JPH09509033A - 通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 共通の通信路(19)を用いる通信局(10,11)間で同期および非同期トラフィックを交換する通信システム(1)は既知である。この既知のシステム(1)は非同期トラフィックの公正な割当てを制御する複雑な制御機構を有している。スケデューラを必要とすることなく、非同期トラフィックを通信局(10，11)に公正に割当てる簡単な公正機構を有する上述した種類の通信システム(1)を提供する。この目的のために、通信システム(1)によって同期タイムスロット(TSO-TS7)および非同期タイムスロット(ATS)のフレーム(30)に通信路(19)を経て通信局(10，11)間で情報を交換する。同期タイムスロット(TSO-TS7)は非同期タイムスロット(ATS)へのアクセスを要求するアクセスビット(AB)を具える。全ての通信局(10，11)によって他の通信局(10，11)の全てのアクセスビット(AB)をモニタするとともに一組の公正なルールに従ってそれ自体のアクセスビット(AB)を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】 通信システム発明の技術分野 本発明は通信路を具え、この通信路を経て同期トラフィックおよび非同期トラ フィックの組合せを交換するように配列された複数の通信路使用装置にアクセス 可能な通信システムに関するものである。 また、本発明は自動構内交換機およびこれに用いるラインカードに関するもの である。発明の背景 上述した種類の通信システムは、固定タイムスロット、パケットタイムスロッ トおよび信号タイムスロットにおいて、情報は通信路を経てステーション（局） 間で交換するようにしたヨーロッパ特許出願公開EP 0 492 202から既知である。 パケットタイムスロットへのアクセスを得るためには、通信局により信号タイム スロットのトークンの優先番号およびパケット長さを通信路に伝送する。伝送さ れたトークンをそれ自体で妨害されないで受信する場合にのみ、通信局はそのパ ケットを伝送する。通信局は他のトークンからのパケットを信号チャネルに伝送 する時間の開始点を計算する。また、アクセスが得られない場合には通信局はそ の優先番号を増大する。かかるシステムは複雑となる。その理由は各通信局が他 の通信局の非同期パケットのパケット長さおよび時間の伝送点を知る必要がある からである。 非同期トラフィックを制御するためにスケジューラを知るようにした混合非同 期トラフィックを有する他の通信システムは既知である。ヨーロッパ特許出願公 開EP 0 505 658には、いわゆる“グラティス スロット”を割当てるためにスケ ジューラを応答可能とするローカルエリアネットワーク(LAN：企業内情報通信網 )が記載されている。スケジューラによって通信網ノードに使用されるグラティ ス スロットの数を計数する計数器に基づきグラティス スロットを割当てる公 正なアルゴリズムを提供する。かかるシステムは複雑で余分なハードウエアを必 要とする。スケジューラを使用する一層複雑なシステムは米国特許USP No.3,988 ,545に開示されている。 雑誌“Overview of the MetaRing architecture"，Y.Ofek，Computer Network s and ISDN Systems，Vol.26，1994，pp.817-829には、トークンがトラフィック に対し逆方向に巡回する二重リング構体が記載されている。非同期トラフィック を通信網ノードに注入することができる。トークンにより通信されるようなノー ドにおける伝送されたデータユニットの数を計数する計数器を用いる公正なアル ゴリズムによって非同期トラフィックを制御する。発明の概要 本発明の目的は、通信路で通信路使用装置間において交換された混合同期およ び非同期トラフィックを有し、非同期トラフィックに関し衝突を生ずることなく 非同期トラフィックを簡単に且つ確実に処理する通信システムを提供せんとする にある。