JP2521444B2 - パケツト通信方法および装置ならびにパケツト組立分解装置 - Google Patents

パケツト通信方法および装置ならびにパケツト組立分解装置

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JP2521444B2 JP25959786A JP25959786A JP2521444B2 JP 2521444 B2 JP2521444 B2 JP 2521444B2 JP 25959786 A JP25959786 A JP 25959786A JP 25959786 A JP25959786 A JP 25959786A JP 2521444 B2 JP2521444 B2 JP 2521444B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は通信ネットワークに利用する。特に、パケッ
トにより情報の伝送を行うパケット通信装置に関する。
〔概要〕
本発明は、通信網を介して接続された複数のノード装
置が互いにパケットにより情報の伝送を行うパケット通
信方式において、 送信元のノード装置が、宛先の異なる情報を同一パケ
ット内に混合して網内の特定のノードに接続されたパケ
ット組立分解装置に送出し、そのパケット組立分解装置
では宛先毎に異なるパケットに組み立て直してその宛先
に送信することにより、 パケット組立時間を短縮するとともに、パケットの使
用効率を高めるものである。
〔従来の技術〕
伝送路を介して符号化された信号を伝送する通信網と
して、パケット交換網、音声およびまたはデータの交
換、ローカルエリア・ネットワーク（LAN）、メトロポ
リタンエリア・ネットワーク（MAN）等が公知である。
伝送路としては環状またはバス状のものが基本的であ
り、音声およびまたはデータを伝送することができる。
このような通信網は多数の局またはノードを収容し、こ
れらの局またはノードが信号伝送路を経由して互いに通
信を行う。
このよな通信網の一例として、音声等の遅延時間許容
値が小さい信号とデータとの双方を統合して交換する通
信網が知られている。本願出願人は、ヨーロッパ特許出
願第85305017.7号において、交換網またはLANとしての
使用に適した環状通信網を開示した。
公衆交換に利用するためには伝搬遅延を短くしなけれ
ばならない。例えばCCITT勧告Q507では、ディジタル主
ネットワーク交換の平均ディジタル・ディジタル一方向
伝搬遅延を0.45ミリ秒とすることを勧告している。上述
のヨーロッパ特許出願に開示した通信網では、環状伝送
路上でパケットを組み立てて伝送する。各パケットは12
8ビットの情報フィールドが設けられている。このた
め、パケット組立時間が２ミリ秒となり、ビット速度が
64kbit/secの音声情報を伝送するにはパケット組立時間
が長すぎる。
複合パケットによるパケット組立時間の削減につい
て、例えば、「ティムネット、ターミナル・オリエンテ
ィド・コミュニケーション・ネットワーク」、エル・ア
ール・ディメス、プロシージャ・エヌ・シー・シー第38
巻（1981年）第211頁ないし第216頁（「Tymnet-a termi
nal oriented communication network」,L.R.Tymes,Pro
c.NCC,Vol.38（1971）,pp211-216）および「パフォーマ
ンス・コンシダレーション・フォー・インテグレーテド
・ボイス・アンド・データ・ネットワークス」、ジェイ
・グラバ、コンピュータ・コミュニケーション第４巻第
３号（1981年６月）第106頁ないし第126頁（「Performa
nce considerations for integrated voice and data n
etworks」,J.Gruber,Computer Communications,vol4,no
3,June 1981、pp106-126）が提案されている。一個のパ
ケットを一人の加入者のメッセージで占有するのではな
く、情報フィールドを多数の加入者で使用する。例え
ば、パケットを16分割して各加入者にオクテット（８ビ
ット）を割り当てた場合には、64kbit/secの音声を125
マイクロ秒でパケットに組み立てることができ、遅延時
間が許容範囲内となる。さらに、パケット化遅延を削減
するため、音声負荷を２ミリ秒の間に均等に分散させる
ことができる。これにより、通信網にアクセスするため
の最大待ち時間を削減することができる。
ダラバが述べたパケット通信装置では、入口ノードで
このノードに接続された端末からの待機データを複合パ
ケットに組み立て、この複合パケットを出口ノードに送
出する。出口ノードでは、受信した複合パケットを分解
