JP2644413B2 - 通信ネットワークと周波数同期確立方法 - Google Patents
通信ネットワークと周波数同期確立方法Info
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- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/42—Loop networks
- H04L12/422—Synchronisation for ring networks
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- H—ELECTRICITY
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- H04J14/08—Time-division multiplex systems
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- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J3/00—Time-division multiplex systems
- H04J3/02—Details
- H04J3/06—Synchronising arrangements
- H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
- H04J3/0682—Clock or time synchronisation in a network by delay compensation, e.g. by compensation of propagation delay or variations thereof, by ranging
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- H04J3/00—Time-division multiplex systems
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- H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
- H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
- H04J3/0658—Clock or time synchronisation among packet nodes
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のノードを有する
通信ネットワークに関し、特に選択されたノード間にタ
イミング同期信号を分配する技術に関する。
通信ネットワークに関し、特に選択されたノード間にタ
イミング同期信号を分配する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータが増えるにつれて、他のコ
ンピュータとの間で、データのやり取りが必要となる。
大量の情報をやり取りするこの必要性は二つのコンピュ
ータ間でデータを周期的にやり取りするだけでは満足さ
れず、特定仕様の複数のコンピュータ間の同期接続が必
要となる。これらの総合接続はネットワークと称され、
それらは大きさにも限りあり、今日では同一会社内のみ
で行われている。将来は、大きな地球的規模なネットワ
ークでたくさんの情報を結ぶ必要がある。
ンピュータとの間で、データのやり取りが必要となる。
大量の情報をやり取りするこの必要性は二つのコンピュ
ータ間でデータを周期的にやり取りするだけでは満足さ
れず、特定仕様の複数のコンピュータ間の同期接続が必
要となる。これらの総合接続はネットワークと称され、
それらは大きさにも限りあり、今日では同一会社内のみ
で行われている。将来は、大きな地球的規模なネットワ
ークでたくさんの情報を結ぶ必要がある。
【０００３】毎秒数百ビットの電話線を介して、データ
をやり取りする通信システムは、過去２、３０年の間に
おけるコンピュータシステムの一部であった。しかし、
近年、毎秒数百万ビットを処理できるネットワークが実
現してきた。ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）が
数百の端末間で、１００Ｋｂ／ｓから１０Ｍｂ／ｓの間
で、局部的（キロメートル単位）の間で用いられてい
る。このようなネットワークはイーサネットとも称さ
れ、同期しており、１０Ｍｂ／ｓで動作している。高速
度の情報伝送が、現在社会では必要不可欠のために、イ
ーサネットはファイバ分散データインターフェース（Ｆ
ＤＤＩ）と知られている高容量ネットワークによって取
って代わられつつある。
をやり取りする通信システムは、過去２、３０年の間に
おけるコンピュータシステムの一部であった。しかし、
近年、毎秒数百万ビットを処理できるネットワークが実
現してきた。ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）が
数百の端末間で、１００Ｋｂ／ｓから１０Ｍｂ／ｓの間
で、局部的（キロメートル単位）の間で用いられてい
る。このようなネットワークはイーサネットとも称さ
れ、同期しており、１０Ｍｂ／ｓで動作している。高速
度の情報伝送が、現在社会では必要不可欠のために、イ
ーサネットはファイバ分散データインターフェース（Ｆ
ＤＤＩ）と知られている高容量ネットワークによって取
って代わられつつある。
【０００４】このＦＤＤＩは二つの逆方向リングの各々
を介して、１００Ｍｂ／ｓのデータを伝送する。このＦ
ＤＤＩは端末間を２キロメートルまで分離可能であり、
約５００端末を有するリングで１００キロメートルの距
離まで操作できる。またＦＤＤＩは、８００音声チャン
ネル、あるいは１−２個の量子化ビデオチャンネルのバ
ンド幅を有する。このＦＤＤＩを介した音声、またはビ
デオトラフィックの一つの問題点は、ネットワークとそ
のインターフェースは同期してない（非同期）、このた
め、タイミング情報はネットワーク境界を越えて通過で
きない。ＦＤＤＩは同期サービス及び非同期サービスの
両方を提供するために、タイムトークンプロトコールを
使用しているが、リングの種々の端末におけるクロック
同期になさるような技術は実現していない。
を介して、１００Ｍｂ／ｓのデータを伝送する。このＦ
ＤＤＩは端末間を２キロメートルまで分離可能であり、
約５００端末を有するリングで１００キロメートルの距
離まで操作できる。またＦＤＤＩは、８００音声チャン
ネル、あるいは１−２個の量子化ビデオチャンネルのバ
ンド幅を有する。このＦＤＤＩを介した音声、またはビ
デオトラフィックの一つの問題点は、ネットワークとそ
のインターフェースは同期してない（非同期）、このた
め、タイミング情報はネットワーク境界を越えて通過で
きない。ＦＤＤＩは同期サービス及び非同期サービスの
両方を提供するために、タイムトークンプロトコールを
使用しているが、リングの種々の端末におけるクロック
同期になさるような技術は実現していない。
【０００５】パケットスイッチングは非同期ネットワー
クにおいては可能ではあるが、回路切り替えは同期ネッ
トワークを必要とし、そのために同期ＦＤＤＩネットワ
ーク（ＦＤＤＩ−ＩＩ）が提案されている。ＦＤＤＩと
ＦＤＤＩ−ＩＩは並存できない為、ＦＤＤＩ−ＩＩの動
作に採用されるノードは、ＦＤＤＩリングの一部にはな
り得ない。
クにおいては可能ではあるが、回路切り替えは同期ネッ
トワークを必要とし、そのために同期ＦＤＤＩネットワ
ーク（ＦＤＤＩ−ＩＩ）が提案されている。ＦＤＤＩと
ＦＤＤＩ−ＩＩは並存できない為、ＦＤＤＩ−ＩＩの動
作に採用されるノードは、ＦＤＤＩリングの一部にはな
り得ない。
【０００６】非同期システムにおいては、各リングはそ
