JPS6189752A - ル−プ・ネツトワ−ク伝送制御方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、即時系サービスの回線交換信号と待時系サー
ビスのパケット交換信号を統合的に交換する交換機構成
中、特にループ・ネットワークを用いた構成の伝送制御
方式に関する。

〔従来技術とその問題点〕

近年、回線交換信号とパケット交換信号を統合的に伝送
、交換するローカルエリア・ネットワークあるいは交換
機に各種方式が提案され注目を集めている。その中の交
換機構成力式として、複数のスイッチ・モジュールと呼
ばれるノード間をループ・ネットワークで結合した方式
が知られている（電子通信学会技術報告５Ｅ８３−１４
８）。該方式では交換動作がノード相互間で回線交換信
号およびパケット交換信号をループ・ネットワークヲ介
して互いに送受することで実現される。前記ループ・ネ
ットワークへのアクセス方式はループ上に第３図に示す
ような複数のスロットからなるフレームを設けて行なわ
れる。各スロットは、スロツト表示部ＳＩ、発着ノード
・アドレス部ｓＡ、Ｄへ等情報部分に回線交換信号、パ
ケット交換信′号、唖　−たは前記両信号の呼の設定の
ためのノード間交換制御信号がその必要伝送速度に応じ
て分割され格納される。前記スロット表示部、Ｅ３．Ｉ
は、空きおよび回線交換信号、パケット交換信号、ノー
ド間交換制御信号のスロットの使用状況識別を行なう。

回線交換信号あるいはパケット交換信号等は、スロット
・サイズに小分割されて、必要な数の空きスロットをハ
ントしてループ上を伝送される。ただし、この際各ノー
ドは、回線交換信号の即時性を満たすため、該信号を第
一優先にしてループに送出するものとする。また、通話
数の増加に伴ない、送信に必要なスロットを増やしたい
場合には、空きスロットのハントを行なう。所要数のノ
・ントがいったん成功すれば、以後は自動的に以下の原
理により倍周期所要数のスロットを確保することができ
る。すなわち、ノ・ントされる空きスロットには自ノー
ドでの受信により空きとなるものも含まれ、回線交換信
号が双方向の対称な通信であるならば１．該信号の送信
に必要な数のスロットは少゛なくと永゛必ず逆方向通話
に関する相手ノードからの受信スロットの開放によって
倍周期確保されるからである。一方、待ちが許されるパ
ケット交換信号およびノード間交換制御信号は第二優先
とな９ルーグ上の空きを待ち合わせながら行なえばよい
。

