(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムであって、
回線切換え電話ネットワークと、複数の加入者宅内機器と、ネットワーク・ターミネータを介してインターネットと結合されており、これらの間で接続を設定し、複数の顧客構内に音声サービスとデータ・サービスとを提供するネットワーク・システム装置と、
前記ネットワーク・システム装置に結合されており、前記複数の加入者宅内機器と前記回線切換え電話ネットワークとインターネットとの間の接続を調整し、これらの間のトラフィックを管理するネットワーク制御システムと、を含み、
前記ネットワーク制御システムが、
システム構成情報と、前記ネットワーク・システム装置に結合された前記各加入者宅内機器用の構成情報とを含む第１のデータベースと、
前記通信システムに於いて現在利用されているサービス接続と、前記各加入者宅内機器による使用とを示す情報を含む第２のデータベースと、
前記第１のデータベースと前記第２のデータベースとを周期的にポーリングして、前記通信システムに於いて現在利用されている帯域幅のレベルを特定し、
（１）前記特定した帯域幅の利用レベルが利用可能な帯域幅の最大のレベルよりも低い第１の所定レベルを超える場合に、上り回線のスロットリングおよび下り回線のスロットリングのいずれか一方を実行し、さらに、（２）前記特定した帯域幅の利用レベルが利用可能な帯域幅の最大のレベルよりも低い第２の所定レベルを超える場合に、上り回線のスロットリングおよび下り回線のスロットリングの双方を実行することにより、前記特定した帯域幅の利用のレベルに応じて、前記通信システムに入るデータ・サービスの量をスロットリングする制御プロセッサと、を有する、前記通信システム。
【請求項２】
前記通信システムがＤＳＬシステムであり、前記ネットワーク・システム装置が、
前記複数の加入者宅内機器に結合されたＤＳＬＡＭと、
前記ＤＳＬＡＭと、前記回線切換え電話ネットワークと、ＤＳＬターミネータを介してインターネット・サービス・プロバイダ（ＩＳＰ）とに結合された非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチと、を含み、
前記制御プロセッサが、前記ＤＳＬシステムに入るデータ・サービスの量をスロットリングするために前記非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチに結合されており、
前記特定した帯域幅の利用のレベルが前記第１の所定レベルを超える時に、前記制御プロセッサが、前記ＤＳＬシステムに入るデータ・サービスの量を低減する、請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記制御プロセッサが、前記ＤＳＬターミネータを介して入るデータの量を制御することによって、前記ＤＳＬシステムに入るデータ・サービスをスロットリングする、請求項２記載の通信システム。
【請求項４】
前記制御プロセッサが、前記加入者宅内機器を介して入るデータを制御することによって前記ＤＳＬシステムに入るデータ・サービスをスロットリングする、請求項３記載の通信システム。
【請求項５】
前記ＤＳＬシステムに入るデータ・サービスの量が低減された場合、前記特定された帯域幅の利用のレベルが前記第１の所定レベルを下回るときに、前記制御プロセッサが、前記ＤＳＬシステムに入るデータ・サービスの量の制限を取り除く、請求項２記載の通信システム。
【請求項６】
回線切換え電話ネットワークと、複数の加入者宅内機器（ＣＰＥ）と、ネットワーク・ターミネータを介してインターネットとに結合されており、これらの間で接続を設定し、複数の顧客構内に音声サービスとデータ・サービスとを提供するネットワーク・システム装置と、
前記ネットワーク・システム装置に結合されており、前記複数の加入者宅内機器と前記回線切換え電話ネットワークとインターネットとの間の接続を調整し、これらの間のトラフィックを管理するネットワーク制御システムと、を含む、通信システムに於いて、この通信システムを制御する方法であって、
システムの構成情報と、前記ネットワーク・システム装置に結合された前記各加入者宅内機器用の構成情報とを含む第１のデータベースを備えるステップと、
前記通信システムに於いて現在利用されているサービス接続と、前記各加入者宅内機器による使用とを示す情報を含む第２のデータベースを備えるステップと、
前記第１のデータベースと前記第２のデータベースとを周期的にポーリングして、前記通信システムに於いて現在利用されている帯域幅のレベルを特定するステップと、
（１）前記特定した帯域幅の利用レベルが利用可能な帯域幅の最大のレベルよりも低い第１の所定レベルを超える場合に、上り回線のスロットリングおよび下り回線のスロットリングのいずれか一方を実行し、さらに、（２）前記特定した帯域幅の利用レベルが利用可能な帯域幅の最大のレベルよりも低い第２の所定レベルを超える場合に、上り回線のスロットリングおよび下り回線のスロットリングの双方を実行することにより、前記特定した帯域幅の利用のレベルに応じて、前記通信システムに入るデータ・サービスの量をスロットリングするステップと、を含む方法。
【請求項７】
前記通信システムがＤＳＬシステムであり、前記ネットワーク・システム装置が、
前記複数の加入者宅内機器に結合されたＤＳＬＡＭと、
前記ＤＳＬＡＭと、前記電話ネットワークと、ＤＳＬターミネータを介して前記インターネットとに結合された非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチと、を含み、
前記スロットリングのステップが、前記特定した帯域幅の利用のレベルが前記第１の所定レベルを超える時に、前記ＤＳＬシステムに入るデータ・サービスの量を低減することを含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記スロットリングのステップが、前記ＤＳＬターミネータを介して入るデータの量を制御することによって、前記ＤＳＬシステムに入るデータ・サービスの量を制御することを含む、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記スロットリングのステップが、前記加入者宅内機器を介して入るデータを制御することによって、前記ＤＳＬシステムに入るデータ・サービスをスロットリングすることを含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記スロットリングのステップが、前記ＤＳＬシステムに入るデータ・サービスの量が低減された場合、前記特定した帯域幅の利用のレベルが前記第１の所定レベルを下回る時に、前記ＤＳＬシステムに入るデータ・サービスの量の制限を取り除くことをさらに含む、請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、通信ネットワークに関し、詳しくは、通信ネットワークに於けるトラフィック（ｔｒａｆｆｉｃ）を管理して、過負荷状態を防止し、種々のサービスを要求する顧客にとって許容し得る品質のサービスの提供を促進する為の通信ネットワーク・トラフィック管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信の需要の変化に伴い、既存の公衆情報ネットワークも、音声、テキスト、および、低解像度グラフィックスに限定されていたものから、全動画ビデオを含むマルチメディアを各家庭に提供するものに変わって来ている。既存の公衆情報ネットワークを変えて、帯域幅に対するより高いニーズを満たす重要な通信伝送技術が、近年開発の非対称ディジタル加入者回線（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ：ＡＤＳＬ）の技術である。ＡＤＳＬは、既存のツイストペア（ｔｗｉｓｔｅｄ  ｐａｉｒ：撚線対）電話回線を、マルチメディアおよび高速データ通信用のアクセス経路に変え、加入者に対して最大８Ｍｂｐｓ（メガビット毎秒）、双方向で９６０Ｋｂｐｓ（キロビット毎秒）以上の伝送が可能である。このような速度は、新たにケーブルを設置せずに、既存のアクセス容量が５０倍またはそれ以上拡大することに相当する。
