JPH0752866B2 - 集線分配方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は複数の端末機器を各所に配置された集線分配端
末をそれぞれ介して中央装置に接続してなる集線分配方
式に係り、特に高トラヒック・モード時における遅延時
間計測を効果的に行い得るシステム管理方式に関する。

（従来の技術） 電話機等の複数の端末機器を構内電話交換機（PBX）に
接続してネットワークを構成する場合、各端末機器と上
記構内電話交換機（PBX）とをそれぞれ直接的に配線接
続することは多大な労力を要し、またその設備経費が多
大に掛かる。即ち、これらの端末機器は、一般的に複数
の建屋や同じ建屋であっても複数の階床に分散して配置
されることが殆んどである。これ故、これらの分散配置
された各端末機器と構内電話交換機（PBX）との間で個
々に信号ケーブルを布設するには、大掛りな工事を伴
い、膨大な設備経費を必要とする。

そこで第５図に示すように、例えば複数の建屋毎に、或
いは異なる階床毎に集線分配端末2a,2b,〜2nを設け、こ
れらの集線分配端末2a,2b,〜2nと前記構内電話交換機
（PBX）を含む中央装置１とを信号ケーブル（第１の伝
送路３と第２の伝送路４）を介して接続しておく。そし
て端末機器５をその設置場所に一番近い集線分配端末２
に接続することにより、該端末機器５を集線分配端末２
を介して前記中央装置１に接続することが考えられてい
る。このようなシステム構成によれば、基幹となる中央
装置１と複数の集線分配端末２との間の信号ケーブルの
布設工事が容易となることのみならず、端末機器５を最
寄りの集線分配分配端末２に接続するたけで良いので、
ネットワークを柔軟に構築することが可能となる等の効
果が奏せられる。

さて中央装置１からは第２の伝送路４を介して、例えば
第６図（ａ）に示す如きフレーム構成で、各集線分配端
末2a,2b,〜2nに対する伝送データが時分割に伝送され
る。ここでASGは中央装置１から各集線分配端末2a,2b,
〜2nに与える集線分配端末指定信号である。また各集線
分配端末2a,2b,〜2nからは上り用の第１の伝送路３を介
し、例えば第６図（ｂ）に示す如き構成のフレーム構成
で、中央装置１に対する伝送データが時分割に伝送され
る。ここでRSPは、前記ASG信号に呼応してその指定され
た集線分配端末が後述する伝送遅延時間計測等の為に送
信する応答信号である。

ところでこのようなシステムにあっては、上述した如く
共通の伝送路3,4を介して複数の集線分配端末２と中央
装置１との間で信号伝送が行われるが、上記各集線分配
端末２は上記伝送路3,4の異なる位置にそれぞれ接続さ
れる。この為、各集線分配端末２と中央装置１との間の
伝送路長が上記各集線分配端末２毎に異なることにな
り、この伝送路長の差異に起因して信号の伝送遅延時間
に差が生じる。この結果、前記各集線分配端末２と中央
装置１との間で伝送される信号の信号伝送時間に差が生
じることが否めない。これ故、この伝送遅延時間の差異
を考慮することなく信号伝送を行なうと、各集線分配端
末２との間で伝送される信号が伝送路上で衝突すると云
う不具合が発生する。

そこで本発明者等は、特願昭59−268824号等にて各集線
分配端末２と中央装置１との間での信号伝送における伝
送遅延時間を計測し、その計測結果に基いて各集線分配
端末２から中央装置１に対して送信する信号の送信タイ
ミングを制御し、これによって伝送路上での信号衝突を
回避することを提唱した。

この手法は、基本的には 中央装置１から複数の集線分配端末２に対して順次
集線分配端末指定信号を送出する。

そしてこの指定を受けた集線分配端末２では、ウィ
ンドウフレーム期間を利用して上記中央装置１に所定の
応答信号を送信し、前記中央装置１から返送されてくる
上記応答信号を受信する。

