JP2501695B2 - 通信ネットワ―クおよびこのネットワ―ク中のバスへのアクセスの制御方法 - Google Patents
通信ネットワ―クおよびこのネットワ―ク中のバスへのアクセスの制御方法Info
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- H04L12/00—Data switching networks
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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- Time-Division Multiplex Systems (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、互いに反対方向に伝送
する１対の単方向バスを含む通信ネットワークおよび、
前記バスへのアクセスを調整する方法に関する。
する１対の単方向バスを含む通信ネットワークおよび、
前記バスへのアクセスを調整する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】複数のノードまたは局が
共通の伝送媒体にアクセスできる数種のネットワークが
知られている。そのようなシステムの例は、衝突検出機
能付き単一バスネットワーク、トークンリング型ネット
ワークおよびトークンパッシング方式ネットワークがあ
る。近年、共通の伝送媒体への多重アクセスの別な技法
を用いるネットワークが関心を集めるようになってい
る。これらは、２のバスでの情報の双方向伝送を用いた
２の並列バスを含むシステムである。ヘッドエンド局に
より定期的にスロットが発行され、これらのスロットは
データ伝送のためにノード局によって使用される。各ノ
ード局は、パッシングスロットの「アクセス制御フィー
ルド」でアクセス要求を事前に伝送することにより、ス
ロットへのアクセスを要求しなければならない。局は、
自己のアクセス要求を発する前に、自己が認知した（要
求伝送方向の上流に位置する）他の局からのアクセス要
求の数を保持し、その指示する数だけのフリースロット
を（他の局が使用するために）通過させた後、自己が自
己自身のデータ伝送用の次のフリースロットを占有す
る。
共通の伝送媒体にアクセスできる数種のネットワークが
知られている。そのようなシステムの例は、衝突検出機
能付き単一バスネットワーク、トークンリング型ネット
ワークおよびトークンパッシング方式ネットワークがあ
る。近年、共通の伝送媒体への多重アクセスの別な技法
を用いるネットワークが関心を集めるようになってい
る。これらは、２のバスでの情報の双方向伝送を用いた
２の並列バスを含むシステムである。ヘッドエンド局に
より定期的にスロットが発行され、これらのスロットは
データ伝送のためにノード局によって使用される。各ノ
ード局は、パッシングスロットの「アクセス制御フィー
ルド」でアクセス要求を事前に伝送することにより、ス
ロットへのアクセスを要求しなければならない。局は、
自己のアクセス要求を発する前に、自己が認知した（要
求伝送方向の上流に位置する）他の局からのアクセス要
求の数を保持し、その指示する数だけのフリースロット
を（他の局が使用するために）通過させた後、自己が自
己自身のデータ伝送用の次のフリースロットを占有す
る。
【０００３】こうしたシステムについては、例えば、
Ｒ．Ｍ．Ｎｅｗｍａｎらによる“Ｔｈｅ ＱＰＳＸ Ｍ
ＡＮ”（ＩＥＥＥ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｍａ
ｇａｇｉｎｅ， Ｖｏｌ．２６ Ｎｏ．４， Ａｐｒｉ
ｌ １９８８， ｐｐ．２０−２８）と題する論文のほ
か、“Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｑｕｅｕｅ Ｄｕａｌ
Ｂｕｓ （ＤＱＤＢ） Ｓｕｂｎｅｔｗｏｒｋ ｏｆ
ａ Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏ
ｒｋ （ＭＡＮ）”（Ｄｒａｆｔ Ｄ１４，Ｊｕｌｙ
１３， １９９０）と題するＩＥＥＥ８０２．６による
提案規格で説明されている。
Ｒ．Ｍ．Ｎｅｗｍａｎらによる“Ｔｈｅ ＱＰＳＸ Ｍ
ＡＮ”（ＩＥＥＥ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｍａ
ｇａｇｉｎｅ， Ｖｏｌ．２６ Ｎｏ．４， Ａｐｒｉ
ｌ １９８８， ｐｐ．２０−２８）と題する論文のほ
か、“Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｑｕｅｕｅ Ｄｕａｌ
Ｂｕｓ （ＤＱＤＢ） Ｓｕｂｎｅｔｗｏｒｋ ｏｆ
ａ Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏ
ｒｋ （ＭＡＮ）”（Ｄｒａｆｔ Ｄ１４，Ｊｕｌｙ
１３， １９９０）と題するＩＥＥＥ８０２．６による
提案規格で説明されている。
【０００４】これらの公知の分散型キュー方式システム
は、限られた数の局を含むネットワークには良好に適す
るが、局数が数百にも達した場合や伝送バスの長さが数
キロメートル程になるような場合には、許容不可能な、
システムを非効率的にするような短所をいくつか有して
いる。
は、限られた数の局を含むネットワークには良好に適す
るが、局数が数百にも達した場合や伝送バスの長さが数
キロメートル程になるような場合には、許容不可能な、
システムを非効率的にするような短所をいくつか有して
いる。
【０００５】こうした短所は、特に以下の点である。各
局が自己の要求伝送が可能となるまでにフリーアクセス
要求フィールドを待機しなければならず、従って（要求
伝送方向で）上流に位置する局が優先されるという事実
による、他の局に対する一部の局の「不公平さ」。割り
込みを伴わずにデータパケットの部分を伝送したいと望
む局にとって一連の連続スロットの利用可能性を保証で
きないこと。
局が自己の要求伝送が可能となるまでにフリーアクセス
要求フィールドを待機しなければならず、従って（要求
伝送方向で）上流に位置する局が優先されるという事実
による、他の局に対する一部の局の「不公平さ」。割り
込みを伴わずにデータパケットの部分を伝送したいと望
む局にとって一連の連続スロットの利用可能性を保証で
きないこと。
【０００６】Ｓ．Ｂ．Ｃａｌｏらによる“Ｐｏｌｌ Ａ
ｃｔｕａｔｅｄ ＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ Ｔｅ
ｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ Ｂｒｏａｄｇａｔｈｅｒｉｎ
ｇＳｙｓｔｅｍｓ”（ＩＢＭ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄ
ｉｓｃｌｏｓｕｒｅ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ， Ｖｏｌ．３
０， Ｎｏ．１， Ｊｕｎｅ １９８７，ｐｐ．７２−
７５）と題する論文では、バス間に接続された多数の局
を含む二重バスシステムが開示されている。バスへのア
クセスを制御するために、ネットワークの一端にはペー
サが、他端にはポーラが付与される。前者のペーシング
要素は、時間を、データ伝送用に局が使用できる隣接ス
