JPH08293877A - 通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同期と非同期のシステムの両方を用いて、非
同期システムの待ち行列遅延を最小にするような電話の
呼を搬送するシステムを提供する。 【解決手段】 本発明は、入力ラインカードと出力ライ
ンカードとを用いて、非同期ネットワーク（ＡＳＮ）に
より接続された複数の同期通信チャネル間のインタフェ
イスを提供する。この入力ラインカードは、同期通信チ
ャネルから受信した情報をＡＳＮに転送するために合成
パケットにトランスレートする。全ての入力ラインカー
ドは、同時にパケットをＡＳＮに送信する。このような
システムに用いられる入力ラインカードは、複数のパケ
ットを生成する機構を有する。各パケットは、同期通信
チャネルのグループにより搬送される情報を含む。これ
らのグループの各同期通信チャネルは、同一の出力ライ
ンカードの宛先を有し、パケットをシーケンシャルにＡ
ＳＮに転送するシーケンスを選択する機構を有する。こ
の選択機構は、待ち行列遅延を最小にするために同一の
出力ラインカードの宛先を有するパケットを同時に転送
する確率を最小にするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信システムに関
し、特に、対応する電話の呼をサポートするために用い
られる複数の同期チャネルが用いられ、この同期伝送チ
ャネルは非同期通信モジュールに接続されている通信シ
ステムに関する。特に、同期−非同期インタフェースを
提供する待ち行列あるいは遅延問題を最小にする通信シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の通信システムは、複数の電話加入
者をサポートするために管理モジュールと通信モジュー
ルと交換モジュールとからなるＡＴ＆Ｔ社製の５ＥＳＳ
のような交換器を利用している。この交換モジュールと
通信モジュールは、それぞれ同期通信チャネルを提供
し、そのチャネルで発呼者と被呼者とがそれぞれチャネ
ル（タイムスロット）が割当てられている。このチャネ
ルにより例えば音声，ファクシミリ，６４Ｋｂｐｓの符
号化データ等が加入者間で伝送されている。通信モジュ
ールと交換モジュールは、全て同期通信チャネルを用い
ているために待ち行列内に情報をストアすることによる
遅延は発生しない、したがって各通信パスは、通信モジ
ュールとそれに関連する交換モジュールの両方に予め割
当てられたタイムスロットを有してる。

【０００３】情報を伝送するために非同期パケットを用
いた非同期データ通信システムは、音声通信等に用いら
れる同期通信システムとは別のものである。この非同期
通信システムは、予め割り当てられたタイムスロットを
有しておらず、電話加入者の会話を伝送する同期パケッ
トに対し別の手段を提供する。非同期システム内の同一
ノードにに向けられた複数のパケットは、このノードに
分配するために所定数のパケットをストアしたりバッフ
ァ処理したりすることが必要となる。このような状況は
複数のパケットが同時にノードに到達する場合に発生す
る。ストアされたパケットの深さ（すなわち数）は、こ
のようなシステム内を動くパケットに対し、遅延を与え
ることになる。このような時間遅延は、ある種のアプリ
ケーション例えば、音声あるいは他の時間に厳密な通信
情報が伝送される場合には重大な問題である。例えば非
同期装置のようなシステムに関連する他の装置は、可能
な限りの性能を達成するために許容された最大許容可能
遅延を制限するような時間的要件を持っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、同期システムと非同期システムの両方を用いて、非
同期システムに関連する待ち行列遅延を最小にするため
に、電話の呼を搬送するようなシステムを提供すること
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の通信システム
は、入力ラインカードと出力ラインカードとを用いて、
非同期ネットワークにより接続された複数の同期通信チ
ャネル間のインタフェースを提供するものである。この
入力ラインカードは、同期通信チャネルから受信した情
報を非同期ネットワークに転送するために合成パケット
（例えば各合成パケットにより搬送される数個の通信チ
ャネル）にトランスレートする。各入力ラインカード
は、他の入力カードと同期してパケットを非同期ネット
ワークに送信する。すなわち全ての入力ラインカード
は、同時にパケットを非同期ネットワークに送信する。

