JP2501954B2 - ト―クン・リング・ロ―カル・エリア・ネットワ―クにおける端局間全二重通信 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主にローカル・エリア・
ネットワーク（ＬＡＮＳ）、特にトークン・リングによ
り動作し、同時双方向通信を支援することができる端局
を有するＬＡＮＳに関するものである。本発明により扱
われる問題を理解するために、ＬＡＮＳのシステム構成
および動作を基本的に理解することが望ましい。

【０００２】コンピュータ・ネットワークは要するにハ
ードウェアおよびソフトウェア資源の共用および情報を
共用を可能ならしめるために、そして、全体の信頼性を
高めるために、相互に接続された自律的なコンピュータ
の集合体である。“ローカル・エリア（local area) ”
という付与された用語は通常、大学構内、一つの会社の
敷地内のような単一の建物または周辺の建物内にコンピ
ュータが散在するようなコンピュータ・ネットワークに
用いられる。コンピュータが更に離れると、“ロング・
エリア・ネットワーク（long area network)”または
“ロング・ホール・ネットワーク（long haul networ
k)”の用語が使われるが、その区別は程度の問題であ
り、その定義はしばしば、重複する。

【０００３】ＬＡＮの主要な機能は比較的高い帯域幅と
少ない待ち時間の通信チャネルをもたらすことであり、
そのチャネルを介してコンピュータまたは端局は相互に
通信を行うことができる。帯域幅とは情報を伝達するチ
ャネルの能力の尺度である。例えば、１つのチャネルは
１秒当たり１００メガバイトの総帯域幅を有しうる。ネ
ットワーク上の各端局はチャネルに対し制限されたアク
セス権した有し得ないので、１つの端局は一般的には起
動状態である端局の数によって、この帯域幅の一部分の
みを使うことができるであろう。待ち時間は通信チャネ
ルへのアクセス権を得るに必要な時間の尺度である。１
つのネットワークの帯域幅および待ち時間は通信チャネ
ルのための媒体、そのネットワークの速度、そのネット
ワークの物理的限界および形態、チャネルへのアクセス
権を制御するのに用いられるプロトコルまたは規則、そ
のネットワークに接続される端局の数、およびチャネル
上のメッセージの通信量などの多くの要素に依存する。

【０００４】コンピュータ・ネットワークが展開するに
つれ、通信媒体、ネットワーク形態、メッセージ・フォ
ーマット、チャネル・アクセスのためのプロトコルなど
の選択において、様々なアプローチが用いられてきた。
これらのアプローチのいくつかは事実上の標準として現
われ、ネットワーク・アーキテクチャのための１つのモ
デルが提案され、広く受け入れられてきた。それは国際
標準機構（ＩＳＯ： International Standards Organiz
ation)のオープン・システム・インターコネクション
（ＯＳＩ： Open Systems Interconnection)の参考モデ
ルとして知られている。このＯＳＩ参考モデルはそれ自
体、ネットワーク・アキテクチャではない。むしろ、そ
れはプロトコル層の階層化を規定し、ネットワーク内で
の各層の機能を定義している。ネットワークの１つのコ
ンピュータ内の各層は通信の規則を定義するプロトコル
に従い、通信が行われる別のコンピュータ内の対応する
層と会話を行う。現実には情報は一方のコンピュータ内
の層から層へと落され、そしてチャネル媒体を通って、
他方のコンピュータ内の連続する層を上がり戻る。しか
しながら、様々な層を設計し、その機能を理解するため
に、各層はその対応する層と同じレベルで通信するもの
として考えるのがより簡単である。

【０００５】ＯＳＩモデルにより定義される最も下位の
層は物理層と呼ばれ、通信チャネルを介して生のデータ
・ビットを送り、そのデータ・ビットが誤まりなしに受
信されたことを確認することに関わっている。物理層の
設計は通信チャネルのための用いられる媒体に依存しつ
つ、電気的、構造的、または工学的技術の問題を含んで
いる。物理層の次の層はデータ・リンク層と呼ばれてい
る。このデータ・リンク層の主な仕事は直接、チャネル
媒体とやりとりを行う物理層を、ネットワーク層として
知られる、次の上位の層に通信サービスをもたらす通信
リンクに変換することである。このデータ・リンク層は
データをパケットまたはフレームに構造化し、そのパケ
ットまたはフレームに誤まり検出のためのチェックサム
およびパケット番号などの制御情報を付加するなどの機
能を実行する。

【０００６】もともと、データ・リンク層は物理的な伝
送媒体の性質には依存しないが、データ・リンク層の機
能のある面は伝送媒体により依存している。このため、
いくつかのネットワーク・アーキテクチャのデータ・リ
ンク層はデータ・リンク層の媒体に依存しない機能の全
てを実行する論理リンク制御サブレイヤおよび媒体アク
セス制御（ＭＡＣ： media access control)層の２つの
サブレイヤに分けられる。この層またはサブレイヤは通
信チャネルに対する競合があるときに、どの端局が通信
チャネルへのアクセス権を得るべきかを決定する。ＭＡ
Ｃ層の機能は伝送媒体の性質により依存する。

【０００７】バスのアクセス優先順位を決定するのに用
いられる１つの共通なネットワーク・プロトコルはトー
クン・リングである。１つのトークン・リング・ネット
ワークにおいて、一連の端局が閉鎖ループを形成するよ
うに伝送媒体により直列に接続される。情報はシンボル
またはビットの１つの流れとしてある動作状態にある端
局から次の端局への順次、送られる。各端局は通常、各
シンボルを再生し、繰り返し、また、リング上で他の装
置との交信する目的のために、そのリングに１つ以上の
装置を付加するための手段として供する。ある端局がリ
ングに対するアクセス権を得ると、それは伝送媒体上に
情報を送り、その情報はある端局から次の端局へとその
リングを循回する。目的地アドレスは送信される情報の
中に含まれ、アドレス指定された端局はそのアドレスを
認識し、情報がリング上を通過するとき、その情報をコ
ピーする。最後に、送信を行った端局がその情報をリン
グから取り除く。

【０００８】ある端局が伝送媒体上を通過するトークン
（Token)を検出する、その媒体上にそれの情報を送る権
利を得る。このトークンは送信をスケジュールするのに
用いられる独特なシンボルの形式の制御信号である。情
報を送信する準備ができている端局はリングからトーク
ンを取り除くことによりそのトークンを“補捉（captor
e)”しうる。そして、この端局はトークンが後に続く１
つ以上のフレームの情報を送ることができ、トークンは
再び別の端局により補捉されうるようになる。

【０００９】典型的なトークン・リング・ネットワーク
は伝送媒体として、光ファイバ、または同軸ケーブル、
またはねじられたペア・ケーブルを用いる。ファイバー
・ディストリビュティド・データ・インターフェース
（ＦＤＤＩ： fiber distributed data interface)とし
て知られる、トークン・リング・プロトコルを用いるよ
うなネットワークは数キロメートルの距離にかけて、１
秒あたり１００メガビット（Mbits)の帯域幅で動作する
ようにできている。ＦＤＤＩトークン・リング・システ
ムのための媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルはＡ
ＮＳＩ Ｘ３．１３９−１９８７により指定される米国
国内標準協会（American National Standards Institut
e)書類に記載されている。ＦＤＤＩのための対応する物
理層のプロトコルはＡＮＳＩ Ｘ３．１４８−１９８８
に現定されている。

