JPH0528932B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は環状リンク形交換方式、特に通信回線
を収容接続する複数の端局装置を串刺状に直列に
結合して所定のパケツト交換サービスによりデー
タ・信号を含む通信情報を一方向に伝送する少く
とも一つの環状リンクを有する環状リンク形交換
方式に関する。

〔発明の背景〕

環状リンク形交換方式は、通信端末装置および
他の交換機を接続する通信回線を収容接続する複
数の端局装置を直列串刺状に高速伝送路をリンク
として結合した環状リンクを有し、交換機が受信
した着信先情報により通信回線同志を環状リンク
を介して相互接続する。

まず、第２図を参照して環状リンク形交換方式
の構成について説明する。

第２図は環状リンク形交換方式の一例を示す中
継方式図である。第２図において、交換機２１は
端局装置２１１並びにこの端局装置２１１を串刺
しに直列結合するリンク２１２をもつて形成する
環状リンクを有する。交換機能を制御は各端局装
置２１１が有するパケツト交換サービス手順の適
用により実行し、各端局装置２１１には通信回線
２２が収容接続され、通信回線２２を介して通信
端末装置２３および他の交換機２４と結合する。

近年、伝送路は光フアイバの活用により情報伝
送の高速化・多量化が進み、光フアイバによる高
速伝送路で環状リンクを形成することにより交換
方式の大容量化が実現しつつある。一方、通信回
線として電話回線以外にデータ・画像という専用
回線が増加しているが、伝送路の大容量化は一つ
の通信回線に電話以外の音声・データ・画像等を
通信情報として伝送する方式の実用化が進んでい
る。

交換方式としては、単純簡素な上述の環状リン
ク形が、同一出願人により「特願昭59−245320号
時分割中継交換方式」として提案されている。こ
の提案は通信回線を収容する端局装置のそれぞれ
が通信情報の接続機能を有するように環状リンク
上にパケツト交換サービスを適用し、更に環状リ
ンク上を転送する通信情報の制御を単純にするた
め送信許可証（トークン）を保持する間だけ端局
装置が通信情報を環状リンク上に送信できること
とした一つの実現手段である。

環状リンク上のパケツト交換サービスによるト
ークン方式では、転送される通信情報に制御フレ
ームと情報フレームがあり、制御フレームにトー
クンフレームを含む。また、情報フレームには発
信元の端局装置符号としての発信アドレス（SA）
および着信先の端局装置符号としての着信アドレ
ス（DA）が含まれる。

〔従来の技術〕

従来の環状リンク形交換方式は、環状リンクに
中央制御装置を設けて環状リンクを集中制御する
方式、環状リンクに一つだけの送信許可証（以下
トークン）を配備する方式、並びに複数のトーク
ンを配備する方式を採用すべく検討されている。

環状リンクが高速化し情報量を含め取扱い処理
する量が増大したとき大型の中央制御装置または
複数の複雑な中央制御装置が実用化される。一方
トークン方式の場合、環状リンクを形成する複数
の端局装置はトークンを保持する間だけ蓄積保留
した送信情報を送出するので、呼の処理量が増大
した場合一つのトークンが環状リンクを一巡する
時間が増大する。また、複数のトークンを配備す
る場合トークンの一箇所集中、所謂ダンゴ現象を
発生するので、この現象を回避するためすべての
端局装置を集中して制御する複雑なトークン制御
装置を必要とする。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように従来の環状リンク形交換方式は、環
状リンクの高速化、並びに端局装置の増加に伴な
い、中央制御装置を使用する場合は中央制御装置
が大型化・複雑化するので経済性および融通性に
欠け、一つのトークンを使用する場合はトークン
が環状リンクを一巡して戻るまでの時間が増大す
るので収容する通信端末装置から他の端末装置へ
の発信情報が滞留し送信情報の記録領域の増大を
要すると共に滞留情報の増大によりトークンの一
巡時間が増加するという悪循環を発生する機会が
多くなり交換機能に支障を惹起し、また複数のト
ークンを使用する場合は所謂ダンゴ現象を回避す
べくすべての端局装置を集中して制御する複雑な
トークン制御装置が必要になるというそれぞれの
問題点があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による環状リンク形交換方式は、パケツ
ト交換サービスによる伝送路を形成する環状リン
クに複数のトークンを配備し、環状リンクを形成
する端局装置がトークンの保持を開始したときこ
のときまでに受信蓄積した他の端局装置への送出
情報を環状リンクの通信情報伝送方向に対し最遠
位置（隣りの前位）の端局装置に着信する送出情
報から最近位置（次位）の端局装置に着信する送
出情報までの順序で、着信先端局装置ごとに順次
一括した情報フレームを形成して送出し、次いで
トークンフレームを送出してトークンを手離すと
共に情報フレームを送出中に前位端局装置から受
信したトークンフレームを、送出中の一つの情報
フレームの次に挿入して送出する。また、トーク
ンを保持しない間は他の端局装置相互間の通信情
報をそのまま後位に中継情報として転送する。

