JP3872847B2 - イーサネットに対する全二重フロー制御 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般にイーサネット・ネットワークを含んでいるネットワークに関し、より特定的には、全二重フロー制御を有しているイーサネット・ネットワークをインプリメントすることに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ネットワークは、多数のワークステーション、コンピュータまたは他の装置（以下、集合的に“コンピュータ”）を互いに通信させる通信施設である。ネットワークの一部は、例えば、（個々に一つ以上の中央処理装置、ランダム・アクセス及び永続性メモリを備えうる）コンピュータまたはステーション、インターフェイス・コンポーネント、それらを接続するために用いられるケーブルまたは光ファイバ、並びにネットワークにわたる情報へのアクセス及び情報のフローを支配するソフトウェアのような、ハードウェア及びソフトウェアを含む。データ・フローが１００メガビット／秒（“Ｍｂｐｓ”）以上であるようなネットワークでは、送信媒体は、しばしば光ファイバである。例えば、１０Ｍｂｐｓのように、遅いデータ速度のネットワークでは、送信媒体は、同軸ケーブルまたは、しばしばイーサネット・ネットワークに対するように、撚り線でありうる。
【０００３】
ネットワークでは、ネットワーク・アーキテクチャは、プロトコル、メッセージ・フォーマット、コンピュータ及び装置及びソフトウェアが尊守しなければならない他の標準を画定する。ほとんどのネットワーク・アーキテクチャは、所与の層が特定の機能の組を実行し、かつ特定のサービスの組を供給することに責任がある機能層を備えているモデルを採用していた。それゆえに、各層によって供給されるサービス及び層間インターフェイスは、ネットワーク・アーキテクチャを画定することができる。プロトコルは、層インターフェイスにわたり網羅されるサービス及びそのサービスの一部として実行された処理に従う規則を画定する。
多数の組織または機構がネットワーキング・コミュニティ内で受け入れられたモデル及び標準を提案した。国際標準化機構（“ＩＳＯ）”は、例えば、オープン・システム相互接続（“ＯＳＩ”）アーキテクチャと呼ばれるコンピュータ・ネットワーキングに対する７層基準モードを提案した。別の標準の組は、ＩＥＥＥプロジェクト８０２として知られる提案ローカル・エリア・ネットワーク（“ＬＡＮ”）標準の米国電気電子学会（“ＩＥＥＥ”）組によって公表された。このモデルは、７層ＯＳＩモデルに準拠するが、最も低い２つのＯＳＩ層、具体的には物理層及びデータ・リンク層に直接的に単独に準拠する。
【０００４】
図１は、二つのコンピュータ１０、１０’が物理リンク媒体２０、例えば、ケーブルにわたり互いにデータを通信することができるような、ＩＳＯ７層モデルへのＩＥＥＥプロジェクト８０２変更によるネットワークを示す。勿論、実際には、ネットワークは、二つではなく多くのコンピュータを有しうる。
ＩＳＯ及びプロジェクト８０２モデルの両方における最底部層３０は、物理送信媒体（例えば、ケーブル２０）にわたるビット・ストリームの送信を許容するために二つの装置（例えば、コンピュータ１０、１０’）間の接続に係わる物理層である。それゆえに、物理層３０は、ケーブリングの型、ケーブル・プラグ、コネクタ、等に係わる。
以下に説明するように、本発明は、キャリア検知多重アクセス／衝突検知機能標準（“ＣＳＭＡ／ＣＤ”）を尊守しているイーサネット・ネットワークに指向される。ＣＳＭＡ／ＣＤ用８０２モデルでは、媒体独立インターフェイス（“ＭＩＩ”）標準によって画定された調和(reconciliation)インターフェイス４０は、物理層３０と媒体アクセス制御（“ＭＡＣ”）サブレイヤ５０Ｂとの間の調和サブレイヤ４０インターフェイスに対して存在する。既存のＭＩＩ信号セットは、データの送信及び受信に対する独立した４ビット−幅経路を供給し、かつリンク・レベル・データ・フロー制御に対する特定の“フック”(hooks) を含む。（ここに用いたように、フロー制御は、ネットワーク、またはネットワーク内の一以上のリンクへのアクセスを禁止することを参照する。）
興味があることに、ＭＩＩの採用前には、ＭＡＣ標準が、物理層から送信及び受信媒体の状態を記述するために用いられるＭＡＣへの単一のキャリヤ検知信号（“ＣＲＳ”）を画定していた。この一つのＣＲＳ信号は、データ送信の繰り延べ(deferral)をインプリメントするためにＭＡＣ送信処理によって、かつ受信したデータをフレームするためにＭＡＣ受信処理によって用いられていた。ＭＩＩの導入により、この一つのＣＲＳ信号は、データ送信の繰り延べをインプリメントするためにＭＡＣ送信処理に再び行ったＣＲＳ信号の中に、及びＭＡＣ受信処理に行った受信データ有効（“ＲＸ＿ＤＶ”）信号の中に切り離された。それゆえに、ＭＩＩで、ＣＲＳは、ＭＡＣ送信処理によって単独で用いられる。
【０００５】
ＭＩＩ下では、データ及び区切り記号(delimiters)は、対応しているクロックに同期し、かつ二つの非同期媒体状態信号、具体的には、キャリヤ検知（“ＣＲＳ”）、及び衝突（“ＣＯＬ”）が供給される。ＭＩＩは、制御及び状態収集(gathering) 、具体的には、管理データ・クロック（“ＭＤＣ”）、及び管理データ入力／出力（“ＭＤＩＯ”に対する二線直列管理インターフェイスを供給する。ＯＳＩ７層モデルでは、物理層の上の層は、ネットワーク・ノード間でのデータ・フレームのエラー・フリー送信の責任があるデータ・リンク層である。データ・リンク制御プロトコルは、物理送信媒体についての考慮からモデルのより高い層を遮蔽(shield)もしなければならない、この層の動作及びインターフェイスを記述する。
【０００６】
しかし、図１に示した８０２モデルでは、データ・リンク層は、ＭＡＣ層５０Ｂ及びオーバレイイング論理リンク制御（“ＬＬＣ”）層５０Ａに更に分割される。媒体アクセス制御サブレイヤは、物理送信媒体の使用を制御する方法を決定するためにアクセス制御方法に係わる。ＬＬＣサブレイヤ５０Ａは、媒体−独立データ・リンク機能の責任があり、かつネットワークがインプリメントされる方法とは独立して上記ネットワーク層６０にＬＡＮサービスをアクセスさせる。８０２アーキテクチャによれば、ＬＬＣサブレイヤ５０Ａは、ワイド・エリア・ネットワークにおける通常のデータ・リンク・プロトコルと同じようにネットワーク６０へのサービスを供給する。
ＭＡＣサブレイヤ５０Ｂは、オーバレイイングＬＬＣサブレイヤ５０Ａへのサービスを供給し、かつネットワーク上の異なる局の間中で送信媒体の共有を管理する。媒体アクセス管理機能は、必要な制御情報が追加された後データ封止機能からフレームを受信する。その後、媒体アクセス管理は、データの物理送信を確実にすることの責任がある。イーサネット全二重環境におけるデータ・フレームは、１，５１８バイトの最大サイズを有する。
【０００７】
多数の８０２標準がＭＡＣサブレイヤ５０Ｂに対して存在するが、キャリヤ検知多重アクセス／衝突検知（“ＣＳＭＡ／ＣＤ”）標準だけが、本発明、より特定的には、８０２．３標準に関連する。既存の８０２．３ＭＡＣ標準は、Deference （ディファレンス）処理、及びWatchForCollision （ウォッチ・フォー・コリジョン）及びBackOff （バックオフ）手順を含んでいる、ハーフ二重環境におけるフロー制御を実行するための多数の機構を現在含む。ＣＳＭＡ／ＣＤは、ＭＡＣサブレイヤ５０Ｂそれ自身によって実行されるデータ封止／非封止及び媒体アクセス管理機能を画定し、データ符号化／復号機能は、アンダーレイイング物理層３０によって実行される。
データの物理送信は、ネットワークがクリアになるまで送信を遅らせるためにキャリヤ検知を用いることにより確実に行われうる。簡単に言えば、送信局（例えば、コンピュータまたはユーザ１０）は、別の局（例えば、コンピュータまたはユーザ１０）がメッセージを現在送信しているか否かを決定すべく、例えば、媒体がフリーであるか否かを学ぶべく、送信する前に送信媒体（例えば、ケーブル２０）を聴くかまたは監視する。物理層３０のサービスを用いることにより、媒体アクセス管理は、送信媒体（またはキャリヤ）現在用いられているか否かを決定する。媒体が用いられていないならば、媒体アクセス管理は、送信のために物理層３０へデータ・フレームをパスする。フレームの送信が開始した後でも、媒体アクセス管理は、キャリヤを監視し続ける。キャリヤがビジーであれば、媒体アクセス管理は、他の局が送信しなくなるまで監視し続ける。次いで、媒体アクセス管理は、ネットワークにクリアさせるために指定されたランダム時間待ちその後送信を開始する。
【０００８】
しかし、送るべきメッセージを有している他の局は、全て同時に聴き、送信媒体が静かに思えることを識別し、かつ同時にメッセージを送信し始める。結果は、衝突及び誤送信された(garbled) メッセージである。信号衝突が検出されたならば、受信局は、誤送信された送信を無視し、送信局は、すぐにメッセージを送信することを停止しかつ媒体にわたりジャミング(jamming) 信号を送信する。衝突に続いて、送信局は、キャリヤがクリアすべきランダム・バックオフ−遅延期間を待った後に再び送信することを試みる。それゆえに、送信している局は、衝突が発生しなかったことを確実にすべく充分に長く聴かなければならない。
図１では、ネットワーク層６０は、一つのネットワーク・ノードから別のものへのデータのルーティングを考慮する。ネットワーク・ノード間にデータを送ることがネットワーク層６０の役割である。
【０００９】
トランスポート層７０は、一度接続が局間で確立されたならば同意した品質のレベルで二局間にデータ転送を供給する。トランスポート層７０は、用いられるべき特定のサービスのクラスを選択し、維持されたサービス品質を確実にすべく送信を監視し、かつ品質を維持することができないならば局（またはユーザ）にアドバイスする。
セッション層８０は、局間に発生している対話を組織しかつ同期するサービスを供給し、かつ局間のデータ交換を管理する。そのように、セッション層８０は、それらが同時にまたは交互に送りかつ受け取ることができるかに基づき、局がデータを送りかつ受け取ることができるときを制御する。
プレゼンテーション層９０は、情報が有意味的にネットワーク・ユーザに与えられ、かつ文字コード翻訳または変換サービス、データ変換、データ圧縮及び拡張サービスを供給しうることを確実にする。
【００１０】
アプリケーション層１００は、情報交換のためのシステム相互接続施設をアクセスするためのアプリケーション処理に対する機構を供給する。アプリケーション層は、ユーザ間接続を確立及び終了し、かつ相互接続されたシステム及びそれらが採用する資源を監視及び管理するために用いられたサービスを供給する。
当業者は、図１に示したネットワークがハーフ二重（または共有）、または全二重でありうるということに注目する。ハーフ二重では、単一共有通信経路があり、かつあらゆる所与の時間で局は、送信及び監視できるか、または受信できるが、決して同時に送信及び受信できない。ハーフ二重環境では、ＭＡＣ層５０Ｂは、送信すべきネットワークを用いることを望んでいる局が ネットワークがビジーか否かを学ぶためにまず聴かなければならないような、ＣＳＭＡＤ／ＣＤアルゴリズム、例えば、ＩＥＥＥ８０２．３を用いる。ビジーであれば、送信することを望んでいる局は、送信を遅らせるが、ネットワークがアイドルになることを待っている間に媒体状態を監視し続ける。アイドルであれば、局は、送信することを開始できる。送信している間に、局は、別の局も同じ時間に送信すること、または重複するように送信することを始めないことを確実にすべく、例えば、衝突がないことを確実にすべく、ネットワークを監視し続ける。同様に、局がデータを受け取るときに、それは、同時送信することを禁止される。
【００１１】
そのように、ＣＳＭＡ／ＣＤアルゴリズムは、ネットワークが適切に準備されるまでハーフ二重ネットワークの中に到着する新しいデータのアクセスを禁止または遅らせる有用なペーシング機構を供給する。更に、通称バックプレッシャ・アルゴリズムは、また、その局に送信することによってネットワークの中にデータを送ることを局に禁止すべくハーフ二重環境において用いられる。送信の受け取りは、送信すべき局にネットワークがビジーであることを信じさせ、かつ送信を遅らせるかまたは禁止させる。
対象的に、全二重では、送信及び受信通信経路があり、かつ一つ以上の局が同時に送信かつ受信しうる。双方向通信チャネルまたは経路は、事実、多重線またはケーブル、または、たぶん周波数分割を用いて、両方向に送信及び受信信号を同時に搬送する単一線またはケーブルでありうる。全二重ネットワークは、ハーフ二重ネットワークより高いデータ速度、しばしば１００Ｍｂｐｓ、を供給でき、かつより迅速な通信速度なのでしばしば好まれる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
残念ながら、全二重環境に行くことにおいて、衝突回避及び送信遅延に対するＩＥＥＥ ８０２．３ ＣＳＭＡ／ＣＤ ＭＡＣ ハーフ二重機構は、断念されなければならない。全二重環境では、ハーフ二重ネットワークではフロー制御の対象である送信局は、受信局が送信できると同時に送信することを許可される。“衝突”の概念または衝突を回避することは、全二重環境では無意味である。更に、全二重ネットワークにわたり送信することを望んでいる局が媒体を監視しないので、ハーフ二重遅延及びバックプレッシャー・フロー制御手順もまた無用である。それゆえに、種々のハーフ二重ＣＳＭＡ／ＣＤデータ・ペーシング機構は、ネットワークへのアクセスを制御または制限するために全二重で用いることができない。しかしながら、全二重ネットワークは、それでも、局が送信することを禁止する機構を必要とする。
【００１３】
全二重ネットワークが有限である資源を含むので、フロー制御の必要性が生じる。ネットワークは、二つのネットワーク・セグメントを一緒に接続しかつセグメント間でデータを移動するスイッチ、ルータ、ブリッジ等のデバイスを含む。これらのデバイスは、例えば、たぶん、ほんの１０Ｍｂｐｓを処理できるように構成されたネットワーク・リンクに与えられたか、または他の資源が占有されるときにそれ以外の機能に与えられた１００Ｍｂｐｓ入力データのように、異なる速度で信号を搬送しているリンク間でデータ速度適用を収容すべくバッファ・メモリを一般に含む。そのようなデバイスがよりスローな読出しの間に迅速に到着するデータを一時的に記憶できると同時に、機構がネットワークの中への新しいネットワークのエントリを停止またはスローしないか、または少なくともリンクが混雑したデバイスを含んでいない限り、デバイス・メモリは、容易に充填しかつ過度に詰込むことができる。（ハーフ二重ネットワークは、異なるデータ速度を伴うリンクも有することができると同時に、非常に多くのデータが特に１００Ｍｂｐｓでフローするような全二重ネットワークで問題は、悪化される。）
残念ながら、従来技術では、データ・スループットを犠牲にしないでそのようなデータ混雑(data congestion) 及び合成データ損失を回避する全二重イーサネット・ネットワークに対するフロー制御機構が存在しない。トランスポート層で全二重ネットワークにおいてインプリメントされたフロー制御デバイスは、スローでありかつ効率が悪い。トランスポート層機構は、データ混雑条件及びスロー送信速度を検知することができる。残念ながら、データ・スループットは、そのようなフロー制御機構を用いている混雑したデバイスに関連付けられた速度よりもスローである。それゆえに、１００Ｍｂｐｓでデータを受け取っている１０Ｍｂｐｓデバイスからのデータ出力は、デバイスに関連付けられた１０Ｍｂｐｓ速度よりも実質的に少ない。
【００１４】
それゆえに、全二重イーサネット・ネットワークのためのフロー制御機構に対する必要性が存在する。好ましくは、そのような機構は、既存のネットワーク及び標準とのバック互換性を維持すると同時に、フロー制御方法としてＣＳＭＡ／ＣＤ衝突及び全二重イーサネット・ネットワークへの遅延アクセスを供給すべきである。そのような方法は、受信局またはデバイスがデータで混雑すべき（または、する）ときを検知すべきでありかつ送信局または装置が現在のデータが処理できるまで新しいデータを送信することを一時的に禁止すべきである。
既存のネットワーク及び装置及びソフトウェアと互換性があるために、そのようなフロー制御は、ＩＥＥＥ ８０２標準に準拠すべきである。更に、そのワイド・ユーズを促進するために、そのようなフロー制御機構は、そのような標準に対するマイナーな変更だけを含むべきである。そのような機構は、高速デバイスに結合されたスロー・デバイスからのデバイス速度がスロー・デバイスのデータ速度ケイパビリティであるようにフローを制御すべきである。更に、フロー制御がフロー制御信号が比較的頻繁に送られるような“リフレッシュ”モードを含むべきであると同時に、タイム・アウト機構に対するオプションが、再起動フロー制御信号がなんらかにより送信局によって受け取られない場合にフロー制御を停止させるために供給されるべきである。
【００１５】
更に、その送信機処理及び受信機処理がそれぞれ個別にかつ独立に発生された信号に応答するＭＡＣ層に対する全二重イーサネット・ネットワークの必要性がある。
本発明は、全二重イーサネット・ネットワークに対するそのようなフロー制御機構及びそのようなＭＡＣ層を開示する。