第４図は、この基本構成を示すものであり、ループ・ネ
ットワーク冊を介してノード＃１．＃２゜＄−３、＃４
　、　＃５　、　＄６が接続されている例を示す。各ノ
ードは、回線交換信号に対し前記スロット表示部ＳＩ、
発着ノード・アドレス部ＳＡ、ＤＡｔ付加し、フレーム
中のスロット上に多重化し、挿入回路３２へ多重化信号
を送出する多重化回路３６と、待時呼であるパケット交
換信号に対し直列の待ち行列を作シ、前記スロット表示
部ＳＩ、発着ノード・アドレス部ＳＡ、ＤＡの付加等の
伝送制御手順をほどこし必要に応じ、挿入回路３２へ信
号を送出する送信バッファ３５七、多重化処理された回
線交換信−：賢く） 号に制御回路３３の指示によシ空きスキットに自ノード
からのパケット交換信号を挿入する挿入回路３２と、ル
ープ３０から自ノード宛めスロット信号を検出して分岐
回路３４へ送出し、挿入回路３２から信号を受け、空き
スキットに対する自ノー・ド発の信号をループへ送出し
、さらに空きスロット位置情報を制御回路３３へ送出す
るループ・インターフェース３１と、□前記ループ・イ
ンターフェース３１カら自ノード宛信号を受け、前記ス
キット表示部を判読し、回線交換信号、パケット交換信
号およびノード間交換制御信号を各、々分離回路３７、
受信バッファ３８、制御回路３３へ送出する分岐回路３
４と、多重化回路３６とは逆のはたらきをする分離回路
３７と、送信バッファ３５とは逆のはたらきをする受信
バッファ３８と、多重化回路３６および分離回路３７に
対して使用するスロットの位置情報を送出し、挿入回路
３２に対して自ノード宛あるいは他ノード間の通信に使
われていないスロット位置情報を送出し、ノード間交換
制御信号を分岐回路３４から受信してこれを挿入回路３
２へ送出し、さらに呼の設定制御を行なう制御回路３３
とから構成される・第５図は、本ループ・ネットワーク
のアクセス方式による通信方式の動作例を説明するため
の図である。この例では、ノード＃１からノード＃３ま
でについて各々ループからの受信信号およびループへの
送信信号を示している。たとえば、ノード＃１ではスロ
ットＳ１にてノード＃２から自ノード宛の回線交換信号
を受信したので該スロットをと９込み、かわりに逆方向
の自ノードからノード＃２宛の同信号を同じスロットを
使って送出し、スロットＳ２は空きであったので、ノー
ド＃３へのパケット交換信号を送出し、スロットＳ３に
関しては゛自ノードは関係がないのでそのまま通過させ
、スロットＳ４はノード＃５からパケット交換　　　゛
信号が到着したのでこれをとシ込み、かわシにノード＃
＃６宛の同信号を送出し、スロットＳ５で゛はノード＃
４からのパケット交換信号を受信したが、のせるべき新
たな信号がないのでスロットを使用しない空きに状態と
し、・・・・・・という動作をくり返す。ただし、以上
の動作説明では簡単のため、ノ−ド間交換制御信号は省
略した。

以上の説明からもわかるように、ループ・ネットワーク
を用いた回線交換信号とパケット交換信号との統合交換
方式によれば、構成が単純で自律制御、分散制御に適し
、常に回線交換信号の空きスロットヲ最大限に利用して
ループ・ネットワークの能率改善をはかり、同時に融通
性や可変性に富んだ総合通信網の構成が可能な複数ルー
プ構成で実現するならば、信頼性の向上および交換容量
増設に対する融通性の増大をはかることができる等、数
々の特長を有する。

しかしながら、本方式は反面その動作原理上、すなわち
ループ・ネットワークを用いていることに起因して、自
ノードよりも上流の７−ドから下流のノードへのパケッ
ト交換信号が大幅に増加するというトラヒックの過負荷
状態が発生した場合に、該自ノードから他ノード宛の新
たな回線交換信号が第一優先にもかかわらず、必要な空
きスロットがハントできずに呼損率が増加し、サービス
品質が悪化するという欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は、ループ・ネットワークを用いた回線交換信号
およびパケット交換信号の統合交換機構成において、パ
ケット交換信号に過負荷状態が生じても、該パケット交
換信号が通過するノードから発生する回線交換信号の呼
損率の増大を招かないループ・ネットワークの伝送制御
方式を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

本発明は、通信ループと、この通信ループを介して接続
された複数の通信ノードとを備え、前記通信ループの時
間軸上で複数のスロットからなるフレームを設け、前記
スロットを用いて回線交換信号とパケット交換信号とを
統合的に伝送するループ・ネットワークにおいて、各ノ
ードごとに該ノードから送出されるパケット交換信号の
ループ上の各ノード区間ごとの使用スロット数の制限値
を設定し、各ノードごとにパケット交換信号の送出に際
しフレーム開始時点からの該ノードから送出されるパケ
ット交換信号のループ上の各ノード区間ごとの使用スロ
ット数を積和し、全区間について前記設定制限値以下の
ときは該信号を送出し、１つの区間でも前記設定制限値
を超えるときは次フレーム以降に該信号の送出を試みる
ことを特徴とするループ・ネットワーク伝送制御方式で
ある。