ロットに区分化する。後者のポーリング要素は、動作サ
イクルを開始することによりフレームサイクル構造を与
える。各局は、どのサイクルにおいても、限定数のスロ
ットだけを使用できる。
ｃｔｕａｔｅｄ ＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ Ｔｅ
ｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ Ｂｒｏａｄｇａｔｈｅｒｉｎ
ｇＳｙｓｔｅｍｓ”（ＩＢＭ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄ
ｉｓｃｌｏｓｕｒｅ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ， Ｖｏｌ．３
０， Ｎｏ．１， Ｊｕｎｅ １９８７，ｐｐ．７２−
７５）と題する論文では、バス間に接続された多数の局
を含む二重バスシステムが開示されている。バスへのア
クセスを制御するために、ネットワークの一端にはペー
サが、他端にはポーラが付与される。前者のペーシング
要素は、時間を、データ伝送用に局が使用できる隣接ス
ロットに区分化する。後者のポーリング要素は、動作サ
イクルを開始することによりフレームサイクル構造を与
える。各局は、どのサイクルにおいても、限定数のスロ
ットだけを使用できる。
【０００７】この方法は、特定の局がそれぞれのトポロ
ジ上の状況によりシステムを支配できる（他の局のため
のフリースロットを残さない）可能性を回避する。しか
し、やはり短所がある。各局について許可されたスロッ
ト数が中央管理機構によって固定または決定されるの
で、あるサイクルにおいて、一時的に休止状態の局がサ
イクルのスロットをまったく使用しないにもかかわら
ず、活発に活動する局が必要な数のスロットを伝送でき
ないといった状況がしばしば生じるかもしれない。これ
は、伝送ネットワークの利用が最適でない結果をもたら
す。
ジ上の状況によりシステムを支配できる（他の局のため
のフリースロットを残さない）可能性を回避する。しか
し、やはり短所がある。各局について許可されたスロッ
ト数が中央管理機構によって固定または決定されるの
で、あるサイクルにおいて、一時的に休止状態の局がサ
イクルのスロットをまったく使用しないにもかかわら
ず、活発に活動する局が必要な数のスロットを伝送でき
ないといった状況がしばしば生じるかもしれない。これ
は、伝送ネットワークの利用が最適でない結果をもたら
す。
【０００８】高スループット効率および、ネットワーク
の速度または距離に関係しない公平さを提供するギガビ
ット／秒級のＬＡＮおよびＭＡＮ用バスシステムのため
のアクセス方式は、特開平２ー１０３２５６号公報によ
って知られている。この方式は、巡回予約多重アクセス
（ＣＲＭＡ）と呼ばれる。この方式に従えば、ノード
は、自己のパケットを伝送するためのサイクルの連続ス
ロットを予約し、それによりパケットの再組立を容易に
する。
の速度または距離に関係しない公平さを提供するギガビ
ット／秒級のＬＡＮおよびＭＡＮ用バスシステムのため
のアクセス方式は、特開平２ー１０３２５６号公報によ
って知られている。この方式は、巡回予約多重アクセス
（ＣＲＭＡ）と呼ばれる。この方式に従えば、ノード
は、自己のパケットを伝送するためのサイクルの連続ス
ロットを予約し、それによりパケットの再組立を容易に
する。
【０００９】ＣＲＭＡでは、各スロットは、バスによる
その搬送の部分でのみ、すなわち発信ノードと宛先ノー
ドとの間で、生産的に使用できる。オーダパッドパッシ
ングまたはスロット再使用機能付き巡回予約多重アクセ
ス（ＣＲＭＡ／ＳＲ）と称するＣＲＭＡの修正は、特願
平３ー７０６３８号によって知られている。前記出願に
従った発明は、スロットがそれぞれの宛先に到達した後
のスロットの再使用を可能にする。
その搬送の部分でのみ、すなわち発信ノードと宛先ノー
ドとの間で、生産的に使用できる。オーダパッドパッシ
ングまたはスロット再使用機能付き巡回予約多重アクセ
ス（ＣＲＭＡ／ＳＲ）と称するＣＲＭＡの修正は、特願
平３ー７０６３８号によって知られている。前記出願に
従った発明は、スロットがそれぞれの宛先に到達した後
のスロットの再使用を可能にする。
【００１０】これは、より詳細な制御情報を収集するこ
とにより行われる。オーダパッドはネットワークにおけ
る各ヘッドエンドユニットで発行され、各ノードは、全
要求時間スロットが、当該ノードに着信する前にその宛
先に到達した場合、パッシングオーダパッドの「要求
長」パラメータをリセットすることができる。
とにより行われる。オーダパッドはネットワークにおけ
る各ヘッドエンドユニットで発行され、各ノードは、全
要求時間スロットが、当該ノードに着信する前にその宛
先に到達した場合、パッシングオーダパッドの「要求
長」パラメータをリセットすることができる。
【００１１】特願平３ー７０６３８号に提起されたＣＲ
ＭＡ／ＳＲの技法は、基本的なＣＲＭＡの長所を損なわ
ずに、ネットワーク容量の相当の増大および高負荷時に
おけるアクセス遅延の低減を可能にする。これは、オー
ダパッドパッシングプロセスにさらに多くの知能を導入
し、あるノードの宛先に到達し終えたスロットが上書き
できる、すなわち他の（下流）ノードによって再使用で
きるという事実を活用することにより達成されている。
そのために、各ノードは、全要求スロット（それらが含
むセグメントペイロード）がこのノードへの着信時にそ
の宛先に到達しているはずであることが保証される場合
は常に、オーダパッドの「要求長」パラメータをゼロに
リセットすることができる。従って、予約プロセスは、
ヘッドエンドによりオーダパッドが発行されたかのごと
く再開でき、基本ＣＲＭＡにおけるよりもずっと短い全
サイクル長をもたらし、すなわち、容量は増大し、アク
セスの遅延は低減される。
ＭＡ／ＳＲの技法は、基本的なＣＲＭＡの長所を損なわ
ずに、ネットワーク容量の相当の増大および高負荷時に
おけるアクセス遅延の低減を可能にする。これは、オー
ダパッドパッシングプロセスにさらに多くの知能を導入
し、あるノードの宛先に到達し終えたスロットが上書き
できる、すなわち他の（下流）ノードによって再使用で
きるという事実を活用することにより達成されている。
そのために、各ノードは、全要求スロット（それらが含
むセグメントペイロード）がこのノードへの着信時にそ
の宛先に到達しているはずであることが保証される場合
は常に、オーダパッドの「要求長」パラメータをゼロに
リセットすることができる。従って、予約プロセスは、
ヘッドエンドによりオーダパッドが発行されたかのごと
く再開でき、基本ＣＲＭＡにおけるよりもずっと短い全
サイクル長をもたらし、すなわち、容量は増大し、アク
セスの遅延は低減される。
【００１２】スロットが各自の宛先に到達し終えたかど
うかを判定するために、バス上のノード位置を示す「ノ
ードラベル」が導入されなければならず、また、その要
求スロットの宛先に関する何らかの情報がオーダパッド
コマンドに含められなければならない。さらに、データ
伝送プロセスでの再使用可能性に関する指示がローカル
予約キュー（図７に関して以下で詳述する）に付加され
なければならない。グローバル予約キューは変更がな
い。
うかを判定するために、バス上のノード位置を示す「ノ
ードラベル」が導入されなければならず、また、その要
求スロットの宛先に関する何らかの情報がオーダパッド
