JP2840070B2 - パルス符号変調電話信号用の時分割多重スイッチングシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ディジタル通信システムに関し、詳しくは
使用者間の呼の接続を行ったりまたは終路を設定する時
分割多重スイッチングシステムに関する。

本発明は、特に500ないし10,000端子（加入者または
相互接続トランク）間のスイッチングサービスを提供す
ることができる中規模電話スイッチングシステムすなわ
ち交換機を提供するのに適しているものである。このシ
ステムは米国ニューヨーク州ビクター（Victor,New Yo
rk USA）のレドコムラボラトリーズ社（Redcom Labor
atories,Inc.）によって販売され、1980年10月14日に発
行された米国特許第4,228,536号に記載されているモジ
ュール型ディジタル交換機（MDX）のような小規模スイ
ッチングシステムをいくつか含んでいてもよく、このよ
うな小規模スイッチングシステムを一体化して、統合化
され拡大されたスイッチングシステムすなわち交換機を
構成してもよい。

通信ネットワークは音声およびデータを伝送するのに
加えて、他のサービスを行うことが要求されている。伝
送される信号はディジタル信号である。音声信号はパル
スコード変調された（PCM）信号である。ディジタル信
号は種々の端子から発生し、通常のラインおよびトラン
クだけでなく宇宙衛星を含む種々のリンクを経由する。
このようなサービスを行うことができるスイッチ可能な
ディジタルデータ路が必要である。スイッチに対する必
要条件は交換機用の端子として有益であり、PBXのよう
なカストマー用のローカル交換機用スイッチとしてだけ
でなく、中央電話局用の電話サービスを提供するように
フレキシブルなことである。スイッチの大きさは、チャ
ンネル当りの帯域幅として異なる帯域幅を必要とする異
なるサービスを行うのに必要なチャンネル特性および通
信ネットワークの大きさに従って拡張し得るようにフレ
キシブルであることが好ましい。例えば、高品質音声通
信は64Kbps（キロビット／秒）のデータチャンネルと等
価なものを必要とする。データ通信サービス、テキスト
メッセージサービス、ファクシミリおよびテレビジョン
チャンネルは更に狭いまたは更に広い帯域幅チャンネル
を必要とする。スイッチングシステムはこのようなサー
ビスをおこなうことができるようにフレキシブルである
ことが必要である。呼転送、キャンプオン、発呼者識
別、スイッチングシステムを通して接続されるステーシ
ョンまたはエンドポイント間の同時音声およびデータ通
信のような付加サービスおよび有益な強化機能もまた必
要である。このようなサービスおよびプロトコルは統合
化サービスディジタルネットワーク（ISDN）用に設定さ
れつつある。本発明の特徴は、大きさにおいて拡張し得
るとともに、また通信ネットワークにおいて必要とされ
るサービスおよび有益な機能に対しても拡張し得る改良
されたDTMスイッチングシステムを提供することにあ
る。

電話サービスを提供するスイッチングシステムの他の
必要条件は信頼性である。単一の障害によって組織体の
動作やまたは会社の機能に致命的な電話サービスの停止
および大規模な障害を生ずるべきではない。本発明の特
徴は、１つが不良になったとしても、他のものがその代
わりをし、不良になった装置のみが影響を受けるという
ように互いにバックアップしている分配されたリソース
を組み合せてスイッチングシステムの信頼性を提供して
いる。これは、例えば各々がシステムのエンドポイント
間における接続を行うことができる呼処理コンピュータ
を多く必要とするような場合には、多くのユーザーが購
入することができる範囲外にシステムの値段を高くして
しまうような冗長で余分なハードウェアを設けることな
く達成されている。

本発明のスイッチングシステムの信頼性はまた共通バ
スを共有し、容易に取り替えることができるモジュール
化された電源、リンギング発生器および他の装置を使用
することによって強化されている。また更に、信頼性は
回線を移動したり、または追加する場合、または異なる
サービスを取り除いたりまたは追加するような場合にシ
ステムを更新するためにメモリボードを取り替えるよう
なハードウェアを取り替えることなく管理上の変更を行
うという簡単な方法によって強化されている。また更
に、信頼性はトーン装置、リンギング発生器及び（回線
およびトランクを相互接続する）ポートボードを含むサ
ービスボードのような装置の状態および有効性を判断す
る診断メッセージを使用することによって強化されてい
る。

本発明の重要な特徴は、使用可能なボードの数を増大
する拡張性に対するシステムの適応性にある。これは、
ボードの交換、ボードの追加、更に各々がMSUと称せら
れるモジュール型スイッチングユニットで構成される前
述したレドコムラボラトリのMDXモジュール型交換機の
モジュール型スイッチングユニットのようなスイッチン
グユニットの交換および追加を可能とするシステムアー
キテクチュアおよびバスプロトコルによって達成されて
いる。また、本発明によって提供されるスイッチングシ
ステムにおいては特定のチャンネルをある回線または遠
隔システムにさえも専用に与える必要はない。代わりと
して、特殊なメッセージを使用して、必要なチャンネル
（タイムスロット）を割り当てている。

本発明によるシステムの信頼性および拡張性は通信チ
ャンネル用に使用されるような信号を送出するための制
御信号を運ぶ同じリンクを利用することよって助長され
ている。これは通信路を維持するのに必要なオーバーヘ
ッドを低減し、システムの拡張性を増大している。ま
た、信号送出機能は異なる装置およびディジタル信号送
出メッセージを使用するために拡張されたり、拡張され
たサービスが必要なとき拡張されてもよい。

前述した米国特許に記載されているモジュール型スイ
ッチングシステムは各スイッチングユニット毎に１つの
多重タイムスロット交換を利用している。各スイッチン
グユニットはプロセッサを必要とし、このプロセッサは
パーティラインベースで相互接続されている。システム
の拡張性は例えば約400−500回線に制限されている。こ
れは小さな中央電話局、多くのPBXおよび他のスイッチ
ング用途にとって十分なものであるが、更に高い帯域幅
および強化されたサービスを必要とする更に多くのチャ
ンネルが必要であるとき高速度で接続を行うように拡張
することはできない。

本発明による時分割多重システムは、信号および制御
（呼の設定、呼の進行監視、呼の終了、診断およびいく
つかの管理機能）および呼（PCM音声またはデータ信
号）を主に処理する通信チャンネル用の別々の通路を提
供する独立で分配された要素から成るアーキテクチュア
を有している。これらの要素はドメイン間ハイウェイに
よって接続される別々のドメインに構成されている。ド
メイン間ハイウェイはドメイン間の全ての高速PCMデー
タを運ぶ。リンク識別バスはドメインがシステムにおけ
るドメインの位置を決定することを可能にする。ドメイ
ン間ハイウェイは一連の循環するタイムスロット（フレ
ーム）の複数のチャンネルを運ぶ。一連のこれらのタイ
ムスロットのいくつかを使用してPCM音声またはデータ
信号（以下呼と称する）よりもむしろ信号用のディジタ
ルメッセージを送出する。これらのタイムスロットはデ
ータタイムスロット（DATS）と称され、ドメイン間に高
速で大きさが変化するチャンネル（フレーム当り１タイ
ムスロット以上を使用して）を形成する。各ドメインは
リンクコントローラを有し、また回線およびトランク
（ポートボード）をインタフェースする装置、サービス
および特徴、例えばトーン、リンギング発生器を形成す
る装置を有していてもよい。ドメインの幾つかは電話プ
ロセッサを有していてもよく、これらのプロセッサはリ
ンクコントローラ内のタイムスロットの交換で接続を設
定するメッセージを形成する呼制御コンピュータであ
る。

装置は装置通信リンク（DCL）によってリンクコント
ローラに相互接続されている。装置通信リンク（DCL）
は各装置に別々に設けられ、リンクコントローラが装置
のそれぞれのドメインにおける位置を決定することを可
能にする。装置およびリンクコントローラはドメインPC
Mハイウェイによって相互接続され、このハイウェイは
呼メッセージを運ぶドメイン内ハイウェイである。この
ハイウェイは他の高速データ伝送、例えば呼の設定およ
び他のサービスを制御する電話プロセッサにおけるデー
タベースを変更するデータ転送のような他の高速データ
伝送のために使用することができる。ドメインの装置
（インタフェース装置またはゲートウェイボード）は前
述した米国特許第4,228,536号に記載されているような
モジュール型交換機において相互接続されるモジュール
型スイッチングユニットに接続してもよい。ゲートウェ
イボードはドメイン内ハイウェイに接続され、また装置
通信リンクの１つを介してリンクコントローラに接続さ
れる。装置通信リンク（DCL）は全てのドメインロケー
ション（各装置）およびリンクコントローラ間における
両方向直列データ路を形成する。ドメイン内の装置はリ
ンクコントローラに接続するDCLを介してディジタル信
号を送出することによってドメインの他の装置と通信す
る。リンクコントローラはメッセージを適当な装置通信
リンクを介してドメインの他の装置に転送したり、また
はドメイン間ハイウェイを介してメッセージの宛先とし
てアドレスされている装置にメッセージを向けている他
のドメインのリンクコントローラに転送する。

単一の物理的シュルフが各ドメイン用に使用されるこ
とが好ましく（複数のドメイン用に使用することができ
るが）、DCLおよびドメイン内ハイウェイを形成するバ
スを有した共通バックプレーンを有している。システム
は、リンクコントローラの位置を除いて、異なるボード
上にあってもよい装置の位置が交換できるようになって
いるという点においてモジュール化されており、これに
より置き換えを容易にするとともに、信頼性を高めてい
る。また、リンクコントローラもドメイン間で交換する
ことができるようになっている。システムはドメインに
おけるボードの数を増大したり、ドメインの数を増大す
ることよって拡張することができる。

典型的なシステムにおいては、別々のドメイン間ハイ
ウェイが各ドメイン毎に設けられ、リンクコントローラ
を介して全てのドメインに送信している。ドメイン間ハ
イウェイは８メガヘルツで動作する高速ハイウェイであ
る。ドメイン内ハイウェイは２メガヘルツで動作しても
よい。各ドメイン内ハイウェイは（４つの送受信線を有
してもよいが）一連の循環する（フレーム形式の）の12
8タイムスロットを有している。これらのタイムスロッ
トはドメイン間ハイウェイ上で多重化されてもよい。ド
メイン間ハイウェイまたはフレーム当り128タイムスロ
ットを有しているが、より高いデータ速度で動作する。
システム用の共通なクロックおよび同期パルスをドメイ
ンの１つから発生するようにしてもよい（いづれかのド
メインからのクロックが発生しなくなった場合に、他の
ドメインから発生するクロックに切り替わるように）。
クロックおよび同期パルスはドメイン間ハイウェイ上の
PCM信号の符号化のために伝送される（クロックおよび
同期信号の設定）。

典型的な呼設定動作においては、マイクロプロセッサ
コントローラを有するポート装置は、ディジタル信号メ
ッセージをその装置通信リンクを介してそのドメインの
リンクコントローラに送出する。メッセージはパケット
であり、メッセージにはいくつのバイトがあるかを示す
ヘッダ、宛先ドメイン、指定されたドメインにおけるロ
ケーション、ロケーションにおけるタスク識別情報、タ
スク内の構成要素および送出ポートのアドレスが設けら
れている。また、メッセージは全てのドメインに送信さ
れるものであるか、または特定の宛先に送信されるもの
であるかを示している。リンクコントローラはメッセー
ジ内のアドレス情報を使用し、メッセージを装置通信リ
ンクを介してまたはタイムスロット交換によってドメイ
ン間ハイウェイに送出する。各フレームにおける１つの
または複数の（例えば１ないし８の）タイムスロットが
ドメイン間ハイウェイを介して送られる制御情報に割り
当てられてもよい。電話処理を必要とする場合には、メ
ッセージは全てのドメインに送出され、電話プロセッサ
を有するドメインがメッセージを受信することができ
る。いくつかの電話プロセッサが使用される場合には、
優先プロコルに従って有効な１つの電話プロセッサが利
用される。

