１４において実行される処理＞
〔バックワード通知処理〕
図３２は、本第２実施例において、図２３に代わって図２２のステップＳ０２０３において実行されるバックワード通知処理のサブルーチンである。
【０１５４】
このサブルーチンに入って最初のステップＳ０７０１では、当該回線のセル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４を使用しているコネクションを一つ取り出す。次のステップＳ０７０２では、取り出したコネクションが平均値割当による帯域管理をするものとしてＲＡＭ１６に登録されているか否かをチェックする。そして、登録されていない場合には、処理をそのままステップＳ０７０５に進める。
【０１５５】
これに対して、平均値割当てによる帯域管理をするものとして登録されている場合には、処理をステップＳ０７０３に進める。このステップＳ０７０３では、ステップＳ０７０１にて取り出したコネクションの入力ＶＰＩ／ＶＣＩを求める。
【０１５６】
次のステップＳ０７０４では、ステップＳ０７０３にて求められた入力ＶＰＩ／ＶＣＩに基づいて、バックワード方向への輻輳通知設定要求を行う。この輻輳通知設定要求は、当該コネクションが設定されている何れかの回線制御部（ＬＴ）１２内のＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２に対してなされる。例えば、図３４に示すように、回線制御部（ＬＴ２）にて輻輳が検出されたとすると、この回線制御部（ＬＴ２）の入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ▲１▼）１２２ａ，又は当該コネクションのバックワード方向に接続されている回線制御部（ＬＴ０，ＬＴ１）の出力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ▲２▼）１２２ｂに対して、輻輳通知設定要求が行われる。
この輻輳通知設定要求を受け取ったＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２は、通知されたＶＰＩ／ＶＣＩ（上下方向のコネクションに同じＶＰＩ／ＶＣＩが与えられている場合）を有するユーザセルのセルタイプ識別子（ＰＴＩ）に、輻輳通知情報の書込を行う旨を登録する。従って、これ以後、当該ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２に上記ＶＰＩ／ＰＣＩを有するユーザセルが通過すると、当該ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２は、これらユーザセルの全てに対して、セルタイプ識別子（ＰＴＩ）への輻輳通知情報の書込を行う。
【０１５７】
このようにして輻輳通知情報が書き込まれたユーザセルを受信した端末は、輻輳の発生を知ることができる。従って、受信するユーザセル内への輻輳通知情報の書込みがなくなるまで、セル送出のタイミングを遅らせることができる。
【０１５８】
次のステップＳ０７０５では、当該回線のセル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４を使用している全コネクションの処理が終了したかどうかをチェックする。そして、未処理のコネクションが残っている場合には、処理をステップＳ０７０１に戻して、次のコネクションに対する処理を行う。一方、全てのコネクションに対する処理が完了した場合には、このバックワード通知のサブルーチンをリターンする。
【０１５９】
このサブルーチンから処理が戻された図２２のメインルーチンでは、第１実施例において説明したのと同じように処理が実行される。
〔バックワード通知解除処理〕
図３３は、本第２実施例において、図２６に代わって図２４のステップＳ０４０３において実行されるバックワード通知解除処理のサブルーチンである。なお、本第２実施例において実行される図２４の処理では、ステップＳ０４０７の周期通知処理は、ジャンプされる。
【０１６０】
図３３のバックワード通知解除処理のサブルーチンに入って最初のステップＳ０８０１では、当該回線のセル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４を使用しているコネクションを一つ取り出す。次のステップＳ０８０２では、取り出したコネクションが帯域管理の方法として平均値割り当てをするものとしてＲＡＭ１６に登録されているか否かをチェックする。そして、登録されていない場合には、処理をそのままステップＳ０８０５に進める。
【０１６１】
これに対して、平均値割り当てをするものとして登録されている場合には、処理をステップＳ０８０３に進める。このステップＳ０８０３では、ステップＳ０８０１にて取り出したコネクションの入力ＶＰＩ／ＶＣＩを求める。
【０１６２】
次のステップＳ０８０４では、ステップＳ０８０３にて求められたＶＰＩ／ＶＣＩに基づいて、バックワード方向への輻輳通知の設定解除要求を行う。この輻輳通知設定解除要求は、ステップＳ０７０４にて輻輳通知設定要求がなされていた回線制御部（ＬＴ）１２内のＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２に対してなされる。図３４の例では、輻輳が検出された回線制御部（ＬＴ２）の入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ▲１▼）１２２ａ，又はこの回線制御部（ＬＴ２）に設定されているコネクションのバックワード方向に接続されている回線制御部（ＬＴ０，ＬＴ１）の出力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ▲２▼）１２２ｂに対して、輻輳通知設定解除要求が行われる。
【０１６３】
この輻輳通知設定解除要求を受け取ったＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２は、通知されたＶＰＩ／ＶＣＩ（上下方向のコネクションに同じＶＰＩ／ＶＣＩが与えられている場合）を有するユーザセルのセルタイプ識別子（ＰＴＩ）に対する輻輳通知情報の書込を中止する旨を登録する。従って、これ以後、当該ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２に上記ＶＰＩ／ＰＣＩを有するユーザセルが通過しても、当該ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２は、これらユーザセルに対して、セルタイプ識別子（ＰＴＩ）への輻輳通知情報の書込を行なわない。従って、以後、当該コネクションによって転送されるユーザセルへの輻輳通知情報の書き込みは停止される。そのため、端末は、通常通りセルの送出をすることができるようになる。このステップＳ０８０４の終了後、処理がステップＳ０８０５に進められる。
【０１６４】
ステップＳ０８０５では、当該回線のセル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４を使用している全コネクションの処理が終了したかどうかをチェックする。そして、未処理のコネクションが残っている場合には、処理をステップＳ０８０１に戻して、次のコネクションに対する処理を行う。一方、全てのコネクションに対する処理が完了した場合には、このバックワード通知解除処理のサブルーチンをリターンする。
【０１６５】
このサブルーチンから処理が戻された図２４のメインルーチンでは、第１実施例において説明したのと同じように処理が実行される。
＜実施例の作用＞
以上のように構成される本第２実施例では、第１実施例によって奏される作用の全てを奏することができる。また、本第２実施例では、バックワード方向へのユーザセルによって輻輳通知を行っているので、輻輳通知の為だけにＡＴＭ−ＯＡＭセルを生成及び出力する必要がなくなる。従って、このようなＡＴＭ−ＯＡＭセルによって、バックワード方向における回線の輻輳状態を更に悪化させる可能性がなくなる。
【０１６６】
【実施例３】
本発明の第３実施例は、上述の第１実施例と比較して、各ＡＴＭノード１の各回線制御部２におけるＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１，セル分配機（ＤＭＵＸ）１２４，又はセル多重化回路（ＭＵＸ）１２５にてＬ１障害を検出した時，並びに、上記回線制御部（ＬＴ）２のハード障害を検出した際に、当該回線制御部（ＬＴ）２を介してＮＮＩの中継線φ１に設定されていた全てのコネクションをバックアップ回線φ２に迂回させることを特徴とする。
