(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが、加入者回線に接続される複数の回線インタフェースと、内線リンクに接続される複数の回線インタフェースと、前記複数の回線インタフェースに接続される通話路スイッチと、前記回線インタフェースを介して得られた制御信号に応答して前記通話路スイッチを制御する交換プロセッサを有する、複数の交換装置を有し、
ここで、前記複数の交換装置は、前記内線リンクにより、任意の２つの前記交換装置が直接接続されていることを特徴とする分散交換システムであって、
呼を受け付けた発信交換装置と前記呼を着信させる着信交換装置間を直接接続する前記内線リンクを使用して前記呼を接続する第１手段と、
前記発信交換装置と、前記着信交換装置と、更に他の交換装置を使用し、前記発信交換装置と前記他の交換装置間の前記内線リンクと、前記他の交換装置と前記着信交換装置間の前記内線リンクを使用して前記呼を接続する第２手段とを有する分散交換システム。
【請求項２】
前記第１手段を前記第２手段より優先的に使用する請求項１記載の分散交換システム。
【請求項３】
複数の交換装置のそれぞれが交換装置を識別する識別情報を記憶し、
前記交換装置間の内線リンクの起動信号に、前記識別情報を用いて前記呼を着信させる着信交換装置を指定する請求項１記載の分散交換システム。
【請求項４】
通話路スイッチと、回線インタフェースと、呼処理制御を行う呼処理プロセッサを有する複数の交換装置と、任意の２つの交換装置が直接接続されているメッシュ型ネットワークを有し、
ここで、発信交換装置と着信先交換装置間とを直接接続する回線に空きが無い場合に、発信交換装置は、中継交換装置に接続される空きのある第一の回線を選択し、次に、該中継交換装置が着交換装置に接続される第二の回線を選択し、中継交換装置内のスイッチにおいて第一の回線と第二の回線とを接続する分散交換システム。
【請求項５】
通話路スイッチと、回線インタフェースと、呼処理制御を行う呼処理プロセッサを有する複数の交換装置と、任意の２つの交換装置が直接接続されているメッシュ型ネットワークを有し、
ここで、発信交換装置と着信先交換装置間とを直接接続する回線に空きが無い場合に、発信交換装置は、任意の第一の交換装置に接続される空きのある第一の回線を選択し、次に、第一の中継交換装置が着交換装置に接続される回線を選択する際、該回線がすべて塞がりであることを検出した場合、第二の中継交換装置に接続される空きのある第二の回線を選択し、第一の中継交換装置のスイッチにおいて第一の回線と第二の回線とを接続する分散交換システム。
【請求項６】
選択された中継交換装置は着交換装置に接続される回線に空きがあれば選択し、空きが無ければ一度も経由していない中継交換装置に接続している回線を選択する請求項４記載の分散交換システム。
【請求項７】
通話路スイッチと、回線インタフェースと、呼処理制御を行う呼処理プロセッサを有する複数の交換装置と、任意の２つの交換装置が直接接続されているメッシュ型ネットワークを有し、
ここで、発信交換装置と着信先交換装置間とを直接接続する回線に空きが無い場合に、発信交換装置は、中継交換装置に接続される空きのある第一の回線を選択し、次に、該中継交換装置が着交換装置に接続される第二の回線がすべて使用中の場合呼損とする分散交換システム。
【請求項８】
通話路スイッチと、回線インタフェースと、呼処理制御を行う呼処理プロセッサを有する複数の交換装置と、
任意の２つの交換装置が直接接続されているメッシュ型ネットワークと、
起動信号を加入者やトランクを接続する回線インタフェースより受信した際、着信番号情報から着信交換装置番号に変換し該着信交換装置番号を含む起動信号を他交換装置に送信する手段と、及び、
他交換装置から起動信号を受信した際、該着信交換装置番号により着信処理を行う手段を有する分散交換システム。
【請求項９】
通話路スイッチと、回線インタフェースと、呼処理制御を行う呼処理プロセッサを有する複数の交換装置と、
任意の２つの交換装置が直接接続されているメッシュ型ネットワークと、
