JPH06224920A - マルチメディア・ネットワーク・バス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速通信ネットワークと複数のユーザとの間
で等時データおよびパケット・データを効率的に伝送す
るための方法および装置を提供することである。 【構成】 マルチメディア・ネットワーク・バス（ＭＮ
Ｎバス）およびコントローラ（ＭＭＮＣ）は、単一の高
速ネットワークと複数のユーザ・ネットワーク・インタ
フェース（ＵＮＩ）の間の分散媒体として機能する。Ｍ
ＭＮＣは、複数の等時チャネルおよびパケット・チャネ
ルを割り振って、ＭＭＮバスを介してユーザに分配す
る。ＭＭＮＣは、標準時間セグメントまたはマスタ・サ
イクルで情報を送信する。開始信号が伝送された後、一
連の制御ブロックが送信される。第１のタイプの制御ブ
ロックは、ＭＭＮＣから各ＵＮＩへの通信に使用され
る。第２のタイプの制御ブロックは、各ＵＮＩからＭＭ
ＮＣへの伝送に使用される。どちらのタイプの制御ブロ
ックも、呼設定、呼肯定応答、チャネル割振り、呼終
了、およびパケット・データ要求に使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、高速ネットワークと
複数のローカル・エリア・ネットワークの間で複数のタ
イプのデータを伝送する技術の分野に関する。より詳細
に言うと、本願発明は、等時データ転送とパケット・デ
ータ転送を様々な形で混合する必要があるマルチメディ
ア・アプリケーションで使用するように設計された方法
および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この数十年の間に、高速で信頼性の高い
情報転送に対する企業の需要が不断に増大してきた。初
期には、通信は「モノメディア」であった。すなわち、
通信に使用されたデータは１タイプだけであった。その
ようなアプリケーションの典型的な例は、電話回線を介
する音声伝送と端末へのデータ伝送である。技術が進歩
するにつれて、１０００ＭＢ／秒の範囲の高速ネットワ
ーク（ＦＤＤＩ、ＤＱＤＢ、Ｂ−ＩＳＤＮなど）が開発
された。そのようなネットワークは、それ以前よりもか
なり多くの情報の伝送をサポートすることができた。そ
のような技術によって、複数のタイプのデータを統合す
るマルチメディア通信が使用可能になり、マルチメディ
ア通信の需要が増大した。そのようなマルチメディア通
信の一般的な例には、異なる場所にいる複数の人による
テレビ会議がある。テレビ会議では、端末上に図形やデ
ータが同時に表示される。また、この種のアプリケーシ
ョンでは、複数の当事者がお互いに顔を見ながら話すこ
とができ、かつ討議中の図や文書にアクセスすることが
できる。

【０００３】マルチメディア・アプリケーションを実施
するには、動画、音声、およびデータを同時に伝送する
必要がある。これを費用効果の高い形で行うには若干の
困難がある。なぜなら、各タイプのデータのトラフィッ
ク特性およびトラフィック要件が異なるからである。た
とえば、リアルタイム等時情報（動画や音声など）で
は、遅延時間限界を制御する必要がある。すなわち、一
貫した固定通信チャネルを確保するため、そのようなデ
ータに高い優先順位を与え、ネットワーク帯域幅を保証
しなければならない。これとは対照的に、非同期データ
（図形や文書など）は、遅延時間の変動の影響を受け
ず、パケット・フォーマットで送信することができる。
本質的に、この低優先順位データは固定チャネルを必要
としない。しかし、そのようなデータが高優先順位の等
時伝送によって完全に締め出されることがないよう、非
同期伝送に一定のチャネル資源が割り当てられるように
配慮しなければならない。

【０００４】マルチメディア・アプリケーションにおけ
る初期の開発は、高速ネットワーク上でマルチメディア
混合データを伝送するための効率的な手段の実現を主眼
としていた。各タイプのデータごとに別々の独立に動作
する伝送機構を使用できることは明白である。しかし、
この方法では、コストの問題（機構が重複するため）と
同期化の問題が発生する。したがって、１つまたは複数
のチャネル上で多重混合データを同時に伝送するための
方式が開発された。言うまでもなく、最も簡単な方法
は、固定時間スロット構成である。この機構において
は、異なる各タイプのデータごとに固定量の伝送資源が
割り当てられる。しかし、この解決策には、様々なタイ
プの情報の異なる遅延時間要件に対応する手段がないと
いう欠陥があることが分かった。さらに、固定割当てで
は、等時データ用の帯域が十分に利用されず、一方パケ
ット・データ帯域は１００％の利用率で稼働され、未処
理データが残る可能性がある。その上、固定割当てで
は、可変数の等時チャネルを提供することはできない。
トラフィック要件を犠牲にせずに資源を有効に使用する
ために、各種の割振り方式が開発された。そのような構
造の例として、ツン＝パオ・リン（Tzung-Pao Lin）の
論文"Performance Characterization For a Dual-Chann
el Multimedia Multiplexor"（1990 IEEE Region 10 Co
nference on Computer and Communications Systems、
１９９０年９月２４日〜２７日、会議議事録、第２巻、
６６７ページ）が挙げられる。

