JPH0368233A - ローカルエリアネットワーク - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はローカルエリアネットワークに関するものであ
る。

（従来の技術） ローカルエリアネットワークにより、複数のデータ処理
装置が相互連絡でき、又装置間にデータを転送すること
ができる。ネットワークは、直線、リング、階段状また
はツリーなどの構造をとることができる。最後に述べた
構造は、装置の中の１つを選んで、他の総ての装置へブ
ロードキャストするように、情報経路を制御する中央ハ
ブと複数のデータ処理装置が連絡するネットワークを提
供する。ハブは、分岐として配置し、１つの選択側から
の出力が、その後のハブの選択側への入力になるように
してもよい。かくして、多数の装置を整然と駆使するこ
とができる。

このようなネットワークの全般的構成については、発明
の名称「ローカルエリアネットワーク」の下に本願出願
人に特許された米国特許４５７０１６２に詳細に説明さ
れている。この特許には、単一の装置を確実に選択する
方法が述べられており、又このようなネットワークの構
成の詳細及び操作可能な配置にするために利用できるハ
ブの特別な配置の詳細が記載されている。この先の米国
特許の内容も本明細書に参考として引用する。

米国特許４５７０１６２に記述されたハブの配置をさら
に改善したものが米国特許４７７７４８７に示されてい
る。この特許には、ハブに対して行われる伝送要求の確
定的処理が確実に行なえるハブ構成が記載されている。

この先の特許もここに参考として引用する。

上述のネットワーク及び先の２件の特許のネットワーク
の特徴は、ハブへ、又はハブからのデータリンクの喪失
は、ネットワークのかなりの部分の故障又は分離を起こ
すことがあるということである。この問題の１つの解決
策が、本願出願人に特許された、名称「粗ルートツリー
構造ネットワーク」の米国特許４７７３０６９に述べら
れている。この特許で採った方法は、ハブを臨界位置で
反復し、１つのハブからの出力を別のハブからの入力と
して供給することである。このようにして、ネットワー
クにおいて比較的簡単に冗長性が得られる。しかし、冗
長性は、ネットワークのかなりの部分の反復によっても
得られ、この方法は有効ではあるが、あらゆる場合にも
便利だということはない。

（発明の目的） 本発明の目的は、上記欠点を除去又は緩和して、望まし
い冗長度が得ら−れるネットワークを提供することにあ
る。

従って、本発明によれば、データリンクにより複数のノ
ードの１つに接続されたアクセスポート−各ノードは少
なくとも１個のハブを持ち、各ハブは、該ネットワーク
を通じて伝送する１つのリンクを選ぶセレクタ及び該ハ
ブに接続せれた各リンクにデータを伝送するブロードキ
ャスト機構を含んでおり、又該ノードの少なくともｌっ
は、少なくとも他の１つのハブへの別個のデータリンク
を持つ複数のハブを含む多重ハブノードである、多重ハ
ブノードのハブを相互接続する内部伝送手段、内部伝送
手段を制御するスイッチ手段及び多重ハブノードのハブ
の１つからの該データリンクの故障を検出し、又該内部
伝送手段を通して多重ハブノードのハブへの連絡をつけ
るローカルエリアネットワークが提供される。

〈実施例） 本発明の実施例を添付の図面を参照して以下に説明する
。

第１図において、ローカルエリアネットワーク】はステ
ージＯ；　１０００．２０００・・・ｎｏｏＯに配置さ
れており、各ステージは１又はそれ以上のノード１００
、２００．３０００・・・ｐｏｏから戊っている。ノー
ド１００の各ノードは、各ノード内でハブの「レベル」
を決めるため、数字１，２．３などの値で表わすノード
中で階層的に配置された複数のハブ１０で構成されてい
る。最高レベルのレベル１は、第１図において最も小さ
い円で表わされており、引続くレベルは順次大きくなる
円で表わされている。従って、ハブ１１１１は、ネット
ワーク１の第１ステージの第１ノードの最高レベルのハ
ブである。

同様にして、ハブ２３１３は、ネットワーク１の第２ス
テージの第３ノードの最低レベル（レベル３）のハブで
ある。この番号付けの方法は、説明の便のため採用した
ものであり、ステージ、ノード又はハブの数を制限する
ものではない。

各ノード１００のハブ１０は、それぞれがアンプリンク
ファイバ８友びダウンリンクファイバ９から底るのでリ
ンク２がハブ間の両方向へデータを伝送できる外部リン
ク２により相互接続されている。端末機又はコンピュー
タのような追加データ処理装置を接続するアクセスポー
トとして使われるホスト３は、リンク２により　ｐ００
ノードの各ハブ１３へ接続されている。　“２°　とい
う表記は、例えば、２１２ユなどの接尾数字で識別され
た特定リンクで包括的にリンクを識別するために使われ
る。

