JPS6113843A - ハイブリツド交換方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ループ網において、回線交換およびパケット
交換の両機能を備えるハイブリッド交換方式に関する。

〔従来の技術〕

従来のループ網におけるハイブリッド交換方式では、回
線交換およびパケット交換に割り当てるタイムスロット
数を予想トラヒック量に応じて固定的に割り当てている
ため、トラヒックの変化に対して融通性がなく、一般に
伝送効率が悪い。

それに対して伝送効率を改善するために、回線交換とパ
ケット交換のトラヒック量に応じて、動的にタイムスロ
ット数を割り当てる方式が考えられている。しかしこの
方式においても回線交換で通信している場合は、有意デ
ータが送信されてい゛　ない間もタイムスロットが確保
されている。すなわち無意データが送信されており、そ
れが音声通信の場合は大割以上にもなり、伝送効率の改
善にとって大きな障害になっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上記の欠点を改良するもので、回線交換によ
る通信では有意データのみタイムスロットを使用して送
受信し、未使用のタイムスロットはパケット交換による
通信のために使用できる装置を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、タイムスロット内にこのタイムスロットの使
用状況を示すビットを備え、各局が互いにそのビットを
監視し制御することを特徴とする。

すなわち、伝送路によりループ状に接続された親局およ
び複数の端局が、伝送路上のタイムスロットを時分割で
共用し回線交換およびパケット交換で通信を行うループ
網型のハイブリッド交換網において、各タイムスロット
内にこのタイムスロットの使用予約を示すタイムスロッ
ト予約ビットと、タイムスロット内に回線交換による通
信に有意データが存在していることを示す回線使用中ピ
ントと、タイムスロットをパケット交換による通信のた
めに使用していることを示すパケット使用中ビットとを
挿入する手段を備え、さらに親局および各端局には、予
約ビット、回線使用中ビットおよびパケット使用中ビッ
トを監視する手段と、この監視する手段の出力により、
使用するタイムスロットの選択を行う手段とを備えたこ
とを特徴とする。

〔作用〕

本発明は、回線交換では各局に有意データが発生したと
きに、割り当てられているタイムスロットを使用しデー
タを送信する。有意データがなく、またこのタイムスロ
ットが未使用の場合は、その局および他局のパケット交
換による通信のために利用することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例方式を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す親局および端局のブロ
ック構成図である。第１図において、伝送路ｌに接続さ
れた受信回路２の出力はフレーム同期制御回路３、さら
に受信モード切換回路４へ入力する。受信モード切換回
路４の出力はパケット交換部５、回線交換部６、送信、
モード切換回路７および制御ビット監視制御回路８へそ
れぞれ接続されている。送受信モード制御回路９は受信
モード切換回路４、パケット交換部５、回線交換部６、
送信モード切換回路７および制御ビット監視制御回路８
と相互に接続されている。

パケット交換部５、回線交換部６および制御ビット監視
制御回路８の出力は、上記の受信モード切換図Ｉａ４の
出力とともに送信モード切換回路７に接続されている。

送信モード切換回路７はさらに送信回路１０をへて伝送
路１へ接続されている。

タイムスロット同期回路１１はフレーム同期制御回路３
の出力を分岐して入力とし、その出力は制御ビット監視
制御回路８および回線交換部６に接続されている。

また、回線交換部６と制御ビット監視制御回路８も直接
接続されている。さらに、パケット交換部５と回線交換
部６が相互に接続され、パケット交換部５および回線交
換部６にはそれぞれ端末１２が接続されている。

フレーム同期制御回路３は親局に設置し、端局には設け
ない。

本発明の実施例の動作をつぎにあげる各項目について順
次説明する。

■親局のフレーム送信動作 ◎回線交換における通信動作 （呼設定、送信動作、受信動作） ■パケット交換における通信動作 （受信動作、送信動作） まず、親局のフレーム送信動作について説明する。

装置の動作開始時に、親局はフレーム同期制御回路３に
より第５図のフレーム形式に示すようなフレーム同期パ
ターンで始まり、Ｎ個のタイムスロット（全ビット「０
」）で構成されるフレームの１フレ一ム分を、性成して
送信する。タイムスロット数ＮはＩフレームの時間長が
親局の送信端Ａから受信端Ｂまでの伝播時間より長くな
るように設定される。親局のフレーム同期制御回路３は
遅延回路により１フレームの時間長がループ−周の伝播
遅延時間に等しくなるように調整する。

フレーム同期制御回路３は、１フレームを送信した後に
フレーム同期監視モードになる。すなわち受信フレーム
をそのままコピーして送信しながら同期監視を行う。同
期がはずれたときは、再び装置の動作開始時と同じ動作
を行う。