【０１６７】
本発明の第３実施例におけるＢ−ＩＳＤＮの構成及び各ＡＴＭノード１の構成は、第１実施例におけるものを全て備えている。従って、ここでは、それらの説明を省略する。但し、本第３実施例では、上述の制御を実行するために、第１実施例とは異なる初期設定がなされ、第１実施例において実行される処理とは別の処理が追加して実行される。以下、それらの説明を行う。
＜初期設定＞
図３５は、送信側の第１のＡＴＭノード１ａにおいて初期設定されるコネクションの状態を模式的に示している。図３５から明らかなように、ＶＰＩ／ＶＣＩが“＝＃ｘ”と設定されたセルを転送するコネクションは、当該セルのＶＰＩ／ＶＣＩを“＝＃ａ”と書き換えて中継線φ１に送出する。このコネクションは、通常時においてセル転送の機能を果たす主コネクションである。
【０１６８】
一方、この主コネクションは、ＡＴＭノード１内において分岐されている。即ち、分岐されたコネクションは、受信したセルのＶＰＩ／ＶＣＩを“＝＃ｘ”から“＝＃ａ”に書き換えて、バックアップ回線φ２に送出する。この分岐されたコネクションは、セルの迂回時においてセル転送の機能を果たす従コネクションである。
【０１６９】
このコネクションの分岐を行うために、セルの転送元である第１ＡＴＭノード１ａ内では、中継線φ１に転送されるコネクションが設定されている全ての回線制御部１２に対して、当該コネクションに属するセル（即ち、中継線φ１を経由することを内容とするＶＰＩ／ＶＣＩが書き込まれているセル）のコピー指示ビット（Ｃ）をＣ＝１にセットする旨が登録される。
【０１７０】
上述したように、Ｃ＝１に設定されたセルに対しては、図１５のルーティングテーブルに代わって図１９の内容を有するルーティングテーブルが、入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａに用意される。この場合、コネクションの分岐を行わねばならないので、図１９（ｂ）に示す如き複数の回線から出力されることを指示する内容が、初期設定時から当該ルーティングテーブルに設定される。具体的には、入力セルがコピーされて中継線φ１及びバックアップ回線φ２から出力される内容が、ルーティングテーブルにセットされる。
【０１７１】
従って 当該入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａによって当該セルに付加されるルーティング（ＴＡＧ）情報は、そのコピー指示ビット（Ｃ）が“Ｃ＝１”とセットされるとともに、そのスイッチ内ルーティングビット（ＴＡＧＡ）が中継線φ１及びバックアップ回線φ２に出力される内容にセットされる。その結果、上述したように、入力回線から入力したセルは、ＡＴＭセルスイッチ（ＳＷ）部１１内又は中継線φ１に接続されている回線制御部１２内のセル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４内においてコピーされ、中継線φ１及びバックアップ回線φ２を介して夫々出力される。
【０１７２】
一方、セルの転送先である第２ＡＴＭノード１ｂでは、主コネクション上の回線制御部１２内の入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａにのみ、ルーティングテーブルの内容が設定され、従コネクション上の回線制御部１２内の入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａでは、ルーティングテーブルの内容が空欄となっている。従って、図３６（ａ）に示すように、通常状態においては、主コネクションに属するセルのみが第２ＡＴＭノード１ｂ内を更に転送されて出力回線から出力され、従コネクションに属するセルは転送されることなく破棄されることになる。
【０１７３】
なお、当該主コネクションが第２ＡＴＭノード１ｂから更に他のＡＴＭノード１に転送される場合には、中継線φ１に接続された回線制御部１２内の入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａにおいて、コピー指示ビットが“Ｃ＝１”にセットされるとともに図１９のルーティングテーブルが用意されることになるが、第２ＡＴＭノード１ｂ配下の端末に転送される場合には、コピー指示ビットが“Ｃ＝０”にセットされるとともに図１５のルーティングテーブルが用意されることになる。
＜主制御部（ＣＴＬ）における制御内容＞
以下、Ｌ１障害や回線制御部１２のハード障害を検出した際においてバックアップ回線φ２を用いた迂回を行うために実行される制御の内容を、具体的に説明する。なお、第１実施例における輻輳制御のための処理，即ち、図２２乃至図２６の処理も、この迂回のための処理と並行して実行される。但し、その内容は第１実施例のものに何等変更を加える必要がないので、その説明を省略する。
〔初期設定処理〕
図３９の処理は、各回線毎に実行される。また、この図３９の処理は、当該ノード１の立ち上げ時，又は、各回線制御部（ＬＴ）２に接続される端末又は回線を変更する際に、スタートする。
【０１７４】
そして、最初のステップＳ０９０１において、当該回線は平均値割当による帯域管理が行われるものであるのか否かを決定する。この決定に際しては、当該回線に接続されている端末がＬＡＮのルータ２である場合，又は当該回線に接続されている中継線が既存の低速回線である場合に、平均値割当による帯域管理が行われるものとする。具体的には、この決定は、保守コンソール１７からの入力によって行う。
【０１７５】
平均値割当による帯域管理が行われるものとした場合には、ステップＳ０９０２において、当該回線に設定されているコネクションの帯域管理方法が平均値割当である旨を、ＲＡＭ１６に登録する。そして、処理をステップＳ０９０３に進める。ステップＳ０９０１において平均値割当による帯域管理を行わないものとした場合には、そのまま処理をステップＳ０９０３に進める。
【０１７６】
このステップＳ０９０３においては、当該回線がバックアップ回線であるか否かをチェックする。即ち、当該回線のＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１にバックアップ回線のケーブルφ２が接続されているか否かをチェックする。バックアップ回線である場合には、上述したようにルーティングテーブルは空欄のままにしておく必要があるので、ステップ０９１０にてルーティングテーブルを“ＮＵＬ”と設定し（但し、ＡＴＭ−ＯＡＭセル用のルーティング情報のみは設定する。）、そのまま処理をステップＳ０９０９に進める。
【０１７７】
これに対して、当該回線がバックアップ回線でない場合には、ステップＳ９０４において、当該回線上に設定されている入力方向のコネクションを一つ取り出す。そして、次のステップＳ０９０５において、取り出したコネクションは中継線を介して他のノード１に転送されるコネクションであるか否かをチェックする。このチェックは、中継線に繋がる回線を転送先とするＶＰＩ／ＶＣＩを有する回線であるか否かによって行う。
【０１７８】
他のノードに転送されるコネクションであると判断した場合には、ステップＳ０９０６において、当該コネクションに属するセルに対してはコピー指示ビット“Ｃ＝１”を付与するとともに図１９に示す１対Ｎ接続用のルーティングテーブルを適用する旨を登録する。また、他のノードに転送されるコネクションではないと判断した場合には、ステップＳ０９０７において、当該コネクションに属するセルに対してはコピー指示ビット“Ｃ＝０”を付与するとともに図１５に示す１対１接続用のルーティングテーブルを適用する旨を登録する。
【０１７９】
何れの場合においても、次のステップＳ０９０８において、当該回線上に設定された全コネクションに対する処理を終了したか否かをチェックする。そして、未だ全コネクションに対する処理を終了していないと判断した場合には、処理をステップＳ０９０４に戻して次のコネクションに対する処理を実行する。これに対して、全コネクションに対する処理を終了したと判断した場合には、処理を０９０９に進める。
【０１８０】
次のステップＳ０９０９では、その他の初期設定を行う。具体的には、例えば、ステップＳ０９０１にて決定した帯域管理のために必要な設定を行う。その後、この初期設定処理を終了する。
〔障害発生時における処理〕
図４０及び図４１の処理は、障害発生時において実行されるバックアップ回線φ２への切換のための制御処理である。即ち、受信側の第２ＡＴＭノード１ｂにおいて主コネクションを介して転送されたセルを破棄するとともに従コネクションを介して転送されたセルを有効とするための制御処理である。