【０００５】高速ネットワークの資源割振りに伴う問題
と同じ問題が、高速ネットワークからユーザ・インタフ
ェースまでデータをうまく伝送しなければならないとき
にも発生する。米国特許第４６９８８０２号は、問題の
この局面に対する１つの解決策を提供している。この特
許は、高速ネットワークと１人のユーザの間での伝送に
使用できるバスを開示している。この特許では、パケッ
ト・データに一定の最小数のタイム・スロットを割り当
てられる、タイム・スロット方式を使用している。この
ため、パケット・データが完全にブロック化されること
はない。さらに、この特許の方式は、現在等時トラフィ
ックが使用していないすべてのタイム・スロットをパケ
ット・トラフィックが使用できるようにするという点で
動的である。しかし、この特許の方式は、複数の等時チ
ャネルを提供しない。

【０００６】しかし、真に効率的なマルチメディア通信
を可能にするには、２つの追加因子を検討する必要があ
る。まず、高速ネットワークで必要な伝送機構は、高価
であることが多く、導入に一定の困難を伴う（たとえ
ば、光ファイバ・ネットワークでは、ケーブルを接続す
る際、およびケーブルを非線形経路に敷設する際に独特
の問題が生じる）。これとは対照的に、ローカル・エリ
ア・ネットワークは通常、導入も接続も容易な対より線
を使用している。したがって、最も効果的な通信ネット
ワークは、高速ネットワークと複数のローカル・エリア
・ネットワークとの間の２方向データ・トラフィック手
段を必要とすることになる。第２に、隣接するＬＡＮ上
のユーザが（高価な）高速ネットワークを使用しなくて
も相互に通信できる場合、高速ネットワーク資源に対す
る負荷が軽減される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本願発明の１目的は、
高速通信ネットワークと複数のユーザとの間で等時デー
タおよびパケット・データを効率的に伝送するための方
法および装置を提供することである。

【０００８】本願発明のもう１つの目的は、そのような
伝送が、等時データおよびパケット・データの様々なト
ラフィック特性に対処でき、なおかつ伝送機構を効率的
に使用できるようにすることである。

【０００９】本願発明のもう１つの目的は、可変等時帯
域幅および可変パケット帯域幅と可変数の等時チャネル
の動的割振りを可能にすることによって、効果的なマル
チメディア・バス・アーキテクチャを提供することであ
る。

【００１０】本願発明のもう１つの目的は、高速ネット
ワークとローカル・エリア・ネットワークの間での費用
効果の高い通信を提供することである。

【００１１】本願発明のもう１つの目的は、本願発明の
方法および装置によって、高速通信ネットワークを使用
せずに、該装置に接続されたユーザ間での効果的な通信
を提供できるようにすることである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願発明は、バックボー
ン・ネットワークまたは広域ネットワークのユーザと複
数のローカル・エリア・ネットワーク・ユーザとの間で
等時データおよびパケット・データを伝送するための、
改良されたマルチメディア・バスおよび制御プロトコル
を提供することによって、従来技術の前述の問題点およ
び欠陥を解消し、技術的な進歩を達成する。

【００１３】本願発明は、単一の高速ネットワークと複
数のユーザ・ネットワーク・インタフェース（ＵＮＩ）
の間の分散媒体として機能するマルチメディア・ネット
ワーク・バス（ＭＭＮバス）およびコントローラ（ＭＭ
ＮＣ）を含む。ＭＭＮＣは、複数の等時チャネルおよび
パケット・チャネルを割り振り、ＭＭＮバス上のユーザ
に分配する。

【００１４】本願発明では、ＭＭＮＣは標準時間セグメ
ントまたはマスタ・サイクル中に情報を送信する。各マ
スタ・サイクルは、開始信号によって開始される。開始
信号に続いて、一連の制御ブロックが送信される。第１
のタイプの制御ブロックは、ＭＭＮＣから各ＵＮＩへの
通信に使用される。ＭＭＮバスに接続された各ＵＮＩご
とに１ブロックのそのような制御データが送信される。
第２のタイプの制御ブロックは、各ＵＮＩからＭＭＮＣ
への伝送に使用される。この場合も、ＭＭＮバスに接続
された各ＵＮＩごとに１ブロックのそのような制御デー
タが送信される。どちらのタイプの制御ブロックも、呼
設定、呼肯定応答、チャネル割振り、および呼終了に使
用される。