コマンドに含められなければならない。さらに、データ
伝送プロセスでの再使用可能性に関する指示がローカル
予約キュー（図７に関して以下で詳述する）に付加され
なければならない。グローバル予約キューは変更がな
い。
【００１３】ＣＲＭＡ／ＳＲのオーダパッドコマンド
は、現在、ノードで処理される３のパラメータを含む。
「要求長」パラメータは、その最後のゼロリセットから
のオーダスロットの累積数を含む点を除き、基本ＣＲＭ
Ａにおける同パラメータと同様である。「要求最大値」
（ＲＥＱ−ＭＡＸ）パラメータは、そのサイクル内での
要求長の絶対最大値を保存する。これは最初はゼロに設
定されており、累積要求長が要求最大値の現在値よりも
大きくなると、各ノードによって更新される。「宛先最
大値」（ＤＳＴ−ＭＡＸ）パラメータは、要求済スロッ
トの最下流宛先のノードラベルを保持する。
は、現在、ノードで処理される３のパラメータを含む。
「要求長」パラメータは、その最後のゼロリセットから
のオーダスロットの累積数を含む点を除き、基本ＣＲＭ
Ａにおける同パラメータと同様である。「要求最大値」
（ＲＥＱ−ＭＡＸ）パラメータは、そのサイクル内での
要求長の絶対最大値を保存する。これは最初はゼロに設
定されており、累積要求長が要求最大値の現在値よりも
大きくなると、各ノードによって更新される。「宛先最
大値」（ＤＳＴ−ＭＡＸ）パラメータは、要求済スロッ
トの最下流宛先のノードラベルを保持する。
【００１４】しかし、ＣＲＭＡ／ＳＲは、局所化された
トラヒックでの状況においてのみ効率的である。バスの
先頭ノードから最終ノードへの伝送の単一の要求、例え
ば、同報メッセージは、対応するサイクルでのいずれの
スロットの再使用も禁止する。
トラヒックでの状況においてのみ効率的である。バスの
先頭ノードから最終ノードへの伝送の単一の要求、例え
ば、同報メッセージは、対応するサイクルでのいずれの
スロットの再使用も禁止する。
【００１５】Ｊ．Ｆ．Ｈａｙｅｓの“Ａｎ ａｄａｐｔ
ｉｖｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ｌｏｃａｌ ｄ
ｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ”（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｃ
ｏｍｍｕｎ．， Ｖｏｌ．ＣＯＭ−２６， Ａｕｇ．
１９７８）に開示された適応ポーリング／プロービング
は、樹木探索アルゴリズムにもとづいたポーリング方式
である。詳細にいえば、中央コントローラが、ラウンド
ロビン原理に従ってパケットについてノードをポーリン
グする。ポーリングのオーバヘッドを最小限にするため
に、ノード群は、それらのうちのいずれがパケットを有
しているかを尋ねられる。所与のラウンドでは、初めに
コントローラが全ノードに問い合わせる。肯定応答があ
った場合、そのノード群は各自の２進ラベルのプレフィ
ックスに従って２の下位群に区分される。パケットを有
しているノードが識別されるまで、この手順が各下位群
について繰り返される。
ｉｖｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ｌｏｃａｌ ｄ
ｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ”（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｃ
ｏｍｍｕｎ．， Ｖｏｌ．ＣＯＭ−２６， Ａｕｇ．
１９７８）に開示された適応ポーリング／プロービング
は、樹木探索アルゴリズムにもとづいたポーリング方式
である。詳細にいえば、中央コントローラが、ラウンド
ロビン原理に従ってパケットについてノードをポーリン
グする。ポーリングのオーバヘッドを最小限にするため
に、ノード群は、それらのうちのいずれがパケットを有
しているかを尋ねられる。所与のラウンドでは、初めに
コントローラが全ノードに問い合わせる。肯定応答があ
った場合、そのノード群は各自の２進ラベルのプレフィ
ックスに従って２の下位群に区分される。パケットを有
しているノードが識別されるまで、この手順が各下位群
について繰り返される。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明に従った方法は、
スケジュールド巡回予約多重アクセス（Ｓ−ＣＲＭＡ）
と称する。
スケジュールド巡回予約多重アクセス（Ｓ−ＣＲＭＡ）
と称する。
【００１７】Ｓ−ＣＲＭＡについて提起された区分化
は、適応ポーリングにおける区分化方式と著しく異な
る。第１に、適応ポーリングの区分化は、発信ノードの
アドレスだけにもとづいているが、Ｓ−ＣＲＭＡでのそ
れは、発信ノードおよび宛先ノードの両者のアドレスに
もとづいている。第２に、Ｓ−ＣＲＭＡでは、区分化は
ノードからの応答を要求しない。
は、適応ポーリングにおける区分化方式と著しく異な
る。第１に、適応ポーリングの区分化は、発信ノードの
アドレスだけにもとづいているが、Ｓ−ＣＲＭＡでのそ
れは、発信ノードおよび宛先ノードの両者のアドレスに
もとづいている。第２に、Ｓ−ＣＲＭＡでは、区分化は
ノードからの応答を要求しない。
【００１８】本発明に従ったネットワークおよび方法
は、任意のトラヒックパターンのもとで、より効率的な
スロット利用が得られる。これはＣＲＭＡプロトコルに
おけるごくわずかな修正を要するだけである。上流ノー
ドに関する情報はいっさい必要とされないので、一方の
バスの予約は他方のバスで行うことができ、より良好な
遅延性能を付与する。さらに、スロットの再使用が行
え、そのサイクルの要求スロットの最大数を指示するわ
ずか１つの追加パラメータを予約コマンドに必要とする
だけである。
は、任意のトラヒックパターンのもとで、より効率的な
スロット利用が得られる。これはＣＲＭＡプロトコルに
おけるごくわずかな修正を要するだけである。上流ノー
ドに関する情報はいっさい必要とされないので、一方の
バスの予約は他方のバスで行うことができ、より良好な
遅延性能を付与する。さらに、スロットの再使用が行
え、そのサイクルの要求スロットの最大数を指示するわ
ずか１つの追加パラメータを予約コマンドに必要とする
だけである。
【００１９】上述の利益は、請求項１記載の通信ネット
ワークおよび、請求項６記載の前記ネットワークのバス
へのアクセスを調整する方法によって得られる。本発明
の好ましい実施例は従属請求項に明示されている。
ワークおよび、請求項６記載の前記ネットワークのバス
へのアクセスを調整する方法によって得られる。本発明
の好ましい実施例は従属請求項に明示されている。
【００２０】
【実施例】本発明（Ｓ−ＣＲＭＡ）に従ったネットワー
ク１および方法は、サイクル９の形にまとめられた複数
のタイムスロット６で伝送が編成される二重バスネット
ワークのためのアクセス方式の実施例である。
ク１および方法は、サイクル９の形にまとめられた複数
のタイムスロット６で伝送が編成される二重バスネット
ワークのためのアクセス方式の実施例である。
【００２１】ネットワークのヘッドエンドユニット２
は、予約コマンド（または要求ポールメッセージ）を発
行する。これらのコマンドの形式は図４に示す。
は、予約コマンド（または要求ポールメッセージ）を発
行する。これらのコマンドの形式は図４に示す。
【００２２】各スロット６はさらに分割され、コマンド