【０００６】このようなシステムに用いられる入力ライ
ンカードは、複数のパケットを生成する機構を有する。
そして各パケットは、同期通信チャネルのグループによ
り搬送される情報を含む。これらのグループの各同期通
信チャネルは、同一の出力ラインカードの宛先を有し、
パケットをシーケンシャルに非同期ネットワークに転送
するシーケンスを選択する機構を有する。この選択する
機構は、待ち行列の遅延を最小にするために同一の出力
ラインカードの宛先を有するパケットを同時に転送する
確率を最小にする。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１において通信モジュール１０
は、交換モジュール１２ａ，１２ｂ，１２ｃにそれぞれ
対応する伝送チャネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃで接続さ
れている。各交換モジュール１２は、例えば電話機１
６，データセット１８のような複数の顧客の設備をサポ
ートしている。従来の電話機１６は、従来のアナログ電
話あるいはデジタル電話のいずれでもよい。データセッ
ト１８は、例えばパーソナルコンピュータ等のデータ通
信機器でモデムを用いたアナログライン、あるいはオー
ディオデータ情報およびデジタルビデオ情報等を含むマ
ルティメディア装置のようなデータ通信装置である。

【０００８】通信モジュール１０は、非同期ネットワー
ク２０を有し、この非同期ネットワーク２０は、非同期
転送モード（asynchronous transfer mode (ATM)）ネッ
トワークからなっている。複数のラインカード２２ａ，
２２ｂ，２２ｃは、それぞれ伝送チャネル２４ａ，２４
ｂ，２４ｃにより非同期ネットワーク２０に接続されて
いる。この非同期ネットワーク２０は、公知の非同期転
送モードシステムで非同期システムのポート間のデータ
のパケットを転送している。しかし、別の非同期システ
ムを用いてラインカード間でパケットを転送することも
できる。コントローラ２３は、非同期ネットワーク２０
と各ラインカード１−Ｎに接続されている。このコント
ローラ２３は、スイッチモジュール間の呼のルーティン
グを同期通信モジュール（例えばＡＴ＆Ａ社製の５ＥＳ
Ｓ交換器）を用いたコントローラとして制御している。

【０００９】このスイッチモジュールは、ほぼ同一の構
成であるので、交換モジュール１２ａ（スイッチモジュ
ール１）のみについて説明する。複数のラインユニット
２６ａ−２６Ｎは、電話機１６，データセット１８に対
するインタフェースを提供する。タイムスロット交換ユ
ニット２８は、ラインユニットからのデジタル情報を対
応するタイムスロットにトランスレートする。そしてこ
のデジタル情報は、デジタルリンクインタフェースユニ
ット３０に伝送される。このデジタルリンクインタフェ
ースユニット３０は、タイムスロット交換ユニット２８
と通信モジュール１０内のラインカードとの間の伝送イ
ンタフェースを提供する。本発明によれば、各デジタル
リンクインタフェースユニット３０は、対応するライン
カードによりサポートされている。このスイッチモジュ
ールは、複数の呼を表わす。デジタル情報を通信モジュ
ール１０に転送する機能、通信モジュールから受信した
デジタル情報を顧客の設備に分配するのに適したフォー
マットに変換する機能を提供する。本発明によるスイッ
チモジュールは、ＡＴ＆Ｔ社から５ＥＳＳ交換器の１部
として市販されている。

【００１０】図２は、本発明の非同期ネットワーク２０
内で用いられるようなパケット３２のフォーマットを表
わす。このパケットは、５バイトのヘッダ３４と４８バ
イトの情報からなるペイロード３６とを有する。各ペイ
ロード３６は、１つの通信チャネルに対応する情報のタ
イムスライスを搬送する。当然のことながら複数のペイ
ロードのバイトも単一の情報ソースに関連して、より効
率的なバンド幅を提供することもできる。このパケット
３２は、非同期ネットワーク２０により搬送されライン
カードから受信し、そしてラインカードに転送する。各
パケットのヘッダは、宛先情報を有し、これにより非同
期ネットワーク２０がラインカード１−Ｎの内のどのラ
インカードが宛先ラインカードであるかを決定できる。
パケットは、ラインカードから同期して送出されるの
で、ほぼ同一時間に同一のラインカードに向けられた複
数のパケットが到着する可能性がある。このような条件
は、衝突と称し、同一の宛先にほぼ同一時刻に複数のパ
ケットが配布されることを意味する。この衝突の確率を
最小にする方法を本発明に従って以下に説明する。さら
にまた、衝突を管理する技術についても本発明に基づい
て以下に説明する。