【００１０】これらの標準により規定された層に加え、
ＦＤＤＩトークン・リング・ネットワークは端局管理プ
ロトコルも必要とし、それは端局がトークン・ネットワ
ークの一部分として協労的に動くように、様々な層を管
理するために、端局レベルで必要な制御をもたらす。端
局管理は接続管理、ネットワークへの端局の挿入、ネッ
トワークからの端局の除去、端局の初期化、構成管理、
統計の収集などのサービスをもたらす。

【００１１】この端局管理プロトコルにおいて、ある端
局がすぐ傍の、すなわち、論理的に隣接する近隣端局
に、その独自のアドレスを知らしめるという構成があ
る。各端局はそのすぐ傍の下流の近隣端局が上流の近隣
アドレス（ＵＮＡ： upstream neighbor address) のデ
ータ・ベースを維持することができるように、この構成
を用いる近隣通知プロトコルを周期的に実行する。この
ようにして、ネットワーク内の各端局はそのすぐ上流の
近隣端局の個有のアドレスを知る。“上流（upstream)
”および“下流 (down stream)”の用語はネットワー
ク内でのトークンおよびデータの流れの方向を表わすも
のである。この近隣通知プロトコルは各端局が周期的に
近隣識別フレーム（ＮＩＦ： neighbor Identification
frame) を送信することを必要とし、ＮＩＦはすぐ下流
の近隣のみのためのものであり、他の端局のためのもの
ではない。ＮＩＦフレームはその源の端局の個有のアド
レスおよびその源の端局がその上流の近隣端局から知得
した上流近隣アドレス（ＵＮＡ）を含んでいる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】トークン・リングのよ
うなネットワーク・プロトコルの明白なる制限は多くの
端局がネットワークに能動的に接続されると、１つの端
局が利用することができる有効帯域幅が低減されること
である。ｎ個の端局が動作状態であれば、オーバヘッド
のない最も良好な場合について、各々に対する有効な帯
域幅はチャネルの帯域幅の１／ｎのみである。トークン
・リング・ネットワークのもう一つの制限はそれがネッ
トワークの大きさと共に増加する、かなりの待ち時間を
有していることである。ある端局が送信し始めることが
できるとき、それはトークンが到来するのを待たなけれ
ばならない。トークンが通過したばかりであれば、トー
クンが端局から端局へとリングをぐるりと回わる間、待
ち時間となろう。平均的な待ち時間はトークンをリング
の半周、回わすに要する時間であり、端局間の距離、端
局の数、およびリング上のメッセージ通信量に依存す
る。たとえ、送信待ちをしている端局が他になくとも、
データのフレームを送ることを希望している端局はさら
にトークンが到来するのを待たなければならないだろ
う。

【００１３】比較的広い帯域幅で、トークン・リングの
ようなネットワーク・プロトコルの本質的な制限なし
に、コンピュータ間の２点間（point to point) の通信
リンクを設けることが望ましいような場合もいくらかあ
る。理想的には、これらの場合、２つの端局間で全二重
通信を行うことが望ましい。トークン・リング・ネット
ワークにおいてはいかなるときでも１つの端局のみが送
信を行うことができる。したがって、多くのメッセージ
がリング上で同時に循環しうるが、そのリングにより形
成される通信チャネルの動作は半二重モードにより行わ
れる。たとえ、２つの端局のみがリングに接続されてい
るとしても、一時に、１つの端局のみしか送信を行うこ
とができず、そのリングの総帯域幅、それは各方向で１
００Mb/sでありうるが、全て利用されているわけではな
い。

【００１４】リングに接続されている２つの端局が同時
に送信し、受信することができれば、それらは全二重端
局であるといえようが、従来のトークン・リング・プロ
トコルの下ではこのモードにおいて動作することができ
ないであろう。この問題に対する１つの解決策は全二重
通信を必要とする２つのコンピュータ間で特定の通信チ
ャネルを設けることであるが、これは費用がかかり、不
便なものである。コンピュータ装置または通信チャネル
を狭い適用範囲に特定化することは明らかに装置リリー
スの有効利用することとはならない。さらに、別のコン
ピュータと全二重接続を要望するコンピュータ・ユーザ
はその全二重チャネルと接続するための付加的なソフト
ウェアを必要とするであろうし、その全二重動作のため
の必要性が満足された後に、ネットワークから外した
り、ネットワークに再接続しなければならないことに少
なからぬ不便さに直面するであろう。ほとんどのユーザ
は複数のネットワーク資源に容易にアクセスできる便利
さを維持し、いくつかの適用例に対しては所望の効率を
満足しないことに耐えることの分を好むことであろう。

【００１５】以上よりローカル・エリア・ネットワーク
の分野において、ネットワークに接続されたコンピュー
タがその目的のために装置の永久的指定を行うことな
く、かつ複雑なハードウェアまたはソフトウェアを付加
する必要なく、全二重モードにより通信を行うことがで
きる簡単な解決法が必要であることがおわかりいただけ
たであろう。本発明は以下の概要が明らかなとおり、本
課題を解決するようなされたものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明はトークン・リン
グ・ネットワークに接続される２つのコンピュータ間で
全二重通信を設定するための装置およびその動作のため
の関連する方法にある。短かく要約すると、本発明の方
法は前記トークン・リング・ネットワーク中の本発明を
実施する各端局において、２つの端局のみが前記ネット
ワーク内で動作状態であるか否か確認し、２つの端局の
みが前記ネットワーク内で動作状態であれば、全二重通
信の設定を行うためにその２つの端局間で信号を交換
し、前記２つの端局間の全二重モードの通信に切り換え
るステップを含む。本発明の説明においては、２つの端
局間で交換される信号は情報のフレームの形式である。

【００１７】全二重モードの通信に切り換えた後、本発
明は前記二重モードが他方の端局により維持されている
か否か確認するために、各端局内で周期的にテストし、
各端局で、ネットワークへ入ることを希望する第３の端
局が存在するか否かチェックし、前記全二重モードが両
端局により維持されていなければ、または、動作状態で
ある第３の端局の存在を検知すると、トークン・リング
・モードの動作へ復帰する更なるステップを含む。

【００１８】より詳細には、全二重通信の設定を取り決
めるためにフレームを交換するステップは端局の少なく
とも１つから全二重要求フレームを送信し、全二重要求
フレームを受信した後、少なくとも１つの端局から全二
重認知フレームを送信するステップを含む。基本的に
は、全二重モードの設定は少なくとも１つの端局による
全二重要求フレームの送信および、その要求フレームを
受ける端局による認知フレームの送信を含んでいる。あ
る端局が要求フレームまたは認知フレームのいづれかを
受信すると、その端局は全二重モードの動作に入る。

【００１９】本発明の広い範囲は複数の端局を含み、通
常、トークン・リング・モードにより動作するトークン
・リング・ネットワークにおいて、２つの端局間で全二
重動作を設定し、維持するための装置および方法にあ
り、その方法は前記トークン・リング・ネットワークの
各端局からネットワーク内で２つの端局のみが動作状態
であるか否かを確認し、ネットワーク内で２つの端局よ
り多くの端局が動作状態であれば、トークン・リング・
モードの動作を維持し、ネットワーク内で２つの端局の
みが動作状態であれば、全二重通信の設定を行うために
２つの端局間で信号を交換し、その２つの端局間の全二
重モードの通信に切り替えるステップを含んでいる。

