JP2635579B2 - 情報通信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は電話やデータ等の公衆情報通信に適した柔軟
性の高い情報通信システムに関する。

（従来の技術） 従来の情報通信ネットワーク（公衆網）は、中継交換
機（TS）に複数のローカル交換機（LS）を接続し、これ
らのローカル交換機の下にそれぞれ複数の遠隔集線装置
（RCS）を接続している。そしてこの遠隔集線装置に多
数の加入者機器（例えば電話機やデータ端末、ファクシ
ミリ装置等）を接続するものとなっている。尚、上記中
継交換機は、他の中継交換機との間でメッシュ状，タン
デム状，ループ状，或いは上位の交換機を介してスター
状に接続され、例えば全国規模の大規模情報通信ネット
ワークが構築されている。そしてこれらの中継交換機お
よびローカル交換機は、上述したディジタル多重リンク
を介して共通信号線方式により相互に信号伝送するもの
となっている。

しかして加入者機器は、同一の遠隔集線装置に接続さ
れた他の加入者機器と情報通信する場合には、その遠隔
集線装置を介して回線接続される。また別の遠隔集線装
置に接続された加入者機器との間で情報通信する場合に
は、それらの加入者機器がそれぞれ接続された遠隔集線
装置からその上位のローカル交換機を介して、また必要
に応じ更に上位の中継交換機を介して回線接続されるも
のとなっている。

ところがこのような公衆情報通信網を新たに布設しよ
うとすると膨大な経費と時間が掛かることが否めない。
特に遠隔集線装置と加入者機器との間に個々に、しかも
新たに通信ケーブル（例えばツイスト・ペア線）を布設
するには多大な経費を必要とする。この為、新たな公衆
情報通信網の構築は、その殆んどが大都市間における企
業向けとして予定されているに過ぎない。換言すれば、
一般加入者向けの安価な情報通信網の開発に対する見通
しが全く立てられていないのが実情である。

一方、近い招来実用化される加入者サービスの１つで
あるISDN（ディジタル総合通信網）では、ツイスト・ペ
ア線による64Kbpsの情報チャンネル（Ｂチャンネル）を
２つと16Kbpsの制御・データチャンネル（Ｄチャンネ
ル）とが実装されることが予定されている。しかしこの
ISDNでは上記チャンネルが固定的に定められている為、
例えば通常、その情報通信網を同時に２台の電話しか使
用できない等の不具合がある。

そこでISDNでは、例えばテレビ会議を行うとか、短時
間に大量のデータを送るべく、その時にだけ高速チャン
ネルを準備したいと云う要求に対処するべく、大企業向
けに光ファイバを用いた（23B＋Ｄ）のプライマリ・レ
ート・サービスやＨチャンネルのサービスを準備するこ
とが予定されている。

ところが一般加入者がこのサービスを受ける為には、
ローカル交換機２と加入者機器３との間に新たに光ファ
イバ・ケーブルを布設する必要があり、低廉性が重要な
中小企業向けや一般加入者向けのサービスとしては不適
当であった。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来より種々検討が進められている情報通
信網にあっては、布設コストや種々多様なサービス要求
に柔軟に対処する上で多くの課題が残されている。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、
その目的とするところは、布設すべきケーブル量を最小
限に抑え、しかも一般加入者に対しても柔軟なサービス
を提供することのできる廉価な情報通信システムを提供
することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、ローカル交換機以下の加入者機器が接続さ
れる伝送路をツリー状の時分割多重伝送路とし、このツ
リー状の時分割多重伝送路をDTMA方式による個別線信号
方式で運用すると共に、この時分割多重伝送路の時分割
多重制御装置に共通線信号方式で伝送される信号のフォ
ーマットと個別線信号方式で伝送される信号フォーマッ
トとを相互に変換する機能を持たせることによって、上
記ツリー状の時分割多重伝送路を中継交換機またはロー
カル交換機に時分割多重伝送路を介して直接接続し、得
るようにしたものである。

また、個別線信号方式により伝送される信号のフォー
マットを、ツリー状伝送路に接続される加入者機器の台
数よりも少数の複数の音声／データ伝送用チャネルおよ
び当該チャネルと同数の制御／データ伝送用チャネルと
を時分割多重したものとし、通信要求が発生した場合
に、時分割多重制御装置において上記複数の制御／デー
タ伝送用チャネルおよび音声／データ伝送用チャネルの
中から空きのチャネルを選択して該当する加入者機器に
割り当てるようにしている。

