JPH0738638B2 - 通信網制御方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、通信網制御方法および装置に関し、詳しく
は、ローカル・エリア・ネットワーク（以下、LANと記
す）の制御方法および制御装置に関する。

従来技術 従来、通信網制御方式としては、例えば（ａ）CSMAベー
スバンドLAN、（ｂ）ブロードバンドLAN、（ｃ）TDMAベ
ースバンドLANとデイジタルPBX、（ｄ）本発明の先願で
ある特開昭57−104339号公報記載の「光通信ネットワー
ク」、（ｅ）同じく本発明の先願である特開昭58−1395
43号公報記載の「通信回路網」等が知られている。しか
し、上記（ａ）のCSMAベースバンドLANは、データ情報
やテキスト情報のように、パケツトが短く、かつ突発的
に発生する場合には適しているが、マルチメデイア通信
のように、パケツトが無限長であつたり、連続的に発生
したり、リアルタイム性が要求される場合には、通信の
衝突が頻発して高いスループツト（通信容量）が得られ
ないという問題がある。LANにおけるマルチメデイア通
信とは、従来のデータのテキストの通信の他にイメージ
情報、音声情報、ビデオ情報も含み、それらが総合され
たものである。また、（ｂ）ブロードバンドLANは、マ
ルチメデイア通信としてはやや容量が不足するととも
に、コストと拡張性に問題がある。また、（ｃ）TDMA
（時分割）ベースバンドLANとデイジタルPBXは、従来方
式のうちでは最もマルチメデイア通信に適するが、コス
トと拡張性に問題がある。特に、マルチメデイア通信と
して利用した場合には、コストが非常に高くなる。さら
に、（ｄ）特開昭57−104339号公報（以下、第１の発明
と記す）および特開昭58−139543号公報（以下、第２の
発明と記す）記載の各方式は、いずれも本発明の基本と
なるもので、マルチメデイア通信に最も適している。こ
れらの本発明の基本となる発明について、簡単に説明す
る。上記第１の発明は、先着順論理、多結合構造、多入
力一出力素子によるパス固定を特徴とする通信制御方式
である。すなわち、第12−１図に示すように、通信路52
で相互接続された複数の交換局（以下、ノードと記す）
50と各ノードに通信路52を介して接続された多数の端末
51から通信網が構成され、通信を行う各端末は第７図の
60〜63に示す４つの基本的なパケツトを送出することに
より、各ノードを制御して通信を行う。各ノード50は、
多結合構造を有し、第７図における60〜63のいずれかの
パケツトが到着した順、つまり先着順論理により１つだ
けの通信を通過させ、他を待機させることにより、多入
力一出力の動作を実行する。そして、各ノードが、第７
図の60〜63に示す一連のパケツトの転送方向を順次逆転
させるように、送出方向を替えることにより、１つの通
信のパスを固定させている。また、第１の発明では、各
ノードに宛先アドレスを検知する機能を持たせ、各ノー
ドはパケツトに付加された宛先アドレを検出することに
より、自ノードに接続された端末宛てのものであれば、
それを端末に出力する。自ノードの端末宛てでない場合
は、宛先アドレスは何ら制御に用いられない。第７図の
60は、コール・パケツトであり、先頭のプリアンブル部
の次に宛先アドレス部、その後にメツセージ部がある。
ただ、コール・パケツトは相手を呼出すだけのパケツト
であるため、メツセージ部の内容はないのが普通であ
る。61はコールバツク・パケツトであり、プリアンブル
のみが付加されていればよく、被呼者端末は宛先アドレ
スが自分のアドレスと一致したとき、このコールバツク
・パケツトを返送する。コール・パケツトが通過した各
ノードは、所定時間が経過することにより、転送方向を
逆転させるので、コールバツク・パケツトはコールパケ
ツトが通過してきた経路を逆方向に発呼者端末まで到達
できる。62はメツセージ・パケツトであり、プリアンブ
ルとメツセージを付加したパケツトが、発呼者端末から
被呼者端末に転送される。すなわち、所定時間の経過に
より、コールバツク・パケツトが通過した各ノードの転
送方向が逆転するので、メツセージ・パケツトはアドレ
スが付加されていなくても正確に被呼者端末に到達す
る。63はACKパケツトであり、正しくメツセージを受取
つた被呼者端末が発呼者端末に対しこのパケツトを送出
する。メツセージ・パケツトが通過した各ノードは、所
定時間の経過により転送方向を逆転するので、アドレス
が付加されていなくても正確に発呼者端末に到達する。
このようにして、最初のパケツトにのみアドレスを付加
するだけで、パスが固定され、各パケツトを２往復させ
ることができる。

次に、第２の発明は、第１の発明と基本的には同じであ
るが、各ノードの機能を低下させることにより、ノード
はアドレスを検知できず、アドレスはすべて端末におい
て検知する方式である。