【００２０】本発明のより好ましい実施例においては、
２つの端局のみがネットワーク内で動作状態であるか否
かを確認するステップはトークン・リング・ネットワー
ク内で送信される近隣情報フレームを利用する。近隣情
報フレームは各端局から周期的に送信され、フレームを
送信する端局の識別情報および、もし概知であれば、こ
の端局が近隣情報フレームを受けとった上流の近隣ステ
ーションの識別情報を含んでいる。ローカル端局内で、
上流近隣端局からの近隣情報がある端局により受信され
ると、それはそこから情報が送信された発信源アドレス
およびその発信源端局の上流の近隣端局の識別情報の両
者を含んでいる。本発明のこの特徴によると、２端局の
ネットワークの検出は受信された近隣情報フレーム内に
含まれる上流近隣端局の識別情報を、比較が行われてい
るローカル端局の識別情報に比較することにより行われ
る。

【００２１】本発明の他の実施例ではネットワークに２
つの端局のみが接続されているか否かを最初に確認する
ことなく、全二重動作が開始される。本実施例の方法は
全二重通信の設定を行うために２つの端局間でフレーム
を交換し、この交換ステップの結果として、全二重モー
ドが設定されたか否かを検出し、この検出ステップが全
二重モードが設定されうることを確認すると、２つの端
局間の全二重モードの通信に切り替わるステップを含ん
でいる。また、この方法は全二重モードが他方の端局に
より維持されているか否かを確認するために各端局で周
期的にテストし、この周期的にテストするステップが全
二重モードが維持されていないと確認すると、全二重モ
ードを設定を行うためにフレームを交換するステップを
くり返すステップを含んでいる。

【００２２】装置で言うと、説明されるように本構造は
トークン・リング・ネットワーク内の各端局において、
２つの端局のみが前記ネットワーク内で動作状態である
か否かを確認するための手段と、前記ネットワーク内で
２つの端局のみが動作状態であれば作動する、全二重通
信の設定を取り決めるために前記２つの端局間でフレー
ムを交換するための手段と、

【００２３】前記２つの端局間の全二重モードの通信に
切り替えるための手段とを含んでいる。また、本発明の
装置の態様は全二重モードが他方の端局により維持され
ているか否か確認するために、各端局において周期的に
テストするための手段と、前記ネットワークに入ること
を希望する第３の端局が存在するか否かを各端局でチェ
ックするための手段とを含みうる。本装置は全二重モー
ドが両端局により維持されていなければ、または、第３
の端局の存在を検知したことに応答して、トークン・リ
ング・モードに復帰する。

【００２４】変形例の装置実施例においては、予め２端
局ネットワークの有無をチェックすることなく、そし
て、第３の端局が存在するとき、または、他方の端局に
よる全二重動作が停止するときに、トークン・リング・
モードに復帰することなく、全二重モードの開始を取り
決めるためにフレームを交換することにより、固定され
た全二重モードが達成される。

【００２５】

【作用】以上の説明から、本発明はローカル・エリア・
ネットワーク、特に、トークン・リング・タイプのネッ
トワークの分野においてかなりの効果を呈することがわ
かるであろう。特に、本発明はトークン・リング・ネッ
トワーク上の２端局間の全二重モードの自動設定および
一方の端局が全二重リンクから引き下がったとき、また
は第３の端局がネットワークに接続するときに、トーク
ン・リング・モードへの自動復帰をもたらす。固定され
た全二重モードの動作において、トークン・リング・ネ
ットワーク上の２端局は全二重通信により接続され、こ
の接続は維持され、また、リング上に更なる端局が検出
されても、若しくは１つの端局が全二重モードを維持し
損っても、必要であれば、再設定される。

【００２６】本発明の主な効果は全二重動作において帯
域幅が効率的に２倍となり、ネットワークへのアクセス
権を得るための待ち時間が短かくなり、公知のネットワ
ークにおいてオーバヘッドの源である、失敗モードより
のエラー回復手順がより少なくともなることに起因して
総帯域幅が広くなることである。例えば、全二重モード
により動作するとき、トークンは全二重モードでは使用
されないので、トークンの喪失から回復するための手続
きは必要ではなくなる。本発明の他の特徴および効果は
添付の図面に関連づけられて、以下のより詳細な説明か
ら明白となるであろう。

【００２７】

【実施例】説明のために図面に示されるように、本発明
はローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮＳ）に係わ
り、特にトークン・リングの形態のＬＡＮＳに係わる。
図１はＮ個の端局、そのうちの８個は図示されており、
参照番号１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１
０ｆ、１０ｇおよび１０ｎにより示されているが、を有
するトークン・リング・ネットワークを概念的な形式に
より示している。各端局は入力ポート１２ａ、１２ｂ
等、出力ポート１４ａ、１４ｂ等を有しており、これら
は通信媒体１６に接続されうる。各端局はバイパス・ス
イッチ１８ａ、１８ｂ等によりそれに接続され、そのス
イッチは端局を通信媒体１６から絶縁するために論理的
に閉じられうる。各端局に接続されるバイパス・スイッ
チの概念はネットワークの概念を説明するために有用な
ものであるが、実際は、端局はコンセントレータ内でバ
イパスされる。図１Ａは図示されるように、端局１０
ａ、１０ｂ等はより一般的には１以上のコンセントレー
タに双方向ケーブル１１により接続されており、それら
のうちの２つは１９に示されている。たとえば、このケ
ーブルは双方向光ファイバーケーブルでありうる。バイ
パス切り替え動作はサンセントレータ１９内で行われ
る。

【００２８】バイパスされていない端局１０（図１）は
破壊されていないリングを形成するために媒体１６に接
続される。各端局の出力ポートは媒体１６を介して次の
端局の入力ポートに接続される。このようにして、リン
グは動作状態の端局全てにより完成される。図１におい
て概念的説明のために、端局１０ｂのためのバイパス・
スイッチ１８ｂは閉じているように示され、これがステ
ーション１０ｂをネットワークから絶縁せしめ、他のバ
イパス・スイッチ１８ａ、１８ｃ〜１８ｎの全ては開い
ているように示されている。

【００２９】情報はシンボルまたはデータビットの流れ
の形式で、ある端局１０から次の物へとリングを回って
送信され、各端局は一般にそれが受信したシンボルを再
生しもしくは繰り返す。各端局１０は個有のアドレスを
もっており、ネットワークへのアクセス権を要求する複
数のユーザ装置（図示せず）をそれに接続させうる。デ
ータのフレームのフォーマットの例は図１１ｂに示され
ている。それはプリアンブル、様々な制御コード、デー
タ自体、そのデータを受ける端局およびユーザ装置を一
義的に識別する目的地アドレス、およびそのデータを送
る端局および装置を一義的に識別する発信元アドレスを
含んでいる。一つの端局がネットワーク上に送信する権
利を得ると、その端局はこの形式によりリング上に情報
を送信する。発信元の端局が“下流”に位置する端局は
その情報を受け、その目的地アドレスをデコードする。
その目的地端局はその目的地アドレスを認識し、そのフ
レーム全体を再送信するのみでなく、それが通過する
時、それのコピーもする。最終的にその情報がリング全
体を一循すると、発信元の端局は単にそのフレームをリ
ング上に再送信しないことによりそれを“除去する（re
move) ”。リング上に情報の送信をすることを開始する
権利はトークンと呼ばれる特別なシンボルの中で運ばれ
る。トークンのためのフォーマットは図１１ａに示され
ている。トークンは実際のデータを運ばず、そのフレー
ムをトークンとして個有の識別する特別なコードのみを
運ぶ。トークンの後には情報、すなわち１つ以上のフレ
ームが送信され、その情報と共に循環するが、１つの重
要な違いがある。トークンは新しい送信を開始すること
を希望する、いかなる端局によってでも取り除かれう
る。送信するものがない端局はトークンを含む受信フレ
ームを単にくり返すこととなろう。自己のフレームを送
信することを希望する端局は下流の端局のアクセス権を
一時的に否定するために、トークンを取り除くか、また
は“補捉（capture)”し、リング上にその個有のフレー
ムを送信し、最後に新しいトークンを送信する。１つの
端局がトークンを通過させる前に通信媒体を使用するこ
とができる時間を制限するために、タイマーまたは他の
手段が用いられうる。