【００１５】両方の組の制御ブロックの伝送後、一連の
等時転送の開始を示す信号が送信される。各ＵＮＩは、
転送の数を追跡し、受信または送信すべき転送を識別す
る。

【００１６】等時チャネル伝送の終了後、２つのことが
行われる。まず、ＭＭＮＣがそれ自体のアドレス、また
はＵＮＩのアドレスを送信する（このアドレスは、関連
パケットの伝送が終了するまで連続して送信される）。
次に、そのアドレスが送信されたユニットによって、パ
ケット伝送の開始を示すパケット開始信号が送信され
る。各パケットは、宛先アドレスを含む。各ＵＮＩおよ
びＭＭＮＣは、宛先アドレスをそれ自体のアドレスと比
較して検査する。一致する場合は、その装置がパケット
を受信する。パケット終了信号は、第１のパケットの伝
送の終了を示す。

【００１７】次のパケット伝送が保留中の場合、前段で
説明した手順が繰り返される。しかし、パケット転送を
完了するのに十分な時間がマスタ・サイクルに残ってい
ない場合、ＭＭＮＣは転送を中断し、中断信号を送信す
る。この中断信号は、次のサイクルで、等時チャネル転
送が完了するまで送信され続ける。また、制御データお
よび等時チャネルの転送中にもアドレス信号が連続して
送信される。等時伝送が終了すると、ＭＭＮＣは中断信
号の送信を放棄、すなわち中止し、パケット開始信号を
送信する。そうすると、パケット・データ伝送が、中断
された点から開始する（すなわち、ヘッダ・フィール
ド、宛先アドレス・フィールド、発信元アドレス・フィ
ールド、および長さフィールドは、以前に伝送されてい
れば再伝送されない）。

【００１８】ＭＭＮバスが等時チャネルを提供して、適
切な帯域幅がビデオ、音声、およびその他のタイプの等
時データの専用にできるようにすることに留意された
い。等時チャネルは、バス上でパケット転送よりも優先
される。さらに、本願発明は任意の数（実際には、可変
数）の等時チャネルの伝送を可能にする。同様に、中断
機能によって、パケット・トラフィックによる等時トラ
フィックのブロックが妨げられ、必要に応じて異なる等
時チャネルおよび帯域幅の割振りが可能になるので、等
時チャネルに必要な帯域幅が確保される。

【００１９】

【実施例】図１は、複数のユーザ・ネットワーク・イン
タフェース（ＵＮＩ）上の１組のユーザに高速等時デー
タおよびパケット・データを分配するための装置を示
す。図１に示すマルチメディア・ネットワーク・バス
（ＭＭＮバス）は、単一の高速ネットワークと複数のＵ
ＮＩの間の分散媒体として機能する。さらに、ＭＭＮバ
スはローカル・ユーザにローカル通信サービスを提供す
ることができる。そのようなローカル通信またはＬＡＮ
タイプ・サービスは、バックボーン・ネットワークとは
無関係にＭＭＮバス上で提供される。ローカル通信によ
って、単一のＭＭＮバスに関連するＵＮＩが相互に通信
することが可能になる。同時に、ＭＭＮバスを介し、バ
ックボーン・ネットワーク・インタフェースを通り、ネ
ットワークを介して、受信側バックボーン・ネットワー
ク・インタフェースへの遠隔通信が行われる。

【００２０】バックボーン・ネットワークでは、帯域幅
の異なる複数の等時チャネルが存在することができる。
各チャネルには、割込みなしに伝送を継続するのに十分
な帯域幅を確保する必要がある。このためには、マスタ
・サイクルに基づいてネットワークを稼働し、サイクル
内で利用可能な一定量の帯域幅を各チャネルの専用にす
る。バックボーン・ネットワークのマスタ・サイクル内
の残りの帯域幅は、パケット・データ・チャネルとして
使用することができる。ＭＭＮバス・コントローラ（Ｍ
ＭＮＣ）は、バックボーン・ネットワーク・インタフェ
ース（ＢＮＩ）上に常駐しており、複数の等時チャネル
およびパケット・チャネルを割り振って、ＭＭＮバスを
介してユーザに分配する。ＭＭＮＣは、ローカル通信用
にも遠隔通信用にもこの割振りを実行する。