し、このノードに収容されている宛先端末にそれぞれデ
ータを分配する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、グラバの開示したパケット通信装置では、入
口ノードにおいてデータを送信しようとする端末が比較
的少ない場合に、部分的にしか満たされていないパケッ
トを二つのノード間で伝送するため、効率が低下する欠
点があった。
本発明は、以上の問題点を解決し、伝送効率がよく、
しかも短い遅延時間でパケット伝送が可能なパケット通
信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〕
本発明の第一の発明はパケット通信装置であり、通信
網を介して互いに接続され、パケットにより情報の送受
信を行う複数のノード装置を備えたパケット通信装置に
おいて、複数のノード装置の１以上に接続された少なく
ともひとつのパケット組立分解装置を備え、複数のノー
ド装置はそれぞれ、ひとつの呼の情報を同一の識別子が
付与された複数の複合パケットの同じ位置に順番に振り
分けて、１以上の宛先に対する複数の呼の情報をひとつ
のパケット内に含む複合パケットを組み立てる複合パケ
ット組立手段と、この複合パケットを通信網を介してパ
ケット組立分解装置に送信する手段とを含み、パケット
組立分解装置は、受信した複合パケットに含まれる情報
をその複合パケットの識別子およびその複合パケット内
の位置にしたがって処理し、宛先のノード装置毎のパケ
ットに組み立て直す再組立手段と、この再組立手段の出
力パケットを通信網を介してその宛先のノード装置に送
信する送信手段とを含むことを特徴とする。
ノード装置の送信権に制限を設け、各ノード装置が所
定時間内に少なくとも一つのパケットを送信する機会を
得ることが望ましい。
パケット組立分解装置は、識別子が同じ複合パケット
の同じ位置のデータを保持する記憶手段を含むことがよ
い。この場合、パケット組立分解装置は、複数の複合パ
ケットを並列処理する構成であることが望ましい。
パケット組立分解装置が複数系統の再組立手段、送信
手段および記憶手段を含むこともできる。
パケット組立分解装置は、ノード装置がパケットを送
信する最大時間間隔より長い時間間隔にわたって情報を
蓄えることが可能な構成であることが望ましい。
通信網に複数のパケット組立分解装置を接続すること
もできる。
ノード装置は、単一の宛先ノード装置に宛てた情報の
みを含む占有パケットを組み立てて、その宛先ノード装
置に宛てて直接に送信する手段を含むこともできる。す
なわち、宛先ノード装置に直接に情報を送信することも
でき、パケット組立分解装置を介して間接的に送信する
こともできる構成とすることができる。
ノード装置は、二種類以上の遅延時間許容値が小さい
情報を含む複合パケットを組み立てて送信する構成であ
ることが望ましい。
本発明の第二の発明は通信網を介して互いに接続され
たノード間でパケットにより情報の送受信を行うパケッ
ト通信方法であり、１以上のノードにパケット組立分解
装置を接続しておき、ひとつのノードで、ひとつの呼の
情報を同一の識別子が付与された複数の複合パケットの
同じ位置に順番に振り分けて１以上のノードに対する複
数の呼の情報をひとつのパケット内に含む複合パケット
を組み立て、この複合パケットを通信網を経由してパケ
ット組立分解装置に宛てて送信し、パケット組立分解装
置では、受信した複合パケットに含まれる情報をその複
合パケットの識別子およびその複合パケット内の位置に
したがって処理してひとつのノードに対する情報で構成
される複合パケットに組み立て直し、これらの複合パケ
ットを通信網を経由してその宛先ノードに宛てて送信す
ることを特徴とする。
本発明の第三の発明は、上述の通信装置および通信方
法に用いるパケット組立分解装置であり、ひとつの呼の
情報を同一の識別子が付与された複数のパケットの同じ
位置に順番に振り分けることで形成された宛先ノードが
異なる情報を含むパケットを通信網から受信する入力手
段と、受信したパケットを分解する分解手段と、分解さ
れたパケットから、そのパケットの識別子およびそのパ
ケット内の位置にしたがって、一つの宛先ノードに対す
る情報で構成されるパケットに組み立て直す再組立手段
と、この再組立手段の出力をその通信網を介してその宛
先ノードに宛てて送信する出力手段とを備えたことを特
徴とする。
〔作用〕
本発明のパケット通信方法および装置は、ノード装置
のいくつかにパケット組立分解装置（PAD）を接続す
る。ノード装置は宛先の異なる情報を含む複合パケット
を組み立てることができる。この複合パケットをパケッ
ト組立分解装置で分解し、宛先が同一の情報だけを含む
パケットに組み立て直す。
