JPH02290346A - ２地点間の直列両方向通信経路における帯域幅配分方法および装置 - 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】 （１．発明の分野） 本発明は、ディジタル通信ネットワークにおける通信経
路上の帯域幅を柔軟に配分するための方法および装置に
関する。特に、本発明は、呼び輻峻が最小限でありかつ
ユーザが選択する配分ルールに従って、ディジタル・ス
イチング・システムにおいて各地点間の直列両方向通信
経路（例えば、ノード間のＴｌ線、ノード内のモジュー
ル間リンク、等）に対する配分機能を実施する方法およ
び装置に関する。

（２，関連技術の記述） 通信ネットワークは、典型的には、通信リンクを介して
接続される複数の通信処理ノードからなり、賃貸される
電話回線、ローカル・エリア・ネントワーク（ＬＡＮ）
　、あるいは１．　５４４Ｍｂｐｓ以上の速度で作動す
る広帯域回線であ゛る。加えて、最初にある限定数のメ
インフレームとユーザ、ターミナル、音声通信幹線等に
サービスを行う限定数のノードを配備するのが特に一般
的である。

ネットワーク利用が進むにつれて、ノード数は増加の一
途をたどり、各ノードは常に増加する数の顧客の構内デ
ータ処理および通信設備を支えるように成長する。この
ことは、常にユーザをして通信処理ノードを時代遅れの
ものにさせるが、これは充分な予備処理能力を有するノ
ードはコストの故に最初から購入されないためである。

１つのノードにより供される回線は、一般に次の２つの
種類からなる。即ち、ｒＣＰＥ（顧客構内設備）側」と
「ネットワーク側」である。

ＣＰＥ側の回線は、ＰＣ，ＬＡＮ，ＰＢＸ等の局部ター
ミナルの如き設備と接続してサービスを行うが、ネソト
ワーク側の回線は特定のノードをネットワーク内の他の
ノードに接続する。一般に、ＣＰＥ側に属する回線は比
較的低いデータ速度でデータを運ぶが、ネットワーク側
回線は通常は高速の（例えば、Ｔ１回線は１．　５４４
Ｍｂｐｓで作動する）回線である。ネットワーク側回線
の帯域幅に対するデータ速度を６４Ｋｂｐｓの「スロッ
ト」に配分することが通例であり、このことは低いデー
タ速度のトランザクションはこのようなスロットの使用
効率を低下させることを意味する。

１スロット以上を必要とするトランザクションの場合は
、従来技術は一般に、隣接スロットを配分せねばならな
いという制約を課し、このため時には、充分なスロット
が得られる場合でさえコール・ブＯツキング（呼び輻Ｍ
）をもたらすが、これは使用可能なスロットが隣接して
いないためである。

また、１つの回線の他端部におけるノードがこの回線に
対して配分し得るトランザクションに対し半分を保留し
ながら、一方のノードがこの回線の帯域幅の半分をこの
回線に対し配分されるトランザクションに対して配分す
ることがノードにおける通例であり、このような構成に
おいては、１つの「側」から優勢なトランザクションが
開始される時、配分は超過するおそれがあり、例え未使
用の容量が「他の側」に対して割当てられたままであっ
ても、呼びは遮断されねばならない。

参考のため本文に引用される本願の譲受け人に譲渡され
た１９８７年１０月１日出願の係属中の米国特許出願第
０７／１０３，　６１２号においては、（ａ）二重ポー
トを持ち、１つのボートが標準的なコンピュータ・パス
であり池のポートが伝統的な遠隔通信用の広帯域の直列
ポートであるプロセッサ、および（ｂ）ｉｉ！ｉ信側波
帯スペースまたはタイム・スロット・スイッチを使用す
る発明が開示されている。この高速スイッチは、１つ、
２つあるいはそれ以上のこのような処理資源を局所デー
タ処理および（または）通信要素（データ・ターミナル
、パーソナル・コンピュータ、ＰＢｘ等）に、またユー
ザのネットワークの残部に接続する。局部的に更に機能
あるいは要素を必要とする場合、あるいはネットワーク
がより大きくなり、付加的な処理能力が要求される時は
、更に二重ポートを備えたプロセッサが組み込まれる。

更にまた、前記係属中の米国特許出願に記載された発明
によれば、回線の６４Ｋｂｐｓの「スロット」は更に個
々に割当て可能な８　Ｋｂｐｓの「フラグメント」に再
分割され、これにより６４Ｋｂｐｓのスロットに低速の
トランザクションを割当てることにより生じる効率の低
下を低減する。

各ノードは、フラグメントの割当てを追跡するため、ノ
ードと接続された各回線毎に１つのビット・マップが与
えられる。各ビット位置は各フラグメントと対応し、こ
の位置を占めるビットは対応フラグメントが使用可能で
あることを示す「０」の値かあるいはこれが使用中であ
ることを示す「１」の値をとる。使用可能なフラグメン
トは、通信回線におけるその位置の如何に拘わらず見出
すことができ、これにより１つ以上を要求するトランザ
クションに対して隣接するスロットあるいは隣接するフ
ラグメントを配分する必要を排除する。

２つのノードを相互に接続する回線の観点から、フラグ
メントがビット・マップの「初め」から始まる１つの７
ード、およびビット・マップの「終り」から始まる池の
ノードにより配分される約束が用いられ、固定された割
当ての結果生じる従来技術の非効率の短所はこのように
排除される。

