JPH0650920B2 - 時分割多重時間スイツチ制御方式 - Google Patents

時分割多重時間スイツチ制御方式

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JPH0650920B2
JPH0650920B2 JP18854785A JP18854785A JPH0650920B2 JP H0650920 B2 JPH0650920 B2 JP H0650920B2 JP 18854785 A JP18854785 A JP 18854785A JP 18854785 A JP18854785 A JP 18854785A JP H0650920 B2 JPH0650920 B2 JP H0650920B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は時分割交換用の時分割多重時間スイッチ制御方
式に係り、特に多様な速度の各種トラヒックを多元的に
取り扱う時分割多重時間スイッチの制御方式に関する。
〔従来技術〕
現在、ディジタル総合サービス網(ISDN:Integrat
ed Service Digital Network)に関する検討が国の内外
において精力的に進められている。ISDNは音声通信
のみならず、データイメージ、画像など多様な通信サー
ビスを総合一体的に取り扱う網である。
この場合少ないオーバヘッドで単一網によりこれら多様
な通信サービスを提供できるならば、通信網の簡明化、
保守・運用の一元化など少なからぬメリットがあると考
えられる。また、ISDNでは音声通信の64kb/sあ
るいはその1/n、n倍程度のサービスのみならず、画
像までを含めた極めて広い速度範囲の通信サービスの提
供が必須であることも周知の通りであり、これらをでき
るだけ容易にかつ画一的に処理できる単一アーキテクチ
ャの交換機の実現が望まれる。
以上のような考えのもとに極めてひろい速度範囲の各種
通信サービスを回線交換/パケット交換を含めた単一ア
ーキテクチャの統合交換機で交換する新たな交換方式
「回線/パケット統合交換方式」(特願昭58−044740号
明細書ならびに特願昭58−095169号明細書、以下文献1
及び2と称する)が提案されている。
上記文献1及び2に記載された発明の方式では第4図に
示すように交換機をビルディング・ブロック化した通信
ノードとし、これらを複数のループによって結合し、特
定の通信ノード間にまたがる複数の回線交換呼を例えば
音声の標本化周期125μsecごとに一つの混合パケッ
トに組み立てて送受する方法を採用した。
以下、第4図にて前記文献1及び2による「回線/パケ
ット統合交換方式」について簡単に説明する。ただし第
4図ならびに以下の説明では上記方式に関するパケット
呼の混在で発生する付加部分については本発明の記述に
直接関連しないので省略することとする。
第4図で各通信ノード内のINF部(インターフェース
回路)は、交換機に収容される加入者線および局間中継
トランク群からの情報を収容するためのインターフェー
ス機能と、これらの情報をディジタル多重化あるいは多
重分離する機能とを有するものである。また時分割多重
時間スイッチ・メモリ回路Tは、INF部から複数ルー
プへの順方向についてはINF部からのディジタル多重
化チャネル内の通話情報を一旦バファリングすることで
チャネル相互の時間位相の変換(時間スイッチ機能)、
ならびに特定通信ノード間にまたがる複数の回線交換呼
を第5図に関連して後述する混合パケット形式に編集す
る機能、複数ループへの送出待合せ機能を有し、複数ル
ープからINF部への逆方向については上述の逆機能を
有する。また、図中CMは時間スイッチ制御メモリ回路
で、INF部から上述の時分割多重時間スイッチ・メモ
リ回路Tへ到来するディジタル多重化された通信情報を
タイムスロットごとに書き込む番地を、あるいは逆に時
分割多重時間スイッチ・メモリ回路TからINF部へデ
ィジタル多重送出する通話情報をタイムスロットごとに
読み出す番地を指定する機能を有する。
また、第4図でD/Iは、通信ノードの時分割多重時間
スイッチ・メモリ回路Tと複数ディジタル多重ループ