この目的のため、本発明は通信路を具え、この通信路を経て同期トラフ ィックおよび非同期トラフィックの組合せを交換するように配列された複数の通 信路使用装置にアクセス可能な通信システムにおいて、この通信路は同期通信用 のタイムスロットおよび非同期通信用のタイムスロットで前記同期および非同期 トラフィックを交換する少なくとも１つのシリアルバスを具え、前記通信システ ムは、前記非同期タイムスロットの使用を同期タイムスロットの使用に公正に割 当てる公正機構を適用しながら、非同期タイムスロットの使用と、前記通信路使 用装置に割当てられた同期タイムスロットの使用とを結合するように配列したこ とを特徴とする。 本発明は非同期タイムスロットの使用を同期タイムスロットの使用に結合する ことによってスケジューラを省略することができると云う事実を基としてなした ものである。また、かかる結合によって公正な機構を簡単化することができる。 本発明の一例では、前記通信路使用装置からの同期トラフィックは同一の優先 権を有し、且つ前記同期タイムスロットは非同期タイムスロットが命令されたか 否かを示す命令フィールドを具え、前記公正機構は、各他の命令フィールドの前 記通信路使用装置によってモニタすることを含むとともに前記命令フィールドの 非同期タイムスロットに対する命令を非同期タイムスロットが確実に割当てられ るようにモニタされた命令に従って前記通信路使用装置により置換することを含 むようにする。 通信路使用装置によって相互を監視すると云う事実に基づいて、この通信路使 用装置は非同期タイムスロットの通信路に命令を独立して出す決定を行うことが でき、即ち、個別にまたは集中した非同期トラフィック制御を必要としない。 本発明のさらに他の例では、 前記同期タイムスロットおよび非同期タイムスロットはフレームを形成し、且つ 前記公正な機構は少なくとも次のルール： ａ）現在のフレームにおいて、２つ以下の命令を出す場合には、最低番号の同 期タイムスロットを占める通信路使用装置によって命令を出し、 ｂ）現在のフレームにおいて、低い番号の同期タイムスロットを占める他の通 信路使用装置が命令を有さない場合には所定番号の同期タイムスロットを占める 通信路使用装置によって命令を出し、 ｃ）現在のフレームの直後のフレームにおいて、次の優先順位を有するも許可 されていない命令を続く順次のフレームで承認する、 を具える一組のルールを含むようにする。 この場合には、フレーム当たり１つの命令が許容される。即ち、低い番号の同 期タイムスロットに割当てられた通信路使用装置はその命令が現在のフレームで 承認されるさいには少なくとも１フレーム待機して次の命令を出すようにする。 この例によって公正な解を最小にする。 本発明のさらに他の例では、前述した一組のルールは次のルール； 現在のフレームにおいて、所定番号の同期タイムスロットを占める通信路使用 装置によって命令を出す場合には、高い番号の同期タイムスロットを占める全て の通信路使用装置によっても命令を出すようにする、をさらに具えるようにする 。 この場合には、ｎフレームの１サイクル内で、各通信路使用装置に対する非同 期アクセスを確実とし（ｎはフレーム内の同期タイムスロットの番号）、即ち、 同期タイムスロットを占める通信路使用装置当たりの最小情報搬送時間を保証す る。 本発明通信システムのさらに他の例では、前記一組のルールは次のルール： 現在のフレームにおいて、１つ以上の命令が出される場合には、現在のフレー ムで命令が承認されている際に通信路使用装置によって次のフレームに命令を出 さないようにする。 これがため、フレームの最低の番号のタイムスロットが他のタイムスロットを 支配するようになり、従って各同期タイムスロットに対し最小の応答時間を保証 して非同期タイムスロットに対する命令を承認するようになる。 その他の例は従属項に記載されており、本発明通信システムは、通信路使用装 置がコードレス電話無線基地局のクラスターを制御するクラスターコントローラ であるコードレス電話システムとし、かかるクラスターコントローラは例えば自 動構内交換機のラインカードとする。