このように、先願の第１の発明と、第２の発明において
は、先着順論理によつて、多入力一出力、つまり複数の
端末から１個のノードに対して発信要求があると、その
ノードは最初の要求のみ許可して１つの端末の発呼のみ
転送させるようにしている。従つて、ノード50の接続制
御手段は、同時に並行して複数の通信を行うことはでき
ない。しかし、この方法ではきわめて不便である。例え
ば、第12−１図において、現在、端末51aと端末51bとの
間で黒線で示すような特定パターンのパスの固定が行わ
れている場合、そのパスが経由している３個のノードに
は、使用可能なリンク52が残つているにもかかわらず、
１本のリンクに先着の入力信号があると、残りのリンク
は切断されてしまい、ネツトワークが左右に分断されて
しまうため、例えば端末51cから端末51dに通信を行いた
いときでも、端末51aと51b間の通信が終了してからでな
ければ、接続できないという不便がある。

目的 本発明の目的は、このような従来の問題を解決し、１つ
のノードで複数の通信を同時に扱うことができるように
して、特定パターンのパスの固定により他の通信に障害
を与えないようにし、リンクの有効利用により大容量の
通信を可能にする通信網制御方法および装置を提供する
ことにある。

構成 上記目的を達成するため、本発明の通信網制御方法
は、伝送路を介して相互接続された複数個のノードと、
該ノードに接続された複数個の送受信端末とを有し、各
ノードには複数の入力チャネルと該入力チャネルに対応
する出力チャネルとの接続状態を制御する接続制御手段
を設け、該接続制御手段は第１の往情報が最も早く着信
した入力チャネルのみを全出力チャネルまたは該入力チ
ャネルに対応する出力チャネルを除く全出力チャネルに
接続するとともに、該入力チャネル以外の入力チャネル
の出力チャネルへの接続を切断し、上記最初に着信した
入力チャネルの第１の往情報の送信が終了すると、該入
力チャネルに対応する出力チャネルに第１の往情報を出
力した出力チャネルに対応する入力チャネルを接続状態
にして、第１の復情報を通過させ、該第１の復情報の終
了により、該第１の復情報の出力チャネルに対応する入
力チャネルを該第１の復情報の入力チャネルに対応する
出力チャネルに接続状態にするように、繰り返し動作す
る通信網制御方法において、 上記接続制御手段は、最も早く第１の入力信号のあった
入力チャネルを検出して、該入力チャネルを第１番目に
記憶し、 上記第１の入力信号を出力した出力チャネルに対応する
入力チャネルに第２の入力信号があると、該第２の入力
信号を検出して第２番目の記憶を行い、 該第２の入力信号を第１番目に記憶した入力チャネルに
対応する出力チャネルから出力するとともに、 上記第１および第２番目に記憶した入力チャネル以外の
全出力チャネルに第３の入力信号があると、最も早く第
３の入力信号があった入力チャネルを上記第１および第
２番目に記憶した入力チャネルに対応する出力チャネル
以外の、全出力チャネルまたは該第３の入力信号のあっ
た入力チャネルに対応する出力チャネルを除く全出力チ
ャネルに接続し、 該入力信号のうちの最先着の第３の入力信号のあった入
力チャネルを第３番目に記憶し、 上記第３の入力信号を出力した出力チャネルに対応する
入力チャネルに第４の入力信号があると、その入力チャ
ネルを検出して第４番目に記憶し、第４の入力信号を第
３番目に記憶した入力チャネルに対応する出力チャネル
から出力するという動作を繰り返すことを特徴としてい
る。また、 本発明の通信網制御装置における上記接続制御手段
は、任意の入力チャネルを任意の出力チャネルに同時に
複数の組合せで接続するためのスイッチング素子列から
なるスイッチングマトリックス装置と、 最初に入力信号があった入力チャネルを検出する先着入
力信号検出装置と、 全ての入力チャネルについて入力信号の有無の情報に変
化が生じた時、外部に出力する入力信号監視装置と、 複数の入力チャネルのうちの任意の入力チャネルのみを
上記先着入力信号検出装置に接続するためのスイッチン
グ素子からなるコントロール・ゲート装置と、 上記先着入力信号検出装置および入力信号監視装置から
入力信号に関する情報を読み出して、上記スイッチング
マトリックス装置のスイッチング素子列およびコントロ
ール・ゲート装置のスイッチング素子列の制御を行うス
イッチング制御装置と を有することを特徴としている。

以下、本発明の構成を、実施例により詳細に説明する。

第12−２図は、本発明の概要を示す通信網の構成図であ
る。本発明においては、各ノード50で複数の通信を扱う
ことができるので、トポロジー（Topology）の影響、パ
ス固定のパターンのを受けることなく、例えば端末51g
と端末51h間の通信、端末51iと端末端末51j間の通信、
および端末51fと端末51e間の通信を、並行に行うことが
できる。第12−２図では、ノード50a,50b,50cの３つの
ノードにおいて、２つの通信を同時に扱つており、第12
−１図に示すように、１つの通信によつてネツトワーク
が分断されることがないので、リンク52は有効に利用で
き、ネツトワークで大容量通信が可能となる。

