JP3712454B2 - 分割されたプロセッサを持つ単一段電話通信スイッチ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は大きな電話通信交換網を制御するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロセッサパワーを網容量と整合させるための最適構成は、内蔵プログラム制御電子交換システムの設計者に対して常に挑戦的な課題を提供してきた。オリジナルな交換システム、例えば、No.1ESS^TM においては、単一の強力なプロセッサがそのプロセッサの最大能力までの任意のサイズの多段網スイッチを制御するために使用される。
【０００３】
単一プロセッサ構成は、通常、補助的な専用のプロセッサによって増強され、引き続き人気があるが、ただし、ローカル及びタンデム交換システムのサイズを制限する。さらに、任意サイズシステムに要求される単一プロセッサは、小さな交換システムに対してコスト面で重い罰則を課す。AT&Tの5ESSＲスイッチは、AT&T Technical Journal、 Vol.64、 No.6、 Part 2、1985年7月／8月、ページ1305-1564において詳細に説明されているように、この問題を、おのおのがそれ自身の交換モジュールプロセッサを持つ複数のスイッチモジュールと、スイッチの共通機能を制御するための中央ユニプロセッサを提供することによって部分的に解決する。ただし、このシステムは、まだ、このユニプロセッサの能力によって制限され、この中央ユニプロセッサの負荷を複数のモジュールプロセッサに割り当てることによって軽減しようとする試みは、この短所を完全には克服していない。さらに、現在使用されている従来の時間−空間−時間網は、全て、望ましくない閉塞を持ち、殆どの接続において使用される二つのタイムスロットインターチェンジ（ＴＳＩ）ユニットのおのおの内に生来的な望ましくないクロスオフィス遅延を導入し、要求される経路ハントと関連するリアルタイムに起因するポストダイアル遅延を増加させる。さらに、AT&T Technical Journal、1994年11月／12月、ページ 28-38 において説明される、AT&Tの5ESS（登録商標）スイッチをベースとするAT&T SM-2000（登録商標）網などの時分割多重網の機能の改良の結果として、このユニプロセッサが、再びボトルネックとなりはじめた。これらシステムは、大きな単一段デジタルスイッチ、例えば、大きなタイムスロットインターチェンジ（ＴＳＩ）ユニットの使用を好とするが、ただし、大きなスイッチに対して要求される単一段交換網を制御するために利用できるようなプロセッサが存在しない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、従来の技術における一つの問題は、大小両サイズのＴＳＩユニットに対してコスト効率がよく、プロセッサ資源を処理需要に整合することができ、さらに、技術の進歩とともにＴＳＩユニットのサイズを増加することを可能にする処理装置が存在しないことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本出願人による発明によって上記の問題が解決され、従来の技術に対する貢献がなされる。本発明は、単一段タイムスロットインターチェンジ（ＴＳＩ）ユニット（タイムスイッチ）を使用し、さらに、このタイムスイッチの要素の各サブグループに対して一つのモジュールプロセッサを使用する。そして、このサブグループのサイズが、このモジュールプロセッサの能力に整合される。長所として、単一段タイムスイッチにおいては、任意の入力を任意の出力に閉塞に遭遇することなしに接続することができる。
【０００６】
一つの好ましい実施例によると、このＴＳＩユニットは、スタンドアロン中央局、市外局、タンデム局或は結合された交換システムに対する全ての交換網接続を確立する。
【０００７】
本発明の一つの好ましい実施例によると、このタイムスイッチは、複数の相互接続されたタイムスライスに分割され、おのおののタイムスライスが大きなタイムスロットインターチェンジユニットのタイムスロットの一つのグループへの送信及びこれからの送信のために使用される。各モジュールプロセッサは、タイムスライスの一つのグループを制御し、このグループのサイズは、そのモジュールプロセッサの能力及びそのモジュールプロセッサのタイムスライスを通じて交換されるトラヒックのタイプに整合するように選択される。長所として、タイムスイッチ全体の内の各モジュールプロセッサによって制御される部分のサイズがそのモジュールプロセッサの処理能力に整合される。
【０００８】
本出願人の発明の一つの特定の実現によると、このタイムスイッチに対する呼制御プロセッサは一群のスイッチモジュールプロセッサと一つの中央プロセッサから構成される。これらモジュールプロセッサはパケット網を通じて互いにフレキシブルに交信する。
【０００９】
別の方法として、各プロセッサが、メッセージを送信するための、タイムスイッチを通じて他の全てのプロセッサに接続された、自身の専用のタイムスロットを持つようにすることも考えられる。長所として、これらプロセッサは、タイムスロットインターチェンジユニットの能力を使用して互いに交信するために専用のパケット網を必要としない。
【００１０】