かかるシステムでは、シリアルバスまたは 、ヨーロッパ特許出願公開EP 0 595 392（米国特許願第08/143,267,1993 年10月 26日出願）に記載されているいわゆるバックボーンバスをクラスターコントロー ラ間の制御情報、特に、ハンドオーバーまたはローミング情報の交換に用いる。 かかるコードレス内線を有する自動構内交換機を有するコードレス電話システ ムはマイクロセルラー電話システムを構成する。 本発明通信システムはコードレス電話に限定されるものではなく、分散ユニッ トによってシリアルバス構体を経て非同期トラフィックを交換する分散制御によ る他の混合非同期および同期トラフィックシステムに適用することもできる。図面の簡単な説明 図１は本発明通信システムの構成を示すブロック説明図、 図２は本発明通信システムに用いるクラスターコントローラを示すブロック図 、 図３は本発明によるバス構体のフレームを示す説明図、 図４は本発明によるバスアクセス制御ユニットの構成を示す説明図、 図５は本発明によるバスアクセス制御ユニットにより実行される一組のルール を示す説明図である。発明を実施するための最良の形態 図１はアナログまたはデジタル回線網３とし得る公衆電話交換回線網に結合で きる自動構内交換機、即ち、PABX2を具える本発明通信システムを線図的に示す 。このPABX２は複数の固定電話機５および６を特に交換ユニット７およびライン インターフェースユニット８を経て交換電話回線網２に結合するアナログまたは デジタルラインカード４を具える。アナログ電話機をPABX2に接続する必要があ る場合にはラインカード４をアナログラインカードとし、ISDN（統合サービスデ ジタル通信網）電話機をPABX２に接続する必要がある場合にはラインカード４を デジタルラインカードとする。さらに、デジタル交換機とするのが好適なPABX２ は特に交換ユニット７を制御する中央処理装置９を具える。かかるPABXの構成は 従来既知であり、例えば、雑誌“SOPHO-S15/25/35 :小型デジタル通信交換機の アーキテクチュア”D.J.Anderson et al.，Philips Telecommunication Review, Vol.49，No.1，March 1991，pp.8-17に詳述されている。コードレス内線のため には、PABX２にはさらにラインカードに設けられ、コードレス電話無線基地局12 および13並びに14および15をそれぞれ制御する複数のクラスターコントローラ10 および11を設ける。基地局12,13,14および15によって無線リンクによりコードレ ス送受話器16および17と通信することができる。図示のように、無線リンク18は 送受話器17および基地局13間に確立される。基地局12,13,14および15並びに送受 話器16および17は、ハンドブツク“Cordless Telecommunications in Europe”, M.H.W．Tuttlebee，Springer-Verlag 1990，pp.273-284に記載されているように 、いわゆるDECT標準規格（欧州デジタルコードレス電気通信）に従って作動する ことができる。さらに、PABX２はクラスターコントローラ10および11間の通信路 としてシリアルバス構体19を具える。かかるバス構体は特に前述したヨーロッパ 特許出願公開EP 0 595 392（米国特許願第08/143,267,1993 年10月26日出願）に 詳細に記載されている。かかるバス構体19を適用することにより中央処理装置９ のタスクを簡単化することができる。即ち、送受話器17をクラスターコントロー ラ10からクラスターコントローラ11にローミングする場合には、例えば、必要な ハンドオーバに対するメッセージ転送をバス構体19を経て行う。これはクラスタ ーコントローラ10および11に対しいわゆるバックボーン構体を構成する。さらに 、このマイクロセルラーコードレス内線について、PABX2がクラスターコントロ ーラ10および11のラインカードを固定電話機の通常のアナログまたはデジタルラ インカードとして“認める”。後に説明するように、本発明はバス構体19に非同 期タイムスロットを割当てるための公正な機構に関するものである。 