れ自身のクロックを必要としている。すなわち、各リン
グはリング内の他のリングに対して、周波数非同期及び
位相非同期であり、タイミング情報はそのビットストリ
ームからは再生されない。従って、従来の電話通話のよ
うな同期情報のＦＤＤＩシステムを介しての分配にはあ
る種の問題がある。非同期設備を介しての同期情報を伝
送することに対する一つの解決法は伸縮性記憶レジスタ
を用いて、ビットレートの差をバッファすることであ
る。すなわち、データは第１ビットレートでシフトレジ
スタに書き込まれ、第２ビットレートでシフトレジスタ
から読み出される。
れ自身のクロックを必要としている。すなわち、各リン
グはリング内の他のリングに対して、周波数非同期及び
位相非同期であり、タイミング情報はそのビットストリ
ームからは再生されない。従って、従来の電話通話のよ
うな同期情報のＦＤＤＩシステムを介しての分配にはあ
る種の問題がある。非同期設備を介しての同期情報を伝
送することに対する一つの解決法は伸縮性記憶レジスタ
を用いて、ビットレートの差をバッファすることであ
る。すなわち、データは第１ビットレートでシフトレジ
スタに書き込まれ、第２ビットレートでシフトレジスタ
から読み出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】パケット情報が伝送さ
れる間は、読み込み速度と書き込み速度は少し異なって
もあまり問題とならない。その理由は、パケットは通常
その大きさが限られており、伸縮性記憶レジスタは必要
な大きさにできるからである。しかし、連続的に同期デ
ータを伝送するに際しては、伸縮性記憶レジスタはオー
バーフローまたはアンダーフローしてしまい、好ましく
ない結果、すなわち、伝送情報は失われる（オーバーフ
ローの場合）、あるいは不正確の情報が生成される（ア
ンダーフローの場合）のいずれかとなる。
れる間は、読み込み速度と書き込み速度は少し異なって
もあまり問題とならない。その理由は、パケットは通常
その大きさが限られており、伸縮性記憶レジスタは必要
な大きさにできるからである。しかし、連続的に同期デ
ータを伝送するに際しては、伸縮性記憶レジスタはオー
バーフローまたはアンダーフローしてしまい、好ましく
ない結果、すなわち、伝送情報は失われる（オーバーフ
ローの場合）、あるいは不正確の情報が生成される（ア
ンダーフローの場合）のいずれかとなる。
【０００８】米国特許４８６６７０４（１９８９年９月
１２日発行）は光ファイバ音声／データネットワークに
ついて開示している。この特許によれば、局部クロック
を伸縮性記憶レジスタ（受信バッファ）の平均充填率を
モニターし、その平均充填率が増加しているときは、局
部クロックのスピードを上げ、その平均充填率が減少し
ているときは、局部クロックのスピードを落とすことに
よって、局部クロックを同期化し、レジスタのオーバー
フローとアンダーフローを防止している。この方法は有
効ではあるが、同期を維持するために、同期データが連
続的に実現することが必要である。
１２日発行）は光ファイバ音声／データネットワークに
ついて開示している。この特許によれば、局部クロック
を伸縮性記憶レジスタ（受信バッファ）の平均充填率を
モニターし、その平均充填率が増加しているときは、局
部クロックのスピードを上げ、その平均充填率が減少し
ているときは、局部クロックのスピードを落とすことに
よって、局部クロックを同期化し、レジスタのオーバー
フローとアンダーフローを防止している。この方法は有
効ではあるが、同期を維持するために、同期データが連
続的に実現することが必要である。
【０００９】別の方法としては、リング型ネットワーク
を含むネットワーク内の各ノードに個別のリングを介し
て、基準タイミング信号を分配する方法である。しか
し、このような技術はタイミングを取る必要のために、
個別のネットワークを配置する必要があり、リングの構
造的簡潔さを失わせ、コストが掛かるものである。それ
ゆえに、非同期リングを介して、タイミング情報を分配
する従来のシステムを改良する必要があった。
を含むネットワーク内の各ノードに個別のリングを介し
て、基準タイミング信号を分配する方法である。しか
し、このような技術はタイミングを取る必要のために、
個別のネットワークを配置する必要があり、リングの構
造的簡潔さを失わせ、コストが掛かるものである。それ
ゆえに、非同期リングを介して、タイミング情報を分配
する従来のシステムを改良する必要があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によれば、リング型ネットワークはマスター
ノードとスレーブノードを有し、ここで、ネットワーク
にデータを出し入れする。これらの各ノードはそのノー
ドにおける装置にタイミング情報を供給するクロックを
有する。このマスターノードはネットワークを伝播する
データが遭遇するタイムディレーを測定し、この測定値
はスレーブノードに転送される。このスレーブノードで
は、タイムディレーの同様な測定値が生成され、マスタ
ーノードにより、転送されてきた測定値と比較される。
これらの二つの測定値間の誤差はスレーブにおけるクロ
ックの周波数を調整するために用いられる。
に、本発明によれば、リング型ネットワークはマスター
ノードとスレーブノードを有し、ここで、ネットワーク
にデータを出し入れする。これらの各ノードはそのノー
ドにおける装置にタイミング情報を供給するクロックを
有する。このマスターノードはネットワークを伝播する
データが遭遇するタイムディレーを測定し、この測定値
はスレーブノードに転送される。このスレーブノードで
は、タイムディレーの同様な測定値が生成され、マスタ
ーノードにより、転送されてきた測定値と比較される。
これらの二つの測定値間の誤差はスレーブにおけるクロ
ックの周波数を調整するために用いられる。
【００１１】本発明の一実施例においては、クロック同
期は選択的で、そして、独立にリング型ネットワークの
どのようなノードにも有効である。その結果、リング型
ネットワークは同時に同期データトラフィックと非同期
データトラフィックの両方を保証する。従って、同期Ｆ
ＤＤＩネットワーク（ＦＤＤＩ−ＩＩ）にする理由はな
くなる。
期は選択的で、そして、独立にリング型ネットワークの
どのようなノードにも有効である。その結果、リング型
ネットワークは同時に同期データトラフィックと非同期
データトラフィックの両方を保証する。従って、同期Ｆ
ＤＤＩネットワーク（ＦＤＤＩ−ＩＩ）にする理由はな
くなる。
【００１２】
【実施例】現在提案されている標準（ＡＮＳＩ Ｘ３Ｔ
９．５）は、ファイバ分散データインターフェース（Ｆ
ＤＤＩ）として知られ、これは１００Ｍｂ／ｓでのタイ
ムトークンプロトコールである。このプロトコールは１
３００ナノメートルの技術に最適化された非同期光ファ
イバネットワーク上で実行されるものである。光ファイ
バ通信は２点間伝送に最もよく適合し、二つの（ＬＡ
Ｎ）と活性ハブスターとリング型ネットワークにおいて
用いられている。この活性ハブスターは中央ハブがどこ
に存在しようとも広範な接続を確立し、全体のＬＡＮを
分断する単一の故障点を発生させる。
９．５）は、ファイバ分散データインターフェース（Ｆ
ＤＤＩ）として知られ、これは１００Ｍｂ／ｓでのタイ
ムトークンプロトコールである。このプロトコールは１
３００ナノメートルの技術に最適化された非同期光ファ
イバネットワーク上で実行されるものである。光ファイ
バ通信は２点間伝送に最もよく適合し、二つの（ＬＡ
Ｎ）と活性ハブスターとリング型ネットワークにおいて
用いられている。この活性ハブスターは中央ハブがどこ
に存在しようとも広範な接続を確立し、全体のＬＡＮを
分断する単一の故障点を発生させる。
【００１３】シングルリングネットワークはチェーンの
ようなもので、どのステーションにおける故障にも弱い