ハブＩＯの各ハブは、第２図に更に詳しく示されており
、セレクタ４、ブロードキャスト選択ユニット４及びブ
ロードキャストユニット５に接続されたダウンリンクフ
ァイバ９から成る。選択ユニ７ト４からの出力は、他の
ノード１００のその他のハブに外部接続されたリンク２
のアップリンクファイバ８へ送られる。リンク２のダウ
ンリンクファイバ９は、ブロードキャストユニット５の
入力側に接続されているので、リンクの持っているデー
タは、ブロードキャストユニット５に接続されたダウン
リンクファイバ９のそれぞれへ送られる第２図及び第３
図に略図で示したように、内部切換えユニット２２が各
ハブ１０のセレクタ４とブロードキャストユニット５の
間に挿入されている。

第３図に示す接続は、ネットワークが故障なしで動作し
ている場合の普通に行われる接続である。

セレクタ４は、簡単にいえば、米国特許４５７０１６２
及び４７７７４８７の形の、リンク２のデータの選択及
び伝送を調整する調停ユニット６を持っている。

第１図に、リンク２のアップリンクの方向が矢印で示さ
れている。アップリンク方向は、１つのハブのセレクタ
４で選択されたデータが、他のハブのセレクタ４の入力
へ伝送される方向であって、データが第ゼロステージへ
進む方向である。ハブへ向かってアップリンク方向へデ
ータが送られて行くそのハブは、データを伝送するハブ
の「親」と呼ばれる。

上の定義に従って、ネットワーク１の全般配置が第１図
に示されている。ネットワークｌのＯ番目と第１ステー
ジ１０００の構成部品間の外部接続が、さらに詳しく第
３図に示されている。ネットワーク１は、ノードｏｉｏ
ｏが、総てのデータが通常の状態で伝送されるべきデー
タが通らなければならない中央ノードとして動作するツ
リー構造ネットワークとして構成されている。リンク２
１は、第１ステージのハブ１１１１と中央ノード　１０
０のハブｌ１１の間を接続する。ハブ１１１のセレクタ
４は、ハブ１１１のブロードキャストユニット５に直接
接続されており、ネットワークｌの連結体（ネタサス）
となっている、従って、ハブ０１１３で選択されたメソ
セージは、ハブ１１１のセレクタで考慮され、又選択さ
れると、ネットワークｌの他のハブ１０の各々に伝達す
るため連結経路（ネクサス）を介してハブ１１１のブロ
ードキャストユニット５へ伝送される。

同様に、第１図に、さらに詳しくは第３図に示すように
、リンク２２は、ハブ１２１２と　１１２の間に延び、
又リンク２３は、ハブ１３１３と　１１３の間に延びて
いて第１ステージ１０００とゼロステージの間のリンク
となっている。第１ステージ内では、ハブ１２１１と１
１１１．ハブ１１１２と１２１２、ハブ１３１３と１１
１１、ハブ１１１３と１３１３、ハブ１３１２と１２１
２及びハブ１２１３及び１３１３の間に、それぞれリン
ク２４．２５．２４．２７．２８及び２９が設けられて
いる。

同様に、第２ステージと第１ステージの間にリンク２１
ｏ、２１１及びリンク２１２が、ハブ２１１１と１１１
１、ハブ２２１２と１２１２及びハブ２３１３と１３１
３の間にそれぞれ設けられている。さらに、リンク２，
３〜２．９が、ステージ内で接続を構成することは、第
１ステージについて上述したところと同様である。

追加のステージも、リンク２２７．２２ｇ及び２２９を
介して第２ステージ２０００のそれぞれのハブへ接続し
て付加してもよい。

従って、各ハブ１０は、異なるノードの他のハブ１０と
外部接続されており、さらに、各ホスト３は、リンク２
１’ｊ−２２＆により、ネットワークへのアクセスを獲
得するため、各ノードル００の最低レベルハブ１３へそ
れぞれ接続されている。

標準操作においては、各ハブ１３は、ネットワークへの
アクセス要求をｌ　１８以上受信する。選択ユニット４
は、着手すべき要求を選び、リンク２で接続されている
ハブ１３へその要求を伝達する。ハブ１１３のセレクタ
４でメツセージが受信されるまで、メツセージを送られ
た各ハブ１３で同様のプロセスが生じる。より高いレベ
ルのハブ１１及び１２は、標準操作ではステージ１００
０．２０００におけるデータ伝送には利用されないが、
リンク２の１つのリンクに故障が生ずれば使われる。中
央ノード０１００のハブ０１１３で受信したデータは、
しかし、ハブ１０の各レベルで必ず伝送が行われるよう
に０１１１及び０１１２の各ハブを介して処理される。

