JP2004207776A - 伝送帯域自動切替制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】固定帯域伝送路を利用して、１００ＢＡＳＥ−ＴＸ等のＬＡＮデータのコネクションレス型通信と、電話・テレビ電話等のコネクション型通信とを混在して通信する際に、コネクションレス型通信のオーバーフローを軽減する。
【解決手段】自局側の帯域自動切替制御装置３０ａは、１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータを送信しようとする際、ＣＨ１−ＣＨ７入力ポートの空きポートを監視し、空きポート情報を、無線機４ａおよび固定帯域伝送路１００を介して対局側の帯域自動切替制御装置３０ｂに通知する。そして、自局側と対局側の帯域自動切替制御装置３０ａ，３０ｂが、空きポート情報に応じてＣＨ１−ＣＨ７固定帯域通信ポートの割り当てを、同期して１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータ送受信用に変更し、コネクションレス型通信の伝送帯域を拡大する。
【選択図】図１
【解決手段】自局側の帯域自動切替制御装置３０ａは、１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータを送信しようとする際、ＣＨ１−ＣＨ７入力ポートの空きポートを監視し、空きポート情報を、無線機４ａおよび固定帯域伝送路１００を介して対局側の帯域自動切替制御装置３０ｂに通知する。そして、自局側と対局側の帯域自動切替制御装置３０ａ，３０ｂが、空きポート情報に応じてＣＨ１−ＣＨ７固定帯域通信ポートの割り当てを、同期して１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータ送受信用に変更し、コネクションレス型通信の伝送帯域を拡大する。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コネクション型通信が必要とされる電話（テレビ電話を含む），ファクシミリ，テレビ会議等の通信と、コネクションレス型のインターネットやＬＡＮ（Local Area Network）等の通信とを多重化して伝送可能な多重伝送装置に適用して好適な伝送帯域自動切替制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電話（テレビ電話を含む），ファクシミリ，テレビ会議等の通信と、低速のデータ回線やＬＡＮ等の通信とを多重化して伝送可能な多重伝送装置を利用したシステムが実用化されている。
【０００３】
図１４は、このようなシステムを具現化した従来技術に係る、マイクロ波多重無線システム２のブロック図を示している。
【０００４】
このマイクロ波多重無線システム２は、地点Ａと地点Ｂ間を、無線機４ａ，４ｂを通じて、たとえば６．３［Ｍｂｐｓ］×４＝２５．２［Ｍｂｐｓ］の情報をマイクロ波で双方向通信する構成とされている。
【０００５】
マイクロ波多重無線システム２は、現在のところ、３［Ｍｂｐｓ］−２０８［Ｍｂｐｓ］の範囲で規格化されている（日本国では、非特許文献１参照）。
【０００６】
この場合、地点Ａ，Ｂにおける端末として、電話機６ａ，６ｂ、テレビ電話８ａ，８ｂ、サーバ１０ａ，１０ｂおよびパーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂ等が配置される。
【０００７】
電話機６ａ，６ｂは、それぞれ交換機１４ａ，１４ｂを経由し端局装置１６ａ，１６ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される。また、テレビ電話８ａ，８ｂは、ＭＰＥＧ２ＣＯＤＥＣ回路１８ａ，１８ｂを経由し端局装置１６ａ，１６ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される。さらに、サーバ１０ａ，１０ｂは端局装置１６ａ、１６ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続され、パーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂは、ＬＡＮ２０ａ，２０ｂを経由し端局装置１６ａ，１６ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される。
【０００８】
このように構成されるマイクロ波多重無線システム２は、現在、一度、経路の設定、いわゆる呼設定を行うと、呼終了まで同じ通信経路を使用して伝送するコネクション型通信となっている。
【０００９】
データの伝送速度（この明細書中では、データの伝送帯域と同じ意味）は、電話機６ａ，６ｂの音声ではＰＣＭ符号化された６４［ｋｂｐｓ］、テレビ電話８ａ，８ｂの画像ではＭＰＥＧ２ＣＯＤＥＣ回路１８ａ，１８ｂで符号化した６．３［Ｍｂｐｓ］、パーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂやサーバ１０ａ，１０ｂのＬＡＮなどのデータ通信では１．５−６．３［Ｍｂｐｓ］となっている。このように、データ伝送帯域が異なるデジタルメディアのデジタルデータの多重化が、端局装置１６ａ，１６ｂで行われる。なお、ＭＰＥＧ２ＣＯＤＥＣ回路１８ａ，１８ｂのデータは、Ｈ．２６１ＣＯＤＥＣで符号化した１．５［Ｍｂｐｓ］データ、その他ＭＰＥＧ１，ＭＰＥＧ４画像などのデータの場合もある。
【００１０】
すなわち、送信の際、端局装置１６ａ，１６ｂは、上述した６４［ｋｂｐｓ］データ、６．３［Ｍｂｐｓ］データ、および１．５［Ｍｂｐｓ］データを、それぞれ固定帯域である、１．５４４［Ｍｂｐｓ］，３２．０６４［Ｍｂｐｓ］，９７．７２８［Ｍｂｐｓ］，２．０４８［Ｍｂｐｓ］，８．４４８［Ｍｂｐｓ］，３４．３６８［Ｍｂｐｓ］，５１．８４０［Ｍｂｐｓ］，１５５．５２０［Ｍｂｐｓ］等のいずれかの固定帯域に規格化された速度のデータ複数本に変換し、無線機４ａ，４ｂとインタフェースして伝送している。
【００１１】
このように、この従来技術に係る多重無線システム２は、ＩＰ（Internet Protocol）技術を使用しない、いわゆるＳＴＭ（Synchronous Transfer Mode）伝送技術を採用している。
【００１２】
【非特許文献１】
国土交通省（旧建設省）「６．５ＧＨｚ帯１２８ＱＡＭ多重無線装置仕様書」建電通仕（国電通仕）第４８号、平成１２年７月４日制定、ｐ．１−ｐ．１８
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近時、ＩＰ技術が進展し、音声はＩＰ電話、画像やデータ通信もＩＰアドレスをつけたインターネット通信が浸透しつつある。つまり、あらゆる端末装置が徐々にＩＰアドレスを有するＩＰ化端末になりつつある。
【００１４】
このような市場の要請に応えるための多重無線装置として、現時点では、実用化されていないが、上述したコネクション型通信に係わるＳＴＭインタフェースに加えて、コネクションレス型通信に係わる１０ＢＡＳＥ−Ｔ，１００ＢＡＳＥ−ＴＸなどのＬＡＮインタフェースを混在させた無線装置を構築することが考えられる。
【００１５】
一例として、２６［Ｍｂｐｓ］で１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）多重無線装置では、従来は、６．３［Ｍｂｐｓ］インタフェース４系列を具備していたが、この４系列を、ＳＴＭインタフェース用の６．３［Ｍｂｐｓ］の２系列と、ＬＡＮインタフェースである１００ＢＡＳＥ−ＴＸに、６．３［Ｍｂｐｓ］の残りの２系列分＝１３［Ｍｂｐｓ］相当を割り当てて、混在させた多重無線装置が考えられる。
【００１６】
しかしながら、このように混在させた場合、１００ＢＡＳＥ−ＴＸの信号を２地点Ａ，Ｂ間で中継する際に、たとえば多重無線装置で伝送可能なデータ伝送速度（伝送帯域）である１３［Ｍｂｐｓ］相当が、１００ＢＡＳＥ−ＴＸの伝送速度（伝送帯域）である約１００［Ｍｂｐｓ］よりも小さいため、端末が一斉にアクセスする等、無線機４ａ，４ｂに入力されるデータ速度が一時的に速くなる場合には、無線機４ａ，４ｂの入力端で瞬間的に１３［Ｍｂｐｓ］の速度を超過し、いわゆるオーバーフローが発生してデータが欠損するという問題がある。
【００１７】
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、コネクションレス型通信とコネクション型通信とが混在する伝送装置において、コネクションレス型通信におけるオーバーフローを軽減することを可能とする伝送帯域自動切替制御装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この項では、理解の容易化のために添付図面中の符号を付けて説明する。したがって、この項に記載した内容がその符号を付けたものに限定して解釈されるものではない。
【００１９】
この発明の伝送帯域自動切替制御装置（３０ａ，３０ｂ）は、コネクションレス型通信ポート（５８ｓ，５８ｒ）と複数のコネクション型通信ポート（５１ｓ−５７ｓ，５１ｒ−５７ｒ）とを有する一方の入出力ポート群（５０）と、前記コネクションレス型通信用あるいは前記コネクション型通信用のいずれかに割り当てられる複数の固定帯域通信ポート（６１ｓ−６７ｓ、６１ｒ−６７ｒ）を有する他方の入出力ポート群（６０）と、前記複数のコネクション型通信ポート中の空きポートを監視し、空きポート情報を前記固定帯域通信ポートおよび固定帯域伝送路（１００）を介して送信先に通知するとともに、前記空きポート情報に応じて前記複数の固定帯域通信ポートの送信側の割り当てを変更する送信制御部（１２１−１２７，８６，７２）と、前記空きポート情報を受信し、受信した空きポート情報に応じて、前記複数の固定帯域通信ポートの受信側の割り当てを変更する受信制御部（７４，１１０）とを備えることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、送信制御部により、前記複数のコネクション型通信ポート中の空きポートを監視し、空きポート情報を前記固定帯域通信ポートおよび固定帯域伝送路を介して送信先に通知するとともに、前記空きポート情報に応じて前記複数の固定帯域通信ポートの送信側の割り当てを変更し、受信制御部により、前記空きポート情報を受信し、受信した空きポート情報に応じて、前記複数の固定帯域通信ポートの受信側の割り当てを変更するようにしているので、空いているコネクション型通信ポート用として割り当てられていた固定帯域通信ポートをコネクションレス型の通信に使用することが可能となり、コネクションレス型通信におけるオーバーフローを軽減することができる。
【００２１】
たとえば、前記送信制御部と前記受信制御部は、前記複数の固定帯域通信ポートの割り当てを変更し、コネクションレス型通信用の伝送帯域をｎ（１＜ｎ≦固定帯域に対応する倍数）倍に変更した通信時間帯においては、前記コネクションレス型通信用データをｎ倍速に変換して送受信すればよい。
【００２２】
また、前記送信制御部は、前記空きポート情報を前記送信先に通知する際、前記各固定帯域伝送路（１００）に、それぞれが複数のタイムスロットを有するフレームの複数からなるマルチフレーム単位でデータを送信し、かつ前記マルチフレームを構成する各フレームに少なくとも一つの前記空きポート情報を埋め込んだ制御情報用タイムスロット（ＴＳ４８，ＴＳ９８）を形成して送信し、さらに、前記空きポート情報を通知したマルチフレームの次のマルチフレームの送信開始時から前記複数の固定帯域通信ポートの割り当てを変更し、前記受信制御部は、前記空きポート情報を受信したマルチフレームの次のマルチフレームの受信開始時から前記複数の固定帯域通信ポートの割り当てを変更して、送受信の固定帯域通信ポートの割り当て変更時を同期させることができる。
【００２３】
なお、固定帯域伝送路は、無線伝送路（１００）に限らず、この無線伝送路、光伝送路（１００Ｆ）あるいは有線伝送路（１００Ｍ）の少なくとも一つの伝送路が含まれるように構成することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
なお、以下に参照する図面において、上記図１４に示したものと対応するものには同一の符号を付ける。
【００２６】
図１は、この実施形態に係る伝送帯域自動切替制御装置（単に帯域自動切替制御装置ともいう。）３０ａ，３０ｂを含むマイクロ波多重無線システム３２のブロック図を示している。
【００２７】
この実施形態に係るマイクロ波多重無線システム３２は、地点Ａと地点Ｂ間を、無線機４ａ，４ｂを通じて、たとえば６．３［Ｍｂｐｓ］×８＝５０．４［Ｍｂｐｓ］の情報をマイクロ波多重の無線で双方向通信可能な固定帯域伝送路１００の構成とされている。
【００２８】
なお、６．３［Ｍｂｐｓ］は、例であり、これに代えて、１．５４４［Ｍｂｐｓ］，３２．０６４［Ｍｂｐｓ］，９７．７２８［Ｍｂｐｓ］，２．０４８［Ｍｂｐｓ］，８．４４８［Ｍｂｐｓ］，３４．３６８［Ｍｂｐｓ］，５１．８４０［Ｍｂｐｓ］，１５５．５２０［Ｍｂｐｓ］等とすることができる。
【００２９】
また、双方向通信可能な固定帯域伝送路１００は、無線機４ａ，４ｂを、図２の光多重伝送システム３２Ｆに示すように、光伝送装置３４ａ，３４ｂに代替することで光多重伝送路である光ファイバ１００Ｆを用いることも可能であり、あるいは図３の有線多重伝送システム３２Ｍに示すように、多重化装置３４ｃ，３４ｄに代替することで有線伝送路であるメタリックケーブル１００Ｍを用いることも可能である。
【００３０】
