JPH05199227A

JPH05199227A - 通信回路網

Info

Publication number: JPH05199227A
Application number: JP4152104A
Authority: JP
Inventors: Christopher W Gunner; ウィリアムガナークリストファー; John A Harper; アントニーハーパージョン; Ian M C Shand; マイケルチャールズシャンドイアン
Original assignee: Compaq Computer Holding Ltd; Digital Equipment International Ltd
Current assignee: Compaq Computer Holding Ltd
Priority date: 1991-06-14
Filing date: 1992-06-11
Publication date: 1993-08-06
Also published as: EP0518581A1; CA2071130A1; US5491692A; DE69207822D1; EP0518581B1; GB9112898D0; DE69207822T2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】故障その他に関し柔軟な通信システムの再構成
を可能とする。【構成】通信回路網は相互に接続された端末ユニットＥ
Ｕと分配ユニットＤＵとから成る。該ユニットは、回路
網サービス・アクセス点ＮＳＡＰＩＤ又は該ユニットの
アドレスを含むハロー・メッセージを送り出し隣接ユニ
ット・テーブルを維持する。データ・メッセージはＥＵ
から出てＥＵで終わる。ＥＵは隣接ユニットの部分的経
路指定情報だけを維持し、ＤＵは全てのＮＳＡＰについ
ての完全な情報を集合的に維持する。ＥＵが、隣接ユニ
ットではないＥＵにパケットを送りたいならば隣接ＤＵ
に送るだけでよい；そのＤＵは、他のＤＵと共に、宛先
ＥＵへの経路を発見しなければならない。この発明は、
ＥＵに対してはＤＵとして、ＤＵに対してはＥＵとして
作用するハイブリッド・ユニットＨＵを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、通信回路網により相互に接続さ
れた複数のノードから成るディジタル通信システムに関
する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】本発明が関連する種類の通信
システムは、相互に接続されてスイッチング回路網を形
成する複数の端末ユニット（ＥＵと略記）及び分配ユニ
ット（ＤＵと略記）から成る。ディジタル・データ・メ
ッセージは、該ユニット間を回路網によって送られる。
（便宜上、本書においては、ユーザー間でデータを伝え
るメッセージについては『パケット』又は『データ・メ
ッセージ』という用語を、当該システムの内部管理にだ
け関する制御メッセージについては『メッセージ』又は
『制御メッセージ』という用語を使用する。特に、私達
は、無接続の回路網サービスを使用する通信を取り扱
う、即ち、ユニット対の間を送られる各パケットが、他
の同様のパケットとは無関係に回路網によって取り扱わ
れるような通信を取り扱う。

【０００３】端末ユニットと分配ユニットとの一つの差
異は、端末ユニットはそれ自体が創ったパケットを回路
網に送り込むだけであるという点である。分配ユニット
は、自分が創ったパケットと、他のユニットから受け取
ったパケットとの両方を送る。一般的には、端末ユニッ
トは、それを回路網に結合する唯一のリンクを有し、分
配ユニットは多数のリンクを有する。端末ユニットと分
配ユニットとはＩＳＯ標準（９５４２）の端末システム
と中間システムとにそれぞれ対応するが、本原理は、こ
の標準に従うシステムに限定されないことが理解される
であろう。

【０００４】通信システムの動作は一般に幾つかの層に
分離することが出来る一標準的な層モデルはＩＳＯ標準
（７４９８）の７層モデルである。本原理はそのモデル
に拘束されないが、その用語を使用するのが好都合であ
る。ここで私達は主として層３、即ち、回路網層、に関
心を持つが、これはユニット間でのパケットの転送に関
するものである。全てのユニットは、システム全体にお
いて独特である識別子を層３に有する；便宜上、私達
は、この識別のためにＩＳＯ標準のＮＳＡＰ（『回路網
サービス・アクセス点』の略号）という用語を使うこと
が出来る。端末ユニット及び分配ユニット全ての端末ユニットは、言うまでもなくＮＳＡＰを有し
なければならない。端末ユニットが唯一のＮＳＡＰを有
することはしばしばあるが、いろいろな理由から、端末
ユニットは複数のＮＳＡＰを有することが出来る。シス
テム制御及び保守（システム管理）などの目的で分配ユ
ニットを端末ユニットとして取り扱うことが出来る様
に、分配ユニットも普通はＮＳＡＰを有する。

【０００５】端末ユニットがパケットを他の端末ユニッ
トに送りたいときには、それ自身のＮＳＡＰと、そのパ
ケットを受け取るべき端末ユニットのＮＳＡＰと（即
ち、出所ＮＳＡＰ及び宛て先ＮＳＡＰ）を含むヘッダ又
は制御セクションのあるパケットを作る。一般に、２端
末ユニット間での通信回路網経由のパケットの輸送は幾
つかの分配ユニットに関係する。

【０００６】各ユニット（端末ユニット及び分配ユニッ
ト）は、或る経路指定情報（経路指定テーブルの形が好
都合である）を維持するが、これは、そのユニットが、
最終宛先への経路における次のホップ（跳躍）として、
その隣のユニットの中のどのユニットにパケットを送る
かを決定出来るようにする。経路指定テーブルは、可能
な各々の宛先ＮＳＡＰを或る送り情報と関係させる。後
者は、それを介して特定の宛先ＮＳＡＰを内蔵するパケ
ットを送るべきリンクの識別子を包含する。

【０００７】該リンクがマルチアクセス能力を持ってい
るならば（例えば、多数のユニットが同じリンクに接続
するのを許すローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡ
Ｎ））、送り情報は、そのパケットを送るべきそのリン
ク上の特定の隣接のユニットのＬＡＮ識別子を包含す
る。（このＬＡＮ識別子は層２アドレスであり、私達が
主として関心を持っている層３アドレスＮＳＡＰとは無
関係である）。

【０００８】一般に、分配ユニットの経路指定テーブル
は回路網内のすべてのユニットについての完全な経路指
定情報を維持しなければならない。これは、コア回路網
が（データ）パケットを全ての端末ユニットに送ること
が出来るには不可欠である；若しコア回路網がＮＳＡＰ
の存在の記録を持っていないならば、明らかにそれを突
き止める（それをアドレス指定する）ことは出来ないの
で、パケットをそれに送ることは出来ない。しかし、端
末ユニットの経路指定テーブルは、それらが結合してい
る全ての分配ユニットの完全なリストを維持する必要は
ない。それらが適度な数の分配ユニットアドレスを保持
するのが望ましいけれども、コア回路網への端末ユニッ
トのアクセスを許すには単一の分配ユニット・アドレス
で充分であろう。

【０００９】端末ユニットは、パケットを送りたいとき
には、その経路指定テーブルにおいて宛先ＮＳＡＰを有
する項目を探す。それがその様な項目を発見すれば、該
テーブル内のその項目と関係する送り情報を使って該端
末ユニットは該パケットを送る。端末ユニットは、若し
合うものを発見しなければ、そのテーブル内に存在する
分配ユニットの一つを選んで、そのパケットをその分配
ユニットに送る。同時に該端末ユニットは、その選ばれ
た分配ユニットのそれにセットされた送り情報でそのＮ
ＳＡＰについてその経路指定テーブルに項目を作る。

【００１０】受取り側の分配ユニットが、その経路指定
テーブルから、該パケットを送るべきユニットが、該パ
ケットが受け取られたのと同じリンク上にあることを発
見すれば、それは特別の向け直し制御メッセージを出所
端末ユニットに送って、そのＮＳＡＰに送られるパケッ
トについての次のホップ・ユニットに直接送ることが出
来ることをそれに知らせる。該向け直し制御メッセージ
を受け取る端末ユニットは、そのとき、該分配ユニット
から提供された送り情報でそのＮＳＡＰについての経路
指定テーブル項目を更新する。

【００１１】分配ユニットは、相当の量の経路指定情報
をその経路指定テーブルに内蔵している。概して、端末
ユニットは単一の分配ユニットの識別子をその経路指定
テーブルに内蔵するだけでよい。しかし、或る経路指定
情報を内蔵していると好都合である。この情報は、宛先
ＮＳＡＰに依存して分配ユニットの選択を制御し、或い
は、宛先ユニットが該端末ユニットの隣にあれば、それ
は分配ユニットを経由せずに宛先ユニットに直接送るの
に必要な送り情報を内蔵する。よって、宛先への経路を
最適化することが出来る。経路指定テーブル保守及びハロー・メッセージ経路指定テーブルを生成して維持するいろいろな方法が
ある。端末ユニットの経路指定機能は、その端末ユニッ
トから、宛先端末ユニット又は何らかの分配ユニットへ
の、ページの経路の最初のホップとだけ関係している。
分配ユニットの経路指定機能は、二つのクラスに、即
ち、（その分配ユニットから宛先端末ユニットへの）パ
ケットの経路における最初のホップと関係するものと、
中間のホップ（更なる分配ユニットへの、ＤＵ−ＤＵホ
ップ（分配ユニットから分配ユニットへのホップ））と
関係するものと、に分類できる。

【００１２】最初に分配ユニットから分配ユニットへの
ホップを最初に扱うために、これらのホップについての
経路指定情報を分配ユニットに維持出来る方法が多数あ
る。これらのユニットは一般的には経路指定プロトコー
ルを形成する制御メッセージを交換するが、これは経路
指定情報を内蔵していて、各々、分布経路指定アルゴリ
ズムに関係し、このアルゴリズムは、各分配ユニットが
他の分配ユニットのそれと両立する経路指定テーブルを
構成することを保証する。この両立性は、例えば、パケ
ットが分配ユニットの閉じたループを繰り返し巡回しな
いで結局は宛先に送られることを保証する。

