JP2548895B2 - データ通信方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は通信ネットワーク中のノ
ード間でデータを通信するためのデータ通信方法に係
る。

【０００２】

【従来の技術】通信ネットワーク中のノード間でデータ
を通信するには、不特定多数のノード間に介在する複数
の通信チャネルが必要である。「チャネル」とは、ノー
ド間でデータを伝送するための通信路である。各ノード
は、計算機、周辺装置又は他の送受信機の形態を取り得
る。

【０００３】本明細書において、「計算機」とは、チュ
ーリング・テストを満足する装置を含み、「周辺装置」
とは、データの受信又は送信を行うことができる補助装
置を含み、また「データ」とは、通信ネットワーク中で
通信可能な情報の表示を含むものとする。チューリング
・テストの概念は周知であり、例えばアンソニー・ラル
ストン編：「計算機科学事典」（Ed. Anthony Ralston,
"Encyclopedia of Computer Science")、 ISBN 0-88405
-321-0、に詳しく説明されている。本明細書では、この
文献の内容を援用する。

【０００４】一般に、デイジタル・データは、一連の２
進信号の形式で、１つのノードから他のノードへ送信さ
れる。このような信号をチャネルを介して送信するため
には、２つの基本的な方法を利用することができる。一
方の方法は、一度に１つの信号を送信する直列式であ
り、他方の方法は、一度に複数の信号を送信する並列式
である。１つのチャネルを介して行われる両方向性の同
時的データ伝送を「全二重」伝送と呼び、このために例
えば２レーンのハイウエイを利用する。「半二重」伝送
では、両方向性の伝送を行うことが可能ではあるが、か
かる伝送を同時に行うことはできない。また、「単方
向」伝送とは、１つのチャネルを介して行われる１方向
性のデータ伝送を意味する。

【０００５】「同期」システムとは、チャネルを介して
送信される信号を２ノード間で同期化するため、例えば
同期用タイミング・パルスを利用するような通信システ
ムを言う。これに対し、「非同期」システムとは、送信
すべき信号の前にスタート・パルスを置き且つこれらの
信号の後にストップ・パルスを置いて、これらの信号を
チャネルを介して不定期に送信するようにした通信シス
テムを言う。

【０００６】通信ネットワーク中の各ノードは、多数の
異なる構成で互いに接続することが可能である。「ポイ
ント・ツー・ポイント」（２地点間）と呼ばれる１つの
構成は、送信元ノードを１つ以上の宛先ノードへ直接的
に接続するようなものである。この構成では、送信元ノ
ードと宛先ノードとの接続毎に別個のチャネルが必要で
あり、また宛先ノード同士の接続は一切行われない。
「マルチドロップ」（分岐接続）と呼ばれる他の構成
は、１つの送信元ノードを単一のチャネルを介して少な
くとも２つの宛先ノードと接続するようなものである。
この構成では、送信元ノードから特定の宛先ノードへ通
信すべきデータに、この特定の宛先ノードの位置（アド
レス）を付加するようにしている。従って、送信元ノー
ドへ接続された全ての宛先ノードは、送信データ中にあ
るそれぞれの位置（アドレス）を認識しなければならな
い。「分散ネットワーク」と呼ばれる他の構成は、ポイ
ント・ツー・ポイント接続を拡張したものである。この
分散ネットワークでは、所定の宛先ノードを他の宛先ノ
ードと接続することが可能であり、従ってノードの間接
的な接続を与えることができる。実際には、設計上の要
件に基づいて、前述の基本構成を組み合わせることによ
り、ハイブリッド・ネットワークを形成することが多
い。

【０００７】通信ネットワークの分野では、データ伝送
のコストを削減し且つ信頼性を向上させるために、多重
化技法を使用するのが普通である。一般に、「多重化」
とは、単一のチャネルに沿って複数のメッセージを同時
に伝送（又はインターリーブ）することを意味する。ま
た「多重化装置」とは、多重化を行うことができる装置
を言う。多重化には２つの基本的な型式があり、その一
方は時分割多重化であり、他方は周波数分割多重化であ
る。時分割多重化は、特定の期間中、所定のチャネルを
複数のノードへ割り当てることを要する。これに対し、
周波数分割多重化は、所定チャネル中の異なる周波数を
複数のノードの各々へそれぞれ割り当てることを要す
る。送信元ノードと複数の宛先ノードとの間にある所定
の時分割多重化チャネルに沿ったデータ通信の競合を回
避するには、或る種のトラヒック制御技法を利用するこ
とが望ましい。この範疇に属する「ポーリング」と呼ば
れる技法は、送信元ノードが各宛先ノードを選択的に問
い合わせて、選択された宛先ノードがデータを送信又は
受信可能な状態にあることを判別する、というものであ
る。データの送信又は受信に先立って、「ハンドシェー
キング」（初期接続手順）シーケンスを行うのが普通で
ある。人間同士のハンドシェーク（握手）と同様に、デ
ータ通信上のハンドシェーキングは、ノード間で予定の
信号を交換することにより、通信の開始を確立すること
を言う。

【０００８】計算機システムの１つの型であるパーソナ
ル計算機システムは、計算機及びこの計算機に接続した
１つ以上の周辺装置（例えば、キーボード、デイスプレ
イ、プリンタ）を含む。本明細書における説明の便宜
上、このような計算機システムは、通信ネットワークの
１つの例であるとみなされる。通信ネットワークには、
ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）及び広域ネ
ットワーク（ＷＡＮ）のような計算機ネットワークも含
まれる。パーソナル計算機システム内の計算機と周辺装
置との間の通信は、非同期式直列データ伝送によって行
うのが普通である。この型の通信が望ましい理由は、並
列伝送又は同期通信と比較した場合、実現が比較的容易
で且つ安価である、という点にある。これに加えて、非
同期式直列データ通信に関する米国電子工業会（ＥＩ
Ａ）の標準、すなわちＲＳ−２３２Ｃ、ＲＳ−４４２、
ＲＳ−４４９及びＲＳ−４８５や、テレタイプの２０ｍ
Ａ電流ループの標準が確立されている、ということもあ
る。

【０００９】従来技術では、複数の周辺装置を計算機に
接続するために、計算機と各周辺装置との間に直接的な
非同期式直列通信接続（すなわち、ポイント・ツー・ポ
イント接続）を設けるのが通例である。また、所定の時
間に計算機と通信すべきデータを有している特定の周辺
装置を判別するために、接続済みの全ての周辺装置をポ
ールしたり割り込みをかけたりするための機構が必要と
なる。かかる機構は、計算機の中央処理ユニット（ＣＰ
Ｕ）の制御下で走行する、計算機プログラムの形態で実
現されることが多い。かくて、計算機と周辺装置との間
の通信を管理するタスクは、計算機自体によって行われ
ることになる。多数の周辺装置が存在する環境でポーリ
ングを頻繁に行うと、適用業務の処理を含む主要タスク
から補助的なＩ／Ｏタスクへ反復的に切り替えることが
必要となるから、計算機の使用効率が低下することは避
けられない。従って、このような場合には、計算機と多
数の周辺装置との間の通信が重要な問題となる。周辺装
置は、屡々非活動又は休止状態に陥るが、これらの周辺
装置が活動状態にある場合は、迅速な通信サービスを提
供しなければならない。

【００１０】Dainichi-Nippon Cables Review, No.71,
pp.49-57, Feb.1986 と称する文献には、光学式の多重
データ伝送システムが開示されている。この文献は、複
数の多重化装置（及び関連する端末）を縦続接続するこ
とにより、マルチドロップ式データ伝送を行うことを示
している。この文献の第１８図には、計算機（ＰＣ−９
８０１）をＲＳ−２３２Ｃケーブルを介して第１の多重
化装置（ＭＰ−１０００Ａ）へ接続するとともに、他の
１組の多重化装置（ＭＰ−１０００Ｂ）をマルチドロッ
プ式に第１の多重化装置へ接続することが示されてい
る。これらの多重化装置間で予定フォーマットのデータ
を通信するため、光ファイバ・ケーブルが使用されてい
る。この文献の第１９図及び第２０図に示すように、端
末の識別子を含むデータは、識別済みの端末へ到達する
まで、１つの多重化装置から他の多重化装置へ転送され
る。この文献に開示されているシステムは、ＣＰＵから
多重化装置へ所定のＩ／Ｏ機能をオフロードしている
が、その１つの欠点は、当該システムを階層（木）構造
状通信ネットワークにおける複数の通信チャネルに沿っ
た一連の縦続ステージとして構成することができない、
という点にある。このため、このシステムは、制限され
た分散処理能力を与えるに過ぎない。

