JP2575600B2 - 広域通信網用公衆データ網を介する交換回線の接続管理 - Google Patents

広域通信網用公衆データ網を介する交換回線の接続管理

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JP2575600B2 JP5330931A JP33093193A JP2575600B2 JP 2575600 B2 JP2575600 B2 JP 2575600B2 JP 5330931 A JP5330931 A JP 5330931A JP 33093193 A JP33093193 A JP 33093193A JP 2575600 B2 JP2575600 B2 JP 2575600B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はデータ通信に関し、さら
に具体的には、料金が課される遠隔通信システム上で実
施された広域通信網（ＷＡＮ）を介するデータ通信に関
するものである。さらに具体的には、本発明は、端末が
バースト状または間欠的データ伝送要求を示す、遠隔通
信システム上でのこれら端末間の接続コストを最小にす
る方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】公衆データ網を介するデータ通信は、ユ
ーザのパーソナル・コンピュータ等の端末装置とデータ
通信網との間のインターフェースの入念な定義によって
実現できる。そのような定義は、２つの端末間で通信を
確立する際の機能単位の挙動を決定する１組の意味およ
び構文上の規則であるプロトコルの一部である。広域通
信網と共に使用できるそのようなプロトコルが幾つか作
成されている。これらのプロトコルには、開放型システ
ム間相互接続（ＯＳＩ）、回線交換Ｘ．２５、システム
・ネットワーク体系（ＳＮＡ）がある。本発明は、公衆
データ網上で実施される広域通信網一般に適用される
が、幾つかのプロトコルのどれによっても実施できる、
サービス統合ディジタル網（ＩＳＤＮ）と呼ばれるネッ
トワークに特に適用される。
【０００３】ＩＳＤＮは、音声、対話形ビデオおよびデ
ータを含むがそれだけに限定されない複数のサービスを
サポートするディジタル端末遠隔通信サービスである。
ＩＳＤＮを実施できるデータ網には、１９９０年代のカ
ナダおよび米国の一部における電話システムがある。こ
の電話システムは、交換局間ではディジタル伝送チャネ
ルを使用し、加入者と交換局の間ではアナログ・リンク
を使用している。アナログ・ディジタル変換およびディ
ジタル・アナログ変換は交換局で行われる。ＩＳＤＮ
は、ディジタル通信をサポートできるように、端末と中
央電話交換局の間で物理リンクの修正形を提供する。そ
のような修正形を用いると、電話回線を介してコンピュ
ータをリンクするためにモデムを使用しないですむよう
になる。ＩＳＤＮは、中央交換局、および端末と並置さ
れたモデムで発生する信号のディジタル表現とアナログ
表現の間の複数の変換を省略することにより、データ伝
送速度を大幅に増大させる。一部には、通信は端末から
端末までディジタルである。
【０００４】ＩＳＤＮインターフェースは、電話システ
ム中央交換局に至る物理リンクを使って、中央交換局
と、それを介して遠隔端末に達する複数の論理チャネル
を加入者に提供する。これらのチャネルは時分割多重化
論理チャネルである。「Ｄチャネル」と呼ばれる１つの
論理チャネルが、端末と中央交換局の制御回路の間に存
在する。Ｄチャネルは主として、端末とネットワーク内
の構内ＩＳＤＮ交換機の間で制御情報をやりとりするた
めに使用される。複数の論理「Ｂチャネル」も利用可能
である。Ｂチャネルは、端末間でデータを伝送するため
の端末間接続に使用される。端末間接続はＤチャネルの
活動によって制御される。各Ｂチャネルは毎秒６４Ｋビ
ットまでの速度でデータを搬送する。ＩＳＤＮ基本速度
では、２本のＢチャネルと１本のＤチャネルが利用可能
である。ＩＳＤＮ１次群速度では、２３本以上のＢチャ
ネルが利用可能である。
【０００５】ネットワーク・アーキテクチャでは、概念
的に完結的であり、ネットワーク・アーキテクチャに合
致する全てのシステムに及ぶ、サービス・グループを
「層(layer)」と呼ぶ。層という用語によって暗示され
るように、そのようなグループは階層的に配置される。
ＩＳＤＮでは、各チャネル毎に層のスタックが設けられ
る。Ｄチャネル用に制御プロトコル・スタックがあり、
使用中の各Ｂチャネル毎にユーザ・プロトコル・スタッ
クがある。ユーザ・プロトコル・スタック中に存在する
層は使用中のプロトコルに依存する。言い換えると、端
末は同時に２つ以上のネットワークに属することが可能
である。ユーザ・プロトコル・スタックの典型的な階層
は、アプリケーション層（層７）、プレゼンテーション
層（層６）、セッション層（層５）、トランスポート層
（層４）、ネットワーク層（層３）、データ・リンク層
（層２）および物理層（層１）を含む。階層の最下部に
ある層１は、プロトコル間（すなわち制御プロトコル・
スタックとユーザ・プロトコル・スタックの間）で多少
異なる。層１は、端末と中央電話交換局の間の接続を実
施するための物理的手段を提供する。層１の機能は、Ｃ
ＣＩＴＴ（国際電信電話諮問委員会）勧告Ｉ．４３０お
よびＩ．４３１で定義されている。
【０００６】層２のサービスには通常、フレームからの
送信ビットおよび受信ビットの挿入と削除、アドレス・