本発明の一つの好ましい実施例によると、中央プロセッサは、出呼に対するトランクの選択などの機能を遂行する。一方、タイムスロットインターチェンジユニットは無閉塞スイッチであるために、その接続の一端の所の交換モジュールプロセッサには、他端の所の端末と通信するために、選択された周辺タイムスロットのある接続に使用されるタイムスロットを指定する識別を知ることのみを要求される。経路ハントは必要でないためにこの機能は中央プロセッサによって遂行される必要はない。
【００１１】
発信呼を別の交換システムに接続したい場合、終端番号の識別が発信元を処理する交換モジュールプロセッサ、つまり、発信プロセッサから、中央プロセッサに送信される。中央プロセッサは、すると、この呼を処理するためのトランクを選択し、発信交換モジュールプロセッサに、そのプロセッサに出トランクの識別を通知する一つのメッセージを送り返す。発信モジュールプロセッサは、次に、その出トランクが接続されたタイムスライスを制御するプロセッサ（つまり、終端モジュールプロセッサ）に一つのメッセージを送り、そしてそのプロセッサに、発信回線を出トランクに接続するためのタイムスロットの識別を送る。終端モジュールプロセッサは、すると、その出トランクを捕捉する。出トランクの周辺タイムスロットは発信回線に接続されるべきタイムスロットを識別する。終端モジュールプロセッサは、次に、発信交換モジュールプロセッサによって示されたタイムスロットへのそのタイムスロットの接続を制御し、発信モジュールプロセッサに対応する接続を制御するように要求する。
【００１２】
本出願人の発明の一つの代替構成においては、中央プロセッサは使用されず、代わりに、中央プロセッサの機能が一つ或は複数のモジュールプロセッサに割り当てられる。ただし、この機能は、集中方式にとどまる。長所として、小さなスイッチの場合、追加の中央プロセッサが必要とされない。
【００１３】
被呼電話番号（局内呼或は入り呼）への接続の場合は、その中に宛先電話番号が発見されるべき１０００個の電話番号のブロックに対する翻訳情報を持つモジュールプロセッサがその宛先回線を処理するタイムスイッチ位置及び従ってプロセッサを指定する。
【００１４】
局内トランクの使用を必要とする発信呼の場合は、発信プロセッサにある与えられたセットの宛先に対するトランクをハントする任務を持つプロセッサの識別が提供される。これは、この好ましい実施例においては、中央プロセッサとされ、代替実施例においては、モジュールプロセッサの一つとされる。トランクハントプロセッサは、次に、トランクを選択し、その選択を発信プロセッサに報告する。発信プロセッサは、次に、選択されたトランクを制御するための終端プロセッサを識別する。終端プロセッサはトランクにアクセスするためのタイムスロットを選択する。代替実施例においては、異なるセットの宛先へのトランクをハントするために別個の異なるモジュールプロセッサが使用される。
【００１５】
長所として、この好ましい或は代替実施例においては、任意の呼に対して、一つのプロセッサが発信或は入りプロセスを制御する任務を持ち、第二のプロセッサ（これは、第一のプロセッサと同一であってもよい）が、終端及び出プロセスを制御する責務を持つ。長所として、多くの交換システムが、発信及び着信プロセスと協力するように設計されるために、これら交換システムを制御するためのソフトウエア変換が比較的単純になる。
【００１６】
【実施例】
図１は本出願人の発明の基本原理を説明するブロック図である。図面全体を指すブロック１は、複数のＴＳＩスライス（図３に詳細に示される）と別の複数の交換モジュールプロセッサ３を含む一つの大きな単一段タイムスロットインターチェンジ網から構成される。個々の交換モジュールプロセッサはグループのＴＳＩスライスを制御して、一つのＴＳＩスライスグループ２を形成する。このＴＳＩスライスグループは制御の点から見ると一つの実体であるが、ただし、ＴＳＩユニット１全体として、その中においては、ユニット１の任意のＴＳＩスライスの任意のタイムスロットと、同一或は他の任意のＴＳＩスライスの任意の他のタイムスロットとの間で接続を作ることができる一つの単一段ＴＳＩシステムを構成する。これら接続は、第一のタイムスロットから第二のタイムスロットにデータを運ぶために接続が確立されると、反対方向の第二のタイムスロットから第一のタイムスロットにデータを運ぶ対応する接続が自動的に確立されるような双方向接続として設定される。幾つかの代替の実施例においては、実際に経路を確立する制御信号は、制御されているタイムスライスグループのモジュールプロセッサではなく、他の別のＴＳＩユニットのプロセッサから発せられるが；ただし、この場合も、接続を確立するための情報源は、制御されているタイムスライスグループのモジュールプロセッサである。
【００１７】
ここに開示される好ましい実施例によると、各ＴＳＩスライスグループは、そのＴＳＩスライスグループに接続された回線及びトランクを処理するために、それ自身のサービス回路グループに接続される。図２及び３との関連で後に説明されるように、これらサービス回路は、そのグループの一つ或は複数のＴＳＩスライスに、周辺装置をそのＴＳＩスライスに接続するための装置を介して接続される。これは、回線或はトランクと、一つのサービス回路との間に接続を確立することを可能にする。サービス回路としては、二重トーン多重周波数（DTMF）受信機、トーン生成器及びデータトランシーバ（例えば、CCS7メッセージを他の交換システムと交換するための装置）、警報（呼出し音）回路などのユニットが含まれる。幾つかのケースにおいては、これらサービス回路は、回線或はトランクユニットと関連付けられる。例えば、警報（呼出し音）回路は、回線ユニットと直接に関連する回路によって提供される。会議回路などのような、ロウラナー複合（グローバル）サービス回路に対しては、サービス回路は個々の全てのＴＳＩグループに対しては提供されず、サービス回路への接続は、二つのＴＳＩスライスグループのモジュールプロセッサによって、これらの制御下にて処理される。