電話プロセッサは発信ポートのアドレスを利用して信
号発生メッセージを発生し、該メッセージをリンクコン
トローラを介してサービスを要求する発信ポートを有す
るドメインに戻る信号発生タイムスロット（DATS）上に
送出する。例えば、この要求されたサービスはダイアル
トーンであってもよい。他の信号発生メッセージを使用
して、ポート装置はドメイン内ハイウェイ上にタイムス
ロットの割当てを要求する。有効なタイムスロットがリ
ンクコントローラによって割り当てられる。トーン装置
を有する装置はダイアルトーンを必要とするポートと同
じドメインにあろうと他のドメインにあろうとに関わら
ず、トーンを割り当てられたタイムスロットでドメイン
内ハイウェイに沿っておよびあるタイムスロットでドメ
イン内ハイウェイに沿って転送する。番号の収集、タイ
ムスロットの交換を設定して呼の通路を完成する動作お
よび呼の終了のような他の電話処理はデータ通信リンク
およびドメイン間ハイウェイを介して伝送されるディジ
タルメッセージによって設定され制御される。いずれか
のまたは同じドメインにおける任意の２つの装置はそれ
ぞれのリンクコントローラを介して接続される。任意の
ドメインのプロセッサはデータ通信リンクおよびリンク
コントローラを介して任意のドメインロケーションの任
意の装置と通信することができる。このシステムは各ド
メインにおいて電話プロセッサを必要としないので効率
的である。システムのクロックおよび同期パルスはドメ
イン間ハイウェイ上を伝送されるので信頼性がある。従
って、信頼性を高めるためにクロックおよび同期パルス
用の並列な発生源およびルートが設けられている。各装
置に対して別々の専用の装置通信リンクが設けられてい
る。１つの装置通信リンクが障害になったとしても、そ
の装置の障害は全システムの、または全ドメインの破局
的な障害にはならない。

典型的なシステムにおいては、各ドメインは128個の
チャンネルを処理することができる。各々が約300チャ
ンネルを有する２つのモジュール型スイッチング交換機
は単一のドメインに収束比5:1を使用して使用すること
により処理することができる。８メガヘルツのデータ速
度（128チャンネル）および16個のドメインを使用し
て、32個までのモジュール型スイッチング交換機が約1
0,000回線にサービスする統合化スイッチングシステム
に統合され接続される。スイッチングシステムは各ドメ
インの異なる組合せで異なる装置および要素を含んでも
よい。更に高い帯域幅を必要とするチャンネルが要求さ
れる場合には、フレーム当り２つ以上のタイムスロット
を各チャンネルに割り当ててもよい。

要約すると、通信ネットワークにおけるポート間を接
続する本発明による時分割多重スイッチングシステムは
第１の複数の並列ハイウェイ（ドメイン間ハイウェイ）
上で同時に動作する第１の複数の一連の循環するタイム
スロットを画定する手段を有している。本システムは第
２の複数の並列ハイウェイ（ドメイン内ハイウェイ）上
に呼信号用の第２の複数の一連の循環するタイムスロッ
トを発生する手段を有している。第２の複数の一連のタ
イムスロットは第１の複数の一連の異なるタイムスロッ
トにそれぞれ対応している。ポート間の接続を設定する
事象に関する信号発生メッセージを発生する手段が設け
られている。第１の複数の一連の循環するタイムスロッ
ト（フレーム上の）の少なくとも１つのタイムスロット
（DATS）（ドメイン間ハイウェイのタイムスロット）に
信号発生メッセージを割り当てる手段を有している。信
号メッセージを有するタイムスロットを信号メッセージ
に割り当てられた以外の第１の複数のタイムスロット
（ドメイン間ハイウェイ）およびポート間の呼信号の通
信用の第２の複数のタイムスロット（ドメイン内ハイウ
ェイ）に割り当てる手段が設けられている。信号メッセ
ージに応答して割り当てられたタイムスロットでポート
間を接続する手段が設けられている。信号メッセージは
別々の独自な装置通信リンク上でそれぞれのドメインの
ポートにおよびポートから伝送される。

本発明の前述したおよび他の特徴、目的および利点は
本発明を実施する現在の好適実施例および最良のモード
とともに添付図面に関連する次の説明を閲続することに
より更に明らかとなるであろう。

第１図を参照すると、16個の異なるドメインに異なる
相補型の装置を有するTDMスイッチングシステムが示さ
れており、そのうちの３つのドメイン10、12および14が
図示されている。これらは第１のドメイン10、第２のド
メイン12および第16のドメイン14である。モジュールま
たは装置はそれぞれのドメインの構成要素である。同じ
形式の装置は同一のものであり、従ってモジュールは交
換してもよい。各ドメインはリンクコントローラの周り
に置かれている。各ドメインは好ましくはボードの上で
相互接続された要素を組み合わせたものである。従っ
て、リンクコントローラはリンクコントロールボードと
称する。第１のドメイン10のリンクコントロールボード
16はLCB−１と称する。第２のドメイン12のリンクコン
トローラ18はLCB−２と称し、第16ドメインのリンクコ
ントローラ20はLCB16と称する。リンクコントローラは
ドメインの全ての通信が通過しなければならない中枢部
である。

図示の実施例においては、リンクコントローラは16の
ドメイン間PCMハイウェイ（IDH）に接続されている。LC
B−１はPCMハイウェイ０に沿って送信し、自分自信用の
メッセージを受信するようにそのハイウェイに連結され
ている。また、ハイウェイ０は他の全てのドメインのリ
ンクコントローラに接続され、ドメイン間ハイウェイ０
を介してそれらと通信する。同様に、LCB−２はドメイ
ン間ハイウェイ１に送信する。このLCB−２は自分自身
用のメッセージを受信する通路を有し、他の全てのLCB
に接続されている。リンクコントローラ16はハイウェイ
15に送信し、そのハイウェイから自分自身用のメッセー
ジを受信し、他の全てのLCBと通信するためにハイウェ
イ15を介して他の全てのLCBに接続されている。

システムの各ドメインに対するLCBに独自の指示を与
えることによって各LCBが存在するドメインの数を各LCB
が決定することを可能にするリンク識別バスがある。こ
の独自の指示は増大されたピンロケーションにおいてバ
スに供給されたアースによって提供される。このアース
は（最下位の位置のリード線上において）バスの底端部
の一端において第１のドメイン10に配線される。このア
ースはバスに沿って進み、ケーブルに沿って進むにつれ
て更に高いピンに移動（スリップ）する。ドメイン10に
おいては、それはピン０である。ドメイン12において
は、ピン１である。この滑り込みは第16番目のドメイン
14においてアースがピン15になるまで続く。ドメインの
数はアースを有する最も高い番号のピンの数に等しい。
従って、LCBは自分自身のロケーションを決定すること
ができ、信号メッセージ（パケット）がそれ自身のドメ
インにアドレスされたときを検出することができ、ドメ
イン番号によって適当なドメインにパケットをアドレス
させることを可能にする。このリンク識別システムは前
述した米国特許第4,228,536号（本特許の第8A図参照）
に記載されているものと同じである。

装置（ドメイン）の数およびタイプはシステムの必要
条件によって決定される。LCBに加えて、ドメインに30
までの別の構成要素があってもよい。

共通バックプレーンはドメイン構成要素への相互接続
配線およびドメイン間ハイウェイおよびリンク識別バス
に対するコネクタを有している。バックプレーンは第７
図に関連して詳細に示され説明される。第１のドメイン
10の４つの図示する構成要素の１つは電話プロセッサで
あり、このプロセッサはシステムの通信ネットワークを
介した信号送出および接続を制御する。このプロセッサ
はマイクロプロセッサおよびメモリを有し、バックプレ
ーンまたは相互接続ボードに接続されている。マイクロ
プロセッサおよびメモリ22を有する電話プロセッサはMP
Bと称する。各ドメインはMPBを持つ必要はない。高速動
作を達成し、信頼性を向上するために、複数のMPBがシ
ステムに使用されてもよい。他のMPB24は第16番目のド
メイン14にある。システムはモジュール化されているの
で、MPBは同一であってよい。

ポートボード（PB）26はまた第１のドメイン10に設け
られている。このボードはシステムによってスイッチさ
れ、相互接続される電話回線およびトランクに接続され
るライン回路を有している。このポートボードはいくつ
かのライン回路、適切には８個のライン回路またはいく
つかのトランク回路、適切には４個のトランク回路を有
してもよい。ライン回路は第４図に関連して以下に詳細
に説明する。ドメインの他の構成要素はサービス回路ボ
ード（SB）28である。このサービス回路ボード28はトー
ン信号受信機および送信機、および音声会議回路および
通信システムにおいて必要またはあることが望ましい他
のサービス回路を有している。また、第１のドメイン10
はリンギング発生器（RG）を有し、ライン回路とともに
ポートボードを有する各ドメインはリンギング発生器を
有していることが好ましい。共同加入線への摘要のため
に異なる周波数、例えば８個の異なる周波数のリンギン
グ電流がリンギング発生器に接続されているバックプレ
ーン上のリンギング電流供給リード線に沿って流れ、そ
の時発生しているリンギング電流の周波数に対応するコ
ードを運ぶリンギング制御リード線とともにバックプレ
ーン上の全ての素子位置に供給される。リンギング電流
供給リード線およびリンギング制御リード線は簡単化の
ために第１図に単線で図示されている。

各ドメインは好ましくは複数の電源を有し、この電源
はドメインのボードによって要求される異なる電圧の動
作電力を供給する。各電流はバックプレーンの異なるリ
ード線に沿って流れ、バックプレーンコネクタを介して
ドメインの構成要素（ボード）に接続される。電流は負
荷に供給され、信頼性を増大するために冗長であっても
よい。

第２のドメイン12は周辺装置に接続されたり、または
図示のシステムを他の電話局に接続するＴ−１トランク
に接続する遠隔インタフェースを有している。他の雑構
成要素32が第16番目のドメインに設けられている。この
構成要素はダイアルトーン、ビジートーンおよび他の電
話用のトーンを発生するトーン装置を有している。本シ
ステムの特徴は各ドメインにおける種々の異なるドメイ
ン構成要素を選択できる融通性にある。

PCMデータおよび他のデータはドメイン内ハイウェイ
上を伝送される。これらはドメインPCMハイウェイ（DP
H）と称する。ＡおよびＢハイウェイとして示すこのよ
うな２つのハイウェイがある。Ａハイウェイは４線送信
バスおよび４線受信バス（XMTバスＡおよびRCVバスＡ）
を有し、他のハイウェイは各々４本の送受信線（XMTバ
スＢおよびRCVバスＢ）を有する。典型的なシステムに
おいては、１つのDPHのみが選択される。ＡおよびＢハ
イウェイは、各々が同じバックプレーンに接続または分
配される６つのドメインまでを備えることができる３つ
の部分にオプション的に分割される。この構成はパッケ
ージ化の密度を増大し、システムの物理的な大きさを減
らすことができる。バックプレーンおよびそのドメイン
はシステムのシェルフを構成する。

