(57)【要約】開示されている構内交換機は、その使用条件をもとに負荷分散をメイン制御部とサブ制御部とで変更する。回線カードは、通常はサブ制御部の指示を受けて各種動作をする第１のモジュール群と、サブ制御部またはメイン制御部の指示を受けて各種動作をする第２のモジュール群と、バスアービトレーション回路と、そのバスアービトレーション回路を回避する回避セレクタを備えた内部モジュールバス選択部とを有する。メイン制御部はシステムの起動時に収容されている回線カードの情報よりシステムの負荷を予測し、その結果を考慮して各回線カードの各モジュール毎にその制御をサブ制御部が担当するか又はメイン制御部が担当するかを決定する。
2002056608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構内交換機であって、
（ａ）中央処理装置としての動作を行うメイン制御部と、
（ｂ）複数の回線カードであって、前記複数の回線カードのそれぞれは、
ｂ−１）サブ制御部と、
ｂ−２）通常は前記サブ制御部の指示を受けて動作する第１のモジュール群と、
ｂ−３）前記サブ制御部または前記メイン制御部の指示を受けて動作をする第２のモジュール群と、
ｂ−４）前記メイン制御部と前記サブ制御部のバス権を調停する内部バス調停部と、
ｂ−５）バスアービトレーション回路と、前記バスアービトレーション回路を回避する回避セレクタを含み、前記第２のモジュール群に対して前記メイン制御部または前記サブ制御部からアクセスが発生した時に、アクセス先のルーティングを行う内部モジュールバス選択部とを含む
複数の回線カードと
を備え、
前記メイン制御部は、前記構内交換機の起動時に、前記複数の回線カードの種類および数を把握して、システムの負荷を予測し、その結果に基づいて、前記各回線カードの前記第１と第２のモジュール群の中の各モジュール毎に、その制御を前記サブ制御部と前記メイン制御部とのどちらが担当するかを決定し、
アクセス対象のモジュールが、前記メイン制御部と前記サブ制御部の少なくとも一つに、直接、制御されている場合、前記バスアービトレーション回路が回避され、
前記アクセス対象のモジュールが、前記メイン制御部と前記サブ制御部から制御されている場合、前記内部モジュールバス選択部において前記バスアービトレーション回路による処理が実行される
構内交換機。
【請求項２】
請求項１に記載の構内交換機であって、さらに
前記複数の回線カードのいずれかの活線挿抜が行われたか否かを検出し、
前記活線挿抜を検出した場合には、前記システムの負荷の予測を実行する構内交換機。
【請求項３】
請求項１に記載の構内交換機であって、
前記サブ制御部の動作に異常が発生しているかを検出し、
前記サブ制御部の動作に異常を検出した場合、前記複数の回線カードのうち、異常が認識された回線カードのモジュールの制御を前記メイン制御部が行なう
構内交換機。
【請求項４】
請求項１に記載の構内交換機であって、
前記複数の回線カードのそれぞれは、さらに、
ｂ−６）前記メイン制御部と前記サブ制御部間でのコマンドの受け渡しの時に、一時コマンドを記憶する双方向記憶部
を含み、
前記メイン制御部が、前記第１のモジュール群に対して直接アクセスを行う場合は、前記内部バス調停部により、バス権を取得したのちアクセスを行い、
前記メイン制御部が、前記第１のモジュール群に対して間接的にアクセスを行う場合は、前記双方向記憶部を介して、前記サブ制御部に指示を伝えることにより、前記メイン制御部からの指示を、前記サブ制御部が、制御対象モジュールの動作を制御する
構内交換機。
【請求項５】
それぞれサブ制御部を含む複数の回線カードと、中央処理装置としての動作を行うメイン制御部を有する構内交換機の制御方法であって、
（ａ）収容されている前記複数の回線カードのそれぞれの種類および枚数を把握するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）で得られた結果に基づいて、システムの負荷を予測するステップと、
（ｃ）前記システムの負荷に基づいて、前記複数の回線カードのそれぞれが有するモジュール群のそれぞれ毎に、その制御を前記サブ制御部と前記メイン制御部のどれが担当するかを決定するステップと、
（ｄ）前記モジュール群の一部のモジュールが、前記メイン制御部と前記サブ制御部とのいずれかに制御されている場合、バスアービトレーション処理を省略するステップ
を備える
構内交換機の制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載の構内交換機の制御方法であって、さらに、
（ｅ）アクセス対象のモジュールがメイン制御部とサブ制御部双方からの制御されている場合、前記バスアービトレーション処理を実行するステップ
を備える
構内交換機の制御方法。
【請求項７】
請求項５記載の構内交換機の制御方法であって、さらに
（ｅ）前記複数の回線カードのそれぞれの活線挿抜が行われたか否かを検出するステップと、
（ｆ）前記活線挿抜が行われた場合には、ステップ（ａ）と（ｂ）を再実行するステップ
を備える
構内交換機の制御方法。
【請求項８】
請求項５記載の構内交換機の制御方法であって、さらに、
（ｅ）前記サブ制御部の動作に異常が発生しているかを検出するステップと、
