JPS63107251A - ル−プ通信システムのタイムスロット割り当て方式 - 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】 ［発明の構成］ （産業上の利用分野） 本発明は、ループ通信システムのタイムスロット割り当
て方式に関する。

（従来の技術） 情報処理技術の発展にともない、分散設置された複数の
情報処理装置をそれぞれ局を介して情報伝送路に接続し
、これらの情報処理装置間で情報伝送を行うシステムが
種々開発されている。しかも近年において、この種のシ
ステムは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）から
メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）へと大規
模化しつつある。

第１４図はこのようなシステムのうちループ通信システ
ムの概略的な構成を示す図である。

同図に示すループ通信システムは、制御局（ＳＶＳ）１
と複数の局（ＳＴＮ）３−１．３−２、・・・、３−ｍ
とが光ファイバ等によって構成される伝送路５を介して
ループ状に接続されてなるものである。

そして、制御局１および各局３−１、・・・に、それぞ
れたとえばコンピュータや会議システム等の端末装置が
接続され、これら端末装置の間で通信が行われる。

第１５図は第１４図に示したシステム等の通信において
使用されるフレームのフォーマットの一例を示す図であ
る。

同図に示すフレーム７は、フレーム同期領域９と制御領
域１１とデータ通信領域１３とからなる。

フレーム同期領域９は、フレームの最初を示すものであ
る。制御領域１１は、固定長のものであり、制御局１と
各局３−１、・・・どの制御に使用される。データ通信
領域１３は、複数のタイムスロットで構成される。各局
３−１、・・・は、データ通信領域１３のタイムスロッ
トを使用して通信を行う。

ところで上述したループ通信システムにおいて、ある局
が通信を行うときには、タイムスロットをその局に割り
当てる必要がある。そして、このようなタイムスロット
割り当て方式として、従来から集中管理方式や固定割り
当て方式等がある。

集中管理方式は、以下のように行われる。

すなわち、制御局１はタイムスロットの管理を行う、各
局３−１、・・・は、通信を行う時ごとに、タイムスロ
ットの割り当てを制御領域１１を用いて制御局１に要求
する。制御局１はこの要求に応じて所定のタイムスロッ
トを各局３−１、・・・に割り当てる。そして、各局３
−１、・・・は割り当てられたタイムスロットを用いて
通信を行う。

第１６図はこの集中管理方式における局３−１と制御局
１と局３−２との応答を示す図である。

上述したように、まず発呼側である局３−１が制御局１
に対しタイムスロット割り当てを要求すると、制御局１
はこのタイムスロット割り当てに応答して局３−１に対
し所定のタイムスロットを割り当てる。この後、発呼側
である局３−１が被呼側である局３−２に対し発呼要求
を行うと、局３−２はこれに対する着呼応答を行う、こ
れにより、局３−１と局３−２とが接続される。しかる
後、局３−１と局３−２との間で上述の如く割り当てら
れたタイムスロットを用いてデータの伝送が行われる。

しかしてこのような集中管理方式では、必要なときに必
要なだけタイムスロットの割り当てを行っているので、
スロットの使用効率は非常に高いものとなる。

しかしながらこのような方式では、通信を行うごとに、
局と制御局との間で上述したようなタイムスロット割り
当て処理が必要とされるため、通信要求から回線接続ま
でに時間がかかるという問題がある。また、制御局にタ
イムスロット要求処理のための負担が集中し、制御局の
レスポンスが低下することがある。

一方、固定割り当て方式は、あらかじめすべてのタイム
スロットを各局に割り当てておくものである。

この場合、タイムスロットが各局に割り当てられている
ので、制御局へのタイムスロット割り当て要求は発生し
ない。したがって、上述した集中管理方式のような通信
要求から回線接続までの時間の遅れや制御局の負担増加
は少ない。

しかしながらこの方式では、ある局の割り当て分のタイ
ムスロットがすべて使用中であれば他の局に空スロット
があっても呼損が発生してしまうので、スロットの使用
効率は低く、呼損が発生しやすいという問題がある。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来のループ通信システムのタイムスロット
割り当て方式では、呼損を発生させずにタイムスロット
の使用効率を高くし、かつ接続時間を垣網することは困
難であるという問題がある。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもの
で、回線接続が速くかつ制御局の負担が少なく、しかも
タイムスロットの使用効率の高いループ通信システムの
タイムスロット割り当て方式を提供することを目的とし
ている。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） すなわち本発明のループ通信システムのタイムスロット
割り当て方式は、制御局と複数の局とが伝送路によって
ループ状に接続され、固定長の制御領域と複数のタイム
スロットで構成されたデータ通信領域とからなるフレー
ムを伝送路上に周回させ、各局間に割り当てられたデー
タ通信領域のタイムスロットを使用して通信を行うルー
プ通信システムのタイムスロット割り当て方式において
、データ通信領域のタイムスロットをあらかじめ制御局
と各局とに一定の割合で、またはそれぞれ固有の量を割
り当て、各局は自局に割り当てられたタイムスロット中
の空きスロットを使用して通信を行い、割り当てられた
タイムスロット中の空きスロットが下限値以下となった
ときには制御局に割り当てられたタイムスロットから補
充し、割り当てられたタイムスロット中の空きスロット
が上限値以上となった場合には制御局にタイムスロット
を返却するようにしたものである。