各LCBはクロックおよび同期信号を発生する。このク
ロックおよび同期信号はドメイン間ハイウェイに沿って
伝送され、ハイウェイに沿って伝送されるビット（ディ
ジタル信号）に符号化される。これらの信号は他のLCB
で抽出され、タイムスロットを見つけ、TCMデータを読
み出すのに使用されたり、オプションとして別のクロッ
クおよび同期リード線に沿ってドメイン構成要素に伝送
されるクロックおよび同期パルスを発生するのに使用さ
れる。クロックおよび同期リード線に供給される他のク
ロックおよび同期信号源があってもよい。これらの信号
源はドメインの装置内に設けられてもよい。外部のクロ
ック源がまた使用されてもよい。オプションとして、２
つ以上のLCBまたは他のクロック源がシェルフにある場
合には、一方が障害になった場合に他方が引き継ぐよう
にこれらのクロックおよび同期源がクロックチェーンを
介して接続されてもよい。このようなクロックチェーン
は上述した米国特許第4,228,536号および1980年10月21
日にチャールズ ジェイ ブライデンスタイン等（Char
les J.Breidenstein et al）に発行された米国特許第4,
229,816号に記載されているものと同じである。配線に
よるハードのクロックチェーンが使用されない場合に
は、ソフト制御による一方から他方への転換を行っても
よい。

ドメインのLCBおよび他の構成要素は装置通信リンク
（DCL）によって接続されている。バックプレーンにこ
のような31のリンクがある。ドメインの構成要素間の通
信はDCLを使用して行われる。DCLは両方向直列リンクで
ある。各ドメインの構成要素から各ドメインのLCBへの
伝送用に31の通路があり、これらの通路はバックプレー
ンへの（接続されている）ドメイン構成要素へのロケー
ションに依存して選択されてる。各ロケーションには別
のコネクタがある。ドメインからLCBによって受信され
た信号用の独自のリード線をDCLRと称する。LCBからド
メイン構成要素に送信される信号用の独自のリード線を
DCLXと称する。31本のDCLRリード線の内の独自の１本お
よび31本のDCLXリード線の内の独自の１本はセルフリン
クSLRおよびSLXとして自分自身用に予約されている。LC
Bは自分自身用の伝送信号をそのSLXリード線を介して受
信し、DCLRの内の独自の１本上の受信用のSLRリード線
上に送信する。DCLRおよびDCLXの内の独自の１つに対す
るセルフリード線の接続はそのドメイン内のLCDのロケ
ーションに関する識別情報を形成し、また両方向通信を
行う。

ドメインにおける各構成要素のロケーションはDCLに
よって定められる。各ドメインロケーションは独自のDC
Lリンクを有している。従って、ドメインロケーション
はロケーションに接続されたDCLの数に等しい。この数
は全てのドメインの構成要素およびLCBがアドレスされ
ることを可能にし、信号送出メッセージが特定のロケー
ションに向けられることを可能にしている。初期化時に
おいて、あなたがそこにいるか（Are You There）（RUT
H）と称する信号送出事象を識別する信号送出メッセー
ジは各ドメインロケーションにおける構成要素の形式
（ボード形式）のDCLを介して識別情報を得る。これら
のアドレスのマップはLCBに蓄積され、信号送出メッセ
ージを迂回させるのに使用される。動作ボード構成要素
は信号送出メッセージを発生し、信号送出メッセージに
応答するプロセッサ（マイクロプロセッサチップおよび
メモリ）を有することができる。

システム内には２つの主通信ネットワークがある。こ
れらは呼データ用のドメイン間ハイウェイおよびドメイ
ン内ハイウェイ（IDH−DPH）ネットワークおよび信号送
出メッセージ用のDCL−DATSパケットネットワークであ
る。DATSはタイムスロット、好ましくはドメイン間ハイ
ウェイ上を伝送される各フレームの最後の８個のタイム
スロットの１つ以上を専用に割り当てられている。これ
らのDATSタイムスロットおよびDCLは信号送出メッセー
ジまたはパケットを送信するネットワークを形成してい
る。このパケットネットワークは呼制御用の制御情報を
送信するのに使用される。また、これは強化された機能
を提供するように、例えば統合サービスディジタルネッ
トワーク（ISDN）プロトコルによって必要とされるよう
なターミナルまたは他の周辺へのアクセスを行うように
加入者間でパケットデータを送信するために使用するこ
とができる。

呼データ用のIDH−DPHネットワークにおいては、IDH
は全てのドメインに対する全てのPCMハイウェイを形成
している。IDHはシステムにおける全てのドメインにバ
スで接続されている複数のハイウェイを有しているの
で、各ドメインは16IDHハイウェイの単一ハイウェイ上
にその呼データ（PCM音声／データチャンネル）を送出
する。それは16IDHハイウェイの全てから、すなわち他
のドメインおよびそれ自身のドメイン用のチャンネルか
ら受信する。従って、本システムはシステムの全体にわ
たって全てのPCMタイムスロット（全てのチャンネル）
の完全な有効性を備えている。好適実施例においては、
16IDHハイウェイの各々は8.192メガビット／秒の速度で
動作する。各タイムスロットは64キロビット／秒の速度
で動作する。16IDHハイウェイの各々は128タイムスロッ
トを有している。128タイムスロットの各グループ（フ
レーム）はサイクリックに発生する。DPHハイウェイは
４つ送受信対で構成され、その各々は32のタイムスロッ
トを有し、2.048Mbpsの速度で動作する。DPHには全体で
128PCMタイムスロットがある。

各ドメインの構成要素がチャンネル（音声／データ通
信路）を要求する毎に、各ドメインの構成要素にタイム
スロットがダイナミックに割り当てられる。これらのタ
イムスロットは必要とされないときには他の使用のため
に空き状態になる。また、DPHタイムスロットはプログ
ラム及び／または電話プロセッサ（MPB22および24）へ
のまたはからのデータベース情報をダウンロードした
り、またはアップロードするために使用されてもよい。
各ドメインのLCBはどのタイムスロットが使用中である
かを示す情報を蓄積するデータベースを維持しており、
これによりLCBは要求に応じてドメインの構成要素の空
きのタイムスロットに割り当てることができる。

DCL−DATSパケットネットワークは独自にDCLを利用し
ている。LCBはドメインにおけるすべてのDCLに対するア
クセスを有し、全てのロケーションと通信することがで
きるドメイン内のただ１つの構成要素である。LCBは呼
データネットワーク用の二重タイムスロット交換として
機能するタイムスロット交換を有し、IDHおよびDPH間の
接続を行うとともに、各ハイウェイ上の８つまでのDATS
（フレーム当り8x16または128DATS）およびドメイン構
成要素間の接続を行う。従って、システムの全体を通し
て呼データおよび信号メッセージ用に対して完全に接続
を行うことができる。この接続性は次の特徴を有してい
る。（ａ）ドメイン内の種々の形式の構成要素（ボー
ド）をどのドメインロケーションにでも配置することが
できるという完全な融通性、（ｂ）あるロケーションに
おけるドメイン構成要素の不良はそのロケーションのDC
Lに影響を与えるのみであって、ドメイン全体またはシ
ステム全体に破壊的な障害を与えない。（ｃ）DCL間の
一連の星型接続はバックプレーン上で容易に実施するこ
とができる。

信号送出メッセージ（パケ：ト）はIDHハイウェイ上
のタイムスロットでドメイン間に送信され、１つ以上の
タイムスロットを使用することができ、大きさが可変す
るチャンネルを形成することができる。信号メッセージ
またはパケットはいくつかの８ビットバイトを有し、こ
れらのバイトは１つのフレームの１つ以上のタイムスロ
ットでまたは連続するフレームのタイムスロットで送信
される。メッセージは256バイトまで有してもよい。メ
ッセージに対するこのような全ての容量が必要であると
予想されるものでなく、メッセージの各パケットは最大
32バイトを有しているものである。ヘッダは10バイトで
あり、その後にデータバイトが続く。第５図および第６
図に関連して後述する米国特許第4,228,536号に記載さ
れているMSUスタックを利用するMSU拡張システムの場合
には、ヘッダは16バイトを有する。残りのバイトはデー
タバイトである。

ヘッダのフォーマットは次表に示されている。

ここにおいて、ｈはdhtypeフィールドであり、ｓはss
pareフィールドである。

各フィールドのバイトはアドレス情報、制御機能また
は事象、タスクおよびタスクを実行する回路のロケーシ
ョンを示している。１フィールドはdhtypeフィールド
（宛先ヘッダタイプ）と称する１ビットフィールドであ
る。これはパケットが特定のタイプのボードに送信され
ているのかまたは特殊なアドレスに向けられているのか
を示す１ビットである。０バイトはカウントフィールド
であり、その数字はパケットにおけるバイトの数を示
し、LCB（第３図）に関連して詳細に説明するDATS受信
バッファメモリにメモリスペースを割り当てるために使
用される。Ｓビットはスペアフィールドであり、これは
更に拡張することを可能にし、第６番目のバイトを満た
すのに必要とされている。

事象は実行しようとする報告動作または要求動作であ
る。種々の事象があり、その各々はそれ自身の番号を持
っている。事象のあるものはタイムスロットを割り当て
るものである（ALLOT−TS）。他の事象はタイムスロッ
ト番号を運ぶタイムスロットの割当を確認するものであ
る（ALLOT−ACK）。呼処理タスクを取り扱う他の事象は
タイムスロットが有効でないときの確認不可能（NAKALL
OT−TS）である。更に他の事象はタイムスロットを空き
にするものである（FREE−TS）。また別の事象はタイム
スロットにまたはチャンネルに問い合わせるものである
（LISTEN−TO−TS）。呼処理を扱う更に他の事象はタイ
ムスロットを読み込んだり、または接続し（READ−T
S）、タイムスロットが読まれたことを確認するもので
ある（ACK−READ−TS）。これらのパケットの多くは電
話プロセッサすなわちMPBに発生する。

dCLSTフィールドはクラスタ番号を示している。シス
テムは別のクラスタを持つことによって拡張することが
でき、各々が例えば第１図に示すような16のドメインTD
Mシステムを有している。クラスタフィールドはカスト
マの要求条件または用途によって認められる場合には図
示されているTDMシステムを更に拡張するのに使用され
てもよい。

dMDNフィールドは宛先ドメインである。これはリンク
識別バスとして識別されるLCB番号である。dDLOCフィー
ルドは独自のDCLへの接続によって識別される宛先ドメ
インのロケーションである。

ｈ（宛先ヘッダタイプ）ビットがセットされると、dD
MNおよびdDLOCフィールドはメッセージが向けられてい
るモードタイプを定める。dDMNフィールドが０である
と、パケットは全てのドメインの特定のタイプの全ての
モードに供給されるブロードキャストメッセージであ
る。dDLOCフィールドはパケットが送信されているボー
ドタイプを示している。ブロードキャストメッセージへ
の他の指令は異なるdDMNおよびdDLOCコードによって定
められることができる。ｈビットがクリアされると、dD
MNおよびdDLOCフィールドはメッセージ用の実際のアド
レスロケーションである。

dDLTフィールドは宛先ドメインロケーションタスクで
ある。これは回線へのリンギングの送出、ダイアルトー
ンの供給などのような事象を扱う処理に影響を与えるド
メイン内のプロセッサにおけるプログラムのサブルーチ
ンである。ドメイン内プロセッサは多重タスクオペレー
ティングシステムを有している。タスク番号は各タスク
に割り当てられる。システムはメッセージに応答して動
作し、タスクを実行する。メッセージはドメイン内ロケ
ーションのメモリ（RAM）の入力キューに蓄積される。L
CDのプロセッサはパケットにアクセスし、タスク、例え
ばタイムスロットの割当、タイムスロットの解放などの
タスクを実行する。異なるタスクを実行する多数のメッ
セージは例えば電話プロセッサの全てに送信される。プ
ロセッサはメッセージに割り当てられるようにプログラ
ムされている。適当なプログラムは話中でない場合メッ
エージをサービスする最初のドメインの電話プロセッサ
（MPB）を有するドメインロケーション番号に基づいて
おり、話中の場合には次に高い番号のドメインの電話プ
ロセッサがタスクを実行する権限を与えられる。