（ｆ）前記複数の回線カードのうち、異常が検出された前記サブ制御部を含む回線カードのモジュールを、前記メイン制御部が、前記サブ制御部に代わって制御するステップ
を備える
構内交換機の制御方法。
【請求項９】
構内交換機であって、
（ａ）中央処理装置としての動作を行うメイン制御部と、
（ｂ）複数の回線カードであって、前記複数の回線カードのそれぞれは、
ｂ−１）負荷分散を行うサブ制御部と、
ｂ−２）音声信号のコーデック変換を含む処理を行う第１のモジュール群と、
ｂ−３）前記サブ制御部または前記メイン制御部の指示を受け、前記第１のモジュール群に対するインタフェース信号の生成、前記音声データに対するタイムスロットのスイッチング制御、および会議通話制御の少なくとも一つの処理を行う第２のモジュール群と、
ｂ−４）前記メイン制御部から前記第１のモジュール群へのアクセスを行うときに、前記サブ制御部からバス権を取得して前記メイン制御部にバス権を渡す内部バス調停部と、
ｂ−５）バスアービトレーション回路と、前記バスアービトレーション回路を回避する回避セレクタを含み、アクセス先のルーティングを行う内部モジュールバス選択部
とを含む
複数の回線カードと
を備え、
前記メイン制御部は、前記構内交換機の起動時に、前記複数の回線カードの種類および枚数を把握してシステムの負荷を予測し、その結果に基づいて、前記複数の回線カードのそれぞれの前記モジュール群の中の各モジュール毎にその制御をサブ制御部が担当するか又はメイン制御部が担当するかを決定し、
アクセス対象のモジュールが、前記メイン制御部と前記サブ制御部の少なくとも一つに、直接、制御されている場合、前記バスアービトレーション回路を回避させられ、
前記アクセス対象のモジュールが前記メイン制御部と前記サブ制御部からの制御されている場合、前記内部モジュールバス選択部において前記バスアービトレーション回路による処理が実行される
構内交換機。
【請求項１０】
クレーム９に記載の構内交換機であって、
前記内部モジュールバス選択部はバス切り替え機能を有し、
ｉ）前記メイン制御部及び前記サブ制御部双方から前記第２のモジュール群の全てのモジュールをアクセス可能にするモードと、ｉｉ）前記第２のモジュール群を、前記メイン制御部からのみアクセス可能なモジュール群と、前記サブ制御部からのみアクセス可能なモジュール群とに前記バスを切り替えるモードとを有する
構内交換機。
【請求項１１】
クレーム９に記載の構内交換機であって、さらに、
システムバスマスター制御部を
備え、
前記複数の回線カードのそれぞれは、さらに、
システムバスと前記複数の回線カードのそれぞれにおけるバスとのタイミング調整を行うシステムバス・スレーブ制御部を含み、
前記システムバススレーブ制御部はコンフィグレーション空間を有し、
前記システムバスマスター制御部と前記システムバススレーブ制御部とはそれぞれコンフィグレーションアクセス機能を有する
構内交換機。
【請求項１２】
請求項９から１１のいずれかに記載の構内交換機であって、
前記内部モジュールバス選択部は、前記第２のモジュール群に対して、前記メイン制御部と前記サブ制御部とのいずれかからアクセスが発生した時に、アクセス先のルーティングを行う
構内交換機。
【請求項１３】
請求項９に記載の構内交換機であって、
前記内部モジュールバス選択部は、さらに、２系統のバスの競合調停を行う
構内交換機。
【請求項１４】
請求項１３に記載の構内交換機であって、
前記サブ制御部の動作に異常が発生しているかを検出し、
前記複数の回線カードのいずれかの活線挿抜が行われたか否かを検出し、
前記活線挿抜を検出した場合には、前記システムの負荷を予測を実行し、
前記サブ制御部の動作に異常を検出した場合、前記複数の回線カードのうち、異常が認識された回線カードのモジュールの制御を前記メイン制御部が行なう
構内交換機。
【請求項１５】
構内交換機であって、
（ａ）メイン制御部と、
（ｂ）それぞれが、サブ制御部と複数のモジュールを含む複数の回線カードと
を備え、
前記メイン制御部は、前記構内交換機の起動時に、前記複数の回線カードの種類および数を把握して、その結果に基づいて、前記複数のモジュールのそれぞれの制御を、前記サブ制御部と前記メイン制御部とのどちらが担当するかを決定する
構内交換機。
【請求項１６】
請求項１５の構内交換機であって、さらに、
（ｃ）バスアービトレーション回路を含み、アクセス先のルーティングを行なうバス選択部
を含み、
前記複数のモジュールのうちアクセス対象のモジュールが、前記メイン制御部と前記サブ制御部の少なくとも一つに、直接、制御されている場合、前記バスアービトレーション回路が回避される
構内交換機。
【請求項１７】
請求項１５の構内交換機であって、
前記複数の回線カードのいずれかの活線挿抜が行われたか否かを検出し、
前記活線挿抜を検出した場合には、前記メイン制御部は、前記複数の回線カードの種類および数を把握して、その結果に基づいて、前記複数のモジュールのそれぞれの制御を、前記サブ制御部と前記メイン制御部とのどちらが担当するかを決定する
構内交換機。
【請求項１８】
請求項１５の構内交換機であって、
前記サブ制御部の動作に異常が発生しているかを検出し、
前記サブ制御部の動作に異常を検出した場合、前記複数のモジュールのうち、前記異常が認識されたサブ制御部を含む前記複数の回線カードの少なくとも一つに含まれるモジュールの制御を、前記メイン制御部が行なう