【０１８１】
図４０の処理は、各ＡＴＭノード１の主制御部（ＣＴＬ）１４において、中継回線のＬ１障害発生を検出した時，或いは、中継線を収容している回線制御部（ＬＴ）１２のハード障害発生を検出した時に、割り込み処理によってスタートする。
【０１８２】
この図４０の処理は、Ｌ１障害又は回線制御部（ＬＴ）１２のハード障害が発生した中継線φ１に対して、当該ＡＴＭノード１が受信側ノードとなるのか送信側ノードとなるのかによって、処理の内容を異にする。そこで、スタート後のステップＳ１００１において、当該ＡＴＭノード１が受信側ノードであるか否かをチェックする。そして、当該ノード１が受信側ノードである場合には処理をステップＳ１００２に進める。即ち、このステップＳ１００２以降の処理は、当該ノード１内におけるルーティングテーブルの設定処理のみを行うだけでバックアップ回線への切換ができる場合の処理である。これに対して、当該ノード１が送信側ノードである場合には処理をステップＳ１００３に進める。即ち、このステップＳ１００３の処理は、受信側ノードに対して障害発生を通知して、ルーティングテーブルの切り換えを指示しなければなら場合の処理である。
【０１８３】
ステップＳ１００２では、ハード障害が発生している回線制御部（ＬＴ）１２内における中継線φ１が接続されている入力方向用高速ＡＴＭセルヘッダ変換回路（ＡＴＣ）１２２ａ，又はＬ１障害が発生している中継回線を収容している入力方向用高速ＡＴＭセルヘッダ変換回路（ＡＴＣ）１２２ａに格納されたルーティングテーブルの内容を無効とする。具体的には、このルーティングテーブル中に設定されているルーティング情報の記載を削除する。
【０１８４】
次のステップＳ１００４では、この中継回線に対応するバックアップ回線を収容する入力方向用高速ＡＴＭセルヘッダ変換回路（ＡＴＣ）１２２ａに格納されたルーティングテーブルの内容を有効とする。具体的には、ステップＳ１００２において無効としたルーティング情報の内容を、このルーティングテーブルにそのまま記載する。以上の処理の後、この処理を終了する。
【０１８５】
これに対して、ステップＳ１００３では、受信側ノードに中継回線の障害を知らせるＡＴＭ−ＯＡＭセルを送信して、この処理を終了する。
このＡＴＭ−ＯＡＭセルを受信した受信側ノードでは、図４１の処理をスタートする。この図４１の処理は、図４０におけるステップＳ１００２，及びステップＳ１００４の処理と同内容である。
〔障害復旧時における処理〕
図４２及び図４３は、障害復旧時において実行される中継線φ１への切り戻しのための制御処理である。即ち、受信側の第２ＡＴＭノード１ｂにおいて従コネクションを介して転送されたセルを破棄するとともに主コネクションを介して転送されたセルを有効とするための制御処理である。
【０１８６】
図４２の処理は、障害を検出した主制御部（ＣＴＬ）１４において、中継回線のＬ１障害又は回線制御部（ＬＴ）１２のハード障害の復旧が認識された時に、割り込み処理によってスタートする。
【０１８７】
この図４２の処理も、障害復旧がなされた中継回線に対して、当該ＡＴＭノード１が受信側ノードとなるのか送信側ノードとなるのかによって、処理の内容を異にする。そこで、スタート後のステップＳ１２０１において、当該ＡＴＭノード１が受信側ノードであるか否かをチェックする。そして、当該ノード１が受信側ノードである場合には処理をステップＳ１２０２に進める。これに対して、当該ノード１が送信側ノードである場合には処理をステップＳ１２０３に進める。
【０１８８】
ステップＳ１２０２では、障害復旧がなされた中継回線に対応するバックアップ回線を収容している入力方向用高速ＡＴＭセルヘッダ変換回路（ＡＴＣ）１２２ａに格納されたルーティングテーブルの内容を無効とする。具体的には、このルーティングテーブル中に設定されているルーティング情報の記載を削除する。
【０１８９】
次のステップＳ１２０４では、この障害復旧がなされた中継回線上の入力方向用高速ＡＴＭセルヘッダ変換回路（ＡＴＣ）１２１ａに格納されたルーティングテーブルの内容を有効とする。具体的には、ステップＳ１００２において無効としたルーティング情報の内容を復活させる。以上の処理の後、この処理を終了する。
【０１９０】
これに対して、ステップＳ１２０３では、受信側ノードに中継回線の障害復帰を知らせるＡＴＭ−ＯＡＭセルを送信して、この処理を終了する。
このＡＴＭ−ＯＡＭセルを受信した受信側ノードでは、図４３の処理をスタートする。この図４３の処理は、図４２におけるステップＳ１２０２，及びステップＳ１２０４の処理と同内容である。
＜実施例の作用＞
以上のように構成された本第３実施例においては、図３９の初期設定処理を実行すると、図３６（ａ）に示すように、中継線φ１を経由する主コネクションの他にバックアップ回線φ２を経由する従コネクションが設定される。この従コネクションは、第１ＡＴＭノード１ａ内にて分岐して、バックアップ回線φ２を経由して第２ＡＴＭノード１ｂに達する。
【０１９１】
従って、障害が発生していない通常状態においては、当該コネクションに属するセルは、中継性φ１を通って第２ノード１ｂに送信されるとともに、第１ＡＴＭノード１ａ内においてコピーされてバックアップ回線φ２を通って第２ノード１ｂに送信される。第２ノード１ｂ内において、中継線φ１に接続された入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａ内のルーティングテーブルには、当該コネクションに属するセルの転送先についてのルーティング情報が記載されている。従って、中継線φ１を通って第２ノード１ｂに送信されたセルは、この第２ノード１ｂから更に他のＡＴＭノード又は端末に転送される。これに対して、第２ノード１ｂ内において、バックアップ回線φ２に接続された入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａ内のルーティングテーブルには、セルの転送先についてのルーティング情報が一切記載されていない。従って、バックアップ回線φ２を通って第２ノード１ｂに送信されたセルは、第２ノード１ｂ内で転送されることなく廃棄される。その結果、セルの重複が生じることが防止される。
【０１９２】
このようなセル送信を行っている途中において、受信側の第２ＡＴＭノード１ｂの主制御部（ＣＴＬ）１４がＬ１障害又は回線制御部（ＬＴ）１２の障害を検出した場合には、中継線φ１に接続された入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａ内のルーティングテーブルからルーティング情報の記載が削除されるとともに、バックアップ回線φ２に接続された入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａ内のルーティングテーブルに当該コネクションに属するセルの転送先についてのルーティング情報が記載される。
【０１９３】
従って、図３６（ｂ）に示すように、バックアップ回線φ２を通って第２ＡＴＭノード１ｂに送信されたセルが、この第２ノード１ｂから他のＡＴＭノード１ｂ又は端末に転送されることになる。一方、障害が生じた主コネクション（中継線φ１）を通って第２ノード１ｂに到達したセルがあったとしても、これらのセルは他に転送されることなく廃棄される。従って、障害によって破壊されたおそれのあるセルが転送されてしまうことを防止することができる。なお、図３６は、コネクションの変更ポイントを黒丸で示し、障害発生ポイントを黒星で示す。なお、実際には、中継線φ１を経由して設定されているコネクションは複数であり、夫々別の回線から第１ノード１ａに入力し、夫々別の回線から第２ノード１ｂを出力している。本実施例においては、個々のコネクションが、夫々第１ノード１ａ内においてバックアップ回線φ２へ分岐し、第２ノード１ｂ内において切換え処理がなされる。この状態を、図３７に示す。
【０１９４】
一方、送信側の第１ＡＴＭノード１ａの主制御部（ＣＴＬ）１４がＬ１障害又は回線制御部（ＬＴ）１２の障害を検出した場合には、図３８に示すように、この第１ＡＴＭノード１ａは、障害発生を通知するＡＴＭ−ＯＡＭセルをバックアップ回線φ２を経由して第２ＡＴＭノード１ｂに送信する。従って、このＡＴＭ−ＯＡＭセルによって障害発生を通知された第２ＡＴＭノード１ｂは、上述したのと同じ切換処理をすることができる。この障害発生の通知は、第１ＡＴＭノード１ａから第２ＡＴＭノード１ｂに送信されるＳＤＨフレームのパスオーバヘッド（ＰＯＨ）に書き込まれても良い。
【０１９５】