（作用） 本発明によれば、加入者機器が接続される伝送路がツ
リー状である為、従来のスター型のネットワークに比較
してそのケーブル布設量を大幅に少なくすることがで
き、その布設コストを低減することができる。また、多
数の加入者機器が接続されるツリー状伝送路の信号方式
として個別線信号方式を採用したことにより、上り方向
の制御／データ伝送用チャネル上で複数の加入者機器に
よる信号の競合が生じる心配がなく、これによりスルー
プットの高い通信制御を行なうことができる。

さらに、ツリー状伝送路における信号フォーマット
が、加入者機器の台数よりも少数の複数の音声／データ
伝送用チャネルおよび当該チャネルと同数の制御／デー
タ伝送用チャネルとを時分割多重したものにより構成さ
れ、通信要求が発生した場合に、時分割多重制御装置に
おいて上記複数の制御／データ伝送用チャネルおよび音
声／データ伝送用チャネルの中から空きのチャネルが選
択されて該当する加入者機器に割り当てられる。したが
って、種々のサービス要求に対して柔軟に対処できると
ともに、チャネルを効率良く使用することができる。す
なわち、ツリー状伝送路に接続された加入者機器のすべ
てが当時に通信要求を発生することは極めて希であるた
め、加入者機器台数分のチャネルを用意しておく必要性
は少ない。そこで、加入者機器台数よりも少数のチャネ
ルを用意しておき、これをTDMA方式により選択的に加入
者機器に割り当てるようにすれば、チャネルを効率良く
使用することができる。

またこのようにツリー状の時分割伝送路を管理する時
分割制御装置が、共通線信号方式で伝送される信号フォ
ーマットと個別線信号方式で伝送される信号フォーマッ
トとを相互に変換する機能を持っているので、上記ツリ
ー状の時分割多重伝送路を中継変換機またはローカル交
換機に時分割多重制御装置を介して直接接続することが
可能となる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例につき説明す
る。

第１図は本発明に係る情報通信システムの概略構成図
である。このシステムが構築するネットワークが特徴と
するところは、複数の加入者機器１が接続される伝送路
２をツリー状の時分割多重伝送路とし、この伝送路２を
時分割多重制御装置（TDMA）３にて管理するようにした
ものである。そしてこの時分割多重制御装置３を介する
ことでツリー状伝送路に接続された加入者機器を直接機
４またはローカル交換機５に直接接続し得るように構成
したことを特徴とするものである。

尚、ここでは時分割多重制御装置３を中継交換機４に
直接接続する場合を例に説明するが、ローカル交換機５
に接続する場合も同様である。

しかして中継交換機４は、他の中継交換機との間でデ
ィジタル多重リンクを介して共通線信号方式にて信号伝
送するものとなっている。また上記ツリー状の時分割多
重伝送路２を介する信号伝送は、例えばTDMA方式等の個
別線信号方式にて行われるようになっている。

ここで中継交換機４間で信号伝送される共通線信号方
式は、例えば第２図（ａ）に示すように23個の音声チャ
ンネルＢと１つの制御チャンネルＤとを時分割にフレー
ム構成したものである。そして上記制御チャンネルＤに
てそのフレームの複数の音声チャンネルＢに対するデー
タ伝送先の情報を与え、その伝送先に伝送すべき複数の
音声データを上記各音声チャンネルに時分割に割当て
て、例えば1.544Mbpsの伝送速度で一括して信号伝送す
るものとなっている。

尚、DMI等では（30B＋2D）のフレーム構成で2.048Mbp
sの伝送速度で信号伝送することも考えられている。

これに対してツリー状の時分割多重伝送路２を介して
個別線信号方式で伝送される信号は、第２図（ｂ）に模
式的に示すように音声チャンネルＢと、その音声チャン
ネルを介して伝送される信号伝送先の情報等を示す制御
チャンネルＤとを個々に対応付けて信号伝送するもので
ある。このような音声チャンネルＢと制御チャンネルＤ
との組が対をなして上記時分割多重伝送路２を時分割に
伝送される。

ツリー状の時分割多重伝送路２を管理する時分割多重
制御装置３は、以下に説明するように上記時分割多重伝
送路２を介する信号伝送を制御すると共に、この時分割
多重伝送路２を介して個別線信号方式で伝送される信号
フォーマットと、前記中継交換機４間で共通線信号方式
で伝送される信号フォーマットとを相互に変換する機能
を備えて構成される。