第１図は、本発明の一実施例を示す各ノードの内部構成
図である。

各ノードは、第１図に示すように、入力ポートi0〜i7
と、出力ポートo0〜o7と、それらに対応する入力チヤネ
ルi0〜i7と出力チヤネルo0〜o7を相互接続するスイツチ
ングマトリツクス装置１と、先着順論理のための先着の
入力信号のあつた入力チヤネルを検出する先着入力信号
検出装置２と、常時、入力信号の有無を監視する入力信
号監視装置３と、任意の入力チヤネルを先着入力信号検
出装置２に接続するコントロール・ゲート装置４と、そ
れらを含むノード全体を制御するスイツチング制御装置
５とを備えている。入力チヤネルが８チヤネルのときに
ついて述べると、スイツチングマトリツクス装置１は出
力チヤネルごとに分けられた８個のモジユールからな
り、先着入力信号検出装置２と入力信号監視装置３とコ
ントロール・ゲート装置４はそれぞれ１個のモジユール
からなる。スイツチング制御装置５は、それらのモジユ
ールとモジユール・セレクトバス６と、ゲートセツト・
バス７と、データ・バス（モジユールの出力信号線）８
とで接続されている。すなわち、スイツチング制御装置
５は、データ・バス８により先着入力信号検出装置２と
入力信号監視装置３から情報を受け、モジユール・セレ
クトバス６によりスイツチングマトリツクス装置１の各
モジユールの選択と先着入力信号検出装置２と入力信号
監視装置３とを制御するとともに、ゲート・セツトバス
７によりスイツチングマトリツクス装置１とコントロー
ル・ゲート４を制御する。

第２−１図〜第２−８図は、第１図の各装置の動作シー
ケンスを説明する図である。

第２−１図は、ノードの初期状態を示す図であつて、初
期状態においては、スイツチング制御装置５は制御信号
で制御することにより、コントロール・ゲート４の全
ての入力チヤネルを先着入力信号検出装置２に接続し、
また制御信号で制御することにより、スイツチングマ
トリツクス装置１の入力チヤネルi0〜i7を出力チヤネル
o0〜o7に相互接続している。

第２−２図は、入力信号があつた状態を示す図であつ
て、いずれかの入力チヤネル（この場合、入力チヤネル
i2）に入力信号があると、その入力信号は全ての出力チ
ヤネルo0〜o7から出力される。一方、コントロール・ゲ
ート４に入力した入力チヤネルi2の入力信号は、先着入
力信号検出装置２にも転送される。さらに、その入力信
号は入力信号監視装置３にも入力される。

第２−３図は、他の入力チヤネルにも入力信号があつた
場合を示す図であつて、先着入力信号検出装置２は入力
チヤネルi2に最も早く入力信号があつたことを検出し、
制御信号，によりスイツチング制御装置５がその旨
を読み出し、第１の記憶を行う。続いて、他の入力チヤ
ネルにも入力信号があれば、それらも同じように、出力
チヤネルo0〜o7から出力させる。このとき、出力信号に
混信が生じるとともに、当然入力信号にも混信が生じ
る。

第２−４図は、最先着の入力チヤネル以外の出力チヤネ
ルへの接続を切断する場合の図であつて、スイツチング
制御装置５は、制御信号により、スイツチングマトリ
ツクス装置１の入力チヤネルi2以外の入力チヤネル、つ
まり入力チヤネルi0〜i1,i3〜i7の出力チヤネルo0〜o7
への接続を切断する。

第２−５図は、第２−４図に変形動作を示す図であつ
て、最先着の入力信号を、その入力チヤネルに対応する
出力チヤネルに接続させないようにするか、または障害
のあるリンクの出力チヤネルに接続させないようにする
ことも可能である。すなわち、スイツチング制御装置５
は、スイツチングマトリツクス装置１の入力チヤネルi2
を全出力チヤネルに接続して信号を送信するのである
が、その入力チヤネルi2に対応する出力チヤネルo2に出
力しても元の端末に戻すだけで、確認以外は役に立たな
いので、入力チヤネルに対応する出力チヤネルへの接続
を断としている。また、このノードから隣接するノード
に信号を送出したときに、直ちに同一信号が戻つてくる
筈であるにもかかわらず、戻つてこなかつた入力チヤネ
ル（例えば、入力チヤネルi6）がある場合、そのリンク
に障害が生じているか、あるいは隣接するノードに電源
が入つていないと考えて、その入力チヤネルi6に対応す
る出力チヤネルo6への接続を断とすることができる。こ
れは、スイツチング制御装置５からの制御信号により
制御することによつて、特定出力チヤネルへの接続を切
断する。

第２−６図は、往情報が終了した後、復情報に備えて転
送方向を切換える場合の図であつて、入力信号監視装置
３は入力信号が終了したことを検出すると、スイツチン
グ制御装置５が制御信号によりこれを検知し、制御
信号によりスイツチングマトリツクス装置１を制御す
ることによつて、入力チャネルi0〜i7または入力チャネ
ルi0〜i1,i3〜i7、または入力チャネルi0〜i1,（i2）,i
3〜i5,i7を、出力チヤネルo2に接続する。これによつ
て、いずれの入力チヤネルから復情報が入力しても、往
情報の発送元に戻すことができる。

第２−７図は、復情報の入力状態を示す図であつて、所
定時間内にいずれかの入力チヤネル（図では、入力チヤ
ネルi0）に前に送出した往情報に対する復情報が入力さ
れると、この情報は既に接続されてある出力チヤネルo2
から出力される。