【００２１】本願発明の装置および方法を、１００Ｍｂ
ｐｓファイバ分散データ・インタフェース（ＦＤＤＩ）
ＩＩバックボーン・ネットワークおよび６４−１００Ｍ
ｂｐｓイーサネットＵＮＩに関して説明する（ＦＤＤＩ
は、光ファイバ伝送媒体を使用するＬＡＮを定義する。
ＦＤＤＩの拡張バージョン（ＦＤＤＩ−ＩＩ）は、パケ
ット指向サービスおよび追加接続指向サービスを提供す
る）。ＦＤＤＩ−ＩＩリングの帯域幅は、接続指向サー
ビス用の最大１６の広帯域チャネルに再分割することが
でき、各チャネルはそれぞれ６．１４４ＭＢ／秒の容量
を有する。その目的で固定フレーム構造が使用される。
１２５マイクロ秒ごとに、バス・マスタと呼ばれる局に
よって新しいフレームが挿入される。当業者には明らか
な通り、転送を同期化するために、回線上にクロック・
パルスが送信される。

【００２２】図１は、ＭＭＮバス、ＢＮＩ、および複数
のＵＮＩを示す。好ましい実施例では、ＭＭＮバスは、
１２５マイクロ秒という、ＦＤＤＩ−ＩＩネットワーク
と同じマスタ・サイクルで動作する。図２は、マスタ・
サイクルを示す。図２では、マスタ・サイクルが、ｎ個
のＭＭＮＣ→ＵＮＩ制御帯域（ＭＭＮバス上で活動状態
の各ＵＮＩごとに１つ、ｎは１ないし６４）、ｎ個の等
時チャネル帯域（伝送に必要な各等時チャネルごとに１
つ）、およびパケット・データ用の１帯域に分割され
る。

【００２３】以下に、所与のマスタ・サイクルの動作の
詳細な説明を示す。

【００２４】１．マスタ・サイクルの開始は、マスタ・
サイクル開始（ＭＣＳ）信号線上の３つのパルスによっ
て示される（図３の３００、３１０、３２０）。

【００２５】ＭＣＳ上の第３のパルスが完了すると、Ｍ
ＭＮＣは、ＵＮＩ宛の制御データでＣ／Ｄバスのアサー
トを開始する。ＭＭＮＣ→ＵＮＩ制御データが伝送され
た後、各ＵＮＩはＭＭＮＣに制御データを送信する。こ
れらの２つの制御動作の機能は、Ｃ＿Ｓｔａｔｅ（ＭＭ
ＮＣ状態）およびＵ＿Ｓｔａｔｅ（ＵＮＩ状態）という
２つの状態によって支配される。制御状態と、関連する
制御データ転送の目的は、呼設定、呼肯定応答、チャネ
ル割振り、呼終了、および（送信または受信のための）
パケット・データ要求である。パケット・データ帯域幅
は、ＵＮＩによって要求される。Ｃ＿Ｓｔａｔｅおよび
Ｕ＿Ｓｔａｔｅと、それらの相互関係を図４に示す。

【００２６】２．ＭＭＮＣから各ＵＮＩへの制御情報の
伝送、すなわちＣ＿Ｓｔａｔｅは次のように進行する。
各ＵＮＩが８バイトの制御情報を受信する。この８バイ
トは、４サイクルで伝送される。ＭＭＮＣ→ＵＮＩ汎用
制御フォーマットを図５に示す。バイト０で（図５、５
００）、Ｃ＿Ｓｔａｔｅが制御状態を定義する。制御バ
イトの具体的内容は、Ｃ＿Ｓｔａｔｅの値に基づいて異
なる。

【００２７】Ｃ＿Ｓｔａｔｅ＝０１は呼設定状態であ
る。ＭＭＮＣは、呼設定状態中に等時呼を確立する。図
６に、Ｃ＿Ｓｔａｔｅ＝０１の場合の制御フォーマット
を示す。呼設定は、Ｃ＿Ｓｔａｔｅ＝０１のときＭＭＮ
ＣがＩＣＦ（図６の６００）を発行することによって開
始する。ＭＭＮＣは、呼が２方向呼であるか（ＴＷＯ＝
１）、それとも１方向呼（ＴＷＯ＝０）であるかを受信
側ＵＮＩに示す。ここで、ＵＮＩは受信専用である（図
６の６１０は、ブロックＴＷＯを示している）。ＭＭＮ
Ｃはまた、呼番号（図６、６２０）を送信する。呼が、
以前にＭＭＮＣとＵＮＩの間で確立されたどの呼からも
独立している場合、ＣＣ＝０になる（図６、６３０）。
会議に別の人を追加する場合のように、以前に確立され
た呼に呼をリンクする場合は、ＣＣ＝１になり、呼番号
が以前の呼の呼番号と一致する。バイト・カウント（図
６、６４０）は、ＵＮＩに伝送される１マスタ・サイク
ル当たりのバイト数を示す。発信元アドレス（図６、６
５０）は、ＵＮＩで呼を設定しようとする呼出し側のＩ
Ｄを示す。