（各ノードがこれに接続された各回線に対し１つのビッ
ト・マップを保持することが思い出されよう。）各ノー
ドは、各々がそのビット・マソフ現状を保持するように
、回線中に含まれる信号チャネルにより、配分の他方に
通知する。

前掲の係属中の米国特許出願に開示された発明に勝る別
の改善として、もしノードを相互に連結する回線に対し
て用いられるビット・マソブ、フラグメント指向帯域幅
配分法がモジュール間リンク（ＩＭＬ）における帯域幅
の配分のための各ノード内でも使用されるならば、望ま
しいことになろう。ＩＭＬは典型的には、同じノードと
接続されたユーザ設備の接続、スイッチ・マトリックス
の与えられたノード内のユーザ・インターフェースへの
接続、ノード・ブロセソサの与えられたノード内のスイ
ッチ・マトリックスへの接続、等に用いられる。

更にまた、最大スイッチ・グラニュラリティ（細分性）
に対し投資の重点を置き、また要求されかつ実現される
べき種々の配分ルールを許容するに充分な柔軟性を持つ
ように、細分性スイッチング・システム内の２地点間の
直列の両方向経路、例えばＴ１回線、ＩＭＬ等における
帯域幅の配分が可能であることが望ましい。このような
帯域幅の配分施設は、競合および呼び輻綾の問題を最小
限に抑える結果となる最大のスイッチング・システム能
力と使用可能な帯域幅の双方にユーザの需要をよりよく
均衡させることを可能にしよう。

（発明の要約） 本発明によれば、ディジタル・スイッチング・システム
における２点間の直列両方向の通信経路に対する帯域幅
の配分を行う方法および装置が記載される。帯域幅の配
分は、１つの経路（例えば、Ｔ１回線、ＩＭＬ等）の両
端部で行われ、いずれの方向にも起生じ得る。

更にまた、本発明の望ましい実施態様によれば、与えら
れる経路の各端部における帯域幅配分施設（ＢＡＦ）は
、帯域幅を最大スイッチング・システムの細分性の整数
倍で配分する。このＢ　ＡＦはまた、複数の配分および
境界ルールのいずれかに対するユーザの要求の実現を支
援するものである。

与えられる経路と関連するＢＡＦ対間の競合および帯域
から外れた信号形成の可能性を最小限に抑えるため、対
をなすＢＡＦの他方が後方から前方へのサーチ機構を使
用する間、ＢＡＦの一方に対して前方から後方へのサー
チ機構が割当てられる。このように、（経路の一方の側
と曲方の側の）不均衡な負荷状態が許容される間、経路
の容量が限界に近付く時にのみ、競合が生じる。

更にまた、帯域幅の迅速な配分解除および状態の通報を
支援する方法および装置が記載される。

本発明の目的は、スイッチング・システムの細分性を勘
案するように配分機能を実施しながら、複数の配分ルー
ルのいずれかの実現を可能にするに充分なだけ柔軟性に
富むＢＡＦの提供にある。

本発明の別の目的は、配分解除および状態の通報機構を
提供しながら資源の配分の極大化を含む。

本発明は、最小限の競合および呼び輻較を伴う配分機能
の性能を特徴とし、最小限の帯域外の信号形成で作動す
るものである。

本発明の上記および池の目的および特徴については、望
ましい実施態様および添付図面の詳細な記述を参照すれ
ば当業者により理解されよう。

（実施例） 第１図は、通信線により相互に接続されたノード１０１
，　１０２、１０３および１０４からなる典型的なネッ
トワークを示している。このノードのあるものは、これ
らに接続されたＣＰＥ設備を持つように示される。（ノ
ード１０１はＣ　Ｐ　Ｅ　１０５と接続された状態で示
され、ノード１０４はＣＰＥ１０６と接続された状態で
示されることに注意。）実施においては、ノードはいず
れもＣＰＥが接続され得る。

第２図は、広帯域のタイム・スロット スイソチ・マトリックス（１１０、１２０，　１３０）
、および２．０４８　Ｍｂｐｓ直列リンクを介して相互
に接続された多数の２連ポートのネットワーク・プロセ
ッサ（１４０、ｌ４１）からなる典型的なノードの内部
の詳細を示している。これらの内部ノード経路は、以下
本文においてはＩＭＬと呼ばれる。このスイッチ・マト
リックスは、ネットワーク・プロセッサ間の接続性を許
容すると共に、これらをＮｒｌｌｌの如きネットワーク
・インターフェース（ＮＴ）を介してネットワークに、
またユーザ・インターフェース（Ｕｒ）装置１１２の如
き他の類似の直列リンクおよびデバイスを介して局部タ
ーミナル、ＰＣおよびＰＢＸ　（ｃＰＥ１１５の如く表
示される）に接続している。

第２図はまた、各ネットワーク・プロセッサが典型的な
並列コンピュータ・パス１６０と接続されることを示し
ている。このシステムのネットワーク・プロセッサは、
１つのこのようなパスに、あるいはまたグループで１つ
以上のこのような１つのバスと接続することができる。

このように、メモリー１７０の如き必要な計算資諒は、
コンピュータ産業における伝統的な方法でスイッチ・プ
ロセッサと接続することができる。

システムに組み込まれる第１のネットワーク・プロセッ
サはまた、ネットワークにおける特定のユーザがあるネ
ットワーク・プロセッサに対するアクセスを要求する時
、この接続がこの特定のユーザからの指令を受け取ると
同時に第１のネットワーク・プロセッサにより実施され
るように、スイッチ・マトリックス接続を制御するよう
プログラムされる。

