JPH04233354A

JPH04233354A - リング通信システム及びリング伝送媒体へのアクセスを制御する方法

Info

Publication number: JPH04233354A
Application number: JP3138639A
Authority: JP
Inventors: Johann R Mueller; ヨハン・ルドルフ・ムレル; Wolfgang C Moehlen; ウォルフガン・クリスティアン・モーレン
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1990-06-21
Filing date: 1991-05-15
Publication date: 1992-08-21
Anticipated expiration: 2010-06-07
Also published as: EP0462349A1; DE69017203D1; JPH0754939B2; US5140587A; DE69017203T2; EP0462349B1

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、伝送リングを用いた通
信ネットワークのアクセス制御に関し、音声及びデータ
、又は等時性及び非同期情報、等の広帯域統合サービス
を提供するシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】リング通信システムは、特定の区域にお
けるステーションまたはノード間の内部接続に幅広く応
用されている。リングへのステーションのアクセスの調
整、つまり、データ又はシステム情報を送信する権利の
制御には幾つかの原理が応用されている。幅広く用いら
れているトークン・アクセス・メカニズムの他に、これ
らの原理はバッファ挿入リング（ｂｕｆｆｅｒ　ｉｎｓ
ｅｒｔｉｏｎ　ｒｉｎｇｓ）とスロット・リング（ｓｌ
ｏｔｔｅｄ　ｒｉｎｇｓ）も含む。

【０００３】メアーら　（Ｈ．　Ｍｅｙｒ　ｅｔ　ａｌ
．）による米国特許第４００２８４２号、発明の名称“
多重時間ループ・コミュニケーションシステム（Ｔｉｍ
ｅ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ　ＬｏｏｐＣｏｍｍｕｎｉｃａ
ｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ）”では複数のステーションが
結合している閉じた単方向伝送ループから成るシステム
について述べている。各ステーションは遅延バッファを
ループ内に挿入したり、除去したりすることができ、着
信データ（通過するデータ）が挿入したバッファ内で遅
延される間、データを送信することができる。しかし、
レジスタ長の固定された長さのブロックのみが送信され
、ループ上を伝播している全データは各送信ステーショ
ンにより遅延されることになる。そのため、等時性情報
のタイムリーな送信は保証されない。

【０００４】１９８３年１１月のＩＥＥＥ定期刊行誌、
Ｓｅｌｅｃｔｅｄ　Ａｒｅａｓ　ｉｎ　Ｃｏｍｍｕｎｉ
ｃａｔｉｏｎｓ、Ｖｏｌ．ＳＡＣ−１，Ｎｏ．５、“バ
ッファ挿入リング実行（ＳＩＬＫ：　Ａｎ　Ｉｍｐｌｅ
ｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａＢｕｆｆｅｒ　Ｉｎｓｅ
ｒｔｉｏｎ　Ｒｉｎｇ）”ｐｐ．７６６−７７４　の記
事でフーバーら（Ｄ．Ｅ．Ｈｕｂｅｒ　ｅｔａｌ．）　
は、上記同様なシステムを述べており、遅延を調整でき
る挿入バッファを提供している。しかし、リング上に送
信した全データは各送信ステーション毎に遅延され、予
測できない全体的な遅延となる（これは等時性データの
送信には不適である）。

【０００５】１９８３年９月のＩＢＭ刊行誌ＩＢＭテク
ニカル　ディスクロージャ　ビュルテン（ＩＢＭ　Ｔｅ
ｃｈｎｉｃａｌ　Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ　Ｂｕｌｌｅｔ
ｉｎ）、Ｖｏｌ．２６、Ｎｏ．４、ｐｐ．１８７０−１
８７３、“可変長データパケットを利用する非同期リン
グネットワーク環境におけるデータ同調（Ｄａｔａ　Ｓ
ｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ　ｉｎａｎ　Ａｓｙｎｃ
ｈｒｏｎｏｕｓ　Ｒｉｎｇ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｅｎｖｉ
ｒｏｎｍｅｎｔ　Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ　Ｖａｒｉａｂｌ
ｅ−Ｌｅｎｇｔｈ　Ｄａｔａ　Ｐａｃｋｅｔｓ）”で、
ラニア（Ｃ．Ｓ．Ｌａｎｉｅｒ）は、リング伝送ネット
ワーク用のステーション付属回路について述べている。これはローカル起点データが送信されている間、各ステ
ーションは通過データを蓄積することができる、バッフ
ァの挿入程度が可変な挿入バッファを有している。一般
にデータの送信は非同期となりメカニズムは等時性情報
の転送に十分適するとはいえない。

【０００６】１９８５年１０月の英国の刊行誌、通信技
術ジャーナル（ＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＴ
ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｊｏｕｒｎａｌ）、Ｖｏｌ．３、
Ｎｏ．４、ｐｐ．２７−３５、　“ローカル・ネットワ
ーク統合サービスのためのプロトコル（Ｏｒｗｅｌｌ：
　ａ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ　ｆｏｒ　ａｎ　ｉｎｔｅｇｒ
ａｔｅｄ　ｓｅｒｖｉｃｅｓ　ｌｏｃａｌ　ｎｅｔｗｏ
ｒｋ）”の記事でファルコナとアダムス（Ｒ．Ｍ．Ｆａ
ｌｃｏｎｅｒ、Ｊ．Ｌ．Ａｄａｍｓ）　は、音声やデー
タのトラフィック等の統合サービスにおけるスロット・
リング通信システムについて述べている。提示されたプ
ロトコルでは、各ノードはブロック数を示す定数Ｄを割
り当てられ、送信を停止する前にノードがフリーなスロ
ットを送信する。従ってこのフリーなスロットを他のノ
ードが使用できる。メカニズム（トライアル）において
は、全ステーションがそれぞれの割り当てを使いきった
か、送信するデータがない場合は、各ステーションは割
り当て数Ｄを復元できる。しかし、音声サンプル・ブロ
ックやデータ・ブロックは送信可能であろうがこれらは
優先順位が低く、又大量のデータ・メッセージ（ブロッ
ク）を送信する際、幾つかのスロットがノードによって
使用されると、下級のオーバヘッドを実行する際に重要
である連続したスロットの使用が保証されない。

【０００７】欧州特許出願第０１２５７４４（Ｓｈｏｒ
ｔｌａｎｄ　ｅｔ　ａｌ．）は情報が固定タイム・スロ
ット・スケジュールに従って送信される閉じたループ通
信システムについて述べている。これによると回路切替
え、及びパケット切替えによる情報はスロットを通して
転送される。ＣＳ情報のアクセス権は設定手順による接
続で決まり、ＰＳデータのアクセス権はトークンのメカ
ニズムによって制約される。このようなメカニズムにお
いては、ただ１つのステーションだけがＰＳデータを一
度に送信することができる。そのため送信しているステ
ーションが多量のトークンを持っている場合、大幅な遅
延が生ずる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主な課題は伝
送リングに接続したステーションにアクセス・メカニズ
ムを提供することである。伝送リングは等時性情報及び
、信号情報、或いはシステム情報をタイムリーに送信可
能とし、リングにおける連続スロットのデータ・ブロッ
ク部分送信を保証し、リング上の独立した位置にある各
ステーション、及び送信を要求する他のステーションに
対して平等な機会を与える。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の課題は下記のリ
ング通信システム、及び下記のリング伝送媒体へのアク
セスを統制する方法により実行される。すなわち、リン
ク通信システムは（請求項１を入れてください）。また
、アクセスを統制する方法は、（請求項５の内容を入れ
てください）。

【００１０】

【実施例】本説明で頻繁に使用される専門用語を下記に
定義する。サイクル・フレーム（ＣＦ）名目長さ及び既
知のスロット数を持つ伝送媒体のタイムフレーム。タイ
ム・スロット（ＴＳ）固定バイト数（例：５６バイト）
に一致する固定長を持つ伝送媒体の時間基本単位。デー
タ・フレーム（ＤＦ）あるステーションから他のステー
ションに転送される情報（データ）のブロックで、長さ
はその最大にまで可変できる。

【００１１】１）システムの原理本発明が使用される通信システムはリング・システム（
星形結線のリング・ネットワーク）で、複数のステーシ
ョン（ノード）が接続されている。各ステーションはＭ
ＡＣ（媒体アクセス制御）　回路を通してリング伝送媒
体に接続している。ＭＡＣ回路は伝送媒体へのアクセス
、ステーションから伝送媒体へのデータ転送、及び伝送
媒体からのデータ受信等の制御を行う。

【００１２】媒体の編成を図１に示す。

【００１３】伝送媒体によって、信号は固定長、同期タ
イム・スロットＴＳで送信される。あるステーションが
モニタ機能を引き受け、タイム・スロット（タイム・ス
ロットへのタイミング信号）を提供している。固定数の
タイム・スロットがサイクル・フレームＣＦを形成する
（図１の１Ａ下段参照）。例として、各サイクル・フレ
ームの伝送速度はほぼ１６２メガビット（コーディング
なし）で４２のタイム・スロットを持ち、ＣＦタイムは
１２５マイクロ秒とする。各タイム・スロット（図２参
照）は例として、５６バイトから成り、１ワードを４バ
イトとする。しかし、ちょっとした修正と１ワード長を
２バイト（４バイトの代わりに）にすることでスロット
・サイズを希望するならば５４バイトに減ずることがで
きる（２７の２バイトワード）。