【００３０】本明細書の従来の技術の項において説明さ
れたように、トークン・リング・ネットワークは送信す
ることを希望するいかなる端局もトークンが受信される
まで待たなければならない等の本質的な待ち時間を有し
ている。この待ち時間はリングの円周長、リングに接続
される端局の数、およびリング上のメッセージ通信量の
総量と共に増加する。

【００３１】図２は比較のために、２つの端局間で双方
向に物理的な通信路２４、２６をもたらす双方向ケーブ
ル対２２により共に接続される２つの端局２０ａ、２０
ｂを示している。端局２０ａおよび２０ｂは全二重通信
路により物理的に接続されている。端局自体が同時に送
信および受信を行うことができれば、それらの間に全二
重通信が設定されうる。いくつかの状況下においてはこ
のモードの通信は非常に望まれるものである。各端局は
送るべきデータを有するやいなやすぐに送信を開始する
ことができるので、全二重モードはより広い帯域幅をも
たらし、完全に待ち時間を克服するものである。しかし
ながら、２点間の全二重通信を物理的に設定するために
端局をネットワークから取り除くことは費用もかかり、
不便でもある。したがって、トークン・リング・ネット
ワークの環境下において全二重通信をもたらすためによ
り簡単な解決法が必要とされる。

【００３２】本発明によれば、トークン・リング・ネッ
トワークはネットワークを物理的に再構成することな
く、そして複雑なハードウェアまたはソフトウェアを付
加する必要なしに、全二重モードにおいて動作するよう
自動的に再構成されうる。図３は図１のトークン・リン
グ・ネットワークがいかに２つの端局１０ａおよび１０
ｂの間で全二重モードにより動作するように論理的に再
構成されるかを示すものである。他の端局１０ｃ〜１０
ｎの全ては端局をネットワークから絶縁するために、そ
れらに接続されたバイパス・スイッチ１８ｃ〜１８ｎを
閉じている。したがってリング媒体１６は２つの動作状
態の端局１０ａおよび１０ｂの間に双方向性の通信路を
もたらす。しかしながら、トークン・リング・プロトコ
ルが実行され続ければ、図３に示される構成は全二重モ
ードによる動作はしないだろう。２つの動作状態の端局
のうちの１つのみがいかなるときにでもトークンを用い
うる。したがって、１つの端局のみがいかなるときにで
も送信を行うことができ、動作はまだ半二重モードにあ
る。すでに明らかになるように本発明はいつでも必要が
生じたときに、全二重モードにより図３の構成を動作さ
せるための簡便な技術を提供するものである。

【００３３】図４は図３に類似する図であるが、コンセ
ントレータ（concentrator) ３２を介して全二重モード
により論理的に接続される２つの端局３０ａ、３０ｂを
示している。コンセントレータはリング構成の本質的な
欠点、すなわちリング内のいかなる場所における破損も
ネットワーク全体を動作させなくしうることを避けるよ
うに、トークン・リング・ネットワーク内において用い
られる。図１ａを参照して前に述べたように、コンセン
トレータの構成において各端局３０ａ、３０ｂは自己の
双方向性通信チャネル３４ａ、３４ｂによりコンセント
レータ３２に接続される。このように、このネットワー
クは中央点から放射する通信チャネルを備えたスター・
ネットワークの形態と明らかに同じ形態を有している
が、チャネル３４ａ、３４ｂはコンセントレータ３２内
で１つのループを完成するよう接続されているので、事
実上はまだリング・ネットワークである。本発明の原理
は図１ａおよび図４のようなコンセントレータを用いる
構成にも同様に適用され、図１および図３のより容易に
理解されうるリング構成のものにも適用される。

【００３４】本発明によりトークン・リング・ネットワ
ーク上の端局は３つのモード、すなわち従来のトークン
・リング・モード、全二重自動構成モード、および全二
重の固定モードのうちの１つのモードにおいて動作する
ことができる。全二重自動構成モードにより２つの端局
は全二重モードにより動作するために、相互に交渉し、
初期化しそして相互に同期をとることができる。全二重
モードでの動作はネットワーク上にちょうど２つの動作
状態の端局が存在しさえすれば、開始することができ
る。一旦全二重モードに入ると、全二重モードにより動
作している端局はその端局の一つがトークン・リング・
モードに切り替わることを決めれば、または第３の端局
がネットワークに接続されれば、トークン・リング・モ
ードに復帰するだろう。

【００３５】さて、詳細に説明されるべき本発明の機能
は様々な異なる対応によりネットワーク・アーキテクチ
ャに作り込まれうる。本明細書の従来技術の項において
説明されたとおりほとんどのネットワーク・アーキテク
チャはある程度、国際標準機構（ＩＳＯ）のオープンシ
ステムズインターコネクション（ＯＳＩ）の参考モデル
に合致する層により設計されている。また、前に説明し
た（ＦＤＤＩ）ネットワークにおいては接続制御、端局
の挿入および取りはずし等を含む、端局の動作を管理す
る端局レベルの制御をもたらす端局管理（ＳＭＴ）プロ
トコルが存在する。ＳＭＴの詳細はＸ３Ｔ９．５／８４
−８９，ＲＥＶ５．１，１９８９年９月５日により指定
されるアメリカン・ナショナル・スタンダードから発行
された提案原稿の中に書かれている。図５は端局管理
（ＳＭＴ）プロトコル５２およびネットワーク・アーキ
テクチャの下層のいくらかを含む、ＦＤＤＩ端局５０を
概略的に図示している。これらはＭＡＣ（媒体アクセス
権制御）サブレイヤー５４、物理層（ＰＨＹ）５６、お
よびフイジカル・ミディアム・ディペンデント（ＰＭ
Ｄ）層５８として知られる物理層のすぐ下のサブレイヤ
ーを含んでいる。これらの層はアメリカ国内標準ＡＮＳ
Ｉ Ｘ３，１４８−１９８８およびＡＮＳＩ Ｘ３．１
３９−１９８７に詳細に定義されている。

【００３６】端局管理（ＳＭＴ）部は媒体アクセス権制
御（ＭＡＣ）サブレイヤー５４、物理層（ＰＨＹ）５
６、フイジカル・ミディアム・ディペンデント（ＰＭ
Ｄ）対象物５８、構成スイッチ６０、およびバイパスス
イッチ１８等の他のプロトコル部を制御し、管理する。
ＳＭＴにより実行される機能およびプロトコルのいくつ
かはリング管理（ＲＭＴ）５２．１、接続管理（ＣＭ
Ｔ）５２．２、およびＳＭＴフレーム・サービス５２．
３である。ＳＭＴフレーム・サービスは近隣情報フレー
ム（ＮＩＦｓ）等のフレームに基づくプロトコルの実行
を含んでいる。