〔実施例〕

次に図面を利用して本発明の実施例について説明する。

第１図はノードの数が６個の場合の本発明の一実施例を
示す方式構成図であり、第２図はその動作を説明するた
めの図である。

本発明による各ノードにおける方式構成は前記従来例で
説明したループ・インターフェース３１、挿入回路３２
、送信バッファ３５の他に同一構成の制御モジュール１
００，１０１，１０２，１０３，１０４およびオア回路
１０５から構成され、さらに前記制御モジュールは加算
器１０６、比較回路１０７、レジスタ回路１０８、スイ
ッチ回路１０９、レジスタ回路１１０から構成される。

ただし、従来例のように回線交換信号およびパケット交
換信号の通信を行なうためには、この龍笛４図の制御回
路３３、分岐回路３４、多重化回路３６、分離回路３７
、受信バッファ３８が必要であるが、ここでは説明を簡
単にするため省略する。ループ・インターフェース３１
は新たにループ上の信号からフレーム開始パルス１５０
ヲ作成し、制御モジュール１００，１０１，１０２，１
０３，１０４へ供給する。挿入回路３２は新たに、空き
スロットが存在したときパケット交換信号の該スロット
への挿入に先だち送信バッファ３５からのスロットフォ
ーマット中の着アドレス部を識別し、ノード＃２へのス
ロット要求信号１５１、ノード＃３へのスロット要求信
号１５２、ノード＃４へのスロット要求信号１５３、ノ
ード＃５へのスロット要求信号１５４、ノード＃６への
スロット要求信号１５５を作成し、前記信号１５１，１
５２　。

１５３．１５４，１５５は前記制御モジュール１００へ
、前記信号１５２．１５３．１５４．１５５は前記制御
モジュール１０１へ、前記信号１５３，１５４，１５５
は前記制御モジュール１０２へ、前記信号１５４，１５
５は前記制御モジュール１０３へ、前記信号１５５は制
御モジュール１０４へ供給される。ただし、これらの信
号内容は数値データ１１″を有する。前記制御モジュー
ルはフレーム開始パルス１５０によりレジスタ回路１１
０の内容がクリアされ、以降該レジスタ回路１１０にて
以下に示す動作により各モジュールが分担するループの
各ノード区間でパケット交換信号に使われたスロット数
が計数される。すなわち、信号１６２からの要求スロッ
ト数′１′とレジスタ回路１１０に保持された現在のフ
レームが始まってからのパケット交換信号使用スロット
数信号１６３が加算器１０６にて加算され、制御信号１
６４がオフのときはスイッチ回路１０９を介して前記加
算結果信号１６５がレジスタ回路１１０に書込まれる。

逆に制御信号１６４がオンのときはスイッチ回路１０９
ははたらかず、レジスタ回路１１０の内容は変化しない
。さらに、前記加算結果信号１６５は比較回路１０７に
入力され、各モジュールが分担するループのノード区間
ごとに対応するパケット交換信号用の使用スロット数の
制限値が保持されているレジスタ回路１０８の内容と比
較され、該設定制御値より小さい場合にはオフ信号を、
大きい場合にはオン信号を出力する。

以上説明した制御モジュールの動作によシノード＃１−
＃２区間のノード＃１発のパケット交換信号用の使用ス
ロット数が規定値よシ大きくなるときには信号１５５が
オンとなシ、同様に区間＃２−＃３に関しては信号１５
６が、区間＃３−＃４に関しては信号１５７が、区間＃
４−＃５に関しては信号１５８が、区間＃５１ｔ６に関
しては信号１５９が各々オンとなる。前記信号１５５，
１５６，１５７，１５８，１５９はオア回路１０５に入
力され、１つのノード区間でも与えられた規定値よシパ
ケット交換信号の使用スロット数が超えそうになると、
制御信号１６０がオンとなり、各制御モジュールのスイ
ッチ回路１０９へ先に説明した制御信号として伝えられ
ると同時に、挿入回路３２および送信バッファ３５へ送
出され、挿入回路３２では該制御信号１６０の原因とな
った、送出しようしたパケット交換信号の挿入を中止し
、送信バッファ３５では該パケット交換信号を次フレー
ムに送出を試みる待行列の適切な箇所へ並びかえる制御
を行なう。

