JP3681519B2

JP3681519B2 - 通信方法

Info

Publication number: JP3681519B2
Application number: JP25831897A
Authority: JP
Inventors: リウシェン−チャン
Original assignee: ルーセントテクノロジーズインコーポレーテッド
Priority date: 1996-10-16
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2017-09-24
Also published as: DE69736314D1; KR19980033036A; EP0837613A3; JPH10215496A; EP0837613B1; KR100476793B1; EP0837613A2; DE69736314T2; CA2210923A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信ネットワークにおいて用いられる改良されたメッセージングプロトコルに関し、特に、ネットワークエレメント間の制御メッセージを効率的に伝達するメッセージングプロトコルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
代表的な通信ネットワークは、信号の伝達に係る基幹回線を介して互いに接続された、複数個の、例えばルーセント・テクノロジー社（Lucent Technologies Inc.）より市販されている５ＥＳＳ（登録商標）交換システム等の交換システムよりなる、ということは周知である。これらの交換システムのうちの、通常中央局交換機と呼称されているものは、電話機、マルチメディア装置、ファックス機あるいは同等のもの等の利用者宅内装置（ＣＰＥ）と利用者回線を介して接続されている。利用者回線は、ツイストペア線、同軸ケーブル、光ファイバー等を含む、音声及びデータの伝送に適した媒体より構成される。
【０００３】
中央局と利用者宅との間に、例えばルーセントテクノロジー社より市販されているＳＬＣ（登録商標）デジタルループキャリア等のデジタルループキャリアに代表されるリモート端末を用いることも当業者には公知である。その場合には、分配回線が中央局交換機とリモート端末とを接続し、利用者回線がリモート端末とＣＰＥとを接続する。交換システム及びデジタルループキャリアに加えて、例えば広帯域分配エレメント、ＰＢＸ（公衆回線交換機）等の他のネットワークエレメントが利用者回線及び／あるいは基幹回線のホストとして機能する場合がある。
【０００４】
交換システム、リモート端末及び同様のネットワークエレメントは、それぞれ回線ユニット及び基幹回線ユニットにおいて、回線及び基幹回線を終端する。回線ユニット及び基幹回線ユニットは、通常インターフェースユニットと総称される。回線ユニット及び基幹回線ユニットには、それぞれのユニットがホストとして機能を提供する全ての回線あるいは基幹回線に対して共通の機能を制御するための共通の回路が含まれている。前記回線あるいは基幹回線は、制御及びデータバスによって各々の回線及び／あるいは基幹回線専用とされた回路を含むアプリケーションパックに対して接続されている。回線ユニットは、通常、バッテリーフィード、過電圧保護、監視、符号化及び復号化、テスト及び呼び出しというＢＯＲＳＣＨＴ機能を実行する回路を有している。回線回路カードによって実行される特定の機能はさまざまに変わり得る。例えば、個別の回線ユニットに接続された全ての回線に対する呼び出し機能の実現が知られている。これらの回路はサービス固有のものであり、狭帯域サービス、ＩＳＤＮ、ＣＯＩＮ、あるいは特定のサービス等を実現するために相異なった回線カードが用いられることに留意されたい。基幹回線ユニットには、符号化及び復号化、ＤＣシグナリング、テスト機能、アラーム機能及び多重化機能を実行する回路が含まれている。すなわち、回線ユニット及び基幹回線ユニットは、ネットワークにおける各々の回線及び基幹回線に対する基本的な処理を実現しており、交換システム（あるいは他のネットワークエレメント）と実質的にネットワークにおける全ての回線及び基幹回線との間の物理的なインターフェースである。
【０００５】