起動信号を加入者やトランクを接続する回線インタフェースより受信した際、該着信番号を含む起動信号を他交換装置に送信する手段と、及び、
他交換装置から起動信号を受信した際、起動信号の中の着信番号により着信処理を行う手段を有する分散交換システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、独立に動作可能な交換装置を複数接続する分散型交換システムに関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
小型の交換装置を接続して大容量の交換システムを構築する従来例を図２、図３を用いて説明する。図２、図３は共に、複数の交換装置とこれらの交換装置を接続する結合機構により構成される交換システムである。
【０００３】
図２は、加入者線、中継線等を収容する複数の交換装置（１０a、１０ｂ、１０ｃ）を結合する結合機構として小型交換装置（２０a、２０ｂ、２０ｃ）を配備したものである。結合機構を構成するそれぞれの小型交換装置（２０a、２０ｂ、２０ｃ ）から全ての交換装置（１０a、１０ｂ、１０ｃ）にルートが確保できるように回線が接続されている。小型交換装置は通話路スイッチ２１ａおよび処理プロセッサ２２ａより構成される。このようなシステムとして、電子通信学会・交換研究会ＳＥ８３−１８「大規模時分割交換システム用ソフトウェアの構成」に開示がある。このシステムでは、入出力回線１３に空きがあるのにもかかわらず、内部でブロックされ呼が設定できない呼損を減少させるために、呼の要求があるたびに、発リンク（発信交換装置と結合機構間のリンク）の空きチャネルと着リンク（着信交換装置と結合機構間のリンク）間で空きチャネルを選択する。
【０００４】
図３は、処理プロセッサ２６で制御される大型の一段スイッチ２５を複数の交換装置（１０a、１０ｂ、１０ｃ）間の結合する結合機構に使用した場合である。これに関し、ＩＳＳ９２[International Switching Symposium], A3.2 An ATM Switching System Architecture for First Generation of Broadband Servicesに開示がある。本構成は、入出力回線１３に空きがあれば、必ず内部リンクが選択できるため、結合機構でチャネル選択を行えば呼損が起こらないノンブロックシステムが達成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の結合機構を用いる従来方式において、図２では、発交換装置（発信交換装置）から着交換装置（着信交換装置）までの全リンクの空き塞がり情報を管理し発着リンクで空きチャネルを見つける処理を呼毎に行う必要がある。図３では、このような呼毎の複雑な処理は不要であるが、リンクを制御する制御情報を終端してチャネルアサインの処理を呼毎に行う必要がある点では同じである。従って、従来技術では、システムの共通部である結合機構にインテリジェンスを持たすことになり、信頼性の面で課題がある。また、図２及び図３では結合機構を組み込むことによるコスト増加も発生する。
【０００６】
本発明の目的は、結合機構を用いることなく分散交換システムを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
それぞれが、加入者回線に接続される複数の回線インタフェースと、内線リンクに接続される複数の回線インタフェースと、前記複数の回線インタフェースに接続される通話路スイッチと、前記回線インタフェースで終端された制御信号に応答して前記通話路スイッチを制御する交換プロセッサを有する、複数の交換装置を有し、ここで、前記複数の交換装置は、前記内線リンクにより、任意の２つの前記交換装置が直接接続されていることを特徴とする分散交換機システムを設ける。
【０００８】
