JPH02202246A - Ｆｄｄｉリングネットワークにおいて制限されたトークン動作を行なうための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 この発明は一般的に、−リングにおいて予め選択された
ステーションの間に制限されたダイアログを使用するた
めにファイバ分布データインターフェイス（ＦＤＤＩ）
時間動作トークシリングネットワークで使用される方法
および装置に関する。

より特定的に、この発明は各ステーションに関連する媒
体アクセス制御手段によって実現されるハードウェアプ
ロトコルを使って行なわれる制限されたおよび制限され
ないトークン動作の両方を可能にする方法および装置に
関し、制限された動作の間はフレームリンキングの方法
と結合され、前記ハードウェアプロトコルおよびフレー
ムリンキングの方法は実時間ソフトウェア介在の必要が
なく実現されることができる。

関連技術の説明 ＦＤＤ１トークンリングネットワークはローカルエリア
ネットワーク技術の当業者にとって周知である。ＦＤＤ
Ｉは米国規格委員会Ｘ３Ｔ９の結果であり、メインフレ
ーム、ミニコンビニータおよび関連する周辺装置の間の
高速相互接続の必要から発生した。多様なトポロジーで
構成される多様なフロントエンド、バックエンドおよび
バックボーンネットワークをサポートし、電気放射およ
び共通モード電圧の影響に対して優れた免疫性で、長距
離リンク（たとえば１００キロメートル）にわたって安
定した１秒あたり１００および２００メガビツトの伝送
を与える。

この発明によって適用される制限されたダイアログが行
なわれる内容を理解するために、ＦＤＤ■トークンリン
グネットワーダの構造の簡単な説明が先に述べられる。

ＦＤＤＩをリングとして編成する後にある理論的根拠の
少なくとも一部は光通信の本質に基いている。バスおよ
び受動スタートボロジーは同時に複数のソースにおいて
光通信が検出されるのを必要とする。ファイバ光学タッ
プは現在利用可能になってきているが、このような装置
によって起こる光減衰はネットワークのノードの数を厳
しく制限する。

ファイバ光学通信はまだ２地点間通信に最適である。２
８類のローカ゛ルエリアネットワーク（ＬＡＮ））ポロ
ジーが２地点間リンクで実現されることができる：能動
ハブスターおよびリングである。能動スターは全体のＬ
ＡＮを不能にする単一の故障点をもたらす。単一リング
ネットワークはいずれかのノードで故障する傾向がある
。ＦＤＤＩはこの問題をデュアルリングアブロー、チで
緩和する。

ＦＤＤＩリングは典型的に多様なステーションタイプを
含む。Ａ級ステーションはネットワークの１次および２
次リングの両方に接続し、しばしば「デュアル接続ステ
ーション」と呼ばれる。データは２つのリングにおいて
反対の方向に流れる。

Ａ級ステーションは配線集線装置として作用し、複数の
単一接続装置または８級ステーションをリングに相互接
続する働きをすることができる。配線集線装置はネット
ワーク管理者に、多数のステーションに対して単一のメ
ンテナンス点を５える。

８級アタッチメントはＡ級ステーションでもたらされる
ムリ耐性に対してより低い実現コストおよびサービスに
おける容易さを交換する。

°Ｘ３′ｒ９で規定されるＦＤＤＩは以下のようにオー
ブンシステムインターコネクション／国際標準化機構（
ＯＳＩ／ｌ５Ｏ）モデルの下位層に関する。

Ｏ８Ｉモデルの最下位層、物理層は２つのドキュメント
で記述される。第１のＦＤＤＩ物理媒体依存（ＰＭＤ）
ドキュメントはＦＤＤＩのための光学仕様を列挙する。

ＰＭＤは光通信に対する波長、使用しているファイバ光
学コネクタ、および光学受信機の機能を規定する。ＰＭ
Ｄはステーション内に組込むことができる任意の光学バ
イパススイッチも詳細に記述する。

第２のドキュメントはＯ８Ｉ物理層内の上位副層である
ＦＤＤＩ物理副層（ＰＨＹ）を記述する。

ＰＨＹはネットワークのデータおよび制御シンボルを表
わすために使われる４　Ｂ１５　Ｂグループコード化機
構を規定する。ＰＨＹはモード内の再時間決め伝送のた
めの方法も説明する。

Ｏ３Ｉモデルのデータリンク層はしばしば２つの副層に
分けられる：°す°ンク層制御（Ｌ　Ｌ　Ｃ）および媒
体アクセス制御（ＭＡＣ）。ＦＤＤＩはこれらのＭＩＩ
層の゛一番下のＭＡＣを規定する。

ＦＤＤＩ　　ＭＡＣプロトコルはデータ伝送のための２
つのクラスのサービスを区別する；同期および非同期。

同期クラスはトークンベースあたりの伝送を保証し、非
同期伝送はネットワークに帯域幅が使用できると与えら
れる。さらに、ＦＤＤＩ　　ＭＡＣプロトコルは、制限
された数のステーションが同期伝送のために予約されて
いないすべての帯域幅を使用することができる制限され
たトークン動作モードを与える。これらの少ないステー
ションはネットワークのすべて他のステーションを除い
てこの残りの帯域幅のすべてを使用する。

制限されたダイアログの制御はＦＤＤ　Ｉ規格では規定
されていない。

したがって、ＦＤＤＩトークンリングネットワークにお
いて制限されたダイアログを制御するために方法および
装置が利用ｒ１Ｊ能であることが望ましい。

ソフトウェアは、制限されたトークン動作を概念的に容
易にするパラメータを制御するための方法を開発するこ
とができる１つの媒介物である。

しかし実際的に、制限されたトークン動作の実現を容易
にするパラメータのソフトウェア制御は、パラメータを
処理するためにソフトウェアがトークンの到着の際に中
断させなければならないので難しい。

結果として、制限されたトークン動作を容易にするため
に特定的に規定されることができるパラメータに対して
信頼性のある制御を与えるハードウェアプロトコルが開
発されることが望ましい。

さらに、このようなプロトコルが制限された動作の間バ
ッファメモリにおいてフレームリンキングのための方法
と結合されると、制限されたダイアログは実時間ソフト
ウェア介在なしで実現されることができる。