インターフェースユニットは、そのホスト端末と、それらの間での制御及びデータメッセージの伝達に関して伝送回線を介して通信する。通信システムは、制御及びデータが同一の回線上を伝達されるように配置されることも可能であり、また、制御及びデータメッセージの各々に対して個別の回線が提供される場合もある。制御メッセージは、第一のネットワークエレメントと第二のネットワークエレメントとの間のメッセージを構成しており、それら制御メッセージにおいては前記ネットワークエレメントの一方あるいは他方の機能がモニターされるかあるいは制御される。データメッセージは、ネットワークを介して伝達される実際の通信トラフィックを構成する。これらのメッセージの一方あるいは双方は、実質的にあらゆる２つのネットワークエレメント間で伝達され得る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
インターフェースユニット内の共通回路とアプリケーションパックとの間で制御メッセージを伝達するために用いられる既存のメッセージプロトコルは汎用非同期レシーバ／トランスミッタ（ＵＡＲＴ）であり、データ１バイトが１１ビットよりなる。各１バイトは、スタートビット、ストップビット、そのバイトのパリティをチェックする目的で用いられるパリティビット、及び８ビットよりなるデータを含んでいる。このプロトコルは、各１バイトがそれ自体のパリティビットを有しているために、高いオーバーヘッドを有している。さらに、各データメッセージは、８ビットデータに制限されている。その結果、このプロトコルは、可変長データメッセージを正確かつ効率的に伝送する、という観点においては、機能的に比較的限定されていることになる。
【０００７】
よって、通信ネットワークにおいて制御及びデータメッセージを伝送する、より強力なメッセージングプロトコルが必要とされている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るプロトコルにおいては、可変長フレーム中に含まれるデータメッセージをサポートするように修正された標準ＵＡＲＴトランスポートが用いられる。本発明の望ましい実施例においては、前記フレーム長は３から６バイトである。各々のフレームの第一バイトは、スタートビット及びストップビット、メッセージ表示の長さ及びメッセージ全体すなわちフレームに関するパリティビットを有している。フレーム中のそれ以外のバイトは、ストップビット、スタートビット、及び８ビットデータを有している。フレーム中の全てのバイトにおいては、従来技術に係るプロトコルにおいて見られたパリティビットがフレーミングビットによって置換されている。本発明に係るこの実施例では、可変長データメッセージが最小のオーバーヘッドで伝送される。あるいは、６バイトより長い長さを有するメッセージに関しては、フレームの最初のバイトがフレームの長さを規定する目的で利用される。フレームの最終バイトあるいは最終の２バイトは、エラーチェックビットを含む。フレームの他のバイトは、ペイロードデータを含む。この配置により、実質的にあらゆる長さのメッセージが許容される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係るシステムの動作は、図１に示された通信ネットワーク１及び交換システム２を参照して記述される。しかしながら、本発明に係るシステムは、図１に示された実施例以外の交換システムにおいて、さらに、交換システム以外のネットワークエレメントにおいても動作することに留意されたい。ネットワーク１は、ベックナー（Beckner）らによる１９８６年５月２７日付けの米国特許第４，５９２，０４８号に記述されているようなＩＳＤＮ電子交換システム等の交換システム２を有している。この種の交換システムは、AT&T Technical Journal, Vol.64, No.6, part2, pp.1305-1504, July/August 1985に記載された、ルーセントテクノロジー社から市販されている５ＥＳＳ（登録商標）交換機などである。この種の交換システムのアーキテクチャには、ハブを構成していて複数個の交換モジュール６を有している通信モジュール４、及び前記通信モジュール４と通信回線３を介して接続されている管理モジュール８が含まれている。各々の交換モジュール６はプロセッサ７によって制御されており、それが接続されている回線及び基幹回線に対する通話処理、時分割交換、及びシグナリングを実現する。回線ユニット１０は、利用者宅内装置１３に接続された利用者回線１１に対するインターフェースを実現し、基幹回線ユニット１２は、他の交換システム等の公衆交換ネットワーク１９の他のエレメントに接続された基幹回線１５に対するインターフェースを実現している。