親局および各端局の回線交換における通信動作について
説明する。

第２図は、第１図の回線交換部６の内部ブロック構成図
である。第２図において、受信モード切換回路４からの
信号は、シ＋７アル・パラレル変換回路１３に入力しパ
ラレル信号になって、これに縦続接続されている受信デ
ータバッファ１４、アイドルデータ挿入回路１５、受信
側個別回線対応部１６、さらに端末１２へ送出される。

タイムスロット同期回路１１からの信号は割り当てタイ
ムスロット検出回路１７へ入力し、さらに受信制御部１
８および送信制御一部１９へそれぞれ出力される。送受
信モード制御回路９には割り当てタイムスロット検出回
路１７、受信制御部１８、送信制御部１９が接続されて
いる。制御ピント監視制御回路８には、送信制御部１９
の出力が接続されている。

端末１２からの信号は送信側個別回線対応部２０に入力
し、これに縦続接続されている有意データ判別回路２１
、送信データバンファ２２、パラレル・シリアル変換回
路２３へ信号が送出され、直列信号になってさらに送信
モード切換回路７に出力される。

受信制御部１８からは受信データバッファ１４およびア
イドルデータ挿入回路１５へ、送信制御部１９からは送
信データバッファ２２へそれぞれ制御信号が出力される
。有意データ判別回路２１からの判別信号は送信制御部
１９へ入力する。

パケット交換部５に接続された呼制御部２４は、送信側
個別回線対応部２０からの信号を入力し、また割り当て
タイムスロット検出回路１７、受信側個別回線対応部１
６へそれぞれ出力信号を送出する。

まず呼設定について説明する。

端局の回線交換部６は、端末１２からの発呼を送信側個
別回線対応部２０で検出して発呼情報を呼制御部２４に
送出する。呼Ｍ御部２４は後述するパケット交換部５で
、パケット交換により親局の回線交換部６の呼制御部２
４と通信し、空きタイムスロットを割り当てられる。こ
れを割り当てタイムスロット検出回路１７にこのタイム
スロット番号および自局が発呼側であることを通知する
。また着呼についても同様に、通信相手の呼制御部２４
とパケット交換により通信し、着呼側であることを通知
する。その時、端末１２に受信側個別回線対応部１６を
通して着信を知らせる。切断時も同様に相手局の親局と
通信しタイムスロットを解放する。

次に送信動作について説明する。

端末１２からの信号は、送信側個別回線対応部２０を通
して（端末１２がアナログ電話機のような場合はアナロ
グ・ディジタル変換される）有意データ判別回路２１に
入力し、タイムスロットのデータ部に等しい長さのブロ
ックに組み立てられる。ブロック内の有意データ（音声
の有音部など）が存在するブロックのみが選択され、送
信データバッファ２２に送出され、同時に送信制御部１
９に有意データブロックが発生したことが通知される。

第１図ツタイムスロット同期回路１１は、タイムスロッ
トを検出する毎にタイムスロット番号を割り当てタイム
スロット検出回路１７に通知する。割り当てタイムスロ
ット検出回路１７は、自局割り当てタイムスロットを検
出して送信制御部１９に報せ、同時に発着呼のいずれで
あるかを示す。

これにより送信制御部１９は、有意データブロックがあ
る場合には、制御ビット監視制御回路８により、発呼側
タイムスロソに一子約ビソトまたは着呼側タイムスロッ
ト予約ビットのいずれかのビソトを立てる。そしてこの
タイムスロットが再び巡回してきたときに、このタイム
スロットの回線使用中ビットおよびタイムスロット予約
ビット（次に有意データブロックがある場合のみ）を立
て、パケット使用中ピントを消してさらに制御ビットを
送信する。その後、送受信モード制御回路９に信号を送
出し、さらにその制御信号で送信モード切換回路７によ
り送信側伝送路を回線交換部６側に切り換える。これに
より、送信データバッファ２２から有意データが送出さ
れ、パラレル・シリアル変換回路２３で直列変換されて
、このタイムスロットのデータ部に有意データブロック
を送信する。

次に受信動作について説明する。

送受信モード制御回路９は制御ビット監視制御回路８お
よび割り当てタイムスロット検出回路１７により、自局
割り当てタイムスロットで回線使用中ピントが立ってい
るタイムスロット（有意データが存在するタイムスロッ
ト）を検出する。そこでこのタイムスロットの回線使用
中ビットを消し、回線交換部６の受信制御部１８に知ら
せると同時に、受信モード切換回路４により受信側伝送
路を回線交換部６へ切り換える。回線交換部６では、シ
リアル・パラレル変換回路１３で並列変換され、受信信
号を受信データバッファ１４に蓄える。

