JPH0472437B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は時分割ループ即ち環状通信システムに
おける空きタイムスロツトの捕捉を制御し、該タ
イムスロツトで情報を伝送すると共に該タイムス
ロツトを空き、即ち非予約状態に保持する方式に
関する。

発明の背景 ループ伝送施設は通信バス伝送施設と次の点に
おいて異なる。即ちループ伝送施設ではループ・
ネツトワーク中のデータ流はループ・ネツトワー
クに沿つて配置された各々のポートで逐次的に受
信可能であるのに対し、通信バス施設ではデータ
はすべてのポートに同時に伝送され、伝送時間は
無視し得るものと仮定される点が異る。

米国特許第3731002号中で述べられている周知
のピアス（Pierce）ループおよび米国特許第
3597549号中で述べられているフアーマーニユー
ホール（Farmer−Newhall）ループを含む多数
のループ伝送システムが提案されている。

ループ・ネツトワークは主としてデイジタル的
に符号化されたデータ信号の形で情報を伝送する
のに適していると考えられて来た。しかしルー
プ・ネツトワーク・アーキテクチユアを電話音声
通信に使用することはデータと音声に対して適用
される規則が基本的に異なるために問題があつ
た。その主たる理由は電話音声通信では通常タイ
ムスロツトの設定要求、アドレシング、アクノレ
ジメントおよび予約時間と比べて比較的長い保留
時間を有する特定の呼にチヤネル、即ちタイムス
ロツトを専用使用させる点にある。他方、種々の
データ伝送の多くはタイムスロツトの設定時間に
比べて短くかつバースト的であるという特徴を有
する。更に、ある種のデータは伝送においてある
程度遅延マージンを有しており、伝送が不成功で
あつた場合には何回か再送を試みることが可能で
ある。

従来のシステムがジー・テイー・ホプキン
（G.T.Hopkin）の「MITRENET上の多重モー
ド通信」と題する論文“コンピユータネツトワー
クス”（Computer Networks）1980年10／11月
号に述べられている。該論文はバス・システムに
おける音声およびデータ通信について述べてい
る。この通信バス中のある特定数のタイムスロツ
トは音声通信用に予約されており、残りはデー
タ・サービス専用に予約されている。
MITRENETシステムでは、２つのチヤネル、
即ちタイムスロツトが各々のポート対の間の音声
通信のために予約する必要がある。即ち１つのチ
ヤネルはポートＡからポートＢへの音声伝送に、
第２のチヤネルはポートＢからポートＡへの音声
伝送に使用される。１つのタイムスロツトでステ
ーシヨン間の同時データ伝送を行うことは不可能
である。音声伝送のために一定のタイムスロツト
を有するMITRENETシステムでは、すべての
利用可能なチヤネルが使用中のときにデータを伝
送したいことが生じる。同様に、このシステムで
はデータ用のチヤネルが実際にデータ・トラフイ
ツクによつて使用されていないときに音声トラフ
イツクを伝送するためのチヤネルがほしいことが
生じる。しかしこれらいずれの場合にも一定チヤ
ネルを割当てるシステムでは加えられたトラフイ
ツクを処理するために付加的なチヤネルを捕捉す
ることは出来ない。

このような従来の技術における問題点は、音声
またはデータのいずれかを伝送するため利用可能
なタイムスロツトを要求しかつ予約するためには
複雑で効率の悪い手順を必要とすることにある。
このような手順はバースト状データ・パケツトの
伝送する場合には特に面倒で時間がかかる。何故
ならバースト状データ・パケツトの時間幅は所望
のデータ伝送を行うためにチヤネルを要求し、捕
捉し、アクノレジし、そして予約するのに必要な
時間に比べてずつと短いのが普通であるからであ
る。

発明の要約 前述および他の問題点は本発明の原理に従い解
決されるが、その１実施例ではタイムスロツトの
繰返し系列は、電話音声通信に使用するのに予約
されたタイムスロツトが予め定められたチヤネル
予約ビツトで識別し得るような仕方でループ・ス
イツチング・ネツトワーク中において時分割化さ
れている。タイムスロツトを中継するループ・ネ
ツトワーク中のポートは前記識別ビツトに注意を
払い、該ビツトを含んでいるタイムスロツトがそ
の目的ポートで受信されるまで常に妨害すること
なくループに沿つて該タイムスロツトを前送りす
る。目的ポートは次にこのタイムスロツトを２方
向通信の第２の部分に対する返信用に使用する。