最後に、回路ユニット１４が、トーン、アナウンス、記録されたメッセージ、トーン復号化等を実現する。回線ユニット、基幹回線ユニット及び回路ユニットは、通信回線９を介してマイクロプロセッサ７に接続されている。管理モジュール８は、管理制御、クラフトインターフェース、テキスト及びデータベースマネージメント、通話ルーティング及び時間スロット割り当て等の集中化された機能を実現する。管理モジュール８は、ＡＴ＆Ｔ社製３Ｂ２１Ｄデュプレクスプロセッサ等の制御ユニット１６とメインストアメモリ１７とからなる。ある種の交換システムにおいては、管理モジュールは、ある種の管理的な機能を実行する個別のプロセッサによってアシストされている場合もある。管理モジュール８は、交換システム２と端末、プリンタ等の周辺デバイス２２との間の通信を実現する入出力プロセッサ２０も含んでいる。通信モジュール４は、管理モジュールから交換モジュールへの、そして交換モジュール間でのメッセージ通信を実現するメッセージ交換機、及び、交換モジュールに対して音声及びデータ通信用の交換モジュール時間スロット接続及びクロック分配を実現する時間多重化交換機、を有している。
【００１０】
図８に示されているように、各々の回線ユニット１０は、データバス２８を介して音声及びデータを伝達する目的で、かつ、制御バス２９を介して制御信号を伝達する目的で、複数個のアプリケーションスペシフィックアプリケーションパック２７と通信するプロセッサすなわちＣＯＭＤＡＣ２６を有している。アプリケーションパックは、当業者には既知である様式に従って、回線１１と通信する。基幹回線ユニット１２は同様の構成を有している。制御メッセージは、本発明に係るメッセージングプロトコルを用いて、制御バス２９を介してＣＯＭＤＡＣとアプリケーションパックとの間で通信される。本発明に係るプロトコルは、交換モジュール６と通信モジュール４との間で制御メッセージを伝達するためにも用いられる。通信モジュール４と管理モジュール８との間で制御メッセージを伝達する目的、及び交換モジュールプロセッサ７と回線ユニット１０、基幹回線ユニット１２及び回路ユニット１４との間で回線９を介して制御メッセージを伝達する目的にも用いられる。本発明に係るプロトコルは、デジタルループキャリア、広帯域分配エレメント等の他のネットワークエレメントにおいても用いられ得る。さらに、本発明に係るプロトコルは、例えば、２つのコンピュータ間あるいはパーソナルコンピュータとメインフレームとの間でデータあるいは制御メッセージを伝達する目的で、コンピュータシステムにおいても用いられ得る。
【００１１】
図１に示された交換システムにおいては、制御メッセージ及びデータは、２５６ｋＨｚのレートで汎用非同期レシーバ／トランスミッタ（ＵＡＲＴ）を用いて伝達される。しかしながら、ボーレートは本発明に係るメッセージングプロトコルとは独立している。ＵＡＲＴデータバイトフォーマットは図２に示されているように修正されており、１つのスタートビット３０、１つのストップビット３２、１つのフレーミングビット３４及び８ビットデータ３６よりなる１１ビットを有している。フレーミングビット３４はフレームの境界を示すために用いられ、従来技術に係るプロトコルにおけるパリティビットの位置を占めている。各々のフレームは複数個のバイトを論理的にグルーピングしたものであり、それぞれ３から６バイトの長さを有する範囲のデータバイトストリームよりなる。フレームの第一バイトにおいては、フレーミングビット３４はフレームの開始を明示する目的で１にセットされている。フレーム内の残りのバイトにおいては、フレーミングビットは全て０にセットされている。よって、各々のフレームの開始部は、フレーミングビットが１にセットされていることによって識別される。
【００１２】
上述されているように、各々のフレームは、３、４、５あるいは６バイトという長さを有する。単一のメッセージは、各々、単一のフレームにおいてその全体が伝達されなければならないため、メッセージは３から６バイトの長さとなる。フレーム中の第一バイトはヘッダバイトと呼称され、図３に示されているように、そのフレーム全体に関するパリティ情報及びフレームの長さに係る表示を含んでいる。詳細に述べれば、フレームの長さは、第一バイトの最後の２つのデータビット５０及び５２によって規定されており、そのフレームが３、４、５あるいは６バイトのいずれであるかが示されている。よって、ヘッダバイトに示されているフレーム長、及びフレーム中の各々のバイト中に配置されているフレーミングビット３４が、フレームの開始部及びフレーム長を規定することになる。