を搬送する信号チャネル７および、ユーザデータを伝送
するために使用される（独立）データチャネル８を付与
する。ユーザデータすなわちフレームの伝送を希望する
ノードまたは局３は、そのフレームを多数の固定長セグ
メントに分解し、何らかのセグメントヘッダ情報を付加
する。その後、信号チャネル７上のいずれかのスロット
の要求数の予約を行う。その予約が確定され、対応する
サイクルが開始すると、ノードはそのフレームの伝送に
ついて要求数のスロットを利用できる（図２参照）。
を搬送する信号チャネル７および、ユーザデータを伝送
するために使用される（独立）データチャネル８を付与
する。ユーザデータすなわちフレームの伝送を希望する
ノードまたは局３は、そのフレームを多数の固定長セグ
メントに分解し、何らかのセグメントヘッダ情報を付加
する。その後、信号チャネル７上のいずれかのスロット
の要求数の予約を行う。その予約が確定され、対応する
サイクルが開始すると、ノードはそのフレームの伝送に
ついて要求数のスロットを利用できる（図２参照）。
【００２３】Ｓ−ＣＲＭＡは、Ａ−バス４およびＢ−バ
ス５で指示された２のバス４および５を論理的に有する
ネットワークで機能し、ノード（または局）は両バスで
送受信する。Ａ−バスは宛先が下流に位置する場合に使
用され、そうでなければデータはＢ−バスで伝送され
る。上流および下流という用語は、常に、Ａ−バスに関
して使用される。各ノード３は、線状に０からＮ−１ま
でのラベルが付けられる。ラベル割り当ては、ネットワ
ーク初期化時および機器構成変更後に、特願平３ー７０
６３８号に記載されたものと同様のプロセスを用いて行
われる。
ス５で指示された２のバス４および５を論理的に有する
ネットワークで機能し、ノード（または局）は両バスで
送受信する。Ａ−バスは宛先が下流に位置する場合に使
用され、そうでなければデータはＢ−バスで伝送され
る。上流および下流という用語は、常に、Ａ−バスに関
して使用される。各ノード３は、線状に０からＮ−１ま
でのラベルが付けられる。ラベル割り当ては、ネットワ
ーク初期化時および機器構成変更後に、特願平３ー７０
６３８号に記載されたものと同様のプロセスを用いて行
われる。
【００２４】以下では「ヘッド」と称する、各バスの最
初のノード（または局）（Ａ−バスの場合ノード０、Ｂ
−バスの場合ノードＮ−１）は、自己の起動が可能なヘ
ッド機能を有しており、起動されると、それらはそれぞ
れ、ヘッド−Ａ状態およびヘッド−Ｂ状態にあると呼ば
れる。ヘッドがヘッド−Ａ状態およびヘッド−Ｂ状態に
ある時、それらは制御の中心点として機能する。ヘッド
は定期的に予約コマンドを発行し、この予約コマンドで
ノードがサイクルの複数のスロットを要求できる。その
後、ヘッドは蓄積した要求をグローバル予約キューに入
れる。前記予約に応答して、要求スロット数を持ったサ
イクルが生成される。サイクルの始まりおよび番号は、
そのサイクルの最初のスロットの信号部分に置かれる開
始コマンドによって識別される。各ノードは、ローカル
予約キューで自己自身の予約を追跡し、対応するサイク
ルが来た時にその要求数のスロットを利用する。
初のノード（または局）（Ａ−バスの場合ノード０、Ｂ
−バスの場合ノードＮ−１）は、自己の起動が可能なヘ
ッド機能を有しており、起動されると、それらはそれぞ
れ、ヘッド−Ａ状態およびヘッド−Ｂ状態にあると呼ば
れる。ヘッドがヘッド−Ａ状態およびヘッド−Ｂ状態に
ある時、それらは制御の中心点として機能する。ヘッド
は定期的に予約コマンドを発行し、この予約コマンドで
ノードがサイクルの複数のスロットを要求できる。その
後、ヘッドは蓄積した要求をグローバル予約キューに入
れる。前記予約に応答して、要求スロット数を持ったサ
イクルが生成される。サイクルの始まりおよび番号は、
そのサイクルの最初のスロットの信号部分に置かれる開
始コマンドによって識別される。各ノードは、ローカル
予約キューで自己自身の予約を追跡し、対応するサイク
ルが来た時にその要求数のスロットを利用する。
【００２５】各スロットには、そのスロットが使用中か
未使用か、予約済か自由使用可能かをそれぞれ識別す
る、ビジー／空インジケータおよび属性付き／属性なし
インジケータがある。自由使用可能スロットは、要求が
まったくなされていない場合に発行され、ただちに、す
なわち事前の予約を要さずにアクセスできる。このスロ
ット形式およびＳ−ＣＲＭＡコマンドは図３および図４
に示す。これらのスロットは、スロットの連続性が保証
されていないので、ＡＴＭセルなどの単一セグメントデ
ータの伝送に最適である。
未使用か、予約済か自由使用可能かをそれぞれ識別す
る、ビジー／空インジケータおよび属性付き／属性なし
インジケータがある。自由使用可能スロットは、要求が
まったくなされていない場合に発行され、ただちに、す
なわち事前の予約を要さずにアクセスできる。このスロ
ット形式およびＳ−ＣＲＭＡコマンドは図３および図４
に示す。これらのスロットは、スロットの連続性が保証
されていないので、ＡＴＭセルなどの単一セグメントデ
ータの伝送に最適である。
【００２６】すべてのノードは各バス用の個別のアクセ
スマシンを有しており、バスへのアクセスプロセスは独
立している。従って、以下ではＡ−バスに対するアクセ
スについてのみ説明するが、Ｂ−バスに関する説明も完
全に対称性を有する。
スマシンを有しており、バスへのアクセスプロセスは独
立している。従って、以下ではＡ−バスに対するアクセ
スについてのみ説明するが、Ｂ−バスに関する説明も完
全に対称性を有する。
【００２７】サイクル構造 任意のノード間のすべての送受信は１スーパサイクルの
間に行われ、１スーパサイクルを構成する複数のサブサ
イクルの各々が特定のラベルのノード間の送受信に割り
当てられる。スーパサイクルは、ｐ＝ｎ＋１のサブサイ
クルの１群として定義される。この時、ｎは、２ｎがネ
ットワーク内のノード数Ｎ以上となるような最小の整数
である。サブサイクルは０からＣまでの番号が付けられ
る。この時、Ｃは、８ビットサイクル番号では２５５と
なるように、支援されている最大サイクル番号である。
例えば、Ｎ＝２００＜＝２８ノードの場合、ｎ＝８であ
り、スーパサイクルはｐ＝９のサブサイクルから成る。
さらに詳しくいえば、第ｋスーパサイクルは、番号ｐ
ｋ，ｐｋ＋１，ｐｋ＋２．．．ｐｋ＋ｎを持つサブサイ
クルから成り、第ｉサブサイクルはサイクル番号ｐｋ＋
ｉを有する。
間に行われ、１スーパサイクルを構成する複数のサブサ
イクルの各々が特定のラベルのノード間の送受信に割り
当てられる。スーパサイクルは、ｐ＝ｎ＋１のサブサイ
クルの１群として定義される。この時、ｎは、２ｎがネ
ットワーク内のノード数Ｎ以上となるような最小の整数
である。サブサイクルは０からＣまでの番号が付けられ
る。この時、Ｃは、８ビットサイクル番号では２５５と
なるように、支援されている最大サイクル番号である。
例えば、Ｎ＝２００＜＝２８ノードの場合、ｎ＝８であ
り、スーパサイクルはｐ＝９のサブサイクルから成る。
さらに詳しくいえば、第ｋスーパサイクルは、番号ｐ
ｋ，ｐｋ＋１，ｐｋ＋２．．．ｐｋ＋ｎを持つサブサイ
クルから成り、第ｉサブサイクルはサイクル番号ｐｋ＋
ｉを有する。
【００２８】予約プロセス ヘッドは、ヘッド−Ａまたはヘッド−Ｂのいずれかで発
行できる予約コマンドによって全ノードに対して定期的
にポーリングを行う。各予約コマンドは、バスインジケ
