JPH09503894A - 高度通信システム・アーキテクチャ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 複数のデータ端末（１４４，１４６，１４８，１０，１５２）を電話ネットワークに結合する通信システムは、電話ネットワーク（１１０）に結合され、データを含む複数の時分割スロットを提供する時分割多重化電話ネットワーク・アクセス・バス（１２４）と、複数の通信装置（１２８，１３０，１３２，１３４，１３６，１３８）に結合され、各通信装置が時分割スロットをアクセスするように構築された、デジタル端末アクセス・バスとを有する。コントローラ（１２２）は、時分割スロットをアクセスするため各通信装置を構築する。

Description

【発明の詳細な説明】 高度通信システム・アーキテクチャ 発明の分野 本発明は、通信システムに関し、さらに詳しくは、ラック・マウント式通信イ ンタフェースに関する。 発明の背景 中央局では、多数の遠隔ユーザは中央コンピュータ・システムまたはデータベ ースをアクセスする。これらのユーザは、ＰＳＴＮ（Public Switched Telephon e Network:公衆電話交換網），専用回線アナログ・サービス（leased line anal og service），ＤＤＳや分別（fractional）Ｔ１などの専用回線デジタル・サー ビスおよびＩＳＤＮ（integrated services digital network）や、データパス （Datapath）や、５６Ｋ交換サービスなどのデジタル交換サービスなど、さまざ まなネットワーク・サービスで動作するデータ通信装置（ＤＣＤ：data communi cation device）を利用する。 電話ネットワークへの多数の接続ならびにホスト中央コンピュータ上の多数の 通信ポートが必要になる。第１図は、 従来の通信システムを示す。ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク），ＷＡ Ｎ（ワイド・エリア・ネットワーク）またはメインフレーム・コンピュータ１０ は、マルチポートＩ／Ｏ（入力／出力）コンセントレータ１２に接続される。ア ナログ・モデム１６のラック１４は、コンセントレータ１２に接続される。各ア ナログ・モデム１６は、コンセントレータ１２への個別の接続を有する。ラック １４は、１．５４４メガビット毎秒（Ｍｂｐｓ）のＴ１チャネル・バンク１８（ 一般にアナログ音声カードが装着される）に接続される。Ｔ１チャネル・バンク １８は、Ｔ１回線２２によって公衆電話交換網２０に結合される。遠隔モデム２ ４は、アナログ回線２８を介して遠隔ユーザのシステム２６を公衆電話交換網２ ０に結合する。 このようなシステムには多くの問題がある。すべての構成要素が個別に機能で きなければならないので、再構築が困難である。Ｔ１タイムスロット割り当てを 変更したり、故障したモデムを交換するには、装置（カードなど）やケーブルを 物理的に移動させる必要がある。冗長性は利用可能であるが、追加のホスト・ポ ートや電話ネットワーク接続を設けるという犠牲を伴う。 従って、電話ネットワーク接続およびホスト・システム・ポートの数を低減し 、しかも簡単な再構築および冗長性を提供するシステムは極めて望ましい。 図面の簡単な説明 第１図は、従来の通信システムである。 第２図は、本発明により構築された通信システムのブロック図である。 好適な実施例の説明 第２図は、本発明により構築された通信システムを示す。ネットワーク１１０ は、データ通信システム１１２に結合される。データ通信システム１１２は、複 数の回線インタフェース・ユニット１１４，１１６，１１８，１２０を介してネ ットワークに結合される。 回線インタフェース・ユニット（ＬＩＵ：line interface unit）１１４，１ １６，１１８，１２０は、さまざまな機能を実行でき、ネットワーク１１０から の信号を、データ通信システム１１２によって用いられるデータに変換し、また その逆の変換を行う。例えば、ネットワーク１１０が公衆電話交換網へのＴ１イ ンタフェースである場合、ＬＩＵ１１４，１１６，１１８，１２０は、１．