【００３７】本発明の機能をＦＤＤＩ等のトークン・リ
ング・ネットワークのアーキテクチャーに作り込む最も
簡便な方法は主に、端局管理プロトコル５２の中におよ
びＭＡＣサブレイヤー・レベルにある。しかしながら、
本発明はこの実施例に限られるものではない。たとえ
ば、２端局の構成が存在するか否かおよび２つの端局が
全二重モードにより動作しようとしているか否かを確認
するために、物理層に基づくプロトコルを使用すること
が可能である。いくつかのネットワークにおける接続管
理（ＣＭＴ）インターフェース５２．２はリンクの品質
テスト、形態情報の交換、接続タイプ、誤まり状態の伝
達、物理リンクの同期を実行するために物理層の信号を
使用する。

【００３８】以下の説明においてデータ・フレームは誤
まりなしに送信され、受信されるものはする。しかしな
がら、検出された誤まりを含むフレームは無視される
か、または放棄されうる。以下に説明されるとおり、本
発明により生成されたいくつかのフレームは必要であれ
ば再送信されるであろう。

【００３９】図６は全二重自動構成モードのシーケンス
による端局の機能を図示している。まず、ブロック７０
において示されるとおり、従来の端局の初期化機能が実
行される。そして、端局はトークン・リング・モードに
入るために７２のところに示されるような従来の一連の
スラップを開始し、リングはブロック７４において初期
化される。基本的にはＦＤＤＩシステムにおいて、トー
クン・リングの初期化は“トークン主張（claim toke
n)”のプロセスを含み、このプロセスの中で各端局は目
標トークン回転時間（ＴＴＲＴ）のビット値を含む主張
フレームを連続的に送信することによりリングを開始す
るための権利を“入札する（bids) ”。このリングのた
めのトークン回転遅延の上限はＴＴＲＴ時間の倍であ
る。一般に最も短いＴＴＲＴがリングを初期化する権利
を得るが、２つ以上の等しい入札の間でどちらかを優先
させる仲裁規則があらかじめ基準されている。トークン
主張プロセスにおいて勝った端局はリング上にトークン
を送り出すことによりリングの初期化を完逐する。その
端局はこの時点では７６のところで示されるようにトー
クン・リング・モードにある。

【００４０】次にブロック７８に示されるように、端局
は２端局テストを行いこれについては詳細に説明され
る。この２端局テストが異なる数の動作状態の端局がこ
のテスト中に検出されるという意味においてうまくいか
なくとも、このテストは成功するまでくり返される。こ
のことは端局内の他の処理全てが終了することを意味す
るものではない。図６のフローチャートはネットワーク
・プロトコルに従い端局により行われる多くの平行処理
順路のうちの１つのみを表わしている。２端局テストが
２つより多くの端局を検出すると処理はトークン・リン
グ・モードにより継続するが、２端局テストは連続的に
くり返されるだろう。ブロック７８の２端局テストがリ
ング初期化状態の検出のために成功しないと、制御はリ
ングを再初期化するためにコネクターＸを介してブロッ
ク７４に戻される。

【００４１】２端局テストが成功すればリング初期化状
態が検出されたか否かを確認するために、ブロック８０
において、付加的なテストが行われる。この明細書にお
いて、“リング初期化状態”の用語は（１）トークン主
張フレーム、ビーコン（beacon) フレーム、または使用
されているトークン・リング・プロトコルにより定義さ
れる他のフレームであり得るリング初期化フレームの受
信、（２）トークン・リング・プロトコル・タイマーの
満了または他のトークン・リング・プロトコル・エラー
状態の検出、または（３）リング初期化を必要とするそ
の他の実行状況に依存する状態のうちのいづれかを意味
する。

【００４２】リング初期化状態がブロック８０において
検出されると、制御はブロック７４のところでトークン
・リング・モード初期化ステップへ復帰する。そのよう
な状態が検出されなければ、ブロック８２において示さ
れるように、全二重初期化プロトコルが実行され、この
ことについてはより詳細に説明されるであろう。

【００４３】ブロック８２の全二重初期化プロトコルが
成功しなければ、この時点において全二重モードは開始
されず、トークン・リング・モードにおける動作が２つ
の端局のみが検出されるときまで継続しうるので、制御
はブロック７８の２端局テストに戻る。全二重初期化が
成功すれば、ブロック８４に示されるように、端局は全
二重モードに入り、全二重モードによる動作を開始す
る。

【００４４】一旦、全二重モードに入ると、ブロック８
６に示されるように、全二重モードの周期的なテストが
行われる。このテストが失敗すれば、またはリング初期
化状態が検出されればブロック８８において決定される
ように、制御はトークン・リング・モードの初期化を再
び開始するためにブロック７４に戻る。

【００４５】概して、図６の自動構成モードのシーケン
スは各端局をトークン・リング・モードにし、２つの端
局のみが動作状態であるか否かを確認するよう連続的に
テストを行う。２つの端局のみが動作状態であるとわか
れば、このシーケンスはその２者の間で全二重動作を開
始させるよう試みる。もし成功すれば、このシーケンス
はその端局を全二重動作に入らせ、その全二重動作が終
了するか、または第３の端局がトークン・リングを再初
期化するよう試みる信号を送れば、トークン・リング・
モードに復帰する。

【００４６】図７は図６の２端局テスト７８において実
行される機能をより詳細に示している。まず、ブロック
１００において、テストの実行は各端局内の内部フラグ
により示されているように、リングが動作状態になるま
で遅延される。リングが動作状態であれば、ブロック１
０２に示されるとおり、近隣情報フレーム（ＮＩＦ）が
送信され、ＮＩＦ送信タイマーは別のＮＩＦが送信され
るであろう時間の最大時間をセットするために開始され
る。たとえば、ＮＩＦ送信タイマーは３０秒にセットさ
れうる。次の連続するブロック１０４において１つのＮ
ＩＦがこの端局で受信されたか否かを判定される。受信
されていなければ、次のブロック１０６はリング初期化
状態が検出されたか否かを判定する。検出されていれ
ば、コネクターＸを介して“不成功（unsuccessful) ”
の出口へ出て、リングはブロック７４（図６）におい
て、再初期化される。ＮＩＦフレームが受信されず、か
つリング初期化状態が検出されていなければ次の問われ
るべき質問はブロック１０８に示されるように、ＮＩＦ
送信タイマーが満了したか否かである。満了していなけ
れば、制御はＮＩＦが受信されたか否かをチェックする
ためにブロック１０４へ戻る。タイマーが満了していれ
ば、制御はブロック１０２へ戻り、新しいＮＩＦが送信
される。これらの説明されたステップから明らかなよう
に、端局は３０秒ごとに、たとえば、使用されているタ
イマー値に依存して、ＮＩＦを送り、別の端局からのＮ
ＩＦの受信の有無を連続的にチェックする。これらのＮ
ＩＦのフォーマットは図１１ｃに示されている。各ＮＩ
Ｆはトークン・リング・プロトコルの下に送信される。
すなわち、ＮＩＦを送信する端局はＮＩＦを送信する前
にトークンを待たなければならない。ＮＩＦは目的地端
局が明らかでない点において通常のデーター・フレーム
とは異なる。目的地アドレスは受信する、いかなる端局
に対しても“放送（broadcast)”アドレスとして特定さ
れ得、フレームは“次の端局をアドレス指定する”ため
として特定され得、このことは次の下流の端局のみがそ
れを受信するだろうことを意味する。ＮＩＦは各端局内
のリング・マップの生成および二重アドレスの検出等の
多くの利用に供しうる。端局はＮＩＦ要求の発信元アド
レスに特定的に向けられたＮＩＦ応答を送ることを要求
されるかもしれない。これは各端局にその下流の近隣局
についての情報をもたらす。本発明においてはＮＩＦは
発信元端局の上流の近隣局、すなわち上流近隣局の上流
近隣局の識別情報を得るために用いられる。