（作　用） 各局にはあらかじめ一定またはそれぞれ固有の量のタイ
ムスロットが割り当てられており、各局はこのタイムス
ロットを用いて通信を行う。

各局はこのタイムスロットが下限値を下回った場合、制
御局からタイムスロット補充し、この補充されたタイム
スロットと予め与えられたタイムスロット中の空きスロ
ットを用いて通信を行う。

また各局は空きスロットが上限値を超えると制御局にタ
イムスロットを返却する。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する
。

なお、以下に示す実施例におけるループ通信システムの
構成は従来例の第１４図に示したものと同様であり、ま
たこのシステムに使用されるフレームのフォーマットは
従来例の第１５図に示したものと同様であるため、重複
した説明は省略し同図に示す要素と同一の要素には同一
の符号を付して説明する。また、以下に示す各タイムス
ロット内のデータは、ｍＢ１ｃＢ１化されているものと
する。

ここで、まずこの実施例のシステムの制御局１および局
３−１・・・のハードウェアの詳細を説明するが、制御
局１と局３−１・・・とは同一のハード構成となってい
るため、これらをまとめて説明する。

第９図はこれら制御局１および局３−１・・・の構成を
示すブロック図である。

これら制御局１および局３−１・・・は、同図に示すよ
うに、受信部１０２、送信部１０４、フレーム制御部１
０６、送受信制御部１０８、ＣＰＵ１１０、メモリ１１
２、回線交換インタフェース１１４から構成される。

受信部１０２は伝送路５上のシリアルデータがらクロッ
クを抽出し、フレーム制御部１０６に受信クロックと受
信データを出力する。

送信部１０４はフレーム制御部１０６がら送信データと
送信クロックとを入力し、送信クロックと同期したシリ
アルデータを伝送路５上に送出する。

フレーム制御部１０６は受信部１０２を経由して入力さ
れる受信データからフレームを検出し、この受信データ
をパラレルデータとして送受信制御部１０８に出力する
。

送受信制御部１０８はフレーム制御部１０６がら入力さ
れるパラレルデータをスロット番号に対応したボートに
振分ける。

ＣＰＵｌｌ０はコンフィギユレーション時に送受信制御
部１０８における制御部く後述する）内のレジスタに制
御領域の開始タイムスロット番号と終了タイムスロット
番号をセットする。また、回線交換インタフェースにデ
ータ通信領域１３の開始タイムスロット番号と終了タイ
ムスロット番号をセットする。また、後述する回線接続
動作中または回線解放動作中に送受信制御部１０８にお
ける制御部を介して受取った制御パケットの情報により
、回線交換インタフェース１１４・・・の後述のバッフ
ァ間のデータの乗せ変え情報を収容したテーブルをセッ
トする。

メモリ１１２はＣＰＵｌｌ０を動作させる制御プログラ
ムおよびタイムスロットの空塞情報と各局３−１・・・
への割当て状況を示すテーブルを収容している。

第１０図は上述したフレーム制御部１０６の詳細な構成
を示すブロック図である。

このフレーム制御部１０６は、同図に示すように、直並
列変換部１１６、ラッチ部１１８、デスクランブラ部１
２０、ワードカウンタ部１２２、ワード同期部１２４、
フレーム同期部１２６、スロットカウンタ部１２８、ス
クランブラ部１３０、Ｃビット挿入部１３２、フレーム
送信制御部１３４、セレクタ部１３６、並直列変換部１
３８から構成されている。

受信部１０２からの受信データと受信クロックは直並列
変換部１１６に入力される。ラッチ部１１８は直並列変
換部１１６からのデータ信号である出力を入力とし、ワ
ードカウンタ部１２２がら送出される出力クロックに基
づき直並列変換部１１６からのデータ信号である出力を
ラッチする。

ラッチ部１１６の出力すなわち所定時間ラッチされたデ
ータ信号はワード同期部１２４、フレーム同期部１２６
、セレクタ部１３６、デスクランブラ部１２０へ出力さ
れる。

デスクランブラ部１２０の出力は受信データとして送受
信制御部１０８へ与えられる。

ワード同期部１２４およびワードカウンタ部１２２は、
ワード同期を検出するためのＣビットのチェックを行う
、ワード同期部１２４はＣビットの異常を常時監視し、
連続して数回Ｃビット誤り・を検出するとワード同期が
外れたと判断する。なお、Ｃビット誤りがいくつ連続し
た場合にワード同期が外れたと判断するかはシステムに
合せて設定すればよい。

ワード同期部１２４からのワード同期外れ検出信号はワ
ードカウンタ部１２２に出力される。ワードカウンタ部
１２２はこの信号を受取ると、ラッチ部１１８へのクロ
ックを１ビツトシフトして出力する。１ビツトシフトさ
れたラッチ部１１８の出力信号をワード同期部１２４は
入力し、Ｃビットのチェックを行う、上記の動作はワー
ド同期が確立するまで繰返される。

フレーム同期部１２６はフレームの先頭にあるフレーム
同期領域９すなわち制御領域１１およびデータ通信領域
１３に現れないユニークなビットパターンを検出すると
スロットカウンタ部１２８を初期化する。