【００１８】
各モジュールプロセッサには、そのプロセッサが制御するＴＳＩスライス内の一つ或は複数のタイムスロットへの接続も提供される。これによって、あるモジュールプロセッサと、サービス回路或はデータリンクコントローラなどのユニットとの間の、直接データ接続が可能となり、あるいは、適当である場合は、ＴＳＩユニットに交換可能に接続された設備と、モジュールプロセッサとの間に、データ接続を確立することが可能になる。
【００１９】
共通チャネル信号法を使用するトランクの場合は、共通チャネル信号法メッセージは、ＴＳＩユニットに、一つ或は複数のＴＳＩスライスの一つ或は複数のタイムスロットにおいて入り、そのＴＳＩスライスを制御するためのモジュールプロセッサにルートされる。このプロセッサは、次に、CCS7メッセージを、そのCCS7メッセージと関連するトランクがそれに終端するＴＳＩスライスを制御するモジュールプロセッサにルートする。
【００２０】
図２は一つのＴＳＩスライスグループの図である。加えて、図２は、ＴＳＩユニット１全体を処理するクロック生成器３５と、ＴＳＩスライスグループ２の全てのＴＳＩスライスを処理する同期生成回路３６を示す。幾つかの代替実施例においては、単一の同期生成器によって数個のタイムスライスグループが処理される。図２は、さらに、入力／出力リード２８が、このＴＳＩスライスグループに接続された回線、トランク、データリンク、及び他の回路とインタフェースするために、周辺ユニット２９に接続されることを示す。これらユニットの一つは、図１との関連で前に説明されたサービス回路２７である。もう一つは、このＴＳＩスライスグループのモジュールプロセッサであるが、これは、あるＴＳＩスライスへのアクセスを得るための周辺システム２９の一つへの接続３１を持つ。この好ましい実施例の基本ＴＳＩスライスグループについては、１９９４年７月１９日付けで、C.Aaron とR.J.Canniff に交付された米国特許５，３３１，６３２号において説明されているのでこれを参照されたい。
【００２１】
図２は、ＴＳＩスライスグループ間の接続についても示す。これら接続は、バックプレーンとリード束４８として作られ、これは、ある特定のＴＳＩスライスグループに専用に使用されるバックプレーンの部分から外に延び、次のグループへのリード束４６として扱われる。同様に、前のグループからのリード束４８は、このグループの第一のモジュールのリード束４６となる。リード束４７は、全てのＴＳＩスライスグループを横断し、最終的には、第一のＴＳＩスライスグループ内の第一のＴＳＩスライスのリード束４６として終端される。
【００２２】
図２は、本発明によるタイムスロットインターチェンジスライスグループ２の一つの実施例を示す。複数のタイムスロットインターチェンジスライス３２は、実質的に同一の機能及び動作を持つ物理的に別個のモジュール或は印刷回路基板を表わす。この実施例においては、タイムスロットインターチェンジスライスＴＳＩ／０−ＴＳＩ／ｎが、タイムスロットインターチェンジグループ２を構成するために採用される。各ＴＳＩスライス３２は、バックプレーン３４に結合される。バックプレーン３４は、これら複数のＴＳＩスライスを互いに相互接続し、さらに、チャネル２８を介して、インタフェースユニット（図示なし）に相互接続する機能を持つ。共通のクロック生成器３５（この出力はＴＳＩユニット１全体によって使用される）と、個別の同期生成器３６（この出力はＴＳＩグループ２によって使用される）によって、これらＴＳＩスライス及び直列並列変換器３８にクロック情報と、同期情報が提供される。同期生成器は、モジュールプロセッサ２０にも結合され、スイッチコントローラとタイムスロットインターチェンジスライス３２との間のクロック及び同期動作を可能にする。直列並列変換器３８は、スイッチコントローラとタイムスロットインターチェンジスライスとの間のデータ通信リンクを提供する。スイッチコントローラは、制御バス５２を介して、タイムスロットインターチェンジスライスにインストラクションを提供し、ＴＳＩスライスの入力タイムスロットと出力タイムスロットの相関、及び後に説明されるＴＳＩスライスの他の幾つかの機能を制御する。ここでは、バスという用語は、全ての形式の通信路を指すために使用される。
【００２３】
各ＴＳＩスライス３２と他のデバイスとの間には、バックプレーン３４を介して、複数の通信チャネルが存在する。双方向入力／出力チャネル（Ｉ／Ｏ）４０は、外部ソースから送られた入力データを、チャネル２８とバックプレーン３４を介して、ＴＳＩスライス３２に結合する。チャネル４０は、また、ＴＳＩスライスから送出される出力データを、チャネル２８とバックプレーン３４を介して、外部デバイスに運ぶ。この出力データは、ＴＳＩスライス３２内に格納される入り方向タイムスロット情報の選択された一つの中に含まれる情報から派生される。通信チャネル４２は、クロック情報と同期情報を、ＴＳＩスライス３２とクロック／同期生成器３６との間で結合する。
【００２４】