構内交換機。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、構内交換機および構内交換機の制御方法に関し、とくに、主制御カードにメイン制御部を搭載し、回線カードにサブ制御部を搭載した構内交換機とその制御方法に関する。
背景技術
近年、コンピュータテレフォニーインテグレーション機能（ＣＴＩ）機能を内蔵する構内交換機（ＰＢＸ）、ＩＳＤＮに対応したＰＢＸ、ワイヤレス機能を搭載したＰＢＸ等が、商品化されいる。
そのような環境のもと、次々に加わってくる負荷に対応するために、複数の中央処理装置（ＣＰＵ）を搭載したＰＢＸが紹介されている。このようなＰＢＸにおいては、メインＣＰＵ（メイン制御部）は、上位アプリケーションの処理や全体制御を主に行う。サブＣＰＵ（サブ制御部）は、各種回線カードに搭載され、リアルタイム処理を必要とする端末処理を主に行う。ここでは、メインＣＰＵとサブＣＰＵとの役割を分割させることで負荷の分散が行なわれる。
図４は、従来のＰＢＸを示すブロック図である。ＰＢＸは、主制御カード１３０と、複数の回線カード１３２ａ，１３２ｂ，…１３２ｎを備えている。主制御カード１３０において、メイン制御部１０１は、構内交換機のＣＰＵとしての動作を行う。主記憶部１０２は、メイン制御部１０１のプログラムやデータを記憶する。システムバスマスター制御部１０３は、メイン制御部１０１が各回線カード１３２ａ〜１３２ｎにアクセスするときに、データを独自のシステムバス規格のフォーマットに変換したり、アドレス変換したり、タイミング調整を行なう。
システムバス１１５は、主制御カードと各回線カードを接続する。ハイウェイバス１１６は、各回線カード間を接続する。
回線カード１３２ａにおいて、各部分は次のように働く。
システムバススレーブ制御部１０４は、主制御カード１３０内のシステムバスマスター制御部１０３から出力されるインタフェース信号を受信して、それ自身の回線カードへ、アクセスしてきているか否かを判定する。制御部１０４は、それ自身の回線カードへアクセスしてきていると判定したときのみ、アクセスモードを解釈して、受信したデータの回線カード内部バス規格のフォーマットへの変換、アドレス変換、およびタイミング調整を行う。
サブ制御部１０５は、回線カード１３２ａ〜１３２ｎのＣＰＵとしての動作を行う。
個別記憶部１０６は、サブ制御部１０５のプログラムやデータを記憶する。
第１のモジュール群Ａ１０７は、サブ制御部１０５のバスであるローカルバス１１７と直結され、コーデックとしてのデータ変換等の処理を行う。
モジュール群Ｂ１０８ａ，モジュール群Ｂ１０８ｂは、第１のモジュール群Ａ１０７に対するインタフェース信号を生成する。さらに、モジュール群Ｂ１０８ａ、１０８ｂは、ＰＢＸ内のハイウェイバス１１６上を流れる音声データに対するタイムスロットのスイッチング制御やゲイン制御、会議通話制御等のさまざまな処理を行う。
内外線インタフェース部１０９は、回線カードと電話端末群とのインタフースコネクタである。
インテリジェントブロック１１８は、ローカルバスインタフェース部１１０、ダイレクトメモリアクセス制御部１１１、双方向記憶部１１３から成る。
ローカルバスインタフェース部１１０は、サブ制御部１０５とインテリジェントブロック１１８との間で、互いにアクセスがスムーズに行なわれるように整合をとる。
ダイレクトメモリアクセス制御部１１１は、個別記憶部１０６と第２のモジュール群Ｂ１０８ａ、１０８ｂとの高速データ転送を、サブ制御部１０５ａを介さず実現する。双方向記憶部１１３は、メイン制御部１０１とサブ制御部１０５間でのコマンドの受け渡しの時に、一時、コマンドを記憶する。
このように構成されたＰＢＸにおいては、メイン制御部１０１がアクセスする回線カード上の第２のモジュール群Ｂ１０８ａと、サブ制御部１０５がアクセスする第２のモジュール群Ｂ１０８ｂが、予め明確に分離されている。ＰＢＸのシステムの大きさ、すなわちサポートする回線数等によって、主制御部とサブ制御部の負荷が予測され、その負荷の分離と配分を決定されていた。
また、メイン制御部１０１が、サブ制御部１０５の制御配下の第２のモジュール群Ｂ１０８ｂに対して、オペレーションを行うとする。この場合、メイン制御部１０１は、サブ制御部１０５に、その動作の代行を行わせるために、双方向記憶部１１３を介して、コマンドを送信する。
上記のように、従来のＰＢＸにおいては、第２のモジュール群Ｂ１０８ｂは、サブ制御部１０５でしか直接、制御されない。したがって、サブ制御部１０５が動作不能状態に陥った場合、そのサブ制御部１０５が搭載されている回線カードの動作を保証することができない。このとき、回線カードの下にある内線についての動作に支障がでる。
また、たとえ第１のモジュール群Ａ１０７や個別記憶部１０６、第２のモジュール群Ｂ１０８ａ、１０８ｂが、メイン制御部１０１およびサブ制御部１０５の双方から直接アクセス可能であって、回線カードの動作を保証されたとしても、バスアービトレーション回路が複数段必要となる。また、制御部１０１またはサブ制御部１０５が、下位のモジュールにアクセスするたびに、全てのバスアービトレーションをおこなうと、アクセス速度が低下する。これは、このＰＢＸのパフォーマンス低下につながる。