中央ノード１００の内部では、ハブ１１３のセレクタ４
の出力端子は、ハブ１１２のセレクタ４への入力として
接続されている。同様に、ハブ１１２のセレクタ４の出
力端子は、ハブ１１１のセレクタ４への入力として接続
されているので、ハブ１１２か、１１３のいずれかで受
信されたデータは、選択されれば、ネットワークｌの各
ハブへブロードキャストするためハブ１１１へ直列に継
がれる。

最良のネットワーク構成のためには、ハブ間の接続の決
定には次の基準を利用するとよいことが明らかになった
。

（ａ）各ハブは、リンクにより他のノードの親ハブに接
続する。

（ｂ）ステージにの各ノードには、唯一個のハブとステ
ージに−１の親を含む。

（Ｃ）ステージにの各ノードの残りのハブは、それぞれ
ステージにの異なる親を持つ。

（ｄ）いずれの場合も、成るノードのレベルｉのハブは
、異なるノードの親ｉを持っている。

ステージを識別するのに以下のように記号を使って表わ
す： ステージ　ｋ；　ｋよ０ ノード　　ｉ；　　１４ｉ（ｍ ハブ　　Ｉｊ；　　１４３４ｍ に対し ｋ＞１ならば ａ）ｉ＝ｊならば ｋｉｌｉはその親ハブ（ｋｌ）ｉｌｉを持つｂ）ｉｌｉ
ならば ｋｉｌｉはその親ハブｋｊ　ｌｊを持つに＝ｌならば ａ）ｉ＝ｊならば １ｉ１ｉは自身の親０１１ｉを持つ ｂ）　ｉｌｉならば ｋｉｌｊは自身の親ハブｋｊｌｊを持つネットワーク１
の重要な部分の故障を防ぐため、ノード　ｐｏｏにスイ
ッチ手段２２を設けてそのノードのハブ１０へ接続され
たリンク２をモニタし、又そのような故障が起こった場
合は、別の接続を行う。スイッチ２２も、ネットワーク
１の整然とした動作が容易にできるようにするために、
各ノードｐｏＯのハブＩＯの階層的オーダ又は相対的レ
ベルを創生する。スイッチ２２の作用をノード１１００
内部に関する外部接続を第４図に示す。スイッチ２２に
ついて示した条件は、たとえそのノードの各ハブへの外
部接続がもちろんノード毎に変わっても、多電ハブノー
ドの個々のノードに通用される。

従って、第４図において、スイッチ手段２２は、各ハブ
ｌＯに対して、セレクタ４からの人力を受信するデマル
チプレクサユニット２４を持ち、又「ゼ１コー１出力端
子は、光電子カブラ２６を介して外部リンク２１　の上
リンクファイバ８へ接続されている。リンク２１　　の
下リンクファイバ９は、同様に光電子カブラ２６を介し
てデマルチプレクサ２８の「ゼロ」入力端子に接続され
ている。マルチプレクサ１８の出力端子は、ブロードキ
ャストユニット５の入力端子に接続されている。

デマルチプレクサ２４及びマルチプレクサ２８は、光電
子カブラ２６にキャリア信号の有無をモニタする検出装
置３１から導出した設定信号３０により制御される。正
常運転、すなわち、キャリア信号がある場合、検出装置
３１の出力は低いので、マルチプレクサ２８がセレクタ
４の出力からその「ゼロ」端子まで、及びデマルチプレ
クサ２４の「ゼロ」端子からブロードキャストユニット
まで接続をそれぞれ創生ずる。検出装置３１が、リンク
２の故障を示して、キャリア信号を検出できない場合は
、設定信号３０がデマルチプレクサ２４及びマルチプレ
クサ２８を操作して代替の経路を創生させる。選ばれた
代替経路は、下記に述べるように現在制御されているハ
ブのレベルに依存する。説明をはっきりさせるため、ハ
ブのレベルを示す接尾数字、すなわち、１．２又は３の
数字をスイッチ２２の各構成部品に付加する。

ノードル００内のハブ１０の階層オーダは、スイッチ２
２の内部接続によって決まる。最高レベルのハブ、第４
図のハブ１１１１は、デマルチプレクサ２４−１の“１
”端子とマルチプレクサ２８−１の″１″端子の間に内
部接続２９を持つので、リンク２１に故障が生ずると、
設定信号３０−１　　は“高”になり、セレクタ　４−
１とブロードキャストユニット　５−１の間に直接リン
クが創生される。