本発明の目的は、無損失な方法で全二重イーサネット・ネットワークにおけるフロー制御をインプリメントするＣＳＭＡ／ＣＤを提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、各局が少なくとも物理層及び調和サブレイヤ並びにその間に媒体独立インターフェイス（ＭＩＩ）、媒体アクセス制御層を含んでいるように画定可能であり、その間に信号の送信のために第２の局に媒体によって結合された少なくとも第１の局を含む全二重イーサネット・ネットワークに使用するフロー制御方法であって、（ａ）第２の局の資源が混雑のしきい値レベルにアプローチするときに、第２の局に第１の局まで媒体にわたり第１のフロー制御（ＸＯＦＦ）信号を周期的に送信させ、及び第２の局に第１の局まで媒体にわたりさもなければ第２のフロー制御（ＸＯＮ）信号を周期的に送信させ、ＸＯＦＦ及びＸＯＮ信号は、媒体にわたり送信可能なデータ信号から識別可能であり；（ｂ）ＸＯＦＦフロー制御の受信により、第１の局にキャリヤ検知（ＣＲＳ）信号を、ＣＲＳフロー制御信号のディアサートを指令している制御信号の第１の局による受信まで継続的にアサートさせる段階を具備し、ＣＲＳのアサーションは、第２の局からのＸＯＮ信号の第１の局による受信を越えない期間で継続し；ＣＲＳフロー制御信号のアサーションの間、第１の局は、フロー制御されるフロー制御方法によって達成される。
【００１７】
本発明の方法では、段階（ｂ）で、第１の局の物理層は、フロー制御信号を受け取り、復号し、かつ認識し、そしてＸＯＦＦフロー制御信号の認識は、続いて送信されるＸＯＮ制御信号の第２の局による送信を越えない時間間隔の間まで第１の局の媒体アクセス制御層に更なる送信を遅延させる第１の局の物理層を結果として生ずるようにしてもよい。
本発明の方法では、段階（ｂ）で、フロー制御信号の受信、復号及び認識により、第１の局の物理層は、第１の局の媒体アクセス制御層に、ＸＯＮ制御信号またはタイム・アウト信号の受信のより早い発生まで遅延させるようにしてもよい。
本発明では、ＭＩＩインターフェイスは、送信データ（ＴＸＤ＜３：０＞）、送信クロック（ＴＸ＿ＣＬＫ）、送信イネーブル（ＴＸ＿ＥＮ）、及び送信エラー（ＴＸ＿ＥＲ）を含んでいるデータ送信経路を供給し、かつ受信データ（ＲＸＤ＜３：０＞）、受信クロック（ＲＸ＿ＣＬＫ）、受信データ有効（ＲＸ＿ＤＶ）、及び受信エラー（ＲＸ＿ＥＲ）を含んでいる受信経路を供給し、かつキャリヤ検知（ＣＲＳ）及び衝突（ＣＯＬ）を含んでいる非同期媒体状態信号を供給し、管理データ・クロック（ＭＤＣ）及び管理データ入力／出力（ＭＤＩＯ）を含んでいる制御及び状態収集に対する管理インターフェイスを更に供給し；ＴＸ＿ＣＬＫは、継続的にアクティブであり、ＲＸ＿ＣＬＫは、第１の局からのデータの第２の局による受信の間、及びパケット間間隙（ＩＰＧ）の間、継続的にアクティブであり；かつ第１の局によるデータの送信及び受信は、プロトコル・データ・ユニット（ＰＤＵ）で割込みされないようにしてもよい。
【００１８】
本発明の方法では、段階（ａ）で、局は、プリミティブＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ｒｅｑｕｅｓｔ＿ｔｙｐｅ）を用いてＸＯＮまたはＸＯＦＦ信号の送信を起動し、ここでｒｅｑｕｅｓｔ＿ｔｙｐｅ：ＳＴＡＲＴ，ＳＴＯＰであってもよい。
本発明の方法では、段階（ｂ）で、局は、プリミティブＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ．ｉｎｄｉｃａｔｅ（ｉｎｄｉｃａｔｅ＿ｔｙｐｅ）を用いてＸＯＮまたはＸＯＦＦ信号を受信し、ここでｉｎｄｉｃａｔｅ＿ｔｙｐｅ：ＳＴＡＲＴ，ＳＴＯＰであってもよい。
本発明の方法では、段階（ｂ）で、局は、プリミティブＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ＿Ｒｅｌｅａｓｅ．ｒｅｑｕｅｓｔ（）を用いて送信されたＸＯＮ信号の非受信から回復してもよい。
【００１９】
本発明の方法では、段階（ａ）で、ＸＯＦＦフロー制御信号は、停止フロー制御要求サービス・プリミティブ（ＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ＳＴＯＰ））に応じて第２の局の調和層によって生成され、かつ送信データ信号（＜ＴＸＤ＜３：０＞＝＜ｐａｔｔｅｒｎ１＞ 、ディアサート送信イネーブル信号（ＴＸ＿ＥＮ）、及びアサート送信エラー信号（ＴＸ＿ＥＲ））として一つの受信クロック（ＲＸ＿ＣＬＫ）周期で第２の局のＭＩＩインターフェイス上で搬送され、＜ｐａｔｔｅｒｎ１＞は、ＸＯＦＦフロー制御信号を表しているビット・パターンであってもよい。
本発明の方法では、段階（ａ）で、ＸＯＮフロー制御信号は、開始フロー制御要求サービス・プリミティブ（ＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ＳＴＡＲＴ））に応じて第２の局の調和層によって生成され、かつ送信データ信号（＜ＴＸＤ＜３：０＞＝＜ｐａｔｔｅｒｎ２＞ 、ディアサート送信イネーブル信号（ＴＸ＿ＥＮ）、及びアサート送信エラー信号（ＴＸ＿ＥＲ））として一つの送信クロック（ＴＸ＿ＣＬＫ）周期で第２の局のＭＩＩインターフェイス上で搬送され、＜ｐａｔｔｅｒｎ２＞は、ＸＯＮフロー制御信号を表しているビット・パターンであってもよい。
【００２０】
本発明の方法では、第１の局の物理層は、第２の局からのＸＯＦＦ信号の受信により、受信データ信号（ＲＸＤ＜３：０＞＝＜ｐａｔｔｅｒｎ１＞、ディアサート受信データ有効信号（ＲＸ＿ＤＶ）、及びアサート受信エラー信号（ＲＸ＿ＥＲ））としてＭＩＩインターフェイス上で搬送される第１の局の調和層にＸＯＦＦ信号を発行し、ｐａｔｔｅｒｎ１は、ＸＯＦＦフロー制御信号を表しているビット・パターンであってもよい
本発明の方法では、第１の局の物理層は、第２の局からのＸＯＮ信号の受信により、受信データ信号（ＲＸＤ＜３：０＞＝＜ｐａｔｔｅｒｎ２＞、ディアサート受信データ有効信号（ＲＸ＿ＤＶ）、及びアサート受信エラー信号（ＲＸ＿ＥＲ））としてＭＩＩインターフェイス上で搬送される第１の局の調和層にＸＯＮメッセージを発行し、ｐａｔｔｅｒｎ２は、ＸＯＮフロー制御信号を表しているビット・パターンであってもよい。
【００２１】
本発明の方法では、第１の局の調和層は、ＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ＿Ｒｅｌｅａｓｅ．ｒｅｑｕｅｓｔ（）プリミティブに応じてＲＥＬＥＡＳＥメッセージを発行し、ＲＥＬＥＡＳＥメッセージは、送信データ信号（ＴＸＤ＜３：０＞＝＜ｐａｔｔｅｒｎ３＞、ディアサート送信イネーブル信号（ＴＸ＿ＥＮ）、及びアサート送信エラー信号（ＴＸ＿ＥＲ）としてＭＩＩインターフェイス上で搬送され、ｐａｔｔｅｒｎ３は、ＲＥＬＥＡＳＥ信号を表しているビット・パターンであってもよい。
本発明の方法では、ＸＯＮ制御信号及びＸＯＦＦフロー制御信号の少なくとも適切な一つは、少なくとも一つのパケット間間隙（ＩＰＧ）の間に送信されてもよい。
【００２２】
本発明の方法では、ＸＯＮ制御信号及びＸＯＦＦフロー制御信号の少なくとも適切な一つは、媒体にわたり送信されたデータのフレームに関連付けられたプリアンブルの最初の半分の間に送信されてもよい。
本発明の方法では、ＸＯＮ制御信号及びＸＯＦＦフロー制御信号の少なくとも適切な一つは、各パケット間間隙（ＩＰＧ）の間に送信されてもよい。
本発明の方法では、フロー制御は、無損失であってもよい。
本発明の方法では、少なくとも第１の局は、第２の局からのＸＯＦＦ制御信号の該第１の局による受信により、ＸＯＮ信号が第２の局から第１の局によって受信されなかったとしてもその後に第１の局がＣＲＳ信号をディアサートするタイム・アウト間隔を生成する、タイマを更に含んでもよい。
【００２３】
本発明の方法では、ネットワークは、ＩＥＥＥ８０２−規格に準拠しており、第１の局及び第２の局は、同一であってもよい。
本発明の方法では、局は、局の物理層からのキャリヤ検知信号（ＣＲＳ）に応答する遅延機構を含んでいる送信機処理を有している媒体アクセス層を含み、かつ媒体アクセス層は、局の物理層からの受信データ有効（ＲＸ＿ＤＶ）に応答するビット受信機機構フレーミング・データを含んでいる受信機処理を更に有してもよい。
【００２４】
【作用】
本発明は、フロー制御されるべき局の送信及び受信処理の両方の状態を記述するために単一信号に依存することなく、無損失な方法で全二重イーサネット・ネットワークにおけるフロー制御をインプリメントするためにＣＳＭＡ／ＣＤを用いる。フロー制御送信オン／オフ（“ＸＯＮ／ＸＯＦＦ”）メッセージは、そのデータ出力が制御される送信局まで物理層をわたり、間もなく混雑される受信局によって送信される。ＸＯＮ／ＸＯＦＦ信号は、普通のデータから識別可能なフォーマットを有しかつＩＰＧ毎のように頻繁にデータ・フレーム間のパケット間間隙（“ＩＰＧ”）で送信されるのが好ましい。受信局資源が少なくとも追加データのフレームを受信することができるならば、ＸＯＮがＩＰＧの間に伝送されるか、さもなければ、ＸＯＦＦが伝送される。代替的に、各信号フレームの後のＸＯＮ／ＸＯＦＦを送る（例えば、“リフレッシュする”）よりも、送信局内のタイマがＸＯＦＦの受信によってスタートされうるし、かつ所与の時間の満了後、送信は、（たぶんデータの汚染により）ＸＯＮが受信されなくても再スタートすることができる。タイマ機構は、ＸＯＮ制御信号がフロー制御された送信局によって受信されることに失敗したならば送信の再確立を確実にすべくパー(per) ／ＩＰＧリフレッシュ制御信号で用いられうる。
【００２５】
媒体の他端における送信局の物理層では、独自にフォーマットされたフロー制御メッセージが受信され、復号され、かつ互い区別されかつデータから区別される。ＸＯＦＦが認識されたならば、送信局は、そのキャリヤ検知信号（ＣＲＳ）をＭＩＩにおけるそのＭＡＣ層にアサートする。
本発明は、個別かつ独立の入力状態信号、具体的には、ＣＲＳ及びＲＸ＿ＤＶを用いて個別かつ独立の送信遅延受信データ・フレーム機構を供給するためにＭＡＣ層を多少変更する。多少変更されたＭＡＣ層内で、ＣＲＳ信号は、ＭＡＣ送信処理内の遅延機能を実行するために用いられるキャリヤ検知信号を供給するために用いられる。更に、ＲＸ＿ＤＶがＭＩＩ上にアサートされるときに、ＭＡＣ受信処理ロジック（論理）は、物理層からのデータを受け入れかつ処理し、そして処理したデータを論理リンク制御層にパスする。しかしながら、変更されたＭＡＣは、ハーフ二重ネットワークと完全にバック・コンパチブルである。
【００２６】
脅威の混雑が迫っているときには、受信局は、ＸＯＦＦを送信局の物理層へ送る。ＸＯＦＦの受信により、送信している物理層は、ＭＩＩ（または他のインターフェイス）でＣＲＳをアサートし、かつＸＯＮが受信されるまでこの状態信号をアサートし続ける。ＣＲＳがアサートされる限り、送信しているＭＡＣは、データ送信を遅らせ、それゆえにフロー制御されるかまたはネットワークへの送信を禁止される。
受信局資源が追加データを受け入れることを許容するときには、その物理層は、好ましくはそれ自身のデータ送信の間のＩＰＧの間に、送信局へ媒体にわたりＸＯＮを出す。（受信局が混雑しうるという事実は、全二重環境で送信するためのその能力（機能）に影響を及ぼさない。） 最初に送信している局は、ＸＯＮを受信しかつ認識し、そしてＣＲＳをディアサートし、そのＭＡＣに遷移させる。
【００２７】
受信している局は、それが混雑されるようなフレーム内であるときに、ＸＯＦＦを送るのが好ましい。送信している端では、ＸＯＦＦがフレーム送信の間に受信されたならば、ＸＯＦＦは、そのフレーム送信が終了するまで発効しない。それゆえに、フロー制御は、±１フレーム細分性で、無損失である。
本発明の他の特徴及び利点は、添付した図面に関して好ましい実施例が詳細に示される以下の詳細の説明から明らかであろう。
【００２８】
【実施例】
図２は、本発明による、パケット混雑(packet congestion) を防止するためのデータ・フロー制御を採り入れている全二重スイッチ型環境ネットワークを示す。図２のネットワークは、媒体アクセス制御サブレイヤ、ここでは５０Ｂ’、調和サブレイヤ、ここでは４０’、インターフェイス標準、ここではＭＩＩ’物理層と調和サブレイヤ４０’の間、及び物理層、ここでは３０’に対して些少の変更が行われたということを除き、多くの点で図１の従来技術のネットワークに類似する。
論理リンク制御層５０Ａを含む層から上の層は、コンピュータ１０、１０’及び相互接続媒体２０と同様に、変更されないということが分かる。ＭＡＣサブレイヤ５０Ｂ’、調和サブレイヤ４０’、ＭＩＩインターフェイスＭＩＩ’及び物理層３０’だけが多少変更されるので、ネットワークは、完全にＩＥＥＥ ８０２コンパチブルであり、かつまた、新たに公表されたＩＥＥＥ ８０２．３ｕ標準にもコンパチブルである。その結果、リンク・レベル・フロー制御は、８０２．３標準を含んでいる、既存の標準でシステム・ケイパビリティを妨害することなく容易に達成される。
【００２９】
本発明によれば、データ終了装置（“ＤＴＥ”）のユニット、例えば、コンピュータ１０、物理層３０’、インターフェイスＭＩＩ’、調和サブレイヤ４０’、及びＭＡＣ層５０Ｂは、リンクの遠隔端でＤＴＥをフロー制御するためにＸＯＮまたはＸＯＦＦメッセージを送る。図２を参照すると、第２のＤＴＥは、コンピュータ１０’及び関連した適切な層３０’、４０’、５０Ｂ’及びインターフェイスＭＩＩ’を含みうる。説明するように、フロー制御メッセージＸＯＮ／ＸＯＦＦは、あらゆる可能なデータからＸＯＮ及びＸＯＦＦを区別するために独自のビットのパターンを用いて、通常少なくとも９６ビット時間幅(time-wide) パケット間間隔（“ＩＰＧ”）期間の間にデータ経路に送信されるのが好ましく。しかしながら、ビット・エラーがフロー制御信号の誤識別を結果として生ずるときに信頼性は、影響されうるけれども、これらのフロー制御信号は、その代わり、実際のデータのフレームの間に送信されうる。送信している局の物理層が、データから入力ＸＯＮ／ＸＯＦＦ（または他のフロー制御メッセージ、例えば、ＲＥＬＥＡＳＥ）を区別し、かつフロー制御メッセージは、通常のデータ・パターンから識別されるべき他のコード・パターンの中で、予約コード、非データ・コードを用いうるということは、重要である。
【００３０】
本発明を用いて、ＤＴＥは、それがリンクの遠端でＤＴＥからＸＯＦＦメッセージを受け取らないかぎり送信しうる。そのようなＸＯＦＦメッセージを受け取ることにより、ＤＴＥは、それが送信される前にＸＯＮメッセージをまず受信しなければならない。図２では、ＸＯＮ及びＸＯＦＦメッセージは、物理層３０’によって符号化されかつ復号される。物理層３０’は、８０２．３−コンパチブルＭＡＣ層５０Ｂ’をＸＯＮの受信まで、または時間切れが発生するまで強制的に遅らせることによってＸＯＦＦに応答する。ＸＯＮ及びＸＯＦＦメッセージは、データ経路及び区切り記号信号の予約符号化を介してＭＩＩ’インターフェイスにわたり移送される。ここに説明したように、本発明は、無損失な全二重フロー制御に対する機構としてＭＡＣ５０Ｂ’遅延処理を用いる。
【００３１】
ＤＴＥは、次に示すプリミティブを介してＸＯＮまたはＸＯＦＦメッセージの伝送を起動しうる：
RS＿FlowControl.request(request ＿type)
request ＿type:START,STOP
ここに用いたように、用語“プリミティブ”は、モデル層によって供給されるサービス・インターフェイスのフォーマル画定を参照する。例えば、処理に連通する層は、層が他の層に供給するサービスによって画定されかつそのようなサービスの個々の仕様は、プリミティブである。
ＤＴＥは、次に示すプリミティブを介してＸＯＮまたはＸＯＦＦメッセージを受信しうる：
RS＿FlowControl.indicate(indicate ＿type)
indicate＿type:START,STOP
ＤＴＥは、次に示すプリミティブを介して失ったＸＯＮメッセージから回復しうる：
RS＿FlowControl ＿Release.request()
ＸＯＮ及びＸＯＦＦメッセージは、ＩＰＧ、またはプリアンブルの最初の半分の間だけ送信されうる。
【００３２】
通常のＭＩＩ信号セットには、データの送信及び受信に対する独立４ビット幅経路が、リンク・レベル・データ・フロー制御に対する特定の“フック”と同様に存在する。４つの送信経路は、送信データまたはＴＸＤ＜３：０＞、送信クロックまたはＴＸ＿ＣＬＫ、送信イネーブルまたはＴＸ＿ＥＮ、及び送信エラーまたはＴＸ＿ＥＲである。ＴＸ＿ＣＬＫは、物理層によって生成されかつデータ基準クロックとしてＭＡＣによって用いられる。ＴＸ＿ＣＬＫは、送信媒体上のビット速度の２５％、例えば、１００Ｍｂｐｓ送信速度に対して２５ＭＨｚで走りかつ継続的にアクティブである。ＴＸ＿ＥＮは、ＭＡＣ−供給され、かつ物理層によって送信されるべきデータをフレームするかまたは区切る。ＴＸ＿ＥＮは、フレーム送信の開始においてアクティブ状態（“１”）にアサートされ、かつフレーム遷移の終りで論理“０”にディアサーション(de-assertion)するまでアクティブのままである。送信データＴＸＤは、ＭＡＣから物理層への実際のフレーム・データである。ＴＸＤ＜３：０＞名称は、送信データが４ビット幅のバンドル（束）であることを示す。ＴＸ＿ＥＲは、データ・バンドルの内容がデータ・コードではない、例えば、たぶん汚染（破損）したデータまたはＸＯＮ、ＸＯＦＦであることをアドバイスしているＭＡＣから物理層への信号である。
【００３３】
４つの受信経路は、受信データまたはＲＸＤ＜３：０＞、受信クロックまたはＲＸ＿ＣＬＫ、受信データ有効またはＲＸ＿ＤＶ、及び受信エラーまたはＲＸ＿ＥＲである。示したように、ＴＸ＿ＣＬＫは、後続的にアクティブであり、ＲＸ＿ＣＬＫは、データ受信の間中連続的にアクティブでありかつパケット間間隙３Ａ（“ＩＰＧ”）である。プロトコル・データ・ユニット内では、データ送信及び受信は、割込まれない。ここで用いたように、記号ＴＸＤ＜３．０＞またはＲＸＤ＜３，０＞は、これらの信号が４ビット幅のバンドルであることを示しています。
ここで、図２のネットワークに対するメッセージの生成及び処理を説明する。ＸＯＦＦメッセージは、ＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ＳＴＯＰ）プリミティブに応じて調和（“ＲＳ”）サブレイヤ４０’によって生成される。ＸＯＦＦメッセージは、次のようにＭＩＩ’信号で搬送される：
TXD<3:0>=<0111>, TX ＿EN de-asserted, TX＿ER asserted.