図１において、地点Ａ，Ｂには、端末として、電話機６ａ，６ｂ、テレビ電話８ａ，８ｂ、サーバ１０ａ，１０ｂおよびパーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂ等が、それぞれ配置される。これら各端末はＩＰアドレスを有している。また、ＬＡＮ端末としても機能しているサーバ１０ａ，１０ｂおよびパーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂは、さらにＭＡＣ（Media Access Control）アドレスを有している。
【００３１】
電話機６ａ，６ｂは、それぞれ端局装置１６ａ，１６ｂおよび帯域自動切替制御装置３０ａ，３０ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される、いわゆる音声２Ｗ（wire）の電話機であり、それぞれ６４［ｋｂｐｓ］の伝送速度を有する。
【００３２】
また、テレビ電話８ａ，８ｂは、ＭＰＥＧ２ＣＯＤＥＣ（符号化・復号化）回路１８ａ，１８ｂと端局装置１６ａ，１６ｂを経由し帯域自動切替制御装置３０ａ，３０ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される、１．５［Ｍｂｐｓ］の伝送帯域を有する。
【００３３】
さらに、インタフェースがそれぞれ１００ＢＡＳＥ−ＴＸのサーバ１０ａ，１０ｂおよびパーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂのＬＡＮ２０ａ，２０ｂは、レイヤ３スイッチ（Ｌ３ＳＷ）１７ａ，１７ｂおよび帯域自動切替制御装置３０ａ，３０ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される。
【００３４】
なお、レイヤ３スイッチ１７ａ，１７ｂは、ネットワーク層（レイヤ３）でルーティング処理を高速に行うスイッチである。
【００３５】
図４は、図１−図３のシステム中、帯域自動切替制御装置３０ａ，３０ｂの詳細な構成を示すブロック図である。この帯域自動切替制御装置３０ａ，３０ｂは、図１に示した端局装置１６ａ，１６ｂおよびレイヤ３スイッチ１７ａ，１７ｂに接続される一方の入出力ポート群５０と、無線機４ａ，４ｂに接続される他方の入出力ポート群６０と、送受信制御部７０とを備えている。
【００３６】
一方の入出力ポート群５０は、レイヤ３スイッチ１７ａ，１７ｂに接続されるコネクションレス型通信ポートである１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータの入力ポート５８ｓと出力ポート５８ｒと、端局装置１６ａ，１６ｂに接続される７個（７対）のコネクション型通信ポートであるＣＨ１−ＣＨ７送受信データの入出力ポート５１ｓ−５７ｓ，５１ｒ−５７ｒから構成されている。
【００３７】
他方の入出力ポート群６０は、無線機４ａ，４ｂに接続されるコネクションレス型通信用に割り当てられたＩＰ（Internet Protocol）データ用の送信ポートである出力ポート６８ｓと受信ポートである入力ポート６８ｒと、通常、コネクション型通信用に割り当てられ空きポートとなっているときにはコネクションレス型通信用に割り当てられる７個（７対）の送受信ポートである出力ポート６１ｓ−６７ｓと入力ポート６１ｒ−６７ｒから構成されている。
【００３８】
送受信制御部７０は、全体がＰＬＤ（プログラムロジックデバイス）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）、あるいはマイクロコンピュータ等により分割して、あるいは一体的に構成されるが、基本的には、ＩＰ送信データとＣＨ１−ＣＨ７送信データに対する速度変換機能とタイミング発生機能と制御情報挿入機能とを有する送信制御部７２と、ＩＰ受信データとＣＨ１−ＣＨ７受信データに対する速度変換機能とフレーム同期機能と制御情報分離機能を有する受信制御部７４とを備えている。
【００３９】
この場合、送信制御部７２には、基準クロック発生器７６からフレームタイミング発生器７８を通じて６．３［ＭＨｚ］の基準クロックと、これを分周したフレームクロックが供給されている。なお、繁雑となり理解しにくくなるので図示はしていないが、６．３［ＭＨｚ］の基準クロック等、必要なクロックが送受信制御部７０を構成する各ブロックに供給されている。
【００４０】
レイヤ３スイッチ１７ａ，１７ｂを介して供給される１００ＢＡＳＥ−ＴＸの送信データは、入力ポート５８ｓを通じて１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース８０に供給される。ＰＨＹ部とＧＭＩ部とＭＡＣ処理部からなる１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース８０は、書込アドレスＷＲＡＤＲを発生し、送信バッファ８２に８ビットデータ幅（８ビット幅という。）のＩＰデータとして順次記憶させる。
【００４１】
送信バッファ８２に記憶されたＩＰデータは、送信制御部７２からの読出アドレスＲＤＡＤＲで読み出され、送信制御部７２により制御情報が付加されたＩＰ送信データとして出力ポート６８ｓから無線機４ａ，４ｂに出力される。
【００４２】
なお、送信制御部７２は、固定帯域伝送路１００の全８チャンネル中、後述する使用チャンネル数に応じてｎ倍速（この実施形態では、１倍速−８倍速）の読出アドレスＲＤＡＤＲを送信バッファ８２に対して発生する。
【００４３】
この場合、ｎの採りうる値は、固定帯域伝送路１００の構成により異なる値となる。たとえば、固定帯域伝送路１００が、５２［Ｍｂｐｓ］×１本と６．３［Ｍｂｐｓ］×８本からなる帯域を有していた場合であって、平常時に、コネクションレス型のＩＰデータ伝送用として５２［Ｍｂｐｓ］×１本、コネクション型のデータ伝送用として６．３［Ｍｂｐｓ］×８本が割り当てられていたとする。このとき、６．３［Ｍｂｐｓ］が１本空いていた場合には、ＩＰデータ伝送用として５２［Ｍｂｐｓ］×１本＋６．３［Ｍｂｐｓ］×１本と帯域を拡大すれば、ｎの値はｎ＝（５２＋６．３）／５２≒１．１となる。
【００４４】
また、他の例として、平常時に、ＩＰデータ用で６．３［Ｍｂｐｓ］×１本、コネクション型のデータ伝送用で５２［Ｍｂｐｓ］×３本の組合せの固定帯域伝送路１００である場合に、５２［Ｍｂｐｓ］×３本が空いていた場合に、ｎの値はｎ＝（５２×３＋６．３）／６．３≒２６倍になる。すなわち、ｎの値が固定帯域伝送路の構成により、ｎ（１＜ｎ≦固定帯域の構成に対応する倍数）と異なることになる。
【００４５】
この実施形態の場合において、１倍速の場合には、送信制御部７２は、送信バッファ８２から読み出した８ビットデータ列をラッチし、パラシリ（パラレル／シリアル）変換し、ビットストリームデータとして出力ポート６８ｓに送り出す。
【００４６】
また、送信制御部７２は、２倍速以上の読出アドレスＲＤＡＤＲを発生したときには、空きポートとなっている対応する送信メモリスイッチ９１−９７を送信バッファ８２側に切り替える。このとき、送信バッファ８２からのＩＰデータは、速度変換データ挿入部１０１−１０７によりラッチされ、パラシリ変換されて、ビットストリームデータとして出力ポート６１ｓ−６７ｓにタイミングを変えて送り出される。
【００４７】
次に、端局装置１６ａ，１６ｂから出力されるコネクション型のＣＨＩ−ＣＨ７データは、ＣＨ１−ＣＨ７変換部１２１−１２７を通じて信号形式がバイポーラからユニポーラに変換されＣＨ１−ＣＨ７データとして送信メモリスイッチ９１−９７の他方の入力ポートに供給される。送信メモリスイッチ９１−９７は、ＣＨ１−ＣＨ７データのシリパラ（シリアル／パラレル）変換を行いパラレルデータとして速度変換データ挿入部１０１−１０７に供給する。
【００４８】
速度変換データ挿入部１０１−１０７は、パラレルデータをラッチしパラシリ変換し、ビットストリームデータとして出力ポート６１ｓ−６７ｓに送り出す。
【００４９】
なお、バイポーラの信号形式とは、２進符号（ビット）が「１」のときパルスを出力するが、パルス極性は、正負交互に出力されて「０」にもどる信号形式であり、ユニポーラの信号形式とは、２進符号（ビット）が「１」のとき正極性のパルスを出力し「０」にもどる信号形式である。
【００５０】
上述したＣＨ１−ＣＨ７変換部１２１−１２７は、ＣＨ１−ＣＨ７の送信データをバイポーラ形式からユニポーラ形式に変換するとともに、使用していない空きポートを検出するために、ＣＨ１−ＣＨ７送信データからＣＨ１−ＣＨ７入力断信号｛たとえば、各チャンネル毎に、送信データが一定期間供給されていないときには、レベル「１」となる２値信号（１ビットの信号）｝を発生し、空きポート判定部８６に供給する。
【００５１】
空きポート判定部８６は、ＣＨ１−ＣＨ７入力断信号に基づき、各ＣＨ１−ＣＨ７入力断信号がレベル「０」となっている期間が一定時間（任意の設定時間であるが、ここでは３０秒）を経過したかどうかを監視タイマ８７（この実施形態では、任意のチャンネルに割り当てることが可能な合計７個のタイマ）を使用して監視し、一定時間経過したときには空きポートである（送信データが流れていない）と判定して、そのチャンネルの入力ポート５１ｓ−５７ｓが空いていることを表すレベル「１」の空きポート信号Ｐｎを送信制御部７２に供給する。
【００５２】
送信制御部７２は、後に詳しく説明するように、送信バッファ８２から読み出したＩＰデータに、この空きポート信号Ｐｎに対応する制御情報を挿入して（埋め込んで、あるいは付加して）、出力ポート６８ｓを介して自局の無線機４ａ，４ｂに出力する。
【００５３】
一方、対局の無線機４ａ，４ｂで受信された制御情報の付加されているＩＰデータ（前記自局の無線機４ａ，４ｂに出力されたＩＰデータと同一内容のデータ）は、入力ポート６８ｒを介してフレーム同期機能と制御情報分離機能を有する受信制御部７４に供給される。
【００５４】
受信制御部７４は、受信したＩＰデータから制御情報を抽出して制御情報の内容に応じて１倍速−８倍速の書込アドレスＷＲＡＤＲを受信バッファ８４に対して発生するとともに、抽出した制御情報を多数決判定部１１０へ供給する。さらに受信制御部７４は、制御情報を分離したＩＰデータをシリパラ変換してラッチして受信メモリスイッチ８８の一方の入力ポートへ供給する。
【００５５】
この場合、多数決判定部１１０は、制御情報の状態（空きポートとなっているチャンネル名とチャンネルの数）を多数決により判定する。すなわち、受信したＩＰデータを構成する各マルチフレーム（後述する。）に埋め込まれる５個の制御情報中、セットされている制御情報（フラグ）の数を数え、多数決を決める３個を計数したときに、後述する所定のタイミングで受信メモリスイッチ８８をフレーム同期データ分離部１１１−１１７側に切り替える。
【００５６】
フレーム同期データ分離部１１１−１１７は、マルチフレームに同期して、多数決判定部１１０の判定結果に従い、入力ポート６１ｒ−６７ｒに供給されるＣＨ１−ＣＨ７受信データからコネクションレス型のＩＰデータを分離しシリパラ変換してラッチし受信メモリスイッチ８８の他方の入力ポートに供給する。
【００５７】
受信メモリスイッチ８８は、多数決判定部１１０からの書込データポート選択信号ＷＰＳに応じて入力ポートに供給されるＩＰデータを順次受信バッファ８４側に流し、受信バッファ８４は、受信制御部７４から書込アドレスＡＤＲに対応してＩＰデータを書き込む。受信バッファ８４に書き込まれたＩＰデータは、１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース８０からの読出アドレスＲＤＡＤＲで読み出され、出力ポート５８ｒ側にＩＰデータが出力される。出力されたＩＰデータは、レイヤ３スイッチ１７ａ，１７ｂにおいてＭＡＣアドレスあるいはＩＰアドレスが参照されて、対応するサーバ１０ａ，１０ｂあるいはパーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂへ送信される。
【００５８】
上記のフレーム同期データ分離部１１１−１１７は、入力ポート６１ｒ−６７ｒに供給される、コネクション型のＣＨ１−ＣＨ７受信データをユニポーラ形式のままＣＨ１−ＣＨ７変換部１２１−１２７にそれぞれ供給する。ＣＨ１−ＣＨ７変換部１２１−１２７は、信号形式をユニポーラからバイポーラに変換し、変換したＣＨ１−ＣＨ７受信データを出力ポート５１ｒ−５７ｒを通じて端局装置１６ａ，１６ｂに供給する。端局装置１６ａ，１６ｂは、ＣＨ１−ＣＨ７受信データをＩＰアドレスに対応する電話機６ａ，６ｂあるいはＭＰＥＧ２ＣＯＤＥＣ回路１８ａ，１８ｂへ振り分ける。
【００５９】
図５は、コネクションレス型通信のＩＰデータあるいは通常はコレクション型通信のＣＨ１−ＣＨ７データの送信単位および受信単位である６．３［Ｍｂｐｓ］用マルチフレームＭＦのフォーマットの一例を示している。
【００６０】
マルチフレームＭＦは、たとえば５００［μｓ］の時間長を有し、それぞれが６．３［Ｍｂｐｓ］のデータ容量の第１−第４の４個のサブフレーム（単にフレームともいう。）ＳＦ１−ＳＦ４から構成されている。
【００６１】
各フレームＳＦは、１２５［μｓ］の時間長を有し、データ伝送用の９８個の各８ビットのタイムスロットＴＳと、同期用・リンク用の１個の５ビットのタイムスロットＥＦから構成されている。
【００６２】
最初の第１フレームＳＦ１の同期・リンク用タイムスロットＥＦには「１１００Ｄ（Ｄはデータリンクビット）」が、次の第２フレームＳＦ２のタイムスロットＥＦには「１０１００」が、さらに次の第３フレームＳＦ３のタイムスロットＥＦには「１１１ＳＤ（Ｓは対局警報ビット）」が、最後の第４フレームＳＦ４のタイムスロットＥＦには「ＣＣＣＣＣ（ＣはＣＲＣチェックビット）」が、それぞれ書き込まれる。
【００６３】