ータ、サイクル番号および優先順位によって識別され
る。さらに各コマンドは、サイクル長および最大長パラ
メータを含むが、これら両者はノードによって変更でき
る。Ａ−バスの予約コマンドがＢ−バスでノードに渡さ
れると、各ノードは、スーパサイクルにつき１つの予約
を行うことができる。いずれのサブサイクルが選択され
るかは、伝送するパケットの発信レベルおよび宛先ラベ
ルの関数によって決定される。（この点は、すべてのノ
ードが各サイクルで予約をすることができる、ＣＲＭＡ
およびＣＲＭＡ／ＳＲとは対照的である。）出願人ら
は、発信ノードラベルおよび宛先ノードラベルのビット
による排他的論理和にもとづくスケジューリングを提起
する。これを達成するために、各局にはＥＸＯＲ論理１
４が備えられる。このスケジューリングは、バスの全ノ
ードの１／２，１／４，１／８．．．を含む群へのノー
ドの２進区分化をもたらす。詳しくいえば、予約は以下
の規則に従って行われる。
行できる予約コマンドによって全ノードに対して定期的
にポーリングを行う。各予約コマンドは、バスインジケ
ータ、サイクル番号および優先順位によって識別され
る。さらに各コマンドは、サイクル長および最大長パラ
メータを含むが、これら両者はノードによって変更でき
る。Ａ−バスの予約コマンドがＢ−バスでノードに渡さ
れると、各ノードは、スーパサイクルにつき１つの予約
を行うことができる。いずれのサブサイクルが選択され
るかは、伝送するパケットの発信レベルおよび宛先ラベ
ルの関数によって決定される。（この点は、すべてのノ
ードが各サイクルで予約をすることができる、ＣＲＭＡ
およびＣＲＭＡ／ＳＲとは対照的である。）出願人ら
は、発信ノードラベルおよび宛先ノードラベルのビット
による排他的論理和にもとづくスケジューリングを提起
する。これを達成するために、各局にはＥＸＯＲ論理１
４が備えられる。このスケジューリングは、バスの全ノ
ードの１／２，１／４，１／８．．．を含む群へのノー
ドの２進区分化をもたらす。詳しくいえば、予約は以下
の規則に従って行われる。
【００２９】１．ノードは、パケットの発信ノードラベ
ルおよび宛先ノードラベルのビットによる排他的論理和
がｎ−ｉ個のゼロに続き１個の１から成るプレフィック
スを有する場合に、第ｉサブサイクルを使用する、すな
わち番号ｐｋ＋ｉを持つサイクルを予約する。残りのビ
ットは考慮されない。
ルおよび宛先ノードラベルのビットによる排他的論理和
がｎ−ｉ個のゼロに続き１個の１から成るプレフィック
スを有する場合に、第ｉサブサイクルを使用する、すな
わち番号ｐｋ＋ｉを持つサイクルを予約する。残りのビ
ットは考慮されない。
【００３０】２．すべての多報または同報パケットは、
番号ｐｋを持つサブサイクル、すなわちスーパサイクル
の最初のサイクルで伝送される。
番号ｐｋを持つサブサイクル、すなわちスーパサイクル
の最初のサイクルで伝送される。
【００３１】Ｎ＝８のノードを有するネットワークに関
する２進区分化を図５により説明する。この図は、第ｋ
スーパサイクルのサブサイクル番号とともに、発信ラベ
ルおよび宛先ラベルならびに結果として得られる排他的
論理和のパターンを示している。２３より多いノードが
存在しないので、ノードラベルについてはｎ＝３ビット
を要し、スーパサイクル当たりｐ＝ｎ＋１＝４のサブサ
イクルが存在する。
する２進区分化を図５により説明する。この図は、第ｋ
スーパサイクルのサブサイクル番号とともに、発信ラベ
ルおよび宛先ラベルならびに結果として得られる排他的
論理和のパターンを示している。２３より多いノードが
存在しないので、ノードラベルについてはｎ＝３ビット
を要し、スーパサイクル当たりｐ＝ｎ＋１＝４のサブサ
イクルが存在する。
【００３２】発信ノードから高位ラベルを持つ宛先ノー
ドへの伝送はＡ−バスで行われ、この行列の右上の三角
部分で示されている。Ｂ−バス伝送の規則は、左下の三
角部分で示される。図５は、ラベル０００を持つ発信ノ
ードが常にＡ−バスを使用することを示している。この
ノードがノード００１への伝送を希望する場合、第１の
サブサイクル、すなわち番号４ｋ＋１を持つサイクルの
予約を行わなければならない。０１０および０１１の２
つのノードへの伝送の場合、第２のサブサイクル、すな
わちサイクル番号４ｋ＋２を持つサイクルを使用しなけ
ればならない。ノード１００，１０１，１１０および１
１１は、第３のサブサイクル、すなわち番号４ｋ＋３を
持つサイクルで到達される。
ドへの伝送はＡ−バスで行われ、この行列の右上の三角
部分で示されている。Ｂ−バス伝送の規則は、左下の三
角部分で示される。図５は、ラベル０００を持つ発信ノ
ードが常にＡ−バスを使用することを示している。この
ノードがノード００１への伝送を希望する場合、第１の
サブサイクル、すなわち番号４ｋ＋１を持つサイクルの
予約を行わなければならない。０１０および０１１の２
つのノードへの伝送の場合、第２のサブサイクル、すな
わちサイクル番号４ｋ＋２を持つサイクルを使用しなけ
ればならない。ノード１００，１０１，１１０および１
１１は、第３のサブサイクル、すなわち番号４ｋ＋３を
持つサイクルで到達される。
【００３３】マルチフレーム伝送の場合、例えば、異な
る宛先を持つ多数のＡＴＭセルが伝送されなければなら
ない場合には、宛先ラベルによるパケットのプレソーテ
ィングが勧められる。あるノードが第ｉサブサイクルの
予約を行う場合、ノードは、以下の規則に従って、要求
スロット数分、予約フィールド１５（図４）のサイクル
長パラメータを上書きするかまたは増加させる。
る宛先を持つ多数のＡＴＭセルが伝送されなければなら
ない場合には、宛先ラベルによるパケットのプレソーテ
ィングが勧められる。あるノードが第ｉサブサイクルの
予約を行う場合、ノードは、以下の規則に従って、要求
スロット数分、予約フィールド１５（図４）のサイクル
長パラメータを上書きするかまたは増加させる。
【００３４】ノードは、２進表現でのそのラベルがｉ個
のゼロで終わっている場合、第ｉサブサイクルのサイク
ル長パラメータを要求スロット数で上書きする。その他
の全ノードは、サイクル長パラメータを要求スロット数
分増加させるだけである。
のゼロで終わっている場合、第ｉサブサイクルのサイク
ル長パラメータを要求スロット数で上書きする。その他
の全ノードは、サイクル長パラメータを要求スロット数
分増加させるだけである。
【００３５】この手続きにより、再使用が始まるノー
ド、すなわち、すべての着信スロットがすでに各自のデ
ータをそれぞれの宛先に配信し終わり、再使用が可能で
あり、従って予約が新たに（以前の最大数の予約の保存
を除く）開始できるノードが定義される。
ド、すなわち、すべての着信スロットがすでに各自のデ
ータをそれぞれの宛先に配信し終わり、再使用が可能で
あり、従って予約が新たに（以前の最大数の予約の保存
を除く）開始できるノードが定義される。
【００３６】最大長パラメータは、サイクル長の値が大
きくなった場合にのみ変更される。予約コマンドがヘッ
ドに戻された時、その最大長パラメータは、対応するサ
ブサイクルについてノードにより要求されたスロットの
総数、すなわちすべての予約を満たすために必要かつ十
分なスロットの総数を指示する。要求されたスロットの
総数、すなわち要求スロット数の合計は、必要数よりも
大きい場合もある。その後ヘッドは、サイクル番号およ
び最大長を含む予約を、対応する優先順位のためのグロ
ーバル予約キューに記入し、確定コマンドを発行するこ
