JPH01154658A - 可変帯域交換システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ 入力ハイウェイから送られてぎた可変長の多重化情報を
回線交換して出力する可変帯域交換システムに関し、 情報を効率よく伝送することを目的とし、入力ハイウェ
イからの情報を受け、該入力ハイウェイよりも情報の多
重度を高くして出力する第１の時間スイッチと、各入力
ハイウェイに設けられた第１の時間スイッチから送られ
てくる多重化情報を受けて、これら情報のうち、固定的
に定めたチャネル情報をセレクトするセレクタと、これ
らセレクタの入力を受けて出力ハイウェイに多重化情報
を出力する第２の時間スイッチとにより構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は、入力ハイウェイから送られてきた可変長の多
重化情報を回線交換して出力する可変帯域交換システム
に関する。

通信網の高度化に伴って、通信情報も古川からデータ情
報、ＦＡＸ等のグラフィック情報、更には動画情報へと
多様化している。これに伴い、このような多元情報を効
率よく、又、柔軟に処理することが要求されている。特
に、これらの多元情報では、通信速度が広範囲（例えば
８　Ｋ　）−１ｚ〜数Ｍｌ−１ｚ）に及ぶため、とりわ
【ノ通信帯域を柔軟に割り当てて通信する方式が必要と
なってきている。

［従来の技術］ 第４図はディジタル回線交換方式の原理図である。この
方式では、通信情報は全て一定の帯域（通常は６４Ｋｂ
／ｓ）の通信能力をもつタイムスロットという単位で通
信を行う。即ち、図に示すようなタイムスロット多重さ
れて入ってくる通信情報は、通話路１を通過する間に制
御メモリ２からの制御信号によりタイムスロットの入れ
換ええが行われた後、出力される。この方式は、固定長
の情報単位を交換するので制御が簡単で避延時間の少な
い高品質の通信が行える。しかしながら、この帯域以上
の通信速度を扱う時には、複数のタイムスロットを所要
数分だ【ノ集めてそれを１つの通信用の帯域として管理
する必要がある。一般に、複数のタイムスロットを用い
る場合には、相互の順序が通信ネットワークの入出力間
で狂わないように、特別の配慮が必要であり、それぞれ
の通信速度に応じて対応する必要がある。このようにデ
ィジタル回線交換方式では、通イ３帯域が固定的な値に
分割されているために、必ずしも多様な通信速度に柔軟
に対応しうるとはいえない面を持っている。

第５図はパケット交換交換方式の原理図である。

この方式では、情報をパケットという単位に分割し、通
信速度に対応した数だけの可変長パケットを使って情報
を通信する。各パケットにはヘッダ部（図の斜線部）と
称される着信アドレス等が格納される領域が設けられて
おり、ヘッダ分析部５は入力するパケットのヘッダを分
析して出口を振り分ける制御を行う。この方式は、可変
長のパケット単位で情報交換を行うため通信速度に対す
る柔軟性があり、伝送効率がよい。しかしながら、パケ
ットの交換では、パケット中のヘッダに示された着信ア
ドレスを分析する等の複雑な処理をパケット毎に行って
おり、コンピュータシステムに近い処理機能が必要とな
る。又、パケット単位での情報蓄積を行うために、情報
転送に遅延がある。

そこで、発明者等はエラスティックバスケット交換方式
（以下単にＥＢ方式と略す）と称する新しい可変帯域交
換方式を提唱した。第６図にその原理図を示す。情報は
バスケットと呼ばれる単位に分割され、各バスケット間
はバスケット識別子（淡く塗りつぶした部分）で区別さ
れる。バスケットはその大きさがパケットと同様に可変
であって、通信情報の帯域やそのバースト性に応じて大
きさが変えられる。従って、図に示すように、バスケッ
トを多重化すると、時間的に前にあるバスケットに依存
して、後に並ぶバスケットの絶対的な時間位置は変わっ
てくる。しかし、その順序関係は一定であるように制御
することは容易であり、この順序関係を認識しながら、
ディジタル回線交換に近い方法で情報の交換を行うこと
ができる。