ＣＨ１−ＣＨ７データは上記のマルチフレームＭＦの構成を有しているが、送信制御部７２から送り出される、あるいは受信制御部７４で受け取るＩＰデータマルチフレーム（単にＩＰマルチフレームともいう。）ＭＦは、さらに、第１−第４フレームＳＦ１−ＳＦ４中、４９番目のタイムスロットＴＳ４９と、第１フレームＳＦ中、９８番目のタイムスロットＴＳ９８が送信制御部７２による制御情報挿入用（制御情報埋め込み用）のタイムスロットとして準備されている。
【００６４】
１個のＩＰマルチフレームＭＦ中、これら５つのタイムスロットＴＳ４９,ＴＳ９８のそれぞれの第１ビットから第７ビットに、空きポート情報である制御情報（ここではフラグ）ビット６ｍ＊（＊は、チャンネル番号）の状態（空きポートを表す「１」にセットされているか、使用中ポートを表す「０」にクリアされているか）が書き込まれる。
【００６５】
すなわち、ＣＨ１−ＣＨ７送受信データの各チャンネルに対応する制御信号は、ＩＰマルチフレームＭＦの第１フレームＳＦ１でのタイムスロットＴＳ４９，ＴＳ９８と第２−第４フレームＳＦ２−ＳＦ４のタイムスロットＴＳ９８を使用して伝送する。
【００６６】
これにより、ＩＰマルチフレームＭＦ中、合計５ビットで１つの同一内容（同値）の制御情報（フラグ）を送信し、受信側では、多数決判定部１１０による多数決判定（この場合、３個以上検出したとき）により空きポート情報を検出する。
【００６７】
多数決判定は、フェージング等によるノイズを原因とするビット反転あるいはバースト抜けがあっても、正確に空きポート情報を検出するために行っているが、その分、データ伝送帯域が減少するので、電波状態がよければ３個であってもよく１個であってもよい。もちろん、電波状態が悪い場合には７個以上設けてもよい。
【００６８】
制御情報の通信のために、この実施形態では、伝送帯域が、１チャンネルあたり６．３［Ｍｂｐｓ］から６．１４４［Ｍｂｂｐｓ］に僅かに減少している。
【００６９】
図６は、無線機４ａ，４ｂの内部構成を示すブロック図である。各無線機４ａ，４ｂは、送信部２００ａ，２００ｂと受信部２０２ａ，２０２ｂと送受共用部２０４ａ，２０４ｂとから構成されている。
【００７０】
帯域自動切替制御装置３０ａ，３０ｂのＩＰデータ出力ポート６８ｓとＣＨ１−ＣＨ７データ出力ポート６１ｓ−６７ｓから、それぞれ送信されるＩＰデータ（ビットストリームデータ）とＣＨ１−ＣＨ７データ（ビットストリームデータ）が、送信信号処理部２１０において、次段の変調部２１２の変調方式に応じた無線フレームとなるように並び替えられる。また、並び替えの際には、無線フレームとして同期ビットや付加ビットを多重化することが可能となっており、上述した制御情報（フラグ）は、この無線フレームまたはこの無線フレームに多重化される付加ビットに挿入する構成としてもよい。
【００７１】
送信信号処理部２１０から出力される８チャンネル分のデータは、変調部２１２でデジタル変調され、デジタル変調後のＩＦ信号が周波数変換部２１４で、マイクロ波である、たとえば６．５［ＧＨｚ］のＲＦ信号とされ、このＲＦ信号が電力増幅部２１６で増幅され、自局の無線機４ａの送受共用部２０４ａからアンテナを通じて空間に電波が放射される。
【００７２】
その一方、自局の送受共用部２０４ａでは、対局の無線機４ｂから放射された周波数の僅かに異なるＲＦ信号（たとえば、周波数６．５［ＧＨｚ］に対して周波数１６０［ＭＨｚ］だけ異なる信号）の電波を受信し、受信電波を分離して自局の受信部２０２ａを構成する低雑音増幅部２２６に送る。
【００７３】
低雑音増幅部２２６で増幅された受信ＲＦ信号は、周波数変換部２２４でＩＦ信号とされ、復調部２２２で復調され、８チャンネル分の出力データが受信信号処理部２２０に供給される。
【００７４】
受信信号処理部２２０は、多重された無線フレームを分離し、制御情報が付加されたＩＰデータ（ビットストリームデータ）とＣＨ１−ＣＨ７データ（ビットストリームデータ）を復元して、帯域自動切替制御装置３０ｂのＩＰデータの入力ポート６８ｒおよびＣＨ１−ＣＨ７データの入力ポート６１ｒ−６７ｒに供給する。
【００７５】
実際上、図７に示すように、マイクロ波多重無線システム３２が構成され、地点Ａの自局の無線機４ａは、自局送信部２００ａと自局受信部２０２ａと送受共用部２０４ａを含み、地点Ｂの対局の無線機４ｂは、対局送信部２００ｂと対局受信部２０２ｂと送受共用部２０４ｂを含む。
【００７６】
この場合、通信の上り下りは、独立して通信する、いわゆる複信方式になっている。すなわち、太めの点線と一点鎖線で示すように、自局送信部２００ａと対局受信部２０２ｂが通信しているとき、同時に対局送信部２００ｂと自局受信部２０２ａが通信を行うことができる双方向通信となっている。
【００７７】
実際上、上り下りは独立して通信するが、図４に示した帯域自動切替制御装置３０ａ，３０ｂの動作を説明する際には、便宜上、同一の図面を使用して説明する。
【００７８】
この実施形態に係る伝送帯域自動切替制御装置３０ａ，３０ｂを含むマイクロ波多重無線システム３２は、基本的には以上のように構成されかつ動作するものであり、次に伝送帯域自動切替制御装置３０ａ，３０ｂのより詳細な動作をＡ．概要動作、Ｂ．図８の送信側処理フローチャートおよび図９の受信側処理フローチャートを参照する詳細動作の順に説明する。
【００７９】
Ａ．概要動作
たとえば、地点Ａから地点Ｂへ６．３［Ｍｂｐｓ］×８＝５０．４［Ｍｂｐｓ］の無線の固定帯域伝送路１００を利用してデータを送信することを考えた場合、帯域自動切替制御装置３０ａの入出力ポート群５０を構成する８個の入力ポート５１ｓ−５７ｓ，５８ｓの全てに送信データが供給されることは希である。換言すれば、固定帯域伝送路１００の８チャンネル分全てがビジー状態となっていることは希である。
【００８０】
また、端局装置１６ａが、たとえば４チャンネル分しか実装していない仕様の製品である場合、入力ポート５８ｓ，５１ｓ−５４ｓを除く残り３個の入力ポート５５ｓ−５７ｓには、端局装置１６ａを５チャンネル以上に適用可能な仕様の製品に変更しない限り、送信データが入力されることがない。このような事態は、防災無線システムあるいはテレメータシステム等では、将来の増設を考慮した予備用として通常発生している。
【００８１】
また、電話機６ａの１台の伝送速度は６４［ｋｂｐｓ］であり、テレビ電話８ａの１台の伝送速度も１．５［Ｍｂｐｓ］であり、それぞれ、無線の１チャンネル分の伝送帯域の６．３［Ｍｂｐｓ］よりも小さく、これらはそれぞれ無線の６．３［Ｍｂｐｓ］の１チャンネル分を利用してコネクション型の通信、換言すれば遅延の許されない（たとえば、最大で１秒、通常は、０．３秒程度以内）リアルタイムの双方向通信を十分に行うことができる。なお、この実施形態で、コネクション型の通信とは、一度ＣＨ１−ＣＨ７の経路を設定、いわゆる呼設定をすると、呼終了まで同じ番号ｎの通信チャンネルＴＳｎ（送受信チャンネル）を使用して伝送を行うことをいう。
【００８２】
その一方、パーソナルコンピュータ１２ａおよびサーバ１０ａを使用する１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータの送信は、１００［Ｍｂｐｓ］の通信速度であり、大量のデータを短時間に送信することが可能になってきているし、ますます広帯域化の方向に向かっている。そして、このデータ送信は、コネクションレス型の通信であり、インターネットにおけるブラウザーの検索等も含めて、一定時間（たとえば１秒程度−数分程度）の遅延は、ほとんど問題とならない。なお、この実施形態で、コネクションレス型の通信とは、ＩＰデータは、ＩＰデータの伝送経路を専用に使用するとともに、マルチフレームＭＦ単位で、空きポート情報に応じて、ＣＨ１−ＣＨ７の経路をＩＰデータの伝送経路として追加使用して伝送を行うことをいう。
【００８３】
このような事情を考慮し、この発明の一実施形態では、地点Ａから地点Ｂへ１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータに対応するＩＰデータを送信する際に、空きポート判定部８６により、ＣＨ１−ＣＨ７データ伝送路に対応する入力ポート５１ｓ−５７ｓ中で、空いているポートを送信データが一定時間流れていないことを判定条件として検出し、空きポートを検出したときには、１００ＢＡＳＥ−ＴＸのＩＰデータを分配し、出力ポート６８ｓを利用して送信すること以外に、入出力ポート群６０中、空いている出力ポート６１ｓ−６７ｓをＩＰデータの通信用に割り当てを変更して地点Ｂへ送信するように構成したものである。
【００８４】
このように構成すれば、ＩＰデータに対応する伝送帯域を、６．３［Ｍｂｐｓ］から、ＣＨ１−ＣＨ７出力ポート６１ｓ−６７ｓが全て空きポートとなっている場合には、換言すればＣＨ１−ＣＨ７伝送路が全て使用されていない場合には、最大で５０．４［Ｍｂｐｓ］の伝送帯域に拡大することが可能となり、いわゆる高速伝送が可能となる。すなわち、コネクションレス型通信である１００ＢＡＳＥ−ＴＸのデータ通信におけるオーバーフローを軽減することができる。
【００８５】
なお、地点Ｂから地点Ａへの送信も同様であるので、以下の詳細説明では、地点Ａから地点Ｂへの送信を例として説明する。
【００８６】
Ｂ．図８の送信側処理フローチャートおよび図９の受信側処理フローチャートを参照する詳細動作の説明
まず、送信側のステップＳ１−Ｓ４において、空きポートの検出処理が行われる。
【００８７】
すなわち、ステップＳ１において、ＣＨ１−ＣＨ７変換部１２１−１２７は、ＣＨ１−ＣＨ７の入力ポート５１ｓ−５７ｓに端局装置１６ａからバイポーラ形式の送信データが供給されているかどうかをクロック毎に連続的に検出する。
【００８８】
この検出動作を、図１０を参照して、具体例で説明すると、たとえば、ＣＨ１変換部１２１を例として、入力ポート５１ｓに供給されるＣＨ１データが、一定期間、たとえば２ビット｛２クロック（ＣＬＫ）分（２×１／６．３１２［ＭＨｚ］≒３２０［ｎｓ］）｝の期間、レベル「０」が連続したときの時点ｔ１に、ＣＨ１変換部１２１から空きポート判定部８６に出力されるチャンネル入力断検出信号のレベルが「０」から「１」に変化して、ステップＳ１の判定が肯定となる。
【００８９】
このとき、ステップＳ２において、空きポート判定部８６の７個の監視タイマ８７中、計時中でない未使用の監視タイマ８７が、ＣＨ１監視タイマ８７として作動し、その時点ｔ１で計時を開始（スタート）する。計時時間をＴｘとする。なお、ステップＳ２の処理において、既に、計時中の監視タイマ８７が存在する場合には、その計時を継続する。
【００９０】
次に、ステップＳ３において、計時時間Ｔｘが予め定めた所定の基準時間（閾値）Ｔｒｅｆを超えたかどうかが判定される。
【００９１】
この実施形態において、基準時間Ｔｒｅｆは、Ｔｒｅｆ＝３０［ｓｅｃ］に設定されている。この基準時間Ｔｒｅｆは、入力信号（この場合、ＣＨ１送信データ）の瞬断による空きポートの誤検出動作を回避するために、クロック周期に比較して十分に長い時間にしている。この基準時間Ｔｒｅｆは、可変することが可能である。
【００９２】
この場合、時点ｔ２において、ＣＨ１送信データがレベル「１」に変化しているので、その時点ｔ２において、ＣＨ１監視タイマ８７がリセットされ、ＣＨ１監視タイマ８７の計時時間Ｔｘは、Ｔｘ≦Ｔｒｅｆとなり、このステップＳ３の判定が否定となる。
【００９３】
その一方、時点ｔ３でＣＨ１監視タイマ８７が再び計時を開始し、３０秒経過した時点ｔ４においてなおＣＨ１送信データのレベル「０」が継続していた場合には、ステップＳ３の判定が肯定とされ、その時点ｔ４の直後のステップＳ４においてＣＨ１監視タイマ８７の計時がリセットされる。
【００９４】
同時に、その時点ｔ４で、図１０に示すレベル「１」のＣＨ１空きポート信号Ｐｎ（Ｐｎ＝Ｐ１）が空きポート判定部８６から送信制御部７２に供給される。
【００９５】
図１１は、送信側のそれぞれ、例としてのＣＨ１−ＣＨ７空きポート信号Ｐｎ（Ｐ１−Ｐ７）、送信制御部７２によるＣＨ１−ＣＨ７空きポート信号Ｐｎの監視タイミングＤＴ、１００ＢＡＳＥ−ＴＸに係る送信ＩＰデータのマルチフレームＭＦ１−ＭＦ７、タイムスロットＴＳ４９，ＴＳ９８に埋め込まれる制御情報（フラグ）６ｍ＊（６ｍ１−６ｍ７）、出力ポート６８ｓ，６１ｓ−６７ｓに現に供給されているＩＰデータとＣＨ１−ＣＨ７データの状況（ステータス）、および各マルチフレームＭＦタイミング毎のＩＰデータの伝送帯域の変化［Ｍｂｐｓ］を示すタイミング図である。
【００９６】
図１０および図１１の時点ｔ４で、レベル「０」の空きポート信号Ｐ１が発生された次のステップＳ５において、送信制御部７２により、監視タイミングＤＴで空きポート信号Ｐｎの状況（ステータス）が監視される。ここでは、図１１に示すマルチフレームＭＦ１の終了時点（マルチフレームＭＦ２の開始時点）ｔ５で監視される。なお、この監視タイミングＤＴは、さらに短い期間でもよく、長い時間としてもよい。
【００９７】
図１１を参照すれば、この時点ｔ５において、送信制御部７２により、ＣＨ１空きポート信号Ｐ１とＣＨ３空きポート信号Ｐ３が空きポートを示すレベル「１」の信号となっていることが判定される。
【００９８】
そこで、時点ｔ５において、送信制御部７２は、次のマルチフレームＭＦ２の中の第１フレームＳＦ１中のタイムスロットＴＳ４９，ＴＳ９８におけるフラグ６ｍ１とフラグ６ｍ３を「０」から「１」にセットする（１←６ｍ１，６ｍ３）。
【００９９】
次に、ステップＳ６において、時点ｔ５−ｔ６間においてマルチフレームＭＦ２をＩＰ送信データとして帯域自動切替制御装置３０ａの出力ポート６８ｓから自局送信部２００ａに送信すると、自局送信部２００ａから送受共用部２０４ａ、無線伝送路（固定帯域伝送路）１００を経由して、対局側の送受共用部２０４ｂで受信され対局受信部２０２ｂを通じて帯域自動切替制御装置３０ｂの受信制御部７４でマルチフレームＭＦ２が受信される。