【０００３】
非対称ディジタル加入者回線（ＡＤＳＬ）技術では、ツイストペア銅回線の両端にモデムが取り付けられ、回線距離に応じて、加入者への下り回線で１．５Ｍｂｐｓから８Ｍｂｐｓ、加入者からの上り回線で１６Ｋｂｐｓから９６０Ｋｂｐｓの伝送速度が得られる。非同期転送モード（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｍｏｄｅ：ＡＴＭ）は、ＡＤＳＬに使用可能な超高速セル・ベース・データ伝送プロトコルである。プレイン・オールド・テレホン・サービス（ｐｌａｉｎ  ｏｌｄ  ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  ｓｅｒｖｉｃｅ：ＰＯＴＳ）は従来のアナログ電話サービスのことであるが、これは、ツイストペア線上で最も低い４ＫＨｚの帯域幅を呈する。プレイン・オールド・テレホン・サービス（ＰＯＴＳ）と回線を共用する全てのサービスは、プレイン・オールド・テレホン・サービスより高い周波数を使用するか、或いは、プレイン・オールド・テレホン・サービスをディジタルに変換して、その他のデータ信号とインタリーブする必要がある。
【０００４】
ＤＳＬネットワークでは、例えば、ディジタル加入者回線アクセス・マルチプレクサ（ＤＳＬＡＭ）と非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチとの間に、潜在的なブロッキング（ｂｌｏｃｋｉｎｇ）のポイントが数箇所在る。ＤＳＬＡＭと非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチとの間の回線は、音声データ、ビデオ・データ、インターネット・データのような多種のサービスをもたらすことができる。このリンクによりもたらされる各サービスは、帯域幅とサービス品質とに関して、必要条件が異なる。このリンクが過負荷状態になった時、問題が生じる。即ち、過負荷状態のため、コール（ｃａｌｌ：呼）が削除され、および／または、拒否される場合がある。また、ビット速度が変動するビデオ伝送に於いて、セル或いはパケットの損失が生じる場合もある。このように、このリンクの過負荷状態が、提供される各サービスに好ましくない結果をもたらすことがある。
【０００５】
従って、様々なサービスに与えられる帯域幅を動的（ダイナミック）に管理して、システムの過負荷状態を防止して、各種サービスについて、許容し得るサービス品質を実現することが望まれる。
【発明の開示】
【０００６】
（発明の概要）
本発明は、ネットワークを動的に管理して過負荷状態を防止するシステムおよび方法を提供する。詳しくは、本発明は、システム内に於いて、各接続と、それに対応する帯域幅の使用とを認識する管理構成体を与える。過負荷に近い状態、例えば、最大限の１０パーセントから１５パーセントが検知されると、帯域幅管理システムは、自動的にインターネット・トラフィックをスロットリング（ｔｈｒｏｔｔｌｉｎｇ：抑制）して、音声接続およびビデオ接続用の帯域幅を与える。この過負荷に近い状態が解消されると、システムは、インターネット・トラフィックに対する制限を解除し、そのサービスを通常状態に戻す。
【０００７】
本発明によるシステムの代表的な実施形態は、ユーザに、電話接続、Ａ／Ｖ接続、および、インターネット接続を提供するＡＤＳＬシステムである。本発明によるシステムに対応する管理構成体は、周期的に、種々のデータベースを検索して使用中の接続の数と種類とについての情報を求めて、使用中の帯域幅の量を計算する。この帯域幅の量が所定レベル、例えば、利用可能な帯域幅の最大量の８５パーセントから９０パーセントに近づくと、管理構成体は、幾らかのアクセス接続を制御して、一時的にインターネット・トラフィックをスロットリング（抑制）する。下り回線のスロットリングについては、管理構成体は、ＤＳＬネットワークのバックエンド（後端）入力ポイント、この実施形態では、ＤＳＬターミネータ（終端装置）を制御する。上り回線のスロットリングについては、管理構成体は、ＤＳＬネットワークの顧客入力ポイント、この実施形態では、加入者宅内機器（Ｃｕｓｔｏｍｅｒ  Ｐｒｅｍｉｓｅ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＣＰＥ）を制御する。この代表的な実施形態では、スロットリングは、「リーキー・バケット（ｌｅａｋｙ−ｂｕｃｋｅｔ）」アルゴリズムを使用して実施し、ネットワーク管理プロトコル（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＳＮＭＰ）或いはその他の類似プロトコルを介して制御する。また、スロットリングの量は、システムが現在受けている負荷の量に応じて、制御することができる。この動的な帯域幅管理システムは、恒常的に稼動するバックグラウンド（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ：背景）プロセスであり、周期的にシステムをポーリングして、資源利用性（ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ）についての情報を収集するように設定されている。
【０００８】
以下、本発明を、添付の図面と関連付けて詳細に説明する。
【０００９】
尚、添付図面は、本発明の概念を単に例示する為のものであり、必ずしも本発明を説明する唯一可能な形態を示すものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、ネットワークを動的に管理して過負荷状態を防止するシステムおよび方法を提供する。詳しくは、本発明は、音声、データ、および、ビデオを含む様々なサービスの提供が可能なＤＳＬシステムを管理する。図１に示すように、ＡＤＳＬマルチメディア配信システム１００は、幾つかの機能ブロックで構成されている。このシステムのアーキテクチャを構成している個々のブロックの構成要素の詳細は、当業者に周知であり、従って、本発明を理解するのに十分な程度で説明する。
【００１１】
システム１００は、ネットワーク制御システム（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｙｓｔｅｍ：ＮＣＳ）１１２、ネットワーク・システム装置（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＮＳＥ）１１０、および、各加入者宅内機器（Ｃｕｓｔｏｍｅｒ  Ｐｒｅｍｉｓｅ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＣＰＥ）１０４で構成されている。システム１００によって、加入者宅内機器（ＣＰＥ）１０４が、公衆電話ネットワーク１１６、オーディオ／ビデオ（Ａ／Ｖ）ストリーミング供給源１１８、および、インターネット・サービス・プロバイダ（ＩＳＰ）１２０に接続される。各ＣＰＥ１０４は、顧客が、自宅に接続された既存の銅回線を介するＡＤＳＬを使用して、複数の電話と、インターネットへの２４時間アクセスと、Ａ／Ｖストリーミング機能とを利用できるように、設計されている。ＣＰＥ１０４は、これとネットワーク・システム装置（ＮＳＥ）１１０との間のＡＤＳＬ回線に、電話、コンピュータ、ディジタルＡ／Ｖストリーム、および、コマンド非同期転送モード（ＡＴＭ）のデータを集約できる。
【００１２】