第２図は本発明の動作を示す図であり、ノード数が６の
場合のノード＃１における伝送制御例を示し、横軸に各
ノード区間を、縦軸に各区間でのノード＃１発のパケッ
ト交換信号使用スロット数を示している。この例では区
間＃１−＃２の制限値ｌＯスロット、区間＃２−＃３の
制限値８スロツト、区間＃３−＃４の制限値６スロツト
、区間＃４−＃５の制限値４スロツト、区間＃５−＃６
の制限値を２スロツトとした例で、各々斜線で示してい
る。ここではあるフレームの開始時点からノード＃４へ
のパケット交換信号Ａ、ノード＃２への信号Ｂ、ノード
＃６への信号Ｃ，ノード＃３への信号Ｄ、・・・・・・
というように順次前記各制御モジュール内−のレジスタ
回路１１０の内容が同図のととく書癲替わっている模様
を示している。この例では、パケット交換信号Ｇの送出
−゛後までは、いかなるノード宛のパケット交換信号も
送出可能であるが、信号Ｈ送出後は区間＃３−〇４が制
限値に達し、ノード＃３までの信号のみ送出可能となる
。

信号Ｊ送出後は該フレームが終了するまでいかなるノー
ド宛のパケット交換信号も送出できなくなる。ここで説
明したと同様の伝送制御がノード＃１以外の他のノード
について行なえば、全ノードから送出されるパケット交
換信号の各ノード区間の使用スロット総数の上限が３０
子ロツトとなシ、これ以上は踏み起えないことが保証さ
れる。

〔発明の効果〕

以上の説明から判るように、本発明の方式によればルー
プ上の各ノード区間でパケット交換信号に用いられるス
ロットの総数、例えばＮＰ個の上限がおさえられるので
、パケット交換信号にトラヒックの過負荷状態が生じた
場合でも各ノード区間で１フレームの総スロット数をＮ
としたとき（Ｎ−ＮＦ２個のスロットが回線交換信号に
確保され、最低限の呼損率、すなわちサービス品質を維
持できる効果を有するものである・

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す構成図、第２図は
第１図による方式の動作原理図、第３図は従来方式によ
る回線／パケット総合交換方式のループネットワークの
フレーム構成図、第４図は従来方式による回線／パケッ
ト総合交換機の構成図、第５図は第４図による方式の動
作説明図を示す・ Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ，１，Ｊ・・・パケッ
ト交換信号の区分、８１　＋　８２　＋　Ｓｓ　＋　８
４　＋　Ｓｓ　＋　Ｓｓ　＋　Ｓｔ　＋　Ｓｓ　＋　Ｓ
ｏ　＋　ＳＩｏ　＋　ＳＮ　°°’スロット番号、ＳＩ
・・・スロット表示部、ＤＡ・・・着ノード・アドレス
部、ＳＡ・・・発ノード・アドレス部、Ｃ８・・・回線
交換信号、ＰＳ・・・パケット交換信号特許出願人　　
日本電気株式会社 ■ｌ　　　　　　　　″ 代理人　弁理士　　内　　　原　　　　日　　　−ノ・
−ｍ−／ 第１図 第２図 ノード番号 −りｎ１− ＳＡ　　介ノードアドレス部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）通信ループと、この通信ループを介して接続され
   た複数の通信ノードとを備え、前記通信ループの時間軸
   上で複数のスロットからなるフレームを設け、前記スロ
   ットを用いて回線交換信号とパケット交換信号とを統合
   的に伝送するループ・ネットワークにおいて、各ノード
   ごとに該ノードから送出されるパケット交換信号のルー
   プ上の各ノード区間ごとの使用スロット数の制限値を設
   定し、各ノードごとにパケット交換信号の送出に際し、
   フレーム開始時点からの該ノードから送出されるパケッ
   ト交換信号のループ上の各ノード区間ごとの使用スロッ
   ト数を積和し、全区間について前記設定制限値以下のと
   きは該信号を送出し、１つの区間でも前記設定制限値を
   超えるときは次フレーム以降に該信号の送出を試みるこ
   とを特徴とするループ・ネットワーク伝送制御方式。