【００１３】端末ユニットは一般的には、分配ユニット
が使用する経路指定アルゴリズムに関係せず、その代わ
りに、その隣の分配ユニットに依拠してパケットを適宜
送る。よって、端末ユニットは一般的には分配ユニット
よりも遙かに小さくて単純な経路指定テーブルを有す
る。ここで私達は主として端末ユニット−端末ユニット
・ホップ、端末ユニット−分配ユニット・ホップ、及び
分配ユニット−端末ユニット・ホップに関わる経路指定
に関心を持つ。このために、経路指定機能は、隣のユニ
ットの存在についての知識を必要とする。この様な情報
は、オペレータによって各ユニットに配置されることが
出来、或いはメッセージの交換を通じて動的に学習され
ることが出来る。本システムは、この情報がハロー・メ
ッセージと呼ばれる制御メッセージの交換を通じて動的
に学習される様になっている回路網に関係するものであ
る。このメッセージは、隣のユニットに送られるけれど
も、回路網を通じて前には決して送られない。

【００１４】端末ユニットは、ＥＵハロー・メッセージ
を送り出して、その存在を隣の分配ユニットに知らせ、
同様に分配ユニットはＤＵハロー・メッセージを送り出
してその存在を隣の端末ユニットに知らせる。随意に、
特別の種類のユニットは、同種類の隣合うユニットの存
在に注意することが出来る（例えば、端末ユニットはＥ
Ｕハロー・メッセージを聞くことによって他の端末ユニ
ットの存在に注意することが出来る）。

【００１５】ハロー・メッセージは送り手のユニットの
継続的存在を確認するために規則的間隔で送り出され
る。各々の受信側ユニットは、適切なハロー・メッセー
ジを受信し続けているか否かを調べるために、それがハ
ロー・メッセージを受け取っているところの種々の送信
側ユニットのためのタイマーを内蔵している；若しタイ
マーが時間切れになれば、受信側ユニットは、対応する
送信側ユニットをその記録から削除する。勿論、各ユニ
ットは一般にハロー・メッセージについては送信側ユニ
ットで且つ受信側ユニットである。

【００１６】タイマーの速度は、通常は、関係する種類
の送信側ユニットがハロー・メッセージを送る速度より
低く設定されるので、ハロー・メッセージが偶然無くな
っても、受信側ユニットがその記録から送信側ユニット
を削除することはない。若し分配ユニットが消失すれ
ば、作動を停止した隣の分配ユニットに多数のユニット
がパケットを送るのを防止するために、その事実を他の
ユニットに速やかに知らせなければならない；若し端末
ユニットが作動を止めたならば、その端末ユニット宛の
パケットだけが失われる。従って、分配ユニットは通常
は端末ユニットよりも遙に頻繁にハロー・メッセージを
送り出す。

【００１７】各ハロー・メッセージは、それを生成する
端末ユニットのＮＳＡＰを包含する。ＥＵハロー・メッ
セージ（『ＥＵ』は端末ユニットを意味する）を受け取
るユニットは、その経路指定テーブルに該ＮＳＡＰを記
録する。それは、該テーブル内のその様な各項目に対し
て、その端末ユニットにパケットを送るのに必要な送り
情報も記録する。通常は、送り情報は、少なくとも、Ｅ
Ｕハロー・メッセージがそれを介して受信されたところ
のリンクの識別子を包含する。若しそのリンクがマルチ
・アクセス・リンクであれば、そのリンクを介してその
端末ユニットにパケットを送るのに必要で、受信された
パケットから導出される層２アドレス指定情報も送り情
報に包含されることが出来るが、この情報を後に他の手
段によって導出することも可能である。

【００１８】各ＤＵハロー・メッセージは、通常は、そ
れを生成する分配ユニットのＮＳＡＰを包含する（この
方式の或る別形では、その様な情報は不要であるので、
包含されない）。これらのメッセージを受け取る各端末
ユニットは、上記の同じ送り情報と共に、その経路指定
テーブルにそれらを記録する。要約すると、本種の通信
システムは本質的に２種類のユニット、即ち、端末ユニ
ットと分配ユニットと、に関係するものである。該端末
ユニットは、直ぐ隣のユニットに関する割合に小さく
て、不完全なこともある量の層３情報を含む経路指定テ
ーブルを内蔵する；該分配ユニットは、該システム内の
全てのユニットと、それらの間の経路とについての完全
な情報を集合的に内蔵する経路指定テーブルを内蔵す
る。

【００１９】

【発明の概要】本発明の要点は、端末ユニットと分配ユ
ニットとの間に接続されることが出来て、端末ユニット
に対しては分配ユニットとして現れ、分配ユニットに対
しては端末ユニットとして現れる別の種類のユニットを
設けた点にある。私達は、この新しい種類のユニットを
ハイブリッド・ユニット（ＨＵと略記する）と呼ぶ。ハ
イブリッド・ユニットは、分配ユニットへの唯一のリン
クを有するが、（直接に又は別のハイブリッド・ユニッ
トを介して）端末ユニットが接続される複数のリンクを
有することが出来る。

【００２０】本発明は、広い形では以下の通りである。
即ち、通信リンクによって相互に接続された端末ユニッ
ト（ＥＵと略記する）及び分配ユニット（ＤＵと略記す
る）から成る通信回路網において、各端末ユニットは該
ユニットを特定する少なくとも一つの回路網サービス・
アクセス点（ＮＳＡＰ）を有し、各分配ユニットは、該
回路網を通して端末ユニット間でデータ・パケットを経
路指定するための経路指定テーブルを包含しており、該
ユニットは、ユニットの種類を指示し該端末ユニットの
ＮＳＡＰを包含するハロー・メッセージを交換すること
によって、その隣接のユニットについての知識を維持
し、該ＤＵは集合的に全てのＮＳＡＰに関する完全な情
報を維持し、ハイブリッド・ユニット（ＨＵと略記）
は、その上でＥＵをシミュレートするところの一つのリ
ンク（ＨＵＥリンク）と、その上でＤＵをシミュレート
するところの複数のリンク（ＨＵＤリンク）とを有し、
そのＨＵＤリンクで受信する全てのＥＵのＮＳＡＰを包
含するＥＵハロー・メッセージをＨＵＥリンクで送り、
ＨＵＤリンクでＤＵハロー・メッセージを送る。

【００２１】端末ユニットを接続することの出来るハイ
ブリッド・ユニットのリンクは、これらの端末ユニット
には分配ユニットへのリンクとして現れ、該ハイブリッ
ド・ユニットを分配ユニットに接続させるリンクは、そ
の分配ユニットには端末ユニットへのリンクとして現れ
る。特徴のこの組合せは、当該システムの既存のユニッ
トの修正を必要とすることなくハイブリッド・ユニット
を本種の通信システムに使えることを意味する。

【００２２】詳しく後述する様に、ハイブリッド・ユニ
ットは端末ユニット及び分配ユニットの或る性質を組み
合わせる。ハイブリッド・ユニットは分配ユニットの機
能の一部を提供するが、ハイブリッド・ユニットと分配
ユニットとの主な差異は、ハイブリッド・ユニットが分
配ユニットに比べて限られた量の経路指定情報を内蔵し
ているだけであるという点にある。

【００２３】ハイブリッド・ユニットの経路指定情報
は、その隣のものから得られる情報からだけ得られ、そ
の範囲は端末ユニットが維持しているものと同様であ
る。対照的に、分配ユニットの経路指定情報は、回路網
内の全ての考えられる宛先を包含する。従って、ハイブ
リッド・ユニットが実行しなければならない経路指定情
報処理は、分配ユニットが実行しなければならないのよ
りも遙かに簡単である。従って、ハイブリッド・ユニッ
トの複雑さは、分配ユニットのそれよりも端末ユニット
のそれに近い。

【００２４】以上に説明したハイブリッド・ユニット
は、固定された構成のものであることが出来る。しか
し、これを手操作で又は自動的に再構成可能に出来る。
この様な再構成可能なハイブリッド・ユニットは、特に
（そのトポロジーに対する故意の変化の結果として、又
はシステムの部品の故障の結果として）システムが変化
するとき、それが使用されている通信システムの柔軟性
を更に高める。

【００２５】分配ユニットは複雑であるので、その数を
なるべく少なくするのが望ましい。若し地理的に適度に
小さな領域に適度の数の端末ユニットがあるならば、こ
れは、該端末ユニットを単一の分配ユニットに直接結合
させることによって達成することが出来る。その様な領
域内の端末ユニットの数が大きければ、分配ユニットで
使用可能なポートの数が一般にかなり小さいので、この
技術は不都合となる。しかし、前述した様に、ＬＡＮな
どのマルチ・アクセス・リンクを通して単一の多数の端
末ユニットを単一の分配ユニットに接続することが出来
る。