したがって、送信ノードでは複数の宛先に対する情報
で複合パケットを組み立てることができ、パケットを有
効に満たすことができる。この後にパケットを分解し、
新しい複合パケットに組み立て直す。組み立て直された
パケットには、複数のノード装置からの宛先が同じ情報
を含むことができる。
〔実施例〕
第１図は本発明実施例パケット通信装置のブロック構
成図を示す。
ノード装置21A〜21Hは環状伝送路23を介して互いに接
続される。二つのノード装置21A、21Bはパケット組立分
割装置（PAD）25に接続される。これらの二つのノード
装置21A、21Bを特に「アクセスノード」という。
ノード装置21C〜21Hは、データ処理装置、映像装置、
ファクシミリ、電話装置等の多種類のディジタル装置を
収容し、これらの装置からのトラヒックを集中すること
ができる。また、１以上のノード装置を公衆交換電話網
に接続できる。
環状伝送路23はスロッテドリング・プロトコルに従っ
て動作する構成である。同一ビット数で構成した１以上
のスロットが環状伝送路23を周回し、情報を送信しよう
とするとノード装置はこのスロットを確保する。環状伝
送路23は一定数（整数）のスロットを伝送する。この制
御は、監視装置として動作する一つのノード装置がその
電源投入により自動的に実行し、連続的に保持する。故
障のときには監視機能を他のノード装置に移す。
この実施例はヨーロッパ特許出願第85305017.7号に開
示したプロトコルを使用することができる。このプロト
コルの詳細については、上記出願に添付した明細書およ
び図面、または「キャリング・インテグレーテド・サー
ビス・オン・ジ・オーウェル・スロッテド・リング」、
アール・エル・ファルコーナおよびジェイ・エル・アダ
ムス、プロシーディング・オブ・インターナショナル・
セミナー・オン・コンピュータ・ネットワーク・アンド
・パフォーマンス・エバリュエーション、東京、1985年
９月（「Carrying Integrated Services on the Orwell
Slotted Ring」,R.M.Falconer and J.L.Adams,Proceed
ings of the International Seminer on Computer Netw
orkingand Performance Evaluation,Tokyo,September19
85）に述べられている。所定の最大遅延周期内に送信で
きるような制限を各ノードに設けることにより、他のプ
ロトコルを使用することもできる。
簡単に説明すると、上記出願におけるプロトコルで
は、ノード装置がデータを送信したいときに、総数でｄ
個の空パケット（連続している必要はない）を使用する
ことが許可され、そのｄ個を使用した後には自動的に休
止状態となり、それ以上のパケットを使用することがで
きない。能動状態にリセットされた後にのみ次のパケッ
トを使用することが許される。他のノード装置が送信待
ちのときには、そのノード装置がｄ個の割り当てを使用
する機会があるまで、休止状態となっているノード装置
をリセットすることができない。これにより、各ノード
装置が所定の最大周期内にデータを送信する機会を得る
ことができ、遅延を削減することができる。
第２図は本実施例で使用する三種類のパケットの構造
を示す。これらのパケットは、それぞれヘッダ11および
情報フィールド13を含む。ヘッダ11はアクセス制御フィ
ールド15、宛先ノード番地部17および接続番号部19を含
む。
第２図（ａ）は、情報フィールド13が単一の呼（デー
タ、音声、低速映像等）に占有された占有パケットを示
す。情報フィールドは128ビットであり、64kbit/sec音
声に使用する場合には、パケット組立に２ミリ秒が必要
である。0.5Mbit/secのビット速度で情報伝送を行う場
合には、パケット組立時間は0.25ミリ秒である。第２図
（ｂ）は、一つの情報フィールド13を16分割し、異なる
加入者からの同一タイプの情報を伝送する同種複合パケ
ットを示す。この場合には、複数の宛先に対する16個の
64kbit/sec音声接続にそれぞれオクテット（８ビット）
を割り当てる。パケット組立時間は125ミリ秒である。
第１図（ｂ）は、異なるサービスを混合して伝送する異
種複合パケットを示す。例えば音声と低ビット速度映像
とを混合する場合には、映像接続に多数のオクテットを
割り当てることができるが、これらのオクテットを連続
させる必要はない。この場合にはパケット組立時間は短
く、例えば125ミリ秒である。
第１図に示した実施例では、二つのノード装置21A、2
1Bがパケット組立分解装置25にアクセスできる。第２図
（ｂ）および第２図（ｃ）に示した複合パケットは、宛
先ノードの異なる複数の呼情報を含む。これらのパケッ