一方、ネットワーク・プロセッサに対する非同期ネット
ワーク・プロセッサの相互接続性は、２つのこのような
ネットワーク・プロセッサ装置がパケットの切り換えの
如き１つの通信処理機能を共用する時に必要とされる如
《コンピュータ・バス上で達成される。例えば、同じパ
スを共用するならば、ネ・ントワーク・プロセッサ１４
１を行き先としたネットワーク・プロセッサ１４０によ
り受け取られるパケットは、ＤＭＡまたは「メール・ス
ロット」手法を用いてネットワーク・プロセッサ１４１
に対するこのようなパケットを単に遮断する。

もしＮ個のネットワーク・プロセッサが組み込まれた１
つのノードが不充分な性能を呈するか、あるいはこの時
別の機能性を実施しなければならないならば、ネットワ
ーク・プロセッサＮ＋１が付設される。更にまた、もし
パスの帯域幅が単一バス・システムにおいて実行される
全ての機能に対しては不充分であるならば、関連しない
機能を個々の計算グループに分割するため第２のコンピ
ュータ・バスを付設することができる。

第３図は、単なる例示として、８Ｋｂｐｓの切り換え細
分性を持つものと仮定される切り換えシステムにおける
Ｌ．５４４　　ＭｂｐｓのＴ１通信線の帯域幅の配分の
状態を示している。利用可能な帯域幅は、２４の６４Ｋ
ｂｐｓスロットに分割された状態で示されている。（２
４　Ｘ　６４Ｋｂｐｓ　＝　１．　５３６Ｍｂｐｓであ
り、これを　１．　５４４Ｍｂｐｓ回線の帯域幅から差
し引くと、信号チャネルとして使用可能な８　Ｋｂｐｓ
が残る。）各６４Ｋｂｐｓスロットは、各々８　Ｋｂｐ
ｓの８つの「フラグメント」に更に分割される。

図には示さないが、本発明で考えられるものは、例えば
より高い周波数のＩＭＬである他のデータ経路周波数に
対する帯域幅の配分方式である。

これらの２．　０４８Ｍｂｐｓの経路の場合は、各々が
８Ｋｂｐｓの８つのフラグメントを持つ３２の６４Ｋｂ
ｐｓスロットが規定できる。

本発明によれば、理想的なフラグメント帯域幅は切り換
えシステムの最大細分性と同じものである。このため、
ｒ　ｘ　Ｊ　ｂｐｓの切り換え細分性を持つ切り換えシ
ステムにおいては、理想的なフラグメント幅もまたｘ　
　ｂｐｓである。このフラグメント幅をフレーム帯域幅
に分割することで、フレーム当たり可能なフラグメント
数を示すことになる。これらは、各フレームが整数ｍ個
のスロットを持つようにスロットに分類することができ
る（但し、各スロットは整数ｎ個のフラグメントを持つ
）。

事例に戻って、データが前送のため１つのノード（７１
回線例の場合）に対して流れ始める時、このデータが現
れる回線上で利用可能な帯域幅の一部は本来このデータ
により取り上げられ、この部分は次に高い８　Ｋｂｐｓ
のフラグメントまで丸められたデータのｂｐｓ当たりの
データ速度である。このノードは、データがこのメード
から出る回線（入ったものと同じ回線であってもよく、
またそうでなくてもよい）上の帯域幅の対応量を配分し
なければならない。

このような配分を容易にすると共に内部ノード（ＩＭＬ
）の配分を支援するため、このノードと接続された（あ
るいはその内部の）各回線に対するビット・マップは、
メモリー１７０の如き１つのメモリー内でネソトワーク
・ブロセ・ンサ（ＮＰ）により保持される。１つの回線
に対するビット・マップは、この回線の各フラグメント
と対応する１つのビット位置を含む。各ビット位置は、
対応するフラグメントが使用中であり使用できないこと
を示すｒｌＪか、あるいは対応するフラグメントが使用
できることを示す「０」を保有することになる。ネνト
ワーク・プロセソサは、従って、ビット・マップにより
単に「０」ビットを探索することによって使用可能なフ
ラグメントを容易に同定することができる。もし１つ以
上のフラグメントが要求されるならば、使用可能なフラ
グメントはラインのどこにでも見出すことができるため
、隣接するフラグメントを割当てる必要はない。

フラグメントが、与えられたノードから生じるトランザ
クンヨンに対してはビット・マップの一端部から、およ
びラインの池端部におけるノードから始まるトランザク
ションに対してはビット・マップの他端部から配分され
ることになる約束を用いれば、予めどちらかに配分する
必要がなく、トランザクションの優位性が一方または他
方から生じる時システムを更に有効に使用可能状態にす
る。１つのノード内の同じ配分が、ＩＭＬの性能を強化
することになろう。

適当なビット・マップの事例が第４図に示されている。

１つのラインのフラグメントが配分されつつある時、ラ
インの片側におけるＢＡＦが、信号チャネルによりこの
ラインの他端部におけるＢＡＦに通報して、他のＢＡＦ
がそのビット・マップを然るべく更新する。この方式は
、経路の各側のラインの帯域幅の半分を配分して、例え
実際にラインにおいて充分な帯域幅が利用可能な場合で
さえ、帯域幅が片側の配分において使用可能でない時呼
び出しを阻止しなければならない方式における従来技術
の短所を克服する。両側が最後の使用可能な帯域幅を同
時に配分しても、上記のようにこのような配分を行った
ことを他方に通報する時この競合は解消することができ
る。

