JPS58136153A - アダプテイブパケツト交換方式 - 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】 （技術分野） 本発明は、パケット交換機の処理を軽減させる為、パケ
ット交換と回線交換とを適宜行うアダプティブ交換方式
に関するものである。

（背景技術） 近年、ティジタル部品技術とそれを用いたデータ処理技
術の進歩、更にＰＣＭの導入やディジタル伝送路の普及
によりデータ通信は急速に進歩している。またデータの
内容も音声情報、文字情報、画像情報、またはこれらの
複合したものと多様化しぞいる。このような通信におけ
るデータ交換方式としては、大別して回線交換方式とパ
ケット交換方式の２つの方式がアル。

回線交換方式は通信者相互間で通信が行われるごとに回
線が設定され、一度接続された後は交換処理はほとんど
必要なく、伝達情報の有無に関係なく通信同解を専有す
るものであり、大量のデー夕を一度に送る通信形態に適
している。第１図は回線交換方式、と（に時分割回線交
換方式の概要を７＋′、：すもので、■は回線交換機、
２は中継線でありティジタル伝送路を用いている。■の
回線交換１胆よ一度通信が始まると、交換処理をほとん
ど行わずに入方路からの信号を出方路に渡す役割をする
。

も５１つのパケット交換方式は、情報の転送があるとき
のみ通信回線を使用するもので、上述した回線交換方式
と比較して効率的に伝送路を使用することかできる。更
にこの方式は、複数の任意の相手とほぼ同時に通信ので
きる特徴を有し、比較的短電文、底密度のデータ通信に
適している。

第２図はパケット交換方式の概要を示すもので、：３１
，３２ハハケット交換機、４１〜４３はパケット端末、
５０はホストコンピュータ、６１〜６４はフレーム処理
等を行う回＃Ｍ制御部（ＣＣＵ）、７１　、７２は中央
制御装置（ＣＣ）、８１　、８２は記憶装置（ＭＭ）、
９１　、９２は局間リンク制御部（、ＬＫＣＵ　）　、
１０は中継線である。

ここで、パケット端末４２がらパケット端末４３へのデ
ータ転送の様子を示す。パケット端末４２は送信データ
をある程度の長さに分け、パケット化し。

フレーム処理を行った上、パケット交換機３１に送る。

パケット交換機３】の回線制御部（ＣＣＵ）６２は送ら
れてきたデータのフレーム処理を行い、交換機内の中央
制御装置（ＣＣ）７１に渡す。ここでパケット処理を行
い、パケット通番等を加え、局間リンク制御部（ＬＫＣ
Ｕ　）　９１に渡す。局間リンクに送出する前に、局間
リンクにおけるフレームの処理を行い、局間リンク制御
部（ＬＫＣＵ　）　９１より中継線１０に送出する。中
継線１０の上ではパケット多重が行われており、個々の
宛先をもったいくつものパケットが流れている。中継線
１０の上を流れて（るパケットを受けた相手側のパケッ
ト交換機３２は、送信側の交換機３１と同様な処理を行
い、受信端末４３の接続された回線制御部（ＣＣＵ）６
３より受信側パケット端末・１３に送出する。パケット
端末４３は、受信したデータのフレームやパケットのチ
ェックを行い、正しく伝送されたかどうかを確認した後
、送信パケット端末４２から送られた貞のメソセージを
受取る１、 史に、第３図はパケット交換機３０の内部機能の説明図
で、４１〜４３はパケット端末、１３１〜１３３は同線
制御部とパケット端末とのインターフェイスの回線接続
部（ＬＡ）、６１〜６３は回線制御部（ＣＣＵ）、１１
（）はデータチャネル制御部（ＤＣＨ）で中央制御。