ＸＯＮメッセージは、ＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ＳＴＡＲＴ）プリミティブに応じてＲＳ ４０’によって生成される。ＸＯＮメッセージは、次のようにＭＩＩ’信号で搬送される：
TXD<3:0>=<1011>, TX ＿EN de-asserted, TX＿ER asserted.
これらのＸＯＮ及びＸＯＦＦメッセージは、一つのＴＸ＿ＣＬＫ期間で搬送される。
【００３４】
図３は、混雑した局のＭＡＣからのＸＯＦＦフロー制御信号の送信に関して、ＴＸ＿ＣＬＫ、ＴＸ＿ＥＮ、ＥＸＤ＜３：０＞、及びＴＸ＿ＥＲ間の空間関係を示す。図３では、仮定した独自のコード“０１１１”は、ＸＯＦＦを示し、例えば、送信データ３＝“０”、送信データ２、１及び０は、全て“１”である。（名称“送信データｘ”は、４ビット・データ・バンドルの特定の信号を参照する。）受信している局のＭＡＣは、図示した波形がＩＰＧの間に発生するように“０”である、ＴＸ＿ＥＮ、を供給し、かつまた調和サブレイヤからのＴＸ＿ＥＲも供給する。また、受信している局のＭＡＣは、これが非データ信号であることを示すべく“０１１１”パターンがデータ・バンドル上に配置されると同時に、ＴＸ＿ＣＬＫの１サイクルに対してＴＸ＿ＥＲをアサートする。ＴＸ＿ＥＲが“１”であったならば、データＴＸＤにおける０１１１の発生は、データのように見えるが、ＴＸ＿ＥＮ＝“０”及びＴＸ＿ＥＲ＝“１”であるときは、独自のパターン（ここでは０１１１）は、ＸＯＦＦを示す。データＴＸＤに対する“ＸＸ”表記は、通常のデータがＩＰＧ時間の間、何の意味も持たないので“don't care”（気にしない）ことを示す。
【００３５】
図４は、もはや混雑していない受信局ＭＡＣからのＸＯＮフロー制御信号（ここでは“１０１１”として示す）の送信に対する同じ信号間の空間関係を示す。ＴＸ＿ＥＮは、示したように、ＸＯＮがＩＰＧのフレーム間で送信されるのが好ましいので、“０”である。もはや混雑していない局のＭＡＣは、ＴＸ＿ＥＮ＝“０”及びＥＸ＿ＥＲ＝“１”であるときにデータではなく、ＸＯＮを示す、１０１１ＸＯＮ信号を供給する。
図５及び図６は、そのデータ出力が受信局を混雑させるべく脅迫された送信局による、ＸＯＦＦ及びＸＯＮメッセージの受信を同様に示す図である。図５及び図６では、図示した種々の送信している局の物理層生成型波形は、ＩＰＧ内で発生するのでＲＸ＿ＤＶ＝“０”であり、かつＲＸ＿ＤＶは、ＩＰＧの間中、通常デアサートされたままである。図５では、フロー制御メッセージがＩＰＧの間に受信されるときに、ＲＸ＿ＤＶは、“０”のままであり、受信したデータ・バンドルは、値、ここでは、ＸＯＦＦを示している“０１１１”を想定し、かつＲＸ＿ＥＲは、ＲＸ＿ＣＬＫの１サイクルに対して“１”状態にアサートされる。同様に、図６に関して、ＸＯＮメッセージを受信するために、ＲＸ＿ＤＶは、デアサートされたままであり、受信したデータ・バンドルは、ここでは、ＸＯＮを示している“１０１１”状態を想定し、かつ通常ディアクティベートされるＲＸ＿ＥＲは、ＲＸ＿ＣＬＫの１サイクルに対して“１”に上昇される。
【００３６】
物理層３０’は、物理層がリンクの遠隔端からＸＯＦＦを受信したときにＸＯＦＦメッセージをＲＳ４０’に送る。ＸＯＦＦメッセージは、次のようにＭＩＩ’信号で搬送される：
RXD<3:0>=<0111>, RX ＿DV de-asserted, RX＿ER asserted
ＲＳは、それらＸＯＦＦメッセージを受信するときにＦＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ．ｉｎｄｉｃａｔｅ（ＳＴＯＰ）を生成する。
物理層は、物理層がリンクの遠隔端からＸＯＮを受信するときにＸＯＮメッセージをＲＳに送る。ＸＯＮメッセージは、次のようにＭＩＩ’信号で搬送される：
RXD<3:0>=<1011>, RX ＿DV de-asserted, RX＿ER asserted
ＲＳは、それらＸＯＮメッセージを受信するときにＦＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ．ｉｎｄｉｃａｔｅ（ＳＴＡＲＴ）を生成する。ＸＯＮ及びＸＯＦＦメッセージは、１ＲＸ＿ＣＬＫ周期で搬送される。
【００３７】
好ましい“リフレッシュ・モード”実施例では、ＸＯＮまたはＸＯＲは、これらのフロー制御信号がＩＰＧ毎に一度よりも少ない回数で代わりに送信されうるけれども、好ましくは各ＩＰＧの間に受信局によって送信される。代替“時間切れ”実施例では、ＭＡＣ層に関連付けられた、１１０として図２に示される、タイマは、ＸＯＦＦフロー制御信号の受信で開始する間隔ΔＴを掛ける。間隔ΔＴの後でＸＯＮ信号が受信されなかったならば（多分、汚染または他のエラーにより）、送信局のＭＡＣは、アンダーライイング物理層にＣＲＳ信号をディアサートさせるＲＥＬＥＡＳＥ信号（図７における“１１００”）を発行する。ＭＡＣは、次いで、あたかもＸＯＮ信号が受信されたかのごとく、正確に送信することができる。タイマ１１０をインプリメントすることが更なるコスト及びハードウェアを含むけれども、その使用は、フロー制御メッセージを搬送するため以外に使用のために多くのＩＰＧ周期を利用可能にする。他方、各ＩＰＧの間にフロー制御メッセージを送信することは、更にロバスト(robust)な手順であるが、メッセージ送信をフロー制御するために少なくともＩＰＧ周期の一部を確保する。
【００３８】
ＲＥＬＥＡＳＥメッセージは、ＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ＿Ｒｅｌｅａｓｅ．ｒｅｑｕｅｓｔ（）プリミティブに応じて送信局の調和サブレイヤ４０’によって生成される。ＲＥＬＥＡＳＥメッセージは、次のようにＭＩＩ’信号で搬送される：
TXD<3:0>=<1100>, TX ＿EN de-asserted, TX＿ER asserted.
このＲＥＬＥＡＳＥメッセージは、１ＴＸ＿ＣＬＫ周期で搬送される。
図７は、ＭＩＩ’上のＲＥＬＥＡＳＥ（“１１００”）メッセージのコーディングに関してＴＸ＿ＣＬＫ、ＴＸ＿ＥＮ、ＴＸＤ＜３：０＞、及びＴＸ＿ＥＲ間の空間関係を示す。ＴＸ＿ＥＮ＝“０”として示されているものは、まだＩＰＧ周期である。“１１００”がデータ・バンドルに存在すると同時に１ＴＸ＿ＣＬＫサイクル間の“１”から“１”へのＴＸ＿ＥＲのアサーションは、ＭＡＣから物理層へのＲＥＬＥＡＳＥ信号の生成を結果として生ずる。示したように、物理層は、ＣＲＳをディアサートし、ＭＡＣを送信させる。
【００３９】
ＲＳ４０’は、フロー制御メッセージがＩＰＧの間またはプリアンブルの最初のバンドルの間にだけ送られることを確実にしなければならない。メッセージは、次に示す条件に合致するときに送られうる：
ＴＸ＿ＥＮ(t) ＝０ または ＴＸ＿ＥＮ(t-1) ＝０．
図８は、ＸＯＮ、ＸＯＦＦ、またはＲＥＬＥＡＳＥを出しているときにＭＩＩ’にわたりフロー制御メッセージを移送しているこの空間関係を示す。それゆえに、図７は、フロー制御信号の生成のリフレッシュ・モード及び時間切れモードの両方に関連がある。図８では、ＸＯＮがＴＸＤ上に示されているけれども、事実、ＸＯＦＦまたはＲＥＬＥＡＳＥも示されうる。フロー制御信号の可能な放出に対する二つのタイム・ウィンドウは、“ｅａｒｌｉｅｓｔ”（最も早い）及び“ｌａｔｅｓｔ”（最も遅い）と表記されて、示される。
【００４０】
図８では、フロー制御信号の最も早い放出は、データ・フレームの最後のニブルが後続しているニブル・タイムまたはクロック周期においてである。（“ニブル”は、ＭＩＩ’にわたり送られるべき通常のビット速度の２５％を必要とするデータの４ビット・ユニットである。）フロー制御メッセージを送るための最も遅い機会は、データ・パケットの第１のニブルでオーバラップされる。この結果は、フロー制御メッセージが通常のＭＡＣ送信処理から論理的に分離されるエンティティによって放出されると想定されるので生ずる。
本発明は、フロー制御メッセージを放出するためにＭＡＣ送信処理に対する変更を必要といないが、その代わりＭＡＣ送信処理から論理的に分離される並列処理を想定する。この想定がプロトコル互換性を促進すると同時に、ＭＡＣ送信処理のシーケンシングとフロー制御メッセージを放出する処理の状態との間の相関関係が存在しない。言い換えると、二つの処理は、次のＴＸ＿ＣＬＫサイクルに対する互いの作用（動作）を知らないしまたは予測することができない。それゆえに、ＭＡＣは、ＸＯＮ、ＸＯＦＦ、またはＲＥＬＥＡＳＥを送ることをフロー制御が開始することを知られるときにデータ・パケットを送信することを開始できる。インターフェアランスを回避するために、フロー制御生成処理は、ＴＸ＿ＥＮの状態を監視することができ、かつＴＸ＿ＥＮが“０”であれば、またはそれが先のＴＸ＿ＣＬＫサイクルで“０”にディアサートされたならば、フロー制御メッセージは、送られうる。しかし、ＴＸ＿ＥＮがアサートされかつ先のＴＸ＿ＣＬＫサイクルでアサートされたならば、フロー制御メッセージを送ることができない。それゆえに、フロー制御メッセージを送る処理は、ＴＸ＿ＥＮを監視しなければならないしかつ、ＴＸ＿ＥＮがディアサートされるとき、またはそれが先のＴＸ＿ＣＬＫ信号の間にディアサートされたときにフロー制御メッセージだけを送りうる。
【００４１】
図９は、通常のパケット送信の間のＴＸ＿ＥＮに応じたＣＲＳ及び衝突（“ＣＯＬ”）信号の応答を示す。
ＴＸ＿ＥＮは、データ・フレームが送信されており、かつＣＲＳ及びＣＯＬが物理層からＭＡＣへの信号であることを示すためにＭＩＩにおける物理層に対してＭＡＣによって生成される。ＣＲＳは、送信に応じて物理層によってアサートされる。ＣＲＳは、送信の間アサートされたままであり、ＴＸ＿ＥＮがディアサートされた後でディアサートされる。ＭＡＣは、処理を遅らせ、ＭＡＣ層に関連付けられた状態マシンの一部は、ＩＰＧをＣＲＳのディアサーションで掛け始める。ＣＯＬは、全二重環境の対していつもインアクティブまたは“０”のままである。
【００４２】
対照的に、図９がハーフ二重リンクに関連付けられたならば、同時受信は、発生していないであろう。ハーフ二重では、物理層３０’は、パケット送信または受信の間にＣＲＳをアサートし、全二重モードでは、物理層は、パケット送信の間にＣＲＳをアサートするが、パケット受信の間には行わない。全二重モードでは、物理層は、ＸＯＦＦメッセージがリンクの遠隔端から受信されるときにＣＲＳをアサートし、かつＸＯＮメッセージがリンクの遠隔端から受信されるまで、またはＲＥＬＥＡＳＥメッセージがローカル調和層４０’から受信されるまでＣＲＳを継続的にアサートする。
図１０は、ＸＯＦＦ及びＸＯＮ信号の存在におけるＴＸ＿ＥＮに応じたＣＲＳ及び衝突（“ＣＯＬ”）信号の応答を示す。ＴＸ＿ＥＮは、データ・フレーム送信のの通常端でディアサートされ、それに応じてＣＲＳは、ディアサートする。しかし図１０には、ＣＲＳ＝“０”の後のある時、送信局における物理的な層は、リンクの端における混雑した受信局からＸＯＦＦフロー制御信号を受信する。ＸＯＦＦは、復号されかつ、それに応じてＣＲＳは、図１０に示すように、送信している局によってＭＩＩでリアサートされる。ＣＲＳは、不確定の時間に対してアクティブのまま留まり、その間には送信しているＭＡＣが遅れておりかつＣＲＳがアサートのままであるときに送信しないのでＴＸ＿ＥＮがローである。図１０の後の方で、ＸＯＮ信号は、送信物理層によって受信され、ＣＲＳをディアサートし、それによりＭＡＣは、送信を開始しうる。しかし、ＭＡＣは、ＩＰＧ（９６ビット時間）のタイミングをまず取り、ついで送信を開始しかつＴＸ＿ＥＮ（それがアサートすべきデータを有しているならば）をアサートする。送られるべきデータは、媒体上に設置されかつ物理層もまたＣＲＳをアサートする。
【００４３】
図１１は、送信が発生している間のＸＯＦＦの受信の効果を示し、かつパケット境界細分性を表わす。ＭＡＣは、ＴＸ＿ＥＮ＝“１”、及びＣＲＳ＝“１”によって示されるようにフレームを送信しています。フレーム送信中のある時に、ＸＯＦＦ信号が受信される。ＭＡＣは、送信し続け、普通にパケットを終了する。しかし、フレーム送信の終了により、（図９におけるように）ＣＲＳをディアサートする代わりに、ＣＲＳは、ＸＯＦＦが受信されたので、アサートされたままであり、かつＸＯＮが受信されるまでアサートされたままである。ＸＯＮが受信された後、ＩＰＧの後で、ＣＲＳがリアサートされかつＭＡＣが再び送信を始めることができる。
図１２は、ＲＥＬＥＡＳＥメッセージに対する物理層の応答を示し、かつＸＯＮメッセージがなんらかで汚染されたならば用いられうる。送信物理層は、送信中にＸＯＦＦメッセージを受信し、比較的長期間に対してＣＲＳをアクティブしかつＭＡＣに送信することを禁止する（例えば、遅延）。ＭＡＣは、遅らせし続けて、ＸＯＮ信号が受信されない（多分、信号汚染により）。期間ΔＴの後、ＲＥＬＥＡＳＥ信号が受信され、物理層にＣＲＳを解放またはディアサートさせ、ＭＡＣに再び送信される。ＲＥＬＥＡＳＥメッセージは、ＭＩＩの送信経路上で符号化され、物理層にＣＲＳを解放させる。
【００４４】
ＸＯＦＦがたぶんリンクの端における遠隔（混雑した）局から受信されたと同時に、ＲＥＬＥＡＳＥ信号は、リンクの近端から、具体的には、送信局（図１３参照）における局管理エンティティ（“ＳＴＡ”）１５０から受信されるということを理解することが重要である。データ終了装置またはＤＴＥの最初の一片、例えば、コンピュータ１０、物理層３０’、インターフェイスＭＩＩ’、調和サブレイヤ４０’、及びＭＡＣ層５０Ｂは、第２のＤＴＥ、例えば、コンピュータ１０’及び対応している層及びサブレイヤに結合されて示されている。各ＤＴＥは、実質的に局またはコンピュータ内の一組の管理または制御機能である、局管理エンティティ（“ＳＴＡ”）１５０を含む。ＳＴＡは、局資源（例えば、メモリ）が混雑する恐れにあるときに気付くようになる。例えば、設計選択として、混雑を通知しかつ、他のしきい値が代わりに設定されうるけれども、利用可能な１フレームのデータ記憶よりも多くを資源が有していないときにＸＯＦＦ制御フロー信号を発行させることは、有用である。
【００４５】
図１３では、ＭＩＩ’インターフェイス、物理層信号（“ＰＬＳ”）サービス・プリミティブ、調和サブレイヤ・サービス・プリミティブ、及びフロー制御メモリが一般に示され、ＤＴＥｓの間に、物理リンク、例えば、ケーブル２０が同じように示される。ＰＬＳサービス・プリミティブは、物理層３０’によって媒体アクセス制御層５０Ｂに供給される。図１４から理解されうるように、調和サブレイヤ４０’は、ＭＩＩ’によって画定された具体的な信号をあまり具体的でないＰＬＳサービス・プリミティブにマップすべく機能する。
例えば、ＤＴＥ ＳＴＡ １５０が近いうちに起こる資源混雑を検知しかつフロー制御信号（例えば、ＸＯＦＦ）を放出したいならば、ＳＴＡは、ＲＳ ＳＴＯＰサービス・プリミティブを用いる。ＳＴＡは、このプリミティブをＲＳ ４０’に送り、ＭＩＩ’でプリミティブを符号化する。ＭＩＩ’は、次いで関連物理層３０’に適切な制御フロー信号、ここではＸＯＦＦを放出させる。
【００４６】
ＳＴＡ１５０がＭＡＣ ５０Ｂ’とは個別かつ独立な処理であり、かつそれらの間に相関関係を有していないということを、図１３から理解することは、重要である。その結果、コンピュータ１０’がデータを同時に送信する準備ができていても、コンピュータ１０’の限定された資源が近いうちに起こる混雑が存在しかつＸＯＦＦ信号が送信されなければならないということを決定するそのＳＴＡ１５０を結果として生じることは、全く可能である。それゆえに、同時に、ＭＡＣ ５０Ｂ’からのデータ・パケット及びＳＴＡ１５０からのフロー制御プリミティブは、同時にＲＳ ４０’として到達する両方の信号セットを発行しうる。理解できるように、ＲＳ’は、同時に両方の信号を符号化することを試みるが、結果は、物理層３０’は、フロー制御信号からの真のデータを識別することができないので誤伝送された信号(garbled signal)を送信するということである。それゆえに、図８を参照して説明されたように、本発明は、その中でＭＩＩ’からのフロー制御プリミティブが符号化されるウィンドウを指定することによってそのような重複を回避するための規則を生成する。
【００４７】
ここで、ＭＩＩ’インターフェイス及びその関連信号の挙動に対する変更に関して図１４を説明する。図１４では、調和サブレイヤ４０’に結合されたサービス・プリミティブは、本発明により画定された、４つの新しいサービス機能を含む。図１４で太字で示した、新しいサービスは：
RS＿FLOW＿CONTROL ＿RELEASE.request （入力）
RS＿FLOW＿CONTROL.request （入力）
PLS ＿RX＿CARRIER.indicate （出力）
RS＿FLOW＿CONTROL.indicate （出力）
これらの新しい調和サービス層プリミティブは、図１４に示したものだけに最も関連がある、処理を含む。図１４の左側に示された種々のサービス・プリミティブは、標準プリミティブ言語で与えられている。図１４の右側のＭＩＩ’信号は、ＭＩＩ’インターフェイス仕様を反映する。ＭＩＩ’仕様 は、たんに、物理層３０’と調和サブレイヤ４０’との間のインターフェイスにおける一組の信号の挙動の画定であり、ＭＩＩ’のようなものは、機能エンティティではない。それゆえに、本発明により変更されたように、ＭＩＩ’は、信号挙動の更なる組、例えば、ＸＯＮ／ＸＯＦＦのようなフロー制御信号が要求されるときに送信データ・バンドル（ＴＸＤ＜３：０＞）の符号化、ＣＲＳ信号のその処理による物理層３０’の挙動、等を画定する。変更されるものは、そのような信号の挙動説明、及びそのような信号が、データ損失なしで全二重イーサネット環境でフロー制御を達成するために用いられうる方法である。