この応答信号の送信から受信までの時間を該集線分
配端末２と前記中央装置１との間の伝送遅延時間として
計測する。

そしてこの伝送遅延時間に基いてその集線分配端末
２から中央装置１に対して送信する信号の送出タイミン
グを調整制御するようにしたものである。

ところが伝送路のトラヒックが高くなると上述した遅延
時間計測の為のウィンドウフレーム期間を十分に設定す
ることができなくなると云う問題が生じる。そこで伝送
路の使用効率を高めるべく、低トラヒック時と高トラヒ
ック時とで遅延時間計測のモードを切替え、高トラヒッ
ク時には低トラヒック時に計測された遅延時間データを
基準として遅延時間計測の為の制御信号の送出タイミン
グを制御することにより、ウィンドフレーム期間の設定
を必要最小限に抑え、高トラヒック状態を維持したまま
遅延時間計測を行うことが考えられている。

ところが高トラヒックな状態が継続しているような場合
には、新規参入の集線分配端末２はいつまでたっても高
トラヒック・モードでの遅延時間計測の初期設定を行う
ことができないと云う不具合がある。またトラヒックが
低い場合にも、前記ウィンドウを広く設定することが必
要な為、使用中の音声タイムスロットの位置を調整する
必要があった。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来より提唱されている集線分配方式にあっ
ては、高トラヒックの状態が継続するような場合、如何
にして遅延時間計測を効果的に行い得るかと云う点で問
題があった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、前述した集線分配方式の利点を
生かしつつ、高トラヒックな状態が継続するような場合
であっても、その遅延時間計測を効果的に行って伝送路
の使用効率を高めることのできる実用性の高い集線分配
方式を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は複数の集線分配端末と中央装置との間に設けら
れる第１および第２の伝送路にそれぞれ設定される情報
信号伝送用の第１および第２の周波数チャネルとは別
に、複数の集線分配端末から中央装置に制御用の信号伝
送する為の第３の周波数チャネルと中央装置から複数の
集線分配端末に制御用の信号伝送する為の第４の周波数
チャネルとを設け、上記第３および第４の周波数チャネ
ルを介して中央装置と集線分配端末と間の信号伝播遅延
時間を粗計測した後、この粗計測結果に基いて第１およ
び第２の周波数チャネルを介する前記中央装置と集線分
配端末との間の信号伝播遅延時間計測を行うようにした
ことを特徴とするものである。

また第１および第２の伝送路上に第１および第２の周波
数チャネルを複数組設け、これらの第１および第２の周
波数チャネルの組を前記第３および第４の周波数チャネ
ルを介して伝送される情報により選択指定するようにし
たものである。

（作用） 本発明によれば、第３および第４の周波数チャネルを管
理用チャネルとして用い、この管理用チャネルにて前記
第１および第２の周波数チャネルの遅延時間計測等の前
処理が行われる。そしてその計測結果に基いて第１およ
び第２の周波数チャネルの遅延時間計測やその伝送制御
が行われる。従って第１および第２の伝送路が高トラヒ
ック状態であっても、その遅延時間計測を確実に行い、
タイムスロット割当て等を効果的に行って情報伝送する
ことが可能となる。換言すれば、高トラヒックに十分対
処しながら、情報伝送に必要な遅延時間計測を確実に行
うことが可能となる。

また第１および第２の周波数チャネルを複数組設けて
も、これらの複数組の周波数チャネルを前記第３および
第４の周波数チャネルを用いて効果的に管理することが
可能となる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明方式の一実施例につき説明
する。