ものである。ＦＤＤＩは逆回転するリング（カウンター
ローテイティングリング）を用いて、この故障を最小化
にする。このＦＤＤＩはステーションまたリングが故障
すると、別のパス（第２リング）を提供し、データをこ
の第２リング上に戻すものである。この第２リングはス
タンバイリングで、同時伝送用に用いられ、２００Ｍｂ
／ｓのネットワークを提供する。
ようなもので、どのステーションにおける故障にも弱い
ものである。ＦＤＤＩは逆回転するリング（カウンター
ローテイティングリング）を用いて、この故障を最小化
にする。このＦＤＤＩはステーションまたリングが故障
すると、別のパス（第２リング）を提供し、データをこ
の第２リング上に戻すものである。この第２リングはス
タンバイリングで、同時伝送用に用いられ、２００Ｍｂ
／ｓのネットワークを提供する。
【００１４】図１において、ＦＤＤＩネットワークの例
が図示され、このＦＤＤＩネットワークは第１リング１
０と逆回転第２リング２０とを有する。ノードはネット
ワークの周囲に分散して、配置されている。各ノードは
ホストシステムを有し、このホストシステムは光ファイ
バリングを介して、他のノードのユーザに利用可能であ
る。これらがネットワークを形成し、このネットワーク
の資源（リソース）は非常に大きく、多種多様である。
が図示され、このＦＤＤＩネットワークは第１リング１
０と逆回転第２リング２０とを有する。ノードはネット
ワークの周囲に分散して、配置されている。各ノードは
ホストシステムを有し、このホストシステムは光ファイ
バリングを介して、他のノードのユーザに利用可能であ
る。これらがネットワークを形成し、このネットワーク
の資源（リソース）は非常に大きく、多種多様である。
【００１５】ホストシステム１００はステーション１０
１と１０２をネットワークインターフェース２００を介
して、ＦＤＤＩネットワークに接続する。以下の説明に
おいて、インターフェース２００とホストシステム１０
０はマスターノードである。本発明においては、マスタ
ーノードはタイミング情報を他のすべてのノードに分配
する。インターフェース２００は他のネットワークイン
ターフェース３００とほぼ同様なものであるが、ただ
し、ネットワークインターフェース３００はタイミング
情報を他のノードに分配しない。
１と１０２をネットワークインターフェース２００を介
して、ＦＤＤＩネットワークに接続する。以下の説明に
おいて、インターフェース２００とホストシステム１０
０はマスターノードである。本発明においては、マスタ
ーノードはタイミング情報を他のすべてのノードに分配
する。インターフェース２００は他のネットワークイン
ターフェース３００とほぼ同様なものであるが、ただ
し、ネットワークインターフェース３００はタイミング
情報を他のノードに分配しない。
【００１６】インターフェース２００はホストシステム
１００を介して、ライン５０上のタイミング信号を受信
する。互いに同期データを交換しようとする一対のノー
ドはそれらのクロックを同期させる必要がある。これは
ノードの一つのクロック周波数を他のノードのクロック
周波数に合わせ、両方のノードのクロック周波数を基準
クロック周波数に合わせることによってなされる。一旦
同期が達成されると、デジタル化された音声のような情
報は伝送され、これらのノードの適切な設備によって受
信される。
１００を介して、ライン５０上のタイミング信号を受信
する。互いに同期データを交換しようとする一対のノー
ドはそれらのクロックを同期させる必要がある。これは
ノードの一つのクロック周波数を他のノードのクロック
周波数に合わせ、両方のノードのクロック周波数を基準
クロック周波数に合わせることによってなされる。一旦
同期が達成されると、デジタル化された音声のような情
報は伝送され、これらのノードの適切な設備によって受
信される。
【００１７】ホストシステム１００はメインフレーム、
ワークステーション、マイクロコンピュータ、あるいは
ネットワークインターフェースが接続される周辺機器の
何れかである。この役目はネットワークデータを提供
し、受信し、関連ステーションで扱うことができない高
レベルプロトコール機能を実行することである。他のホ
ストシステムの例は、メインフレーム１１０、ＰＢＸ１
２０、ゲートウェイ１３０、１４０である。
ワークステーション、マイクロコンピュータ、あるいは
ネットワークインターフェースが接続される周辺機器の
何れかである。この役目はネットワークデータを提供
し、受信し、関連ステーションで扱うことができない高
レベルプロトコール機能を実行することである。他のホ
ストシステムの例は、メインフレーム１１０、ＰＢＸ１
２０、ゲートウェイ１３０、１４０である。
【００１８】ステーション１３１、１３２はゲートウェ
イ１３０にネットワート３０を介して接続されている
（例えば、ＩＥＥＥ−８０２．５トークンリング）。ス
テーション１４１、１４２はゲートウェイ１４０にバス
４０を介して接続されている（例えば、ＩＥＥＥ−８０
２．３イーサネット、あるいはＩＥＥＥ−８０２．４ト
ークンバス）。ステーション１２１、１２２はＰＢＸ１
２０に接続されている。各これらのノードは光ファイバ
リングにネットワークインターフェース３００により接
続され、そのネットワークインターフェース３００の動
作はＦＤＤＩ標準で規定されている。
イ１３０にネットワート３０を介して接続されている
（例えば、ＩＥＥＥ−８０２．５トークンリング）。ス
テーション１４１、１４２はゲートウェイ１４０にバス
４０を介して接続されている（例えば、ＩＥＥＥ−８０
２．３イーサネット、あるいはＩＥＥＥ−８０２．４ト
ークンバス）。ステーション１２１、１２２はＰＢＸ１
２０に接続されている。各これらのノードは光ファイバ
リングにネットワークインターフェース３００により接
続され、そのネットワークインターフェース３００の動
作はＦＤＤＩ標準で規定されている。
【００１９】図２は、各ノードにおいて、ＦＤＤＩネッ
トワークに接続されるための機器を表す。光ファイバ１
０、２０はガラスクラッドシリカと、このガラスクラッ
ドに包囲された内部コアと保護スリーブとからなってい
る。プラスチッククラッドは、ＦＤＤＩ応用には減衰性
が高い為に使用されない。
トワークに接続されるための機器を表す。光ファイバ１
０、２０はガラスクラッドシリカと、このガラスクラッ
ドに包囲された内部コアと保護スリーブとからなってい
る。プラスチッククラッドは、ＦＤＤＩ応用には減衰性
が高い為に使用されない。
【００２０】光受信器２６１、２８１は変調された光波
信号（その中心波長は１２７０と１３８０ナノメートル
の間にあり）を第２リング２０、第１リング１０から受
信する。この光受信器は、光検知器、増幅器、波形フィ
ルタ、比較器、バッファからなり、適当な電気レベルと
信号保護回路を提供する。この光検知器はＩｎＧａＡｓ
／ＩｎＰ ＰＩＮフォトダイオードから形成され、その
光強度を感知し、それを電流パルスに変換する。
信号（その中心波長は１２７０と１３８０ナノメートル
の間にあり）を第２リング２０、第１リング１０から受
信する。この光受信器は、光検知器、増幅器、波形フィ
ルタ、比較器、バッファからなり、適当な電気レベルと
信号保護回路を提供する。この光検知器はＩｎＧａＡｓ
／ＩｎＰ ＰＩＮフォトダイオードから形成され、その
光強度を感知し、それを電流パルスに変換する。
【００２１】光伝送器２５１、２７１は変調された光波
信号（その波長は１３００ナノメータの範囲）を光ファ
イバ１０、２０にそれぞれ転送する。各光伝送器はドラ
イバと発光ダイオド（ＬＥＤ）から構成されている。こ
のＬＥＤは一般にＩｎＧａＡｓＰ製で、その強度が伝送
されるべき入力データの関数となるような光を生成す
る。
信号（その波長は１３００ナノメータの範囲）を光ファ
イバ１０、２０にそれぞれ転送する。各光伝送器はドラ
イバと発光ダイオド（ＬＥＤ）から構成されている。こ