【００１４】モニタ・ステーションは調整バッファによ
りリング上の伝播時間を１サイクル・フレーム又はサイ
クル・フレームの整数倍に確実に一致させる。

【００１５】各サイクル・フレームの最初のタイム・ス
ロット（ＳＧ）は信号用として使用される。各サイクル
・フレームの最後のタイム・スロットは通常、空白（ダ
ミー・ワード）でクロック調整用に後部スロット（ＴＲ
）として指定される。ＴＲスロットの長さは調整可能で
あり、これに関しては後で説明する。

【００１６】ＳＧタイム・スロットとＴＲタイム・スロ
ット間にある全タイム・スロットはデータ送信用として
使用される。データ・タイム・スロット（ＩＳ）のうち
幾つかは等時性データ（正確には準等時性データ、これ
に関しては後述説明を行なう）の送信用として使用され
、通常、単一タイム・スロット長を持つ小さなブロック
である。他のデータ・タイム・スロット（ＤＡ）は非同
期データの送信用に使用される。ステーションはこれら
のデータを可変長データ・フレームＤＦ形式として生成
、及び受信する。可変長データ・フレームＤＦは独自の
内部構造を持ち、媒体アクセス制御手段に対しては透過
する。これらのデータ・フレームは送信用としてスロッ
トのサイズのブロックに区分され、このブロックは連続
するタイム・スロット中に挿入される。図１の１Ｂ下段
にそれぞれスロット長が４、２、３、及び５である４つ
のデータ・フレームＡ、Ｂ、Ｃ、及びＤが図示されてい
る。図１に示すようにどのデータ・フレームＤＦのデー
タも連続するタイム・スロットに含まれており、他のデ
ータ・フレームのデータによる割込はないが、単一なデ
ータ・フレームＤＦの連続するタイム・スロット内での
ＳＧ、ＩＳ、及びＴＲへの介入はある。

【００１７】図１の１Ｃ下段にさらに示すように、他の
追加するＤＦフレーム（フレームＥ及びＦ）のデータは
既に送信されているデータ・フレームのデータ間に挿入
されるが、どのＤＦフレームのデータも他のＤＦフレー
ムのデータで割込みされることはない。

【００１８】各ステーションはそれぞれ独立したクロッ
クを持つと仮定する。各ステーションはフェイズロック
ループから正確に１２５マイクロ秒のサイクル・フレー
ムタイム（８ＫＨｚ相応）を抽出する。タイミング調整
としてステーションはステーションの入力回路にある、
調整ワードバッファの充足状態により４バイト・ワード
をＴＲスロットから外したり挿入したりすることができ
る。モニタ・ステーションにおいて各サイクル・フレー
ムＣＦの後部スロットＴＲを元の５６バイト長に復元す
る。そのためモニタ・ステーションの出力側では全サイ
クル・フレームが名目固定長を持つことになる。（正確
なクロックである１２５マイクロ秒区間が必要な場合は
同期帯域幅マネージャをモニタとして活用する。）

【０
０１９】タイム・スロット編成を図２に示す。本説明で
は各タイム・スロットＴＳは５６バイト構成で１４ワー
ド編成、１ワードを４バイトとする。各スロットの最初
のワードＷ０はスロット・ヘッダであるが、他のワード
（Ｗ１〜Ｗｎ）はデータ搬送用である（等時性データ又
は非同期データ・フレームＤＦからのデータ・セクショ
ン）。

【００２０】スロット・ヘッダ（Ｗ０）の４バイトはＳ
Ｄ（スロットのデリミタ）、ＡＣ（アクセス制御）、Ｔ
Ｙ（型）、及びＸＸ（リザーブ／未使用）として指定さ
れている。

【００２１】ＳＤの１バイトは、スロットのデリミタ・
コードとは別に、信号用スロット（ＳＧ）、非同期デー
タ・フレーム・スロット（ＤＡ）、等時性データ・スロ
ット（ＩＳ）、及び後部スロット（ＴＲ）の表示を含む
。ＳＧスロット、ＩＳスロット、及びＴＲスロットは独
立したスロットであるが、ＤＡスロットはデータ・フレ
ームＤＦを搬送するグループに属する（特別な場合、こ
のグループは単一なスロットで構成する場合がある）。

【００２２】前述したように各サイクル・フレームＣＦ
の最初のスロットは常に信号用スロットＳＧである。

【００２３】ＡＣバイトの内容は次の通りである。　　ビットＮｏ．　　ＳＧ　　　　　　　　　　ＤＡ　
　　　　　　　　　　　　　ＩＳ　　　　　　　　　　
　　　　ＴＲ　　　　　　　　　　　　　　（信号用）
　　　　（非同期データ）　　（等時性データ）　　（
後部）　　　　０　　　　　　　　　　Ｂ／Ｆ　　　　
　　　　　　Ｂ／Ｆ　　　　　　　　　　　　Ｂ／Ｆ　
　　　　　　　　　−　　　　１　　　　　　　　　　
Ｒ＝０／１　　　　　　Ｒ＝０　　　　　　　　　　　
　Ｒ＝１　　　　　　　　　　−　　　　２　　　　　
　　　　　修飾子　　　　　　　　　　修飾子　　　　
　　　　　　　　−　　　　　　　　　　　　　　−　
　　　３　　　　　　　　　　優先順位　　　　　　　
　−　　　　　　　　　　　　　　　　−　　　　　　
　　　　　　　　−　　　　４　　　　　　　　　　情
報信号　　　　　　　　−　　　　　　　　　　　　　
　　　−　　　　　　　　　　　　　　−　　　　５　
　　　　　　　　　情報信号　　　　　　　　−　　　
　　　　　　　　　　　　　−　　　　　　　　　　　
　　　−　　　　６　　　　　　　　　　情報信号　　
　　　　　　−　　　　　　　　　　　　　　　　−　
　　　　　　　　　　　　　−　　　　７　　　　　　
　　　　情報信号　　　　　　　　ＡＴＭ／他　　　　
　　　　ＡＴＭ／他　　　　　　−

【００２４】ＡＣフ
ィールドのビットＮｏ．０（Ｂ／Ｆ）はスロットがビジ
ー（占有）かフリーかを示す。ビットＮｏ．１はリザー
ブ・ビットである。ＳＧスロットはモニタ・ユニットに
よってリザーブすることがてきる。ＳＧスロットがリザ
ーブされていない場合、ＳＧスロットがフリーであれば
どのステーションでもＳＧスロットを使用することがで
きる。ＤＡスロットはリザーブ（Ｒ＝０）できない、つ
まり、ＤＡスロットがフリー（空）である場合はどのス
テーションによってでも使用することができる。ＩＳス
ロットはモニタ・ステーションによって常にリザーブ（
Ｒ＝１）されている（後述説明）。ビットＮｏ．２は修
飾子ビットで初期値は０であるが、スロットがリング上
のモニタ・ステーションを通過すると１にセットされる
。これによりリング上を２回以上伝播したスロットを検
知（そして取り除く）することができる。ビットＮｏ．
３はＳＧスロットの優先順位ビットで非常に重要な（最
優先）システム信号メッセージを認識する（例：クレジ
ット割り当てメッセージ等）。ビットＮｏ．４、５、６
、及び７はＳＧスロットのインジケーションで残りのス
ロットにどのような情報信号が転送されるかを示す。こ
のような情報信号には次のようなものがある。トライア
ル・メッセージ、リセット・メッセージ、モニタ・メッ
セージ、リング・マネージメント・メッセージ、及び他
の情報等である（スロットのデータ・セクションの詳細
を含む）。

【００２５】ＡＣフィールドの最後のビットＮｏ．７は
、ＤＡスロット及びＩＳスロットがＡＴＭフォーマット
情報、又は他の情報を持っているかどうか示す。

【００２６】上記テーブルのＡＣフィールドにおけるビ
ット位置関係は本システム以外に特に意図するものでは
なく、特定のシステムによって任意の目的に使用するこ
とができる。

【００２７】バイトＴＹの内容は次の通り。最初の５ビ
ット（０〜４）はスロットが持つデータに、どのような
型のフォーマットが有効かを示す。例としてはＬＬＣ、
ＭＡＣ、ＡＴＭ、ＨＰＰＩ又は他のものがある。バイト
ＴＹのビット５及び６は１つのデータ・フレームＤＦの
連続スロットにおける各スロットの位置を示す。Ｆは最
初のスロット（１１）、Ｍは中間スロット（１０）、Ｌ
は最後のスロット（０１）、Ｓは単一スロット（００）
、である。

【００２８】バイトＴＹの最後のビット７はスロット・
ヘッダ内で次に続くバイトＸＸが“ラベル”を持つか持
たないかを示す。このようなラベルはシステム内で省略
ソース又は宛先アドレスとして使用される。ラベルの活
用により、全ソース又は宛先アドレスを詳細に解析する
ことなく他のリングにブリッジを通してスロットのルー
ツを調べることができる。全ソース又は宛先アドレスは
スロット・ヘッダ内には存在せず、スロット内で次に続
くデータ・ワードに在る。モニタはラベルをＭＡＣフレ
ーム経由で上位の優先順位に割り当てることができる（
ＳＧスロット又はＩＳスロット経由）。