各ＴＳＩスライスによってチャネル４０上に受信される入力データは、入り方向スロットデータ（ＩＳＤ）としてチャネル４４上に再配達され、チャネル４６上で、入り方向タイムスロット情報の並列フレームとして結合される。こうして、配達バス４６は、これら複数のＴＳＩスライスによって各ＴＳＩフレームにおいて受信された入り方向データの全てのフレームを含む。１ＴＳＩフレームは、その間に、ある入力データのフレームがチャネル４０を介して受信され、対応する出力データのフレームがチャネル４０上に送信される時間期間から構成される。バス４６から送られる入り方向フレーム内に含まれる情報は、１ＴＳＩクロック期間だけＴＳＩスライス０内に格納され、通信チャネル４８を介して、次の隣りのＴＳＩスライス１に再送される。１ＴＳＩクロック期間は、バス４６を介して、入力データの１セットのフレームを受信するために要求される時間であり；これは、また、バス４８を介して、入力データの１セットのフレームを送出するために要求される時間でもある。こうして、１ＴＳＩフレームにおいて受信される入力データの全体は、次々と、チャネル４６を介して、各ＴＳＩスライスによって受信され、各スライス内のメモリ要素４９内に格納され、チャネル４８を介して、隣接する次のＴＳＩスライスに送出される。このようにして、各スライスは、これら情報を、“ディジーチェーン”技法を用いて、隣接する次のスライスに再伝送する。当業者においては、この一例としてのスライスグループ実施例において最後のスライスであるＴＳＩスライスｎは、さらに、この最後のＴＳＩグループの最後のスライス内の情報を、次のグループの最初のＴＳＩスライスに再伝送する要件を持つことを理解できるものである。ＴＳＩスライスの製造を標準化し、更なる成長を収容するために、バス４８が、最後のＴＳＩスライスグループのＴＳＩスライスｎによってバックプレーンにルートバックされる。ただし、このバックプレーンの所のこのバス上への情報の転送は使用されない。
【００２５】
出方向タイムスロットデータ（ＯＳＤ）は、チャネル或はバス５０によって運ばれる。出方向タイムスロットデータ（ＯＳＤ）は、各ＴＳＩスライス内に格納された選択された入り方向タイムスロット情報から構成され、チャネル４０上の出力データとして、バックプレーン３４を介して、外部デバイスに再伝送される。入り方向タイムスロット情報の選択機能には、一つの入り方向タイムスロットを一つの出方向タイムスロットに交換する技法が用いられる。各ＴＳＩスライスがあるＴＳＩフレーム間の全ての入り方向タイムスロットを格納するために、出方向タイムスロットデータ（ＯＳＤ）は、任意の入り方向タイムスロット内に含まれる情報に対応する出方向タイムスロット情報を運ぶことができる。後に詳細に説明されるように、出方向タイムスロットデータ（ＯＳＤ）の選択は、各ＴＳＩスライス上の制御ランダムアクセスメモリ（CRAM）によって決定される。この制御メモリは、スイッチコントローラ２０から、直列並列変換器３８によって、各ＴＳＩスライスの制御メモリに向かう制御バス５２上に伝送される制御情報を格納する。
【００２６】
ＴＳＩスライスの数が増加すると、ＴＳＩスライス０から最後のＴＳＩスライスに配達されるべき入り方向データに対する伝播遅延も増加する。各ＴＳＩスライスは少なくとも１ＴＳＩクロック期間の遅延を導入する。ただし、タイミング上の考慮のために、追加のＴＳＩクロック期間（遅延）、例えば、バス４６上にタイムスロットデータを受信するための１クロック期間（遅延）、及びタイムスロットデータをバス４８を介して次のＴＳＩスライスに送出するための１つのクロック期間（遅延）を導入することが要望される。データは外部源から、各ＴＳＩスライスによって、チャネル４０を介して、フレーム同期にて、受信される。同様にして、出力データは、望ましくは、各ＴＳＩスライスによってチャネル４０を通じて、外部デバイスに、フレーム同期にて、送出される。このディジーチェーン配達技法によって導入されるこの遅延のために、各ＴＳＩスライスは、好ましくは、チャネル４０上に送出されるべき出力データを、そのＴＳＩスライスのＴＳＩスライス０に対する相対的な位置との関係で再同期する。一つのＴＳＩスライス当り２つのＴＳＩクロック期間が使用される場合は、ＴＳＩスライス０は、ディジーチェーンデータ伝送によるＴＳＩユニットのＴＳＩスライス０と、そのＴＳＩユニットのＴＳＩスライスＮとの間の遅延を考慮するために、最高、２×（Ｎ−１）クロック期間の伝送再同期遅延を導入する。ここで、Ｎは、そのＴＳＩユニットに対するＴＳＩスライスの数に等しい。各ＴＳＩスライスは、入りタイムスロットデータをチャネル４６と４８上に異なるＴＳＩクロック期間において受信するが、出力データについては、好ましくは、チャネル４０を介して、フレーム同期にて、送出する。
【００２７】
バスはＴＳＩスライスを相互接続するための二重リグの機能を果たす。従来の技術、例えば、合衆国特許第４，４６０，９９４号において示されるように、二重リングは、このリングの一つのポイントの所のノードの故障が検出されたときにあるリングからのデータを他方のリングに伝送するためのリング間バイパスを提供することによって、より信頼性を向上させることができる。この場合、各ＴＳＩスライス（或は各ＴＳＩスライスグループ）の所で、バス４６と４７の間に交換可能な接続を提供することによって、このリングをより信頼性の高いものにし、ＴＳＩスライスの一つが故障したときに、生き残ることができるようにすることができる。
【００２８】
図３は、本発明の一つの実施例に従うタイムスロットインターチェンジスライス３２のブロック図である。インタフェースモジュールＩＦ０−ＩＦ３は、８個のペアから成る二重通信チャネルの４つ、つまり、ＴＳＩリンク０−０、０−１；１−０、１−１；２−０、２−１；３−０、３−１を、４つの入りスロットデータ（ＩＳＤ）チャネルと、４つの出方向スロットデータ回線ＯＳＤ０−ＯＳＤ３にリンクする。各インタフェースモジュールは、データの２：１ファンイン／ファンアウトを許すマルチプレクサとして機能し、交換モジュール２０によって、制御バス５２を通じて送られるコマンドによって制御される。