のＬＥＤは一般にＩｎＧａＡｓＰ製で、その強度が伝送
されるべき入力データの関数となるような光を生成す
る。
【００２２】伝送器／受信器対２５０、２６０はデータ
符号化と復号化制御シンボルを制御して、データクロッ
クの再生、ライン状態検知とその報告を順次処理する。
その動作は伝送器２５０は８ビット幅のパラレルデータ
をメディアアクセスコントローラ（ＭＡＣ）２４０から
順次処理して、ノン−リターン−ツウ−ゼロ（ＮＲＺ）
コードを生成する。４Ｂ／５Ｂ符号化は、データの４ビ
ットグループを５ビット値に変換し、光ファイバリング
の伝送用にＮＲＺフォーマットに変換することを含む。
４Ｂ／５Ｂ符号化は８０％の効率であり、それは１００
Ｍｂ／ｓデータレートは光ファイバリング上の１２５メ
ガボーレート変換されたからである。
符号化と復号化制御シンボルを制御して、データクロッ
クの再生、ライン状態検知とその報告を順次処理する。
その動作は伝送器２５０は８ビット幅のパラレルデータ
をメディアアクセスコントローラ（ＭＡＣ）２４０から
順次処理して、ノン−リターン−ツウ−ゼロ（ＮＲＺ）
コードを生成する。４Ｂ／５Ｂ符号化は、データの４ビ
ットグループを５ビット値に変換し、光ファイバリング
の伝送用にＮＲＺフォーマットに変換することを含む。
４Ｂ／５Ｂ符号化は８０％の効率であり、それは１００
Ｍｂ／ｓデータレートは光ファイバリング上の１２５メ
ガボーレート変換されたからである。
【００２３】受信器２６０は光ファイバリングから受信
したデータを復号化し、それをＭＡＣによって、認識さ
れる記号に変換する。受信器２６０のタスクは、データ
を内部クロックに位相ロックループと伸縮性バッファを
介して、再タイミングし、５ビットコードを４ビットコ
ードに直すことである。差動マンチェスター符号化は４
Ｂ／５Ｂ符号化と比較すると、各ビットの変位を伴うク
ロック情報ではリッチであるという利点あるが、わずか
５０％の効率しかないという不利な点もある。伝送器と
受信器の適当な装置としては、ＡＭ７９８５とＡＭ７９
８４とがあり、これらはアドバンスドマイクロ社から市
販されている。伝送器２７０と受信器２８０は伝送器２
５０と受信器２６０と同一であるが、異なる光ファイバ
用に対して専用である。
したデータを復号化し、それをＭＡＣによって、認識さ
れる記号に変換する。受信器２６０のタスクは、データ
を内部クロックに位相ロックループと伸縮性バッファを
介して、再タイミングし、５ビットコードを４ビットコ
ードに直すことである。差動マンチェスター符号化は４
Ｂ／５Ｂ符号化と比較すると、各ビットの変位を伴うク
ロック情報ではリッチであるという利点あるが、わずか
５０％の効率しかないという不利な点もある。伝送器と
受信器の適当な装置としては、ＡＭ７９８５とＡＭ７９
８４とがあり、これらはアドバンスドマイクロ社から市
販されている。伝送器２７０と受信器２８０は伝送器２
５０と受信器２６０と同一であるが、異なる光ファイバ
用に対して専用である。
【００２４】バス６０は数本のバスを含み、例えば、バ
ッファメモリ２３０を他の装置と相互接続するのに使う
３２ビットバスを含む。一方、何本かの１６ビットバス
はコントローラ２１０、２２０、２４０とノードプロセ
ッサ１０３との間の接続に使用される。
ッファメモリ２３０を他の装置と相互接続するのに使う
３２ビットバスを含む。一方、何本かの１６ビットバス
はコントローラ２１０、２２０、２４０とノードプロセ
ッサ１０３との間の接続に使用される。
【００２５】データバスコントローラ（ＤＰＣ）２１０
は受信パケットのデータをバイト幅から３２ビットパラ
レルワードフォーマットに変換し、パリティチェックを
行い、パケットとノード状態を生成する。ＤＰＣの適当
な装置としては、ＡＭ７９Ｃ８２がある。
は受信パケットのデータをバイト幅から３２ビットパラ
レルワードフォーマットに変換し、パリティチェックを
行い、パケットとノード状態を生成する。ＤＰＣの適当
な装置としては、ＡＭ７９Ｃ８２がある。
【００２６】ＲＡＭバッファコントローラ（ＲＢＣ）２
２０は、パケットの送受信用にアドレスをバッファメモ
リ２３０に生成する。このＲＢＣ２２０はバッファ管理
を行い、ＤＰＣ２１０、ノードプロセサ１０３と他のホ
ストシステム装置からの直接メモリアクセスを調整す
る。このＲＢＣ２２０の適当な装置としてはＡＭ７９Ｃ
８１である。
２０は、パケットの送受信用にアドレスをバッファメモ
リ２３０に生成する。このＲＢＣ２２０はバッファ管理
を行い、ＤＰＣ２１０、ノードプロセサ１０３と他のホ
ストシステム装置からの直接メモリアクセスを調整す
る。このＲＢＣ２２０の適当な装置としてはＡＭ７９Ｃ
８１である。
【００２７】バッファメモリ２３０は通常の２５６キロ
バイトのＳＲＡＭである。このバッファメモリはコント
ローラ２１０、２２０、２４０とノードプロセサ１０３
と他のホストシステム装置によりアクセス可能な記憶領
域を有する。
バイトのＳＲＡＭである。このバッファメモリはコント
ローラ２１０、２２０、２４０とノードプロセサ１０３
と他のホストシステム装置によりアクセス可能な記憶領
域を有する。
【００２８】メディアアクセスコントローラ２４０はネ
ットワークのルールにより、トークンを確保することに
基づいて、データをネットワークに転送する権利を制御
し、アドレスを認識し、リングの再生を制御し、ネット
ワークとフレームの状態を処理する。ＭＡＣ２４０の適
当な装置としてはＡＭ７９Ｃ８３がある。前記のデバイ
ス２１０、２２０、２４０、２５０、２６０はアドバン
スドマイクロ社から市販されており、ＳＵＰＥＲＮＥＴ
チップはＦＤＤＩ標準に合った設計である。
ットワークのルールにより、トークンを確保することに
基づいて、データをネットワークに転送する権利を制御
し、アドレスを認識し、リングの再生を制御し、ネット
ワークとフレームの状態を処理する。ＭＡＣ２４０の適
当な装置としてはＡＭ７９Ｃ８３がある。前記のデバイ
ス２１０、２２０、２４０、２５０、２６０はアドバン
スドマイクロ社から市販されており、ＳＵＰＥＲＮＥＴ
チップはＦＤＤＩ標準に合った設計である。
【００２９】ノードプロセッサ１０３は個別にマイクロ
プログラミングして、あるいは従来のマイクロプロセッ
サベースのシステムであり、それらはホストをオフロー
ドしたり、インターフェース２００の動作を監視する。
ノードプロセッサ１０３はバス６０上のネットワークイ
ンターフェースと通信する。このノードプロセッサ１０
３の適当な装置はＡＭ２９０００ ＲＳＩＣプロセッサ
であり、アドバンスドマイクロ社から市販されている。
そして、それは複数の埋め込みカウンターを有し、これ
らのカウンターの一つは図６のカウンター６６０として
使用され、このカウンター６６０はノードプロセッサか
ら機能的に分離されている。
プログラミングして、あるいは従来のマイクロプロセッ
サベースのシステムであり、それらはホストをオフロー
ドしたり、インターフェース２００の動作を監視する。
ノードプロセッサ１０３はバス６０上のネットワークイ
ンターフェースと通信する。このノードプロセッサ１０
３の適当な装置はＡＭ２９０００ ＲＳＩＣプロセッサ
であり、アドバンスドマイクロ社から市販されている。
そして、それは複数の埋め込みカウンターを有し、これ
らのカウンターの一つは図６のカウンター６６０として
使用され、このカウンター６６０はノードプロセッサか
ら機能的に分離されている。
【００３０】同期＆非同期インタフェース１０４は、バ
ッファメモリ２３０と同期し、且つ多重化（ＴＤＭ）バ
スとの間で情報をバッファするのに必要な回路を備えて
いる。端末１０１と電話１０２はバスに接続されるよう
な装置を表している。同期＆非同期インタフェース１０
４は、バッファメモリ２３０と同期＆非同期インタフェ
ース１０４内のバッファメモリとの間でデータを移送す
る直接メモリアクセスを使用する。さらに、同期＆非同