【００４８】
図１５は、本発明によるＭＡＣ ５０Ｂ’層の二重性態様(duality aspect)を更に詳細に示す。示したように、ハーフ二重ＭＡＣ層では、物理層からの単一ＣＲＳ入力信号は、ＭＡＣ層送信機処理遅延及びＭＡＣ層受信処理データ・フレーミングを制御した。全く対照的に、本発明による変更されたＭＡＣ層５０Ｂ’は、これら二つの処理を分離し、遅延及びデータ・フレーミング機構を制御するために独立かつ個別の入力信号を用いる。
図１５に示すように、ＭＡＣ５０Ｂ’内では、送信機処理１３０は、を含む。キャリヤ検知信号に応答する遅延機構１５０を含み、かつ受信機処理１４０は、本発明により画定された、新しい変数、receive ＿carrierSense信号に応答するBirReceiver （バーレシーバ）機構１６０を含む。示すように、receive ＿carrierSense変数は、ＭＩＩ’信号ＲＸ＿ＤＶから直接導かれうるし、かつ入力ビットを示すために用いられる。（対照的に、従来技術では、可変receive ＿carrierSenseがＭＩＩ信号ＣＲＳから直接導かれかつ送信遅延を示すために用いられた。）
好ましい実施例では、ＭＩＩ’における個別ＣＲＳ及びＲＸ＿ＤＶ信号は、ＲＳ ４０’に供給され、図１４に示した種々のサービス・プリミティブの中で、PLS ＿carrier.indicate及びPLS ＿receive ＿carrier.indicateプリミティブを出力する。ＭＡＣ５０Ｂ’は、 それぞれ遅延及びBitReceiver （ビットレシーバ）機構に対してcarrierSense及びreceive ＿carrierSenseとして供給されるものからこれらのサービス・プリミティブを受信する。（遅延１５０によって用いられる）carrierSense及び（BitReceiver １６０によって用いられる）receive ＿carrierSenseへのこのＭＡＣ carrierSense変数の分離は、従来技術とは対照的である。
【００４９】
本発明の目的に対して、個別及び独立して生成された信号が変更されたＭＡＣ層５０Ｂ’内でcarrierSense及びreceive ＿carrierSenseを引き起こすことで、充分である。換言すると、ＣＲＳ及びＲＸ＿ＤＶがこれらの信号を誘発するということを要求することを必要としない。個別及び独立して生成された信号が生成される方法に係わりなく、それに応じて、変更されたＭＡＣ層５０Ｂ’は、従来技術によりＭＡＣ層を用いてハーフ二重ネットワークに対して成されたものに類似する個別の遅延及びデータ・フレーミング手順を実行する。更に、変更されたＭＡＣ層５０Ｂ’は、同じＣＲＳ及びＲＸ＿ＤＶ信号を用いる従来技術のネットワークに完全にバックワード・コンパチブルである。
本発明は、次のように８０２．３ ＭＡＣ標準を多少及び語義的に変更した：
物理層へのインターフェイスは、以下に示すようであり、太字は、新しく追加された特徴、例えば、
【００５０】
【表１】
【００５１】
は、新しく画定された変数を示す：
【００５２】
【表２】
【００５３】
本発明のよる状態変数初期化(State Variable Initialization) は、次のようにインプリメントされうる：
【００５４】
【表３】
【００５５】
Frame Reception は、次のようにインプリメントされるのが好ましい：
【００５６】
【表４】
【００５７】
本発明は、次のように調和サブレイヤに対して多少の変更を行う：
図１５に示すように、PLS ＿RX＿CARRIER.indicate(CARRIER＿STATUS) は、ＭＩＩ’信号ＲＸ＿ＤＶをＭＡＣ変数receive ＿carrierSenseにマップし、PLS ＿CARRIER.indicate(CARRIER＿STATUS) は、ＭＩＩ’信号ＣＲＳをＭＡＣ変数carrierSenseにマップする。
RS＿FLOW＿CONTROL.request(REQUEST ＿TYPE) は、調和サブレイヤに対してＳＴＡによって生成され、かつREQUEST ＿TYPEパラメータは、二つの値の一つを取ることができる：ＳＴＯＰ及びＳＴＡＲＴ。このプリミティブの受信により、調和サブレイヤは、次のようにＳＴＯＰ及びＳＴＡＲＴ値をＭＩＩ’のメッセージにマップする：
ＳＴＯＰ −→ ＸＯＦＦ
ＳＴＡＲＴ −→ ＸＯＮ
本発明では、RS＿FLOW＿CONTROL.indicate(INDICATE ＿TYPE) は、ＳＴＡに対して調和サブレイヤによって生成される。INDICATE＿TYPEパラメータは、二つの値の一つを取ることができる：
ＳＴＯＰ及びＳＴＡＲＴ
調和サブレイヤは、次のようにＭＩＩからメッセージを復号しかつそれらをマップすることによってこのプリミティブを生成する：
ＸＯＦＦ −→ ＳＴＯＰ
ＸＯＮ −→ ＳＴＡＲＴ
RS＿FLOW＿CONTROL ＿ RELEASE.request()プリミティブは、調和サブレイヤに対してＳＴＡによって生成されかつパラメータを取らない。このプリミティブ
の受信により、調和サブレイヤは、ＭＩＩ’上にＲＥＬＥＡＳＥメッセージを生成する。
【００５８】
要点を纏めると、本発明は、全二重イーサネット環境におけるフロー制御をインプリメントし、既存の環境及びハードウェアとのバックワード互換性も保存するということがの全てから理解されるであろう。フロー制御は、ＭＡＣ層５０Ｂ’に対する少ない変更を有し、調和サブレイヤ４０’に対する少ない追加を有し、かつ物理層３０’に対する少ない変更を有する多少変更されたＭＩＩ’信号セットを用いて供給される。
本発明は、好ましくは二つの独立して生成された信号を用いて遅延及びデータ・フレーミングを供給する。合成フロー制御は、無損失であり、かつその近いうちに起こる混雑がフロー制御を引き起こすスローな資源のデータ転送速度に等しい低減されたデータ転送速度を許容する。簡潔に、全二重イーサネット・ネットワークに対するリンク・レベル・フロー制御は、バックワード互換性を維持すると同時に、簡単でかつ費用有効な方法でインプリメントされうる。
【００５９】
変更及び変形は、特許請求の範囲により画定された本発明の対象及び精神から逸脱することなく開示した実施例に対してなされうる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明のフロー制御方法は、各局が少なくとも物理層及び調和サブレイヤ並びにその間に媒体独立インターフェイス（ＭＩＩ）、媒体アクセス制御層を含んでいるように画定可能であり、その間に信号の送信のために第２の局に媒体によって結合された少なくとも第１の局を含む全二重イーサネット・ネットワークに使用するフロー制御方法であって、（ａ）第２の局の資源が混雑のしきい値レベルにアプローチするときに、第２の局に第１の局まで媒体にわたり第１のフロー制御（ＸＯＦＦ）信号を周期的に送信させ、及び第２の局に第１の局まで媒体にわたりさもなければ第２のフロー制御（ＸＯＮ）信号を周期的に送信させ、ＸＯＦＦ及びＸＯＮ信号は、媒体にわたり送信可能なデータ信号から識別可能であり；（ｂ）ＸＯＦＦフロー制御の受信により、第１の局にキャリヤ検知（ＣＲＳ）信号を、ＣＲＳフロー制御信号のディアサートを指令している制御信号の第１の局による受信まで継続的にアサートさせる段階を具備し、ＣＲＳのアサーションは、第２の局からのＸＯＮ信号の第１の局による受信を越えない期間で継続し；ＣＲＳフロー制御信号のアサーションの間、第１の局は、フロー制御されるので、無損失な方法で全二重イーサネット・ネットワークにおけるフロー制御をインプリメントすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術による、ネットワークを示す図である。
【図２】本発明による、データ・フロー制御を採り入れている全二重スイッチング・ネットワークを示す図である。
【図３】本発明による、ＭＩＩ’上のＸＯＦＦメッセージの送信に関連付けられた信号間の空間関係を示す図である。
【図４】本発明による、ＭＩＩ’上のＸＯＮメッセージの送信に関連付けられた信号間の空間関係を示す図である。
【図５】本発明による、ＭＩＩ’上のＸＯＦＦメッセージの受信に関連付けられた信号間の空間関係を示す図である。
【図６】本発明による、ＭＩＩ’上のＸＯＮメッセージの受信に関連付けられた信号間の空間関係を示す図である。
【図７】本発明による、ＭＩＩ’上のＲＥＬＥＡＳＥメッセージの送信に関連付けられた信号間の空間関係を示す図である。
【図８】本発明による、有効フロー制御メッセージが送られうる間の空間ウィンドウを示す図である。
【図９】本発明による、通常のパケット送信の間のＭＩＩ’信号及びＣＲＳ挙動に対する変化を示す図である。
【図１０】本発明による、ＸＯＮ／ＸＯＦＦの間のＭＩＩ’信号及びＣＲＳ応答挙動に対する変化を示す図である。
【図１１】本発明による、ＸＯＦＦがパケット送信の間に受信されるときのＭＩＩ’信号及びＣＲＳ応答に対する変化を示す図である。
【図１２】本発明による、ＲＥＬＥＡＳＥに応ずるＭＩＩ’信号及びＣＲＳ応答に対する変化を示す図である。
【図１３】本発明による、各ＤＴＥ内の局管理エンティティ（“ＳＴＡ”）の役割を示す図である。
【図１４】本発明による、調和サブレイヤに対する変更及びそのマッピング・ロールを示す図である。
【図１５】本発明による、変更された媒体アクセス層（“ＭＡＣ”）及び、独立かつ個別に生成されたＣＲＳ及びＲＸ＿ＤＶ信号のその受信を示す図である。
【符号の説明】
１０、１０’ コンピュータ
２０ 相互接続媒体
３０、３０’ 物理層
４０、４０’ 調和サブレイヤ
５０Ａ、５０Ａ’ 論理リンク制御層
５０Ｂ、５０Ｂ’ 媒体アクセス制御サブレイヤ
６０、６０’ ネットワーク層
７０、７０’ トランスポート層７
８０、８０’ セッション層
９０、９０’ プレゼンテーション層
１００、１００’ アプリケーション層
１１０ タイマ
【産業上の利用分野】
本発明は、一般にイーサネット・ネットワークを含んでいるネットワークに関し、より特定的には、全二重フロー制御を有しているイーサネット・ネットワークをインプリメントすることに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ネットワークは、多数のワークステーション、コンピュータまたは他の装置（以下、集合的に“コンピュータ”）を互いに通信させる通信施設である。ネットワークの一部は、例えば、（個々に一つ以上の中央処理装置、ランダム・アクセス及び永続性メモリを備えうる）コンピュータまたはステーション、インターフェイス・コンポーネント、それらを接続するために用いられるケーブルまたは光ファイバ、並びにネットワークにわたる情報へのアクセス及び情報のフローを支配するソフトウェアのような、ハードウェア及びソフトウェアを含む。データ・フローが１００メガビット／秒（“Ｍｂｐｓ”）以上であるようなネットワークでは、送信媒体は、しばしば光ファイバである。例えば、１０Ｍｂｐｓのように、遅いデータ速度のネットワークでは、送信媒体は、同軸ケーブルまたは、しばしばイーサネット・ネットワークに対するように、撚り線でありうる。
【０００３】
ネットワークでは、ネットワーク・アーキテクチャは、プロトコル、メッセージ・フォーマット、コンピュータ及び装置及びソフトウェアが尊守しなければならない他の標準を画定する。ほとんどのネットワーク・アーキテクチャは、所与の層が特定の機能の組を実行し、かつ特定のサービスの組を供給することに責任がある機能層を備えているモデルを採用していた。それゆえに、各層によって供給されるサービス及び層間インターフェイスは、ネットワーク・アーキテクチャを画定することができる。プロトコルは、層インターフェイスにわたり網羅されるサービス及びそのサービスの一部として実行された処理に従う規則を画定する。
多数の組織または機構がネットワーキング・コミュニティ内で受け入れられたモデル及び標準を提案した。国際標準化機構（“ＩＳＯ）”は、例えば、オープン・システム相互接続（“ＯＳＩ”）アーキテクチャと呼ばれるコンピュータ・ネットワーキングに対する７層基準モードを提案した。別の標準の組は、ＩＥＥＥプロジェクト８０２として知られる提案ローカル・エリア・ネットワーク（“ＬＡＮ”）標準の米国電気電子学会（“ＩＥＥＥ”）組によって公表された。このモデルは、７層ＯＳＩモデルに準拠するが、最も低い２つのＯＳＩ層、具体的には物理層及びデータ・リンク層に直接的に単独に準拠する。
【０００４】
図１は、二つのコンピュータ１０、１０’が物理リンク媒体２０、例えば、ケーブルにわたり互いにデータを通信することができるような、ＩＳＯ７層モデルへのＩＥＥＥプロジェクト８０２変更によるネットワークを示す。勿論、実際には、ネットワークは、二つではなく多くのコンピュータを有しうる。
ＩＳＯ及びプロジェクト８０２モデルの両方における最底部層３０は、物理送信媒体（例えば、ケーブル２０）にわたるビット・ストリームの送信を許容するために二つの装置（例えば、コンピュータ１０、１０’）間の接続に係わる物理層である。それゆえに、物理層３０は、ケーブリングの型、ケーブル・プラグ、コネクタ、等に係わる。
以下に説明するように、本発明は、キャリア検知多重アクセス／衝突検知機能標準（“ＣＳＭＡ／ＣＤ”）を尊守しているイーサネット・ネットワークに指向される。ＣＳＭＡ／ＣＤ用８０２モデルでは、媒体独立インターフェイス（“ＭＩＩ”）標準によって画定された調和(reconciliation)インターフェイス４０は、物理層３０と媒体アクセス制御（“ＭＡＣ”）サブレイヤ５０Ｂとの間の調和サブレイヤ４０インターフェイスに対して存在する。既存のＭＩＩ信号セットは、データの送信及び受信に対する独立した４ビット−幅経路を供給し、かつリンク・レベル・データ・フロー制御に対する特定の“フック”(hooks) を含む。（ここに用いたように、フロー制御は、ネットワーク、またはネットワーク内の一以上のリンクへのアクセスを禁止することを参照する。）
興味があることに、ＭＩＩの採用前には、ＭＡＣ標準が、物理層から送信及び受信媒体の状態を記述するために用いられるＭＡＣへの単一のキャリヤ検知信号（“ＣＲＳ”）を画定していた。この一つのＣＲＳ信号は、データ送信の繰り延べ(deferral)をインプリメントするためにＭＡＣ送信処理によって、かつ受信したデータをフレームするためにＭＡＣ受信処理によって用いられていた。ＭＩＩの導入により、この一つのＣＲＳ信号は、データ送信の繰り延べをインプリメントするためにＭＡＣ送信処理に再び行ったＣＲＳ信号の中に、及びＭＡＣ受信処理に行った受信データ有効（“ＲＸ＿ＤＶ”）信号の中に切り離された。それゆえに、ＭＩＩで、ＣＲＳは、ＭＡＣ送信処理によって単独で用いられる。
【０００５】
ＭＩＩ下では、データ及び区切り記号(delimiters)は、対応しているクロックに同期し、かつ二つの非同期媒体状態信号、具体的には、キャリヤ検知（“ＣＲＳ”）、及び衝突（“ＣＯＬ”）が供給される。ＭＩＩは、制御及び状態収集(gathering) 、具体的には、管理データ・クロック（“ＭＤＣ”）、及び管理データ入力／出力（“ＭＤＩＯ”に対する二線直列管理インターフェイスを供給する。ＯＳＩ７層モデルでは、物理層の上の層は、ネットワーク・ノード間でのデータ・フレームのエラー・フリー送信の責任があるデータ・リンク層である。データ・リンク制御プロトコルは、物理送信媒体についての考慮からモデルのより高い層を遮蔽(shield)もしなければならない、この層の動作及びインターフェイスを記述する。
【０００６】
しかし、図１に示した８０２モデルでは、データ・リンク層は、ＭＡＣ層５０Ｂ及びオーバレイイング論理リンク制御（“ＬＬＣ”）層５０Ａに更に分割される。媒体アクセス制御サブレイヤは、物理送信媒体の使用を制御する方法を決定するためにアクセス制御方法に係わる。ＬＬＣサブレイヤ５０Ａは、媒体−独立データ・リンク機能の責任があり、かつネットワークがインプリメントされる方法とは独立して上記ネットワーク層６０にＬＡＮサービスをアクセスさせる。８０２アーキテクチャによれば、ＬＬＣサブレイヤ５０Ａは、ワイド・エリア・ネットワークにおける通常のデータ・リンク・プロトコルと同じようにネットワーク６０へのサービスを供給する。
ＭＡＣサブレイヤ５０Ｂは、オーバレイイングＬＬＣサブレイヤ５０Ａへのサービスを供給し、かつネットワーク上の異なる局の間中で送信媒体の共有を管理する。媒体アクセス管理機能は、必要な制御情報が追加された後データ封止機能からフレームを受信する。その後、媒体アクセス管理は、データの物理送信を確実にすることの責任がある。イーサネット全二重環境におけるデータ・フレームは、１，５１８バイトの最大サイズを有する。
【０００７】