発明の開示
本発明は上記の課題に鑑み、サブ制御部配下の回線カードの動作を保証すると共に高速アクセスを実現することが可能な装置を提供することを目的とする。
本発明の構内交換機は、中央処理装置としての動作を行うメイン制御部と複数の回線カードを含む。
前記複数の回線カードのそれぞれは、
ｂ−１）サブ制御部と、
ｂ−２）通常は前記サブ制御部の指示を受けて動作する第１のモジュール群と、
ｂ−３）サブ制御部またはメイン制御部の指示を受けて動作をする第２のモジュール群と、
ｂ−４）メイン制御部とサブ制御部のバス権を調停する内部バス調停部と、
ｂ−５）バスアービトレーション回路と、バスアービトレーション回路を回避する回避セレクタを含み、第２のモジュール群に対してメイン制御部またはサブ制御部からアクセスが発生した時に、アクセス先のルーティングを行う内部モジュールバス選択部とを含む。
メイン制御部は、構内交換機の起動時に、複数の回線カードの種類および数を把握して、システムの負荷を予測する。メイン制御部は、その結果に基づいて、前記各回線カードの前記モジュール群の中の各モジュール毎に、その制御を前記サブ制御部と前記メイン制御部とのどちらが担当するかを決定する。
さらに、アクセス対象のモジュールが、メイン制御部とサブ制御部の少なくとも一つに、直接、制御されている場合、バスアービトレーション回路が回避させられる。
また、アクセス対象のモジュールが、メイン制御部とサブ制御部から制御されている場合、内部モジュールバス選択部において、バスアービトレーション回路による処理が実行される。
また、本発明において、それぞれサブ制御部を含む複数の回線カードと、中央処理装置としての動作を行うメイン制御部を有する構内交換機の制御方法は、下記のようなステップを含む。
（ａ）収容されている複数の回線カードのそれぞれの種類および枚数を把握する。
（ｂ）ステップ（ａ）で得られた結果に基づいて、システムの負荷を予測する。
（ｃ）システムの負荷に基づいて、複数の回線カードのそれぞれが有するモジュール群のそれぞれ毎に、その制御をサブ制御部とメイン制御部のどれが担当するかを決定する。
（ｄ）モジュール群の一部のモジュールが、メイン制御部とサブ制御部とのいずれかに制御されている場合、バスアービトレーション処理を省略する。
これにより、構内交換機に挿入されている回線カードの種類や枚数等を把握した上で、構内交換システムのパフォーマンスやコスト等から判定した結果をもとに、メイン制御部とサブ制御部への負荷分散を柔軟に変更できる。例えば、回線カード上のサブ制御部が単独でモジュール群を制御したり、メイン制御部からの指示を受け、それに応じた制御を行う。このことで、メイン制御部の負荷を軽減させ、かつ無駄なバスアービトレーション回路をパスさせ、アクセス時間の短縮化を図ることができる。
また、回線カードの活線挿抜時において、新たに加わえられたカード、もしくは抜かれたカードの種類や枚数を的確に認識できる。その情報をもとに、負荷分散が、効率的に行なわれる。
さらに、例えサブ制御部が動作不能に陥っても、その制御配下のモジュール群に対する制御をメイン制御部が代行することができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の実施の形態による構内交換機を示すブロック図である。
本構内交換機（ＰＢＸ）は、主制御カード５０と、複数の回線カード５２ａ，５２ｂ，…５２ｎを備えている。主制御カード５０は、メイン制御部１、主記憶部２、システムバスマスター制御部３を備えている。メイン制御部１は、ＰＢＸの中央処理装置（ＣＰＵ）としての動作を行う。主記憶部２は、メイン制御部１のプログラムやデータを記憶する。システムバスマスター制御部３は、メイン制御部１が各回線カード５２ａ〜５２ｎにアクセスするときに、データを独自のシステムバス規格のフォーマットに変換したり、アドレス変換したり、タイミング調整を行なう。
メイン制御部１は、主記憶部２からプログラムをフェッチしたり、データをリード・ライトすることで主制御カード単独で制御を行う。また、メイン制御部１は、システムバスマスター制御部３を介して、後述のサブ制御部５に指示をだす。このことで、制御部１は、間接的に回線カードの制御を行う。場合によっては、制御部１は、直接に回線カード上のモジュール群Ａ７および後述のモジュール群Ｂ８にアクセスすることで、回線カードの制御を直接的に行う。システムバス１５は、ＰＢＸにおいて、主制御カード５０と各回線カード５２ａから５２ｎ間を接続する。ハイウェイバス１６には、音声データが流れている。
回線カード５２ａにおいて、システムバススレーブ制御部４は、主制御カード５０内のシステムバスマスター制御部３から出力されるインタフェース信号を受信する。このとき、制御部４は、それ自身の回線カードへアクセスがきているか否かを判定する。制御部４は、その回線カードへアクセスしてきていると判定したときのみ、アクセスモードを解釈する。このとき、制御部４は、アクセスしてきた信号を、回線カード内部バス規格のフォーマットへの変換し、そのアドレス変換、タイミング調整を行う。