他のタイムスロツトも同様に生起トラフイツク
に応じて電話通信のためのチヤネルを要求するポ
ートにより予約される。電話音声トラフイツクの
ために使用されていないすべてのタイムスロツト
はバースト状データ・トラフイツクが存在する任
意のポートにより加えられるトラフイツクに応じ
て捕捉され使用される。捕捉は空きタイムスロツ
トを徴用してその中に情報ビツトのパケツトを挿
入するのがそのタイムスロツトの状態は変えな
い。しかしバースト状データを有するポートが非
予約タイムスロツトを捕捉する前に、特定の利用
可能なスロツトを捕捉することが適当かどうかに
関して局所的な判定が行なわれる。この判定は利
用可能なスロツトによりバースト状データ・トラ
フイツクが加えるポートが、もしそのスロツト中
にデータ情報が入つている場合、該データ情報を
押しのけて、それ自身のデータを代りに入れると
いう前提に根底を置いている。トラフイツクが少
い場合には、捕捉を行うポートがそれ自身のデー
タを挿入するとき、捕捉されたスロツトが実際に
データを有していない確率は可成り大きい。しか
しバースト状データが多くなると、データ・パケ
ツトが押しのけられる確率は増大する。成功裡に
伝送されるデータ・パケツトのシステム・スルー
プツトをあげるため、統計的にみた場合に捕捉し
ない方が良いスロツトを捕捉することを防止する
ためにタイムスロツト捕捉判定回路が設けられて
いる。従つて、ポートが送出するデータ・トラフ
イツクを有し到来する予約されていない、即ち空
きのスロツト中に加え得る場合でさえも、該ポー
トはそれ自身のデータのためにそのスロツトを必
ずしも捕捉せず、統計的に決定されるある時間期
間待つことになる。空き状態であつても、タイム
スロツトは上流側ポートによる捕捉の結果として
情報ビツトを含むことがある。それにも拘らずポ
ートは非予約スロツトを捕捉し、そのデータを挿
入するが、それによつて挿入されたデータが過度
にデータ・トラフイツクに妨害を与える確率が押
えられる。タイムスロツト捕捉判定回路の動作の
基本は各ポートにおいて統計的アルゴリズムと回
路を利用することにより成功裡に伝送されるデー
タ・パケツトの総数を最大化することであり、こ
のことは本発明の重要な特徴である。

時間のかかるチヤネル要求、アクノレジメント
および予約手順を必要とすることなくデータが利
用し得るタイムスロツトで伝送されることは本発
明の１つの特徴である。各ポートはタイムスロツ
トのチヤネル予約ビツトを検査し、そのスロツト
が何時バースト状データ伝送のために利用出来る
か確認するように作られている。ポート回路は予
約されていないタイムスロツトを捕捉し、該タイ
ムスロツトを予約することなく、即ち話中状態と
することなくバースト状データを伝送する。デー
タ・パケツトが所定のポートに接近すると、タイ
ムスロツト・データは入力バツフア中に加えら
れ、それによつて該スロツト中の情報が調べら
れ、利用可能になる。ポート中の論理回路と共同
動作する出力バツフアはそのポート・データを捕
捉されたスロツト中に入れて、ループに沿つて目
的ポートに伝送する。伝送されたデータは下流の
ポート中で生じるタイムスロツト捕捉によりルー
プから分路されることがある。他方データ・パケ
ツトが１タイムスロツトで同時に複数の目的ポー
トに成功裡に伝送されることもある。

目的ポートでタイムスロツトの伝送を調べ、該
目的ポートは適当なアクノレジメント信号パケツ
トを形成し、該パケツトをその出力バツフア中に
加えて、目的ポートへデータを伝送するのと同じ
仕方で起呼ポートに伝送する。即ち、目的ポート
においてアクノレジメント信号を送るために予約
されていないスロツトの捕捉が行なわれるが、こ
の場合捕捉されたタイムスロツトを予約すること
および予約手順を実行することは行なわれない。
即ち本発明はチヤネル予約／解放およびスロツト
捕捉の概念を導入することにより回路開閉構造と
多重アクセス・ループの両者を合体させたものと
言える。

本発明の１つの特徴はループ伝送装置に沿つて
配置された複数個のステーシヨン・ポートに音声
とデータの統合されたサービスを提供するため時
分割ループ通信システムにタイムスロツト捕捉装
置を設けたことである。時分割多重化は複数個の
相続く反復して生じる時間フレームを伴い、各フ
レームは、そのタイムスロツトの予約／非予約状
態を示す少くとも１つのビツトとデイジタル的に
符号化された情報ビツトより成る複数個のタイム
スロツトを含んでいる。各々のステーシヨン・ポ
ートはタイムスロツトの内の１つが空き状態であ
ることを指示するビツトを受信することおよびス
ロツト要求信号が加えられることに応動して該タ
イムスロツトの捕捉を制御して情報ビツトを伝送
する回路を含んでいる。各ステーシヨン・ポート
中の装置は制御回路によつて駆動され、該ポート
からループ伝送装置に捕捉された１つのタイムス
ロツトで空き状態を指示するビツトとステーシヨ
ン情報ビツトを伝送する。

本発明の顕著な特徴は予約されていないタイム
スロツトの選択的捕捉を制御するためのスロツト
判定回路を有するループ・インタフエースが設け
られていることである。判定回路はスロツト捕捉
要求に応動し、捕捉タイミング回路の制御の下で
タイムスロツト捕捉信号を発生するべく入力バツ
フアおよびタイムスロツト・バツフアの内容を解
析する。タイミング回路はループ・システムの伝
送達成回数を最大化し、複数個のステーシヨンが
同一のタイムスロツトを捕捉することにより同時
伝送を行なわせるようスロツト捕捉を統計的に制
御する。