【００２９】
制御ランダムアクセスメモリユニットCRAM0-CRAM3 は、スイッチコントローラから、制御バス５２を介して送信された制御（コマンド）データを受信及び格納する。各CRAMは、バス５４によって、静的ランダムアクセスメモリユニットSRAM0-SRAM9 と関連するアドレス及びチップ選択回線に接続される。あるＴＳＩフレーム内の各入り方向タイムスロットは、SRAM0-SRAM9 内の別個のあらかじめ定められたメモリアドレスの所に格納される。各CRAMは、各SRAM内の各メモリ位置にアドレスする能力を持つ。このアクセス能力は、出力タイムスロットの際に、伝送のための一つの入り方向タイムスロットに対応する情報を選択するために使用される。
【００３０】
各CRAMは、また、チャネル５６によって、対応する振幅制御読出し専用メモリAROM0-AROM3 にも接続される。各AROMは、検索テーブルとして機能し、SRAMから選択された情報を出力データとして再伝送する前に調節（コンディショニング）するために使用される。AROMアドレシングは、SRAM内のある位置から取り出されたＰＣＭデータと、対応するCRAMからチャネル５６を通じてAROMに送信される制御データによって決定される。チャネル６１上にAROMによって出力されるデータは、SRAMから受信された、増加された、変化されない、或は低減された振幅を持つＰＣＭデータを表わす。各CRAMは、対応するAROMに、減衰或は増幅が提供されるべきであるか否か、及び、そうである場合は、その量を決定する制御情報を提供する。各CRAMは、チャネル５８によって、対応するセレクタSEL0-SEL3 に接続される。CRAMからチャネル５８を介して送信された選択コマンドに応答して、各セレクタは、SRAMの一つを選択し、選択されたSRAMのあるアドレス位置に格納されている情報をそのセレクタの出力として回線６０上に結合する。
【００３１】
入力バス４６が各SRAMに結合されるが、これは、各ＴＳＩスライス当り４つのバスから構成される。こうして、この実施例においては、バス４６は、４０（４×１０）個の別個のバスから構成され、おのおののバスは、１ＴＳＩフレームにおいて入り方向タイムスロットデータの一つのフレームを運ぶ。各SRAMに結合された出力バス４８も、同様に構成され、SRAM内に格納された情報を次のＴＳＩスライスに運ぶ。こうして、SRAM0-SRAM9 は、全部で、情報の４０フレームを格納する必要がある。各SRAMとCRAMの編成が以下に説明される。読み易さのために、図３にはクロック信号は示されない。ただし、当業者においては、クロック信号が図３に示される各要素に配達されることを理解できるものである。
【００３２】
図４は、本出願人の発明のプロセッサ複合体の好ましい実施例のブロック図である。各モジュールプロセッサ３は、パケットスイッチ７に接続される。このタイプの構成は、多数の短いメッセージがＴＳＩユニットを制御する全てのプロセッサの間で交換されるために必要となる。このパケットスイッチは、例えば、上に言及のAT&T Technical Joural、1985年7月、8月、ページ1341-2において説明されているAT&Tの 5ESS Ｒスイッチのメッセージスイッチのようなユニットであり得る。この好ましい実施例においては、中央プロセッサ５も、このパケットスイッチに接続される。この好ましい実施例においては、この中央プロセッサは、集中ベースにて遂行された方がよい機能を遂行する。この一例として、出呼に対する出トランクを選択するプロセスがあり、このプロセスの集中制御により、管理上の大きな長所が得られる。この集中プロセッサの役割を、複数のモジュールプロセッサの一つの機能の一部として実現することも、或は、異なる中央プロセッサの機能を異なるモジュールプロセッサに割り当てることも考えられる。これら代替間の選択は、これら機能に対して要求される処理の量に依存する。つまり、分散処理構成と比較した場合の集中構成によって達成される効果に依存する。
【００３３】
パケットスイッチ７は、また、データリンクを介して、オプレーション支援システム９に接続されるが、このデータリンクは、ＴＳＩユニットを通じて交換することも、或は直接に接続することも考えられる。この接続は、オペレーション支援システムが、モジュールプロセッサ及び中央プロセッサの局データベースなどのデータメモリを更新することを可能にし、また、オペレーション支援システムが、これらプロセッサから状態情報を読出すことを可能にする。
【００３４】
モジュールプロセッサとパケットスイッチの間の接続は、専用のデータリンクを介して行なうこともできるが、この好ましい実施例においては、ＴＳＩユニットを介して行なわれる。
【００３５】
一つの代替の実施例においては、プロセッサ間の通信は、専用のタイムスロットを介して直接に行なわれる。ただし、このような構成では、各プロセッサが、複数のチャネルを通じてメッセージを受信することを要求され、パケットスイッチを通じての一つの接続を使用する場合と比較して、率直でないように考えられる。これは、特に、プロセッサ間で、短いデータが多数、流れる場合はそうである。
【００３６】