スロットカウンタ部１２８はフレーム同期部１２６の出
力で初期化され、ワードカウンタ部１２２の出力により
ワード毎にカウントアツプされる。

スロットカウンタ部１２８の出力はスロット番号として
、ワードクロックおよび受信データと共に送受信制御部
１０８に出力される。

一方、送受信制御部１１８から送出される送信データは
スクランブラ部１３０を介してＣビット挿入部１３２に
よりＣビットが挿入されてセレクタ部１３６に送られる
。

セレクタ部１３６はラッチ部１１８とＣビット挿入部１
３２との出力のうちフレーム送信制御部１３４の指示に
より一方を選択し、並直列変換部１３８に送る。並直列
変換部１３８はセレクタ部１３６から送られるパラレル
データをシリアルデ−夕に変換して送信部１０４に出力
する。

第１１図は上述した送受信制御部１０８の詳細な構成を
示すブロック図である。

この送受信制御部１０８は、同図に示すように、制御部
１４０、第１のセレクタ部１４２、第２のセレクタ部１
４４、遅延回路部１４６からなる。

制御部１４０はＣＰＵｌｌ０の制御下で、フレーム７上
の制御領域１１を使用して制御データのパケット通信を
行う。

ここで、制御領域１１の検出は、システムコンフィギユ
レーション時にＣＰｔＪｌｌｏが制御部１４０内のレジ
スタ（図示を省略）に制御領域１１の開始タイムスロッ
ト番号と終了タイムスロット番号をセットすることによ
り行われる。すなわち、スロットカウンタ部１２８の出
力と開始タイムスロット番号と終了タイムスロット番号
をセットしたレジスタとを比較することにより行われる
。

制御部１４０は常時制御領域１１を監視し、自局宛のパ
ケットを検出すれば受信し、また、送信データがあれば
空パケットを検出して送信する。

これは、たとえばパケットのフォーマット中に空塞情報
を示す領域を設はパケットの空／塞の検出することによ
って行われる。そして、自局宛に受信したパケットは制
御部１４０内のバッファ（図示を省略）を介してＣＰＵ
ｌｌ０に渡される。また自局宛でない制御領域１１およ
びデータ通信領域１３は第１のセレクタ部１４２にその
まま出力される。また、この制御部１４０は回線交換イ
ンタフェース１１４・・・からの送信要求に対し第１の
セレクタ部１４２、第２のセレクタ部１４４を切換え、
各インタフェースからフレーム制御部１０６への送信デ
ータの制御を行う。

第１および第２のセレクタ部１４２．１４４は制御部１
４０の指示データの送受光のＩＩＩ御を行う。

第１のセレクタ部１４２は制御部１４０の出力と遅延回
路部１４６からの出力の選択を行う。

第２のセレクタ部１４４は送信先を回線交換インタフェ
ース１１４・・・の中から選択する。

遅延回路部１４６は制御部１４０で発生する遅延と同じ
遅延を発生させる。

第１２図は上述した回線交換インタフェース１１４の詳
細な構成を示すブロック図である。

この回線交換インタフェース１１４は、同図に示すよう
に、交換制御部１４８、第１の受信バッファ１５０、第
２の受信バッファ１５２、第１の送信バッファ１５４、
第２の送信バッファ１５６、端末インタフェース１５８
・・・から構成される。

交換制御部１４８は送受信制御部１０８よりワードクロ
ックおよびスロット番号を入力し、ＣＰＵ１１０を介し
て送受信制御部１０８からの命令で交換制御部内の第１
の受信バッファ１５０と第２の受信バッファ１５２およ
び第１の送信バッファ１５４と第２の送信バッファ１５
６のデータの乗せ変え情報を格納しているテーブルを書
替える情報を入力し、端末インタフェース１５８・・・
からの発呼等の回線接続／解放の制御情報を制御バスを
介して受取る。また、交換ｆｆ１Ｉｌｏｐ部１４８は送
受信制御部１０８に対し送信要求を出力し、端末インタ
フェース１５８・・・に対してスロット番号を出力し、
各バッファの書込み／読みだしの制御を行い、端末イン
タフェース１５８・・・に着呼等の回線接続／解放の制
御情報を制御バスを介して出力し、ＣＰＵｌｌ０を介し
て送受信制御部１０８に命令を出力する。交換制御部１
４８内は受信データのスロット番号に対応したアドレス
およびタイミングを発生し第１の受信バッファ１５０に
受信データを書込む、第２の受信バッファ１５２のアド
レスは端末に対応しておりこの読みだしアドレスおよび
タイミングも交換制御部１４８が発生する。

また第１の受信バッファ１５０、第２の受信バッファ１
５２間の転送は交換制御部内の第１の受信バッファ１５
０、第２の受信バッファ１５２のデータの乗せ変え情報
を格納しているテーブルを参照して交換制御部１４８が
行う。

同様に交換制御部１４８は送信データのスロット番号に
対応したアドレスおよびタイミングを発生し第１のバッ
ファ１５４から送信データを読み出す、第２の送信バッ
ファ１５６のアドレスは端末に対応しておりこの書込み
アドレスおよびタイミングも交換制御部１４８が発生す
る。また第１の送信バッファ１５４と第２の送信バッフ
ァ１５６間の転送は交換制御部内の第１の送信バッファ
１５４と第２の送信バッファ１５６のデータを乗せ変え
情報を格納しているテーブルを参照して交換制御部１４
８が行う。