トを送信元ノード、例えばノード装置21Eから、環状伝
送路23を経由してパケット組立分解装置25に送出する。
パケット組立分解装置25は、宛先ノードが同一である情
報を集めて新しい複合パケットを組み立てる。したがっ
て、パケット組立分解装置25に接続されていないノード
装置21C〜21Hは、複合パケットの宛先ノードをノード装
置21Aまたは21Bに指定し、トラヒックをパケット組立分
解装置25に集中させる。パケット組立分解装置25が組み
立て直した複合パケットを伝送するため、環状伝送路23
による第二のリンクが必要となる。
各ノード装置21C〜21Hは自分のパケットを組み立てて
一つの宛先に送信する。音声伝送では、一般にパケット
化遅延を削減するように複合パケットを構成する必要が
あり、上述したような遅延要求が生じる。公衆交換電話
網（例えばLANサービス）以外のある種の局所音声伝送
ではこのような緊急の遅延要求はなく、したがって、パ
ケット組立分解装置25を経由する交換は必要でなく、占
有パケットを用いて送信元ノードから宛先ノードに直接
送信することができる。また、高ビット速度の情報伝送
では、パケットを速やかに組み立てることができる。例
えば、0.5Mbit/secの情報伝送を行う場合にはパケット
組立時間が0.25ミリ秒であり、最大アクセス遅延が0.25
ミリ秒の環状伝送路を通る単一リンク接続の場合でも、
総遅延は最大で0.5ミリ秒となる。これらのサービスで
は占有パケットを使用してもよい。
したがって、環状伝送路23は、複合パケットと占有パ
ケットとを混合した伝送を行う。複合パケットの最初の
宛先ノードはアクセスノード、すなわちパケット組立分
解装置25が接続されているノード装置21Aまたは21Bのい
ずれかである。
アクセスノードにはアクセスノード制御部35が設けら
れている。このアクセスノード制御部35は、各ノード装
置間の接続の一覧を示すルックアップテーブルを保持
し、新しい接続が確立したときにこのルックアップテー
ブルを更新する。さらに、アクセスノード制御部35は空
チャネルを指定することができ、必要なときには新しい
接続番号を指定する、すなわち新しいパケットシーケン
スを作り出す。本実施例の場合には、ノード装置21A、2
1Bは、それぞれ特定の送信元ノードに関する処理を行
う。例えば、ノード装置21Aはノード装置21F、21Gおよ
び21Hに関する処理を行い、ノード装置21Bはノード装置
21C、21Dおよび21Eに関する処理を行う。アクセスノー
ドの一方が故障した場合、または一方が過負荷になった
場合には、負荷を一方のアクセスノードから他方に移動
させる。ノード装置21Eがパケット組立分解装置25を介
して新しい呼を設定する場合を例に説明する。この呼に
対して、接続番号が等しい複数の複合パケットの特定の
スロットまたはオクテット（単数または複数）により構
成されるチャネルを割り当てなければならない。特定の
接続番号に対して、ノード装置21Eの発生したパケット
に伝送可能な空チャネルがある場合には、このチャネル
を用いて新しい呼の伝送が可能であり、後述するチャネ
ル識別子とともにデータメッセージをノード装置21Bに
送出し、複合パケットの詳細について通知する。送信元
ノード装置21Eから送出する複合パケットのすべてのチ
ャネルが使用中のときには、新しい複合パケットを作り
出さなければならない。この場合には、ノード装置21E
からノード装置21Bにメッセージを送出し、次の複合パ
ケットシーケンスを作るために使用されていない接続番
号を要求する。ノード装置21Bの保持しているテーブル
内に、使用されていない接続番号が存在するときには、
その接続番号をノード装置21Bからノード装置21Eに返送
し、同時にノード装置21Bは、その接続番号を有するパ
ケットを受け付けることができるように、パケット組立
分解装置25の記憶内容を更新する。
これについてさらに詳細に説明する。割り当てられた
接続番号は、ノード装置21Eからのパケットおよびこれ
に関連するパケットのヘッダ11内の接続番号部19に挿入
されて伝送される。関連するパケットとは、一連の呼に
対する取り扱い情報、または一連の複合パケットが更新
されたときのクリア情報または確立情報を伝送するパケ
ットである。ノード装置21Eは、パケットに含まれる新
しい情報でノード装置21Bおよびパケット組立分解装置2
5の記憶内容を更新するため、接続番号を使用する。こ
の後に新しい呼が到来すると、所望のビット速度で伝送
できるように、情報フィールド内に適当な数のオクテッ
トを確保する。この呼が終了するまで情報フィールド内
のオクテットの位置は固定しておく。したがって、接続
番号および宛先ノード番地が等しい一連の複合パケット