さらに、制限されたトークン動作を容易にするように設
計されたシステムは、制限されたトークンが正しく再変
換されないまたは制限されないトークンがリングのノイ
゛ズによって制限されたタイプに変換されるような場合
を防ぐことも望ましい。

このシステムは同時に、制限されたダイアログの完了の
前にリングがその正常な制限されていない状態に回復さ
れるのを防ぐべきである。

発明の要約 この発明に従って、ＦＤＤ　Ｉネットワークで制限され
たトークン動作を使用するために、方法および装置が述
べられる。２つのサービスプリミティブが制限されたダ
イアログの制御を容品にするために規定される。第１の
ものは非同期データの伝送のためにどのクラスのトーク
ンが捉えられることができるかを規定する。第２に、与
えられた伝送の終わりに発行されるトークンのタイプに
対して制御を与えるために、プリミティブが各伝送リク
エストの終わりで使用するために規定される。

この発明はこれらの２つのパラメータに対して信頼性の
ある制御を与えるハードウェアプロトコル、および制限
された動作においてバッファメモリでフレームをリンク
する方法を含む。ハードウェアプロトコルおよび方法の
組合わせは、制限されたダイアログか実時間ソフトウェ
ア相互作用なしで実現されるのをｎ１能にする。

この発明に従って、ＭＡＣレベルでのハードウェアが２
つの新しいプリミティブを処理するように設計されてい
る。４つの状態「オフ」、「制限された１・−クンモー
ドに入る」、［制限されたトークンモード」、および［
制限されたトークンモードを出る」を有する状態マシー
ンがパラメータを制御する。ノードプロセッサソフトウ
ェアはＭＡＣに命令を発行することによっていずれかの
与えられた状態に入ることができる。「オフ」状態はＭ
ＡＣに対するデフォルト設定であり、リセットの際に入
る。

制限されたダイアログに入りたい開始ステーションは、
そのステーションに関連する非同期待ち行列がクリアさ
れるまで待つ。制限されたダイアログにおける各参与に
アドレスされたメツセージは非同期待ち行列に置かれる
。これらのメツセージは参与に制限されたダイアログに
入ることができるのを知らせる。イニシェークは次にＭ
ＡＣを「制限されたトークンモードに入る」状態にセッ
トして、非同期待ち行列を伝送するために命令を発行す
る。

イニシエータのフレームは最初の制限されないトークン
の機会に伝送される。伝送の後、制限されたトークンは
解放される。イニシエータの〜ＩＡＣはトークンが発行
されると自動的に［制限されたトークンモード」状態に
入る。これはイニシエータが非同期伝送のためにその後
の制限されたトークンを捉えることを可能にする。結局
、参与ステーションは制限されたトークン動作への成功
した入来を示すイニシェークから受取ったメツセージを
パーズ（ｐａｒｓｅ）する。この時点で、参与は自分の
ＭＡＣをソフトウェア命令によって「制限されたトーク
ンモード」状態に直接強制することができる。

制限されたダイアログの終わりで、参与は終了ステーシ
ョンに「制限されたトークンモード」状態を離れること
を示すメツセージを送る。メツセージが送られるとすぐ
に、参与はＭＡＣを「オフ」状態にプログラムする。終
了するステーションが参与から最終メツセージを受取る
と、最終の非同期フレームを待ち行列にして、ＭＡＣの
「制限されたトークンモードを出る」状態をプログラム
する。制限されたトークンが捉えられ、メツセージが伝
送され、制限されないトークンが発行される。

この発明の目的は、制限されたトークン動作を容易にす
るように特定的に規定されたパラメータを信頼性をもっ
て制御するハードウェアプロトコルを使用して、ＦＤＤ
Ｉネットワークにおいて制限されたトークン動作を使用
することである。

この発明のさらなる目的は実時間ソフトウェア介在の必
要なく前述の目的を達成することができることである。

この発明はノイズによってまたは制限されたダイアログ
の完了の前に制限されたおよび制限されない状態の間の
正しくない変換を防ぐ方法および′装置の特色をなす。

この発明のこれらおよびその他の目的ならびに特徴は当
業者にとって°以降で述べられる図面の種々の図と関連
してとられた詳細な説明ゆえに容易に明らかとなる。

詳細な説明 第１図はトークンリングにおいて他のステーションと制
限されたダイアログで係合するのに適したＦＤＤＩ　　
Ａ級ステーションに対応するＦＤＤＩ構成を示す。

完全性のため、ＦＤＤＩデータフローは第１図（先行技
術）に関して参照されて、この発明を実現するのに使用
される協働のステーションコンポーネントを識別する。

第１図で示されるステーションは第１次および第２次の
リングの両方に接続され、それゆえ１組のＰＨＹおよび
ＰＭＤ装置を必要とする。上位物理副層ＰＨＹはクロッ
クおよびデータ同期化、データフード化およびシンボル
整合のための方法を規定する。エンコーダ／デコーダ（
ＥＮＤＥＣ）受信機（以降はＥＲＸと呼ぶ）およびＥＮ
ＤＥＣ送信機（ＥＴＸ）は第１図においてそれぞれユニ
ット１１０および１１１　（ＥＮＤＥＣ１０２において
）として、およびそれぞれユニット１１２および１１３
　（ＥＮＤＥＣ１０３において）として示されており、
ＰＨＹプロトコルを実行するために結合される。

この機能を達成するための適切なＥＮＤＥＣ論理は１９
８７年１０月２７日にビーミス（Ｂｅｍｉｓ）に発行さ
れ、ここに引用により援用される米国特許第４，７０３
．４８６号に説明され、これはこの発明と同じ該受入に
論渡されている。

ＥＲＸは４Ｂ１５Ｂコードピツトストリームを適切なＦ
ＤＤＩシンボルに変換して、それらを局所クロックと整
合させる。ＥＴＸはこの処理を反転させ、シンボルは直
列コードピット出力に変換する。

第１図は装置１０１として示されるＭＡＣとＥＮＤＥＣ
１０２および１０３の間のバス相互接続を示す。斜めの
ハツチングの施されたバス１０４．１０５および１０６
はリングが完全に構成されたときに選択されるデータ経
路を表わす。