【００１１】広域分散通信ネットワークの分野では、伝
送損失を減少させるために、「パケット交換」技法を利
用することが知られている。一般に、「パケット交換」
とは、フォーマット化データをネットワーク中のノード
のアドレスと組み合わせてパケットを作り、このパケッ
トをネットワーク中で通信する、というものである。従
来、パケット交換が主として利用されていたのは、メイ
ンフレーム計算機及びノードとしてのミニ計算機を有す
る長距離通信ネットワークの分野であった。このような
環境では、幾つかのノード（例えば、ミニ計算機）は、
伝送回線の管理や、パケットの交換や、パケットの組立
及びその分解といった、多岐にわたるパケット交換機能
を遂行する。パケット交換の重要な欠点は、これが高価
で複雑な計算機ハードウエア及びソフトウエアを必要と
する、という点にある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、複数の周辺装置が階層（木）構造状通信ネットワー
ク内の複数の通信チャネルに沿った一連のステージとし
て縦続接続されている環境において、計算機と前記周辺
装置との間でデータ通信を行うためのデータ通信方法を
提供することにより、前述の従来技術の欠点を解決する
ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本通信ネットワーク中の
周辺装置は、関連する一の通信ユニットを含んでいる。
この関連する通信ユニットは、一の通信チャネルを介し
て通信されるデータを送信又は受信する役割を持ち、本
通信ネットワーク中の他の通信ユニットと並列に動作す
ることができるようになっている。本明細書において、
子通信ユニット、すなわち「子ユニット」（child uni
t）とは、本通信ネットワークの先行ステージに位置す
る少なくとも１つの通信ユニットへ接続されているよう
な通信ユニットを言う。これに対し、親通信ユニット、
すなわち「親ユニット」（parent unit）とは、本通信
ネットワークの次のステージに位置する少なくとも１つ
の子ユニットへ接続されているような通信ユニットを言
う。次に、「親」という用語は、先の用語「親ユニッ
ト」とは対照的に、計算機をも含むものとし、また周辺
装置間の関係を特定するためにも使用されることがあ
る。また、「子」という用語は、先の用語「子ユニッ
ト」とは対照的に、周辺装置間の関係を特定するために
使用されることがある。計算機は、第１ステージの通信
ユニットの「親」として扱われ、第１ステージの通信ユ
ニットは、計算機の「子ユニット」として扱われる。各
通信ユニットは、汎用非同期送受信機（ＵＡＲＴ：Univ
ersal Asynchronous Receiver/Transmitter）のような
信号変換手段、又は並直列及び直並列信号変換手段、プ
ロセッサのようなデータ制御手段、メモリ、多重化装置
を含み、また関連する周辺装置を特別に制御する手段を
含むこともある。通信ユニット中のデータ制御手段は、
親とのデータの送受を制御するとともに、任意の子ユニ
ットとのデータの送受をも制御する。

【００１４】上流方向への通信について例示すれば、本
発明の方法は、所定の通信ユニットとその親との間の通
信リンクを確立するステップと、所定の通信ユニットに
単一の複合メッセージがあれば、これを所定の通信ユニ
ットからその親へ送信するステップと、所定の通信ユニ
ットとその子ユニットの各々との間の通信リンクを確立
するステップと、その子ユニットの各々に個別メッセー
ジがあれば、これを所定の通信ユニットにおいて受信す
るステップと、所定の通信ユニットの子ユニットからそ
れぞれ得られた１組の個別メッセージを所定の通信ユニ
ットにおいて単一の複合メッセージへ合成するステップ
とを含んでいる。特定の周辺装置から計算機へ送信すべ
き個別メッセージは、この周辺装置に関連する通信ユニ
ットのメモリに格納する。当該通信ユニットのメモリ
は、その子ユニットから受信した個別メッセージをも含
んでいる。合成手段として機能する当該通信ユニット
は、そのメモリ内でこれらの１組の個別メッセージを単
一の複合メッセージへ合成し、この複合メッセージをそ
のメモリに格納した後、この複合メッセージをその親へ
送信する。このプロセスは、計算機が複合メッセージを
受信するまで、本通信ネットワークの各ステージで継続
的に行われる。計算機は、複合メッセージをその個々の
構成要素である個別メッセージへ分解する手段（例え
ば、パーサ）を含んでいる。かくて、計算機は、個別メ
ッセージ（例えば、キーボード周辺装置から送信される
キーストローク）を適切に処理することができるのであ
る。また計算機は、可逆的な態様で、各周辺装置へメッ
セージをそれぞれ送信することができる。すなわち、計
算機により合成された単一の複合メッセージが第１ステ
ージの通信ユニットへ送信される場合、このメッセージ
はそこで分解された後、本通信ネットワーク中の各宛先
ノードへ配送されるのである。

【００１５】

【実施例】図１の計算機システム１０は、計算機１２及
びこれに接続された複数の周辺装置１４を含んでいる。
計算機１２は、プロセッサ１６と、少なくとも１つのメ
モリ１８と、入出力（Ｉ／Ｏ）手段２０とを含む。計算
機１２は、通常のパーソナル計算機とすることができ
る。図１には、周辺装置として１４ａ、１４ｂ及び１４
ｃが示されている。一般に、周辺装置１４は種々のデバ
イス、例えば計算機や、キーボード、デイスプレイ、プ
リンタ、マウス、ライト・ペン、タッチ・スクリーン、
スキャナ等を含む。

【００１６】図１において、計算機１２及び周辺装置１
４は、複数の通信チャネル２２ａ、２２ｂ及び２２ｃに
沿った一連の（縦続接続）ステージを形成するように接
続されている。以下では、本発明の実施例がＲＳ−２３
２Ｃに準拠した非同期式の直列通信チャネル２２ａを備
えていて、半二重モードで動作するものとして説明する
が、本発明はこれに限られるものではなく、同期通信や
並列通信や、ＲＳ−２３２Ｃとは異なる通信プロトコル
にも適用可能なものであり、また半二重モードとは異な
る通信モードをも利用することができる。図１に示すよ
うに、第１ステージを構成する周辺装置１４ａは、通信
を行うように計算機１２と接続されている。第２ステー
ジを構成する１つ以上の周辺装置の各々は、上流側では
第１ステージの周辺装置１４ａとマルチドロップ式に接
続されており、下流側では第３ステージを構成する１つ
以上の周辺装置とマルチドロップ式に接続することがで
きる。以下同様にして、後続のステージを構成すること
により、階層（木）構造状通信ネットワークが得られ
る。この構成は、マルチドロップ式のネットワークと分
散型ネットワークの混成形態に相当する。

【００１７】図１に示すように、本通信ネットワーク中
の各周辺装置１４は、関連する通信ユニット２４を含ん
でいる。各通信ユニット２４は、通信チャネル２２を介
して通信されるデータを送信又は受信する役割を持ち、
本通信ネットワーク中の他の通信ユニットと並列に動作
することができる。例えば、図１の周辺装置＃２及び周
辺装置＃３と関連する子ユニット２４ｂは、本通信ネッ
トワークの先行ステージに位置する少なくとも１つの他
の通信ユニット２４ａへ接続可能な通信ユニットであ
る。これに対し、例えば周辺装置＃１及び周辺装置＃２
に関連する親ユニット２４ａは、本通信ネットワークの
次のステージに位置する少なくとも１つの子ユニット２
４ｂへ接続可能な通信ユニットである。本通信ネットワ
ーク中の位置に依存して、特定の通信ユニット２４が、
親ユニット２４ａと子ユニット２４ｂを兼ねることもあ
る（例えば、周辺装置＃２に関連する通信ユニットを参
照）。

【００１８】通信ユニット２４の構成要素を示す図２を
参照するに、各通信ユニット２４は、並直列及び直並列
信号変換を行う手段２６と、この信号変換手段２６から
受け取られたデータを制御する手段２８とを含むことが
望ましい。通信ユニット２４は、関連する周辺装置１４
（図１参照）を特別に制御する手段３０を含むこともあ
る。この周辺装置制御手段３０は、Ｉ／０チャネルを通
して周辺装置１４とインタフェースするようなマイクロ
制御装置（例えば、インテル社製の８７５１型）とする
か、又は関連する周辺装置１４を特別に制御するように
当該通信ユニットに設けられる制御論理とすることがで
きる。

【００１９】信号変換手段２６の望ましい実現形態は、
汎用非同期送受信機（ＵＡＲＴ）２６ａであり、ナショ
ナル・セミコンダクタ社製の「ＮＳ１６４５０ ＵＡＲ
Ｔ」をこれに用いることができる。もっとも、この信号
変換手段２６が、他の様式で実現可能であることは勿論
である。