装置（ＣＣ）　７０と共にチャネルの管理をしている。

７０は前述の中央制御部（ＣＣ）、８０は記憶装置（Ｍ
Ｍ）、９１〜９２は局間リンク制御部、１０１〜１０２
は中継線、１２０は回線制御バスである。この第３図を
用いて、パケット交換機の動作を詳細に説明する。パケ
ット端末４１の送出したパケット化されたデータは、パ
ケット交換機電）とパケット端末とのインターフェイス
である回線接続部（ＬＡ、）　１３１を介して回線制御
部６１に送られる。回線制御部（ＣＣＵ）６１では、Ｉ
ＩＩ）ＬＣ（Ｉｌｉｇｈ　　１ｅｖｅｌ　　Ｄａｔａ　
　Ｌｉｎｋ　　Ｃｏｎｔｒｏｌ　　Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ
）により回線制御を行い、リンクレベルのチェックをす
る。リンクレベルで正常なパケットは、回線制御バス１
２０上に送り込まれる。この回線制御バス上を流れるパ
ケットは、各々の回線制御部６１〜６３１．データチャ
ネル面制御部１１０、局間リンク制側１部９１〜９２に
よって監視されており、この場合は中央制御部（ＣＣ）
７０でパケット処理等をする為、データチャネル制御部
１１０がバス上のパケットをとり込み、中央制御装置（
ＣＣ）７０に渡す。中央制御装置（ＣＣ）７０ではパケ
ット通番の順序性のチェック、ルーティング管理等のパ
ケット処理を行うと同時に、パケットヘッダーを除いた
データを記憶装置（ＭＭ）８０に蓄積する。その後、中
央制御装置（ＣＣ）７０はデータチャネル制御部１１０
に起動をかけ、記憶装置（ＭＭ　）　８０に蓄積したデ
ータを、すでにルーティング等のパケット処理で解釈し
た宛先に対し送出する。送出されたデータは回線制御バ
ス１２０を流れ、局間リンク制御部９１または９２はバ
ス上を監視し、自分宛のパケットだけをとり込み、１−
ＩＤＬＣに基づく処理を行い局間リンク１０１または１
０２に送出する。第３図に示されるパケット端末４２か
ら送出されたパケットも、同様な処理がなされる。すな
わち、各回線制御部（ＣＣＵ）でフレーム処理が並列的
に行われている反面、バケット処狸が中火制御部に集中
しており、通信のトラフィックが増すと中央制御装置（
ＣＣ）　７Ｑの負担も大きくなる。

第４図はパケット交換機の処理時間を送受側々に記述し
たものであり、１４０は交換機内の中央制御装置（ＣＣ
）　７０において行うパケット通番管理、ルーティング
管理等の内部処理時間である。

以上のことより、パケット交換方式は短メツセージや低
密度通信にお（・では、高速かつ高品質のきめの細かい
サービスの提供が可能となる反面、ファクシミＩＪのよ
うな連続的な大量のデータの伝送にはパケット交換機の
処理負担が太き（なり、その結果スループット（伝送効
率）が低下する等の不都合が生じる。

近年、構築されつつあるパケット交換方式を用いた公衆
データ網においても、ファクシミリ通信、史にはファイ
ル転送といった連続的かつ大量のデータを送信する通信
形態も予想され、前述のパケット交換機の処理負担に対
する問題がクローズアップされる。

（発明の課題） 本発明は、従来のパケット交換機の欠点を解決し、多量
のデータ伝送のときは回線交換モードの転送を行うこと
でパケット交換機、とくに中央制御装置の負担を軽減し
、呼制御、端末制御のような離散的で小量のデータ伝送
のときはパケット交換を行う、といった具合に両方式を
アダプティブに選択し使用することを可能にした交換方
式を提供するものである。本発明の交換方式を、以後単
にアダプティブ交換方式と呼ぶ。

（発明の構成及び作用） 以下図面を用いて詳細に説明する。第５図はアダプティ
ブ（適応形）交換方式における信号シーケンスの例で、
呼設定フェーズ、呼解放フェーズとデータ転送フェーズ
にある信号は、パケット交換方式において標進化されて
いるもので、パケット交換と回線交換との相互移行フェ
ーズの信号は、とくにアダプティブ交換方式の為の信号
である。