(複数ループ)とのインタフェース回路で複数ループ上
の空き時間位置に通信ノードからの通話情報を挿入する
機能(Insert機能)、あるいは逆に自モジュール宛の通
信情報を複数ループ上から分岐する機能(Drop機能)を
有する。
第5図は第4図で示した特定の通信ノード間にまたがる
複数の回線交換呼を一つの混合パケットに組み立ててル
ープを介して送受する際の混合パケット・フォーマット
である。図中、DAは着信通信ノードの番号、SAは発
信通信ノードの番号であり、DAとSAとでヘッダ部を
構成する。また、CH1〜CHhは、おのおのその時刻に
発信通信ノードおよび着信通信ノード間で同時に通話中
のnチャネルの通話メッセージ部である。おのおののチ
ャネルの通話メッセージ部の大きさはその回線交換呼の
通信速度に比例して確保される。例えば音声を例とする
と、1混合パケットに含まれる1音声チャネルの情報量
を1標本分(8ビット)とすることが可能である。また
この方式により、極めて広い速度範囲の多元通信サービ
スを画一的にスイッチングすることができる。
さて、以上説明した従来の「回線/パケット統合交換方
式」の経済的かつ具体的実現法、とくに第4図で示した
時分割多重時間スイッチ・メモリ回路Tならびにその制
御回路である時間スイッチ制御メモリ回路CMの経済的
かつ具体的な実現法として、第6図に示す時分割多重時
間スイッチ回路(特願昭58−155581号明細書、文献3)
が提案されている。
第6図は第4図で説明した時分割多重時間スイッチ・メ
モリ回路Tとその制御を行う時間スイッチ制御回路CM
についてその構成の概略と動作を示すブロック図であ
る。但し、第6図では簡単のため時分割多重時間スイッ
チ・メモリ回路Tは、第4図でINF部からループ側に
信号の流れる順方向に関連する回路構成の概略を示すも
ので逆方向に信号の流れる回路は省略されている(逆方
向の回路も構成は順方向とほぼ同様で、動作が丁度逆の
関係になるので容易に推察できる)。
第6図で時分割多重時間スイッチ・メモリ回路Tは、い
わゆるランダム・アクセス・メモリ(RAM)で構成さ
れたメモリ回路2面から成っている。第1のメモリ面は
偶数時間フレームでINF部から受信するディジタル多
重化チャネルの各通信情報1フレーム分の書き込みを行
い、次の奇数フレームで読み出しを行って第4図で示し
たループ分岐・挿入機能を有するインターフェース回路
D/Iへ送出する。第2のメモリ面はこれとは逆に奇数
時間フレームで通話情報の書き込みを行い、次の偶数時
間フレームで通話情報の読み出しを行う。これら2面の
メモリ回路へのINF部からのディジタル多重化チャネ
ルの各通話情報は、入力タイムスロットごとに時間スイ
ッチ制御メモリ回路CMの指示するメモリ番地へ書き込
まれる(ランダム書き込み)。時間スイッチ制御メモリ
回路CMは、時分割多重時間スイッチ・メモリ回路Tの
上で、入力チャネルの通話情報が第6図に示す如く、メ
モリの先頭番地から順番に通信ノード#1宛(図中ノー
ド#1宛)の通話情報,ノード#2宛の通話情報,…
…,ノード#N宛の通話情報となるように、かつ同じ番
号(例えば#1)の通信ノード宛の通話情報は、その時
間のn呼あればこれもその中でチャネル#1,2,…,
#n(第5図CH1,…,CHn)と順番に配列されるよ
うに入力タイムスロットごとに書き込み番地の指示を出
す。
以上説明したように時分割多重時間スイッチ・メモリ回
路Tへ入力チャネルの通話情報を書き込んだ結果、次フ
レームでその内容を先頭番地から逐次ループ側の伝送速
度と整合した速度で読み出し(逐次読み出し)、同一通
信ノード宛の一連の通話情報群ごとに、第5図で示した
ような宛先ノード・アドレスDAならびに発信元ノード
・アドレスSAを付加すれば、所望の混合パケットが形
成できることになる。
時分割多重時間スイッチ・メモリ回路Tを偶・奇フレー
ム用に2面設けた理由は、当業者にはよく知られている
「スリップ」という現象を避けるためである(詳しくは
前記文献3参照)。
ところで時分割多重時間スイッチ・メモリ回路T上で常
に先頭番地から通信ノード宛の#1チャネル,#2チャ
ネル,… …と整然と通話情報を配列して書き込むため
には、通話中の呼の復旧、あるいは新呼の生起に伴っ