図５−７は、このシステム内で処理される基本タイプの電話呼、つまり、局内呼、出呼、及び入り呼を示す。局内呼或は出呼は、電話加入者がオフフックになったときに開始される（動作ブロック１０２、図５）。この発呼を検出した回線ユニットは、この事象を報告するメッセージを、それにその電話加入者が接続されているＴＳＩスライスを制御するモジュールプロセッサに送る（動作ブロック１０４）。回線ユニットは、この状態をモジュールプロセッサに、オンフックとなった回線の識別をそれから導出することができるメッセージと、報告される信号がオフフックへの遷移であることを示す指標とを、送ることによって報告する。これらメッセージは、制御バス５２を通じて、モジュールプロセッサに送られる。モジュールプロセッサは、すると、加入者と、加入者信号を検出するためのサービス回路を含むデジタルサービスユニット２７との間に、ＴＳＩスライスグループを通じて、双方向接続を設定する。モジュールプロセッサは、モジュールプロセッサ内に格納されているレコードから発呼加入者のサービスのクラスを得る（このレコードは、オペレーション支援システム及び／或は集中プロセッサの大容量メモリ内にバックアップされている）。このサービスのクラスの翻訳を使用して、モジュールプロセッサは、デジタルサービスユニット２７から送信された受信数字を解析し、被呼者の基本特性を決定する。テスト１１０において、これが局内呼であるか否か決定される。局内呼でない場合は、図６の動作が、動作ブロック２００から開始・実行される。局内呼である場合は、発呼加入者を処理するモジュールプロセッサが、被呼者を処理するモジュールプロセッサの識別を決定する（動作ブロック１１２）。この決定は、以下の幾つかの方法の一つによって行なわれる。つまり、例えば、各モジュールプロセッサが各番号ブロックに対する装置番号翻訳のためのダイレクトリを持ち、各モジュールプロセッサがどのモジュールプロセッサが電話番号のどのブロックに対する翻訳を持つかを示すテーブルを持つようにすることもできる。次に、該当するモジュールプロセッサが、被呼電話番号と関連するモジュールプロセッサを識別するために、或はその電話番号が単一の回線を持つ場合は、装置番号を識別するために、照会される。この該当するモジュールプロセッサが、次に、発信加入者を処理するモジュールプロセッサに、この情報を送り、発信加入者のモジュールプロセッサが、この情報から終端モジュールプロセッサの識別を決定する。これが好ましい実施例による方法である。別の方法として、各モジュールプロセッサが、各電話番号に対する終端回線、従って、終端モジュールプロセッサを直接に識別する完全のセットの翻訳を持つようにすることもできる。第三の代替として、中央プロセッサを使用して、終端回線及び終端モジュールプロセッサを識別するために、及び、終端モジュールプロセッサによってその呼の終端部分を正しく制御するために要求される装置番号翻訳に対するダイレクトリを作成することも可能である。
【００３７】
その終端番号が、一つの終端番号が通常異なるＴＳＩスライス及びＴＳＩスライスグループに終端する傾向のある多重回線ハントグループの番号である場合は、特別な問題が発生する。このために、この好ましい実施例においては、装置番号翻訳に対するダイレクトリを作成するプロセッサは、そのグループの空いた回線から要求される終端回線を選択する動作も遂行する。この方法は、一つのプロセッサのみが、任意の特定の電話番号に対する翻訳を遂行する場合には、単純であるが、ただし、全てのプロセッサに電話番号翻訳機能を付与される場合は、それほど簡単ではない。従って、後者のケースにおいては、ある一つのプロセッサが、多重回線ハントグループに対する選択を遂行するように割り当てられ、このプロセッサによって発信プロセッサに必要とされる情報が提供される。
【００３８】
この時点で、発信プロセッサは、終端回線及びその終端回線を処理するモジュールプロセッサ（終端モジュールプロセッサ）の識別を持つこととなる。発信モジュールプロセッサは、終端モジュールプロセッサと通信し、これら二つは、協力して、ＴＳＩユニットを通じて、発呼加入者と被呼加入者との間に接続を確立する（動作ブロック１１４）。この協力は、発信モジュールプロセッサが発信加入者に接続可能なタイムスロットを選択し、終端モジュールプロセッサが終端加入者に接続可能なタイムスロットを選択することによって達成される。こうして選択されるタイムスロットは当初アイドルであるために（そうでない場合はこれらは選択されない）、これら二つのタイムスロットの間には、自動的に一つの経路が存在し、この経路は、発信加入者に接続されたＴＳＩスライス内のメモリと、終端加入者に接続されたＴＳＩスライス内のメモリを初期化することによって確立される。
【００３９】
その後、発信モジュールプロセッサが発信回線を制御し（動作ブロック１１６）、終端モジュールプロセッサが終端回線を制御する（動作ブロック１１８）。これは、呼制御の一つの好ましいモードに準拠するものであり、ここでは、別個のプロセスが、回線から回線、或は回線からトランクへの接続の各半分を制御するために、一つのプロセッサの制御下で、使用される。その後、電話加入者の片方がオンフックとなる（動作ブロック１２０）。この動作に応答して、発信モジュールプロセッサがＴＳＩユニットを通じてのこの接続を切断する（動作ブロック１２２）。発信モジュールプロセッサが次に発信回線を回復させ（動作ブロック１２４）、次に、終端モジュールプロセッサが終端回線を回復させる（動作ブロック１２６）。
【００４０】