【００１１】図３は、本発明によるラインカード２２ａ
の実施例を表わす機能ブロック図である。各ラインカー
ドは、その構造と機能は、同一である。しかし、各ライ
ンカードは、個別で唯一のアドレスを有し、それにより
パケットの宛先がここに識別できる。スイッチモジュー
ルのＴＳＩにより生成されＤＬＩにより送信される通信
チャネルのデジタル表示が伝送チャネル１４Ａで受信さ
れシフトレジスタ３８内にストアされる。この実施例に
おいては、各交換モジュールは、１２５マイクロ秒の同
期タイムフレームで動作し、各フレームの間、６０００
のタイムスロットが生成されシフトレジスタ３８に送信
される。この６０００のタイムスロットは、６０００の
異なるチャネル（発呼）に相当する。図３はこのフレー
ム間に受信されたタイムスライスを表わすシフトレジス
タ３８内のタイムスロットＴＳ１−ＴＳ６０００の蓄積
状況を表わす。

【００１２】セル組立ユニット４０は、この実施例で
は、６０００のタイムスライスを１８０個のセルに組み
立てて、これをバッファ４２内に記憶する。各１−１８
０のセルは、図２に示すようなパケットペイロードから
なりそして各セルは、最大４８個のタイムスライス（バ
イト）を搬送して、１２５マイクロ秒のフレーム中に必
要とされる６０００以上のタイムスライスを搬送する充
分な伝送能力を有することになる。この実施例において
は、ＡＴＭネットワークは、各ラインカードに対し、各
１２５マイクロ秒毎に１８０個のパケットを伝送する能
力があるので、１２５マイクロ秒のフレームの間に伝送
すべきセルの数を選択できる。

【００１３】セル組立化ユニット４４は、バッファ４２
内に記憶されているセルに対し、このセルがＡＴＭネッ
トワークに伝送されるべき順番を並べ変えるよう動作す
る。セル組立化ユニット４４により決定した順番でバッ
ファ４８内にセルを記憶し、対応するパケットを規定す
るためにパケットのヘッダとして宛先状況を付加する。
かくしてバッファ４８は、順番に非同期ネットワーク２
０に伝送チャネル２４ａを介して伝送されるべき１８０
個のパケットの順番を所定のシーケンスでに含む。

【００１４】本発明は、過剰の数のパケットによる衝突
が待ち行列遅延を引き起こし、システムの同期部分の性
能に悪影響を及ぼすような問題を解決しようとするもの
である。本発明によればセル組立化ユニット４４は、順
番に非同期ネットワークに転送されるようにパケットを
順序づけて複数の入力ラインカードが同時にパケットを
同一の宛先出力カードに転送する確率を最小にしようと
するものである。

【００１５】図３においては、セル組立ユニット４０
は、シフトレジスタ３８内に含まれるタイムスライスを
バッファ４２内に含まれる１８０個のセルの１つに組み
立てる。バッファ４２内の各セルは、単一の宛先出力ラ
インカードにルーティングされているので、あるセルに
組み立てられるセル組立ユニット４０により選択された
各タイムスライスは、同一の出力ラインカードの宛先を
有する。セル組立化ユニット４４は、非ランダム性セル
組織化技術を提供し、これによりバッファ４２内のセル
は転送順に並べられ非同期ネットワーク２０に転送する
ためにバッファ４８内に記憶される。すなわちパケット
１がまず転送され、パケット２が次に転送されるという
ふうである。このラインカードは、同期化されており、
その結果各ラインカードは同時にパケットをＡＴＭネッ
トワークに伝送するのが好ましい。この入力ラインカー
ドは、順番にパケット１−１８０をＡＴＭネットワーク
に伝送する。ここに示されたラインカードは、パケット
伝送機構とパケット受信機構の両方の機能を有する。

【００１６】図１においてラインカード１−Ｎは、同期
してパケットをＡＴＭネットワークに送信するので、そ
の結果各ラインカードは、パケットを非同期ネットワー
ク２０に同時に送信する。このラインカードは、独立し
て動作し、ＡＴＭネットワークに送信するためにパケッ
トを順序づける。このＡＴＭネットワークは、パケット
を受信しこの受信したパケットを、パケットのヘッダに
含まれる情報から得られたそれぞれの出力ラインカード
の宛先に送信する。本発明によれば、複数の入力ライン
カードが同時に同一の出力ラインカード宛先を有するパ
ケットを送信する確率を最小にする。