【００２９】スロット・ヘッダのバイトＸＸにはラベル
（上記参照）又は他の必要な信号或いは制御情報を、特
定のシステムによっては収容することができる。ＡＴＭ
（各ＡＴＭのセルは５３バイト）の場合、ＸＸはＡＴＭ
特定ヘッダ（ＣＣＩＴＴ　ＳＧ　ＸＶＩＩＩの勧告と比
較）の最初のバイトを含み、スロット（ワードＷ１〜Ｗ
ｎ）の５２のデータバイトはＡＴＭセルの残りの５２バ
イトを含む。ワードＷ１の４バイトはこの場合ＶＰＩ情
報及びＶＣＩ情報を含む（ＶＰＩ＝仮想パス識別子、Ｖ
ＣＩ＝仮想回路識別子）。

【００３０】各スロット（Ｗ１〜Ｗｎ）のデータ・ワー
ドはスロットの種類により次の情報を含む。

【００３１】信号用スロットＳＧでは最初のワードは宛
先アドレスとソース・アドレスを含み、他の残りのワー
ドは実信号用データである。

【００３２】（非同期）データ・スロットＤＡではデー
タ・フレームＤＦとして使用される連続タイム・スロッ
トの最初のスロットＦ（ＤＡ／Ｆ）は宛先アドレス、ソ
ースアドレスを持ち、及び残りのワードには実データを
持つ。中間スロットＭ（ＤＡ／Ｍ）はデータのみを持つ
。連続タイム・スロットの最後のスロットＬ（ＤＡ／Ｌ
）は各データ・フレームの最後のデータであるＣＲＣフ
ィールド、及び空白ワードを持つ（データ・フレームＤ
Ｆの最終部が最後のスロットを埋めきれない場合、空白
で埋める）。データ・フレームＤＦが非常に短いため、
単一データ・スロットＳ（ＤＡ／Ｓ）のみが存在する場
合は実データの他に宛先アドレス、ソースアドレス、及
びＣＲＣフィールドを持つ。

【００３３】等時性（データ）スロットＩＳにおいては
、スロットの最初のワードは仮想パスＩＤ及び仮想回路
ＩＤを持ち、残りのワードは音声サンプルのような実等
時性“データ”を持つ。

【００３４】前述したように等時性スロットＩＳは実際
には“準等時性”である。つまり、等時性スロットＩＳ
が含む情報はほとんど同時に時間的に平均化されるが、
例えば４８の音声サンプルを集合してブロックにアセン
ブルする際、瞬間的に変化が生じ、等時性情報の１ブロ
ックへのアセンブリが終了するときに各ステーションは
次のフリーであるＩＳスロットを待たねばならないから
である（例：ＡＴＭ原理を基本とすると期間は６マイク
ロ秒）。

【００３５】後部スロットＴＲにおいては、データ・ワ
ードＷ１〜Ｗｎに特定の情報は持たない。ＴＲスロット
は同期化させるためのスロットだからである。

【００３６】２）アクセス制御原理前述のように情報はタイム・スロット形式の媒体でシス
テムに転送される。各ステーションは送信のために等時
性“データ”（例：音声、ビデオ、同報通信）の単一“
ブロック”を単一な各ＩＳスロットに挿入、又は連続Ｄ
Ａタイム・スロットに分散して挿入、データ・フレーム
ＤＦの内容は送信バッファ内で待機させる。

【００３７】各サイクル・フレームＣＦに利用できる等
時性スロット（ＩＳ）の数は、帯域幅マネージャ（ＢＭ
）によって決まる。帯域幅マネージャは等時性伝送のた
めに必要な帯域幅を確保するために十分な数のスロット
をリザーブする。必要な帯域幅（ＩＳスロットの数）は
ステーションと帯域幅マネージャ間の信号化手順（例：
ＡＴＭ）によって決まり、どのステーションも事前にリ
ザーブした（ＢＭによって肯定応答がある）数と同数の
ＩＳスロットを使用しなければならない。

【００３８】非同期（非等時性）データ・フレームＤＦ
において、全ステーションは事前に設定したｍ数のデー
タ・フレームの“クレジット”を時々受ける。クレジッ
トを使いきると各ステーションは新しいクレジットを受
けない限り、以後のローカル・データ・フレームＤＦの
送信を開始しない。クレジット取得手順は後述する。

【００３９】次に述べるのは媒体にアクセスする基本ル
ールである（図３Ａ、図３Ｂのフローダイアグラム参照
）。

【００４０】ａ）信号用スロット（ＳＧ）と等時性スロ
ット（ＩＳ）は常に最優先順位である。信号用スロット
と等時性スロットがステーションによって遅延されるこ
とがあってはならず、リングに対しては瞬時に転送しな
ければならない。（しかし、少数のワード期間の遅延は
、必要に応じて受信情報のインタプリタ作業や応答が可
能なステーションの受信側で常に生じる。これは全スロ
ットに対しても同様で、ＳＧ及びＩＳのスロットに限ら
れたことではない。）このようにＳＧスロットとＩＳス
ロットは特殊スロットとして扱われる。

【００４１】ｂ）着信する非同期データ・スロット（Ｄ
Ａ）は遅延バッファに入るのでステーションで遅れるこ
とになりそのため、ローカル送信バッファ内で待機して
いるデータ・フレームＤＦからローカル・データの挿入
を可能にする。

【００４２】ｂ１）着信し始めたデータ・フレーム（Ｄ
Ｆ）の連続スロットの内、少なくとも１スロットがリン
グに再送信されるのでローカル・データ・フレーム（Ｄ
Ｆ）からのデータ送信は開始されない。送信バッファ（
ＴＢ）からのローカル・データ・フレーム（ＤＦ）のこ
のような送信が行なわれるのは、次の条件だけである。そのステーションを通過するデータ・フレームからのデ
ータ・スロットの送信がない場合で、少なくとも１つの
空白（フリー）のデータ・スロット（ＤＡ）が当該ステ
ーションに着信した場合である。

【００４３】ｂ２）ローカル・データ・フレーム（ＤＦ
）が一度、連続タイム・スロットに挿入開始となると、
信号用スロット（ＳＧ）又は等時性スロット（ＩＳ）或
いは後部スロット（ＴＲ）の介入がない限り、このデー
タ・フレームの送信には割り込みは生じない。データ・
フレームのスロット・シークエンスが、ローカル・デー
タの送信中にステーションに着信すると、ローカル・デ
ータ・フレーム全体が送信されるまで、着信中のデータ
・スロットの内容は遅延することになる（遅延バッファ
に入る）。

【００４４】このアクセス手順（プロトコル）が図３Ａ
、３Ｂのフローダイアグラムに図示されている。各ステ
ーションの受信機能と送信機能を分離させているが相互
に連携している。

【００４５】Ａ）受信機能（図３Ａ）

【００４６】ステーションＭＡＣ（媒体アクセス制御）
は連続してスロットの受信をテストする（１１）。スロ
ットのデリミタ信号が検知されるとそのスロットは特殊
スロット（信号用ＳＧ又は等時性ＩＳ）か、又は通常デ
ータ・スロット（ＤＡ）かテストが行なわれる（１３）
。特殊スロットの場合その内容が評価される（１５）。その結果、ローカル処理が必要か、否か判定結果が出る
（１７）。ローカル処理は、ステーションに送信された
スロットに信号用データ（ＳＧ）か、等時性データ（Ｉ
Ｓ）が含まれている場合か、或いはステーションが信号
用データを送信しなければならずＳＧスロットが空白の
場合、に必要である。このようにローカル処理が必要と
判定された場合は特殊スロットに対し各ステップ（ビジ
ーからフリーへの変更処理も含む）が受信機能によって
実行される（１９）。ローカル処理不要と判定された場
合はそのまま通過する（２１）。

【００４７】スロットが通常データ・スロット（ＤＡ）
と判定されると、このスロットはフリー（空白）か、占
有されているか、Ｂ／Ｆビットの判定がさらに行なわれ
る（２５）。スロットがフリーの場合、ステーションの
受信部分での処置は行なわれない（但し、リング上にフ
リーなデータ・スロットを再生する等、フリーなデータ
・スロットを発するか、各スロットの局部的にバッファ
されたデータを送信するように送信部が通知される場合
は除く）。スロットがデータを含む場合、例えばビジー
（Ｂ／Ｆビット＝１）の場合、さらに別の判定（２７）
が行なわれデータ・ワードがローカル・アドレスを含む
か調べる（或いは、中間データ・スロット及び最終デー
タ・スロットにおいて、シークエンスの最初のスロット
内のローカル、宛先アドレスの認識によりローカル受信
が開始し、スロット・シークエンスを受信中かどうか調
べる）。ローカル・アドレスが確認（或いはデータ・フ
レームにおいてスロット・シークエンスの受信が既に開
始しているか）されるとスロットのテータワードはロー
カル受信バッファ（ＲＢ）にコピーされる（２９）。次
にスロットは“フリー”にセットされる（３１）。この
セットによりステーションの送信部はデータ送信のため
にスロットを使用することができ、或いは空白のスロッ
トを再生することができる。