【０１００】
このとき、送信制御部７２は、マルチフレームＭＦ２を送信した次のマルチフレームＭＦ３の開始時点ｔ６から、ステップＳ７の帯域切替（この場合、帯域拡大）処理を行う。すなわち、図１１のマルチフレームＭＦ３のタイミングに示すＩＰ出力ポート６８ｓ，ＣＨ１出力ポート６１ｓ，およびＣＨ３出力ポート６２ｓの順でのＩＰデータの送出に対応して、送信バッファ８２から３倍速の読出アドレスＲＤＡＤＲによる読み出し処理、速度変換データ挿入部１０１−１０７の制御処理を行う。なお、マルチフレームＭＦ１，ＭＦ２では、ＩＰデータは、ＩＰ出力ポート６８ｓのみを利用した送信であるので１倍速の読出処理である。
【０１０１】
図１２は、受信側のそれぞれ、例としての受信制御部７４による制御情報の検出タイミングＤＴ、入力ポート６８ｒに供給されるＩＰ受信データのマルチフレームＭＦ１−ＭＦ７、受信制御部７４により検出される制御情報（フラグ）６ｍ＊（６ｍ１−６ｍ７）、多数決判定部１１０による多数決判定結果信号ｍｄ１−ｍｄ７、多数決判定部１１０から受信メモリスイッチ８８の制御入力ポートに供給される３ビットの書込データポート選択信号ＷＰＳの内容、および各マルチフレームＭＦタイミング毎のＩＰデータの伝送帯域の変化［Ｍｂｐｓ］（図１１と同じ図を再掲）を示すタイミング図である。
【０１０２】
前記ステップＳ６の処理が開始された時点ｔ５に同期して、受信側では、図９に示すステップＳ２１の処理が行われる。なお、送信側と受信側は、マルチフレームＭＦの繰り返しタイミングにより同期している。
【０１０３】
ステップＳ２１で受信制御部７４は、時点ｔ５以降において、マルチフレームＭＦ２を構成するフレームＳＦ１−ＳＦ４を順次受信し、制御情報６ｍ＊の検出タイミングＤＴ（図１２参照）、すなわち第１フレームＳＦ１のタイムスロットＴＳ４９，ＴＳ９８、第２−第４フレームＳＦ２のタイムスロットＴＳ９８で、制御情報６ｍ＊を順次検出し、多数決判定部１１０に送る。
【０１０４】
次に、ステップＳ２２において、多数決判定部１１０は、制御情報６ｍ＊のデータ内容が全て正しく検出されれば、マルチフレームＭＦ２中、第２フレームＳＦ２のタイムスロットＴＳ９８に埋め込まれている３個目の制御情報６ｍ１＝１と６ｍ３＝１を検出した時点ｔ５ａで、もし、２個の制御情報がノイズ等により読出不能であれば時点ｔ５ｂで、次のマルチフレームＭＦ３の開始時点ｔ６以降、書込データポート選択信号ＷＰＳにより時分割で受信メモリスイッチ８８の入力ポートを切り替える。
【０１０５】
このとき、すなわち、マルチフレームＭＦ３の期間に、図１３に例として示す処理が行われる。
【０１０６】
すなわち、受信側では、まず、始めのタイミングで、入力ポート６８ｒから受信制御部７４に供給されている３倍速のＩＰデータをシリパラ変換してラッチしラッチデータを受信メモリスイッチ８８を経由して、受信制御部７４からの３倍速の書込アドレスＷＲＡＤＲに従い受信バッファ８４に書き込む。
【０１０７】
次のタイミングで、入力ポート６１ｒからフレーム同期データ分離部１１１に供給されている３倍速の次のＩＰ受信データをフレーム同期データ分離部１１１でシリパラ変換してラッチしラッチデータを受信メモリスイッチ８８を経由して、同様に３倍速の書込アドレスＷＲＡＤＲに従い受信バッファ８４に書き込む。
【０１０８】
最後のタイミングで、入力ポート６３ｒからフレーム同期データ分離部１１３に供給されているＩＰ受信データをフレーム同期データ分離部１１１でシリパラ変換してラッチしラッチデータを受信メモリスイッチ８８を経由して、同様に３倍速の書込アドレスＷＲＡＤＲに従い受信バッファ８４に書き込む。
【０１０９】
その後、１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース８０からの読出アドレスＲＤＡＤＲに基づき、通常の速度で、受信バッファ８４から、順次最初のタイミングで書き込まれたＩＰ入力ポート６８ｒからのＩＰ受信データ、次のタイミングで書き込まれたＣＨ１入力ポート６１ｒからのＩＰ受信データ、最後のタイミングで書き込まれたＣＨ３入力ポート６３ｒからのＩＰ受信データが読み出され、レイヤ３スイッチ１７ｂを通じてＩＰアドレスに応じて宛先のサーバ１０ｂあるいはパーソナルコンピュータ１２ｂにデータ転送される。
【０１１０】
このように、マルチフレームＭＦ３の期間では、図１１、図１２に示すように伝送帯域［Ｍｂｐｓ］が、１チャンネル分の６．１４４［Ｍｂｐｓ］から３チャンネル分の１８．４３２［Ｍｂｐｓ］に拡大される。なお、１チャンネル分の伝送帯域を６．３１２［Ｍｂｐｓ］ではなく、６．１４４［Ｍｂｐｓ］としているのは、上述したように制御情報分やフレームＥＦ部ではデータが送られていないことを考慮し、その分の伝送帯域を差し引いたことによる。
【０１１１】
次いで、ステップＳ８およびステップＳ２３では、空きポート判定部８６と送信制御部７２は、入力断が復旧してレベル「０」の制御情報６ｍ＊を送信したかどうかを確認し、その一方、受信制御部７４は、そのレベル「０」の制御情報６ｍ＊が受信されたかどうかを確認する。
【０１１２】
もし、レベル「０」の制御情報６ｍ＊が送信も受信もされていないときには、それぞれステップＳ１およびステップＳ２１からの処理を継続する。
【０１１３】
このようにして、図１１の時点ｔ９に示すように、ＣＨ１空きポート信号Ｐ１がレベル「０」になり、ステップＳ８の判定が肯定になると、ステップＳ９で制御情報６ｍ１，６ｍ２を「０」にクリアし、ステップＳ１０で次のマルチフレームＭＦ６で、制御情報６ｍ＊（６ｍ１＝０，６ｍ２＝０，６ｍ３＝１，６ｍ４＝０，６ｍ５＝０，６ｍ６＝１，６ｍ７＝０）を送信する。
【０１１４】
そして、時点ｔ１０以降のステップＳ２３でこの制御情報６ｍ＊（６ｍ１＝０，６ｍ２＝０，６ｍ３＝１，６ｍ４＝０，６ｍ５＝０，６ｍ６＝１，６ｍ７＝０）が受信され、その次の時点ｔ１１以降のマルチフレームＭＦ７期間で、ステップＳ１１の送信側の伝送帯域が５チャンネル分（ＩＰ，ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ６）から３チャンネル分（ＩＰ，ＣＨ３，ＣＨ６）に変更（縮小）される。
【０１１５】
以上詳細に説明したように、上述した実施形態によれば、無線機４ａ，４ｂは、６．３［Ｍｂｐｓ］８チャンネル分の固定帯域伝送路１００を有している。
【０１１６】
そして、基本的には、このうち、１チャンネル分のＩＰデータ送受信用入出力ポート６８ｓ，６８ｒを、コネクションレス型のＩＰデータ用として割り当て、残りのＣＨ１−ＣＨ７分の入出力ポート６１ｓ−６７ｓ，６１ｒ−６７ｒを、コネクション型のデータ通信用として割り当てている。
【０１１７】
この場合、送受信制御部７０を構成するＣＨ１−ＣＨ７変換部１２１−１２７と空きポート判定部８６により、入力ポート５１ｓ−５７ｓにコネクション型のデータが供給されているかどうかを監視し、空きポート信号Ｐｎを送受信制御部７０を構成する送信制御部７２に送る。
【０１１８】
送信制御部７２は、空きポート信号Ｐｎに対応して制御情報６ｍ＊を埋め込んだマルチフレームＭＦを出力ポート６８ｓおよび固定帯域伝送路１００を介して送信先である対局の無線機４ａ，４ｂに通知するとともに、空きポート信号Ｐｎに応じて複数の出力ポート６１ｓ−６７ｓの送信側の割り当てを変更する。
【０１１９】
これと同期して、受信制御部７４は、受信した空きポート信号Ｐｎに対応する制御情報６ｍ＊に応じて、複数の入力ポート６１ｒ−６７ｒの受信側の割り当てを変更する。
【０１２０】
このため、基本的には、コネクション型通信ポート用として割り当てられていたが、空いていると判定された入出力ポート６１ｒ−６７ｒ，６１ｓ−６７ｓをコネクションレス型の通信に使用することが可能となり、この実施形態ではデータ伝送帯域の大きい１００ＢＡＳＥ−ＴＸのデータ（ＬＡＮデータ）の送受信の際のコネクションレス型通信におけるオーバーフローを軽減することができる。
【０１２１】
簡潔に説明すれば、この実施形態では、自局側の帯域自動切替制御装置３０ａが、１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータを送信しようとする際、ＣＨ１−ＣＨ７入力ポート５１ｓ−５７ｓの空きポートを監視し、現在、信号が流れていなくて使用されていないポートを空きポート情報として、無線機４ａおよび固定帯域伝送路１００を介して対局側の帯域自動切替制御装置３０ｂに通知する。そして、自局側と対局側の帯域自動切替制御装置３０ａ，３０ｂが、空きポート情報に応じてＣＨ１−ＣＨ７入出力ポート６１ｓ−６７ｓ，６１ｒ−６７ｒの割り当てを、同期して１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータ送受信用に変更することで、コネクションレス型の伝送帯域を拡大でき、コネクションレス型通信におけるオーバーフローを軽減することができる。
【０１２２】
なお、この発明は、上述した実施形態に限らず、たとえば、マルチフレームＭＦ単位での制御処理以外に、サブフレームＳＦあるいはタイムスロットＴＳ単位で制御処理を行うなど、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【０１２３】
サブフレームＳＦあるいはタイムスロットＴＳ単位で制御処理を行う場合には、制御情報６ｍ＊以外に、開始位置情報を送る必要があるが、当業者であれば、サブフレームＳＦの構成を変更することによりどのようにでも実現することが可能である。
【０１２４】
また、上述した実施形態のように、制御情報を先に送って制御を開始する方式以外に、遅延は増加するが、先に受信バッファ８４にデータを送って記憶し、後から制御情報６ｍ＊を送って制御をしながら受信バッファ８４から読み出すように構成を変更することも可能である。
【０１２５】
さらに、１００ＢＡＳＥ−ＴＸのＬＡＮデータ以外に、１０ＢＡＳＥ−Ｔあるいは１０００ＢＡＳＥ−Ｔ等のＬＡＮデータに対しても適用できることは言うまでもない。
【０１２６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、コネクションレス型通信とコネクション型通信が混在する固定帯域伝送路を利用する通信において、空きポート情報に応じて、伝送帯域の割り当てを変更することによりコネクションレス型通信におけるオーバーフローを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の帯域自動切替制御装置が組み込まれた多重無線システムの構成を示すブロック図である。
【図２】多重通信路を光ファイバで代替した光多重伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図３】多重通信路を有線であるメタリックケーブルで代替した有線多重伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図４】この実施形態の帯域自動切替制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図５】送受信されるマルチフレームフォーマットの構成例を示す説明図である。
【図６】図１例の多重無線システムの中、無線機の内部構成を示すブロック図である。
【図７】多重無線システムにおける上り方向と下り方向の相互通信の説明に供されるブロック図である。
【図８】帯域自動切替制御に係る送信側の動作説明に供されるフローチャートである。
【図９】帯域自動切替制御に係る受信側の動作説明に供されるフローチャートである。
【図１０】空きポート信号の検出の説明に供されるタイミング図である。
【図１１】帯域自動切替制御に係る送信側の動作説明に供されるタイミング図である。
【図１２】帯域自動切替制御に係る受信側の動作説明に供されるタイミング図である。
【図１３】ＩＰデータの帯域を３倍に拡大した際の動作の説明図である。
【図１４】従来技術に係る多重無線システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２，３２…マイクロ波多重無線システム ４ａ，４ｂ…無線機
６ａ，６ｂ…電話機 ６ｍ＊…制御情報ビット
８ａ，８ｂ…テレビ電話 １０ａ，１０ｂ…サーバ
１２ａ，１２ｂ…パーソナルコンピュータ
１４ａ，１４ｂ…交換機 １６ａ，１６ｂ…端局装置
１７ａ，１７ｂ…レイヤ３スイッチ
１８ａ，１８ｂ…ＭＰＥＧ２ＣＯＤＥＣ回路
２０ａ，２０ｂ…ＬＡＮ
３０ａ，３０ｂ…伝送帯域自動切替制御装置
３２Ｆ…光多重伝送システム ３２Ｍ…有線多重伝送システム
５０，６０…入出力ポート群 ７０…送受信制御部
７２…送信制御部 ７４…受信制御部
８０…１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース
８２…送信バッファ ８４…受信バッファ
８６…空きポート判定部 ８８…受信メモリスイッチ
９１−９７…送信メモリスイッチ １００…固定帯域伝送路
１００Ｆ…光ファイバ １００Ｍ…メタリックケーブル
１０１−１０７…速度変換データ挿入部 １１０…多数決判定部
１１１−１１７…フレーム同期データ分離部
１２１−１２７…ＣＨ１−ＣＨ７変換部 ＭＦ…マルチフレーム
ＳＦ…サブフレーム
【発明の属する技術分野】
この発明は、コネクション型通信が必要とされる電話（テレビ電話を含む），ファクシミリ，テレビ会議等の通信と、コネクションレス型のインターネットやＬＡＮ（Local Area Network）等の通信とを多重化して伝送可能な多重伝送装置に適用して好適な伝送帯域自動切替制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電話（テレビ電話を含む），ファクシミリ，テレビ会議等の通信と、低速のデータ回線やＬＡＮ等の通信とを多重化して伝送可能な多重伝送装置を利用したシステムが実用化されている。