従つて、端局装置は二面の記憶領域と、記憶領
域から着信先の端局装置ごとに送出情報を取出し
て送出する送出制御手段と、リンクからの受信情
報を受入情報・中継情報・中継待情報に分類して
転送すると共に送出情報に次いでトークンを送信
情報として送出する情報転送制御部を有する。

二面の記憶領域はトークン保持が開始されるト
ークンの受信のとき蓄積と送出との状態切替えが
ある。蓄積状態の面では蓄積情報がないときのト
ークン保持の開始で通信情報の蓄積が開始され次
のトークン保持の開始で蓄積を終了するまでの間
に入情報が、またトークンの保持中に受信した中
継待情報が、それぞれ送出情報として着信先端局
装置ごとに付与した鍵符号をもつて順次蓄積され
る。一方、送出状態の面では蓄積情報（送出情
報）があるときのトークン保持の開始で通信情報
の送出が開始され、送出情報のすべてが順次送出
される。

〔実施例〕

次に本発明の環状リンク形交換方式について実
施例により図面を参照して説明する。

第３図は本発明による端局装置の一実施例を示
す機能ブロツク図である。端局装置は、リンクを
介して前位からパケツト交換サービスによる通信
情報を受信情報として情報フレームの形態で受信
する通信情報受信部３１と、受信した情報フレー
ムから通信情報の着信先端局装置位置を示す着信
先アドレス（以下DA）、並びに送信許可証（以
下トークンまたはTK）を識別する受信情報識別
部３２と、自己の端局装置に受信し通信回線を介
して他の装置へ送信される出情報となる受入情報
を一時記憶する受入情報記憶部３３と、通信回線
を介して他の装置との相互接続条件を合致させる
通信回線インターフエース部３４と、通信回線を
介して他の装置から受信した入情報並びに通信情
報受信部３１を介し受信した中継待情報を送出待
合せのため記憶蓄積する送出情報蓄積部３５と、
送出情報をパケツト交換サービス手順に従つた情
報フレームに形成する送信フレーム形成部３６
と、リンクを介して次位へ通信情報を送出する通
信情報送信部３７と、受信情報識別部３２からの
識別情報に基き受信情報を受入情報、中継情報、
および中継待情報に分類し、また送信情報として
送出情報およびトークンをそれぞれ送出する情報
転送制御部３８とを有する。

受信情報識別部３２は受信フレームがトークン
（TK）フレームか、トークンではない（以下
NTK）情報フレームかを受信フレームの制御部
から識別する制御部識別手段３２１と、NTKの
情報フレームのDA部から自己のDAか他のDAか
を識別するDA部識別手段３２２とを有する。

送出情報蓄積部３５はＡ記憶領域３５１および
Ｂ記憶領域３５２の二面の記憶領域、並びに送出
制御手段３５０を有し、一方の面が記憶蓄積した
送出情報を送出中、他方の面は入情報と中継待情
報とを記憶蓄積する。

送信フレーム形成部３６は、送出情報蓄積部３
５から入力する送出情報を所定の情報フレームに
形成する情報フレーム形成手段３６１と、トーク
ンをフレームに形成するトークンフレーム形成手
段３６２とを有する。