次にＢＡＦのアーキテクチュアおよび動作について、第
２図および第５図に関して詳細に述べることにする。

本発明の望ましい実施態様によれば、ＢＡＦは第２図に
示される如＜　Ｎ　Ｐ　１７０の如きＮＰに駐在する。

このＢＡＦは、配分、配分解除に対する要求の処理、お
よびＮＰの制御下にあるシステムの各リンク（１つのノ
ードの内側と外側の双方の）に対する帯域幅の状態に応
答し得る。

本発明の望ましい実施態様によれば、ＢＡＦに対する要
求は、第５図にＵＩＭ５０１として示されるユーザ・イ
ンターフェース・マネージャ（Ｕ　Ｉ　Ｍ）によって行
われ、これはマネージャの制御下において各デバイスと
関連するパラメータおよび（または）ラインのタイプに
基づいて帯域幅要求を行うに過ぎないソフトウェアによ
って実現することができる。ＵＩＭは、例えば、パラメ
ータがメモリーに保持される各ラインまたはデバイスの
タイプと関連する予め選定されたパラメータのテーブル
の索引を行うソフトウエアにより容易に実現することが
できる。これらパラメータは、指定されたラインまたは
デバイスのサービス要求に基づいて検索することができ
る。

次に、関連するパラメータは、Ｕ　Ｉ　Ｍ５０１　（か
らの出力）およびＢＡＦ５１０に対する入力により送出
することかできる。このことは、ＣＰＥがＵＩＭ５０Ｌ
と接続された状態で示されかつ（以下に定義される）関
連するパラメータがＢ　Ａ　Ｆ　５１０に対して与えら
れる第５図において示されている。

ＢＡＦの構成および動作の詳細については、２．０４８
　ＭｐｂｍのＩＭＬ上の帯域幅を配分する方法の事例に
関して最もよく理解することができよう。

同じ概念は、Ｔ１ラインまたは他の直列の２地点間の両
方向性経路の如き外部のリンクに対する帯域幅の配分お
よび管理を支援するため用いることができる。

ＩＭＬの概念においては、各経路は２．　０４８メガビ
ットの帯域幅を含む。この帯域幅は、各々８キロビット
の２５６相当サイズ（８　Ｋｂｐｓの細分性のスイッチ
ング・システムの場合）に配分される。

使用可能な帯域幅の総量は、ＩＭＬのｔＸ６４キロビッ
ト部分でよ《、ＩＭＬが接続されるデバイスのタイプ、
およびデバイスに対する通信ライン・インターフェース
の容量に依存している。

このため、例えばＩＭＬ経路の場合は、【は１と３２の
間のどんな整数でもよい。ＢＡＦは、ハードウエア、ソ
フトウエアおよび（または）その両者の組合わせにより
実現することができる。

本発明の望ましい実施態様によれば、Ｂ　Ａ　Ｆ　５１
０は、第２図に示されるＮ　Ｐ　１７θの如きＮＰに駐
在する単一のソフトウエア・タスク・エンティティであ
る。これは、その対応すべき各ＩＭＬ　（および各ノー
ド間経路）に対する制御ブロフクを保持する。８　Ｋｂ
ｐｓのスイッチング・システムの細分性概念においては
、各制御ブロックは、６４Ｋｂｐｓのスロットおよび８
　Ｋｂｐｓのフラグメントに照らして、ＩＭＬの帯域幅
マップ（またはノード間経路）を指定する。この制゛御
ブロックはまた、デバイス（またはライン）のタイプお
よび帯域幅配分ルールを含む。

帯域幅配分の各要求毎に、要求サービス・ブロックがＢ
ＡＦにより保持される。これらのブロックは、要求の全
てのパラメータを含む。これらは、帯域幅の配分解除の
際要求側のタスクにより使用することができる要求番号
により照合することができる。

再び第５図（本発明の教示に従って構成されたＢＡＦの
動作を示す機能ブロック図）によれば、例示のＢ　Ａ　
Ｆ　５１０が、ＵＩＭ５０１から帯域幅要求を受け取っ
た後、複数の要求の可能性から要求のタイプを決定する
ことが判る。

本発明の望ましい実施態様によれば、行うことができる
３つのタイプの要求がある。その第１は、帯域幅の配分
のためのものである。第２は、帯域幅の配分解除のため
のものである。第３は、帯域幅の状態を要求するもので
ある。

第５図における経路５８５は、「配分」経路である。経
路５８７および５８９は、それぞれ配分解除および状態
の経路であり、これについても第５図に関して以下に述
べることにする。

ユーザにより（ＵＩＭ５０１を介して）指定される如き
（第５図のブロック５２０　　における）要求タイプを
決定した後、望ましいＢＡＦ５１０が、入力パラメータ
が適法であることを検査する。

これは、ブロック５２５において行われ、与えられるサ
ービスのタイプ等に対して許される最大サイズ対要求サ
イズ等のできるだけ簡単な検査とすることができ、その
全ては予め選定することができ、かつシステムの初期化
において、あるいは再プログラミングと同時に格納する
ことができる。