【００１７】図４は、本発明によるＡＴＭネットワーク
２０のブロック図を表わす。双方向の伝送チャネル２４
Ａ，２４Ｂ，２４Ｃの入力部分はそれぞれ入力レジスタ
５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃに接続されている。これら各レ
ジスタは、対応するラインカードにより送信されるパケ
ットをストアする。各入力レジスタ５０は、このストア
されたパケットをパケットルーティングユニット５２に
送信し、このパケットルーティングユニット５２は受信
したパケットを出力宛先ラインカードに送信する。複数
の出力待ち行列５４ａ，５４ｂ，５４ｃは、パケットル
ーティングユニット５２からパケットを受信し、分配さ
れるまで待機中の最大Ｍ個のパケットをストアするため
のバッファあるいは記憶装置を有する。この出力待ち行
列にストアされるパケット数を最小にして関連するそれ
により発生する時間遅延を制御するのが好ましい。さら
に出力待ち行列に保持されるパケット数が所定の最大し
きい値レベルに到達すると、パケットを通信システムの
同期部分に転送することは、必要とされる時間同期を乱
すことになり、それによってパケットが送出したりある
いは、エンドユーザに対する通信の品質の劣化を引き起
こすことになる。

【００１８】図５は、本発明によるラインカードの構成
を示すブロック図である。図３に示された機能は、図５
の構成により実現される。このタイムスロットデータ
は、伝送チャネル１４ａ上でレジスタ６０により受信さ
れそしてこのレジスタ６０は、論理ユニット６２により
処理されるようにこのデータをストアする。そしてこの
論理ユニット６２は、読みだし機能、書き込み機能、イ
ンデックス付与機能等のデータ処理機能を有する超ＬＳ
Ｉ（ＶＬＳＩ）を有する。ＲＡＭ６４は、ＲＡＭ６６内
の記憶場所を識別するアドレスを有するマップを有す
る。このマップは、コントローラ２３によりＲＡＭ６４
に書き込まれる。論理ユニット６２はＲＡＭ６４内のマ
ップを読みだし、レジスタ６０内の各タイムスライスを
ＲＡＭ６６内のＲＡＭ６４により記憶された対応するア
ドレスにより規定された場所にストアする。ＲＡＭ６６
内の所定の領域は、セル１−１８０に対応し、図３のバ
ッファ４２として機能する。レジスタ６０により受信さ
れた各受領された各タイムスロットは、論理ユニット６
２によりＲＡＭ６４に記憶された宛先マップに応じてセ
ルの対応するメモリロケーションに書き込まれる。

【００１９】ＶＬＳＩ回路を含む論理ユニット６８もま
たＲＡＭ７０内に読み込まれているシーケンスマップを
読み出す。そしてこのシーケンスマップは、ＲＡＭ６６
内にストアされている各セルの伝送シーケンスを規定し
ている。コントローラ２３は、このシーケンスマップを
ＲＡＭ７０に書き込みパケットの伝送順序を制御する。
論理ユニット６８は、順に各マップ要素を読みだし、そ
してこの各マップ要素は、ＲＡＭ６６内にストアされた
１つのセルを識別し、そして各セルに対する宛先アドレ
スを含んでいる。論理ユニット６８はこの識別されたセ
ルを読みだし、宛先アドレスに基づいてパケットヘッダ
を追加し、そしてこのパケットを伝送チャネル２４ａを
介して、ＡＴＭネットワークに伝送する。

【００２０】このＡＴＭネットワークからの伝送チャネ
ル２４ａ上のパケットは、図５に示すラインカードのレ
ジスタ７２で受信され、そして一時的にストアされる。
ＶＬＳＩ回路を有する論理ユニット７４は、レジスタ７
２内にストアされた受信パケットを読みだし、ＲＡＭ７
６内にストアされた分解マップに基づいて各パケットに
より搬送された各タイムスライス（バイト）をＲＡＭ７
６のロケーションに書き込む。コントローラ２３は、パ
ケットの分解用に１２５マイクロ秒フレーム毎に分解マ
ップをＲＡＭ７６に書き込む。論理ユニット７４は、フ
レーム間に伝送された全てのパケットを受信するとそれ
に対応する分解情報を提供し、ラインカードに接続され
るべき交換モジュールにこのフレーム間に分配されるべ
き各タイムスライスを含む。