情報転送制御部３８はトークン保持手段３８
１、並びに受入情報ゲート３８２、中継情報ゲー
ト３８３、中継待情報ゲート３８４、送出情報ゲ
ート３８５、およびトークンゲート３８６を有
し、受信情報識別部３２から自DA、他DAまた
はTKの信号を受け、送出情報蓄積部３５との間
で「送出指令・確認」の信号を授受した結果、
「送出終了」を受信する。それぞれのゲートの動
作時期については第５図を参照して説明する。

まず、第４図を参照して第３図の送出情報蓄積
部３５の詳細を説明する。第４図は本発明による
送出情報蓄積部３５の一例を示す機能ブロツク図
である。第４図において第３図と同一の構成要素
には同一の番号符号を付与する。送出情報蓄積部
３５はＡ記憶領域３５１・Ｂ記憶領域３５２に加
えて、入情報を受信する入情報緩衝記憶手段３５
３、中継待情報を受信する中継待情報緩衝記憶手
段３５４、入情報および中継待情報を二面の記憶
領域の一方に切替えて接続するＢ切替手段３５
５、送出情報を取出して一時記憶する送出情報一
時記憶手段３５６、送出情報を二面の記憶領域で
Ｂ切替手段３５５に接続されない面に接続するＡ
切替手段３５７、並びに送出制御手段３５０を有
する。入情報および中継待情報はＢ切替手段３５
５を介してＢ記憶領域３５２に記憶するように図
示され、送出情報はＡ切替領域を介しＡ記憶領域
３５１から取出すように図示されている。

記憶領域の詳細は第１図に一例を示したように
端局装置の位置をアドレス又は鍵とし、入情報お
よび中継待情報を通信情報として、送出情報が記
憶される。送出制御手段３５０は最初の送出指示
信号の受信により第２図の伝送すべきリンク数を
最大にする位置、すなわち最遠位置（環状リンク
のため、隣の前位）の端局装置の通信情報を、複
数情報に対して順次取出し、同一DAのすべてを
送出したとき送出確認信号を送信する。送出指示
信号は送出終了信号を送出するまで繰返えされる
ので、送出制御手段３５０は最遠位置から最近位
置（次位）までの順序で記憶領域から端局装置の
DAごとに通信情報を取出し、送出情報として送
出を終了したとき、送出確認信号を送出する。

次に、第５図に第３図を併せ参照し情報転送制
御部３８の詳細について説明する。第５図は本発
明による情報転送制御部のゲート駆動回路の一例
を示す機能ブロツク図である。第５図において、
第３図と同一の構成要素には同一の番号符号が付
与される。第５図に新しく加えられたブロツクは
論理積回路３８７〜３８９および送出制御手段３
８０である。トークン保持手段３８１は受信情報
識別部３２からTK信号を受けたときからトーク
ン保持中信号を送出し、送出情報蓄積部３５から
受信する送出終了信号でトークンを消去する。各
種情報ゲートは受信情報識別部３２から受信する
自DA（自己のDA）・他DA・TKの各信号と、論
理積回路とにより稼働する。受入情報ゲート３８
２は自DA信号の受信でゲートを開き、リンクか
らの受信情報を受入情報として通信回線へ転送す
る。中継情報ゲート３８３はTK信号とトークン
保持中信号とを入力する論理積回路３８７の出
力、並びにトークン保持中信号の反転信号と他
DA信号とを入力とする論理積回路３８８の出
力、を入力としてゲートを開きリンクからの受信
情報を中継情報としてリンクへ転送する。中継待
情報ゲート３８４はトークン保持中信号と他DA
信号とを入力とする論理積回路３８９の出力を入
力としてゲートを開き、リンクからの受信情報を
中継待情報として送出情報蓄積部３５へ転送す
る。送出情報ゲート３８５はトークン保持中信号
を受信してゲートを開き、送出情報蓄積部３５か
らの送出情報をリンクへの送信情報とする。トー
クンゲート３８６は送出情報蓄積部３５からの送
出終了信号でゲートを開き、トークンをトークン
フレームの形式でリンクへの送信情報として転送
する。送出制御手段３８０はトークン保持中信号
が存在する間、送出指示信号を送出して得た送出
確認信号で再度送出指示信号を送出することを繰
返す。