【０００３】
図１４は、このようなシステムを具現化した従来技術に係る、マイクロ波多重無線システム２のブロック図を示している。
【０００４】
このマイクロ波多重無線システム２は、地点Ａと地点Ｂ間を、無線機４ａ，４ｂを通じて、たとえば６．３［Ｍｂｐｓ］×４＝２５．２［Ｍｂｐｓ］の情報をマイクロ波で双方向通信する構成とされている。
【０００５】
マイクロ波多重無線システム２は、現在のところ、３［Ｍｂｐｓ］−２０８［Ｍｂｐｓ］の範囲で規格化されている（日本国では、非特許文献１参照）。
【０００６】
この場合、地点Ａ，Ｂにおける端末として、電話機６ａ，６ｂ、テレビ電話８ａ，８ｂ、サーバ１０ａ，１０ｂおよびパーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂ等が配置される。
【０００７】
電話機６ａ，６ｂは、それぞれ交換機１４ａ，１４ｂを経由し端局装置１６ａ，１６ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される。また、テレビ電話８ａ，８ｂは、ＭＰＥＧ２ＣＯＤＥＣ回路１８ａ，１８ｂを経由し端局装置１６ａ，１６ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される。さらに、サーバ１０ａ，１０ｂは端局装置１６ａ、１６ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続され、パーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂは、ＬＡＮ２０ａ，２０ｂを経由し端局装置１６ａ，１６ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される。
【０００８】
このように構成されるマイクロ波多重無線システム２は、現在、一度、経路の設定、いわゆる呼設定を行うと、呼終了まで同じ通信経路を使用して伝送するコネクション型通信となっている。
【０００９】
データの伝送速度（この明細書中では、データの伝送帯域と同じ意味）は、電話機６ａ，６ｂの音声ではＰＣＭ符号化された６４［ｋｂｐｓ］、テレビ電話８ａ，８ｂの画像ではＭＰＥＧ２ＣＯＤＥＣ回路１８ａ，１８ｂで符号化した６．３［Ｍｂｐｓ］、パーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂやサーバ１０ａ，１０ｂのＬＡＮなどのデータ通信では１．５−６．３［Ｍｂｐｓ］となっている。このように、データ伝送帯域が異なるデジタルメディアのデジタルデータの多重化が、端局装置１６ａ，１６ｂで行われる。なお、ＭＰＥＧ２ＣＯＤＥＣ回路１８ａ，１８ｂのデータは、Ｈ．２６１ＣＯＤＥＣで符号化した１．５［Ｍｂｐｓ］データ、その他ＭＰＥＧ１，ＭＰＥＧ４画像などのデータの場合もある。
【００１０】
すなわち、送信の際、端局装置１６ａ，１６ｂは、上述した６４［ｋｂｐｓ］データ、６．３［Ｍｂｐｓ］データ、および１．５［Ｍｂｐｓ］データを、それぞれ固定帯域である、１．５４４［Ｍｂｐｓ］，３２．０６４［Ｍｂｐｓ］，９７．７２８［Ｍｂｐｓ］，２．０４８［Ｍｂｐｓ］，８．４４８［Ｍｂｐｓ］，３４．３６８［Ｍｂｐｓ］，５１．８４０［Ｍｂｐｓ］，１５５．５２０［Ｍｂｐｓ］等のいずれかの固定帯域に規格化された速度のデータ複数本に変換し、無線機４ａ，４ｂとインタフェースして伝送している。
【００１１】
このように、この従来技術に係る多重無線システム２は、ＩＰ（Internet Protocol）技術を使用しない、いわゆるＳＴＭ（Synchronous Transfer Mode）伝送技術を採用している。
【００１２】
【非特許文献１】
国土交通省（旧建設省）「６．５ＧＨｚ帯１２８ＱＡＭ多重無線装置仕様書」建電通仕（国電通仕）第４８号、平成１２年７月４日制定、ｐ．１−ｐ．１８
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近時、ＩＰ技術が進展し、音声はＩＰ電話、画像やデータ通信もＩＰアドレスをつけたインターネット通信が浸透しつつある。つまり、あらゆる端末装置が徐々にＩＰアドレスを有するＩＰ化端末になりつつある。
【００１４】
このような市場の要請に応えるための多重無線装置として、現時点では、実用化されていないが、上述したコネクション型通信に係わるＳＴＭインタフェースに加えて、コネクションレス型通信に係わる１０ＢＡＳＥ−Ｔ，１００ＢＡＳＥ−ＴＸなどのＬＡＮインタフェースを混在させた無線装置を構築することが考えられる。
【００１５】
一例として、２６［Ｍｂｐｓ］で１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）多重無線装置では、従来は、６．３［Ｍｂｐｓ］インタフェース４系列を具備していたが、この４系列を、ＳＴＭインタフェース用の６．３［Ｍｂｐｓ］の２系列と、ＬＡＮインタフェースである１００ＢＡＳＥ−ＴＸに、６．３［Ｍｂｐｓ］の残りの２系列分＝１３［Ｍｂｐｓ］相当を割り当てて、混在させた多重無線装置が考えられる。
【００１６】
しかしながら、このように混在させた場合、１００ＢＡＳＥ−ＴＸの信号を２地点Ａ，Ｂ間で中継する際に、たとえば多重無線装置で伝送可能なデータ伝送速度（伝送帯域）である１３［Ｍｂｐｓ］相当が、１００ＢＡＳＥ−ＴＸの伝送速度（伝送帯域）である約１００［Ｍｂｐｓ］よりも小さいため、端末が一斉にアクセスする等、無線機４ａ，４ｂに入力されるデータ速度が一時的に速くなる場合には、無線機４ａ，４ｂの入力端で瞬間的に１３［Ｍｂｐｓ］の速度を超過し、いわゆるオーバーフローが発生してデータが欠損するという問題がある。
【００１７】
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、コネクションレス型通信とコネクション型通信とが混在する伝送装置において、コネクションレス型通信におけるオーバーフローを軽減することを可能とする伝送帯域自動切替制御装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この項では、理解の容易化のために添付図面中の符号を付けて説明する。したがって、この項に記載した内容がその符号を付けたものに限定して解釈されるものではない。
【００１９】
この発明の伝送帯域自動切替制御装置（３０ａ，３０ｂ）は、コネクションレス型通信ポート（５８ｓ，５８ｒ）と複数のコネクション型通信ポート（５１ｓ−５７ｓ，５１ｒ−５７ｒ）とを有する一方の入出力ポート群（５０）と、前記コネクションレス型通信用あるいは前記コネクション型通信用のいずれかに割り当てられる複数の固定帯域通信ポート（６１ｓ−６７ｓ、６１ｒ−６７ｒ）を有する他方の入出力ポート群（６０）と、前記複数のコネクション型通信ポート中の空きポートを監視し、空きポート情報を前記固定帯域通信ポートおよび固定帯域伝送路（１００）を介して送信先に通知するとともに、前記空きポート情報に応じて前記複数の固定帯域通信ポートの送信側の割り当てを変更する送信制御部（１２１−１２７，８６，７２）と、前記空きポート情報を受信し、受信した空きポート情報に応じて、前記複数の固定帯域通信ポートの受信側の割り当てを変更する受信制御部（７４，１１０）とを備えることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、送信制御部により、前記複数のコネクション型通信ポート中の空きポートを監視し、空きポート情報を前記固定帯域通信ポートおよび固定帯域伝送路を介して送信先に通知するとともに、前記空きポート情報に応じて前記複数の固定帯域通信ポートの送信側の割り当てを変更し、受信制御部により、前記空きポート情報を受信し、受信した空きポート情報に応じて、前記複数の固定帯域通信ポートの受信側の割り当てを変更するようにしているので、空いているコネクション型通信ポート用として割り当てられていた固定帯域通信ポートをコネクションレス型の通信に使用することが可能となり、コネクションレス型通信におけるオーバーフローを軽減することができる。
【００２１】
たとえば、前記送信制御部と前記受信制御部は、前記複数の固定帯域通信ポートの割り当てを変更し、コネクションレス型通信用の伝送帯域をｎ（１＜ｎ≦固定帯域に対応する倍数）倍に変更した通信時間帯においては、前記コネクションレス型通信用データをｎ倍速に変換して送受信すればよい。
【００２２】
また、前記送信制御部は、前記空きポート情報を前記送信先に通知する際、前記各固定帯域伝送路（１００）に、それぞれが複数のタイムスロットを有するフレームの複数からなるマルチフレーム単位でデータを送信し、かつ前記マルチフレームを構成する各フレームに少なくとも一つの前記空きポート情報を埋め込んだ制御情報用タイムスロット（ＴＳ４８，ＴＳ９８）を形成して送信し、さらに、前記空きポート情報を通知したマルチフレームの次のマルチフレームの送信開始時から前記複数の固定帯域通信ポートの割り当てを変更し、前記受信制御部は、前記空きポート情報を受信したマルチフレームの次のマルチフレームの受信開始時から前記複数の固定帯域通信ポートの割り当てを変更して、送受信の固定帯域通信ポートの割り当て変更時を同期させることができる。
【００２３】
なお、固定帯域伝送路は、無線伝送路（１００）に限らず、この無線伝送路、光伝送路（１００Ｆ）あるいは有線伝送路（１００Ｍ）の少なくとも一つの伝送路が含まれるように構成することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
なお、以下に参照する図面において、上記図１４に示したものと対応するものには同一の符号を付ける。
【００２６】
図１は、この実施形態に係る伝送帯域自動切替制御装置（単に帯域自動切替制御装置ともいう。）３０ａ，３０ｂを含むマイクロ波多重無線システム３２のブロック図を示している。
【００２７】
この実施形態に係るマイクロ波多重無線システム３２は、地点Ａと地点Ｂ間を、無線機４ａ，４ｂを通じて、たとえば６．３［Ｍｂｐｓ］×８＝５０．４［Ｍｂｐｓ］の情報をマイクロ波多重の無線で双方向通信可能な固定帯域伝送路１００の構成とされている。
【００２８】
なお、６．３［Ｍｂｐｓ］は、例であり、これに代えて、１．５４４［Ｍｂｐｓ］，３２．０６４［Ｍｂｐｓ］，９７．７２８［Ｍｂｐｓ］，２．０４８［Ｍｂｐｓ］，８．４４８［Ｍｂｐｓ］，３４．３６８［Ｍｂｐｓ］，５１．８４０［Ｍｂｐｓ］，１５５．５２０［Ｍｂｐｓ］等とすることができる。
【００２９】
また、双方向通信可能な固定帯域伝送路１００は、無線機４ａ，４ｂを、図２の光多重伝送システム３２Ｆに示すように、光伝送装置３４ａ，３４ｂに代替することで光多重伝送路である光ファイバ１００Ｆを用いることも可能であり、あるいは図３の有線多重伝送システム３２Ｍに示すように、多重化装置３４ｃ，３４ｄに代替することで有線伝送路であるメタリックケーブル１００Ｍを用いることも可能である。
【００３０】
図１において、地点Ａ，Ｂには、端末として、電話機６ａ，６ｂ、テレビ電話８ａ，８ｂ、サーバ１０ａ，１０ｂおよびパーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂ等が、それぞれ配置される。これら各端末はＩＰアドレスを有している。また、ＬＡＮ端末としても機能しているサーバ１０ａ，１０ｂおよびパーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂは、さらにＭＡＣ（Media Access Control）アドレスを有している。
【００３１】
電話機６ａ，６ｂは、それぞれ端局装置１６ａ，１６ｂおよび帯域自動切替制御装置３０ａ，３０ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される、いわゆる音声２Ｗ（wire）の電話機であり、それぞれ６４［ｋｂｐｓ］の伝送速度を有する。
【００３２】
また、テレビ電話８ａ，８ｂは、ＭＰＥＧ２ＣＯＤＥＣ（符号化・復号化）回路１８ａ，１８ｂと端局装置１６ａ，１６ｂを経由し帯域自動切替制御装置３０ａ，３０ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される、１．５［Ｍｂｐｓ］の伝送帯域を有する。
【００３３】
さらに、インタフェースがそれぞれ１００ＢＡＳＥ−ＴＸのサーバ１０ａ，１０ｂおよびパーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂのＬＡＮ２０ａ，２０ｂは、レイヤ３スイッチ（Ｌ３ＳＷ）１７ａ，１７ｂおよび帯域自動切替制御装置３０ａ，３０ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される。
【００３４】
なお、レイヤ３スイッチ１７ａ，１７ｂは、ネットワーク層（レイヤ３）でルーティング処理を高速に行うスイッチである。
【００３５】
図４は、図１−図３のシステム中、帯域自動切替制御装置３０ａ，３０ｂの詳細な構成を示すブロック図である。この帯域自動切替制御装置３０ａ，３０ｂは、図１に示した端局装置１６ａ，１６ｂおよびレイヤ３スイッチ１７ａ，１７ｂに接続される一方の入出力ポート群５０と、無線機４ａ，４ｂに接続される他方の入出力ポート群６０と、送受信制御部７０とを備えている。
【００３６】