また、交換制御部１４８は端末インタフェース１５８・
・・に回線接続／解放動作をする際して端末インタフェ
ース内の開始レジスタおよび終了レジスタのセット／リ
セットを行う。

各バッファは交換制御部１４８の制御下で受信データお
よび送信データの送受を行う。端末インタフェース１５
８・・・は内部に開始レジスタと終了レジスタのを有し
、この間のデータを端末に送受する。また、端末インタ
フェース１５８・・・は制御バスを介して発呼および着
呼等の制御情報を交換制御部１４８と送受する。

第１３図（ａ）および第１３図（ｂ）はそれぞれメモリ
１１２上に構成されるタイムスロットの空／塞情報およ
び各局３−１・・・への割当て状況を示すテーブルの詳
細を示す図である。

タイムスロットの空塞情報のテーブルは第１３図（ａ）
に示すように、スロット番号およびスロットの空／塞情
報、目／他局割当て情報からなる。

ここで、スロット番号とはデータ通信領域１３のタイム
スロットの番号（シーケンス番号）である。

また、スロットの空／塞情報とはスロットの使用状況を
示す。

ｃｐｕｉｔｏは各局３−１・・・のスロット割当て時に
（たとえば後述する第３図（ｂ）ステップ３０９、第６
図（ｂ）ステップ６０９　）　、スロットの空／塞情報
の領域が空を示すスロットを検索し、このスロット番号
で回線交換インタフェース１１４・・・のバッファ間の
データ乗せ変え情報を収容したテーブルをセットしタイ
ムスロットを割当てる。同時にタイムスロットの空／塞
情報の領域を空から塞へ書換える。

また、ＣＰＵｌｌ０は各局３−１・・・のスロット解放
時に（たとえば後述する第３図（Ｃ）ステップ３１７、
第６図（Ｃ）ステップ６１７　）　、このスロット番号
で回線交換インタフェース１１４・・・のバッファ間の
データ乗せ変え情報を収容しテーブルをリセットし、タ
イムスロットを解放する。同時にタイムスロットの空／
塞情報の領域を塞から空へ書換える。

なお、ＣＰＵｌｌ０はこれらのタイムスロット割当てお
よび解放時に空スロット（Ｓ　　　）を計ｒｅｅ 数している。

自／他局割当て情報は自局に割当てられているタイムス
ロットであるか、他局に割当てられているタイムスロッ
トであるか、あるいは補充用スロットとして制御局１に
リザーブされているかを示す領域である。この領域の自
局に割当てられたスロットより各局３−１・・・は端末
に対しスロットの割当て／解放を行う。

ＣＰＵｌｌ０は各局３−１・・・にタイムスロットを補
充時に（たとえば後述する第３図（ｂ）ステップ３１３
、第６図（ｂ）ステップ６１３　）　、この複数のスロ
ット番号の自／他局割当て情報の領域を自局使用可の表
示にする。また、ＣＰＵｌｌ０は各局３−１・・・のタ
イムスロットを返却時に（たとえば後述する第３図（Ｃ
）ステップ３２３、第６図（Ｃ）ステップ６２３　）　
、この複数のスロット番号の自／他局割当て情報の領域
を自局使用不可の表示にする。

以上に示したテーブルは各局３−１・・・〈制御局を含
む）のメモリ１１２上に構築する。

タイムスロットの各局３−１・・・への割当て状況を示
すテーブルは、第１３図（ｂ）に示すように、スロット
番号および各局３−１・・・への割当て情報からなる。

スロット番号はデータ通信領域１３のタイムスロットの
番号（シーケンス番号）である。各局３−１・・・への
割当て情報を格納する領域は割当て先の局の番号を情報
として格納している。また、どの局にも割当てていない
タイムスロットには制御局１のリザーブされていること
を示す情報が格納されている。

制御局１のＣＰＵｌｌ０はタイムスロットの補充時に（
たとえば後述する第５図ステップ５０１、ステップ５０
７、第８図ステップ８０１およびステッブ８０７　）　
、各局３−１・・・への割当て情報を示す領域に割当て
先の局の番号を書込む。また、ＣＰＵ１１０はタイムス
ロットの返却時に（たとえば後述する第５図ステップ５
５１、第８図ステップ８１３）各局３−１・・・への割
当て情報を示す領域に制御局１のリザーブされているこ
とを示す情報を書込む。

制御局１のＣＰＵｌｌ０は上記のタイムスロット補充／
返却時に補充用スロットすなわち制御局１のリザーブし
ているスロットを計数している。

以上のテーブルは制御局１のメモリ１１２上に構築する
。

以下、このように構成されたシステムの動作を説明する
。なお、制御局１および局３−１・・・は上述した第９
図〜第１３図の構成で、ＣＰＵｌｌ０の制御下で動作す
る。また、ＣＰＵｌｌ０を動作させる制御プログラムは
メモリ１１２に収容されている。

第１図はこのシステムにおける発呼動作を説明するため
の図である。

局３−１に収容された端末より局３−２に収容された端
末に発呼要求があると、第１図に示すように、局３−１
は自己に割当てられたタイムスロットより空スロットを
検索し、空スロットを検出すると局３−２に発呼要求を
行う０局３−２に収容された着呼端末が使用中でない場
合、局３−２は局３−１へ着呼応答を行う０局３−１の
発呼端末および局３−１の着呼端末は以上のシーケンス
終了後、検索したタイムスロットを使用して通信を行う
、なお、ここで示したシーケンスは回線接続が正常に終
了する場合に限って示した。以下、スロットの割当て動
作のみに着目して詳細な動作を説明する。