第２レベルのハブ１１１２は、デマルチプレクサ２４２
の“１”出力からハブ１１１１のセレクタ４の入力への
接続を行う。同様に、ハブ１１１１のブロードキャスト
ユニット５からの出力は、“１”入力としてハブ１１１
２のデマルチプレクサ２４−２へ接続される。リンク２
５で故障が検出されると、設定信号３０−２は「高」と
なり、ハブ１１１２のセレクタ４で選択されたデータが
ハブ１１１１とハブ１１１の間に接続されたリンク２１
を介して送られる先のハブ１１１２を介して送られる。

同様に、ハブ１１１１のブロードキャストユニット５で
受信したデータは、ハブ１１１２のブロードキャストユ
ニット５の入力端子へ送られ、そこからさらに転送され
る。

第３レベルのハブ１１１３は、自身の検出装置３１３か
ら設定信号３０−３により制御されるのみならず、ハブ
１１１２の検出装置からも設定信号を受ける。デマルチ
プレクサ２４−３及びマルチプレクサ２８−３は、「ゼ
ロ」及び「２」接続がそれぞれ光電子カブラ１６−３に
直接接続された４重マルチプレクサである。デマルチプ
レクサ２４−３の“１”端子とマルチプレクサ２８−３
の間及びセレクタ　４２と最高レベルの次のレベルのハ
ブ１１１２のブロードキャストユニット　５−２の間に
も接続が行われる。デマルチプレクサ２４−３及びマル
チプレクサ２８−３の“３″端子は、同様にハブ１１１
１のセレクタ　４−１、５−１に接続される。

デマルチプレクサ２４及びマルチプレクサ２８−３の操
作は、次の真理表に従って制御される。

ケース　セント　　信号　Ｄｅｍｕｘ　Ｍｕｘ下記への
接続３０−２　　３０　　　出力　入力　（リンク）ａ
　　　　０　　　０００　　標準（２７）ｂｏｌｌｌ　
　ハブ１１１２（２丁） ｃ　　　　１　　　０　　２　　２　　標準（２７）ｄ
ｌ１３３　　ハブ１１１１（２１ン デマルチプレクサ／マルチプレクサの出力＃２も光電子
カプラー１６−３へ接続されているので、標準リンク２
７が２つの場合、すなわちａとＣの場合に選択され、こ
の場合そのハブに結び付くリンク２？にはキャリア損失
は生しない。レベル２のハブ１１１２は、ハブ１１１の
リンク２１が故障した場合に選択され、又両ハブ１１１
２および１１１３のリンク２Ｉおよび２５が故障すれば
、そのときはハブ１１１１が選ばれるようレベル１は少
なくとも２個の故障に対する最低の保護が施され、レベ
ル１が操作できない場合でも、このことは同様である。

最初、故障が無く又データの伝送が行われていないとい
う想定で、ノード１１００の作用を以下に説明する。リ
ンク　２１９によりハブ１１１３に接続されたホスト３
が、ハブ１１１３のセレクタ４で選択され、デマルチプ
レクサ２４−３を介してリンク２へ送られたデータの伝
送を開始する。このデータは、ハブ１３１３を介してハ
ブ１１３へ送られ、そこからハブ１１１のセレクタ４へ
転送される。データは、連絡径路（ネクサス）を越えて
伝送され、ネットワーク１の全般にわたってブロードキ
ャストされる。

データの伝送に使われるライン２の１つが、例えば、ラ
イン２７が損傷すると、ハブ１３１３と連結しているハ
ブ１１１３が損傷し、設定信号３０−３が高レベルにな
り、デマルチプレクサ２４−３の出力をハブ１１１２の
選択ユニット５へ接続させる。次いで、ハブ１１１２は
、データをリンク２５を介してハブ１２１２へ、更にハ
ブ１１２へ送り、そこからデータは、ハブ１１１へ、又
連絡経路（ネクサス）を越えて転送される。

同様に、もしハブ１１１２と１２１２を繋ぐリンク２が
損傷すると、高レベル信号が設定信号３０−２および３
０−３から得られ、デマルチプレクサ２４−３およびマ
ルチプレクサ２８−３からの接続が、ハブ１１１１のセ
レクタ４およびブロードキャストユニット５で創生され
る。そこでデータは、ホスト３からハブ１１１３を介し
てハブ１１１１へ、又ハブ１１１へ直接伝送される。こ
うしてネットワークは、２個の大きな故障から守られる
ことができる。もちろん各ノードにおいても同様の効果
が生ずる。例えば、ハブ１１１３およびハブ１３１３を
結ぶライン２７が損傷すると、上に示したようにハブ１
１１２とハブ１２１２の間で伝送が行われる。又、例え
ば、ハブ１１１２とハブ１１２を結ぶライン２１が損傷
すると、ノード１２００は再構成されて、ノード１２０
０のスイッチ２２の設定ライン３０−２を操作してハブ
１２１２をハブ１２１１へ接続する。これにより伝送は
ハブ１２１１１１１１及び１１１間で起こり、連絡経路
（ネクサス）へのアクセスが可能となる。