図６は、出呼に関して遂行される動作の流れ図である。初期動作に関しては、図５に、判定ブロック１１０まで示される。判定ブロック１１０の判定において、これが局内呼でないことが決定された場合は、これは出呼であり、発信モジュールプロセッサは中央プロセッサによるトランクハントを要求する（動作ブロック２００）。（これは、図４との関連で説明された好ましい実施例に対するものであり、本出願人の発明による代替実施例においては、別個の中央プロセッサは要求されないことに注意する。）中央プロセッサは、その呼を完結するためのトランクグループと、そのトランクグループ内の空いたトランクを識別し、発信モジュールプロセッサに、そのトランクグループと選択された空いたトランクの設備位置と識別を通知する。呼に対して空いたトランクを選択するための様々なオプションが当業者においては理解できるものである。例えば、中央プロセッサが、モジュールプロセッサによる選択のために空いたトランクのリストを送る方法も考えられる。次に、発信モジュールプロセッサが出トランクを処理するためのモジュールプロセッサ（つまり、出モジュールプロセッサ）を識別する（動作ブロック２０４）。発信モジュールプロセッサと出モジュールプロセッサが協力して、ＴＳＩユニットを通じて接続を確立する（動作ブロック２０６）。その後、発信モジュールプロセッサが発信回線を制御し（動作ブロック２０８）、出モジュールプロセッサが出トランクを制御する（動作ブロック２１０）。後者の動作には、出トランクの他端の所の交換システムに制御信号を送る動作が含まれる。これに用いられる信号法が、共通チャネル信号法である場合は、出モジュールプロセッサが、出トランクの他端の所の交換システムに伝送されるべきCCS7メッセージ、このケースにおいては、初期アドレスメッセージを作成する。このメッセージが、次に、出モジュールプロセッサからデータリンクコントローラに送られる。この好ましい実施例においては、このメッセージは、ＴＳＩを通じての接続を使用してデータリンクコントローラに伝送される。ただし、替実施例として、これらモジュールプロセッサを相互接続するパケットスイッチをデータリンクコントローラに接続することも考えられる。多重周波数（ＭＦ）信号法が使用される場合は、出モジュールプロセッサは、被呼番号を、こうして接続された交換システムに伝送するためのＭＦ送信機を捕捉する。ここで、このＭＦ送信機は、この送信及びその後の対話を、ＴＳＩユニット内の、動作ブロック２０６との関連で説明された出トランクにアクセスするために使用されたそれと同一のタイムスロットを使用する接続を使用して行なう。
【００４１】
図７は、入り呼を処理するために遂行される動作の流れ図である。入り呼は、以降、入りモジュールプロセッサと称されるモジュールプロセッサによって処理されるトランクとの関連で受信される。入りモジュールプロセッサが受信するCCS7メッセージは、CCS7メッセージを受信するモジュールプロセッサからその入りモジュールプロセッサにルートされたCCS7メッセージか、特定の入りトランクを含むトランクグループに向けられたCCS7メッセージのいずれかである。入りモジュールプロセッサは、終端モジュールプロセッサを識別するが（動作ブロック２５４）、これは、本質的に動作ブロック１１２（図５）において説明された動作と同一である。終端モジュールプロセッサは、次に、終端回線のクラスの翻訳を得るが（動作ブロック２５６）、これは、本質的に図５との関連で前に説明された動作ブロック１１３と同一の動作である。タンデム呼の場合は、遂行されるトランク翻訳動作は、出呼に対するそれと類似し、終端動作は、発信モジュールプロセッサによって遂行されたこれら動作が、ここでは、入りモジュールプロセッサによって遂行される点を除いて、出呼に対して遂行されたそれと同一である。その後、入り呼の場合は、入りモジュールプロセッサと終端モジュールプロセッサが協力して、ＴＳＩを通じて、入りトランクから終端回線への接続を確立するが（動作ブロック２５８）、これは、図５の動作ブロック１１４において遂行される動作と本質的に同一である。その後、終端モジュールプロセッサが終端回線を制御し（動作ブロック２６０）、入りモジュールプロセッサが入りトランクを制御する（動作ブロック２６２）。出トランクとの関連で説明されたように、入りモジュールプロセッサによる入りトランクの制御には、そのトランクが共通チャネル信号法トランクである場合は、そのトランクの他端の所の交換システムとのCCS7メッセージの交換が含まれる。
【００４２】
図８は、ＴＳＩユニットのグループ１が、時分割多重スイッチ（ＴＭＳ）１５を使用していかに相互接続されるかを示す。この時分割多重スイッチは、例えば、前述の文献において説明されているAT&Tの5ESSスイッチ内で使用されるタイプのスイッチである。このタイプのスイッチに対しては、ＴＳＩユニット１への接続は、５ＥＳＳスイッチにおいて使用されるのと類似する網制御及びタイミング（ＮＣＴ）リンク１６を介して確立される。各ＴＳＩスライスグループ２からＴＭＳ１５への複数の接続を確立することによって、各ＴＳＩスライスグループのモジュールプロセッサは、時分割多重スイッチ（ＴＭＳ）への接続を作るために中間プロセッサを必要としないために、５ＥＳＳスイッチ内の個々のモジュールプロセッサによって遂行されるのと本質的に同一の機能を遂行することができる。さらに、各ＴＳＩユニットは、前に述べたように、そのＴＳＩユニット内で、呼を確立することができる。遠隔ＴＳＩユニットに対しては、このＴＳＩユニット内で呼を確立する機能によって、遠隔ユニットに対する重要な要件であるスタンドアロン機能が達成される。長所として、この構成は、ここに説明されるＴＳＩユニットを使用する非常に大きなスイッチを可能にする。
【００４３】
このＴＭＳはまた各モジュールプロセッサからパケットスイッチ７（図４）にアクセスするために使用することもできる。別の方法として、各ＴＳＩユニットから直接リンクによってこれらモジュールプロセッサをパケットスイッチに接続することもできる。