期インタフェース１０４はバス６０とＴＤＭバスにデー
タを移送するのに必要な回路を有している。同期タイミ
ング源はライン９０から同期＆非同期インタフェース１
０４に供給されている。
ッファメモリ２３０と同期し、且つ多重化（ＴＤＭ）バ
スとの間で情報をバッファするのに必要な回路を備えて
いる。端末１０１と電話１０２はバスに接続されるよう
な装置を表している。同期＆非同期インタフェース１０
４は、バッファメモリ２３０と同期＆非同期インタフェ
ース１０４内のバッファメモリとの間でデータを移送す
る直接メモリアクセスを使用する。さらに、同期＆非同
期インタフェース１０４はバス６０とＴＤＭバスにデー
タを移送するのに必要な回路を有している。同期タイミ
ング源はライン９０から同期＆非同期インタフェース１
０４に供給されている。
【００３１】情報は、ＦＤＤＩリング上をデータパケッ
トとして伝送されて、各データパケットは最大サイズ９
０００シンボル（４ビット／シンボル）を有し、一つの
ノードだけが一時にデータパケットを伝送できる。しか
し、混乱を回避するために、単一のトークンがノードか
らノードへ伝送されて、データを伝送できる専用権をト
ークンの保持者に与える。ＦＤＤＩプロトコールは、す
べてのステーションに対し、ネットワーク資源にアクセ
スできるようにする。これはトークンが到着する間の時
間を測定するタイマーを用いてなされる。このタイマー
は伝送するためにトークンがどの程度の長さ保持されて
いるを制御し、カウンターはトークンが予想以上に遅れ
た時間を指示する。
トとして伝送されて、各データパケットは最大サイズ９
０００シンボル（４ビット／シンボル）を有し、一つの
ノードだけが一時にデータパケットを伝送できる。しか
し、混乱を回避するために、単一のトークンがノードか
らノードへ伝送されて、データを伝送できる専用権をト
ークンの保持者に与える。ＦＤＤＩプロトコールは、す
べてのステーションに対し、ネットワーク資源にアクセ
スできるようにする。これはトークンが到着する間の時
間を測定するタイマーを用いてなされる。このタイマー
は伝送するためにトークンがどの程度の長さ保持されて
いるを制御し、カウンターはトークンが予想以上に遅れ
た時間を指示する。
【００３２】ＦＤＤＩ上をデータが伝送されるルール
は、伝送されるべきデータの型に依存する。同期データ
を伝送する場合、そのルールは単純である。あるトーク
ンを得た時に伝送されうる同期データの量は、バンド幅
割当プロセスによって制限される。この割当プロセスは
すべてのステーションが同期データの最大割当量を伝送
する場合、トークン回転時間の処理ターゲット（ＴＴＲ
Ｔ）を超えないと仮定するものである。非同期データの
伝送は幾分より複雑である。伝送用に割り当てられた最
大時間は一定ではなく、ステーションは非同期データを
リング上の未使用のバンド幅が使い尽くされるまで伝送
することができる。
は、伝送されるべきデータの型に依存する。同期データ
を伝送する場合、そのルールは単純である。あるトーク
ンを得た時に伝送されうる同期データの量は、バンド幅
割当プロセスによって制限される。この割当プロセスは
すべてのステーションが同期データの最大割当量を伝送
する場合、トークン回転時間の処理ターゲット（ＴＴＲ
Ｔ）を超えないと仮定するものである。非同期データの
伝送は幾分より複雑である。伝送用に割り当てられた最
大時間は一定ではなく、ステーションは非同期データを
リング上の未使用のバンド幅が使い尽くされるまで伝送
することができる。
【００３３】ＭＡＣ２４０は、リング上のデータ伝送の
流れを制御し、データパケットが伝送されているとき、
及びデータパケットがネットワークの巡回から戻ったと
きを指示する。この特徴は本発明の重要な点である。図
３にＦＤＤＩパケット３１０のフォーマットは図示され
ている。パケットは、まずプリアンブルで始まり、それ
は１６個の（アイドル）制御シンボル最小値を有する。
パケットはスタートデリミター（ＳＤ）で開始し、この
ＳＤは４Ｂ／５ＢコードのＪとＫ制御シンボルからな
る。その後に、２データシンボルのフレーム制御（Ｆ
Ｃ）フィールドが続き、パケットの型を特定する。
流れを制御し、データパケットが伝送されているとき、
及びデータパケットがネットワークの巡回から戻ったと
きを指示する。この特徴は本発明の重要な点である。図
３にＦＤＤＩパケット３１０のフォーマットは図示され
ている。パケットは、まずプリアンブルで始まり、それ
は１６個の（アイドル）制御シンボル最小値を有する。
パケットはスタートデリミター（ＳＤ）で開始し、この
ＳＤは４Ｂ／５ＢコードのＪとＫ制御シンボルからな
る。その後に、２データシンボルのフレーム制御（Ｆ
Ｃ）フィールドが続き、パケットの型を特定する。
【００３４】宛先アドレス（ＤＡ）はパケットの意図し
た受領者を特定する。同様に発信源アドレス（ＳＡ）は
パケットの送付者を特定する。アドレスは２６ビット、
あるいは４８ビットの何れかである。ＤＡフィールドは
単一ステーション、グループステーション、あるいはリ
ング上のすべてのステーションを指示することができ
る。ＳＡの後に、種々の長さの情報フィールド（ＩＮＦ
Ｏ）が続く。フレームチェックシーゲンス（ＦＣＳ）フ
ィールドは４バイトのデータを含み、このデータは３２
ビットのＡｕｔｏｄｉｎＩＩ周期冗長チェック多項式の
結果である。
た受領者を特定する。同様に発信源アドレス（ＳＡ）は
パケットの送付者を特定する。アドレスは２６ビット、
あるいは４８ビットの何れかである。ＤＡフィールドは
単一ステーション、グループステーション、あるいはリ
ング上のすべてのステーションを指示することができ
る。ＳＡの後に、種々の長さの情報フィールド（ＩＮＦ
Ｏ）が続く。フレームチェックシーゲンス（ＦＣＳ）フ
ィールドは４バイトのデータを含み、このデータは３２
ビットのＡｕｔｏｄｉｎＩＩ周期冗長チェック多項式の
結果である。
【００３５】このＦＣＳはＦＣ、ＤＡ、ＳＡ、ＩＮＦ
Ｏ、ＦＣＳフィールドのデータ完全性を保証する。ＦＣ
Ｓフィールドに続いて、「Ｔ」シンボルを有するとデリ
ミター（ＥＤ）が伝送される。フレーム状態（ＦＳ）フ
ィールドは、パケットがエラーを有して受信されたか否
か、アドレスが認識されたか否か、パケットがコピーさ
れたか否かを決定するシンボルとして用いられている。
パケットの最大長さ（ここでは９０００シンボル）は、
伸縮性バッファの長さと二つのノード間のクロックの最
悪周波数差によって制限される。
Ｏ、ＦＣＳフィールドのデータ完全性を保証する。ＦＣ
Ｓフィールドに続いて、「Ｔ」シンボルを有するとデリ
ミター（ＥＤ）が伝送される。フレーム状態（ＦＳ）フ
ィールドは、パケットがエラーを有して受信されたか否
か、アドレスが認識されたか否か、パケットがコピーさ
れたか否かを決定するシンボルとして用いられている。
パケットの最大長さ（ここでは９０００シンボル）は、
伸縮性バッファの長さと二つのノード間のクロックの最
悪周波数差によって制限される。
【００３６】図４においては、ＭＡＣ２４０のスイッチ
状態が示されている。通常、このスイッチはリング上の
伝送にＩＤＬＥ制御シンボルの源を選択する。スタート
デリミタが到着すると、ＭＡＣ２４０はリピートパスに
切り替える。このパケットはモニターされ、必要ならば
コピーされ、そして、同時に再生される。ＭＡＣ２４０
はそのパケットをソースに切り替え、あるいは、トーク
ンを発行する。パケットはリングから発生ステーション
によって取り除かれる。このプロセスは、ストリップと
称され、図５に示されている。ＭＡＣ２４０はＳＡフィ
ールドが受信されるまでこのパケットを再発生させる。
状態が示されている。通常、このスイッチはリング上の
伝送にＩＤＬＥ制御シンボルの源を選択する。スタート
デリミタが到着すると、ＭＡＣ２４０はリピートパスに
切り替える。このパケットはモニターされ、必要ならば
コピーされ、そして、同時に再生される。ＭＡＣ２４０
