JPS6138662B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は時分割多重化方法および装置に関し、
特に、データ通信において複数個の異なる情報伝
送速度を有する低速データ流を多重化し高速デー
タ流として伝送し受信側でこの高速データ流から
各低速データ流を対応するチヤンネルに分配する
時分割多重化方法および装置に関する。 従来、データ通信で用いる時分割多重化装置で
は、各低速データ流をビツト単位又は複数ビツト
からなるキヤラクタ単位で多重化している。ま
た、最近では、計算機間通信のような大容量情報
伝送網に有利なパケツト通信方式がデータ通信に
採用されると同時に時分割多重化装置として上記
パケツト単位で多重化する装置が出現している。 上記各多重化方法はそれぞれデータ通信サービ
スの形態に応じて固有の利点を有している。例え
ば、ビツト多重又はキヤラクタ多重はデータ流の
遅延が少なく、この遅延量が大きな障害となるデ
ータ通信サービスに対しては有効であるため広く
用いられている。この多重化法の欠点は各端末に
対して予め伝送時間区間の割付けが決められてい
るために端末が動作中でない状態では対応する割
付け時間区間において空送りを行なうことにな
り、データ通信システムの利用効率が低下すると
いうことにある。一方、前記パケツト多重では、
各低速データ流毎に大容量バツフアメモリが設け
られており、データで満たされたバツフアメモリ
毎に高速データ伝送で順次バツフアメモリの内容
を伝送する。このため、パケツト多重は端末の送
信要求頻度を考慮してビツト多重やキヤラクタ多
重に比較してより多くの端末を多重化できるとい
う利点を有する。しかし、このパケツト多重にお
いては、データ流を一旦バツフアメモリに蓄積し
なくてはならないため大きな伝送遅延が生じると
いう欠点がある。このような伝送遅延を問題とし
ない計算機間通信等においてはパケツト多重は高
速データ流の有効利用の観点からは効率のよい多
重化方法である。 この発明の目的は上述の欠点を除去した時分割
多重化方法および装置を提供することにある。 この発明の時分割多重化方法および装置では、
従来のキヤラクタ多重とパケツト多重とを端末の
要求に応じて同時に一つの高速データ流の中で実
現することによつて伝送効率の向上を図れると共
に最近完成しつつあるパケツト交換に基づくデイ
ジタル網への応用に対しても容易に対処できるよ
うにしたことを特徴としている。 この発明の特徴は、各送信側端末から要求され
る多重モード（キヤラクタ多重またはパケツト多
重）と各送信側端末の情報伝送速度とを任意に組
み合せて多重化を実現する点にあり、例えば、特
殊な場合として本発明をキヤラクタ多重のみを行
う従来の時分割多重化装置として又はパケツト多
重のみを行う集配線装置としても使用できる。 次に図面を参照して本発明を詳細に説明する。 まず、従来のキヤラクタ多重方法の一例を第１
図に示す。第１図においては、高速データ流の１
フレームのフオーマツトが示されている。各キヤ
ラクタは９ビツトから構成され、９ビツトの中で
左端のビツトは後続する８ビツトが情報データで
あるか又は端末装置等に必要な制御用の特定の符
号であるかを区別する。FSと記された１キヤラ
クタは51個のキヤラクタから構成される１フレー
ムの同期をとるための特殊な符号である。この高
速データ流の情報伝送速度を9600ビツト／秒とす
ると、１フレーム当り１キヤラクタを用いて伝送
する場合の低速データ流の情報伝送速度は であり、同様に、１フレーム当り２キヤラクタを
用いて伝送する場合は、上記の２倍の情報伝送速
度になる。このような２つの異なつた情報伝送速
度をもつ端末のデータが占有するキヤラクタの番
号を例えば、前者に対しては第１キヤラクタ、後
者に対しては第２および第３キヤラクタと予め決
めておくと、受信側では再び各送信側端末に対応
した低速データ流の取出しを容易に行なえる。こ
のように従来の時分割多重化装置では51個の全て
のキヤラクタに対して予め端末の割付けを行なつ
ている。 この発明では、端末の要請に応じて上記キヤラ
クタ列の一部をパケツトデータの伝送のために用
いることができるようにしたものであり、このた
めにはキヤラクタ多重されたデータに対するキヤ
ラクタ番号の割付けが固定していることは極めて
不都合である。従つて、この発明では、各キヤラ
クタの左端の第１ビツトによつて指定される制御
用キヤラクタによつて各フレーム内のフオーマツ