本方式は基本的には中央装置に対して複数（ｎ個）の集
線分配端末（MAU）を上り用の第１の伝送路および下り
用の第２の伝送路を介して接続し、上記各集線分配端末
にそれぞれ電話機等の端末機器を接続して構成されたシ
ステムにあって、特に第１図および第２図に示すように
上述した第１および第２の伝送路上に設定される第１お
よび第２の周波数チャネルとは別に第３および第４の周
波数チャネルを設けたことを特徴とするものである。ま
たここでは、上記第１および第２の周波数チャネルを複
数組設け、第３および第４の周波数チャネルを用いた情
報伝送により上記第１および第２の周波数チャネルを選
択的に用いるようにしたことを特徴とするものである。

即ち、第１図に本システムの概略構成を示すように、中
央装置は周波数帯域を相互に異にする複数のモデムから
なるモデム群11と、これらのモデムとはそれぞれ周波数
帯域を異にする制御チャネル用のモデム12とを備えて構
成される。上記モデム群11に収容される複数の周波数帯
域のモデムは、複数組の第１および第２の周波数チャネ
ルにそれぞれ接続されるものであり、制御チャネル用の
モデム12は制御チャンネルを構成する第３および第４の
周波数チャネルに接続されるものである。尚、これらの
周波数チャネルは、中央装置と複数の集線分配端末（MA
U）とを結ぶ信号ケーブルが持つ周波数帯域を、例えば
第２図に示すように複数の帯域に分割して設定される。
そして周波数帯域f0を前記第３および第４の周波数チャ
ネルに割当てて制御チャネルとし、またｎ個の周波数帯
域f1,f2,〜fnを前述した複数組の第１および第２の周波
数チャネルにそれぞれ割当て、そのそれぞれを時分割多
重化された音声データ・チャネルとしている。ここで上
記制御チャネルの周波数帯域f0は、上述したした複数の
音声データ・チャネルの各周波数帯域f1,f2,〜fnよりも
狭く設定されている。

しかして上記モデム群11はTDMAインターフェース13を介
して交換機14に接続され、また制御チャネル用制御回路
15は、前記制御チャネル用のモデム12を介して複数の集
線分配端末（MAU）との間で情報伝送し、上記TDMAイン
ターフェース13を制御すると共に、前記各集線分配端末
（MAU）をそれぞれ制御するものとなっている。

尚、上記各音声データ・チャネルを介する情報伝送は、
前述した第６図に示すフレーム構成で行われ、また制御
チャネルを介する情報伝送は第３図に示すフレーム構成
で行われるものとなっている。

一方、集線分配端末（MAU）は、後述する第４図に示す
如く構成されたモデム21と、電話機等を接続する為のTD
MFインターフェース22、そして制御チャネル制御回路23
とを備えて構成される。

そして制御チャネル制御回路23の制御の下で前述した制
御チャネルを介して前記中央装置との間で情報伝送した
後、この制御チャネルを介して選択指定された音声デー
タ・チャネルを介して中央装置との間で情報伝送するも
のとなっている。

ここで集線分配端末（MAU）に設けられるモデム21につ
いて第４図を参照して説明すると、このMAUに接続され
た電話機等から前記TDMAインターフェース22を介して入
力され、該MAUから中央装置に対して音声データ・チャ
ネルを介して送信されるデータ、或いは前記制御チャネ
ル制御回路23から制御チャネルを介して中央装置に伝送
されるデータはコード変換器31にて所定のコード変換処
理が施された後、スクランブラ32を介してスクランブル
処理される。その後、このスクランブルされた送信デー
タはローパス・フィルタ（LPF）33,34を介して帯域制限
された後、ミクサ35,36に導かれ、ローカル発振器37が
出力する所定の周波数信号、およびこれを移相器38を介
して90゜移相された信号とそれぞれ混合され、加算器39
を介して合成されて４相PSK変調される。

尚、上記LPF33,34はチャネル選択信号を受け、前記音声
データ・チャネルを介したデータ送信か、或いは制御チ
ャネルを介したデータ送信からによってその帯域特性が
可変されるものとなっている。このLPF33,34の帯域特性
制御によって制御チャネルの周波数帯域f0が不本意に広
くならないように制限されている。