ＣＰＥ１０４には、ＤＳＬモデム装置が含まれており、これは、プレイン・オールド・テレホン・サービス（Ｐｌａｉｎ  Ｏｌｄ  Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  Ｓｅｒｖｉｃｅ：ＰＯＴＳ）を介する個別のアナログ電話と、ＰＣデスクトップ・システム１１１への１０ＢＡＳＥ−Ｔイーサネット（登録商標）接続と、テレビジョン或いはビデオ・ディスプレイへの接続用のデコーダ１０９を有するセット・トップ・ボックスへのイーサネット（登録商標）接続或いはＲＳ−４２２接続とに対するインターフェースを取る。ＣＰＥ１０４は、顧客のアナログ端末である各電話機からのアナログ入力を受け入れ、そのアナログ入力をディジタル・データに変換し、そのデータを非同期転送モード（ＡＴＭ）パケットにパッケージ化する（プレイン・オールド・テレホン・サービス（ＰＯＴＳ）／非同期転送モード（ＡＴＭ））。この際、各接続は、固有のバーチャル・チャンネル識別子／バーチャル・パス（経路）識別子（ＶＣＩ／ＶＰＩ）を有している。当業者に周知のように、非同期転送モード（ＡＴＭ）は、接続用プロトコルであり、従って、セルを物理的なリンク上の所定バーチャル・チャンネルに明示的に対応付ける各セル・ヘッダには、接続識別子が含まれている。この接続識別子は、２つのサブフィールド、即ち、バーチャル・チャンネル識別子（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：ＶＣＩ）とバーチャル・パス識別子（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐａｔｈ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：ＶＰＩ）とで構成されている。これらの識別子は、共に、ネットワークに於いて、セルの多重化、多重分離化、および、切換えに使用される。ＶＣＩとＶＰＩは、アドレスではなく、１つの接続が設定された時にその接続の非同期転送モード（ＡＴＭ）ノード相互間の各セグメント・リンクに明示的に割り当てられるものであり、その接続の持続期間、存続する。ＶＣＩ／ＶＰＩを使用する場合、非同期転送モード（ＡＴＭ）層は、複数の接続からのセルを非同期的にインタリーブ（多重化）することが出来る。
【００１３】
ネットワーク制御システム（ＮＣＳ）１１２は、ネットワーク・システム装置（ＮＳＥ）１１０と各ＣＰＥ１０４の集約とを管理する。ネットワーク制御システム（ＮＣＳ）１１２は、データ・トラフィック管理およびエラー処理に加えて、データ接続を調整する。ネットワーク制御システム（ＮＣＳ）１１２は、サービス制御プロセッサ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：ＳＣＰ）１１９と、データベース・サーバ１２１と、管理プラットホーム１２３とを含む複数のコンピュータにより構成されている。図２は、ネットワーク制御システム（ＮＣＳ）１１２の各構成要素の一例を示すブロック図である。経済的な理由から、全てのＣＰＥ１０４を、それらの回線全てを同時に使用して、処理するのに十分な帯域幅が無い場合がある。利用可能な帯域幅の量は、電話、オーディオ／ビデオ・ストリーミング、および、コンピュータのデータ回線の統計的な使用に基づく。
【００１４】
ネットワーク制御システム（ＮＣＳ）１１２には、５つのデータベースが含まれている。これらのデータベースは、プロビジョニング・データベース１３２、使用データベース１３１、エラー・データベース１３０、リアルタイム・バックアップ・データベース１３３、および、リアルタイム・データベース１３６である。利点として、これらのデータベースは、１つのサーバ内の独立したデータベースであり、および／または、ＳＣＰ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：サービス制御プロセッサ）１１９内に設けることが出来る。リアルタイム・データベース１３６は、その性能を増強するためにＲＡＭを利用したデータベースである。その他のデータベースは、ＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ  Ａｒｒａｙ  ｏｆ  Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｄｉｓｋｓ：レイド）（独立ディスク冗長化アレー）を使用して実施でき、詳しくは、ＲＡＩＤレベル５で実施できる。このＲＡＩＤレベルによって、優れた性能と良好な耐故障性とを実現するバイトおよびエラー補正レベルのデータ・ストライピングが得られる。
【００１５】
プロビジョニング（ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｉｎｇ）データベース１３２には、システム１００に接続した各顧客に提供される各サービスに関する情報が格納されている。このデータベースは、既製のＳＱＬ（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ  Ｑｕｅｒｙ  Ｌａｎｇｕａｇｅ）データベース・ソフトウェア（例えば、Ｏｒａｃｌｅ、ＭｙＳＱＬ）で構成することができ、局部的に或いは専用サーバ上で利用可能なように構成することができる。データベースのインターフェースは、異なるレベルのデータ記憶性能をサポート出来るように、スケーラブルである。データベースのシステムは、ネットワーク制御システム（ＮＣＳ）のＬＡＮに接続されたネットワーク取り付け記憶装置で構成することができる。これによって、アクセスが状態診断および／またはトラブルシューティング（障害処理）の為に必要である場合に、遠隔装置を介して直接アクセスが可能となる。アクセス特権は、ユーザＩＤおよびパスワードに基づいて、与えることが出来る。このユーザＩＤおよびパスワードによって、プログラムおよび／またはデータの損傷のリスクなしに、データベースからのリポートを見る、即ち、データベースからリポートを生成することが出来る。
【００１６】
データベースには、各顧客について、次の情報が格納されている。
顧客名
顧客住所
加入者宅内機器シリアル番号
ＤＳＬＡＭポート／固定グループ
ＤＳＬＡＭ番号
使用可能な電話回線数
各電話回線について：
電話番号
呼基準値
ＧＲ−３０３インターフェース・グループ
加入者宅内機器上のＶＰＩ／ＶＣＩ
ＤＳＬＡＭ上のＶＰＩ／ＶＣＩ
非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ上のＶＰＩ／ＶＣＩ
インターネット使用可能性（真／偽）（顧客がインターネット使用可能でない場合、顧客のインターネットＢＷ（帯域幅）を調節できない。）
インターネット使用可能な場合：
ＩＰアドレス
加入者宅内機器からＤＳＬＡＭまでのＶＰＩ／ＶＣＩ
ＤＳＬＡＭから非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチまでのＶＰＩ／ＶＣＩ
非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチからＤＳＬターミネータまでのＶＰＩ／ＶＣＩ
（ＤＳＬターミネータと非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチとの間のリンク上          のＶＰＩ／ＶＣＩは、下り回線のインターネットＢＷを調節するのに必要な場          合がある。）
上り回線データ速度制限
下り回線データ速度制限
ビデオ使用可能性（真／偽）
ビデオ使用可能な場合：
加入者宅内機器からＤＳＬＡＭまでのリンク上のＶＰＩ／ＶＣＩ
ＤＳＬＡＭから非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチまでのリンク上のＶＰＩ／ＶＣＩ
非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチからビデオ・サーバまでのリンク上のＶＰＩ／ＶＣＩ
データベースには、システムについて、次の情報が格納されている。
インターフェース・グループの数
各インターフェース・グループについて：
１次ＴＭＣスロット情報
１次ＴＭＣポート情報
１次ＴＭＣチャンネル情報
１次ＥＯＣスロット情報
１次ＥＯＣポート情報
１次ＥＯＣチャンネル情報
２次ＴＭＣスロット情報
２次ＴＭＣポート情報
２次ＴＭＣチャンネル情報
２次ＥＯＣスロット情報
２次ＥＯＣポート情報
２次ＥＯＣチャンネル情報