一方の入出力ポート群５０は、レイヤ３スイッチ１７ａ，１７ｂに接続されるコネクションレス型通信ポートである１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータの入力ポート５８ｓと出力ポート５８ｒと、端局装置１６ａ，１６ｂに接続される７個（７対）のコネクション型通信ポートであるＣＨ１−ＣＨ７送受信データの入出力ポート５１ｓ−５７ｓ，５１ｒ−５７ｒから構成されている。
【００３７】
他方の入出力ポート群６０は、無線機４ａ，４ｂに接続されるコネクションレス型通信用に割り当てられたＩＰ（Internet Protocol）データ用の送信ポートである出力ポート６８ｓと受信ポートである入力ポート６８ｒと、通常、コネクション型通信用に割り当てられ空きポートとなっているときにはコネクションレス型通信用に割り当てられる７個（７対）の送受信ポートである出力ポート６１ｓ−６７ｓと入力ポート６１ｒ−６７ｒから構成されている。
【００３８】
送受信制御部７０は、全体がＰＬＤ（プログラムロジックデバイス）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）、あるいはマイクロコンピュータ等により分割して、あるいは一体的に構成されるが、基本的には、ＩＰ送信データとＣＨ１−ＣＨ７送信データに対する速度変換機能とタイミング発生機能と制御情報挿入機能とを有する送信制御部７２と、ＩＰ受信データとＣＨ１−ＣＨ７受信データに対する速度変換機能とフレーム同期機能と制御情報分離機能を有する受信制御部７４とを備えている。
【００３９】
この場合、送信制御部７２には、基準クロック発生器７６からフレームタイミング発生器７８を通じて６．３［ＭＨｚ］の基準クロックと、これを分周したフレームクロックが供給されている。なお、繁雑となり理解しにくくなるので図示はしていないが、６．３［ＭＨｚ］の基準クロック等、必要なクロックが送受信制御部７０を構成する各ブロックに供給されている。
【００４０】
レイヤ３スイッチ１７ａ，１７ｂを介して供給される１００ＢＡＳＥ−ＴＸの送信データは、入力ポート５８ｓを通じて１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース８０に供給される。ＰＨＹ部とＧＭＩ部とＭＡＣ処理部からなる１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース８０は、書込アドレスＷＲＡＤＲを発生し、送信バッファ８２に８ビットデータ幅（８ビット幅という。）のＩＰデータとして順次記憶させる。
【００４１】
送信バッファ８２に記憶されたＩＰデータは、送信制御部７２からの読出アドレスＲＤＡＤＲで読み出され、送信制御部７２により制御情報が付加されたＩＰ送信データとして出力ポート６８ｓから無線機４ａ，４ｂに出力される。
【００４２】
なお、送信制御部７２は、固定帯域伝送路１００の全８チャンネル中、後述する使用チャンネル数に応じてｎ倍速（この実施形態では、１倍速−８倍速）の読出アドレスＲＤＡＤＲを送信バッファ８２に対して発生する。
【００４３】
この場合、ｎの採りうる値は、固定帯域伝送路１００の構成により異なる値となる。たとえば、固定帯域伝送路１００が、５２［Ｍｂｐｓ］×１本と６．３［Ｍｂｐｓ］×８本からなる帯域を有していた場合であって、平常時に、コネクションレス型のＩＰデータ伝送用として５２［Ｍｂｐｓ］×１本、コネクション型のデータ伝送用として６．３［Ｍｂｐｓ］×８本が割り当てられていたとする。このとき、６．３［Ｍｂｐｓ］が１本空いていた場合には、ＩＰデータ伝送用として５２［Ｍｂｐｓ］×１本＋６．３［Ｍｂｐｓ］×１本と帯域を拡大すれば、ｎの値はｎ＝（５２＋６．３）／５２≒１．１となる。
【００４４】
また、他の例として、平常時に、ＩＰデータ用で６．３［Ｍｂｐｓ］×１本、コネクション型のデータ伝送用で５２［Ｍｂｐｓ］×３本の組合せの固定帯域伝送路１００である場合に、５２［Ｍｂｐｓ］×３本が空いていた場合に、ｎの値はｎ＝（５２×３＋６．３）／６．３≒２６倍になる。すなわち、ｎの値が固定帯域伝送路の構成により、ｎ（１＜ｎ≦固定帯域の構成に対応する倍数）と異なることになる。
【００４５】
この実施形態の場合において、１倍速の場合には、送信制御部７２は、送信バッファ８２から読み出した８ビットデータ列をラッチし、パラシリ（パラレル／シリアル）変換し、ビットストリームデータとして出力ポート６８ｓに送り出す。
【００４６】
また、送信制御部７２は、２倍速以上の読出アドレスＲＤＡＤＲを発生したときには、空きポートとなっている対応する送信メモリスイッチ９１−９７を送信バッファ８２側に切り替える。このとき、送信バッファ８２からのＩＰデータは、速度変換データ挿入部１０１−１０７によりラッチされ、パラシリ変換されて、ビットストリームデータとして出力ポート６１ｓ−６７ｓにタイミングを変えて送り出される。
【００４７】
次に、端局装置１６ａ，１６ｂから出力されるコネクション型のＣＨＩ−ＣＨ７データは、ＣＨ１−ＣＨ７変換部１２１−１２７を通じて信号形式がバイポーラからユニポーラに変換されＣＨ１−ＣＨ７データとして送信メモリスイッチ９１−９７の他方の入力ポートに供給される。送信メモリスイッチ９１−９７は、ＣＨ１−ＣＨ７データのシリパラ（シリアル／パラレル）変換を行いパラレルデータとして速度変換データ挿入部１０１−１０７に供給する。
【００４８】
速度変換データ挿入部１０１−１０７は、パラレルデータをラッチしパラシリ変換し、ビットストリームデータとして出力ポート６１ｓ−６７ｓに送り出す。
【００４９】
なお、バイポーラの信号形式とは、２進符号（ビット）が「１」のときパルスを出力するが、パルス極性は、正負交互に出力されて「０」にもどる信号形式であり、ユニポーラの信号形式とは、２進符号（ビット）が「１」のとき正極性のパルスを出力し「０」にもどる信号形式である。
【００５０】
上述したＣＨ１−ＣＨ７変換部１２１−１２７は、ＣＨ１−ＣＨ７の送信データをバイポーラ形式からユニポーラ形式に変換するとともに、使用していない空きポートを検出するために、ＣＨ１−ＣＨ７送信データからＣＨ１−ＣＨ７入力断信号｛たとえば、各チャンネル毎に、送信データが一定期間供給されていないときには、レベル「１」となる２値信号（１ビットの信号）｝を発生し、空きポート判定部８６に供給する。
【００５１】
空きポート判定部８６は、ＣＨ１−ＣＨ７入力断信号に基づき、各ＣＨ１−ＣＨ７入力断信号がレベル「０」となっている期間が一定時間（任意の設定時間であるが、ここでは３０秒）を経過したかどうかを監視タイマ８７（この実施形態では、任意のチャンネルに割り当てることが可能な合計７個のタイマ）を使用して監視し、一定時間経過したときには空きポートである（送信データが流れていない）と判定して、そのチャンネルの入力ポート５１ｓ−５７ｓが空いていることを表すレベル「１」の空きポート信号Ｐｎを送信制御部７２に供給する。
【００５２】
送信制御部７２は、後に詳しく説明するように、送信バッファ８２から読み出したＩＰデータに、この空きポート信号Ｐｎに対応する制御情報を挿入して（埋め込んで、あるいは付加して）、出力ポート６８ｓを介して自局の無線機４ａ，４ｂに出力する。
【００５３】
一方、対局の無線機４ａ，４ｂで受信された制御情報の付加されているＩＰデータ（前記自局の無線機４ａ，４ｂに出力されたＩＰデータと同一内容のデータ）は、入力ポート６８ｒを介してフレーム同期機能と制御情報分離機能を有する受信制御部７４に供給される。
【００５４】
受信制御部７４は、受信したＩＰデータから制御情報を抽出して制御情報の内容に応じて１倍速−８倍速の書込アドレスＷＲＡＤＲを受信バッファ８４に対して発生するとともに、抽出した制御情報を多数決判定部１１０へ供給する。さらに受信制御部７４は、制御情報を分離したＩＰデータをシリパラ変換してラッチして受信メモリスイッチ８８の一方の入力ポートへ供給する。
【００５５】
この場合、多数決判定部１１０は、制御情報の状態（空きポートとなっているチャンネル名とチャンネルの数）を多数決により判定する。すなわち、受信したＩＰデータを構成する各マルチフレーム（後述する。）に埋め込まれる５個の制御情報中、セットされている制御情報（フラグ）の数を数え、多数決を決める３個を計数したときに、後述する所定のタイミングで受信メモリスイッチ８８をフレーム同期データ分離部１１１−１１７側に切り替える。
【００５６】
フレーム同期データ分離部１１１−１１７は、マルチフレームに同期して、多数決判定部１１０の判定結果に従い、入力ポート６１ｒ−６７ｒに供給されるＣＨ１−ＣＨ７受信データからコネクションレス型のＩＰデータを分離しシリパラ変換してラッチし受信メモリスイッチ８８の他方の入力ポートに供給する。
【００５７】
受信メモリスイッチ８８は、多数決判定部１１０からの書込データポート選択信号ＷＰＳに応じて入力ポートに供給されるＩＰデータを順次受信バッファ８４側に流し、受信バッファ８４は、受信制御部７４から書込アドレスＡＤＲに対応してＩＰデータを書き込む。受信バッファ８４に書き込まれたＩＰデータは、１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース８０からの読出アドレスＲＤＡＤＲで読み出され、出力ポート５８ｒ側にＩＰデータが出力される。出力されたＩＰデータは、レイヤ３スイッチ１７ａ，１７ｂにおいてＭＡＣアドレスあるいはＩＰアドレスが参照されて、対応するサーバ１０ａ，１０ｂあるいはパーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂへ送信される。
【００５８】
上記のフレーム同期データ分離部１１１−１１７は、入力ポート６１ｒ−６７ｒに供給される、コネクション型のＣＨ１−ＣＨ７受信データをユニポーラ形式のままＣＨ１−ＣＨ７変換部１２１−１２７にそれぞれ供給する。ＣＨ１−ＣＨ７変換部１２１−１２７は、信号形式をユニポーラからバイポーラに変換し、変換したＣＨ１−ＣＨ７受信データを出力ポート５１ｒ−５７ｒを通じて端局装置１６ａ，１６ｂに供給する。端局装置１６ａ，１６ｂは、ＣＨ１−ＣＨ７受信データをＩＰアドレスに対応する電話機６ａ，６ｂあるいはＭＰＥＧ２ＣＯＤＥＣ回路１８ａ，１８ｂへ振り分ける。
【００５９】
図５は、コネクションレス型通信のＩＰデータあるいは通常はコレクション型通信のＣＨ１−ＣＨ７データの送信単位および受信単位である６．３［Ｍｂｐｓ］用マルチフレームＭＦのフォーマットの一例を示している。
【００６０】
マルチフレームＭＦは、たとえば５００［μｓ］の時間長を有し、それぞれが６．３［Ｍｂｐｓ］のデータ容量の第１−第４の４個のサブフレーム（単にフレームともいう。）ＳＦ１−ＳＦ４から構成されている。
【００６１】
各フレームＳＦは、１２５［μｓ］の時間長を有し、データ伝送用の９８個の各８ビットのタイムスロットＴＳと、同期用・リンク用の１個の５ビットのタイムスロットＥＦから構成されている。
【００６２】
最初の第１フレームＳＦ１の同期・リンク用タイムスロットＥＦには「１１００Ｄ（Ｄはデータリンクビット）」が、次の第２フレームＳＦ２のタイムスロットＥＦには「１０１００」が、さらに次の第３フレームＳＦ３のタイムスロットＥＦには「１１１ＳＤ（Ｓは対局警報ビット）」が、最後の第４フレームＳＦ４のタイムスロットＥＦには「ＣＣＣＣＣ（ＣはＣＲＣチェックビット）」が、それぞれ書き込まれる。
【００６３】
ＣＨ１−ＣＨ７データは上記のマルチフレームＭＦの構成を有しているが、送信制御部７２から送り出される、あるいは受信制御部７４で受け取るＩＰデータマルチフレーム（単にＩＰマルチフレームともいう。）ＭＦは、さらに、第１−第４フレームＳＦ１−ＳＦ４中、４９番目のタイムスロットＴＳ４９と、第１フレームＳＦ中、９８番目のタイムスロットＴＳ９８が送信制御部７２による制御情報挿入用（制御情報埋め込み用）のタイムスロットとして準備されている。
【００６４】
１個のＩＰマルチフレームＭＦ中、これら５つのタイムスロットＴＳ４９,ＴＳ９８のそれぞれの第１ビットから第７ビットに、空きポート情報である制御情報（ここではフラグ）ビット６ｍ＊（＊は、チャンネル番号）の状態（空きポートを表す「１」にセットされているか、使用中ポートを表す「０」にクリアされているか）が書き込まれる。
【００６５】
すなわち、ＣＨ１−ＣＨ７送受信データの各チャンネルに対応する制御信号は、ＩＰマルチフレームＭＦの第１フレームＳＦ１でのタイムスロットＴＳ４９，ＴＳ９８と第２−第４フレームＳＦ２−ＳＦ４のタイムスロットＴＳ９８を使用して伝送する。
【００６６】
これにより、ＩＰマルチフレームＭＦ中、合計５ビットで１つの同一内容（同値）の制御情報（フラグ）を送信し、受信側では、多数決判定部１１０による多数決判定（この場合、３個以上検出したとき）により空きポート情報を検出する。
【００６７】
多数決判定は、フェージング等によるノイズを原因とするビット反転あるいはバースト抜けがあっても、正確に空きポート情報を検出するために行っているが、その分、データ伝送帯域が減少するので、電波状態がよければ３個であってもよく１個であってもよい。もちろん、電波状態が悪い場合には７個以上設けてもよい。
【００６８】
制御情報の通信のために、この実施形態では、伝送帯域が、１チャンネルあたり６．３［Ｍｂｐｓ］から６．１４４［Ｍｂｂｐｓ］に僅かに減少している。
【００６９】
図６は、無線機４ａ，４ｂの内部構成を示すブロック図である。各無線機４ａ，４ｂは、送信部２００ａ，２００ｂと受信部２０２ａ，２０２ｂと送受共用部２０４ａ，２０４ｂとから構成されている。
【００７０】
帯域自動切替制御装置３０ａ，３０ｂのＩＰデータ出力ポート６８ｓとＣＨ１−ＣＨ７データ出力ポート６１ｓ−６７ｓから、それぞれ送信されるＩＰデータ（ビットストリームデータ）とＣＨ１−ＣＨ７データ（ビットストリームデータ）が、送信信号処理部２１０において、次段の変調部２１２の変調方式に応じた無線フレームとなるように並び替えられる。また、並び替えの際には、無線フレームとして同期ビットや付加ビットを多重化することが可能となっており、上述した制御情報（フラグ）は、この無線フレームまたはこの無線フレームに多重化される付加ビットに挿入する構成としてもよい。