また、複数の交換装置からなる分散交換システムにおいて、（１）発交換装置は着交換装置へ接続する回線の状態をチェックし、空きチャネルがあれば、該チャネルを選択し、（２）該着交換装置への回線がすべて使用中であれば、他の交換装置に接続する回線の状態をチェックし、空きチャネルがあれば、該チャネルを選択し、（３）上記他の交換装置に着信すると、この交換装置と着交換装置間のチャネルを補足し、当該他の交換装置は発交換装置と着交換装置を接続すべく通話路スイッチを制御して、発交換装置と当該他の交換装置間の内部リンクチャネルと当該他の交換装置と着交換装置間の内部リンクチャネルを結ぶ折り返しパスを設定し、同時に、着交換装置に起動をかけ、（４）中継交換装置と着信交換装置の間の回線がすべて塞がりの場合、複数の交換装置を経由して、同様に発着信交換装置が接続するようにする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１０】
（１）交換システムの構成
図１は、本発明である分散交換機システムの構成を示す。本発明では、複数の交換装置（１０a、１０ｂ、---、１０ｎ）を用いて一つの交換機システムとして動作させる。この交換機システムは、１つの交換ノード（交換局）として動作する。それぞれの交換装置１０は、交換装置間の回線である内部リンク（交換装置間回線）１４により接続される。接続法は、任意の２つの交換装置１０（１０a、１０ｂ、---、１０ｎ）を互いに直接回線で接続するメッシュ型である。従って、内部リンクはメッシュ型ネットワークを構成する形となる。それぞれの交換装置１０は、通話路スイッチ１１、加入者線や他交換機に対する中継線である入出力回線１３、又は内部リンク１４に接続し発呼、応答、切断要求等の制御情報を終端して信号処理を行う回線インタフェース１５、及び、回線インタフェースで終端された制御情報に従って処理制御を行う交換プロセッサ１２により構成される。なお、発呼、応答、切断要求等の制御情報を終端する機能は必ずしも回線インタフェース部で実現する必要はなく、回線インタフェース部を介してこれらの制御情報を得られればその入手手段は何であってもよい。例えば、回線インタフェース部内にある制御信号を終端する信号装置であってもよく、回線インタフェース部に接続され、回線インタフェース部から制御信号を受信し、受信した制御信号を終端する信号装置であってもよい。交換プロセッサ１２は、制御信号に従って通話路スイッチ１１を制御し、入出力回線インタフェース同士、または、内線リンク回線インタフェース同士、または、入出力回線インタフェースと内線リンク回線インタフェース同士を接続する。交換プロセッサ１２は、メモリ、処理装置、各種データを図には示さない外部装置との間で設定したり読み出したりするＩ／Ｏ装置等を有する。本交換機システムの複数の交換装置はそれぞれが加入者線、他の交換機システムへの中継線を有し、この点が、従来の結合機構に用いられる小型交換装置やスイッチと異なる点である。
【００１１】
図１の太線部は、一つの中継交換装置１０ｂを経由して、発信交換装置１０aと着信交換装置１０ｎが接続される構成図を示している。ここで、交換装置１０ｂの通話路スイッチは、内線リンク回線インタフェース同士を接続している。
【００１２】
（２）交換処理動作
交換処理動作について図４、図５および図６を用いて説明する。ここで、説明する動作は、たとえば、プログラムの形で交換プロセッサ１２内のメモリに記憶され、これを交換プロセッサ内の処理装置で実行することにより実現することができる。
【００１３】
はじめに、発信処理について図４を用いて説明する。
【００１４】
図４は、発信交換装置（発交換装置）における発信処理の動作を示す。ここで、発信交換装置とは、入出力回線１３から通話／通信相手（着信先）を識別する着信番号（相手を識別できる情報であれば良い）を含む呼設定信号を回線インタフェース１５で受信した交換装置である。発信交換装置は、受信した呼設定信号内の、通信先を示す着信番号により、図１１の“着信番号−着信交換装置番号変換テーブル”によって着信交換装置番号を決定する（ステップ１０１）。図１１の着信番号−着信交換装置番号変換テーブルは、着信番号と当該交換機システム内で当該着信番号に関係する回線インタフェースが収容されている交換装置の着信交換装置番号との対応関係を示すテーブルであり、この着信交換装置番号を有する交換装置には、着信番号を有する着信先の回線インタフェースか、他の交換ノードへの中継線への回線インタフェースが接続されている。このテーブルは、交換プロセッサ１２のメモリ内に記憶される。なお、着信交換装置番号は当該交換機システム内（交換ノード内）で使用される番号であり、交換機システム内の交換装置を識別するのに使用される。なお、交換装置を識別できる情報であれば良く必ずしも番号である必要はない。