第５図における記号の意味は次表のとおりである。

１　　　　”’−−’　−−−“　−−−−−−−”’
−”’−−−−−−−’１（月（発呼要求 （ｉＮ　　　　着呼 （２八　　１　着呼受付 （Ｃ１接続完了 □ ＣＩＩ（、：　　回線交換モード要求 （”ＩＡ　　　回線交換モード受理 □ （ＪＣ１回線交換モード完了 １月（１１パケット交換モード復帰要求　　　・１−’
Ａ−１パケット交換モード復帰受理　　　□ＰＣ：　パ
ケット交換モード復帰完了 ＡＰ’ｌ’　　　　アダプティブ形バケット端末Ａ　Ｐ
　Ｓ　１ｖ　　　アダプティブ形パケット交換機　　・
１、Ｉｎｎ回目情報 ＣＩ　　　・　切断指示 ＣＦ　　：　復旧確認 ここで回線交換モードとは、通常の・（ケソト交換に加
え回線交換流の転送が適宜可能であるモードを指し、パ
ケット交換モードとは通常の・ζケソト交換のことを示
す。第５図には、呼設定後すぐ回線交換モードに移行す
る場合のシーケンスを示しである。なお、第５図で斜線
部は交換機内の処理時間を示す。

ここで、実施例を用いてアダプティブ交換方式を説明す
る。本アダプティブ交換方式は、前述の通り連続した大
量のデータ転送の際、交換機にかかる負荷をできるだけ
軽減しようとするものである。第６図ハＦＡＸ　−Ａ　
、！：　ＦＡＸ　−Ｃカ、ｌ）Ｔ　−Ｂ　（パケット端
末）とＰ　’ｒ−Ｄが通信を行っている様子である。図
中に示した数字はすべて第２図のものと対応している。

第６図のＦＡＸ−ＡとＦＡＸ−Ｃは、アダプティブ交換
における回線交換モードでファクシミリ通信を行ってお
り、ＰＴ−ＢとＰＴ−１）は通常のパケット交換を行っ
ている。上記２つの通信を比較すると、交換機３１　、
３２の動作上の相違がはっきりわかる。さて、第６図の
ファクシミリ通信のように、交換機をほぼスルーに通過
させる為には、転送されるデータに対し、回線交換的に
交換機が処理するか否かの判断情報を付加する必要があ
る。その方法の１つとＩ−て、判断情報にフレームのア
ドレスを使用することができる。すなわち、送信端末よ
り送出されるデータのうち回線交換流に扱うものに対し
ては、あらかじめ回線交換モード移行フェーズ（第５図
）においてとり決めておいた判断ピットをフレームのア
ドレス部に加えることにより、通常のパケットと回線交
換流のパケットを区別することができる。しかるに、交
換機はフレームのアドレスをみることにより、通常のパ
ケット処理を行うが、回線交換流に交換処理をほとんど
行わず出方路に送出するがの識別を行う。

ここで、フレームのアドレスを判断情報に用いる具体例
を図を用いて説明する。第７図はＨＤＬＣにおけるフレ
ームの構成図であり、ＣＣＩ’ｌ”Ｔ勧告＼ Ｘ２５．Ｘ７５により用いられているアドレスを表にま
とめたものである。この表からも明らかなように、アド
レスの高位ピッ）　５，６，７．８は使用されておらず
°′０″に設定されている。このことを用（・てアドレ
スの第８ビツトを回線交換流のフレームか否かを見分け
る判断ピットに定めることにし、回線交換流のフレーム
のときはこの第８ビツトを°゛１゛にセットすることに
する。なお、第８ビツトに′１°′がたっている場合、
残りの第１ビツトから第７ビツトまでを回線交換流に交
換機の処理をさせる為の判断情報にあて、この情報のこ
とをルート情報と呼ぶこととする。第８図にこれらの具
体的なフレームの形が示されている。（１）〜（３）は
、第８ビツトにｎ１ｕがたっているので回線交換流の通
信を行うときのフレーム構成であり、各々（１１，（２
）。