【００４４】
比較的少数のＴＳＩユニットを持つ大きなスイッチに対しては、ＴＳＩユニット間リンク、例えば、図８に示される点線のリンク１７を時分割多重スイッチの代わりに使用することもできる。これは、ＴＳＩユニット間を流れるトラヒックの量が比較的少ない場合に、１９９２年６月２日付けでArdon らに交付された米国特許第５，１１９，３６６号において説明されているようにＴＳＩユニット内接続を優先する意識的な努力がなされるときは、ここに開示されるユニットと同じ位い大きなユニットに対して有効である。
【００４５】
上の説明は本発明の一つの好ましい実現にすぎないことを理解されるべきである。当業者においては本発明の範囲から逸脱することなく他の様々な構成を考案できるものである。本発明は、従って、特許請求の範囲に示される定義によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】大きな単一段ＴＳＩユニットとそのコントロールを示すブロック図である。
【図２】図１のＴＳＩユニットのサブユニットのブロック図である。
【図３】図１のＴＳＩユニットのサブユニットのブロック図である。
【図４】図１のＴＳＩユニットを制御するためのプロセッサ複合体のブロック図である。
【図５】本出願人の発明に従う局内呼、出呼及び入り呼を確立する方法の流れ図である。
【図６】本出願人の発明に従う局内呼、出呼及び入り呼を確立する方法の流れ図である。
【図７】本出願人の発明に従う局内呼、出呼及び入り呼を確立する方法の流れ図である。
【図８】時分割多重スイッチによって相互接続された図１の複数のＴＳＩユニットを含む大きな交換システムのブロック図である。

Claims (9)

1. 単一段のタイムスロットインターチェンジ（ＴＳＩ）ユニット装置であって、
   各々が一つのグループのタイムスロットの信号を送信及び受信するために使用されるものである複数のＴＳＩスライスであって、前記複数のＴＳＩスライスの全てのタイムスロットを相互接続する単一段ＴＳＩスイッチを形成するように相互接続されている複数のＴＳＩスライスと、
   各々が前記ＴＳＩスライスの別個のサブセットを制御するために使用される複数のモジュールプロセッサとを含み、
   接続が、前記複数のプロセッサの第一のプロセッサによって制御される第一のＴＳＩスライスに接続された電話通信トランシーバと前記複数のモジュールプロセッサの第二のプロセッサによって制御される第二のＴＳＩスライスに接続された第二の電話通信トランシーバとの間に、前記第一と第二のモジュールプロセッサの共同動作を通じて確立され、および
   前記第一のモジュールプロセッサが前記第二のモジュールプロセッサに第一のタイムスロットを識別するメッセージを送信し、前記第二のモジュールプロセッサが前記第一のモジュールプロセッサに第二のタイムスロットを識別するメッセージを送信し、前記第一のモジュールプロセッサが前記第一のＴＳＩスライスを前記第一のタイムスロットと第二のタイムスロットとの間に接続を確立するように制御し、前記第二のモジュールプロセッサが前記第二のＴＳＩスライスを前記第二のタイムスロットと第一のタイムスロットとの間に接続を確立するように制御することによって、接続が確立され、こうして、前記第一の電話通信トランシーバに接続可能なタイムスロットと前記第二の電話通信トランシーバに接続可能なタイムスロットの間に、接続が確立されるようになっていることを特徴とする装置。
2. 前記第一と第二のＴＳＩスライスをそれぞれ前記第一と第二の電話通信トランシーバに接続するための手段がさらに含まれ、前記第一と第二のモジュールプロセッサがそれぞれ前記第一と第二のトランシーバと前記第一と第二のタイムスロットとの間の接続を制御することを特徴とする請求項１の装置。
3. 前記複数のモジュールプロセッサを相互接続するためのパケットスイッチ手段がさらに含まれることを特徴とする請求項１の装置。
4. 前記パケットスイッチ手段が、前記複数の電話通信トランシーバ及びＴＳＩユニットに対する管理及び保守機能の動作を遂行するためのオペレーション支援システムに接続可能であることを特徴とする請求項３の装置。
5. 前記モジュールプロセッサが前記パケットスイッチ手段に前記複数のＴＳＩスライスの幾つかを介して接続されることを特徴とする請求項３の装置。
6. 前記複数のモジュールプロセッサに対するセットの機能を実行するための中央プロセッサがさらに含まれ、前記中央プロセッサが前記複数のＴＳＩスライスの一つに接続可能な電話通信トランシーバからの出呼に対する出トランクを選択する機能を遂行することを特徴とする請求項１の装置。
7. 前記第一のモジュールプロセッサが、前記第一のトランシーバ局からの電話番号の受信に応答して、どのモジュールプロセッサが前記第二のモジュールプロセッサの識別を決定するための翻訳データを含むか決定し、ここで、前記第二のトランシーバ局が前記電話番号によって識別される局であることを特徴とする請求項１の装置。
8. 前記第一のプロセッサが電話通信呼の発信プロセスを制御し、前記第二のプロセッサが前記呼の終端プロセスを制御することを特徴とする請求項１の装置。
9. 前記第二のプロセッサがもう一つの電話通信呼の発信プロセスを制御し、前記第一のプロセッサが前記もう一つの電話通信呼の終端プロセスを制御することを特徴とする請求項８の装置。

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