【００１５】
次に、発信交換装置は、着信交換装置番号により、自交換装置が着信交換装置であるか否かをチェックする、すなわち呼が自交換装置落ちか否かを判断する（ステップ１１２）。このチェックは、各交換装置が事前に自交換装置番号を交換プロセッサのメモリ等に記憶しておき、これと先に得られた着信交換装置番号を比較し、一致した場合を自交換装置が着信交換装置とすることで判断することができる。自交換装置が着信交換装置であれば、着信番号から着信加入者に起動をかける（ステップ１１３）。自交換装置が着信交換装置でない場合には、着信交換装置に接続する回線（内部リンク１４）を選択し、内部リンク上の多重されているチャネル（時分割されているタイムスロット、または、パケット多重されている論理チャネル）の空き塞がりを、別途管理されている空き塞がり表にてチェックする（ステップ１０２）。なお、この空き塞がり表は、例えば、チャネルを使用する毎に、使用したチャネルに使用中であることをセットし、使用が終了する毎に使用中をリセットすることで管理することができる。
【００１６】
チェックの結果（ステップ１０３）、着信交換装置へのチャネルが空いていれば、当該チャネルを捕捉し（ステップ１０４）、例えば、図１０に示すＩＴＵ−Ｔの局間信号Ｎｏ．７のＩＡＭメッセージを起動信号として発信交換装置から着信交換装置に内部リンク側の回線インタフェース１５経由で送信する（ステップ１０５）。このＩＡＭメッセージには、メッセージがＩＡＭメッセージであることを示すメッセージ種別、着信先を示す着信番号が含まれる。
【００１７】
更に、このＩＡＭメッセージに、図１１を用いて出力した着信交換装置番号を、ＩＡＭメッセージの着信号局コードのエリアに設定する方式と設定しない方式とがある。着信交換装置番号を設定する場合、このメッセージを受信した交換装置は、自交換装置が着信交換装置か否かを判断するのに、上記の着信交換装置番号を用いることができる。設定されない場合は、メッセージ中の着信番号が使われることになる。交換装置番号を起動信号であるＩＡＭメッセージに乗せる場合、起動交換装置側で、乗せる手間が必要になるが、ＩＡＭメッセージを受けた交換装置ではこの交換装置番号をそのまま使用することができ、着信番号のみを送信した場合と比較して着信交換装置での番号変換が不要となる利点がある。特に、交換機システムを構成する交換装置の数が増えた場合は中継交換装置の数が増えることが予想され、この場合、着信交換装置での番号変換が不要となることはそのメリットが大きい。この着信交換装置番号は、当該交換機システム内で使用される番号である。
【００１８】
一方、発信交換装置から着信交換装置へ直接接続されているチャネルが全て使用中であれば、他の交換装置に接続する回線のチャネルの空き塞がりをチェックする（ステップ１０６）。空きチャネルがあれば（ステップ１０７）、その中継交換装置へのチャネルを捕捉し（ステップ１０８）、起動信号を中継交換装置に送信する（ステップ１０９）。空きがなければ（ステップ１０７）、他のチャネルの空きを探しに行く（ステップ１１０）。以上の動作により、発信交換装置から着信交換装置へ直接接続されているチャネルが無い場合でも他の交換装置へ中継接続を依頼することが可能となり、呼損率を下げることができる。全てのチャネルが塞がりであれば、ブロック処理、すなわち、接続をせずに発信元交換機、あるいは、加入者に接続不可の情報を伝える（ステップ１１１）。
【００１９】
図５の動作により、発信交換装置から着信交換装置へ２ルート以上の回線がある場合には、発信交換装置から着信交換装置へ直接つながるルートが優先的に第１候補ルートとして選ばれることになり、効率的な接続が可能となる。
【００２０】
次に、着信処理について説明する。
【００２１】