前回送出した往情報と今回送出する復情報とで第１の通
信を形成する場合、入力信号監視装置３は、第１の通信
の第１の復情報の入力信号が入力チヤネルi0に入力され
たことを検出し、スイツチング制御装置５が制御信号
によりこれを読み出して、第２の記憶を行い、制御信
号によりコントロール・ゲート４の入力チヤネルi1,i
3〜i7を先着入力信号検出装置２に接続して制御信号
により先着入力信号検出装置２をリセツトし、制御信号
によりスイッチングゲートマトリックス装置１の入力
チャネルi1,i3〜i7を出力チャネルo1,o3〜o7に相互接続
する。これによつて、現在通信中の入力チヤネルi0とi
2,出力チヤネルo0とo2を除いて、残り全ての入力チヤネ
ルからの入力信号を待機する。

第２−８図は、複数の通信を同時に扱う場合を示す図で
あつて、入力チヤネルi0からの入力信号を出力チヤネル
o2に接続している状態で、他の入力チヤネル（図では、
入力チヤネルi4）から入力信号があると、前と同じよう
にして通信中のo0,o2を除く全出力チヤネルから出力さ
れる。このようにして、第１の通信の第１の復情報のた
めに、スイツチングマトリツクス装置１の入力チヤネル
i0を出力チヤネルo2に接続し、同時に、第２の通信のた
めに、スイツチングマトリツクス装置１の入力チヤネル
i4を出力チヤネルo1,o3〜o7に接続する。なお、通信中
の出力チヤネルと入力信号のあつた入力チヤネルに対応
する出力チヤネルを除いた全出力チヤネルに接続しても
よいのは、勿論である。この後の処理は、先ず第２の通
信の信号が終了したならば、通信中の第１の通信を除い
て、他の全チヤネルについて、転送方向の切換えを行
い、全入力チヤネルを入力信号のあつた入力チヤネル
（図では、入力チヤネルi4）に対応する出力チヤネル
（o4）に接続して入力信号を待機する。また、先に第１
の通信の信号が終了したならば、第２の通信の入出力チ
ヤネルを除いて、転送方向の切換えを行う。

第３図は、第１図におけるスイツチングマトリツクス装
置１の構成図である。

入力チヤネル，出力チヤネルがそれぞれ８チヤネルの場
合について述べると、出力チヤネルごとに分けられた８
個のモジユールからなり、各モジユールは８個のスイツ
チ・ゲート10と、それに接続された８個のラツチ11と、
スイツチングゲート10の出力10cを入力とする１個の８
入力OR素子12とで構成される。各モジユールは、入力ポ
ートからの８本の入力信号線と、ゲート・セツトバス７
を共有している。ラツチ11のＤ端子11aは、ゲート・セ
ツトバス７に、Ｑ端子11cはスイツチングゲート10の入
力端子10bに接続され、Ｇ端子列11bは共通イネーブル線
11b′でモジユール・セレクトバス６に接続されてい
る。スイツチング・ゲート10の入力端子10aは入力信号
線に接続され、出力端子10cは８入力OR素子12の入力に
接続される。

第４図は、第１図におけるコントロールゲート装置の構
成図である。

入力チャネルが８チヤネルの場合について述べると、８
個のゲート40と、それに接続された８個のラツチ41とで
構成されている。入力ポートからの８本の入力信号線
と、それに対応する先着入力信号検出装置２への８本の
出力信号線の接続を制御する。

ラツチ41のＤ端子41aは、ゲート・セツトバス７に、Ｑ
端子41cはゲート40の入力端子40bに接続され、Ｇ端子列
41bは共通イネーブル線41b′でモジユール・セレクトバ
ス６に接続されている。ゲート40の入力端子40aは入力
信号線に接続され、出力端子40cは先着入力信号検出装
置２の入力に接続される。

第５図は、第３図のスイツチングマトリツクス装置およ
び第４図のコントロール・ゲート装置で用いられるラツ
チの論理構造図である。

これらは、前段２個のスイツチン機能を有するNANDゲー
トと、後段２個の記憶機能を有するNANDゲートとから構
成される。

なお、第３図〜第５図の構成は、これに限定されるもの
ではなく、設計上多くの変形があり得る。主に前述の制
御を行うために用いるソフトウエアとハードウエアの比
率によつて、変形が生じる。

本実施例では、スイツチング制御装置５をマイクロプロ
セツサで構成しているので、この部分の制御はソフトウ
エアを用いており、スイツチングマトリツクス装置１お
よびコントロール・ゲート装置４もそれに対応して機能
的に独立している。もし、上述の制御をハードウエアの
みで行うときには、これらの装置は機能的に分離できな
い一体的に構成される。

第６図は、本発明に適用されるネツトワークの構成図で
ある。

本発明に用いられるネツトワークは、本質的に不定形で
あつて、線形、ループ形、第６図に示すような２次元格
子型、あるいは３次元格子型、さらにそれらの組合せた
型が可能である。そして、任意のノード50相互間、ノー
ド50と端末51間を、複数のチヤネルを含むリンク52で接
続することができる。ここまでの実施例では、１本のリ
ンク52には少なくとも１つの入力チヤネルと１つの出力
チヤネルが含まれているものとして説明したが、複数の
チヤネルあるいは１つの入出力チヤネルにすることも可
能である。