【００４７】ブロック１０４において受信されたＮＩＦ
が検出されると、そのメッセージ・フィールドはブロッ
ク１１０に示されるように、上流近隣アドレス（ＵＮ
Ａ）がこの端局のアドレスと同じであるか否か判定する
ために調べられる。図１１ｃに示されるように、ＮＩＦ
はそのフレームを送信した端局を識別する発信元アドレ
スおよびその発信元端局の上流近隣局（ＵＮＡ）のアド
レスを含むメッセージ・フィールドを含んでいる。受信
されたＮＩＦの発信元の上流近隣アドレスがこのプロト
コルが調べられているローカル端局のアドレスと同じで
あればリング上に２つの端局のみが存在するにちがいな
い。たとえば、端局＃２および＃４のみがリングに接続
されており、それら両者がＮＩＦフレームを送れば、端
局＃２により受信されるフレームは発信元アドレスを端
局＃４とし、ＵＮＡを自己のアドレスである端局＃２と
して示すであろう。ブロック１１０において２端局の構
成が検出されると、ＮＩＦ内の発信元アドレスから得ら
れる全二重近隣アドレスはブロック１１１にあるとおり
保存され、コネクターＹを介してこの一連の処理ステッ
プから“成功（success-ful)”の出口へ出る。

【００４８】図６中のブロック８２の全二重初期化プロ
トコルは全二重モードの周期的なテストに関連する処理
ブロック８４、８６および８８のより詳細な説明と共
に、図８に詳細に説明されている。特に、処理ブロック
１１２乃至１２０はブロック８２の全二重初期化をより
詳細に表わしており、処理ブロック１２２乃至１３６は
ブロック８４、８６および８８のより詳細をより詳細に
示している。

【００４９】まず、ブロック１１２に示されるように、
要求ＦＤＸもしくはＡＣＫ ＦＤＸ（全二重認知）フレ
ームが受信されたか否かを判定するためにチェックが行
われる。全二重動作を設定する際に２つの端局により実
行される“ハンドシェイク”は要求ＦＤＸおよび認知Ｆ
ＤＸフレームの交換を含んでいる。各端局は独自に、そ
して非同期により２端局の構成が存在するか否かを確認
し、それらの相対的なタイミングに依存してそれらのう
ちの一つまたは両者が要求ＦＤＸを送るであろう。この
フレーム交換の典型的なタイミング図は図１０を参照し
て説明されるであろう。図８中の処理ステップを説明す
るためにＡＣＫ ＦＤＸフレームの要求は受信されてい
ないものとする。

【００５０】ブロック１１３に示されるように、次のス
テップは要求ＦＤＸを送信し、要求送信タイマーをスタ
ートさせることである。そして、ブロック１１４におい
て、リング初期化状態が検出されたか否かを判定するた
めにチェックが行われる。検出されれば全二重動作は一
時的に放棄され、コネクターＺを介して２端局テストが
くり返されるブロック７８に至る“不成功”の出口へ出
る。次に、ブロック１１６において要求ＦＤＸフレーム
もしくは認知フレーム、ＡＣＫ ＦＤＸフレームが受信
されたか否かを判定するためにチェックが行われる。受
信されていなければ、ブロック１１８において、要求送
信タイマーが満了したか否かを判定するためにチェック
が行われる。要求送信タイマーが満了していなければ、
制御は到来するフレームを待ち続けるために、ブロック
１１４へ復帰する。タイマーが満了したならば、制御は
別の要求ＦＤＸフレームを送るためにブロック１１３に
戻る。このタイマーにセットされる値は一般的には数秒
である。このようにして、数秒ごとに要求ＦＤＸフレー
ムが送信され、認知フレームまたは他方の端局からの要
求フレームの受信の有無を連続的に監視することとな
る。

【００５１】ブロック１１６において検出されるごと
く、要求ＦＤＸもしくはＡＣＫ ＦＤＸフレームが受信
されると、ブロック１２０に示される次にステップは受
信フレームの発信元アドレスを図７のブロック１１１に
おいて保存されたＦＤＸ近隣局のアドレスに比較するこ
とである。一致すれば、８４のところに示されるよう
に、全二重通信が開始され得るが、全二重モードによる
動作を維持するためにさらなる周期的なフレームの交換
が必要とされる。ブロック１２２に示されるように、Ｆ
ＤＸ存続タイマーが開始され、ブロック１２４におい
て、ＡＣＫ ＦＤＸフレームが送信され、ＡＣＫ送信タ
イマーがスタートする。ＡＣＫ送信タイマーは一般的に
は要求送信タイマーと同じ値、すなわち数秒によりリセ
ットされ、数秒毎にＡＣＫ ＦＤＸフレームの再送信を
開始するのに用いられるであろう。継続タイマーは一般
的には、満了までにより長い期間、たとえば１０〜１２
秒をとるであろう。

【００５２】ブロック１２６において、ブロック１２４
でのＡＣＫ ＦＤＸフレームの送信の後、ＡＣＫ ＦＤ
Ｘフレームの受信の有無がチェックされる。受信されて
いなければ、リング初期化状態の検出の有無がさらにチ
ェックされ（ブロック１２８）、受信されていれば、制
御はトークン・リング・モードを開始するために（フロ
ーチャート・コネクターを介して図６のブロック７４に
至って）復帰する。リング初期化状態がこの時点で検出
されなければ、ＡＣＫ送信タイマーがブロック１３０に
おいてチェックされる。このタイマーが満了すると、制
御は別のＡＣＫＦＤＸフレームを送信するようブロック
１２４へ戻る。ＡＣＫ送信タイマーが満了していなけれ
ば、ブロック１３２において継続タイマーがチェックさ
れる。それが満了していれば制御を（フローチャート・
コネクターＸを介して）図６のブロック７４へ移すこと
により、トークン・リング・モードが再び開始される。

【００５３】ブロック１２６において検出されるよう
に、ＡＣＫ ＦＤＸフレームが受信されると、ブロック
１３４において発信元アドレスは保存されたＦＤＸ近隣
アドレスと比較される。一致すれば、ブロック１３６に
おいてＦＤＸ存続タイマーは再びスタートし、制御はブ
ロック１２８へ移り、リング初期化状態の有無のチェッ
クを行い、次のブロック１３０へ移り、ＡＣＫ送信タイ
マーが満了したか否かを判定する。基本的には、全二重
モードによる動作の間は各端局は周期的なＡＣＫＦＤＸ
フレームを送り、他方の局からのＡＣＫ ＦＤＸフレー
ムの受信の有無を連続的にチェックする。ＡＣＫ ＦＤ
Ｘフレームがあらかじめ選択された１２秒程度の時間間
隔の間に受信されなければ、全二重通信は停止されるべ
きものとされるであろう。