ＤＳ０の数
各ＤＳ０について：
番号
スロット情報
ポート情報
チャンネル情報
どこで下り回線トラフィックをスロットリングすべきかを決定するのに役立つ情報：
インターネット・インターフェースの数
各インターネット・インターフェースについて：
スロット情報
ポート情報
プロビジョニング・データベース１３２には、非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３とＤＳＬＡＭ１１５との間の全システム帯域幅に関する情報も格納されている。
【００１７】
リアルタイム・データベース１３６は、着信呼と発信呼の管理、および、その他の接続されたサービスの管理に使用される。このデータベースは、既製のＳＱＬ（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ  Ｑｕｅｒｙ  Ｌａｎｇｕａｇｅ）データベース・ソフトウェア（例えば、Ｏｒａｃｌｅ）で構成することができ、局部的に利用可能に構成することができる。また、アクセス特権は、ユーザＩＤおよびパスワードに基づいて、与えることが出来る。このユーザＩＤおよびパスワードによって、プログラムおよび／またはデータの損傷のリスクなしに、データベースからのリポートを見る、即ち、データベースからリポートを生成することが出来る。リアルタイム・データベース１３６には、呼基準値（Ｃａｌｌ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｖａｌｕｅ：ＣＲＶ）と、各呼基準値について呼を管理する対応情報とが格納されている。各呼基準値は、個々の呼者の識別と、加入者宅内機器番号およびポート番号へのマップの識別とに使用される。帯域幅の管理に使用される情報には、例えば、加入者１人当りについてのアクティブな呼の総数が含まれる。（例えば、上り回線のスロットリングは、アクティブな呼を４つ有する加入者の場合、アクティブな呼の無い加入者の場合より大きくインターネットの帯域幅を削減することがある。）
【００１８】
ネットワーク管理プラットホーム１２３は、ユーザ・インターフェースをネットワーク管理者に提供して、システムをモニタし維持する。ネットワーク管理プラットホーム１２３は、システムへのイーサネット（登録商標）接続を使用して、既製のコンピュータで構成してもよい。このプラットホーム１２３は、ネットワーク制御システム（ＮＣＳ）１１２に対する状態診断およびデバッグの接続を提供する。
【００１９】
ネットワーク制御システム（ＮＣＳ）１１２に対応する加入者の数が増大するに従って、ネットワーク制御システム（ＮＣＳ）１１２も拡張する必要がある。物理的な構成要素（ＳＣＰ、各データベース、および、ネットワーク管理プラットホーム）の各々は、スケーラブルに設計されている。また、主要なソフトウェア・モジュールは、同一のマシン或いは別々のマシン上で走らせることが出来るように、設計されている。
【００２０】
サービス制御プロセッサ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：ＳＣＰ）１１９は、ネットワーク・システム装置（ＮＳＥ）１１０を管理するのに必要な全ての機能を実行する。この実施形態では、サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９は、次の主要な機能、即ち、ＧＲ−３０３用インターフェース、ＮＳＥ１１０の制御、リアルタイム・データベース、データベース・サーバ、および、ネットワーク管理用インターフェースの機能を実行する。ネットワーク制御システム（ＮＣＳ）１１２をスケール変更するために、これらの機能の各々を別々のコンピュータ上で実行してもよい。その際、これらのコンピュータは、各速度要件に応じて、高速ネットワーク（ギガビット・イーサネット（登録商標）（Ｇｉｇａ−ｂｉｔ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ））を介して、互いにネットワーク化される。
【００２１】
時間が重要である全てのネットワーク制御機能は、サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９に設けられている。サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９は、論理的に、ネットワーク・システム装置（ＮＳＥ）１１０と全てのＣＰＥ１０４とに接続されている。サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９を論理的に各ＣＰＥ１０４に接続する目的は、ＣＰＥ１０４について、信号データを送受信する為である。
【００２２】
サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９は、上述の機能タスクを実行できるオペレーティング・システムを走らせる既製の産業用のパッケージ化（ラック収納型）コンピュータで、構成することができる。また、利点として、個々の動作用ソフトウェア要件に応じて、別にＣＰＵを付加して、異なるオペレーティング・システムを走らせることも出来る。また、別にコンピュータを付加して、システムのパフォーマンスを許容し得るレベルに保つことも出来る。各機能を別々に維持することによって、これらの機能を幾つかのマシン相互間で容易に分散することが出来る。このような設計によって、所望のプラットホームをスケーラブルにすることができ、従って、処理能力の増強を、最小限の手直し或いは設計変更で、実現できる。
【００２３】
ネットワーク制御システム（ＮＣＳ）内の制御回路（ＳＣＰ）とこれと通信可能な種々の構成要素との内部接続を以下に説明する。
【００２４】
遠隔ネットワーク管理を、「バック・ドア（ｂａｃｋ  ｄｏｏｒ）」メカニズムを介するシステムへのアクセスとして定義する。このアクセスは、システムのトラブルシューティングの支援に使用できる。図３は、ネットワーク制御システム１１２の外側からサービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９へのアクセスを可能にする接続のブロック図である。この図に示すように、ネットワーク制御システム１１２は、公に利用可能な接続（例えばＩＳＤＮ回線或いはプレイン・オールド・テレホン・サービス（ＰＯＴＳ）回線）を介してアクセスできる。この接続は、サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９のローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）へのアクセスを可能にするルータを介して行われる。このアクセスは、トラブルシューティング或いは一般的な状態診断の為に各コンピュータ、各データベース等を検索するのに使用できる。
【００２５】
各ＣＰＥ１０４もサービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９に論理的に接続されている。サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９からＣＰＥ１０４までの論理的接続は、ＣＰＥ１０４と、インターネット・サービス・プロバイダ（ＩＳＰ）１２０、ビデオ／オーディオ・ストリーミング供給源１１８、および、電話ネットワーク１１６との間の各データ経路を制御するのに使用される。各ＣＰＥ１０４とネットワーク・システム装置（ＮＳＥ）１１０との間の全データ経路は、事前に設定された相手固定接続（ＰＶＣ）を有する。これによって、インターネット・サービス・プロバイダ（ＩＳＰ）１２０への２４時間アクセスと、サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９およびＣＰＥ１０４間の制御情報交換可能チャンネルへの２４時間アクセスとが実現される。各音声チャンネルも相手固定接続（ＰＶＣ）を持っているが、呼が設定される時、サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９が、電話ネットワーク１１６と音声チャンネルとの間の接続を設定する。