第７図は、本発明で使用されるパケツトの構成図であ
る。

本発明におけるパケツトの構成では、端末等の送受信局
に対して求められる通信手順の制約が次のように定めら
れる。

（ａ）第１の往情報（コールパケツト）60に所定の長さ
（時間）以上のプリアンブル60aと、目的とする受信端
末のアドレス（デスト・アドレス）60bを設ける。

（ｂ）送受信端末は、自端末宛の第１の往情報（コール
ドパケツト）60を受信し、それが終了すると、第１の所
定時間（T1）64が経過した直後に、第１の復情報（コー
ルバツクパケツト）61を送信する。第１の所定時間（T
1）64は、ノードの接続制御手段が第１の復情報（コー
ルバツクパケツト）61の入力のための制御を行うために
要する時間で、ノード時定数（ノード常数）と呼ぶ。

（ｃ）送受信端末は、自端末宛でない情報（第１の往情
報しか受信されない）を受信した時、それが終了して第
２の所定時間（T2）65以内の時間には、送信を行つては
ならない。第２の所定時間（T2）65はパケツトがネツト
ワーク中に伝播するために要する時間で、ネツトワーク
時定数（ネツトワーク常数）と呼ぶ。これによつて、送
信端末に最も近いノードは、第１の往情報（コールパケ
ツト）60が終了してから第２の所定時間（T2）65以内に
第１の復情報（コールバツクパケツト）61の入力がある
ことが保証される。

上記の通信手順の制約に従う限り、その他の自由度は高
く、次のようなことが可能である。

（イ）最小パケツト長、最大パケツト長の制限がない。
（ロ）往情報、復情報の連続繰り返し回数に制限がな
く、そのチヤネルを独占することも可能である。（ハ）
ネツトワークを構成するハードウエアにより決定される
最大データレート以下であれば、送受信端末間でデータ
レートを自由に決定できる。第７図に示すパケツトは、
最も一般的なパケツトの構成であつて、２つの往情報と
２つの復情報からなり、第１の往情報60と第１の復情報
61はネツトワーク上に通信経路を確保し、不要な部分を
他に解放するためのものとして使用するので、メツセー
ジを含まない。

第８図は、第１図における先着入力信号検出装置の構成
図である。

入力チヤネルが８チヤネルの時について述べると、先着
入力信号検出装置２は８個のラツチ20と、８個の後段ゲ
ート21とで構成される。ラツチ20は、そのいずれかに入
力信号20aがあると、全てのゲート20bを断にし、出力20
dから出力され、それはクリア信号20cにより復帰する。
Ｄ端子列20aは、コントロール・ゲート装置４の出力
に、CLR端子列20cは１つの共通クリア線20c′でモジユ
ール・セレクトバス６に接続されている。Ｑ端子列20d
は、それぞれ後段ゲート21の２つのうちの一方の入力端
子21aに接続されている。後段ゲート21の他方の入力端
子21bは、１つの共通イネーブル線21b′でモジユール・
セレクトバス５に接続され、出力端子21cはデータ・バ
ス（モジユールの出力信号線）８に接続されている。

第９図は、第８図のラツチの論理構造図である。

第９図における２個の前段NANDゲートは、スイツチング
機能を有し、２個の後段NANDゲートは記憶機能を有して
いる。

第10図は、第１図における入力信号監視装置の構成図で
ある。

入力チヤネルが８チヤネルの時について述べると、８個
のラツチ30と、８個の後段ゲート31で構成される。ラツ
チ30のＤ端子30aは入力ポートに接続され、Ｑ端子30dは
インバータ32を介してラツチのＧ端子30bと、後段ゲー
ト31の一方の入力端子31aに接続されている。後段ゲー
ト31の出力端子31cは、データバス８に接続される。ラ
ツチ30のCLR端子30cは、共通クリア線30c′でモジユー
ル・セレクトバス６に接続され、後段ゲートの他方の入
力端子31bは共有イネーブル線31b′でモジユール・セレ
クトバス６に接続される。

スイツチング制御装置５は、モジユール・セレクトバス
６により、スイツチングマトリツクス装置１の１つのモ
ジユールを選択し、ゲート・セツトバス７によりゲート
の接続状態を設定する。また、モジユール・セレクトバ
ス６により先着入力信号検出装置２または入力信号監視
装置３の情報の読み出しと、そのラツチのクリアを行
う。また、モジユール・セレクトバス６のゲート・セツ
トバス７により、コントロールゲート装置４のゲートの
接続状態を設定する。

以下、第11−１図〜第11−11図により、本発明の他の実
施例を説明する。第11図においては、スイツチングマト
リツクス装置１のマトリツクスの構造を一部改造し、対
角線上の交点を接続しないようにして、入力チヤネルか
ら対応する出力チヤネルに接続されないようにしてい
る。