【００２０】通信ユニット２４中のデータ制御手段２８
は、親とのデータの送受を制御するとともに、任意の子
ユニットとのデータの送受をも制御する。図１に示すよ
うに、計算機１２は、第１ステージの通信ユニット２４
ａとのデータの送受を制御する。データ制御手段２８の
実現形態は、プロセッサ３２と、このプロセッサ３２に
接続され且つ読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）３６及びラ
ンダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）３８を含むように
図示されているメモリ３４と、プロセッサ３２及び汎用
非同期送受信機（ＵＡＲＴ）２６ａへ接続された多重化
装置４０とを含んでいる。内蔵プログラム命令は、これ
をＲＯＭ ３６に格納することが望ましい。ＲＡＭ ３
８は４つのバッファ領域、すなわち上流第１バッファ３
８ａ、上流第２バッファ３８ｂ、下流第１バッファ３８
ｃ及び下流第２バッファ３８ｄを含むことが望ましい。
汎用非同期送受信機（ＵＡＲＴ）２６ａは、インテル社
製の８７５２型のマイクロ制御装置がそうであるよう
に、プロセッサ３２の一部とすることができる。８７５
２型のマイクロ制御装置は、ＲＡＭ及びＲＯＭも含んで
いる。本発明によれば、他のマイクロ制御装置も利用す
ることが可能である。このようなマイクロ制御装置は、
（例えば、テキサス・インストルメント社製の７４ＬＳ
１３８型３ｘ８デコーダ、７４ＬＳ０４型インバータ及
び３状態出力を備えた７４ＬＳ１２５型４倍長バッファ
のような）多重化装置ハードウエアとインタフェースし
て、多重化装置４０の１つの実現形態を形成することが
できる。

【００２１】通信ユニット２４の一部を示す図３を参照
するに、多重化装置４０、従ってこの通信ユニット２４
は、親との接続のために少なくとも１つの接続点とイン
タフェースし、また子ユニットとの接続のためにｎ個の
接続点とインタフェースする。もし、この通信ユニット
２４が親ユニットでなければ、子ユニットとの接続を行
うための接続点は不要である。多重化装置４０は、プロ
セッサ３２の制御下で、２つ以上のメッセージを一の通
信チャネルを介して選択された一の通信ユニットへイン
タリーブ又は同時に送信することができる。実施例で
は、時分割多重化技法により、一の通信チャネル上にあ
る２つ以上のメッセージをインタリーブするようになっ
ている。勿論、周波数分割多重化技法（例えば、異なる
周波数を利用する無線通信）により、２つ以上のメッセ
ージを同時に送信することも可能である。実施例におい
て、本通信ネットワークのアーキテクチャは、ＩＢＭ社
のシステム・ネットワーク・アーキテクチャ（ＳＮＡ）
に準拠しており、同期データ・リンク制御（ＳＤＬＣ）
として知られている通信プロトコルのサブセットを利用
している。ＳＮＡ及びＳＤＬＣの概念は、ポール・グリ
ーン編：「計算機ネットワーク・アーキテクチャ及びプ
ロトコル」（Ed. Paul E. Green, Jr.,"Computer Archi
tecutures and Protocols"）、ISBN 0-306-40788-4、 で
検討されている。本明細書では、この文献の内容を援用
する。各通信チャネルは、以下の４本の線を含むことが
望ましい： − 「送信可」（ＣＴＳ：Clear To Send）； − 「送信要求」（ＲＴＳ：Request To Send）； − 「データ送信」（ＴｘＤ：Transmit Data）； − 「データ受信」（ＲｘＤ：Recieve Data）。

【００２２】これらの線がＳＤＬＣコマンドと組み合わ
せて利用されると、計算機１２と第１ステージの通信ユ
ニット２４ａとの間又は２つの通信ユニットの間で、ハ
ンドシェーキングを行うことができる。

【００２３】実際には、図３に示す通信ユニット２４と
その親との間の通信チャネルを、（前述のＣＴＳ線、Ｒ
ＴＳ線、ＴｘＤ線及びＲｘＤ線を一本ずつ含む）物理ケ
ーブル＃０として構成することができる。一方、この通
信ユニット２４とその子ユニットとの間の通信チャネル
は、ｎ個の物理ケーブル＃１ないし＃ｎから構成するこ
とができる。この場合において、各物理ケーブルは、前
述のＣＴＳ線、ＲＴＳ線、ＴｘＤ線及びＲｘＤ線を一本
ずつ含むものである。プロセッサ３２は、この通信ユニ
ット２４とその親との間の通信チャネル又はこの通信ユ
ニット２４と選択された子ユニットとの間の通信チャネ
ルを確立するために、多重化装置４０に対しどのケーブ
ルを選択すべきかを指示する。

【００２４】ＲＯＭ ３６中の内蔵プログラム命令は、
プロセッサ３２に対し、親とのデータの送受及び任意の
子ユニットとのデータの送受をどのように管理すべきか
を指示する。実施例では、内蔵プログラム命令を利用し
て、メッセージの合成及び分解や、データ通信方法を実
現している。これについては、以下で説明する。

【００２５】メッセージの合成 図４は、本通信ネットワーク中で通信されるメッセージ
の推奨フォーマットを示す。このフォーマットは、ＳＤ
ＬＣプロトコルに準拠したものである。基本のメッセー
ジ単位である各フレームは、同期通信用の初期フラグ・
シーケンスと、本通信ネットワーク中の一のノードを識
別するアドレス・フィールドと、このフレームに保持さ
れているデータの型を識別する制御フィールドと、長さ
フィールドを含むこともある非制御データ用の情報フィ
ールドと、巡回冗長検査（ＣＲＣ）コードのような伝送
エラー検出用のフレーム検査シーケンスとを含んでい
る。非同期通信の環境では、初期フラグ・シーケンスは
不要であり、また制御データだけを伝送中である場合
は、情報フィールドも不要である。ＳＤＬＣコマンド及
び応答は、制御フィールドに含まれるのが普通である。

【００２６】情報フィールドを保持するフレームを、
「Ｉ−フレーム」と呼ぶ。本明細書において、「個別」
メッセージとは、本通信ネットワーク中の単一のノード
から直接又は間接に得られたデータを保持する「Ｉ−フ
レーム」を意味し、「複合」メッセージとは、本通信ネ
ットワーク中にある複数のノードからのメッセージを保
持する「Ｉ−フレーム」を意味し、「制御」メッセージ
とは、情報フィールドを持たないフレームを意味する。

【００２７】図５に示すように、本発明では、１つ以上
の周辺装置１４から計算機１２へ各メッセージを送信し
たり（上流通信）、又は計算機１２から１つ以上の周辺
装置１４へ各メッセージを送信することができる（下流
通信）。計算機１２との通信を行うため、各周辺装置１
４は、これに関連する通信ユニット２４へデータを供給
する。合成手段として機能する通信ユニット２４は、こ
のデータを１つのフレームへ合成して、当該フレームを
その上流第１バッファ３８ａに格納する。個別メッセー
ジ（すなわち、フレーム）は、この通信ユニットの上流
第１バッファ３８ａからその親ユニットの上流第２バッ
ファ３８ｂへ送信されるか、又はこの通信ユニットが第
１ステージの通信ユニットであれば、計算機１２のメモ
リ１８へ送信される。各親ユニットは、これらの個別又
は複合メッセージをその上流第２バッファ３８ｂにおい
て単一の複合メッセージへ合成し、かかる合成済みの複
合メッセージをその上流第１バッファ３８ａに格納する
とともに、当該バッファの内容をその親へ伝送する。こ
のプロセスは、単一の複合メッセージが処理のために計
算機１２へ伝送されるまで、継続されるのである。計算
機１２は、かかる単一の複合メッセージをその構成要素
である複数の個別メッセージへ分解した後、これらの個
別メッセージを適当に処理する。また計算機１２は、可
逆的な態様で、下流の周辺装置１４へ複数のメッセージ
を送信することができる。すなわち、計算機１２が合成
した単一の複合メッセージを第１ステージの通信ユニッ
トへ送信する場合、このメッセージはそこで分解された
後、本通信ネットワーク中の複数の宛先ノードへ配送さ
れるのである。この場合、個々の通信ユニット２４は、
下流通信における分解手段及び配送手段として機能す
る。

【００２８】図５は、本通信ネットワーク中にあるノー
ド間のメッセージ通信の１例として、上流及び下流通信
の双方を説明するためのものである。この例の場合、各
周辺装置（Ｐ１、Ｐ２及びＰ３）は、その関連する通信
ユニット２４と文字のストリームをそれぞれ通信するよ
うに示されている。

【００２９】上流通信の場合、計算機１２へ情報を通信
することを望んでいる周辺装置は、先ず情報をその関連
する通信ユニットへ送信する。例えば、文字ストリーム
「ＡＢＣ」を計算機１２へ送信するに当たり、周辺装置
＃３（Ｐ３）は、この文字ストリームをその関連する通
信ユニットへ送信する。この場合、当該通信ユニット
は、このメッセージを図４に示すようなフォーマットへ
合成する。この合成プロセスは、以下の２段階で行うの
が望ましい。