宛先ドメインロケーション構成要素フィールド（dDL
M）はタスク内の多重動作用に設けられている。例え
ば、タスクはボートのライン回路に接続されている電話
にリンギング信号を送る機能を有している。構成要素は
タスクが特定のライン回路に対して実行することができ
るようにする。タスク自身のようなタスクの構成要素は
dDLMバイトによって呼び出されるソフトウェアルーチン
によって定められている。

sCLST、sDMN、sDLOC、sDLTおよびsDLMフィールドは宛
先フィールドに類似しているものであり、発信元に等価
なものである。これらのフィールドは返送または確認メ
ッセージが送信元によって要求される同じ言語（フィー
ルド）で送信されることを可能にする。確認メッセージ
はそれから単に受信された事象メッセージコードによっ
て送信される。否定確認メッセージはこのメッセージを
１だけインクリメントされて送信される。これは動作の
独立性および各装置の動作上の独自のチェックのために
設けられているが、これは特定の発信元によって要求さ
れる確認と他の発信元によって要求される確認との間に
差を設けることが容易に達成されるからである。これは
何百ものメッセージおよびそれらの確認メッセージを処
理することを可能にし、プロセッサのRAM内のメモリス
ペースを有効に利用することを可能にしている。

データバイトはパケットの32バイトの一部であり、周
辺におけるある動作を割り当てたり、または指示する特
定のタイムスロットを指示するのに使用される。これら
のデータバイトは周辺の制御プロトコルによって要求さ
れるASCIIバイトまたはASCIIバイトの列である。

接続事象に加えて、管理および保守事象がある。上述
した管理事象RUTHはボードの識別およびボードタイプを
決定するために初期化時すなわち「ブートアップ（boot
−up）」時に使用される保守事象である。次の表はRUTH
およびRUTHACKパケットの指示およびパケット識別を説
明している。

他の保守事象パケットはシェルフのスロット（または
ロケーション）の構成要素（ボード）が存在し、動作中
であるかどうかを決定するRUL Ｍパケットである。RUL
事象はシステムの自己診断を連続的におこなうために周
期的に送出される。

呼処理メッセージタイムスロットは次の表に説明され
ているALLOT TS、ACK ALLOT TS、NAK ALLOT TS、F
REE TS、READ TSおよびACK READ TSフォーマットか
ら明らかであろう。

信号送信メッセージパケットを利用して、呼接続が設
定される。呼の設定は第8A図および第8B図に示されてお
り、これらの図は信号送信メッセージおよび通話路の設
定に関する典型的な呼の流れを示している。呼は、加入
者が電話機をオフフックすると、第8A図の（Ａ）から始
まる。電話機はボートボードのライン回路に接続されて
おり、このライン回路はオフフック状態を検出する。ラ
イン回路およびその動作の詳細のために第４図を参照す
る。ライン回路は、第４図から明らかなように、接続さ
れている全てのライン（８ライン）を操作するプロセッ
サを有している。加入者回線のオフフック状態を検出す
ると、ライン回路はドメイン内のLCBからDPH上のタイム
スロットを得る。ライン回路はドメインロケーションの
DCLを使用してLCBと通信する。ライン回路のマイクロプ
ロセッサはDCLリンク上のタイムスロットを要求するパ
ケットを発生する。これはタイムスロットに対する要求
条件を示しているALLOT−TSパケットである。LCBはデー
タベースを探索してタイムスロットが有効かどうかを決
定する。タイムスロットが有効でない場合、ALLOT NAK
応答信号がライン回路（LN1）に送出される。タイムス
ロットが有効な場合には、ALLOT−ACK（タイムスロット
番号付）が要求回路（LN1）に送出される。

このALLOT−ACKメッセージを受信すると、LN1は電話
プロセッサ（MPB）に送信することによってオフフック
メッセージを送出する。これは第8A図に（TP＊、LN1）
のアドレスとして示されている。PT＊はメッセージが全
ての各電話プロセッサに送出されることを示している
（送信）。このメッセージはDCL上をLCB1に送出され
る。LCBはＨビットからこのメッセージが全てのドメイ
ンに送信されたものであることを判断する。LCB1はデー
タベースをチェックしてそれがドメインに１つ（または
可能なら更に多くの）電話プロセッサ（MPB）を有して
いるかどうかを決定する。MPBがLCB1と同じドメインに
ある場合には、メッセージはMPBに接続されているDCLに
送出される。更に、メッセージがブロードキャストされ
るべきものである場合には、LCB1はまたそのIDHハイウ
ェイ上のDATSタイムスロットにメッセージを送出する。
LCBは入パケットのヘッダからパケットの宛先を判断す
る。パケットは全ての電話プロセッサにブロードキャス
トされているので、各LCBはそのデータベースを走査
し、ドメイン内に電話プロセッサを有しているか判断す
る。第8A図および第8B図に示す例においては、メッセー
ジはLCB1からLCB2に送られる。LCB2はドメインに電話プ
ロセッサを有していることを決定し、応答すべきことを
決定する。

LCB2はドメイン内のDCLを介してTP1（LCB2のドメイン
の電話プロセッサ）にパケットを送る。電話プロセッサ
はダイアルトーンを送出し、番号を蓄積するプログラム
に従って次の動作を決定する。それから、TP1はRECEIVE
−DIGITSパケットを送信ライン回路（LN1）の宛先とと
もにLCB2に送る。パケットはIDH DATSを介して、LNIに
戻る。それから、LCB1がダイアルトーンを加入者に供給
することを要求するLISTEN−TOダイアルトーン要求信号
をLCB1に送る。LCB1がLNIからLISTEN−TOパケットを受
信するときには、タイムスロットがLNIに割り当てられ
ているので、ダイアルトーンに対するタイムスロットは
LNIに接続され、LNIはダイアルトーンを聞く。ダイアル
トーンを聞いた後、加入者は電話のダイアルを開始す
る。番号がLN1によって記録され、TP1によって規定され
る桁数を受信すると、DCL−DATSネットワークを介してT
P1に送られる。

TP1は番号を受信すると、LN1がLN2に設けられている
加入者を呼び出そうとしていることを判断する。それか
ら、TP1はリングラインへの指示を有したパケットをLN2
に送る。この場合、LN2はTP1と同じドメインにあるの
で、LCB2のみがこのパケットを送るのに利用される。ま
た、このパケットには発信ラインのタイムスロット（LN
1のタイムスロット）が含まれている。発信タイムスロ
ットはLCB1および２に記録され、通話路を完成するのに
使用される。LN2は、パケットを受信すると、LCB2から
タイムスロットを得ようとする。ALLOT−ACKメッセージ
が受信されると、LN2は加入者の電話機にリンギング電
流を供給するタスクを実行し、確認パケットをもってTP
1に応答する。TP1はパケットを受信し、確認パケットを
有して、LN1に返答する。確認パケットはLN1で受信され
ると、LN1はLCB1に対してLN1にリングバックトーンを供
給するように要求する。

第8B図における点（Ｄ）において、呼は安定リンギン
グ状態に進む。LN1の加入者がこの呼を放棄するかまた
はLN2の加入者がこの呼に応答するまで、呼はこの状態
にある。この場合、LN2の加入者がこの呼に応答すると
（第8B図の（Ｄ）の後）、TP1に送信されるオフフック
パケットを発生する。また、LISTEN−TOパケットがLCB2
に送られる。LCB2はLISTEN−TOパケットを受信し、LN2
にLN1のタイムスロットを問い合せさせる。TP1は、オフ
フックパケットを受信すると、ANSWERパケットをLN1に
送出する。LN1がパケットを受信し、LISTEN−TOパケッ
トをLCB1に送出し、LN1にLN2を問い合せさせる。第8B図
の点（Ｅ）において、両方向通信路がDPHおよびIDHハイ
ウェイを介してLN1およびLN2の間に設定される。

会話が終了すると、加入者は受話器を掛け、呼を終了
する。これはちょうど第8B図の点（Ｅ）の後で発生す
る。LN1への加入者が受話器をかけると、LN1がON−HOOK
パケットをTP1に送出する。また、LN1はLCB1に送出され
ているFREE−TSパケットを有するタイムスロットを解放
する。TP1に送出されているパケットが到着し、RELEASE
パケットをLN2に送出し、LN2にLCB2のタイムスロットを
解放させる。その後遅れて、LN2の加入者もまた受話器
を掛け、呼動作が完了する。

第７図を参照すると、バックプレーンボードの図が簡
略化して示されている。この図はリンクコントローラボ
ードまたはドメインの構成要素である他のいづれかの装
置を受け入れるに適しているコネクタ700および701用の
位置を図示している。これらは、第１図に示すようにリ
ンクコントローラポートボード、電話プロセッサ、サー
ビス回路、遠隔インタフェース回路および雑回路であ
る。第７図に示すリンクコントローラボード用の２つの
位置がある。これらの位置は冗長に設けられている。図
示されている２つのLCBの位置はDCLへの自己リンクを除
いてリンク間ケーブル（IDH）、リンク識別バス、ドメ
イン内PCMハイウェイ（DPH）、および他の全てのリード
線に対して同じ接続をもっている。このようなLCBの位
置のグループ化はLCBスリップグループと称する。現在
の好適実施例においてこのようなスリップグループは６
つあり、それが相互接続するバックプレーンおよびボー
ドのシェルフは６ドメインまで有している。シェルフは
１つのドメインのみを有していることを理解されたい。

２つの位置703および704が汎用ボードのために示され
ている。これらはリンクコントローラ以外のドメインの
構成要素である。汎用ボードはドメインが前述した米国
特許第4,228,536号に記載されている形式のモジュール
型交換機に接続するために使用される場合にカテゴリゲ
ートウェイボード内に設けられている。更に多くの汎用
コネクタを使用してもよいし、またボードはコネクタ70
3および704に加えて別の汎用ボードコネクタを有して図
示に示すように左側または右側に拡張してもよいことを
理解されたい。

シェルフはいくつかの電源およびリンギング発生器を
有しており、電源およびリンギング発生器コネクタ位置
はバックプレーン上に有効である。これらの位置の２つ
が702および705で示されている。電源およびリンギング
発生器位置はバックプレーンの全体の長さにわたって延
出し、全ての電源供給位置に有効である電源入力バスか
ら電力を受け取る。これは２線バスであり、プラグまた
は他の適当なコレクタによって主電源装置に接続されて
いる。電源およびリンギング発生器は典型的な電話交換
機においては６本の出力リード線を備えている。これら
の６本のリード線はバックプレーンの全体の長さにわた
って設けられている。これらは、リンク電流を供給する
リード線、48ボルトのバッテリ電流を供給するリード
線、アースリード線、＋５ボルト動作電圧リード線、−
５ボルト動作電圧リード線およびバイアス電圧（Vss）
リード線である。これらのリード線は電源バスと称す
る。電源バスは各リンクコントローラおよび汎用ボード
位置においてコネクタに接続されている。また、電源が
リンギング発生器として動作する場合には、３線を有す
るリンギング周波数制御バス上に３ビットコードを出力
する。このコードはリンギング電流の周波数が変化する
場合に変化する。３ビットコードは８つのリンギング電
流周波数まで可能である。循環リンギング電流周波数の
フレームが使用されてもよい。リンギング周波数制御バ
スはポートボードに使用され、特にまたそのライン回路
は以下に詳細に説明する。