５４ ４Ｍｂｐｓデータ・ストリームからなる２４本の６４Ｋｂｐｓ（キロビット毎秒 ）チャネルをアクセスするため必要なすべてのデータ送信および受信機能を実行 し、これには信号等化，タイミング復元，フレーム整合，信号受信・ 送信およびデータ符号化・復号が含まれる。さらに、ＬＩＵはデータをフォーマ ットし、システム内の他のデータ通信システムのためにタイミング情報を提供す る。 ＬＩＵ１１６，１２０は、バックアップＬＩＵである。主ＬＩＵ１１４，１１ ８の故障の場合に、コントローラ１２２はバックアップＬＩＵ１１６，１２０を 故障したＬＩＵの代わりに動作させる。 ＬＩＵ１１４，１１６は、第１時分割多重化電話ネットワーク・アクセス・バ ス１２４に結合される。周知のように、時分割多重化とは、あらかじめ決められ た方式に基づいてデータをインタリーブすることにより、多重データ・ストリー ムからのアクセスを１つのより高いレートのデータ・ストリームに多重化するこ とである。例えば、Ｔ１システムでは、１つの１．５４４Ｍｂｐｓデータ・スト リームは、２４本の６４Ｋｂｐｓデータ・ストリーム（ＤＳＯ）の集合（aggreg ation）と、８Ｋｂｐｓ同期パターンとによって構成される。Ｔ１では、各２４ 本のＤＳＯからの８ビットと、１つのフレーム・ビットとによって構成されるフ レームは、８０００毎秒のレートで生成される。これらの集合フレームは、ネッ トワークで送出され、受信側で２４本のＤＳＯに分流（demultiplex）される。 ＬＩＵ１１８，１２０は、第２時分割多重化電話ネットワーク・アクセス・バ ス１２６に結合される。この第２時分割多重化電話ネットワーク・アクセス・バ ス１２６は、 電話ネットワーク１０以外の電話ネットワークにアクセスするために利用できる 。 あるいは、第２時分割多重化電話ネットワーク・アクセス・バス１２６は、バ ックアップと同じ電話ネットワーク１０に結合してもよい。従って、ある理由で 第１時分割多重化電話ネットワーク・アクセス・バス１２４が故障した場合にも 、システム１１２は動作を継続できる。 第１および第２時分割多重化電話ネットワーク・アクセス・バス１２４，１２ ６は、複数の通信装置１２８，１３０，１３２，１３４に結合される。通信装置 １２８は、モデム，デジタル信号ユニット，ＩＳＤＮ端末アダプタまたはアナロ グ電話アダプタでもよい。通信装置１２８は、ユーザがデータまたは音声情報を 時分割多重化ネットワーク１１０上で伝送するための機構を提供する。 通信装置１３６，１３８は、ネットワーク１１０に直接接続される。通信装置 １３６，１３８へのデータは、ネットワーク１１０から直接来る。 すべての装置１２８，１３０，１３２，１３４，１３６，１３８，１１４，１ １６，１１８，１２０，１５４，１５６は、シリアル管理バス（serial managem ent bus）１４０に結合される。シリアル管理バス１４０は、コントローラ１２ ２に結合される。シリアル管理バス１４０は、コントローラ１２２が各通信装置 ，ＬＩＵおよびコンセントレータについて制御，設定および性能情報をアクセス するた めの機構を提供する。 通信装置１３６，１３８は、ネットワーク１１０に直接接続される。通信装置 １３６，１３８へのデータは、ネットワーク１１０から直接来る。 コントローラ１２２は、シリアル管理バス１４０を介して、通信装置（１２８ ，１３０，１３２，１３４，１３６，１３８），ＬＩＵ（１１４，１１６，１１ ８，１２０）およびコンセントレータ（１５４，１５６）のそれぞれを構築・監 視・制御する能力をシステム・オペレータに提供する。コントローラ１２２は、 通信装置，ＬＩＵおよびコンセントレータを使用するための不揮発性記憶をさら に提供する。 通信装置１２８，１３２，１３６は、デジタル端末アクセス・バス１４２に結 合される。デジタル端末アクセス・バス１４２は、通信装置１２８，１３２，１ ３６からのユーザ・データ・ストリームの集合について多重化バスを提供する。 通信装置１２８，１３６は、デジタル端末１４４，１４８にそれぞれ直接接続 される。コントローラ１２２は、シリアル管理バス１４０を介して、通信装置１ ２８，１３６がデジタル端末１４４，１４８（それぞれ）と直接通信するか、あ るいはデジタル端末アクセス・バス１４２と直接通信するかを判断する。 