【００３０】第１の段階では、周辺装置Ｐ３からの文字
ストリームを、所定のメッセージ・フォーマットに従っ
て、関連する通信ユニットの上流第２バッファ３８ｂに
格納する。もし、当該通信ユニットが親ユニットであれ
ば、この文字ストリームを上流第２バッファ３８ｂに格
納する前か又は後に、当該通信ユニットは、その子ユニ
ットから受信された別個に識別可能なメッセージをも上
流第２バッファ３８ｂに格納することができる。説明中
の例では、周辺装置Ｐ３は親ユニットではないから、こ
れに関連する通信ユニットの上流第２バッファ３８ｂ
は、図５に示すようなＰ３メッセージを保持することに
なろう。関連する通信ユニットが子ユニットを持たない
ような場合には、当該通信ユニットの内部に上流第１バ
ッファ３８ａ及び上流第２バッファ３８ｂを別々に設け
る代わりに、単一の上流バッファのみを設ければ十分で
ある。なぜなら、このような場合には、一の周辺装置か
らの情報、例えば周辺装置Ｐ３からの「ＡＢＣ」をフォ
ーマット化メッセージへ直接的に合成して、これを単一
の上流バッファへ格納することができるからである。周
辺装置Ｐ３は子を持たないから、それ以上のメッセージ
合成は不要である。

【００３１】第２の段階では、関連する通信ユニット中
の上流第２バッファ３８ｂにある複数のメッセージを単
一の複合メッセージへ合成して、これを上流第１バッフ
ァ３８ａに格納する。一般に、上流第２バッファ３８ｂ
にある複数のメッセージを互いに連結して、初期長さフ
ィールドを含む１つの情報フィールドを形成することが
多い。この長さフィールドは、情報フィールド中に保持
される文字（当該長さフィールドを除く）の長さを指示
するものである。各文字は８ビット又は１バイトで表す
のが普通である。

【００３２】周辺装置Ｐ３からのメッセージによって表
されるように、情報フィールドの前には、アドレス・フ
ィールド（この例では「Ｐ３」を保持）と、制御フィー
ルド（情報型のデータを指示するために、この例では
「Ｉ」を保持）とがある。ＣＲＣコードのようなフレー
ム検査シーケンスが、この複合メッセージに付加され
る。実施例では、関連する通信ユニットの上流第２バッ
ファ３８ｂに格納した特定の個別メッセージ用のフレー
ム検査シーケンスを、特定の時間（すなわち、この通信
ユニットの上流第２バッファ３８ｂ中にある複数のメッ
セージが情報フィールドに連結されるような時間）に検
査するようにしている。もし、個別メッセージ用のフレ
ーム検査シーケンスが受容可能であれば、このフレーム
検査シーケンスは取り除かれて、複合メッセージの一部
として格納されることはない。

【００３３】周辺装置Ｐ３に関連する通信ユニットがそ
の上流第１バッファ３８ａで１つの複合メッセージを合
成した場合、当該通信ユニットは、かかるメッセージを
その親（周辺装置Ｐ２）へ送信する。周辺装置Ｐ３から
のメッセージを周辺装置Ｐ２に関連する通信ユニットの
上流第２バッファ３８ｂに格納し、次いで２段階の合成
プロセスを反復することにより、図５に示すＰ２メッセ
ージが周辺装置Ｐ２に関連する通信ユニットの上流第１
バッファ３８ａに格納されることになる。一方、周辺装
置Ｐ２に関連する通信ユニットは、Ｐ２メッセージをそ
の親（周辺装置Ｐ１）へ送信し、当該プロセスを反復す
る。最後に、図５に示すＰ１メッセージを合成した後、
周辺装置Ｐ１に関連する通信ユニットは、分解及び処理
のためにＰ１メッセージを計算機１２へ送信する。この
ようにして、周辺装置Ｐ３、Ｐ２及びＰ１は、それぞれ
のメッセージ「ＡＢＣ」、「ＤＥＦＧ」及び「ＨＩ」
を、計算機１２へ通信することができるのである。

【００３４】計算機１２から各周辺装置への下流通信
も、可逆的に行われる。最初、計算機１２は、Ｐ１メッ
セージを合成して、これを周辺装置Ｐ１に関連する通信
ユニットの下流第１バッファ３８ｃへ送信する。一方、
周辺装置Ｐ１に関連する通信ユニットは、かかる複合メ
ッセージを分解して、その個別メッセージを下流第２バ
ッファ３８ｄに格納し、次いでこれらの個別メッセージ
を、そのアドレス・フィールドによって識別されるノー
ドへ配送する。引き続き、全てのメッセージを所定の宛
先へ通信する必要に応じて、メッセージの分解及び配送
が行われる。この結果、計算機１２は、「ＡＢＣ」、
「ＤＥＦＧ」及び「ＨＩ」を、周辺装置Ｐ３、Ｐ２及び
Ｐ１へそれぞれ通信することができるのである。

【００３５】勿論、特定の親が、複数の子からメッセー
ジを受信することも可能である。図５には示していない
が、仮りに周辺装置Ｐ３の左側にある点線ボックスが文
字ストリーム「ＪＫＬ」を計算機１２へ送信することを
望んでいる周辺装置（例えば、Ｐ４）を表すのであれ
ば、２段階の合成プロセスが行われる。この場合、Ｐ２
メッセージの情報フィールドには、シーケンス「Ｐ４／
Ｉ／３／Ｊ／Ｋ／Ｌ」が含まれ、そしてＰ２メッセージ
の長さフィールドは、１９へ調整されることになろう。
これと同じことは、周辺装置Ｐ２の追加の子、又は本通
信ネットワーク中の他の任意の親ユニットについても適
用されるはずである。

【００３６】データ通信方法 動作に際し、本通信ネットワーク中の各通信ユニットと
その親との間の通信リンクをそれぞれ確立するため、予
定シーケンスの動作が行われる。本通信ネットワーク中
の各通信ユニットは、他の通信ユニットと同時に動作す
ることが可能である。一旦、その親とのリンクを確立す
ると、通信ユニットは、前述と同様にして、その子ユニ
ットの各々との通信リンクを順次に確立する。かかるシ
ーケンスの動作は、ＲＴＳ及びＣＴＳ線を介在させ、ま
た以下にリストするＳＤＬＣのコマンドや応答（すなわ
ち、制御メッセージ）をも介在させる。これらの詳細に
ついては、後述する。

【００３７】− 「通常応答モード設定」（ＳＮＲＭ：
Set Normal Response Mode）； − 「非順次肯定」（ＮＳＡ：Non-Sequenced Acknowle
dge）； − 「コマンド拒絶」（ＣＭＤＲ：Command Reject）； − 「拒絶」（ＲＥＪ：Reject）； − 「受信不能」（ＲＮＲ：Receive Not Ready）； − 「受信可」（ＲＲ：Receive Ready）。

【００３８】図６ないし図９は、本発明に従ったデータ
通信方法の実施例を示す。計算機システム１０の電源を
オンに転ずる際（図６のステップ１００）、又は全ての
子に対するサービスが完了したとき（図８のステップ１
３４又は１３６）、一の通信ユニットはその親からのＲ
ＴＳ線が活動レベルにある（すなわち、正の電圧を呈し
ている）か否かを検知することにより（図６のステップ
１０２）、この親がデータの送信を要求しているか否か
を判別する。もしそうであれば、当該通信ユニットは、
その準備手順としてのアーミング・シーケンスが完了し
たか否かを判別する（ステップ１０４）。アーミング・
シーケンスがまだ完了していなければ、当該通信ユニッ
トは、その親へのＣＴＳ線を活動レベルにすることによ
り（ステップ１０６）、この親がデータを送信可能であ
ることを指示する。

【００３９】当該通信ユニットへ伝送中の「受信可（Ｒ
Ｒ）」コマンドで終了するような任意のハンドシェーキ
ング・シーケンスは、「アーミング・シーケンス」とみ
なされる。図１８ないし図２５には、アーミング・シー
ケンスの例がタイミング図の形式で示されている。図１
８のタイミング図に示されている１つの例は、親がＴ
ｘＤ線を介して通信ユニットへ「通常応答モード設定
（ＳＮＲＭ）」コマンドを送信し、通信ユニットがＲ
ｘＤ線を介して親へ「非順次肯定（ＮＳＡ）」応答を送
信し、そして親がＴｘＤ線を介して通信ユニットへ
「受信可（ＲＲ）」コマンドを送信する、というもので
ある（以下、これを「ＳＮＲＭ／ＮＳＡ／ＲＲ」シーケ
ンスと呼ぶ）。

【００４０】図２１のタイミング図に示されているアー
ミング・シーケンスの他の例は、親がＴｘＤ線を介し
て通信ユニットへ「通常応答モード設定（ＳＮＲＭ）」
コマンドを送信し、通信ユニットがＲｘＤ線を介して
親へ「非順次肯定（ＮＳＡ）」応答を送信し、親が通
信ユニットへ「Ｉ−フレーム」を送信し、通信ユニッ
トがＲｘＤ線を介して親へ「受信不能（ＲＮＲ）」応答
を送信し、そして親がＴｘＤ線を介して通信ユニット
へ「受信可（ＲＲ）」コマンドを送信する、というもの
である（以下、これを「ＳＮＲＭ／ＮＳＡ／Ｉ−フレー
ム／ＲＮＲ／ＲＲ」シーケンスと呼ぶ）。