多数の８０２標準がＭＡＣサブレイヤ５０Ｂに対して存在するが、キャリヤ検知多重アクセス／衝突検知（“ＣＳＭＡ／ＣＤ”）標準だけが、本発明、より特定的には、８０２．３標準に関連する。既存の８０２．３ＭＡＣ標準は、Deference （ディファレンス）処理、及びWatchForCollision （ウォッチ・フォー・コリジョン）及びBackOff （バックオフ）手順を含んでいる、ハーフ二重環境におけるフロー制御を実行するための多数の機構を現在含む。ＣＳＭＡ／ＣＤは、ＭＡＣサブレイヤ５０Ｂそれ自身によって実行されるデータ封止／非封止及び媒体アクセス管理機能を画定し、データ符号化／復号機能は、アンダーレイイング物理層３０によって実行される。
データの物理送信は、ネットワークがクリアになるまで送信を遅らせるためにキャリヤ検知を用いることにより確実に行われうる。簡単に言えば、送信局（例えば、コンピュータまたはユーザ１０）は、別の局（例えば、コンピュータまたはユーザ１０）がメッセージを現在送信しているか否かを決定すべく、例えば、媒体がフリーであるか否かを学ぶべく、送信する前に送信媒体（例えば、ケーブル２０）を聴くかまたは監視する。物理層３０のサービスを用いることにより、媒体アクセス管理は、送信媒体（またはキャリヤ）現在用いられているか否かを決定する。媒体が用いられていないならば、媒体アクセス管理は、送信のために物理層３０へデータ・フレームをパスする。フレームの送信が開始した後でも、媒体アクセス管理は、キャリヤを監視し続ける。キャリヤがビジーであれば、媒体アクセス管理は、他の局が送信しなくなるまで監視し続ける。次いで、媒体アクセス管理は、ネットワークにクリアさせるために指定されたランダム時間待ちその後送信を開始する。
【０００８】
しかし、送るべきメッセージを有している他の局は、全て同時に聴き、送信媒体が静かに思えることを識別し、かつ同時にメッセージを送信し始める。結果は、衝突及び誤送信された(garbled) メッセージである。信号衝突が検出されたならば、受信局は、誤送信された送信を無視し、送信局は、すぐにメッセージを送信することを停止しかつ媒体にわたりジャミング(jamming) 信号を送信する。衝突に続いて、送信局は、キャリヤがクリアすべきランダム・バックオフ−遅延期間を待った後に再び送信することを試みる。それゆえに、送信している局は、衝突が発生しなかったことを確実にすべく充分に長く聴かなければならない。
図１では、ネットワーク層６０は、一つのネットワーク・ノードから別のものへのデータのルーティングを考慮する。ネットワーク・ノード間にデータを送ることがネットワーク層６０の役割である。
【０００９】
トランスポート層７０は、一度接続が局間で確立されたならば同意した品質のレベルで二局間にデータ転送を供給する。トランスポート層７０は、用いられるべき特定のサービスのクラスを選択し、維持されたサービス品質を確実にすべく送信を監視し、かつ品質を維持することができないならば局（またはユーザ）にアドバイスする。
セッション層８０は、局間に発生している対話を組織しかつ同期するサービスを供給し、かつ局間のデータ交換を管理する。そのように、セッション層８０は、それらが同時にまたは交互に送りかつ受け取ることができるかに基づき、局がデータを送りかつ受け取ることができるときを制御する。
プレゼンテーション層９０は、情報が有意味的にネットワーク・ユーザに与えられ、かつ文字コード翻訳または変換サービス、データ変換、データ圧縮及び拡張サービスを供給しうることを確実にする。
【００１０】
アプリケーション層１００は、情報交換のためのシステム相互接続施設をアクセスするためのアプリケーション処理に対する機構を供給する。アプリケーション層は、ユーザ間接続を確立及び終了し、かつ相互接続されたシステム及びそれらが採用する資源を監視及び管理するために用いられたサービスを供給する。
当業者は、図１に示したネットワークがハーフ二重（または共有）、または全二重でありうるということに注目する。ハーフ二重では、単一共有通信経路があり、かつあらゆる所与の時間で局は、送信及び監視できるか、または受信できるが、決して同時に送信及び受信できない。ハーフ二重環境では、ＭＡＣ層５０Ｂは、送信すべきネットワークを用いることを望んでいる局が ネットワークがビジーか否かを学ぶためにまず聴かなければならないような、ＣＳＭＡＤ／ＣＤアルゴリズム、例えば、ＩＥＥＥ８０２．３を用いる。ビジーであれば、送信することを望んでいる局は、送信を遅らせるが、ネットワークがアイドルになることを待っている間に媒体状態を監視し続ける。アイドルであれば、局は、送信することを開始できる。送信している間に、局は、別の局も同じ時間に送信すること、または重複するように送信することを始めないことを確実にすべく、例えば、衝突がないことを確実にすべく、ネットワークを監視し続ける。同様に、局がデータを受け取るときに、それは、同時送信することを禁止される。
【００１１】
そのように、ＣＳＭＡ／ＣＤアルゴリズムは、ネットワークが適切に準備されるまでハーフ二重ネットワークの中に到着する新しいデータのアクセスを禁止または遅らせる有用なペーシング機構を供給する。更に、通称バックプレッシャ・アルゴリズムは、また、その局に送信することによってネットワークの中にデータを送ることを局に禁止すべくハーフ二重環境において用いられる。送信の受け取りは、送信すべき局にネットワークがビジーであることを信じさせ、かつ送信を遅らせるかまたは禁止させる。
対象的に、全二重では、送信及び受信通信経路があり、かつ一つ以上の局が同時に送信かつ受信しうる。双方向通信チャネルまたは経路は、事実、多重線またはケーブル、または、たぶん周波数分割を用いて、両方向に送信及び受信信号を同時に搬送する単一線またはケーブルでありうる。全二重ネットワークは、ハーフ二重ネットワークより高いデータ速度、しばしば１００Ｍｂｐｓ、を供給でき、かつより迅速な通信速度なのでしばしば好まれる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
残念ながら、全二重環境に行くことにおいて、衝突回避及び送信遅延に対するＩＥＥＥ ８０２．３ ＣＳＭＡ／ＣＤ ＭＡＣ ハーフ二重機構は、断念されなければならない。全二重環境では、ハーフ二重ネットワークではフロー制御の対象である送信局は、受信局が送信できると同時に送信することを許可される。“衝突”の概念または衝突を回避することは、全二重環境では無意味である。更に、全二重ネットワークにわたり送信することを望んでいる局が媒体を監視しないので、ハーフ二重遅延及びバックプレッシャー・フロー制御手順もまた無用である。それゆえに、種々のハーフ二重ＣＳＭＡ／ＣＤデータ・ペーシング機構は、ネットワークへのアクセスを制御または制限するために全二重で用いることができない。しかしながら、全二重ネットワークは、それでも、局が送信することを禁止する機構を必要とする。
【００１３】
全二重ネットワークが有限である資源を含むので、フロー制御の必要性が生じる。ネットワークは、二つのネットワーク・セグメントを一緒に接続しかつセグメント間でデータを移動するスイッチ、ルータ、ブリッジ等のデバイスを含む。これらのデバイスは、例えば、たぶん、ほんの１０Ｍｂｐｓを処理できるように構成されたネットワーク・リンクに与えられたか、または他の資源が占有されるときにそれ以外の機能に与えられた１００Ｍｂｐｓ入力データのように、異なる速度で信号を搬送しているリンク間でデータ速度適用を収容すべくバッファ・メモリを一般に含む。そのようなデバイスがよりスローな読出しの間に迅速に到着するデータを一時的に記憶できると同時に、機構がネットワークの中への新しいネットワークのエントリを停止またはスローしないか、または少なくともリンクが混雑したデバイスを含んでいない限り、デバイス・メモリは、容易に充填しかつ過度に詰込むことができる。（ハーフ二重ネットワークは、異なるデータ速度を伴うリンクも有することができると同時に、非常に多くのデータが特に１００Ｍｂｐｓでフローするような全二重ネットワークで問題は、悪化される。）
残念ながら、従来技術では、データ・スループットを犠牲にしないでそのようなデータ混雑(data congestion) 及び合成データ損失を回避する全二重イーサネット・ネットワークに対するフロー制御機構が存在しない。トランスポート層で全二重ネットワークにおいてインプリメントされたフロー制御デバイスは、スローでありかつ効率が悪い。トランスポート層機構は、データ混雑条件及びスロー送信速度を検知することができる。残念ながら、データ・スループットは、そのようなフロー制御機構を用いている混雑したデバイスに関連付けられた速度よりもスローである。それゆえに、１００Ｍｂｐｓでデータを受け取っている１０Ｍｂｐｓデバイスからのデータ出力は、デバイスに関連付けられた１０Ｍｂｐｓ速度よりも実質的に少ない。
【００１４】
それゆえに、全二重イーサネット・ネットワークのためのフロー制御機構に対する必要性が存在する。好ましくは、そのような機構は、既存のネットワーク及び標準とのバック互換性を維持すると同時に、フロー制御方法としてＣＳＭＡ／ＣＤ衝突及び全二重イーサネット・ネットワークへの遅延アクセスを供給すべきである。そのような方法は、受信局またはデバイスがデータで混雑すべき（または、する）ときを検知すべきでありかつ送信局または装置が現在のデータが処理できるまで新しいデータを送信することを一時的に禁止すべきである。
既存のネットワーク及び装置及びソフトウェアと互換性があるために、そのようなフロー制御は、ＩＥＥＥ ８０２標準に準拠すべきである。更に、そのワイド・ユーズを促進するために、そのようなフロー制御機構は、そのような標準に対するマイナーな変更だけを含むべきである。そのような機構は、高速デバイスに結合されたスロー・デバイスからのデバイス速度がスロー・デバイスのデータ速度ケイパビリティであるようにフローを制御すべきである。更に、フロー制御がフロー制御信号が比較的頻繁に送られるような“リフレッシュ”モードを含むべきであると同時に、タイム・アウト機構に対するオプションが、再起動フロー制御信号がなんらかにより送信局によって受け取られない場合にフロー制御を停止させるために供給されるべきである。
【００１５】
更に、その送信機処理及び受信機処理がそれぞれ個別にかつ独立に発生された信号に応答するＭＡＣ層に対する全二重イーサネット・ネットワークの必要性がある。
本発明は、全二重イーサネット・ネットワークに対するそのようなフロー制御機構及びそのようなＭＡＣ層を開示する。
本発明の目的は、無損失な方法で全二重イーサネット・ネットワークにおけるフロー制御をインプリメントするＣＳＭＡ／ＣＤを提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、各局が少なくとも物理層及び調和サブレイヤ並びにその間に媒体独立インターフェイス（ＭＩＩ）、媒体アクセス制御層を含んでいるように画定可能であり、その間に信号の送信のために第２の局に媒体によって結合された少なくとも第１の局を含む全二重イーサネット・ネットワークに使用するフロー制御方法であって、（ａ）第２の局の資源が混雑のしきい値レベルにアプローチするときに、第２の局に第１の局まで媒体にわたり第１のフロー制御（ＸＯＦＦ）信号を周期的に送信させ、及び第２の局に第１の局まで媒体にわたりさもなければ第２のフロー制御（ＸＯＮ）信号を周期的に送信させ、ＸＯＦＦ及びＸＯＮ信号は、媒体にわたり送信可能なデータ信号から識別可能であり；（ｂ）ＸＯＦＦフロー制御の受信により、第１の局にキャリヤ検知（ＣＲＳ）信号を、ＣＲＳフロー制御信号のディアサートを指令している制御信号の第１の局による受信まで継続的にアサートさせる段階を具備し、ＣＲＳのアサーションは、第２の局からのＸＯＮ信号の第１の局による受信を越えない期間で継続し；ＣＲＳフロー制御信号のアサーションの間、第１の局は、フロー制御されるフロー制御方法によって達成される。
【００１７】
本発明の方法では、段階（ｂ）で、第１の局の物理層は、フロー制御信号を受け取り、復号し、かつ認識し、そしてＸＯＦＦフロー制御信号の認識は、続いて送信されるＸＯＮ制御信号の第２の局による送信を越えない時間間隔の間まで第１の局の媒体アクセス制御層に更なる送信を遅延させる第１の局の物理層を結果として生ずるようにしてもよい。
本発明の方法では、段階（ｂ）で、フロー制御信号の受信、復号及び認識により、第１の局の物理層は、第１の局の媒体アクセス制御層に、ＸＯＮ制御信号またはタイム・アウト信号の受信のより早い発生まで遅延させるようにしてもよい。
本発明では、ＭＩＩインターフェイスは、送信データ（ＴＸＤ＜３：０＞）、送信クロック（ＴＸ＿ＣＬＫ）、送信イネーブル（ＴＸ＿ＥＮ）、及び送信エラー（ＴＸ＿ＥＲ）を含んでいるデータ送信経路を供給し、かつ受信データ（ＲＸＤ＜３：０＞）、受信クロック（ＲＸ＿ＣＬＫ）、受信データ有効（ＲＸ＿ＤＶ）、及び受信エラー（ＲＸ＿ＥＲ）を含んでいる受信経路を供給し、かつキャリヤ検知（ＣＲＳ）及び衝突（ＣＯＬ）を含んでいる非同期媒体状態信号を供給し、管理データ・クロック（ＭＤＣ）及び管理データ入力／出力（ＭＤＩＯ）を含んでいる制御及び状態収集に対する管理インターフェイスを更に供給し；ＴＸ＿ＣＬＫは、継続的にアクティブであり、ＲＸ＿ＣＬＫは、第１の局からのデータの第２の局による受信の間、及びパケット間間隙（ＩＰＧ）の間、継続的にアクティブであり；かつ第１の局によるデータの送信及び受信は、プロトコル・データ・ユニット（ＰＤＵ）で割込みされないようにしてもよい。
【００１８】
本発明の方法では、段階（ａ）で、局は、プリミティブＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ｒｅｑｕｅｓｔ＿ｔｙｐｅ）を用いてＸＯＮまたはＸＯＦＦ信号の送信を起動し、ここでｒｅｑｕｅｓｔ＿ｔｙｐｅ：ＳＴＡＲＴ，ＳＴＯＰであってもよい。
本発明の方法では、段階（ｂ）で、局は、プリミティブＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ．ｉｎｄｉｃａｔｅ（ｉｎｄｉｃａｔｅ＿ｔｙｐｅ）を用いてＸＯＮまたはＸＯＦＦ信号を受信し、ここでｉｎｄｉｃａｔｅ＿ｔｙｐｅ：ＳＴＡＲＴ，ＳＴＯＰであってもよい。
本発明の方法では、段階（ｂ）で、局は、プリミティブＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ＿Ｒｅｌｅａｓｅ．ｒｅｑｕｅｓｔ（）を用いて送信されたＸＯＮ信号の非受信から回復してもよい。
【００１９】
本発明の方法では、段階（ａ）で、ＸＯＦＦフロー制御信号は、停止フロー制御要求サービス・プリミティブ（ＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ＳＴＯＰ））に応じて第２の局の調和層によって生成され、かつ送信データ信号（＜ＴＸＤ＜３：０＞＝＜ｐａｔｔｅｒｎ１＞ 、ディアサート送信イネーブル信号（ＴＸ＿ＥＮ）、及びアサート送信エラー信号（ＴＸ＿ＥＲ））として一つの受信クロック（ＲＸ＿ＣＬＫ）周期で第２の局のＭＩＩインターフェイス上で搬送され、＜ｐａｔｔｅｒｎ１＞は、ＸＯＦＦフロー制御信号を表しているビット・パターンであってもよい。
本発明の方法では、段階（ａ）で、ＸＯＮフロー制御信号は、開始フロー制御要求サービス・プリミティブ（ＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ＳＴＡＲＴ））に応じて第２の局の調和層によって生成され、かつ送信データ信号（＜ＴＸＤ＜３：０＞＝＜ｐａｔｔｅｒｎ２＞ 、ディアサート送信イネーブル信号（ＴＸ＿ＥＮ）、及びアサート送信エラー信号（ＴＸ＿ＥＲ））として一つの送信クロック（ＴＸ＿ＣＬＫ）周期で第２の局のＭＩＩインターフェイス上で搬送され、＜ｐａｔｔｅｒｎ２＞は、ＸＯＮフロー制御信号を表しているビット・パターンであってもよい。
【００２０】
本発明の方法では、第１の局の物理層は、第２の局からのＸＯＦＦ信号の受信により、受信データ信号（ＲＸＤ＜３：０＞＝＜ｐａｔｔｅｒｎ１＞、ディアサート受信データ有効信号（ＲＸ＿ＤＶ）、及びアサート受信エラー信号（ＲＸ＿ＥＲ））としてＭＩＩインターフェイス上で搬送される第１の局の調和層にＸＯＦＦ信号を発行し、ｐａｔｔｅｒｎ１は、ＸＯＦＦフロー制御信号を表しているビット・パターンであってもよい
本発明の方法では、第１の局の物理層は、第２の局からのＸＯＮ信号の受信により、受信データ信号（ＲＸＤ＜３：０＞＝＜ｐａｔｔｅｒｎ２＞、ディアサート受信データ有効信号（ＲＸ＿ＤＶ）、及びアサート受信エラー信号（ＲＸ＿ＥＲ））としてＭＩＩインターフェイス上で搬送される第１の局の調和層にＸＯＮメッセージを発行し、ｐａｔｔｅｒｎ２は、ＸＯＮフロー制御信号を表しているビット・パターンであってもよい。
【００２１】
本発明の方法では、第１の局の調和層は、ＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ＿Ｒｅｌｅａｓｅ．ｒｅｑｕｅｓｔ（）プリミティブに応じてＲＥＬＥＡＳＥメッセージを発行し、ＲＥＬＥＡＳＥメッセージは、送信データ信号（ＴＸＤ＜３：０＞＝＜ｐａｔｔｅｒｎ３＞、ディアサート送信イネーブル信号（ＴＸ＿ＥＮ）、及びアサート送信エラー信号（ＴＸ＿ＥＲ）としてＭＩＩインターフェイス上で搬送され、ｐａｔｔｅｒｎ３は、ＲＥＬＥＡＳＥ信号を表しているビット・パターンであってもよい。
本発明の方法では、ＸＯＮ制御信号及びＸＯＦＦフロー制御信号の少なくとも適切な一つは、少なくとも一つのパケット間間隙（ＩＰＧ）の間に送信されてもよい。
【００２２】
本発明の方法では、ＸＯＮ制御信号及びＸＯＦＦフロー制御信号の少なくとも適切な一つは、媒体にわたり送信されたデータのフレームに関連付けられたプリアンブルの最初の半分の間に送信されてもよい。