フィールドおよび制御フィールドの解釈、ならびにフレ
ーム検査シーケンス（エラー検出および訂正に関係す
る）の生成および解釈が含まれていた。Ｂチャネル上の
別の端末へのリンクを確立するかそれとも解除するかの
判断は、もっと上位の層、通常はアプリケーション層で
行われていた。
【０００７】ある意味では、Ｂチャネルを介する端末間
の通信は、端末のユーザ間または端末上で実行されるア
プリケーション間ほど多くはない。下位の層の活動は、
各ユーザ・プロトコル・スタックの最上部にあるアプリ
ケーション層における事象によって駆動される。遠隔資
源がユーザの照会に答える必要があるとき、またはユー
ザからのメッセージが別の端末に向かうときに通信が必
要となる。多くのアプリケーション、特に画像の伝送を
含む対話型アプリケーションは、バースト通信トラフィ
ックを発生する。バースト通信とは、フレームが時間的
に束ねられることを意味する。Ｂチャネルが使用中のと
きでも、チャネルが、トラフィックを搬送していないこ
ともある。しかし、Ｂチャネルがあるアプリケーション
の専用のままになっている場合は、別のアプリケーショ
ンがそれを利用することができない。費用の点で一層重
要なのは、使用中の各Ｂチャネル毎に、公衆データ網の
所有者によって課される料金率が累計されることであ
る。
【０００８】料金率とは、遠隔通信施設によって提供さ
れる特定のサービス単位当りの使用料である。北米で
は、料金は、単位接続時間毎の交換回線接続に対して課
され、最小初期単位に対する料金が定められている。言
い換えると、ＩＳＤＮの加入者には、トラフィックの有
無にかかわらず、各Ｂチャネルが接続されているとき料
金が課される。Ｄチャネルの使用に対しては料金は課さ
れない。Ｂチャネルの接続時間をデータ・トラフィック
に応じる必要のある時間だけに限定できるなら、ＩＳＤ
Ｎ加入者にかかる電話料金を削減できる可能性がある。
しかし、既存のプロトコルはそのような手段を提供しな
い。さらに、そのような手段は、既存のプロトコルと両
立することが好ましい。
【０００９】不平衡プロトコル、すなわち互いに通信し
ている端末対がマスタ・スレーブ関係にある広域通信網
で、接続費用を削減するための選択的接続が使用されて
きた。そのようなシステムの一例はＸ．２１交換網であ
り、この交換網用にインターナショナル・ビジネス・マ
シーンズ・コーポレイションは短期保留モード（ＳＨ
Ｍ）プロトコルを開発した。ＳＨＭは短い接続時間に基
づいており、システム・ネットワーク体系（ＳＮＡ）情
報と接続／再接続情報を結合するフレーム形式を使用す
る。ＳＨＭ手順は同期データ・リンク制御（ＳＤＬＣ）
手順に基づき、かつこれと関連している。ＳＤＬＣは、
通信装置を１次または２次に指定することを必要とする
層２プロトコルである。その場合、１次装置は、２次装
置にデータを送信するための前提条件として２次装置を
ポーリングする。ＳＨＭでは、一定数の非生産的ポーリ
ングが行われた後で、一時的切断が生じる。ＳＨＭは、
通常はポーリングを含まないＣＣＩＴＴ Ｑ．９２２／
ＩＢＭ ＩＤＬＣ、Ｘ．２５ＨＤＬＣ、ＩＥＥＥ ８０
２．２等のどの戦略的平衡層２プロトコルにおいても使
用できない。さらにＳＨＭは、開放型システム間相互接
続（ＯＳＩ）等のその他の高水準プロトコルと共に使用
することもできない。
【００１０】本発明を要約する前に、ここで使用する３
つの用語を定義する。１つの用語は「フレーム」であ
り、これは、特定のプロトコルによって決定される、ア
プリケーション、制御またはユーザ・データの伝送用の
フィールドからなるデータ構造である。フレームは、情
報を挿入すべき領域を含むデータを編成する、標準的方
法である。２番目の「回線交換接続」は、２台のデータ
端末間で要求に応じて確立、維持される接続である。３
番目の層２における「平衡プロトコル」は、セッション
内のいずれか一方のノードがポーリングなしにデータ伝
送を開始することができるプロトコルである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の１つの目的
は、改善されたデータ通信の方法を提供することであ
る。
【００１２】本発明のもう１つの目的は、料金が課され
る遠隔通信システム上で実施された広域通信網を介す
る、改善されたデータ通信の方法を提供することであ
る。
【００１３】本発明のもう１つの目的は、データ伝送が
間欠的に行われる遠隔通信システムのノード間の接続費
用を削減する方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、以下に述
べるようにして達成される。回線交換公衆データ網上で
実施された広域通信網では、複数の端末が、広域通信網
内に入る複数のデータ・チャネルおよび１本の制御チャ
ネルにアクセスすることができる。本発明は、平衡プロ
トコルを使用して、端末間のデータ・チャネルを介した
接続時間を削減する方法を提供する。そのために、構内
端末上のトランザクション・プログラムと遠隔端末上の
トランザクション・プログラムの間に交信を確立する。
交信とは、トランザクション・プログラム間でデータの
透過的転送を可能にするために互いに認識している時間
にデータを交換する、２つのトランザクション・プログ
ラム間の関係である。チャネル接続がまだ存在しない場
合、一方のトランザクション・プログラムが伝送すべき
データを生成するのに応答して、ネットワーク・インタ
ーフェース内の下位の層が、トランザクション・プログ