サブ制御部５は、回線カード５２ａ〜５２ｎのＣＰＵとしての動作を行う。すなわち、サブ制御部５は、個別記憶部６からプログラムをフェッチしたりデータをリード・ライトすることで、単独で回線カード上のモジュール群Ａ７およびモジュール群Ｂ８を制御する。さらに、サブ制御部５は、メイン制御部１からの指示を、双方向記憶部１３を介して受け取り、それに応じた制御を行う。こうして、サブ制御部５は、メイン制御部１の負荷を軽減させる。
個別記憶部６は、サブ制御部５のプログラムやデータを記憶する。
第１のモジュール群Ａ７は、サブ制御部５のバスであるローカルバス１７と直結され、コーデックとしてのデータ変換等の処理を行う。
内外線インタフェース部９は、回線カードと電話端末群とのインタフェースコネクタである。
インテリジェントブロック１８は、ローカルバスインタフェース部１０、ダイレクトメモリアクセス制御部１１、双方向記憶部１３、内部バス調停部１２、内部モジュールバス選択部１４を含む。
インテリジェントブロック１８において、ローカルバスインタフェース部１０は、インテリジェントブロック１８とサブ制御部５との間で、互いにアクセスがスムーズに行なわれるように整合をとる。
ダイレクトメモリアクセス制御部１１は、個別記憶部６と後述のモジュール群Ｂとの高速データ転送を、サブ制御部５を介さず実現する。
内部バス調停部１２は、システムバススレーブ制御部４からのアクセスと、ダイレクトメモリアクセス制御部１１からのアクセスとの調停を行う。このとき、内部バス調停部１２は、優先度の高い方のアクセスを選択し、ローカルバスインタフェース部１０に出力する。
双方向記憶部１３は、メイン制御部１とサブ制御部５との間でのコマンドの受け渡しの時に、一時、コマンドを記憶する。
内部モジュールバス選択部１４は、バスアービトレーション回路の機能と、バスアービトレーション回路を回避するための回避セレクタの機能を備え、内部モジュールアクセスの競合を調停し、またアクセスのルーティングを行う。
第２のモジュール群Ｂ８は、第１のモジュール群Ａ７に対するインタフェース信号を生成する。さらに、第２のモジュール群Ｂ８は、ＰＢＸ内のハイウェイバス１６上を流れる音声データに対するタイムスロットのスイッチング制御やゲイン制御、会議通話制御等のさまざまな処理を行う。
図２は、内部モジュールバス選択部１４と第２のモジュール群Ｂ８の構成を詳細に示す。
内部モジュールバス選択部１４において、バスアービトレーション回路１４ａとバスアービトレーション回路を回避するための回避セレクタ１４ｂは、ルーティング部１４ｃを制御する。ルーティング部１４ｃは、内部モジュールアクセスの競合調停、およびアクセスのルーティングを行う。ここでは、予め下位のモジュール毎にどちらのバスの制御下にあるか決まっているモジュールは、アクセス時にアービトレーションを行わずにすむように、回避セレクタ１４ｂによってバスアービトレーション回路１４ａを回避して選択される。
また、各回線カードは、コンフィグレーションのメモリ空間も持っている。具体的には、各回線カードのシステムバススレーブ制御部４は、コンフィグレーション空間を有する。システムバスマスター制御部３とシステムバススレーブ制御部４とは、それぞれコンフィグレーションアクセス機能を有する。このことにより、ＰＢＸに挿入されているカードの種類や枚数等が、メイン制御部１が、コンフィグレーション空間をアクセスすることで把握される。こうして、システム全体の負荷や各回線カードの負荷が予測される。
各回線カードのコンフィグレーション空間には、そのカード自身の種類等の詳細な情報が登録されている。ここでは、カードがどんな機能を有しているかなどが記録されている。
なお、図１に示すように、回線カードの枚数は２枚以上からなるようにしてもよい。
このような構成のＰＢＸについて、その動作を図３を用いて説明する。
図３は、図１のＰＢＸにおいて、ＰＢＸに電源を投入してからの各処理を示すフローチャートである。
図３において、メイン制御部１は、ＰＢＸの電源ＯＮ時に、主記憶部２よりプログラムをフェッチする。そののち、制御部１は、システムバスマスター制御部３に対して、回線カードの第１スロットにコンフィグレーションアクセスを実行して第１スロットに挿入されているはずの回線カードの種類や枚数、回線カードがサポートしている端末数等の詳細な情報を取得するよう、指示する（Ｓ１）。
立ち上げ時のみではなく、ＰＢＸが動作している途中でカードの活栓挿抜の可能性もあるので、ある定期的な間隔で、チェックのために上記の動作を行われることもあり得る。
指示を受けたシステムバスマスター制御部３は、第１スロットに対してコンフィグレーションアクセスを実行する。その時、第１スロットに回線カードが挿入されている場合は、システムバススレーブ制御部４がこのアクセスに反応し、コンフィグレーション空間内に格納されているカード詳細情報を取得する。また、回線カードが挿入されているか否かの判定は、この任意の回線カードを指定してのコンフィグレーションサイクルに、応答があるか否かで判定される。
回線カードより応答があり、カード詳細情報の読み出しが完了した場合、その読み出した内容から、どんな種類のカードなのかを把握できる。
さらに、上記コンフィグレーションアクセスは、第２スロット〜第ｎスロットまで繰り返される。ここで、“ｎ”は、ＰＢＸがサポートしているスロット数である。