【００２６】
図４は、各音声チャンネルが、どのように、ＣＰＥ１０４と公衆電話ネットワーク１１６との間に割り当てられるかを示すブロック図である。この図に示すように、各ＣＰＥ１０４からの音声チャンネルの総数（ＸＮ）は、非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３の反対側に在る利用可能ＤＳ０スロットの数（Ｍ）より多い場合がある。従って、サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９は、呼がＣＰＥ１０４に接続される時、ＤＳ０チャンネルを動的に割り当てる必要がある。この実施形態では、加入者宅内機器１つについての音声チャンネル数Ｎは、４である。
【００２７】
サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９は、非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３へのコマンド・チャンネルを有する。このチャンネルは、非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３が、ＣＰＥ１０４の各音声チャンネルをＴ１インターフェース１５１に経路指定して最終的に電話ネットワーク１１６に送ることができるように、各コマンドを非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３に出すのに使用される。
【００２８】
サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９には、電話会社（ＴＥＬＣＯ）のクラス５スイッチに戻るＴＭＣチャンネルおよびＥＯＣチャンネル用のＴ１インターフェースが含まれている。サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９は、ＧＲ−３０３プロトコルを使用して、クラス５スイッチと通信を行う。このプロトコルは、クラス５スイッチとサービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９との間で交換可能な１組のコマンドを介して、電話システム１１６へのアクセスをサポートする。サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９は、電話ネットワーク１１６をアクセスして、発信音声呼の設定、或いは、着信音声呼要求の処理を行う。この実施形態では、非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３は、ルーセント・アクセス・コンセントレータ（Ｌｕｃｅｎｔ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）であり、ルーティング機構として機能し、ネットワーク制御システム（ＮＣＳ）１１２およびネットワーク・システム装置（ＮＳＥ）１１０の内部と外部の種々の宛先へのデータの集約と分配とを行う。非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３とサービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９との間の物理的リンクは、ＯＣ３リンクである。
【００２９】
図１に戻ると、ネットワーク・システム装置（ＮＳＥ）１１０は、システム内の各接続を行う装置と、各ＣＰＥ１０４と「外部」世界との間の物理的リンクとで構成されている。システム１００にとって、外部世界は、電話ネットワーク１１６、インターネット・サービス・プロバイダ（ＩＳＰ）１２０を介するインターネット、および、ビデオ／オーディオ・ストリーミング供給源１１８から成る。ネットワーク・システム装置（ＮＳＥ）１１０の各構成要素、および、ネットワーク・システム装置（ＮＳＥ）１１０の内部と外部の各インターフェースを以下に説明する。
【００３０】
非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３は、非同期転送モード（ＡＴＭ）ネットワークのバックボーンである。非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３は、ネットワークに於いて、セル移送、多重化と集中、トラフィック制御、および、非同期転送モード（ＡＴＭ）層管理を含む種々の機能を実行する。システム・ドメイン１００に於いて特に重要な点は、非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３が、ＤＳＬＡＭ１１５、ネットワーク制御システム１１２、および、インターネット・ゲートウェイ（インターネット・プロトコルＩＰルータとＤＳＬターミネータ１１７）への接続でセルのルーティングとバッファリングを行い、また、電話ネットワーク１１６との接続でＴ１回線エミュレーションのサポートを行うことである。Ｔ１回線は、毎秒８０００フレームで伝送される１９３ビットのフレームにパック化された２４の音声チャンネルを提供する。全ビット速度は、１．５４４Ｍｂｐｓである。フレーム化されていない（ｕｎｆｒａｍｅｄ）バージョン、即ち、ペイロードは、１．５３６Ｍｂｐｓの全速度で１９２ビットのフレームで構成される。
【００３１】
非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３は、各ＣＰＥ１０４と、インターネット・サービス・プロバイダ（ＩＳＰ）１２０を介するインターネット、ビデオ／オーディオ・ストリーミング供給源１１８、或いは、電話ネットワーク１１６との間で、各接続を設定する。非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３を介する全てのデータ経路は、相手固定接続（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＰＶＣ）としてセットアップ（設定）される。各音声チャンネルは、リアルタイム可変ビット・レート（Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｂｉｔ  Ｒａｔｅ（ＲＴ−ＶＢＲ））としてセットアップされる。これによって、同スイッチへの全てのデータ経路のセットアップが、そのデータ経路の容量が非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチへのリンクの容量を上回っても、可能になる。非ブロックキング・データ経路が、不特定ビット・レート（Ｕｎｓｐｅｃｉｆｉｅｄ  Ｂｉｔ  Ｒａｔｅ（ＵＢＲ））としてセットアップされる。これによって、最小量の帯域幅が各経路に定められる。
【００３２】
サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９は、ネットワーク管理プロトコル（ＳＮＭＰ）プロトコルとＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）インターフェースとを使用して、非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３の動作を制御する。この通信リンクは、呼のセットアップ、呼のテアダウン（ｔｅａｒ  ｄｏｗｎ：解除）、および、統計の収集に使用される。帯域内通信の使用によって、非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３とサービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９とのノン・コロケーション（ｎｏｎ  ｃｏｌｌｏｃａｔｉｏｎ）が可能になる（即ち、両者を同じ場所に配置せずに済む）。
【００３３】