DPHまたはPCMハイウェイバスは16本のリード線を有
し、２つの４線ＡおよびＢ受信（RCV）バスおよび２つ
の４線ＡおよびＢ送信（XMT）バスのために使用されて
いる。これらのバスＡおよびＢは２つのグループに分割
され、各々のグループは３つの部分に区分けされ、同じ
シェルフを共有する６つのドメインの区分けされた一部
として使用されている。

クロックおよび同期リード線はリンクコントローラか
ら発生し、バックプレーンの全体に沿って送信されるク
ロックおよび同期パルスを伝達する。外部クロックおよ
び同期発生器が使用される場合、またはシステムの一部
であるモジュール型交換機のモジュール型スイッチング
ユニットがクロックおよび同期信号を供給する場合に
は、クロックおよび同期リード線はクロックおよび同期
パルスを伝送するために使用され、前述したようにクロ
ックおよび同期がシステムのクロックおよび同期発生源
の障害にも関わらず継続して発生することを保証するよ
うにチェーン化されていてもよい。

31本の装置通信送信リード線（DCLY）および31本の装
置通信受信リード線（DCLR）があるので、装置通信リン
クバスは62本のリード線を有している。これらのリード
線は同じバックプレーン上の全てのドメインによって共
有される。リンクコントローラの各々のプロセッサのプ
ログラムはリンクコントローラがそれ自身のドメインの
構成要素にのみ応答するようにさせる。電源およびリン
ギング発生器装置はそれ自身の独自の装置通信リンクに
割り当てられる。必要な場合には、RULメッセージは電
源およびリンギング発生器の障害を連続的にチェック
し、障害が発生した場合には切り替えてもよい。また、
負荷が多い場合には、２つ以上の電源を電源バスに接続
して、負荷を分配し、冗長性をもたせてもよい。

リンクコントローラ位置700および701（１スリップグ
ループ）はドメイン間入出力リボンワイヤケーブルコネ
クタ706および707に接続されているということにおいて
独自である。これらのコネクタはLCB位置700および701
に延びているスリップワイヤを有するリンク識別バスを
備えている。また、コネクタ706および707はIDHまたは
ドメイン間PCMバスに接続されている。このバスは異な
って駆動される16対から成る32本のリード線を有してい
る。各LCBのみが１つの送信対を使用し、16の受信対を
有し、その１つは自分自身の送信対からのものであり、
他はシステムの他の15の可能なLCBからのものである。

バックプレーンはリード線に接続されるボード上に取
り付けられている多数のリード線およびコネクタを有す
るプリント回路基板である。リンクコントローラおよび
汎用コネクタは基板の一方の側にあり、電源およびリン
ギング発生器コネクタは基板の他方の側にある。

第２図を参照すると、リンクコントローラの構成要素
およびそれらの相互関係が示されている。リンクコント
ローラはモトローラ社のMC68010のようなマイクロプロ
セッサを有するリンクプロセッサ200を備えているイン
テリジェント装置である。マイクロプロセッサはマルチ
タスクプログラムを有するリードオンリメモリ（ROM）
および信号メッセージ用のバッファスペースを有するラ
ンダムアクセスメモリ（RAM）に接続されている。リン
クプロセッサは通信インタフェース201を介して装置通
信リード線（DCLXおよびDCLR）と通信している。通信イ
ンタフェース201は商用化されている形式の非同期通信
インタフェースアダプタ（ACIA）が適切である。DCLXリ
ード線には31の接続があり、DCLRリード線には31の接続
があり、１つの接続は各々SLXおよびSLRリード線に接続
されている。自己リンクリード線はバックプレーンを介
してLCB位置を指示するDCLリード線に接続されている。

信号送信メッセージは制御データインタフェース202
によって処理される。この制御データインタフェース20
2はLCBによって駆動されるIDHハイウェイの割り当てら
れたDATSタイムスロット上で送信されるメッセージを受
信する。DATSメッセージはタイムスロット交換システム
203によって割り当てられたDATSタイムスロットに挿入
される。タイムスロット交換システム203はLCBによって
駆動されるIDHハイウェイ上に呼データおよびDATSメッ
セージを送信するように接続されている。IDHハイウェ
イの全てはタイムスロット交換システム203に接続され
ている。ハイウェイの各々からのDATSメッセージはタイ
ムスロット交換システム203によって８ビット並列デー
タハイウェイを介して制御データインタフェース202に
供給される。タイムスロット交換システムは４本の受信
リード線DPHRおよび４本の送信リード線DPHXを介してド
メイン内ハイウェイ（DPH）に送信されたり、受信され
る呼データおよびDATS信号メッセージを交換する。IDH
上に有効な128のタイムスロットは制御データにダイナ
ミックに割り当てられる。少なくとも１つのタイムスロ
ットおよび８までのタイムスロットは各フレームにおい
て信号送出メッセージに割り当てられる。これらはデー
タタイムスロット（DATS）である。タイムスロット交換
の制御はタイムスロット交換制御リード線を介して行わ
れ、このタイムスロット交換制御リード線はタイムスロ
ット交換システム203内の接続メモリを指示する。リン
クプロセッサ200からのこれらのリード線（TSIC）はIDH
タイムスロットおよびDPHおよびDATSチャンネル（DC）
タイムスロット間を接続する。

クロックおよび同期信号（DCKおよびSYNC）はタイム
スロット交換システムによって外部クロック、バックプ
レーンのクロックおよび同期（クロックチェーンを有す
る）、またはドメイン間ハイウェイ上のコード内に設け
られているクロックおよび同期から引き出される。クロ
ックおよび同期信号は各構成要素に接続されているが、
第２図においては図を簡単にするためにこのような接続
は示されていない。クロックおよび同期信号は受信側に
おいて直列入力並列出力バッファ（SIPO）を作動し、DP
Hの送受信側において並列入力直列出力バッファ（PIS
O）を作動し、DPHハイウェイはIDHハイウェイ上の8.192
MHzよりも遅いビット速度の2.048MHzで動作する。

リンク識別バス（LIB）はリンクプロセッサ200に接続
され、LCBは前述したLIBバスプロトコルに従ってドメイ
ン番号を決定する。

LCBは第３図に詳細に示されている。リンクプロセッ
サはウォッチドッグタイマ301、ROMおよびRAM303を有す
るマイクロプロセッサ300で構成されている。プロセッ
サバスはリンクプロセッサの一部と考えられるタイムス
ロット交換/PCM（TSI/PCM）コントローラ304に接続され
ている。

信号またはDATSメッセージを処理する制御データイン
タフェースはDATSコントローラ305、受信および送信DAT
Sバッファメモリ306および307および二重直接メモリア
クセス（DMA）プロセッサ308で構成されている。

タイムスロット交換システムはクロック源選択、クロ
ックおよび同期発生およびクロックチェーン制御回路30
9を有し、この回路は外部クロック、クロックチェーン
を有するバックプレーンのクロックおよび同期、または
IDHハイウェイ上に受信されるコード内に設けられてい
るクロックおよび同期信号からクロックを引き出すこと
ができる。回路309へのクロックチェーンリード線はバ
ックプレーン上のクロックおよび同期リード線に供給す
る時回路に信号を送る。タイムスロット交換システムは
IDHハイウェイの受信側に接続されているデータデコー
ダを有する。これらは第３図にリンク０デコード回路な
いしリンク15デコード回路として示されている。図示の
LCBはIDHハイウェイ０に送信し、IDHハイウェイの全て
から受信する。データはPCMコードで、適切にはマンチ
ェスタ符号化コードで送信される。これはクロックが各
ビット時間毎に引き出される自己クロックコードであ
る。同期信号は128X8毎の変則符号として送信される
（各タイムスロットは直列８ビットから成る１バイトを
有している）。そして、128x8ビット毎の同期信号は例
えばコードバイオレーション（クロックエッジ不在）と
して検出される。

タイムスロット交換システムはクロックおよび同期信
号を有する解読されたデータを16個の別々の可変蓄積装
置311の接続メモリに受信する。これらの蓄積装置はシ
フトレジスタであり、複数の適切な４つのフレームデー
タ、すなわち最後に受信したフレームおよび３つの前の
フレームを有するに十分な長さのものである。この可変
蓄積装置はTSI/PCMコントローラ304の制御の下に送信PC
M並列入力直列出力レジスタ（XMT PCM PISO）312に接
続されている。受信された直列データは８個の送信DPH
ハイウェイの選択されたハイウェイを駆動するセレクタ
スイッチ（XMT PCM選択）314によってDPHドメイン内ハ
イウェイ上に送信される。ハイウェイの一方のグループ
のみ、すなわちバスＡまたはバスＢがドメインで使用さ
れる。３つの区分に分割された２つのグループのDPHハ
イウェイに対する機能は第７図に関連して前述したよう
に同じバックプレーンを介して相互接続されている同じ
シェルフ上に６つまでのドメインを設けることを可能に
する。

受信側においては、受信PCM選択スイッチ（RCV PCM
選択）315によってバスＡまたはバスＢから選択された
受信DPHハイウェイは直列入力並列出力バッファ（RCV
PCM SIPO）316および送信リンク符号化回路（XMTリン
ク符号化）317を介してIDHハイウェイ（XMTリンク０）
の適当なタイムスロットに接続される。符号化回路317
は並列データを直列形式に変換し、これをフレームの終
わりにコードバイオレーションを付けたマンチェスタコ
ードに符号化して同期信号を符号化し、８ビットの直列
グループを8.192MHzビットの速度でIDHハイウェイ（リ
ンク０）上に供給する。

DATSバッファからの信号送出メッセージは同様に送信
リンク符号器317で符号化され、XMTリンク０を介してDA
TSタイムスロットに送信される。

受信バッファからのDATSメッセージはDATS制御部305
を作動するマイクロプロセッサ300からのコマンドに従
ってRAMに転送される。DATSメッセージはDMAプロセッサ
308によってアクセスされるキューに設定され、選択さ
れた装置通信リンクに送信されるとき、32チャンネルAC
IA318である通信インタフェースを介して送出される。
また、信号メッセージは装置通信受信リード線（DCLR）
を介して受信され、RAMに転送され、そこで動作させら
れる。例えば、信号メッセージはALLOT−TIME SLOTで
あるときには、急送され、指定されたドメインの指定さ
れた装置にアドレスされたり、または送出DATバッファ
メモリ307に送信され、XMTリンク符号器317によってDAT
Sタイムスロットにブロードキャストされる。

リンク識別情報はリンクIDアクセス回路319を介して
得られる。このリンクIDアクセス回路319はリンク識別
コードをプロセッサバスに転送する。プロセッサは受信
した信号メッセージのフォーマット化および処理で使用
するためにリンク識別情報をRAMに蓄積し、LCBのドメイ
ンにアドレスされたものかどうかを決定する。

更に詳しくは、リンクデコード回路310においては、
クロックは各ビットを指定するパルスのエッジによって
同期されているフェーズロックループ回路を使用するこ
とによってデコードされる。同期はフェーズロックルー
プを使用して発生されたクロックを受信リンクからの生
のデータと比較することによって検出される。クロック
エッジは各128x8ビットのバイト毎に、すなわち126マイ
クロセコンド毎に発生するように省略されている場合に
は（コードバイオレーション）、同期リード線の出力パ
ルスが得られる。同期およびクロックパルスはハイウェ
イからPCMデータをデコードするのに使用され、データ
を可変蓄積装置311に記憶する。

クロックおよび同期信号がIDHハイウェイから引き出
される場合には、最も小さい番号のLCB（ドメイン０に
対して）がクロックおよび同期選択回路309を制御する
レジスタを設定することによって使用される。クロック
は回路309において監視される。見失なったクロックパ
ルス検出器は所定の順番で他のIDHからクロックを選択
する切り替えルーチンに割り込みを発生する。