【００２１】全ての受信したパケットをＲＡＭ７８内に
ストアされた対応するタイムスライスデータにトランス
レートした後、同じくＶＬＳＩ回路を含む論理ユニット
８０は、ＲＡＭ７８内のこの各ストアされたタイムスラ
イスデータを関連する交換モジュールにＲＡＭ８２にス
トアされたタイムスライスマップに基づいて伝送チャネ
ル１４ａにより送信する。このタイムスライスマップ
は、１−６０００のタイムスロットのそれぞれに対応す
るタイムスロットデータのＲＡＭ７８内のロケーション
を識別する。ＲＡＭ８２にストアされたこのタイムスラ
イス構造化マップは、各フレームに対しコントローラ２
３により書き込まれる。論理ユニット８０は、ＲＡＭ８
２内にストアされたマップに規定されるようにＲＡＭ７
８にストアされたタイムスライスデータを読みだし、そ
れを関連交換モジュールに伝送チャネル１４ａを介して
伝送する。

【００２２】必要とされる伝送スピードの点からは、こ
のラインカードは、最大スループットを出すために非常
に短いクロックサイクルで動作するようなハードウェア
論理回路を用いることが望ましい。ＲＡＭ６４，７０，
７６，８２に含まれるマップを形成するのに必要なイン
テリジェンスを単一のインテリジェントノードにより生
成するかあるいは、各ラインカードに含まれるインテリ
ジェンスを含む分配形のインテリジェンスにより生成す
る。

【００２３】図６は、図１に示したコントローラ２３の
ブロック図である。マイクロプロセッサ９０は、ＲＯＭ
９２，ＲＡＭ９４，不揮発性データストレイジ９６等に
ストアされたプログラムインストラクションおよびプロ
グラムデータと共働して動作する。この不揮発性データ
ストレイジ９６は、例えば不揮発性のデータ装置でハー
ドディスクドライブ等である。入力／出力インタフェー
ス９８は、マイクロプロセッサ９０に接続されデジタル
データを受信し、ラインカード，ＡＴＭネットワーク，
管理モジュール等に伝送するのを容易にする。各ライン
カードのＲＡＭ６４，７０，７６，８２に書き込まれた
デジタルデータは、図５に関連して記載した各ラインカ
ードにより配送されたパケットとタイムスロットの処理
を制御する。マイクロプロセッサ９０は、プログラム制
御の下で動作して各ラインカードの動作用の情報を含む
通信モジュールの一般的な動作に必要な情報の処理を実
行する。コントローラは、ＡＴ＆Ｔ社製の５ＥＳＳ交換
モジュールとして公知である。

【００２４】本発明によればコントローラ２３は、ＲＡ
Ｍ７０内にストアされたシーケンスマップにより出力パ
ケット用の伝送順序シーケンスを決定する。このシーケ
ンスマップは以下の計算に基づいている。 slot = (input LC # + output LC #) modulo N slot は、パケットの伝送シーケンス順序に基づく番号
であり、 input LC # は、入力ラインカードの識別番号
で、output LC # は、出力ラインカードの識別番号で、
Ｎは、全出力ラインカードの数である。本発明の１実施
例においては、１６個の入力ラインカードと出力ライン
カードがそれぞれ１−１６として番号づけられている。
上記の計算は１６を法とするもので入力ラインカードと
出力ラインカードの番号の全ての組み合わせにより、ス
ロットは１と１６の間の番号となる。ＲＡＭ６６（バッ
ファ４２）内の各セルは、まず１６個のスロット（１−
１６）の１つとして計算される。その後各セルは、以下
の計算式に基づいてＲＡＭ７０のマップ（バッファ４８
の位置）内のパケット順番が割り当てられる。 packet # = slot + (N * I) ここで packet # は、パケットの順序番号であり、 slo
t は、前の計算に基づき割り当てられた数で、Ｎは、前
の計算のモデュロの数で、Ｉは、０から始まる正整数で
同一のスロット番号が割り当てられたセルの前の数を表
わす。

【００２５】衝突を最小にするためのパケットの順番を
示す例を表１に示す。 表 １ input LC # output LC # slot I packet # 1 7 8 0 8 2 7 9 0 9 2 6 8 1 24 (8+16) ... ... ... ... ... 15 9 8 10 168 (8+160) 16 8 8 11 >180 (8+176=184) 上の表１の最初の２つの行は、スロットの計算の利点を
示しており、第１ラインカードと第２ラインカードによ
り伝送されるべきパケットの同一の出力ラインカード宛
先（７）は、それぞれパケット８と９が割り当てられて
いる。かくして、出力ラインカード７における衝突は、
回避される。第３番目の行は、前のスロットは、依然に
用いられているようなパケットの割当を示している。す
なわちＩ＞０である。下から２番目の行は、Ｉ＝１０で
スロットが８の割当を示し、これはパケットの割当は１
６８となる。最後の行は、パケット番号の割当の計算
は、１８０以上の数の割当となることを示している。パ
ケット番号の割当の計算は、得られた番号が１８０以下
であるように行われる。パケット番号の計算が１８０以
上の数になる場合には、残りの有効なパケットスロット
は、パケットスロット１からスタートして、最初に割り
当てられていないパケットスロットに基づいて選択され
る。あるいは別法として、このどのような割り当てられ
てないパケットスロットもランダムに選定できる。