【００４８】ローカル・アドレスがない場合（及びデー
タ・フレーム・スロット・シークエンスの受信が未だ開
始していない場合）、着信データ・スロットはローカル
遅延バッファ（ＤＢ）にコピー（３３）される（遅延バ
ッファが空の場合に着信データ・スロットを後で再送信
するか、すぐに再送信させるため）。それからスロット
は“フリー”にセットされる（３１）。送信部に通知さ
れるのでコピーに使用したこれらのスロットを送信部は
使用（再使用）することができる。

【００４９】Ｂ）送信機能（図３Ｂ）

【００５０】送信機能は既に同一ステーション内の受信
機能によって処理されたスロットをさらに処理する。

【００５１】送信機能はスロットの開始が行なわれたか
（３５）、スロットが特殊スロットＳＧか、ＩＳか、又
は通常データ・スロットＤＡか、連続して判定する（３
７）。特殊スロットである場合、スロットの内容が受信
機能によって既に初期化されているかどうか判定が行な
われる（３９）。この場合、送信機能は信号用データの
挿入等、必要な変更（４１）を行いリングへの次の送信
用としてスロットを解放する。変更が不要な場合は如何
なる情報も付加させずに次の送信用としてスロットを解
放する（４３）。

【００５２】スロットが通常データ・スロットの場合、
ローカル送信が行なわれているか判定（４７）を行なう
（つまり、ローカル・データ・フレーム（ＤＦ）の送信
が既に行なわれたか、及び未終了かの判定）。判定結果
が肯定の場合、一つのスロット内容を送信バッファ（Ｔ
Ｂ）から取出しリング上に送るためスロット（４９）に
挿入する（送信バッファ（ＴＢ）にはデータ・フレーム
残部が送信のために待機している）。

【００５３】データ・フレームのローカル送信が行なわ
れていない場合、ステーションの遅延バッファが空いて
いるか、否かの判定（５１）が行なわれる。遅延バッフ
ァが空いている場合、ローカル・データ・フレーム（Ｄ
Ｆ）が送信待機中か判断するために、送信バッファが空
いているか、否か判定（５３）が行なわれる。ＴＢが空
いていない場合、クレジットが存在する場合はローカル
・データ・フレームの送信が始まり（５５）ＴＢから一
つのスロット内容を取出し送信するためにスロットに挿
入する（４９）。遅延バッファも送信バッファも送信用
データがない場合は、各スロットは空白（フリー）に再
生され次の伝送リングへの伝播に備える（５７）。

【００５４】遅延バッファが空いていない場合（５１）
、遅延バッファは送信バッファに対し優先順位があり（
ローカル・データ・フレームが送信されていないと仮定
する）、遅延バッファ（ＤＢ）から一つのスロット内容
を取出し、リングに送信するためスロット（５９）に挿
入する（例えばモニタ側からの、最優先短ＭＡＣフレー
ムの随時の送信は除外）。この場合、遅延バッファはデ
ータ・フレームの最大長のサイズを持っていなければな
らない（随時の最優先ＭＡＣのメッセージ用として例え
ばスロット数１０のオーバヘッドの余裕がなければなら
ない）。

【００５５】この手順（プロトコル）は信号用情報と等
時性情報は可能な限りの高速でリング上を伝播するのを
保証する。つまり、非同期データはリングに伝播する間
に遅れが生じ、速度が遅くなるがリング上の信号実伝送
速度は他のデータ・フレームの中間挿入を可能にする（
図１参照）。しかし、一つのデータ・フレームのデータ
は常に統一を保つ（例外として単一信号用スロット、等
時性スロット、又は後部スロットによる介入がある）。

【００５６】他のワードにおける送信優先順位は次の通
り。（ａ）信号情報及び等時性情報。（ｂ）既に送信を
開始しているデータ・フレームのローカル・データ。（ｃ）ステーションの遅延バッファに格納されているデ
ータ。（ｄ）送信を開始していないローカル・データ・
フレームのデータ。

【００５７】３）機能の実行図４にステーションの媒体
アクセス制御部のこれらの機能の実行を基本ブロック・
ダイアグラムで示す。

【００５８】入力回路６１と出力回路６３が、信号変換
用として伝送媒体（リング６５）とステーション回路間
に提供されている。変換には光学−電気変換、シリアル
−パラレル変換、パラレル−シリアル変換、及び同期化
が含まれる。

【００５９】モニタ機能（６７）が各ステーションに備
えられている。システムが初期化（スタート）されると
ステーションが起動する。モニタ選択はＩＥＥＥ規格８
０２．５のような一般的な手順で行なうことができる。操作中、稼働中のモニタが故障すると他のステーション
のモニタ機能が起動する。全データがモニタを通してリ
ングパスに送信されるので、システム全体の同期化、及
び他の機能をチェックすることができる（修飾子ビット
によって）。

【００６０】ステーションの入力側に、入力バス７０に
よって入力回路６１に接続する受信媒体アクセス制御部
（受信ＭＡＣ、Ｒ　　ＭＡＣ６９）がある。受信ＭＡＣ
は、着信情報に対しインタプリタ作業及び迅速に応答す
るための数ワード長（例：４ワード）の遅延バッファを
持っている。受信ＭＡＣは図３Ａのフロー・ダイアグラ
ムに示すタスクを行なう。ステーションの出力側には、
出力バス７２を通して出力回路６３に接続する送信媒体
アクセス制御部（送信ＭＡＣ、Ｓ　　ＭＡＣ７１）があ
る。送信ＭＡＣは図３Ｂのフロー・ダイアグラムに示す
タスクを行なう。両方のＭＡＣは媒体アクセス・コント
ローラ（ＭＡＣコントローラ、ＭＡＣ　　ＣＴＬ７３）
によって制御される。このコントローラは又、他のステ
ーション部とも制御信号をやりとりする（例：遅延バッ
ファ）。

【００６１】ブリッジ・バス７５がステーションの入力
側（受信）と出力側（送信）を接続しており、ステーシ
ョンに着信する特殊スロット（ＳＧ、ＩＳ）に含まれる
データを直接、修正なし、遅延することなく転送する（
例外として上記で説明したように受信ＭＡＣでは数ワー
ドの遅れがある）。

【００６２】受信バス７６及び受信ブランチ・バス７７
によって着信データはステーションの受信バッファ７９
Ａ、７９Ｂ及び遅延バッファ８１に転送される。送信バ
ス８３においてはリングに送信するためにローカル・デ
ータが、ステーションの送信バッファ８５Ａ、８５Ｂか
ら送信ＭＡＣ７１に、又、遅延バッファ８１から送信ブ
ランチ・バス８４を経て送信ＭＡＣ７１に転送される。

【００６３】伝送媒体（光学リング６５）では各スロッ
トは図２が示すようにスロット・ヘッダが最初にある。このスロット・ヘッダは図４の点線８７より上側に位置
するユニットとバスのみに使用可能である。スロット・
ヘッダはスロットの内容を遅延バッファ８１に転送する
場合は遅延バッファ８１中に収容させられる。しかし、
スロットの内容を受信バッファ７９Ａ、及び７９Ｂに挿
入する場合はスロット・ヘッダは除かれる。

【００６４】送信ＭＡＣ７１にはＭＡＣコントローラ７
３の制御を受けるスロット・ヘッダ・ジェネレータ８２
が接続されている。スロット・ヘッダ・ジェネレータ８
２は、リング伝送媒体に転送（送信ＭＡＣ７１経由）す
るために出力バス８３で使用可能になるデータに先立っ
て適切なスロット・ヘッダを生成する。スロット・ヘッ
ダ・ジェネレータは又、ブリッジ・バス７５経由で転送
された、或いは遅延バッファ８１から再送信されたスロ
ット・ヘッダの再生、更新を行なう。

【００６５】図４には通常データ・スロット（ＤＡ）か
ら抽出される非等時性データ用の受信バッファ（ＲＢ）
７９Ａと、等時性スロット（ＩＳ）から抽出された等時
性データ用の受信バッファ（ＲＢ）７９Ｂがある。（図
４には示されていないが、最優先のシステム・メッセー
ジ用として高速受信バッファが在り、独自の処理を行な
う。）同様に通常データ・スロット（ＤＡ）に挿入され
る非等時性データ・フレーム（ＤＦ）用の送信バッファ
（ＴＢ）８５Ａと、等時性スロット（ＩＳ）に挿入され
る等時性データ用の送信バッファ（ＴＢ）８５Ｂがある
。

【００６６】受信バッファからの受信データ抽出、及び
ローカル・データの送信バッファへの挿入は一般的な手
順なのでここでは説明を省略し、後で説明を行なう。各
ステーションはローカル・データを可変長データ・フレ
ーム（ＤＦ）形式として送信に備え、及び送信用として
１つのタイム・スロットＴＳに挿入するために、各ステ
ーションの媒体アクセス制御部はデータ・フレームＤＦ
からデータのスロット・ペイロードを一度に取る。例と
して、送信バッファ８５Ａは最大長フレームの２倍の収
容能力がある。これらのフレームは、ステーション各自
の送信バッファのスペースが使用可能になると、ステー
ション自らの内部データ・フレームバッファから送られ
る（例えばバッファ間で一度に４バイト・ワードが転送
される）。