【００２６】しかし、端末ユニットが地理的に広く分布
しているならば、それらを直接に又はＬＡＮによって単
一の分配ユニットに接続することは一般には不可能であ
る。在来のシステムでは、別々の分配ユニットを各々有
する、地理的に小さなグループにそれらを分けなければ
ならない。ハイブリッド・ユニットは実際上、その様な
状況において端末ユニットを接続する別の道を提供する
ものである。端末ユニットの、地理的に小さなグループ
の各々はハイブリッド・ユニットに接続され、ハイブリ
ッド・ユニットは単一の分配ユニットに接続される。

【００２７】添付図面を参照して、本発明を具体化する
２種類のハイブリッド・ユニット、単一の（自動再構成
可能でない）ユニットと自動再構成可能なユニットとを
例として説明する。

【００２８】

【実施例】一般的システム図１は４個の分配ユニットＤＵ１−ＤＵ４を含む通信シ
ステムを示す。分配ユニットＤＵ１は、ＬＡＮリンクＬ
ＡＮ１に接続されており、これに３個の端末ユニットＥ
Ｕ１−ＥＵ３が接続されている。分配ユニットＤＵ２
は、別の端末ユニットＥＵ４に接続されると共に、別々
のリンクを通して、ＬＡＮリンクＬＡＮ１と別のＬＡＮ
リンクＬＡＮ２とにも接続されている。分配ユニットＤ
Ｕ３は３個の別の端末ユニットＥＵ４〜ＥＵ７に接続さ
れている。（上記した様に）端末ユニットＥＵ４は分配
ユニットＤＵ２にも接続されている。

【００２９】これまでに説明したシステムは在来のもの
であり、在来のシステムの種々の特徴を示す（多くのシ
ステムは、これらの種々の特徴の全部を包含してはいな
いけれども）。端末ユニット図２は、経路指定テーブルと、端末ユニット（例えばＥ
Ｕ１）の付随の構成要素とのブロック図である。主な構
成要素は、ローカルＮＳＡＰリスト記憶装置１０と、制
御メッセージ受信ユニット１６（その目的は制御メッセ
ージを受け取ることである）と、２個の経路指定テーブ
ル（分配ユニット・テーブル１９とＮＳＡＰテーブル２
０と）と、経路参照エンジン２２とである。

【００３０】ローカルＮＳＡＰリスト記憶装置１０は、
ユニットのＮＳＡＰを内蔵していて、ＥＵハロー・メッ
セージ生成装置１１に結合されており、これはＥＵハロ
ー・タイマー１２から供給を受ける。タイマー１２によ
り決定される適当な間隔で、メッセージ生成装置１１
は、端末ユニットのＮＳＡＰを内蔵するＥＵハロー・メ
ッセージを組み立てて、それらを該端末ユニットからの
リンク（例えば、ＬＡＮ、又は端末ユニットＥＵ５から
分配ユニットＤＵ３へのリンクや、端末ユニットＥＵ４
から分配ユニットＤＵ２及びＤＵ３へのリンクなど）で
送信する。

【００３１】分配ユニット・テーブル１９内の各記憶場
所は２個のセクション、即ち、タイマー・セクション１
９−Ｔと、分配ユニット送り情報セクション１９−Ｆ
と、から成っている。該端末ユニットに隣接する分配ユ
ニットから入ってくるＤＵハロー・メッセージは、受信
ユニット１６に受信されて処理される。このユニット
は、テーブル１９のセクション１９−Ｆに、分配ユニッ
トの存在に関する情報を、該分配ユニットへパケットを
送るのに必要な送り情報と共に、書き込む。その結果と
して、テーブル１９は、該端末ユニットに結合された分
配ユニットの識別子を徐々に蓄積する。該テーブル内の
項目の数は、制限されることがあるので、例えば、分配
ユニットから最近に聞いたものだけが該テーブルに内蔵
される。

【００３２】ユニット１６は、分配ユニット・テーブル
１９内の各記憶場所のタイマー・セクション１９−Ｔ
に、その記憶場所についての最後のハロー・メッセージ
が受信された時（削除クロック・ユニット１７からの）
を書き込む。削除クロック・ユニット１７は、タイマー
・セクション１９−Ｔに記憶されている時を現在の時刻
と絶えず比較して、若し時間差が予定の値より大きけれ
ば該項目を分配ユニット・テーブルから消去する。（こ
の値は、ＤＵハロー内のフィールドから導出されること
が出来るので、該テーブル内の異なる分配ユニットにつ
いては異なることがある。）よって、分配ユニット・テ
ーブルの内容は、該端末ユニットに現在隣接している動
作状態の分配ユニットと調和する様に維持される。

【００３３】ＮＳＡＰテーブル２０内の各記憶場所は３
個のセクション、即ち、タイマー・セクション２０−
Ｔ、ＮＳＡＰセクション２０−ＩＤ、及び送り情報セク
ション２０−Ｆ、から成る。該テーブルに内蔵される各
ＮＳＡＰについて、セクション２０−ＦはそのＮＳＡＰ
宛のパケットを送るときに用いる送り情報を内蔵する。
削除クロック・ユニット２３は、該ＮＳＡＰテーブル内
の各記憶場所のタイマー・セクション２０−Ｔと、これ
らのセクションへの最後の更新時の書込みとに関連し
て、すたれた項目を該テーブルから削除する。

【００３４】端末ユニットは、データ・パケットを送り
たいときには、最初に経路参照エンジン２２を使って、
（セクション２０−ＩＤにおける）そのＮＳＡＰがその
パケットについての宛先ＮＳＡＰと調和するＮＳＡＰテ
ーブル２０内の項目を探す。若しその様な項目がＮＳＡ
Ｐテーブル内に存在するならば、該端末ユニットは、セ
クション２０−Ｆ内の付随の送り情報を使って該パケッ
トを次のホップ隣接ユニットに送る。

【００３５】ＮＳＡＰテーブル内に該宛先ＮＳＡＰにつ
いての項目が無ければ、経路参照エンジンは、例えばラ
ンダムに、分配ユニット・テーブル１９内の項目を選択
する。これは、新しい項目をＮＳＡＰテーブル２０に付
加するが、ＮＳＡＰセクション２０−ＩＤは該パケット
の宛先ＮＳＡＰにセットされ、送りセクション２０−Ｆ
は、分配ユニット・テーブル１９内の選択された情報か
ら抽出された送り情報にセットされ、タイマー・セクシ
ョン２０−Ｔは適当な値にセットされる。

【００３６】若し分配ユニットが分配ユニット向け直し
メッセージを出所の端末ユニットに送ることによって応
答すれば、これは制御メッセージ受信ユニット１６によ
って分配ユニット向け直しエンジン２１に送られ、これ
は、ＮＳＡＰテーブル２０のセクション２０−Ｆ内の送
り情報を、分配ユニット向け直しメッセージにおいて指
定されているものに変更して、セクション２０−Ｔ内の
付随のタイマーを（予定の値に）リセットする。端末ユ
ニットが始動するとき、経路指定テーブル２０は最初は
空である。パケットが異なる宛先へ送り出されてゆくに
従って、項目が次第にこのテーブルに蓄積してゆく。

【００３７】項目がＮＳＡＰテーブル２０内に作られる
毎に、その項目についてのタイマー・セクションが更新
される。このテーブル内の項目は、結局は時間切れとな
って削除クロック２３によって削除される。その後、新
しいパケットが端末ユニットにより送られるときに、そ
れらは前述した様に修正される。ＮＳＡＰテーブル２０
のサイズは普通は限られている。経路参照エンジン又は
分配ユニット向け直しエンジンが新しい項目をこのテー
ブルに作る必要があって、且つそれが満杯であれば、項
目が削除される。削除されるべき項目は、ランダムに、
又は付随のタイマー・セクション２０−Ｔの値に基づい
て、選ばれる。

【００３８】上記した様に、端末ユニットはＥＵハロー
を聞くことが出来る。これは、ＮＳＡＰテーブル２０を
維持するための新しい情報源を提供する。しかし、これ
には、相当の処理オーバーヘッドを伴い、端末ユニット
がパケットをそれに送りたいと希望しそうもないＮＳＡ
Ｐで該テーブルを満たしがちなので、実際にはこれは普
通は行われない。分配ユニット図３は、経路指定テーブルと、分配ユニット（ＤＵ１な
ど）の付随の構成要素とのブロック図である。分配ユニ
ットは、ローカルＮＳＡＰテーブル３１、遠隔ＮＳＡＰ
テーブル３７、制御メッセージ受信装置３２（これは主
としてＥＵハロー・メッセージ用である）、及び、制御
メッセージ発生装置３３（これは、ＤＵハロー・メッセ
ージ及び向け直しメッセージ用である）を有する。

【００３９】ＤＵハロー・メッセージはユニット３３で
生成される。これらは、分配ユニットの全てのリンク
で、タイマー３４が決定する適当な間隔で送信される。
ローカルＮＳＡＰテーブル３１は、ＮＳＡＰセクション
３１−ＩＤ、タイマー・セクション３１−Ｔ、及び、送
り情報セクション３１−Ｆを含む。このテーブルは、該
分配ユニットの隣にある端末ユニットのＮＳＡＰを内蔵
する。ＥＵハロー・メッセージはユニット３２に受信さ
れ、ＮＳＡＰと、付随の送り情報とは、受信時刻と共に
テーブル３１の該当するセクションに書き込まれる。よ
って、テーブル３１は該分配ユニットに結合した端末ユ
ニットの識別子を徐々に蓄積する。削除クロック・ユニ
ット３５は、図２に示されている端末ユニットの削除ク
ロック・ユニット１７と同様にして、これらの項目を、
通用する状態に維持する。