【００２６】パケット番号の計算が１８０以下の場合に
は、このようなパケット伝送は、他のパケットとは衝突
することはない。しかしパケット番号の計算が１８０を
越える場合には、このパケットは、同一の出力ラインカ
ード宛先を有する他のラインカードから伝送された他の
パケットと衝突することがある。通常のトラフィック負
荷においては、本発明において上記の計算に基づいて各
ラインカードに対し出力パケット番号の大多数を割り当
てる。これによりランダムに選択した場合のシステムに
比較すると衝突の統計的な確率が少なくなる。

【００２７】本発明における他の方法としては、過剰の
衝突が発生するようなセルを検出し、制御することがで
きる。表２は、パケットの割当情報の登録を示す。 表 ２ packet # input LC 1 input LC 2 ... input LC 16 1 7 2 7 3 ... ... ... ... ... 180 表２の情報は各パケット番号と各入力ラインカードに対
し、対応する出力宛先ラインカードの割当を示す。例え
ばパケット１においては、入力ラインカード１は、宛先
ラインカード７を有するパケットを割当てる。パケット
番号２と入力ラインカード２に対しては、割当は出力ラ
インカード７にパケットを伝送するよう行われる。この
表は上記の計算における表１に基づいて決定されたパケ
ットの割当に基づいている。

【００２８】表３は、各パケット番号と各出力宛先ライ
ンカードに対して１８０個以上のパケットの伝送後のそ
れぞれの出力ラインカードにより受信される衝突するパ
ケットの数を示している。表３の情報は、同一の出力ラ
インカード番号に対し行の複数のエントリのある場所を
決定するために表２内の行にわたる和を計算することに
より得られる。例えば表２において番号２がパケット番
号１で２度発生する場合には、このことは少なくとも２
個の入力ラインカードは、出力ラインカードの宛先２を
有するパケットを同時に伝送することを意味する。この
ことは同一の伝送時間の間に配送される２つのパケット
の衝突に対応する。この結果は、表３の第１パケットの
転送の間２つの衝突が順に発生することを表わすことに
より出力ラインカード２の下に示されている。 表 ３ packet # output LC 1 output LC 2 ... output LC 16 1 2 2 3 3 2 ... ... ... ... ... 180 3

【００２９】表４は、各出力ラインカードに出力するた
めに待ち行列にあるパケットの累積数を示している。こ
の表４の情報は表３から得られる。 表 ４ packet # output LC 1 output LC 2 ... output LC 16 1 1 2 2 3 3 ... ... ... ... ... 180 2 全数 3 1 2

【００３０】例えば、パケット番号１について考えてみ
ると表４の出力ラインカード２はエントリ「１」を有
し、これは表３の対応するマトリックスから１を引いた
数に等しい。１が衝突セルの全数の各発生回数から減算
されているが、これは衝突セルの１つは各パケット番号
スロットの間に分配されるからである。表４においてパ
ケット番号３について考えてみると出力ラインカード１
は、３の値を有しているが、これは表３から計算された
ものである。またパケット番号２については、表３の出
力ラインカード１は、３回の衝突を有し、同じくパケッ
ト番号３については、２回の衝突を有する。表４の出力
ラインカード１については、パケット番号２は、２の値
（３−１）を示し、パケット番号３は３の値（２＋（２
−１））を示す。各それぞれの出力ラインカードと各パ
ケット番号については、累積値は、記憶装置内に保持さ
れているパケットの数、あるいは各パケット伝送に基づ
いて対応する出力ラインカードに分配されるよう待機す
る待ち行列中のパケットの数を表わしている。表４の全
数は、残りのパケットの最終数を表わしており、これは
フレーム内の１８０個のパケットの全てが、ＡＴＭネッ
トワークに送信された後、対応する出力ラインカードに
分配されるように待ち行列に保持されている数を示す。
この数は表４で分かる。各出力待ち行列は、各対応する
ラインカード用の図４の最終行に示された数を含んでい
る。