とによりその要求を確定する。要求が取り扱えない場
合、バックプレッシャ機構が開始される。キューは、優
先順位およびＦＩＦＯ原理に従って処理される。
きくなった場合にのみ変更される。予約コマンドがヘッ
ドに戻された時、その最大長パラメータは、対応するサ
ブサイクルについてノードにより要求されたスロットの
総数、すなわちすべての予約を満たすために必要かつ十
分なスロットの総数を指示する。要求されたスロットの
総数、すなわち要求スロット数の合計は、必要数よりも
大きい場合もある。その後ヘッドは、サイクル番号およ
び最大長を含む予約を、対応する優先順位のためのグロ
ーバル予約キューに記入し、確定コマンドを発行するこ
とによりその要求を確定する。要求が取り扱えない場
合、バックプレッシャ機構が開始される。キューは、優
先順位およびＦＩＦＯ原理に従って処理される。
【００３７】データ伝送プロセス ヘッドエンドユニット２は、要求数の空の予約済スロッ
ト６を持つサイクル９を生成することによりすべての予
約を処理する。最初のスロットは、サイクル番号を指示
する開始コマンドを信号フィールド７に含んでいる。開
始コマンドを認知した後、各ノードは、そのサイクル番
号に一致する項目が自己のローカル予約キューに存在す
るかどうかを検査する。この第ｉサブサイクルの項目が
あれば、ノードは、自己のノードラベルおよびサブサイ
クル番号の関数に従ってそのスロットを使用する。
ト６を持つサイクル９を生成することによりすべての予
約を処理する。最初のスロットは、サイクル番号を指示
する開始コマンドを信号フィールド７に含んでいる。開
始コマンドを認知した後、各ノードは、そのサイクル番
号に一致する項目が自己のローカル予約キューに存在す
るかどうかを検査する。この第ｉサブサイクルの項目が
あれば、ノードは、自己のノードラベルおよびサブサイ
クル番号の関数に従ってそのスロットを使用する。
【００３８】１．２進表現でのノードラベルが（「再使
用の始まり」を指示する）ｉ個のゼロで終わっている場
合、スロットは開始コマンドの直後から使用され、サイ
クルの残りの全スロットは「空」に設定される（すなわ
ち、それらは下流ノードにより再使用できる）。
用の始まり」を指示する）ｉ個のゼロで終わっている場
合、スロットは開始コマンドの直後から使用され、サイ
クルの残りの全スロットは「空」に設定される（すなわ
ち、それらは下流ノードにより再使用できる）。
【００３９】２．２進表現でのノードラベルがｉ個のゼ
ロで終わっていない場合、このサイクルの最後の「ビジ
ー」スロットの後で空スロットが使用される。
ロで終わっていない場合、このサイクルの最後の「ビジ
ー」スロットの後で空スロットが使用される。
【００４０】特定のトラヒックパターンに関するスケジ
ューリングを図６に示す。図は、ノードの上に矢印で示
したように、ノード０からノード２への６スロットをは
じめ、ノード１からノード３へ２スロット、ノード２か
らノード３へ５スロット．．．が伝送されることを示し
ている。ノードの下の水平の矢印は、図５に従う割当に
よりいずれのサブサイクルにおいていずれの伝送が可能
であるかを示している。例えば、ノード２からノード３
への５スロットは、サブサイクル１で伝送されなければ
ならない。ノード２，３および７への６，２，４および
７のスロットの伝送は、サブサイクル２で行われなけれ
ばならない。図６を見ると、サブサイクル１ではノード
が２つづつ区切られ、この区切りの中で終始する伝送が
このサブサイクル１に割り当てられることが判る。サブ
サイクル２では、ノードが４つづつ区切られ、この区切
りの中で終始する伝送がこのサブサイクル２に割り当て
られることが判る。同様にサブサイクル３では、ノード
が８つづつ区切られ、この区切りの中で終始する伝送が
このサブサイクル３に割り当てられることが判る。この
ようにサブサイクルを割り当てることにより、伝送は１
つの区分の中で始まり、かつ完了するので、１つのサブ
サイクルの間で区分が変わるとスロットを再使用するこ
とが可能となる。これを一般的にいうと、２i個のノー
ドで区切られた区分内の伝送には第ｉサブサイクルが割
り当てられると言うことになる。
ューリングを図６に示す。図は、ノードの上に矢印で示
したように、ノード０からノード２への６スロットをは
じめ、ノード１からノード３へ２スロット、ノード２か
らノード３へ５スロット．．．が伝送されることを示し
ている。ノードの下の水平の矢印は、図５に従う割当に
よりいずれのサブサイクルにおいていずれの伝送が可能
であるかを示している。例えば、ノード２からノード３
への５スロットは、サブサイクル１で伝送されなければ
ならない。ノード２，３および７への６，２，４および
７のスロットの伝送は、サブサイクル２で行われなけれ
ばならない。図６を見ると、サブサイクル１ではノード
が２つづつ区切られ、この区切りの中で終始する伝送が
このサブサイクル１に割り当てられることが判る。サブ
サイクル２では、ノードが４つづつ区切られ、この区切
りの中で終始する伝送がこのサブサイクル２に割り当て
られることが判る。同様にサブサイクル３では、ノード
が８つづつ区切られ、この区切りの中で終始する伝送が
このサブサイクル３に割り当てられることが判る。この
ようにサブサイクルを割り当てることにより、伝送は１
つの区分の中で始まり、かつ完了するので、１つのサブ
サイクルの間で区分が変わるとスロットを再使用するこ
とが可能となる。これを一般的にいうと、２i個のノー
ドで区切られた区分内の伝送には第ｉサブサイクルが割
り当てられると言うことになる。
【００４１】図７はサイクル長および最大長パラメータ
の変更を図６の例について説明する。図７においてサブ
サイクル２までの上半分は図６と同じである。サブサイ
クル２の下の段にサブサイクル１におけるサイクル長お
よび最大長の変更が示されている。予約コマンドがヘッ
ドエンドユニット０００から発行されたときサイクル長
および最大長は共に０である。サブサイクル１はノード
００１からの送信に割り当てられないからノード００１
はサイクル長および最大長に変更を加えない。ノード０
１０にはサブサイクル１が割り当てられており、ノード
０１０は５スロットをノード０１１に送信することを望
むので、サイクル長が５にセットされる。これと共に最
大長が５にセットされる。図７の例において次にスロッ
トが割り当てられているのはノード１１０からノード１
１１への９スロットの送信である。図５に示した割当の
規約によりノード１１０が送信しようとするときにはノ
ード０１０からノード０１１への送信は完了している筈
である。従ってノード１１０は自己が送信を望む９スロ
ット長をサイクル長の５に上書きする。これにより最大
長は９となるので最大長が９に変更される。最大長が９
に変更されてヘッドエンドユニットに戻ることにより、
ヘッドエンドユニットはサブサイクル１における各送信
ノードのスロット数の内で最大のものは９スロットであ
ることを知る。従って、ヘッドエンドユニットはこのサ
ブサイクルで９スロットを割り当てれば何れの送信ノー
ドも十分なスロットを得ることになる。図７においてそ
の下の段はサブサイクル２におけるサイクル長及び最大
長の変更を示す。このサイクルでは先ずノード０００が
６スロットを要しサイクル長及び最大長が６にセットさ
れる。続いてノード００１が２スロットを要し、このノ
ードは０で終わるラベルを有しないのでサイクル長を２
だけ増分する。これにより最大長は８となる。ノード１