データはIDHハイウェイ上をクロックおよび同期信号
によってクロックされる可変蓄積装置311に蓄積され
る。４フレームのデータが接続メモリを提供する可変蓄
積装置に蓄積されるので、DATS BUFFERメモリ306およ
び307およびDPHへのデータの転送はIDHハイウェイ上の
データと同期して発生する必要はない。従って、ドメイ
ン間のケーブルの長さによって送信における遅延を可変
することによって影響されないということが本システム
の特徴である。

可変蓄積装置311の呼び出し側はTSI/PCMコントローラ
304の制御の下に一度に１回の制御でスイッチされたPCM
バス、XMT PCM PISO312、およびXMT PCM選択回路314
を介してドメイン内（DPH）ハイウェイに接続されてい
る。全ての16のIDHハイウェイからの128の全てのタイム
スロットが有効である。同期パルスはどのフレームがス
イッチされたPCMバスにあるかを決定する。クロック源
選択で発生したクロックおよび同期パルス、クロック同
期発生およびクロックチェーン制御回路309は可変蓄積
装置からの読み出しを制御する。従って、読み出しは同
期しているが、可変蓄積装置への入力は非同期である。
TSIコントローラ304は可変蓄積装置311のどちらかを制
御し、その蓄積装置のどのロケーションが読み出される
かを制御する。16ハイウェイの各々から128のタイムス
ロットが有効である。これらのタイムスロットの128は
各ドメイン内（DPH）ハイウェイフレームの間スイッチ
される。従って、ハイウェイ上におけるビット速度の変
更はデマルチプレクシング（de−multiplexing）の間お
よび接続メモリからDPHハイウェイへのデータの転送の
間に発生する。

フレーム当りの８つのタイムスロットがDATS情報用の
各IDHハイウェイ上に割り当てられる時には、選択さ
れ、受信DATSバッファ306に書き込まれる有効な128バイ
トのDATS情報がある。フレーム当りのドメイン間ハイウ
ェイから全体で2048タイムスロット（16x128）が有効で
あることを理解されたい。従って、実際上、２つのタイ
ムスロット交換がある。一方は呼データ（ドメインPCM
（DPH）ハイウェイ上を伝送される音声およびデータメ
ッセージ）であり、他方はDCL/DATSネットワーク上を伝
送される信号メッセージである。システムはDATSタイム
スロットおよび呼データタイムスロットを交互に受信DA
TSバッファメモリ306および送信PCM PISO312に読み出
すことによって動作する。

可変蓄積装置311に蓄積されているデータの各フレー
ムの少なくとも１つの、しかし最大８個までの所定のタ
イムスロットにDATSメッセージがある。DATS制御回路30
5はTSI/PCMコントローラ304を介してクロックおよび同
期信号からタイミング情報を得るカウンタを有してい
る。DATSバイトがスイッチされたPCMバス上に現れる
と、DATS制御回路はDATバイトを受信DATSバッファメモ
リ306に読み込む。DATS/DCL通信ネットワーク上を伝送
される信号メッセージの全てまたは一部を構成するDATS
バッファの全てのバイト（最大32のDATSバイト）が受信
され、受信DATSバッファメモリ306に蓄積されると、DAT
Sバッファの送信元であるチャンネル番号（IDH上の）は
DATS制御回路305によってプロセッサバスを介してマイ
クロプロセッサ300に供給される。それから、二重DMAプ
ロセッサ308のDMA（直後メモリアクセス）プロセッサは
信号を供給され、プロセッサバスをDATSバッファ用に有
効にする。それから、DATS制御回路305は受信DATSバッ
ファメモリ306からのDATSバッファをプロセッサバス上
に読み出す。実際には、DMAプロセッサ308はDATSメッセ
ージの処理に対して最も高い優先権を与えるようにDATS
バッファを受信DATSバッファメモリ306とRAM303との間
で移動する。DATSメッセージがこのLCB用でない場合、R
AM内の領域は次のDATSメッセージ用に有効である。プロ
セッサ300はメッセージをDCLに行列待ちさせるメッセー
ジ発信プログラムを有している。

TSI/PCMコントローラ304に対する指令は信号送出メッ
セージに応答してプロセッサ300によって発行される。
その送信元はドメイン内のDCLまたはDATSタイムスロッ
トである。信号送出メッセージがDCL上に現れると、ACI
A318を介してLCBに入力される。DCL上に１バイトの信号
送出メッセージが現れると割り込みが発生する。それか
ら、DCL/DATSメッセージは受信DATSバッファメモリ306
からの信号メッセージと同じRAM303のバッファ部に転送
される。診断機能が要求される場合には、診断ターミナ
ルは診断メッセージをACIAからプロセッサバス上に供給
する。

DATSメッセージをIDHを介して送出するために、プロ
セッサ300はRAM内のDATSメッセージを送信DATSバッファ
メモリ307に転送するようにDMAプロセッサ308に司令す
る。TSIコントローラ304はフレームのタイムスロットを
計数し、DATSタイムスロットが発生すると、データが送
信DATSバッファメモリ307から送信リンク符号器317に読
み込まれ、DATSタイムスロット上に送出される。DPHハ
イウェイからのPCMデータはDATSデータと多重化され、I
DHハイウェイ上に送信される。

DPHハイウェイ上には32x4（128）のタイムスロットが
ある。これらは列をなして並列に受信RCV PCM SITO31
6の４つのシフトレジスタに送信される。PCMバイトを割
り当てられたタイムスロットに転送するTSI/PCMコント
ローラ304からのダイナミックなタイムスロットの割当
がある。送信側においては、タイムスロットコントロー
ラ304は選択されたタイムスロットで可変蓄積装置311か
らの並列PCMバイトをスイッチされたPCMバス上に読み込
む。プロセッサ300はタイムスロット割当をTSI/PCMコン
トローラ304に書き込むことによってタイムスロットを
割り当てる。コントローラ304はこのためにRAMを有して
いる。送信（XMT）PCM PISO312はスイッチされたPCMバ
スからの呼データを送信（XMT）PCM選択回路314を介し
てDPHハイウェイに送信するために並列から直列に変換
する。タイムスロット割当のためにRAM303にはマップが
設けられている。タイムスロットが割り当てられると、
そのタイムスロットはマップ内で使用中のマークが付け
られる。従って、タイムスロットはポートボードの回路
に容易に割り当てることができる。

要約すると、TSIコントローラ304は可変蓄積装置に牽
引付けをし、送信PCM PISO312を介して128のタイムス
ロットの内の所望の１つのタイムスロットにスイッチ
し、これにより所望の接続を行う。プロセッサ300はRAM
303に関するデータを受信RCV DATSバッファメモリ306
から送信XMT DATSバッファメモリ307に転送する二重DM
Aプロセッサ308とともに動作する。

ウォッチドッグタイマ301はハードウェアの監視装置
である。特殊コードがタイマ301内に設定期間内で書き
込まれなければならない。書き込まれない場合には、ウ
ォッチドッグタイマはタイムアウトとなり、プロセッサ
をリセットする。また、タイムアウトになると、ウォッ
チドッグタイマ301は可聴的に、またはLEDのように可視
的にアラームを点滅し、メジェーアラームリレーを作動
する他のタイマを起動する。ウォッチドッグタイマがタ
イムアウトの場合（主プロセッサの障害を示す場合）初
期ルーチンが再起動される。

接続信号メッセージの多くは第8A図および第8B図の説
明で指摘したように電話プロセッサに発生し、DATS/DCL
通信ネットワークを介して装置に伝送される。

初期動作時、LCBはRUTHメッセージを発生して、各ド
メインロケーションおよびそれ自身のリンク上のLCB自
身に送信する。これらのメッセージはどのタイプの装置
が各DCLに接続されているかを示すデータとともに宛先
ロケーションから確認される。

第４図を参照すると、ラインカードのブロック図が示
されている。図示のラインカードでは、８つのライン回
路が示されている。電源およびリンギングリード線は第
７図で説明したようにバックプレーンからラインカード
に接続されている。バックプレーン上のリング制御リー
ド線はラインカードを制御するマイクロプロセッサ401
によって監視され、マイクロプロセッサ401のプロセッ
サバスに読み込まれる読み出し専用リング制御レジスタ
400に供給されている。マイクロプロセッサ401はリード
オンリメモリ（ROM）403およびランダムアクセスメモ
リ、すなわちRAMメモリ404を使用している。これらのメ
モリはプロセッサバスに接続されている。マイクロプロ
セッサ401はウォッチドッグタイマ402を有し、このウォ
ッチドッグタイマ402はLCB上のウォッチドッグタイマと
同様に動作し、メッセージ用のプロセッサバスを監視
し、マイクロプロセッサが適正に動作しているかどうか
を示す。障害の場合には、リセットおよび再起動が行わ
れ、永久障害が発生した場合にはアラームが設定され
る。

８本のリード線から成るＡ＆Ｂ DPHバスは各々バッ
クプレーンからラインカードに接続される。これらのバ
スはPCMデータをラインカードに送信するADPHXおよびBD
PHXバスとして、およびPCMデータをラインカードから受
信するADPHRおよびBDPHRバスとして示されている。これ
らのバスは２つのハイウェイを選択することができるハ
イウェイセレクタ回路405に接続されている。選択され
るハイウェイは８個の送信および８個の受信ハイウェイ
の異なるものであってもよい。選択はプロセッサバスを
介してマイクロプロセッサの制御の下にハイウェイ選択
レジスタ406によって制御される。

ACIA407はDCLXリード線に接続され、直列の信号メッ
セージをプロセッサバス上に並列データとして変換す
る。１バイトの信号メッセージが受信されると、ACIAは
割り込みを発生し、この割り込みはマイクロプロセッサ
によって検出される。割り込みを受信すると、マイクロ
プロセッサ401はプロセッサバスのデータ線を介してマ
イクロプロセッサ401にデータを送信するACIAにアドレ
スする。

信号送出メッセージをLCBに送出するために、ACIA407
はプロセッサバス上の並列データを直列データに変換
し、直列データをDCLRリード線に送出する。１バイトの
信号送出メッセージを送出すると、ACIAは割り込みを発
生し、この割り込みはマイクロプロセッサで検出され
る。割り込みを受信すると、マイクロプロセッサはACIA
をアドレスし、送信のために他のバイトを供給する。

ラインカードコントローラ（LCC）408はバックプレー
ンからクロックおよび同期信号を受信し、これらを使用
して、タイムスロットを順番に配列する。８個のライン
回路は16のタイムスロットのみを必要とし、このタイム
スロットの各々は考慮している最も広い帯域幅サービス
に対して64Kbps速度で動作する。コントローラ408の主
な機能は、ラインインタフェースユニット409へのまた
はからのPCM（呼）データの送信または受信のためにハ
イウェイセレクタによって選択される２つのハイウェイ
に最大16までのタイムスロットを選択することである。
また、これらのユニットは、ラインカードによって処理
されるラインのチップおよびリングリード線に接続され
ているので、加入者ループインタフェースと称される。
ラインカードコントローラ408はマイクロプロセッサの
制御の下にダイナミックなタイムスロット割当を行う。
マイクロプロセッサ401からの信号メッセージに応答し
て、ラインカードコントローラは各ラインインタフェー
ス409内のライン制御回路410と組み合わせられているコ
ーデック（Codec）に適当なタイムスロットを与える。
ラインインタフェースは同じであり、各々は電源に接続
されることによって電池およびアースを受け取り、バッ
クプレーン上のリンギングリード線を介してリンギング
電流を受け取る。ライン０のインタフェースに対する接
続のみが図を簡単にするために示されている。また、ラ
インカードコントローラ408はコーデックからのデータ
をDPHの選択されたハイウェイ上に送出する。ラインイ
ンタフェースおよびラインカードコントローラは商用化
されている形式の集積回路であってもよい。ラインカー
ドコントローラは米国カルフォルニア州サンタクララの
インテル社によって販売されている2952形式の集積回路
ラインカードコントローラであってもよい。また、コー
デックはインテル社によって販売されている29C50/29C5
1タイプの素子であってもよい。