【００７１】
送信信号処理部２１０から出力される８チャンネル分のデータは、変調部２１２でデジタル変調され、デジタル変調後のＩＦ信号が周波数変換部２１４で、マイクロ波である、たとえば６．５［ＧＨｚ］のＲＦ信号とされ、このＲＦ信号が電力増幅部２１６で増幅され、自局の無線機４ａの送受共用部２０４ａからアンテナを通じて空間に電波が放射される。
【００７２】
その一方、自局の送受共用部２０４ａでは、対局の無線機４ｂから放射された周波数の僅かに異なるＲＦ信号（たとえば、周波数６．５［ＧＨｚ］に対して周波数１６０［ＭＨｚ］だけ異なる信号）の電波を受信し、受信電波を分離して自局の受信部２０２ａを構成する低雑音増幅部２２６に送る。
【００７３】
低雑音増幅部２２６で増幅された受信ＲＦ信号は、周波数変換部２２４でＩＦ信号とされ、復調部２２２で復調され、８チャンネル分の出力データが受信信号処理部２２０に供給される。
【００７４】
受信信号処理部２２０は、多重された無線フレームを分離し、制御情報が付加されたＩＰデータ（ビットストリームデータ）とＣＨ１−ＣＨ７データ（ビットストリームデータ）を復元して、帯域自動切替制御装置３０ｂのＩＰデータの入力ポート６８ｒおよびＣＨ１−ＣＨ７データの入力ポート６１ｒ−６７ｒに供給する。
【００７５】
実際上、図７に示すように、マイクロ波多重無線システム３２が構成され、地点Ａの自局の無線機４ａは、自局送信部２００ａと自局受信部２０２ａと送受共用部２０４ａを含み、地点Ｂの対局の無線機４ｂは、対局送信部２００ｂと対局受信部２０２ｂと送受共用部２０４ｂを含む。
【００７６】
この場合、通信の上り下りは、独立して通信する、いわゆる複信方式になっている。すなわち、太めの点線と一点鎖線で示すように、自局送信部２００ａと対局受信部２０２ｂが通信しているとき、同時に対局送信部２００ｂと自局受信部２０２ａが通信を行うことができる双方向通信となっている。
【００７７】
実際上、上り下りは独立して通信するが、図４に示した帯域自動切替制御装置３０ａ，３０ｂの動作を説明する際には、便宜上、同一の図面を使用して説明する。
【００７８】
この実施形態に係る伝送帯域自動切替制御装置３０ａ，３０ｂを含むマイクロ波多重無線システム３２は、基本的には以上のように構成されかつ動作するものであり、次に伝送帯域自動切替制御装置３０ａ，３０ｂのより詳細な動作をＡ．概要動作、Ｂ．図８の送信側処理フローチャートおよび図９の受信側処理フローチャートを参照する詳細動作の順に説明する。
【００７９】
Ａ．概要動作
たとえば、地点Ａから地点Ｂへ６．３［Ｍｂｐｓ］×８＝５０．４［Ｍｂｐｓ］の無線の固定帯域伝送路１００を利用してデータを送信することを考えた場合、帯域自動切替制御装置３０ａの入出力ポート群５０を構成する８個の入力ポート５１ｓ−５７ｓ，５８ｓの全てに送信データが供給されることは希である。換言すれば、固定帯域伝送路１００の８チャンネル分全てがビジー状態となっていることは希である。
【００８０】
また、端局装置１６ａが、たとえば４チャンネル分しか実装していない仕様の製品である場合、入力ポート５８ｓ，５１ｓ−５４ｓを除く残り３個の入力ポート５５ｓ−５７ｓには、端局装置１６ａを５チャンネル以上に適用可能な仕様の製品に変更しない限り、送信データが入力されることがない。このような事態は、防災無線システムあるいはテレメータシステム等では、将来の増設を考慮した予備用として通常発生している。
【００８１】
また、電話機６ａの１台の伝送速度は６４［ｋｂｐｓ］であり、テレビ電話８ａの１台の伝送速度も１．５［Ｍｂｐｓ］であり、それぞれ、無線の１チャンネル分の伝送帯域の６．３［Ｍｂｐｓ］よりも小さく、これらはそれぞれ無線の６．３［Ｍｂｐｓ］の１チャンネル分を利用してコネクション型の通信、換言すれば遅延の許されない（たとえば、最大で１秒、通常は、０．３秒程度以内）リアルタイムの双方向通信を十分に行うことができる。なお、この実施形態で、コネクション型の通信とは、一度ＣＨ１−ＣＨ７の経路を設定、いわゆる呼設定をすると、呼終了まで同じ番号ｎの通信チャンネルＴＳｎ（送受信チャンネル）を使用して伝送を行うことをいう。
【００８２】
その一方、パーソナルコンピュータ１２ａおよびサーバ１０ａを使用する１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータの送信は、１００［Ｍｂｐｓ］の通信速度であり、大量のデータを短時間に送信することが可能になってきているし、ますます広帯域化の方向に向かっている。そして、このデータ送信は、コネクションレス型の通信であり、インターネットにおけるブラウザーの検索等も含めて、一定時間（たとえば１秒程度−数分程度）の遅延は、ほとんど問題とならない。なお、この実施形態で、コネクションレス型の通信とは、ＩＰデータは、ＩＰデータの伝送経路を専用に使用するとともに、マルチフレームＭＦ単位で、空きポート情報に応じて、ＣＨ１−ＣＨ７の経路をＩＰデータの伝送経路として追加使用して伝送を行うことをいう。
【００８３】
このような事情を考慮し、この発明の一実施形態では、地点Ａから地点Ｂへ１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータに対応するＩＰデータを送信する際に、空きポート判定部８６により、ＣＨ１−ＣＨ７データ伝送路に対応する入力ポート５１ｓ−５７ｓ中で、空いているポートを送信データが一定時間流れていないことを判定条件として検出し、空きポートを検出したときには、１００ＢＡＳＥ−ＴＸのＩＰデータを分配し、出力ポート６８ｓを利用して送信すること以外に、入出力ポート群６０中、空いている出力ポート６１ｓ−６７ｓをＩＰデータの通信用に割り当てを変更して地点Ｂへ送信するように構成したものである。
【００８４】
このように構成すれば、ＩＰデータに対応する伝送帯域を、６．３［Ｍｂｐｓ］から、ＣＨ１−ＣＨ７出力ポート６１ｓ−６７ｓが全て空きポートとなっている場合には、換言すればＣＨ１−ＣＨ７伝送路が全て使用されていない場合には、最大で５０．４［Ｍｂｐｓ］の伝送帯域に拡大することが可能となり、いわゆる高速伝送が可能となる。すなわち、コネクションレス型通信である１００ＢＡＳＥ−ＴＸのデータ通信におけるオーバーフローを軽減することができる。
【００８５】
なお、地点Ｂから地点Ａへの送信も同様であるので、以下の詳細説明では、地点Ａから地点Ｂへの送信を例として説明する。
【００８６】
Ｂ．図８の送信側処理フローチャートおよび図９の受信側処理フローチャートを参照する詳細動作の説明
まず、送信側のステップＳ１−Ｓ４において、空きポートの検出処理が行われる。
【００８７】
すなわち、ステップＳ１において、ＣＨ１−ＣＨ７変換部１２１−１２７は、ＣＨ１−ＣＨ７の入力ポート５１ｓ−５７ｓに端局装置１６ａからバイポーラ形式の送信データが供給されているかどうかをクロック毎に連続的に検出する。
【００８８】
この検出動作を、図１０を参照して、具体例で説明すると、たとえば、ＣＨ１変換部１２１を例として、入力ポート５１ｓに供給されるＣＨ１データが、一定期間、たとえば２ビット｛２クロック（ＣＬＫ）分（２×１／６．３１２［ＭＨｚ］≒３２０［ｎｓ］）｝の期間、レベル「０」が連続したときの時点ｔ１に、ＣＨ１変換部１２１から空きポート判定部８６に出力されるチャンネル入力断検出信号のレベルが「０」から「１」に変化して、ステップＳ１の判定が肯定となる。
【００８９】
このとき、ステップＳ２において、空きポート判定部８６の７個の監視タイマ８７中、計時中でない未使用の監視タイマ８７が、ＣＨ１監視タイマ８７として作動し、その時点ｔ１で計時を開始（スタート）する。計時時間をＴｘとする。なお、ステップＳ２の処理において、既に、計時中の監視タイマ８７が存在する場合には、その計時を継続する。
【００９０】
次に、ステップＳ３において、計時時間Ｔｘが予め定めた所定の基準時間（閾値）Ｔｒｅｆを超えたかどうかが判定される。
【００９１】
この実施形態において、基準時間Ｔｒｅｆは、Ｔｒｅｆ＝３０［ｓｅｃ］に設定されている。この基準時間Ｔｒｅｆは、入力信号（この場合、ＣＨ１送信データ）の瞬断による空きポートの誤検出動作を回避するために、クロック周期に比較して十分に長い時間にしている。この基準時間Ｔｒｅｆは、可変することが可能である。
【００９２】
この場合、時点ｔ２において、ＣＨ１送信データがレベル「１」に変化しているので、その時点ｔ２において、ＣＨ１監視タイマ８７がリセットされ、ＣＨ１監視タイマ８７の計時時間Ｔｘは、Ｔｘ≦Ｔｒｅｆとなり、このステップＳ３の判定が否定となる。
【００９３】
その一方、時点ｔ３でＣＨ１監視タイマ８７が再び計時を開始し、３０秒経過した時点ｔ４においてなおＣＨ１送信データのレベル「０」が継続していた場合には、ステップＳ３の判定が肯定とされ、その時点ｔ４の直後のステップＳ４においてＣＨ１監視タイマ８７の計時がリセットされる。
【００９４】
同時に、その時点ｔ４で、図１０に示すレベル「１」のＣＨ１空きポート信号Ｐｎ（Ｐｎ＝Ｐ１）が空きポート判定部８６から送信制御部７２に供給される。
【００９５】
図１１は、送信側のそれぞれ、例としてのＣＨ１−ＣＨ７空きポート信号Ｐｎ（Ｐ１−Ｐ７）、送信制御部７２によるＣＨ１−ＣＨ７空きポート信号Ｐｎの監視タイミングＤＴ、１００ＢＡＳＥ−ＴＸに係る送信ＩＰデータのマルチフレームＭＦ１−ＭＦ７、タイムスロットＴＳ４９，ＴＳ９８に埋め込まれる制御情報（フラグ）６ｍ＊（６ｍ１−６ｍ７）、出力ポート６８ｓ，６１ｓ−６７ｓに現に供給されているＩＰデータとＣＨ１−ＣＨ７データの状況（ステータス）、および各マルチフレームＭＦタイミング毎のＩＰデータの伝送帯域の変化［Ｍｂｐｓ］を示すタイミング図である。
【００９６】
図１０および図１１の時点ｔ４で、レベル「０」の空きポート信号Ｐ１が発生された次のステップＳ５において、送信制御部７２により、監視タイミングＤＴで空きポート信号Ｐｎの状況（ステータス）が監視される。ここでは、図１１に示すマルチフレームＭＦ１の終了時点（マルチフレームＭＦ２の開始時点）ｔ５で監視される。なお、この監視タイミングＤＴは、さらに短い期間でもよく、長い時間としてもよい。
【００９７】
図１１を参照すれば、この時点ｔ５において、送信制御部７２により、ＣＨ１空きポート信号Ｐ１とＣＨ３空きポート信号Ｐ３が空きポートを示すレベル「１」の信号となっていることが判定される。
【００９８】
そこで、時点ｔ５において、送信制御部７２は、次のマルチフレームＭＦ２の中の第１フレームＳＦ１中のタイムスロットＴＳ４９，ＴＳ９８におけるフラグ６ｍ１とフラグ６ｍ３を「０」から「１」にセットする（１←６ｍ１，６ｍ３）。
【００９９】
次に、ステップＳ６において、時点ｔ５−ｔ６間においてマルチフレームＭＦ２をＩＰ送信データとして帯域自動切替制御装置３０ａの出力ポート６８ｓから自局送信部２００ａに送信すると、自局送信部２００ａから送受共用部２０４ａ、無線伝送路（固定帯域伝送路）１００を経由して、対局側の送受共用部２０４ｂで受信され対局受信部２０２ｂを通じて帯域自動切替制御装置３０ｂの受信制御部７４でマルチフレームＭＦ２が受信される。
【０１００】
このとき、送信制御部７２は、マルチフレームＭＦ２を送信した次のマルチフレームＭＦ３の開始時点ｔ６から、ステップＳ７の帯域切替（この場合、帯域拡大）処理を行う。すなわち、図１１のマルチフレームＭＦ３のタイミングに示すＩＰ出力ポート６８ｓ，ＣＨ１出力ポート６１ｓ，およびＣＨ３出力ポート６２ｓの順でのＩＰデータの送出に対応して、送信バッファ８２から３倍速の読出アドレスＲＤＡＤＲによる読み出し処理、速度変換データ挿入部１０１−１０７の制御処理を行う。なお、マルチフレームＭＦ１，ＭＦ２では、ＩＰデータは、ＩＰ出力ポート６８ｓのみを利用した送信であるので１倍速の読出処理である。
【０１０１】
図１２は、受信側のそれぞれ、例としての受信制御部７４による制御情報の検出タイミングＤＴ、入力ポート６８ｒに供給されるＩＰ受信データのマルチフレームＭＦ１−ＭＦ７、受信制御部７４により検出される制御情報（フラグ）６ｍ＊（６ｍ１−６ｍ７）、多数決判定部１１０による多数決判定結果信号ｍｄ１−ｍｄ７、多数決判定部１１０から受信メモリスイッチ８８の制御入力ポートに供給される３ビットの書込データポート選択信号ＷＰＳの内容、および各マルチフレームＭＦタイミング毎のＩＰデータの伝送帯域の変化［Ｍｂｐｓ］（図１１と同じ図を再掲）を示すタイミング図である。
【０１０２】
前記ステップＳ６の処理が開始された時点ｔ５に同期して、受信側では、図９に示すステップＳ２１の処理が行われる。なお、送信側と受信側は、マルチフレームＭＦの繰り返しタイミングにより同期している。
【０１０３】
ステップＳ２１で受信制御部７４は、時点ｔ５以降において、マルチフレームＭＦ２を構成するフレームＳＦ１−ＳＦ４を順次受信し、制御情報６ｍ＊の検出タイミングＤＴ（図１２参照）、すなわち第１フレームＳＦ１のタイムスロットＴＳ４９，ＴＳ９８、第２−第４フレームＳＦ２のタイムスロットＴＳ９８で、制御情報６ｍ＊を順次検出し、多数決判定部１１０に送る。
【０１０４】
次に、ステップＳ２２において、多数決判定部１１０は、制御情報６ｍ＊のデータ内容が全て正しく検出されれば、マルチフレームＭＦ２中、第２フレームＳＦ２のタイムスロットＴＳ９８に埋め込まれている３個目の制御情報６ｍ１＝１と６ｍ３＝１を検出した時点ｔ５ａで、もし、２個の制御情報がノイズ等により読出不能であれば時点ｔ５ｂで、次のマルチフレームＭＦ３の開始時点ｔ６以降、書込データポート選択信号ＷＰＳにより時分割で受信メモリスイッチ８８の入力ポートを切り替える。