上述のネットワーク構成は、本質的には、故障が起こる
まではデータが最低レベルに限定された３レベルの通信
を可能にするということである。

故障が１つ起きると、データは、データが故障点から中
央ハブへ進むとき、次の高次レベルで処理され、又同じ
経路に次の故障が起きると、データは、ネットワークに
故障が２箇所まで許容されていれば、最高レベルで処理
される。ホスト３をノードル００へ繋ぐリンク２の故障
は、そのホストを分離するが、ネットワークｌはその故
障とはなんら関係がない。

ある場合、例えばハブ１２１３とハブ１１３の間のライ
ン２２に、上に述べた故障以上の損傷が起きた場合、ネ
ットワークは故障が２箇所まで許容されている。こうい
う状況では、ホスト３がハブ１１１１へ伝送するデータ
は、なお、ハブ１１１２．１３１２．１３１１および１
１１１を介してハブ１１１へ向けられることになる。又
、ハブ１２１３でホスト３から受けるデータは、ハブ１
２１２．１３１２．１３１１及び１１１１を介してハブ
１１１へ向けられる。第１図の構成では、２箇所までの
故障が許容されている。

中央ノード１００は、スイッチ２２を前記真理表のケー
スｄに示す条件に復帰させることにより、簡単にできる
ことが容易に理解できる。これはリンク２を持たない、
つまり、設定信号３０を低レベルに維持するキャリア信
号を持たないハブ１１１　１１２および１１３の結果で
ある。中央ノード１００のいずれのハブの故障も、ハブ
１１１、１１２、１１３は再構成の能力が無いので、そ
のノードを分離する。

この事象に対し、リンク２１．２２および２３のそれぞ
れは、キャリア信号の無いことを検出し、ノード１１０
０．１２００および１３０ｏを再構成する。

ハブ１１１１はセレクタ４が、ネットワークの連絡経路
（ネクサス）をつくるように、ブロードキャストユニッ
ト５に直接接続される。ハブ１２１２は、ハブ１２１１
への内部接続を創生し、ハブ１２１１は、リンク２７を
介してハブ１１１１へ接続され、ネットワーク１の新し
い連絡経路（ネクサス）を形成するように再構成する。

同様にハブ１３１３は、創生されたハブ１３１２への接
続、従ってリンク２９を介してハブ１２１２、ハブ１２
１１へ、又リンク２４においてハブ１１１１への接続を
再構成する。従って、リンク２２．のボスト３から受信
するデータは、リンク２１７．２ｇおよび２１４に沿っ
て、ネットワーク１全般へブロードキャストされハブ１
１１１の新しい連絡経路（ネクサス）へ振り向けられる
。ネットワークｌを調べることにより、再構成によって
データがネットワーク中の他のホストで処理できるよう
になっていることを確認することができる。

上記Ｉｉ威は、各ノードｐｏＯに対称的配置となってい
るが、中央ノード１００の故障は、そのノードに接続さ
れたホスト３、例えばリンク剋のホストを分離するとい
う欠点を有している。このことは、ローカルエリアネッ
トワークの文脈（コンテキスト）の中では通常許容され
るが、第５図に示す中央ノード１００の他の構成を採用
すれば避けることができる。

第５図に示す構成では、明瞭にするため、構成部品を表
す同じ数字をプライム符号「１」を付加して使用する。

デマルチプレクサ２４’−３は、光電子カプラ１６１３
を介してハブ１１２へ又デマルチプレクサ２４’３の”
１”端子から別の経路への、又マルチプレクサ２８−３
は、セレクタ４１−１およびハブ１１１のブロードキャ
ストユニット５’ｌへの通常接続を行うように構成され
ている。“２″端子はハブ１１３に対する連絡経路（ネ
クサス）をつくるために内部接続する。

デマルチプレクサ２４’−２は、光電子カブラ１６”２
を介してハブ１１１１のセレクタ４１−１へ接続され、
同様にハブ１１１＠のブロードキャストユニット５１−
１は、カブラ　１６’−２を介してマルチプレクサ２８
’　−２へ接続される。デマルチプレクサ２１２および
２８’−２の”１”の端子の間に、設定信号３１”　−
２によって代替データ経路が創生される。ハブＵｔの故
障事態においては、設定信号３０’２が代替接続を創生
して連絡経路（ネクサス）の役を果たす。