て、その都度時間スイッチ制御メモリ回路CMの内容を
更新する必要がある。今、例えば通信ノード#i宛の#
jチャネルの呼が復旧した場合、この呼が時分割多重時
間スイッチ・メモリ回路T上でk語を使用、すなわちこ
の呼が基本通信速度のk倍の通信速度の呼であったとす
ると、時分割多重時間スイッチ・メモリ回路T上でこれ
より老番に位置するメモリ領域を使用していた各通話チ
ャネルの呼のメモリ使用領域をそれぞれk番地繰り上げ
ればよい。そのためには各入力タイムスロットごとにC
Mのメモリ内容を読み出しその結果を時分割多重時間ス
イッチ・メモリ回路Tへ送出すると同時に、その結果を
復旧した呼が使用していた領域を示すアドレスと比較
し、復旧呼のアドレスより大きい場合にはその内容をk
だけ減算して元の位置に再書き込みすればよい。逆にk
倍呼の新呼が生起した場合には、時分割多重時間スイッ
チ・メモリT上に新呼が使用すべき領域より老番に位置
するメモリ領域を使用していた各通話チャネルの呼のメ
モリ使用領域をそれぞれk番地繰り下げる必要がある。
そのためには、先と同様CMのメモリ内容のうち、新呼
が使用する領域を示すアドレスよりも大きいものについ
て、その内容をkだけ加算すればよい。第6図における
ASU(アドレス・シフト・ユニット)は、図では省略
されているが、交換呼処理を司る制御プロセッサからの
指示により、上述したようなCMのメモリ内容の比較お
よび修正演算を行う演算回路である。
〔従来技術の問題点〕 以上述べた従来方式において、ループに接続されている
2つの通信ノード(以下ノードiとノードjとする)が
通信中でノードiからノードj方向に通話中の呼が復旧
あるいは、新呼が生起した場合、前述の動作原理に従い
発言ノードiの時分割多重時間スイッチ内で組み立てら
れる混合パケットの長さが変化し、変化後の混合パケッ
トがループ上を伝送され、受信ノードj内の時分割多重
時間スイッチに書き込まれる。この変化後の混合パケッ
トは、発呼あるいは復旧したチャネル以降の通話データ
が発呼の場合は組み下がり、復旧の場合は繰り上がり、
その位置がシフトしているため、ノードjにおいて変化
前の時間スイッチ制御メモリが供給する読み出しアドレ
スで混合パケットを構成する通話データを読み出すと、
別の通話データを読んでしまい混信が発生する。
すなわち、通信ノード間においては発呼,復旧に伴う時
間スイッチ制御メモリの更新は、発着信ノード間でフレ
ーム単位の時刻を一致させて行う必要があるが、従来は
フレーム単位の時刻を一致させてこの時間スイッチ制御
メモリの更新処理を行う手段が提供されていなかったた
め、混信を完全に防止できないという欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、発呼,復旧に伴う各ノードの時間スイ
ッチ制御メモリを更新するフレーム時刻を一致させ、上
述の混信を防止した時分割多重時間スイッチ制御方式を
提供することにある。
〔発明の構成〕
本発明は、時分割多重時間スイッチ及び該時分割多重時
間スイッチを制御する時間スイッチ制御メモリを有する
複数の通信ノードと、前記通信ノード間を結合する通信
ネットワークとからなる通信システムの時分割多重時間
スイッチを制御する時分割多重時間スイッチ制御方式に
おいて、前記通信ノードの一つに時分割多重フレーム単
位でmodNのフレーム時刻を計数する手段と該フレーム
時刻を毎フレーム他の通信ノード宛送出する手段とを設
け、かつ前記他の通信ノードの各々には前記フレーム時
刻を受信して1フレーム時間保持する手段を設け、通信
ノード間で通信を設定あるいは開放する場合、当該通信
ノード間で当該通信を設定あるいは開放する旨を打ち合
わせ、しかるのち前記当該通信ノードは、計数あるいは
受信保持した前記フレーム時刻の値が当該通信ノードの
組み合わせによって定まる0≦m≦N−1なる値mと等
しくなった時点で、当該通信ノードの前記時間スイッチ
制御メモリ内容を、前記通信が設定あるいは開放される
ように変更することを特徴とする。
〔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1図は本発明の時分割多重時間スイッチ制御方式の実