そのために、情報中にバスケット間の区切りを示す「識
別子」を導入しており、この識別子を検出しながら交換
処理を進めている。尚、識別子は情報符号化時の特別な
処Ｆ［！（符号化則のバイオレーションと呼ばれる）を
適用することで余分なビット（帯域）を使うことなく実
現することがある。

ＥＢ方式では、周期的な（８Ｋ　ｌ−！　ｚの）フレー
ム（１２５μｓ周期）はそのままとしながら、タイムス
ロットという固定的な枠組を取払うことで、先ず、帯域
の自由度を持たせた。情報を運ぶ単位を、タイムスロッ
トの代わりにバスケットと呼ぶ。

バスケットは常にバスケット識別子で始まる。その良さ
は全バスケットの総計が１フレームを越えなければ、全
くの自由である。呼接続を制御する保持メモリ１０には
、タイムスロットではなく、バスケットの入換え順序が
記されている。そして、この入換え順序はバスケット識
別子をアドレスとして受け、保持メモリ１０力日ら出力
される通話路メモリ１１の読出しアドレスにより決定さ
れる。

つまり、保持メモリ１０はこの識別子を検出しながら交
換処理を進める。この例では、保持メモリの制御に従っ
て任意の順番でバスケットが通話路メモリ１１から読出
される。この制御では、情報転送速度に関する情報は、
保持メモリ１０に書かれていることにはならず、呼制御
と情報転送速度とに通話路制御上の直接の関係はない。

第７図はＥＢ方式の動作説明図で、Ｅ［３通話路の入／
出ハイウェイのフォーマットの形でその動作例を示しで
ある。入側情報として、音声１．データ１．データ２が
それぞれ多重化回路１５で多重化され、出力される。１
２５μｓフレ一ム周期で入ハイウェイからＥＢ通話路１
６に入った情報は、そのバスケットの順番が入換わって
、出ハイウェイに出力される。図に示すハイウェイの動
作例の上段（イ）は、４つのバスケットがどれも通話し
ていない状態である。中段（ロ）は、音声１ｃｈとデー
タが２Ｃ１）通信しており、下段（ハ）は、データのう
ちの１ｃｈが有効な情報を通信していない場合である。

中段に示すように、通話バスを設定すると、情報の帯域
に応じた長さのバスケットが割当てられる。そのため、
若番のバスケット長によって、それ以降のバスケットに
ついては、バスケットの順序は変わらないが、ハイウェ
イ上の絶対位置が変わる。この性質が「エラスティック
」という名称の由来である。バースト情報の場合は、呼
設定中であっても、有効情報が端末から送られていない
時には、このバスケット長を、図の下段のデータ１の例
のように０にしてしまうことができる。これにより、他
のバスケットが使用できる空容量が増える。この制御は
単にバスケット長を変えるだけであって、保持メモリ１
０に記した呼設定には何の影響も与えない。勿論、音声
に対しては、このようなバスケットの伸縮制御は不要で
あり、通常の回線交換と同様の動作を行う。出ハイウエ
イ上のデータは多重分離化回路１８で分離された後、受
信側端末に与えられる。

［発明が解決しようとする問題点コ 以上詳細に説明したように、ＥＢ方式はハイウェイ内の
時間順序の入れ換えによる交換動作を行う場合、つまり
、時間スイッチ動作を行う場合には非常に効率のよい交
換方式である。しかじな、がら、この方式を用いて複数
のハイウェイ間で情報交換を行おうとすると問題が生じ
て（る。このことを図を用いて説明づ゛る。

第８図は複数のハイウェイ間で情報交換を行う時のタイ
ミングチャートである。動作可能の場合と不可能の場合
それぞれについて示している。先ず、動作可能な場合に
ついて説明する。図では、入力ハイウェイ（ＩＨＷ）Ｏ
と１に多重化されているバスケットが、可変帯域スイッ
チを介して出力ハイウェイ（Ｏｆ−ＩＷ＞ｊにバスケッ
ト交換されて出て行く様子を示している。今、ＩＨＷＯ
上にＢＯ１〜ＢＯ３のバスケットが、１ＨＷｉ上にＢｉ
１〜Ｂｉ３のバスケットが乗っており、これらバスケッ
トが可変帯域スイッチにより情報交換され、０ｆ−ＩＷ
ｊ　か’３ＢＯ１，ＢＯ２，Ｂｉ　３とＬＴ出て行く。