ラムが常駐している端末間に、各端末を広域通信網に接
続するデータ・チャネルを含むチャネル接続を確立す
る。フレームの最後の送信または受信後に「所定時間」
が経過し、「最少接続時間」の間チャネル接続が存在す
ることに応答して、トランザクション・プログラム間の
交信を中断することなくチャネル接続が解除される。こ
の「所定時間」および「最少接続時間」は、回線交換公
衆データ網の料金構造のもとで費用が最少になるように
最適化される。
【００１５】
【実施例】図１に、現在の電話網等の従来技術の回線交
換ディジタル・データ網１０のブロック・ダイヤグラム
を示す。ディジタル・データ網１０を使用して、純粋に
ディジタルな端末間データ伝送サービスであるＩＳＤＮ
サービスを実施することが好ましい。ディジタル・デー
タ網１０は、図では４台の端末１２、１４、１６、１８
に対するリンクを提供するが、図示したよりもはるかに
多くの端末を含むことができることは言うまでもない。
端末１２、１４、１６、１８はインターナショナル・ビ
ジネス・マシーンズ・コーポレイションから市販されて
いるＰＳ／２パーソナル・コンピュータ等の処理システ
ム、またはやはりインターナショナル・ビジネス・マシ
ーンズ・コーポレイションから市販されているＡＳ４０
０コンピュータ等の中型機でよく、ＩＳＤＮサービスと
共に広域通信網１１を実施するために使用される。ＩＳ
ＤＮ入出力アダプタは各データ処理システムの一部でよ
い。
【００１６】端末１２、１４、１６、１８はそれぞれ物
理リンク２０、２２、２４、２６によってディジタル・
データ網１０に接続され、これらのリンクの各々は一般
にディジタル・データの伝送用に修正された電話回線で
ある。複数の論理チャネルが各物理リンク上でサポート
されている。ＩＳＤＮ基本速度では、これは１本の制御
チャネル、Ｄチャネルと２本のデータ・チャネル、Ｂチ
ャネルを含み、ＩＳＤＮ１次群速度では、１本のＤチャ
ネルおよび最大２０本以上のＢチャネルを含む。各Ｂチ
ャネルは毎秒６４，０００ビットまでの速度でデータを
搬送する。網１０の料金率は、端末間のチャネル接続の
持続時間に基づいており、最低接続時間料金が定められ
ている。チャネル接続は、各端末からの１本のＢチャネ
ルと、Ｂチャネルをリンクするディジタル・データ網１
０を介する回線交換接続を含む。通常はＤチャネル上の
トラフィックには料金は課されない。Ｄチャネルのトラ
フィックは、端末とディジタル・データ網１０の制御回
路との間でやりとりされる制御情報（例えば、電話番
号）である。Ｂチャネルの端末間接続はＤチャネル上の
トラフィックによって制御される。
【００１７】端末１２は、ＩＳＤＮ端末用の機能を概念
的に分類した状態を示す。論理チャネルの管理に関係す
る機能は、トランザクション・プログラム間の通信のサ
ポートに関係する機能から分離されている。チャネル管
理機能は、呼出し管理プログラムと、プロトコル階層の
下層から上層に向かって３つの機能層１ないし３とを備
える、制御プロトコル・スタック２８中に置かれる。制
御プロトコル・スタック２８中の層１の機能は、ＣＣＩ
ＴＴ勧告Ｉ．４３０およびＩ．４３１で定義されてい
る。層２および３は、それぞれＣＣＩＴＴ勧告Ｑ．９２
１およびＱ．９３１で定義されている。
【００１８】２つのユーザ・プロトコル・スタック６０
および６２が、図では端末１２内で開いている。各ユー
ザ・プロトコル・スタックは、遠隔端末上で実行中のト
ランザクション・プログラムと通信している端末１２上
で実行中のトランザクション・プログラムに対応する。
ユーザ・プロトコル・スタック６０のトランザクション
・プログラムは、物理リンク２０を介して端末１６上で
実行中のトランザクション・プログラムに至るＢチャネ
ルを有する。ユーザ・プロトコル・スタック６２のトラ
ンザクション・プログラムは、ディジタル・データ網を
介して端末１４の物理リンク２２内のＢチャネルに接続
される、物理リンク２０内のＢチャネルを有する。図で
は端末１４と端末１８の間にもう１つのチャネル接続が
ある。
【００１９】ユーザ・プロトコル・スタック６０および
６２は、ＳＮＡやＯＳＩ等通常使用される通信プロトコ
ルでそれぞれ７つの層を有するが、層の数はもっと多く
てもまた少なくてもよい。トランザクション・プログラ
ムまたはアプリケーション・プログラムは、最上位層で
あるアプリケーション層で実行される。各ユーザ・プロ
トコル・スタックは、具体的に割り当てられたＢチャネ
ルを含めて、チャネル接続と固くリンクされる。他の端
末上のトランザクション・プログラムと能動的にリンク
された構内端末上のトランザクション・プログラムの数
は、この構内端末から出てゆくＢチャネルの数を超えな
い。本発明は、構内端末上の複数のトランザクション・
プログラムが１台の遠隔端末上の複数のトランザクショ
ン・プログラムと通信できるようにする、Ｂチャネル内
の論理チャネルの多重化の可能性と無関係である。
【００２０】チャネルの接続および切断は、そのユーザ
・プロトコル・スタック６０および６２の作成時（また
は他の任意のスタックの開放時）に、アプリケーション
層で実行中のトランザクション・プログラムからの要求
に応じて、制御プロトコル・スタック２８によって実行
される。チャネル接続の確立時に、このチャネル接続を
割り当てられたＢチャネルの制御がユーザ・プロトコル
・スタックの下位の層に渡される。この接続は、ユーザ
・プロトコル・スタック６０の層７上で実行中のトラン
ザクション・プログラムに対して、伝送すべきデータ・