デマルチプレクサ２４”−３およびマルチプレクサ２８
”３は、次の真理表により制御される。

ケース　　　設定信号 ３０’−２３０’ ００ ｂｌ。

Ｃ０１ ｌｌ Ｄｅｍｕｘ、Ｍｕｘ、下記への ３　　　　　　　接続 ０１１２ ０１１２ １１１１ ２２１．１３ この配置において、ハブ１１３に接続されたホストは、
ハブ１１１又は１１２のいずれかが故障する事態となっ
てもネットワークの中に維持されていることが理解でき
る。

上記第１〜４図に示す概念の延長によって、持続性を強
化することができる。３箇所までの故障に対し、対応で
きるネットワークの略図を第５図に示す。第１〜４図に
使用したものと同じ番号は、明確にするため末尾にＡを
付して使用する。第５図に示す配置において、ｐｏｏｏ
Ａの各ノードは、１１Ａ、　　１２Ａ、　　１３Ａおよ
び１４Ａの４個のハブ使用している。リンク２Ａは、上
述したように連結性の一般法則に従いハブＩＯＡ間に創
生される。各ノードのハブ１０＾間の内部接続は、第７
図に示すようにスイッチ２２Ａの追加レベルを持つもの
で、第４図に示すものと同様である。第７図の配置にお
いて、デマルチプレクサ２４Ａ−４およびマルチプレク
サ２８Ａ−４は、オプトエレクトロニクスを介してリン
ク２Ａへ接続されたゼロ出力と一緒に使われる。デマル
チプレクサ２４Ａ−４およびマルチブレクサ２８Ａ−４
の残り３つの接続は、同じノードｐｏＯＡのハブ１３．
１２および１１にそれぞれ接続されている。デマルチプ
レクサ２４Ａ−４およびマルチプレクサ２８Ａ−４の制
御は、デマルチプレクサ２４Ａ−４およびマルチプレク
サ２８Ａ−４の２つの制御人力へ与えられる設定信号３
０−１．３０−２．３０−３および３０−４を通じて行
われる。設定信号３０は、論理アレー３４に与えられて
、スイッチ操作に必要な２組の信号を誘導する。論理ア
レー３４は、３（ＩＮのＡＮＤゲート３５．３６および
３７を持っており、その中のＡＮＤゲート３５への入力
の１つは反転している。

ＡＮＤゲート３５および３６の出力は、ＯＲゲート３８
を通じて１組になってデマルチプレクサ２４Ａ−４およ
びマルチプレクサ２８Ａ−４への入力の１つとなる。

論理アレー３４は、次の真理表を履行の通りである。

表 ＣＡＳ［’　　設定信号　　　制御値Ｍｕｘ、　／接続
Ｄｅ＋ｗｕｘ。

３０−２３０−３３０−４　　ＳＩ　　ＳＯ選択　選択
されたａｏｏｏｏｏｏ　　　標準 ｂｏｏｌｏｌｌ　　　ハブ１３Ａ ｃｏｌｏｏｏｏ　　　標準 ｄ０１１１０２　　　ハブ１２Ａ ｅｌｏｏｏｏｏ　　　標準 ｆｌｏｌｏｌｌ　　　ハブ１３Ａ ｇｌｌｏｏｏＯ標準 ｈｌｌｌｌ１３　　　ハブＩＩＡ この配置は、３箇所の故障事態におけるデータの代替径
路を提供するスイッチ配置の要件を示したものである。

この事態でもネットワークＬＡは３箇所の故障に耐え得
ることが保証されている。

この原理で、４箇所の故障に対応できるネットワークへ
の展開を第８図に示す。第１〜７図と同じ符号は、明瞭
を期すため末尾にＢを付し、同じ構成部品を表すのに使
用する。この配置で、論理アレー３４Ｂは、３つの制御
信号をデマルチプレクサ２４−５Ｂおよびマルチプレク
サ２８−５Ｂへ与え下表に示す制御論理となっている。

表　　　Ｂ ＣＡＳＥ　　設定信号 ３０−２　　３０−４ ３０−３　　３Ｏ−５ ａ　　　００００ ｂ　　　０００１ ｅ　　　００１０ ｏ０１１ ｅ　　　０１００ ｆ　　　０１０１ ｇ　　　０１１０ ｏ１１１ ｉ　　　１０００ Ｊ　　　１００１ ２　　Ｓｌ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ 制御値 門ｕ×、／接続 Ｄｅｍｕｘ、選択 ＳＯ選択　　された Ｏ　Ｏ標準 １　ｌ　　ハブ１４Ｂ ００　　標準 ０２　　ハブ１３１１ ００　　標準 ｌ　１　　ハブ１４Ｂ ００　　標準 １３　　ハブ１２Ｂ ００　　標準 １１　　ハブ１４Ｂ ｋｌｏｌｏｏｏｏｏ　　　標準 １１０１１０１０２　　　ハブ１３８ ｍ１１００００００　　　標準 ｎ　　　１　１０１　　００１１　　　ハブ１４８ｏ１
１１００ＱＯＯ標準 ｐ　　　１１１１　　１１０４　　　ハブＩＩＢこれに
よっても、スイッチ２２Ｂが、４箇所までの故障に対応
するように作動し、特殊な状況では４箇所以上の故障に
も対応できることを示している。