ところで、スイツチングマトリツクス装置１をＮ×Ｎの
スイツチング素子で構成した時には、入力信号が入力さ
れる以前に入力チヤネルをその入力チヤネルに対応する
出力チヤネルを除く出力チヤネルに接続することが可能
である。また、スイツチングマトリツクス装置１を、Ｎ
×（Ｎ−１）のスイツチング素子で構成した時には、先
天的に入力チヤネルはその入力チヤネルに対応する出力
チヤネルには接続されない。従つて、このような構造の
スイツチングマトリツクス装置１を使用したときには、
第２図に示した動作シーケンスは、第11図に示すシーケ
ンスとなる。なお、第11図では、スイツチングマトリツ
クス装置１のマトリツクスは８×８であつて、対角線上
のみ接続されないようにしているが、８×７のマトリッ
クスを使用してもよい。

第11−１図は、第２−１図に対応する状態、つまり初期
状態を示している。スイツチング制御装置５は、制御信
号によりスイツチングマトリツクス装置１とコント
ロール・ゲート４を制御して、全ての入力チヤネルを先
着入力信号検出装置２に接続し、スイツチングマトリツ
クス装置１の入力チヤネルi0〜i7を全出力チヤネルo0〜
o7に相互接続している。

第11−２図は、第２−２図に対応する状態、つまり入力
信号があつた状態を示している。いま、入力チヤネルi2
に入力信号があると、その入力信号は全出力チヤネルo0
〜o7から出力される。先着入力信号検出装置２および入
力信号監視装置３には、最先着の入力チヤネルのみが検
出される。

第11−３図は、第２−３図に対応する状態、つまり他の
入力信号が入力した状態を示している。入力チヤネルi2
に続いて入力チヤネルi1,i3にも入力があると、それら
も出力チヤネルo0〜o7から出力される。このとき、出力
信号に混信が生じ、入力信号にも混信が生じる。

第11−４図は、第２−３図に対応する状態、つまり他の
入力チヤネルへも入力信号が入力した場合、最先着の入
力チヤネルの検出動作を示している。入力チヤネルi2に
続いてi1,i3に入力信号があり、さらにi0,i4〜i5,i7に
も入力信号があると、スイツチングマトリツクス装置１
はそれらの入力チヤネルを全出力チヤネルに一旦接続
し、出力させる。この場合、入力チヤネルに対応する出
力チヤネルには接続されないため、出力されない。先着
入力信号検出装置２は、最先着の入力チヤネルi2を検出
しており、スイツチング制御装置５は、それを読み出し
て第１の記憶を行つている。

第11−５図、第11−６図は、いずれも第２−４図に対応
する状態、つまり最先着の入力チヤネル以外を切断する
動作状態を示している。スイツチング制御装置５は、先
着入力信号検出装置２から最先着の入力チヤネルi2を読
み出し、記憶することにより、スイツチングマトリツク
ス装置１を制御して、入力チヤネルi2以外の入力チヤネ
ル、つまり入力チヤネルi0〜i1,i3〜i5,i7の出力チヤネ
ルo0〜o7への接続を切断する。

第11−７図，第11−８図は、いずれも第２−６図の状
態、つまり最先着の入力信号が終了した後の方向切換え
動作を示している。

入力信号監視装置３は、入力チヤネルi2の信号が終了し
たことを検出すると、これをスイツチング制御装置５が
読み出して、制御信号によりスイツチングマトリツク
ス装置１を制御することによつて、入力チヤネルi0〜i7
をチヤネルo2に接続する。すなわち、前回通信していた
入力チヤネルを出力チヤネルに切換えることにより、復
情報がいずれの入力チヤネルから入力しても、往情報の
発信端末に返送されるようにする。

第11−９図，第11−10図は、第２−７図に対応する状
態、つまり復情報の入力状態を示している。

前回の入力信号が第１の通信を形成する往情報である場
合、所定時間（T1）内に第１の通信の復情報が入力チヤ
ネルのうちのいずれかに入力する。ここでは、入力チヤ
ネルi0に復情報が入力したので、これを出力チヤネルo2
に出力させる。

入力信号監視装置３は、第１の通信の第１の復情報の入
力信号が入力チヤネルi0に入力されたことを検出し、ス
イツチング制御装置５がそれを読み出して第２の記憶を
行う（制御信号）。次に、コントロール・ゲート装
置４を制御して、ゲート装置４の入力チヤネルi1,i3〜i
7を先着入力信号検出装置２に接続し、先着入力信号検
出装置２をリセツトして前回の最先着入力チヤネルを消
去する。これにより、第２の通信、第３の通信の情報も
入力可能となり、同時に複数の通信を扱うことができる
ようになる。

第11−11図は、第２−８図に対応する状態、つまり複数
通信の同時取扱い状態を示している。

第２の通信として、通話中のo0,o2を除く全出力チヤネ
ルから出力される。

第13図は、本発明の他の実施例を示す各ノードの構成図
である。

第１図の実施例では、各リンク52には複数本のチヤネル
がまれるものと仮定し、少なくとも１本の入力チヤネル
と、１本の出力チヤネルとを含むものとして説明した。
しかし、リンク52が１本の入出力チヤネルのみしか含ま
ない時には、第13図に示すように、１本の入出力チヤネ
ル71に両方向ドライバ72を接続して各ノードのスイツチ
ング制御装置５の入力ポートと出力ポートに結合され
る。１つのノードに８本のリンクが接続されるときに
は、ドライバ72も８個接続される。