【００４１】前記の「ＳＮＲＭ／ＮＳＡ／ＲＲ」シーケ
ンスは、特定の時間インターバル中に所定の通信ユニッ
トからＲｘＤ線を介してその親へデータを通信し得るよ
うに、この通信ユニットをアーム（準備）させるもので
ある。この時間インターバルは、プログラム命令に従っ
て所望の長さ（例えば、ミリ秒、秒又は分）に設定する
ことができるので、プログラマブル・タイムアウトと呼
ばれる。一般に、通信ユニットへ接続される子ユニット
の数が増えれば増えるほど、かかるプログラマブル・タ
イムアウトを小さくしなければならない。なぜなら、子
ユニットの各々に対する通信リンクを順次に確立し且つ
切断しなければならないとしても、該当する通信ユニッ
トの性能を劣化させないことが必要となるからである。

【００４２】前記の「ＳＮＲＭ／ＮＳＡ／Ｉ−フレーム
／ＲＮＲ／ＲＲ」シーケンスも、通信ユニットからＲｘ
Ｄ線を介してその親へデータを通信することを可能にす
る。しかしながら、先の「ＳＮＲＭ／ＮＳＡ／ＲＲ」シ
ーケンスとは対照的に、このシーケンスは、親から所定
の通信ユニットへ「Ｉ−フレーム」を送信することを含
むだけでなく、このデータを分解及び配送する前に、当
該通信ユニットがその親に対し「Ｉ−フレーム」又は
「受信不能（ＲＮＲ）」応答で以て即時に応答すること
を必要とする。本明細書では、「即時に応答」とか、
「即時応答」とか、又は「即時に伝送」とかいう表現
は、確定的な期間内（例えば、ミリ秒又はそれ以下のオ
ーダ）で通信を行うことを意味する。親は、所定の通信
ユニットとの通信リンクの非活動化を開始するため、当
該通信ユニットへの「Ｉ−フレーム」の伝送を完了した
後であって、しかも当該通信ユニットからの「Ｉ−フレ
ーム」又は「受信不能（ＲＮＲ）」応答の受信が完了す
る前の任意の時間に、そのＲＴＳ線を非活動化する。当
該通信ユニットがその親からのＲＴＳ線の非活動レベル
を検知すると（図７のステップ１１４）、当該通信ユニ
ットは、その親への「Ｉ−フレーム」又は「受信不能
（ＲＮＲ）」応答の伝送を完了した後、そのＣＴＳ線を
非活動化する（図８のステップ１１６）。このＣＴＳ線
の非活動レベルを検知すると、親はＲＴＳ線を再活動化
する。しかしながら、この親は、ＣＴＳ線をいつでも再
活動化することができるから、当該通信ユニットは、こ
の時間を利用しつつ、その子ユニットの各々に順次にサ
ービスを与えてデータを収集する（図８のステップ１１
８ないし１３２）。一旦、親がＲＴＳ線を活動化し且つ
当該通信ユニットがその子ユニットにサービスを与えた
後にＲＴＳ線の活動レベルを検知すると（図６のステッ
プ１０２）、当該通信ユニットは、この親に対するＣＴ
Ｓ線を活動化する（ステップ１０６）。かくて、この親
は、「受信可（ＲＲ）」コマンドを送信して、「ＳＮＲ
Ｍ／ＮＳＡ／Ｉ−フレーム／ＲＮＲ／ＲＲ」シーケンス
を完了する。

【００４３】アーミング・シーケンスが完了した後、こ
の親は、ＲＴＳ線を活動レベルに維持するとともに、当
該通信ユニットがプログラマブル・タイムアウト期間内
にメッセージで以て応答するのを待機する。これと同じ
タイムアウト期間内に、当該通信ユニットがその親に即
時に返送すべきデータを持っていなければ、当該通信ユ
ニットは、その親のプログラマブル・タイムアウトが満
了する前に、その子ユニットの各々に順次にサービスを
与えて当該通信ユニットの上流第２バッファ３８ｂにデ
ータを収集したり、当該通信ユニットの上流第１バッフ
ァ３８ａ中にある任意の複合データをその親へ送信する
ことができる。

【００４４】図１９及び図２０のタイミング図に示した
通信ユニットのアーミング・シーケンスの他の例は、
「ＳＮＲＭ／Ｉ−フレーム／ＲＲ」シーケンスと呼ばれ
る。このシーケンスは、親がＴｘＤ線を介して通信ユ
ニットへ「通常応答モード設定（ＳＮＲＭ）」コマンド
を送信し、通信ユニットがＲｘＤ線を介してその親へ
「Ｉ−フレーム」応答を送信し、そして親が「受信可
（ＲＲ）」コマンドを送信する、というものである。こ
の型のアーミング・シーケンスが生ずるのは、親のプロ
グラマブル・タイムアウトが先のアーミング・シーケン
スについて満了しており、しかも新しいアーミング・シ
ーケンスを開始するためにこの親が当該通信ユニットに
「通常応答モード設定（ＳＮＲＭ）」コマンドを送信す
る直前に、当該通信ユニットがその子ユニットからのメ
ッセージを上流第１バッファ３８ａに収集するように管
理を行っている場合である。この「通常応答モード設定
（ＳＮＲＭ）」コマンドに対する応答は、実際には、
「非順次肯定（ＮＳＡ）」応答に代わって上流第１バッ
ファ３８ａに存在するようなメッセージである。「通常
応答モード設定（ＳＮＲＭ）」コマンドに応答するべく
上流第１バッファ３８ａに「非順次肯定（ＮＳＡ）」応
答をロードすると、かかるメッセージに上書きが行われ
て、データの損失が生ずることになろう。この代替的な
実施例としては、通常の「ＳＮＲＭ／ＮＳＡ／ＲＲ」シ
ーケンス中に、このメッセージを保持すべき一時的バッ
ファを作成し、次いでこのバッファの内容を上流第１バ
ッファ３８ａへ移動して、そこから親へ伝送するように
すればよい。

【００４５】通信ユニットのアーミング・シーケンスの
最も簡単な形式は「ＲＲ」シーケンスと呼ばれ、親が単
にＴｘＤ線を介して子ユニットへ「受信可（ＲＲ）」コ
マンドを送信するだけで生ずる。このシーケンスが有効
であるのは、親のプログラマブル・タイムアウトが先の
シーケンスについて満了しなかった場合だけである。通
信ユニットが「非順次肯定（ＮＳＡ）」応答、「コマン
ド拒絶（ＣＭＤＲ）」応答、「受信不能（ＲＮＲ）」応
答又は「Ｉ−フレーム」のような型のデータで以て応答
するときはいつでも、このシーケンスが親によって使用
される（図１９のタイミング図を参照）。これとは対照
的に、親のプログラマブル・タイムアウトが満了する場
合、この親は、当該通信ユニットによる即時の応答（例
えば「非順次肯定（ＮＳＡ）」応答）を必要とするよう
な「通常応答モード設定（ＳＮＲＭ）」コマンドで以て
或るアーミング・シーケンスを開始しなければならな
い。もし、即時の応答が当該通信ユニットから到着しな
ければ、この親はその次の子ユニットをポールすること
ができる。「受信可（ＲＲ）」コマンドに対する応答に
ついて定められたこのプログラマブル・タイムアウトは
即時応答のそれよりも数桁大きいから、誤動作状態にあ
る汎用非同期送受信機（ＵＡＲＴ）２６ａを有し、従っ
て応答不能な状態にある子ユニットへの「受信可（Ｒ
Ｒ）」コマンドで以て一のアーミング・シーケンスを開
始するのは意味がないことになろう。このようにする
と、当該通信ユニットへ接続され且つ正常に機能してい
る子ユニットからのデータを獲得するに当たり、不要な
遅延が導入されることになるからである。

【００４６】メッセージを上流に送信することを望んで
いる通信ネットワーク中のアーム済み通信ユニットは、
現に保持しているデータを先ずその親へ送信し、次いで
新しいデータについてその子ユニットの各々を照会する
ように試みるであろう。実施例では、通信ユニットは、
その上流第１バッファ３８ａにあるデータが、その親へ
送信可能な状態にあるか否かを判別する（図７のステッ
プ１１２）。もしそうであれば、当該通信ユニットは、
その上流第１バッファ３８ａ中のデータを、その親ユニ
ットの上流第２バッファ３８ｂ又は計算機１２のメモリ
１８へ伝送する（ステップ１１４）。一層詳細に説明す
れば、当該通信ユニットの汎用非同期送受信機（ＵＡＲ
Ｔ）２６ａは、上流第１バッファ３８ａ中のデータを並
列表示から直列表示へ変換し、この変換済みのデータを
ＲｘＤ線を介してその親へ伝送する。一方、この親は、
かかるデータを受信して、これを直列表示から並列表示
へ変換するとともに、変換済みのデータをそのメモリに
格納する。もし、上流第１バッファ３８ａ中に親へ伝送
すべきデータが存在しないか（ステップ１１２）、又は
上流第２バッファ３８ｂ中にデータが存在しなければ
（図６のステップ１０８）、当該通信ユニットは、着信
データについてその子ユニットを照会する（図８のステ
ップ１１８）。