ステーシヨン・ポートが利用可能な予約されて
いないタイムスロツトの捕捉を試みるまえに待た
ねばならない時間期間を捕捉タイミング回路が規
定することは本発明の１つの特徴である。該捕捉
タイミング回路は伝送すべきデータがループ中の
中間ステーシヨンの同一タイムスロツト捕捉によ
つて押しのけられることなく所望の目的ポートに
成功裡に伝送される確率が大となるまでスロツト
捕捉信号の発生を統計的に抑制する。

捕捉タイミング回路はステーシヨン・ポートが
利用可能な、非予約タイムスロツトの捕捉を試み
るまえにステーシヨン・ポートが待たねばならな
い時間期間を規定する予め定められた整数の計数
値に設定可能なカウンタを含んでいることは本発
明の１つの特徴である。このカウンタの設定は短
いバースト状データ・アイテムを伝送するためタ
イムスロツトを捕捉する準備のできた他のステー
シヨン・ポートの数を推定する装置によつて制御
される。このカウンタの設定は更に準備の出来た
ステーシヨンによつてスロツトの捕捉が実行され
るまえに待つべき時間の変動範囲を規定する整数
によつて制御されている。カウンタの設定は待ち
時間が経過するまでスロツト判定制御回路によつ
て予め定められたクロツクの時点において減少さ
れる。その後制御回路は次の空きタイムスロツト
に対する捕捉信号を発生してバースト状データ・
アイテムを該スロツトで送信するが該スロツトの
非予約状態を変更しない。

本発明の他の特徴は伝送されたバースト状デー
タ・アイテムの受信が成功したことを知らせる所
望の目的回路からの信号の受信をチエツクする回
路をスロツト判定回路中に有していることであ
る。このチエツク回路はアクノレジメント信号が
受信されねばならない時間期間を発生する他のタ
イマを含んでいる。アクノレジメント信号がその
期間中に受信されないと、タイマはアクノレジメ
ント信号を受信していないことに反映して捕捉タ
イミング回路カウンタの予め定められた整数の計
数値を変更し、スロツト判定制御回路によつて他
のスロツトの捕捉が行なわれるまえに予想待ち時
間を増加させる。

第１図は光フアイバまたは同軸ケーブルにより
構成し得るループに沿つて配置されたマスタ・ノ
ード１１およびポート１２の如き複数個のポート
を有する時分割多重ループ伝送システム１０を示
す。信号はループ・システム１０上を一方向のみ
に伝播する。各ノードは１つの入りリンクと１つ
の出リンクを有している。例えばノード１２の場
合には入りリンク１３と出リンク１４が存在す
る。システムの信頼性を増すため、互いに反対方
向に情報を伝送する２組のループ伝送システム１
０を設けることも可能である。

情報（データであれ音声であれ）の伝送は同期
式時分割多重方式によりループ・システム１０を
通して行なわれる。一定の時間期間、例えば１秒
はｆフレームに分割されており、各フレームはｍ
スロツトに分割されており、各スロツトはｎビツ
トを含んでいる。

１つのノード１１はマスタ・ノードと名付けら
れ、該ノードはループ全体にタイミング信号を提
供する。他のノードはループ・システム１０上の
ビツト流から夫々のクロツクを抽出する。エラス
テイツク・メモリがノード１１に設けられてお
り、それによつてループ・システム１０を形成す
るノードおよびデータ・リンクを通過することに
より遅延されたビツト流は次のフレームと同期を
とることが可能となる。

第２図は２つの部分、即ちループ・インタフエ
ース１５およびステーシヨン・インタフエース１
６より成るノード１２の一般的な構造を示してい
る。ステーシヨン・インタフエースは、制御信号
および情報信号をループ・インタフエース１５
と、端末装置（図示せず）、電話機、データ・セ
ツトおよびテレメータ装置との間で相互にやりと
りする役目をする。

ステーシヨン１２はｎビツトのデータ・パケツ
トを伝送するために空きスロツトを捕捉する機能
を有している。（これをスロツト捕捉と呼ぶ。）ス
テーシヨン１２にはまた伝送を行うために各フレ
ームの特定のスロツトを予約する機能も有してい
る。この場合、ステーシヨンはnfビツト／秒の容
量を有するチヤネルを獲得することになる。ステ
ーシヨン１２はバースト状のデータ・アイテムを
伝送するためにスロツトを捕捉するか、または長
い保留時間を有する音声および／またはデータ通
信を行いたいという要求に応えるためにチヤネル
を予約するか選択が出来るようになつている。

ループ・インタフエース１５はループ伝送シス
テム１０とステーシヨン・インタフエース１６の
間での制御と情報転送を行う。チヤネル予約およ
びチヤネル解放手順の実行はループ・インタフエ
ース１５で行なわれる。重要なことはスロツト捕
捉がループ・インタフエース１５で効率的に行な
われることである。従つて第２図においてルー
プ・インタフエースは強調するため太線で囲つて
あり、第６，７および１０図に更に詳細に示され
ている。

第３，４および５図はループ伝送システム１０
で使用されているフオーマツトを示している。各
スロツトはｎビツトより成り、第３図に示すよう
に各スロツトのCRおよびDCと名付けられた最初
の２つのビツトは特定の目的に使用されている。
CRビツトはチヤネル予約ビツトであり、チヤネ
ルが予約されているか否かを示すのに使用され
る。DCビツトは残りのｎ−２ビツトがコマンド
であるかあるいは音声またはデータ・サンプルの
集合であるかを示すのに使用されるデータ／コマ
ンド・ビツトである。