上述のことから、多重ハブノードを使用し、上記内部ス
イッチ装置の原理にしたがったネットワーク配置は、故
障対応の極めて高いレベルに達していることは明らかで
ある。

同様に、この原理は、２個のハブを持つノードを使用し
て、１箇所だけの故障が認められるツリー構造ネソトワ
ークにも通用できる。第９図に示すように、最低レベル
のハブ１２は、相互接続され、ホスト３からデータを受
け、又、最高レベルのハブ１１は相互接続されている。

ノードル００は、上の第４図のレベル１および２で述べ
たように作動し、スイッチ２２によって再構成される。

上記例は、ツリー構造ネソトワークに全て同じノード構
成を使用したものである。しかし、上記原理は、異なる
属性を持つ他の形態を利用してもよい。

別の形態の例を第１０図に示す。この場合、ハブは１１
Ｃおよび１２Ｃの２つを持っており、ノード１０００は
、２重のリングネットワークに配列されている。ホスト
３Ｃは、それぞれ隣接ノードのハブ１２Ｃへ接続された
リンク２Ｃをもつ最低レベルのハブ１２Ｃへ接続されて
いる。各ノードのこれより高いレベルのハブＩＩＣも、
リンク２Ｃを介して隣接ノードのハブＩＩＣへ接続され
ており、隣接ノード間に延びる２つのリンクの上リンク
方向は互いに反対になっており、最高レベルのハブ間の
全てのリンクは反時計方向に延びている。

この構成においては、第４図に示すスイッチ２２１およ
び２２−２を使用する内部スイッチ２２が使われている
。

故障のない正常な状態で、データは、低レベルハブ１２
を介してノードの間を時計回りの方向へ伝送される。ハ
ブ１２の間のリンク２の１つに故障が起きても、キャリ
アの欠落を検出したノードは自己再ｔｘｔするので、デ
ータは内部ハブ１１へ、次いで反時計回りに他のハブノ
ードへ伝送される。この場合、ノード１００ｃで示され
るノードの１つが、中央ハブとして作動する。

第１０図に示す配置は、１箇所の故障を認めるものであ
る。第９図に示す構成の代案である。これは、リンク２
に対して、比較的単純な接続という利点をもつが、各デ
ータ伝送に潜在的に長い経路を必要とする。

第１１図は、異なる２つの故障許容レベルを持つ形態の
２つの形状の例を示す、第１１図の配置ではそれぞれハ
ブ１０Ｄの２レベルを持つステージ２０００Ｄおよび３
００００に階段状形態が使用されている。

ノード２１０００および２２００Ｄは、ハブ１２１２０
へ接続されたハブ２１１１０　、及びハブ１２１２０へ
接続されたハブ２２１２０を持つステージ１００００の
ツリー構造ネットワークへ接続している。各ステージの
ノード１．００Ｄおよび２００Ｄも、リンク２Ｄによっ
て内部接続されている。その後は、ネットワークは、３
重冗長仕、すなわち、第１図に示すように２個の故障に
対する許容性を示す。

さらにもう１つの配置を第１２図に示す。これでは、第
１１図に示す階段状形態の代わりに第１０図に示すリン
グ形態が使われている。この配置では、ステージ間リン
クは、各ステージのノード間に使われていないので、伝
送ネットワークは簡単になるが、データ径路は増大する
。

第１３図は２箇所の故障を許容するツリー構造ネントワ
ークと、２重冗長性、すなわち１個の故障が許容される
直線形態の組合せのさらにもう１つの配置を示す。この
配置の場合、ノード１２００と１３００の間のステージ
間接続が使われていない。この場合、これらのステージ
間接続で取り扱われる筈のデータの伝送は、図示の直線
配置によって処理される。