【００４０】分配ユニットは遠隔ＮＳＡＰテーブル３７
も内蔵しており、これは、テーブル３１と同じく、（セ
クション３７−ＩＤ内の）ＮＳＡＰを（セクション３７
−Ｆ）内の送り情報と関係させる項目を内蔵する。この
テーブルの項目は、全ての分配ユニットにより使用され
る分配経路指定アルゴリズムを実施する経路指定制御エ
ンジン３８によって作られ削除される。このテーブル
は、分配ユニットの隣のものではない端末ユニットのＮ
ＳＡＰを内蔵する。（実際には、このテーブルの組織
は、ＮＳＡＰの一般に階層的な性質を利用することが出
来る。）分配ユニットは、パケットを受け取ったとき、
経路参照エンジン３６を使って、該パケットの宛先ＮＳ
ＡＰを経路指定テーブルの３１−ＩＤ及び３７−ＩＤの
項目と突き合わせる。送り情報は該当する経路指定テー
ブルから得られ、該パケットは宛先へ送られる。宛先Ｎ
ＳＡＰがローカル・テーブル３１にあれば、宛先端末ユ
ニットは該分配ユニットの隣のものである。若しそれが
遠隔テーブル３７にあれば、該端末ユニットは該分配ユ
ニットの隣のものではないので、送り情報は、該パケッ
トを送る届けるべき次の分配ユニットの詳細を包含す
る。

【００４１】該分配ユニットが使う送り情報が、該パケ
ットが受信されたのと同じリンクに接続された他のユニ
ットに該パケットが送られるという結果を生じさせるな
らば、経路指定参照エンジン３６は、宛先ＮＳＡＰと、
経路指定テーブル内のそのＮＳＡＰと調和する送り情報
とを内蔵する向け直しメッセージを生成し、そのメッセ
ージを出所端末ユニットに送る。

【００４２】これまでに説明したシステムの働きは在来
のものであり、在来のシステムのいろいろな特徴を示す
（多くのシステムは、これらの種々の特徴のすべてを含
んではいないけれども）。ハイブリッド・ユニット−概略図１に戻ると、システムは分配ユニットＤＵ４も包含し
ており、これに端末ユニットＥＵ７と２個のハイブリッ
ド・ユニットＨＵＩ及びＨＵ２とが隣接している。ハイ
ブリッド・ユニットＨＵ１は隣接端末ユニットＥＵ８を
有し、ＬＡＮリンクＬＡＮ２にも取り付けられている。
ハイブリッド・ユニットＨＵ２は、隣接端末ユニットＥ
Ｕ１１と、別の隣接ハイブリッド・ユニットＨＵ３とを
有する。ハイブリッド・ユニットＨＵ３は２個の隣接端
末ユニットＥＵ１２及びＥＵ１３を有する。図１のこれ
らの部分は、ハイブリッド・ユニットを使用することが
出来る種々の道を示す（多くのシステムは、これらの種
々の特徴のすべてを包含しないだろうけれども）。

【００４３】ハイブリッド・ユニットは厳密に階層的で
あり、単一の上位リンクと複数の回リンクとが許され
る。その上位リンクにおいて、ハイブリッド・ユニット
は端末ユニットとして現れる。よって、ハイブリッド・
ユニットＨＵ１及びＨＵ２は分配ユニットＤＵ４に対し
て端末ユニットとして現れ、それにＥＵハロー・メッセ
ージを送り、それからＤＵハロー・メッセージを受信す
る。その下位のものに対して、ハイブリッド・ユニット
は分配ユニットとして現れる。よってハイブリッド・ユ
ニットＨＵ１〜ＨＵ３は端末ユニットＥＵ８〜ＥＵ１３
に対しては分配ユニットとして現れ、これらの端末ユニ
ットにＤＵハロー・メッセージを送り出すと共に、これ
らからＥＵハロー・メッセージを受信する。

【００４４】概して、ＨＵ１は（幾分端末ユニットＥＵ
４の様に）端末ユニットとして現れる１個以上のポート
を持つことが出来る。これは、該ハイブリッド・ユニッ
トに従属する端末ユニットから複数の経路が出来る結果
となる。ハイブリッド・ユニットの場合、これは著しい
利点を生まず、いろいろな問題を生じさせるので、私達
は、この可能性を実施しようとは思わない。

【００４５】ハイブリッド・ユニットは、ハイブリッド
・ユニットＨＵ２及びＨＵ３により示されている様に、
縦続接続されることが出来る。同じ階層規則が当てはま
るので、ハイブリッド・ユニットＨＵ２はハイブリッド
・ユニットＨＵ３に対して分配ユニットとして現れ、ハ
イブリッド・ユニットＨＵ３はハイブリッド・ユニット
ＨＵ２に対して端末ユニットとして現れ、ＥＵハロー・
メッセージが上向きにＨＵ３からＨＵ２に行き、ＤＵハ
ロー・メッセージがＨＵ２からＨＵ３へ行く。

【００４６】ハイブリッド・ユニットは、ハロー・メッ
セージ及びデータ・パケットの両方の経路指定機能を行
う。最初に、データ・パケットに対する応答を考察する
と、それは、これらを両方向に送る。それは、これらに
対して経路指定機能を行い、その上の分配ユニットから
来るパケットを適切なリンクで宛先ユニットへ送り、そ
の下の端末ユニットから来るパケットを、その上の分配
ユニットへ、又は直接下方の宛先ユニットへ送る。

【００４７】その経路指定制御機能を考察すると、該ハ
イブリッド・ユニットは、ＥＵハロー・メッセージを通
して受信されたその下位の端末ユニットのＮＳＡＰを集
め（別のハイブリッド・ユニットを通して間接的に従属
するものを含む）、この様にして集めた全てのＮＳＡＰ
を、それがその上位のものに送るＥＵハロー・メッセー
ジで送ることによって、その上位ユニット（別のハイブ
リッド・ユニット又は分配ユニット）に対しては単一の
通常の端末ユニット（たとえＮＳＡＰの数が以上に大き
くても）として現れる。単純なハイブリッド・ユニット図４は、経路指定テーブルと、単純な（即ち、自動再構
成可能ではない）ハイブリッド・ユニット（ＨＵ１な
ど）の付随の構成要素のブロック図である。これは３個
の経路指定テーブル、即ち、分配ユニット・テーブル１
９と図２の端末ユニットのＮＳＡＰテーブル２０とにそ
れぞれ対応する分配ユニット・テーブル４５とＮＳＡＰ
テーブル５４と、図３の分配ユニットのローカル経路指
定テーブル２１に対応する端末ユニット・テーブル４９
とを含む。

【００４８】最初にメッセージの上向きの流れを考察す
ると、ＥＵハロー・メッセージ受信装置５３は、端末ユ
ニットと、階層において下位のハイブリッド・ユニット
（若しあれば）とからＥＵハロー・メッセージを受け取
って、これらのメッセージを端末ユニット・テーブル４
９へ送り込む。このテーブルは３個のセクション、即
ち、入ってくるメッセージに含まれているＮＳＡＰのた
めのセクション４９−ＩＤと、付随の送り情報のための
セクション４９−Ｆと、受信時刻のためのセクション４
９−Ｔと、を有する。削除クロック及びタイマー・ユニ
ット５２は、これらの時刻を提供すると共に、適当な間
隔で新しいＥＵハロー・メッセージにより更新されない
該テーブル内の項目を削除する。テーブル４９は、該ハ
イブリッド・ユニットの下の全ての端末ユニットの全て
のＮＳＡＰを保持するのに充分な大きさを持たなければ
ならない。（これは、分配ユニットの経路指定テーブル
と同様で、端末ユニットの経路指定テーブルと対照的で
ある）。

【００４９】ＥＵハロー・メッセージ生成装置４２は、
テーブル４９と、該ハイブリッド・ユニット自体のＮＳ
ＡＰを記憶するローカルＮＳＡＰリスト記憶装置４３と
に結合されている。タイマー４１によって決定される間
隔で、これは、端末ユニット・テーブル４９内のＮＳＡ
Ｐと記憶装置４３内のそれとを全て含むＥＵハロー・メ
ッセージを生成し、それらを分配ユニット又は上位のハ
イブリッド・ユニットに送る。

【００５０】今、データ・パケットの上向きの流れを考
察すると、ハイブリッド・ユニットが、端末ユニット又
は従属するハイブリッド・ユニットから上がってくるデ
ータ・パケットを受け取ると、経路参照エンジン５０
は、該パケットのヘッダを検査して、その宛先ＮＳＡＰ
と該端末ユニット・テーブル４９内のいずれかのＮＳＡ
Ｐとの間に一致があるか否か判定する。若しあれば、該
ハイブリッド・ユニットは、端末ユニット・テーブル４
９内のそのＮＳＡＰに付随する送り情報を使って、該パ
ケットを適切な出力リンクで送る。

【００５１】端末ユニット・テーブル４９において一致
するものが無ければ、経路参照エンジン５０は、該パケ
ットの宛先ＮＳＡＰのＮＳＡＰテーブル５４内のいずれ
かのＮＳＡＰとの間の一致を探す。若しあれば、該ハイ
ブリッド・ユニットは、ＮＳＡＰテーブル５４内のその
ＮＳＡＰに付随する送り情報を使って適切な出力リンク
で該パケットを送る。テーブル５４は、分配ユニット又
は上位のハイブリッド・ユニットから向け直しメッセー
ジ受信装置５１により、及び削除クロック・ユニット５
５により受信された向け直しメッセージによって更新さ
れる。