CRビツトは各スロツトを、長い保留時間を有
する通信サービスに対する“予約されたチヤネ
ル”とすることも、またバースト状データ・トラ
フイツクに対する“捕捉されたスロツト”とする
ことも可能にする。換言すると各スロツトを種類
の異なる通信サービスに対し動的に割当てること
が出来る。

第４図はデータおよび音声サンプルに対するフ
オーマツトを示す。誤り検出および誤り訂正情報
は（もし存在する場合には）ｎ−２ビツトの中に
適当に埋め込まれる。

第５図はCRおよびDCビツト、目的地および発
生地アドレス・ビツトそしてコマンド・コードを
含むコードのフオーマツトを示す。このコマンド
は以下で述べるようにチヤネルの予約、チヤネル
の解放、アクノレジメントおよび他のシステム機
能を実行するのに使用される。

第６図はループ・インタフエース１５のブロツ
ク図であつて、該インタフエースは入りループ・
リンク１３を介して各タイムスロツトのコマン
ド、音声およびデータ・サンプルならびにCRお
よびDCビツトより成るビツトを逐次受信する。
該インタフエース１５は図示の如く８つの基本機
能ブロツクより成る。即ち入力バツフア１７、ビ
ツト流遅延回路１８、スロツトおよびビツト認識
回路１９、データおよび音声挿入制御回路２０、
出力バツフア２１、出力ビツト流発生器２２、バ
イパス判定回路２３、および出力セレクタ回路２
４である。

入力バツフア１７はｎビツトのレジスタであつ
て、１タイムスロツト中の到来ビツトを逐次累積
し、該ビツトを記憶してデコードしかつ分配す
る。ｎビツトのパケツトがインタフエース１５に
よつてサービスを受けるステーシヨン１２に向け
られたメツセージでない場合には、該パケツトは
バツフア１７において次のタイムスロツトで受信
されたパケツトにより書き換えられる。

ビツト流遅延回路１８はリンク１３からの入力
データ路で使用され１ビツト時間の遅延が導入さ
れ、それによつてループ・インタフエース１５中
の種々の構成素子が前述した各タイムスロツトの
最初に送られるビツトであるCRビツトを使用す
る時間的余裕が与えられる。

第６図の回路１９は１つのフレームの各タイム
スロツトおよび該タイムスロツト中のビツトを認
識する機能を有している。該回路はローカルクロ
ツク２５を含んでおり、該クロツク２５はそのク
ロツク出力を到来ビツト列に同期させ、スロツ
ト・カウンタ２６および第１ビツト・パルス回路
２７を駆動する。カウンタ２６はクロツク２５か
らの出力クロツク・パルスに応動して各フレーム
に対し０からｍ−１までスロツトを計数する。回
路２７は各タイムスロツト中の第１のビツト時間
が到来するときそのときに限り１出力を発生す
る。回路構成素子２５，２６および２７は全体と
してタイミング回路を形成し、ループ・インタフ
エース１５の種々の回路素子にタイミング信号を
提供する。

第６図の挿入制御回路２０は現在生起している
タイムスロツト中への音声およびデータの挿入を
制御する。このため該回路２０はステーシヨン１
２によつて、またはステーシヨン１２のために予
約されたチヤネル番号を記録するのに使用される
予約チヤネル番号レジスタ２８を含んでいる。番
号の記録は、チヤネル判定回路３０の制御の下で
予約されるべきチヤネルとスロツトとを認識する
タイムスロツト・カウンタにより実行される。チ
ヤネル整数回路２９はレジスタ２８中に記憶され
たチヤネル番号をスロツト・カウンタ２６の内容
と比較し、予約されたスロツトが何時通過するか
を出力ビツト流発生器２２に通過する。発生器２
２の詳細は第７図に示されている。チヤネル判定
回路３０は受信した予約および解放入力信号に応
動してチヤネル予約およびチヤネル解放手順を実
行するがこれについては第８図と関連して詳述す
る。スロツト判定回路３１は第１０図に示すスロ
ツト捕捉手順を実行する。

予約されたチヤネルで伝送される音声、データ
およびコマンドはステーシヨン・インタフエース
１６からチヤネル出力バツフア３２に送られ、後
で発生器２２により使用される。同様にスロツト
捕捉により伝送されるデータおよびコマンドは最
初ステーシヨン１２のスロツト出力バツフア３３
中に加えられる。

ループの信頼性を増すため、出力セレクタ回路
２４を制御するノード・バイパス判定回路２３が
設けられている。ノードが障害を起したとき、ま
たは保守のためにノードを切離すとき、ノード・
バイパス判定回路２３は１出力を発生し、該１出
力はセレクタ回路２４を活性化して発生器２２を
出リンク１４から切離し、到来ビツト流を変更す
ることなく出力に通過させる。