受信制御部１８は受信データバッファ１４に有意データ
がある場合にこの有意データを受信側個別回線対応部１
６を通して端末１２へ送出し、有意データがない場合に
はアイドルデータ挿入回路１５でアイドルデータを挿入
して同様に端末１２へ送出する。

パケット交換方式における通信動作について説明する。

第３図は、第１図めパケット交換部５の内部ブロック構
成図である。第３図において、受信モード切換回路４か
らの信号は、パケット受信回路２５に入力しさらにパケ
ット受信バッファ２６に入力する。パケット受信バッフ
ァ２６は、回線対応部２７を通して端末１２と接続され
ている。

端末１２からの信号は、回線対応部２７に接続されてい
るバケット送（言バッファ２８、さらにパケット送信回
路２９を通して送信モード切換回路７に送出される。

本発明の実施例としてパケット交換部５にはトークンリ
ングのアクセスプロコトルに従うアクセス機構を備える
。すなわち、パケット受信回路２５にはトークン管理部
３０が接続され、このトークン管理部３０にパケット送
信回路２９が接続されている。

送受信モード制御回路９はパケット送受信制御部３１と
相互に接続され、またパケット送受信制御部３１はトー
クン管理部３０および回線対応部２７とそれぞれ相互に
接続されている。さらにパケット送受信制御部３１の出
力はパケット受信回路２５、パケット受信バッファ２６
、パケット送信回路２９およびパケット送信バッファ２
８にそれぞれ接続されている。

パケット交換では、フレーム内のタイムスロットのうち
、回線使用中ビットまたは予約ビットの立っていない全
タイムスロットが使用可能である。

まず受信動作について説明する。

送受信モード制御回路９は制御ビット監視制御回路８に
より、パケット使用中ビットの立うているタイムスロッ
トを検出し、受信モード切換回路４を通してこのタイム
スロットのデータ部をパケット交換部５のパケット受信
回路２５へ送出する。

パケット受信回路２５では、非連続で受信されるタイム
スロットのバーストデータビット列の中からパケットを
検出し、さらに自局あてのバケ°ットをパケット受信バ
ッファ２６に蓄え、回線対応部２７を通して端末１２に
送出する。

次に送信動作について説明する。

送受信モード制御回路９は制御ピント監視制御回路８に
より、回線使用中ビットおよび予約ビットの立っていな
いタイムスロットを検出し、パケット送受信制御部３１
にパケット送信可能であるタイムスロットを検出したこ
とを通知する。

また、パケット送受信制御部３１は送信パケットがある
場合に、トークン管理部、３０に対してトークンを獲得
するように指令する。指令を受けたトークン管理部３０
は、パケット受信回路２５からの入力信号により受信パ
ケットを監視しフリート−クンを検出する。そしてこれ
をビジートークンに変え、パケット送受信制御部３１に
トークンを獲得したことを通知する。

通知を受けたパケット送受信制御部３１は、先の送受信
モード制御回路９からのパケット送信可能であるタイム
スロットを検出したという通知に従い、送受信モード制
御回路９に送信要求を出力する。送信要求を受けた送受
信モード制御回路９は、制御ビット監視制御回路８によ
りこのタイムスロットのパケット使用中ビットを立て、
また送信モード切換回路７により送信側伝送路をパケッ
ト交換部５側に設定する。

端末１２からの信号は、回線対応部２７を通してパケッ
ト送信バッファ２８に蓄えられる。パケット送受信制御
部３１の制御信号によりパケット送信回路２９から、パ
ケット交換部５に伝送路が切り換えられた送信モード切
換回路７を通して送信パケットデータを送信回路１０か
ら伝送路１に送出する。

パケットはタイムスロットのデータ部の長さに等しいブ
ロックに分割しつぎつぎと送信され、パケット送信を終
了するときにフリート−クンを送出し送信を終了する。

なお、自局が送信したパケットがループ網を一周して戻
ってきた時点でそのパケットを消し、アイドルパターン
がその間送出される。その際に再びフリート−クンを獲
得した場合は、新たにパケット送信可能のタイムスロッ
トを検出しフリート−クンを送出する。

また、送受信モード制御回路９は、自局割り当てタイム
スロット以外の回線使用中ビットの立っているタイムス
ロット、および回線使用中ビットとパケット使用中ビッ
トの両ビットの立っていないタイムスロットを検出した
”ときは、受信タイムスロットをそのまま送信する。

以上説明したように、回線交換方式による通信を行って
いる端局の割り当てタイムスロットの使用では、このタ
イムスロットの予約ビットを立て、−周期待ってからデ
ータを送信する制御を行う。