（３）のルート情報は１３−１１６−”１″である。（
４）は通常のパケット通信のフレーム構成である。第９
図（Ａ）には第６図と同様な構成で、ルート情報をフレ
ームのアドレスフィールドにとったときのデータ転送の
流れを示す。回線交換流のデータにはすべてルート情報
が付与−され（第９図（Ａ）ではルート情報゛′８′′
）、各交換機はそれらを判断して回線交換かパケット交
換のアダプティブな選択を行う。第９図（Ａ）は、Ｅｎ
ｄ　−ｔｏ　−Ｅｎｄで同一のルート情報を用いて回線
交換流の通信を行った例であるが、実際には、いくつも
の回線交換モード設定が各交換機ニおいて次々となされ
る為、Ｅｎｄ　−ｔｏ　−Ｅｎｄでユニークなルート情
報を用いる方法は、かえって網間信号のやりとりを複雑
化させる。すなわち、第９図（Ｂ）のように、ＦＡＸ−
ＡとＦＡＸ−Ｃの間ではルート情Ｍ　１１８１１を用い
、ＦＡＸ　−Ｂ　トＦＡＸ　−Ｄ　間（７）通信ではル
ート情報゛５″を用いている例を考えると、交換機３１
はルート情報１１５１１が他の交換機で使用されている
のを認識する必要があるし、交換機３３も同様にルート
情報″８″を認識する必要がある。

このように交換機間の制御信号のやりとりが複雑化する
為、パケット交換方式におけるロジカルチャネル設定の
ように、リンクごとにルート情報を設定してい（方法が
合理的である。

第１０図はリンクごとにルート情報を設定したときの例
で、Ｆｈｘ−Ａと交換機３１０間ではルート情報“３″
を用い、交換機３１　、３２間では°６″、交換機；３
２とＦＡＸ−Ｃ間ではｌ”を用いている。第１０図の場
合、ルート情報は各リンクに管理されており、第９図（
Ｂ）のような通信においても、交換機間の制御信号のや
りとりは必要なく、合理的なルート情報の設定が可能と
なる。

以下に、ルート情報の付与されたデータを受けたパケッ
ト交換機がいかに動作するかを説明する。

第１１図は、第８図の（１１の構成のフレームを受けた
パケット交換機３１の動作を示している。回線制刹１部
（ＣＣＵ）６１の内部構成として、ＬＣ１〜ＬＣ２はラ
インコントロール、ＰＣ１〜ＰＣ２はプログラムコント
ロール、ＦＣｌ−ＦＣ２バインタフエースコントロール
、ＬＭｌ〜ＬＭ２はローカルメモリである。ＦＡＸ−Ａ
は第８図（１）のルート情報１１３Ｉ＋をもったフレー
ムを送出し、それを回線制御部６１のラインコントロー
ル（ＬＣＩ）で受け、ローカルメモリ（ＬＭ　ｌ　）に
フレームごと蓄積する。プログラムコントロール（ＰＣ
Ｉ）Ｋより、アドレスフィールドの判断ピット（第８図
の（１））をみて回線交換流の転送フレームであること
を認識し、ローカルメモリ（ＬＭＩ）のテーブルにルー
ト情報ｎ３１１に対応する情報を見にい（と、６″と゛
＃０パを得る。１１６Ｉ＋は局間リンク［で用いるルー
ト情報（第８図の（２））であり、”　＃０　”は局間
リンク制御部（ＬＫＣＵ　）　９１の番号である。ここ
までの情報を得ると、ｎ３ｕという情報を受けとったら
６”というルート情報をもったフレーム（第８図の（２
））に変更し、回線制御バス上を流れるローカルアドレ
スとして局間リンク制御部９１にいくという意味で、フ
レームの頭に６＃ｏ“をつけて回線制御バス上に送出す
ればよいことがわかる。以上の動作よりＦＡＸ−Ａより
送出されたデータは、ルート情報の番号が書きかえられ
て、局間リンク制御部（ＬＫＣＵ）９１に到着する。局
間リンク制御部では６″のルート情報を確認し、はとん
ど何もせずに局間リンクに送出する。第６図の交換機３
２も交換機３１と同様な動作を行い、応答の信号も同様
に転送されることで、回線交換流通信の実現が可能とな
る。なお、回線制御部６１や局間リンク制御部９１等に
おけるローカルメモリ上のアドレス（ルー：・情報）対
応は、回線交換モードに移行する前に設定してお（必要
があり、第５図における回線交換モード移行フェーズに
おいて通常のパケットを用い設定を行う。このローカル
メモリ上のアドレス（ルート情報）対応テーブルの設定
方法は、パケット交換でロジカルチャネルを設定すると
きと同様な方法が考えられ、交換機の中央制御装置（Ｃ
Ｃ）で判断したルート情報を、回線制御部（ＣＣ）や局
間リンク制御部（ＬＫＣＵ　）に送り、各々のローカル
メモリにアドレス（ルート情報）対応テーブルとして蓄
積するという点がロジカルチャネル設定の場合と異なる
ところである。