まず、制御局１は、第２図に示すように、各局に予備ス
ロットとして補充するための予備スロット補充用スロッ
ト５ＳＶ８と制御局１に接続された端末装置からの回線
接続要求に対して回線を設定するためのタイムスロット
Ｓｏとを別々に管理している。また、各局３−１、・・
・は、回線設定のためのタイムスロットＳ１、・・・の
みを管理している。

そして、制御局を含め各局は、端末装置の接続要求に対
しタイムスロットＳ１、・・・の中の空きスロットを割
当てる。空きスロットが減少し下限に達すると、制御局
１の予備スロット補充用スロット５ｓｖｓより複数のタ
イムスロットが補充される。

逆に各局３−１、・・・は端末のスロット解放により空
きスロットが増加し上限に達すると、制御局１の予備ス
ロット補充用スロット５ｓｖｓに複数のタイムスロット
を返却するようにしている。

以上の処理は、各局３−１、・・・のデータ送受の処理
と並行したバックグラウンド処理として実行される。

しかし与えられるリソースは有限であるので、スロット
の割当て／解放および空きスロットの補充／返却に対し
て制限が加わる。この制限も含めた詳細な動作を第３図
ないし第５図を参照しながら説明する。

なお、スロットの補充／返却の情報は、制御領域中の情
報として、制御局と各局間で、送受される。その内容は
、スロット番号（複数のスロット番号）である、ここで
、スロット番号とは、フレーム上のタイムスロットに、
一連番号を付与したものである。

第３図は各局３−１、・・・で行われるスロット割り当
て解放の処理を示すフローチャート、第４図は制御局１
と局３−１、・・・との間で行われる予備スロット補充
／返却における局側の処理を示すフローチャートである
。また、第５図は制御局１と局３−１、・・・との間で
行なわれる予備スロット補充／返却における制御局側の
処理を示すフローチャートである。

ここで制御局１は第３図ないし第５図に示される処理を
ともに行い、端末装置からの回線接続要求に対し回線を
設定するためのタイムスロットＳＯと局３−１、・・・
への予備スロット補充用スロット５ｓｖｓとを別々に管
理する。また、各局３−１、・・・は前者の回線設定の
ためのタイムスロットＳ１、・・・のみを第３図および
第４図に示される処理によって管理している。

スロット割り当て／解放処理では、第３図（ａ）に示す
ように、まず制御局１は初期化時に自局および各局３−
１、・・・に予備スロットの初期値””　ＣＯＮ分のタ
イムスロットを割り当てる５ｃｏＮ割り当て処理を実行
する（ステップ３０１）。

次に、各局３−１、・・・は端末装置からタイムスロッ
ト割り当て要求があれば（ステップ３０３）、第３図（
ｂ）に示す処理を行う、また、端末装置からタイムスロ
ット解放要求があれば（ステップ３０５）、第３図（ｃ
）に示す処理を行う。

すなわち各局３−１、・・・はタイムスロット割り当て
要求に対しては、自局の空きスロット５ｔｒｅｅを割り
当てる（ステップ３０７．３０９）、この後、空きスロ
ット５ｔｒｅｅが下限５Ｌｌｌｉｏに達すると（ステッ
プ３１１）、この局はｉ′Ｉ１１御局１に子局１ロット
の補充を要求し、複数本の補充スロットＳ　　を補充す
る５ｒＩ３１補充処理を実行する（スｅｌ テラ１３１３）。

ここで、制御局１において各局３−１、・・・に予備ス
ロットとして補充するためのスロット数が補充スロット
５ｒｅｌに満たない場合、各局３−１、・・・からの補
充スロット要求に対して制御局１は補充スロットＳ　　
を補充することはできない。

ｅｌ したがって、この状態の局でさらにタイムスロット割り
当て要求が発生すると、空きスロット５ｆｒｅｅｌｆｉ
下限５ｌｉｏ以下に減少し、空きスロット５ｔｒｅｅが
“Ｏ”になることがある。本実施例ではこの場合、空き
スロット５ｔｒｅｅが“０”の局で発生したスロット割
り当て要求は呼損として処理される（ステップ３１５）
。

また、各局３−１、・・・はタイムスロット解放要求が
あった場合、使用中スロット５ｂｕｓｙを解放する（ス
テップ３１７）、タイムスロット解放により予備スロッ
ト５ｔｒｅｅの数が増加し上限５ｌａｘに達すると（ス
テップ３２１）、この局は制御局１に予備スロットのう
ち複数本の返却スロット５ｒｅｌを返却する５ｒｅｌ返
却処理を実行する（ステップ３２３）、ただし、この局
の保有スロット数Ｓ（＝　５ｆｒｅｅ＋５ｂｕｓｙ）が
５ｃｏＮ以下の場合は、スロットの返却は行わない（ス
テップ３１９）。

一方、各局における予備スロットの補充／返却処理では
、まず第４図（ａ）に示すＳ。ＯＮ割り当て処理におい
て制御局１を含む各局は、予備スロットとして初期値Ｓ
。ＯＮ分のタイムスロットが制御局１から補充されるま
で待ち状態となり（ステップ４０１）、補充信号を受信
するとこの５ｃｏＮ割り当て処理を終了する。