第７図は出力ビツト流発生器２２を示す。

第７図において、出力ビツト流発生器２２は複
数個のANDおよびORゲート３４〜４２より成
り、該回路は第６図の回路からの信号を論理的に
組合わせて出力セレクタ回路２４を介して出リン
ク１４を駆動するのに使用される。ゲート３４〜
３９はチヤネル予約および解放動作期間中、およ
びステーシヨン１２に対しサービスが行なわれて
いないときに各タイム・スロツトのCRビツトの
“０”および“１”（予約なしおよび予約あり）の
マーキングを行うために使用される。ゲート４０
〜４２はコマンドまたはデータあるいは音声サン
プルの残りのビツトを形成するのに使用される。

ANDゲート３４はCR（第１の）ビツトおよび
遅延された到来ビツト流の第１のビツトのみを抽
出する。該ゲート３４はこの動作を第６図のビツ
ト流遅延回路１８の出力４３と第６図の第１ビツ
ト・パルス回路２７の出力４４を論理的に組合わ
せることにより実行する。ゲート３４の組合わさ
れた出力４５はANDゲート３７に対する１つの
入力となる。該ANDゲート３７は、現在ノー
ド・ステーシヨン１２において、目下予約されて
いるチヤネルを形成しているタイムスロツトが、
以下で述べるように解放過程におかれる場合を除
いて、遅延されたCRビツトを変更することなく
ゲート３８および３９、導線４６および出力セレ
クタ回路２４を介して出リンク１４に送出する働
きをする。

ゲート３７は、ゲート３５の出力４７から供給
されるその第２の入力上の信号によつて解放状態
が報知される。ゲート３５は第６図のチヤネル判
定回路３０のチヤネル解放出力４８と第６図のチ
ヤネル整合回路２９からのチヤネル整合出力４９
を論理的に組合わせる。出力４７はゲート３７で
反転され、それによつてCRビツトは“０”とマ
ークされ、該タイム・スロツトが不使用（即ち空
き、あるいは予約されていない）状態であること
を示す。CRビツト“０”はゲート３８および３
９、導線４６およびセレクタ回路２４を通して出
リンク１４に伝えられる。

ゲート３６はCRビツトを“１”にセツトし、
現在ノード・ステーシヨン１２を循環しているタ
イムスロツトを予約し、話中状態とする。チヤネ
ル判定回路３０は導線５０を介してチヤネルを何
時予約すべきかを知らせる。導線５０上の信号が
回路２７からの第１ビツト・パルスと同時に生起
するとゲート３６はゲート３３の出力５１におい
てCRビツトを“１”にマークし、該ビツトを前
述の信号路を介して出リンク１４に伝送する。

要約すると、ORゲート３８は出リンク１４を
介して伝送される出て行くビツト流のCR（第１）
ビツトの“０”または“１”状態を決定する。残
りのｎ−１ビツトはすべてANDゲート４０〜４
２によつて発生される。

ゲート４０は単に導線４３上の遅延されたｎ−
１ビツトの到来ビツトをゲート３９、導線４１お
よびセレクタ回路２４を介して出力リンク１４に
伝送する役目を果す。この状態はステーシヨン１
２がスロツト捕捉を要求せず、現在のチヤネルが
ステーシヨン１２によつて、またはステーシヨン
１２のために予約されているないときに生じる。

ゲート４１は、ステーシヨン１２がバースト状
データ伝送のためにタイムスロツトの捕捉を要求
するとき、スロツト出力バツフア３３のビツトの
内容をゲート３９、導線４６およびセレクタ回路
２４を介して出リンク１４に伝える。ステーシヨ
ン１２がタイムスロツトを捕捉するとき、スロツ
ト判定回路３１はゲート４０を閉じ、リンク１３
上の到来ビツト流が出リンク１４に達することを
阻止する。従つて、到来ビツト流はループ・シス
テム中のステーシヨン１２の後に続くステーシヨ
ンには伝えられない。ゲート４１は従つてスロツ
ト判定回路３１の出力５３、スロツト出力バツフ
ア３３の出力３５および第１ビツト・パルス回路
２７を論理的に組合わせて、タイムスロツトの予
約されていない状態を変更することなく予約され
ていないタイム・スロツトでバースト状データを
伝送することになる。

ゲート４２はステーシヨン１２がチヤネルを予
約していて、該チヤネルがステーシヨン１２で処
理されているとき、チヤネル出力バツフア３２の
ビツトの内容をゲート３９、導線４６およびセレ
クタ回路２４を通して出リンクに伝送する。ゲー
ト４２はチヤネル整合回路２９の出力４９、チヤ
ネル出力バツフア３２の出力５４および第１ビツ
ト・パルス回路２７の出力４４を論理的に組合わ
せる。

次に第６，７および８図を参照して、ループ・
システム中のノード・ステーシヨン１２に対する
チヤネル予約操作に係わる処理ステツプ（呼の設
定ステツプ）と回路の動作について述べる。この
操作を完了するにはタイムスロツトの３つの相続
くフレームを必要とする。第１のフレーム期間
中、各タイム・スロツトの予約・非予約状態がチ
エツクされ、通信チヤネルとして使用するのに適
した非予約スロツトを見出す。このチエツクはチ
ヤネル予約要求の後で非予約スロツトが見出され
るまでCRビツトを調べることにより実行される。
非予約スロツトが見出されると、そのCRビツト
は“１”（予約状態）にマークされ、チヤネル番
号が記憶される。