【０１０５】
このとき、すなわち、マルチフレームＭＦ３の期間に、図１３に例として示す処理が行われる。
【０１０６】
すなわち、受信側では、まず、始めのタイミングで、入力ポート６８ｒから受信制御部７４に供給されている３倍速のＩＰデータをシリパラ変換してラッチしラッチデータを受信メモリスイッチ８８を経由して、受信制御部７４からの３倍速の書込アドレスＷＲＡＤＲに従い受信バッファ８４に書き込む。
【０１０７】
次のタイミングで、入力ポート６１ｒからフレーム同期データ分離部１１１に供給されている３倍速の次のＩＰ受信データをフレーム同期データ分離部１１１でシリパラ変換してラッチしラッチデータを受信メモリスイッチ８８を経由して、同様に３倍速の書込アドレスＷＲＡＤＲに従い受信バッファ８４に書き込む。
【０１０８】
最後のタイミングで、入力ポート６３ｒからフレーム同期データ分離部１１３に供給されているＩＰ受信データをフレーム同期データ分離部１１１でシリパラ変換してラッチしラッチデータを受信メモリスイッチ８８を経由して、同様に３倍速の書込アドレスＷＲＡＤＲに従い受信バッファ８４に書き込む。
【０１０９】
その後、１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース８０からの読出アドレスＲＤＡＤＲに基づき、通常の速度で、受信バッファ８４から、順次最初のタイミングで書き込まれたＩＰ入力ポート６８ｒからのＩＰ受信データ、次のタイミングで書き込まれたＣＨ１入力ポート６１ｒからのＩＰ受信データ、最後のタイミングで書き込まれたＣＨ３入力ポート６３ｒからのＩＰ受信データが読み出され、レイヤ３スイッチ１７ｂを通じてＩＰアドレスに応じて宛先のサーバ１０ｂあるいはパーソナルコンピュータ１２ｂにデータ転送される。
【０１１０】
このように、マルチフレームＭＦ３の期間では、図１１、図１２に示すように伝送帯域［Ｍｂｐｓ］が、１チャンネル分の６．１４４［Ｍｂｐｓ］から３チャンネル分の１８．４３２［Ｍｂｐｓ］に拡大される。なお、１チャンネル分の伝送帯域を６．３１２［Ｍｂｐｓ］ではなく、６．１４４［Ｍｂｐｓ］としているのは、上述したように制御情報分やフレームＥＦ部ではデータが送られていないことを考慮し、その分の伝送帯域を差し引いたことによる。
【０１１１】
次いで、ステップＳ８およびステップＳ２３では、空きポート判定部８６と送信制御部７２は、入力断が復旧してレベル「０」の制御情報６ｍ＊を送信したかどうかを確認し、その一方、受信制御部７４は、そのレベル「０」の制御情報６ｍ＊が受信されたかどうかを確認する。
【０１１２】
もし、レベル「０」の制御情報６ｍ＊が送信も受信もされていないときには、それぞれステップＳ１およびステップＳ２１からの処理を継続する。
【０１１３】
このようにして、図１１の時点ｔ９に示すように、ＣＨ１空きポート信号Ｐ１がレベル「０」になり、ステップＳ８の判定が肯定になると、ステップＳ９で制御情報６ｍ１，６ｍ２を「０」にクリアし、ステップＳ１０で次のマルチフレームＭＦ６で、制御情報６ｍ＊（６ｍ１＝０，６ｍ２＝０，６ｍ３＝１，６ｍ４＝０，６ｍ５＝０，６ｍ６＝１，６ｍ７＝０）を送信する。
【０１１４】
そして、時点ｔ１０以降のステップＳ２３でこの制御情報６ｍ＊（６ｍ１＝０，６ｍ２＝０，６ｍ３＝１，６ｍ４＝０，６ｍ５＝０，６ｍ６＝１，６ｍ７＝０）が受信され、その次の時点ｔ１１以降のマルチフレームＭＦ７期間で、ステップＳ１１の送信側の伝送帯域が５チャンネル分（ＩＰ，ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ６）から３チャンネル分（ＩＰ，ＣＨ３，ＣＨ６）に変更（縮小）される。
【０１１５】
以上詳細に説明したように、上述した実施形態によれば、無線機４ａ，４ｂは、６．３［Ｍｂｐｓ］８チャンネル分の固定帯域伝送路１００を有している。
【０１１６】
そして、基本的には、このうち、１チャンネル分のＩＰデータ送受信用入出力ポート６８ｓ，６８ｒを、コネクションレス型のＩＰデータ用として割り当て、残りのＣＨ１−ＣＨ７分の入出力ポート６１ｓ−６７ｓ，６１ｒ−６７ｒを、コネクション型のデータ通信用として割り当てている。
【０１１７】
この場合、送受信制御部７０を構成するＣＨ１−ＣＨ７変換部１２１−１２７と空きポート判定部８６により、入力ポート５１ｓ−５７ｓにコネクション型のデータが供給されているかどうかを監視し、空きポート信号Ｐｎを送受信制御部７０を構成する送信制御部７２に送る。
【０１１８】
送信制御部７２は、空きポート信号Ｐｎに対応して制御情報６ｍ＊を埋め込んだマルチフレームＭＦを出力ポート６８ｓおよび固定帯域伝送路１００を介して送信先である対局の無線機４ａ，４ｂに通知するとともに、空きポート信号Ｐｎに応じて複数の出力ポート６１ｓ−６７ｓの送信側の割り当てを変更する。
【０１１９】
これと同期して、受信制御部７４は、受信した空きポート信号Ｐｎに対応する制御情報６ｍ＊に応じて、複数の入力ポート６１ｒ−６７ｒの受信側の割り当てを変更する。
【０１２０】
このため、基本的には、コネクション型通信ポート用として割り当てられていたが、空いていると判定された入出力ポート６１ｒ−６７ｒ，６１ｓ−６７ｓをコネクションレス型の通信に使用することが可能となり、この実施形態ではデータ伝送帯域の大きい１００ＢＡＳＥ−ＴＸのデータ（ＬＡＮデータ）の送受信の際のコネクションレス型通信におけるオーバーフローを軽減することができる。
【０１２１】
簡潔に説明すれば、この実施形態では、自局側の帯域自動切替制御装置３０ａが、１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータを送信しようとする際、ＣＨ１−ＣＨ７入力ポート５１ｓ−５７ｓの空きポートを監視し、現在、信号が流れていなくて使用されていないポートを空きポート情報として、無線機４ａおよび固定帯域伝送路１００を介して対局側の帯域自動切替制御装置３０ｂに通知する。そして、自局側と対局側の帯域自動切替制御装置３０ａ，３０ｂが、空きポート情報に応じてＣＨ１−ＣＨ７入出力ポート６１ｓ−６７ｓ，６１ｒ−６７ｒの割り当てを、同期して１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータ送受信用に変更することで、コネクションレス型の伝送帯域を拡大でき、コネクションレス型通信におけるオーバーフローを軽減することができる。
【０１２２】
なお、この発明は、上述した実施形態に限らず、たとえば、マルチフレームＭＦ単位での制御処理以外に、サブフレームＳＦあるいはタイムスロットＴＳ単位で制御処理を行うなど、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【０１２３】
サブフレームＳＦあるいはタイムスロットＴＳ単位で制御処理を行う場合には、制御情報６ｍ＊以外に、開始位置情報を送る必要があるが、当業者であれば、サブフレームＳＦの構成を変更することによりどのようにでも実現することが可能である。
【０１２４】
また、上述した実施形態のように、制御情報を先に送って制御を開始する方式以外に、遅延は増加するが、先に受信バッファ８４にデータを送って記憶し、後から制御情報６ｍ＊を送って制御をしながら受信バッファ８４から読み出すように構成を変更することも可能である。
【０１２５】
さらに、１００ＢＡＳＥ−ＴＸのＬＡＮデータ以外に、１０ＢＡＳＥ−Ｔあるいは１０００ＢＡＳＥ−Ｔ等のＬＡＮデータに対しても適用できることは言うまでもない。
【０１２６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、コネクションレス型通信とコネクション型通信が混在する固定帯域伝送路を利用する通信において、空きポート情報に応じて、伝送帯域の割り当てを変更することによりコネクションレス型通信におけるオーバーフローを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の帯域自動切替制御装置が組み込まれた多重無線システムの構成を示すブロック図である。
【図２】多重通信路を光ファイバで代替した光多重伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図３】多重通信路を有線であるメタリックケーブルで代替した有線多重伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図４】この実施形態の帯域自動切替制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図５】送受信されるマルチフレームフォーマットの構成例を示す説明図である。
【図６】図１例の多重無線システムの中、無線機の内部構成を示すブロック図である。
【図７】多重無線システムにおける上り方向と下り方向の相互通信の説明に供されるブロック図である。
【図８】帯域自動切替制御に係る送信側の動作説明に供されるフローチャートである。
【図９】帯域自動切替制御に係る受信側の動作説明に供されるフローチャートである。
【図１０】空きポート信号の検出の説明に供されるタイミング図である。
【図１１】帯域自動切替制御に係る送信側の動作説明に供されるタイミング図である。
【図１２】帯域自動切替制御に係る受信側の動作説明に供されるタイミング図である。
【図１３】ＩＰデータの帯域を３倍に拡大した際の動作の説明図である。
【図１４】従来技術に係る多重無線システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２，３２…マイクロ波多重無線システム ４ａ，４ｂ…無線機
６ａ，６ｂ…電話機 ６ｍ＊…制御情報ビット
８ａ，８ｂ…テレビ電話 １０ａ，１０ｂ…サーバ
１２ａ，１２ｂ…パーソナルコンピュータ
１４ａ，１４ｂ…交換機 １６ａ，１６ｂ…端局装置
１７ａ，１７ｂ…レイヤ３スイッチ
１８ａ，１８ｂ…ＭＰＥＧ２ＣＯＤＥＣ回路
２０ａ，２０ｂ…ＬＡＮ
３０ａ，３０ｂ…伝送帯域自動切替制御装置
３２Ｆ…光多重伝送システム ３２Ｍ…有線多重伝送システム
５０，６０…入出力ポート群 ７０…送受信制御部
７２…送信制御部 ７４…受信制御部
８０…１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース
８２…送信バッファ ８４…受信バッファ
８６…空きポート判定部 ８８…受信メモリスイッチ
９１−９７…送信メモリスイッチ １００…固定帯域伝送路
１００Ｆ…光ファイバ １００Ｍ…メタリックケーブル
１０１−１０７…速度変換データ挿入部 １１０…多数決判定部
１１１−１１７…フレーム同期データ分離部
１２１−１２７…ＣＨ１−ＣＨ７変換部 ＭＦ…マルチフレーム
ＳＦ…サブフレーム
Claims (4)
- コネクションレス型通信ポートと複数のコネクション型通信ポートとを有する一方の入出力ポート群と、
前記コネクションレス型通信用あるいは前記コネクション型通信用のいずれかに割り当てられる複数の固定帯域通信ポートを有する他方の入出力ポート群と、
前記複数のコネクション型通信ポート中の空きポートを監視し、空きポート情報を前記固定帯域通信ポートおよび固定帯域伝送路を介して送信先に通知するとともに、前記空きポート情報に応じて前記複数の固定帯域通信ポートの送信側の割り当てを変更する送信制御部と、
前記空きポート情報を受信し、受信した空きポート情報に応じて、前記複数の固定帯域通信ポートの受信側の割り当てを変更する受信制御部と
を備えることを特徴とする伝送帯域自動切替制御装置。 - 請求項１記載の伝送帯域自動切替制御装置において、
前記送信制御部と前記受信制御部は、前記複数の固定帯域通信ポートの割り当てを変更し、コネクションレス型通信用の伝送帯域をｎ（１＜ｎ≦固定帯域に対応する倍数）倍に変更した通信時間帯においては、前記コネクションレス型通信用データをｎ倍速に変換して送受信する
ことを特徴とする伝送帯域自動切替制御装置。 - 請求項１または２記載の伝送帯域自動切替制御装置において、
前記送信制御部は、前記空きポート情報を前記送信先に通知する際、前記各固定帯域伝送路に、それぞれが複数のタイムスロットを有するフレームの複数からなるマルチフレーム単位でデータを送信し、かつ前記マルチフレームを構成する各フレームに少なくとも一つの前記空きポート情報を埋め込んだ制御情報用タイムスロットを形成して送信し、さらに、前記空きポート情報を通知したマルチフレームの次のマルチフレームの送信開始時から前記複数の固定帯域通信ポートの割り当てを変更し
前記受信制御部は、前記空きポート情報を受信したマルチフレームの次のマルチフレームの受信開始時から前記複数の固定帯域通信ポートの割り当てを変更して、送受信の固定帯域通信ポートの割り当て変更時を同期させる
ことを特徴とする伝送帯域自動切替制御装置。 - 請求項１−３のいずれか１項に記載の伝送帯域自動切替制御装置において、
前記固定帯域伝送路には、無線伝送路、光伝送路あるいは有線伝送路の少なくとも一つの伝送路が含まれる
ことを特徴とする伝送帯域自動切替制御装置。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2014183418A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | マイクロ波多重無線システム |
-
2002
- 2002-12-20 JP JP2002370904A patent/JP2004207776A/ja active Pending
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