図に示すように、ＩＨＷ上でｒ　Ｉ−Ｉ　Ｗ　Ｏのバス
ケットＢＯ３どＩ　Ｉ−Ｉ　Ｗ　ｉのパケットＢｉ３の
タイミング（特にヘッダ部）が揃ってい−るがＢ１０が
ＢＯ３よりも後にくる場合には情報交換が可能である。

動作不可能の場合について説明する。この場合、図に示
すようにｌｌ−ＩＷＯの８０２とＩＨＷｉのＢ１０が一
部重なり合っている。このような場合には、０ＨＷｊに
ＢＯ２とＢ１０を乗せようとすると重複部が生じ、情報
交換が不可能となる。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであって、
情報を効率よく伝送することができる可変帯域、交換シ
ステムを提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理ブロック図である。図において、
２１は入力ハイウェイ間トＩＷがらの情報を受け、該入
／出ハイウェイＩトＩＷよりも情報の多重度を高くして
出力する第１の時間スイッチと、２２は各入力ハイウェ
イｒＨＷに設けられた第１の時間スイッチ２１から送ら
れてくる多重化情報を受【プで、これら情報のうち、固
定的に定められた情報チャネルの情報をセレクトして出
力するセレクタ、２３はこれらセレクタ２２の出力を受
けて出力ハイウェイ０１」Ｗに多重化情報を出力する第
２の時間スイッチである。これら第１の時間スイッチ２
１．セレクタ２２及び第２の時間スイッチ２３はそれぞ
れ入出力ハイウェイの数ｎだけ設けられている。そして
、第１の時間スイッチ２１のそれぞれからは、全てのセ
レクタ２２に信号が接続されている。

以上のように、本発明では、ハイウェイ間にまたがる情
報の交換を行うために、複数の時間スイッチの間に予め
定めたバス（固定接続バス）を張っておく。即ち、第１
図のセレクタでは、ハイウェイＣＨＷの全チャネルの情
報を第２の時間スイッチ２３へ送るのではなく、予め定
めたチＶネルの情報のみを第２の時間スイッチに送るこ
とで固定的な通信バスの設定を行っている。従って、目
的とする出ハイウェイＯＨＷへ情報を送出するためには
該当する出ハイウェイＯＨＷに接続されたセレクタ２２
が選択しているチャネルへ情報を乗せる必要があり、第
１の時間スイッチ２１がこの役割を果している。セレク
タでは、各ハイウェイＣＨＷから選択した情報を再度多
重して、第２の時間スイッチ２３へ入力する。第２の時
間スイッチでは、最終目的とするチャネルへ情報を交換
して出力する。このように、本発明では予め入ハイウェ
イＩＨＷと出ハイウェイ０１→Ｗとのハイウェイ間のチ
ャネルの交換（宛先の時間スイッチ）が定まっているこ
とから、上述のハイウェイ間のスイッチにおいて動作不
可能となる時間がなくなる。

即ち、本発明では、第１と第２の時間スイッチとの間に
固定接続バスを張ることで、ハイウェイ間の情報交換動
作を確実に行わせようとするものである。

［作用］ 第１の時間スイッチ２１は入力情報の多重度を上げてハ
イウェイＣＨＷに出力する。これら情報を受けるセレク
タ２２では、各出ハイウェイＯＨＷ毎に固定的に定めら
れたチャネルの情報を各ハイウェイＣＨＷから選択し、
各ハイウェイＣＩ−ＩＷから引き抜いた情報を多重する
。従って、入力ハイウェイＩＨＷ上でバスケットが時間
的に重なり合う場合でもうまく多重化することができる
。このようにして多重化された情報は、更に第２の時間
スイッチ２３を経て出力ハイウェイＯＨＷ側に出力する
。従って、本発明によれば、可変帯域情報の場合におい
ても、ハイウェイ間にまたがる情報の交換を確実に行う
ことができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第２図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図である
。第１図と同一のものは同一の符号を付して示す。各セ
レクタ２２は第１の時間スイッチ２１からの出力データ
を一時的に格納する選択バッファ２２ａ、これら選択バ
ッファ２２ａへのバスケットの１込みをｆｌｉｌＪｔｌ
ｊする書込み制御部２２ｂ。