内で、相対的な位置により各加入者のデータを識別する
ことができ、効率的なアドレッシングが可能である。新
しい呼がある場合には、アクセスノードにメッセージを
送信してその呼の宛先ノードを通知する。これにより、
宛先ノード番地、パケットの接続番号および情報フィー
ルド内の呼の位置によりその呼を識別できる。
呼をパケット組立分解装置25の入力側に伝送するチャ
ネルが確立すると、所望の宛先ノードに出力するための
出側の空チャネルを見つけなければならない。所望の宛
先ノードに番地付けされているパケットシーケンスの中
に空チャネルがある場合には、アクセスノードにより、
この空チャネルをその呼に割り当てる。アクセスノード
は、宛先ノードが新しい呼に対するためのメッセージ、
すなわちパケットシーケンスの接続番号およびチャネル
を送出する。また、この情報によりパケット組立分解装
置25を更新する。これについては後述する。アクセスノ
ードで保持しているテーブルに空チャネルがない場合に
は、アクセスノードは、使用されていない接続番号を割
り当てて、新しい複合パケットシーケンスを確立しなけ
ればならない。また、この新しい接続番号でパケット組
立分解装置25を更新しなければならない。呼にチャネル
を割り当て、アクセスノードから宛先ノードにメッセー
ジを送信し、接続番号とチャネルとにより新しい呼のた
めのオクテットを識別する。
アクセスノードのソフトウェアは、パケット組立分解
装置25の入側のすべての利用されてるチャネルに関する
記録、これに関連する出側のチャネルの記録および全空
チャネルの記録を保持する。各アクセスノード（ノード
装置21A、21B）が特定のノード装置に関するデータを取
り扱うため、各アクセスノードはそれらのノード装置に
関する完全な記録を保持する。
空いている入側および出側チャネルを確保し、起呼ノ
ード、被呼ノードおよびパケット組立分解装置25に識別
子を通知すると、複合パケットをパケット分解組立装置
25に送信することができ、パケット分解組立装置25から
再構成されたパケットを正しい宛先ノード装置に宛てて
送信することができる。
第３図ないし第６図にパケット組立分解装置25の構造
を詳細に示す。
第３図はパケット組立分解装置25の信号線構成を示
す。パケット組立分解装置25は、多数の入力線31および
出力線32と、アクセスノード制御部35（一個だけを示
す）に接続されるリンク38とを備える。個々の入力線31
はそれぞれ特定の接続番号専用であり、その接続番号を
もつ一連の複合パケットが入力される。本パケット通信
装置の特徴の一つは、例えば128ミリ秒の最大期間以内
に通信網にパケットを送信できることである。最大期間
以内のアクセスを保証するので、パケットが入力線に到
達する順番が変化する。パケットを到達順に取り扱うの
ではなく、接続番号により取り扱う。
第４図はパケット組立分解装置25の要部ブロック構成
図である。
各入力線31はパケットをそれぞれ入力バッファ37に導
く。入力バッファ37は、先入れ先出し（FIFO）により多
数のパケットを蓄えることができる。
複数のパケットを並列に処理し、必要な回路資源をす
ぐに使用できないことがあるので、パケットの処理を二
段階に実行する。
第一段階では、分解論理回路（DAS）39によりパケッ
トを「更新情報」に分解し、更新バッファ41に保持す
る。「更新情報」は、番地フィールドおよび情報フィー
ルド（情報の１オクテットを含む）。第二段階では、組
立論理回路（AS）45により更新情報の番地情報を処理
し、更新情報の情報フィールドとともに出力バッファ47
に蓄える。各出力バッファ47は、同時に一以上の指定さ
れた接続番号を扱う。 第一段階の処理は、分解組立回
路39が、到来したパケットの接続番号を宛先メモリ43の
計数器にロードすることより開始される。宛先メモリ43
は、そのメモリに接続された入力線31が取り扱う接続番
号により識別されるパケットに含まれる各オクテットの
宛先番号を保存する。パケットの処理はオクテット毎に
行う。第一のオクテットの出力番地を宛先メモリ43から
読み出し、この番地を更新バッファ41に蓄える。このと
き、分解組立回路39は、第一のオクテットを更新バッフ
ァ41に送出する。この後、宛先メモリの計数器をインク
リメントし、次のオクテットの出力番地を更新バッファ
41に送出し、分解組立回路39がオクテットを更新バッフ
ァ41に送出する。この手続きをパケットの分解が完了す
るまで繰り返し、オクテットをその対応する出力番地と
ともに更新バッファ41に保持する。
入力バッファ37からオクテットを送出すると、アクセ
スノードのパケット組立分解ソフトウェアにより、宛先
メモリ43に書込みを行う。この書込みにより、新しい接
続および呼の完了のそれぞれについて、適当な番地情報