はそのパケットをソースに切り替え、あるいは、トーク
ンを発行する。パケットはリングから発生ステーション
によって取り除かれる。このプロセスは、ストリップと
称され、図５に示されている。ＭＡＣ２４０はＳＡフィ
ールドが受信されるまでこのパケットを再発生させる。
【００３７】ソースアドレスを受信すると、このスイッ
チはＩＤＬＥポジションに移行する。リング上の得られ
たパケットの一部は無視され、パケットが伝送用トーク
ンを保持しているステーションに到着すると、それは除
去される。伝送しようとしているステーションはまずト
ークンを「確保」しなければならない。このトークンは
６シンボルパケットで、ただ一つ認識される。ステーシ
ョンはストリップ動作を実行することにより、トークン
を確保する。トークンのＳＤフィールドだけがリング上
に再生される。一旦トークンが確保されると、そのステ
ーションはパケット伝送を開始できる。最後のパケット
が伝送されると、そのステーションは直ちに新たなトー
クンを発生する。
チはＩＤＬＥポジションに移行する。リング上の得られ
たパケットの一部は無視され、パケットが伝送用トーク
ンを保持しているステーションに到着すると、それは除
去される。伝送しようとしているステーションはまずト
ークンを「確保」しなければならない。このトークンは
６シンボルパケットで、ただ一つ認識される。ステーシ
ョンはストリップ動作を実行することにより、トークン
を確保する。トークンのＳＤフィールドだけがリング上
に再生される。一旦トークンが確保されると、そのステ
ーションはパケット伝送を開始できる。最後のパケット
が伝送されると、そのステーションは直ちに新たなトー
クンを発生する。
【００３８】ＦＤＤＩは非同期である。すなわち、種々
のノードのクロックは共通の発信器で同期されていな
い。そのような周波数を同期することは非常にコストが
高い。しかし、各ノードは合意した伝送速度でもってデ
ータを送受信できる設備を有しており、データフォーマ
ットは効率的な伝送の為に確立される。ＦＤＤＩはこの
リングクロック問題に対し、興味ある解決法を採用して
いる。そのステーション全部、あるいはそのリング全部
を含む全リングは、データ伝送の間、同一のビット長さ
を有し続けなければならない。さもないと、フレームが
リング上で再生されるにつれて、ビットは喪失したり、
増加したりする。
のノードのクロックは共通の発信器で同期されていな
い。そのような周波数を同期することは非常にコストが
高い。しかし、各ノードは合意した伝送速度でもってデ
ータを送受信できる設備を有しており、データフォーマ
ットは効率的な伝送の為に確立される。ＦＤＤＩはこの
リングクロック問題に対し、興味ある解決法を採用して
いる。そのステーション全部、あるいはそのリング全部
を含む全リングは、データ伝送の間、同一のビット長さ
を有し続けなければならない。さもないと、フレームが
リング上で再生されるにつれて、ビットは喪失したり、
増加したりする。
【００３９】ジッタ、電圧、温度、寿命等の問題に直面
すると、そのような安定性は特定の条件によってのみ実
現される。各ノードにおいて、伸縮性バッファは受信器
と伝送器の間に挿入され、受信器は前の伝送ステーショ
ンのクロックに追従するために、種々の周波数クロック
を有し、伝送器は固定周波数クロックで動作する。各ス
テーションの伸縮性バッファは、各フレーム、まはトー
クンの先頭のプリアンブルの間再初期化される。これ
は、最初は１６個以上のシンボルとして、伝送されてい
るプリアンブルの長さを増加させたり、減少させたりす
る効果を有する。この伝送器のクロックは通常０．００
５％の安定性を有し、伸縮性バッファは１０ビットのデ
ータをストアする。従って、伸縮性バッファの制限を超
えずに重要データが伝送されると、クロックの正確性と
バッファの長さとの間でトレードオフの関係が成立す
る。
すると、そのような安定性は特定の条件によってのみ実
現される。各ノードにおいて、伸縮性バッファは受信器
と伝送器の間に挿入され、受信器は前の伝送ステーショ
ンのクロックに追従するために、種々の周波数クロック
を有し、伝送器は固定周波数クロックで動作する。各ス
テーションの伸縮性バッファは、各フレーム、まはトー
クンの先頭のプリアンブルの間再初期化される。これ
は、最初は１６個以上のシンボルとして、伝送されてい
るプリアンブルの長さを増加させたり、減少させたりす
る効果を有する。この伝送器のクロックは通常０．００
５％の安定性を有し、伸縮性バッファは１０ビットのデ
ータをストアする。従って、伸縮性バッファの制限を超
えずに重要データが伝送されると、クロックの正確性と
バッファの長さとの間でトレードオフの関係が成立す
る。
【００４０】図６にクロック再生回路６００が図示さ
れ、この再生回路６００はノードにおけるすべての機器
に対し、ライン９０上でタイミングソースを提供するた
めに、マスターノードとスレーブノードとの両方におい
て用いられている。スイッチ６２５はマスタータイミン
グソース（ポジション１）としての動作、または自走タ
イミングソース（ポジション２）としての動作、あるい
はスレーブタイミングソース（ポジション３）としての
動作を選択するために用いられている。
れ、この再生回路６００はノードにおけるすべての機器
に対し、ライン９０上でタイミングソースを提供するた
めに、マスターノードとスレーブノードとの両方におい
て用いられている。スイッチ６２５はマスタータイミン
グソース（ポジション１）としての動作、または自走タ
イミングソース（ポジション２）としての動作、あるい
はスレーブタイミングソース（ポジション３）としての
動作を選択するために用いられている。
【００４１】電話局におけるデジタル音声通信装置はア
ナログからデジタルへの変換を実行するに際し、基準周
波数として８ｋＨｚを用いているので、この８ｋＨｚが
同期通信の情報速度である。従って、電圧制御クリスタ
ル発振器（ＶＣＯ）６４０は８ｋＨｚの基準周波数のＮ
倍で動作する。そのため、そこでは非常に簡単に同期が
得られる。
ナログからデジタルへの変換を実行するに際し、基準周
波数として８ｋＨｚを用いているので、この８ｋＨｚが
同期通信の情報速度である。従って、電圧制御クリスタ
ル発振器（ＶＣＯ）６４０は８ｋＨｚの基準周波数のＮ
倍で動作する。そのため、そこでは非常に簡単に同期が
得られる。
【００４２】この実施例においては、ＶＣＯ６４０は
８．１９２ＭＨｚで、Ｎは１０２４である。同期は、非
同期で動作するノードでは必要ないが、同期するには付
加的な機器をあまり必要としない。例えば、実施例で
は、カウンター６２０はノードプロセッサ１０３（図
２）の一部であり、ゲートアレ６１０はいくつかのゲー
トをホストシステム内で複数の他のタスクを実行するに
際し、用いられるより大きなゲートアレイ（図示せず）
に付加する。自走モード（スイッチ６２５の第２ポジシ
ョン）ではＶＣＯ６４０は８．１９２ＭＨｚクリスタル
制御タイミング信号をすべての機器に提供する。このＶ
ＣＯ６４０は公知の市販の機器である。
８．１９２ＭＨｚで、Ｎは１０２４である。同期は、非
同期で動作するノードでは必要ないが、同期するには付
加的な機器をあまり必要としない。例えば、実施例で
は、カウンター６２０はノードプロセッサ１０３（図
２）の一部であり、ゲートアレ６１０はいくつかのゲー
トをホストシステム内で複数の他のタスクを実行するに
際し、用いられるより大きなゲートアレイ（図示せず）
に付加する。自走モード（スイッチ６２５の第２ポジシ
ョン）ではＶＣＯ６４０は８．１９２ＭＨｚクリスタル
制御タイミング信号をすべての機器に提供する。このＶ
ＣＯ６４０は公知の市販の機器である。
【００４３】ＶＣＯ６４０を８ｋＨｚ信号（これは電話
局により提供される）に同期化するには、スイッチ６２
５が第１ポジション（リングネットワークにタイミング
のマスターソースとしての動作が必要である）にある時