施例における各ノードの構成を示す概略図である。第1
図は、INF部から到来した入力通話信号が送信ノード
→ループ→受信ノードの経路で出側のINF部へ伝達さ
れている場合を示している。送信ノードは、INF部、
送信用時分割多重時間スイッチTS、送信用時間スイッ
チ制御メモリCMS、ループインターフェース回路D/
I、フレーム時刻検出回路DET1、保持回路RE
11,REG12、比較回路CMP1、制御プロセッサP
ROC1で構成されている。また、受信ノードは、IN
F部、受信用時分割多重時間スイッチTR、受信用時間
スイッチ制御メモリCMR、ループインターフェース回
路D/I、フレーム時刻検出回路DET2、保持回路R
EG21,REG22、比較回路CMP2、制御プロセッサ
PROC2で構成されている。そして、送信ノードと受
信ノードとはループインターフェース回路D/Iにおい
てループ#1〜#lにより接続されている。
第1図において、送信用時分割多重時間スイッチTS
送信用時間スイッチ制御メモリCMS、ループインター
フェース回路D/Iの動作は、第4図および第6図で示
した従来例の時分割多重時間スイッチ・メモリ回路T、
時間スイッチ制御メモリ回路CM、インターフェース回
路D/Iと各々同様である。
また受信用時分割多重時間スイッチTR、受信用時間ス
イッチ制御メモリCMR、ループインターフェース回路
D/Iの動作もデータの流れが逆方向である点を除け
ば、送信側の動作とほぼ同様である。
また、第1図において、フレーム時刻検出回路DE
1,DET2は、特定の一つの通信ノード(システム管
理ノードと呼ぶ)から毎フレーム送られて来るフレーム
時刻情報を検出する。このフレーム時刻検出回路DET
1,DET2は、ループインターフェース回路D/Iから
供給されるループからの受信データのなかからフレーム
時刻情報を検出し、それを保持回路REG11,REG21
に各々供給する。ここでフレーム時刻は0からN−1ま
での値をサイクリックに繰返す、すなわちmodNの値を
とるものとする。保持回路REG11,REG21はこの情
報を1フレーム時間の間保持し、比較回路CMP1,C
MP2の一方と入力する。
ここで送信ノードから受信ノードに向かって新たに呼が
生起した場合の動作につき説明する。送信ノードを制御
する制御プロセッサPROC1は発呼に伴う時間スイッ
チ制御メモリCMSの更新情報をループインターフェー
ス回路D/Iおよびいずれかのループを介して受信ノー
ド宛に送信すると共に、送信ノードと受信ノードの組合
せによって定まる値m(0≦m≦N−1)を保持回路R
EG12にセットする。一方受信ノードを制御する制御プ
ロセッサPROC2は、ループインターフェース回路D
/Iから前記更新情報を受け取るとともに、更新情報に
付されている送信ノード番号から前記値mを割出し、保
持回路REG22にmの値をセットする。しかる後、両ノ
ードは、保持回路REG12,REG22にセットされたm
の値と受信したフレーム時刻を保持している保持回路R
EG11,REG21の値を比較回路CMP1,CMP2で比
較し、これが一致したフレームで各々時間スイッチ制御
メモリCMS,CMRの内容を更新し、所望の通信を両ノ
ード間に新たに成立させる。
以上では、送信ノードと受信ノード間で新たに呼が生起
した場合につき説明したが、現在通話中の呼が復旧する
場合も、時間スイッチ制御メモリの更新情報内容が異な
る点を除けば、全く同様の手順で処理できる。
次にシステム管理ノードから他の通信ノードにフレーム
時刻を毎フレーム送信する方法を第2図を用いて説明す
る。第2図は、第1図における各ループ上に設けられて
いるフレーム構成の一例である。すなわちフレームを複
数のタイムスロットに分割し、さらにそれ以外に適当な
間隔でフレーム同期ビットとフレーム時刻表示ビットを
設ける。フレーム同期ビットには固定パターンが表示さ
れ、フレーム時刻表示ビットにはフレーム時刻が表示さ
れる。フレーム時刻表示ビットがnビットであれば、こ
こに0から2n−1までのフレーム時刻すなわちmod2h
で計数したフレーム時刻が表示される。ここで先に述べ
たNとはN=2hの関係となる。システム管理ノード