【００４７】当該通信ユニットは、その上流第１バッフ
ァ３８ａ中のデータがその親へ送信可能な状態にあるか
否かを判別するため、その上流第２バッファ３８ｂ中に
１つ以上のメッセージの形式でデータが存在するかどう
かを確認し（図６のステップ１０８）、かかるデータを
単一の分解可能メッセージへ合成するとともに、このメ
ッセージを上流第１バッファ３８ａへ格納する（図７の
ステップ１１０）。上流第１バッファ３８ａ中にデータ
が存在することは、このデータが親へ送信可能な状態に
あることを意味する（ステップ１１２）。

【００４８】一旦、当該通信ユニットがその親へデータ
を伝送した場合、当該通信ユニットは、この親へのＲＴ
Ｓ線が非活動レベルになるのを待機する（ステップ１１
４）。このＲＴＳ線が非活動レベルになるか、又は図６
のステップ１０２で既に非活動レベルにあると判別され
ておれば、当該通信ユニットは、対応するＣＴＳ線を非
活動化して、当該通信ユニットの準備手順を解除、すな
わちデイスアームする（図８のステップ１１６）。当該
通信ユニットがデイスアームされたことを指示するよう
に、当該通信ユニット中の標識をセットすることができ
る（ステップ１１６）。

【００４９】もし、当該通信ユニットが親ユニットであ
って、少なくとも１つの子ユニットを有するのであれ
ば、当該通信ユニットは、図７のステップ１１４及び図
８のステップ１１６を通してデイスアームされた後、又
はこれがアームされた後にそのいずれかの上流バッファ
が空である場合に（図６のステップ１０８又は図７のス
テップ１１２）、その子ユニットに対するサービスを開
始する。当該通信ユニットはその子ユニットの各々を順
次にポールすることにより、その子ユニットの各々との
データの送受を管理する。例えば、ｎ個（ｎは正の整
数）の子ユニットを有する通信ユニットの場合、この通
信ユニットは、多重化された１つの接続を選択し、これ
に接続された子ユニットに対しサービスを与え、そして
子ユニットの各々がサービスされるまでこれらのステッ
プを反復することになろう。

【００５０】一旦、或る特定の通信ユニットがその子ユ
ニットのために多重化接続を選択した場合、当該通信ユ
ニットは、この子ユニットへのＣＴＳ線が非活動レベル
になるまで待機する（図８のステップ１１８）。所定の
通信ユニット内でＣＴＳ線を非活動化するに要する時間
は、周辺装置制御手段３０（図２参照）からの割り込み
に起因して変動しうるから、親がＲＴＳ線の活動化を再
び試みる前に、通信ユニットがそのＣＴＳ線の非活動化
に失敗することがあり得る。かくして、この親は、子ユ
ニットへのＲＴＳ線を活動化する前に、子ユニットから
のＣＴＳ線が非活動レベルとなるまで待機するようにさ
れる（ステップ１１８）。次いで、当該通信ユニットは
この子ユニットへのＲＴＳ線を活動化し、これによりデ
ータ送信の許可を要求する（ステップ１１８）。次に、
当該通信ユニットは、選択された子ユニットへのＣＴＳ
線が活動レベルにあるか否かを判別して（図９のステッ
プ１２０）、この子ユニットがアーミング・シーケンス
のための準備を完了しているか否かを判別する。この子
ユニットがアーム済みとみなされるのは、通信ユニット
が、この子ユニットへの「受信可（ＲＲ）」コマンドで
以てハンドシェーキング・シーケンスを終了する場合で
ある。ここで理解すべきは、親によって通信ユニットを
アームするのに使用される全てのコマンド・シーケンス
が、子ユニットにも同様にして適用される、ということ
である。例えば、子ユニットがアーム済みとみなされる
のは、通信ユニットがＴｘＤ線を介してこの子ユニッ
トへ「通常応答モード設定（ＳＮＲＭ）」コマンドを送
信し、この子ユニットがＲｘＤ線を介して通信ユニッ
トへ「非順次肯定（ＮＳＡ）」応答を送信し、そして
通信ユニットがＴｘＤ線を介してこの子ユニットへ「受
信可（ＲＲ）」コマンドを送信する場合である。通信ユ
ニットをアームするための「ＳＮＲＭ／ＮＳＡ／ＲＲ」
シーケンスと同様の態様で、このシーケンスは、子ユニ
ットをアームすることにより、この子ユニットが特定の
プログラマブル・タイムアウト中にＲｘＤ線を介して通
信ユニットと通信できるようにする。通信ユニットをア
ームするための「ＳＮＲＭ／ＮＳＡ／Ｉ−フレーム／Ｒ
ＮＲ／ＲＲ」シーケンスは、子ユニットをアームするた
めにも利用することができる。通信ユニットのアーミン
グ・シーケンスと同様に、下流方向の「Ｉ−フレーム」
のデータ流がアーミング・シーケンスの統合部分である
のに対し、上流方向の「Ｉ−フレーム」のデータ流はア
ーミング・シーケンスの完了後の任意の時間に生ずる
（すなわち、上流方向の「Ｉ−フレーム」のデータ流
は、親の「受信可（ＲＲ）」コマンドに対する即時の応
答となりうるが、そうである必要はないのである）。

【００５１】プログラマブル・タイムアウトの間に（図
９のステップ１２６）、当該通信ユニットは、次のよう
にして、選択された子ユニットからデータを受信する
（ステップ１２４）。すなわち、この子ユニットの汎
用非同期送受信機（ＵＡＲＴ）２６ａは当該子ユニット
の上流第１バッファ３８ａ内にあるデータを並列表示か
ら直列表示へ変換して、この変換済みのデータをＲｘＤ
線を介して当該通信ユニットへ送信し、当該通信ユニ
ットの汎用非同期送受信機（ＵＡＲＴ）２６ａはこのデ
ータを受信して、これを直列表示から並列表示へ変換
し、このデータを当該通信ユニットの上流第２バッフ
ァ３８ｂに格納するのである（ステップ１２８）。その
後、又はステップ１２０若しくは１２４のタイムアウト
が生ずる場合に（ステップ１２２及び１２６を参照）、
当該通信ユニットからこの子ユニットへのＲＴＳ線を非
活動化することにより、この子ユニットがデイスアーム
される（図８のステップ１３０）。

【００５２】それぞれの子ユニットをサービスするプロ
セスは、子ユニットの各々がサービスされるまで継続す
る（ステップ１３２）。全ての子ユニットがサービスさ
れた場合、任意の周辺処理が遂行され、またそのプロセ
スが図６のステップ１０２から反復されることになる。
かかるプロセスは、本通信ネットワーク中の全ての通信
ユニットによって非同期的に使用することができる。

【００５３】通信ユニットのアーミング・シーケンス 図１０ないし図１３に示すように、通信ユニットのアー
ミング・シーケンス（図６のステップ１４０）は、前述
の「ＳＮＲＭ／ＮＳＡ／ＲＲ」ハンドシェーキング・シ
ーケンスよりも一層関係が深い。最初、当該通信ユニッ
トは、その親からメッセージが受信されたか否かを判別
する（図１０のステップ１４２）。もし、タイムアウト
中にメッセージが受信されなかったならば（ステップ１
４２）、当該通信ユニットは、その親へのＲＴＳ線が非
活動レベルとなるのを待機し（ステップ１４６）、その
親へのＣＴＳ線を非活動化するとともに（ステップ１４
８）、図１３のステップ１７６の後に、図７のステップ
１１２で、主データ通信方法に制御が戻される。一方、
メッセージが受信されたならば、そのエラーを検査する
ことが望ましい。例えば、各メッセージに付随するＣＲ
Ｃコードを利用して、各メッセージのエラーの存否を検
査することができる（ステップ１５０）。

【００５４】実施例では、各メッセージは、制御データ
（例えば、ＳＤＬＣコマンド及び応答）又は非制御デー
タ（例えば、計算機１２又は周辺装置１４から収集され
たデータ）のいずれかを保持することが可能である。