【００５２】これらのテーブルのいずれにも一致するも
のがなければ、該ハイブリッド・ユニットは、該端末ユ
ニットにより使われるのと同じアルゴリズムを使って分
配ユニット又は上位のハイブリッド・ユニットへ該パケ
ットを送る。経路参照エンジン５０は、該分配ユニット
に付随する送り情報とともに該宛先ＮＳＡＰをＮＳＡＰ
テーブル５４に入力する。

【００５３】経路参照エンジン５０は、上記した様に、
分配ユニットにより生成されるものと同様の更新向け直
し制御メッセージも生成することが出来、これらを端末
ユニット及び従属のハイブリッド・ユニットに送る。
今、データ・パケットの下方への流れを考察する。ハイ
ブリッド・ユニットは、分配ユニット又は上位のハイブ
リッド・ユニットから受信したパケットのヘッダを検査
し、そのＮＳＡＰを端末ユニット・テーブル４９内のＮ
ＳＡＰと突き合わせ、テーブル４９内のＮＳＡＰに付随
する送り情報に従って該パケットを下方に送る。

【００５４】最後に、制御メッセージの下方への流れを
考察する。該ハイブリッド・ユニットは、上位の分配ユ
ニット又はハイブリッド・ユニットによって送られたＤ
Ｕハロー・メッセージを受信し、これらはＤＵハロー・
メッセージ受信装置４４によって処理されて分配ユニッ
ト・テーブル４５に記憶される（端末ユニットがこれら
のメッセージを処理するのと正確に同じ様にして）。下
位ユニット（ハイブリッド・ユニット又は端末ユニッ
ト）へのこれらのリンク上で、該ハイブリッド・ユニッ
トは、ＤＵハロー・タイマー４８によって制御されるＤ
Ｕハロー生成装置４７を使って定期的にＤＵハロー・メ
ッセージを送る。

【００５５】該ハイブリッド・ユニットは、分配ユニッ
ト向け直しメッセージ受信装置５１を通して分配ユニッ
ト向け直しメッセージも受信し、該分配ユニット向け直
しメッセージで受け取られたＮＳＡＰ及び送り情報に基
づいてＮＳＡＰテーブル５４内の情報を修正する。よっ
て、ハイブリッド・ユニットは、端末ユニットと下位の
ハイブリッド・ユニットとに対しては普通の分配ユニッ
トとして現れ、上位の分配ユニット又は上位のハイブリ
ッド・ユニットに対しては普通の端末ユニットとして現
れる。

【００５６】ハイブリッド・ユニットの上位ユニットの
故障（即ち、分配ユニット又は上位ハイブリッド・ユニ
ットの）故障が起こっても、該回路網の、該ハイブリッ
ド・ユニットを含み、該ハイブリッド・ユニットより下
にある部分は作動し続けることが出来ることを記してお
く。該ハイブリッド・ユニットは、それより下にある端
末ユニット間でパケットを送り続けることが出来る。

【００５７】一般に、各ハイブリッド・ユニットは数個
のリンクを有する。これらのリンクの一つは、該階層に
おいて上向きに分配ユニット又は上位ハイブリッド・ユ
ニットに接続されて端末ユニット・リンクとして振る舞
うものであり、私達は、これをＨＵＥリンクと呼ぶこと
が出来る。残りのリンクは全て分配ユニットのリンクと
して振る舞い、私達はそれらをＨＵＤリンクと呼ぶこと
が出来る。自動再構成私達は、これまでは、ハイブリッド・ユニットの種々の
リンクのＨＵＥ又はＨＵＤ性が予め決まっていると仮定
していた。実際には、リンクの性質は予め決まってはい
ないのが好都合である。これにより、ハイブリッド・ユ
ニットは、そのリンクを任意に接続させることが出来
る。その場合には、ハイブリッド・ユニットは、適切な
リンクがそのＨＵＥリンクとなり、残りのリンクがＨＵ
Ｄリンクとなる様に構成されなければならない。

【００５８】構成可能はハイブリッド・ユニットの最も
簡単な形は、構成がオペレータに決定されるものであ
る。これはリンクの直接手操作によるセッティングを必
要とすることがあり、或いは、オペレータにより生成さ
れるが該回路網を通して該ハイブリッド・ユニットに送
られる制御メッセージによって行われてもよい。大きく
て複雑はシステムでは、ハイブリッド・ユニットの幾つ
かを構成する可能な道が二つ以上あることがあり、或い
は、回路網変化（これは、該回路網の或る部分の該回路
網への永久的付加或いは削除であり、或いは、例えばリ
ンクの一時的故障又は故障からの回復から生じる一時的
変化である）の場合にその構成を変えることが望ましか
ったり必要だったりすることがある。

【００５９】図１のシステムにおいて分配ユニットＤＵ
４が故障すれば、端末ユニットＥＵ８はアクセス不能に
なる。従って、ハイブリッド・ユニットＨＵ１がＬＡＮ
リンクＬＡＮ２に、従って分配ユニットＤＵ２に、ＨＵ
Ｅリンクを与えることによって端末ユニットＥＵ８を再
びアクセス可能にする様にハイブリッド・ユニットＨＵ
１を再構成することが望ましいであろう。その様な再構
成は、初期構成と同じく、オペレータ制御で達成するこ
とが出来る。

【００６０】分配ユニットＤＵ４の故障は、端末ユニッ
トＥＵ７及びＥＵ１１〜ＥＵ１３をシステムの残りの部
分に対してアクセス不能にし、これを直すことは如何な
る再構成によっても不可能であることが理解されよう。
しかし、端末ユニットＥＵ１１〜ＥＵ１３はハイブリッ
ド・ユニットＨＵ２及びＨＵ３を介して相互に通じてい
る。

【００６１】図１のシステムは、ハイブリッド・ユニッ
トＨＵ１がＬＡＮリンクＬＡＮ２を介して分配ユニット
ＤＵ２にＨＵＥリンクを与えると共に、そのユニットが
充分に機能していても分配ユニットＤＵ４から実効的に
分離される様に構成されることが出来る。これは、例え
ば、分配ユニットＤＵ４がその故障後に回復すると、生
じることがある。

【００６２】システム中の、故障が発生する部分は、再
構成を行うことの出来るオペレータから離れていること
があるから、直接的手操作再構成はしばしば好都合とは
程遠い。遠い場所にいるオペレータの制御による再構成
は、満足出来るものではないこともしばしばある。シス
テムの故障の性質を正確に判定することは、遠くにいる
オペレータにとっては困難であり、或いは不可能でさえ
あることもある。そして、システムが故障したので、遠
くから最適な再構成を行うのは困難又は不可能である。

【００６３】従って、ハイブリッド・ユニットは、自動
構成手段を包含するのが好ましく、これにより、ハイブ
リッド・ユニットは、そのリンクの各々のＨＵＤ性又は
ＨＵＥ性を自動的に構成する。ハイブリッド・ユニット
に隣合うハイブリッド・ユニットが無い場合には、自動
構成は、それにＨＵＥリンクを与えることが出来るとこ
ろの分配ユニットを発見することだけを必要とする。よ
って、分配ユニットＤＵ４又は該ユニットへのそのリン
クが故障した場合には、単にＬＡＮリンクＬＡＮ２への
そのリンクをＨＵＥリンクにして分配ユニットＤＵ３に
従属することによって、ハイブリッド・ユニットＨＵ１
は、自身を自動的に再構成することが出来る。

【００６４】しかし、ハイブリッド・ユニットの隣にハ
イブリッド・ユニットがあるならば、その２個のハイブ
リッド・ユニット間のリンクのＨＵＤ−ＨＵＥ方向を逆
にするのが望ましいことがある；そして若し両方のハイ
ブリッド・ユニットが、隣のユニットとして分配ユニッ
トを持っているならば、これが必要であることがある。
更に、データ・パケットに循環経路が存在する可能性を
防止しなければならない。（これは、例えば、全て互い
に結合された３個のハイブリッド・ユニットがある場合
に、生じることがある。）従って、一般に、自動再構成
アルゴリズムが必要とされ、これは、結果として、矛盾
を避けながらシステムがなるべく接続された状態にとど
まらせる。

【００６５】勿論、ハイブリッド・ユニットを含む回路
網を自動再構成する一般的アルゴリズムはいろいろあ
る。一般に達成されるべき主な目的は、例えば下記の様
に、種々の方法で定義されることが出来る：１．ＨＵＤからＨＵＥへの接続のあるハイブリッド・ユ
ニットの閉ループが存在するべきではない；２．いずれのハイブリッド・ユニットも、２個以上のＨ
ＵＥリンクを持つべきではない；３．なるべく多数のハイブリッド・ユニットがＨＵＥリ
ンクを持つべきである。

【００６６】若し該回路網への（即ち、分配ユニットへ
の）接続が可能であるならば、条件３は全てのハイブリ
ッド・ユニットがＨＵＥリンクを有することを意味し、
条件１は、全ての、階層的に上のハイブリッド・ユニッ
トを通る経路の全てが結局は分配ユニットで終わらなけ
ればならないことを意味する。スイッチング回路網への
接続が不可能であるならば、これらの条件は、正確に一
つのハイブリッド・ユニットがＨＵＥリンクを持たなく
て、即ち、親ハイブリッド・ユニットになり、他の全て
のハイブリッド・ユニットが、その親ハイブリッド・ユ
ニットへの階層的に上の経路を形成するという結果をも
たらす。