【００５４】全二重初期化プロトコルの動作の一般的な
シーケンスが図１０に示されている。端局Ａがまず、リ
ング上に２つの端局のみが存在することをみつけ、１５
０により示されるように、要求ＦＤＸフレームを送るも
のとする。端局Ｂは要求ＦＤＸフレームを受信し、それ
がその唯一の近隣局からのものであることを認識し、全
二重モードに入り、１５２により示されるように、ＡＣ
Ｋ ＦＤＸフレームを送信する。一方の端局ＡはＡＣＫ
ＦＤＸフレームが戻ってくるのを待つ。そして、それ
を受信すると、端局Ａも全二重モードに入り、１５４に
より示されるように、別のＡＣＫ ＦＤＸフレームを送
り返す。この後、端局は全二重モードとなり、全二重の
動作を維持するために周期的なＡＣＫ ＦＤＸフレーム
を送信しつづける。

【００５５】本発明の他の実施例において、全二重端局
は図９のフローチャートに示されるように、端局の初期
化が行われるとすぐに全二重モードに入るよう試みるよ
うにしてもよい。これは全二重の固定された（fixed)モ
ードのシーケンス動作と呼ぶことができよう。１６０で
示されるごとく、端局が初期化された後、各端局はブロ
ック１６２において示されるように、全二重初期化シー
ケンスを行う。これは“不成功”の出力が考えられてい
ないこと、およびトークン・リング・モードへの復帰が
行われないことを除いて、図８に示されている初期化と
基本的には同じである。さらに、２つの端局のみ存在す
ることをチェックすることは行われない。ブロック１６
２での初期化フェーズにおいて、要求ＦＤＸおよびＡＣ
Ｋ ＦＤＸのフレームの交換がうまく行われた後、ブロ
ック１６４に示されるように、全二重モードに入る。選
択的に、ブロック１６６に示されているように、全二重
動作の周期的テストが行われる。ブロック１６８におい
て確認されているように、このテストが失敗すると、プ
ロセスはブロック１６２において、全二重動作となるも
う一度、試みられるよう再び開始される。テストが通れ
ば、全二重モードによる動作を継続し、このテストは周
期的にくり返される。固定の全二重モードについては、
本発明の様々な実施例が可能であり、“固定（fixed)”
モードの様々な程度での適応性をもたらしうる。ここで
の主な設計上の問題はトークン・リング・モードに復帰
するか否か、また、いつ復帰するかである。全二重モー
ドの周期的なテストはそれと共に省略されうるし、含ま
れるようにしてもよい。含まれるのであれば、継続タイ
マの満了により、トークン・リングへ復帰するか、また
は全二重初期化への試みへ復帰し得、また、その事象の
報告または通知を伴ってもよい。同様に、“固定”モー
ドはトークン・リング・モード（より好ましい方法）へ
の復帰、若しくはその事象の報告、またはネットワーク
からの離脱と共に、リング初期化状態の有無を連続的に
チェックすることを含みうるし、このチェックを共に省
略しうる。

【００５６】２つの端局が全二重モードにより動作する
とき、送信を希望する端局はどちらも通信チャネルをす
ぐに利用することができる。明らかに、このモードの動
作は通信媒体への端局のアクセス権を制御しなければな
らない通信サービスの見地からすると、より単純であ
る。ほとんどのネットワーク・アーキテクチャにおい
て、これらの通信サービスはデータ・リンク層のプロト
コル、そしてＦＤＤＩトークン・リング・ネットワーク
の場合にはデータ・リンク層の媒体アクセス制御（ＭＡ
Ｃ）サブレイヤによってもたらされる。通常のトークン
・リングの動作においては、ＭＡＣサブレイヤの部分は
トークン・リングのプロトコルを監視しなければなら
ず、送信が行われる前に、トークンがリングから補捉さ
れうるまで待機する。全二重モードにおいては、送信の
ためにトークンは必要ないので、このＭＡＣのタスクは
簡略化される。一旦、全二重モードに切り替わる決定が
一端局により下されると、この移行はＭＡＣ部内の所定
の制御フラグをセットすることにより簡単に行われう
る。このフラグがセットされると、ＭＡＣプロトコルは
効率的に全二重モードに簡略化され、トークンは無視さ
れる。全二重モードにより動作を開始するために、端局
のためのＭＡＣプロトコルはその端局での送信動作がな
くなる（送信アイドル状態）まで待機し、全二重に変更
しさえすればよい。他方の端局がその全二重モードへの
移行を完了していなかったとしても、この手順は簡単で
便利な移行をもたらす。トークンが到来するのを待ち、
他方の端局がそれを受信できる準備ができるまで全二重
の送信が行われないことを確認しようとするために、そ
の２つの端局のＭＡＣ部の間で更なる“ハンドシェー
ク”を行うようにする変形例も考えられる。公知のごと
く、様々なレベルのエラー検出および送信のい失または
誤まりの場合の回復があるので、この更なるレベルでの
複雑さは必要とは考えられない。

【００５７】要約すると、本発明はデータ・リンク層の
ユーザにとっても、自動的で透過的な全二重通信を設定
し、維持するよう動作する。すなわち、ネットワーク層
およびより高位の層を含む、データ・リンク層より上の
プロトコル層はそれらが実行中に自らに利する程度は除
いて、全二重動作への自動移行によって影響を受けな
い。全二重モードにおいて、トークン・リング・モード
と同じフレーム・フォーマットがデータのために用いら
れる。さらに、全二重モードによる動作は物理層にとっ
て透過性のものでもあり、そのことにより、本発明のた
めに動作を変更させる必要がない。固定の全二重モード
は本発明の原理を用いて利用可能であるが、より好まし
い解決策は任意の２つの端局が自動的に全二重動作が可
能であることをみつけ、自動的に全二重モードになるよ
う交渉して、全二重モードに移行する、自動構成の全二
重モードを利用することである。また、トークン・リン
グ・モードへの復帰も第３の端局の検出に応じて、また
は、全二重端局の１つが全二重データ・リングを維持し
なくなったとき、自動的に行われ、このことは両端局に
より周期的な認知フレームが送信されることを必要とす
る。

【００５８】以上の説明より、本発明はローカル・エリ
ア・ネットワークの分野において顕著な効果をもたらす
ことがおわかりであろう。特に、本発明はネットワーク
内で他に動作状態の端局がないときに、トークン・リン
グ・ネットワークに接続された２つの端局の自動全二重
動作を提供するものである。

【００５９】また、本発明の多くの実施例が説明のため
に詳細に記載されてきたが、様々な変形例が本発明の範
囲を逸脱することなくなされうることが理解いただけよ
う。したがって、添記の特許請求の範囲はそのような応
用例および変形例をすべて包含して解釈されるよう意図
されたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】トークン・リング・ネットワークの概念を説明
するブロック図であり、図１ａはコンセントレータを使
用するトークン・リング・ネットワークのより実際的な
構成を示す図１に対応するブロック図である。

【図２】コンセントレータを使用するトークン・リング
・ネットワークのより実際的な構成を示す図１に対応す
るブロック図である。

【図３】トークン・リング・ネットワークが２つの端局
間で論理上の２点間全二重通信をもたらすよういかに構
成されるかを概念的に示す、図１に類似するブロック図
である。