【００６７】図５における受信ＭＡＣ装置及び送信ＭＡ
Ｃ装置の詳細を次に述べる。

【００６８】ＭＡＣ回路、及び装置の説明：図５に、伝
送媒体でステーションのバッファ間を内部接続するＭＡ
Ｃ（媒体アクセス制御）装置の詳細を示す。図５は図４
の一部と対応し、両図で示すユニットでは同じ参照番号
を使用している。

【００６９】図５には入力バス７０と共に受信ＭＡＣ６
９があり、出力バス７２と共に送信ＭＡＣ７１がある（
入力バス７０は入力回路に、出力バス７２は出力回路に
ステーション内でそれぞれ接続されている）。又、図５
には次のものが図示されている。ＭＡＣコントローラ７
３、スロット・ヘッダ・ジェネレータ８２、遅延バッフ
ァ８１、ブリッジ・バス７５、受信バス７６、受信ブラ
ンチ・バス７７、送信バス８３、及び送信ブランチ・バ
ス８４。

【００７０】図５ではさらに、特にユニット間の内部接
続、及び図３Ａ、図３Ｂのフロー・ダイアグラムでオペ
レーションを示す信号の転送状態を図示する。

【００７１】受信ＭＡＣ６９は、各ステーションに“配
分”されるクレジットを受けるクレジット取得部９３と
信号部９１を含む（後述説明）。信号バス９５は信号デ
ータを相互にやりとりするため、受信ＭＡＣ６９とＭＡ
Ｃコントローラ７３を結ぶ。又、信号“クレジット使用
切れ”用のインジケータ・ライン９７と、信号“新サイ
クル・フレーム”用のインジケータ・ライン９９が備わ
っている。さらに、スロット・クロック開始信号用のコ
ントロール・ライン１０１と、ステーションによって認
識されるアドレスのロード用のコントロール・バス１０
３が受信ＭＡＣ６９とＭＡＣコントローラ７３間に備わ
っている。

【００７２】受信ＭＡＣ６９は又、数ワードからなる遅
延レジスタを持ち、インタプリタ作業、或いは必要に応
じてステーション自身のアドレス検出後にスロット・ヘ
ッダ（前述で説明済み）内のＡＣフィールドの修正を可
能にする。

【００７３】ＭＡＣコントローラ７３と送信ＭＡＣ７１
間には次のものが接続されている。信号“データ・フレ
ームの送信終了”用の信号ライン１０５、エラー・イン
ジケータ・ライン１０７、スロット・クロック・ライン
１０９、多種の信号及び制御信号用の信号バス１１１で
ある。

【００７４】入力回路６１と受信ＭＡＣ６９を結ぶ入力
バス（７０）に対し並列に下記の信号を運ぶインジケー
タ・ライン７０Ａと７０Ｂが備わっている。Ａ）サイク
ル・フレーム開始の検出信号。Ｂ）スロット・デリミタ
検出信号。

【００７５】ブリッジ・バス７５に対し平行にインジケ
ータ・ライン７５Ａと７５Ｂがあり、これらのインジケ
ータ・ラインはブリッジ・バス７５上に転送された受信
スロットがサイクル・フレームの信号用スロットＳＧ（
１１）か、等時性スロットＩＳ（１０）か、又は後部ス
ロットＴＲ（０１）かコード形式で示す。

【００７６】受信バス７６に対し平行にコントロール・
ライン７６Ａ、７６Ｂ、及び７６Ｃがある。又、受信ブ
ランチ・バス７７に対し平行にコントロール・ライン７
７Ａ、７７Ｂ、及び７７Ｃがある。これらのラインの信
号は３ビットのコード形式で下記事項を表す。０１０＝
単一スロットフレームＤＡ／Ｓ、０１１＝連続するデー
タ・フレーム・スロットＤＡ／Ｆの最初のスロット、０
００＝連続するデータ・フレーム・スロットＤＡ／Ｍの
中間のスロット、００１＝連続するデータ・フレーム・
スロットＤＡ／Ｌの最後のスロット。このようにライン
７６Ａ（７７Ａ）の２進数０は常にデータ・フレーム・
スロットの受信と転送の状態を示す。ライン７６Ａ（７
７Ａ）の２進数１は等時性スロットの受信と転送状態を
示す（ライン７６Ｂ（７７Ｂ）及び７６Ｃ（７７Ｃ）上
の信号はこの場合、意味がない）。

【００７７】スロットの受信と転送状態を示すこれらの
信号は各タイム・スロットがバス７６、７７上でやりと
りする間、データ・ワードの長さだけ各ライン上で保持
される。その結果、受信バッファ７９Ａと７９Ｂ、及び
遅延バッファ８１はスロットの受信ワード（４バイト・
グループ）を正しく格納することができ、数スロットに
分散されたデータ・フレームを再アセンブルすることが
できる。

【００７８】遅延バッファ８１に、ライン７７Ｂと７７
Ｃの２進数信号を、各スロットのワード・シークエンス
の最初のワードと共に格納する。その結果、リングに再
転送するために遅延バッファから各データが読みだされ
るとき、データ・フレーム・スロット・シークエンスで
の単一、最初のスロット、中間のスロット、最後のスロ
ットかのインジケーションが可能となる。これらのイン
ジケーション（Ｓ／Ｆ／Ｍ／Ｌ）用として、遅延バッフ
ァ８１からの出力バス８４に対して平行にライン８４Ｂ
と８４Ｃが備えられている。そのため、スロットの再転
送用としてスロット・ヘッダに挿入するために、これら
のインジケーションは該当スロットの最初のワードと共
にスロット・ヘッダ・ジェネレータ８２に転送される。

【００７９】ステーションの内部制御部（ここでは図示
されていない）とＭＡＣコントローラ７３間に２本のラ
インが備わる。ライン１１３はステーションの制御部に
“１フレーム送信”のインジケーションを行い、ライン
１１５はステーションからＭＡＣコントローラに新規の
送信要求をインジケートする。コントローラ・バス１１
７がＭＡＣコントローラ７３と遅延バッファ８１間に設
けられ、遅延バッファのリセットと初期化を行ない（例
：ＭＡＣオペレーションにおけるエラー発生後の処置）
、さらにバッファ管理としてスロットの書込、読出の制
御、及び問題発生のインジケーションを行なう。

【００８０】受信ＭＡＣ６９は又、伝送媒体での受信信
号から得たスロット・クロックをライン１１９に送り出
す。クロック信号は受信バッファ（７９）と遅延バッフ
ァ（８１）に分配される。

【００８１】ＭＡＣ回路のオペレーション：下記にステ
ーションの媒体アクセス制御装置の多様な機能と動作を
概説する。

【００８２】Ａ）一般的な受信機能と送信機能を概説す
る。まず受信部について説明する。受信部における主なタス
クはアクセス・フィールドの着信情報をインタプリタす
ることと、必要な制御ステップを導き出して、入力デー
タと出力データを正確に仕切ることである。ここで得た
情報はＭＡＣコントローラに渡される。

【００８３】特に重要なのは各サイクル・フレームＣＦ
の開始時点における信号用スロット（アウトバンド信号
）である。受信ＭＡＣ部はフィールドの読出し、書込み
を行なう。このフィールドからクレジット取得配分プロ
セスの必要な情報が得られる。この信号用スロットのア
クセス・フィールドは（ステーションがまだ送信するク
レジットがあり、データがある場合、リング上のトライ
アル・メッセージの循環を停止するため）トライアル・
メッセージの消去ができる等の重ね書きができる。又、ステーションはリング上のメッセージの循環が終了
した後、リセット・メッセージによりトライアルを変え
ることができる。必要であれば信号用スロットに簡略ア
ドレス（線形アドレス・スペース）を使用することがで
きる。信号用スロットはモニタ機能が起動するステーシ
ョンによって管理される。モニタ機能はアクセス・フィ
ールドの修飾子ビットがＭ＝１で着信した場合に呼び出
される。どのスロットにおいてもビジーのビットがＯＮ
で、リザーブのビットがセットされておらず、モニタの
ビットが１である場合、スロットは空白にセットされる
（不要情報制御）。信号用スロットは又、他のネットワ
ークの制御機能にも使用される。モニタ制御機能はサイ
クル・フレームの同期化も行い、リング上のサイクル・
フレームの整数化を確保する。ＩＥＥＥ規格８０２．５
に規定されているように、どのステーションもモニタす
る能力がある。

【００８４】フレームの受信：受信ＭＡＣが新規データ
・フレームの着信を検知すると（データ・スロットはビ
ジーで、型フィールドがフレームの最初のスロットを示
す）、アドレス・フィールドはアドレスの突き合わせが
行なわれる（自らのアドレスに対して）。アドレスが一
致するとＭＡＣコントローラは通知を受け、読出しゲー
ト（４バイト・ワード）経由でステーションの受信バッ
ファに転送できるようにする。