異なるエレメントの機能はノードを通るデータフローを
追うことによって最もよく理解されることができる。光
データストリームはファイバ光学受信機モジュールにお
いて擬似ＥＣＬ信号レベルに変換される。ＦＤＤＩに従
う光学受信機は広い電力範囲にわたって光信号を信頼性
をもって変換することができなければならない。この要
件は、隣接するＦＤＤＩステーションは隣りの机の上ぐ
らい近くに、または２キロメートルはど遠くに位置づけ
られるかもしれないという事実から生ずる。

ＥＮＤＥＣ受信機は光学データリンクから直列に受取ら
れたデータを処理する。回復されたクロックを使って、
データストリームはＮＲＺに変換されて直列並列変換器
に送られる。ここで、制御論理はパケット開始区切り文
字シーケンス、ＪＫを検出するために使われる。Ｊおよ
びにシンボルの組合わせは直列ピットストリームにおい
て独特に認識されることができ、他の有効なコードシン
ボルの任意の組合わせによって発生されない。したがっ
て、ＪＫパターンはＦＤＤＩにおいて受取られたフレー
ムに対するバイト同期化を確立するために使われる。

ＪＫが一旦検出されると、受取られたバイトは弾性バッ
ファ（ＥＮＤＥＣトランスミッタにある）にロードされ
てステーションの周波数における不整合を補償する。Ｆ
ＤＤＩにおいて、すべてのステーションは自分の局所周
波数で情報を伝送する。

ステーションの周波数は５０ｐｐｍから１２５Ｍｈｚま
で変わる。弾性バッファはステーションの周波数の違い
がそのピークにあるときに最も大きいＦＤＤ　Ｉフレー
ムの受取りを収容するだけの十分なストレージを与える
ことによって補償する。

周波数の違いは、受取りステーションが必要に応じてア
イドルシンボルを加えたり削除したりすることができる
フレームの間のアイドルフィールドの間の主要な要因と
なる。

データがバイト整列されて局所クロックと同期化される
と、ＥＮＤＥＣ）ランスミッタ装置に転送される。ここ
で、データストリームは処理されてＦＤＤＩライン状態
を引き出す。ライン状態は物理的接続の品質を評°価す
るためにステーション管理によって使われるＦＤＤＩシ
ンボルの予め定められたシーケンスである。ＦＤＤＩに
おいて、物理的接続は２つの隣接するステーションにお
いてＰＨＹおよびＰＭＤエンティティによって形成され
る。１次および２次の両ファイバを使って、２つの隣接
するステーションは初期化の際簡単なライン状態ハンド
シェイクを行なって物理的接続の保全性をテストするこ
とができる。この処理は接続管理（ｃＭＴ）として知ら
れる。

受取られたデータはＥＮＤＥＣ）ランスミッタを通って
ＭＡＣＩＯｌに経路づけられる。ＭＡＣｌｏｌは絶えず
受取られたデータストリームをモニタする。ＭＡＣｌｏ
ｌがトークンが保持していなければ、受取られたフレー
ムはＭＡＣのＸバスで繰返される（第１図においてＥＮ
ＤＥＣ装置へのＭＡＣｌｏｌの出力として示される）。

各フレームの終わりに、状態フィールドが伝送される。

この状態フィールドはＲ（リセット）およびＳ（セット
）シンボルからなる。ソースのステーションはフレーム
の終わり区切り文字の後に３個のＲシンボルを伝送して
エラー、アドレス認識およびコピー標識を形成する。Ｍ
ＡＣＩＯＩはフレームの繰返しの間これらの標識を処理
する。エラー歇識はＭＡＣが巡回冗長検査（ｃＲＣ）エ
ラーまたは長さ違反を検出するとＳシンボルに変換され
る。アドレス認識標識はフレームの管理アドレスが内部
ＭＡＣレジスタにおける対応するアドレスと整合すると
セットされる。最後に、コピー標識はアドレスが認識さ
れるとセットされてフレームがバッファメモリにコピー
される。

フレームを繰返す他に、ＭＡＣｌｏｌはフレームを第１
図でユニット１２５と示されるデータ経路コントローラ
（ＤＴＣ）に送ってユニット１３０として示されるバッ
ファメモリにストアする。

受取られたフレームはＭＡＣＩＯＩとＤＰＣ１２５を相
互接続するバスとして第１図で示されるＭＡＣのＹＲＸ
バス出力される。ＤＰＣ１２５は受取られたバイトを内
部ＦＩＦＯでストアして、第１図で装置１５０として示
されるＲＡＭバッファコントローラ（ＲＢＣ’）にリク
エストを送って、バッファメモリ１３０にアクセスする
。ＤＰＣ１２５はＲＢＣ１５０から肯定応答が受取られ
るとＦＩＦＯから４バイトのデータをＤバスに置＜。

ＲＢＣ１５０はメモリ書込動作のために１ト６シいアド
レスおよび制御１ｇ号を提示する。

機能的に、ＤＰＣ１２５およびＲＢＣｌ　５０はＧｎに
動作して高速インターフェイスのだめのメモリバッファ
管理機能を行なう。ＲＢＣおよびＤＰＣの組合わせは高
速インターフェイスでプロセッサの介在を簡単化および
最少化するいくつかの機能を実現する。プロセッサは各
フレームが伝送されると、またはフレームのグループ（
チェーン）が伝送されると中断されることができる。受
取られると、フレームはバッファメモリの専用の場所に
隣接してストアされる。伝送のため、この機構は後で説
明されるリンクされたリスト機構を使ってフレームがメ
モリにわたって点在されることを可能にする。

ＤＰＣおよびＲＢＣユニット自身はこの発明の範囲の外
にあるが、この発明の目的を達成するために、ステーシ
ョン内においてこれらのユニットがどのように協働する
かという詳細な説明が後で述べられる。

第１図のバッファメモリ１３０はネットワークに結合さ
れる。この発明の好ましい実施例に従って、ＲＢＣ１５
０はバッファメモリアドレスおよび制御信号を発生させ
る。ＲＢＣ１５０はネットワーク（Ｄ　Ｐ　Ｃ）とプロ
セッサ（たとえばホストまたはノードプロセッサ）の間
のバッファアクセスをアービトレートする。２００Ｍｂ
ｐｓのメモリ帯域幅では、受取られたパケットはフレー
ムがリングから続けて受取られながらホストに転送され
ることができる。