フレームを組み立てるために使用される経路指定情報と
して識別される。フレームは次にプロトコル・スタック
の下位の層に移動し、そこでエラー制御データを付加す
ることもでき、データの伝送に関連する物理的動作が実
行される。
【００２１】図２に広域通信網を示すが、第１図と同じ
参照番号は同じ構成要素を示す。広域通信網３１は、本
発明を実施するために変更された４台の端末３２、３
４、３６、３８を有するディジタル・データ網１０上で
実施される。ディジタル・データ網１０はそれぞれ端末
３２、３４、３６、３８に至る物理リンク２０、２２、
２４、２６を提供する。端末３２、３４、３６、３８に
対する修正は、ユーザ・プロトコル・スタックのネット
ワーク・インターフェース・プロトコルの変更から成
る。図ではユーザ・プロトコル・スタック４０、４２、
４４は、端末３２内で開いており、ユーザ・プロトコル
・スタック４６および４８は、端末３４内で開いてい
る。さらに各ユーザ・プロトコル・スタックは、データ
を受け入れる、または別の端末で実行中の、識別された
トランザクション・プログラムに転送することのでき
る、トランザクション・プログラムに対応する。しか
し、ユーザ・プロトコル・スタックはＢチャネルと固く
結合されていない。すなわち、ユーザ・プロトコル・ス
タック４０とユーザ・プロトコル・スタック４６の間の
１本のＢチャネルだけが使用される。ユーザ・プロトコ
ル・スタック４２、４４、４８は全て継続中の交信を有
するが、常時Ｂチャネルの接続を有するわけではない。
【００２２】データ・フレームの交換のためにトランザ
クション・プログラムが互いに識別している時間に互い
に遠隔状態のトランザクション・プログラムの間の関係
を交信という。全ての開かれたユーザ・プロトコル・ス
タックについて交信が存在することが不可欠であるが、
どのユーザ・プロトコル・スタックについてもチャネル
接続が行われる必要はない。したがって、交信の方がＢ
チャネルの数よりも多くなることが可能である。
【００２３】トランザクション・プログラムが遠隔トラ
ンザクション・プログラムに送るべきデータ・フレーム
を生成すると、フレームはユーザ・プロトコル・スタッ
ク４０、４２または４４の層７からスタック下方の層
２'に渡される。層２'は、そのデータを生成するユーザ
・プロトコル・スタックがＢチャネルの制御を有するか
どうか判定する。層２'と層１の間に再接続管理プログ
ラム５２があり、スタックがＢチャネルの制御を持たな
い場合は、伝送要求は再接続管理プログラム５２に向か
う。以下で考察するように、再接続管理プログラム５２
は、要求アプリケーションがチャネル接続を全く有しな
い場合は、チャネル接続を得ようと試みる。
【００２４】図３および図４は、ディジタル・データ網
１０に対する接続管理に関係するユーザ・プロトコル・
スタック中の層２'の処理の高水準論理フローチャート
である。多重タスク処理環境では、層２'の処理は、関
連する交信が存在する限り、実行のためにスケジュール
され続ける。ステップ３００で処理が開始し、交信の終
了が発生したかどうか判定する。層２'の処理は、Ｂチ
ャネルの接続の解放および交信終了の後で終了される。
終了が発生していない場合は、否定分岐をとってステッ
プ３０２に進む。ステップ３０２で、層２'がＢチャネ
ル上の伝送フレームに関する上位の層の要求を受け取っ
たかどうか判定する。データ伝送用のフレームが要求さ
れていた場合は、他ページ結合子Ａを経て図４に進む。
【００２５】ステップ３０２で、データ伝送の要求を受
け取っていないと判定した場合は、ステップ３０２から
否定分岐をとってステップ３０４に進み、Ｂチャネルを
介して外部からフレームを受け取ったかどうか判定す
る。そのような入力メッセージを受け取った場合は、肯
定分岐をとってステップ３０４から出る。次に、ステッ
プ３０６を実行して、構内端末上と遠隔端末上で実行中
のアプリケーション・プログラム間の交信を保存しなが
ら、入力フレームが"ＲＭ＿ＤＩＳＣ＿ＲＥＱ＿ＡＣ
Ｋ"、すなわちＢチャネルの解放要求の肯定応答であっ
たかどうかを判定する。フレームがそのような肯定応答
である場合は、ステップ３０８を実行して、Ｂチャネル
を解放するためにチャネル管理プログラムを呼び出す。
交信を開放状態に保持するため、状態情報を保存する。
ステップ３０８からの復帰後、ステップ３００に戻る。
ステップ３０６でフレームが切断要求の肯定応答でなか
った場合は、フレームはデータと見なされる。ステップ
３０６から否定分岐をとってステップ３１０に進み、ス
テップ３１０でエラー検査を行う。エラー検査の完了
後、フレームは上位の層に渡される。次に、ステップ３
１２で、接続保持タイマをリセットする。次にステップ
３００に戻る。
【００２６】ステップ３０４でＢチャネルを介してフレ
ームを受け取っていないと判定された場合は、否定分岐
をとってステップ３１４に進む。ステップ３１４で、上
位の層の切断要求を受け取ったかどうか判定する。その
ような要求を受け取っている場合は、肯定分岐をとって
ステップ３２０に進み、Ｂチャネルを介して遠隔処理へ
ＲＭ＿ＤＩＳＣ＿ＲＥＱフレームを送る。これは、切断
期間中アプリケーション間の交信を保存するために、状
態情報を保存するよう遠隔端末に警告するために行われ
る。
【００２７】上位の層から切断要求を受け取っていない
場合は、そのような切断が上位の層にとって透過的な形
で行われる可能性が依然ある。ステップ３１４から否定