この変換機能は、従来のローカル交換機５が備えてい
たような機能であり、例えば時分割多重制御装置３にて
受信された音声チャンネルＢのデータ中の、別の或る中
継交換機４を介して伝送すべき複数の音声チャンネルＢ
の信号をまとめ、これに共通な制御チャンネルＤの情報
を付加することによって実現される。また逆に共通線信
号方式により中継交換機４に受信された信号中から自己
が管理する加入者機器１宛の音声チャンネルＢのデータ
を抽出し、これにその加入者機器１を指定する制御チャ
ンネルＤのデータを個々に付加することによって実現さ
れる。

このような信号フォーマットの変換機能を備えること
によって時分割多重制御装置３は、自己が管理する時分
割多重伝送路２に接続された複数の加入者機器１間の情
報通信のみならず、中継交換機４を介した別のシステム
との間でも情報通信し得るものとなっている。

さて前述したツリー状の時分割多重伝送路２を介し、
時分割多重制御装置３の管理の下で上述した個別線信号
方式により時分割通信される信号のフォーマットは、例
えば第３図に示すようにTDMA方式により実現されるもの
となっている。

即ち、時分割多重制御装置３から複数の加入者機器１
に対して伝送されるダウンリンクの信号フォーマット、
および複数の加入者機器１から上記時分割多重制御装置
３に対して伝送されるアップリンクの信号フォーマット
は、第３図に示すように音声／データ伝送用のＢチャン
ネル領域，制御／データ伝送用のＤチャンネル領域，そ
して時分割多重制御装置３と複数の加入者機器１との間
で通信制御情報（ASG,RSP）を伝送する為の制御領域と
により構成される。これらのＢチャンネル領域，および
Ｄチャンネル領域はそれぞれ複数のタイムスロットに分
解されており、そのタイムスロットが前記加入者機器１
からのタイムスロット割当て要求（発呼要求等）を受け
てその加入者機器１にそれぞれ割当てられるものとなっ
ている。

尚、上記タイムスロットの数は、前記加入者機器１の
全てが同時に通信要求を持つことは極めて希であること
から、該伝送路２に接続された加入者機器１の数よりも
少なく設定されている。

しかして前記時分割多重制御装置３は、上記Ｂチャン
ネル領域，およびＤチャンネル領域の各タイムスロット
を、前記加入者機器１からの要求または前記中継交換機
４からの要求を受けて、その情報通信に直接関与する加
入者機器１に対してのみ、その通信仕様に応じてそれぞ
れ独立に割当てるものとなっている。

加入者機器１からのタイムスロットの割当て要求と、
この要求に対する時分割多重制御装置３によるタイムス
ロットの割当ては、前述した如く１フレーム中に設定さ
れた制御領域を用いて加入者機器１からの応答信号RSP
と、時分割多重制御装置３からの制御信号ASGとを用い
て行われる。

このタイムスロットの割当て制御は、例えば次のよう
にして行われる。

今、加入者機器１、例えば標準電話機がオフフックす
ると、該加入者機器１は前記RSPを介して、例えば4Kbps
のＤチャンネルのスロット割当てを要求する。時分割多
重制御装置３はこのスロット割当て要求を受け、該加入
者機器１に対して前記ASGを介してＤチャンネルのタイ
ムスロットの割当て設定を行なう。

このASGを介するＤチャンネルのタイムスロットの割
当ては、例えばそのタイムスロットの開始位置（フレー
ムの先頭ビットからのビット数、および必要に応じてそ
のスロットの長さ）を、上記スロット割当て要求を発し
た加入者機器１に通知することによって行われる。

このようにしてＤチャンネルのタイムスロットの割当
てを受けた加入者機器１は、その指定されたＤチャンネ
ルのタイムスロットを介してダイヤル情報（通信相手先
を特定する情報）を時分割多重制御装置３に伝送するこ
とになる。そして必要に応じてこの時分割多重制御装置
３から前記中継交換機４に対してそのダイヤル情報が与
えられる。

しかしてこのダイヤル情報に従って措定の呼処理が行
われる。そして通信相手先との間で通話路が形成可能な
場合には、その通信相手先の加入者機器１に対して同様
にしてＤチャンネルのタイムスロットを割当てる。この
通信相手先の加入者機器１に対して割当てられるＤチャ
ンネルのタイムスロットは、前述した発呼側の加入者機
器１に対して割当てられるＤチャンネルのタイムスロッ
トと異なることは勿論のことである。そしてこの時点で
は、加入者機器１にはＤチャンネルのタイムスロットだ
けが割当てられることになる。