バッファメモリ受取り待ち行列は第２図で示されるＦＩ
ＦＯ編成を有する。この発明の好ましい実施例に従って
、ＦＩＦＯのメモリ制限、５ＡＲ（アドレス受取り開始
）およびＥＡＲ（アドレス受取り終了）が初期化におい
てＲＢＣ１５０にプログラムされる。これらのポインタ
は第２図においてアドレスラベルＳＡＲおよびＥＡＲに
よって示される。ＲＢＣ１５０は受取り待ち行列をアク
セスするために用いられるいくつかのポインタを維持す
る。これも第２図で示されるＷＰＲ（ポインタ書込）は
ネットワークデータが書込まれるところのメモリの場所
のアドレスをストアする。シャドウＷＰＲポインタは保
持されて各受取られたパケットの初めをポイントする。

このポインタは２つの理由で有用である。第１に、パケ
ットが状態および長さ情報をうまく受取るとこの場所は
再書込される。第２に、パケットが完全ではないまたは
若局アドレスがステーションのアドレスと整合しなけれ
ば、受取られたデータが上書きされるようにシャドウＷ
ＰＲを使ってＷＰＲを再ロードすることができる。

受取り待ち行列からのホスト読取のための読取ポインタ
も第２図においてＲＰＲとして示される。

伝送のために待ち行列にされるデータの構造は第３図で
示される。ＦＩＦＯの代わりに、伝送データはリンクさ
れたリストアプローチを使用する。

ＲＢＣ１５０およびＤＰＣ１２５は２つの同一の伝送構
造を適用するように設計され、ＦＤＤＩの２つのクラス
の伝送サービスに対して独立した待ち行列を与える。

′５ｊＳ３図は単一の待ち行列内における２つの伝送チ
ェーンを示す。チェーン１では、ポインタはＲＢＣ１５
０を第１の記述子の場所に向ける。記述子の後に第１の
フレームが続く。各フレームには次のフレームの場所に
対するポインタが続く。ポインタがアクセスされると、
ＲＢＣｌ　５０はポインタの値を第１のレジスタＲＰＸ
Ｓにロードし、これは同期の待ち行列から読取られた場
所をストアするために使われる。第２のレジスタＲＰＸ
Ａは非同期待ち行列に対して同じ機能を与える。

付加的ポインタＷＰＸ　（ポインタ伝送書込）はデータ
伝送のためにホストによって書込まれている現行のメモ
リ場所をストアする。ＲＢＣ１５０はメモリに対する各
ホスト書込の際にＷＰＸを増分させる。

伝送記述子はパケット長さおよび制御情報をＲＢＣ１５
０およびＤＰＣ１２５に渡す。２つの制御ビットＭＯＲ
ＥおよびＸＤＯＮＥは著しい柔軟性をリンクされたリス
ト機構に与える。ＭＯＲＥは待ち行列のさらなるフレー
ムを示すためにセットされる。ＸＤＯＮＥは伝送リクエ
ストの完了をＭＡＣＩＯＩに示すためにセットされ、そ
れによってトークンの解放を強制する。

第１図で示されるステーションは２つまでの独立した装
置、ホストおよびノードプロセッサによってバッファメ
モリアクセスを容易にする。ノードプロセッサはステー
ションを制御およびイニシャライズするために使われる
。ホストインターフェイスはシステムメモリへのまたシ
ステムメモリからのデータ転送のために設計される。

前に示されるように、ＲＢＣ１５０はバッファメモリア
ービトレータとして働く。この発明の１つの実施例に従
って、ＲＢＣ１５０は１６０ｎｓで３２ビツトメモリ転
送サイクルを実行する。１６（’）ｎｓごとに、ＲＢＣ
１５０はＤＰＣノードプロセッサおよびホストの間でア
クセスをアービトレートする。ホストインターフェイス
はＲＢＣに対して２つの入力、ホスト読取リクエストお
よびホスト書込リクエストを有する。両ホストリクエス
トは独立したホスト読取肯定応答およびホスト書込肯定
応答出力で肯定応答される。ホスト読取動作の間、ＲＢ
ＣＲＰＲレジスタの内容はアドレス出力に置かれ、その
値は次の場所をポイントするように置換えられる。ホス
ト書込の間、ＷＰＸも類似して処理される。

ノードプロセッサインターフェイスはバッファメモリ１
３０のランダムアクセスのための機構を与える。ＲＢＣ
はノードプロセッサメモリ転送のためにＭＡＲ（メモリ
アドレスレジスタ）を維持する。ノードプロセッサはハ
ードウェアまたはソフトウェアを通してバッファをアク
セスすることができる。ハードウェア機構はホストイン
ターフェイスと類似している。ノードプロセッサはＲＢ
Ｃ経由で読取または占込メモリアクセスをリクエストす
る。ＲＢＣはアクセス肯定応答を示すために使われる２
つの出力を何する。ノードプロセッサアクセスの間、Ｍ
Ａ’Ｒ”の内容はアドレスバスに置かれる。ソフトウェ
アアクセスによって、読取および書込リクエストはＲＢ
Ｃに対する命令として発行される。書込の際、ＦｖＩ　
Ａ　Ｒはバッファメモリアドレスバスに置かれる。ＤＰ
ＣのＭＤＲ（メモリデータレジスタ）の内容はデータバ
スに置かれる。ソフトウェアの読取動作の際、ＭＤＲは
データバスの値でロードされる。

リンクされたリストがバッファメモリに形成されると、
ノードプロセッサはＤＰＣ１２５に命令を発行すること
によって伝送を開始させる。同期および非同期待ち行列
を伝送するために別の命令がある。ＭＯＲＥ記述子ビッ
トリセットを有するリンクされたりストにお（する最１
刀のパケットがチェーンを構成する。

第３図は２つのチェーンからなるリンクされたリストを
示す。ＤＰＣは第１のチェーンの終わりのパケット３ま
で伝送する。チェーン２の伝送はＤＩ’Ｃ１２５に対し
て第２の伝送命令を必要とする。これらの伝送命令は２
の深さにパイプラインされることができる。言換えると
、ノードプロセッサはチェーン２の伝送を命令する前に
チェーン１の伝送を待つ必要はない。この記述は中断さ
れないフレーム伝送を容易にする助けとなる。