【００６７】私達は、分配ユニット、ハイブリッド・ユ
ニット、及び端末ユニットの任意のトポロジーを許すス
パンニング・ツリー・アルゴリズムを使ってメカニズム
を説明する。隣接のハイブリッド・ユニットのサブネッ
トワークに加えて、該サブネットワークに隣接する分配
ユニット及び端末ユニットのトポロジーが、いずれの２
個のユニットの間にも代替の経路が無く、且つ、結合さ
れたハイブリッド・ユニットの組から分配ユニットへ唯
一のリンクがある様に制限されているならば、このメカ
ニズムの簡単化が可能である。

【００６８】自動構成を可能にするために、ＨＵハロー
と呼ばれる新しい制御メッセージが定義される。これ
は、隣接するハイブリッド・ユニット同士が相互にハイ
ブリッド・ユニットと認識することを可能にすると共
に、ハイブリッド・ユニットがスパンニング・ツリー・
アルゴリズムを使うのを可能にする或る情報を内蔵して
いる。ハイブリッド・ユニットは、自分が受け取るＨＵ
ハローからの情報を、自分自身のローカル情報と組み合
わせることによって該アルゴリズムを使う。

【００６９】該スパンニング・ツリー・アルゴリズム
は、任意の物理的トポロジーから該サブネットワークに
ついての単一接続された論理トポロジーを生成し、更
に、該サブネットワークのハイブリッド・ユニットが一
緒に正しく動作する様に各ハイブリッド・ユニットがそ
のリンクのＨＵＤ／ＨＵＥ状態についてその隣接のハイ
ブリッド・ユニットと強制的に合意させ。該アルゴリズ
ムは、該サブネットワークにわたるツリーの根として単
一のハイブリッド・ユニットを選択するが、この目的の
ために、最高の優先順位のハイブリッド・ユニットを選
ぶ（後述する様に）。

【００７０】優先順位方式は、該アルゴリズムが全ハイ
ブリッド・ユニットサブネットワークにおいて、それら
が隣接分配ユニットを持っても持たなくても、動作する
こととなる様に設計される。ハイブリッド・ユニットが
隣接分配ユニットを持つならば、その本来の優先順位
は、どのハイブリッド・ユニットの本来の優先順位より
も高い、押し上げられた優先順位と置換される。従っ
て、隣接する分配ユニットが存在する場合には、該アル
ゴリズムは、隣接する分配ユニットを有する（単一の）
ハイブリッド・ユニットを根ハイブリッド・ユニットと
して常に選択する。

【００７１】該スパンニング・ツリー・アルゴリズムは
ハイブリッド・ユニットのサブネットワークの全体にわ
たって作動する；処理は個々のハイブリッド・ユニット
において実行され、該アルゴリズムの目的のために、そ
れらの間の通信はＨＵハロー・メッセージによる。よっ
て、該アルゴリズムの動作は該サブネットワークの種々
のハイブリッド・ユニット間に分配される。各々のハイ
ブリッド・ユニットにおける処理は、該ユニットのいず
れかの隣接のものの状態が顕著な態様で変化する毎に反
復される動作の系列（サイクル）から成る。サイクルが
ユニットにおいて開始されると、そのサイクルは自動的
に完了まで進行する。最後の結果は、最高の優先順位の
ハイブリッド・ユニットが根として選択され、それに対
して他の全てのハイブリッド・ユニットが、単純な接続
パターンで下位となる。これは、或るリンクをデータ・
メッセージの転送のために実際上動作不能とすることを
含むことがある。

【００７２】該アルゴリズムの動作は、該システムの状
態の変化（例えばリンク又は分配ユニット又はハイブリ
ッド・ユニットが動作状態となり或いは動作不能状態に
なる）が生じたときに開始される。これは、或る変化
（例えば、リンクが動作状態となり或いは動作不能とな
るなど）を指摘することにより検出されることが出来
る。

【００７３】ユニットにおける該アルゴリズムの各サイ
クルは図６にブロック７０〜７２として示されている３
個の連続する段階Ｉ−III から成る。段階Ｉにおいて、
優先順位、根コスト、及び宛先が各リンクについて決定
される。段階IIでは、最高優先順位リンクが決定され
る。段階III では、各リンクの状態が、段階Ｉ及びIIで
計算された情報からＨＵＤ又はＨＵＥにセットされる。
この３段階は連続して行われて、該ユニットはその後に
待機状態（ブロック７３）に入り、変化が生じるまでそ
の状態にとどまる。変化は、リンクの作動状態や、隣の
もののＨＵハロー・メッセージの内容などの、スパンニ
ング・ツリー・アルゴリズムへの入力として使われる状
態変数のいずれかであることが出来る。

【００７４】ハイブリッド・ユニットは、その全てのリ
ンクでＨＵハロー・メッセージを送る。隣接する分配ユ
ニット及び端末ユニットはこれらのメッセージを無視す
る。隣接するハイブリッド・ユニットだけが、その内容
を受け取って、これに働き掛ける。ＨＵハロー・メッセ
ージの内容はリンクに依存し、優先順位・フィールド及
びコスト・フィールドを包含する。優先順位は、全ての
リンク特性（該ハロー・メッセージを送るべきリンクを
除く）と該ハイブリッド・ユニット自体の優先順位とか
ら最高の優先順位にセットされる。コスト・フィールド
は、ハイブリッド・ユニットから根ハイブリッド・ユニ
ットへの経路の累積コストを包含する；これは、該ハイ
ブリッド・ユニットから根ハイブリッド・ユニットへの
経路上のリンクの各々のコストの合計である。

【００７５】スパンニング・ツリー・アルゴリズムは、
同じ種類の（例えばハイブリッド・ユニット、或いはリ
ンクなど）の異なる存在間で種々の選択を行うことを必
要とする。これらの選択のために、それらの存在の各々
は優先順位と呼ばれる値を有し、選択は、最高の優先順
位の存在を選択することにより行われる。便宜上、これ
らの優先順位は、無符号整数として定義され、より低い
整数値がより高い優先順位を持つ。また、便宜上、別々
の優先順位をいろいろに組み合わせて優先順位比較を行
う。

【００７６】特に、ＨＵハロー・メッセージの優先順位
フィールドは３個のサブフィールドの連鎖であり、それ
は、重要性の下降順に、ハイブリッド・ユニットが隣接
の分配ユニットを持つならば０であり、それ以外では１
となる単一のビットであるＤＵビットと、オペレータに
より構成可能なハイブリッド・ユニット優先順位値と、
独自の識別値ＨＵ−ＩＤと、である。最高の優先順位は
最低値として取る（組み合わされたビットフィールドを
無符号数として扱う）。私達は、ｘを最も重要なフィー
ルドとしてｘ、ｙ、ｚを結び付けることにより形成され
る優先順位について＜ｘ，ｙ，ｚ＞という記号を用い
る。

【００７７】ハイブリッド・ユニット優先順位を用い
て、該サブネットワークに取り付けられている分配ユニ
ットが無い場合に所望のハイブリッド・ユニットが根と
なる様に該ハイブリッド・ユニットを手操作で構成する
ことが出来る；ＨＵ−ＩＤフィールドは、該サブネット
ワーク内の各ハイブリッド・ユニットについて独特でな
ければならない。自動再構成可能なハイブリッド・ユニット図５は自動構成のハイブリッド・ユニットの回路（図４
に示されているものに付加される）のブロック図であ
る。主な構成要素は、レジスター６１の組と、リンク・
テーブル６２と、隣接ユニット・テーブル６３と、自動
構成制御論理６４と、ＨＵハロー生成装置６６とであ
り、このＨＵハロー生成装置は、タイマー６５により制
御されて、該ハイブリッド・ユニットのリンクの各々で
ＨＵハロー・メッセージを定期的に送る。削除クロック
６８及び６９は、テーブル６２及び６３のタイマー・セ
クション６２−Ｔ及び６３−Ｔと関連して動作して、若
し適当な時間限度内に項目を更新するメッセージが受信
されなければ、該項目をこれらのテーブルから除去す
る。各ハイブリッド・ユニットで適用される該スパンニ
ング・ツリー・アルゴリズムの動作を、この回路と一緒
に説明することが出来る。

【００７８】ＨＵハロー受信装置６７に受信されたＨＵ
ハロー・メッセージは、隣接するハイブリッド・ユニッ
トについての情報をハイブリッド・ユニット隣接テーブ
ル６３内に維持する。その情報は、その上に隣接ユニッ
トが存在するところのリンクの識別子（リンクＩＤ）、
セクション６３−ＬＩＤに保持される、と；ＨＵハロー
・メッセージに含まれる優先順位値、セクション６３−
ＰＲに保持される、と；ＨＵハロー・メッセージに含ま
れるコスト値（隣接ハイブリッド・ユニットから根ハイ
ブリッド・ユニットへの経路の報告されたコスト）、セ
クション６３−ＣＳＴに保持される、と；ＨＵハロー・
メッセージに含まれる送信側ハイブリッド・ユニットの
識別子、セクション６３−ＩＤに保持される、とから成
る。（ＬＡＮなどのマルチ・アクセス・リンク上には、
隣接する多数のハイブリッド・ユニットがあり得ること
は当然である）。