その後、前記Ｄチャンネルの指定されたタイムスロッ
トを用いて、音声情報を通信する為のＢチャンネルのス
ロット割当てを行ない、同時にそのＢチャンネルのスロ
ットを用いてリンギング信号を伝送する。このＢチャン
ネルのタイムスロットの指定は、Ｄチャンネルにおける
タイムスロットの指定と同様に、そのスロット位置やビ
ット数を、発呼側および通信相手先の加入者機器１に対
してそれぞれ通知することによって行われる。この結
果、加入者機器１にはＤチャンネルのタイムスロットと
共に、Ｂチャンネルのタイムスロットがそれぞれ割当て
られる。

加入者機器１はこのようにしてＢチャンネルのタイム
スロットの指定を受けた後、前述したＤチャンネルのタ
イムスロットを介して該Ｄチャンネルのタイムスロット
の解放を時分割多重制御装置３に対して通知する。する
と時分割多重制御装置３はこの通知を受けて前述した如
く加入者機器１に対して設定したＤチャンネルのタイム
スロットをそれぞれ解放する。

従ってこの時点では、前記加入者機器１に対してはＢ
チャンネルのタイムスロットのみが割当てられることに
なる。そして発呼側および通信相手先の加入者機器１間
では、上述した如く指定されたＢチャンネルのタイムス
ロットを用いて音声情報の通信、つまり通話を行なうこ
とになる。

しかるのち、その通話が終了した場合、つまり加入者
機器１がフックオンすると、その終話を前記RSPを介し
て時分割多重制御装置３に通知する。この終話の通知を
受けて時分割多重制御装置３は、前述した如く加入者機
器１に対してそれぞれ割当てたＢチャンネルのタイムス
ロットを解放することになる。

このようなタイムスロットの割当ては、例えば前記時
分割多重制御装置３に設けられたチャンネル管理テーブ
ルにて、どの集線分配端末にどのタイムスロットが割当
てられているかを、ＢチャンネルおよびＤチャンネル別
にそれぞれ管理し、空きタイムスロットを求めて行われ
る。

尚、以上の説明は音声情報を通信する場合のタイムス
ロットの割当てについて例示したものであるが、その他
のケースによるタイムスロットの割当ても同様にして行
われる。

また上述した音声情報の通信ではなく、例えばＤチャ
ンネルを介するパケットデータの通信だけを行ないたい
場合には、前記RSPを用いてその旨が通知される。そし
てこの場合には、Ｄチャンネルにおけるタイムスロット
の割当てだけが行われる。

更には、例えば64Kbps以上のＢチャンネルによる通
信、即ち、（ｎ×64Kbps）の高速多次元交換が要求され
た場合には、複数のタイムスロットを同様にして割当て
られる。そしてその指定されたＢチャンネルの複数のタ
イムスロットを用いて高速多次元交換が行われる。

尚、上述したツリー状の時分割多重伝送路２は、同軸
ケーブル、光ファイバ・ケーブル等で構成されるもので
あっても良い。またその伝送路２を伝送される信号は、
ベースバンド信号であっても良く、或いは変調信号であ
っても良い。

特に広帯域伝送路を用いた場合には、電話音声や比較
的低速のデータ通信のみならず、例えば2Mbps,CSMA/CD
方式による高速パケットの交換サービスや、CSTVに見ら
れるような多チャンネルによるビデオ・サービス等を行
うことが可能となる。

以上のようにして加入者機器１と時分割多重制御装置
３との間でツリー状の時分割多重伝送路２を介して個別
線信号方式によるTDMA制御の下で信号伝送が行われる。
また前述したように中継交換機４間では共通線信号方式
により制御チャンネルＤで示される宛先に対して複数の
音声チャンネルＢのデータを一括して伝送するものとな
っている。

しかして時分割多重制御装置３は、前述したように個
別線信号方式で伝送される信号のフォーマットと共通信
号線方式で伝送される信号のフォーマットとを相互に変
換する機能を備えており、必要に応じてその機能を用い
て時分割多重伝送路２を介して伝送される音声チャンネ
ルＢのデータを中継交換機４を介して伝送している。