待ち行列を伝送するために命令が与えられると、ＤＰＣ
１２５はＭＡＣＩＯＩに媒体リクエスト信号をアサート
することによって応答する。ＭＡＣｌｏｌは内部タイマ
の値および伝送のために待ち行列にされたデータのタイ
プに基づいてトークンを捉える。ＭＡＣＩＯＩはトーク
ンを捉えると、媒体利用可能信号でＤＰＣの伝送リクエ
ストに応答する。この時点で、ＤＰＣ１２５はその内部
ＦＩＦＯのロードを始めて伝送が開始されることができ
る。

ＭＡＣＩＯＩは伝送されるフレームは正しいプリアンプ
ルが先行することを確実にする責任がある。ＭＡＣｌｏ
ｌはＤＰＣ１２５から受取られた情報にフレーム開始区
切文字、ＣＲＣ値および区切文字ならびにおよびフレー
ム状態フィールドを付加する。これらのシンボルはＸバ
スを通してＥＮＤＥＣトランスミッタに伝送される。Ｅ
ＮＤＥＣはこれらのシンボルをコード化してそれらを光
トランスミッタに直列にシフトする。

第１図で示されるステーションを介してデータフローを
説明したので、この発明は第１図ないし第３図を参照し
てアーキテクチャ、バッファメモリＦａ　ｈ’＋ｔおよ
びリンクリスト能力の内容を説明することができる。

この発明に従って、前述のように、２つのサービスプリ
ミティブを使って制限されたダイアログを容品にするお
よび制御することができる。第１に、ｒＭＡ　　ＴＯＫ
ＥＮリクエスト」と呼ばれるプリミティブは、非同期デ
ータ伝送のためにどのクラスのトークンを捉えることが
できるかを規定するために使われる入力として規定され
ることができる。第２に、各伝送リクエストの終わりで
のｒＭＡ　　ＤＡＴＡリクエスト（トークンクラス）」
パラメータを使って、伝送の終わりにどのタイプのトー
クンが発行されるかに対して制御を与えることができる
。

さらに、この発明に従って、ハードウェアプロトコルが
第１図のＭＡＣＩＯＩに実現されて、これらのサービス
プリミティブに対して信頼性のある制御を与える。

バッファメモリにおいてフレームをリンクする前述の能
力および制限された動作の際にこれを行なう方法と結合
されて、制限されたダイアログは実時間ソフトウェア介
在なしで実現されることが゛できる。

制限されたトークンダイアログの際に非同期フレームを
伝送することができるステーションはイニシエータ、タ
ーミネータ、または参与ステーションとして規定される
ことができる。第１図はこれらのステーションのいずれ
かとして働くことができるステーションの例を示す。

制限されたトークン動作は１つのステーション（イニシ
エータ）が制限されないトークンを使って非同期伝送を
リクエストすることで始まる。非同期伝送の終わりで伝
送のためにリクエストされるトークンクラスは制限され
ている。制限されたダイアログの開始の前″に非制限の
トークンの獲得を要求することによって、競合する制限
されたダイアログは防止される。

制限されないトークンが捉えられてその後制限されたト
ークンとして発行されると、ダイアログの参与は非同期
フレームを伝送する口約のためにＭＡ　　ＴＯＫＥＮリ
クエストを使って制限されたトークンを捉えることがで
きる。ダイアログが完了すると、すべてのステーション
はＭＡ　　ＴＯＫＥＮリクエストを使って非同期伝送の
ための制限されたトークンを獲得するその機能を不能化
しなければならない。これらのステーションの１つ、タ
ーミネータはリングを正常な動作に戻すためにまず制限
されないトークンを発行しなければならない。

ＦＤＤＩネットワークにおいて制限されたダイアログを
“使用する際に１つの付加的要件が必要である。リング
のノイズによって制限されたトークンが適切に＋ｌｉ変
換されないまたは制限されないトークンが制限されたタ
イプに変換される場合を防ぐために、ＦＤＤＩ　　ＭＡ
Ｃタイマ（ＭＡＣｌｏｌ内にある）は制限されたトーク
ンではりセットされない。これは１１１１限されたトー
クンがある間に他の６効な伝送が起こらなければクレー
ムプロセスを強制する。回復を防ぐために、制限された
トークン処理にかかわる少なくとも１つのステーション
は、トークンの各回転の際１つのフレームを伝送するべ
きである。

制限された動作を容易にするため、論理をＭＡＣに付加
してＭＡ　　ＴＯＫＥＮリクエストおよびＭＡ　　ＤＡ
ＴＡリクエスト（トークンクラス）パラメータを処理す
ることができる。第４図はこれらのパラメータを制御す
る状態マシーンを示す。

マシーンは４つの状態「オフ」、「制限されたトークン
モードに入る」、「制限されたトークンモード」、およ
び「制限されたトークンモードを出る」の４つの状態を
有するのが示される。ＭＡＴ　ＯＫ　Ｅ　Ｎリクエスト
およびＭＡ　　ＤＡＴＡリクエスト（トークンクラス）
の種々のセツティングも各状態に対して第４図で示され
る。周知のソフトウェア技術を使ってＭＡＣに命令を発
行することによってＭＡＣｌｏｌがいかなる与えられた
状態に入ることができるようにノードプロセッサソフト
ウェアを使うことができる。「オフ」状態はＭＡＣに対
するデフォルト設定であり、リセットの際に入る。

制限されたダイアログに入りたい開始ステーションは、
その非同期待ち行列がクリアされるまで待つ。制限され
たダイアログにおける各参与にアドレスされたメツセー
ジは非同期待ち行列に置かれる。これらのメツセージは
参与に制限されたダイアログに入ることができるのを知
らせる。イニシエータは次にＭＡＣを「制限されたトー
クンモードに入る」状態にセットして、非同期待ち行列
を伝送するために命令を発行する。第４図と関連する表
では、「制限されたトークンモードに入る」状態はＭＡ
　　ＴＯＫＥＮ、　　リクエスト−〇およびＭＡ　　Ｄ
ＡＴＡ、　　リクエスト（トーク・ン　クラス）−１と
して規定されており、ここで０は制限されない、および
１は制限されたとして規定される。