選択バッファ２２ａからのバスケットの読出しを制御す
る読出し制御部２２Ｃ及びデータ多重化用の多重化回路
２２ｄより構成されている。選択バッファ２２ａは入力
ハイウェイの数だけ設けられており、各時間スイッチ２
１からのデータを受けるようになっている。このＪ、う
に構成されたシステムの動作を説明すれば、以下の通り
である。

今、各入力ハイウェイＩＩ−ＩＷから入ってくる情報の
バスケット多重度をｐとすると、第１の時間スイッチ２
１はこの情報の多重度を（入力ハイウェイ数ｎ）倍する
。即ち、出ハイウエイ側では多重ｒ！１１）　ｘｎとな
る。但し、実際の動作速度は各交換方式に依存しＥＢ方
式の場合にはｎ＝２４でも４倍程度とすれば充分である
。例えば、第２図の実施例ではｎ−２４とし、データ伝
送速度を１６Ｍｂ　／ｓとすると、出ハイウエイＣＨＷ
側のデータ伝送速度はおよそ１６×４の６４Ｍｂ／Ｓと
なる。各入力ハイウェイ＃１〜＃ｎから入ってくるデー
タの数を２５６バスケツトとすると、このバスケットは
各時間スイッチ２１から分岐する２４個のハイウェイＣ
ＨＷに等しく２５６Ｘ２４個のバスケットが配られる。

且つその時のデータ伝送速度は入力側の速度、つまり６
４Ｍｂ／Ｓとなる。

ＥＢ方式の場合には、６４Ｍｂ／ｓあれば、確実に以後
の交換動作を行うことができる。

各セレクタ２２側においては、各選択バッファ２２ａが
ｍ込み制御部２２ｂからの書込み制御信号を受けて全て
の時間スイッチ２１から送られてくるデータ列のうち、
各セレクタ毎に予め固定的に割振られたチャネルの情報
を選択して一時的に格納する。選択バッファ２２ａに格
納されたデータは、読出し制御部２２ｃからの読出し制
御信号を受けて、読出される。ここで、読出しルリ御信
号を元のＣＩ−Ｉ　Ｗハイウェイの多重度に合せた速度
に設定しておくとセレクタ２２からはＣＨＷの多重度と
同じ多重度のデータが出力することになる。

各選択バッファ２２ａから読出されたバスケットは多ｍ
化回路２２ｄにより多重化され、第２の時間スイッチ２
３に入力される。

この結果、多重化回路２２ｄから出力されるデータは各
ハイウェイ間のバスケットが入り混じったものとなり、
ハイウェイ間でバスケットの交換が行われることになる
。本発明によれば、セレクタ２２によって、予め選択的
にハイウェイＣＩ−Ｉ　Ｗ上のチャネルを用法き、多１
化して、第２の時間スイッチ２３に入力するので、各ハ
イウェイ間で時間的にバスケットの重なりが生じた場合
でもこれらバスケットをうまく多重化することができる
。

各セレクタ２２から出力された情報は、それぞれ第２の
時間スイッチ２３に入ってスイッチングされた後、出力
ハイウェイ＃１〜＃ｎから送出される。

第３図は第２図に示す本発明システムの動作を示す図で
ある。図中、データ列に示した数字は各ハイウェイのバ
スケット番号である。今、入力ハイウェイの＃１〜＃３
に図に示すようなバスケットが乗ってきたものとする。

図には１フレームあたり６個のデータ列を示している。

ここでは、ＥＢ方式の場合を例にとって示しているので
、情報の含まれていないバスケットは狭く示しである。

入力ハイウェイに乗ってきた情報Ｄ１は、第１の時間ス
イッチ２１に入ってそのバスケット多重度がハイウェイ
の数に等しく３倍される。この結果、各時間スイッチの
出力情報はＤ２に示すように＝１１８個のバスケットと
なる。