メイン制御部１は、現在、何番目のスロットに回線カードが挿入され、種類はどんなカードなのかという情報を取得し、システム全体での負荷を予測する。このように、全スロット分アクセスが施行される。その間に、メイン制御部１は、どのスロットに、どんな種類のカードが挿入されているかを把握する。その上で、このＰＢＸシステムの動作が開始される。
次に、ステップＳ１で得られた負荷情報に基づいて、メイン制御部１は、各回線カードごとのモジュール制御における負荷分散の割合を決定する。すなわち、各回線カードのモジュール群それぞれの制御を、メイン制御部１とおよびサブ制御部５が担当するかが決定される。
その後、メイン制御部１は、バスアービトレーション回路回避セレクタを含む内部モジュールバス選択部１４に対して、バスセレクタ設定を行う。この設定は、メイン制御部１が担当することになったモジュール群へのメイン制御部１からのアクセス速度、およびサブ制御部５が担当することになったモジュール群へのサブ制御部５からのアクセス速度が極力、高速になるように行なわれる。バスアービトレーション回路回避セレクタを含む内部モジュールバス選択部１４に対して、バスセレクタ設定を行う（Ｓ２）。
基本的に、回線カード上のモジュール群Ａ７やモジュール群Ｂ８および個別記憶部６等のアクセスは、メイン制御部１およびサブ制御部５双方から自由にアクセス可能である。しかしながら、ここでは、互いのアクセス速度を向上させるためにステップＳ２の処理を行う。このステップ２の動作は、スロットに挿入されている各回線カード全てに対して実行される。
次に、ステップ３で、ステップＳ１、Ｓ２で区分けされた分担に応じて、メイン制御部１およびサブ制御部５は動作を行う（Ｓ３）。
まず、回線カード上の個別記憶部６、またはモジュール群Ａ７の一部およびモジュール群Ｂ８の一部が、メイン制御部１によって直接制御されるように指定されている場合のアクセス手順について説明する。この場合、アクセス手順は以下のように実践される。
まず、メイン制御部１は、アクセス先が回線カード上のモジュールであろうとなかろうと、モジュールのアドレスを指定し、通常アクセスを実行する。アクセスを受信したシステムバスマスター制御部３は、そのアクセスが回線カードに対するものであると判定した場合、独自のシステムバス規格に沿ったアクセスタイミングを生成し、システムバス１５へ信号を出力する。
挿入されている回線カードの中から、このアクセスが自分のカードに対するものだと判定したシステムバススレーブ制御部４は、内部バス規格に沿ったアクセスタイミングを生成する。
そのアクセスを受信した内部バス調停部１２は、まず、このアクセスがローカルバス直結のモジュール群Ａ７または個別記憶部６に対するアクセスなのか、モジュール群Ｂ８に対するアクセスなのかを判定する。
その結果、モジュール群Ｂ８の中のモジュールへのアクセスであると判定した場合は、そのままのアクセスタイミングにて、内部モジュールバス選択部１４に、このアクセスを渡す。
アクセスを受信した内部モジュールバス選択部１４は、既にステップＳ２で、バスセレクトを終了している。したがって、バスアービトレーション回路を回避し、遅延なく所望のモジュール（モジュール群Ｂ８）にアクセスを行う。
また、内部バス調停部１２は、アクセス先が回線カード上のモジュール群Ａ７や個別記憶部６と判定した場合は、ダイレクトメモリアクセス制御部１１との競合調停をとりながら、バスリクエスト信号等をサブ制御部５に出力する。その後、ローカルバス１７の権利を取得後にアクセスが行なわれる。
このようなアクセスが行われる場合とは、具体的には以下のような場合が挙げられる。
（１）もともとシステムの回線容量が少ないシステムで（回線カードを多く持たない小容量タイプ）、メイン制御部のみで、システム全体の制御が可能な場合。この場合はサブ制御部が未実装でも動作可能となる。
（２）大容量タイプではあるが、実際に挿入されている回線カードが少なく、メイン制御部のみで、システム全体の制御が可能な場合。
（３）サブ制御部が、故障してしまった場合。
回線カード上の個別記憶部６またはモジュール群Ａ７の一部およびモジュール群Ｂ８の一部を、その回線カード内のサブ制御部５が直接制御するように指定されている場合、アクセス手順は以下のように実践される。
まず、サブ制御部５は、アドレスを指定し通常アクセスを行う。個別記憶部６やモジュール群Ａ７は、そのままのアクセスタイミングにてアクセスできる。
モジュール群Ｂ８に関しては、アクセスを受信したローカルバスインタフェース部１０が、アクセスタイミングを内部バス規格に沿ったアクセスタイミングに変更する。変更されたアクセスタイミングのアクセスを受け取った内部バス調停部１２は、ダイレクトメモリアクセス制御部１１と競合調停を行いながら、内部モジュールバス選択部１４にアクセスを送る。アクセスを受信した内部モジュールバス選択部１４は、既にステップＳ２で、バスセレクトを終了している。したがって、バスアービトレーション回路が回避され、遅延なく所望のモジュールにアクセスが行なわれる。
このようなアクセスが行われる場合とは、具体的には以下のような場合が挙げられる。
（１）もともとシステムの回線容量が大きいシステムであり、メイン制御部のみでシステム全体の制御を行うことが不可能で、分散制御が必要なシステムである場合。
（２）例えば、ＣＰＵに大きな負担をかける上位のアプリケーションが起動した場合や、その他、極力、メイン制御部の負荷を軽減し、システム全体のパフォーマンスが有効活用されるべき場合。