第１２図は回線交換モード設定の為の信号の流れである
。ＣＩ）ｔ（１）はＦＡＸ−Ａの回線交換モード要求で
、ロジカルチャネル設定の場合と同様に、ルート情報を
載せて交換機３１に送られる。次に（２）において交換
機３１がＣＩＪＩＩを解釈し、各々のリンクで用いるル
ート情報を決定し、ＣＣＵ　６１と１、ＫＣ（Ｊ９１の
ローカルメモリに書きこむ。ＣＩ　Ｒ（３１は、（２）
で決めたＬＫＣＵ９＋〜９２の間のリンクで用いるルー
ト情報を載せてＬＫＣＵ９２に送られる。（４）におい
て（２）と同様にＣＩ　Ｈ，（３）を解釈し、ＦＡＸ　
−Ｂ　［送出すべ（ルート情報を決め、交換機：３２の
各々のＬＫＣＵ　９２　、　ＣＣＵ　６３のローカルメ
モリに書き込む。

（シＩ　Ｒ（５＋には、（４）で決めたＣＣＵ６３とＦ
ＡＸ−Ｉ３間のルート情報が載っており、（６）で始め
てＦＡＸ−Ｂは以後の回線交換流通信時に用いるルート
情報を知る。ＣＩＡ（７１にはＣＩ　Ｒ（５＋と同じル
ート情報が載っており、交換機３２に対する回線交換モ
ード受理の信号である。（８）と００）では、回線交換
モードに移行したことを交換機が解釈しており、ＣＩ　
Ｃ（９）とＣＩ　ＣＩは、回線交換モードに移行完了の
パケットである。以上のような設定により、各々の回線
制御部と局間リンク制御部のローカルメモリにルート情
報が書き込まれ、以後回線交換モードで使用される。な
お、回線交換モード時のパケット交換の場合では、中央
制御装置（ＣＣ）でパケット処理（ロジカルチャネル等
をみる）が行われる為、ローカルメモリでアドレス（ル
ート情報）対応をとる必要はない。つまり、回線交換モ
ードにおけるパケット交換とパケット交換モードにおけ
るパケット交換は全く同じ処理である。

さて、第５図においては、呼設定り回線交換モード移行
中回線交換モード中パケット交換モード復帰中呼解放と
いうシーケンスであるが、このシーケンスは基本的なも
のであり絶対的なものではなく、パケット交換モード復
帰と呼解放は同時に行ってもさしつかえないし、更に呼
設定の中に回線交換モード移行を含めてもかまわない。

上述のように回線交換モードに一度移行すれば、適宜回
線交換流の通信と従来のパケット通信をアダプティブに
使い分けることができる為、ダイナミックな使用かり能
となり、従来のパケット交換方式の特徴を全く失うこと
なく、更に回線交換の特徴をとり入れたパケット交換方
式として位置付けられるものである。すなわち、会話型
通信、短文等の通信の場合は従来のパケット通信を行い
、長く連続したメツセージのときは回線流に送信するこ
とによりこの使い分けが適宜可能となる。