【００５５】もし、親から下流第１バッファ３８ｃに受
信されたメッセージが非制御データであれば、分解手段
として機能する当該通信ユニットは、このメッセージを
分解して下流第２バッファ３８ｄへ格納するとともに
（図１１のステップ１５３）、当該通信ユニットの上流
第２バッファ３８ｂが１つ以上のメッセージの形式でデ
ータを有しているか否かを判別する（ステップ１７
０）。もしそうであれば、当該通信ユニットは、このデ
ータを単一の分解可能なメッセージへ合成して、これを
当該通信ユニットの上流第１バッファ３８ａへ格納する
（図１３のステップ１７４）。さもなければ、「受信不
能（ＲＮＲ）」応答がこの上流第１バッファ３８ａに格
納されて、一時使用中条件を与える（ステップ１７
２）。

【００５６】一方、親から受信されたメッセージが制御
データであれば、当該通信ユニットは、受信済みの制御
データの型を判別し、それに応じた応答を与える。先
ず、当該通信ユニットは、「通常応答モード設定（ＳＮ
ＲＭ）」コマンドが受信されたか否かを判別する（図１
１のステップ１５４）。もしそうであれば、当該通信ユ
ニットはその上流第２バッファ３８ｂを検査して、そこ
に１つ以上のメッセージの形式でデータが存在するか否
かを判別する。もし、この上流第２バッファ３８ｂがデ
ータを保持していれば、このデータを単一の分解可能な
メッセージへ合成して、これを当該通信ユニットの上流
第１バッファ３８ａ内に格納する（図１３のステップ１
７４）。さもなければ、「非順次肯定（ＮＳＡ）」応答
を上流第１バッファ３８ａに格納して、先の「通常応答
モード設定（ＳＮＲＭ）」コマンドの肯定応答を許可す
る。「通常応答モード設定（ＳＮＲＭ）」コマンドに対
するいずれかの応答を送信した後、当該通信ユニット
は、親からの次のメッセージが、エラー条件を伴わない
「受信可（ＲＲ）」コマンド応答又は「Ｉ−フレーム」
のいずれかであることを予測する。

【００５７】もし、親から受信されたメッセージが制御
データであって、「通常応答モード設定（ＳＮＲＭ）」
コマンドでなければ、当該通信ユニットは、次に「受信
可（ＲＲ）」コマンドが受信されたかどうかを判別する
（図１２のステップ１５６）。もしそうであれば、これ
はアーミング・シーケンスが完了したことを指示し、か
くてこの条件を指示するように標識がセットされること
になる（図１３のステップ１５８）。もし、「受信可
（ＲＲ）」コマンドが受信されなかったならば、当該通
信ユニットは、次に「拒絶（ＲＥＪ）」コマンドが受信
されたか否かを判別する（図１２のステップ１６０）。
もしそうであれば、親へ伝送された以前のメッセージが
当該通信ユニットの上流第１バッファ３８ａ内に格納さ
れる（ステップ１６２）。さもなければ、「コマンド拒
絶（ＣＭＤＲ）」応答が上流第１バッファ３８ａに格納
されて、当該通信ユニットによって受信された制御デー
タが認識されないことを指示する（ステップ１６４）。

【００５８】図１０のステップ１４８、図１３のステッ
プ１５８、図１２のステップ１６２、１６４、図１３の
ステップ１６８、１７２、１７４、１７６の処理が行わ
れた後、図７のステップ１１２の処で、主データ通信方
法へ制御が戻される。

【００５９】子ユニットのアーミング・シーケンス 図１４ないし図１７に示すように、通信ユニットがその
子ユニットにサービスするために、当該通信ユニット
は、先ず選択された子ユニットをアームしなければなら
ない（図９のステップ１８０）。そうするに当たり、当
該通信ユニットは、選択された子ユニットにとってこれ
が最初のアーミング・シーケンスであるか否かを検査す
る（図１４のステップ１８２）。もしそうでなければ、
当該通信ユニットは、最後のアーミング・シーケンスの
間にタイムアウトが生じたか否かを判別する（ステップ
１８４）。もし、最後のアーミング・シーケンスの間に
タイムアウトが生じていなければ、図１６のステップ２
００の処理が行われる。もし、選択された子ユニットに
とってこれが最初のアーミング・シーケンスであるか、
又はそうでないとしても最後のアーミング・シーケンス
の間にタイムアウトが生じたのであれば、当該通信ユニ
ットはこの子ユニットへ「通常応答モード設定（ＳＮＲ
Ｍ）」コマンドを送信する（図１４のステップ１８
６）。次いで、当該通信ユニットは、プログラマブル・
タイムアウトの間に（ステップ１９２）、選択された子
ユニットからのメッセージの受信を待機する（ステップ
１８７）。もし、タイムアウト中に有効なＣＲＣコード
を持つメッセージが受信されるならば（ステップ１８
９）、このメッセージが「非順次肯定（ＮＳＡ）」応答
型のものであるかどうかを検査する（ステップ１８
８）。しかしながら、もしＣＲＣコードが無効であった
ならば、この子ユニットへ「拒絶（ＲＥＪ）」コマンド
を送信して（図１５のステップ１９１）、この子ユニッ
トに対し最後のメッセージを再送するように指示する。
もし、「通常応答モード設定（ＳＮＲＭ）」コマンドに
応答してこの子ユニットから受信されたメッセージが
「非順次肯定（ＮＳＡ）」応答ではなく、又は「Ｉ−フ
レーム」応答でもなければ（図１７のステップ１９
０）、この子ユニットはプロトコルに従わなかったので
あり、かくてこの子ユニットへ「通常応答モード設定
（ＳＮＲＭ）」コマンドが再送されることになる。も
し、この子ユニットがプロトコルに継続的に従わないの
であれば、最後にプログラマブル・タイムアウトが満了
して、ステップ２０２を経由して図９のステップ１２４
の処で、主データ通信方法へ制御が戻されることにな
る。

【００６０】もし、タイムアウト中にこの子ユニットか
ら「非順次肯定（ＮＳＡ）」応答が受信されるならば、
当該通信ユニットは、この子ユニットへのＲＴＳ線を
非活動化し（図１５のステップ１９３）、この子ユニ
ットがＲＴＳ線を非活動化するのを待機し（ステップ１
９４）、この子ユニットへのＲＴＳ線を活動化し（ス
テップ１９６）、この子ユニットがＣＴＳ線を再活動
化するのを待機し（ステップ１９８）、そして最後に非
制御メッセージが下流第２バッファ３８ｄで利用可能か
どうかに依存して、この子ユニットのアーミング・シ
ーケンスを完了させるために「受信可（ＲＲ）」コマン
ドを送信するか（図１６のステップ２２０）、又は下流
第２バッファ３８ｄの内容をこの子ユニットへ送信する
（ステップ２０１）。

【００６１】ステップ２２０の後、又は応答を待機して
いる間にタイムアウトが生ずるか（ステップ２０４）、
「通常応答モード設定（ＳＮＲＭ）」コマンドに対する
応答を待機している間にタイムアウトが生ずるか（図１
４のステップ１９２）、若しくは「通常応答モード設定
（ＳＮＲＭ）」コマンド（ステップ１８６）に対する応
答が「Ｉ−フレーム」であったなら（図１７のステップ
１９０）、ステップ２０２を経由して図９のステップ１
２４の処で、主データ通信方法へ制御が戻されることに
なる。

【００６２】もし、下流第２バッファ３８ｄのデータ内
容がこの子ユニットへ送信されるならば（図１６のステ
ップ２０１）、当該通信ユニットは、「Ｉ−フレーム」
の形式（図１７のステップ２０６）、「受信不能（ＲＮ
Ｒ）」応答の形式（ステップ２０８）、又は「コマンド
拒絶（ＣＭＤＲ）」応答の形式で（ステップ２１０）、
この子ユニットからの応答を待機する。もし、これらの
応答の１つを待機している間に、プログラマブル・タイ
ムアウトが満了するなら（図１６のステップ２０４）、
図１７のステップ２０２を経由して図９のステップ１２
４の処で、主データ通信方法へ制御が戻される。

【００６３】もし、この子ユニットからの受信メッセー
ジに関しＣＲＣエラーが検出されるならば（図１６のス
テップ２１４）、当該通信ユニットは、この子ユニット
へ「拒絶（ＲＥＪ）」コマンドを送信して（図１７のス
テップ２１６）、この子ユニットに対しその最後のメッ
セージを再送するように指示する。もし、ＣＲＣエラー
を伴うことなしにこの子ユニットから「Ｉ−フレーム」
が受信されるならば（ステップ２０６）、ステップ２０
２を経由して図９のステップ１２４の処で、主データ通
信方法へ制御が戻される。もし、この子ユニットから
「受信不能（ＲＮＲ）」応答が受信されるならば（ステ
ップ２０８）、当該通信ユニットは、この子ユニットへ
「受信可（ＲＲ）」コマンドを送信して、アーミング・
シーケンスを完了させる（ステップ２１８）。もし、こ
の子ユニットから「コマンド拒絶（ＣＭＤＲ）」応答が
受信されるならば、当該通信ユニットは、下流第２バッ
ファ３８ｄの内容をこの子ユニットへ再送する（ステッ
プ２１２）。もし、この子ユニットから認識不能な応答
が受信されるのであれば、当該通信ユニットは、この子
ユニットに対し「拒絶（ＲＥＪ）」コマンドを送信する
ことになろう（ステップ２２２）。