トを指定することにより複数個のキヤラクタ多重
データとパケツト多重データとに対するキヤラク
タ番号の割り付けを自由に行えるように工夫され
ている。以下にその原理を述べる。 今、各キヤラクタの左端の第１ビツトが“１”
であれば、後続する８ビツトがデータであり、
“０”であれば、非データであるとする。さら
に、第１ビツトが“０”である場合において、第
２ビツトが多重化形式を示す多重化情報であり、
“１”のとき、後続７ビツトがキヤラクタ多重に
関する制御用コマンドであることを示し、“０”
のとき、後続７ビツトがパケツト多重データに関
する制御用コマンドであることを示す。上記７ビ
ツトの制御用コマンドは次のような約束を有す
る。 (イ) キヤラクタ多重（第２ビツトが“１”のと
き） Ａ：キヤラクタ多重を受ける低速データ流の伝
送速度の種類（速度情報） Ｂ：キヤラクタ多重を受ける低速データ流の個
数（端末の数の情報） (ロ) パケツト多重（第２ビツトが“０”のとき） Ａ＝１ 当該フレーム内でパケツトデータの伝
送が開始される Ｂ：パケツトデータの開始キヤラクタ番号（位
置情報） ただし、Ａ＝“０”のときは、データの空送り
をするか又は英文字Ｂで示された６ビツトを用い
て任意に端末の制御等を行うことができる。 以下に上記フレーム構成の規則に従つて行われ
る送信側における低速データ流から高速データ流
への集線手続きおよび受信側における高速データ
流から低速データ流への分配手続きの具体例を説
明する。 まず、キヤラクタ多重を受けるべき各受信側端
末は低速端末と低速端末の２倍の情報伝送速度を
有する高速端末との２つの種類から構成され、そ
れぞれ複数個の順序づけられた端末を含むものと
する。その他、パケツト多重によつて送信される
べき送信側端末が複数個時分割多重化集線装置に
接続されているものとする。動作中の各送信側端
末からは時分割多重化集線装置に対してデータを
送信したいという指令が渡され、また、時分割多
重化分配装置に対してはデータを受信したいとい
う指令が動作中の各受信側端末から渡される。こ
れらの指令は各端末からデータ通信の要請が生じ
ている時間だけに限られ、データ通信を休止して
いる端末からは上記指令は発生されない。上記時
分割多重化集配線装置を含むデータ通信システム
を第２図に示す。 今、伝送要求がキヤラクタ多重を受ける２つの
低速端末および１つの高速端末とパケツト多重を
受ける複数の端末とから出されているとする。こ
のとき、集線手続きはまず、キヤラクタ多重を受
ける送信側低速端末からの指令を参照して、フレ
ームの最初のキヤラクタで上記指令の内容を前記
規則に従つて以下のように編集することにより行
なわれる。 すなわち、上記キヤラクタの第１ビツト“０”
はこのキヤラクタが制御コマンドであることを示
し、第２ビツト“１”はこのキヤラクタがキヤラ
クタ多重に関するコマンドであることを示し、第
３および第４ビツト“０”および“１”は多重化
される送信側端末が低速端末であることを示し、
第５ビツトから第９ビツトまでは動作中の低速端
末の個数、すなわち、２個であることを示す。同
様にして、第２キヤラクタはキヤラクタ多重を受
ける高速端末に関する制御コマンドとして使用さ
れ、高速端末を表わすように第３および第４ビツ
トをそれぞれ“１”および“０”とし、次のよう
に構成されている。 次に、パケツト多重に関する制御コマンドに関
しては、現在、時分割多重化線装置内のパケツト
メモリがデータで満たされているならば、送信を
開始し、この開始時刻に相当するフレームでの第
３番目のキヤラクタの制御コマンドは、例えば、
下記のようになる。 上記キヤラクタの第２ビツト“０”はこのキヤ
ラクタがパケツト多重を示す制御コマンドである
ことを示し、第３ビツトが“１”であることは当
該フレーム内でパケツトデータの伝送が開始され
ていることを示し、続く６ビツト“011000”はパ
ケツトデータの伝送が開始されるキヤラクタ番号
を24としたときの２進数表示である。パケツトデ
ータが先行するフレームで開始され、引続き当該
フレームで伝送中か又はパケツトデータの伝送が
行われていないフレームでは特にパケツトデータ
に関する制御コマンドを必要としない。次に、下
記のような特別なキヤラクタが用意されている
が、このキヤラクタは本来データのない空送りの
状態を示す。 ただし、これを用いて、例えば、上記英文字Ｂ
の部分で各端末の送信および受信の開始や休止等