【００８５】アドレスが一致しない場合、データ・フレ
ームは遅延バッファ（優先順位の異なる２つの遅延バッ
ファがある）にスロット毎（デリミタ、ＡＣ、ＴＹ等を
含む４バイト・ワード）に転送される。どの受信バッフ
ァ（緊急ＭＡＣフレーム受信用の高速バッファも含む）
の読取り又は遅延バッファの読取りも、信号用スロット
、等時性スロット（或いは後部スロット）が着信すると
、少なくとも１スロットの期間、ディスエーブルされる
。信号用スロットは常にブリッジ・バス（修正でも無修
正でも）を経て送信ＭＡＣ（再び４バイト・ワード）に
送られる。等時性スロットも同様に送信ＭＡＣ（ビジー
でも、フリーでも）に送られるが、ＶＣＩの比較が肯定
であった場合、等時性スロットの内容は同時にステーシ
ョンの等時性受信バッファに送られる。等時性スロット
に関する上記ステートメントは勿論、等時性スロットが
ビジーのときに真である。等時性スロットはアドレスが
一致した場合、送信側で重ね書きされる（完全二重動作
）。

【００８６】当該ステーションに向けられたフレームの
アンパックは受信バッファ制御回路内で行なわれる。優
先順位に関わらず、ステーションの受信バッファの書込
み、読出しを並行に行なうため、受信バッファは２基備
えなければならない。

【００８７】ステーションがデータ・フレームを当該ス
テーションの受信バッファ上で受信している間、遅延バ
ッファ（上位優先順位が先行）で待機しているどのフレ
ームも送信バス上に読み出される。ステーションが送信
プロセス中であるのに、フレームが受信バス上に着信し
ても、送信プロセスは中断されない。上記の場合、各ス
テーションに向けられたフレームが着信した時に送信中
でない場合（遅延バッファは空で、どのステーションも
フレーム送信プロセスを行なっていない）は、ＭＡＣコ
ントローラは送信ＭＡＣに対し空のスロットを送信用に
作成させる（ワードＷ０：ＳＤ、ＡＣ＝ノン・ビジー、
残り＝アイドル）。

【００８８】受信ＭＡＣ部に数ワードの遅れを生じさせ
、確定事項が着信フレーム中に入る前にアドレスの検出
に十分な余裕を与えるようになっている。

【００８９】送信部について説明する。送信ＭＡＣには
遅延バッファ及びステーションの送信バッファに格納さ
れているデータの送信を管理するタスクがある。送信Ｍ
ＡＣは汎用ＭＡＣコントローラの制御下にある。送信Ｍ
ＡＣは遅延バッファ又は送信バッファがイネーブルされ
る時は勿論、その旨、通知を受けなければならない。又、送信ＭＡＣは信号用スロット又は等時性スロットの
バイパスのために送信プロセスを中断させる場合にも通
知を受けなければならない。送信ＭＡＣは送信プロセス
が終了（フレームの終了）する際にはＭＡＣコントロー
ラに通知しなければならない。

【００９０】送信ＭＡＣの他のタスクは送信バッファか
ら来るフレームのフォーマットを行うことである。これ
は、この情報は非スロット形式で格納されているからで
ある。最初の４バイト・ワードだけがスロット（ワード
ではない）に、型フィールドとフレーム長情報を含み、
残りは付加的なものである。制御フラグが最初と最後の
ワード（勿論、スロットを含む）を指示するため、ステ
ーションはいつ停止すればよいのかがわかる。

【００９１】送信ＭＡＣが送信バス経由で遅延バッファ
からデータを受ける際、制御フラグは受信バスに対して
も同様なフラグを立てる。ステーションの送信バッファ
から来るデータ・フレームの最初のワードは次に進む前
に変更しなければならない。ＡＣフィールドは正しい位
置に入らなければならない。

【００９２】下記に各ステーションのＭＡＣ部における
受信部と送信部によるスロット処理について簡単にまと
める。（ａ）信号用スロットＳＧ及び等時性スロットＩ
Ｓ等、つまり特殊スロットは常にブリッジ・バス経由で
ステーションを通して直接転送される。これらの特殊ス
ロットが各自のステーションのデータを持っている場合
は、これらのデータはコピーされ、スロットはフリーに
設定される。フリーである特殊スロットはステーション
によって、信号用データ又は等時性データの送信用に、
或いはフリーのまま再送信に、使用することができる。（ｂ）通常スロットＤＡからのデータは常に遅延バッフ
ァ又は受信バッファにコピーされる（当該ステーション
にアドレスされた場合）。通常スロットがフリー状態で
着信した場合、どのバッファも格納を行なわない。着信
した各通常スロットＤＡにおいては通常のスロットは遅
延バッファ或いは送信バッファ（ＭＡＣプロトコルの優
先順位に従って選択したバッファ）からのデータと共に
ステーションを離れるか、送信用としてバッファに入る
データがない場合はフリーに指定される。送信バッファ
、遅延バッファの両方が空である場合、遅延バッファに
コピーされたどの着信データも直ちに遅延バッファから
再送信される。

【００９３】Ｂ）受信ＭＡＣと送信ＭＡＣのオペレーシ
ョン説明まず受信ＭＡＣについて説明する。スロットの最初のワ
ードＷ０を常に認識するのはインジケータ・ライン７０
Ａ、７０Ｂによって行なわれる。この場合３例が考えら
れる。サイクル・フレームの最初のスロットは信号用ス
ロットか、等時性又は非等時性のデータ・トラフィック
用のスロットか、又はサイクル・フレームの後部スロッ
ト（クロック同期化のみに使用され、データ用には使用
されない）かである。

【００９４】Ｗ０の解析に余裕を持たせるために３〜４
ワードの遅延時間があると仮定する。Ｗ０には２番目の
バイトにＡＣ（アクセス制御）、３番目のバイトにＴＹ
（型）の情報（ＭＡＣフレーム、ＬＬＣフレーム、ＡＴ
Ｍ、又はその他）が含まれ、このバイトの最後の２ビッ
トはデータ・フレームにおけるスロットが最初か、中間
か、最後か、又はデータ・フレームの単一スロットかを
示す。４番目のバイトは最後のスロット、又はデータ・
フレームの単一スロットのワード長（４バイト）を含む
。

【００９５】スロットフィールドのワードＷ０は受信Ｍ
ＡＣで変更されることはない（信号用スロットは例外）
。

【００９６】Ｗ０は、２番目のバイト（ＡＣ）はビジー
であるか、３番目のバイトは型、及びデータ・フレーム
のスロットの最初、中間、最後なのか、又は単一スロッ
トか、常にチェックされる。又、ＡＣは等時性スロット
か、常にチェックされる。

【００９７】ビジーが検知されてフレームの受信が開始
すると、自らのアドレスのためにワード１と２で宛先ア
ドレスをチェックする。肯定の場合、最後のスロットが
終了するまでのフレーム期間、適切な受信バッファをイ
ネーブルする。ゲーティングは信号用スロットが存在す
るか、又は非等時性受信が等時性受信によって中断され
る場合のみマスクされる。ＭＡＣコントローラは、非等
時性フレーム（自らのアドレスで）の開始、及び終了時
に直ちに通知を受ける。これは遅延バッファと送信バッ
ファを正しく管理するためである。つまりクレジットと
優先順位及び遅延バッファ状態（空か、そうでないか）
の管理である。等時性スロットは遅延バッファには送ら
れず、信号用スロット同様に直接送信ＭＡＣに送られる
。

【００９８】等時性スロットのビジー状態はモニタ機能
のあるステーションによって管理される。

【００９９】ステーションの受信バッファの入力制御の
タスクは、アクセス制御情報であるバイトの型を解読し
、フレームの最後のワードの認識、最後のスロットの有
効ワード数を検知すること、ＣＲＣの認識である。

【０１００】受信ＭＡＣも又、信号用スロットを認識す
る。この信号用スロットに、受信ＭＡＣは単一な書込み
機能を与え、例えばトライアル又はリセットをＭＡＣコ
ントローラの状態により挿入したり、ステーションのア
ドレスを挿入したりする。このプロセスはコントローラ
内部の信号ステート・マシンの制御下にあり、ステーシ
ョンがクレジットの配分許可システムに対して正しいオ
ペレーションができるようにする。

【０１０１】信号用チャネルのアクセス制御フィールド
は等時性及び非等時性スロットのアクセス制御フィール
ドとは少し違う。クレジットの信号に関しては後述説明
を行なう。

【０１０２】受信ＭＡＣはフレームがステーションの受
信バッファで終了する時には空白スロット（但し、必要
に応じて信号を出す時は例外である）を作成しない。空
白スロットを作成するのはＭＡＣコントローラの制御下
にある送信ＭＡＣのタスクである。送信ＭＡＣは、フレ
ームがステーションで終了した時、又は遅延バッファが
空で、送信リクエストが存在しない時、及び空白スロッ
トが着信した時に通知される。受信ＭＡＣは空白スロッ
トを認識し、ＭＡＣコントローラに通知する。

【０１０３】次に、送信ＭＡＣについて説明する。送信
ＭＡＣはＭＡＣコントローラの制御下にある。

【０１０４】送信ＭＡＣは受信バスから信号用スロット
、等時性スロット、及び後部スロット（空白ワード）を
選択する。

【０１０５】送信ＭＡＣは送信バスに送るデータの選択
を何時するのか、遅延バッファ又は送信バッファから通
知を受ける。遅延バッファからの通知情報は修正なしで
そのまま（Ｗ０及び制御フラグを含む全スロット）受け
取り、送信ＭＡＣに送られる。