第14図は、第13図の両方向ドライバ（RS422）の構成図
である。

A,B端子はリンク側に、Ｄ（ドライバ）,R（レシーバ）
およびDE（ドライバ・イネーブル）,RE（レシーバ・イ
ネーブル）はノード側に、それぞれ接続される。ドライ
バＤから送出された正極性信号は端子Ａに、逆極性信号
は端子Ｂに接続され、端末では２つの端子A,Bの電圧差
分により信号を取り出す。一方、端子Ｄは出力ポート、
端子Ｒは入力ポートに接続され、送受信の両方が同時に
イネーブルされないように、DE,REをスイツチング制御
装置５により制御する。

効果 以上説明したように、本発明によれば、各ノードで複数
の通信を同時に扱うことできるので、特定パターンのパ
スの固定による他の通信への影響は大幅に低減され、ネ
ツトワークで同時に行える通信の数は大幅に増加し、総
通信容量も増大したにもかかわらず、コスト増加はきわ
めて僅かであり、マルチメデイア通信に適用すればきわ
めて有効であることが明らかとなつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す各ノードの内部構成
図、第２−１図〜第２−８図は第１図の動作シーケンス
を示す図、第３図は第１図のスイツチングマトリツクス
装置の構成図、第４図は第１図のコントロールゲート装
置の構成図、第５図は第３図、第４図におけるラツチの
構成図、第６図は本発明が適用されるネツトワークの構
成図、第７図は本発明が用いるパケツトの構成図、第８
図は第１図の先着入力信号検出装置の構成図、第９図は
第８図におけるラツチの構成図、第10図は第１図の入力
信号監視装置の構成図、第11−１図〜第11−11図は本発
明の他の実施例を示す動作シーケンスの図、第12−１
図，第12−２図は従来と本発明のネツトワークの比較
図、第13図、第14図は本発明の他の実施例を示す各ノー
ドの構成図および両方向性ドライバの構成図である。 1:スイツチングマトリツクス装置、2:先着入力信号検出
装置、3:入力信号監視装置、4:コントロールゲート装
置、5:スイツチング制御装置、6:モジユールセレクトバ
ス、7:ゲートセツトバス、8:データバス、50:ノード、5
1:端末、52:リンク（伝送路）。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】伝送路を介して相互接続された複数個のノ
   ードと、該ノードに接続された複数個の送受信端末とを
   有し、各ノードには複数の入力チャネルと該入力チャネ
   ルに対応する出力チャネルとの接続状態を制御する接続
   制御手段を設け、該接続制御手段は第１の往情報が最も
   早く着信した入力チャネルのみを全出力チャネルまたは
   該入力チャネルに対応する出力チャネルを除く全出力チ
   ャネルに接続するとともに、該入力チャネル以外の入力
   チャネルの出力チャネルへの接続を切断し、上記最初に
   着信した入力チャネルの第１の往情報の送信が終了する
   と、該入力チャネルに対応する出力チャネルに第１の往
   情報を出力した出力チャネルに対応する入力チャネルを
   接続状態にして、第１の復情報を通過させ、該第１の復
   情報の終了により、該第１の復情報の出力チャネルに対
   応する入力チャネルを該第１の復情報の入力チャネルに
   対応する出力チャネルに接続状態にするように、繰り返
   し動作する通信網制御方法において、 上記接続制御手段は、最も早く第１の入力信号のあった
   入力チャネルを検出して、該入力チャネルを第１番目に
   記憶し、 上記第１の入力信号を出力した出力チャネルに対応する
   入力チャネル第２の入力信号があると、該第２の入力信
   号を検出して第２番目の記憶を行い、 該第２の入力信号を第１番目に記憶した入力チャネルに
   対応する出力チャネルから出力するとともに、 上記第１および第２番目に記憶した入力チャネル以外の
   全出力チャネルに第３の入力信号があると、最も早く第
   ３の入力信号があった入力チャネルを上記第１および第
   ２番目に記憶した入力チャネルに対応する出力チャネル
   以外の、全出力チャネルまたは該第３の入力信号のあっ
   た入力チャネルに対応する出力チャネルを除く全出力チ
   ャネルに接続し、 該入力信号のうちの最先着の第３の入力信号のあった入
   力チャネルを第３番目に記憶し、 上記第３の入力信号を出力した出力チャネルに対応する
   入力チャネルに第４の入力信号があると、その入力チャ
   ネルを検出して第４番目に記憶し、第４の入力信号を第
   ３番目に記憶した入力チャネルに対応する出力チャネル
   から出力するという動作を繰り返すことを特徴とする通
   信網制御方法。
2. 【請求項２】上記第１の入力信号は、第１の通信の第１
   の往情報、上記第２の入力信号は第１の通信の第１の復
   情報であり、 それに続く第１の通信の第２の往情報は、第２番目の記
   憶入力チャネルに対応する出力チャネルから出力し、 第１の通信の第２の復情報は第１番目の記憶の入力チャ
   ネルに対応する出力チャネルから出力する一方、 上記第３の入力信号は第２の通信の第１の往情報、上記
   第４の入力信号は第２の通信の第１の復情報であり、 それに続く第２の通信の第２の往情報は第４番目の記憶
   の入力チャネルに対応する出力チャネルから出力し、 第２の通信の第２の復情報は第３番目の記憶の入力チャ