従って本方式によれば、複数の加入者機器間の情報通
信を、その通信リソースを有効に活用して、また必要に
応じて中継交換機間でのディジタル多重リンクを直接的
にアクセスしながら短時間に効率良く情報通信すること
のできるネットワークを廉価に構築することができる。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えばツリー状の伝送路２に接続さる加入者機器１
の数は特に限定されるものではなく、伝送路２に設定す
るタイムスロットの数も、その伝送路２に接続される最
大数の加入者機器と、それらの稼働率を見込んで定めて
おけば良いものである。要するに本発明はその要旨を逸
脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、加入者機器が接
続される伝送路がツリー状である為、従来のスター型の
ネットワークを構築する場合に比較してそのケーブル布
設量を大幅に少なくすることができる。その結果、安価
に情報通信網を構築することができる。さらに多数の加
入者機器が接続されるツリー状伝送路の信号方式として
個別線信号方式を採用したことにより、上り方向の制御
／データ伝送用チャネル上で複数の加入者機器による信
号の競合が生じる心配がなく、これによりスループット
の高い通信制御を行なうことができる。

また、ツリー状伝送路における信号フォーマットが、
加入者機器の台数よりも少数の複数の音声／データ伝送
用チャネルおよび当該チャネルと同数の制御／データ伝
送用チャネルとを時分割多重したものにより構成され、
通信要求が発生した場合に、時分割多重制御装置におい
て上記複数の制御／データ伝送用チャネルおよび音声／
データ伝送用チャネルの中から空きのチャネルが選択さ
れて該当する加入者機器に割り当てられる。したがっ
て、種々のサービス要求に対して柔軟に対処できるとと
もに、チャネルを効率良く使用することができる。すな
わち、ツリー状伝送路に接続された加入者機器のすべて
が当時に通信要求を発生することは極めて希であるた
め、加入者機器台数分のチャネルを用意しておく必要性
は少ない。そこで、加入者機器台数よりも少数のチャネ
ルを用意しておき、これをTDMA方式により選択的に加入
者機器に割り当てるようにすれば、チャネルを効率良く
使用することができる。また加入者機器が接続される時
分割多重伝送路を中継交換機に直接接続できるので、中
継交換機を介する遠隔地間の大量な情報通信にも柔軟に
対処することができ、またその呼設定手続き等を短時間
に迅速に行い、その通信リソースの有効利用を図り得る
等の効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る情報通信システムの概
略構成図、第２図は共通線信号方式の信号フォーマット
と個別線信号方式の信号フォーマットとをそれぞれ示す
図、第３図は本発明に係るツリー状の時分割多重伝送路
を介して通信される信号のフォーマット例を示す図であ
る。 １……加入者機器、２……ツリー状の時分割多重伝送
路、３……時分割多重制御装置、４……中継交換機、５
……ローカル交換機。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 良博 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東京電力株式会社内 (72)発明者 小林 浩 川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社 東芝総合研究所内 (72)発明者 春山 秀朗 川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社 東芝総合研究所内 (72)発明者 小沢 和義 川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社 東芝総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−242790（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−45212（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディジタル多重リンクを介して相互に接続
   され、共通線信号方式で信号伝送する複数の中継交換機
   またはローカル交換機と、時分割多重制御装置により管
   理されるツリー状の時分割多重伝送路と、この時分割多
   重伝送路を介して前記時分割多重制御装置に接続され、
   個別線信号方式により信号伝送する複数の加入者機器と
   からなり、 前記個別線信号方式で伝送される信号のフォーマット
   は、前記加入者機器の台数よりも少数の複数の音声／デ
   ータ伝送用チャネルおよび当該チャネルと同数の制御／
   データ伝送用チャネルとを時分割多重した構成をなし、 前記時分割多重制御装置は、 前記中継交換機またはローカル交換機からの通信要求お
   よび前記加入者機器からの通信要求に応じて、当該通信
   要求に係わる加入者機器に対して前記個別線信号方式で
   伝送される信号の複数の制御／データ伝送用チャネルお
   よび音声／データ伝送用チャネルの中から空きのチャネ
   ルを選択的に割り当てる手段と、 この手段によるチャネルの割当て後に、中継交換機また
   はローカル交換機との間で共通線信号方式で伝送される
   信号のフォーマットと、前記加入者機器との間で時分割
   多重伝送路を介して個別線信号方式で伝送される信号の
   フォーマットとを相互に変換するための手段と備えたこ
   とを特徴とする情報通信システム。