【０１０６】遅延バッファ又は送信バッファ（ステーシ
ョンのデータ）からのローカル・送信プロセスは、信号
用スロット、等時性スロット、及び後部スロットの処理
期間中は中断させられる。等時性スロットを転送する場
合は等時性送信バッファからデータ・ワードが挿入され
なければならない場合がある。送信バッファは受信ＭＡ
Ｃによってトリガ（自らのＶＣＩアドレスの検知）され
たＭＡＣコントローラによって通知される。

【０１０７】ステーションのバッファからの送信が初期
化されると、スロットは送信ＭＡＣによってフォーマッ
トされ、適切なバッファからデータ・ワードがデータ・
ワード単位毎に順次に抽出される。フレームの最初のワ
ード（バッファ内では４バイト）には型、ワード長（例
：最大２０００ワード）等のパラメタが含まれる。この最初のワードによって全スロットの最初のワードの
フォーマットを行なう。さらに、スロット数（型のフィ
ールドで最後のスロットを指示する）で長さと、最後の
スロットの使用されるワード・フィールドの長さを計算
する。フレームバッファの最初のワードも送信バス経由
で送信ＭＡＣに読み込まれる。送信ＭＡＣは又、１ワー
ドの最小遅れを生じせさ、送信する最初のワードＷ０（
ＡＣ及びＴＹ）の変更時間を設ける。

【０１０８】送信プロセスの終了はＭＡＣコントローラ
に必要なスロット数と共に通知される。遅延バッファか
らの読み込みは真である。これによって遅延バッファの
管理が容易になる。

【０１０９】送信ＭＡＣは又、ＭＡＣコントローラの制
御下でワードＷ０の空きスロットを作成する能力がある
。

【０１１０】４）クレジット取得手順Ａ）既に説明したように、データ・フレームの事前決定
の送信回数であるクレジットが各ステーションに一定の
間隔で通知される。これは１つのステーションがリング
・システムをある期間占有するのを防止し、不公平を無
くすためである。クレジットが使用切れになると各ステ
ーションは、リング上でフリーなスロットを検知しても
データ・フレームを送ることが完全にできなくなる。ク
レジットの配分に関しては後述説明とする。

【０１１１】等時性データを送信するにはクレジットは
必要ないことを注意されたい。等時性データにおいては
ステーションがこれらのデータを所望する速さで送信す
る前に、ステーションは事前に仮想接続の確立を求めな
ければならない。モニタ・ステーション或いは帯域幅マ
ネージャが要求に応じ仮想接続が許可された場合のみ、
各ステーションはフリーである等時性スロットを使用す
ることができ、リング上の着信を確かめられる。モニタ
・ステーションはサイクル・フレームＣＦ毎に“リザー
ブ済み”の設定マークと共に必要な等時性スロット数を
送信する。

【０１１２】さらに等時性データの送信は準等時性であ
ることを注意されたい。つまり、等時性データの必要な
送信速度は平均化されるが、一時的な送信速度の偏りが
生じる（原因例としては等時性データは転送に使用可能
な完全なスロットのペイロードに集合させられること、
及びどのステーションも送信可能状態になる前に次のフ
リーな等時性スロットを待たねばならないからである）
。

【０１１３】Ｂ）クレジットの手順説明全ステーション
に公平な送信の機会を与えるには、各稼働中のステーシ
ョンにおいて連続する“クレジットサイクル”の始めに
クレジットを与える。クレジットサイクルの始まりには
各ステーションはｍ数のクレジット（トークン）を受け
、クレジットサイクル中に最大ｍ数のデータ・フレーム
ＤＦを送ることができる。クレジットサイクルの期間は
変化し、全ステーションの稼働状態で決まる。ｍの最大
値は約２本のリング遅延時間で送信しうる平均フレーム
数に匹敵する。

【０１１４】クレジットを使いきったステーションは“
休止”状態となり、以後のデータ・フレームの送信を停
止する。これは送信容量を下側のノードに解放する。クレジットはまだあるが、送信するローカル・データ・
フレームがないステーションは“アイドル”状態になる
。全ステーションが休止状態になるか、アイドル状態に
なるまでリング・オペレーションは続くことになる。

【０１１５】休止又はアイドル状態のステーションは送
信はできない。このような各ステーションは各サイクル
・フレームの始めに生ずる信号用スロットＳＧによって
構成するサービス・チャネルを使用して、“トライアル
”メッセージを送信する。トライアル・メッセージには
送信ステーション自らのアドレスをソース・アドレスと
して含み、相手側のステーションによって除去を確実に
する。このソース・アドレスは各ＳＧスロットのスロッ
ト・ヘッダ（Ｗ０）の３番目のバイト（ＸＸ）に収容さ
れる。全ステーションがこれらのメッセージをチェック
して、休止、及びアイドル状態ではないステーションが
トライアル・メーセージに遭遇した場合、このトライア
ル・メッセージをキャンセルする（例：各スロットにて
実行される信号用データを無効にするためにＢ／Ｆビッ
トをフリーに設定する）。その結果、全ステーションが
休止状態、又はアイドル状態となった時にトライアル・
メッセージがリング全体を伝播し、トライアル・メッセ
ージを発したステーションに帰還することになる。

【０１１６】トライアル・メッセージを発したステーシ
ョンがその帰還したトライアル・メッセージに会うと、
これを“リセット”メッセージに変換し、リングに再度
送信し、伝播させる（リセットは全ステーションによっ
て受信される同報通信メッセージである）。各ステーシ
ョンがリセット・メッセージを受信するとクレジットカ
ウントをｍの初期値に再設定する。

【０１１７】Ｃ）上記説明の基本クレジット取得手順に
ついて、さらに改良と修正が行なわれた。

【０１１８】（１）クレジットを使いきる前に事前にト
ライアルを実施する。この基本クレジット取得手順の欠点は全ステーションに
あてはまる。すなわち新規クレジットサイクルが始まる
前にリング全体はアイドルでなければならない事実であ
る。改善を次に述べる。クレジットを半分使用した（ｍ
／２のクレジットが残っている）ステーションは、トラ
イアル・メッセージを繰り返して発する。この時点では
、全クレジット数ｍを使いきるまでデータ・フレームを
さらに送信することができる（トライアル・メッセージ
はリング上を循環し、除去されるはずである）。全クレ
ジット数ｍを使いきるまでの間、クレジット更新用のリ
セット・メッセージが着信しない場合は、休止状態に入
りさらに他のトライアル・メーセージを発っしなければ
ならない。

【０１１９】（２）各ステーションに個々のクレジット
値を設定する。クレジット数ｍは各ステーション毎に割り当てられる。つまりステーションｉは初期信号手順によってクレジッ
ト値ｍ（ｉ）を割り当てられる。各ステーションはリセ
ット・メッセージを受信する毎にこの各ステーション独
自のクレジット数を再設定する。各ステーションのｍ値
は一般にトライアルのローテーション回数による活用損
失を十分に補う大ききさにすべきで、リセット・メッセ
ージは最低限に止め、少なくとも２回のローテーション
が行なえるようにする。最適なクレジット値はシミュレ
ーション等により得ることができる。

【０１２０】３）クレジット値を絞り込む。現トラフィック状態に適合させるためにクレジット値ｍ
の絞り込みメカニズムを備える。この場合モニタ・ステ
ーションにはトラフィック状態を調べるメカニズム、例
えば２つのリセット間のクレジットサイクル期間を測定
するメカニズムを備える。与えられたクレジット数が大
き過ぎれば数値ｍを減らすことができる。各リセット・
メッセージ毎に現クレジット値を配分するか、或いはリ
セット・メッセージに２進の制御値を含ませ、ステーシ
ョンを通常のクレジット値ｍにリセットすべきか、又は
次のクレジットサイクルに事前決定の数値の低いクレジ
ット値にすべきか指示させる。

【０１２１】４）クレジットの部分使用。ステーションが短メッセージを多発した場合、例えば信
号用スロットを通らず、通常データ・スロットＤＡを通
って転送されるＭＡＣの信号用メッセージ等、このよう
なメッセージ毎に完全なクレジットの“ポイント”を使
用させられた場合に非常な不便さが生じる。従って、こ
のような短メッセージには部分クレジットのみを使用す
るメカニズムを備える。部分クレジット用に、短メッセ
ージの送信毎にカウントが増加する特別なカウンタを備
える（この場合残っている基本クレジット値は変えない
）。部分クレジット・カウンタがオーバフローした場合
、例として８回の短メッセージの送信後、ステーション
に対して基本クレジット残部から１“ポイント”が減じ
られ、部分クレジット・カウンタをリセットする。

【０１２２】

【発明の効果】このシステムと方法の効果は、いずれの
ステーションをも通過するデータの遅延を可変とするこ
とにより、ステーションは与えられた最大長を越えない
ローカル・データ・ブロックの連続送信が保証され、し
かも他のステーションが自らのローカル・データ・ブロ
ックをほとんど同時に送信しても等時性情報、及び信号
用情報は遅れることなしに送信される。