図５は、着信処理１を示す。内部リンク（チャネル）から起動信号を受けた交換装置は、受信した呼が、自交換装置当てのものか、又は他の交換装置当てのものかを識別するために、起動信号（入力信号）であるＩＡＭメッセージの着信号局コードエリアの着信交換装置番号、または、着信番号を抽出する（ステップ１２１）。
【００２２】
ＩＡＭメッセージから着信番号を抽出する場合は、図１１に示す着信番号−着信交換装置番号変換テーブルにより着信交換装置番号を求め、自交換装置落ちかどうかをチェックする（ステップ１２２）。このチェックには、自交換装置が保持している交換装置番号と比較することによって行う。比較の結果、自交換装置落ちであれば、着信番号から着信加入者に起動をかける（ステップ１２８）。ＩＡＭメッセージの発信号局コードエリアから交換装置番号を抽出する場合は、この交換装置番号をそのまま用いて、自交換装置落ちかどうかをチェックする(ステップ１２２)。後の動作は、着信番号を抽出した場合と同じである。
【００２３】
自交換装置落ちでなければ、着信番号が示す着信交換装置（着交換装置）に接続する回線の空き塞がりをチェックし（ステップ１２３）、チャネルに空きがあれば、チャネルを捕捉し（ステップ１２５）、起動信号を新たな着信交換装置に送信する（ステップ１２６）。以上述べたように、この着信処理を実行する交換装置は、着信交換装置番号が自交換装置番号と一致しない場合は、ＩＡＭメッセージにより受け取った呼は着信交換装置へ中継されるべき呼と判断して処理することができる。交換装置へのチャネルが見つかった場合は、この交換装置は発交換装置から当該交換装置へのチャネルを、今回見つけた自交換装置から着信交換装置へのチャネルを通話路スイッチをもちいて接続する。一方、全てのチャネルが使用中であれば、ブロック処理を行う（ステップ１２７）。
【００２４】
図６は、別の着信処理である着信処理２を示す。
【００２５】
内部リンク（チャネル）から起動信号を受けた交換装置は、起動信号（入力信号）内の着信局コードエリアの着信交換装置番号、または、着信番号を抽出する（ステップ１４１）。着信番号を抽出する場合は図１１に示す着信番号−着信交換装置番号変換テーブルにより着信交換装置番号を求める。その後、交換装置は、着信交換装置番号と事前に記憶されている自交換装置の番号とを比較し、内部リンクから受けた呼が自交換装置落ちか否かをチェックする（ステップ１４２）。自交換装置落ちで有れば、着信番号から着信加入者に起動をかける（ステップ１５３）。
【００２６】
一方、自交換装置落ちで無ければ、着信番号が示す着信交換装置に接続する回線の空き塞がりをチェックし（ステップ１４３）、着信交換装置へのチャネルに空きがあれば、チャネルを捕捉し（ステップ１４５）、起動信号を着信交換装置に送信する（ステップ１４６）。もし、着信交換装置へのチャネルが全て使用中であれば、他の交換装置へのチャネルを選択する。この他の交換装置の選択においては、起動信号に含まれる通過交換装置の番号より、一度も経由していない交換装置を選択する。これにより、２つの交換装置間で呼を無駄にピンポン転送することを防げる。具体的には、例えば、起動信号の中に、起動信号を発行した交換装置が自交換装置番号を挿入し、これを通過交換装置番号として使用することでこれを実現することができる。また、２つ以上の中経ルートを持つ交換機システムを構成することができる。選択された交換装置に接続する回線のチャネルの空き塞がりをチェックする（ステップ１４７、１４８）。空きがあれば、チャネルを捕捉し（ステップ１４９）、起動信号を中継交換装置に送信する（ステップ１５０）。空きがなければ、他の回線の空きを探しに行く（ステップ１５１）。すべての回線が塞がりであれば、ブロック処理を行う（ステップ１５２）。
【００２７】
上記述べたように、本交換装置では、目的とする交換装置への直接の回線（チャネル）が塞がりの時には、別の交換装置を経由して目的交換装置への回線を見つける機能を有しているので、直接の回線が塞がりの時にブロックとする場合より、呼損率は小さくなる。
【００２８】
（３）通話路の接続