になされる。Ｎ分割カウンター６６０は８．１９２ＭＨ
ｚ信号を１０２４で割算（乗算）して、８ｋＨｚの方形
波で、その位相は入力ライン５０上の基準８ｋＨｚ信号
の位相と比較される。位相比較器６５０は通常の位相ロ
ックループであり、それは、例えば、７４ＨＣ４０４６
Ｍとして、ナションナルセミコンダクター社から市販さ
れている。
局により提供される）に同期化するには、スイッチ６２
５が第１ポジション（リングネットワークにタイミング
のマスターソースとしての動作が必要である）にある時
になされる。Ｎ分割カウンター６６０は８．１９２ＭＨ
ｚ信号を１０２４で割算（乗算）して、８ｋＨｚの方形
波で、その位相は入力ライン５０上の基準８ｋＨｚ信号
の位相と比較される。位相比較器６５０は通常の位相ロ
ックループであり、それは、例えば、７４ＨＣ４０４６
Ｍとして、ナションナルセミコンダクター社から市販さ
れている。
【００４４】位相比較器６５０の出力は、ＶＣＯ６４０
の周波数のエラーの測定値である。このエラー信号は２
進信号を含み、その論理レベルはＶＣＯ６４０の周波数
を増加／減少するために使用される。あるいは、他の２
値電圧の出力状態を有する位相比較器も本発明で使用で
きる。
の周波数のエラーの測定値である。このエラー信号は２
進信号を含み、その論理レベルはＶＣＯ６４０の周波数
を増加／減少するために使用される。あるいは、他の２
値電圧の出力状態を有する位相比較器も本発明で使用で
きる。
【００４５】以下に３状態ラッチ６１５を例として挙げ
説明する。その出力はＶＣＯの周波数を増加も減少もさ
せない出力状態を有する。位相比較器に入力する「Ａ」
と「Ｂ」が同一ならば、このＶＣＯは所望の周波数にあ
り、その出力信号は二つの論理レベルの間を切り替わ
る。ローパスフィルター６３０はＶＣＯ６４０への入力
点での時間変動信号をスムーズにするために使用され、
その平均電圧はＶＣＯ６４０に現れる。ＶＣＯ６４０の
を遠隔タイミングソースにより提供されるタイミング情
報への同期化には、スイッチ６２５がスレーブノードと
しての動作が必要な第３ポジションにある時に達成され
る。
説明する。その出力はＶＣＯの周波数を増加も減少もさ
せない出力状態を有する。位相比較器に入力する「Ａ」
と「Ｂ」が同一ならば、このＶＣＯは所望の周波数にあ
り、その出力信号は二つの論理レベルの間を切り替わ
る。ローパスフィルター６３０はＶＣＯ６４０への入力
点での時間変動信号をスムーズにするために使用され、
その平均電圧はＶＣＯ６４０に現れる。ＶＣＯ６４０の
を遠隔タイミングソースにより提供されるタイミング情
報への同期化には、スイッチ６２５がスレーブノードと
しての動作が必要な第３ポジションにある時に達成され
る。
【００４６】本発明に使用される基本的な論理を簡単に
述べる。同一の事象を測定している独立した観測者は、
同一の結果に至る。もし、至なければ、測定装置は結果
が同一になるまで調整される。本発明において、測定さ
れるべき事象はリングネットワークの単一の巡回の間、
データ信号が遭遇する時間遅延である。このリングネッ
トワークは、すべての観測者に同一であるため、すべて
の観測者は同一の時間遅延を測定する。しかし、同一の
時間遅延を測定しない原因は、測定を行うクロックが異
なるからである。
述べる。同一の事象を測定している独立した観測者は、
同一の結果に至る。もし、至なければ、測定装置は結果
が同一になるまで調整される。本発明において、測定さ
れるべき事象はリングネットワークの単一の巡回の間、
データ信号が遭遇する時間遅延である。このリングネッ
トワークは、すべての観測者に同一であるため、すべて
の観測者は同一の時間遅延を測定する。しかし、同一の
時間遅延を測定しない原因は、測定を行うクロックが異
なるからである。
【００４７】本発明においては、リングの時間遅延の公
式測定（リングレイテンシ）を実行する一人の観測者
（マスターノード）を指示する。そして、この測定値を
すべてのノードに伝達する。マスターノードと同期を取
りたいあるノードはリングレイテンシのそれ自身の測定
をなし、その値をマスターノードによってなされた公式
の測定値と比較し、そのクロックを調整して、リングレ
イテンシの測定値がマスターノードのそれと同一となる
ようにする。
式測定（リングレイテンシ）を実行する一人の観測者
（マスターノード）を指示する。そして、この測定値を
すべてのノードに伝達する。マスターノードと同期を取
りたいあるノードはリングレイテンシのそれ自身の測定
をなし、その値をマスターノードによってなされた公式
の測定値と比較し、そのクロックを調整して、リングレ
イテンシの測定値がマスターノードのそれと同一となる
ようにする。
【００４８】図６においてＶＣＯ６４０への調整はリン
グレイテンシ測定値の差に基づいてなされる。この時点
において、スイッチ６２５は第３ポジション（スレーブ
モード）にある。ＡＮＤゲート６１１はライン７０から
の３個の入力信号に応答して、カウンタ６２２にスター
トパルスを提供する。
グレイテンシ測定値の差に基づいてなされる。この時点
において、スイッチ６２５は第３ポジション（スレーブ
モード）にある。ＡＮＤゲート６１１はライン７０から
の３個の入力信号に応答して、カウンタ６２２にスター
トパルスを提供する。
【００４９】同期データパケットがメディアアクセスコ
ントローラ２４０（図２）から発生されると、ＡＮＤア
ンドゲート６１１へのすべての３個の入力は高であり、
その出力はまだ高である。ＡＭ７９Ｃ８３の装置を用い
ると、これらのリードはＲＤＹＴＢＹＴ、ＸＦＲＢＹＴ
Ｅ、ＸＭＥＤＡＶＳである。この同期パケットはノード
で生成され、再生された同期パケットではない。
ントローラ２４０（図２）から発生されると、ＡＮＤア
ンドゲート６１１へのすべての３個の入力は高であり、
その出力はまだ高である。ＡＭ７９Ｃ８３の装置を用い
ると、これらのリードはＲＤＹＴＢＹＴ、ＸＦＲＢＹＴ
Ｅ、ＸＭＥＤＡＶＳである。この同期パケットはノード
で生成され、再生された同期パケットではない。
【００５０】別の信号線ＦＳＶＬＤ＊はＭＡＣ２４０か
らきて、ノードがそのパケットを受信した時に、伝送さ
れたパケットは全体のリングに伝搬し、リングからスト
リップされる必要がある。この信号（ＦＳＶＬＤ＊）は
カウンター６２０をストップ（停止）するために使用さ
れ、カウンターの出力点に現われるその数は、スタート
とストップとの間で発生する８．１９２ＭＨｚクロック
のサイクル数で、ノードプロセッサ１０３（図２）に分
配されるリングレテンシの測定値である。ノードプロセ
ッサ１０３はこの数字をリングに伝送されるべき、次の
同期パケットの末端の添え字とする。このことはノード
はマスターノードかスレーブノードかの何れにも関わら
ず実行される。もし、ノードがマスターノードであれ
ば、プロセスは終了し、ノードがスレーブノードであれ
ば、このノードプロセッサはカウンター６２０から読み
込まれた値と、最後の同期パケットに伝送されたマスタ
ーノードの値とを比較する。これらの値はノードプロセ
ッサの中で互いにその差が取られ、その差はラッチ６１
５に送られる。
らきて、ノードがそのパケットを受信した時に、伝送さ
れたパケットは全体のリングに伝搬し、リングからスト
リップされる必要がある。この信号（ＦＳＶＬＤ＊）は
カウンター６２０をストップ（停止）するために使用さ
れ、カウンターの出力点に現われるその数は、スタート
とストップとの間で発生する８．１９２ＭＨｚクロック
のサイクル数で、ノードプロセッサ１０３（図２）に分
配されるリングレテンシの測定値である。ノードプロセ
ッサ１０３はこの数字をリングに伝送されるべき、次の
同期パケットの末端の添え字とする。このことはノード
はマスターノードかスレーブノードかの何れにも関わら
ず実行される。もし、ノードがマスターノードであれ
ば、プロセスは終了し、ノードがスレーブノードであれ