【００２８】Ｃ＿Ｓｔａｔｅ＝１０（図７、７００）
は、チャネル割振り状態である。この状態の間、ＭＭＮ
Ｃは、呼を受信する参加ＵＮＩにスロット番号を割り当
てる。図７に、Ｃ＿Ｓｔａｔｅ＝１０の場合の制御フォ
ーマットを示す。

【００２９】呼がＵＮＩによって受諾された後、ＭＭＮ
Ｃは、呼出し側と受信側の両方に、どのＭＭＮバス・ス
ロットで送受信を行うかを通知する。呼は番号で識別さ
れ、スロット番号はバイト２およびバイト３で指定され
る。

【００３０】参加者が呼をハングアップすると（Ｕ＿Ｓ
ｔａｔｅ＝２およびＨＵ＝１）、ＭＭＮＣはＣ＿Ｓｔａ
ｔｅ＝２、ＣＴ＝１、および着信側参加者の受信スロッ
ト番号を発行する。呼番号は、終了する呼を識別する。
ＭＭＮＣは、その呼のすべての継続参加者にこのメッセ
ージを発行する。

【００３１】Ｃ＿Ｓｔａｔｅ＝１１（図８、８００）は
エラー状態である。ＭＭＮＣは、次のマスタ・サイクル
でＵＮＩ→ＭＭＮＣ制御フィールドでパリティ・エラー
を検出すると、制御フィールドでエラー状態をアサート
する。次に、ＵＮＩとＭＭＮＣはどちらも遊休状態Ｃ＿
Ｓｔａｔｅ＝００に移行する。図８に、Ｃ＿Ｓｔａｔｅ
＝１１の場合の制御フォーマットを示している。

【００３２】３．ＭＭＮＣから各ＵＮＩへの制御情報の
伝送、すなわちＵ＿Ｓｔａｔｅは次のように進行する。
６４のＭＭＮＣ→ＵＮＩ制御フィールドの転送が完了す
ると、各ＵＮＩはＭＭＮＣに８バイトを転送する。ＵＮ
Ｉは、等時チャネル要求に応答し、等時呼を要求し、パ
ケット帯域幅を要求する。この８バイトは、４サイクル
で伝送される。ＵＮＩ→ＭＭＮＣ汎用制御フォーマット
を図９に示す。バイト０で（図９の９００）、Ｕ＿Ｓｔ
ａｔｅは制御状態を定義する。制御バイトの具体的内容
は、Ｕ＿Ｓｔａｔｅの値に基づいて異なる。

【００３３】図１０に、Ｕ＿Ｓｔａｔｅ＝０１の場合の
制御フォーマットを示す。Ｕ＿Ｓｔａｔｅ＝０１（１０
００）は呼要求状態である。ＵＮＩは、この状態の間に
等時呼の帯域幅を要求する。ＵＮＩはまたこの状態の間
にパケット帯域幅を要求することもできる。

【００３４】呼要求は、ＵＮＩがＵ＿Ｓｔａｔｅ＝０１
のときＭＭＮＣにＩＣＲ（１０１０）を発行することに
よって開始する。ＵＮＩは、呼が２方向呼であるか（Ｔ
ＷＯ＝１）それとも１方向呼（ＴＷＯ＝０）であるかを
ＭＭＮＣに示す（図１０、１０２０）。ＵＮＩはまた、
呼番号（１０３０）を送信する。呼が、以前にＭＭＮＣ
とＵＮＩの間で確立されたどの呼からも独立している場
合、ブロックＣＣ（１０４０）が０に設定される。呼が
以前に確立された呼にリンクされる場合、ＣＣ（１０４
０）が１に設定され、呼番号（１０３０）は、以前の呼
の呼番号と一致する。バイト・カウント（１０５０）
は、要求側ＵＮＩから伝送される１マスタ・サイクル当
たりのバイト数を示す。宛先アドレス（１０６０）は、
受信側のＩＤを示す。

【００３５】図１１に、Ｕ＿Ｓｔａｔｅ＝１０の場合の
制御フォーマットを示す。Ｕ＿Ｓｔａｔｅ＝１０（１１
００）は呼応答状態である。ＵＮＩは、この制御状態の
ときＭＭＮＣ→ＵＮＩ Ｃ＿Ｓｔａｔｅ＝０１等時呼設
定要求に応答する。ＵＮＩはこの状態の間にパケット帯
域幅を要求することもできる。

【００３６】ＵＮＩは、Ｃ＿Ｓｔａｔｅ＝０１ ＩＣＦ
の受信後、呼に参加するかどうかを示す必要がある。Ａ
Ｃ＝１（１１１０）は、ＵＮＩが参加することを示す。
ＮＡ＝１（１１２０）は、ユーザからの応答が受信され
なかったことを示す。ＢＳＹ＝１（１１３０）は、ＵＮ
Ｉにこの呼をサポートするのに十分な帯域幅がないこと
を示す。呼番号（１１４０）は、Ｃ＿Ｓｔａｔｅ＝０１
の呼番号と一致する。