分岐をとってステップ３１６に進む場合、最短接続タイ
マが切れたかどうか判定する。タイマが切れていない場
合は、ステップ３００に戻る。最短接続タイマが切れた
場合は、ステップ３１８を実行して、接続保持タイマが
切れたかどうか判定する。このタイマが切れていない場
合は、ステップ３００に戻る。しかし、両方のタイマが
切れた場合は、ステップ３２０を実行して、Ｂチャネル
を解放する。
【００２８】最短接続タイマおよび接続保持タイマはそ
れぞれ、Ｂチャネルの接続が開始されて以降の時間、お
よびＢチャネル上の最後のデータ・トラフィック以降の
時間を測定する。どのＢチャネル接続も、一度成立する
と、必ず最短時間の間は保持される。接続保持タイマが
切れるほどデータ・トラフィックが間欠的である場合
は、Ｂチャネル接続は解放される。本発明はバースト状
のデータ伝送要求を特徴とする応用例を対象とする。言
い換えると、データ・フレームが時間的に束ねられる傾
向のある応用例である。接続保持時間は、予想接続料金
を最低にしつつ、妥当な確実性レベルの範囲内で全ての
データ・フレームを「束」にして捕捉するように選択さ
れる。選択される正確な時間は、ネットワークの料金構
造、料金率およびアプリケーションのデータ伝送特性に
よって決まる。
【００２９】図４は、データが遠隔処理への伝送の準備
ができているときに使用される層２'の処理の一部であ
る。交信が既に存在するか否かにかかわらず、構内の上
位の層から伝送用フレームを受け取ったと図３のステッ
プ３０２で判定されたとき、処理は、図４に示す層２'
の処理のこの部分を経由する。ステップ３２２で、既存
の交信用のＢチャネル接続が存在するかどうか判定す
る。Ｂチャネルがオンラインである場合は、肯定分岐を
とってステップ３２６に進み、フレームを送る。フレー
ムの伝送には、通常のエラー検査データの付加および層
２の経路指定作業が含まれることを理解されたい。フレ
ームの伝送後、接続保持タイマが初期設定し直される。
次に結合子Ｂを経てステップ３００に戻る。
【００３０】データは伝送の準備ができているが、Ｂチ
ャネル接続が層２'の処理によって保持されていない場
合は、ステップ３２２から否定分岐をとってステップ３
３０に進み、データ・フレームを送信待ち行列に入れ
る。次にステップ３３２で、フレーム伝送用のＢチャネ
ル接続を獲得するために再接続管理プログラムを呼び出
す。層２'の処理に制御が戻った後、ステップ３３４を
実行して、Ｂチャネルの制御も戻ったかどうか判定す
る。Ｂチャネルの接続を示す肯定分岐をとって、ステッ
プ３３６を実行し、最短接続タイマを初期設定する。ス
テップ３３８で、送信待ち行列からフレームを回復す
る。次に上述のステップ３２６に進む。
【００３１】ステップ３３４でＢチャネルの接続に対す
る制御が再接続管理プログラムによって戻されていない
場合は、ステップ３４０を実行して、接続が拒絶された
かどうか、または過大な遅延が生じたかどうか判定す
る。接続が断定的に拒絶されず、かつ過大な時間が費や
されていない場合は、ステップ３３２に戻って接続を再
度試みる。接続を獲得する際の遅延が過大であるか、あ
るいは断定的に拒絶された場合は、ステップ３４２を実
行して、エラー状態を上位の層に知らせる。結合子Ｂを
経てステップ３００に戻る。
【００３２】図５および図６は再接続管理プログラムに
おける処理の論理フローチャートを示す。ステップ４０
０の実行で処理が開始し、入呼に応答する結果として再
接続管理プログラムの処理を開始するかどうか判定す
る。肯定分岐をとる場合、ステップ４０２で、Ｂチャネ
ルを介してＲＭ＿ＣＯＮＮＥＣＴ＿ＲＥＱＵＥＳＴを受
け取る。次に構内処理が、呼を開始する端末上の遠隔処
理と交信しているかどうか判定する処置を取らなければ
ならない。次にステップ４０４を実行して、初期の接続
要求、すなわち何も存在しない場合に交信をセットアッ
プする要求に関する状況標識の存在、およびその構内の
上位層の部分における接続の受容を検出する。
【００３３】初期の接続状況標識が存在しかつ上位の層
への接続が受け入れられる場合は、ステップ４０４から
肯定分岐をとってステップ４０６に進み、入呼からのネ
ットワーク・アドレスを既存の交信のテーブルに加え
る。次に、ステップ４０８を実行して、呼を発信する端
末にＲＭ＿ＣＯＮＮＥＣＴ（ＩＯＮ）＿ＲＥＳＰＯＮＳ
Ｅを送り返す。ＲＭ＿ＣＯＮＮＥＣＴ（ＩＯＮ）＿ＲＥ
ＳＰＯＮＳＥ＿ＡＣＫ（実質的にアプリケーションの同
期化に関する肯定応答）またはＲＭ＿ＲＥＪＥＣＴ（接
続の継続不能）が受信側遠隔端末に返される（ステップ
４１０）。ステップ４１０で、再接続管理プログラム
は、応答を待ちながらタイマを動作させることができ
る。タイマが切れるか、または正常なプロトコル・フレ
ームが受信された場合は、装置は、肯定応答が送られた
が回線ノイズのために失われたものと見なし、肯定応答
を受け取ったかのように続行する。ステップ４１２で、
肯定応答または拒絶の返送を検出する。接続が拒絶され
た場合は、ステップ４１４および４１６を実行して、活
動交信テーブルからネットワーク・アドレスを除去し、
Ｂチャネルをクリアするためにチャネル管理処理を呼び
出す。次に層２'の処理に戻る。ステップ４１０で肯定
応答信号を受け取った場合は、ステップ４１２から否定
分岐をとる。次にステップ４１８を実行して、どちらの
Ｂチャネルを使用すべきかを層２'に示し、受け取った
ネットワーク・アドレスに基づいて適切な層２'の処理
に制御を渡す。
【００３４】次に既存の交信の再接続が試みられている