【００７９】ハイブリッド・ユニットはリンク・テーブ
ル６２も維持する。このテーブルの各項目は、該ハイブ
リッド・ユニットのリンクの一つについての情報を記録
する。セクション６２−ＬＩＤのリンクＩＤは、リンク
識別子（該ハイブリッド・ユニット内のリンクに独特で
ある）である。セクション６２−ＣＳＴに保持されてい
るコストは、スパンニング・ツリー・アルゴリズムで一
つのリンクを他のリンクに優先させて選ぶ好みを決定す
るためにオペレータによりセットされる値である。セク
ション６２−ＤＵに保持される分配ユニット隣接ユニッ
トは、図４の分配ユニット隣接ユニット・テーブル４５
がそのリンク上の分配ユニットについての項目を含んで
いるならば図４のＤＵハロー受信論理４４によって１
（真）にセットされ、それ以外では０（偽）にセットさ
れる論理値（単一ビット）である。

【００８０】リンク・テーブル６２の各リンク項目は、
リンク優先順位セクション６２−ＬＰＲを含む。リンク
優先順位が決定される方法について後述する。各リンク
項目は、セクション６２−ＨＭＰＲに保持されるハロー
・メッセージ優先順位も含んでおり、これは、該リンク
・テーブル内の他の全てのリンクと、該ハイブリッド・
ユニット自体の優先順位との中の最高のものである。Ｈ
Ｕハロー生成装置６６は該ハイブリッド・ユニットのリ
ンクの各々で定期的にＨＵハロー・メッセージを送る
が、その内容はリンクに依存する；特に、ＨＵハロー・
メッセージの優先順位フィールドはリンク・テーブル６
２内の適切な項目から優先順位値６２−ＨＭＰＲにセッ
トされ、コスト・フィールドはレジスター６１−ＲＣＳ
Ｔ内の値にセットされる。

【００８１】レジスター６１の組は、ハイブリッド・ユ
ニット識別子レジスター６１−ＨＵＩＤとハイブリッド
・ユニット優先順位レジスター６１−ＨＵＰＲとを含
む。レジスター６１−ＨＵＩＤはハイブリッド・ユニッ
トの識別子ＨＵ−ＩＤを記憶する。これはサブネットワ
ーク内の全てのハイブリッド・ユニットの中で独特でな
ければならない；それは、オペレータによって構成さ
れ、或いは該ハイブリッド・ユニットの他の何らかの独
特の性質から導出されることが出来る。レジスター６１
−ＨＵＰＲは該ハイブリッド・ユニットのハイブリッド
・ユニット優先順位を記憶する。これは、スパンニング
・ツリーの根を選ぶときに該サブネットワーク内の一つ
のハイブリッド・ユニットを他のものより優先させる好
みを決定するためにオペレータによってセットされる。

【００８２】レジスター６１の組の中の他の３個のレジ
スターは制御論理６４によってセットされるが、これは
リンク・テーブル６２内の値もセットする。制御論理６
４は、スパンニング・ツリー・アルゴリズムを具体化す
るものであり、これは３個の連続する段階から成る。制
御論理６４の動作は、いずれかのテーブルから該論理へ
の入力として使われるいずれかの値の何らかの変化に応
じてトリガーされることが出来る。

【００８３】段階Ｉの１回目の実行の前に、該システム
は、レジスター６１−ＲＣＳＴを０にセットし、リンク
・テーブルにおいてセクション６２−ＨＭＰＲを各リン
クについて＜１，６１−ＨＵＰＲ，６１−ＨＵＩＤ＞と
いう値にセットすることによって初期設定される。段階Ｉ段階１において、制御論理６４は、各リンクについて、
優先順位と、根コストと、宛先とを決定して、それらを
リンク・テーブル６２内のそのリンクについての項目に
（それぞれ、優先順位セクション６２−ＬＰＲ、根コス
ト・セクション６２−ＲＣＳＴ、及び宛先セクション６
２−ＤＥＳに）セットする。各リンクについての宛先フ
ィールド６２−ＤＥＳは、マルチ・アクセス・リンクに
おいて、２個以上のハイブリッド・ユニットが該リンク
をスパンニング・ツリー根から離れているべく計算でき
る場合に、そのリンクでＤＵとして作用するべきハイブ
リッド・ユニットを一つだけ選択するのに使われる。該
リンク上で最高の優先順位のハイブリッド・ユニット
は、宛先を１（真）にセットしてＤＵとして作用するの
に対して、そのリンク上の、該リンクがそれについてス
パンニング・ツリー根から離れているところの、他の全
てのハイブリッド・ユニットは、宛先を０（偽）にセッ
トし、そのリンクでＨＵハローだけを送受信する。

【００８４】テーブル６２内の各リンクについて、制御
論理は、該リンク上の全ての隣接ユニットの優先順位か
ら導出され（隣接ユニット・テーブル６３から得られ
る）、該ハイブリッド・ユニット自体によってこのリン
クでＨＵハローで送られる優先順位を含む優先順位の組
から最高優先順位を発見する。図７は段階Ｉについての
略式の流れ図である。第１ブロック８０は、リンク・テ
ーブル６２に列挙されているリンクを順に処理させる判
定ブロックである。各リンクについて、ブロック８１〜
８６の適切なシーケンスが行われ、その後にコントロー
ルはブロック８０に戻り、次のリンクが処理される。全
てのリンクが処理されたときに段階Ｉは終わり、ブロッ
ク８０から段階IIへのＮ出口が取られる（図８）。

【００８５】リンクがブロック８０で選択された後、始
めに行われる動作はブロック８１の動作であり、そのリ
ンクについてのリンク値を初期化する。よって、リンク
宛先６２−ＤＥＳは１（真）にセットされ、リンク優先
順位６２−ＬＰＲはハロー・メッセージ６２−ＨＭＰＲ
についての優先順位にセットされ、リンク根コスト６２
−ＲＣＳＴはレジスターの組６１の根コスト６１−ＲＣ
ＳＴにセットされる。

【００８６】そのとき、そのリンクについての分配ユニ
ット数６２−ＤＵがブロック８２で検査される。若しこ
れが１で、該リンクが隣接する分配ユニットを持ってい
ることを示しているならば、ブロック８３が行われる。
このブロックにおいて、リンク優先順位６２−ＰＲは＜
０，６１−ＨＵＰＲ，６１−ＨＵＩＤ＞にセットされ
る。該リンクについての根コスト６２−ＲＣＳＴは該リ
ンクについてのコスト６２−ＣＳＴにセットされる。最
後に、該リンクについての宛先６２−ＤＥＳは０にセッ
トされる。

【００８７】ブロック８０において分配ユニット数６２
−ＤＵが０であると分かると、ブロック８４が続く。こ
の判定ブロックは、現在のリンクについて隣接ユニット
・テーブル６３に列挙されているハイブリッド・ユニッ
トを順に処理させる；全てが処理されたとき、動作は次
のリンクについてのブロック８０に戻る。ブロック８４
にブロック８５が続くが、これは、優先順位フィールド
＜６２−ＰＲ，６２−ＲＣＳＴ，６１−ＨＵＩＤ＞が優
先順位フィールド＜６３−ＰＲ，（６３−ＣＳＴ＋６２
−ＣＳＴ）、６３−ＩＤ＞より大きいか否か試験する。
若しそうでなければ、何らの行動も行われず、システム
はブロック８４に戻って、該リンクについての次のハイ
ブリッド・ユニットに進む。若しそうならば、ブロック
８６において、リンク優先順位６２−ＰＲはハイブリッ
ド・ユニット優先順位６３−ＰＲと置換され、リンク根
コスト６２−ＲＣＳＴは、このリンクのリンク・コスト
６２−ＣＳＴと、この隣接ユニットからのＨＵハローで
報告された根コスト６３−ＣＳＴとの和にセットされ
る。リンク宛先６２−ＤＥＳは０にセットされる；その
後システムはブロック８４に戻って、そのリンクについ
ての次の分配ユニットに進む。

【００８８】この様にしてリンクは順に処理され、隣接
ユニットとしてハイブリッド・ユニットを伴う各リンク
について、処理は、これらのハイブリッド・ユニットに
ついて順に行われる。段階Ｉの結果として、制御論理６
４は、優先順位６２−ＰＲ、根コスト６２−ＲＣＳＴ、
及び宛先６２−ＤＥＳの値を各リンクについてリンク・
テーブルにセットする。段階 II 全てのリンクの優先順位、根コスト、及び宛先が段階Ｉ
で決定された後、段階IIが続き、この段階は再び該リン
クを順に処理する。この段階において、制御論理６４
は、最高優先順位リンクを、即ち、最高の優先順位６２
−ＰＲ及び根コスト６２−ＲＣＳＴのリンクを、決定す
る。若し２個以上のリンクが同じ最高優先順位を有する
ならば、最高のリンクＩＤ（テーブル６２のリンク項目
のセクション６２−ＬＩＤ）を伴うリンクが選ばれる。
最高優先順位回路のリンクＩＤが根リンクＩＤレジスタ
ー６１−ＲＬＩＤにセットされる。若し該ハイブリッド
・ユニット自体が、そのリンクのいずれの優先順位より
も高い優先順位を有するならば、根リンクＩＤレジスタ
ーは０にセットされる。これは、根リンクが無くて、該
ハイブリッド・ユニットが孤立したサブネットワークに
おけるスパンニング・ツリー根であることを意味する。
最高優先順位は、計算された優先順位レジスター６１−
ＣＰＲにセットされる。最高優先順位リンクについて根
コスト（又は、該ＨＵがスパンニング・ツリー根であっ
て、隣接するＤＵを持たなければ、０）はレジスター根
コスト６１−ＲＣＳＴにセットされる。