【００６４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
従来技術のものに比較して一層簡単且つ安価な態様で、
計算機と複数の通信チャネルに沿った複数の周辺装置と
の間で情報を通信することができる。

【００６５】更に、計算機と第１ステージの周辺装置と
を単一の通信チャネルを介して接続するとともに、階層
（木）構造状通信ネットワーク内の一連のステージを形
成するように縦続接続された残りの周辺装置を第１ステ
ージの周辺装置と接続した環境において、計算機と複数
の周辺装置との間で情報を通信することができる。

【００６６】更に、計算機が遂行しなければならないＩ
／Ｏ機能の分担を可能な限り少なくするように、これら
の機能を各周辺装置へ分散させることができる。

【００６７】また、計算機と複数の周辺装置との間で情
報を通信するに必要なメモリ空間や処理時間を、最小に
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って構成された計算機及び複数の周
辺装置を示すブロック図である。

【図２】各通信ユニット及びその構成要素を示すブロッ
ク図である。

【図３】図２に示す通信ユニットの一部を示すブロック
図である。

【図４】本発明の通信ネットワーク中で通信されるメッ
セージの推奨フォーマットを示す図である。

【図５】図１に示すノード間で行われるメッセージの上
流及び下流通信を示す図である。

【図６】本発明のデータ通信方法の実施例を説明する流
れ図である。図６は、図６ないし図９によって形成する
合成図面の、左上部分に位置する。

【図７】本発明のデータ通信方法の実施例を説明する流
れ図である。図７は、図６ないし図９によって形成する
合成図面の、左下部分に位置する。

【図８】本発明のデータ通信方法の実施例を説明する流
れ図である。図８は、図６ないし図９によって形成する
合成図面の、右上部分に位置する。

【図９】本発明のデータ通信方法の実施例を説明する流
れ図である。図９は、図６ないし図９によって形成する
合成図面の、右下部分に位置する。

【図１０】図６ないし図９に示すデータ通信方法に関係
する通信ユニットのアーミング・シーケンス部分を示す
流れ図である。図１０は、図１０ないし図１３によって
形成する合成図面の、左上部分に位置する。

【図１１】図６ないし図９に示すデータ通信方法に関係
する通信ユニットのアーミング・シーケンス部分を示す
流れ図である。図１１は、図１０ないし図１３によって
形成する合成図面の、左下部分に位置する。

【図１２】図６ないし図９に示すデータ通信方法に関係
する通信ユニットのアーミング・シーケンス部分を示す
流れ図である。図１２は、図１０ないし図１３によって
形成する合成図面の、右上部分に位置する。

【図１３】図６ないし図９に示すデータ通信方法に関係
する通信ユニットのアーミング・シーケンス部分を示す
流れ図である。図１３は、図１０ないし図１３によって
形成する合成図面の、右下部分に位置する。

【図１４】図６ないし図９に示すデータ通信方法に関係
する子ユニットのアーミング・シーケンス部分を示す流
れ図である。図１４は、図１４ないし図１７によって形
成する合成図面の、左上部分に位置する。

【図１５】図６ないし図９に示すデータ通信方法に関係
する子ユニットのアーミング・シーケンス部分を示す流
れ図である。図１５は、図１４ないし図１７によって形
成する合成図面の、左下部分に位置する。

【図１６】図６ないし図９に示すデータ通信方法に関係
する子ユニットのアーミング・シーケンス部分を示す流
れ図である。図１６は、図１４ないし図１７によって形
成する合成図面の、右上部分に位置する。

【図１７】図６ないし図９に示すデータ通信方法に関係
する子ユニットのアーミング・シーケンス部分を示す流
れ図である。図１７は、図１４ないし図１７によって形
成する合成図面の、右下部分に位置する。

【図１８】第１の上流アーミング・シーケンスを示すタ
イミング図である。

【図１９】第２の上流アーミング・シーケンスを示すタ
イミング図である。

【図２０】第３の上流アーミング・シーケンスを示すタ
イミング図である。

【図２１】第１の下流アーミング・シーケンスを示すタ
イミング図である。

【図２２】第２の下流アーミング・シーケンスを示すタ
イミング図である。

【図２３】第３の下流アーミング・シーケンスを示すタ
イミング図である。

【図２４】第４の下流アーミング・シーケンスを示すタ
イミング図である。

【図２５】第５の下流アーミング・シーケンスを示すタ
イミング図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート・アンソニー・パロ アメリカ合衆国ノースカロライナ州、コ ンコルド、ベニントン・ドライブ 1621 番地 (72)発明者 スーザン・イー・ワエフラー アメリカ合衆国フロリダ州、デル・レ イ・ビーチ、マディソン・ロード 5086 番地 (56)参考文献 特開 昭49−98504（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−49333（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一の計算機と複数の通信チャネルに沿っ
   て接続された少なくとも３つの周辺装置との間でデータ
   通信を行うため、メッセージ合成装置として機能する少
   なくとも１つの周辺装置がその上流に位置する少なくと
   も１つの親及びその下流に位置する少なくとも１つの子
   を有するように前記少なくとも３つの周辺装置を木構造
   状に接続してなる通信ネットワークにおいて、 前記メッセージ合成装置として機能する周辺装置の各々
   ごとに、 （ａ）当該周辺装置とその一の親との間の通信リンクを
   確立するステップと、 （ｂ）当該周辺装置に複合メッセージが存在する場合、
   この複合メッセージを当該周辺装置から前記一の親へ送
   信するステップと、 （c1）当該周辺装置とその選択された一の子との間の通
   信リンクを確立するステップと、 （c2）前記選択された一の子に個別メッセージが存在す
   る場合、この個別メッセージを当該周辺装置において受
   信するステップと、 （c3）当該周辺装置の選択された残りの子の各々につい
   て、前記ステップ（c1）及び（c2）をそれぞれ反復する
   ステップと、 （ｄ）前記ステップ（c1）乃至（c3）から得られた１組
   の個別メッセージを、当該周辺装置において前記複合メ
   ッセージへ合成するステップと、 （ｅ）所定の条件によって終了されるまで、前記ステッ
   プ（ａ）乃至（ｄ）を当該周辺装置において反復するス
   テップとを非同期的に実行するようにしたことを特徴と
   するデータ通信方法。
2. 【請求項２】 前記１組の個別メッセージ内の各個別メ
   ッセージがこのメッセージを送信した一の子を送信元と
   して特定する標識をそれぞれ含んでおり、前記ステップ
   （ｄ）が、合成された前記１組の個別メッセージを前記
   標識と関連づけて当該周辺装置内のメモリに格納するこ
   とにより、前記複合メッセージを形成することを含んで
   いる、請求項１記載のデータ通信方法。
3. 【請求項３】 一の計算機と複数の通信チャネルに沿っ
   て接続された少なくとも３つの周辺装置との間でデータ
   通信を行うため、メッセージ分解装置として機能する少
   なくとも１つの周辺装置がその上流に位置する少なくと
   も１つの親及びその下流に位置する少なくとも１つの子
   を有するように前記少なくとも３つの周辺装置を木構造
   状に接続してなる通信ネットワークにおいて、 前記メッセージ分解装置として機能する周辺装置の各々
   ごとに、 （ａ）当該周辺装置とその一の親との間の通信リンクを
   確立するステップと、 （ｂ）前記一の親に複合メッセージが存在する場合、こ
   の複合メッセージをこの親から当該周辺装置において受
   信するステップと、 （ｃ）受信された前記複合メッセージを、当該周辺装置
   において１組の個別メッセージへ分解するステップと、 （d1）当該周辺装置とその選択された一の子との間の通
   信リンクを確立するステップと、 （d2）前記１組の個別メッセージのうち選択された一の
   個別メッセージを、前記選択された一の子へ送信するス
   テップと、 （d3）当該周辺装置の選択された残りの子の各々につい
   て、前記ステップ（d1）及び（d2）をそれぞれ反復する
   ステップと、 （ｅ）所定の条件によって終了されるまで、前記ステッ
   プ（ａ）乃至（ｄ）を当該周辺装置において反復するス
   テップとを非同期的に実行するようにしたことを特徴と
   するデータ通信方法。
4. 【請求項４】 前記複合メッセージを構成する前記１組
   の個別メッセージ内の各個別メッセージがこのメッセー
   ジを受信すべき一の子を宛先として特定する標識をそれ
   ぞれ含んでおり、前記ステップ（ｄ）が、前記各個別メ
   ッセージをその前記標識によって特定された当該周辺装
   置の子の各々にそれぞれ送信することを含んでいる、請
   求項３記載のデータ通信方法。