このように切り換えられたバックアップ回線φ２を介してのセル送信が行われている間に、主コネクション（中継線φ１）側の障害復旧作業を行うことが可能である。そして、障害発生を検出したＡＴＭノード１の主制御部（ＣＴＬ）１４がこの障害復旧の完了を検出すると、バックアップ回線φ２に接続された入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａ内のルーティングテーブルからルーティング情報の記載が削除されるとともに、中継線φ１に接続された入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａ内のルーティングテーブルに当該コネクションに属するセルの転送先についてのルーティング情報が記載される。
【０１９６】
従って、障害発生前のように、中継線φ１を通って第２ＡＴＭノード１ｂに送信されたセルのみが、この第２ノード１ｂから他のＡＴＭノード１ｂ又は端末に転送される。
【０１９７】
このように、本第３実施例では、予め送信側の第１ノード１ａ内において１対Ｎの接続を行っているので、バックアップ回線φ２への切換は、受信側の第２ノード１ｂ内における処理のみでできる。従って、バックアップ回線φ２への切換時及び中継線φ１への切り戻し時において、セル廃棄が生じる可能性を抑えることができる。
【０１９８】
【実施例４】
本発明の第４実施例は、第３実施例と比較して、受信側の第２ＡＴＭノード１ｂ内においてＮ対１の接続を常時設定しておき、障害発生時においては送信側の第１ＡＴＭノード１ａ内においてセル転送先を中継回線φ１からバックアップ回線φ２に切り替えることを特徴とする。
【０１９９】
本発明の第４実施例におけるＢ−ＩＳＤＮの構成及び各ＡＴＭノード１の構成は、第１実施例におけるものを全て備えている。従って、ここでは、それらの説明を省略する。但し、本第４実施例では、上述の制御を実行するために、第１実施例とは異なる初期設定がなされ、第１実施例において実行される処理とは別の処理が追加して実行される。以下、それらの説明を行う。
＜初期設定＞
図４４は、受信側のＡＴＭノード１ｂにおいて初期設定されるコネクションの状態を模式的に示している。図４４から明らかなように、“ＶＰＩ／ＶＣＩ＝＃ａ”のセルを転送するコネクションは、中継線φ１から当該セルの入力を受けて、当該セルのＶＰＩ／ＶＣＩを“＝＃ｘ”と書き換えて、他のＡＴＭノード１又は端末に繋がった回線から出力する。このコネクションは、通常時においてセル転送の機能を果たす主コネクションである。
【０２００】
一方、この主コネクションは、ＡＴＭノード１内において他のコネクションと統合されている。この主コネクションに統合されるコネクションは、バックアップ回線φ２から“ＶＰＩ／ＶＣＩ＝＃ａ”のセルを入力し、受信したセルのＶＰＩ／ＶＣＩを“＝＃ａ”から“＝＃ｘ”に書き換えて、上記主コネクションと同じ出力回線から出力する。この主コネクションに統合されるコネクションは、セルの迂回時においてセル転送の機能を果たす従コネクションである。
【０２０１】
このコネクションの統合を行うために、セルの転送先である第２ＡＴＭノード１ｂ内では、中継線φ１が接続されている回線制御部（ＬＴ）１２及びバックアップ回線φ２が接続されている回線制御部（ＬＴ）１２に対して、同内容のルーティングテーブルが用意される。即ち、同じＶＰＩ／ＶＣＩを有するセルに対して同じ回線を宛先とするルーティング情報を対応させるているのである。従って、このルーティングテーブルにそのＶＰＩ／ＶＣＩが登録されているセルであれば、中継線φ１を経由して当該第２ＡＴＭノード１ｂに入力されようと、バックアップ回線φ２を経由して当該第２ＡＴＭノード１ｂに入力されようと、同じ出力回線から出力されることになる。なお、この場合に用意されるルーティングテーブルの内容は、図１５に示すものである。
【０２０２】
一方、セルの転送元である第１ＡＴＭノード１ａでは、中継線φ１を経由して第２ＡＴＭノード１ｂに転送される全コネクション上の回線制御部（ＬＴ）１２に、当該各コネクションに属するセルを中継線φ１に向けて転送する内容のルーティングテーブルを用意する。従って、図４５（ａ）に示すように、通常状態においては、第１ＡＴＭノード１ａに入力されたセルは、中継線φ１を経由して第２ＡＴＭノード１ｂに転送され、この第２ＡＴＭノード１ｂ内において主コネクション上を転送されて、出力回線に出力されることになる。
＜主制御部（ＣＴＬ）における制御内容＞
以下、Ｌ１障害や回線制御部１２のハード障害を検出した際においてバックアップ回線φ２を用いた迂回を行うために実行される制御の内容を、具体的に説明する。なお、第１実施例における輻輳制御のための処理，即ち、図２２乃至図２６の処理も、この迂回のための処理と平行して実行される。但し、その内容は第１実施例のものに何等変更を加える必要がないので、その説明を省略する。
〔初期設定処理〕
図４８の処理は、各回線毎に実行される。また、この図４８の処理は、当該ノード１の立ち上げ時，又は、各回線制御部（ＬＴ）２に接続される端末又は回線を変更する際に、スタートする。
【０２０３】
そして、最初のステップＳ１４０１において、当該回線が平均値割当による帯域管理を行うべきものであるか否かを決定する。この決定に際しては、当該回線に接続されている端末がＬＡＮのルータ２である場合，又は当該回線に接続されている中継線が既存の低速回線である場合に、平均値割当による帯域管理を行うべきものとする。具体的には、この決定は、保守コンソール１７からの入力によって行う。
【０２０４】
平均値割当による帯域管理を行うものとした場合には、ステップＳ１４０２において、当該回線に設定されているコネクションの帯域管理方法が平均値割当である旨を、ＲＡＭ１６に登録する。そして、処理をステップＳ１４０３に進める。ステップＳ１４０１において平均値割当による帯域管理を行わないものとした場合には、そのまま処理をステップＳ１４０３に進める。
【０２０５】
このステップＳ１４０３においては、当該回線がバックアップ回線φ２であるか否かをチェックする。即ち、当該回線のＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）１２１にバックアップ回線のケーブルφ２が接続されているか否かをチェックする。バックアップ回線でない場合としては、上述した主コネクションに接続された回線（端末から送信されてきたセルを入力する入力回線を含む）であると考えられる。従って、この場合には、各コネクションに属するセルを夫々特定の１個の出力回線に転送するためのルーティングテーブル（主コネクション用ルーティングテーブル）を、入力方向用高速ＡＴＭセルヘッダ変換回路（ＡＴＣ）１２２ａに設定する（ステップＳ１４０４）。
【０２０６】
一方、ステップＳ１４０３にてバックアップ回線であると判定した場合には、対応する主コネクションの回線に設定された主コネクション用ルーティングテーブルと同内容のルーティングテーブルを、当該回線の入力方向用高速ＡＴＭセルヘッダ変換回路（ＡＴＣ）１２２ａに設定する（ステップＳ１４０５）。
【０２０７】
何れの場合も、次のステップＳ１４０６にてコピー指示ビット（Ｃ）を“Ｃ＝０”に設定し、次のステップＳ１４０７にてその他の初期設定を行う。具体的には、例えば、ステップＳ１４０１にて決定した帯域管理のために必要な設定を行う。その後、この初期設定処理を終了する。
〔障害発生時における処理〕
図４９及び図５０の処理は、障害発生時において実行されるバックアップ回線φ２への切換のための制御処理である。即ち、送信側の第１ＡＴＭノード１ａにおいて中継線φ１に向けて出力していたセルの転送先をバックアップ回線φ２に変更することによって、主コネクションを介してのセル転送を禁止するとともに従コネクションを介してのセル転送を行うための制御処理である。
【０２０８】
図４９の処理は、各ＡＴＭノード１の主制御部（ＣＴＬ）１４において、中継回線のＬ１障害発生を検出した時，或いは、中継線φ１を収容している回線制御部（ＬＴ）１２のハード障害発生を検出した時に、割り込み処理によってスタートする。
【０２０９】
この図４９の処理は、Ｌ１障害又は回線制御部（ＬＴ）１２のハード障害が発生した中継線φ１に対して、当該ＡＴＭノード１が受信側ノードとなるのか送信側ノードとなるのかによって、処理の内容を異にする。そこで、スタート後のステップＳ１５０１において、当該ＡＴＭノード１が送信側ノードであるか否かをチェックする。そして、当該ノード１が送信側ノードである場合には処理をステップＳ１５０２に進める。即ち、このステップＳ１５０２以降の処理は、当該ノード１内におけるルーティングテーブルの設定処理のみを行うだけでバックアップ回線への切換ができる場合の処理である。これに対して、当該ノード１が受信側ノードである場合には処理をステップＳ１５０３に進める。即ち、このステップＳ１５０３の処理は、送信側ノードに対して障害発生を通知して、ルーティングテーブルの切り換えを指示しなければなら場合の処理である。