に関する種々の情報を送ることができる。 以上のようにして構成された各キヤラクタの複
数個の組合わせにて第１のキヤラクタ列が配列さ
れる。 以上のようにして、制御コマンドに関するキヤ
ラクタ構成が終ると、次に、実際に各端末から一
旦対応するバツフアに蓄積されているデータを各
フレーム内の４番目以降のキヤラクタに割り付け
る仕事が始まる。まず、２つの動作中の低速端末
に関して予め順序づけられた順序に従つて第４キ
ヤラクタおよび第５キヤラクタに８ビツトのデー
タが下記のように格納される。

【表】 第４キヤラクタ 第５キヤラクタ
同様にして、第６および第７キヤラクタには高
速端末のデータが格納される。引続く第８キヤラ
クタ以降は複数の端末からのパケツトデータの多
重化のために用意された領域である。このパケツ
トデータは複数個のフレームにわたつて、連続し
て送られる。なお、各端末からパケツト単位で送
られることにより多重化されたパケツトデータの
分離はパケツトデータの開始キヤラクタ番号を参
照することにより行なわれる。第４キヤラクタ以
降に配列された各キヤラクタが第２のキヤラクタ
列となる。 以上に述べたフレーム構成の具体例を第３図、
第４図および第５図に示す。第３図はパケツトデ
ータがないときのフレーム構成であり、第１キヤ
ラクタはキヤラクタ多重を受ける動作中の低速端
末の個数が２個あることを示し、これに対応する
２つのデータ流は第４キヤラクタと第５キヤラク
タにそれぞれ格納されて送られる。第２キヤラク
タはキヤラクタ多重を受ける動作中の高速端末が
１個あることを示し、これに対応する１つのデー
タ流は第６と第７キヤラクタに格納されて送られ
る。第３キヤラクタは英文字Ｃで示された６ビツ
トを用いて任意の端末制御等に用いることができ
るキヤラクタである。第４図はパケツトデータの
伝送がこのフレームで開始される場合のフレーム
構成であり、第３キヤラクタではパケツト伝送が
開始されるキヤラクタの番号が24であることを示
す。このフレームの第24キヤラクタからパケツト
伝送が開始されている。第５図はパケツトデータ
が先行するフレームに引続いて伝送される場合の
フレーム構成であり、第３図に示したフレーム構
成と第８キヤラクタ以降にパケツトデータが連続
して格納されているところが異なる。 第３図、第４図、第５図で示された各フレーム
を伝送することにより、任意の割合でキヤラクタ
多重とパケツト多重とを混在させ伝送することが
できる。 次に上の例について受信側で行う分配手続を説
明する。まず、特殊な符号系列で構成されるフレ
ーム同期キヤラクタFSを検出しフレーム同期を
確立する。次に、フレームの最初のキヤラクタか
ら開始して第６図に示すフローチヤートに従つて
分配が実行される。 第６図に従つて受信側で第１のキヤラクタ列を
解読することによつて対応する動作中の各受信側
端末に分配することができる。 以上の集線および分配の手続きは極めて理論的
に動作するものであり、これらを論理回路で組み
立てることは容易に行える。第６図においてギリ
シヤ文字α、β、およびγは第８図のフレーム分
析部１０に用意されたメモリの番地を表わす。 次に、第７図および第８図を参照してこの発明
の時分割多重化装置の一実施例を説明する。 第７図は送信側に設置される時分割多重化集線
装置を示すブロツク図である。入力制御部１は各
送信側端末（図示されていない）から多重モード
の種類、伝送速度の種類および伝送要求の有無に
関する指令を信号群２０を介して受け、また、各
送信側端末に対して送信許可又は送信待ち等に関
する制御信号を信号群２０を介して受け渡す。入
力バツフアメモリ部２は入力制御部１からの送信
側端末の送信状態に関する情報と同期回路３から
のフレーム同期信号を受け、各送信側端末からの
データ流を信号群３０を介して取り入れ、バツフ
アメモリに一時蓄積する。さらに、入力バツフア
メモリ部２ではキヤラクタ多重モードのデータ流
とパケツト多重モードのデータ流との仕分けを入
力制御部１からの指令に応じて行なう。これによ
りパケツト多重モードのデータ流はパケツトメモ
リ４に記憶される。フレーム組み立て制御部５は
同期回路３からの同期信号と入力制御部１からの
端末に関する情報とに基づきフレーム内の各キヤ
ラクタの配列に関する規則を作る。このフレーム
組み立て制御部５からの指令を受けてフレーム組
み立て回路６は第３図、第４図および第５図に示
したようなフレームを構成し、多重化を実行す
る。このフレーム組み立て回路６で作られた高速