サービスプリミティブに対する種々の可能なセツティン
グおよび各セツティングの組に対して指定された状態が
第４図で示されている。明らかに、選択された特定のセ
ツティングは説明のためにのみあり、この発明の範囲お
よび精神から逸脱することなく変えることができる。

イニシエータのフレームは最初の制限されないトークン
の機会に伝送される。伝送の後、制限されたトークンは
解放される。イニシエータのＭＡＣはトークンが発行さ
れると自動的に「制限されたトークンモード」状態に入
る。これはイニシエータが非同期伝送のためにその後の
制限されたトークンを捉えることを可能にする。結局、
参与ステーションは制限されたトークン動作への成功し
た入来を示すイニシエータから受取ったメツセージをパ
ーズする。この時点で、参与は自分のＭＡＣを周知のソ
フトウェア命令によって「制限されたトークンモード」
状態に直接強制することかで・きる（例えば命令を発行
する）。

この発明の１つの実施例に従って、制限されたダイアロ
グの終わりに°、−参与は制限されたトークンモードを
離れることを示すメツセージを終了するステーションに
送る。メツセージが送られるとすぐに、参与はＭＡＣを
「オフ」状態にプログラムする。終了するステーション
が参与から最終メツセージを受取ると、最終の非同期フ
レームを待ち行列にして、ＭＡＣの「制限されたトーク
ンモードを出る」状態をプログラムする。制限されたト
ークンが捉えられ、メツセージが伝送され、制限されな
いトークンが発行される。

前述のように、タイマがリングの各ステーションにおい
てリセットされるのを確実にするため、少なくとも１つ
の参与は各トークン回転の伝送に対してフレームが待ち
行列にされることを保証しなければならない。第３図に
関して前に説明されたＲＢＣ／ＤＰＣリンクされたリス
ト機構はこの要件を容品にするのを助ける。

再度、第３図に関してわかるようにまた前述の説明によ
って、ステーションが伝送のためにフレームを待ち行列
させると、リンクされたリストがバッファメモリに構成
される。各フレームの終わりでポインタが次のフレーム
の記述子にポイントする。前述のように、この伝送を制
御するために２つのビットＭＯＲＥおよびＸＤＯＮＥを
使用することができる。ＭＯＲＥＯＲ上はリンクされた
ノストに別のフレームがあることを示すためにセットさ
れ、ＸＤＯＮＥビットはＭＡＣに対する媒体リクエスト
入力をデアサートするためにセットすることができる。

もし媒体がＤＰＣ１２５によってもはやリクエストされ
ないなら、ＭＡＣＩＯｌはトークンを解放する。

制限された動作の間に伝送するために、リンクされたリ
ストは第５図および第６図で示されるように非同期待ち
行列で構成されることができる。

リンクされたリストナンバー１は伝送のために待ち行列
にされた３つのフレームを示す。空のフレームがチェー
ンにおける最後のメンバーとして待ち行列される。空の
フレームのポインタはループを形成するために空所のア
ドレスでロードされる。

Ｍ　ＯＲＥがセットされ、チェーンにおける別のフレー
ムを示し、ＸＤＯ’Ｎ−Ｅは冬空の伝送の際にトークン
の解放を強制するためにセットされる。

リンクされたリストナンバー１が作成されると、プロセ
ッサはＤＰＣに命令を発行して非同期待ち行列を伝送す
ることができる。ＭＡＣは次の利用可能なトークンを捉
えようとする。その間、プロセッサはリンクされたリス
トナンバー２を構成するのを始める。ステーションは空
所が無限のル−ブに待ち行列にされるので、その間に少
なくとも１つのフレームを伝送するように保証されてい
る。

ＸＤＯＮＥがセットされるので、ＭＡＣは冬空の伝送で
トークンを解放する。

リンクリストナンバー２が構成されると、プロセッサは
最初の空所の終わりでポインタを変えることによってフ
レーム４．５．６および７を待ち行列に加えることがで
きる。このポインタはフレーム４記述子のアドレスに更
新される。再び、「ループする」空所がチェーンの終わ
りに位置づけられて各トークンの伝送を確実にする。

この発明の好ましい実施例に従って、空所を伝送するた
めに使われる帯域幅を減らすために、１つのステーショ
ンだけが前に述べたプロシージャを実行するのが望まし
い。これは制限されたダイアログイニシェークだけがこ
の空所持ち行列方法を実行させることによって達成され
る。

この発明の目的を達成するための新規の方法および装置
の好ましい実施例の前述の説明は、図示および説明のた
めに提示された。それは余すところかないまたは開示さ
れた正確な形に発明を制限する意図はなく、明らかに多
くの変更および変形が上記の教示に照らして可能である
。

ここで述べられた実施例および例はこの発明の原理およ
びその実現的応用を最もよく説明するために提示され、
当業者がこの発明を種々の実施例および期待される特定
の使用に適する種々の変更で最良に使用することができ
るようにする。

この発明の範囲は前掲の特許請求の範囲によって規定さ
れることが意図されている。

【図面の簡単な説明】

第１図はＦＤＤＩ　　Ａ級ステーションに対応するＦＤ
ＤＩ構成の図で°あ゛る。 第２図は第１図で示されるステーションに対するバッフ
ァメモリ受取り待ち行列の図である。 第３図は第１図で示されるステーションにおける伝送の
ための待ち行列にされたデータの構造の図である。 第４図はこの発明の教示に従った制限されたダイアログ
を制御するために使用するパラメータを処理するために
、第１図の媒体アクセスコントローラ（ＭＡＣ）に加え
られる論理に等価な状態マシーンの図である。 第５図は制限された動作においてデータ伝送を容易にす
るために第１図で示されるステーションの非同期待ち行
列で構成されることができるリンクされたリストの図で
ある。 第６図は第５図で示される待ち行列に対してフレームを
加えるリンクされたリストの方法図である。 図において、１０１は媒体アクセスコントローラ、１０
２および１０３はエンコーダ／デコーダ、１０４．１０
５および１０６はバス、１２５はデータ経路コントロー
ラ、１３０はバッファメモリ、１５０はバッファコント
ローラである。 ＦＩＧ、　３ 特許出願人　アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・
インコーポレーテッド