また、制御局１および各局３−１、・・・は空きスロッ
ト５ｆｒｅｅが下限Ｓ　・　に達した時点で、制御ｍＩ
ｎ 局１に対しタイムスロット補充要求信号を送信した後、
待ち状態となる（ステップ４０３）、このとき、制御局
１は各局３−１、・・・へ予備スロット補充用スロット
Ｓ　　がＳｒｅｌ以上である場合はｖＳ Ｓｒｅｌを補充し、各局３−１、・・・はこのときに制
御局１から送出される５ｒｅｌ補充信号を受信した後（
ステップ４０５）、Ｓ、、、補充処理を終了する。

なお、この５ｒｅ１補充処理は各局３−１、・・・で空
きスロット５ｔｒｅｅが下限５ｎｉｎに達した時点で起
動されるが、これ以後の補充動作は回線接続動作とは非
同期にバックグラウンド処理される。

さらに、各局３−１、・・・は、空きスロット５ｔｒｅ
ｅが上限５ｌａＸに達した時点で、制御局１に対し返却
スロット５ｒｅｌを返却し、その旨を送信した後（ステ
ップ４０７　）　、ｓ　ｒｅ　＋返却処理を終了する。

一方、制御局１は、予備スロット補充用スロット５ｓｖ
ｓを管理するために、第５図に示すように、各局３−１
、・・・に対する初期予備スロットの補充処理と、予備
スロットの補充／返却処理とを行う。

すなわち、システム立ち上げ時等に制御局１は自局を含
めて各局３−１、・・・に初期予備スロット５ＣＯＮを
補充する（ステップ５ｏ１）。

さらに制御局１は、各局３−１、・・・がら予備スロッ
ト補充要求があった場合（ステップ５０３）、複数本の
補充スロットＳ　　を補充する（ステラｅｌ プ５０７＞、このとき、制御局１は予備スロット補充用
スロット５ｓｖｓがＳ、ｅ１以下である場合（ステップ
５０５）、各局への補充を行わない（ステップ５０９＞
　。

また、制御局１は各局３−１、・・・がら返却スロット
Ｓ、。１が返却される場合には（ステップ５１１）、こ
の返却スロット５ｒｅ１を予備スロット補充用スロット
”　ｓｖｓに加える（ステップ５１３）。

以上の処理を行うことにより、上限Ｓ　　、下ａＸ 限５ｉｉｎ等を調整することにより呼損率を固定方式よ
り小さくでき、また接続時間を固定方式と同程度に保つ
ことができる。

次に、本発明の他の実施例を第６図ないし第８図に基づ
いて説明する。

なお、この実施例におけるハード構成はすでに第９図〜
第１４図で説明したものと同一であるため、その説明は
省略する。

そして、この実施例は、第９図〜第１４図に示したシス
テムにおいて、異なる規模の局３−１、・・・が複数接
続された場合を規定したものである。

第６図は各局３−１、・・・で行われるスロット割り当
て解放の処理を示すフローチャート、第７図はｆＧ！Ｉ
御局１と局３−１、・・・との間で行われる予備スロッ
ト補充／返却における局側の処理を示すフローチャート
である。また、第８図は制御局１と局３−１、・・・ど
の間で行われる予備スロット補充／返却における制御局
側の処理を示すフローチャートである。

ここで制御局１は、第６図ないし第８図に示される処理
をともに行い、端末装置からの回線接続要求に対し回線
を設定するためのタイムスロットＳＯと局３−１、・・
・への予備スロット補充用スロットＳ、ＶＳとを別々に
管理する。また、各局３−１、・・・は前者の回線設定
のためのタイムスロットＳ１、・・・のみを第６図およ
び第７図に示される処理によって管理している。

スロット割り当て／解放処理では、第６図（ａ＞に示す
ように、まず制御局１がシステムの初期化時に自局およ
び各局３−１、・・・より要求される量の予備スロット
の初期値Ｓ、。。（Ｘ）分のタイムスロットを割り当て
る５ｃｏｎ（ｘ）割り当て処理を実行する（ステップ６
０１）、ここで、Ｘは要求するタイムスロット数であり
、第１０図に示したフレームフォーマット中の制御領域
中の制御情報としてつたえられる。

次に、各局３−１、・・・は端末装置からタイムスロッ
ト割り当て要求があれば（ステップ６０３）、第６図（
ｂ）に示す処理を行う。また、端末装置からタイムスロ
ット解放要求があれば（ステップ６０５）　、第６図（
Ｃ）に示す処理を行う。

すなわち、各局３−１、・・・はタイムスロット割り当
て要求に対しては、自局の空きスロット５ｆｒｅｅを割
り当てる（ステップ６０７．６０９）。

この後、空きスロット５ｆｒｅｅが下限５ｎｉｎに達す
るとくステップ６１１）、この局は制御局１に予備スロ
ットの補充を要求し、複数本の補充スロット５ｒｅｌ（
ｘ）を補充する５ｒｅｌ（ｘ）補充処理を実行する（ス
テップ６１３）。ここで、Ｘは要求するタイムスロット
数であり、第１０図に示したフレームフォーマット中の
制御領域中の制御情報としてつたえられる。