で記憶内容を更新する。
第５図は三系統構成のパケット組立分解装置を示す。
更新バッファ41は、更新情報の予備分類を行うため、
複数のバッファ・ブロック51に分割されている。第５図
には三分割した例を示す。これらのバッファ・ブロック
に対応して三つのパケット組立分解ブロック52が設けら
れる。各パケット組立分解ブロック52の出力バッファ47
は、そのバッファに指定された接続番号をもつパケット
を保持し、各バッファ・ブロック51が特定の出力バッフ
ァ47（二個一組）のためのオクテットを保持する。各更
新バッファ47を三つのバッファ・ブロック51に分割した
ことにより、各バッファ・ブロック51が対応するパケッ
ト組立分解ブロック52内の出力バッファ47のためのオク
テットを保持する。
パケットの再組立は組立論理回路45の制御により行
う。第５図に示したように、一番上側の更新バッファ41
の第一のバッファ・ブロック51は、アドレスバスおよび
データバスを経由して二つのラッチ回路53に接続され、
これらのラッチ回路53は、それぞれ、一番上側のパケッ
ト組立分解ブロック52の異なる組立論理回路45およびこ
れに対応する出力バッファ47に接続される。二番目の更
新バッファ41の第一のブロック51は、同様に二組めの二
つのラッチ回路53に接続され、一番上側のパケット組立
分解ブロック52の二つの組立論理回路45および出力バッ
ファ47に接続される。一番上側のバッファ・ブロック41
および一番上側のパケット組立分解ブロックに対して示
した接続を他のパケット組立分解ブロックにも繰り返
し、更新バッファ41の各バッファ・ブロック51を対応す
るパケット組立分解ブロック25の二つのラッチ回路、二
つの組立論理回路41および二つのバッファ47に接続す
る。
ラッチ回路53は、関連する組立論理回路45の制御によ
り、更新バッファ51からの更新値を蓄える。ラッチ回路
53にはそれぞれ三つのバッファ・ブロック51からの値が
入力され、組立論理回路45はそれぞれ二つのラッチ回路
53を制御し、ラッチ回路53をポーリングして特定の出力
バッファ47に対する妥当な番地を捜す。妥当な番地があ
る場合には、それを出力バッファ47に供給してその内容
を更新する。この後にラッチ回路53を入力モードとし、
新しい更新情報を蓄える。
各更新情報を二つのラッチ回路53に蓄え、一方のラッ
チ回路53から出力バッファ47に出力するので、他方のラ
ッチ回路（同じパケット組立分解ブロック内の第二の組
立論理回路45に関連する）がが他の情報を保持し、新し
い更新情報を蓄えるために二つのラッチ回路53が必要と
なる。出力バッファ47の蓄積を制御する組立論理回路45
は、双方のラッチ回路53を入力モードに設定し、更新バ
ッファ41からの次の更新情報の受け取りを可能に設定す
る。この構成により、更新の並列処理を行うことができ
る。出力バッファ47内にパケットを組み立て、125ミリ
秒のクロック信号により、125ミリ秒周期で完全なパケ
ットを各出力線33に送出する。
第６図はパケット送信のタイミングを示す。
送信元ノード装置は125ミリ秒毎にパケットレディと
なり、アクセスノード、すなわちノード装置21A、21Bの
一方に対する送信が可能となる。しかし、パケットの送
出が可能となるまで、待機時間が125ミリ秒程度まで変
化する。パケット組立て分解装置25では、パケットの遅
延が変化しても、クロックパルスにより125ミリ秒毎に
パケットを送信する。
各出力バッファ47は二つのRAM領域に分割されている
が、到着時間の変動を吸収するため、さらに二つの区画
に分割する。二つの区画の一方を「先」、他方を「後」
とする。新しい入力パケットシーケンスが設定される
と、最初に到来したパケットを受信することにより自動
的に宛先メモリ内の番地位置を設定し、特定の出パケッ
トに対する更新情報を、適当な出力バッファの一方の側
の「先」区画に送出する。これに対応して、この出力バ
ッファの他方の側の「後」区画を次のクロックパルスま
で「読み出し専用」とする。この間には「後」区画で作
ったパケットを通信網に送信することができる。
宛先メモリ43の番地位置は、パケットの分解の間に四
つの領域の一つを指定し、その領域にオクテットを蓄え
る。パケットの分解が完了した後、宛先メモリ43のポイ
ンタが自動的に次の領域を示す。すなわち、ポインタ
は、一方の側の二つの区画のそれぞれを指定したのち
に、他の側の二つの区画をそれぞれ指定する。解除クロ
ックパルスを受け取ると、「読み出し専用」領域を示し
ていたポインタが自動的に「後」区画に移動し、次のク
ロックパルスで読み出される。これにより、パケットを
消失しても、同じシーケンス中の連続するパケットでオ
クテットを失うことがない。各クロックパルス（規則的