状況、または初期の接続が許可されなかった状況に対す
る応答について考察する。ステップ４０４から否定分岐
をとってステップ４２０に進んだ後、受け取ったネット
ワーク・アドレスが既存の交信のテーブルにあるかどう
か判定する。テーブルにない場合は、交信を継続するこ
とはできない。このような状況、または何らかの理由で
接続が上位層によって拒絶された場合は、この否定分岐
をとる。次にステップ４２４を実行して、ＲＭ＿ＣＯＮ
ＮＥＣＴ＿ＲＥＪＥＣＴを送信し、ステップ４２６を実
行して、Ｂチャネルをクリアするためにチャネル管理プ
ログラムを呼び出す。他方、ステップ４２０で受け取っ
たネットワーク・アドレスが存在し、かつ上位層が再接
続を受け入れることができる場合は、肯定分岐をとって
ステップ４２２に進み、互換性のある接続状態が存在す
るかどうか（例えば、構内アプリケーションが中断され
た場合と違って、状態情報が保存されているかどうか）
判定する。互換性のある接続状態が存在する場合は、肯
定分岐をとってステップ４０８に進み、上述のように続
行する。接続情報が互換性がない場合は、上述のように
ステップ４２４に進む。
【００３５】図６は、再接続管理処理の、出力データ用
Ｂチャネルの獲得に関係する部分を示す。結合子Ｃを経
てステップ４２８で処理を開始し、（以下に述べるよう
に）チャネル要求をチャネル管理プログラムに渡す。チ
ャネル管理プログラムから処理が戻ると、ステップ４３
０を実行して、チャネル接続が獲得されたかどうか判定
する。チャネルが獲得されなかった場合は、ステップ４
３２を実行して、エラー表示を上位層に渡す。チャネル
が獲得された場合は、ステップ４３４を実行して、ＲＭ
＿ＣＯＮＮＥＣＴ＿ＲＥＱＵＥＳＴをＢチャネルを介し
て送信する。Ｂチャネルを介して返された応答を受け取
ると（ステップ４３６）、ステップ４３８を実行して、
この応答が受諾であるかそれとも拒絶であるか判定す
る。確実性のため、再接続管理プログラムは、ＲＭ＿Ｃ
ＯＮＮＥＣＴ＿ＲＥＳＰＯＮＳＥを待ちながら、タイマ
を動作させることができる。タイマが切れた場合は、追
加の要求を送ることができる。所定数の再試行が失敗し
た後、または予期しないフレームを受信した場合、この
状況は接続の拒絶として扱われる。拒絶の場合は、ステ
ップ４４０を実行して、Ｂチャネルをクリアするために
チャネル管理プログラムを呼び出す。受諾の場合は、ス
テップ４４２を実行して、ＲＭ＿ＣＯＮＮＥＣＴ＿ＲＥ
ＳＰＯＮＳＥ＿ＡＣＫを送り（構内の上位層によって承
認される場合に、層２'の処理へ）、Ｂチャネルの制御
が適切な層２'の処理に渡される。全ての事象の処理は
層２'の処理に戻る。
【００３６】接続の検査を開始する交換に含まれるフレ
ーム、すなわちＲＭ＿ＣＯＮＮＥＣＴフレームは、以下
のフィールドを含む形式を有する。開始コードは、フレ
ームが要求（request）フレームであるか、応答（respo
nse）フレームであるか、拒絶（reject）フレームであ
るか、それとも肯定応答（ack）フレームであるかを指
定する。接続状況標識は、フレームが接続用か、それと
も再接続用かを指定する。再接続管理プログラムは、状
態互換性について接続状況標識をテストする。切断期間
中に交信の一方の側がリセットされたことを再接続管理
プログラムが検出した場合は、要求フレームに応答して
拒絶フレームが送られる。ネットワーク・アドレス形式
が別のフィールドで送られる。ネットワーク・アドレス
は送信側の完全な電話番号を含む。性能を上げるために
接続ＩＤを含めることもできる。初期接続時に行われる
フレーム交換で、各接続管理プログラムは接続ＩＤ、通
常はその接続に関する情報を含む制御ブロックのアドレ
スを送る。受信された接続ＩＤは、再接続を試みる際に
送るため保管される。再接続時に行われるフレーム交換
では、各再接続管理プログラムは保管された接続ＩＤを
送る。これにより、交信を継続するために必要な情報に
対するアドレス可能性が提供される。これは、受信され
たネットワーク・アドレスをインデックスとして使用す
るよりも効率的である。接続拒絶の符号化された理由を
示す原因フィールドは、拒絶フレームの一部としてもよ
い。フレーム内容は上位層のプロトコルとは無関係であ
る。フレーム内容は高水準データ・リンク制御フィール
ド（ＨＤＬＣ）の情報フィールドで送ることができる。
ＨＤＬＣを使用する場合、フレーム・ヘッダは、従来の
層２プロトコル・フレームと同じＨＤＬＣアドレス、お
よびＨＤＬＣ制御フィールド、すなわち番号を付されて
いない情報や交換識別等の番号を付されていないフレー
ムを含むことができる。
【００３７】図７に、チャネル管理プログラムの高水準
論理フローチャートを示す。ステップ５００の実行でチ
ャネル管理プログラムが開始する。ステップ５００で、
チャネル要求が構内の再接続管理プログラムから来たか
どうか判定する。保留されているチャネル要求がない場
合は、ステップ５０１を実行して、接続クリア要求を受
け取ったかどうか判定する。受け取っていない場合は、
チャネル管理プログラムが、ネットワークから到来する
入呼に応答している。次にステップ５０２を実行して、
呼に応答する。次にステップ５０４を実行して、どのＢ
チャネルが接続されるかを示すように状況を設定し、発
呼側と交信している構内アプリケーションに処理が戻
る。ステップ５０１で接続クリア要求を受け取った場合
は、ステップ５０５を実行して接続をクリアする。
【００３８】チャネル要求がチャネル管理プログラムに