【図面の簡単な説明】

【図１】リングに送る情報のサイクルとスロットの原理
を、非同期データと比較しながら等時性情報及び信号用
情報の異なる優先順位と伝播速度の説明図である。

【図２】固定長タイム・スロット編成図である。

【図３Ａ】各ステーションに備えられた受信機能と送信
機能の各ステップを示すフロー・ダイアグラムである。

【図３Ｂ】各ステーションに備えられた受信機能と送信
機能の各ステップを示すフロー・ダイアグラムである。

【図４】各ステーションの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）
のブロック図である。

【図５】図４のステーションＭＡＣ装置の内部接続をさ
らに詳細に説明するブロック図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リング伝送媒体に接続された複数のステー
ション間にて情報の転送を行なうリング通信システムで
あって、信号はタイム・スロットを含む固定タイム・ラ
スタで上記リング伝送媒体上に転送され、各上記ステー
ションは送信するローカル・データのフレームを保持す
る送信バッファ手段、及び、上記リング伝送媒体で得ら
れそして再び上記リング伝送媒体に再送信されるタイム
・スロットの内容を格納する遅延バッファを有し、各上
記タイム・スロットはフリーかビジーかのインジケーシ
ョンと、及び、通常タイム・スロットか、特殊タイム・
スロットかのインジケーションを運ぶシステムであり、
各ステーションにおいて上記システムが、上記ステーシ
ョンの入力（６１、６９、７０）で得た各特殊タイム・
スロット（ＳＧ、ＩＳ）の内容を、リング上にさらに送
信するためにダイレクトパス経由でステーションの出力
側に転送する第１転送手段（７５）と、上記第１転送手
段（７５）によって上記ステーションを通して転送する
特殊タイム・スロットの内容がない場合、上記送信バッ
ファ手段（８５Ａ、８５Ｂ）又は上記遅延バッファ手段
（８１）から上記ステーションの出力（６３、７１、７
２）にデータを上記リング上に通常タイム・スロット（
ＤＡ）形式で転送するための第２転送手段（８３、８４
）と、通常タイム・スロット（ＤＡ）がビジーのインジ
ケーションを持ち、それぞれのスロットの内容について
ステーションの宛先が示されていない場合、上記ステー
ションの入力（６１、６９、７０）で得た通常タイム・
スロット（ＤＡ）の内容を遅延バッファ手段に転送する
第３転送手段、とを更に包含するリング通信システム。
【請求項２】請求項１によるリング通信システムにおい
て、データを受信する受信バッファ手段（７９Ａ、７９
Ｂ）と、各ステーションにアドレスされたタイム・スロ
ットの内容を上記受信バッファ手段に転送する第４転送
手段（７６）、を各ステーションがさらに包含するシス
テム。
【請求項３】請求項１によるリング通信システムにおい
て、上記第１、第２、第３の転送手段（７５；８３、８
４；７７）を通してタイム・スロットの内容の転送制御
を行い、上記遅延バッファ手段（８１）へのデータの格
納及びこれからのデータの読出しを行い、上記送信バッ
ファ手段（８５Ａ、８５Ｂ）からデータの読出しを行な
う、媒体アクセス制御手段（６９、７１、７３）と、上
記送信バッファ手段（８５Ａ、８５Ｂ）からのデータ読
出しのためにスロット・ヘッダの生成と、上記第１転送
手段（７５）を通して直接転送されるデータ用のスロッ
ト・ヘッダの再生と、又は上記遅延バッファ手段（８１
）からのデータ読出し、を行なうヘッダ生成手段（８２
）、を各ステーションがさらに包含するシステム。
【請求項４】請求項３によるリング通信システムにおい
て、上記ヘッダ生成手段（８２）は、上記第１転送手段
（７５）を通して転送される特殊スロット（ＳＧ、ＩＳ
）の内容がなく、上記送信バッファ手段（８５Ａ、８５
Ｂ）又は上記遅延バッファ手段（８１）から上記ステー
ションの出力（６３、７２）に転送されるデータがない
場合、上記媒体アクセス制御手段（６９、７１、７３）
の制御下で空のスロット用にスロット・ヘッダを生成す
るのに利用されるシステム。
【請求項５】複数のステーションがリング伝送媒体に接
続され、情報が固定タイム・ラスタのタイム・スロット
で上記リング上に送信され、各上記タイム・スロットは
フリーかビジーのインデケーションを運び、各上記ステ
ーションは、上記リング上に送信されるローカル・デー
タのフレームのための送信バッファ手段と、上記リング
上で受信したデータを一時的に保持し、上記ステーショ
ンから、上記リング上へ更に再送信するための遅延バッ
ファ手段とを有する構成を備えた通信システムにおける
、上記リング伝送媒体へのアクセスを統制する方法にお
いて、上記方法が、各上記タイム・スロットを通常スロ
ット（ＤＡ）か、又は特殊スロット（ＳＧ、ＩＳ）に指
定するステップと、各上記特殊スロット（ＳＧ、ＩＳ）
の内容を上記遅延バッファに格納せずに各ステーション
を通して転送するステップと、上記ステーションを通し
て内容が直接転送される特殊スロットが受信されない場
合、及びデータが上記バッファ手段（８１；８５Ａ、８
５Ｂ）の内の１つに含まれている場合、各上記ステーシ
ョンで上記送信バッファ手段（８５Ａ、８５Ｂ）又は上
記遅延バッファ手段（８１）からのデータを通常スロッ
ト（ＤＡ）形式で上記リング上に送信するステップと、
上記リング上で受信されビジーのインデケーションを持
つ通常スロット（ＤＡ）の内容がそれぞれのステーショ
ンに向けられていない場合は、各ステーションにおいて
上記遅延バッファ手段に転送するステップと、を包含し
、特殊スロット（ＳＧ、ＩＳ）の内容を上記タイム・ラ
スタ内の相対位置に残す一方、通常スロット（ＤＡ）の
内容をステーションによって上記特殊スロットに関して
上記タイム・ラスタ内でシフトさせるアクセスを制御す
る方法。
【請求項６】請求項５の方法において、さらに、上記ス
ロットを連続サイクル・フレーム（ＣＦ）とし、少なく
とも各サイクル・フレームの最初のスロットに信号用ス
ロット（ＳＧ）としてのマーキングを行い、各サイクル
・フレームのスロットの一部に等時性スロット（ＩＳ）
としてのマーキングを行い、上記信号用スロットと上記
等時性スロットは上記特殊スロットを構成し、各サイク
ル・フレームの残りのスロットに通常スロット（ＤＡ）
としてマーキングを行なうステップ、を含むアクセスを
制御する方法。
【請求項７】請求項６の方法において、さらに、各サイ
クル・フレーム（ＣＦ）の最終部を初期状態でタイム・
スロットの標準サイズを持つ後部スロット（ＴＲ）にす
るステップと、各ステーションにおいて、次のサイクル
・フレームの開始まである期間を充填するように上記後
部スロットのサイズを改め、これによって各ステーショ
ンのクロックに関わらずシステム全体の同期オペレーシ
ョンを可能にするステップ、を含むアクセスを制御する
方法。
【請求項８】請求項５の方法において、各特殊スロット
は信号情報の転送のための信号用スロット（ＳＧ）か、
又はデータの等時性転送のための等時性スロット（ＩＳ
）であり、各上記ステーションは送信される信号情報を
有する場合、任意のフリーな信号用スロットを使用し、
及び各ステーションは事前に許可された場合のみ、等時
性データの転送に任意のフリーな等時性スロットを使用
するステップ、を含むアクセスを制御する方法。
【請求項９】請求項５の方法において、各ステーション
が上記リングに送信する可変長のデータ・フレーム（Ｄ
Ｆ）を生成し、送信バッファ（ＴＢ）にデータ・フレー
ムの内容を転送するシステムにおいて、上記リングに送
信するためにタイム・スロットのサイズにそれぞれ一致
するデータ・フレーム（ＤＦ）のセクションをフリーな
通常スロット（ＤＡ）に連続して挿入するステップと、
データ・フレームのデータが挿入される各スロットにス
ロット・ヘッダを生成し、データ・フレームからデータ
を運ぶスロットのシークエンスにおいての各スロットが
最初のスロット（Ｆ）か、中間スロット（Ｍ）か、又は
最終スロット（Ｌ）かをインジケートし、又はデータ・
フレームの全データを運ぶ単一スロット（Ｓ）かをイン
ジケートするステップ、を含むアクセスを制御する方法
。
【請求項１０】請求項５、又は請求項９の方法において
、通常スロット（ＤＡ）の検知後、（ａ）送信バッファ（ＴＢ）に格納されたローカル・デ
ータ・フレーム（ＤＦ）からのデータの送信が既に開始
し、まだ終了していないか、テストを行い、肯定の場合
は、通常スロット（ＤＡ）の形式で送信バッファからデ
ータ・フレームの次のセクショクを送信する。否定の場
合は、遅延バッファ（ＤＢ）が空であるか、ないかテス
トを行い、そして、（ｂ）遅延バッファが空でない場合は、通常スロット（
ＤＡ）形式で遅延バッファからスロットの内容を転送す
る。（ｃ）遅延バッファが空の場合は、送信バッファが空で
あるかどうかテストを行い、否定の場合は、上記送信バ
ッファ格納のローカル・データ・フレーム（ＤＦ）から
データの送信を開始し、通常スロット（ＤＡ）形式で送
信バッファからそのデータ・フレームの最初のセクショ
ンを送信する。肯定の場合は、リングに送信するため、
フリーな通常スロット（ＤＡ）を再生する、ステップを
含むアクセスを制御する方法。