違法のパラメータが検出されるならば、エラー応答をＢ
ＡＦ５１０　　から出力することができる。

もしこのパラメータが適法ならば、望ましい実施態様の
ＢＡＦは少なくとも２つの一般的な配分タイプを許容し
よう。第１のタイプは、「正規の」配分と呼ばれ、ＢＡ
Ｆ．５１０　　がユーザが指定する予め定めたルールに
従って帯域幅のレイアウトを完全に決定することを示唆
する。第２のタイプは、「予め配分された」配分と呼ば
れ、帯域幅レイアウトが要求者によって完全に決定され
ることを示唆する。この要求タイプは、第５図のブロッ
ク５３０において決定されるように示されている。

帯域幅を配分するためには、要求側のタスク（よ下記の
情報を提供しなければならない。即ち、配分タイプ（正
規あるいは予め配分された）帯域幅が配分されるべきＩ
ＭＬ識別子、例えば、スロント４、フラグメント５、６
および７配分するサイズ即ち速度（　ｎ　Ｘ　８　Ｋｂ
ｐｓ）配分ルール（以下に説明する） 要求側アドレス（即ち、状態、エラー・メッセージ等で
応答する場所） 帯域幅レイアウト（予め配分されたもののみ）正規の（
予め配分されたに対して）配分要求タイプの場合は、以
降の帯域幅要求配分ルールは、ＢＡＦ５ＬＯにより確認
されなければならない。

このことは、第５図におけるブロック５３５において機
能的に生じることが示される。

帯域幅配分ルールは、Ｂ　Ａ　Ｆ　５１０に対するレイ
アウト規定を定義する。本発明の実施例においては支持
される４つの明確な配分ルールがある。

本発明の範囲または趣旨から逸脱することなく、より少
ない数あるいはより多い数の配分方式を支持することが
できる。

実施例の第１のルールは、無制限配分と呼ばれる。これ
は、配分側が帯域幅の要求を果たすため、フレーム内の
帯域幅フラグメントの組合わせを選定できることを示唆
する。

第２のルールは、スロット制限配分と呼ばれる。

これは、スロット当たり６４Ｋｂｐｓより小さいかある
いはこれに等しい帯域幅速度に適用し得る。これは、要
求側が同じ６４Ｋｂｐｓのスロットから８　Ｋｐｂｓの
フラグメントを選定しなければならないことを示唆する
。フラグメントは、スロット内で隣接している必要はな
い。

第３のルールは、隣接配分と呼ばれる。これは、要求側
が要求を構成するため隣接する８κｐｂｓのフラグメン
トを選定しなければならないことを示唆する。フラグメ
ントは、６４Ｋｂｐｓのスロット境界にわたり得る。

第４のルールは、隣接スロット制限配分と呼ばれる。こ
れは、規則２と規則３の組合わせである。要求側は、８
　Ｋｐｂｓのフラグメントが隣接しておりかつ同じ６４
Ｋｂｐｓスロット内に駐在するように８　Ｋｐｂｓフラ
グメントを選定しなければならない。

本発明の望ましい実施態様によれば、各経路（Ｉ〜ＩＬ
，Ｔｌ等）は、帯域幅構成ファイルにおいて指定され維
持されるデフォールト配分ルールを持たなければならな
い。もし特定のルールが帯域幅要求において与えられな
ければ、要求側はこのデフォールト・ルールを適用する
ことになる。もしルールが指定されるならば、要求側は
これをデフォールト・ルールに先んじて適川することに
なる。

正規の配分経路について更に述べるならば、旦指定され
るルールが決定されると、ＢＡＦ５１０は使用可能な帯
域幅についてそのビット・マップ（第４図に示されるフ
ォーマントにおいてビット・マップが構成されることが
望ましいブロック５４０における）を探す。ビット・マ
ップにおける「０」を見出す本文に述べた方法が、使用
可能なフラグメントの詭別のために完全に適している。

もし要求が配分できなければ、エラー・メ・νセージが
第５図のブロック５４５において生成される。

もしビット・マップがこの要求を満たすため使用可能な
帯域幅を示すならば、この要求は許与される。このこと
は、第５図のブロック５５０において起生ずる如くに示
される。次に、ビット・マップが更新され、これも第５
図のブロック５５０　　において機能的に起生ずるよう
に示される「ブックキービング」機能（以下に説明する
）が行われる。

上記の「ブックキーピング」機能については、各リンク
が帯域幅制御ブロックによりＮＰで表される。実施例に
よれば、各制御ブロックは、一連の３２の（ＩＭＬの事
例における）スロット・エントリを表している。各スロ
ットは、６４Ｋｂｐｓの帯域幅を表す。ＩＭＬの帯域幅
制御ブロックにおいては、実施例によれば下記の情報が
含まれる。

即ち、 ｆＭＬ識別子：これは、実施例によれば、システムのＩ
ＭＬを一義的に識別する８ビット・フィールドである。

デバイス・タイブ：全てのＩＭＬがスイッチから特定の
デバイスへ進む。このデバイスは、例えば、ＮＰ，７１
回線、ＰＢＸ等である。

アクティブなスロット数：ＩＭＬの３２スロットのどの
サブセ・νトがアクティブな状態にあってもよい。アク
ティブとは、スロットが配分可能な帯域幅を有すること
を示唆する。

Ｔ１クリアまたはノン・クリア：これは、Ｔ１デバイス
・タイプの特定の属性である。クリアとは、６４キロビ
ットのスロット全体が使用できることを示している。ノ
ン・クリアは、５６キロビットしか使用できないことを
，示している。ノン・クリアのスロット（チャネル）は
、Ｔ１が１の密度要件を堅持しなければならない時に強
制される。