しかして上述した如く４相PSK変調された信号が所定の
帯域のバンドパス・フィルタ（BPF）40を介した後、ミ
クサ41に導かれ、周波数シンセサイザ42が発振出力する
所定周波数の信号を用いて変調される。ここで上記周波
数シンセサイザ42は前記制御チャネル制御回路23の制御
により、前述した複数の周波数チャネル（複数の音声デ
ータ・チャネルまたは制御チャネル）の１つを指定する
制御データを受けて、その周波数帯域の信号を発振する
ものである。この周波数シンセサイザ42の発振周波数の
指定制御によって前記４相PSK変調された信号の伝送周
波数帯域が定められるようになっている。そしてこの信
号がBPF43を介して前述した伝送路に送出され、前記中
央装置に伝送されるものとなっている。

一方、中央装置から伝送線路を介して受信された信号は
BPF44を介して取込まれる。ここでは前記制御チャネル
を介して中央装置から送られてくる信号は更にBPF45を
介して復調器46に取込まれて復調されるようになってい
る。尚、この制御チャネルを介して受信される信号は、
４相PSK変調信号であっても良く、或いはFSK信号であっ
ても良い。このようにして受信復調された信号が管理・
制御用データとして前記制御チャネル制御回路23に与え
られる。

一方、前記BPF44を介して取込まれた音声データ・チャ
ネルの信号はミクサ47に導かれ、前記周波数シンセサイ
ザ42が発振出力する信号と混合されて復調されている。
その後、この復調信号である４相PSK変調信号はBPF48を
介して４相PSK復調器49に導かれて受信データ再生され
ている。この受信再生データが前記TDMAインターフェー
ス22を介して該MAUに接続された電話機等に出力され
る。

尚、クロック再生回路50は、前記復調器46,49の出力か
ら受信クロックを再生するものであり、前述したチャネ
ル選択信号を受けて制御チャネルの信号受信時には復調
器46の出力信号からクロック再生し、音声データ・チャ
ネルの信号受信時には前記復調器49の出力信号からクロ
ック再生するものとなっている。

以上の如く構成された本システムにおいて、前述した複
数の音声データ・チャンネル（複数の第１および第２の
伝送路）とは別に設けられた制御チャネル（第３および
第４の周波数チャネル）は次のようにして用いられる。

即ち、この制御チャネルを介して伝送される情報の信号
フォーマットは第３図に示すように構成されており、こ
のチャネルを介して前記中央装置と複数の集線分配端末
（MAU）との間で情報通信する為の種々の制御情報や管
理情報の伝送に供せられるものとなっている。そしてMA
Uが電源投入等によって新規参入するような場合には、M
AUと中央装置との間でこの制御チャネルを介して伝送路
における伝播遅延時間の初期計測が行われるようになっ
ている。

しかしてこの伝播遅延時間の初期計測時には、該MAUが
伝送路上のどの位置に接続されているかが不明である
為、前述したように遅延時間計測の為のウィンドウ期間
を長く設定する必要がある。該制御チャネルは、音声デ
ータ・チャネルのように常に高トラヒックな状態となる
ことがないことから、そのシステム管理情報等を伝送す
る為の予備領域を利用してこのウィンドウ期間を設定す
るものとなっている。

但し、この制御チャネルは、前述した複数の音声データ
・チャネルとはその周波数帯域を異にし、またその周波
数帯域自体も音声データ・チャネルよりも狭く設定され
ていることから、制御チャネルを介して計測される伝播
遅延時間が、実際に音声データ・チャネルを介して信号
伝送する場合の伝播遅延時間と多少のずれを有すること
は否めない。

そこで本システムでは、MAUが新規参入した場合、先ず
制御チャネルを介して中央装置との間の伝播時間を計測
し、同時にこの制御チャネルを介して前述した複数の音
声データ・チャネルのうちのどのチャネルを利用して中
央装置との間でデータ伝送するかを選択指定するものと
なっている。この選択指定は、例えば複数の音声データ
・チャネルの各トラヒック状態を監視する等して制御さ
れる。