は、時分割多重フレームを計数するN進カウンタをその
なかに保有し、1フレームごとに、フレーム同期ビット
に固定パターンを挿入するとともに、前記カウンタの値
をフレーム時刻表示ビットに送出する。このようにする
ことにより、他の一般ノードは、フレーム同期をとると
同時にフレーム時刻を抽出し、その値を保持回路REG
11,REG21に供給することができる。なおフレーム同
期ビット、フレーム時刻表示ビットをフレーム内の1箇
所、例えば先頭に集めるなどの方法も考えられるが、本
質的には何ら変わる所はない。またフレーム時刻表示ビ
ットをフレーム内の固定的な位置に配置するのではな
く、ユニークなヘッダすなわち識別子を付して任意の位
置に挿入する方法も考えられるが、その効果は、第2図
で示したものと全く同様である。
なお、以上述べたシステム管理ノードの機能を、一般の
通信ノードの機能と併合することも可能である。すなわ
ち通信ノードの一つにシステム管理機能も持たせるわけ
である。この場合の、通信ノードの構成を第3図に示
す。第3図の送信側のノードが上記のシステム管理機能
を持った通信ノードに相当する。この通信ノードは、第
1図の送信側のノードのフレーム時刻検出回路DE
1、保持回路REG11の代わりにN進カウンタCNT
を設け、この出力を比較回路CMP1に供給するととも
に、フレーム時刻表示ビットとしてインターフェース回
路D/Iにも出力を供給する点が一般の通信モードと異
なっている。なお第2実施例の動作は第1実施例と同様
であるのでその説明は省略する。
さて、送信ノードと受信ノードの組合せに対してmを定
める方法には種々の方法が考えられる。例えば、mを送
信ノード番号に一致させる方法(第一の例)がある。こ
の場合システム管理ノード中のN進カウンタのNの値
は、全通信ノード数と一致する。この第一の例は、すな
わち、各通信ノードに対し、専用の呼設定/開放用フレ
ーム時刻を設けることに相当する。このようにすること
により、各ノードからの呼設定/開放要求が重なった場
合にも、その更新処理時刻の重なりは自動的に避けら
れ、ノード間の制御を単純化することができる。なお、
この場合時間スイッチ制御メモリの更新処理能力が1通
信ノードでは1フレームに最大1呼分とすれば、本通信
システム全体の呼設定/開放処理能力も1呼/フレーム
となる。
一方、他の例(第二の例)としては、mの値を各ノード
において、相手ノードの各々に対して予め定めておく方
法がある。前述の時間スイッチ制御メモリの更新処理能
力が1呼/フレーム/通信ノードである場合には、各通
信ノードにおいて、このmの値は相手ノードごとにすべ
て異なっていなければならない。この場合、N進カウン
タのNの値は、mの最大値+1となる。しかし、このよ
うにすることにより、各フレーム時刻mにおいて、mを
割当てられた複数の送受信ノードの組において呼の設定
/開放が可能となり、通信システム全体の呼の設定/開
放処理能力を先に述べた第一の例よりも増加させること
が可能である。
さらに第三の例としては、mの値を各ノード間の打合せ
によって定める方法がある。この方法では、通信システ
ムにおいて、通信ノードを増設する毎に、新しいノード
と既存ノードとの間で制御情報等を送受し、ノードの組
合せ毎にmを定める。以後はこのmの値を用いて前記第
二の例と同様に呼の設定/開放処理を実施する。この方
法においても、前述の時間スイッチ制御メモリの更新処
理能力が1呼/フレーム/通信ノードである場合には、
ノード間の打合せの際に、各ノードに対するmの値が一
致しないようにmの値を選択する必要がある。この場
合、通信システム全体の呼の設定/開放処理能力を前記
第一の例よりも増加させることが可能であるのは前記第
二の例の場合と同様である。第二の例に比べると、mの
値を各ノードが自律的に決めるので、システムの増設,
変更が容易であるというメリットがある。
以上の他にも、mの値を割当てる方法は考えられるが、
いずれの方法によるにしろ、従来例で述べた混信の問題
を解決することができ、また更新処理時刻が送受信ノー
ドの組合せによって自動的に定まるので、ノード間の制
御を単純化することも可能である。
ところで本発明は、以上の実施例で示した以外の形状を