００において上流のノードの送信は宛先に既に到着して
いる筈なのでサイクル長を４により上書きする。最大長
は既にサイクル長４より大であるので変更されない。ノ
ード１０１は７スロットの送信を望むのでサイクル長を
７により増分する。サイクル長は１１になり、この結果
最大長は１１となる。ヘッドエンドユニットが１１スロ
ットを割り当てれば何れのノードも送信に十分なスロッ
トを使用することができる。
の変更を図６の例について説明する。図７においてサブ
サイクル２までの上半分は図６と同じである。サブサイ
クル２の下の段にサブサイクル１におけるサイクル長お
よび最大長の変更が示されている。予約コマンドがヘッ
ドエンドユニット０００から発行されたときサイクル長
および最大長は共に０である。サブサイクル１はノード
００１からの送信に割り当てられないからノード００１
はサイクル長および最大長に変更を加えない。ノード０
１０にはサブサイクル１が割り当てられており、ノード
０１０は５スロットをノード０１１に送信することを望
むので、サイクル長が５にセットされる。これと共に最
大長が５にセットされる。図７の例において次にスロッ
トが割り当てられているのはノード１１０からノード１
１１への９スロットの送信である。図５に示した割当の
規約によりノード１１０が送信しようとするときにはノ
ード０１０からノード０１１への送信は完了している筈
である。従ってノード１１０は自己が送信を望む９スロ
ット長をサイクル長の５に上書きする。これにより最大
長は９となるので最大長が９に変更される。最大長が９
に変更されてヘッドエンドユニットに戻ることにより、
ヘッドエンドユニットはサブサイクル１における各送信
ノードのスロット数の内で最大のものは９スロットであ
ることを知る。従って、ヘッドエンドユニットはこのサ
ブサイクルで９スロットを割り当てれば何れの送信ノー
ドも十分なスロットを得ることになる。図７においてそ
の下の段はサブサイクル２におけるサイクル長及び最大
長の変更を示す。このサイクルでは先ずノード０００が
６スロットを要しサイクル長及び最大長が６にセットさ
れる。続いてノード００１が２スロットを要し、このノ
ードは０で終わるラベルを有しないのでサイクル長を２
だけ増分する。これにより最大長は８となる。ノード１
００において上流のノードの送信は宛先に既に到着して
いる筈なのでサイクル長を４により上書きする。最大長
は既にサイクル長４より大であるので変更されない。ノ
ード１０１は７スロットの送信を望むのでサイクル長を
７により増分する。サイクル長は１１になり、この結果
最大長は１１となる。ヘッドエンドユニットが１１スロ
ットを割り当てれば何れのノードも送信に十分なスロッ
トを使用することができる。
【００４２】このトラヒックパターンでは、サブサイク
ル１は９スロット長となり、サブサイクル２は１１スロ
ット長となり、サブサイクル３は７スロット長となる。
これは、Ｓ−ＣＲＭＡスーパサイクル合計長が２７スロ
ットということになる。同一のトラヒックパターンにお
いて、ＣＲＭＡおよびＣＲＭＡ／ＳＲでは、それぞれ４
０スロットおよび２０スロットになる。ＣＲＭＡ／ＳＲ
はこの場合短いサイクルとなるが、１同報メッセージし
か存在しない場合には効果的とならないことに留意され
たい。
ル１は９スロット長となり、サブサイクル２は１１スロ
ット長となり、サブサイクル３は７スロット長となる。
これは、Ｓ−ＣＲＭＡスーパサイクル合計長が２７スロ
ットということになる。同一のトラヒックパターンにお
いて、ＣＲＭＡおよびＣＲＭＡ／ＳＲでは、それぞれ４
０スロットおよび２０スロットになる。ＣＲＭＡ／ＳＲ
はこの場合短いサイクルとなるが、１同報メッセージし
か存在しない場合には効果的とならないことに留意され
たい。
【００４３】Ｓ−ＣＲＭＡでは、ノードは、自己がいず
れのサブサイクルでパケットを伝送しなければならない
かを、単に自己の発信ラベルおよび宛先ラベルを処理す
ることにより決定できる。ＣＲＭＡ／ＳＲのように予約
コマンドに最大値宛先ラベルを含める必要はまったくな
い。さらに、ノードは「再使用フラグ」を追跡する必要
もなく、また、再使用が可能か否かを決定するためにあ
るノードが他のノードの伝送に関する情報を必要とする
こともない。従って、Ｓ−ＣＲＭＡは、所与のバスの予
約が反対のバスで行えるようにし、それにより遅延性能
を改善させる。Ｓ−ＣＲＭＡは、ＣＲＭＡ／ＳＲほど適
応性はないが、より単純であり、任意のトラヒックパタ
ーンについて効果的である。
れのサブサイクルでパケットを伝送しなければならない
かを、単に自己の発信ラベルおよび宛先ラベルを処理す
ることにより決定できる。ＣＲＭＡ／ＳＲのように予約
コマンドに最大値宛先ラベルを含める必要はまったくな
い。さらに、ノードは「再使用フラグ」を追跡する必要
もなく、また、再使用が可能か否かを決定するためにあ
るノードが他のノードの伝送に関する情報を必要とする
こともない。従って、Ｓ−ＣＲＭＡは、所与のバスの予
約が反対のバスで行えるようにし、それにより遅延性能
を改善させる。Ｓ−ＣＲＭＡは、ＣＲＭＡ／ＳＲほど適
応性はないが、より単純であり、任意のトラヒックパタ
ーンについて効果的である。
【００４４】純粋なＣＲＭＡでは、平均サイクル長が
（等分散トラヒックの場合）ノード数に比例して増加す
る。Ｓ−ＣＲＭＡでは、対応する（スーパ）サイクル長
は、ノード数の対数関数となると思われる。
（等分散トラヒックの場合）ノード数に比例して増加す
る。Ｓ−ＣＲＭＡでは、対応する（スーパ）サイクル長
は、ノード数の対数関数となると思われる。
【図１】ネットワークレイアウトの説明図。
【図２】フレーム区分化方式の説明図。
【図３】スロット形式の説明図。
【図４】Ｓ−ＣＲＭＡコマンド形式の説明図。
【図５】下位サイクルでのデータの区分化の説明図。
【図６】特定のトラヒックパターンについて本発明に従
ったスケジューリングの説明図。
ったスケジューリングの説明図。
【図７】特定のトラヒックパターンについてサイクル長
及び最大長の変更を説明する図。
及び最大長の変更を説明する図。
１ 通信ネットワーク ２ ヘッドエンドユニット ３ ノード ４、５ バス ６ タイムスロット ９ サイクル １１、１５ 予約フィールド １２ クローバル予約キュー １４ ＥＸＯＲ論理
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エム、メーディ、ナッセーイ スイス国ホルゲン、アウプリヒシュトラ ーセ、12 (56)参考文献 特開 平２−296431（ＪＰ，Ａ)
Claims (10)
- 【請求項１】互いに反対方向に伝送する２つの単方向伝
送バス（４，５）、それぞれが両バスに接続されており
それぞれ固有のラベルによって識別される２n個のノー
ド（３）、および、前記バス（４，５）にタイムスロッ
トを生成するための１以上のヘッドエンドユニット
（２）を有し、前記ノードはラベル値の順に前記バスに
接続され、前記ノードを２i個づつ区切った区間内にわ
たる伝送が第ｉサブサイクルにおいてなされるようにノ
ード間の伝送が複数のサブサイクルに割り当てられる通
信ネットワークであって、 前記サブサイクルの各々についてサブサイクルの識別及
び予約スロット・フィールドを有する予約コマンドを前
記バスに伝送する前記ヘッドエンドユニット内の手段
と、 自ノードのラベルと伝送宛先ノードのラベルとの論理関
数値に従って自ノードに割り当てられたサブサイクルを