【０２１０】
ステップＳ１５０２では、ハード障害が発生している回線制御部（ＬＴ）１２内に接続された中継線φ１又はＬ１障害が発生している中継回線に設定されている全てのコネクションを取り出す。
【０２１１】
次のステップＳ１５０４では、取り出した各コネクションが設定されている入力側の回線を探す。即ち、これら各コネクションに属するＡＴＭセルを当該ＡＴＭノード１において最初に受信する入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａを探すのである。
【０２１２】
次のステップＳ１５０５では、このようにして探し出された各入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａ内に格納されたルーティングテーブルの内容を書き換える。即ち、各コネクションのＶＰＩ／ＰＣＩに対応するルーティング情報を、バックアップ回線φ２に転送される内容に書き換えるのである。その後、この処理を終了する。
【０２１３】
これに対して、ステップＳ１５０３では、送信側ノードに中継回線の障害を知らせるＡＴＭ−ＯＡＭセルを送信して、この処理を終了する。
このＡＴＭ−ＯＡＭセルを受信した送信側ノードでは、図５０の処理をスタートする。この図５０の処理は、図４９におけるステップＳ１５０２乃至ステップＳ１５０５の処理と同内容である。
〔障害復旧時における処理〕
図５１及び図５２は、障害復旧時において実行される中継線φ１への切り戻しのための制御処理である。即ち、送信側の第１ＡＴＭノード１ａにおいてバックアップ回線φ２に向けて出力していたセルの転送先を中継線φ１に変更することによって、従コネクションを介してのセル転送を禁止するとともに主コネクションを介してのセル転送を行うための制御処理である。
【０２１４】
図５１の処理は、障害を検出した主制御部（ＣＴＬ）１４において、中継回線のＬ１障害又は回線制御部（ＬＴ）１２のハード障害の復旧が認識された時に、割り込み処理によってスタートする。
【０２１５】
この図５１の処理も、Ｌ１障害又は回線制御部（ＬＴ）１２のハード障害が発生した中継線φ１に対して、当該ＡＴＭノード１が受信側ノードとなるのか送信側ノードとなるのかによって、処理の内容を異にする。そこで、スタート後のステップＳ１７０１において、当該ＡＴＭノード１が送信側ノードであるか否かをチェックする。そして、当該ノード１が送信側ノードである場合には処理をステップＳ１７０２に進める。これに対して、当該ノード１が受信側ノードである場合には処理をステップＳ１７０３に進める。
【０２１６】
ステップＳ１７０２では、障害復帰がなされた中継回線に対応するバックアップ回線φ２に設定されている全コネクションを取り出す。
次のステップＳ１７０４では、取り出した各コネクションが設定されている入力側の回線を探す。即ち、これら各コネクションに属するＡＴＭセルを当該ＡＴＭノード１において最初に受信する入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａを探すのである。
【０２１７】
次のステップＳ１７０５では、このようにして探し出された各入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａ内に格納されたルーティングテーブルの内容を書き換える。即ち、各コネクションのＶＰＩ／ＰＣＩに対応するルーティング情報を、中継線φ１に転送される内容に書き換えるのである。その後、この処理を終了する。
【０２１８】
これに対して、ステップＳ１７０３では、送信側ノードに中継回線の障害を知らせるＡＴＭ−ＯＡＭセルを送信して、この処理を終了する。
このＡＴＭ−ＯＡＭセルを受信した送信側ノードでは、図５２の処理をスタートする。この図５２の処理は、図５１におけるステップＳ１７０２乃至ステップＳ１７０５の処理と同内容である。
＜実施例の作用＞
以上のように構成された本第４実施例においては、図４８の初期設定処理を実行すると、図４５（ａ）に示すように、第２ＡＴＭノード１ｂ内では、中継線φ１を経由する主コネクションの他にバックアップ回線φ２に接続された従コネクションが設定される。この従コネクションは、第２ＡＴＭノード１ｂ内にて主コネクションと統合され、同一の出力回線から出力される。また、第１ＡＴＭノードでは、中継線φ１を経由して設定されているコネクション上の回線部１２にはこの中継線φ１に転送されることを示す内容のルーティングテーブルが設定されているが、バックアップ回線φ２に転送されることを示す内容のルーティングテーブルは何れの回線部にも設定されない。
【０２１９】
従って、障害が発生していない通常状態においては、中継線φ１を経由して設定されているコネクションに属するセルは、中継線φ１を通って第２ノード１ｂに送信されるとともに、第２ＡＴＭノード１ａ内において主コネクションを辿って出力回線に出力される。これに対して、第１ノード１ａ内において、バックアップ回線φ２に転送されるセルはない。その結果、セルの重複が生じることが防止される。
【０２２０】
このようなセル送信を行っている途中において、送信側の第１ＡＴＭノード１ａの主制御部（ＣＴＬ）１４がＬ１障害又は回線制御部（ＬＴ）１２の障害を検出した場合には、当該コネクションが設定されている入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａのルーティングテーブルの内容が書き換えられる。即ち、当該コネクションのＶＰＩ／ＶＣＩに対応するルーティング情報の転送先が、中継線φ１からバックアップ回線φ２に書き換えられる。
【０２２１】
従って、図４５（ｂ）に示すように、中継線φ１を経由して設定されているコネクションに属するセルは、バックアップ回線φ２を通って第２ノード１ｂに送信されるとともに、第２ＡＴＭノード１ｂ内において従コネクションを辿って出力回線に出力される。これに対して、第１ノード１ａ内において、中継線φ１に転送されるセルはない。その結果、セルの重複が生じることが防止される。なお、図４５は、コネクションの変更ポイントを黒丸で示し、障害発生ポイントを黒星で示す。なお、実際には、中継線φ１を経由して設定されているコネクションは複数であり、夫々別の回線から第１ノード１ａに入力し、夫々別の回線から第２ノード１ｂを出力している。本実施例においては、個々のコネクションに対して主コネクション及び従コネクションが設定され、両者が第２ノード１ｂ内において統合されている。この状態を、図４６に示す。
【０２２２】
一方、受信側の第２ＡＴＭノード１ｂの主制御部（ＣＴＬ）１４がＬ１障害又は回線制御部（ＬＴ）１２の障害を検出した場合には、図４７に示すように、この第２ＡＴＭノード１ｂは、障害発生を通知するＡＴＭ−ＯＡＭセルをバックアップ回線φ２を経由して第１ＡＴＭノード１ａに送信する。従って、このＡＴＭ−ＯＡＭセルによって障害発生を通知された第１ＡＴＭノード１ａは、上述したのと同じ切換処理をすることができる。この障害発生の通知は、第２ＡＴＭノード１ｂから第１ＡＴＭノード１ａに送信されるＳＤＨフレームのパスオーバヘッド（ＰＯＨ）に書き込まれても良い。
【０２２３】
このように切り換えられたバックアップ回線φ２を介してのセル送信が行われている間に、主コネクション（中継線φ１）側の障害復旧作業を行うことが可能である。そして、障害発生を検出したＡＴＭノード１の主制御部（ＣＴＬ）１４がこの障害復旧の完了を検出すると、バックアップ回線φ２にセルを転送していた入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａ内のルーティングテーブルの内容が書き換えられる。即ち、当該コネクションのＶＰＩ／ＶＣＩに対応するルーティング情報の転送先が、バックアップ回線φ２から中継線φ１に書き換えられる。
従って、障害発生前のように、中継線φ１を通って第１ＡＴＭノード１ａから第２ＡＴＭノード１ｂに至るセル転送が再開される。
【０２２４】
このように、本第４実施例では、予め受信側の第２ノード１ｂ内においてＮ対１の接続を行っているので、バックアップ回線φ２への切換は、送信側の第１ノード１ａ内における処理のみでできる。従って、バックアップ回線φ２への切換時及び中継線φ１への切り戻し時において、セル廃棄が生じる可能性を抑えることができる。
【０２２５】
【実施例５】