このタイムスロツトが第２のフレームに到着す
ると、ノード・ステーシヨン１２は記憶されたタ
イムスロツト番号を到着したタイムスロツト番号
と比較する。整合がとれると、呼処理コマンドが
ステーシヨン１２によりタイムスロツトのｎ−１
ビツト中に挿入され、ループを回つて目的ステー
シヨンに伝送される。ステーシヨン１２はその
後、後続するタイム・フレーム中の同じタイムス
ロツト期間中被呼ステーシヨンからの応答を待
つ。

タイムスロツトが再び第３のフレームに到着す
ると、もう一度チヤネル整合が生じる。記憶され
たチヤネル番号と到着したタイムスロツト番号が
整合すると、被呼ステーシヨンによる応答および
呼の受け入れに対するチエツクが行なわれる。呼
が受け入れられない場合には記憶されたチヤネル
番号は消去される。呼がループ・システムの被呼
ステーシヨンにより受け入れられると、音声およ
びデータ伝送は通信チヤネルを形成する第４およ
び後続のタイム・フレームの予約されたタイム・
スロツトで実行される。

ステーシヨン１２が音声またはデータ通信のた
めのチヤネルの予約を要求するとき、チヤネル予
約要求信号が第８図のフローチヤートに示すよう
にステーシヨン・インタフエース１６によつて第
６図のチヤネル判定回路３０に供給される。第１
のフレーム期間中、回路３０は導線５６′を介し
て第６図の入力バツフア１７をモニタし、その中
に記憶されたCRビツトが“０”であるか“１”
であるかを調べる。“１”は現在ノード・ステー
シヨン１２で処理されているタイムスロツト（チ
ヤネル）の予約状態を示す。“０”は空き、即ち
非予約状態のタイムスロツトを表わす。第１のフ
レーム中の非予約タイムスロツトが検出される
と、回路３０はそのチヤネル予約出力５０も高レ
ベルにセツトし、該高レベルは第６図の回路２７
からの第１ビツト・パルスと共に第７図のゲート
３６を開き、出リンク１４上のCRビツトを“１”
にセツトする。これは出力５０に信号を発生する
ことにより実行され、該信号はゲート３８および
３９ならびに導線４６を通して出力セレクタ回路
２４に伝えられる。それと同時に、第８図に示す
如く、タイムスロツト番号はチヤネル判定回路３
０からの導線５８およびタイムスロツト・カウン
タ２６からの導線５７の制御の下で第６図の予約
チヤネル番号レジスタ中に記憶され、それによつ
てループ・インタフエース１５は予約したチヤネ
ルを正確に知ることになる。

第２のフレーム期間中、第６図のチヤネル整合
回路２９は、第８図に示すように整合が見出され
るまでレジスタ２８中に記憶された番号をカウン
タ２６中のタイムスロツト・カウンタと比較す
る。その間に、呼処理コマンドはステーシヨン・
インタフエース１６によつて第６図のチヤネル出
力バツフア３２中に挿入され、第８に示す如くチ
ヤネルの整合がとれた後に出力ビツト流発生器２
２の制御の下で予約されたタイムスロツトにおい
て出リンク１４を介して伝送される。このように
してコマンドは目的のステーシヨンに伝送され
る。その後ノード・ステーシヨン１２は次の時間
フレームの予約されたタイムスロツト中の応答を
受信するべく待機する。

チヤネル整合回路２９はこの次のフレームにお
いてその各タイムスロツトでレジスタ２８中に記
憶された番号とカウンタ２６中のタイムスロツ
ト・カウンタが整合するかどうか調べる。整合が
見出されると、第６図のチヤネル判定回路３０は
入力バツフア１７の内容をモニタして予約タイム
スロツトにおいて被呼ステーシヨンが応答を行つ
たかどうかを判定する。応答が行なわれなかつた
場合には、ループ・インタフエース回路１５はす
ぐ前の２つのステツプを繰返す。応答を受信する
と、判定回路３０は呼が受け入れられたか否かを
確認するチエツクを行う。呼が受け入れられない
場合には判定回路３０は導線５７を介してレジス
タ２８をリセツトし、そこから予約されたタイム
スロツト番号を消去する。それに対し、呼が受け
入れられると、予約されたタイムスロツトで周知
の仕方で通信が行なわれる。即ち第６図のチヤネ
ル出力バツフア３２からビツト流発生器２２およ
び出力セレクタ回路２４を通して出リンク２４へ
の伝送が行なわれる。

第９図はステーシヨン１２によつて予約され
た、またはステーシヨン１２のために予約された
チヤネルを解放する際にステーシヨン１２が実行
する操作のフローチヤートを示す。ステーシヨン
１２はステーシヨン・インターフエース１６を通
して第６図のチヤネル判定回路３０にチヤネル解
放要求を送信する。この要求を受信すると、チヤ
ネル解放コマンドが第６図のチヤネル出力バツフ
ア３２に加えられる。チヤネル整合回路２９は第
６図のレジスタ２８中の予約されたチヤネル番号
を第６図のカウンタ２６のタイムスロツト番号と
比較する。整合が見出されると、チヤネル解放コ
マンドがバツフア３２から発生器２２、出力セレ
クタ回路２４および出リンク１４を通して目的ス
テーシヨンに伝送される。