持つ一般の通信システムに対しても適用可能である。
例えば時分割多重時間スイッチと時間スイッチ制御メモ
リを持つ通信ノードを空間分割スイッチで結合した通常
の電子交換システムや、前記通信ノードをバスで結合し
た通信システム等に対しても有効である。これらのシス
テムにおいては、通信ノード間で時間スイッチ制御メモ
リを更新するフレーム時刻が異なっても必ずしも本発明
の従来例で示した様な混信は発生しない。しかし、送信
ノードと受信ノードとの間で、時間スイッチ制御メモリ
を更新するフレーム時刻が異なると受信ノードにおい
て、送信データ以外の不要なデータが現れる等の問題が
ある。そこで、本発明を同様に適用し、フレーム時刻を
一致させることにより、これらの欠点を完全に解消する
ことができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、呼の生起,復旧に
際して送・受信ノード間で時間スイッチ制御メモリを更
新するフレーム時刻を一致させることが可能となるの
で、簡単な制御により従来例の欠点であった混信を防ぐ
ことができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第3図は本発明の実施例における各ノードの
構成を示す説明図、 第2図は本発明の実施例におけるループ上のフレーム構
成の一例を示す説明図、 第4図は、本発明を適用する対象となる通信システムの
構成を示すブロック図、 第5図はビルディング・ブロック化された通信ノード相
互間に通話情報の授受を行う際の混合パケット形式の例
を示す図、 第6図は従来技術による時間スイッチの構成とその動作
概略を示すブロック図である。 T……送信用時分割多重時間スイッチ T……受信用時分割多重時間スイッチ CM……送信用時間スイッチ制御メモリ CM……受信用時間スイッチ制御メモリ D/I……ループインターフェース回路 DET1,DET……フレーム時刻検出回路 CMP1,CMP……比較回路 REG11,REG12,REG21,REG22……保持回路 PROC1,PROC……制御プロセッサ CNT……N進カウンタ INF……インターフェース回路 T……時分割多重時間スイッチ CM……時間スイッチ制御メモリ ASU……アドレス・シフト・ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04Q 11/04 301 B 9076−5K 8529−5K H04L 11/20 102 F

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】時分割多重時間スイッチ及び時分割多重時
    間スイッチを制御する時間スイッチ制御メモリを有する
    複数の通信ノードと、前記通信ノード間を結合する通信
    ネットワークとからなる通信システムの時分割多重時間
    スイッチを制御する時分割多重時間スイッチ制御方式に
    おいて、前記通信ノードの一つに時分割多重フレーム単
    位でmodNのフレーム時刻を計数する手段と該フレーム
    時刻を毎フレーム他の通信ノード宛送出する手段とを設
    け、かつ前記他の通信ノードの各々には前記フレーム時
    刻を受信して1フレーム時間保持する手段を設け、通信
    ノード間で通信を設定あるいは開放する場合、当該通信
    ノード間で当該通信を設定あるいは開放する旨を打ち合
    わせ、しかるのち前記当該通信ノードは、計数あるいは
    受信保持した前記フレーム時刻の値が当該通信ノードの
    組み合わせによって定まる0≦m≦N−1なる値mと等
    しくなった時点で、当該通信ノードの前記時間スイッチ
    制御メモリの内容を、前記通信が設定あるいは開放され
    るように変更することを特徴とする時分割多重時間スイ
    ッチ制御方式。
JP18854785A 1985-08-29 1985-08-29 時分割多重時間スイツチ制御方式 Expired - Lifetime JPH0650920B2 (ja)

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