な125ミリ秒周期で発生する）の受信時に、両側の二つ
の区画の指定を反転し、「先」区画が「後」区画とな
る。新しい「後」区画は、次のクロックパルスまでの次
の125ミリ秒の間、遅延したオクテットを受信し続ける
ことができ、クロックパルスが入力されると、この区画
が「読み出し専用」となってパケットを通信網に送信す
る。「速く」到達したパケットに含まれるオクテットを
「先」区画で組み立て、この区画が「遅」区画に変換さ
れて解除されるまで、少なくとも125ミリ秒遅延させ
る。すなわち、対応する複合パケットが送信元のノード
装置でレディとなってから間隔ｔ（第６図）の後に、
「速」または「遅」の適当な区画でオクテットからパケ
ットを組み立てて出力バッファから送出する。間隔ｔは
125ミリ秒ないし250ミリ秒の間であり、送信元のノード
装置がパケットを通信網に送信する遅延時間が増加して
も、パケットの到着時間の変動を吸収することができ
る。
標準の情報パケットを取り扱うノード装置に加えて、
時分割多重化されたパルス符号変調（PCM）信号を扱う
ノード装置を接続することもできる。このようなノード
装置も他のノード装置と同様に通信網にアクセスでき
る。例えば、ノード装置により、交換機から受信したPC
M信号を接続番号を含むヘッダおよび複数の（16が適し
ている）オクテットを含むパケットに組み立てる。この
場合には、標準形のディジタル線終端装置が必要となろ
う。これにより、PCMを含む情報のパケットを、パケッ
ト組立分解装置により処理することができ、PCMデータ
を含む組み立て直されたパケットを適当なノード装置に
送信することができる。同様に、ヘッダおよび挿入され
たオクテットを除去して、PCMノード装置に対するデー
タのパケットを送出する。
〔発明の効果〕
本発明のパケット通信装置は、多数の利点を有する。
上述したように、パケット間の遅延を短く抑えることが
できるので、音声信号の公衆交換に用いて効果がある。
音声サービスの交換や、接続方法が実質的に音声と同じ
データを含む統合サービスの交換に利用することもでき
る。通信網を拡張してノード数を増加させる場合には、
パケット組立分解装置の個数またはパケット組立分解装
置自体を拡張する。通信網の規模が非常に小さい場合に
は、パケット組立分解装置が一つの入力バッファおよび
一つの出力バッファを備えるだけでよいが、入力バッフ
ァおよび出力バッファの数は、適当な数のブロックを付
加して、必要に応じて増加させることができる。
典型的な大規模トランク交換では、双方向20000アー
ランのトラヒックを取り扱い、125ミリ秒毎に16個の64k
bit/sec音声チャネルを提供する2500パケットを処理す
る（実際の負荷はパケットの使用効率に依存する）。こ
のような大きな負荷がある場合でも、一またはそれ以上
のパケット組立分解装置でパケットの有効利用を達成で
きる。
従来の大規模通信網、例えば50のノード装置が互いに
情報を送信する通信網では、最大で50×49のパケットが
必要となる。パケットの多くは非常に使用効率が悪い。
しかし、本発明のパケット通信装置では、各パケットが
複数の宛先に関するデータを含むことができるので、50
個のノード装置にそれぞれ一つのパケットだけを割り当
てるだけでよい。さらに、遅延時間の許容値が小さい場
合にも、送信元ノードから宛先ノードへのオクテットの
送信遅延を約500ミリ秒以下に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明実施例パケット通信装置のブロック構成
図。 第２図は本実施例で使用する三種類のパケットの構造を
示す図。 第３図はパケット組立分解装置の信号線構成を示す図。 第４図はパケット組立分解装置の要部ブロック構成図。 第５図は三系統構成のパケット組立分解装置の要部ブロ
ック構成図。 第６図はパケット送信のタイミングを示す図。 21A〜21H……ノード装置、23……環状伝送路、25……パ
ケット組立分解装置、31……入力線、32……出力線、35
……アクセスノード制御部、37……入力バッファ、38…
…リンク、39……分解論理回路、41……更新バッファ、
43……宛先メモリ、45……組立論理回路、47……出力バ
ッファ、51……バッファ・ブロック、52……パケット組
立分解ブロック、53……ラッチ回路。

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】通信網を介して互いに接続され、パケット
    により情報の送受信を行う複数のノード装置を備えたパ
    ケット通信装置において、 上記複数のノード装置の１以上に接続された少なくとも