ここで、Ｉ１１御局において各局３−１、・・・が予備
スロットとして補充するためのスロット数が補充スロッ
ト５ｒｅ１（ｘ）に満たない場合、各局３−１、・・・
からの補充スロット要求に対して制御局１は補充スロッ
トＳ　　　を補充することはできない。

ｒｅｌ（ｘ） したがって、この状態の局でさらにタイムスロット割り
当て要求が発生すると、空きスロットＳｆ　ｒｅｅが下
限５ｌｔｎ以下に減少し、空きスロットＳｔ　ｒｅｅが
“０”になることがある。本実施例ではこの場合、空き
スロット５ｔｒｅｅが“０”の局で発生したスロット割
り当て要求は呼損として処理される（ステップ６１５）
。

また、各局３−１、・・・はタイムスロット解放要求が
あった場合、使用中スロット””　ｂｕｓｙを解放する
（ステップ６１７）。タイムスロット解放により空きス
ロット５ｔｒｅｅの数が増加し上限５Ｉｉａｘに達する
と（ステップ６２１）、この局は制御局１に予備スロッ
トのうち複数本の返却スロット５ｒｅｌ（ｘ）を返却す
る５ｒｅｌ（ｘ）返却処理を実行する（ステップ６２３
）。

ただし、この局の保有スロット数５（＝Ｓ、ｒｅｅ＋５
ｂｕｓｙ）がＳ、。。（Ｘ）以下の場合は、スロットの
返却は行わない（ステップ６１９）。

一方、各局における予備スロットの補充／返却処理では
、まず第７図（ａ）に示すＳＣ０゜（Ｘ）割り当て処理
において制御局１を含む各局が予備スロットの初期値と
してＳＣ０゜（８）分のタイムスロットを制御局に要求
しくステップ７０２）、５Ｃｏｏ（ｘ）を受けると、Ｓ
ｃ０゜（Ｘ）補充処理を終了する。

また、制御局１および各局３−１、・・・は空きスロッ
ト５ｆｒｅｅが下限５ＩＩｌｉｏに達した時点で、５ｒ
ｅｌ（ｘ）補充処理を行う。第７図（ｂ）に示す５ｒｅ
ｌ（ｘ）補充処理では、空きスロット５ｆｒｅｅが下限
Ｓ　　に達した局（制御局を含む）は５ｒｅｌ（ｘ）分
＋１１ｎ のタイムスロットを制御局に要求しくステップ７０３　
）　、ｓ　ｒｅｌ（ｘ）を受けるとくステップ７０５）
、５ｒｅｌ（ｘ）補充処理を終了する。また、制御局１
の予備スロット補充用スロットがＳ、。１（ｘ）に溝た
ない場合、制御局１は局に対し補充不可信号を送出し、
局でスロットの補充処理が行われずに処理を終了する。

なお、この５ｒｅｌ（ｘ）補充処理は各局３−１、・・
・で空きスロット５ｆｒｅｅが下限５ｌｉｎに達した時
点で起動されるが、これ以後の補充動作は回線接続動作
とは非同期にバックグランド処理される。

さらに、各局３−１、・・・は空きスロワ”５ｆｒｅｅ
が上限Ｓ□ａＸに達しな時点で、制御局１に対し５ｒｅ
ｌ（ｘ）返却処理を行う。第７図（ｃ）に示す５ｒｅｌ
（ｘ）返却処理では、空きスロット５ｔｒｅｅが上限５
Ｉｌｌａｘに達しな局（制御局を含む）は、５ｒｅ１（
ｘ）分のタイムスロットを制御局に返却しくステップ７
０７　）　、５ｒｅｌ（ｘ）返却処理を終了する。

なお、この５ｒｅｌ（ｘ）返却処理は各局３−１、・・
・で空きスロット５ｆｒｅｅが上限５１８ｘに達した時
点で起動されるが、これ以後の返却動作は回線接続動作
とは非同期にバックグランド処理される。

一方、制御局１は、予備スロット補充用スロットＳ　　
を管理するために、第８図に示すように、ｖＳ 各局３−１、・・・に対する初期予備スロットの補充処
理と予備スロットの補充／返却処理とを行う。

システム立ち上げ時等に、制御局１は自局を含めて各局
３−１、・・・からの初期予備スロット５Ｃｏｎ（ｘ）
の補充処理要求に対しくステップ８０１）初期予備スロ
ットＳ。ｏｎ（ｘ）を補充する（ステップ８１７）。こ
のとき、補充用スロットｓ、ｖＳがＳＣ０゜（Ｘ）以下
である場合は（ステップ８１５）、要求のあった局への
Ｓ、。□（Ｘ）補充不可信号を送信し、補充を行わない
（ステップ８１９＞。

さらに制御局１は各局３−１、・・・がら予備スロット
補充要求があった場合（ステップ８ｏ３）、複数本の補
充スロット５ｒｅｌ（ｘ）を補充する（ステップ８０７
）、ここでＸは要求されたタイムスロット数であり、第
１０図に示したフレームフォーマット中の制御局中の制
御情報としてつたえられる。このとき、制御局１は予備
スロット補充用スロットＳ　　が５ｒｅｌ（ｘ）以下（
Ｘ以下）である場ｖＳ 合（ステップ８０５）、５ｒ８１（ｘ）補充不可信号を
送信し、各局への補充を行わない（ステップ８゜９）。