データ流は高速データモデム７によつて直交振幅
変調され、回線に送り出される。 第７図において、入力制御部１、フレーム組み
立て制御部５及びフレーム組立て回路より第１の
キヤラクタ列として各フレーム中に作成する手段
が構成され、バツフアメモリ２、パケツトメモリ
４及びフレーム組み立て回路６により第２のキヤ
ラタレ列に低速データを配列する手段を構成し、
データモデム７が伝送手段を構成する。 第８図は受信側に設置される時分割多重化分配
装置である。高速データモデム８は回線から送ら
れる変調信号を復調し、高速データ流を得る。受
信された高速データ流はまずフレーム同期抽出部
９でフレーム同期が確立される。フレーム分析部
１０は上記フレーム同期抽出部９からの同期信号
に基づき高速データ流からフレームを切り出し、
まず、第１のキヤラクタ列で指示されたデータの
配列に関する規則を第６図に示したフローチヤー
トに従つて解読し、各受信側端末に第２のキヤラ
クタ列を分配する指令を作り、これを分配部１１
に渡す。分配部１１は前記フレーム分析部１０か
らの指令に従いフレームを構成する第２のキヤラ
クタ列からキヤラクタ単位にデータを分離し、キ
ヤラクタ多重データを出力バツフアメモリ部１３
にパケツト多重データをパケツトメモリ部１２に
一時蓄積する。出力バツフアメモリ部１３に蓄積
されたデータは受信側端末から信号群４０を介し
て与えられる出力要求に同期して順次分配部１１
からの制御に従つて信号群４０を介して受信側端
末に読み出される。 同様にして、パケツトメモリ部１２に格納され
たパケツト多重データも出力バツフアメモリ部１
３を介して対応した受信側端末に送られていく。 第８図においてデータモデム８が高速データを
受信する手段、フレーム同期抽出部９およびフレ
ーム分析部１０が多重化の規制を解読する手段、
バツフアメモリ部１３、分配部１１、パケツトメ
モリ部１２がデータを分離し分配する手段を構成
している。 なお、第７図および第８図において、送受信側
端末の各端末の一部は同期または非同期モデムで
あつてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のキヤラクタ多重方式におけるフ
レーム構成を示す図、第２図から第６図はこの発
明の時分割多重化方法の一実施例を示す図および
第７図および第８図はこの発明の時分割多重化装
置の一実施例を示すブロツク図である。 第７図および第８図において、参照数字１は入
力制御部、参照数字２はバツフアメモリ、参照数
字３は同期回路、参照数字４はパケツトメモリ、
参照数字５は制御部、参照数字６はフレーム組み
立て回路、参照番号７および８はデータモデム、
参照数字９はフレーム同期抽出部、参照数字１０
はフレーム分析部、参照数字１１は分配部、参照
数字１２はパケツトメモリ部および参照数字１３
は出力バツフアメモリ部をそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 動作中の各送信側端末から出力される複数の
   低速データを時分割方式のフレーム構成でキヤラ
   クタ多重とパケツト多重により多重化して高速デ
   ータとして伝送する時分割多重化装置において、
   前記動作中の各送信側端末からの送信要求に基づ
   き当該端末により指示される多重化形式を示す多
   重化情報と、前記端末の伝送速度に関する速度情
   報と、前記多重化形式かキヤラクタ多重の場合に
   は前記速度情報に基づいて決定される端末の数に
   関する情報と、前記多重化形式がパケツト多重の
   場合にはパケツトが最初に送出されるフレームに
   おける前記パケツトの位置を示す位置情報とを前
   記各フレームにおいて第１のキヤラクタ列として
   配列する手段と、 前記各フレームに含まれる前記第１のキヤラク
   タ列に続く第２のキヤラクタ列に前記第１のキヤ
   ラクタ列で表わされた前記多重化情報、速度情
   報、端末情報および位置情報に従つて動作中の前
   記各送信側端末の低速データを配列する手段と、 前記フレームの中の各キヤラクタの同期を保持
   するための同期回路と、 前記第１のキヤラクタ列と第２のキヤラクタ列
   によりキヤラクタ多重とパケツト多重を混在させ
   任意の伝送速度を有する複数の動作中の送信側端
   末から出力される低速データを高速データに多重
   化して伝送する伝送手段から構成された事を特徴
   とする時分割多重化装置。