その後、選択指定された音声データ・チャネルを用い、
先ず上述した如く制御チャネルを介して計測された伝播
遅延時間に基いて信号送出タイミング制御し、前記中央
装置との間でその伝播時間の計測を行うものとなってい
る。

つまり制御チャネルを用いて伝播時間の粗計測を行い、
この粗計測結果に従って選択指定された音声データ・チ
ャネルでの伝播遅延時間の計測を高精度に行うものとな
っている。

そしてこの選択指定さた音声データ・チャネルにおいて
中央装置からタイムスロットの割当てを受け、この指定
されたタイムスロットを介して上記遅延時間計測結果に
よる信号送出タイミング制御の下で前記中央装置との間
で情報伝送するものとなっている。

かくして本システムにあっては、音声データ・チャネル
（第１および第２の周波数チャネル）が高トラヒックな
状態であっても、新規参入のMAUに対する遅延時間計測
を確実に行うことができる。つまり低トラヒックな制御
チャネルを介して伝播遅延時間を粗計測し、その粗計測
結果に基いて音声データ・チャネルにおける遅延時間計
測の為の制御信号の送出タイミングを制御することがで
きるので、音声データ・チャネルを高トラヒック状態に
維持したままで、つまり高トラヒック・モードによる遅
延時間計測を行うことができる。

即ち、複数の音声データ・チャンネルが伝送路帯域を周
波数分割して設定されておりい、そのそれぞれを時分割
に用いながら情報伝送するので、そのトラヒック量を非
常に大きくすることができる。その上で、上述した制御
チャネルを介する遅延時間の粗計測と音声データ・チャ
ネルの割当てとを行い、その粗計測結果に基く指定され
た音声データ・チャネルにおける遅延時間計測を行うの
で、各音声データ・チャネルをそれぞれ高トラヒックに
保ったままで新規参入のMAUに対する遅延時間計測を効
果的に行うことが可能となる。

尚、本システムにおける上述した制御チャネルによれ
ば、次のような作用も呈せられる。

即ち、上述したように中央装置と複数の集線分配端末
（MAU）との間に複数の伝送路が設定されている場合、
それらの伝送路のトラヒック状態を監視し、その監視結
果に従って制御チャネルを介する情報伝送によって音声
データ・チャネルを選択して複数のMAUに割当てるの
で、各音声データ・チャネルのトラヒック量を分散させ
ることができる。これ故、各集線分配端末（MAU）から
の呼が集中するような場合であっても、これに十分対処
することが可能となる。

また通常、各集線分配端末（MAU）は64bit程度の長いグ
ローバル・アドレスを有しているが、一般的に或るシス
テム内だけの情報伝送時等には、例えば16bit程度の短
いローカル・アドレスで集線分配端末（MAU）の指定を
行う方が好ましいことが多い。

従ってこのような要求に対しては、例えば前記制御チャ
ネルを介してそのシステム内の集線分配端末（MAU）に
対してローカル・アドレスの付与を行うことで、音声デ
ータ・チャネルを介する情報伝送時にはこのローカル・
アドレスを効果的に用いることが可能となる。この結
果、上述した長いグローバル・アドレスをその都度用い
ることのない効果的な情報通信を実現することが可能と
なる。