以上、実施例について説明したが、回線交換モードとパ
ケット交換モードを識別するための判断識別情報の設定
方法等については、本実施例以外ｆ７ｔｍもいろいろ考
えられる。例えば判断識別情報の設定につ（・では、本
実施例においては、入力パケットの所定の位置にあるフ
ラッグ（判断ビット）を検定し、フラッグが０″であれ
ばパケット交換モード、′１°°であれば回線交換モー
ドとしていた。

シカしフラッグを新たに作成するのではなく、ルート情
報などを指示するアドレスの内容によって判断してもよ
い。例えば第７図に示したＣＣＩＴＴ勧告Ｘ５をみるな
らば、アドレスの内容が”１．０００００００”の時と
’　１１００００００　”の時だけ通常のパケット交換
を行い、それ以外の時には回線交換モードと判断すれば
よい。

また、判断識別情報やルート情報等を個々のパケットに
包含させて転送させているが、局間リンクに共通信号線
を有するシステムにおいては、これらの情報を共通信線
を介してパケットごとに対応させて転送しても本発明の
目的を充分達成することができる。更に上述の説明では
、ｌ端末がらは１つの回線交換流通信を想定したが、こ
のアダプティブ交換方式は、ルート情報を複数もっこと
より回線多重通信も可能である。第１３図は、パケット
端末４０が２つの呼を張り回線交換的に多重通信をして
いる様子である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、ファクシミリの
ような長電文に対しては回線交換を用い、離散的な短い
情報はパケット交換を用いるといったように、適宜パケ
ット交換と回線交換の切替が可能となるので、無駄のな
い効率的な情報転送が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回線交換方式の系統図、第２図は従来の
パケット交換方式の簡単な系統図、第３図はパケット交
換方式の詳細な系統図、第４図はパケット交換機の処理
時間を示す図、第５図は本発明による適応形パケット交
換方式における信号シーケンスを示す図、第６図は本発
明の動作をファックス通信を例に説明する図、第７図は
ＨＬ　Ｄ　Ｃにおけるフレームの構成図、第８図はＨＬ
ＤＣを修飾した本発明によるフレームの構成を示す図、
第９図（Ａ）と第９図（Ｂ）は本発明におけるデータ転
送の流れを示す図、第１０図はリンクごとにルート・ｊ
Ｈ報を設定した本発明の修飾例を示す図、第１１図はル
ート情報の付与されたデータを受けたパケット交換機の
動作を示す図、第１２図は回線交換モードの設定の為の
信号の流れを示す図、第１３図は本発明による交換機の
動作の修飾例を示す図である。 符号の説明（第６図） １０；中継線、　　　３１，３２；交換機、６１．６２
，６３，６４　；回線制御部、７１．７２：中央制御装
置、 ｓｔ、＋２；記憶装置、 ９１．９２：局間リンク制御部、 １２１　、１２２　：回線制御バス 特許出願人 国際電信電話株式会社 特許出願代理人 弁理士　　　山　　本　　恵　　− 第１図 第２図 市３図 第４図 第５図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）入方路よりパケットを入力し、該パケットを所望
   の出方路に転送するごとき交換装置において、前記パケ
   ットを別途与えられる識別情報に基づいて当該交換装置
   内でパケット交換モードと回線交換モードとを適宜選択
   して出方路に転送することを特徴とするアダプティブパ
   ケット交換方式。
2. （２）　　前記識別情報が前記パケットの所定の位置Ｉ
   ／Ｃ表示されるフラッグであることを特徴とする特許請
   求範囲第１項記載のアダプティブパケット交換方式。
3. （３）前記識別情報が前記パケットに付加される出方路
   を示すアドレスであることを特徴とする特許請求範囲第
   １項記載のアダプティブパケット交換方式。
4. （４）前記識別情報が通信路とは別に設けられる共通信
   号緋を介して転送されることを特徴とする特許請求範囲
   第１項記載のアダプティブパケット交換方式。