    ひとつのパケット組立分解装置を備え、 上記複数のノード装置はそれぞれ、 ひとつの呼の情報を同一の識別子が付与された複数の複
    合パケットの同じ位置に順番に振り分けて、１以上の宛
    先に対する複数の呼の情報をひとつのパケット内に含む
    複合パケットを組み立てる複合パケット組立手段と、 この複合パケットを上記通信網を介して上記パケット組
    立分解装置に送信する手段と を含み、 上記パケット組立分解装置は、 受信した複合パケットに含まれる情報をその複合パケッ
    トの識別子およびその複合パケット内の位置にしたがっ
    て処理し、宛先のノード装置毎のパケットに組み立て直
    す再組立手段と、 この再組立手段の出力パケットを上記通信網を介してそ
    の宛先のノード装置に送信する送信手段と を含む ことを特徴とするパケット通信装置。
  2. 【請求項２】ノード装置はその送信権に制限が設けら
    れ、各ノード装置が所定時間内に少なくとも一つのパケ
    ットを送信する機会を得る構成である特許請求の範囲第
    （１）項に記載のパケット通信装置。
  3. 【請求項３】パケット組立分解装置は、識別子が同じ複
    合パケットの同じ位置のデータを保持する記憶手段を含
    む特許請求の範囲第（１）項に記載のパケット通信装
    置。
  4. 【請求項４】パケット組立分解装置は、複数の複合パケ
    ットを並列処理する構成である特許請求の範囲第（３）
    項に記載のパケット通信装置。
  5. 【請求項５】パケット組立分解装置は、複数系統の再組
    立手段、送信手段および記憶手段を含む特許請求の範囲
    第（４）項に記載のパケット通信装置。
  6. 【請求項６】パケット組立分解装置は、ノード装置がパ
    ケットを送信する最大時間間隔より長い時間間隔にわた
    って情報を蓄えることが可能な構成である特許請求の範
    囲第（１）項ないし第（５）項のいずれかに記載のパケ
    ット通信装置。
  7. 【請求項７】パケット組立分解装置を複数備えた特許請
    求の範囲第（１）項ないし第（６）項のいずれかに記載
    のパケット通信装置。
  8. 【請求項８】ノード装置は、単一の宛先ノード装置に宛
    てた情報のみを含む占有パケットを組み立てて、その宛
    先ノード装置に宛てて直接に送信する手段を含む特許請
    求の範囲第（１）項ないし第（７）項のいずれかに記載
    のパケット通信装置。
  9. 【請求項９】ノード装置は、二種類以上の遅延時間許容
    値が小さい情報を含む複合パケットを組み立てて送信す
    る構成である特許請求の範囲第（１）項ないし第（８）
    項のいずれかに記載のパケット通信装置。
  10. 【請求項１０】通信網を介して互いに接続されたノード
    間でパケットにより情報の送受信を行うパケット通信方
    法において、 １以上のノードにパケット組立分解装置を接続してお
    き、 ひとつのノードで、ひとつの呼の情報を同一の識別子が
    付与された複数の複合パケットの同じ位置に順番に振り
    分けて１以上のノードに対する複数の呼の情報をひとつ
    のパケット内に含む複合パケットを組み立て、 この複合パケットを上記通信網を経由して上記パケット
    組立分解装置に宛てて送信し、 上記パケット組立分解装置では、受信した複合パケット
    に含まれる情報をその複合パケットの識別子およびその
    複合パケット内の位置にしたがって処理してひとつのノ
    ードに対する情報で構成される複合パケットに組み立て
    直し、 これらの複合パケットを上記通信網を経由してその宛先
    ノードに宛てて送信する ことを特徴とするパケット通信方法。
  11. 【請求項１１】ひとつの呼の情報を同一の識別子が付与
    された複数のパケットの同じ位置に順番に振り分けるこ
    とで形成された宛先ノードが異なる情報を含むパケット
    を通信網から受信する入力手段と、 受信したパケットを分解する分解手段と、 分解されたパケットから、そのパケットの識別子および
    そのパケット内の位置にしたがって、一つの宛先ノード
    に対する情報で構成されるパケットに組み立て直す再組
    立手段と、 この再組立手段の出力をその通信網を介してその宛先ノ
    ードに宛てて送信する出力手段と を備えたパケット組立分解装置。
JP25959786A 1985-10-29 1986-10-29 パケツト通信方法および装置ならびにパケツト組立分解装置 Expired - Lifetime JP2521444B2 (ja)

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