ＤＳＬＡＭ１１５は、各ＣＰＥ１０４へのＡＤＳＬ信号、或いは、各ＣＰＥ１０４からのＡＤＳＬ信号を供給する。その結果得られるデータは非同期転送モード（ＡＴＭ）セルにフォーマット化され、その非同期転送モード（ＡＴＭ）セルは非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３に送られる。非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３から各ＣＰＥ１０４へ送られる非同期転送モード（ＡＴＭ）セルについては、逆の動作が行われる。ＤＳＬＡＭ１１５を図５に示す。この図に示すように、ＤＳＬＡＭ１１５は、各非同期転送モード（ＡＴＭ）セルを非同期転送モード（ＡＴＭ）データ経路上に集約する。各ＣＰＥ１０４は、ＤＳＬＡＭ１１５上の物理的ポートを使用する必要がある。ＣＰＥ１０４から送られるデータについては、ＡＤＳＬ信号が非同期転送モード（ＡＴＭ）セルに復調される。ＣＰＥ１０４へ送られる非同期転送モード（ＡＴＭ）セルについては、逆の動作が行われる。ＤＳＬＡＭ１１５は、セル・アドレス変換機能、非同期転送モード（ＡＴＭ）をＤＳＬに変換する機能、および、ＤＳＬを非同期転送モード（ＡＴＭ）に変換する機能を実行する。
【００３４】
ＤＳＬターミネータ１１７は、システム１００をインターネットに接続する手段を備えている。ＤＳＬターミネータ１１７は、インターネット・トラフィックを識別し、データが適正な宛先のＣＰＥ１０４に送られるように適正なＶＰＩ／ＶＣＩを割り当てる。また、ＤＳＬターミネータ１１７は、ＩＰから非同期転送モード（ＡＴＭ）、および、非同期転送モード（ＡＴＭ）からＩＰの全てのデータ変換を行う。ＣＰＥ１０４がデータを送信すると、ＤＳＬターミネータ１１７は、その非同期転送モード（ＡＴＭ）データを受信し、ＩＰデータを囲む非同期転送モード（ＡＴＭ）ラッパー（ｗｒａｐｐｅｒ）を除去し、ＩＰデータをインターネット・サービス・プロバイダ（ＩＳＰ）１２０に転送する。インターネット・サービス・プロバイダ（ＩＳＰ）１２０がＤＳＬターミネータ１１７にデータを送ると、ＤＳＬターミネータ１１７は、ＩＰデータを受信し、非同期転送モード（ＡＴＭ）でそのＩＰデータをラップし、それを、非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３とＤＳＬＡＭ１１５とを介して、ＣＰＥ１０４に送る。この実施形態では、ＤＳＬターミネータ１１７は、インターネット・サービス・プロバイダ（ＩＳＰ）１２０への接続用の２つの１０／１００ＢＡＳＥ−Ｔポートを有する。この構成は、選択するインターネット・サービス・プロバイダ（ＩＳＰ）に応じて、所望の構成に変更することができる。サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９は、これから非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３までのＯＣ３リンクと、非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３からＤＳＬターミネータ１１７までのＤＳ３リンクとを使用して、ＤＳＬターミネータ１１７と通信を行う。このリンク上で、サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９は、通信用帯域内信号方式を使用する。ＤＳＬターミネータ１１７の初期設定は、ＲＳ２３２ポートを介して行うが、初期化されると、上述の各リンクを介する帯域内信号方式の使用と、そのイーサネット（登録商標）ポートへの直接接続とが、選択可能なオプションになる。
【００３５】
非同期転送モード（ＡＴＭ）セルがネットワーク・システム装置（ＮＳＥ）１１０を移動するに従って、各セルは、その非同期転送モード（ＡＴＭ）アドレス（ＶＰＩ／ＶＣＩ）が変換される。図６は、２つのＣＰＥ１０４からの非同期転送モード（ＡＴＭ）セル用データ経路の例を示す。この例では、２つの音声チャンネル、即ち、加入者宅内機器１の音声１と加入者宅内機器２の音声３が、アクティブ（稼動中）である。その他の音声チャンネルは、データを送っておらず、従って、インアクティブ（非稼動中）である。
【００３６】
音声トラフィック管理は、ネットワーク・システム装置（ＮＳＥ）１１０全体に亘って音声情報を搬送するデータの制御を意味し、システムの容量がシステムを通過し得る理論上の最大量のデータに満たない場合に、それをどのように管理するかである。例えば、１００本の電話回線がネットワーク・システム装置（ＮＳＥ）１１０に接続されており、ＴＥＬＣＯ（電話会社）に接続されているＤＳ０チャンネルの数が２２だけの場合、所望の各電話接続には接続が必要であるため、そのＤＳ０チャンネルを動的に割り当てる必要がある。
【００３７】
統計を使用して、システム内の様々なポイントで、経済的な量の物理的データ帯域幅を割り当てることが可能である。この量がデータの理論上の最大量より少ない場合があるため、システム内に、データ・ブロッキングが起こり得る（即ち、音声接続が成立し得ない）種々のポイントが存在する。サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９は、要求されたデータ・チャンネルの割り当てを管理する役割を担っている。要求に応えられない場合、サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９は、その接続を終了して、要求している構成要素に接続の失敗を知らせる。
【００３８】
図７は、ネットワーク・システム装置（ＮＳＥ）１１０を通る音声トラフィック用データ経路の例であり、潜在的なブロッキング・ポイントを示している。尚、各ＣＰＥ１０４は、相手固定接続（ＰＶＣ）を介してネットワーク・システム装置（ＮＳＥ）１１０へ向かう音声チャンネルを表している。この図に示すように、呼がＤＳＬＡＭ１１５に於いて、或いは、ＴＥＬＣＯ（電話会社）のスイッチに於いて、ブロッキングされる可能性がある。ＤＳＬＡＭ１１５に於ける潜在的なブロッキングは、ＤＳＬＡＭから非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチまでのデータ経路のサイズと、そのリンク上のその他のアクティブなサービスとにより決まる。ＴＥＬＣＯのスイッチに於ける潜在的なブロッキングは、利用可能なＤＳ０回線の数により決まる。
【００３９】
各音声チャンネルの相手固定接続（ＰＶＣ）は、ＣＰＥ１０４がシステムに接続された時に、設定される。相手固定接続（ＰＶＣ）を、リアルタイム可変ビット・レート（ＲＴ−ＶＢＲ）として規定する。これによって、ＤＳＬＡＭ１１５と非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３は、「オーバ・サブスクライブド（ｏｖｅｒ  ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｄ）」の状態になることが出来る。即ち、全ての接続がリアルタイム可変ビット・レート（ＲＴ−ＶＢＲ）としてセットアップされているため、非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３は全ての接続を設定することができる。ＣＰＥ１０４は、サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９によって命令されるまでは、音声チャンネル上にデータを送信しない。ＣＰＥ１０４がサービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９に「オフ・フック」状態の信号を送ると、サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９は、接続を行うのに十分な帯域幅があるか否かを判断する。もし、十分な帯域幅が無い場合、要求は、ＬＩＦＯ待ち行列に入り、処理を待つ。帯域幅が利用できる場合、要求は、ＧＲ−３０３スタックによって処理され、接続が行われる。