シタ力って、有意データ発生後にこのタイムスロットが
この端局に巡ってきた時点において、すでに他の端局が
パケット交換方式による通信のために、このタイムスロ
ットを使用していてもこのタイムスロットのデータ部は
そのままループを一周し、その間に送信先の端局に受信
される。またこのタイムスロットの予約ビットにより、
パケット交換でのこのタイムスロットが禁止されている
ために、ループ−周後は空きタイムスロットになりこの
端局に巡ってきて送信可能になり、この端局はこのタイ
ムスロットを使用してデータを相手端局に送出する。本
実施例では予約ビットを発呼側と着呼側データ個別に設
けているために、■タイムスロットを共用することによ
り一周期内で双方向伝送が可能である。

また、タイムスロット内の回線使用中ビットによりこの
タイムスロットに有意データが存在し、相手局に受信さ
れるまでは（受信後回線使用中ビットは消される）この
タイムスロットのパケット交換による使用が禁止される
。したがって相手局への伝送が保証されるとともに、相
手局は有意データの存在するタイムスロットを識別し受
信することができる。このタイムスロットの回線使用中
ビットが立っていないときは、アイドルデータを挿入す
ることにより、送信側端末の送信情報が受信側端末に従
来の回線交換と同様に再現される。

このように、回線交換による通信では、有意データのみ
を送受信することが可能なのでパケット交換による通信
のために、回線交換用に割り当てられていないタイムス
ロットのほかに既に割り当てられたタイムスロットも未
使用のときは利用できる。この２タイムスロツトをパケ
ット交換で使用するときは、このタイムスロット内のパ
ケット使用中ビットを立て送信することにより、パケッ
ト交換に利用されているタイムスロットを識別し受信で
きるようになっている。

〔発明の効果〕

本発明は、タイムスロット内にこのタイムスロットの使
用状況を示す制御ピントを備え、各局がこの制御ビット
を監視制御し合いながらタイムスロットを使用する。

したがって、回線交換では有意データのみがタイムスロ
ットを使用し送受信され、未使用のタイムスロットはパ
ケット交換による通信のために使用することができる。

すなわち、高い使用効率で伝送路を使用することができ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すループ網におけるハイ
ブリッド交換方式の親局および端局のブロック構成図。 第２図は第１図における回線交換部の内部ブロック構成
図。 第３図は第１図におけるパケット交換部の内部ブロック
構成図。 第４図はループ網におけるハイブリッド交換方式の構成
例を示す図。 第５図は伝送路上のフレーム形式およびタイムスロット
形式の一例を示す図。 １・・・伝送路、２・・・受信回路、３・・・フレーム
同期制御回路、４・・・受信モード切換回路、５・・・
パケット交換部、６・・・回線交換部、７・・・送信モ
ード切換回路、８・・・制御ビット監視制御回路、９・
・・送受信モード制御回路、１０・・・送信回路、１１
・・・タイムスロット同期回路、１２・・・端末、１３
・・・シリアル・パラレル変換回路、１４・・・受信デ
ータハソファ、１５・・・アイドルデータ挿入回路、１
６・・・受信側個別回線対応部、１７・・・割り当てタ
イムスロット検出回路、１８・・・受信制御部、１９・
・・送信制御部、２０・・・送信側個別回線対応部、２
１・・・有意データ判別回路、２２・・・送信データバ
ッファ、２３・・・パラレル・シリアル変換回路、２４
・・・呼制御部、２５・・・パケット受信回路、２６・
・・パケット受信バッファ、２７・・・回線対応部、２
８・・・パケット送信バッファ、２９・・・パケット送
信回路、３０・・・トークン管理部、３１・・・パケッ
ト送受信制御部、３２・・・親局、３３．〜３３．．・
・・端局。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）伝送路によりループ状に接続された親局および複
   数の端局が、その伝送路上に循環するように伝送される
   タイムスロットを時分割的に共用し、回線交換およびパ
   ケット交換で通信を行うループ網型のハイブリッド交換
   方式において、 上記親局および上記各端局には、各タイムスロット内に
   このタイムスロットの使用予約を示すタイムスロット予
   約ビットと、 上記タイムスロット内に回線交換による通信に有意デー
   タが存在していることを示す回線使用中ビットと、 上記タイムスロットをパケット交換による通信のために
   使用していることを示すパケット使用中ビットと を挿入する手段を備え、 さらに、上記親局および上記各端局には、 上記予約ビット、上記回線使用中ビットおよび上記パケ
   ット使用中ビットを監視する手段と、この監視する手段
   の出力により、使用するタイムスロットの選択を行う手
   段と を備えたことを特徴とするハイブリッド交換方式。