相続くタイム・フレームの同じタイムスロツト
期間中、ループ・インタフエース回路１５はチヤ
ネル整合をチエツクし、次いで被呼ステーシヨン
からのアクノレジメント信号の受信をチエツクす
る。受信されたアクノレジメント信号は第６図の
入力バツフア１７中に加えられ、チヤネル判定回
路３０によりチエツクされる。アクノレジメント
信号を受信すると、判定回路３０は導線５７を通
して予約されたチエツク番号レジスタ２８をリセ
ツトし、その中にある予約されたチエツク番号を
消去し、それと同時に発生器２２を駆動してCR
ビツトを“０”にリセツトし、該タイムスロツト
を他のステーシヨンが使用できるよう空きにす
る。

次に第１０、および１１図と関連してステーシ
ヨン１２によるスロツト捕捉処理ステツプおよび
スロツト判定回路３１の動作について述べる。第
１０図に示す如く、判定回路３１はスロツト判定
制御回路５９、捕捉タイミング回路６０およびア
クノレジメント・チエツク回路６１より成る。制
御回路５９はタイミング回路６０およびチエツク
回路６１に対するクロツクおよび制御信号を発生
する。該回路５９はまたスロツト捕捉要求に応動
し、第６図の入力バツフア１７およびスロツト・
カウンタ２６の内容を解析する。該回路５９は第
６図の出力ビツト流発生器２２を動作させるスロ
ツト捕捉信号を発生し、データ・パケツトを伝送
する。

捕捉タイミング回路６０は、ステーシヨン１２
が利用可能な予約されていないタイムスロツトの
捕捉を試みる前に待たねばならない時間期間を規
定する機能を有している。実際には該回路６０は
スロツト捕捉信号の発生を統計的に制御し、それ
によつて伝送すべきデータが中間ステーシヨンの
同一スロツトの捕捉により阻害されることなく所
望の目的ステーシヨンに伝送される確率は合理的
な値をとることになる。

チエツク回路６１はスロツト判定制御回路５９
によつて、ステーシヨン１２から目的ステーシヨ
ンへのデータ伝送を行つた後、予め定められた時
間期間内に目的ステーシヨンからアクノレジメン
ト信号が戻つて来るかどうかをチエツクするよう
動作する。このチエツクにより回路６１はアクノ
レジメント信号を受信していないとき回路６０の
タイミングを調整し、回路５９により他のスロツ
ト捕捉信号が発生される前に待ち期間を増大さ
せ、それによつて後続の伝送が成功する確率をよ
り高いものとする。チエツク回路６１はアクノレ
ジメント信号が予め定められた期間内に受信され
るときには何らの機能も果さない。

判定制御回路５９は導線６２によりスロツト捕
捉要求信号を受信し、捕捉タイミング回路６０と
共同して導線５３上にスロツト捕捉信号を発生す
る。制御回路５９は導線６３を通してクロツクお
よび制御信号をＱカウンタ６４に供給し、該Ｑカ
ウンタ６４は短いバースト状のデータ・アイテム
を伝送するためにタイムスロツトを捕捉する準備
の出来ている他のステーシヨンの数の推定値を表
わす整数Ｑなる計数値を形成する。最初Ｑの計数
値は第１１図に示す如く０にセツトされる。カウ
ンタ６４のＱの内容は導線６６を介してモジユー
ルＲ＋Ｑのカウンタ６５を駆動する。カウンタ６
５のプリセツトＲ入力信号は判定制御回路５９に
より導線６７を介して供給される。Ｒはステーシ
ヨン１２によつてスロツト捕捉が行なわれる前に
待つべき時間期間の変動範囲を規定する正の整数
である。カウンタ６５は導線６８を介して制御回
路５９から受信されたクロツク信号の制御の下で
Ｒ＋Ｑ−１まで連続的に計数を行う。

導線７０を介して制御回路５９から加えられた
セレクト・エネイブル信号に応動するＮセレクト
回路６９は導線７２を介して受信されるようカウ
ンタ６５の現時点の内容をＮカウンタ７１に伝え
る。０からＲ＋Ｑ−1′までの等確率の任意の整数
がカウンタ７１中に加えられ、それによつて準備
の出来たステーシヨン１２が利用可能な予約され
ていないタイムスロツトの捕捉を試みる前に該ス
テーシヨン１２が待たねばならない待ち時間期
間、即ちＮの値が規定される。整数Ｎはすべての
準備の出来たステーシヨンによるスロツト捕捉お
よび伝送が成功する総数を増加させるように選ば
れる。