【００４０】
図８は、ネットワーク・システム装置（ＮＳＥ）１１０とＴＥＬＣＯスイッチとの間のインターフェースの例を示している。この実施形態では、ＤＳＬＡＭ１１５と非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３との間のリンクは、４４．７３６Ｍｂｐｓの帯域幅を有するＤＳ３である。ＣＰＥ１０４の数が３００ある場合、可能な電話接続の数は１２００である。仮に全ての接続が行われると仮定すると、ＤＳＬＡＭ１１５と非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３との間で、８６．８３５Ｍｂｐｓの帯域幅のデータ伝送が必要になる。これは、帯域幅全体が電話だけに使用された場合に、１．９４：１のオーバ・サブスクリプション（ｏｖｅｒ−ｓｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）を示している。仮に一度に電話を使用する場合の代表的なオーバ・サブスクリプション比が１０：１であると仮定すると、代表的な帯域幅の使用は、８．６８３Ｍｂｐｓ（１２００／１０＝１２０電話×７２．３６２Ｋｂｐｓ＝８．６８３Ｍｂｐｓ）になることが判る。サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９は、これらの接続をモニタし、制御して利用可能な帯域幅限度内に留まるようにする。
【００４１】
音声データを送らないデータ経路（即ち、コマンド・データ・チャンネルおよびＰＣデータ・チャンネル）は、各経路について利用可能な最小限の帯域幅を有する。この場合、トラフィック管理は、サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９にとって、あまり問題ではない。その理由は、各データ経路の初期セットアップ（初期設定）によって、その経路が、最低データ速度と最高データ速度とについて、不特定ビット・レート（ＵＢＲ）として規定されている為である。各非同期転送モード（ＡＴＭ）装置は、このデータ速度を非同期転送モード（ＡＴＭ）プロトコル自身の関数として実施する。システムのスループット（処理能力）が変化するに従って、各チャンネル用の帯域幅も、それに応じて、そのチャンネルを通過させようとするデータ量に基づいて調節される。
【００４２】
この為には、データ経路に於ける各潜在的な「チョーク・ポイント（ｃｈｏｋｅ  ｐｏｉｎｔ）」が実行される必要があり、それによって、ネットワーク・システム装置（ＮＳＥ）１１０に接続されたＣＰＥ１０４の数に対して必要最小限の量の帯域幅を処理することができる。
【００４３】
図９は、６つの加入者宅内機器から成るシステムの場合のＰＣトラフィックについて、スループットを低減できるポイントの例を示すブロック図である。尚、加入者宅内機器からの制御データおよび加入者宅内機器への制御データは、ブロッキングすべきでない。図９の相手固定接続（ＰＶＣ）の各々は図示の各位置で制限される可能性がある。従って、そのデータ経路に於ける各リンクは、システムに接続されたコマンド・データ・チャンネルおよびＰＣデータ・チャンネルについて、必要な量の帯域幅（送信プロトコル・オーバヘッドを含む）に対応できる必要がある。帯域幅がリンクの限度に近づくに従って、ＵＢＲトラフィックは、より低い速度へ移行し始める。このプロセスは、プロビジョニング（ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｉｎｇ）された（サービスの構築の為に事前に準備され割り当てられた）最小値になるまで、或いは、追加の帯域幅が利用可能になるまで継続する。ＣＰＥ１０４およびＤＳＬターミネータ１１７もサービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９により制御され、システムに入来するトラフィックを更にスロットリングすることができる。
【００４４】
ネットワーク・システム装置（ＮＳＥ）１１０から電話ネットワーク１１６へのインターフェースは、各Ｔ１回線に基づいており、これらの回線は、インターフェース・グループとして集約されている。ＧＲ−３０３インターフェースに従って、インターフェース・グループ（ＩＧ）には、例えば１乃至２８の数のＤＳ１接続が含まれている。ＤＳ１の各々は、２４の数のＤＳ０チャンネルを有する。チャンネル１２とチャンネル２４は、第１のＤＳ１接続の制御情報用に使用される。ＩＧに第２のＤＳ１が存在すれば、それには、チャンネル１２とチャンネル２４上に重複制御情報が含まれている。これらのチャンネルは、最初の２つのＤＳ１接続にのみ使用される。その他の全てのＤＳ１接続は、２４全てのチャンネルを音声トラフィック用に使用する。
【００４５】
ネットワーク・システム装置（ＮＳＥ）１１０は、ＤＳＬＡＭ１１５と顧客構内との間の物理的銅線ループによって、各ＣＰＥ１０４に接続される。図１０は、各ＣＰＥ１０４とネットワーク・システム装置（ＮＳＥ）１１０との間のデータ経路のブロック図である。コマンド・データ経路およびＰＣデータ経路はＵＢＲであり、音声経路およびＡＶストリーミング経路の全ては、リアルタイム可変ビット・レート（ＲＴ−ＶＢＲ）として規定され、各経路用の固有ＶＰＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐａｔｈ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）／ＶＣＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）が割り当てられている。コマンド・データ・チャンネルは、ネットワーク制御システム（ＮＣＳ）１１２へのデータ・チャンネル（最終的にサービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９へのデータ・チャンネル）であり、従って、ＣＰＥ１０４は、常時、ネットワーク制御システム（ＮＣＳ）１１２と連絡（通信）している。帯域幅の割り当ては、最大数のＣＰＥ１０４がネットワーク制御システム（ＮＣＳ）１１２と常時通信を行うのに十分な帯域幅を有するように行われる。ＰＣデータ経路もノンブロッキング・チャンネルであるが、ネットワークの込み合い時には、最小限の２８Ｋｂｐｓまで低下することがある。このノンブロッキング・チャンネルには、それに応じて十分な帯域幅が割り当てられる必要がある。
【００４６】
ＡＤＳＬマルチメディア配信システム１００は、ＤＳＬＡＭ１１５の非同期転送モード（ＡＴＭ）側で利用可能な物理的接続の数よりも多い数のＣＰＥ１０４を管理することが出来る。従って、ネットワーク制御システム（ＮＣＳ）１１２は、各顧客にとって許容可能な質のサービスを提供するために、トラフィック帯域幅を動的に管理できなければならない。本発明が提供する管理システムは、回線のオーバ・サブスクリプションを起動して、ネットワークの過負荷状態を防止する目的で、ＤＳＬＡＭ１１５と非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３との間のリンクをモニタするサービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９に存在する。ネットワーク制御システムの設計仕様で述べた非同期転送モード（ＡＴＭ）／ＡＤＳＬシステムを介する音声用接続は、各音声接続が可変ビット・レートのリアルタイム非同期転送モード（ＡＴＭ）バーチャル回線としてプロビジョニングされ、このリンク上の帯域幅がサービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９によって管理される。サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９は、非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ１１３とＤＳＬＡＭ１１５との間のリンク上で利用可能な帯域幅の総量を知る必要がある。