【００３１】１８０個のパケットを伝送した後の出力待
ち行列のいずれかの１つに含まれるセルの最大数は、全
てのパケットの伝送を完了するために必要な最大時間遅
延すなわちスキューを表す。有限の時間が出力待ち行列
内にストアされた各パケットに関連しており、そしてそ
れ故にこの有限の時間はシステムの同期部分の時間条件
に依存する。同期ネットワークにより条件づけられるよ
うな時間要件を満たすために、出力待ち行列内に保持さ
れるパケットの最大数のしきい値が計算される。かくし
て出力待ち行列に保持が許されるセルの最大数以上の数
は、同期ネットワークの適切な動作を維持するために許
されない時間遅延を表わすことになる。

【００３２】あるパケットに関連するタイムスライスが
全ては占有されていない場合、すなわちバッファ４８に
満たない数の発呼は、１つのパケットで伝送されその結
果４８バイトのパケットの１部は使用されない。さらに
別の電話の発呼は、新たなパケット（セル）を生成する
ことなく、この新たな発呼と同一の宛先を有する既存の
セル内の割り当てられていないバイトを用いることによ
り処理でき、それにより余分のトラフィックを搬送する
ためにそのペイロードを増加させるだけである。この割
当手法は、各既存のパケットの宛先と使用されるバイト
とがストアされるテーブルを維持することにより実行で
きる。このようなテーブルは、新たな発呼を処理するた
めに既存のパケットが利用できるか否かを決定するため
に新たな呼が要求されたときに利用される。本発明によ
れば計算は、新たな発呼を受け入れるために適切な宛先
を有する既存のセル内の余分のバイトが利用できない場
合のみ新たなパケットを生成する（パケットの番号割当
はこの新たなパケットに一時的に成される）ために計算
が行われる。

【００３３】タイムスライスの最大のペイロードは、１
８０個のパケットにより搬送されるが、必要とされるタ
イムスライスのより少ない数のパケットの伝送を行うこ
とになる。新たな発呼リクエストを処理するために新た
なパケットを発信する必要がありそして一時的なパケッ
ト番号の割当が出力待ち行列内に保持されるパケット数
を増加させるような衝突を発生させる場合には、この新
たな発呼を確立するためのリクエストは、過剰な時間ス
キューあるいはシステムの性能の劣化を阻止するために
本発明により拒否される。かくして余分のパケットを生
成することになるような、従って待ち行列内に保持され
るパケット数が過剰となるような発呼リクエストは拒否
される。このようなリクエストの拒否は、コントローラ
２３により発信中央局に戻されて、そしてこの発信中央
局は、例えば「全てのトランクはビジィ」であるという
可聴信号のような指示で発呼を要求している電話加入者
に知らせる。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明において、ラインカードの役
割は、他の装置に組み込むことも可能である。例えば、
交換モジュールあるいはＡＴＭネットワークのいずれか
がこのようなラインカードの機能を有していてもよい。
別のパケットフォーマットは、１つあるいは複数の発呼
に対応する変更可能な数のペイロードを含むことも可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の通信システムの１部を表わすブロック
図

【図２】本発明によるパケットの代表的なフォーマット
を表わす図

【図３】本発明の１実施例によるラインカードの機能ブ
ロック図

【図４】本発明により用いられる非同期伝送ネットワー
クのブロック図

【図５】本発明の１実施例によるラインカードを実現す
るためのブロック図

【図６】図１のコントローラの実施例を表わすブロック
図

【符号の説明】

１０ 通信モジュール １２ 交換モジュール １４ 伝送チャネル １６ 電話機 １８ データセット ２０ 非同期ネットワーク ２２ ラインカード ２３ コントローラ ２４ 伝送チャネル ２６ ラインユニット ２８ タイムスロット交換ユニット ３０ デジタルリンクインタフェースユニット ３２ パケット ３４ ヘッダ ３６ ペイロード ３８，４７ シフトレジスタ ４０ セル組立ユニット ４２，４３，４８ バッファ ４４ セル組織化ユニット ４５ セル分解ユニット ５０ 入力レジスタ ５２ パケットルーティングユニット ５４ 出力待ち行列 ６０，７２ レジスタ ６２，６８，７４，８０ 論理ユニット ６４，６６，７０，７６，７８，８２ ＲＡＭ ９０ マイクロプロセッサ ９２ ＲＯＭ ９４ ＲＡＭ ９６ 不揮発性データストレイジ ９８ 入力／出力インタフェース