本発明の第５実施例は、第３実施例と比較して、複数の中継線φ１に対して一本のバックアップ回線φ２が用意されている点において相違する。このバックアップ回線φ２は、各中継線φ１と同じ帯域しか有していない。従って、第３実施例の場合の様に、各中継線φ１上に設定している全ての主コネクションを分岐させてバックアップ回線φ２上に従コネクションを設定することはできない。従って、この第５実施例では、各中継線φ１上に設定されている各主コネクションのうち、重要なコネクションのみを送信側の第１ノード１ａ内で分岐させて、バックアップ回線φ２に通すようにしている。以下、そのための制御内容を説明する。
【０２２６】
なお、本発明の第５実施例におけるＢ−ＩＳＤＮの構成及び各ＡＴＭノード１の構成は、第１実施例におけるものを全て備えている。従って、ここでは、それらの説明を省略する。
＜初期設定＞
図５３は、送信側のＡＴＭノード１ａにおいて初期設定されるコネクションの状態を模式的に示している。図５３から明らかなように、ＶＰＩ／ＶＣＩが“＝＃ｘ”と設定されたセルを転送するコネクションは、当該セルのＶＰＩ／ＶＣＩを“＝＃ａ”と書き換えて第１中継線φ１に送出する。このコネクションは、通常時においてセル転送の機能を果たす主コネクションであり、ここでは第１主コネクションと称する。同様に、ＶＰＩ／ＶＣＩが“＝＃ｙ”と設定されたセルを転送するコネクションは、当該セルのＶＰＩ／ＶＣＩを“＝＃ｂ”と書き換えて第２中継線φ１に送出する。このコネクションは、通常時においてセル転送の機能を果たす主コネクションであり、ここでは第２主コネクションと称する。
【０２２７】
一方、これら第１及び第２主コネクションは、ＡＴＭノード１内において分岐されている。即ち、第１主コネクションから分岐されたコネクションは、受信したセルのＶＰＩ／ＶＣＩを“＝＃ｘ”から“＝＃ａ”に書き換えて、バックアップ回線φ２に送出する。この分岐されたコネクションは、セルの迂回時においてセル転送の機能を果たす従コネクションであり、ここでは第１従コネクションと称する。同様に、第２主コネクションから分岐されたコネクションは、受信したセルのＶＰＩ／ＶＣＩを“＝＃ｙ”から“＝＃ｂ”に書き換えて、バックアップ回線φ２に送出する。この分岐されたコネクションは、セルの迂回時においてセル転送の機能を果たす従コネクションであり、ここでは第２従コネクションと称する。
【０２２８】
このコネクションの分岐を行うために、セルの転送元である第１ＡＴＭノード１ａ内では、各中継線φ１に転送される何れかのコネクションが設定されている全ての回線制御部１２に対して、これら各コネクションのうち特定の重要コネクションに属するセルに対してのみコピー指示ビット（Ｃ）をＣ＝１にセットする旨が登録される。
【０２２９】
上述したように、Ｃ＝１に設定されるセルに対しては、図１５のルーティングテーブルに代わって図１９の内容を有するルーティングテーブルが、入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａに用意される。この場合、コネクションの分岐を行わねばならないので、図１９（ｂ）に示す如き複数の回線から出力されることを指示する内容が、初期設定時から当該ルーティングテーブルに設定される。具体的には、入力セルがコピーされて中継線φ１及びバックアップ回線φ２から出力される内容が、ルーティングテーブルにセットされる。
【０２３０】
従って 当該入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａによって当該セルに付加されるルーティング（ＴＡＧ）情報は、そのコピー指示ビット（Ｃ）が“Ｃ＝１”とセットされるとともに、そのスイッチ内ルーティングビット（ＴＡＧＡ）が中継線φ１及びバックアップ回線φ２に出力される内容にセットされる。その結果、上述したように、当該セルはＡＴＭセルスイッチ（ＳＷ）部１１内又は中継線φ１に接続されている回線制御部１２内のセル分配回路（ＤＭＵＸ）１２４内においてコピーされ、中継線φ１及びバックアップ回線φ２を介して夫々出力される。
【０２３１】
一方、Ｃ＝０に設定されるセルに対しては、図１５のルーティングテーブルがそのまま適用される。従って、当該入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａによって当該セルに付加されるルーティング（ＴＡＧ）情報は、そのコピー指示ビット（Ｃ）が“Ｃ＝１”とセットされるとともに、そのスイッチ内ルーティングビット（ＴＡＧＡ）が中継線φ１に転送される内容にセットされる。その結果、当該セルは中継線φ１を介して出力される。
【０２３２】
また、セルの転送先である第２ＡＴＭノード１ｂでは、第１及び第２主コネクション上の回線制御部１２内の入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａにのみ、ルーティングテーブルの内容が設定され、従コネクション上の回線制御部１２内の入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａでは、ルーティングテーブルの内容が空欄となっている。従って、図５４（ａ）に示すように、通常状態においては、第１及び第２主コネクションに属するセルのみが第２ＡＴＭノード１ｂ内を更に転送されて出力回線から出力されるが、従コネクションに属するセルは転送されることなく破棄されることになる。その結果、セルの重複が生じることが防止される。
【０２３３】
なお、第１又は第２主コネクションが第２ＡＴＭノード１ｂから更に他のＡＴＭノード１に転送される場合には、中継線φ１に接続された回線制御部１２内の入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａにおいて、コピー指示ビットが“Ｃ＝１”にセットされるとともに図１９のルーティングテーブルが用意されることになるが、第２ＡＴＭノード１ｂ配下の端末に転送される場合には、コピー指示ビットが“Ｃ＝０”にセットされるとともに図１５のルーティングテーブルが用意されることになる。
＜障害発生時の設定＞
このようなセル送信を行っている途中において、受信側の第２ＡＴＭノード１ｂの主制御部（ＣＴＬ）１４が何れかの主コネクションにおけるＬ１障害又は回線制御部（ＬＴ）１２の障害を検出した場合には、障害が生じた主コネクションが設定されている入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａ内のルーティングテーブルが書き換えられる。即ち、第１ＡＴＭノード１ａにおいてＣ＝１と設定されている特定の重要コネクションのＶＰＩ／ＶＣＩに関してのみ、ルーティングテーブルからルーティング情報の記載が削除される。これとともに、対応する従コネクションが設定されている入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａ内のルーティングテーブルに、上記特定の重要コネクションのＶＰＩ／ＶＣＩに対するルーティング情報が記載される。
【０２３４】
従って、図５４（ｂ）に示すように、バックアップ回線φ２を通って第２ＡＴＭノード１ｂに送信されたセルが、この第２ノード１ｂから他のＡＴＭノード１ｂ又は端末に転送されることになる。一方、障害が生じた主コネクション（中継線φ１）を通って第２ノード１ｂに到達したセルがあったとしても、上記特定の重要コネクションに属するセルは他に転送されることなく廃棄される。従って、障害によって破壊されたおそれのある重要セルが転送されてしまうことを防止することができる。なお、図５４は、コネクションの変更ポイントを黒丸で示し、障害発生ポイントを黒星で示す。
【０２３５】
一方、送信側の第１ＡＴＭノード１ａの主制御部（ＣＴＬ）１４がＬ１障害又は回線制御部（ＬＴ）１２の障害を検出した場合には、図５５に示すように、この第１ＡＴＭノード１ａは、障害発生を通知するＡＴＭ−ＯＡＭセルをバックアップ回線φ２を経由して第２ＡＴＭノード１ｂに送信する。従って、このＡＴＭ−ＯＡＭセルによって障害発生を通知された第２ＡＴＭノード１ｂは、上述したのと同じ切換処理をすることができる。
【０２３６】
このように切り換えられたバックアップ回線φ２を介してのセル送信が行われている間に、障害が生じた主コネクション（中継線φ１）側の障害復旧作業を行うことが可能である。そして、障害発生を検出したＡＴＭノード１の主制御部（ＣＴＬ）１４がこの障害復旧の完了を検出すると、バックアップ回線φ２に接続された入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａ内のルーティングテーブルからルーティング情報の記載が削除されるとともに、元の中継線φ１に接続された入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａ内のルーティングテーブルに当該コネクションに属するセルの転送先についてのルーティング情報が記載される。