【００１３】
残りの６データビットは、それぞれ対応する各々のバイト専用であり、フレーム中の６バイトのパリティビットとして機能する。よって、図３に示された配置においては、第一データビット３８がヘッダバイトに関するパリティビットを含み、第二データビット４０がフレーム中の第二バイトに関するパリティビットを含み、第三データビット４２がフレーム中の第三バイトに関するパリティビットを含み、第四データビット４４がフレーム中の第四バイトに関するパリティビットを含み、第五データビット４６がフレーム中の第五バイトに関するパリティビットを含み、第六データビット４８がフレーム中の第六バイトに関するパリティビットを含んでいる。
【００１４】
パリティ計算は偶数パリティ法に基づいており、関連する全てのビットの総和が偶数になるようにパリティビットが選択される。よって、対応するデータバイト中に１のビットが奇数個見い出された場合にはパリティビットは１にセットされ、１のビットが偶数個見い出された場合にはパリティビットは０にセットされる。このため、１のビットが全体として奇数個受信された場合には、伝送エラーが発生したことになる。
【００１５】
ヘッダバイトのパリティビット４８は、フレーム中の第六バイトに関するパリティビットである。フレーム中に６バイト存在する場合には、第六バイト中の全てのビットが加算され、その総和が偶数である場合にはパリティビット４８は０にセットされる。総和が奇数である場合には、パリティビット４８は１にセットされる。第六バイトが存在しない場合、すなわち、フレーム長が３から５バイトである場合には、パリティビット４８は０にセットされる。同様のプロセスは、パリティビット３８から４６の値を計算するために用いられる。パリティビット３８はヘッダバイトに関するパリティビットであるため、パリティビット３８の値はパリティビット４０から４８が計算された後にヘッダバイトに関して計算される。
【００１６】
図４は、本発明に係る３バイトフレームを示している。第一バイト５４は図３に関連して記述されたヘッダバイトであり、第二バイト５６は６ビットよりなるジョブタイプ表示及び２ビットよりなるジョブ関連データを含み、第三バイト５８はジョブ関連データを含んでいる。本実施例においてはメッセージのペイロード部がジョブタイプ及びジョブデータ情報を含むものとして記述されているが、ペイロード部はあらゆるメッセージ内容を含み得る。図５には、本発明に係る４バイトメッセージが示されている。この４バイトメッセージの先頭の３バイトは上述されているように配置されており、第四バイトの最上位２ビット６３は、アプリケーションパックの範疇外での使用のために予約されている。例えば、これらのビットは、制御インターフェース分配順序のデスティネーションを制御する目的で用いられる。第四バイト６０の残りのビットはジョブ関連データを含んでいる。最後に、５バイトメッセージ及び６バイトメッセージが、それぞれ図６及び７において示されている。５バイトメッセージにおいては第五バイト６２の８個のデータビット、６バイトメッセージにおいては第六バイト６４の８個のデータビット、が、それぞれジョブ関連データを含んでいる。
【００１７】
次に、本発明に係るメッセージングプロトコルの修正が、図９を参照して記述される。修正されたメッセージングプロトコルは、無制限の長さのメッセージを伝達するために用いられ得るものであり、各々論理的にグルーピングされた複数バイトよりなるフレームを複数個含んでいる。各々のフレームは、ヘッダバイト７０、ペイロードデータを伝達するための任意個のバイト７８₁．．．７８_n、及び１つあるいは２つのエラー検出バイト８０より構成されている。ヘッダバイト７０は、１スタートビット７２、１ストップビット７４、１フレーミングビット７６及び８データビット７９よりなる１１ビットで構成されている。図３に関連して前述されたヘッダバイトの場合と同様、フレーミングビット７６はフレーム境界を明示するために用いられ、従来技術に係るプロトコルにおけるパリティビットの位置を占めている。フレームの第一バイト（ヘッダバイト７０）においては、フレーミングビット７６はフレームの開始を示す目的で１にセットされる。そのフレーム中の他のバイトにおいては、フレーミングビットは全て０にセットされる。