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＦＤＤＩリングネットワークにおいて制限された
   トークン動作を行なうための方法であって、前記リング
   経由で互いに通信する複数個のステーションを含み、制
   限されたおよび制限されないトークンタイプの両方が規
   定される時間動作されたトークンプロトコルを使用し、
   制限されたおよび制限されない両トークンタイプをサポ
   ートする各ステーションと関連する媒体アクセス制御手
   段をさらに含み、 （ａ）前記複数個のステーションの開始の第１のもの経
   由で、前記リングに接続される予め選択された参与ステ
   ーションで制限されたダイアログをリクエストするステ
   ップと、 （ｂ）前記参与ステーションに前記制限されたダイアロ
   グに入ることができることを知らせるために、前記第１
   のステーション経由で、前記予め選択されたステーショ
   ンにメッセージをアドレスするステップと、 （ｃ）前記第１のステーションと関連する非同期待ち行
   列に前記メッセージをストアするステップと、 （ｄ）媒体アクセス制御手段を最初の「オフ」状態から
   「制限されたトークンモードに入る」状態にスイッチす
   ることによって、制限されたトークン動作をサポートす
   るために、前記第１のステーションと関連して、前記第
   １のステーション経由で、前記媒体アクセス制御手段を
   セットするステップと、 （ｅ）前記セットするステップが完了して、次の制限さ
   れないトークンが利用可能になると、前記非同期待ち行
   列にストアされるメッセージを前記第１のステーション
   に伝送するステップと、（ｆ）前記待ち行列にストアさ
   れるメッセージの伝送の終結で制限されたトークンを解
   放して、前記媒体アクセス制御手段を「制限されたトー
   クンモード」状態に入るのを引き起こし、さらに前記第
   １のステーションを能動化させて非同期伝送のために制
   限されたトークンを捉え、与えられたトークン獲得に関
   連した各データ伝送の終わりに制限されたトークンを解
   放するステップと、（ｇ）前記参与ステーションに対し
   て前記 「制限されたトークンモード」状態への成功した入来を
   通信して、そこで各参与ステーションはその関連する媒
   体アクセス制御手段が「制限されたトークンモード」状
   態に入ることを強制させるステップとを含む、方法。
2. （２）ノイズによるトークンタイプの適切でない変換お
   よび再変換を防ぐために、前記媒体アクセス制御手段の
   各々においてタイミング手段のリセットを禁止するステ
   ップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. （３）前記制限されたダイアログに含まれる前記複数個
   のステーションの少なくとも１個は、早すぎるリングの
   回復を防ぐために、前記「制限されたトークンモード」
   状態のときにトークンの各回転にフレームを伝送する、
   請求項２に記載の方法。
4. （４）禁止する前記ステップは空の待ち行列プロシージ
   ャを実行することによって行なわれる、請求項２に記載
   の方法。
5. （５）制限されたトークン動作を終了させるためにまた
   前記ＦＤＤＩリングを正常な動作に戻すために、ターミ
   ネータステーションとして指定された前記参与ステーシ
   ョンの予め選択された１個経由で、制限されたトークン
   を捉えるすべての前記参与ステーションの能力を不能化
   するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. （６）不能化の前記ステップは、前記予め選択されたス
   テーションが制限されないトークンを発行することによ
   って行なわれる、請求項５に記載の方法。
7. （７）リクエストする前記ステップは、前記参与ステー
   ションにメッセージをアドレスする前に、前記開始ステ
   ーションの非同期待ち行列をクリアするステップをさら
   に含む、請求項１に記載の方法。
8. （８）通信する前記ステップがさらに、 （ａ）メッセージがアドレスされた各参与ステーション
   で前記第１のステーションから受取られたメッセージを
   パーズするステップと、 （ｂ）メッセージがアドレスされた各参与ステーション
   と関連する媒体アクセスコントローラを、前記「制限さ
   れたトークンモード」状態にスイッチするステップとを
   含む、請求項１に記載の方法。
9. （９）さらに、 （ａ）各参与ステーションからターミネータステーショ
   ンに、与えられた参与ステーションの制限されたダイア
   ログの完了を示すメッセージを伝送するステップと、 （ｂ）制限されたダイアログを完了した各参与ステーシ
   ョンと関連する媒体アクセスコントローラを「オフ」状
   態にスイッチするステップとを含む、請求項８に記載の
   方法。
10. （１０）さらに、 （ａ）前記ターミネータステーションで最終の非同期フ
    レームを待ち行列にするステップと、（ｂ）前記ターミ
    ネータステーションと関連する媒体アクセスコントロー
    ラを「制限されたトークンモードを出る」状態にスイッ
    チするステップと、 （ｃ）「制限されたトークンモードを出る」状態に入っ
    た後で次の制限されたトークンを捉えるステップと、 （ｄ）前記最終の非同期フレームを伝送するステップと
    、 （ｅ）制限されないトークンを発行して、制限されたト
    ークン動作を終了させ、前記ＦＤＤＩリングを正常の動
    作に戻すステップとを含む、請求項９に記載の方法。
11. （１１）ＦＤＤＩトークンリングネットワークにおいて
    制限されたトークン動作を行なうための方法であって、
    前記ネットワークは或るセットのステーションを含み、
    その各々はさらにタイミング手段を含む関連する媒体ア
    クセス制御手段を有し、さらに前記媒体アクセス制御手
    段の各々は制限されたまた制限されないトークン動作を
    サポートするだけでなく、同期および非同期データの両
    方の伝送が可能であり、 （ａ）イニシエータステーションとして指定された前記
    ステーションの第１のものの非同期待ち行列をクリアす
    るための手段と、 （ｂ）制限されたダイアログにおいてステーションを参
    与ステーションとして選択的に含む手段とを含み、これ
    は各々のこのようなステーションにメッセージをアドレ
    スして各々のこのようなメッセージを前記非同期待ち行
    列にストアすることによって行ない、さらに （ｃ）前記イニシエータステーションと関連する媒体ア
    クセスコントローラを、「オフ」状態から「制限された
    トークンモードに入る」状態にスイッチするための手段