実際の待ち時間期間は導線７３を介して制御回
路５９から受信されたクロツク・パルスに応動し
てＮカウンタ７１をＮから０に向つて減少させる
ことにより規定される。０なる計数値は待ち時間
期間の終了を規定する。０検出回路７４は導線７
５上のカウンタ７１の０なる計数値を検出し、導
線７６上に“１”出力を発生し、ゲート７７を部
分的にエネイブルする。ゲートは導線７８を介し
て加えられる制御回路５９の出力により完全にエ
ネイブルされ、導線７９上のスロツト捕捉エネイ
ブル信号を発生する。制御回路５９はこのエネイ
ブル信号に応動して導線５３上にスロツト捕捉信
号を発生し、予約されていないタイムスロツトを
直ちに捕捉させる。回路５９はそれと同時に導線
８１を介してタイマ・カウンタ８０をプリセツト
し、その後導線８２を介して加えるクロツク・パ
ルスに応動する該カウンタをカウンと・ダウンさ
せ、それによつてデータ・パケツトの伝送により
指定された目的ステーシヨンからアクノレジメン
ト信号が受信されねばならない時間期間を規定す
る。タイマ８０が減少して０となると、０検出回
路８３は導線８４上のこの状態を検出し、導線８
５を介してＱカウンタ６４の増加させ、それによ
つてアクノレジメント信号が受信されなかつたこ
と、データ・パケツト伝送が多分失敗したであろ
うことおよび他のステーシヨン、即ちステーシヨ
ン１２がメツセージの再送を待つていることを動
的に示す。

アクノレジメント信号が第６図の入力バツフア
１７中に受信されると、該信号は第１０図の導線
５６を介してスロツト判定制御回路５９によつて
検出され、該回路５９はカウンタ６４，６５およ
び７１ならびにタイマ・カウンタ８０を０にリセ
ツトし、それによつて回路６０が新らしい待ち時
間を生成する準備を整える。

【図面の簡単な説明】

第１図は複数個のノード・ステーシヨン、入り
および出リンクおよびマスタ・ノードを有するル
ープ状通信システムの全体としての概略図、第２
図はループおよびステーシヨンとのインタフエー
スを有するノード・ステーシヨンのブロツク図、
第３図は１つのタイムスロツトで伝送可能なコマ
ンドまたは音声／データ・サンプルのパケツトの
一般的なフオーマツトを示す図、第４図は音声ま
たはデータ・サンプルを有するパケツトを示す
図、第５図はコマンド・フオーマツトを示す図、
第６図はループ・インタフエース装置をブロツク
図として示す図、第７図は第６図の出力ビツト流
発生器の概略図、第８および第９図はチヤネル約
およびチヤネル解放の実行手順を示すフロー・チ
ヤートを示す図、第１０図はスロツト決定回路の
ブロツク図、第１１図はスロツト捕捉およびデー
タ・パケツト伝送手順のフローチヤートを示す図
である。 主要部分の符号の説明、ループ伝送システム…
…１０、ノード……１１，１２、入りリンク……
１３、出リンク……１４、ループインターフエー
ス……１５、ステーシヨンインターフエース……
１６。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ループ伝送手段に沿つて配置された複数のス
   テーシヨンポートを備えた時分割多重ループ通信
   システムにおいて、タイムスロツトの各々は、デ
   ータ情報ビツト領域と該タイムスロツトの予約又
   は空き状態を示す少なくとも１つの状態ビツト領
   域とを含み、各タイムスロツトの状態ビツトを検
   査して空きタイムスロツトを同定し、複数のタイ
   ムスロツトから空きのタイムスロツトを捕捉し、
   該捕捉したタイムスロツトによりループ伝送路上
   にデータ情報ビツトのパケツトを伝送する方法に
   おいて、長い保留時間を有する通信に際しては、
   該捕捉したタイムスロツトの状態ビツトを予約状
   態にマークしてデータ情報ビツトを伝送し、保留
   時間の短いバースト状データの通信に際しては、
   統計的に定められるタイミング期間の終了を待つ
   て空きタイムスロツトを捕捉し、該捕捉した空き
   タイムスロツトにより、状態ビツトを空き状態と
   したままデータ情報ビツトを伝送する時分割多重
   ループ通信システムにおける空きタイムスロツト
   の捕捉と伝送のための方法。 ２ ループ伝送手段に沿つて配置された複数のス
   テーシヨンポートを備えた時分割多重ループ通信
   システムにおいて、タイムスロツトの各々は、デ
   ータ情報ビツト領域と該タイムスロツトの予約又
   は空き状態を示す少なくとも１つの状態ビツト領
   域とを含み、各タイムスロツトの状態ビツトを検
   査して空きタイムスロツトを同定し複数のタイム
   スロツトから空きのタイムスロツトを捕捉し、該
   捕捉したタイムスロツトによりループ伝送路上に
   データ情報ビツトのパケツトを伝送する装置にお
   いて、各ステーシヨンポートは、長い保留時間を
   有する通信に際して、該捕捉したタイムスロツト
   の状態ビツトを予約状態にマークしてデータ情報
   ビツトを伝送する手段、及び保留時間の短いバー
   スト状データの通信に際して、カウンタによるタ
   イミング期間の終了を待つて空きタイムスロツト
   を捕捉し、該捕捉した空きタイムスロツトによ
   り、状態ビツトを空き状態としたままデータ情報
   ビツトを伝送する手段からなる時分割多重ループ
   通信システムにおける空きタイムスロツトの捕捉
   と伝送のための装置。