ユニット410はラインインタフェースに対する並列入
出力ポートを有し、リンギングリレーおよびリバースバ
ッテリリレーユニット411のリレーを駆動することがで
きる。また、コーデックおよびライン制御ユニット410
は加入者ループ用の２線−４線ハイブリッドを有する加
入者ラインインタフェース（SLIC）412に接続されてい
る。ユニット410はオフフックおよびオンフック状態に
対するループ抵抗を検出し、例えばブルース・リットル
フィールド（Bruce Littlefield）に発行された米国特
許第4,524,245号に記載されている形式のリングトリッ
プ回路を有している。オフフックおよびオンフック状態
はループの電流の有無によって検出される。

ユニット410のコーデックは、ディジタル−アナログ
およびアナログ−ディジタル変換回路を有している。こ
れらの回路は利得制御機能を備えていて、ハイウェイ伝
送ロスを調整するようになっている。LCC408からの制御
バイトは利得制御のためにLCCバスを介してコーデック
に供給される。また、コーディック410への制御バイト
はリンギング電流リード線を適当な時期にチップおよび
リングリード線に接続する指令を有している。リンギン
グリレーは動作するとリンギング電流をリンギングリー
ド線から供給する。これは適当なリンギング電流周波数
がリング制御コードによって示されるリンギング電流リ
ード線上にある間にリンギングが要求されたとき行われ
る。また、共同ラインに分割されたリンギングを監視す
るためにリレー制御信号によってリバースバッテリリレ
ーが作動する。チップおよびリングリード線はバリスタ
のような通常のライン保護回路または素子413を介して
接続され、ラインを直撃する雷のような高電圧に対して
システムを保護している。

LCC408はクロックリード線、指令リード線およびデー
タリード線を有するLCCバスを介してユニット410に接続
されている。指令リード線の半周期の間、LCC408はデー
タをデータリード線を介してユニット410に供給する。
他の半周期においては、コーデックはデータをLCC408を
介してデータリード線に供給する。指令周期当り所与の
数のクロックがある。４バイトの場合には各指令に32の
クロックがある。最初の２バイトは呼データを伝送す
る。第３のバイトは利得調整のようなコーデック制御用
である。第４のバイトは他の制御バイトである。制御バ
イトはマイクロプロセッサ401の制御の下に発生し、LCC
408によって受信される。LCCはデータを有するレジスタ
を持っている。

制御バイトに設けられている制御情報はSLIC412のオ
フフック状態を検出したことを示す１ビットを有してい
る。コーデックが送信される場合には、２バイトのPCM
データを送出し、それから制御バイトを送出する。その
１ビットはループ状態（オンフック／オフフック）用に
専用である。制御情報はデータバス上のLCCによってマ
イクロプロセッサ401のアドレススペース（入出力ウィ
ンドウ）に与えられる。それから、マイクロプロセッサ
はオフフック状態が検出されるとALLOT−TSパケットを
発生する。このパケットはバイト毎にDCLR上のACIA407
によってLCBに送信される。それから、ALLOT−TS−ACK
パケットはDCLXおよびACIA407を介してプロセッサ401に
よって受信され、LCCに対する必要な制御メッセージは
割り当てられたタイムスロットが発生したときの間、接
続を可能にする。

トーンに対しては、各異なるタイプのトーンに対して
ある固定されたタイムスロットを割り当ててもよい。こ
れは、LISTEN−TOメッセージが電話プロセッサの介入な
いし自動的に設定されるので選択を簡単化する。数字受
信のような他の全ての信号送出機能はSLIC412、ユニッ
ト410からの制御バイトおよびLCC408を介して同様に処
理される。数字はRAMに蓄積され、DCL−DATS通信ネット
ワークを介して電話プロセッサに送信される。

従って、電話機能の全ておよびポート処理信号メッセ
ージを発生する手段はラインカードで達成される。ライ
ンカードおよびドメインの他の構成要素は電話プロセッ
サおよびICBとともにシステムに接続されている種々の
加入者間の接続を行うことができる。

次に、第５図を参照すると、米国特許第4,228,536号
に記載されている形式のモジュール型交換機またはMSX
システムの大きさに拡張するように適応されるような本
発明によって提供されるスイッチングシステムが示され
ている。第５図に示すシステムは最大32のMSXシステム
を統合化することができる。この構成において、各MSX
システムはスタックと呼ばれ、最大７つのモジュール型
スイッチングユニット（MSU）を有することができる。
各スタックは約336回線収容することができるので、完
全に構成した拡張システムは約10,000回線を収容し、そ
れらの間を接続することができる。MSUは識別、タイミ
ングおよび直列データ信号データリンクを有するMSU間
制御線およびMSU−PCM間ハイウェイによって相互接続さ
れる。各MSUは正常動作状態で最大64のタイムスロット
を処理することができる。しかしながら、サービス回
路、トランク等用に有効な回線を考慮すると、MSU当り
約48タイムスロットが有効である。

第５図に示すシステムにおいては、MSXゲートウェイ
ボード（MGB）500がMSUの１つ代わりに設けられてい
る。このMSUゲートウェイボード500はDPHハイウェイを
介したドメインのLCBへのMSXのアクセスを提供してい
る。MGB500は直列リンクを有するMSU制御リード線への
アクセスを有し、従ってMSU間プロセッサメッセージを
送受信することができる。MGBはこれらのメッセージをD
CLを介して信号メッセージとして送信する。各MGBはド
メインおよびMSX間に64タイムスロットゲートウェイを
形成する。従って、２つのスタックは各ドメインにおい
て２つのゲートウェイボードを介して処理される。そし
て、16ドメインの全システムでは約10,000回線を有する
32のMSUスタックを処理することができ、これらの回線
のいずれの間でも接続することができる。このシステム
はMSUを約10,000回線の中規模スイッチングシステムに
統合化する。もちろん、全てのスタックを使用する必要
はない。２つのゲートウェイボードおよび２つのスタッ
クを有する代わりに、ドメインは第１図で説明したよう
なポートボード、電話プロセッサ、サービスボードおよ
び他のボードの補足物を有してもよい。そして、異なる
タイプのサービスを用途に適するように与えることがで
きる。本システムの主な特徴はこの点においてフレキシ
ブルであることである。

本システムの他の特徴は管理が容易であることであ
る。ドメインのいずれか１つはデータベースの変更、回
線番号およびステーション番号の変更およびトランクの
追加および削除のような管理機能用として電話プロセッ
サボード（MPB）および／または大容量蓄積ボード（MS
B）を有してもよい。MPBはMGBおよびDCL DATS通信ネッ
トワークを介してMSUと通信することができる。大容量
蓄積ボード（MSB）およびMPB間のハイウェイはMSBおよ
びMPB間のデータ転送によってMSUスタックへのファイル
のアップロードおよびダウンロードを促進することがで
きる。管理を容易化するために設けられている典型的な
サービスは「ヘルプ」ファイルの転送であり、このファ
イルはIDH/DPHハイウェイ上のタイムスロットを介してM
PBボードによってアクセスされ、端末装置に表示されて
もよい。

有効なタイムスロットの半分をドメインのゲートウェ
イボードの１つ（例えば、MGB−０）に専用に割り当
て、残りの有効な半分の他のゲートウェイボード（例え
ば、MGB−１）に専用に割り当てることが好ましい。

電話および呼処理機能は信号送出プロトコルに従っ
て、MSUで処理され、各MSUはプロセッサを有し、プロセ
ッサ間メッセージ（IPM）はMSU制御ラインの直列リンク
を介して転送される。IMPはMSU内の直列リンクメッセー
ジである。これらのメッセージはゲートウェイボードで
フォーマット化されるパケットに挿入することによって
MSXスタック間で伝送される。IMPはドメイン間のメッセ
ージの転送を制御するヘッダを有するパケット内にあ
る。パケットデータは第１図で説明したようにDCL−DAT
S通信ネットワークに沿って運ばれる。このパケットは
パケットのフィールド（データバイト）の定義とともに
下記の表に示されている。

全てのパケットは次のフィールドを有している： リンクポインタ−次のバッファに対するポインタ。内部
的に発生し、DATS−DCLネットワークを介して送信され
るパケットに含まれないメッセージの完全性のために カウント−M2バッファバイトカウント。カウントから終
わりまでの全てのバイトを含む。

事象−M2事象。各タスクに対して独自に定められる。

dCLST−宛先クラスタ。オプション。

dDMN−宛先ドメイン。

dDLOC−宛先ドメインロケーション。

dhtype−送信されたパケットヘッダタイプ。

sDLT−送信元ドメインロケーションタスク。

sDLM−発信元ドメインロケーション構成要素。

sCLST−発信元クラスタ。オプション。

sDMN−発信元ドメイン。

sDLOC−発信元ドメインロケーション。

shtype−オプション。

sDLT−発信元ドメインロケーションタスク。

sDLM−発信元ドメインロケーション構成要素。

MSUバッファを伝送する場合、パケットは次に示す追
加フィールドを有している： mlength−MSU IPMデータ長（データとして伝送される
バイトの数）。

dSTK/MSU−MSU宛先スタックおよびMSU番号。

dJOB−MSU宛先JOB。

sTK/MSU−MSU発信元スタックおよびMSU。

sJOB−MSU発信元作業。

MSU事象−MSU事象。

sPORTNO−MSU発信元ポート番号。

dpn−宛先ポート番号、含まれている場合。

data［−］−MSU IPM内で伝送されるデータ。n/u−未
使用。

ゲートウェイボードはモジュール型のものであり、典
型的なMGBは第６図に示されている。

多くのレベルシフトバッファ回路600が使用されてお
り、ここでドメイン内のディジタル信号のレベルはMSU
に設定されたものと異なっている。これらの回路はレベ
ルシフト用のバッファ増幅器を有している。特に、MSU
は負電圧電源を使用しているが、ドメインは正電圧電源
を使用している。これらのレベルはシフトされなければ
ならず、MSUおよびドメイン内の信号は互いにバッファ
される。

MSU PCMハイウェイを担う同じ32本のリード線ケーブ
ルがMGB内のタイムスロット交換および可変蓄積ユニッ
ト605に接続されている。また、MSU識別用のMSU識別バ
スがMGBに供給されている。また、MSU間を連鎖形式に連
結しているクロックチェーンイン（CHIN）およびクロッ
クチェーンアウト（CHOUT）リード線を含む制御リード
線はMGBに入るMSU制御リード線の一部である。他の制御
リード線はクロックおよび同期リード線、直列リンク
（MLINK）および話中リンク（MBUSY）リード線である。
MGBからの出力はDPHハイウェイであり、その内の４本の
みが送信のために使用され、他の４本が受信のために使
用される。MGB内のマイクロプロセッサ602によって制御
されるハイウェイセレクタスイッチ601はＡまたはＢ D
PHハイウェイバスを選択する。

MGBはクロックチェックおよび制御ユニット603を有し
ている。このユニットはマスタクロックおよび同期信号
をMSXスタックからLCBに供給するために使用されてもよ
いし、MSUスタック用のマスタクロックおよび同期信号
をドメインから、例えば、LCBを介してIDHハイウェイか
ら供給してもよい。MGBはACIA（第３図）と同じように
機能するリンクインタフェース604および直列データイ
ンタフェース606を介した独自のDCLXおよびDLCR対を介
して装置通信リンクの１つに接続されている。タイムス
ロット交換および可変蓄積装置605は512x128のタイムス
ロット交換部である。４つの32タイムスロットハイウェ
イが示されている。これらは、好ましくは64のタイムス
ロットのみがMGBによって利用されるので交互に使用さ
れる。しかしながら、システムが必要である場合には、
全ての128のタイムスロットがMGBを介して１つのMSXス
タックに専用化されてもよい。