また制御局１は各局３−１、・・・がら返却スロット５
ｒｅ１（ｘ）が返却される場合にはくステップ８１１）
この返却スロット５ｒｅｌ（ｘ）を予備スロット補充用
スロットＳ　　に加える（ステップ８１３）。

ｖＳ 以上の処理を行うことにより、この実施例は呼損と接続
時間の両面において集中管理方式、固定割当方式、さら
に前述の実施例より優れ、上限５ｌａｘ、下限Ｓ□ｉｎ
等を調整することにより呼損率を固定方式より小さくで
き、また接続時間を固定方式と同程度に保つことができ
る。

なお、本発明は上述した本実施例に限定されるものでは
ない。たとえば、各局へのタイムスロット割り当て量の
設定は、−律に行うのではなく通信発生量を事前に予測
しておく方法や、通信システムの運用中の運用管理情報
によって決める方法が考えられる。前もって回線使用量
の経時的な変化が予測できるならば、それに合わせて各
局のスロット割り当て量を推移させることも考えられる
。

また、ループ状伝送路は光ファイバだけでなく、他の伝
送媒体とすることもできる。

その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施することができる。

［発明の効果コ 以上詳細に説明したように本発明によれば、回線接続が
速やかでかつ制御局の負担が少なくでき、しかも呼損を
発生させずタイムスロットの使用効率を高くできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における発呼動作を説明
するための図、第２図はこの第１の実施例におけるスロ
ット割り当てを説明するするための図、第３図は同実施
例における各局のスロット管理処理を示すフローチャー
ト、第４図は同実施例における各局のスロット補充／返
却処理を示すフローチャー１・、第５図は同実施例にお
ける制御局のスロット補充／返却処理を示すフローチャ
ート、第６図は本発明の第２の実施例における各局のス
ロット管理処理を示すフローチャート、第７図は同実施
例における各局のスロット補充／返却処理を示すフロー
チャート、第８図は同実施例における制御局のスロット
補充／返却処理を示すフローチャート、第９図はこの実
施例の制御局および局の構成を示すブロック図、第１０
図は第９図におけるフレーム制御部の構成を示すブロッ
ク図、第１１図は第９図における送受信制御部の構成を
示すブロック図、第１２図は第９図における回線交換イ
ンタフェースの構成を示すブロック図、第１３図（ａ）
および第１３図（ｂ）は第９図におけるメモリの内容を
説明するための図、第１４図はループ通信システムの概
略構成図、第１５図はこのループ通信システムに使用さ
れるフレームのフォーマット図、第１６図は従来のルー
プ通信システムの発呼動作を示す図である。 １・・・・・・制御局 ３−１．３−２、・・・・・・３−ｍ ・・・・・・局 ５・・・・・・伝送路 １１・・・・・・制御領域 １３・・・・・・データ通信領域 １０２・・・・・・受信部 １０４・・・・・・送信部 １０６・・・・・・フレーム制御部 １０８・・・・・・送受信制御部 １１０・・・・・・ＣＰＵ １１２・・・・・・メモリ １１４・・・・・・回線交換インタフェース出願人　　
　　　　日本電信電話株式会社出願人　　　　　　株式
会社　東芝 代理人　弁理士　　須　山　佐　− 第２図 第４図 第５図 （（１）　　　　　　　　　（ｂ） 第８図 第９図 第１０口 （ａ） （ｂ） 部１３＠ 第１４図 第１５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）制御局と複数の局とが伝送路によってループ状に
   接続され、固定長の制御領域と複数のタイムスロットで
   構成されたデータ通信領域とからなるフレームを前記伝
   送路上に周回させ、前記各局間に割り当てられた前記デ
   ータ通信領域のタイムスロットを使用して通信を行うル
   ープ通信システムのタイムスロット割り当て方式におい
   て、前記データ通信領域のタイムスロットをあらかじめ
   制御局と各局とに一定の割合で割り当て、各局は自局に
   割り当てられたタイムスロット巾の空きスロットを使用
   して通信を行い、割り当てられたタイムスロット中の空
   きスロットが下限値以下となったときには制御局に割り
   当てられたタイムスロットから補充し、割り当てられた
   タイムスロット中の空きスロットが上限値以上となった
   場合には制御局にタイムスロットを返却することを特徴
   とするループ通信システムのタイムスロット割り当て方
   式。
2. （２）制御局と複数の局とが伝送路によってループ状に
   接続され、固定長の制御領域と複数のタイムスロットで
   構成されたデータ通信領域とからなるフレームを前記伝
   送路上に周回させ、前記各局間に割り当てられた前記デ
   ータ通信領域のタイムスロットを使用して通信を行うル
   ープ通信システムのタイムスロット割り当て方式におい
   て、前記データ通信領域のタイムスロットをあらかじめ
   制御局と各局とにそれぞれ固有の量を割り当て、各局は
   自局に割り当てられたタイムスロット中の空きスロット
   を使用して通信を行い、割り当てられたタイムスロット
   中の空きスロットが下限値以下となったときには制御局
   に割り当てられたタイムスロットから補充し、割り当て
   られたタイムスロット中の空きスロットが上限値以上と
   なった場合には制御局にタイムスロットを返却すること
   を特徴とするループ通信システムのタイムスロット割り
   当て方式。