特にローカルなシステムが、例えば全国的に相互に結合
されて大規模システムが構築されたような場合、上述し
たローカル・アドレスを利用することによって絶大なる
効果が奏せられる。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。ここでは複数組の第１および第２の伝送路を周波数
多重化された複数の音声データ・チャネルとして用いる
場合について説明したが、勿論音声データ・チャネルが
１つであっても良い。また音声データ・チャネルに設定
するタイムスロットの数もその仕様に応じて定めれば良
いものである。更には、音声データ・チャネルの周波数
帯域と制御チャネルの周波数帯域も、その伝送路特性に
応じて定めれば良いものである。その他、本発明はその
要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することがで
きる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、中央装置と複数の集線分
配端末との間に、第１および第２の伝送路上に情報信号
伝送用の第１および第２の周波数チャネルとは別に制御
信号伝送用の第３および第４の周波数チャネルを設け、
この第３および第４の周波数チャネルを介して伝播遅延
時間の粗計測を行った後、その粗計測結果に従って第１
および第２の周波数チャネルにおける伝播遅延時間の計
測を行うようにしたものである。従って本発明によれ
ば、第１および第２の周波数チャネルを高トラヒックな
状態に保ったままで集線分配端末の新規参入を可能なら
しめる等の実用上多大なる効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る集線分配方式を適用し
た通信システムの概略構成図、第２図は音声データ・チ
ャネルと制御チャネルとの関係を示す図、第３図は制御
チャネルを介して伝送される信号のフォーマット例を示
す図、第４図は本発明に係る集線分配端末に設けられる
モデムの構成例を示す図、第５図は集線分配方式の基本
概念を示す図、第６図は中央装置と集線分配端末との間
で伝送される信号の基本的なフォーマット例を示す図で
ある。 １……中央装置、2a,2b,…2n……集線分配端末（MA
U）、３……第１の伝送路、４……第２の伝送路、11…
…モデム群、12……制御チャネルモデム、21……モデ
ム、23……制御チャネル制御回路、f0……制御チャネル
（第３および第４の周波数チャネル）、f1,f2,〜fn……
音声データ・チャネル（複数組の第１および第２の周波
数チャネル）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 良博 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 春山 秀朗 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 小沢 和義 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 小林 浩 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−145995（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−26947（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の伝送路上の第１の周波数チャネルを
   介して複数の集線分配端末から中央装置に対して時分割
   に情報信号を伝送するとともに、第２の伝送路上の第２
   の周波数チャネルを介して前記中央装置から前記複数の
   集線分配端末に対して時分割で情報信号を伝送する集線
   分配方式において、 前記複数の集線分配端末と中央装置との間に、前記第１
   および第２の周波数チャネルとは別に、前記複数の集線
   分配端末から前記中央装置へ制御信号を伝送するための
   第３の周波数チャネルを前記第１の伝送路上に設けると
   ともに、前記中央装置から前記複数の集線分配端末へ制
   御信号を伝送するための第４の周波数チャネルを前記第
   ２の伝送路上に設け、 かつ前記第３および第４の周波数チャネルを用いて信号
   伝送を行なって、前記中央装置と前記複数の集線分配端
   末との間の信号伝播遅延時間を粗計測するための第１の
   計測手段と、 この第１の計測手段により得られた粗計測結果に基づい
   て信号送信タイミングを設定し、この設定した送信タイ
   ミングに従って前記第１および第２の周波数チャネルを
   用いて信号伝送を行ない、前記中央装置と前記複数の集
   線分配端末との間の信号伝播遅延時間を精計測する第２
   の計測手段とを備えたことを特徴とする集線分配方式。
2. 【請求項２】第１および第２の周波数チャネルは複数組
   設けられるものであって、第３および第４の周波数チャ
   ネルを介して伝送される情報により選択指定されるもの
   である特許請求の範囲第１項記載の集線分配方式。
3. 【請求項３】第１乃至第４の周波数チャネルは周波数分
   割して設定されるものである特許請求の範囲第１項記載
   の集線分配方式。
4. 【請求項４】第３および第４の周波数チャネルおよび複
   数組の第１および第２の周波数チャネルは周波数帯域を
   分割して設定されるものであって、複数組の第１および
   第２の周波数チャネルに対して第３および第４の周波数
   チャネルの周波数帯域は狭く設定されたものである特許
   請求の範囲第１項記載の集線分配方式。