帯域幅配分ルール：これは、ＩＭＬに対するデフォール
ト配分ルールである。これは、本発明の望ましい実施態
様においては、上記の４つのルールの１つである。

探索指向：これは、配分の探索をどこから始めるかを示
す。これは、バンドの初め（数字的に最も小さなアクテ
ィブなスロット番号）か、あるいはバンドの終り（数字
的に最も大きなアクティブなスロット番号）のいずれか
であり得る。当然、初めから開始された探索は終りに向
かって進み、逆の場合は反対になる。探索指向の概念は
、本発明の競合および呼び輻綾を最小にする目的を実現
するために重要である。これは、高速交換機を接続する
ネットワークの通信リンクに対するインターフェースと
なるデバイスの場合に特に重要である。リンクの各終端
は、配分の競合が最小となるように異なる探索指向を使
用することになろう。

本発明の望ましい実施態様によれば、各スロッ，トのエ
ントリは下記の２つのフィールドを含む。

即ち、 状態：これは、スロットがアクティブな状態であるかあ
るいはアクティブな状態でないかを示す。

これはまた、色々な他の情報を含み得る。

フラグメント・マップ：これは、（　８　Ｋｂｐｓの細
分性のスイッチ例の場合）８Ｘ８Ｋｂｐｓのフラグメン
トのビット・マップである。配分側は、使用可能なフラ
グメント（即ち、サブスロット）をＯで、および配分フ
ラグメントを１でマークする。

明らかに、表示（マーカ）ビットの値は任意に選定する
ことができる。

Ｂ　Ａ　Ｆ　５１０は、帯域幅を配分する時、要求側に
対して応答を返す。この応答は、下記の情報を保有する
ことになる。即ち、 応答状態：これは、要求が成功したかあるいは不成功で
あったかを、またもし不成功ならば、どんなエラーが生
じたかを示，す。

要求１別子谷号コこれは、帯域幅要求の一義的なエ別子
である。要求側は、本発明の望ましい実施態様によれば
、帯域幅の配分を解除する時この番号を使用することが
できる。

配分解除するため、要求側は、配分の間割当てられた要
求側番号を与える。要求側は、この状態に応答すること
になる。

Ｂ　Ａ　Ｆ　５１０が如何にして配分解除および状態の
要求を支持するかを説明する前に、両方の要求タイプに
対するＢ　Ａ　Ｆ　５１０の機能について述べることに
する。

第５図のブロック５３０　　において要求タイプが決定
され、もし予め配分された要求が発見されると、ユーザ
により要求された特定のスロットおよびフラグメントの
可用性が、ＢＡＦのビット・マップを調べることにより
検査される。もしこの要求が許与できなければ、第５図
のブロック５７０　　で示される如きエラー・メッセー
ジが信号される。

もし要求が許与できるならば、これはブロック５５０を
介して許与される。

ＢＡＦ５］．０の配分解除を実現する方法の一例もまた
第５図に示される。以前に示された要求識別番号は、配
分された帯域幅を解放するため帯域幅要求およびｒＯＪ
にリセットする必要があるビノト・マップにおける１の
場所を一義的に品別する。

配分解除の有効な要求の受け取りと同時に、ＢＡＦ５１
０は単に適当するビット・マップ・エントリをｒＯＪに
リセットして、これにより配分解除を完了する。これは
、第５図のブロソク５７５および５５０　　により機能
的に実施されるように示される。

第５図はまた、状態を通報するための機構を示す。第５
図のブロノク５８０は要求側ＩＤの妥当性を検査する手
段として機能し得、ブロンク５８１はエラー（例えば、
不当なＩＤ）の通報に使用でき、あるいは妥当な要求側
によりビット・マップの状態を読出すことを可能にする
（ブロック５８２）。

無脇、配分、配分解除および状態通報の諸機能は、当業
者により多くの方法で実施することが可能である。第５
図における事例および機能ブロック・フロー図は、本発
明を実現する１つの方法に過ぎない。

ここで述べたのは、本文で先に述べた諸目的の全てを満
たすＢＡＦである。当業者は、斬新な方法および装置の
望ましい実施態様の前の記述が例示および説明の目的の
みのためであることが理解されよう。本発明を開示した
正確な形態に限定する意図はなく、明らかに多くの変更
および修正が本文の教示に照らして可能である。

本文に述べた実施例は、本発明の原理およびその実際の
応用を最もよく説明するために示したものであり、これ
により当業者が本発明を考えられる特定の用途に適する
ように種々の実施態様においてまた種々の変更により最
もよく利用することを可能にするものである。