判定する前記ノードの各々にある判定手段と、 前記判定手段により判定されたサブサイクルの識別を格
納するための前記ノードの各々にある格納手段と、 前記バスを通して前記予約コマンドを受け取り、自ノー
ドに割り当てられたサブサイクルが前記予約コマンドの
サブサイクル識別と一致するとき伝送に必要なスロット
数に応じて前記予約スロット・フィールドを修正する前
記ノードの各々にある手段と、 前記ノードの全てを通過した前記予約コマンドを受け取
り、サブサイクル毎に前記ノードにより予約されたスロ
ットの必要数を格納する前記ヘッドエンドユニット内の
手段と、 前記サブサイクルの各々において前記ノードによる伝送
のために必要な数のスロットをサブサイクルの番号と共
に前記伝送バスに発行する前記ヘッドエンドユニット内
の手段と、 前記格納されたサブサイクルの識別と前記サブサイクル
の番号とが一致するとき、前記ヘッドエンドユニットに
より発行されたスロットに伝送のためのデータを転送す
る前記ノードの各々にある手段と、 を有することを特徴とする通信ネットワーク。 - 【請求項２】請求項１記載のネットワークであって、各
予約コマンドは各サイクルに要求された累積スロット数
を表す長さインジケータのためのサイクル長フィールド
を前記予約スロット・フィールドに含んでおり、各ノー
ドはさらに、 自ノードに第ｉサブサイクルが割り当てられていると
き、自己自身のノードラベルの末尾がｉ個の所定の２進
値で終わっているならば、伝送するために必要なスロッ
ト数によって前記サイクル長フィールドを上書きしてそ
のサブサイクルにおけるスロットの再使用のための開始
ノードとして自ノードをマークし、 自己自身のノード
ラベルの末尾がｉ個の所定の２進値で終わっていないな
らば、前記データを伝送するために必要なスロット数分
前記サイクル長フィールドを増加させるかのいずれかに
よって、 伝送媒体へのアクセスを要求するための手段を有するこ
とを特徴とする通信ネットワーク。 - 【請求項３】請求項１または２記載のネットワークであ
って、サブサイクルの最初のスロットに、そのサブサイ
クルの番号およびサブサイクル開始のインジケータを挿
入するための手段をヘッドエンドユニットに有すること
を特徴とする通信ネットワーク。 - 【請求項４】請求項３記載のネットワークであって、受
け取ったタイムスロットの前記開始インジケータを検知
し、当該インジケータの存在に応答して、そのサブサイ
クル番号に一致する項目について前記格納手段を検査す
るための手段を各ノードに有することを特徴とする通信
ネットワーク。 - 【請求項５】請求項１から４いずれかに記載のネットワ
ークであって、論理関数がＥＸＯＲ論理であり、また、
各ノードに割り当てられるサブサイクルがＥＸＯＲの結
果としての最初の１の前に現れる０の数によって判定さ
れることを特徴とする通信ネットワーク。 - 【請求項６】互いに反対方向に伝送する２つの単方向伝
送バス（４，５）、それぞれが両バスに接続されており
それぞれ固有のラベルによって識別される２n個のノー
ド（３）、および、前記バス（４，５）にタイムスロッ
トを生成するための１以上のヘッドエンドユニット
（２）を有し、前記ノードはラベル値の順に前記バスに
接続され、前記ノードを２i個づつ区切った区間内にわ
たる伝送が第ｉサブサイクルにおいてなされるようにノ
ード間の伝送が複数のサブサイクルに割り当てられる通
信ネットワークにおいて前記ネットワークへのアクセス
を制御する方法であって、 前記ヘッドエンドユニットにおいて、前記サブサイクル
の各々についてサブサイクルの識別及び予約スロット・
フィールドを有する予約コマンドを前記バスに伝送する
ステップと、 前記ノードの各々において、自ノードのラベルと伝送宛
先ノードのラベルとの論理関数値に従って自ノードに割
り当てられたサブサイクルを判定するステップと、 前記ノードの各々において前記判定されたサブサイクル
の識別を格納するためのステップと、 前記ノードの各々において、前記バスを通して前記予約
コマンドを受け取り、自ノードに割り当てられたサブサ
イクルが前記予約コマンドのサブサイクル識別と一致す
るとき伝送に必要なスロット数に応じて前記予約スロッ
ト・フィールドを修正するステップと、 前記ヘッドエンドユニットにおいて、前記ノードの全て
を通過した前記予約コマンドを受け取り、サブサイクル
毎に前記ノードにより予約されたスロットの必要数を格
納するステップと、 前記ヘッドエンドユニットにおいて、前記サブサイクル
の各々において前記ノードによる伝送のために必要な数
のスロットをサブサイクルの番号と共に前記伝送バスに
発行するステップと、 前記ノードの各々において、前記格納されたサブサイク
ルの識別と前記サブサイクルの番号とが一致するとき、
前記ヘッドエンドユニットにより発行されたスロットに
伝送のためのデータを転送するステップと、 を有することを特徴とする通信ネットワークへのアクセ
スを制御する方法。 - 【請求項７】請求項６記載の方法であって、各予約コマ
ンドは各サイクルに要求された累積スロット数を表す長
さインジケータのためのサイクル長フィールドを前記予
約スロット・フィールドに含んでおり、 各ノードにおいて、自ノードに第ｉサブサイクルが割り
当てられているとき、自己自身のノードラベルの末尾が
ｉ個の所定の２進値で終わっているならば、伝送するた
めに必要なスロット数によって前記サイクル長フィール
ドを上書きしてそのサブサイクルにおけるスロットの再
使用のための開始ノードとして自ノードをマークし、
自己自身のノードラベルの末尾がｉ個の所定の２進値で
終わっていないならば、前記データを伝送するために必
要なスロット数分前記サイクル長フィールドを増加させ
るステップをさらに有することを特徴とする通信ネット
ワークへのアクセスを制御する方法。 - 【請求項８】請求項６または７記載の方法であって、ヘ
ッドエンドユニットにおいて、サブサイクルの最初のス
ロットに、そのサブサイクルの番号およびサブサイクル
開始のインジケータを挿入するステップを更に含むこと
を特徴とする通信ネットワークへのアクセスを制御する
方法。 - 【請求項９】請求項８記載の方法であって、前記ノード
の各々において、受け取ったタイムスロットの前記開始
インジケータを検知し、当該インジケータの存在に応答
して、そのサブサイクル番号と前記格納されたサブサイ
クルの識別とを比較するステップを更に含むことを特徴
とする通信ネットワークへのアクセスを制御する方法。 - 【請求項１０】請求項６から９いずれかに記載の方法で
あって、論理関数がＥＸＯＲ論理であり、また、各ノー
ドに割り当てられるサブサイクルがＥＸＯＲの結果とし
ての最初の１の前に現れる０の数によって判定されるこ
とを特徴とする通信ネットワークへのアクセスを制御す
る方法。
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|---|---|---|---|
| EP91810171A EP0503212B1 (en) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | Communications network and method of regulating access to the busses in said network |
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