図２は本発明通信システム１に使用するクラスターコントローラ10を示す。こ のクラスターコントローラ10はいわゆるバックボーン回路であるバス制御装置20 を具え、これをバックボーン構体19と、それぞれリンク21および22を経て基地局 12および13と、リンク23を経て交換機７と、マイクロプロセッサバス27を経てマ イクロプロセッサ24と、記憶されたプログラム用の ROMメモリ(読取専用メモリ) 25と、RAM メモリ26とにそれぞれ結合する。マイクロプロセッサ24によって無線 基地局制御のようなDECT−機能を実現する記憶されたプログラムを実行する。本 発明によればマイクロプロセッサ24は後に説明する非同期タイムスロットを経て 他のクラスターコントローラの他のマイクロプロセッサ（図示せず）と通信する 。 図３は本発明によるバス構体19のフレーム30を示す。本例では、バス構体19は 前記ヨーロッパ特許出願公開EP 0 595 392に詳細に説明したような32個のクラス ターコントローラを相互接続するための４つのシリアルバスを具える。125 μse c の長さを有するフレーム30は同期通信に対し８つのタイムスロットTSO，TS1， TS2，TS3，TS4，TS5，TS6 およびTS７と、非同期通信に対し１つのタイムスロッ トATS とを具える。同期タイムスロットTSO-TS７は例えばタイムスロットTS2 に 示すように１つの同期パターンSY１と、１つの同期タイムスロットヘッダーHD１ と、32オクテットのデータDT１とを具える。非同期タイムスロットATSは同期パ ターンSY2と、非同期タイムスロットヘッダーHD２と、48オクテットのデータDT ２とを具える。ここに、フレーム30では通常の２ＭビットPCM(パルス符号変調) チャネルと同一構成の８つの同期２Ｍビット／secチャネルと、単一の3.5Mビッ ト／sec 非同期チャネルとが得られる。本発明によれば、同期タイムスロットヘ ッダーHD１は同期タイムスロットATS に対する命令を示すアクセスビットABを具 える。これがため、非同期タイムスロットATS の使用は同期タイムスロットの使 用に常時つながることになる。実際問題として、１つ以上の同期タイムスロット によって非同期タイムスロットATS を命令することができる。これがため命令の 出しを制御するとともに命令を処理する公正な機構を提供することができる。 図４はクラスターコントローラ10に対する本発明バス制御装置20の機能性を一 層詳細に示す。バス制御装置20は入力側でバックボーンバス19に結合された入力 インターフェース40を具える。本発明の目的のためには、入力側で各バス制御装 置20によってバックボーンバス19をモニタする。入力インターフェース40は各同 期タイムスロットのヘッダーHD１からアクセスバスABを読出すとともにこのアク セスビットABをバスアクセス制御ユニット42に転送する。このバスアクセス制御 ユニット42は各新たなフレームを有する８つのアクセスビットABを記憶するシフ トレジスタ43を具える。本発明の好適な例では、プログラムされた装置であり、 本発明による公正な機構を実現するバスアクセス制御ユニット42によって最大で ８つのフレーム周期内で命令が発生されたことを保証する。このバスアクセス制 御ユニット42を非同期タイムスロットATS を経て転送すべきメッセージを記憶す るメッセージバッファ45を有する非同期タイムスロット交換ユニット44に結合す る。システム１で全部のクラスターコントローラから全部のフレームをモニタす る非同期タイムスロット交換ユニット44は非同期タイムスロットからのデータを 他のクラスターコントローラからマイクロプロセッサ24に交換する。入力側では ヘッダーHD１のアドレス情報（図示せず）に基づいて選択を行う。マイクロプロ セッサ24が非同期タイムスロットATS を経て転送すべきメッセージを有する場合 には、これをバス制御装置20に知らせ、これによりこのメッセージをバッファメ モリ45に転送する。マイクロプロセッサ24をマイクロプロセッサインターフェー ス46によってバッファ45に結合する。