通信装置１３０，１３４，１３８は、デジタル端末１４ ６，１５０，１５２にのみ接続される。通信装置１３２は、デジタル端末アクセ ス・バス１４２とのみ接続される。 デジタル端末アクセス・バス１４２は、コンセントレータ１５４，１５６に結 合される。コンセントレータ１５４，１５６は、デジタル端末アクセス・バス１ ４２上に現れる多重化ストリームから集合データを取り出し、複数のデータ通信 装置から単一の接続を介してデータにアクセスする。これは、各データ通信装置 について個別の配線接続の必要性を省く。コンセントレータ１５４，１５６は、 ローカル・エリア・ネットワーク１５８に結合される。（ローカル・エリア・ネ ットワークを示すが、任意の種類のネットワークも利用できる。） コンセントレータ１５４，１５６は、コントローラ１２２に結合される。コン セントレータ１５４，１５６は、バックアップのために冗長でもよく、あるいは コンセントレータ１５４，１５６を個別のネットワークに接続できる。 このように構築されたシステムは、多数の固有の利点を提供する。まず第１に 、このシステムは従来の構築に比べてはるかに小さく、３つではなく１つの装置 ラックしか必要としない。その結果、かなり安価になる。第２に、他の既設の構 築に比べて設置および保守がはるかに簡単で、この種の設置に一般に伴う大量の ケーブル配線を省く。その代わり、１つのＬＡＮ接続および１つのネットワーク 接続がすべてのラックに対処できる。第３に、ダイナミックな スロット割当機能は独自の効果を有し、カードを物理的に取り外して再挿入せず に、故障した装置を交換するためにホット・スタンドバイ装置（hot standby de vice）をオンライン化できる方法を提供する。これらおよび他の利点の結果、本 明細書で説明したシステムは、どの従来のシステムよりも完全で、有能かつ柔軟 性があり、保守しやすい通信方式を提供する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポーク，チャールズ・イー アメリカ合衆国アラバマ州アセンス、ボッ クス・ストリート612 (72)発明者 ネルソン，デビッド・ポール アメリカ合衆国アラバマ州ハンツビル、メ ープルクレスト・ドライブ11204

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．複数のデータ端末を電話ネットワークに結合する通信システムであって： ａ）時分割多重化電話ネットワーク・アクセスであって、データを含む複数の 時分割スロットを提供し、前記電話ネットワークと複数の通信装置とに結合され る時分割多重化電話ネットワーク・アクセス・バス； ｂ）前記複数の通信装置に結合されるデジタル端末アクセス・バスであって、 各通信装置が前記時分割スロットをアクセスするように構築された、デジタル端 末アクセス・バス；および ｃ）時分割スロットをアクセスするように各通信装置を構築するコントローラ ； によって構成されることを特徴とする通信システム。 ２．前記デジタル端末アクセス・バスが、搬送感知（carrier sensor）を有する ことを特徴とする請求項１記載のシステム。 ３．前記デジタル端末アクセス・バスが多重アクセスを可能にすることを特徴と する請求項２記載のシステム。 ４．前記デジタル端末アクセス・バスは衝突検出（collision dctector）を有す ることを特徴とする請求項３記載のシステム。 ５．前記時分割スロットは、異なる期間を有することを特 徴とする請求項１記載のシステム。 ６．前記時分割スロットは同じ期間を有することを特徴とする請求項１記載のシ ステム。 ７．第２電話ネットアークに結合された第２多重時分割ネットワークをさらに含 んで構成されることを特徴とする請求項１記載のシステム。 ８．バックアップ多重時分割ネットワーク・アクセス・バスをさらに含んで構成 されることを特徴とする請求項１記載のシステム。 ９．前記コントローラを前記通信装置に結合する制御バスをさらに含んで構成さ れることを特徴とする請求項１記載のシステム。 １０．前記制御バスはシリアル・バスであることを特徴とする請求項９記載のシ ステム。