JP2635581B2 - 情報通信ネツトワーク - 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
性の高い情報通信ネットワークに関する。

（従来の技術） 従来の情報通信ネットワーク（公衆網）は、第２図に
示すように中継交換機（TS）１に複数のローカル交換機
（LS）２を接続し、これらのローカル交換機２の下にそ
れぞれ複数の遠隔集線装置（RCS）３を接続している。
そしてこの遠隔集線装置３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）４を接続す
るものとなっている。また上記中継交換機１は、他の中
継交換機１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。

しかし加入者機器４は、同一の遠隔集線装置３に接続
された他の加入者機器４と情報通信する場合には、その
遠隔集線装置３を介して回線接続される。また別の遠隔
集線装置３に接続された加入者機器４との間で情報通信
する場合には、それらの加入者機器４がそれぞれ接続さ
れた遠隔集線装置３からその上位のローカル交換機２を
介して、また必要に応じ更に上位の中継交換機１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３と加入者機器４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IS
DN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ネットワークを
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TDMA方式にて利用するよう
にしたものである。

つまりツリー状の時分割多重伝送路に設定されるタイ
ムスロットをその伝送路に接続された加入者機器の数よ
り少なくし、このタイムスロットを加入者機器またはロ
ーカル交換機からの要求に応じて適宜、その加入者機器
に割当てるようにしたものである。

また本発明は、ローカル交換機とツリー状の時分割多
重伝送路との間に時分割多重制御装置を介在設置してい
る。そして、この時分割多重制御装置において、加入者
機器からのスロット割当要求の到来に応じて要求元の加
入者機器に対し先ず制御・データチャネル用のタイムス
ロットを割当てる。続いて、この割当てた制御・データ
チャネル用のタイムスロットを介して加入者機器から到
来したダイヤル情報に応じて、所定の呼処理を行なうと
ともに、上記ダイヤル情報送出元の加入者機器に対し上
記制御・データチャネル用のタイムスロットを介して情
報チャネル用のタイムスロットを割当てる。そして、こ
の情報チャネル用のタイムスロットの割当て後に、加入
者機器に対し上記制御・データチャネル用のタイムスロ
ットを介して当該タイムスロットの解放を指示するよう
にしたものである。

（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。

またこのツリー状ネットワークをTDMAで用いる為、そ
のタイムスロットをサービス要求に応じて自由に割当て
ることができる。従って種々のサービス要求に柔軟に対
処することが可能となる。またこのようにしてサービス
要求に応じてタイムスロットを割当てるので、そのタイ
ムスロット数を加入者機器の数よりも少なくしておくこ
とができ、その通信リソースを有効に活用できる等の効
果が奏せられる。

また本発明では、タイムスロットの割当てに際し、加
入者機器に対し先ず制御・データチャネル用のスロット
を割当て、次にこの制御・データチャネル用のスロット
を介してダイヤル情報を受け付けたのち情報チャネル用
のスロットを割当て、この情報チャネル用のスロットの
割当て後に上記制御・データチャネル用のスロットを解
放して、以後上記情報チャネル用のスロットを使用して
情報通信が行なわれるようにしている。

したがって、制御・データチャネル用のタイムスロッ
トは、タイムスロットの割当て期間にのみ使用され、情
報通信期間中には解放されることになる。このため、制
御・データチャネル用のスロットを情報通信期間中捕捉
し続ける場合に比べ、制御・データチャネル用のスロッ
トの有効利用率を高めることができる。すなわち、トラ
ヒックが増加した場合でも話中になる確率が低減され、
これにより通話完了率を高めることができる。また、制
御・データチャネル用のスロット数を減らすことがで
き、その分情報チャネル用のタイムスロットを増やすこ
とができるので、回線収容容量を高めることができる。

（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ネットワークの概略構
成図である。このネットワークが特徴とするところは、
ローカル交換機２に接続され、複数の加入者機器４が接
続される伝送路５をツリー状の時分割多重伝送路とし、
この伝送路５を時分割多重制御装置（TDMA）６にて管理
するようにしたものである。この時分割多重制御装置６
と前記ローカル交換機２とは、例えば30チャンネルの情
報チャンネルと２チャンネルの制御情報チャンネルとに
よって接続される。

第３図はこのような時分割多重伝送路５を介して時分
割通信される信号のフォーマットを示すもので、（ａ）
は時分割多重制御装置６から複数の加入者機器４に対し
て伝送されるダウンリンクの信号フォーマット、（６）
は複数の加入者機器４から上記時分割多重制御装置６に
対して伝送されるアップリンクの信号フォーマットを示
している。

この図に示すように信号フォーマットの１フレーム
は、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６と複数の加入者機器４との間で通信制御情報を伝
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チャンネル領域がそれぞれ複数
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４からのタイムスロット割当て要求
を受けてその加入者機器４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４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５に接続された加入者機器
４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６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４からの要求または前記ローカル交
換機２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４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４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６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４からの応答信号RSP
と、時分割多重制御装置６からの制御信号ASGとを伝送
して行われる。