よって、各フレームの開始部は１にセットされたフレーミングビットによって識別されることになる。フレーミングビット７６を有することに加えて、ヘッダバイトはフレームの長さも規定する。詳細に述べれば、８ビットデータ７９は、フレーム中のバイト数を規定するために用いられる。よって、ヘッダバイトによって示されたフレーム長及びフレーム中の各バイトに配置されたフレーミングビット７６がフレームの開始部とフレーム長を規定することになる。フレーム長がヘッダバイト中の８データビットによって規定され得るものよりも長い場合には当該フレーム中の次のバイト７８₁もフレーム長を示すために用いられ得ることに留意されたい。そのようなアプリケーションにおいては、フレーム中の第二バイトがヘッダバイトと同一の配置を有しており、フレーミングバイトのみが１ではなく０にセットされている。残りのデータバイト７８₁．．．７８_nがフレームの制御メッセージペイロードを伝達する。
【００１８】
フレームの最終バイトはエラーチェックビットを実現するために用いられる。詳細に述べれば、フレームの最終バイトは、前述されているように、１スタートビット、１ストップビット及び１フレーミングビットを有している。残りの８データビットが、エラーチェック目的で用いられる循環冗長コード（ＣＲＣ）を規定する。このＣＲＣコードは当業者には公知である。ここで、ＣＲＣビットが、トランスミッタによって送出されたビットの組に関して実行された計算の結果として決定される、ということに留意されたい。ＣＲＣは、送出される信号中にデータと共に符号化される。レシーバにおいては、ＣＲＣビットを決定するために用いられた計算が反復され、その結果が符号化済み信号と比較される。送出された信号中に符号化されたＣＲＣがレシーバにおいてなされた計算と一致しない場合には、伝送中にエラーが発生したことになる。ＣＲＣ計算は、当業者には公知であるが、エラー検出能力を最適にするように選択される。標準的なＣＲＣ計算は、ＣＣＩＴＴ（国際電信電話諮問委員会）において記述される。このコードにおけるビット数は一般的には４から１６の間で変化することに留意されたい。８ビットコード以上が用いられる場合には、ＣＲＣビットを最終の２バイトに配置することが必要となる。最終２バイトをエラー検出目的に用いることにより、本発明に係るプロトコルがＣＲＣ１６エラーチェックを利用する（すなわち、ＣＲＣコードにおいて１６データビットが利用される）、ということが可能になる。
【００１９】
本発明に係るプロトコルは、信頼出来るバイトフレーミングを実現しつつパリティチェックに係るオーバーヘッドを最小化してジョブデータペイロードを最大にする。メッセージペイロードに含まれる個々の配置や情報は変化することが可能であり、そのメッセージが制御メッセージであるかデータメッセージであるかに依存している。制御メッセージには、診断、パラメータ設定、コンフィグレーションインストラクション、メンテナンスもしくはネットワークエレメント間でのその他の制御メッセージが含まれる。
【００２０】
以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので，この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例が考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明によれば、通信ネットワークにおいて制御及びデータメッセージを伝送する強力なメッセージングプロトコルが提供される。
【００２２】
本発明に従って、既存の汎用非同期レシーバ／トランスミッタトランスポートが、論理的にグルーピングされた複数個のバイトよりなるフレーム中に含まれるデータメッセージをサポートするように修正される。本発明の一実施例においては、各フレームの第一バイトは、スタートビット及びストップビット、メッセージ長に係る表示及びメッセージ全体すなわちフレームに関するパリティビットを含んでいる。フレーム中のその他のバイトは、スタートビット、ストップビット及び８データビットを含んでいる。フレーム中の全てのバイトにおいて、既存のプロトコルにおいて見い出されるパリティビットがフレーミングビットによって置換されている。当該実施例においては、可変長データメッセージが最小のオーバーヘッドで伝達される。６バイトより長い長さを有するメッセージに関しては、フレーム中の第一バイトあるいは第一及び第二バイトがフレーム長を規定する目的で利用される。フレーム中の最終あるいは最終の２バイトがエラーチェックビットを含んでいる。フレーム中の残りのバイトはペイロードデータを含んでいる。本発明に係るプロトコルにおいては、実質的にあらゆる長さのメッセージが許容される。このようにして、通信ネットワークにおいて制御及びデータメッセージを伝送するメッセージングプロトコルを提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るメッセージングプロトコルを用いる型の通信システムを示す模式図。