【図４】２つの端局間で論理上の２点間全二重通信をも
たらすために、コンセントレータを介する端局の接続を
示すブロック図である。

【図５】一端局の管理プロトコルとネットワーク・アー
キテクチャの様々な層との関係を示すブロック図であ
る。

【図６】全二重構成モードに入る際、各端局により実行
される機能を図示するフローチャートである。

【図７】図６のフローチャート内に含まれる２端局のテ
スト・プロトコルにおいて実行される機能を図示するフ
ローチャートである。

【図８】図６のフローチャート内に含まれる初期化プロ
トコルおよび周期的なテストにおいて実行される機能を
図示するフローチャートである。

【図９】全二重固定モードまたは動作を設定する際実行
される機能を図示するフローチャートである。

【図１０】全二重初期化プロトコルの実行の間での、２
つの端局間でのフレームの交換を示すタイミング図であ
る。

【図１１】全二重動作を設定し、維持するに用いられる
フレームのフォーマットである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バリー スピネイ アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 01778ウェイランド アントニー ロー ド 22 (56)参考文献 特開 昭60−208139（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−136746（ＪＰ，Ａ)

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の端局を含み、通常、トークン・リ
   ング・モードにより動作するトークン・リング・ネット
   ワーク内の２つの動作状態の端局間の全二重動作を設定
   し維持するための方法であって、 前記トークン・リング・ネットワークの各端局から、２
   つの端局のみが前記ネットワーク内で動作状態であるか
   否か確認し、 ２つより多くの端局が前記ネットワーク内で動作状態で
   あれば、前記トークン・リング・モードの動作を維持
   し、 ２つの端局のみが前記ネットワーク内で動作状態であれ
   ば、全二重通信の設定を行うためにその２つの端局間で
   信号を交換し、 前記２つの端局間の全二重モードの通信に切り換えるス
   テップを含むことを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 全二重モードに切り換えた後、 前記全二重モードが他方の端局により維持されているか
   否か確認するために、各端局内で周期的にテストし、 各端局内で、前記ネットワークへ入ることを希望する第
   ３の端局が存在するか否かチェックし、 前記全二重モードが両端局により維持されていなけれ
   ば、または、動作状態である第３の端局の存在を検知す
   ると、トークン・リング・モードの動作へ復帰するさら
   なるステップを含む請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 複数の端局を含み、通常、トークン・リ
   ング・モードの動作により動作するトークン・リング・
   ネットワーク内の２つの端局間の全二重動作を設定し維
   持するための方法であって、 前記トークン・リング・ネットワークの各端局におい
   て、２つの端局のみが前記ネットワーク内で動作状態で
   あるか否か確認し、 ２つより多くの端局が前記ネットワーク内で動作状態で
   あれば、前記トークン・リング・モードの動作を維持
   し、 ２つの端局のみが前記ネットワーク内で動作状態であれ
   ば、全二重通信の設定を行うためにその２つの端局間で
   信号を交換し、 前記２つの端局間の全二重モードの通信に切り換えるス
   テップを含むことを特徴とする方法。
4. 【請求項４】 全二重モードに切り換えた後、 前記全二重モードが他方の端局により維持されているか
   否か確認するために、各端局内で周期的にテストし、 各端局内で、前記ネットワークへ入ることを希望する第
   ３の端局が存在するか否かチェックし、 前記全二重モードが両端局により維持されていなけれ
   ば、または、動作状態である第３の端局の存在を検知す
   ると、トークン・リング・モードの動作へ復帰するさら
   なるステップを含む請求項３に記載の方法。
5. 【請求項５】 全二重通信の設定を取り決めるためにフ
   レームを交換する前記ステップは端局の少なくとも１つ
   から全二重要求フレームを送信し、 全二重要求フレームの受信に応答して全二重認知フレー
   ムを送信するステップを含み、 全二重モードに切り替わるステップは各端局において全
   二重要求フレームまたは全二重認知フレームの受信に応
   じて開始されることを特徴とする請求項４に記載の方
   法。
6. 【請求項６】 全二重モードの通信に切り替えた後に、 伝送のためのフレームが存在しないことの検知に応じて
   アイドル状態に入り、 フレームが送信される準備ができた時に、前記アイドル
   状態から出てデータを送信するさらなるステップを含む
   請求項５に記載の方法。
7. 【請求項７】 ２つの端局のみが前記ネットワーク内で
   動作状態であるか否かを確認するステップは各ステーシ
   ョンからフレームを送信する端局の識別情報および、も
   し既知であれば、この端局が近隣情報フレームを受けと
   った上流の近隣ステーションの識別情報を含む近隣情報
   フレームを周期的に送信し、 ローカル端局内で、上流近隣端局からの近隣情報を受信
   し、 前記ローカル端局内で、前記受信された近隣情報フレー
   ム内に含まれる上流の近隣端局の識別情報を前記ローカ
   ル端局の識別情報に比較し、 前の比較するステップにおいて一致が検出されると、前
   記ネットワーク内に２つの端局のみが存在することを報
   告するステップを含む請求項３に記載の方法。
8. 【請求項８】 通常、トークン・リング・モードにより
   動作するトークン・リング・ネットワーク内の２つの端
   局間の全二重動作を設定し維持するための装置であっ
   て、 トークン・リング・ネットワーク内の各端局において２
   つの端局のみが前記ネットワーク内で動作状態であるか
   否かを確認するための手段と、 前記ネットワーク内で２つより多くの端局が動作状態で
   あれば作動する、前記トークン・リング・モードの動作
   を維持するための手段と、 前記ネットワーク内で２つの端局のみが動作状態であれ
   ば作動する、全二重通信の設定を取り決めるために前記
   ２つの端局間でフレームを交換するための手段と、 前記２つの端局間の全二重モードの通信に切り替えるた
   めの手段とを含むことを特徴とする装置。
9. 【請求項９】 前記全二重モードが他方の端局により維
   持されているか否か確認するために各端局において周期
   的にテストするための手段と前記ネットワークに入るこ
   とを希望する第３の端局が存在するか否かを各端局内で
   チェックするための手段とを含み、 前記装置は前記全二重モードが両端局により維持されて
   いなければ、または、第３の端局の存在を検知したこと
   を応答して、トークン・リング・モードに復帰すること
   を特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 【請求項１０】 前記全二重通信の設定を取り決めるた
    めにフレームを交換するための手段は前記端局のうちの
    少なくとも１つから全二重要求フレームを送信するため
    の手段と全二重要求フレームの受信に応じて全二重認知
    フレームを送信するための手段を含み、 前記全二重モードに切り替えるための手段は各端局にお
    いて全二重要求フレームまたは全二重認知フレームを受
    信したことに応じて起動されることを特徴とする請求項
    ９に記載の装置。
11. 【請求項１１】 全二重モードに切り替わった後に、送
    信のためのフレームの不存在を検知したことに応じて、
    アイドル状態に入るための手段と前記全二重モードに切
    り替わった後に、フレームが送信されるように準備され
    た時に、前記アイドル状態を出て、データを送信するた
    めの手段とをさらに含む請求項１０に記載の装置。
12. 【請求項１２】 前記ネットワーク内で２つの端局のみ
    が動作状態であるか否かを確認するための手段は各端局
    からフレームを送信する端局の識別情報および、既知で
    あれば、この端局が近隣情報フレームをそれより受信し
    たところの上流の近隣端局の識別情報を含む近隣情報フ
    レームを周期的に送信するための手段と、 ローカル端局において上流の近隣端局からの近隣情報フ
    レームを受信するための手段と、 前記ローカル端局において、前記受信された近隣情報フ
    レーム内に含まれる前記上流の近隣端局の識別情報を前
    記ローカル端局の識別情報に比較するための手段と、 前の比較するステップにおいて一致が検出されると、前
    記ネットワーク内に２つの端局のみが存在することを報
    告するための手段とを含むことを特徴とする請求項８に
    記載の装置。