ば、このノードプロセッサはカウンター６２０から読み
込まれた値と、最後の同期パケットに伝送されたマスタ
ーノードの値とを比較する。これらの値はノードプロセ
ッサの中で互いにその差が取られ、その差はラッチ６１
５に送られる。
【００５１】
【発明の効果】この実施例において、ラッチ６１５は三
個の出力状態を提出し、すなわち、＋５ボルト、接地、
あるいは、開路である。これらの状態は電圧制御クリス
タル発信器６４０の周波数を増加させたり、減少させた
り、または、影響しないように使用される。
個の出力状態を提出し、すなわち、＋５ボルト、接地、
あるいは、開路である。これらの状態は電圧制御クリス
タル発信器６４０の周波数を増加させたり、減少させた
り、または、影響しないように使用される。
【００５２】本発明は前記した一実施例以外に、その変
更例として、光ファイバ以外のネットワーク、リングレ
テンシとしては、データパケットがリングを単一の巡回
以外のもの、あるいは、ノード接合として、直列以外の
並列でも良い。さらに、逆回転リングのネットワークに
おいては、何れのリングもリングレテンシの測定に使用
してもよく、何れのリングもそのような測定値を伝送す
るために使用しても良い。
更例として、光ファイバ以外のネットワーク、リングレ
テンシとしては、データパケットがリングを単一の巡回
以外のもの、あるいは、ノード接合として、直列以外の
並列でも良い。さらに、逆回転リングのネットワークに
おいては、何れのリングもリングレテンシの測定に使用
してもよく、何れのリングもそのような測定値を伝送す
るために使用しても良い。
【００５２】
【効果】以上述べた如く、本発明によれば、リング型ネ
ットワークの複数のノード間のデータが遭遇するタイム
ディレーを測定比較することにより、これらの二つの測
定値間の誤差はスレーブにおけるクロックの周波数を調
整することができる。
ットワークの複数のノード間のデータが遭遇するタイム
ディレーを測定比較することにより、これらの二つの測
定値間の誤差はスレーブにおけるクロックの周波数を調
整することができる。
【図１】逆回転リングと，異なるホストシステム装置に
サーブする複数のノードとを有するリングネットワーク
を図示する。
サーブする複数のノードとを有するリングネットワーク
を図示する。
【図２】本発明の特定のノードで使用される装置のブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】ファイバ分散データインターフェース（ＦＤＤ
Ｉ）に使用されるデータパケットの例を示す。
Ｉ）に使用されるデータパケットの例を示す。
【図４】データパケットをネットワークに再生する際、
ノードにおけるメディアアクセスコントローラの動作を
示す図である。
ノードにおけるメディアアクセスコントローラの動作を
示す図である。
【図５】アイドルデータパケットをネットワークに提供
する際、ノードにおけるメディアアクセスコントローラ
の動作を説明する図である。
する際、ノードにおけるメディアアクセスコントローラ
の動作を説明する図である。
【図６】本発明のクロック再生の詳細を示す図である。
１０ 第１リング（光ファイバ） ２０ 逆回転第２リング（光ファイバ） ３０ ネットワーク ４０ バス ５０ ライン １００ ホストシステム １０１ ステーション １０２ ステーション １０３ ノードプロセッサ １０４ 同期＆非同期インタフェース １１０ メインフレーム １２０ ＰＢＸ（構内電話交換器） １２１ ステーション １２２ ステーション １３０ ゲートウェイ １３１ ステーション １３２ ステーション １４０ ゲートウェイ ２００ ネットワークインターフェース ２１０ データパスコントローラ ２２０ ＲＡＭバッファコントローラ ２３０ バッファメモリ ２４０ メディアアクセスコントローラ（ＭＡＣ） ２５０ 送信器 ２５１ 光伝送器 ２６０ 受信器 ２６１ 光受信器 ２７０ 伝送器 ２７１ 光伝送器 ２８０ 受信器 ２８１ 光受信器 ３００ ネットワークインターフェース ６００ クロック再生器 ６１０ ケートアレイ ６１５ ３状態ラッチ ６２０ カウンタ ６３０ ローパスフィルタ ６４０ 電圧制御発振器 ６５０ 位相比較器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−99645（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−119341（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−5654（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−6954（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−245731（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】 リング型通信網のマスターノード（１０
０、２００）と少なくとも１つのスレーブノード（１１
０、３００）とを接続する通信ネットワーク（１０）に
おいて、 各ノードは、そのノードの装置にタイミング信号を提供
するクロック（６４０）とリング型通信網にデータを送
受信する手段（２５０、２５１、２８０、２８１）とを
有し、 前記マスターノードは、 前記マスターノードのクロック（６４０）に応答して、
前記リング型通信網を伝播するデータが遭遇する第１時
間遅延を測定する手段（１０３、２４０、６１０、６２
０）と、前記第１時間遅延の測定値をスレーブノードに
伝送する手段（１０、２００）とを有し、 前記スレーブノードは、 スレーブノードのクロック（６４０）に応答して、リン
グ型通信網を伝播するデータが遭遇する第２時間遅延を
測定する手段（１０３、２４０、６１０、６２０）と、 マスターノードからの第１時間遅延の測定値を受信する
手段（３００）と、 第１時間遅延と第２時間遅延の測定値の差に応答して、
スレーブノードのクロックの周波数がマスターノードの
クロックの周波数と所定の関係になるように、スレーブ
ノードのクロックの周波数を調整する手段（１０３、６
１５、６２５、６３０）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】 第１時間遅延の測定値が、リング型通信
網（１０）を介して、スレーブノード（１１０、３０
０）に伝送されることを特徴とする請求項１の通信ネッ
トワーク。 - 【請求項３】 前記時間遅延は、データパケット（３１
０）がリング型通信網（１０）に入る時間と、 前記デ
ータパケットがネットワーク内に存在する時間との間に
発生するクロックサイクルの数をカウントすることによ
って測定され、前記データパケットは、前記測定を実行
するノードにより伝送及び受信されることを特徴とする
請求項１の通信ネットワーク。 - 【請求項４】 スレーブノード（１１０、３００）のク
ロック（６４０）の周波数と、マスターノード（１０
０、２００）のクロック（６４０）の周波数の間の所定
の関係とは等しいことを特徴とする請求項１の通信ネッ
トワーク。 - 【請求項５】 異なる場所におけるクロック（６４０）
間の周波数同期を確立する方法において、 各場所は、共通の伝送媒体（１０）にアクセス可能で、
この通信媒体を介して、信号の伝播遅延を測定するのに
適した装置（１０３、２４０、６１０、６２０）を有
し、 各場所における前記伝送媒体を介して、伝播遅延を測定
するステップと、 ある場所から他の場所へ伝播遅延の値を通信するステッ
プと、 各場所における伝播遅延の測定時間の差に応じて、他の
場所のクロックの周波数を変更するステップとを有する
ことを特徴とする周波数同期確立方法。
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