【００４７】
本発明によるシステムでは、音声トラフィックは、データ・トラフィックよりも高いプライオリティ（優先度）を与えられる。システム１００が、所定レベル、例えば８５パーセント乃至９０パーセント（音声とデータの組み合わせ）の負荷状態になると、帯域幅管理システムは、ＤＳＬＡＭ１１５に於いて、低減処理を実施する。次に、サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９は、接続プロファイル内で決められた各顧客に於けるデータ用に利用可能な下り回線および上り回線の帯域幅の量を活発に変更する。これによって、ネットワークを介する音声トラフィックの高いプライオリティ（優先度）が実現される。
【００４８】
トラフィックが高い期間中、サービスの質を保証するために、上り回線および下り回線のデータ・トラフィック速度は、ネットワーク管理プロトコル（ＳＮＭＰ）コマンドによってＤＳＬターミネータ１１７に於いて制御され、また、加入者宅内機器コマンド・インターフェースによって各ＣＰＥ１０４に於いて制御される。
【００４９】
非同期転送モード（ＡＴＭ）トランク上の帯域幅は、次のように計算される。
−ＢＷ＝非同期転送モード（ＡＴＭ）トランク上の全利用可能帯域幅（即ち、ＤＳ３＝４５Ｍｂｐｓ、ＯＣ３＝１５５Ｍｂｐｓ）。
−リアルタイム・データベースから進行中の呼の総数（ＴＣ）を読み出す。
−リアルタイム・データベースから各ビデオ接続用の帯域幅（ＶＢ）を合計する。
−利用可能なデータ帯域幅（ＡＶＢ）＝ＢＷ−（（（ＴＣ×６４Ｋｂｐｓ）＋ＶＢ）×５３／４７）。
【００５０】
利用可能帯域幅の限度は、ユーザ・インターフェースを介して調節可能である。利用可能帯域幅の限度は、データ・トラフィック速度が制限され始める未使用のまま残される帯域幅値である。この実施形態では、デフォルトの限度は、１５パーセントに設定される。利用可能帯域幅が全帯域幅のプログラムされた限度（即ち、１５パーセント）より小さくなると（（ＡＶＢ／ＢＷ）×１００＜１５）、上り回線および下り回線のデータ速度は、後述のように変更される。利用可能な帯域幅がプログラムされた限度（即ち、１５パーセント）より大きく、且つ、各制限が課されている場合、それらの制限は、利用可能なデータ帯域幅（ＡＶＢ）がプログラムされた限度以上になる点まで移動される。
【００５１】
図１１は、本発明による動的帯域幅管理システムによって実行される各ステップの例を示すフローチャートである。本発明によるシステムは、ステップ１８０および１９０に於いて、システム内で使用されている帯域幅の量を周期的にモニタし測定する。この測定は、プロビジョニング・データベース１３２とリアルタイム・データベース１３６内のデータを参照して行われる。データに応じて、サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９は、帯域幅の使用が所定レベルの最大値、例えば１０パーセント乃至１５パーセント内に在るか否かを判断する。帯域幅の使用が所定最大値未満である場合、サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９は、制限を最大レベル、例えば８５パーセントにまで移動する。帯域幅の使用が所定レベルを超える場合、サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９は、ステップ１８６で、上り回線入力ポイントに於いて、或いは、ステップ１８８で、下り回線帯域幅入力ポイントに於いて、制限を設ける。或いは、帯域幅の使用が別の所定レベルを上回る場合、上り回線と下り回線の両方のスロットリングを実施してもよい。このプロセスは、帯域幅の使用が所望のレベル以下に低下して、システムに於ける過負荷状態が回避されるまで継続される。この制限は、データをスロットリングする、即ち、システムに入来するデータを低減するものであるが、これは、例えば、ＤＳＬターミネータ１１７或いは各ＣＰＥ１０４のバッファからデータが出力される速度を制御することにより、行われる。
【００５２】
下り回線データのスロットリング（抑制）の場合、スロットリングは、ＤＳＬネットワークへの後端入力ポイント、この実施形態の場合、ＤＳＬターミネータ１１７に於いて実施される。非同期転送モード（ＡＴＭ）の実施に於いてプロビジョニングされた各相手固定接続（ＰＶＣ）上で許されるデータ速度は、一時的に、低い限度に設定される。これは、ネットワーク内でのオーバフロー状態の防止に役立ち、また、プライオリティ（優先度）の高いその他のサービスが、必要なリソース（資源）を取得できるようにする為である。この実施形態では、ＤＳＬターミネータ１１７は、「リーキー・バケット（ｌｅａｋｙ−ｂｕｃｋｅｔ）」アルゴリズムを使用して、スロットリングを行う。このリーキー・バケット・アルゴリズムは、トラフィックのバースト性（ｂｕｒｓｔｉｎｅｓｓ）を調整するものであるが、この調整は、データが、制御された速度でネットワークに入るように、そのデータをスロットリングすることにより、行われる。このスロットリングのメカニズムは、ネットワーク管理プロトコル（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＳＮＭＰ）或いはその他の類似プロトコルを介して、サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９により、遠隔制御される。
【００５３】
上り回線データのスロットリングの場合、スロットリングは、ネットワークの顧客入力ポイント、即ち、各ＣＰＥ１０４に於いて実施される。この実施形態では、ネットワークに入るデータの速度も、リーキー・バケット・アルゴリズムを使用して、スロットリングされる。このスロットリングは、システムが受けている負荷の量によって決まる。各ＣＰＥ１０４に於ける上り回線のトラフィック制御も、サービス制御プロセッサ（ＳＣＰ）１１９によって行われる。上述の動的帯域幅管理システムは、システムを周期的にポーリングして、リソース利用可能情報を収集する、継続的に実行するバックグラウンド（背景）プロセスである。
【００５４】
以上、本発明の開示事項を組み込んだ実施形態例を詳細に記述したが、当業者であれば、更に上記開示事項を組み込んだその他の多くの変形型実施形態を容易に創案することが出来る。従って、本願は、本発明が属する技術分野に於いて周知である事項、或いは、慣用的に実施されている事項に該当し、且つ、本願の特許請求の範囲内に該当する、本開示事項から発展した事項をも包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】音声、データおよびビデオのような統合マルチ回線電話サービスを提供できるディジタル加入者回線（ＤＳＬ）システムの構成例を示す図である。
【図２】ネットワーク制御システム（ＮＣＳ）の各構成要素の例を示すブロック図である。
【図３】ネットワーク制御システム（ＮＣＳ）に遠隔アクセスするための各構成要素の例を示すブロック図である。
【図４】音声チャンネルの割り当ての例を示すブロック図である。
【図５】ＤＳＬＡＭの各構成要素の例を示すブロック図である。
【図６】非同期転送モード（ＡＴＭ）セル・データ経路の例を示すブロック図である。
【図７】音声データ用の潜在的なブロッキング・ポイントの例を示すブロック図である。
【図８】ネットワーク・システム装置（ＮＳＥ）とＴＥＬＣＯ（電話会社）との間のインターフェースの例を示すブロック図である。
【図９】データ・チャンネル用のスループット低減ポイントの例を示すブロック図である。
【図１０】ＮＳＥと加入者宅内機器との間のインターフェースの例を示すブロック図である。
【図１１】本発明に従う動的帯域幅管理システムで実行される各ステップの例を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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