【００３７】ＵＮＩは、すでに呼に参加しており、参加
を終了したい場合、Ｕ＿Ｓｔａｔｅ＝１０およびＨＵ＝
１をアサートして、現在の呼をハング・アップしている
ことを示す。呼番号は、どの呼を終了するかを識別す
る。

【００３８】図１２に、Ｕ＿Ｓｔａｔｅ＝１１の場合の
制御フォーマットを示す。Ｕ＿Ｓｔａｔｅ＝１１（１２
００）はエラー状態である。ＵＮＩは、次のマスタ・サ
イクルでＭＭＮＣ→ＵＮＩ制御フィールドでパリティ・
エラーを検出すると、制御フィールドにエラー状態を表
示する。次に、ＵＮＩとＭＭＮＣはどちらも遊休状態に
移行し、それぞれＵ＿Ｓｔａｔｅ＝００、Ｃ＿Ｓｔａｔ
ｅ＝００となる。

【００３９】４．および５．ＵＮＩからＭＭＮＣへの制
御転送が完了すると、等時転送が開始する。等時チャネ
ル・カウント（ＩＣＣ）線は、ＭＭＮバス上で各等時ス
ロットの開始を示す。ＩＣＣは、活動状態でハイであ
り、連続する２サイクルの間活動状態となってチャネル
・スロットの変化を示す必要がある。各ＵＮＩは、ＩＣ
Ｃパルスの数をカウントして、等時データをいつ受信ま
たは送信すべきかを識別する。ＩＣＣパルスの数が、Ｃ
＿Ｓｔａｔｅ＝２転送中に受信されたスロット番号と等
しいとき、ＵＮＩは受信の場合はＣ＿Ｓｔａｔｅ＝１転
送、送信の場合はＵ＿Ｓｔａｔｅ転送によって定義され
る数のバイトを受信または送信する。

【００４０】単一のバス・サイクルが、ＭＭＮバス上の
各等時チャネルを分離する。このため、単一回線の直角
駆動が発生しなくなる。

【００４１】６．最後の等時チャネルの後に、パケット
転送が発生する（送信すべきパケット・データを備えた
すべてのＵＮＩがすでに、制御サイクル中に帯域幅を要
求していたことに留意されたい）。ＭＭＮＣは、要求側
に優先順位を付け、あるいは待ち行列に入れ、優先順位
アルゴリズムまたは待ち行列アルゴリズムによってパケ
ット・アクセスを与える。ＭＭＮＣは、どのＵＮＩに最
初にＭＭＮバスへのパケット・アクセスが与えられるか
を決定すると、等時チャネルＮの終了前に、パケット・
マスタ・アドレス線のパケット・マスタ・アドレスを駆
動する。（ＭＭＮＣは、パケット開始線のアサート前
に、ＵＮＩのアドレスである０ないし６３、またはＭＭ
ＮＣのアドレスである６４をアサートする必要があ
る）。パケット転送の開始は、ＭＭＮＣがパケット開始
（ＳＰ）線をアサートすることによって指定される（図
１３、１３００）。パケット開始線がアサートされる
と、パケット・マスタＵＮＩは図１３．１３１０に示す
ようにデータをアサートする。

【００４２】本願発明のこの実施例では、ＵＮＩは10Ba
se IEEE 802.3（イーサネット）インタフェースであ
る。８０２．３パックおよびＭＭＮバス・パケットのフ
ォーマットを図１４に示す。

【００４３】各ＵＮＩおよびＭＭＮＣは、パケットにお
けるアドレス検出を実行する。すなわち、各ＵＮＩおよ
びＭＭＮＣは、パケットの宛先フィールド（図１４、１
４００）をＵＮＩおよびＭＭＮＣ自体のアドレスと比較
する。宛先とアドレスが一致する場合、選択された宛先
がパケット・データを受信する。宛先は、ローカルＵＮ
Ｉでも、ＦＤＤＩ−ＩＩネットワークを介して遠隔ＵＮ
Ｉでもよい。ローカルＵＮＩがパケットを送信する場
合、宛先が別のローカルＵＮＩであるなら、高速ネット
ワークを使用せずに伝送を実行することができる。パケ
ット転送は、パケット・マスタＵＮＩが活動状態でロー
のパケット終了*線（図１３、１３２０）をアサートし
たとき完了する。

【００４４】７．追加のパケット帯域幅要求が保留中で
ある場合、ＭＭＮＣは次のパケット・マスタ・アドレス
信号（図１３、１３３０）およびパケット開始信号（図
１３、１３４０）を駆動して、新しいパケット転送が開
始していることを示す。