【０２３７】
従って、障害発生前のように、中継線φ１を通って第２ＡＴＭノード１ｂに送信されたセルのみが、この第２ノード１ｂから他のＡＴＭノード１ｂ又は端末に転送される。
＜実施例の作用＞
このように、本第５実施例では、予め送信側の第１ノード１ａ内において１対Ｎの接続を行っているので、バックアップ回線φ２への切換は、受信側の第２ノード１ｂ内における処理のみでできる。従って、バックアップ回線φ２への切換時及び中継線φ１への切り戻し時において、セル廃棄が生じる可能性を抑えることができる。また、複数本の中継回線φ１上の特定の重要コネクションのみ共通のバックアップ回線φ２にてバックアップするようにしているので、バックアップ回線φ２の本数を節約することができる。
【０２３８】
【実施例６】
本発明の第６実施例は、第４実施例と比較して、複数の中継線φ１に対して一本のバックアップ回線φ２が用意されている点において相違する。このバックアップ回線φ２は、各中継線φ１と同じ帯域しか有していない。従って、第３実施例の場合に様に、各中継線φ１上に設定している全ての主コネクションに対応させてバックアップ回線φ２上に従コネクションを設定することはできない。従って、この第６実施例では、各中継線φ１上に設定されている各主コネクションのうち、重要なコネクションのみに対応させてバックアップ回線φ２上に従コネクションを設定するようにしている。以下、そのための制御内容を説明する。
【０２３９】
なお、本発明の第６実施例におけるＢ−ＩＳＤＮの構成及び各ＡＴＭノード１の構成は、第１実施例におけるものを全て備えている。従って、ここでは、それらの説明を省略する。
＜初期設定＞
図５６は、受信側のＡＴＭノード１ｂにおいて初期設定されるコネクションの状態を模式的に示している。図５６から明らかなように、“ＶＰＩ／ＶＣＩ＝＃ａ”のセルを転送するコネクションは、第１中継線φ１から当該セルの入力を受けて、当該セルのＶＰＩ／ＶＣＩを“＝＃ｘ”と書き換えて、他のＡＴＭノード１又は端末に繋がる出力回線から出力する。このコネクションは、通常時においてセル転送の機能を果たす主コネクションであり、ここでは第１主コネクションと称する。同様に、“ＶＰＩ／ＶＣＩ＝＃ｂ”のセルを転送するコネクションは、第２中継線φ１から当該セルの入力を受けて、当該セルのＶＰＩ／ＶＣＩを“＝＃ｙ”と書き換えて、他のＡＴＭノード１又は端末に繋がる出力回線から出力する。このコネクションは、通常時においてセル転送の機能を果たす主コネクションであり、ここでは第２主コネクションと称する。
【０２４０】
一方、これら第１及び第２主コネクションは、ＡＴＭノード１内において他のコネクションと統合されている。即ち、第１主コネクションに統合されるコネクションは、バックアップ回線φ２から“ＶＰＩ／ＶＣＩ＝＃ａ”のセルを入力し、受信したセルのＶＰＩ／ＶＣＩを“＝＃ａ”から“＝＃ｘ”に書き換えて、上記第１主コネクションと同じ出力回線から出力する。この第１主コネクションに統合されるコネクションは、セルの迂回時においてセル転送の機能を果たす従コネクションであり、ここでは第１従コネクションと称する。同様に、第２主コネクションに統合されるコネクションは、バックアップ回線φ２から“ＶＰＩ／ＶＣＩ＝＃ｂ”のセルを入力し、受信したセルのＶＰＩ／ＶＣＩを“＝＃ｂ”から“＝＃ｙに書き換えて、上記第２主コネクションと同じ出力回線から出力する。この第２主コネクションに統合されるコネクションは、セルの迂回時においてセル転送の機能を果たす従コネクションであり、ここでは第２従コネクションと称する。
【０２４１】
このコネクションの統合を行うために、セルの転送先である第２ＡＴＭノード１ｂ内では、各中継線φ１が接続されている回線制御部（ＬＴ）１２に設定されている特定の重要コネクションに関するルーティング情報が、バックアップ回線φ２が接続されている回線制御部（ＬＴ）１２内のルーティングテーブルにも記載されているのである。即ち、主コネクションと従コネクションとにおいて、同じＶＰＩ／ＶＣＩを有するセルに対して同じ回線を宛先とするルーティング情報が対応されているのである。従って、従コネクション側の回線制御部１２内のルーティングテーブルにそのＶＰＩ／ＶＣＩが登録されているセルであれば、中継線φ１を経由して当該第２ＡＴＭノード１ｂに入力されようと、バックアップ回線φ２を経由して当該第２ＡＴＭノード１ｂに入力されようと、同じ出力回線から出力されることになる。なお、この場合に用意されるルーティングテーブルの内容は、図１５に示すものである。
【０２４２】
一方、セルの転送元である第１ＡＴＭノード１ａでは、第１又は第２中継線φ１を経由して第２ＡＴＭノード１ｂに転送される全コネクション上の回線制御部（ＬＴ）１２に、当該各コネクションに属するセルを何れかの中継線φ１のみに向けて転送する内容のルーティングテーブルを用意する。従って、図５７（ａ）に示すように、通常状態においては、第１ＡＴＭノード１ａに入力されたセルは、第１又は第２中継線φ１を経由して第２ＡＴＭノード１ｂに転送され、この第２ＡＴＭノード１ｂ内において主コネクション上を転送されて、出力回線に出力されることになる。これに対して、第１ノード１ａ内において、バックアップ回線φ２に転送されるセルはない。その結果、セルの重複が生じることが防止される。
＜障害発生時の設定＞
このようなセル送信を行っている途中において、送信側の第１ＡＴＭノード１ａの主制御部（ＣＴＬ）１４が何れかの主コネクションにおけるＬ１障害又は回線制御部（ＬＴ）１２の障害を検出した場合には、障害が生じた主コネクションが設定されている入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａのルーティングテーブルの内容が書き換えられる。即ち、特定の重要コネクションのＶＰＩ／ＶＣＩ関してのみ、セルの転送先が、中継線φ１からバックアップ回線φ２に書き換えられる。
【０２４３】
従って、図５７（ｂ）に示すように、中継線φ１を経由して設定されている特定の重要コネクションに属するセルのみは、バックアップ回線φ２を通って第２ノード１ｂに送信されるとともに、第２ＡＴＭノード１ａ内において従コネクションを辿って出力回線に出力される。これに対して、上記特定の重要コネクションに属するセルは、中継線φ１には転送されない。その結果、セルの重複が生じることが防止される。なお、図５７は、コネクションの変更ポイントを黒丸で示し、障害発生ポイントを黒星で示す。
【０２４４】
一方、受信側の第２ＡＴＭノード１ｂの主制御部（ＣＴＬ）１４がＬ１障害又は回線制御部（ＬＴ）１２の障害を検出した場合には、図５８に示すように、この第２ＡＴＭノード１ｂは、障害発生を通知するＡＴＭ−ＯＡＭセルをバックアップ回線φ２を経由して第１ＡＴＭノード１ａに送信する。従って、このＡＴＭ−ＯＡＭセルによって障害発生を通知された第１ＡＴＭノード１ａは、上述したのと同じ切換処理をすることができる。
【０２４５】
このように切り換えられたバックアップ回線φ２を介してのセル送信が行われている間に、障害が生じた主コネクション（中継線φ１）側の障害復旧作業を行うことが可能である。そして、障害発生を検出したＡＴＭノード１の主制御部（ＣＴＬ）１４がこの障害復旧の完了を検出すると、バックアップ回線φ２にセルを転送していた入力方向用ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）１２２ａ内のルーティングテーブルの内容が書き換えられる。即ち、当該特定の重要コネクションのＶＰＩ／ＶＣＩに対応するセルの転送先が、バックアップ回線φ２から中継線φ１に書き換えられる。
【０２４６】
従って、障害発生前のように、中継線φ１を通って第１ＡＴＭノード１ａから第２ＡＴＭノード１ｂに至るセル転送が再開される。
このように、本第６実施例では、予め受信側の第２ノード１ｂ内においてＮ対１の接続を行っているので、バックアップ回線φ２への切換は、送信側の第１ノード１ａ内における処理のみでできる。従って、バックアップ回線φ２への切換時及び中継線φ１への切り戻し時において、セル廃棄が生じる可能性を抑えることができる。また、複数本の中継線φ１上の特定の重要コネクションのみ共通のバックアップ回線φ２にてバックアップするようにしているので、バックアップ回線φ２の本数を節約することができる。
【０２４７】
【効果】