本発明の方法では、ＸＯＮ制御信号及びＸＯＦＦフロー制御信号の少なくとも適切な一つは、各パケット間間隙（ＩＰＧ）の間に送信されてもよい。
本発明の方法では、フロー制御は、無損失であってもよい。
本発明の方法では、少なくとも第１の局は、第２の局からのＸＯＦＦ制御信号の該第１の局による受信により、ＸＯＮ信号が第２の局から第１の局によって受信されなかったとしてもその後に第１の局がＣＲＳ信号をディアサートするタイム・アウト間隔を生成する、タイマを更に含んでもよい。
【００２３】
本発明の方法では、ネットワークは、ＩＥＥＥ８０２−規格に準拠しており、第１の局及び第２の局は、同一であってもよい。
本発明の方法では、局は、局の物理層からのキャリヤ検知信号（ＣＲＳ）に応答する遅延機構を含んでいる送信機処理を有している媒体アクセス層を含み、かつ媒体アクセス層は、局の物理層からの受信データ有効（ＲＸ＿ＤＶ）に応答するビット受信機機構フレーミング・データを含んでいる受信機処理を更に有してもよい。
【００２４】
【作用】
本発明は、フロー制御されるべき局の送信及び受信処理の両方の状態を記述するために単一信号に依存することなく、無損失な方法で全二重イーサネット・ネットワークにおけるフロー制御をインプリメントするためにＣＳＭＡ／ＣＤを用いる。フロー制御送信オン／オフ（“ＸＯＮ／ＸＯＦＦ”）メッセージは、そのデータ出力が制御される送信局まで物理層をわたり、間もなく混雑される受信局によって送信される。ＸＯＮ／ＸＯＦＦ信号は、普通のデータから識別可能なフォーマットを有しかつＩＰＧ毎のように頻繁にデータ・フレーム間のパケット間間隙（“ＩＰＧ”）で送信されるのが好ましい。受信局資源が少なくとも追加データのフレームを受信することができるならば、ＸＯＮがＩＰＧの間に伝送されるか、さもなければ、ＸＯＦＦが伝送される。代替的に、各信号フレームの後のＸＯＮ／ＸＯＦＦを送る（例えば、“リフレッシュする”）よりも、送信局内のタイマがＸＯＦＦの受信によってスタートされうるし、かつ所与の時間の満了後、送信は、（たぶんデータの汚染により）ＸＯＮが受信されなくても再スタートすることができる。タイマ機構は、ＸＯＮ制御信号がフロー制御された送信局によって受信されることに失敗したならば送信の再確立を確実にすべくパー(per) ／ＩＰＧリフレッシュ制御信号で用いられうる。
【００２５】
媒体の他端における送信局の物理層では、独自にフォーマットされたフロー制御メッセージが受信され、復号され、かつ互い区別されかつデータから区別される。ＸＯＦＦが認識されたならば、送信局は、そのキャリヤ検知信号（ＣＲＳ）をＭＩＩにおけるそのＭＡＣ層にアサートする。
本発明は、個別かつ独立の入力状態信号、具体的には、ＣＲＳ及びＲＸ＿ＤＶを用いて個別かつ独立の送信遅延受信データ・フレーム機構を供給するためにＭＡＣ層を多少変更する。多少変更されたＭＡＣ層内で、ＣＲＳ信号は、ＭＡＣ送信処理内の遅延機能を実行するために用いられるキャリヤ検知信号を供給するために用いられる。更に、ＲＸ＿ＤＶがＭＩＩ上にアサートされるときに、ＭＡＣ受信処理ロジック（論理）は、物理層からのデータを受け入れかつ処理し、そして処理したデータを論理リンク制御層にパスする。しかしながら、変更されたＭＡＣは、ハーフ二重ネットワークと完全にバック・コンパチブルである。
【００２６】
脅威の混雑が迫っているときには、受信局は、ＸＯＦＦを送信局の物理層へ送る。ＸＯＦＦの受信により、送信している物理層は、ＭＩＩ（または他のインターフェイス）でＣＲＳをアサートし、かつＸＯＮが受信されるまでこの状態信号をアサートし続ける。ＣＲＳがアサートされる限り、送信しているＭＡＣは、データ送信を遅らせ、それゆえにフロー制御されるかまたはネットワークへの送信を禁止される。
受信局資源が追加データを受け入れることを許容するときには、その物理層は、好ましくはそれ自身のデータ送信の間のＩＰＧの間に、送信局へ媒体にわたりＸＯＮを出す。（受信局が混雑しうるという事実は、全二重環境で送信するためのその能力（機能）に影響を及ぼさない。） 最初に送信している局は、ＸＯＮを受信しかつ認識し、そしてＣＲＳをディアサートし、そのＭＡＣに遷移させる。
【００２７】
受信している局は、それが混雑されるようなフレーム内であるときに、ＸＯＦＦを送るのが好ましい。送信している端では、ＸＯＦＦがフレーム送信の間に受信されたならば、ＸＯＦＦは、そのフレーム送信が終了するまで発効しない。それゆえに、フロー制御は、±１フレーム細分性で、無損失である。
本発明の他の特徴及び利点は、添付した図面に関して好ましい実施例が詳細に示される以下の詳細の説明から明らかであろう。
【００２８】
【実施例】
図２は、本発明による、パケット混雑(packet congestion) を防止するためのデータ・フロー制御を採り入れている全二重スイッチ型環境ネットワークを示す。図２のネットワークは、媒体アクセス制御サブレイヤ、ここでは５０Ｂ’、調和サブレイヤ、ここでは４０’、インターフェイス標準、ここではＭＩＩ’物理層と調和サブレイヤ４０’の間、及び物理層、ここでは３０’に対して些少の変更が行われたということを除き、多くの点で図１の従来技術のネットワークに類似する。
論理リンク制御層５０Ａを含む層から上の層は、コンピュータ１０、１０’及び相互接続媒体２０と同様に、変更されないということが分かる。ＭＡＣサブレイヤ５０Ｂ’、調和サブレイヤ４０’、ＭＩＩインターフェイスＭＩＩ’及び物理層３０’だけが多少変更されるので、ネットワークは、完全にＩＥＥＥ ８０２コンパチブルであり、かつまた、新たに公表されたＩＥＥＥ ８０２．３ｕ標準にもコンパチブルである。その結果、リンク・レベル・フロー制御は、８０２．３標準を含んでいる、既存の標準でシステム・ケイパビリティを妨害することなく容易に達成される。
【００２９】
本発明によれば、データ終了装置（“ＤＴＥ”）のユニット、例えば、コンピュータ１０、物理層３０’、インターフェイスＭＩＩ’、調和サブレイヤ４０’、及びＭＡＣ層５０Ｂは、リンクの遠隔端でＤＴＥをフロー制御するためにＸＯＮまたはＸＯＦＦメッセージを送る。図２を参照すると、第２のＤＴＥは、コンピュータ１０’及び関連した適切な層３０’、４０’、５０Ｂ’及びインターフェイスＭＩＩ’を含みうる。説明するように、フロー制御メッセージＸＯＮ／ＸＯＦＦは、あらゆる可能なデータからＸＯＮ及びＸＯＦＦを区別するために独自のビットのパターンを用いて、通常少なくとも９６ビット時間幅(time-wide) パケット間間隔（“ＩＰＧ”）期間の間にデータ経路に送信されるのが好ましく。しかしながら、ビット・エラーがフロー制御信号の誤識別を結果として生ずるときに信頼性は、影響されうるけれども、これらのフロー制御信号は、その代わり、実際のデータのフレームの間に送信されうる。送信している局の物理層が、データから入力ＸＯＮ／ＸＯＦＦ（または他のフロー制御メッセージ、例えば、ＲＥＬＥＡＳＥ）を区別し、かつフロー制御メッセージは、通常のデータ・パターンから識別されるべき他のコード・パターンの中で、予約コード、非データ・コードを用いうるということは、重要である。
【００３０】
本発明を用いて、ＤＴＥは、それがリンクの遠端でＤＴＥからＸＯＦＦメッセージを受け取らないかぎり送信しうる。そのようなＸＯＦＦメッセージを受け取ることにより、ＤＴＥは、それが送信される前にＸＯＮメッセージをまず受信しなければならない。図２では、ＸＯＮ及びＸＯＦＦメッセージは、物理層３０’によって符号化されかつ復号される。物理層３０’は、８０２．３−コンパチブルＭＡＣ層５０Ｂ’をＸＯＮの受信まで、または時間切れが発生するまで強制的に遅らせることによってＸＯＦＦに応答する。ＸＯＮ及びＸＯＦＦメッセージは、データ経路及び区切り記号信号の予約符号化を介してＭＩＩ’インターフェイスにわたり移送される。ここに説明したように、本発明は、無損失な全二重フロー制御に対する機構としてＭＡＣ５０Ｂ’遅延処理を用いる。
【００３１】
ＤＴＥは、次に示すプリミティブを介してＸＯＮまたはＸＯＦＦメッセージの伝送を起動しうる：
RS＿FlowControl.request(request ＿type)
request ＿type:START,STOP
ここに用いたように、用語“プリミティブ”は、モデル層によって供給されるサービス・インターフェイスのフォーマル画定を参照する。例えば、処理に連通する層は、層が他の層に供給するサービスによって画定されかつそのようなサービスの個々の仕様は、プリミティブである。
ＤＴＥは、次に示すプリミティブを介してＸＯＮまたはＸＯＦＦメッセージを受信しうる：
RS＿FlowControl.indicate(indicate ＿type)
indicate＿type:START,STOP
ＤＴＥは、次に示すプリミティブを介して失ったＸＯＮメッセージから回復しうる：
RS＿FlowControl ＿Release.request()
ＸＯＮ及びＸＯＦＦメッセージは、ＩＰＧ、またはプリアンブルの最初の半分の間だけ送信されうる。
【００３２】
通常のＭＩＩ信号セットには、データの送信及び受信に対する独立４ビット幅経路が、リンク・レベル・データ・フロー制御に対する特定の“フック”と同様に存在する。４つの送信経路は、送信データまたはＴＸＤ＜３：０＞、送信クロックまたはＴＸ＿ＣＬＫ、送信イネーブルまたはＴＸ＿ＥＮ、及び送信エラーまたはＴＸ＿ＥＲである。ＴＸ＿ＣＬＫは、物理層によって生成されかつデータ基準クロックとしてＭＡＣによって用いられる。ＴＸ＿ＣＬＫは、送信媒体上のビット速度の２５％、例えば、１００Ｍｂｐｓ送信速度に対して２５ＭＨｚで走りかつ継続的にアクティブである。ＴＸ＿ＥＮは、ＭＡＣ−供給され、かつ物理層によって送信されるべきデータをフレームするかまたは区切る。ＴＸ＿ＥＮは、フレーム送信の開始においてアクティブ状態（“１”）にアサートされ、かつフレーム遷移の終りで論理“０”にディアサーション(de-assertion)するまでアクティブのままである。送信データＴＸＤは、ＭＡＣから物理層への実際のフレーム・データである。ＴＸＤ＜３：０＞名称は、送信データが４ビット幅のバンドル（束）であることを示す。ＴＸ＿ＥＲは、データ・バンドルの内容がデータ・コードではない、例えば、たぶん汚染（破損）したデータまたはＸＯＮ、ＸＯＦＦであることをアドバイスしているＭＡＣから物理層への信号である。
【００３３】
４つの受信経路は、受信データまたはＲＸＤ＜３：０＞、受信クロックまたはＲＸ＿ＣＬＫ、受信データ有効またはＲＸ＿ＤＶ、及び受信エラーまたはＲＸ＿ＥＲである。示したように、ＴＸ＿ＣＬＫは、後続的にアクティブであり、ＲＸ＿ＣＬＫは、データ受信の間中連続的にアクティブでありかつパケット間間隙３Ａ（“ＩＰＧ”）である。プロトコル・データ・ユニット内では、データ送信及び受信は、割込まれない。ここで用いたように、記号ＴＸＤ＜３．０＞またはＲＸＤ＜３，０＞は、これらの信号が４ビット幅のバンドルであることを示しています。
ここで、図２のネットワークに対するメッセージの生成及び処理を説明する。ＸＯＦＦメッセージは、ＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ＳＴＯＰ）プリミティブに応じて調和（“ＲＳ”）サブレイヤ４０’によって生成される。ＸＯＦＦメッセージは、次のようにＭＩＩ’信号で搬送される：
TXD<3:0>=<0111>, TX ＿EN de-asserted, TX＿ER asserted.
ＸＯＮメッセージは、ＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ＳＴＡＲＴ）プリミティブに応じてＲＳ ４０’によって生成される。ＸＯＮメッセージは、次のようにＭＩＩ’信号で搬送される：
TXD<3:0>=<1011>, TX ＿EN de-asserted, TX＿ER asserted.
これらのＸＯＮ及びＸＯＦＦメッセージは、一つのＴＸ＿ＣＬＫ期間で搬送される。
【００３４】
図３は、混雑した局のＭＡＣからのＸＯＦＦフロー制御信号の送信に関して、ＴＸ＿ＣＬＫ、ＴＸ＿ＥＮ、ＥＸＤ＜３：０＞、及びＴＸ＿ＥＲ間の空間関係を示す。図３では、仮定した独自のコード“０１１１”は、ＸＯＦＦを示し、例えば、送信データ３＝“０”、送信データ２、１及び０は、全て“１”である。（名称“送信データｘ”は、４ビット・データ・バンドルの特定の信号を参照する。）受信している局のＭＡＣは、図示した波形がＩＰＧの間に発生するように“０”である、ＴＸ＿ＥＮ、を供給し、かつまた調和サブレイヤからのＴＸ＿ＥＲも供給する。また、受信している局のＭＡＣは、これが非データ信号であることを示すべく“０１１１”パターンがデータ・バンドル上に配置されると同時に、ＴＸ＿ＣＬＫの１サイクルに対してＴＸ＿ＥＲをアサートする。ＴＸ＿ＥＲが“１”であったならば、データＴＸＤにおける０１１１の発生は、データのように見えるが、ＴＸ＿ＥＮ＝“０”及びＴＸ＿ＥＲ＝“１”であるときは、独自のパターン（ここでは０１１１）は、ＸＯＦＦを示す。データＴＸＤに対する“ＸＸ”表記は、通常のデータがＩＰＧ時間の間、何の意味も持たないので“don't care”（気にしない）ことを示す。
【００３５】
図４は、もはや混雑していない受信局ＭＡＣからのＸＯＮフロー制御信号（ここでは“１０１１”として示す）の送信に対する同じ信号間の空間関係を示す。ＴＸ＿ＥＮは、示したように、ＸＯＮがＩＰＧのフレーム間で送信されるのが好ましいので、“０”である。もはや混雑していない局のＭＡＣは、ＴＸ＿ＥＮ＝“０”及びＥＸ＿ＥＲ＝“１”であるときにデータではなく、ＸＯＮを示す、１０１１ＸＯＮ信号を供給する。
図５及び図６は、そのデータ出力が受信局を混雑させるべく脅迫された送信局による、ＸＯＦＦ及びＸＯＮメッセージの受信を同様に示す図である。図５及び図６では、図示した種々の送信している局の物理層生成型波形は、ＩＰＧ内で発生するのでＲＸ＿ＤＶ＝“０”であり、かつＲＸ＿ＤＶは、ＩＰＧの間中、通常デアサートされたままである。図５では、フロー制御メッセージがＩＰＧの間に受信されるときに、ＲＸ＿ＤＶは、“０”のままであり、受信したデータ・バンドルは、値、ここでは、ＸＯＦＦを示している“０１１１”を想定し、かつＲＸ＿ＥＲは、ＲＸ＿ＣＬＫの１サイクルに対して“１”状態にアサートされる。同様に、図６に関して、ＸＯＮメッセージを受信するために、ＲＸ＿ＤＶは、デアサートされたままであり、受信したデータ・バンドルは、ここでは、ＸＯＮを示している“１０１１”状態を想定し、かつ通常ディアクティベートされるＲＸ＿ＥＲは、ＲＸ＿ＣＬＫの１サイクルに対して“１”に上昇される。
【００３６】
物理層３０’は、物理層がリンクの遠隔端からＸＯＦＦを受信したときにＸＯＦＦメッセージをＲＳ４０’に送る。ＸＯＦＦメッセージは、次のようにＭＩＩ’信号で搬送される：
RXD<3:0>=<0111>, RX ＿DV de-asserted, RX＿ER asserted
ＲＳは、それらＸＯＦＦメッセージを受信するときにＦＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ．ｉｎｄｉｃａｔｅ（ＳＴＯＰ）を生成する。
物理層は、物理層がリンクの遠隔端からＸＯＮを受信するときにＸＯＮメッセージをＲＳに送る。ＸＯＮメッセージは、次のようにＭＩＩ’信号で搬送される：
RXD<3:0>=<1011>, RX ＿DV de-asserted, RX＿ER asserted
ＲＳは、それらＸＯＮメッセージを受信するときにＦＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ．ｉｎｄｉｃａｔｅ（ＳＴＡＲＴ）を生成する。ＸＯＮ及びＸＯＦＦメッセージは、１ＲＸ＿ＣＬＫ周期で搬送される。
【００３７】
好ましい“リフレッシュ・モード”実施例では、ＸＯＮまたはＸＯＲは、これらのフロー制御信号がＩＰＧ毎に一度よりも少ない回数で代わりに送信されうるけれども、好ましくは各ＩＰＧの間に受信局によって送信される。代替“時間切れ”実施例では、ＭＡＣ層に関連付けられた、１１０として図２に示される、タイマは、ＸＯＦＦフロー制御信号の受信で開始する間隔ΔＴを掛ける。間隔ΔＴの後でＸＯＮ信号が受信されなかったならば（多分、汚染または他のエラーにより）、送信局のＭＡＣは、アンダーライイング物理層にＣＲＳ信号をディアサートさせるＲＥＬＥＡＳＥ信号（図７における“１１００”）を発行する。ＭＡＣは、次いで、あたかもＸＯＮ信号が受信されたかのごとく、正確に送信することができる。タイマ１１０をインプリメントすることが更なるコスト及びハードウェアを含むけれども、その使用は、フロー制御メッセージを搬送するため以外に使用のために多くのＩＰＧ周期を利用可能にする。他方、各ＩＰＧの間にフロー制御メッセージを送信することは、更にロバスト(robust)な手順であるが、メッセージ送信をフロー制御するために少なくともＩＰＧ周期の一部を確保する。
【００３８】
ＲＥＬＥＡＳＥメッセージは、ＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ＿Ｒｅｌｅａｓｅ．ｒｅｑｕｅｓｔ（）プリミティブに応じて送信局の調和サブレイヤ４０’によって生成される。ＲＥＬＥＡＳＥメッセージは、次のようにＭＩＩ’信号で搬送される：
TXD<3:0>=<1100>, TX ＿EN de-asserted, TX＿ER asserted.