バッファ45が満杯である場合には非同期タ イムスロットATS に対する命令を含むこの条件を信号リンク48を経て非同期タイ ムスロット交換ユニット44によりバスアクセス制御ユニット42に知らせる。バス アクセス制御ユニット42が命令を承認すると、これにより信号メッセージを信号 リンクを経て非同期タイムスロット交換ユニット44に送り、バッファ45の内容を バス出力制御ユニット50に転送する。バス出力制御ユニット50は同時に信号リン ク51を経てバスイネーブル信号をも受ける。これにより、外部３状態出力バッフ ァ52をイネーブル状態として命令を出しマイクロプロセッサ24からのメッセージ を非同期タイムスロットATS のバス19に生ぜしめるようにする。 図５は本発明バスアクセス制御ユニット42によって供給され、本発明の導入部 に記載されたような手段で組合され且つ次に示すルールを具えるASIC( )でプロ グラムされた装置として好適に実現される一組のルールＳを示す。 R1： 現在のフレーム30において、２つ以下の命令ABが出されている場合には 、順次のタイムスロットTSO-TS7 のうちの最低の番号の同期タイムスロットを占 める通信路使用装置10および11のような通信路使用装置によって命令を出す。 R2： 現在のフレームにおいて、低い番号の同期タイムスロットを占める他の 通信路使用装置が命令を有さない場合には、所定番号の同期タイムスロットを占 める通信路使用装置によって命令を出す。 R3： 現在のフィールドにおいて、所定番号の同期タイムスロットを占める通 信路使用装置が命令を出す場合には、高い番号の同期タイムスロットを占める全 ての通信路使用装置によっても命令を出す。 R4： 現在のフレームの直後のフレームにおいて、次の優先権を有し、現在の フレームで承認されていない命令を次のフレームで承認する。 R5： 現在のフレームにおいて、１つ以上の命令が出されている場合には、命 令が現在のフレームで承認されている際に通信路使用装置によって次の順次のフ レームに命令を出さない。 本発明によれば、通信システム１が一旦確立されると変更しない同様の公正な 機構を各バスアクセス制御ユニットによって適用する。かかる好適な例はバス制 御装置をASICとするか、またはASICの一部分とするようにした例とすることがで きる。本発明の変更例では、完全なシステムがダウンする際にバスアクセス制御 ユニット42の一組のルールを更新して、通信路使用装置を優勢とするような使用 者の特定の要求に通信システムを適合させるようにすることができる。 本発明はその要旨を変更しない範囲内で他のまたは追加のルールを起草するこ とができる。例えば、通信路使用装置により出されたアクセスビットABがだめに なる際に衝突が生ずるのを防止するために、ルールR6として、現在のフレームで 最高の優先権を有する通信路使用装置によってそれ自体のアクセスビットをモニ タすることもできる。かかる通信路使用装置がそのアクセスビームABがだめにな ったことを知った場合には、他のルールに基づいて命令を出すか出さないかにか かわらず、次の順次のフレームに命令を出さない。斯様にして公正な機構が極め て頑強となる。ルールR1乃至R4を適用し、R5を適用することなくフレーム当たり １つ以上の命令を出すようにした本発明の変更例では、命令を出すダイナミック な優先権の機構を適用して通信路使用装置が優勢となるのを防止することができ る。例えば、ルールR7として、バス19への非同期アクセスを有する通信路使用装 置が、１フレームにおける現在のアクセス後にｍ個のフレーム（ｍは整数）が１ つ以上の命令を出すことを知った場合には、このフレームに命令を出さない。こ れがため、他の優勢の低いフレームがアクセスを得ようとする際に優勢フレーム のみが許容されてｍ個のフレーム全体に亘る優勢を保持する。特に一般的に、ダ イナミックナ優先権の機構は固定優先権の機能とすることができ、非同期タイム スロットATS へのアクセスの回数を承認する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｈ０４Ｑ 3/58 １０１ 9560−5Ｋ Ｈ０４Ｌ 11/00 ３１０Ｄ 7/22 9560−5Ｋ ３１０Ｂ 7/24 7605−5Ｊ Ｈ０４Ｑ 7/04 Ａ 7/26 7/30