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）パケットを非同期で伝送する非同
   期ネットワークと、 （Ｂ）前記非同期ネットワークと加入者情報を伝送する
   通信チャネル間にインタフェースを提供する入力ライン
   カードおよび出力ラインカードと、 前記入力ラインカードは通信チャネルから受信した情報
   をネットワークを介して伝送するためにパケットに変換
   し、前記入力ラインカードは、このパケットを非同期ネ
   ットワークに転送し、 （Ｃ）パケットを非同期ネットワークにシーケンシャル
   に伝送するために非ランダムシーケンスを選択する手段
   と、 前記選択手段は、待ち行列遅延を最小にするために複数
   の入力ラインカードは同一の出力ラインカード宛先を有
   するパケットを同時に転送する確率を最小にし、 （Ｄ）前記選択手段に接続されて、それに応じて前記非
   ランダムのシーケンスに従ってパケットを非同期ネット
   ワークに転送する手段とからなり、 前記入力ラインカードおよび出力ラインカードは、識別
   番号が割り当てられ、 前記（Ｃ）の選択手段は、入力ラインカード識別番号と
   出力ラインカード識別番号の両方の非ランダム関数であ
   る計算に基づいて、各パケットに伝送シーケンス順序を
   割り当てることにより衝突の確率を減らすことを特徴と
   する通信システム。
2. 【請求項２】 前記計算は、入力ラインカードの数の関
   数であることを特徴とする請求項１のシステム。
3. 【請求項３】 前記計算は次式であり、 slot = (input LC # + output LC #)modulo N ここで slot は、パケットの伝送シーケンス順序がベ
   ースとする数であり、 input LC # は、入力ラインカードの宛先番号であり、 output LC # は、出力ラインカードの識別番号であり、 Ｎは、入力ラインカードの数であることを特徴とする請
   求項２の通信システム。
4. 【請求項４】 前記計算は次式に基づいて行われ TS = slot + N * I ここでＴＳは、パケットのシーケンス順序割当であり、
   ただしＴＳがフレーム間に転送されるべきパケットの全
   数を越えないものとする。Ｉは、フレームの間にパケッ
   トが同一の出力ラインカードに割り当てられる前の回数
   を表わす数であることを特徴とする請求項３のシステ
   ム。
5. 【請求項５】 入力ラインカードおよび出力ラインカー
   ドが非同期ネットワークにより相互接続される複数の通
   信チャネル間にインタフェースを提供する通信システム
   において、前記入力ラインカードは、パケットを非同期
   ネットワークに転送し、 前記入力ラインカードは、複数の通信チャネルから受信
   した情報をパケットに変換して非同期ネットワークに送
   信する通信方法において、 （Ａ）パケットを非同期ネットワークにシーケンシャル
   に転送するために非ランダムシーケンスを選択するステ
   ップと、 この選択するステップは、待ち行列遅延を最小にするた
   めに複数の入力ラインカードが同一の出力ラインカード
   宛先を有するパケットを同時に転送する確率を最小に
   し、 （Ｂ）前記入力ラインカードおよび出力ラインカードの
   各々に識別番号を割り当てるステップと、 前記選択するステップは、入力ラインカード識別番号と
   出力ラインカード識別番号の両方の関数である計算に基
   づいて、各パケットに対し、伝送シーケンス順序を割り
   当てることにより前記衝突の確率を最小にし、 （Ｃ）前記非ランダムシーケンスに基づいて、パケット
   を非同期ネットワークに送信するステップとからなるこ
   とを特徴とする通信方法。
6. 【請求項６】 前記計算は、出力ラインカードの数の関
   数であることを特徴とする請求項５の方法。
7. 【請求項７】 前記計算は次式であり slot = (input LC # + output LC #)modulo N ここで slot は、パケットの伝送シーケンス順序がベー
   スとする数であり、 input LC # は、入力ラインカードの宛先番号であり、 output LC # は、出力ラインカードの識別番号であり、 Ｎは、入力ラインカードの数であることを特徴とする請
   求項６の方法。
8. 【請求項８】 前記計算は次式に基づいて行われ TS = slot + N * I ここでＴＳは、パケットのシーケンス順序割当であり、
   ただしＴＳがフレーム間に転送されるべきパケットの全
   数を越えないものとする、Ｉは、フレームの間にパケッ
   トが同一の出力ラインカードに割り当てられる前の回数
   を表わす数であることを特徴とする請求項７の方法。