以上のようにステップ２において、モジュール群Ａ，Ｂの一部がメイン制御部１の直接制御配下もしくはサブ制御部５の直接制御配下に指定されている場合には、そのモジュールに対するアクセスは、バスアービトレーション回路による処理を回避して、行なわれる。したがって、遅延なく、アクセスとそれに続く動作が行なわれる。
さらに、サブ制御部５の制御配下にあるモジュールの動作をメイン制御部１が望む動作に強制移行させる場合には、次のように動作する。この場合には、メイン制御部１がサブ制御部５の制御配下にあるモジュールに対して動作を規定する。
まず、メイン制御部１は、回線カード上の双方向記憶部１３に対してコマンド送受信のアクセスを行なう。それに対してサブ制御部５は、定期的なポーリングまたは割り込み信号等によって、双方向記憶部１３が新規コマンドを格納しているか空きなっているかを認識する。さらに、双方向記憶部１３は、メイン制御部１からのコマンドを受け取ったり、ステータス情報を書き込んだりすることで指示を受ける。ここで、サブ制御部５は、指示に応じた動作を行う。
このようなアクセスが行われる場合とは、基本的にはサブ制御部が制御するようになっているモジュールに対し、メイン制御部１が設定を変更し動作を変えようとする場合である。この場合、メイン制御部１は、モジュールに直接にアクセスできないので、一旦、サブ制御部５に、双方向記憶部を介して命令のコマンドを送る。こうして、サブ制御部５に設定を変更させる。このような動作は、リアルタイム処理が要求されない場合にあり得る。
次のステップＳ４では、回線カードの活線挿抜が行われたかどうかを検出する。
次のような場合、メイン制御部１は、回線カードの活線挿抜が行われたものと判断し、再度ステップＳ１に処理を移行する。
１）メイン制御部１が、回線カードが新たに挿入されたことを知らせる信号を受け取った場合。
２）メイン制御部１が、定期的に各回線カードに対してコンフィグレーションアクセスを実施し、その応答の有無によって、いくつかの回線カードが抜かれたことを認識した場合。
上記のどちらにも該当しないと判定した場合は、ステップＳ５に処理を移行する（Ｓ４）。
ステップＳ５では、双方向記憶部１３を介したコマンドの送受信の内容に基づいて、サブ制御部５が異常動作しているか否かが検出される。
メイン制御部１が、サブ制御部５が異常動作していると判定した場合は、処理をステップＳ６に移行する。
メイン制御部１がサブ制御部５は正常であると判定した場合は、ステップＳ３に処理を移行する。
ステップＳ６では、異常動作していると認識された回線カードの全モジュールを、メイン制御部１が制御するように切り換えられる。
したがって、特に何も処理を実行しなくても、メイン制御部１が、サブ制御部５の制御配下にあった全モジュールに対して自由にアクセスする。したがって、回線カード上の全てのモジュールをメイン制御部１が制御することで、システムの安定動作を確保される。
ここで、前述のように、バスアービトレーション回路をパスすることで、アクセス速度が高速にされる。そのために、メイン制御部１は、内部モジュールバス選択部１４に対して、モジュール群Ｂ８を、全てメイン制御部１の制御配下にするというバスセレクト設定を行う。その結果、メイン制御部１とモジュール群Ｂ８間のアクセスはより高速になる。
以上のように本実施の形態によれば、サブ制御部５は、単独でモジュール群を制御したり、メイン制御部１からの指示を、双方向記憶部１３を介して受け取り、それに応じた制御を行ったりする。このことで、サブ制御部５は、メイン制御部１の負荷を軽減させる事ができる。
内部モジュールバス選択部１４は、第２のモジュール群Ｂ８に対してメイン制御部１またはサブ制御部５からアクセスが発生した時に、各内部モジュールアクセスの競合調停およびアクセスのルーティングを行う。これにより、例えサブ制御部５が、動作不能に陥っても、その制御配下のモジュール群に対する制御をメイン制御部１が代行して制御することができる。
また、ＰＢＸに挿入されている回線カードの種類や枚数等を把握した上で、構内交換システムのパフォーマンスやコスト等から判定した結果をもとに、その負荷分散をメイン制御部１とサブ制御部５とで柔軟に変更することが可能になる。
さらに、メイン制御１およびサブ制御部５からの第２のモジュール群Ｂ８に対するアクセスも高速化することができる。したがって、複数の制御部を搭載することにより、分散制御システムを構成することができる。
こうして、負荷分散処理と高信頼性の両立および分散制御システムと集中制御システムとの自由な切り替えが可能となる。
さらに回線容量にあったシステムが構築できるので、コストメリットも大きい。
また、内部モジュールバス選択部１４は、バス切り替え機能を有し、しかも挿入されている全カードの種類や枚数を詳細に把握する。
さらに、選択部１４は、回線カードの種類やシステムがサポートする回線容量等により互いの負荷を予測し、その予測結果によってバスアービトレーション回路を回避する回避セレクタを設ける。したがって、メイン制御部１が制御するモジュール群と、サブ制御５が制御するモジュール群と、双方から制御可能にするモジュール群とがに自由に切り替え可能にできる。
さらに、無駄なバスアービトレーション回路をパスさせ、アクセス時間の短縮化を図ることができる。