従って、複数のハブを組合せることにより、又１つのリ
ンク内で検出された故障が、データを代替リンクへ切り
替えて冗長度のオーダを上げるので、ネットワークが構
成部品の希望の数だけの故障に耐えられるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、２箇所までの構成部品の故障が許容されるロ
ー力ルエリアネソトワークの抽象的略図である。 第２図は、第１図のネ・７トワークに使われるハブの概
略図である。 第３図は、第１図のネットワークの１部の概略図で、第
１図に示すネットワークの構成要素間の内部接続を示す
。 第４図は、第３図に示すネットワークの１部の概略図で
、内部接続を図示する。 第５図は、第３図と同様第１図に示す構成要素の内部接
続の別の配置を示す。 第６図は、第１図に示すものと同様の抽象略図で、故障
が３箇所まで許容されるネットワークを示す。 第７図は、第４図と同様の略図で、第６図に示すネット
ワークの履行に必要な付加構成要素を示す。 第８図は、第７図と同様の略図で、故障が４箇所まで許
容されるネットワークの履行に必要な付加構成要素を示
す。 第９図は、故障が１箇所だけ許容されるネットワークの
抽象図である。 第１Ｏ図は、第９図のネットワークの別の配置図で、ネ
ットワークの構成要素間の接続を少なくした配置を示す
。 第１１図は、第１図と同様の抽象略図で、故障が２箇所
まで許容される部分および故障が１箇所だけ許容される
部分を持ち、階段構造をとるネットワークを示す。 第１２図は、リング構造をなす、第１１図のネットワー
クと同じネットワークの図である。 第１３図は、第１２図と同様の図で、直線構造をなすも
のである。 符号の説明 １−ｍ−ローカルエリアネットワーク ２−−−リンク　　３−−−ホスト ４−−−セレクタ ５−−−ブロードキャストユニット ８−−−アッパリンクファイバ ９−−−ダウンリンクファイバ ２４−ｍ−デマルチプレクサ ２８−−−マルチプレクサ ３１−一一検出装置 第９図 第１２図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）データリンクにより複数のノードの１つに接続さ
   れた複数のアクセスポートを有し、各ノードが少なくと
   も１個のハブを持ち、各ハブはデータリンクで少なくと
   も１個の別のハブに接続され、又各ハブは更にネットワ
   ークを介して伝送するための該データリンクを選ぶセレ
   クタと、該ハブに接続された各データリンク各々へデー
   タを伝送するブロードキャスト機構を有し、少なくとも
   該ノードの１つが連絡経路（ネクサス）の働きをし、そ
   れによりどのアクセスポートからのデータもこの連絡経
   路（ネクサス）を介して総てのアクセスポートへ伝送さ
   れ、該ノードの１つは、複数のハブを持ち、又内部伝送
   手段及びスイッチ手段を持つ多重ハブノードであり、該
   多重ハブノードの各ハブは、さらに該データリンクの故
   障を検出しかつ、該スイッチ手段を操作して、該内部伝
   送手段を介して該ハブと該多重ハブノードのもう１つの
   ハブの間に連絡をつける検出手段を有するルートツリー
   構造に配置されたローカルエリアネットワーク。
2. （２）ノード間に同一最低数のデータリンクを設けたノ
   ード及び該連絡経路（ネクサス）をステージに配置し、
   又該ステージの該多重ハブノードのハブが階層状に配列
   されて、該スイッチ手段が該内部連絡手段を操作する優
   先順位を決めることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載のローカルエリアネットワーク。
3. （３）該各データリンクの各々が異なるノードのハブ間
   に接続されることを特徴とする特許請求の範囲第２項に
   記載のローカルエリアネットワーク。
4. （４）第１ステージのいずれのノードも第２ステージの
   １つのハブに直接接続した只１個のハブしか有しておら
   ず、該第２ステージは、該第１ステージの場合より、そ
   れと連絡経路（ネクサス）の間に設けられたデータリン
   クが１個少ないことを特徴とする特許請求の範囲第３項
   に記載のローカルエリアネットワーク。
5. （５）該第１ステージにおけるハブのバランスは同じス
   テージのハブに直接接続されていることを特徴する特許
   請求の範囲第４項に記載のローカルエリアネットワーク
   。
6. （６）第１優先順位を持つハブが他のノードと同じ優先
   順位のハブに直接接続されることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項、第３項、第４項又は第５項のいずれかに
   記載のローカルエリアネットワーク。
7. （７）いずれかのステージの該多重ハブノードは他のス
   テージの多重ハブノードにおけるものとは異なる多数の
   ハブを持っていることを特徴とする特許請求の範囲第３
   項、第４項、第５項又は第６項のいずれかに記載のロー
   カルエリアネットワーク。
8. （８）いずれかのステージのいずれかの該ノードも、該
   ステージの他の総てのハブと同じ数のハブを含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第３項、第４項、第５項、第
   ６項又は第７項のいずれかに記載のローカルエリアネッ
   トワーク。