このタイムスロットの割当て制御を第４図および第５
図を参照して更に詳しく説明する。

今、加入者機器４、例えば標準電話機がオフフックす
ると、該加入者機器４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（ステップ
ａ）。時分割多重制御装置１はそのスロット割当て要求
を受け、該加入者機器４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（ステ
ップｂ）。

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４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４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６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
６から前記ローカル交換機２、更には中継交換機１にそ
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所定の呼処理が行
われる（ステップｃ）。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
４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４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４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４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（ステップｄ）、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４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４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４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６に対して通知する（ステ
ップｅ）。すると時分割多重制御装置６はこの通知を受
けて前述した如く加入者機器４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４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４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４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６に通知する（ステップｇ）。この
終話の通知を受けて時分割多重制御装置６は、前述した
如く加入者機器４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。

第５図はこのようなタイムスロットの割当てとその管
理を行なう前記時分割多重制御装置６の構成例を示すも
ので、例えば前記加入者機器４からのスロット割当て要
求を検出する割当て要求検出器6aと、この割当て要求を
受けて該加入者機器４に対するタイムスロットの割当て
を行なうスロット割当て部6b、そして加入者機器４に割
当てたタイムスロットを管理するチャンネル管理テーブ
ル6cとによって構成される。

このチャンネル管理テーブル6c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が、Ｂチ
ャンネルおよびＤチャンネル別にそれぞれ管理されてい
る。そして前記割当て要求検出部6aは、スロット割当て
要求があったとき、このチャンネル管理テーブル6cを参
照して空きタイムスロットを検出したり、或いはタイム
スロットの設定可能な領域を検出している。スロット割
当て部6bはこの検出情報に従って集線分配端末に割当て
るべくタイムスロットを設定し、その情報をチャンネル
管理テーブル6cに登録することになる。

そしてそのタイムスロットが解放されたとき、チャン
ネル管理テーブル6cに登録したスロット割当て情報を抹
消している。

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５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５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。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。ここではローカル交換機２と時分割多重制御装置６
とを別個の装置として説明したが、時分割多重制御装置
６をローカル交換機２が持つ機能の一部として実現する
ことも可能である。またツリー状の伝送路５に接続さる
加入者機器４の数も特に限定されるものではなく、伝送
路５に設定するタイムスロットの数も、その伝送路５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。この結果、安価
に情報通信網を構築することができる。またTDMAにより
伝送路のタイムスロットの割当てを行うので、種々のサ
ービス要求に対して柔軟に対処することが可能であり、
また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。

また本発明によれば、情報チャネル用のスロットの割
当て後に制御・データチャネル用のスロットを解放し
て、情報チャネル用のスロットのみを使用して情報通信
を行なうようにしたので、制御・データチャネル用のス
ロットの有効利用率を高めることができ、これによりト
ラヒックが増加した場合でも話中になる確率が低減され
て通話完了率を高めることができる。また、制御・デー
タチャネル用のスロット数を減らすことができ、その分
情報チャネル用のタイムスロットを増やすことができる
ので、回線収容容量を高めることができる。

【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ネットワーク
の概略構成図、第２図は従来の情報通信ネットワークの
構成図、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、第４図はタイムスロットの割当て手続きを示す図、
第５図は時分割多重制御装置の構成例を示す図である。 １……中継交換機、２……ローカル交換機、３……遠隔
集線装置、４……加入者機器、５……ツリー状の時分割
多重伝送路、６……時分割多重制御装置。

───────────────────────────────────────────────────── 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】相互に接続された複数の中継交換機と、こ
   れらの中継交換機にそれぞれ接続された複数のローカル
   交換機と、これらのローカル交換機にそれぞれ時分割多
   重制御装置を介して接続されるツリー状の時分割多重伝
   送路と、このツリー状の時分割多重伝送路にそれぞれ接
   続された複数の加入者機器とからなり、 前記ツリー状の時分割多重伝送路に設定される制御・デ
   ータチャネル用のタイムスロット数および情報チャネル
   用のタイムスロット数は、該伝送路に接続された前記加
   入者機器の数よりも少なく設定され、 かつ前記時分割多重制御装置は、 前記加入者機器からのスロット割当要求の到来に応じ
   て、要求元の加入者機器に対し前記制御・データチャネ
   ル用のタイムスロットを割当てる手段と、 前記割当てた制御・データチャネル用のタイムスロット
   を介して加入者機器からダイヤル情報が到来した場合
   に、このダイヤル情報に応じて所定の呼処理を行なうと
   ともに、前記ダイヤル情報送出元の加入者機器に対し前
   記制御・データチャネル用のタイムスロットを介して情
   報チャネル用のタイムスロットを割当てる手段と、 前記情報チャネル用のタイムスロットの割当て後に、前
   記制御・データチャネル用のタイムスロットを介して加
   入者機器に対し当該制御・データチャネル用のタイムス
   ロットの解放を指示する手段とを備え、 前記加入者機器は、前記時分割多重制御装置から割当て
   られた情報チャネル用のタイムスロットを使用して、通
   信相手先の加入者機器との間で情報通信を行なうことを
   特徴とする情報通信ネットワーク。