次に、情報転送制御部のトークンの保持状態別
に図面を参照して通信情報の流れについて説明す
る。第６図ａ〜ｄは、それぞれトークンなし状
態、トークン受信のとき、トークン保持中状態、
およびトークン消去のときの本発明の一例を示す
ブロツク図である。図示される番号符号のブロツ
クは第３図の同一番号符号が付与される構成要素
と同一機能を有するブロツクであり説明を省略す
る。

第６図ａにおいて、リンクからの受信情報は通
信情報受信部３１で受信されて一時記憶されると
共に、受信情報識別部３２が識別した自DA信号
または他DA信号により、自DA信号のときは受
入情報として受入情報記憶部３３を介して出情報
となり、一方他DA信号のときは中継情報として
通信情報送信部３７を介して再びリンクへ送信情
報として送出される。この間、通信回線を介して
の入情報はＡ記憶領域３５１に記憶蓄積される。

第６図ａにおいて、受信情報がトークンフレー
ムのときは、情報は通信情報受信部３１から受信
情報識別部３２へ引取られ、TK信号を出力して
第６図ｂになる。第６図ｂにおいて、トークンを
受信している間の入情報は第６図ａの状態を続け
てＡ記憶領域３５１に記憶蓄積される。情報転送
制御部３８がトークン受信に基き送出情報蓄積部
３５に最初の送出指示信号を送出し且つ送出情報
蓄積部３５が受信中の入情報をＡ記憶領域３５１
に記憶蓄積終了したとき、記憶蓄積状態のＡ記憶
領域３５１は送出状態に切替えられて第６図ｃの
状態になる。

第６図ｃのトークン保持中の状態では、リンク
からの受信情報は、通信情報受信部３１に一時記
憶され、受信情報識別部３２からの信号により情
報転送制御部３８で振分けられる。すなわち、受
信情報は自DA信号により受入情報となつて受入
情報記憶部３３へ、他DA信号により中継待情報
となつてＢ記憶領域３５２へ、またTK信号によ
りトークンは中継情報として通信情報送信部３７
へそれぞれ転送される。通信回線からの入情報は
中継待情報と共にＢ記憶領域３５２へ記憶蓄積さ
れる。一方、Ａ記憶領域３５１に記憶蓄積された
通信情報は送出情報として他DAを含む情報フレ
ームを形成して通信情報送信部３７へ送出指示・
確認信号の制御のもとで転送される。

第６図ｄはＡ記憶領域３５１が空になり送出終
了信号が情報転送制御部３８に届いた状態であ
る。情報転送制御部３８はトークンフレーム形成
手段３６２からトークンを取出し通信情報送信部
３７に転送する。送出終了信号を受信したとき中
継中のトークンがあれば、このトークンフレーム
を送信した後に、連続してトークンフレームが送
信されて、トークンが消去される。このトークン
消去の状態の間、受信情報は第６図ｃと同様に受
入情報および中継待情報として転送され、転送中
情報の転送が終了したとき、第６図ｄは第６図ａ
において、Ａ記憶領域３５１とＢ記憶領域３５２
とが入替つた状態になる。