【図２】本発明に係るメッセージングプロトコルのデータバイトフォーマットを示す図。
【図３】本発明に係るプロトコルにおいて用いられるヘッダーバイトを示す図。
【図４】本発明に係るメッセージングプロトコルを用いた３バイトメッセージを示す図。
【図５】本発明に係るメッセージングプロトコルを用いた４バイトメッセージを示す図。
【図６】本発明に係るメッセージングプロトコルを用いた５バイトメッセージを示す図。
【図７】本発明に係るメッセージングプロトコルを用いた６バイトメッセージを示す図。
【図８】図１に示された交換システムにおける回線ユニットの構造を示す図。
【図９】本発明に係るメッセージングプロトコルをさらに修正した形態を有するメッセージを示す図。
【符号の説明】
１通信システム
２交換ネットワーク
３回線
４通信モジュール
６交換モジュール
７プロセッサ
８管理モジュール
９回線
１０回線ユニット
１１利用者回線
１２基幹回線ユニット
１３利用者宅内装置
１４回路ユニット
１５基幹回線
１６プロセッサ
１７メモリ
１９公衆交換ネットワーク
２２周辺デバイス
２６ＣＯＭＤＡＣ
２７アプリケーションパック
２８データバス
２９制御バス
３０スタートビット
３２ストップビット
３４フレーミングビット
３６データビット
３８ヘッダバイトパリティビット
４０第二バイトパリティビット
４２第三バイトパリティビット
４４第四バイトパリティビット
４６第五バイトパリティビット
４８第六バイトパリティビット
５０、５２フレーム長ビット
５４ヘッダバイト
５６第二バイト
５８第三バイト
６０第四バイト
６２第五バイト
６４第六バイト
７０ヘッダバイト
７２スタートビット
７４ストップビット
７６フレーミングビット
７８データバイト
７９フレーム長ビット
８０エラー検出ビット

Claims

第１のバイトとそれ以外の第２のバイトとを含むメッセージングフレームを形成するステップを有し、
前記第１のバイトが、前記フレーム中のバイト数を規定する少なくとも１個のビットとフレーミングビットとを含み、
前記第２のバイトの各々が、フレーミングビットを含み、
前記第２のバイトのうちの少なくとも一つが、前記第２のバイトに対するエラー検出コードを含む
ことを特徴とする通信方法。
前記第１のバイトと第２のバイトの各々が、１１ビットを有している
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
前記第１のバイトと第２のバイトの各々が、１スタートビット及び１ストップビットを有している
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
前記第２のバイトが、制御情報を有している
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
少なくとも一つの通信回線を介して複数個のアプリケーションパックと通信する共通のプロセッサを有する通信システムで使用されるインターフェースユニットにおける通信方法において、
（Ａ）各々が第２の複数個のデータビットを有する複数のバイトを含むメッセージングフレームを形成するステップと、
（Ｂ）前記共通プロセッサと前記アプリケーションパックとの間で前記メッセージングフレームを伝送するステップと
を有し、
前記第２の複数個のデータビットのうちの一つが、スタートビットを規定し、
前記第２の複数個のデータビットのうちの一つが、ストップビットを規定し、
前記第２の複数個のデータビットのうちの一つが、フレーミングビットを規定し、
前記複数のバイトのうちの第１のバイトが、前記フレーム中のバイト数を規定する複数個のビットを含んでいるヘッダバイトを規定し、
前記複数のバイトのうちの第２のバイトが、前記フレーム中のエラー検出コードを規定する複数個のビットを含み、
前記複数のバイトのうちの残りのバイトが、ペイロード情報を含んでいる
ことを特徴とする通信方法。