   ネルに対応する出力チャネルから出力する ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の通信網制
   御方法。
3. 【請求項３】上記複数のノード相互間を結ぶ各伝送路
   は、複数の入力および出力チャネルで構成されることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の通信網制御方
   法。
4. 【請求項４】伝送路を介して相互接続された複数個のノ
   ードと、該ノードに接続された複数個の送受信端末とを
   有し、各ノードには複数の入力チャネルと該入力チャネ
   ルに対応する出力チャネルとの接続状態を制御する接続
   制御手段を設け、該接続制御手段は第１の往情報が最も
   早く着信した入力チャネルのみを全出力チャネルまたは
   該入力チャネルに対応する出力チャネルを除く全出力チ
   ャネルに接続するとともに、該入力チャネル以外の入力
   チャネルの出力チャネルへの接続を切断し、上記最初に
   着信した入力チャネルの第１の往情報の送信が終了する
   と、該入力チャネルに対応する出力チャネルに第１の往
   情報を出力した出力チャネルに対応する入力チャネルを
   接続状態にして、第１の復情報を通過させ、該第１の復
   情報の終了により、該第１の復情報の出力チャネルに対
   応する入力チャネルを該第１の復情報の入力チャネルに
   対応する出力チャネルに接続状態にするように、繰り返
   し動作する通信網制御方法において、 上記接続制御手段は、所定の入力チャネルと出力チャネ
   ルとが交互に切換わるパス固定状態でない全ての入力チ
   ャネルを、パス固定状態でない全ての入力チャネル、ま
   たは該入力チャネルに対応する出力チャネルを除くパス
   固定状態でない全ての出力チャネルに接続しておき、 複数の入力チャネルに入力信号があると、該入力信号を
   上記出力チャネルから一旦出力した後、最先着の第１の
   通信の第１の往情報の入力チャネルを検出して、第１番
   目に記憶し、 該記憶された入力チャネル外の入力チャネルの出力への
   接続を切断し、 上記往情報が終了すると、該往情報を出力した出力チャ
   ネルに対応する入力チャネルを上記第１番目に記憶され
   た入力チャネルに対応する出力チャネルに接続した後、
   第１の通信の復情報の入力があった入力チャネルを第２
   番目に記憶して、パス固定状態を形成する ことを特徴とする通信網制御方法。
5. 【請求項５】伝送路を介して相互接続された複数個のノ
   ードと、該ノードに接続された複数個の送受信端末とを
   有し、各ノードには複数の入力チャネルと該入力チャネ
   ルに対応する出力チャネルとの接続状態を制御する接続
   制御手段を設け、該接続制御手段は第１の往情報が最も
   早く着信した入力チャネルのみを全出力チャネルまたは
   該入力チャネルに対応する出力チャネルを除く全出力チ
   ャネルに接続するとともに、該入力チャネル以外の入力
   チャネルの出力チャネルへの接続を切断し、上記最初に
   着信した入力チャネルの第１の往情報の送信が終了する
   と、該入力チャネルに対応する出力チャネルに第１の往
   情報を出力した出力チャネルに対応する入力チャネルを
   接続状態にして、第１の復情報を通過させ、該第１の復
   情報の終了により、該第１の復情報の出力チャネルに対
   応する入力チャネルを該第１の復情報の入力チャネルに
   対応する出力チャネルに接続状態にするように、繰り返
   し動作する通信網制御装置において、 上記接続制御手段は、任意の入力チャネルを任意の出力
   チャネルに同時に複数の組合せで接続するためのスイッ
   チング素子列からなるスイッチングマトリックス装置
   と、 最初に入力信号があった入力チャネルを検出する先着入
   力信号検出装置と、全ての入力チャネルについて入力信
   号の有無の情報に変化が生じた時、外部に出力する入力
   信号監視装置と、 複数の入力チャネルのうち任意の入力チャネルのみを上
   記先着入力信号検出装置に接続するためのスイッチング
   素子からなるコントロール・ゲート装置と、 上記先着入力信号検出装置および入力信号監視装置から
   入力信号に関する情報を読み出して、上記スイッチング
   マトリックス装置のスイッチング素子例およびコントロ
   ール・ゲート装置のスイッチング素子列の制御を行うス
   イッチング制御装置と を有することを特徴とする通信網制御装置。
6. 【請求項６】上記スイッチングマトリックス装置は、ス
   イッチング素子列の入力チャネル数と出力チャネル数が
   同数のＮ個のとき、入力チャネルと出力チャネルの全て
   の組合せ交点に設けられたＮ×Ｎ個の素子からなること
   を特徴とする特許請求の範囲第５項記載の通信網制御装
   置。
7. 【請求項７】上記スイッチングマトリックス装置は、ス
   イッチング素子列の入力チャネル数と出力チャネル数と
   が同数のＮ個のとき、入力チャネル出力チャネルの全て
   の組合せのうち、対応する入力チャネルと出力チャネル
   を除いた組合せ交点に設けられたＮ×（Ｎ−１）個の素
   子からなることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載
   の通信網制御装置。