本発明の第１の態様によるデジタル交換機中継方式又はデジタル交換機によれば、セル（又はパケット，フレーム）の廃棄をできるだけ避けつつ、中継線の容量を越えたセル（又はパケット，フレーム）の中継が可能となる。
【０２４８】
また、本発明の第２の態様によるデジタル交換機によれば、交換網の何れかの箇所における輻輳状態の発生を発信側端末又は発信側交換機に直ちに通知することができるので、発信側端末又は発信側交換機においてトラヒック流入量を制限してセル廃棄を防止することを促すことができる。
【０２４９】
また、本発明の第３の態様又は第４の態様によるデジタル交換機中継方式によれば、中継回線のシステムダウンが生じた場合に、一方の交換機内におけるスイッチを切り換えるだけで中継回線の切換ができるので、中継回線の切替に伴うタイムラグに起因するセル廃棄を抑制することがきでる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の態様の概要を示す概要図
【図２】本発明の第２の態様の概要を示す概要図
【図３】本発明の第３の態様の概要を示す概要図
【図４】本発明の第１実施例によるＡＴＭ中継方式が適用されるＢ−ＩＳＤＮ網の概略を示す図
【図５】各ＡＴＭノードの構成ブロック図
【図６】回線制御部の構成ブロック図
【図７】ＡＴＭセルスイッチの構成ブロック図
【図８】セル分配回路（ＤＭＵＸ）内のバッファを示す概念図
【図９】ＵＮＩ内を伝送されるＡＴＭセルの構成図
【図１０】ＳＤＨフレームの構成図
【図１１】１対１接続時において回線制御部内でヘッダ変換された後のＡＴＭセルの構成図
【図１２】１対１接続時におけるルーティング（ＴＡＧ）情報の説明図
【図１３】１対１接続時におけるルーティング（ＴＡＧ）情報の説明図
【図１４】１対１接続時におけるルーティング（ＴＡＧ）情報の説明図
【図１５】１対１接続時におけるルーティングテーブルを示す図
【図１６】１対Ｎ接続時において回線制御部内でヘッダ変換された後のＡＴＭセルの構成図
【図１７】１対Ｎ接続時におけるルーティング（ＴＡＧ）情報の説明図
【図１８】１対Ｎ接続時におけるルーティング（ＴＡＧ）情報の説明図
【図１９】１対Ｎ接続時におけるルーティングテーブルを示す図
【図２０】輻輳状態管理テーブルを示す図
【図２１】初期設定処理の内容を示すフローチャート
【図２２】コネクション切替え処理の内容を示すフローチャート
【図２３】図２２のステップＳ０２０３において実行されるバックワード通知処理サブルーチンを示すフローチャート
【図２４】コネクション切り戻し処理の内容を示すフローチャート
【図２５】図２４のステップＳ０４０７において実行される周期通知処理サブルーチンを示すフローチャート
【図２６】図２４のステップＳ０４０３において実行されるバックワード通知解除処理サブルーチンを示すフローチャート
【図２７】ＡＴＭ−ＯＡＭセルの構成図
【図２８】発信元ノードにおけるＡＴＭ−ＯＡＭセル発行を示す図
【図２９】対向ノードにおけるＡＴＭ−ＯＡＭセル受信及び返送を示す図
【図３０】ＡＴＭセルスイッチ部を介してのＡＴＭ−ＯＡＭセル発行を示す図
【図３１】バックワード通知の説明図
【図３２】本発明の第２実施例において、図２２のステップＳ０２０３で実行されるバックワード通知処理サブルーチンを示すフローチャート
【図３３】本発明の第２実施例において、図２４のステップＳ０４０３において実行されるバックワード通知解除処理サブルーチンを示すフローチャート
【図３４】本発明の第２実施例におけるバックワード通知の説明図
【図３５】本発明の第３実施例における発信側ＡＴＭノード内でのコネクションの分岐を示す図
【図３６】本発明の第３実施例における中継回線の切換を示す図
【図３７】図３６を更に具体的に示した中継回線の切換を示す図
【図３８】本発明の第３実施例における受信側ＡＴＭノードへの障害通知を示す図
【図３９】本発明の第３実施例における初期設定処理を示すフローチャート
【図４０】本発明の第３実施例における中継回線の切換処理を示すフローチャート
【図４１】本発明の第３実施例においてＡＴＭ−ＯＡＭセルを受信した受信側ＡＴＭが実行する中継回線の切換処理
【図４２】本発明の第３実施例における中継回線の切戻し処理を示すフローチャート
【図４３】本発明の第３実施例においてＡＴＭ−ＯＡＭセルを受信した受信側ＡＴＭが実行する中継回線の切戻し処理
【図４４】本発明の第４実施例における受信側ＡＴＭノード内でのコネクションの統合を示す図
【図４５】本発明の第４実施例における中継回線の切換を示す図
【図４６】図４５を更に具体的に示した中継回線の切換を示す図
【図４７】本発明の第４実施例における送信側ＡＴＭノードへの障害通知を示す図
【図４８】本発明の第４実施例における初期設定処理を示すフローチャート
【図４９】本発明の第４実施例における中継回線の切換処理を示すフローチャート
【図５０】本発明の第４実施例においてＡＴＭ−ＯＡＭセルを受信した送信側ＡＴＭが実行する中継回線の切換処理を示すフローチャート
【図５１】本発明の第４実施例における中継回線の切戻し処理を示すフローチャート
【図５２】本発明の第４実施例においてＡＴＭ−ＯＡＭセルを受信した送信側ＡＴＭが実行する中継回線の切戻し処理を示すフローチャート
【図５３】本発明の第５実施例における発信側ＡＴＭノード内でのコネクションの分岐を示す図
【図５４】本発明の第５実施例における中継回線の切換を示す図
【図５５】本発明の第５実施例における受信側ＡＴＭノードへの障害通知を示す図
【図５６】本発明の第６実施例における受信側ＡＴＭノード内でのコネクションの統合を示す図
【図５７】本発明の第６実施例における中継回線の切換を示す図
【図５８】本発明の第６実施例における送信側ＡＴＭノードへの障害通知を示す図
【符号の説明】
１ ＡＴＭノード
２ ルータ
３ ＦＤＤＩ
１１ ＡＴＭセルスイッチ（ＳＷ）
１２ 回線制御部（ＬＴ）
１４ 主制御部（ＣＴＬ）
１６ ＲＡＭ
１７ コンソール
１２１ ＡＴＭネットワーク終端回路（ＮＴＣ）
１２２ ＡＴＭセルヘッダ高速変換回路（ＡＴＣ）
１２４ セル分配回路
１２４ａ バッファ
１２５ セル多重化回路

Claims (4)

1. 複数のデジタル交換機間を中継線で接続し、この中継線を介して一方のデジタル交換機から他方のデジタル交換機へ、行き先情報を備えているデジタルデータのブロックを転送するデジタル交換機間中継方式において、
   前記複数のデジタル交換機間に、前記中継線と並列に、この中継線と略同容量の予備用中継線を設け、
   前記中継線を介し複数のコネクションが設定され、前記各コネクションには品質が定義され、前記デジタルデータの各ブロックは前記コネクションのいずれかに属しており、
   前記中継線を通る前記デジタルデータのブロックのデータ量が一定閾値以上になった場合には、前記中継線を通るデジタルデータのブロックのうち、低品質のコネクションに属するデータブロックを高品質のコネクションに属するデータブロックよりも優先的に前記予備用中継線を介して前記他方のデジタル交換機に転送することを特徴とするデジタル交換機間中継方式。
2. 複数のＡＴＭ交換機間を中継線で接続し、この中継線を介して一方のＡＴＭ交換機から他方のＡＴＭ交換機へ、ＡＴＭセルを転送するＡＴＭ交換機間中継方式において、
   前記複数のＡＴＭ交換機間に、前記中継線と並列に、この中継線と略同容量の予備用中継線を設け、
   前記中継線を介し複数のコネクションが設定され、前記各コネクションには品質が定義され、前記ＡＴＭセルは前記コネクションのいずれかに属しており、
   前記中継線を通るＡＴＭセルの数が一定の閾値以上になった場合に、前記中継線を通るＡＴＭセルのうち、低品質のコネクションに属するＡＴＭセルを高品質のコネクションに属するＡＴＭセルよりも優先的に前記予備用中継線を介して前記他方の交換機に転送することを特徴とするＡＴＭ交換機間中継方式。
3. 前記一方のＡＴＭ交換機において前記中継線に送出するＡＴＭセルの数が前記一定の閾値以上になった場合に、前記一方のＡＴＭ交換機から前記他方のＡＴＭ交換機に対して、前記予備用中継線からＡＴＭセルを送信することを通知する保守用ＯＡＭセルを送信することを特徴とする請求項２記載のＡＴＭ交換機間中継方式。
4. 前記保守用ＯＡＭセルを受信した前記他方のＡＴＭ交換機が、返答用の保守用ＯＡＭセルを前記一方のＡＴＭ交換機に返送した場合に、前記中継線を通すＡＴＭセルのうちの一部を、前記予備用中継線を介して前記他方のＡＴＭ交換機に転送することを特徴とする請求項３記載のＡＴＭ交換機間中継方式。

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