【００８９】段階II（図８）は初期化ブロック９０から
始まり、このブロックは、レジスター６１−ＲＬＩＤ内
のハイブリッド・ユニット根リンクＩＤと、レジスタ６
１−ＲＣＳＴ内のハイブリッド・ユニット根コストとの
両方を０に初期化する。これにブロック９０が続き、こ
のブロックは、リンク・テーブル６２に列挙されている
リンクを順に処理させる判定ブロックである。各リンク
について、ブロック９２から９８までの適切なシーケン
スが行われる；その後コントロールはブロック９０にも
取り、次のリンクが処理される。全てのリンクが処理さ
れたとき、段階IIは完了し、ブロック９０から段階III
へのＮ出口が取られる（図９）。

【００９０】ブロック９２は、リンク優先順位６２−Ｐ
Ｒが、そのリンクで送られるＨＵハロー・メッセージに
ついてのハロー・メッセージ優先順位６２−ＨＭＰＲに
等しいか否か試験する。若しそうならば、何も行われ
ず、システムはブロック９１に戻って次のリンクに移行
する。若しそうでなければ、次のブロックは９３であ
る。

【００９１】ブロック９３は、ハイブリッド・ユニット
の優先順位フィールド＜６１−ＣＰＲ，６１−ＲＣＳＴ
＞を該リンクの優先順位フィールド＜６２−ＰＲ，６２
−ＲＣＳＴ＞と比較する。その結果が、該ハイブリッド
・ユニットの優先順位フィールドがリンクの優先順位フ
ィールドより小さいということであるならば、何も行わ
れず、システムはブロック９１に戻って次のリンクへ移
行する。若しその２個のフィールドが等しければ、該ハ
イブリッド・ユニットのリンク識別子６１−ＲＬＩＤが
０であるか否か調べる検査が行われる（ブロック９５）
と共に、該リンクの識別子６２−ＬＩＤが該ハイブリッ
ド・ユニットの根リンク識別子６１−ＲＬＩＤより小さ
いか否か調べる検査が行われる（ブロック９６）。該ハ
イブリッド・ユニットのリンク識別子が０であるか、又
は該リンクの識別子より大きければ、何も行われず、シ
ステムはブロック９１に戻って次のリンクへ移行する。
若しハイブリッド・ユニットのリンク識別子が０より大
きくて該リンクの識別子より小さいなら、それは該リン
クの識別子に等しくセットされ（ブロック９７）、シス
テムはブロック９１に戻って次のリンクに移行する。最
後に、若し該ハイブリッド・ユニットの優先順位フィー
ルドが該リンクの優先順位フィールドより大きければ、
該ハイブリッド・ユニットのコスト優先順位６１−ＣＰ
Ｒ、根コスト６１−ＲＣＳＴ、及び根リンクＩＤ６１−
ＲＬＩＤは、該リンクの優先順位６２−ＬＰＲ、根コス
ト６２−ＲＳＣＴ、及びリンクＩＤ６２−ＬＩＤに一致
するようにセットされ、その後にシステムはブロック９
１に戻って次のリンクへ移行する。

【００９２】この様にしてリンクは、段階Ｉの場合と同
様に順に処理される。このプロセスが終わると、段階II
は終了する。段階 III 段階III （図９）が続き、これは再びリンクを順に処理
する。この段階において、各リンクはＨＵＤ又はＨＵＥ
状態にセットされ、そのハロー・メッセージ優先順位が
セットされる。ブロック１００は、リンク・テーブル６
２に列挙されているリンクを順に処理させる判定ブロッ
クである。各リンクについて、ハロー・メッセージ優先
順位６２−ＨＭＰＲは、他の全てのリンク（それ自体処
理されているリンクを除く）の優先順位と該ハイブリッ
ド・ユニットの優先順位との中の最高のものにセットさ
れる（ブロック１０１）。ブロック１０２は、該リンク
のリンクＩＤ６２−ＬＩＤが根リンクＩＤレジスター６
１−ＲＬＩＤのそれと同じであるか否か試験する；若し
そうならば、該リンクはＨＵＥにセットされる（ブロッ
ク１０３）。若しそうでなければ、ブロック１０４は、
該リンクの宛先６２−ＤＥＳが１（真）であるか否か試
験する。若しそうであれば、状態６２−ＳＴはＨＵＤに
セットされる（ブロック１０５）；若しそうでなけれ
ば、状態は、該ハイブリッド・ユニットがそのリンクで
ＨＵハロー・メッセージだけを送り、ＤＵハロー・メッ
セージやＥＵハロー・メッセージを送らない特別のナル
状態ＨＵＮにセットされる（ブロック１０６）。

【００９３】全てのリンクが段階III で処理されたと
き、スパンニング・ツリー・アルゴリズムは終了する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ハイブリッド・ユニットを含む通信システムの
ブロック図である。

【図２】端末ユニットのブロック図であり、その経路指
定テーブルへの特別の参照を伴う。

【図３】分配ユニットのブロック図であり、その経路指
定テーブルへの特別の参照を伴う。

【図４】単純なハイブリッド・ユニットのブロック図で
あり、その経路指定テーブルへの特別の参照を伴う。

【図５】図４に示されているものに付加された自動再構
成可能なハイブリッド・ユニットの構成要素のブロック
図である。

【図６】図５のハイブリッド・ユニットの動作の一般的
流れ図である。

【図７】図６のブロックを詳細に示す。

【図８】図６のブロックを詳細に示す。

【図９】図６のブロックを詳細に示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジョンアントニーハーパーイギリスリーディングアールジー３２エイエヌサウスコートロードキングスウッドコート３ (72)発明者イアンマイケルチャールズシャンドイギリスサリーケイティー11 ２ディーユーコーバムバーリーパーク 58

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通信リンクによって相互に接続された端
末ユニット（ＥＵと略記する）及び分配ユニット（ＤＵ
と略記する）から成る通信回路網において、各端末ユニ
ットは該ユニットを特定する少なくとも一つの回路網サ
ービス・アクセス点（ＮＳＡＰ）を有し、各分配ユニッ
トは、該回路網を通して端末ユニット間でデータ・パケ
ットを経路指定するための経路指定テーブルを包含して
おり、該ユニットは、ユニットの種類を指示し該端末ユ
ニットのＮＳＡＰを包含するハロー・メッセージを交換
することによって、その隣接のユニットについての知識
を維持し、該ＤＵは集合的に全てのＮＳＡＰに関する完
全な情報を維持し、ハイブリッド・ユニット（ＨＵ）
は、その上でＥＵをシミュレートするところの一つのリ
ンク（ＨＵＥリンク）と、その上でＤＵをシミュレート
するところの複数のリンク（ＨＵＤリンク）とを有し、
そのＨＵＤリンクで受信する全てのＥＵのＮＳＡＰを包
含するＥＵハロー・メッセージをＨＵＥリンクで送り、
ＨＵＤリンクでＤＵハロー・メッセージを送ることを特
徴とするもの。
【請求項２】該通信リンクはローカル・エリア・ネッ
トワーク（ＬＡＮ）を包含することを特徴とする請求項
１に記載のハイブリッド・ユニット。
【請求項３】ＥＵの経路指定テーブルが内蔵すること
の出来るＮＳＡＰの数に所定の限界があることを特徴と
する請求項１又は２に記載のハイブリッド・ユニット。
【請求項４】該ハイブリッド・ユニットに内蔵される
経路指定テーブルは、該ＨＵに受信されたＥＵハロー・
メッセージに含まれる全てのＮＳＡＰのリストを内蔵す
るＮＳＡＰテーブルと、該ハイブリッド・ユニットが接
続されている分配ユニットのリストを内蔵する分配ユニ
ット・テーブルとから成ることを特徴とする請求項１又
は２に記載のハイブリッド・ユニット。
【請求項５】ハイブリッド・ユニットは、そのリンク
の割当てを変更するために再構成可能であることを特徴
とする請求項１又は２に記載のハイブリッド・ユニッ
ト。
【請求項６】ハイブリッド・ユニットは手操作で再構
成可能であることを特徴とする請求項５に記載のハイブ
リッド・ユニット。
【請求項７】ハイブリッド・ユニットは自動的に再構
成可能であることを特徴とする請求項５に記載のハイブ
リッド・ユニット。
【請求項８】ハイブリッド・ユニットは、接続されて
いるハイブリッド・ユニットのサブネットワークから、
単一のハイブリッド・ユニットを、全ての隣接するハイ
ブリッド・ユニットにＨＵＤリンクを与える根ユニット
として選択するスパンニング・ツリー・アルゴリズムを
具体化するものであり、若し該サブネットワークが孤立
していなければ、その選択は、分配ユニットに隣接する
ハイブリッド・ユニットの選択となることを特徴とする
請求項７に記載のハイブリッド・ユニット。