本発明の範囲は、頭書の特許請求の範囲によって規定さ
れるべきものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は通信回線により相互に接続されるノードを含む
典型的なディジタル・゛データ通信不ソトワークを示す
高度の機能図、第２図は与えられたノードの内外の両方
の種々の通信経路を示すこのような１つのノードのブロ
ソク図、第３図は通信回線を「スロノト」および「フラ
グメント」に配分する方法を示す図、第４図は本発明に
おいて使用されるビット・マップを示す図、および第５
図は本発明の動作をフロー図形態で示す機能ブロソク図
である。 １０１〜１０４・・・ノード、１０５、１０６、１】５
・・・顧客の構内設備（ｃ　Ｐ　Ｅ）、１１０、１２０
、１３０　・・・タイム・スロント・スイソチ・マトリ
ソクス、１１１、１２１、１３１・・・ネソトワーク・
インターフェース（ＮＩ）、１１２、１２２、１３２　
・・・ユーザ・インターフェース（Ｕｌ）装置、１４０
、１４１　・・・ネットワーク・プロセッサ、１５０、
１５１・・・パケット・プロセッサ、１６０・・並列コ
ンピュータ・バス、１７０・・・メモリー１．　８　０
　　・・・フォーマット・コンバータ、１９０　　・・
・外部ブロセンサ・インターフェース、５０１・・・ユ
ーザ・インターフェース・マ不一ジャ（Ｕ　Ｉ　Ｍ）　
、５１０・・・帯域幅配分設備（ＢＡＦ）、 ■ ＭＬ・・・モジュール 間リンク、 ＳＭ・・・スイッチ マト リ ックス。 （外４名） 第５図 手 続 補 正 書（方つ 平成２年特許願第６０４５号 および装置 ３．補正をする者 事件との関係 住所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、「ｘ」ｂｐｓのスイッチング細分性を備えたディジ
   タル・データ通信システムにおいて、各々が１つの帯域
   幅を持つ複数の２地点間直列両方向データ経路を設け、
   少なくとも１つの第１のデータ経路の帯域幅が「ｍ」個
   のスロットに分割され、各スロットは、各フラグメント
   の帯域幅がスイッチング細分性ｘの関数として選定され
   る「ｎ」個のフラグメントへ再分割され、前記複数のデ
   ータ経路の各々は、１組のデータ経路ユーザの少なくと
   も一人からの帯域幅に対する要求に応答して、前記シス
   テム内のデータを転送するためのものであり、与えられ
   たユーザの帯域幅配分要求と関連するパラメータを格納
   し、識別して送出するユーザ・インターフェース・マネ
   ージャ手段と、 前記第１のデータ経路の第１の終端部および前記ユーザ
   ・インターフェース・マネージャ手段に対して接続され
   て、第１のデータ経路の帯域幅のｍ×ｎ個のフラグメン
   トの１つ以上に対するデータ帯域幅の配分を制御する帯
   域幅配分制御手段とを更に設けてなり、該制御手段は （ａ）各ビット場所が前記第１のデータ経路上の異なる
   フラグメントと対応するｍ×ｎ個のビット場所を含むビ
   ット・マップ手段を含み、該ｍ×ｎ個のビット場所の各
   々が、その対応するフラグメントが使用可能であること
   を示す「０」の値か、あるいはその対応するフラグメン
   トが使用中であり使用不可能であることを示すための「
   １」の値をとる２進ビットを格納するため用い られ、 （ｂ）ユーザ・インターフェース・マネージャ手段から
   受け取るパラメータにより指定される如く、帯域幅の配
   分に対する特定のデータ経路ユーザの要求に応答して、
   前記第１のデータ経路上の使用可能なフラグメントを識
   別する配分手段を含み、該配分手段は、各々が帯域幅配
   分レイアウト要求および制限を規定する複数の予め定め
   たルールのどれかに従って配分を実行することができる
   ことを特徴とするディジタル・データ通信システム。 ２、前記配分手段が更に、ビット・マップ手段における
   対応する「０」を見出し、データ帯域幅を使用可能なフ
   ラグメントへ割当て、該フラグメントを前記ビット・マ
   ップ手段におけるフラグメントが対応するビット場所に
   おける「１」を記録することにより使用中としてマーク
   することにより、前記予め定めたルールの与えられた１
   つと関連する制限に従って、使用可能なフラグメントを
   識別し、これにより最大のスイッチング・システムの細
   分性の整数倍となるフラグメント・パケットにおける帯
   域幅を配分する手段を 更に設けることを特徴とする請求項１記載の装置。 ３、前記配分手段が、無制限の帯域幅配分を実施するこ
   とができ、これにより特定の帯域幅要求を満たすためｍ
   ×ｎ個のフラグメントの組合わせの使用を可能にするこ
   とを特徴とする請求項２記載の装置。 ４、前記配分手段が、スロットを制限する帯域幅配分を
   実施することができ、これにより前記ｍ個のスロットの
   １つからのフラグメントに対する帯域幅要求を満たす配
   分を制限することを特徴とする請求項２記載の装置。 ５、前記配分手段が、隣接する帯域幅配分を実施するこ
   とができ、これによりスロットを制限することなく隣接
   するフラグメントに対する帯域幅要求を満たす配分を制
   限すること特徴とする請求項２記載の装置。 ６、前記配分手段が、隣接スロットを制限する帯域幅配
   分を実施することができ、これにより前記ｍ個のスロッ
   トの同じ１つにおける隣接するフラグメントに対する帯
   域幅要求を満たす配分を制限することを特徴とする請求
   項２記載の装置。 ７、前記組の予め定めたルールが、配分ルールがユーザ
   により指定されない場合におけるデフォールト配分ルー
   ルを含むことを特徴とする請求項１記載の装置。 ８、前記ユーザ・インターフェース・マネージャ手段と
   接続され、これから送られたパラメータ入力に応答して
   、前記第１のデータ経路からデータ帯域幅の割当てを解