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．通信路(19)を具え、この通信路(19)を経て同期トラフィックおよび非同期ト ラフィックの組合せを交換するように配列された複数の通信路使用装置(10，11) にアクセス可能な通信システムにおいて、この通信路(19)は同期通信用のタイム スロット(TSO-TS7)および非同期通信用のタイムスロット(ATS)で前記同期および 非同期トラフィックを交換する少なくとも１つのシリアルバスを具え、前記通信 システム(1)は、前記非同期タイムスロット(ATS)の使用を同期タイムスロット(T SO-TS7)の使用に公正に割当てる公正機構を適用しながら、非同期タイムスロッ ト(ATS)の使用と、前記通信路使用装置(10，11)に割当てられた同期タイムスロ ット(TSO-TS7)の使用とを結合するように配列したことを特徴とする通信システ ム。 ２．前記通信路使用装置(10，11)からの同期トラフィックは同一の優先権を有し 、且つ前記同期タイムスロットは非同期タイムスロットが命令されたか否かを示 す命令フィールド(AB)を具え、前記公正機構は、各他の命令フィールド(AB)の前 記通信路使用装置(10，11)によってモニタすることを含むとともに前記命令フィ ールド(AB)の非同期タイムスロット(ATS)に対する命令を非同期タイムスロット が確実に割当てられるようにモニタされた命令に従って前記通信路使用装置(10 ，11)により置換することを含むことを特徴とする請求項１に記載の通信システ ム。 ３．前記同期タイムスロット(TSO-TS7)および非同期タイムスロット(ATS)はフレ ーム(30)を形成し、且つ前記公正な機構は少なくとも次のルール： ａ）現在のフレームにおいて、２つ以下の命令を出す場合には、最低番号の 同期タイムスロットを占める通信路使用装置によって命令を出し、 ｂ）現在のフレームにおいて、低い番号の同期タイムスロットを占める他の 通信路使用装置が命令を有さない場合には所定番号の同期タイムスロットを占め る通信路使用装置によって命令を出し、 ｃ）現在のフレームの直後のフレームにおいて、次の優先順位を有するも許 可されていない命令を続くフレームで承認する、 を具える一組のルールを含むことを特徴とする請求項２に記載の通信システム 。 ４．前記一組のルールは次のルール： 現在のフレームにおいて、所定番号の同期タイムスロットを占める通信路使 用装置によって命令を出す場合には、高い番号の同期タイムスロットを占める全 ての通信路使用装置によっても命令を出すようにする、 をさらに具えることを特徴とする請求項３に記載の通信システム。 ５．前記一組のルールは次のルール： 現在のフレームにおいて、１つ以上の命令が出される場合には、現在のフレ ームで命令が承認されている際に通信路使用装置によって次のフレームに命令を 出さないようにしたことを特徴とする請求項４に記載の通信システム。 ６．通信システムは、通信路使用装置がコードレス電話無線基地局(12，13; 14, 15)のクラスターを制御するクラスターコンローラであるコードレス電話システ ムとすることを特徴とする請求項１，２，３，４または５に記載の通信システム 。 ７．前記クラスターコントローラ(10,11)は局部処理用のマイクロプロセッサ(24 )を具え、前記非同期タイムスロット(ATS)を用いてマイクロコントローラ間のハ ンドオーバーメッセージのようなメッセージを交換するようにしたことを特徴と する請求項６に記載の通信システム。 ８．シリアルバス(19)に結合すべきラインインターフェースユニットに設置すべ きラインカードに前記クラスターコントローラ(10，11)を設置するようにした自 動構内交換機(2)をさらに具えるようにしたことを特徴とする請求項６または７ に記載の通信システム。 ９．請求項８に記載の通信システム(1)に用いる自動構内交換機。 10．請求項９に記載の自動構内交換機(2)に用いるラインカード。