このＲＥＬＥＡＳＥメッセージは、１ＴＸ＿ＣＬＫ周期で搬送される。
図７は、ＭＩＩ’上のＲＥＬＥＡＳＥ（“１１００”）メッセージのコーディングに関してＴＸ＿ＣＬＫ、ＴＸ＿ＥＮ、ＴＸＤ＜３：０＞、及びＴＸ＿ＥＲ間の空間関係を示す。ＴＸ＿ＥＮ＝“０”として示されているものは、まだＩＰＧ周期である。“１１００”がデータ・バンドルに存在すると同時に１ＴＸ＿ＣＬＫサイクル間の“１”から“１”へのＴＸ＿ＥＲのアサーションは、ＭＡＣから物理層へのＲＥＬＥＡＳＥ信号の生成を結果として生ずる。示したように、物理層は、ＣＲＳをディアサートし、ＭＡＣを送信させる。
【００３９】
ＲＳ４０’は、フロー制御メッセージがＩＰＧの間またはプリアンブルの最初のバンドルの間にだけ送られることを確実にしなければならない。メッセージは、次に示す条件に合致するときに送られうる：
ＴＸ＿ＥＮ(t) ＝０ または ＴＸ＿ＥＮ(t-1) ＝０．
図８は、ＸＯＮ、ＸＯＦＦ、またはＲＥＬＥＡＳＥを出しているときにＭＩＩ’にわたりフロー制御メッセージを移送しているこの空間関係を示す。それゆえに、図７は、フロー制御信号の生成のリフレッシュ・モード及び時間切れモードの両方に関連がある。図８では、ＸＯＮがＴＸＤ上に示されているけれども、事実、ＸＯＦＦまたはＲＥＬＥＡＳＥも示されうる。フロー制御信号の可能な放出に対する二つのタイム・ウィンドウは、“ｅａｒｌｉｅｓｔ”（最も早い）及び“ｌａｔｅｓｔ”（最も遅い）と表記されて、示される。
【００４０】
図８では、フロー制御信号の最も早い放出は、データ・フレームの最後のニブルが後続しているニブル・タイムまたはクロック周期においてである。（“ニブル”は、ＭＩＩ’にわたり送られるべき通常のビット速度の２５％を必要とするデータの４ビット・ユニットである。）フロー制御メッセージを送るための最も遅い機会は、データ・パケットの第１のニブルでオーバラップされる。この結果は、フロー制御メッセージが通常のＭＡＣ送信処理から論理的に分離されるエンティティによって放出されると想定されるので生ずる。
本発明は、フロー制御メッセージを放出するためにＭＡＣ送信処理に対する変更を必要といないが、その代わりＭＡＣ送信処理から論理的に分離される並列処理を想定する。この想定がプロトコル互換性を促進すると同時に、ＭＡＣ送信処理のシーケンシングとフロー制御メッセージを放出する処理の状態との間の相関関係が存在しない。言い換えると、二つの処理は、次のＴＸ＿ＣＬＫサイクルに対する互いの作用（動作）を知らないしまたは予測することができない。それゆえに、ＭＡＣは、ＸＯＮ、ＸＯＦＦ、またはＲＥＬＥＡＳＥを送ることをフロー制御が開始することを知られるときにデータ・パケットを送信することを開始できる。インターフェアランスを回避するために、フロー制御生成処理は、ＴＸ＿ＥＮの状態を監視することができ、かつＴＸ＿ＥＮが“０”であれば、またはそれが先のＴＸ＿ＣＬＫサイクルで“０”にディアサートされたならば、フロー制御メッセージは、送られうる。しかし、ＴＸ＿ＥＮがアサートされかつ先のＴＸ＿ＣＬＫサイクルでアサートされたならば、フロー制御メッセージを送ることができない。それゆえに、フロー制御メッセージを送る処理は、ＴＸ＿ＥＮを監視しなければならないしかつ、ＴＸ＿ＥＮがディアサートされるとき、またはそれが先のＴＸ＿ＣＬＫ信号の間にディアサートされたときにフロー制御メッセージだけを送りうる。
【００４１】
図９は、通常のパケット送信の間のＴＸ＿ＥＮに応じたＣＲＳ及び衝突（“ＣＯＬ”）信号の応答を示す。
ＴＸ＿ＥＮは、データ・フレームが送信されており、かつＣＲＳ及びＣＯＬが物理層からＭＡＣへの信号であることを示すためにＭＩＩにおける物理層に対してＭＡＣによって生成される。ＣＲＳは、送信に応じて物理層によってアサートされる。ＣＲＳは、送信の間アサートされたままであり、ＴＸ＿ＥＮがディアサートされた後でディアサートされる。ＭＡＣは、処理を遅らせ、ＭＡＣ層に関連付けられた状態マシンの一部は、ＩＰＧをＣＲＳのディアサーションで掛け始める。ＣＯＬは、全二重環境の対していつもインアクティブまたは“０”のままである。
【００４２】
対照的に、図９がハーフ二重リンクに関連付けられたならば、同時受信は、発生していないであろう。ハーフ二重では、物理層３０’は、パケット送信または受信の間にＣＲＳをアサートし、全二重モードでは、物理層は、パケット送信の間にＣＲＳをアサートするが、パケット受信の間には行わない。全二重モードでは、物理層は、ＸＯＦＦメッセージがリンクの遠隔端から受信されるときにＣＲＳをアサートし、かつＸＯＮメッセージがリンクの遠隔端から受信されるまで、またはＲＥＬＥＡＳＥメッセージがローカル調和層４０’から受信されるまでＣＲＳを継続的にアサートする。
図１０は、ＸＯＦＦ及びＸＯＮ信号の存在におけるＴＸ＿ＥＮに応じたＣＲＳ及び衝突（“ＣＯＬ”）信号の応答を示す。ＴＸ＿ＥＮは、データ・フレーム送信のの通常端でディアサートされ、それに応じてＣＲＳは、ディアサートする。しかし図１０には、ＣＲＳ＝“０”の後のある時、送信局における物理的な層は、リンクの端における混雑した受信局からＸＯＦＦフロー制御信号を受信する。ＸＯＦＦは、復号されかつ、それに応じてＣＲＳは、図１０に示すように、送信している局によってＭＩＩでリアサートされる。ＣＲＳは、不確定の時間に対してアクティブのまま留まり、その間には送信しているＭＡＣが遅れておりかつＣＲＳがアサートのままであるときに送信しないのでＴＸ＿ＥＮがローである。図１０の後の方で、ＸＯＮ信号は、送信物理層によって受信され、ＣＲＳをディアサートし、それによりＭＡＣは、送信を開始しうる。しかし、ＭＡＣは、ＩＰＧ（９６ビット時間）のタイミングをまず取り、ついで送信を開始しかつＴＸ＿ＥＮ（それがアサートすべきデータを有しているならば）をアサートする。送られるべきデータは、媒体上に設置されかつ物理層もまたＣＲＳをアサートする。
【００４３】
図１１は、送信が発生している間のＸＯＦＦの受信の効果を示し、かつパケット境界細分性を表わす。ＭＡＣは、ＴＸ＿ＥＮ＝“１”、及びＣＲＳ＝“１”によって示されるようにフレームを送信しています。フレーム送信中のある時に、ＸＯＦＦ信号が受信される。ＭＡＣは、送信し続け、普通にパケットを終了する。しかし、フレーム送信の終了により、（図９におけるように）ＣＲＳをディアサートする代わりに、ＣＲＳは、ＸＯＦＦが受信されたので、アサートされたままであり、かつＸＯＮが受信されるまでアサートされたままである。ＸＯＮが受信された後、ＩＰＧの後で、ＣＲＳがリアサートされかつＭＡＣが再び送信を始めることができる。
図１２は、ＲＥＬＥＡＳＥメッセージに対する物理層の応答を示し、かつＸＯＮメッセージがなんらかで汚染されたならば用いられうる。送信物理層は、送信中にＸＯＦＦメッセージを受信し、比較的長期間に対してＣＲＳをアクティブしかつＭＡＣに送信することを禁止する（例えば、遅延）。ＭＡＣは、遅らせし続けて、ＸＯＮ信号が受信されない（多分、信号汚染により）。期間ΔＴの後、ＲＥＬＥＡＳＥ信号が受信され、物理層にＣＲＳを解放またはディアサートさせ、ＭＡＣに再び送信される。ＲＥＬＥＡＳＥメッセージは、ＭＩＩの送信経路上で符号化され、物理層にＣＲＳを解放させる。
【００４４】
ＸＯＦＦがたぶんリンクの端における遠隔（混雑した）局から受信されたと同時に、ＲＥＬＥＡＳＥ信号は、リンクの近端から、具体的には、送信局（図１３参照）における局管理エンティティ（“ＳＴＡ”）１５０から受信されるということを理解することが重要である。データ終了装置またはＤＴＥの最初の一片、例えば、コンピュータ１０、物理層３０’、インターフェイスＭＩＩ’、調和サブレイヤ４０’、及びＭＡＣ層５０Ｂは、第２のＤＴＥ、例えば、コンピュータ１０’及び対応している層及びサブレイヤに結合されて示されている。各ＤＴＥは、実質的に局またはコンピュータ内の一組の管理または制御機能である、局管理エンティティ（“ＳＴＡ”）１５０を含む。ＳＴＡは、局資源（例えば、メモリ）が混雑する恐れにあるときに気付くようになる。例えば、設計選択として、混雑を通知しかつ、他のしきい値が代わりに設定されうるけれども、利用可能な１フレームのデータ記憶よりも多くを資源が有していないときにＸＯＦＦ制御フロー信号を発行させることは、有用である。
【００４５】
図１３では、ＭＩＩ’インターフェイス、物理層信号（“ＰＬＳ”）サービス・プリミティブ、調和サブレイヤ・サービス・プリミティブ、及びフロー制御メモリが一般に示され、ＤＴＥｓの間に、物理リンク、例えば、ケーブル２０が同じように示される。ＰＬＳサービス・プリミティブは、物理層３０’によって媒体アクセス制御層５０Ｂに供給される。図１４から理解されうるように、調和サブレイヤ４０’は、ＭＩＩ’によって画定された具体的な信号をあまり具体的でないＰＬＳサービス・プリミティブにマップすべく機能する。
例えば、ＤＴＥ ＳＴＡ １５０が近いうちに起こる資源混雑を検知しかつフロー制御信号（例えば、ＸＯＦＦ）を放出したいならば、ＳＴＡは、ＲＳ ＳＴＯＰサービス・プリミティブを用いる。ＳＴＡは、このプリミティブをＲＳ ４０’に送り、ＭＩＩ’でプリミティブを符号化する。ＭＩＩ’は、次いで関連物理層３０’に適切な制御フロー信号、ここではＸＯＦＦを放出させる。
【００４６】
ＳＴＡ１５０がＭＡＣ ５０Ｂ’とは個別かつ独立な処理であり、かつそれらの間に相関関係を有していないということを、図１３から理解することは、重要である。その結果、コンピュータ１０’がデータを同時に送信する準備ができていても、コンピュータ１０’の限定された資源が近いうちに起こる混雑が存在しかつＸＯＦＦ信号が送信されなければならないということを決定するそのＳＴＡ１５０を結果として生じることは、全く可能である。それゆえに、同時に、ＭＡＣ ５０Ｂ’からのデータ・パケット及びＳＴＡ１５０からのフロー制御プリミティブは、同時にＲＳ ４０’として到達する両方の信号セットを発行しうる。理解できるように、ＲＳ’は、同時に両方の信号を符号化することを試みるが、結果は、物理層３０’は、フロー制御信号からの真のデータを識別することができないので誤伝送された信号(garbled signal)を送信するということである。それゆえに、図８を参照して説明されたように、本発明は、その中でＭＩＩ’からのフロー制御プリミティブが符号化されるウィンドウを指定することによってそのような重複を回避するための規則を生成する。
【００４７】
ここで、ＭＩＩ’インターフェイス及びその関連信号の挙動に対する変更に関して図１４を説明する。図１４では、調和サブレイヤ４０’に結合されたサービス・プリミティブは、本発明により画定された、４つの新しいサービス機能を含む。図１４で太字で示した、新しいサービスは：
RS＿FLOW＿CONTROL ＿RELEASE.request （入力）
RS＿FLOW＿CONTROL.request （入力）
PLS ＿RX＿CARRIER.indicate （出力）
RS＿FLOW＿CONTROL.indicate （出力）
これらの新しい調和サービス層プリミティブは、図１４に示したものだけに最も関連がある、処理を含む。図１４の左側に示された種々のサービス・プリミティブは、標準プリミティブ言語で与えられている。図１４の右側のＭＩＩ’信号は、ＭＩＩ’インターフェイス仕様を反映する。ＭＩＩ’仕様 は、たんに、物理層３０’と調和サブレイヤ４０’との間のインターフェイスにおける一組の信号の挙動の画定であり、ＭＩＩ’のようなものは、機能エンティティではない。それゆえに、本発明により変更されたように、ＭＩＩ’は、信号挙動の更なる組、例えば、ＸＯＮ／ＸＯＦＦのようなフロー制御信号が要求されるときに送信データ・バンドル（ＴＸＤ＜３：０＞）の符号化、ＣＲＳ信号のその処理による物理層３０’の挙動、等を画定する。変更されるものは、そのような信号の挙動説明、及びそのような信号が、データ損失なしで全二重イーサネット環境でフロー制御を達成するために用いられうる方法である。
【００４８】
図１５は、本発明によるＭＡＣ ５０Ｂ’層の二重性態様(duality aspect)を更に詳細に示す。示したように、ハーフ二重ＭＡＣ層では、物理層からの単一ＣＲＳ入力信号は、ＭＡＣ層送信機処理遅延及びＭＡＣ層受信処理データ・フレーミングを制御した。全く対照的に、本発明による変更されたＭＡＣ層５０Ｂ’は、これら二つの処理を分離し、遅延及びデータ・フレーミング機構を制御するために独立かつ個別の入力信号を用いる。
図１５に示すように、ＭＡＣ５０Ｂ’内では、送信機処理１３０は、を含む。キャリヤ検知信号に応答する遅延機構１５０を含み、かつ受信機処理１４０は、本発明により画定された、新しい変数、receive ＿carrierSense信号に応答するBirReceiver （バーレシーバ）機構１６０を含む。示すように、receive ＿carrierSense変数は、ＭＩＩ’信号ＲＸ＿ＤＶから直接導かれうるし、かつ入力ビットを示すために用いられる。（対照的に、従来技術では、可変receive ＿carrierSenseがＭＩＩ信号ＣＲＳから直接導かれかつ送信遅延を示すために用いられた。）
好ましい実施例では、ＭＩＩ’における個別ＣＲＳ及びＲＸ＿ＤＶ信号は、ＲＳ ４０’に供給され、図１４に示した種々のサービス・プリミティブの中で、PLS ＿carrier.indicate及びPLS ＿receive ＿carrier.indicateプリミティブを出力する。ＭＡＣ５０Ｂ’は、 それぞれ遅延及びBitReceiver （ビットレシーバ）機構に対してcarrierSense及びreceive ＿carrierSenseとして供給されるものからこれらのサービス・プリミティブを受信する。（遅延１５０によって用いられる）carrierSense及び（BitReceiver １６０によって用いられる）receive ＿carrierSenseへのこのＭＡＣ carrierSense変数の分離は、従来技術とは対照的である。
【００４９】
本発明の目的に対して、個別及び独立して生成された信号が変更されたＭＡＣ層５０Ｂ’内でcarrierSense及びreceive ＿carrierSenseを引き起こすことで、充分である。換言すると、ＣＲＳ及びＲＸ＿ＤＶがこれらの信号を誘発するということを要求することを必要としない。個別及び独立して生成された信号が生成される方法に係わりなく、それに応じて、変更されたＭＡＣ層５０Ｂ’は、従来技術によりＭＡＣ層を用いてハーフ二重ネットワークに対して成されたものに類似する個別の遅延及びデータ・フレーミング手順を実行する。更に、変更されたＭＡＣ層５０Ｂ’は、同じＣＲＳ及びＲＸ＿ＤＶ信号を用いる従来技術のネットワークに完全にバックワード・コンパチブルである。
本発明は、次のように８０２．３ ＭＡＣ標準を多少及び語義的に変更した：
物理層へのインターフェイスは、以下に示すようであり、太字は、新しく追加された特徴、例えば、
【００５０】
【表１】
は、新しく画定された変数を示す：
【００５２】
【表２】
本発明のよる状態変数初期化(State Variable Initialization) は、次のようにインプリメントされうる：
【００５４】
【表３】
Frame Reception は、次のようにインプリメントされるのが好ましい：
【００５６】
【表４】
本発明は、次のように調和サブレイヤに対して多少の変更を行う：
図１５に示すように、PLS ＿RX＿CARRIER.indicate(CARRIER＿STATUS) は、ＭＩＩ’信号ＲＸ＿ＤＶをＭＡＣ変数receive ＿carrierSenseにマップし、PLS ＿CARRIER.indicate(CARRIER＿STATUS) は、ＭＩＩ’信号ＣＲＳをＭＡＣ変数carrierSenseにマップする。
RS＿FLOW＿CONTROL.request(REQUEST ＿TYPE) は、調和サブレイヤに対してＳＴＡによって生成され、かつREQUEST ＿TYPEパラメータは、二つの値の一つを取ることができる：ＳＴＯＰ及びＳＴＡＲＴ。このプリミティブの受信により、調和サブレイヤは、次のようにＳＴＯＰ及びＳＴＡＲＴ値をＭＩＩ’のメッセージにマップする：
ＳＴＯＰ −→ ＸＯＦＦ
ＳＴＡＲＴ −→ ＸＯＮ
本発明では、RS＿FLOW＿CONTROL.indicate(INDICATE ＿TYPE) は、ＳＴＡに対して調和サブレイヤによって生成される。INDICATE＿TYPEパラメータは、二つの値の一つを取ることができる：
ＳＴＯＰ及びＳＴＡＲＴ
調和サブレイヤは、次のようにＭＩＩからメッセージを復号しかつそれらをマップすることによってこのプリミティブを生成する：
ＸＯＦＦ −→ ＳＴＯＰ
ＸＯＮ −→ ＳＴＡＲＴ
RS＿FLOW＿CONTROL ＿ RELEASE.request()プリミティブは、調和サブレイヤに対してＳＴＡによって生成されかつパラメータを取らない。このプリミティブ
の受信により、調和サブレイヤは、ＭＩＩ’上にＲＥＬＥＡＳＥメッセージを生成する。
【００５８】
要点を纏めると、本発明は、全二重イーサネット環境におけるフロー制御をインプリメントし、既存の環境及びハードウェアとのバックワード互換性も保存するということがの全てから理解されるであろう。フロー制御は、ＭＡＣ層５０Ｂ’に対する少ない変更を有し、調和サブレイヤ４０’に対する少ない追加を有し、かつ物理層３０’に対する少ない変更を有する多少変更されたＭＩＩ’信号セットを用いて供給される。
本発明は、好ましくは二つの独立して生成された信号を用いて遅延及びデータ・フレーミングを供給する。合成フロー制御は、無損失であり、かつその近いうちに起こる混雑がフロー制御を引き起こすスローな資源のデータ転送速度に等しい低減されたデータ転送速度を許容する。簡潔に、全二重イーサネット・ネットワークに対するリンク・レベル・フロー制御は、バックワード互換性を維持すると同時に、簡単でかつ費用有効な方法でインプリメントされうる。
【００５９】
変更及び変形は、特許請求の範囲により画定された本発明の対象及び精神から逸脱することなく開示した実施例に対してなされうる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明のフロー制御方法は、各局が少なくとも物理層及び調和サブレイヤ並びにその間に媒体独立インターフェイス（ＭＩＩ）、媒体アクセス制御層を含んでいるように画定可能であり、その間に信号の送信のために第２の局に媒体によって結合された少なくとも第１の局を含む全二重イーサネット・ネットワークに使用するフロー制御方法であって、（ａ）第２の局の資源が混雑のしきい値レベルにアプローチするときに、第２の局に第１の局まで媒体にわたり第１のフロー制御（ＸＯＦＦ）信号を周期的に送信させ、及び第２の局に第１の局まで媒体にわたりさもなければ第２のフロー制御（ＸＯＮ）信号を周期的に送信させ、ＸＯＦＦ及びＸＯＮ信号は、媒体にわたり送信可能なデータ信号から識別可能であり；（ｂ）ＸＯＦＦフロー制御の受信により、第１の局にキャリヤ検知（ＣＲＳ）信号を、ＣＲＳフロー制御信号のディアサートを指令している制御信号の第１の局による受信まで継続的にアサートさせる段階を具備し、ＣＲＳのアサーションは、第２の局からのＸＯＮ信号の第１の局による受信を越えない期間で継続し；ＣＲＳフロー制御信号のアサーションの間、第１の局は、フロー制御されるので、無損失な方法で全二重イーサネット・ネットワークにおけるフロー制御をインプリメントすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術による、ネットワークを示す図である。
【図２】本発明による、データ・フロー制御を採り入れている全二重スイッチング・ネットワークを示す図である。
【図３】本発明による、ＭＩＩ’上のＸＯＦＦメッセージの送信に関連付けられた信号間の空間関係を示す図である。
【図４】本発明による、ＭＩＩ’上のＸＯＮメッセージの送信に関連付けられた信号間の空間関係を示す図である。
【図５】本発明による、ＭＩＩ’上のＸＯＦＦメッセージの受信に関連付けられた信号間の空間関係を示す図である。
【図６】本発明による、ＭＩＩ’上のＸＯＮメッセージの受信に関連付けられた信号間の空間関係を示す図である。
【図７】本発明による、ＭＩＩ’上のＲＥＬＥＡＳＥメッセージの送信に関連付けられた信号間の空間関係を示す図である。
【図８】本発明による、有効フロー制御メッセージが送られうる間の空間ウィンドウを示す図である。