クロックの遅れを調整するために、タイムスロット交
換装置605の可変蓄積装置は２フレームのデータを蓄積
する。ドメインクロックによって制御される同期回路60
7はTSIおよび可変蓄積装置605からDPHへの出力がドメイ
ンクロックと同期して動作することを確実にしている。
ユニット605はフレームスリップ制御ユニット608によっ
て作動する。このユニット608はドメインおよびMSXスタ
ックの両方からの同期信号を監視し、ドメインに関連す
るMSXスタックの非同期動作を可能にするようにフレー
ムの追加（二重化）または削除用に設けられている。ク
ロックおよび制御ユニット603はドメインのクロックお
よびMSUのクロックを監視し、プロセッサ602におけるソ
フトウェア（RAM612またはROM613内の）動作を可能と
し、両クロックの状態を監視し、クロックの切り替えを
制御する。いずれかのクロックが最初に使用される。ソ
フトウェアがドメインまたはMSXスタッククロックのい
ずれをも短時間の間に（例えば、３ミリセコンド）検出
しない場合には、両クロックは非同期に動作することが
許されている。

マイクロプロセッサ602はタイムスロット交換部605の
通路を設定する（タイムスロットを相互接続する）。MS
U PCMハイウェイ上のデータのタイミングを制御するク
ロックはMSUクロックおよび同期リード線からのMSUクロ
ックである。DPHハイウェイからのデータが到達する
と、このデータは２フレームのデータを蓄積するPCM可
変蓄積装置609に入力される。MSUクロックによって制御
される回路607に類似した同期および再タイミング回路6
10は、TSI機能がMSIクロック速度でかつMSIクロックに
同期して動作することを確実にする。そして、LCBおよ
びドメイン間ハイウェイに関するMGBの動作は非同期で
あり、MSUスタックの遅延によって影響されないし、ま
たその逆も同じである。

TSI制御は、ドメインまたはMSUクロック／同期リード
線からのドメインクロックの選択の制御用のクロックチ
ェック情報を得るためにクロックチェックおよび制御回
路603とインタフェースする入出力制御ユニットを有す
るマイクロプロセッサ602から行われる。マイクロプロ
セッサはマイクロプロセッサのデータ、アドレスおよび
制御リード線に接続されているTSI605を設定する。ま
た、マイクロプロセッサのRAM612およびROM613はこれら
のリード線に接続されている。

直列データインタフェース606および試験アクセス直
列リンク間の他のリンクインタフェース614が保守アク
セスのために使用されてもよい。

リンク調整装置615はMSU直列リンク上の信号送出メッ
セージの伝送を制御する。送信されるメッセージは前述
したようにパケットデータである。プロセッサ602はパ
ケットを組み立て、適当なIPMデータをヘッダ情報に挿
入する。この情報はパケットが送信されるMSXのポート
の識別番号を有している。パケットはDCL/DATSネットワ
ークを介して送信される。アドレスはパケットがシステ
ム内の7x32（224）のMSUのいづれか１つに送出されるこ
とを可能にする。このようにして、指定されたMSUに接
続されているラインが捕捉され、ベルが鳴り、MSUのタ
イムスロット交換、MGBのタイムスロット交換605および
LCBのタイムスロット交換を介して通路が設定される。
パケットの宛先情報のために、MSUはMSUプロセッサのメ
モリに設けられているデータベースをチェックすること
によってメッセージがパケットの宛先に送られているか
どうかを決定することができる。２つのMSUライン間の
各接続は多くのタイムスロット交換（最大６個のタイム
スロット交換）を使用して、通路を設定する。

本発明によって提供されるモジュール型スイッチング
システムは使用される装置の補足性に関して非常にフレ
キシブルである。MSXスイッチングシステムの容量を増
大したり、ラインまたは他の装置に対して種々の形式の
接続を行ったり、および音声およびディジタル通信の両
者に対して種々の幅広いサービスを与えるように構成す
ることができる。信号の送出は呼メッセージ通信から分
離され、信頼性はモジュール型構成要素を使用すること
によって増大されるとともに、呼処理用の冗長なプロセ
ッサを使用する機能によって信頼性が増大している。

本発明の範囲を逸脱することなく、ここに記載した装
置を変形したり変更することは本技術分野に専門知識を
有する者によって疑いもなく示唆されることであろう。
従って、上述した説明は例示としてとられるべきもので
あって、限定の意味にとられるものでない。

【図面の簡単な説明】

第１図（1A,1B）は、本発明を実施するTDM電話スイッチ
ングシステムのブロック図である。 第２図は第１図のシステムに使用される典型的なリンク
コントローラ（LCB）のブロック図である。 第３図（3A,3B）は第２図に示すLCBの更に詳細なブロッ
ク図である。 第４図（4A,4B）は第１図に示すポートボード（PB）の
ようなポート装置を示すブロック図である。 第５図は約最大10,000回線までのスイッチ可能なディジ
タルデータ通路を形成するように前述した米国特許第4,
228,536号で示す形式の複数のモジュール型交換機を統
合化した本発明を実施するTDMスイッチングシステムを
示すブロック図である。 第６図（6A,6B）は第５図に示すシステムに使用される
典型的なゲートウェイボードのブロック図である。 第７図は２つのLCBを収容することができるシェルフの
一部のバックプレーンを示すブロック図である。 第8A図および第8B図は第１図に示すTDMスイッチングシ
ステムにおける接続処理を示す流れ図である。 10、12、14……ドメイン、16……リンク制御ボード（リ
ンクコントローラ）、18、20……リンクコントローラ、
15……ハイウェイ、22……マイクロプロセッサおよびメ
モリ、26……ポートボード、28……サービス回路ボー
ド、30……リンギング発生器、32……雑構成要素。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−44195（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−96307（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−62697（ＪＰ，Ａ) 米国特許4504942（ＵＳ，Ａ) 米国特許4228536（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04Q 11/00 - 11/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のドメインのうちの異なるドメイン
   （複数）のポート（複数）および他の装置とともに配置
   された通信ネットワークにおいて、PCMまたはディジタ
   ルコード化された呼データを発生し受信するポート間の
   接続を確立する時分割多重スイッチング方法であって： 前記ドメインを相互接続し、数において前記複数のドメ
   インのドメイン数に等しい複数の独立した１方向のドメ
   イン間ハイウェイに沿って同時に流れるディジタル信号
   用の第１の複数の一連の循環するタイムスロットを画定
   し、 前記複数のドメインの各々において前記ポートと他の装
   置を相互接続する複数の独立の２方向のドメイン内ハイ
   ウェイに沿って前記呼データ用の第２の複数の一連の循
   環するタイムスロットを発生し、その際に前記第２の複
   数の一連のタイムスロットの各々が前記第１の複数の異
   なる一連のタイムスロットの各々に対応し、 前記ドメインの各々に沿って延びるドメイン内ハイウェ
   イとは別の通信リンクに沿って接続を確立するための事
   象に関して報知メッセージを発生し、 該報知メッセージを前記第１の複数の一連のタイムスロ
   ットの各々の少なくとも１つに割り当て、 前記第１の複数のタイムスロットにおいて前記報知メッ
   セージに割当てられたもの以外の前記報知メッセージ用
   のタイムスロットを前記ポート間の呼データの通信用に
   前記第１および第２の複数のタイムスロットのために当
   てがい、そして前記報知メッセージに応答して、前記第
   １および第２の複数のタイムスロットの間を相互交換
   し、前記当てがわれたタイムスロットにおいてポート間
   で接続を行う； 各段階からなる方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の方法であって、前記複数
   のドメインの少なくとも１つが、MSU間ハイウェイに沿
   って前記PCMまたはディジタルコード化された呼データ
   を、並びに少なくとも１つの制御ラインに沿って報知メ
   ッセージをそれぞれ発生し受信するモジュール型スイッ
   チングユニット（MSU）のスタックを有し、そしてさら
   に、前記MSUスタックを有する前記ドメインの１つの前
   記複数のドメイン内ハイウェイの１つの前記第２の複数
   のタイムスロットの少なくとも１つで前記MSU間ハイウ
   ェイ上の呼データを送出および受信し、そして前記MSU
   スタックを有する前記ドメインの１つの前記通信リンク
   の１つに沿う制御ライン上で前記報知メッセージを送出
   し受信することを含む方法。
3. 【請求項３】通信ネットワークにおいて、PCMまたはデ
   ィジタルコード化された呼データを発生し受信するポー
   ト間の、または他の装置とポート間の接続を確立するた
   めの次分割多重スイッチングシステムであって： 複数のドメインにおいて前記ポート間または前記ポート
   と前記他の装置の間を接続する手段； 数において前記複数のドメインのドメイン数に等しく、
   前記ドメインの各々に接続された第１の複数の１方向の
   並列のドメイン間ハイウェイを同時に流れるディジタル
   信号のための第１の複数の一連の循環するタイムスロッ
   トを画定する手段； 第２の複数の２方向の並列ドメイン内ハイウェイ上を流
   れる前記呼データのために第２の複数の一連の循環する
   タイムスロットを発生する手段であって、前記第２の複
   数の一連のタイムスロットの各々が前記第１の複数の異
   なる一連のタイムスロットの各々に対応し； 前記第１と第２の複数のタイムスロットの間の相互交換
   を確立するための事象に関連する報知メッセージを発生
   して前記ポート間または前記ポートと他の装置の間の接
   続を行わせる手段； 前記ドメインの各々において前記第２の複数のハイウェ
   イとは別の前記報知メッセージを２方向に運ぶための前
   記ポート間または前記ポートと他の装置間を相互接続す
   る通信リンク； 前記第１の複数の一連のタイムスロットの各々において
   少なくとも１つのタイムスロットに前記報知メッセージ
   を割当てる手段； 前記第１の複数のタイムスロットにおいて前記報知メッ
   セージに割当てられたもの以外の報知メッセージ用のタ
   イムスロットを、前記ポートと前記その他の装置の間の
   前記呼データの通信用に前記第１および第２のタイムス
   ロットのために当てがう手段；そして 前記報知メッセージに応答して前記第１と第２の複数の
   タイムスロットの間を相互交換し、前記当てがわれたタ
   イムスロットにおいて前記ポート間で接続を行う手段； からなる時分割多重スイッチングシステム。
4. 【請求項４】請求項３に記載のシステムであって：さら
   に、前記ドメイン（複数）の異なるものに配置された少
   なくとも１つの電話プロセッサを含む複数の装置；リン
   クが前記の装置とプロセッサをリンク制御手段に接続す
   るものであって、前記ドメインの各々に設けられた前記
   タイムスロットの画定、発生、割当て、充当を行うリン
   ク制御手段；そして、前記プロセッサを、プログラムと
   データをロードするためにドメイン内の第２の複数のハ
   イウェイに接続する手段を有する時分割多重スイッチン
   グシステム。
5. 【請求項５】請求項３に記載のシステムであって：さら
   に、前記タイムスロットを画定し、発生し、割当て、当
   てがう手段を提供するものであって前記ドメインの各々
   に設定されたリンク制御装置；前記ドメインの少なくと
   も１つがモジュール型スイッチングユニットのスタック
   と該モジュール型スイッチングユニットに接続するゲー
   トウェイ手段を含み、前記ドメインの各々に複数のドメ
   イン内ハイウェイと前記通信リンクを有する時分割多重
   スイッチングシステム。