次に第７図を参照して端局装置Ａにおける情報
の流れについて説明する。第７図は第３図から第
５図までの機能ブロツクを有する端局装置におけ
る情報の流れの一例を示すタイムチヤートであ
る。第７図において、符号Ａ〜Ｆは端局装置の符
号で、通信情報の伝送方向に対して符号Ａ−Ｂ−
Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆ−Ａの順序で端局装置が環状にリ
ンク結合される。第７図の開始時点は第６図ａの
状態であり、入情報Ｃは端局装置ＣをDAとして
Ａ記憶領域に記憶される。受信情報Ｂは端局装置
Ｂへの中継情報として転送され、受信情報Ａは自
己の端局装置Ａへの受入情報となる。第６図ｂの
状態は、受信情報TKによりトークンの受信が識
別され、Ａ・Ｂ記憶領域の切替えが生じる。第６
図ｃの状態は、受信情報Ａが自己の端局装置Ａへ
の受入情報になると共に受信情報TKが中継情報
となり、その他の受信情報はＢ記憶領域に記憶蓄
積され、入情報Ｆ・Ｂは受信情報の間に挿入され
てＢ記憶領域に記憶蓄積される。一方、Ａ記憶領
域からの送出情報は送信情報となり、受信情報
TKが中継情報として送信情報の中に挿入され
る。第６図ａの状態は、Ａ記憶領域からの情報送
出を終了したとき送信情報TKが送出されると共
にトークンを消去する。この状態以後は第６図
ａ，ｂ，ｃ，ｄにおいてＡ記憶領域をＢ記憶領域
に、Ｂ記憶領域をＡ記憶領域にそれぞれ置換えた
状態（これらをΔa，Δb，Δc，Δd状態と称する）
となるので、説明を省略する。また図示したよう
に、第６図ｃの状態は一方のＡ記憶領域の送出状
態であり、第６図ｃ，ｄ，Δaの状態は他方のＢ
記憶領域の蓄積状態である。

上記実施例で説明したように、環状リンクのト
ークン巡回速度を上げ、特定の端局装置に複数の
トークンが集中することを防止するために、各端
局装置においては中継待情報を蓄積する記憶領域
を二面備え、トークンを保持して中継待情報を送
出する際、このトークンで送信する通信情報はこ
のトークンを受信した時点までに一方の記憶領域
に蓄積された情報とし、その時点以降に受信した
情報は他方の記憶領域に蓄積することによりトー
クンを早く手放すようにしている。また、軌道上
を走る山の手線の電車のダンゴ状態を避けるため
に追越可能な路上の乗合バス方式を採用するのと
同様に、トークン保持中に追いついた他のトーク
ンフレームは、通信情報の間に割込ませて送出し
ている。なお、トークンを保持していない場合は
他の端局装置相互間の通信情報はそのまま中継、
転送している。このようにして、ある端局装置か
ら送信された通信情報はトークンを保持していな
い後位の端局装置間を次々と転送され、トークン
保持中の端局装置に到着するとそこで中継待情報
となる。一方、各端局装置がトークンを受け取る
のは通信情報の送出終了時に送出されるトークン
フレームか通信情報の送出途中に割込んだトーク
ンフレームによる。したがつて、割込トークンフ
レームより前に送信された通信情報は後位の端局
装置においてそのトークンにより中継待となるこ
とはないが、割込トークンフレーム以後の通信情
報は直近の端局装置においてそのトークンにより
中継待となる可能性が高い。

このことを言い換えると、ある端局装置の情報
転送制御部がトークンを得て、最遠位置の端局装
置に対する送出情報から順次送出するので、送出
途中で次のトークンを割込転送するとき、このト
ークンを受信して情報送出する端局装置では、先
の端局装置での送出順序が後方であるより近い位
置の端局装置への送出情報は中継待となる機会が
多いが、送出順序が前方であるより遠方位置の端
局装置への送出情報は中継待となる機会が少な
い。また、上記のように近い位置の端局装置への
送出情報は割込トークンを保持中の端局装置で中
継待となるが、位置が近いため、少ない回数の中
継待で着信先の端局装置に到着できる。

ところで、トークン保持中の端局装置が到着順
に情報送出する場合を考えると、先に送出した近
い位置の端局装置への情報は中継待になる機会は
殆どない。しかし、最後が最遠位置の端局装置へ
の情報の場合、極論すれば次位置の端局装置での
中継待を生じるので、すべての端局装置で中継待
となる可能性がある。送出情報の送出順序が最遠
からまたは最近から、若しくは到着順など何れの
場合でも送出情報が中継待になる確率（平均値）
はほぼ等しいと考えられるが、ばらつきの面で見
ると、送出情報が最後になる最遠位置の端局装置
への情報が中継待となる機会は非常に多く、情報
転送の遅延が大となる。