【図９】本発明による、通常のパケット送信の間のＭＩＩ’信号及びＣＲＳ挙動に対する変化を示す図である。
【図１０】本発明による、ＸＯＮ／ＸＯＦＦの間のＭＩＩ’信号及びＣＲＳ応答挙動に対する変化を示す図である。
【図１１】本発明による、ＸＯＦＦがパケット送信の間に受信されるときのＭＩＩ’信号及びＣＲＳ応答に対する変化を示す図である。
【図１２】本発明による、ＲＥＬＥＡＳＥに応ずるＭＩＩ’信号及びＣＲＳ応答に対する変化を示す図である。
【図１３】本発明による、各ＤＴＥ内の局管理エンティティ（“ＳＴＡ”）の役割を示す図である。
【図１４】本発明による、調和サブレイヤに対する変更及びそのマッピング・ロールを示す図である。
【図１５】本発明による、変更された媒体アクセス層（“ＭＡＣ”）及び、独立かつ個別に生成されたＣＲＳ及びＲＸ＿ＤＶ信号のその受信を示す図である。
【符号の説明】
１０、１０’ コンピュータ
２０ 相互接続媒体
３０、３０’ 物理層
４０、４０’ 調和サブレイヤ
５０Ａ、５０Ａ’ 論理リンク制御層
５０Ｂ、５０Ｂ’ 媒体アクセス制御サブレイヤ
６０、６０’ ネットワーク層
７０、７０’ トランスポート層７
８０、８０’ セッション層
９０、９０’ プレゼンテーション層
１００、１００’ アプリケーション層
１１０ タイマ
Claims (37)
- 各局が少なくとも物理層及びリコンシリエーションサブレイヤ並びにその間に媒体独立インターフェイス（ＭＩＩ）、及び媒体アクセス制御層を含むように画定可能であり、局間の信号の送信のために第２の局に媒体によって結合された少なくとも第１の局を含む全二重イーサネット・ネットワークに使用するフロー制御方法であって、
（ａ）前記第２の局の資源が輻輳のしきい値レベルに達するときに、前記第１の局まで前記媒体にわたり第１のフロー制御（ＸＯＦＦ）信号を前記第２の局に送信させ、さもなければ前記第１の局まで前記媒体にわたり第２のフロー制御（ＸＯＮ）信号を前記第２の局に送信させる段階であり、前記ＸＯＦＦ及び前記ＸＯＮ信号は、前記媒体にわたり送信可能なデータ信号から識別可能である、該段階；
（ｂ）前記ＸＯＦＦフロー制御の受信により、キャリヤ検知（ＣＲＳ）信号のディアサーションを指令している制御信号の前記第１の局による受信まで、該第１の局に該ＣＲＳ信号を該第１の局の前記媒体アクセス制御層に継続的にアサートさせる段階を具備し、
前記ＣＲＳ信号のアサーションは、前記第２の局からの前記ＸＯＮ信号の前記第１の局による受信を越えない期間で継続し；
前記ＣＲＳ信号のアサーションの間、前記第１の局は、フロー制御されることを特徴とするフロー制御方法。 - 前記段階（ｂ）で、前記第１の局の前記物理層は、前記フロー制御信号を受け取り、復号し、かつ認識し、そして前記ＸＯＦＦフロー制御信号の認識は、続いて送信された前記ＸＯＮ制御信号の前記第２の局による送信を越えない時間間隔の間まで前記第１の局の前記媒体アクセス制御層に更なる送信を遅延させるべく前記ＣＲＳ信号をアサートする前記第１の局の前記物理層を結果として生じることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記段階（ｂ）で、前記フロー制御信号の受信、復号及び認識により、前記第１の局の前記物理層は、前記第１の局の前記媒体アクセス制御層に、前記ＸＯＮ制御信号またはタイム・アウト信号の受信のより早い発生まで遅延させるべく前記ＣＲＳ信号をアサートすることを特徴とする請求項１に記載のフロー制御方法。
- 前記ＭＩＩインターフェイスは、送信データ（ＴＸＤ＜３：０＞）、送信クロック（ＴＸ＿ＣＬＫ）、送信イネーブル（ＴＸ＿ＥＮ）、及び送信エラー（ＴＸ＿ＥＲ）を含んでいるデータ送信経路を供給し、かつ受信データ（ＲＸＤ＜３：０＞）、受信クロック（ＲＸ＿ＣＬＫ）、受信データ有効（ＲＸ＿ＤＶ）、及び受信エラー（ＲＸ＿ＥＲ）を含んでいる受信経路を供給し、かつキャリヤ検知（ＣＲＳ）及び衝突（ＣＯＬ）を含んでいる非同期媒体状態信号を供給し、管理データ・クロック（ＭＤＣ）及び管理データ入力/出力（ＭＤＩＯ）を含んでいる制御及び状態収集に対する管理インターフェイスを更に供給し；
前記ＴＸ＿ＣＬＫは、継続的にアクティブであり、前記ＲＸ＿ＣＬＫは、前記第１の局からのデータの前記第２の局による受信の間、及びパケット間間隔（ＩＰＧ）の間、継続的にアクティブであり；かつ
前記局によるデータの送信及び受信は、プロトコル・データ・ユニット（ＰＤＵ）内で割込まれないことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 前記段階（ａ）で、前記局は、プリミティブＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ｒｅｑｕｅｓｔ＿ｔｙｐｅ）を用いて前記ＸＯＮまたはＸＯＦＦ信号の送信を起動し、ｒｅｑｕｅｓｔ＿ｔｙｐｅ：ＳＴＡＲＴ，ＳＴＯＰであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記段階（ｂ）で、前記局は、プリミティブＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ．ｉｎｄｉｃａｔｅ（ｉｎｄｉｃａｔｅ＿ｔｙｐｅ）を用いて前記ＸＯＮまたはＸＯＦＦ信号を受信し、ｉｎｄｉｃａｔｅ＿ｔｙｐｅ：ＳＴＡＲＴ，ＳＴＯＰであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記段階（ｂ）で、前記局は、プリミティブＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ＿Ｒｅｌｅａｓｅ．ｒｅｑｕｅｓｔ（）を用いて送信された前記ＸＯＮ信号の非受信から回復することを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記段階（ａ）で、前記ＸＯＦＦフロー制御信号は、停止フロー制御要求サービス・プリミティブ（ＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ＳＴＯＰ））に応じて前記第２の局の前記調和層によって生成され、かつ送信データ信号（＜ＴＸＤ＜３：０＞＝＜ｐａｔｔｅｒｎ１＞、ディアサート送信イネーブル信号（ＴＸ＿ＥＮ）、及びアサート送信エラー信号（ＴＸ＿ＥＲ））として一つの受信クロック（ＲＸ＿ＣＬＫ）周期で前記第２の局の前記ＭＩＩインターフェイス上で搬送され、前記＜ｐａｔｔｅｒｎ１＞は、前記ＸＯＦＦフロー制御信号を表しているビット・パターンであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記段階（ａ）で、前記ＸＯＮフロー制御信号は、開始フロー制御要求サービス・プリミティブ（ＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ＳＴＡＲＴ））に応じて前記第２の局の前記調和層によって生成され、かつ送信データ信号（＜ＴＸＤ＜３：０＞＝＜ｐａｔｔｅｒｎ２＞、ディアサート送信イネーブル信号（ＴＸ＿ＥＮ）、及びアサート送信エラー信号（ＴＸ＿ＥＲ））として一つの送信クロック（ＴＸ＿ＣＬＫ）周期で前記第２の局の前記ＭＩＩインターフェイス上で搬送され、前記＜ｐａｔｔｅｒｎ２＞は、前記ＸＯＮフロー制御信号を表しているビット・パターンであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記第１の局の前記物理層は、前記第２の局からの前記ＸＯＦＦ信号の受信により、受信データ信号（ＲＸＤ＜３：０＞＝＜ｐａｔｔｅｒｎ１＞、ディアサート受信データ有効信号（ＲＸ＿ＤＶ）、及びアサート受信エラー信号（ＲＸ＿ＥＲ））として前記ＭＩＩインターフェイス上で搬送される前記第１の局の調和層にＸＯＦＦ信号を発行し、前記＜ｐａｔｔｅｒｎ１＞は、前記ＸＯＦＦフロー制御信号を表しているビット・パターンであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記第１の局の前記物理層は、前記第２の局からの前記ＸＯＮ信号の受信により、受信データ信号（ＲＸＤ＜３：０＞＝＜ｐａｔｔｅｒｎ２＞、ディアサート受信データ有効信号（ＲＸ＿ＤＶ）、及びアサート受信エラー信号（ＲＸ＿ＥＲ））として前記ＭＩＩインターフェイス上で搬送される前記第１の局の調和層にＸＯＮメッセージを発行し、前記ｐａｔｔｅｒｎ２は、前記ＸＯＮフロー制御信号を表しているビット・パターンであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記第１の局の前記調和層は、ＲＳ＿ＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ＿Ｒｅｌｅａｓｅ．ｒｅｑｕｅｓｔ（）プリミティブに応じてＲＥＬＥＡＳＥメッセージを発行し、前記ＲＥＬＥＡＳＥメッセージは、送信データ信号（＜ＴＸＤ＜３：０＞＝＜ｐａｔｔｅｒｎ３＞、ディアサート送信イネーブル信号（ＴＸ＿ＥＮ）、及びアサート送信エラー信号（ＴＸ＿ＥＲ））として前記ＭＩＩインターフェイス上で搬送され、前記ｐａｔｔｅｒｎ３は、前記ＲＥＬＥＡＳＥ信号を表しているビット・パターンであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記ＸＯＮ制御信号及び前記ＸＯＦＦフロー制御信号の少なくとも適切な一つは、少なくとも一つのパケット間ギャップ（ＩＰＧ）の間に送信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記ＸＯＮ制御信号及び前記ＸＯＦＦフロー制御信号の少なくとも適切な一つは、前記媒体にわたり送信されたデータのフレームに関連付けられたプリアンブルの最初の半分の間に送信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記ＸＯＮ制御信号及び前記ＸＯＦＦフロー制御信号の少なくとも適切な一つは、各パケット間ギャップ（ＩＰＧ）の間に送信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記フロー制御は、無損失であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 少なくとも前記第１の局は、前記第２の局からの前記ＸＯＦＦ制御信号の該第１の局による受信により、前記ＸＯＮ信号が前記第２の局から前記第１の局によって受信されなかったとしてもその後に前記第１の局が前記ＣＲＳ信号をディアサートするタイム・アウト間隔を生成する、タイマーを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記ネットワークは、ＩＥＥＥ８０２．３-規格に準拠しており、前記第１の局及び前記第２の局は、同一であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記局は、前記局の前記物理層からのキャリヤ検知信号（ＣＲＳ）に応答する遅延機構を含んでいる送信機処理を有している前記媒体アクセス層を含み、かつ前記媒体アクセス層は、前記局の前記物理層からの受信データ有効（ＲＸ＿ＤＶ）に応答するビット受信機機構フレーミング・データを含んでいる受信機処理を更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 第１の媒体アクセス制御層と第１の物理層とを有している第１の通信装置、及び第２の通信装置を含むネットワークにおけるフロー制御方法であり、前記第１及び第２の通信装置は、通信媒体によって接続される、該フロー制御方法であって、
（ａ）前記第１の媒体アクセス層から前記第１の物理層でデータを受信しかつ当該受信したデータを前記通信媒体で前記第２の通信装置に送信する段階；
（ｂ）前記第２の通信装置が第１のフロー制御信号を前記第１の物理層に送信するまで前記第１の媒体アクセス制御層から前記第２の通信装置に前記第１の物理層で受信したデータを連続的に送信する段階；及び
（ｃ）前記第１のフロー制御信号に応じて前記第１の物理層で遅延信号を生成しかつ前記遅延信号を前記第１の媒体アクセス制御層に供給する段階
を具備し、
前記遅延信号は、キャリヤ検知信号を備え、前記第１の媒体アクセス制御層は、前記遅延信号に応じて前記第２の通信装置への送信のためのデータを前記第１の物理層に供給することを中止し、それにより前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間のデータの送信を中止することを特徴とするフロー制御方法。 - 前記第２の通信装置は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間のデータの送信を再開始するために前記第１の物理層に第２のフロー制御信号を送信することを特徴とする請求項２０に記載の方法。
- 前記第１の物理層は、前記第２のフロー制御信号の受信に応じて再開始送信信号を生成し、前記第１の媒体アクセス制御層は、前記通信媒体での前記第２の通信装置への送信のためにデータを前記第１の物理層に供給することを再開始するために前記再開始送信信号に応答することを特徴とする請求項２１に記載の方法。
- 前記ネットワークは、イーサネット・ネットワークを備えていることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
- 前記第２の通信装置は、第２の媒体アクセス制御層及び第２の物理層を含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
- 前記第１の通信装置は、前記物理層と前記媒体アクセス制御層との間にインタ-フェイスを更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
- 前記インタ-フェイスは、媒体独立インタ-フェイスを備えていることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
- 前記通信媒体は、ケーブルを備えていることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
- 通信媒体を通して相互接続している第１の通信装置及び第２の通信装置を含む全二重ネットワークでフロー制御を実行するシステムであって、
前記通信媒体への前記第１の通信装置の全二重接続を供給するための前記第１の通信装置における第１の物理層；
前記第２の通信装置への送信のために前記第１の物理層へのデータのフローを供給するための前記第１の通信装置における第１の媒体アクセス制御層であり、前記第１の媒体アクセス制御層は、半二重モードで動作可能である、該第１の媒体アクセス制御層；及び
前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間のデータの送信を制御するためのフロー制御機構
を備え、
前記第１の物理層は、前記第１の媒体アクセス制御層の動作の前記半二重モードを利用して前記第１の媒体アクセス制御層と前記第１の物理層との間のデータのフローを制御するために前記フロー制御機構に応答し、
前記第１の物理層は、前記第１のフロー制御メッセージに応じて前記第１の媒体アクセス制御層にキャリヤ検知信号を備えた遅延信号を供給することによってデータのフローを防ぐことを特徴とするシステム。 - 前記フロー制御機構は、第１のフロー制御メッセージ及び第２のフロー制御メッセージの少なくとも一つを備え、前記第１の物理層は、前記第２の通信装置からの第１のフロー制御メッセージに応じて前記第１の媒体アクセス制御層から前記第１の物理層へのデータのフローを防ぐことを特徴とする請求項２８に記載のシステム。
- 前記第１の物理層は、前記第１の媒体アクセス制御層に、前記第２の通信装置からの第２のフロー制御メッセージに応じて前記第１の物理層にデータのフローを供給することを継続させることを特徴とする請求項２９に記載のシステム。
- 前記通信媒体は、ケーブルを備えていることを特徴とする請求項２８に記載のシステム。
- 前記第２の通信装置は、第２の物理層及び第２の媒体アクセス制御層を含み、前記第２の媒体アクセス制御層は、前記第１の通信装置への送信のために前記第２の物理層へのデータの第２のフローを供給するために半二重モードで動作可能であることを特徴とする請求項２８に記載のシステム。
- 前記フロー制御機構は、送信オフ・メッセージ及び送信オン・メッセージの少なくとも一つを備え、前記第２の物理層は、送信オフ・メッセージに応じて前記第２の媒体アクセス制御層の動作の半二重モードを利用して前記第２の媒体アクセス制御層から前記第２の物理層へのデータのフローを遅らせることを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
- 発信局と宛先局との間の信号の送信のために宛先局に媒体によって結合された発信局を少なくとも含む全二重イーサネット・ネットワークで使用するフロー制御方法であって、
データを交換する目的で前記発信局と前記宛先局との間の通信接続を確立する段階；
前記宛先局からの前記発信局での送信オフ・メッセージの受信により、前記発信局の物理層から前記発信局の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層へのキャリヤ検知信号をアサートし、前記発信局からのデータの送信を一時停止する段階；及び
前記キャリヤ検知信号をディアサートし、前記発信局の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層に維持されるタイマーの期限切れにより前記発信局からのデータの送信を再開始する段階を具備することを特徴とする方法。 - 発信局と宛先局との間の信号の送信のために宛先局に媒体によって結合された発信局を少なくとも含む全二重イーサネット・ネットワークで使用するフロー制御方法であって、
発信局で宛先局から一時停止指令を受信する段階；
前記発信局の物理層から前記発信局の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層へのキャリヤ検知信号をアサートし、
前記発信局の前記媒体アクセス制御層によって測定された所与の時間の満了；及び
前記宛先局からの再開始指令の受信の一つまで前記発信局から前記宛先局までのデータの送信を停止する段階を具備することを特徴とする方法。 - 第１の通信局と第２の通信局との間でフロー制御を実行する方法であって、
第１の局と第２の局との間で通信接続を確立する段階；
前記第２の局からの前記第１の局での第１のフロー制御信号を受信する段階；
前記第１のフロー制御信号に応じて、前記第１の局から前記第２の局までの送信を据置くために前記第１の局における媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層へのキャリヤ検知（ＣＲＳ）信号をアサートする段階；及び
前記第２の局からの第２のフロー制御信号；及び
前記第１のフロー制御信号に応じて起動されたタイマーの期間満了
の一つに応じて前記ＣＲＳ信号をディアサートする段階
を具備することを特徴とする方法。 - 通信ネットワークの局間にフロー制御を適用する方法であって、
データを交換するために通信ネットワークの第１の局と第２の局との間に通信接続を確立する段階；
前記第１の局から前記第２の局まで一つ以上の通信ユニットを送信する段階；
前記第２の局から第１のフロー制御信号を前記第１の局で受信する段階；
前記第１の局の物理層から前記第１の局の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層へのキャリヤ検知信号をアサートする段階；
前記第１の局の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層の遅延タイマーを起動する段階；及び
前記遅延タイマーが期限切れになる；及び
前記第１のフロー制御信号を取り消す第２のフロー制御信号が前記第２の局から前記第１の局で受信される
の一つまで
前記第１の局から前記第２の局までの次の通信ユニットの送信を遅らせる段階
を具備することを特徴とする方法。
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