また、内部バス調停部１２は、システムバススレーブ制御部４からのアクセスとダイレクトメモリアクセス制御部１１からのアクセスとの調停を行う。その結果、内部バス調停部１２は、優先度の高い方のアクセスを選択してローカルバスインタフェース部１０に出力する。
さらに、このＰＢＸは、は次のモードを有する。
１）メイン制御部１及びサブ制御部５双方から第２のモジュール群Ｂ８の全てのモジュールをアクセス可能にするモード。
２）第２のモジュール群Ｂ８を、メイン制御部１からのみアクセス可能なモジュール群とサブ制御部５からのみアクセス可能なモジュール群とに切り替えるモード。
このことにより、メイン制御部１からのみアクセス可能と設定したモジュール群、およびサブ制御部５からのみアクセス可能と設定したモジュール群に対するアクセスに関しては、バスアービトレーション回路がパスされる。したがって、アクセス速度が高速にできる。
また、従来のＰＢＸは、コストメリットを得るために、回線カードの種類によっては、サブ制御部が搭載されているカードや搭載されていないカードを有する。そのため、メイン制御部とサブ制御部とで、各回線カードの制御の分割もカードに応じて自由に行えるが、一方、アクセス速度に関しては課題があった。
それに対して、本発明のＰＢＸは、アクセル速度も高速にできる。
また、システムバススレーブ制御部４は、内部にコンフィグレーション空間を有する。システムバスマスター制御部３とシステムバススレーブ制御部４とはそれぞれコンフィグレーションアクセス機能を有する。このことにより、このＰＢＸは、挿入されているカードの種類や枚数等を、メイン制御部１からコンフィグレーション空間をアクセスすることで把握することができる。
また、このコンフィグレーション空間の情報に基づいて、システム全体の負荷や各回線カードの負荷が予測される。したがって、電源ＯＮ時や回線カードが活線挿抜される度に、コンフィグレーション空間をアクセスすることにより、常に新たに加わった、もしくは抜かれたカードの種類や枚数を的確に認識できる。したがって、その情報をもとに、負荷分散をより効率的に行える。
産業上の利用の可能性
本発明によれば、構内交換機に挿入されている回線カードの種類や枚数等を把握して、メイン制御部とサブ制御部への負荷分散を柔軟に調整できる。したがって、メイン制御部の負荷を軽減させ、しかも無駄なバスアービトレーション回路をパスさせ、アクセス時間の短縮化を図ることができる。また、回線カードの活線挿抜時において、新たに挿入された、もしくは抜かれたカードの種類や枚数が的確に認識され、その情報をもとに、負荷分散が効率的に行なわれる。ここでは、例えサブ制御部が動作不能に陥っても、その制御配下のモジュール群に対する制御をメイン制御部が代行することができる。
以上のように、本発明のＰＢＸは、その回線カードの動作を保証するとともに、高速アクセスを実現できる。
図面参照符号の一覧表
１　　　　　　メイン制御部
２　　　　　　主記憶部
３　　　　　　システムバスマスター制御部
４　　　　　　システムバススレーブ制御部
５　　　　　　サブ制御部
６　　　　　　個別制御部
７　　　　　　モジュール群Ａ
８　　　　　　モジュール群Ｂ
９　　　　　　内外線インターフェース部
１０　　　　　ローカルバスインターフェース部
１１　　　　　ダイレクトメモリアクセス制御部
１２　　　　　内部バス調停部
１３　　　　　双方向記憶部
１４　　　　　内部モジュールバス選択部
１４ａ　　　　バスアービトレーション回路
１４ｂ　　　　回避セレクタ
１４ｃ　　　　ルーティング部
１５　　　　　システムバス
１６　　　　　ハイウェイバス
１７　　　　　ローカルバス
１８　　　　　インテリジェントブロック
５０　　　　　主制御カード
５２ａ　　　　回線カード
５２ｂ　　　　回線カード
５２ｎ　　　　回線カード
１０１　　　　メイン制御部
１０２　　　　主記憶部
１０３　　　　システムバスマスター制御部
１０４　　　　システムバススレーブ制御部
１０５　　　　サブ制御部
１０６　　　　個別記憶部
１０７　　　　モジュール群Ａ
１０８ａ　　　モジュール群Ｂ
１０８ｂ　　　モジュール群Ｂ
１０９　　　　内外線インターフェイス部
１１０　　　　ローカルバスインターフェース部
１１１　　　　ダイレクトメモリアクセス制御部
１１３　　　　双方向記憶部
１１５　　　　システムバス
１１６　　　　ハイウェイバス
１１７　　　　ローカルバス
１１８　　　　インテリジェントブロック
１３０　　　　主制御カード
１３２ａ　　　回線カード
１３２ｂ　　　回線カード
１３２ｃ　　　回線カード
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の実施の形態に於ける構内交換機を示すブロック図である。
図２は本発明の実施の形態に於ける構内交換機の内部モジュールバス選択部と第２のモジュール群Ｂの構成を詳細に示すブロック図である。
図３は本発明の実施の形態に於ける構内交換機の動作を示すフローチャートである。
図４は従来の構内交換機を示すブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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