これに対し本発明においては、最遠位置の端局
装置への情報から順次近方位置の端局装置への情
報を送出するので、総合した中継待の機会はほぼ
等しいが、各端局装置への情報の転送時間のばら
つきが小さく、最大遅延時間を小さくすることが
できる。また、複数のトークンの制御のためにす
べての端局装置を集中制御する特別な装置は不要
にできる。

上記実施例では通信回線との出入情報はそのま
ま端局装置を介してリンクの受信送信情報となる
ように図示し説明したが、一つの端局装置に収容
接続される通信回線相互間の通信情報の転送につ
いて環状リンクには無関係なので図示および説明
を省略した。図示した機能ブロツクの各部・各手
段はそれぞれが中央処理装置（CPU）を持ち、
プログラム制御により稼働することも、一部をハ
ードウエアにして機能を発揮させることもできる
が、交換機全体の中央制御装置が各機能ブロツク
ごとのプログラム制御により機能発揮を実現でき
る。各機能ブロツク、すなわち機能の分割はプロ
グラムとハードウエアによる機能編成および構成
により、システムに適した形態に変更することが
できる。従つて、例えば遠方から順次近い方へ端
局装置ごとに記憶領域から送出情報を取出す送出
制御手段は送出情報蓄積部に配備として説明され
たが、情報転送制御部に配備として取出し制御に
よる送出も可能であることを示す。

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明の環状リンク形交換
方式は、環状リンクに複数のトークンを有し、環
状リンクを形成する端局装置が、トークンを保持
しない間は他の端局装置相互間の通信情報をその
まま後位に中継情報として転送する一方、トーク
ンを受信し保持中の間だけトークンの保持開始ま
でに記憶蓄積した送信情報を最遠方の端局装置か
ら順次近い方の端局装置に対して送出すると共
に、この間に受信したトークンをそのまま後位に
中継情報として転送するような構成をとることに
より、特別に複雑な制御装置を設けることなくト
ークンの一箇所集中（ダンゴ現象）を回避し巡回
時間を短縮することができ、遠方の端局装置への
通信情報の多数回の中継待を避けて転送時間を平
均化（最大遅延時間の低減）するとともに、送信
情報の記憶領域の増大を防止することができると
いう効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロツク図、第２
図は環状リンク形交換方式の一例を示す中継方式
図、第３図は第２図における本発明による端局装
置の一実施例を示す機能ブロツク図、第４図は第
３図における送出情報蓄積部の一例を示す機能ブ
ロツク図、第５図は第３図における情報転送制御
部のゲート駆動回路の一例を示す機能ブロツク
図、第６図ａ〜ｄはトークンの保持状態ごとの通
信情報の流れの一例を示すブロツク図、第７図は
一つの端局装置における通信情報の流れの一例を
示すタイムチヤートである。 ２１……交換機、２２……通信回線、３８……
情報転送制御部、２１１……端局装置、２１２…
…リンク、３５０……送出制御手段、３５１，３
５２……記憶領域、３６１……情報フレーム形成
手段、３６２……トークンフレーム形成手段。

【特許請求の範囲】

１ ループ状の伝送路に接続された複数の通信制
御装置の試験方法において、１つの前記通信制御
装置が送信ターミナル、受信ターミナルおよびル
ープバツクターミナルを有し、前記受信ターミナ
ルと前記伝送路との間に前記伝送路からの信号と
前記送信ターミナルからの信号を前記ループバツ
クターミナルからの信号により切り換える選択手
段を有し、前記通信制御装置がデータを送信して
いるときは前記選択手段により前記送信ターミナ
ルと前記受信ターミナルを接続して前記伝送路か
らの受信信号を受信しないようにして自装置の送
信データが対向装置で受信されるとともに自装置
にも受信され、送信データと受信データを比較す
ることにより通信動作を中継することなく通信制
御装置の試験を可能としたことを特徴とする通信
制御装置の試験方法。