   除しかつ前記ビット・マップ手段における対応するビッ
   ト場所に「０」を記録することにより、解除されたフラ
   グメントを使用可能としてマークする配分解除手段 を更に設けることを特徴とする請求項１記載の装置。 ９、前記配分解除手段が、一義的な要求識別番号に応答
   して前に割当てされたフラグメントのブロックを配分解
   除することを特徴とする請求項８記載の装置。 １０、前記第１のデータ経路が、前記第１のデータ経路
   の前記第１の終端部と接続された前記帯域幅配分制御手
   段と、該第１のデータ経路の反対側の第２の終端部と接
   続された第２の帯域幅配分制御手段との間に手順の情報
   を交換する信号チャネルを含み、更に各配分制御手段は
   、 （ａ）前記ビット・マップ手段が第１の終端と該第１の
   終端と反対側の第２の終端とを持つように直線状に構成
   され、かつ （ｂ）前記配分手段において、前記ビット・マップ手段
   の第１の終端から探索しかつ前記第１の経路の第２の終
   端と接続された配分制御手段により前記ビット・マップ
   手段の第２の終端から探索することによって、使用可能
   なフラグメントが前記第１の経路の第１の終端と接続さ
   れた配分制御手段により識別される如きものであること
   を特徴とする請求項８記載のディジタル通信システム。 １１、前記第１のデータ経路と接続された２つの帯域幅
   配分制御手段の各々が、信号チャネルを介して、行われ
   たフラグメント配分を他方に通報し、前記２つの帯域幅
   配分制御手段の各々が更に、前記信号チャネルを介して
   受け取る情報に従って各ビット・マップを更新する手段
   を含むことを特徴とする請求項１０記載のディジタル通
   信システム。 １２、前記ユーザ・インターフェース・マネージャと接
   続され、これから送出されたパラメータ入力に応答して
   、前記ユーザ・インターフェース・マネージャ手段に対
   する配分の状態を決定して通報する状態通報手段を更に
   設けることを特徴とする請求項１記載の装置。 １３、前記配分手段が、前記ユーザ・インターフェース
   ・マネージャ手段により指定される予め配分された帯域
   幅の割当てに対する要求を支持することができることを
   特徴とする請求項２記載の装置。 １４、予め定めたルールが前記ユーザ・インターフェー
   ス・マネージャ手段から入力するパラメータにより指定
   されない時、デフォールト配分ルールに従って帯域幅を
   割当てることを特徴とする請求項２記載の装置。 １５、毎秒「ｘ」ビットのスイッチング細分性を備えた
   ディジタル・スイッチング・システムにおいて帯域幅を
   配分する装置において、 （ａ）帯域幅配分制御手段に対し１組の帯域幅配分パラ
   メータを入力する手段と、 （ｂ）該入力手段と接続されて、前記ルールの特定の１
   つが前記パラメータのある１つにより指定できる予め定
   めた帯域幅ルールに従って、帯域幅を配分する帯域幅配
   分制御手段と を設けてなることを特徴とする装置。 １６、前記帯域幅配分制御手段が、帯域幅を毎秒ｘビッ
   トの整数倍で配分することを特徴とする請求項１５記載
   の装置。 １７、毎秒「ｘ」ビットのスイッチング細分性を有する
   ディジタル通信スイッチング・システムにおける複数の
   データ経路の各々における帯域幅を配分する方法であっ
   て、前記各データ経路が有する１つの帯域幅が「ｍ」個
   のスロットに分割され、各スロットは「ｎ」個のフラグ
   メントに再分割され（但し、ｎはｘの関数）、 （ａ）帯域幅配分制御手段を介して、予め定めた配分ル
   ールに従って、帯域幅を毎秒ｘビットの整数倍で配分し
   、 （ｂ）与えられたデータ経路の各端部毎に少なくともｍ
   ×ｎ個のビット場所を有するビット・マップを保持する
   ステップを含み、該ｍ×ｎ個のビットはそれぞれ前記ビ
   ット・マップが維持される経路上の異なるフラグメント
   と対応し、更に各ビットの状態が特定のフラグメントが
   使用可能であるかどうかを示し、 （ｃ）前記データ経路の与えられた端部に保持されるビ
   ット・マップを用いて、回線上の使用可能なフラグメン
   トを識別することにより、前記与えられたデータ経路の
   与えられた端部から帯域幅を配分し、 （ｄ）配分された前記使用可能なフラグメントと関連す
   るビットの状態を変更することにより、該フラグメント
   が使用に供されたことを記録するステップを含むことを
   特徴とする方法。 １８、配分解除されるフラグメントと対応するビットの
   状態を変更することにより、与えられたデータ経路上の
   前に配分された帯域幅を配分解除するステップを更に含
   むことを特徴とする請求項１７記載の方法。 １９、各ビット・マップが線形に構成されて、第１の端
   部と該第１の端部と反対側の第２の端部とを有し、更に
   帯域幅を配分する前記ステップが、第１および第２の帯
   域幅配分制御手段対により行われ、該対の第１の制御手
   段は与えられたデータ経路の第１の端部から帯域幅を配
   分するため用いられ、前記対の第２の制御手段は前記与
   えられたデータ経路の第２の反対側端部から帯域幅を配
   分するため用いられ、前記第１の制御手段は、前記与え
   られたデータ経路の第１の端部に対し保持されたビット
   ・マップの第１の端部から始まる使用可能フラグメント
   を識別することにより、帯域幅を配分することを特徴と
   する請求項１８記載の方法。 ２０、前記帯域幅配分ステップが、前記与えられたデー
   タ経路の第２の端部に対し保持されたビット・マップの
   第２の端部から始まる使用可能なフラグメントを識別す
   ることにより帯域幅を配分する前記第２の制御手段によ
   り更に行われることを特徴とする請求項１９記載の方法
   。