入る原因であった場合は、ステップ５００から肯定分岐
をとってステップ５０６に進み、出力Ｂチャネルが使用
可能かどうか判定する。使用可能なものがない場合は、
ステップ５１２に進み、状況を無接続に設定する。可能
な再試行のため再接続管理プログラムに戻る。チャネル
が使用可能な場合は、ステップ５０６から肯定分岐をと
ってステップ５０８に進み、Ｄチャネルを介して遠隔端
末を呼び出す。ステップ５１０で、接続が獲得されたか
どうか判定する。肯定の場合は、ステップ５０４を実行
して、遠隔端末が接続を受諾できることを確認するた
め、チャネル接続の制御を再接続管理プログラムに渡
す。多分回線が使用中であったために接続が獲得されな
かった場合は、ステップ５１２を実行して、無接続を示
すように状況を設定する。次に呼出し処理に戻る。
【００３９】図８に層２'、再接続管理プログラムおよ
びチャネル管理プログラムの間のタイミング関係を示
す。時間は図の上から下に進む。この図は、装置１のユ
ーザ・プロトコル・スタックで発生するデータ・フレー
ムの伝送要求を示す。要求は上位層から層２'に送ら
れ、使用可能なチャネル接続がないので、層２'は要求
および制御をその再接続管理プログラムに渡す。再接続
管理プログラムは制御プロトコル・スタックを介して要
求を送る。この要求はチャネル管理プログラムで受け取
られ、チャネル管理プログラムは制御プロトコル・スタ
ックの下位層と協働して遠隔装置に対する呼出しを行
う。チャネル接続が獲得されると、チャネルの制御は再
接続管理プログラムに戻る。同時に、遠隔チャネル管理
プログラムは遠隔再接続管理プログラムを活動化させ、
同様にそれに制御を渡す。再接続管理プログラムはチャ
ネル接続を使用して対話を実行し、構内端末によって要
求された場合に遠隔端末が接続を受諾できるかどうか判
定する。肯定の場合は、状態が同期され、制御が当該の
層２'に移る。次にデータ・フレームの交換を行うこと
ができる。
【００４０】
【発明の効果】本発明の一時的Ｂチャネル切断手順は、
層２のポーリングに依存しないので、特に層２の平衡プ
ロトコルを含む一層多くのプロトコルにこの処理が適用
できるようになる。平衡プロトコルでは、ポーリングを
行わないことにより、所与のチャネル利用度のときそれ
より低いプロセッサ利用度でデータを移動させることが
可能になる。すなわち、所与のプロセッサ利用度でより
多くのチャネルのサポートが可能になる。平衡プロトコ
ルは本質的に全二重であるが、その他のプロトコルは半
分の帯域幅である。したがって、平衡プロトコルは２倍
の帯域幅をアプリケーションに提供する。ＣＣＩＴＴ
Ｑ．９２２はフレーム・リレー・ネットワークと直接互
換性があり、このネットワークは、１９９０年代後半お
よび２１世紀初頭に北米のユーザに料金上の大きな利益
を提供することを期待されている、急速に浮上してきた
経路指定法である。
【図面の簡単な説明】
【図１】広域通信網の高水準機能ブロック・ダイヤグラ
ムである。
【図２】本発明による広域通信網の高水準機能ブロック
・ダイヤグラムである。
【図３】広域通信網プロトコルのデータ・リンク層の高
水準論理フローチャートである。
【図４】広域通信網プロトコルのデータ・リンク層の高
水準論理フローチャートである。
【図５】広域通信網における端末のチャネル再接続管理
処理の高水準論理フローチャートである。
【図６】広域通信網における端末のチャネル再接続管理
処理の高水準論理フローチャートである。
【図７】広域通信網用のディジタル・データ・チャネル
管理プログラムの一部である処理の高水準論理フローチ
ャートである。
【図８】データ・リンク層、再接続管理プログラムおよ
びディジタル・データ・チャネル管理プログラム内の処
理の間の関係を示すタイミング・チャートである。
【符号の説明】
１０ 回線交換ディジタル・データ網 １１ 広域通信網 １２ 端末 １４ 端末 １６ 端末 １８ 端末 ２０ 物理リンク ２２ 物理リンク ２４ 物理リンク ２６ 物理リンク ２８ 制御プロトコル・スタック ３０ ユーザ・プロトコル・スタック ３２ ユーザ・プロトコル・スタック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーク・イー・フィッシャー アメリカ合衆国55906、ミネソタ州ロチ ェスター、テンス・アベニュー、ノー ス・イースト 2110 (72)発明者 ブライアン・イー・ヨンゲクリグ アメリカ合衆国55901、ミネソタ州ロチ ェスター、サーティー・シクスス・スト リート、ノース・ウェスト 1831 (72)発明者 ランドール・エス・ネルソン アメリカ合衆国55901、ミネソタ州ロチ ェスター、ツウェンティー・ファース ト・アベニュー、ノース・ウェスト 2011 (56)参考文献 特開 平４−291554（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−70229（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−174360（ＪＰ，Ａ)

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】回線交換公衆データ網上で実施され、複数
    の端末が広域通信網に入る複数のデータ・チャネルおよ
    び１本の制御チャネルにアクセス可能な広域通信網にお
    いて、複数のデータ・チャネルのうちの１つを介して構