これらバスケット情報は、書込み制御部２２ｂにより選
択バッファ２２ａに格納される。この時、各出ハイウェ
イＯＨＷに対応して、選択するバスケットを固定的に定
めである。例えば、出ハイウェイＯＩ−Ｉ　Ｗ　＃　１
の場合には、各ハイウェイＣＨＷのバスケット１から６
までの合計１８のバスケットを選択し、選択バッファ２
２ａに格納する。従って、出ハイウェイＯＨＷ＃１へ情
報を送信したいのであれば、バスケット１〜６のどれか
のバスケットに情報を乗せる必要がある。第１の時間ス
イッチ２１が、この役割を果している。尚、出ハイウェ
イＯＨＷ＃２では、選択バスケットを７〜１２の６バス
ケツト、出ハイウェイ０ｌ−ＩＷ＃３では、１３〜１８
バスケツトとしており、ハイウェイＣＨＷ上のどれかの
バスケットはどこかの出ハイウエイ対応のセレクタに取
り込まれる。

出ハイウェイ０１］Ｗに空きが有る限り、必ず交換でき
るようにしようとすれば（所謂、ノンブロック通話路と
することに相当）、セレクタ２２で選択するバスケット
の数を入ハイウェイＩＨＷのバスケット数と同じ数にす
る必要がある。この条件を満たす時には、ハイウェイＣ
ＨＷのバスケット多重度を上記の例のようにｎｘｐとす
る必要がある。格納された情報は、読出し制御部２２ｃ
により各人ハイウェイＩＨＷの順に読み出される。

例えば出ハイウェイＯＨＷ＃１の場合には、１〜６を選
択しているために、“Ａ、イ、ろ、に”の順に読み出さ
れる。

以上バスケット１〜６までのデータの読み出しについて
説明したが、他のバスケット７〜１２゜１３〜１８につ
いても全く同様である。このようにして、読み出された
情報は各出力ハイウェイ＃０〜＃３から送出される。バ
スケットの順序は、第２の時間スイッチ２３によって自
由に入れ換えることができる。

上述の説明では、可変長のデータの単位としてエラステ
ィックバスケツ１−を用いたが、同様なｎ能を有するデ
ータ単位であれば、他の種類のデータ交換方式であって
も同様に適用することができる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明によれば、前段と後
段の２種の時間スイッチを用い、その間の接続を固定と
しながら、チャネル多重度を入／出力ハイウェイよりも
高くしてやることにより、複数のハイウェイ間において
相互に情報を効率よく交換することができる可変帯域交
換システムを実現することができる。又、本発明によれ
ば、固定的な時間スイッチ間の固定接続をベースにして
いるため、呼の帯域を可変としたこと設定解放の影響を
受けないので都合がよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、 第３図は本発明システムの動作を示す図、第４図はディ
ジタル回線交換方式の原理図、第５図はパケット交換方
式の原理図、 第６図はＥＢ方式の原理図、 第７図はＥＢ方式の動作説明図、 第８図は複数のハイウェイ間で情報交換を行う時のタイ
ミングチャートである。 第１図において、 ２１は第１の時間スイッチ、 ２２はセレクタ、 ２３は第３の時間スイッチである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）入力ハイウェイからの情報を受け、該入力ハイウ
   ェイよりも情報の多重度を高くして出力する第１の時間
   スイッチ（２１）と、 各入力ハイウェイに設けられた第１の時間 スイッチ（２１）から送られてくる多重化情報を受けて
   、これら情報のうち、固定的に定めたチャネル情報をセ
   レクトするセレクタ （２２）と、 これらセレクタ（２２）の入力を受けて出 力ハイウェイに多重化情報を出力する第２の時間スイッ
   チ（２３）とにより構成されてなる可変帯域交換システ
   ム。 （２）回線交換方式としてエラスティツクバスケット交
   換方式を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の可変帯域交換システム。