    と、 （ｄ）「制限されたトークンモードに入る」状態にスイ
    ッチされたイニシエータステーションに続いて最初の制
    限されないトークン機会で前記非同期待ち行列にストア
    されているメッセージを伝送するための手段と、 （ｅ）イニシエータステーションが非同期伝送のために
    その後の制限されたトークンを捉えることを可能にする
    ために、前記非同期待ち行列にストアされるメッセージ
    の伝送の完了の際に制限されたトークンを解放し、かつ
    前記イニシエータステーションに関連する媒体アクセス
    コントローラを「制限されたトークンモード」状態にス
    イッチするための手段とを含む、装置。
12. （１２）前記参与ステーションの各々がさらに、（ａ）
    前記イニシエータステーションから受取られたメッセー
    ジをパーズするための手段と、（ｂ）前記ステーション
    の各々に関連する媒体アクセスコントローラを、「制限
    されたトークンモード」状態にスイッチするための手段
    とを含む、請求項１１に記載の装置。
13. （１３）さらに、 （ａ）ターミネータステーションとして指定されたステ
    ーションに、与えられた参与ステーションが制限された
    ダイアログを完了したことを示すメッセージを伝送する
    ための手段と、 （ｂ）制限されたダイアログを完了した各参与ステーシ
    ョンと関連する媒体アクセスコントローラを、「オフ」
    状態にスイッチするための手段とを含む、請求項１２に
    記載の装置。
14. （１４）さらに、 （ａ）ターミネータテーションとして指定されたステー
    ションにあり、前記参与ステーションのプログラミング
    と独立して制限されたトークンダイアログから出るため
    の手段を含む媒体アクセス制御手段を含む、請求項１２
    に記載の装置。
15. （１５）前記ターミネータステーションはさらに、 （ａ）最終の非同期フレームを待ち行列にするための手
    段と、 （ｂ）前記ターミネータステーションの媒体アクセスコ
    ントローラを「制限されたトークンモードを出る」状態
    にスイッチするための手段と、（ｃ）制限されたトーク
    ンを捉えかつ前記最終の非同期フレームを伝送するため
    の手段と、（ｄ）前記最終の非同期フレームの伝送の際
    に制限されないトークンを発行し、それによってＦＤＤ
    Ｉリングを正常の動作に戻すための手段とを含む、請求
    項１３に記載の装置。
16. （１６）ノイズによるトークンタイプの不適当な変換お
    よび再変換を防ぐために、前記タイマ手段のリセットを
    禁止する手段をさらに含む、請求項１１に記載の装置。
17. （１７）早すぎるリングの回復を防ぐために、「制限さ
    れたトークンモード」状態にあるときにトークンの各回
    転でフレームを伝送するための手段をさらに含む、請求
    項１１に記載の装置。
18. （１８）空の待ち行列プロシージャを実行するための手
    段をさらに含む、請求項１１に記載の装置。
19. （１９）ＦＤＤＩトークンリングネットワークにおいて
    制限されたトークン動作を行なうための装置であって、
    前記ネットワークは或るセットのステーションを含み、
    その各々はさらにタイミング手段を含む関連した媒体ア
    クセス制御手段を有し、さらに前記媒体アクセス制御手
    段の各々は制限されたおよび制限されないトークン動作
    をサポートするだけでなく、同期および非同期データの
    両方の伝送が可能であり、 （ａ）制限されたトークンリング動作を開始させおよび
    制限されたダイアログにおいてステーションを参与ステ
    ーションとして選択的に含めるための手段と、 （ｂ）前記参与ステーションに非同期的にメッセージの
    伝送を開始させるように前記手段を可能にするための手
    段と、 （ｃ）非同期伝送のために制限されたトークンを捉える
    ために前記ステーションの第１のものを能動化するため
    の手段と、 （ｄ）前記参与ステーションの各々と関連する媒体アク
    セスコントローラが制限されたトークンモード状態に入
    ることを強制する手段とを含む、装置。
20. （２０）ＦＤＤＩネットワークにおいて制限されたおよ
    び制限されないトークン動作の両方をサポートする媒体
    アクセスコントローラであって、前記コントローラは「
    オフ」状態、「制限されたトークンモードに入る」状態
    、「制限されたトークンモード」状態、および「制限さ
    れたトークンモードを出る」状態を有し、 （ａ）非同期データを伝送する目的のために捉えること
    ができるトークンのクラスを指定する第１のプリミティ
    ブを入力するための手段（ＭＡ−ＴＯＫＥＮリクエスト
    ）と、 （ｂ）伝送の終わりに発行されるトークンのタイプを指
    定する第２のプリマティブを各伝送リクエストの終わり
    に入力するための手段（ＭＡ＿ＤＡＴＡリクエスト（ト
    ークン＿クラス））とを含む、コントローラ。
21. （２１）「オフ」状態では、制限されないトークン動作
    をサポートし、前記「制限されたトークンモード」状態
    では制限されたトークン動作をサポートする、請求項２
    ０に記載の媒体アクセスコントローラ。
22. （２２）前記「制限されたトークンモードに入る」状態
    はコントローラがサポートする制限されないトークン動
    作に続く制限されたトークン動作の間の遷移的状態であ
    り、前記「制限されたトークンモードを出る」状態はコ
    ントローラがサポートする制限されたトークン動作に続
    く制限されないトークン動作の間の遷移的状態である、
    請求項２０に記載の媒体アクセスコントローラ。
23. （２３）前記参与ステーションの少なくとも１つによっ
    て各トークン回転の際に伝送のためにフレームが待ち行
    列にされることを保証するための方法であって、 （ａ）ステーションが伝送のためにフレームのセットを
    待ち行列にすると、バッファメモリにリンクされたリス
    トを構成するステップと、（ｂ）前記フレームのセット
    の各々の終わりにポインタを含んで伝送されるべき次の
    フレーム内にある少なくとも２つの伝送制御ビットのセ
    ットをポイントするステップとを含み、前記制御ビット
    の第１のものがセットされるとリンクされたリストに他
    のフレームが存在することを示し、前記制御ビットの第
    ２のものがセットされると、媒体アクセスコントローラ
    がトークンを解放するのを引き起こし、 （ｃ）制限されたトークンモードにあるときに各トーク
    ンに伝送を確実にするために空の待ち行列プロシージャ
    を実行するように少なくとも１つのステーションを使用
    するステップとを含む、方法。