図７から図９は、４つの交換装置からなる交換機システムを示しており、この図の中の接続は、発着の交換装置間の通話路の接続状態を示す。なお、図の簡略化のため、各交換装置間を接続する個々の内部リンクは記載していない。ここで、交換装置２０１は発信加入者または他の交換機システムから呼を受付ける発信交換装置とする。また、交換装置２０４は、前記呼を受ける着信加入者、または、他の交換機システムへの中継線を有する着信交換装置とする。図７は、発信交換装置から着信交換装置へ内部リンクを直接接続して場合であり、図８は中継交換装置（２０２）を一つ、図９は中継交換装置（２０２、２０３）を二つ経由して通話路が接続されている場合を示している。ここで、図９では、例えば、中継交換装置２０３が、発信交換装置に起動信号を送らないように、着信処理２の機能（特に通過交換装置番号を用いて今までに通過した交換装置への再度の起動信号の発行をやめる点）が必要である。図７、図８の場合は、着信処理１を用いて着信交換装置へ呼を設定することができるが、着信処理２が実装されていても通話路を設定できる。但し、交換装置間のチャネルの状態は常に変化しており、すなわち、発信交換装置から着信交換装置への接続が常に直接リンクまたは１回の中継で接続できるとは限らないので、着信処理２を有する方が望ましい。
【００２９】
【発明の効果】
本実施例の構成では、２つの交換装置間を直接回線で接続するメッシュ接続を用いているため、従来、用いていた結合機構が不要となる。そのため結合機構のコスト分、全体のコストが削減される。
【００３０】
次に、本方式と従来型の交換システム（図２、図３）とコストの比較を行う。比較に際し、システム容量６４ｋ回線、一つの交換装置の容量１６ｋ回線、図２に示す結合機構におけるスイッチは交換装置（１６ｋ回線）と同様のものを用いる、および、コストは回線数に比例するとし回線数比例部は、交換システム全体の７０％とする（３０％は共通部）と、仮定する。
【００３１】
上記仮定の基、評価を行うと次のようになる。
【００３２】
・本願方式：１６ｋ回線（交換装置）×４
・図２方式：１６ｋ回線（交換装置）×４＋１６ｋ回線（結合装置）×２
・図３方式：１６ｋ回線（交換装置）×４＋６４ｋ回線（結合装置）×１
上記より、回線比例部に関し、本方式が１とすると、図２方式が１.５、図３方式が２の割合でコストがかかることになる。従って、共通部を考慮して、本方式は、図２方式と比較し２６％、図３方式に比べ４１％、コストを減少させることができる。
【００３３】
従って、小型交換機（本実施例では交換装置が対応する）を接続して大容量の交換システムを構築する際、加入者線を収容できない結合機構を用いて構成するよりも低コストで効果的に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される交換システム構成を示す図。
【図２】小容量スイッチを結合装置に用いた交換システム構成図。
【図３】大容量一段スイッチを結合装置に用いた交換システム構成図。
【図４】発信交換装置における発信処理を示すフロー図。
【図５】中継交換装置、または、着信交換装置における着信処理１を示すフロー図。
【図６】中継交換装置、または、着信交換装置における着信処理２を示すフロー図。
【図７】発着交換装置が直接、接続される場合を示す図。
【図８】一つの中継交換装置を経由して発着交換装置が接続される場合を示す図。
【図９】二つの中継交換装置を経由して発着交換装置が接続される場合を示す図。
【図１０】ＩＴＵ−Ｔ Ｎｏ．７信号方式のＩＡＭメッセージを示す図。
【図１１】着信番号―着信交換装置番号変換テーブルを示す図。
【符号の説明】
１０…交換装置、１１…スイッチ、１２…プロセッサ、１３…入力回線、１４…交換装置間回線、１５…回線インタフェース、２０、２５…結合装置、２１…スイッチ、２２、２６…プロセッサ、１０１〜１１１…発信処理、１２１〜１２８…着信処理１、１４１〜１５３…着信処理２、２０１〜２０４…交換装置、２０５、２１５、２１６、２２５、２２６、２２７…通話路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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