    内端末および遠隔端末の一対間でチャネルを管理するた
    めの方法であって、 構内端末上のトランザクション・プログラムと遠隔端末
    上のトランザクション・プログラムの間に交信を確立す
    るステップと、 上記構内端末上のトランザクション・プログラムが上記
    遠隔端末上のトランザクション・プログラムへ伝送すべ
    きデータを生成する度毎に、そのデータをユーザ・プロ
    トコル・スタックの下位インターフェース層へ提供し、
    上記構内端末および上記遠隔端末間にチャネル接続が確
    立されていないと判定された場合に、各端末を上記広域
    通信網に接続するデータ・チャネルを含む平衡プロトコ
    ルよるチャネル接続を上記インターフェース層により確
    立するステップと、 上記データを、データ・フレームの形で、上記チャネル
    接続を介して上記構内端末から上記遠隔端末へ伝送する
    ステップと、 回線料金体系に依存してチャネル接続時に初期化される
    最小接続時間の間上記チャネル接続が確立されていたか
    どうかを判定するステップと、 上記最小接続時間が経過したとの判定結果およびデータ
    ・フレームの最後の送信または受信後に所定時間が経過
    したとの計時結果の両方に応答して、上記トランザクシ
    ョン・プログラム間の交信を中断せずに上記チャネル接
    続を解除するステップとより成るチャネルの管理方法。
  2. 【請求項２】回線交換公衆データ網の料金体系のもとで
    回線使用料が最小になるように、最小接続時間および所
    定時間を最適化するステップを含む請求項１に記載の方
    法。
  3. 【請求項３】最後にデータ・フレームを受信した端末に
    対するチャネル接続を解除する権限を構内端末または遠
    隔端末に与えるステップを含む請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】チャネル接続を解除する権限をチャネル接
    続を開始した端末に与えるステップを含む請求項２に記
    載の方法。
  5. 【請求項５】チャネル接続を解除する権限をチャネル接
    続の回線使用料を支払う側に管理される端末に与えるス
    テップを含む請求項２に記載の方法。
  6. 【請求項６】複数の同時的チャネル接続を一対の端末間
    に許容するステップと、 上記同時的チャネル接続の数よりも多い数の交信を一対
    の端末間に確立するステップと使用可能である任意のデ
    ータ・チャネル上にチャネル接続を確立するステップ
    と、 を含む請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】上記チャネル接続を確立するステップが、
    上位のプロトコル情報なしにデータ・リンク層で行われ
    ることを特徴とする請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】回線交換公衆データ網上で実施され、複数
    の各端末から回線交換公衆データ網に入るディジタル・
    データ・リンクを提供する端末間ディジタル・データ伝
    送サービスと、 １本の制御チャネルと少なくとも２本のデータ・チャネ
    ルを各ディジタル・データ・リンク上に多重化するため
    の各端末内の手段と、 異なる端末上で実行するトランザクション・プログラム
    間に交信を確立し、その間２つのトランザクション・プ
    ログラムが互いにデータを転送するように識別される各
    端末内のネットワーク・インターフェース手段と、 ２台の端末間にチャネル接続が存在しない場合に、トラ
    ンザクション・プログラムの一方が伝送すべきデータを
    生成するのに応答して、両端末間にチャネル接続を確立
    するための各端末内の平衡プロトコル下位ネットワーク
    ・インターフェース手段と、 一方の端末からのデータ・フレームの伝送後そのデータ
    ・フレームの受信に応答して両端末間のチャネル接続を
    解除する権限を上記一方の端末のために得る各端末内の
    手段と、 データ・フレームの最後の送信または受信後の所定時間
    の経過に応答して、上記トランザクション・プログラム
    間の交信を中断せずに上記チャネル接続を解除する手段
    と、 より成る広域通信網であって、 回線料金体系に依存してチャネル接続時に設定される最
    小接続時間の経過を示す最短接続タイマを各端末内に設
    け、上記チャネル接続解除手段を上記所定時間および上
    記最小接続時間の両方の経過に応答して解除動作させる
    ように構成したことを特徴とする広域通信網。
  9. 【請求項９】複数のデータ・チャネルと、 上記データ・チャネルの数よりも多い数の複数の交信を
    確立するための手段と、 上記データ・チャネルの使用可能性に応答して、使用可
    能な上記データ・チャネルを使ってチャネル接続を確立
    するための手段と、 を含む請求項８に記載の広域通信網。
  10. 【請求項１０】チャネル接続の解除が可能になるよう
    に、チャネル接続上でデータ・フレームを交換してチャ
    ネル接続上のデータ・トラフィックを除去するための手
    段を含む請求項８に記載の広域通信網。
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