【００４５】８．マスタ・サイクルの再開前にパケット
転送が完了できない場合、ＭＭＮＣは中断線（ＳＵＳ＝
１）（図１３、１３４０）をアサートする。現パケット
・マスタは、ＳＵＳ＝１から２サイクル後にパケット・
データの転送を停止する。ＭＭＮＣは次に、ＭＣＳ線を
３回パルス発信することによってマスタ・サイクルを開
始する。ＭＭＮＣは引き続き、ＰＭＡ上で中断されてい
るパケット・マスタのアドレス（図１５、１５０１）を
駆動する。

【００４６】マスタ・サイクルは、前述の手順と同じ手
順に従う。ＭＭＮＣは、等時チャネル転送の完了時に、
ＳＰ（図１５、１５２０）をアサートし、ＳＵＳ（図１
５、１５３０）をアサート解除する。これは、中断され
ているパケット・マスタおよび中断されているパケット
受信側に、パケット・データ転送が再開していることを
示す。転送は、中断された点から開始する。ヘッダ・フ
ィールド、宛先アドレス・フィールド、発信元アドレス
・フィールド、および長さフィールドは再伝送されな
い。

【００４７】図１５を参照すると、第３のパケット・デ
ータの転送中または転送完了時に、第３のパケット・マ
スタは、活動状態でローのＭＲ＊（図１５、１５４０）
をアサートすることによって、追加のパケットが保留中
であることをＭＭＮＣに示す。図１５の１５５０で、Ｍ
ＭＮＣはＭＧ−１をアサートして、第３のパケット・マ
スタがパケット転送のために引き続きバスにアクセスす
ることを許可する。保留中のパケット要求が他にない場
合、すなわちＵＮＩ→ＭＭＮＣ制御転送中に受信された
すべての要求が処理され、以前の許可されていないＭＲ
＊要求が処理された場合、ＭＭＮＣはＭＧ＝１だけをア
サートする（ＭＭＮＣが受信したＭＲ＊は、当該マスタ
・サイクル中に処理される要求の待ち行列に追加され
る）。

【００４８】図１５の１５６０を参照すると、第３のパ
ケット・マスタは、転送すべきパケットが他にもある場
合、再びＭＲ＊をアサートする必要がある。

【００４９】図１６の１６１０を参照すると、第３のパ
ケット・マスタは、ＭＲ＊をアサートして、追加のパケ
ットが保留中であることを示す。ＭＭＮＣは、以前に受
信したパケット要求でまだ処理していないものがある場
合、ＭＧ（図１６、１６１０）をアサートしない。しか
し、ＭＭＮＣはそのパケット要求を、後で処理するため
に待ち行列に入れる。第３のパケット・マスタは、現パ
ケット転送の完了時にバスの制御を放棄する。ＭＭＮＣ
は次に、第４のパケット・マスタにアクセス権を与え
る。パケット待ち行列中の次の要求が、第３のパケット
・マスタがＭＲ＊のアサート時にアサートした要求であ
る場合、ＭＭＮＣは、第３のパケット・マスタのアドレ
スが、第３のパケット・マスタがＭＲ＊のアサート時に
アサートしたものであることをアサートし、第３のパケ
ット・マスタのアドレス（図１６の１６２０）をアサー
トし、当該のＵＮＩがその時点でパケット転送を開始す
る。ＭＧはアサートされないことに留意されたい（図１
６、１６３０）。

【００５０】前述のように、上記発明は、混合トラフィ
ックとは独立して帯域幅全体を利用する能力を提供す
る。大きな等時帯域幅が必要な場合、ＭＭＮバスはすべ
てのＦＤＤＩ−ＩＩ帯域幅を収容するのに十分な帯域幅
を提供すると共に、すべての追加帯域幅をローカルＵＮ
Ｉ接続間のパケット・データ転送用に使用できるように
する。１６ビット・バスでは、追加帯域幅は１２Ｍｂｐ
ｓである。６４ビット・バスでは、パケット帯域幅の追
加帯域幅は６００Ｍｂｐｓである。等時帯域幅がほとん
どまたはまったく必要とされない場合、ＭＭＮバスは、
全帯域幅をパケット・データ転送に使用できるようにす
る。

【００５１】コンセントレータ内のローカル転送は、Ｆ
ＤＤＩトラフィックに影響を与えずに、ＭＭＮバス上に
すべて収容できることにも留意されたい。さらに、ロー
カル転送におけるプロトコル変換は最小限で済む。

【００５２】プリアンブル、開始区切り文字、およびフ
レーム検査シーケンスは、大部分のイーサネット・コン
トローラ・チップで除去される。したがって、ローカル
転送には追加のプロトコル操作はほとんど必要でない。
ＢＮＩカードでは、ＦＤＤＩフレームをイーサネット・
フレームに、イーサネット・フレームをＦＤＤＩフレー
ムに変換する必要がある。

【００５３】上記の実施態様では、複数の発信元が同時
に信号線を活動状態に駆動することがないことにも留意
されたい。そのため、ワイヤＯＲグリッチの問題が解消
される。

【００５４】上記発明は、ＦＤＤＩ−ＩＩ高速ネットワ
ークおよびイーサネットＵＮＩに関して説明した。当業
者には、ＦＤＤＩ−ＩＩの代わりにファイバ・チャネル
標準、ＤＱＤＢ、Ｂ−ＵＳＤＮなど他の高速ネットワー
ク標準も使用できることが理解されよう。代替ＵＮＩに
は、トークン・リングおよびＩＥＥＥ ８０２．９があ
る。本願発明はまた、指定された速度と異なる速度の高
速ネットワークおよびＵＮＩにも使用できる。

【００５５】同様に、上述の実施例では１６Ｄ／Ｄビッ
トのバスを使用しているが、３２または６４Ｓ／Ｄビッ
トのバス、または当業者に既知のその他の構成も使用す
ることもできる。同様に、代替実施例を作成する際に
は、ここで使用した制御情報のフォーマットおよびクロ
ック速度を変更することができる。当業者には既知であ
るが、本願発明では、上述の実施例にその他の修正を加
えることもできる。

【００５６】本願発明は、トレーニング・システム、ビ
デオ表示、テレビ会議などの応用例に使用できる。

【００５７】表１に、ＭＭＮバス信号と、それらの信号
に適用される定義を列挙する。

【００５８】 ＭＭＮバス信号線 ＭＭＮバス信号 定義 制御／データ・バス １６ビット。制御／データ・バス
（ＣＤ）は、ＭＭＮＣとＵＮＩの間のすべての制御転送
と、等時転送およびパケット転送によるすべてのデータ
転送に使用される。制御／データ・パリティ ２ビッ
ト。制御／データ・パリティ（ＣＤＰ）線は、制御デー
タ・バス上に奇数バイト・パリティを提供する。マスタ
・サイクル開始 １ビット。マスタ・サイクル開始（Ｍ
ＣＳ）信号は、各マスタ・サイクルの開始を示す。バッ
クボーン・ネットワークがＦＤＤＩ−ＩＩのときは、Ｍ
ＣＳの周期は１２５マイクロ秒である。ＩＳＯチャネル
・カウント １ビット。ＩＳＯチャネル・カウント（Ｉ
ＣＣ）信号は、各等時チャネル転送の開始を示す。等時
転送に参加するＵＮＩは、制御フィールドで等時チャネ
ル番号を受け取る。これらのＵＮＩは、ＩＣＣのオカレ
ンスをカウントして、バス上のチャネル番号を決定す
る。パケット・マスタ・アドレス ８ビット。パケット
・マスタ・アドレス（ＰＭＡ）は、ＭＭＮＣによって発
行され、パケット転送を送信するためのＭＭＮバスのマ
スタ権がどのＵＮＩに与えられるかを示す。ＰＭＡ線
は、７ビットのアドレスと１ビットの奇数パリティを含
む。７ビットのアドレスにより、ＦＤＤＩリングからの
着信パケット用にバスまたはＢＮＩ上の６４のＵＮＩの
うちのどれかを選択することができる。 パケット開始 １ビット。パケット開始（ＳＰ）線は、
パケット転送の開始を示す。ＳＰが活動状態のとき、Ｐ
ＭＡは活動状態であり、ＵＮＩで検査する必要がある。 パケット終了* １ビット。パケット終了*（ＰＥ＊）線
は、パケット・マスタによってアサートされる活動状態
でローの線であり、パケット転送の終了を示す。 他の要求* １ビット。他の要求*（ＭＲ＊）線は、パケ
ット・マスタによってアサートされる活動状態でローの
線であり、現パケット転送の完了時に、別のパケット転
送が保留中であることをＭＭＮＣに通知する。ＭＭＮＣ
は、この信号のアサートを、ＵＮＩによる別のパケット
要求とみなす。この要求は、すべての未解決要求が完了
した時点で処理される。 アクセス許可 １ビット。アクセス許可（ＭＧ）線は、
保留中のパケット・データ要求が他にない場合、ＭＲ＊
に応答してアサートされる。この信号は、要求側ＵＮＩ
に、次のパケット転送のためにパケットへの即時アクセ
スが許可されることを通知する。しかし、ＭＭＮＣ内で
別の要求が保留中である場合、ＭＧ線はアサートされな
い。要求側ＵＮＩは、現パケットの完了時にバスの制御
を放棄する。追加のパケット・アクセス要求は、要求待
ち行列が空になると処理される。ＵＮＩは、アドレスを
求めてＰＭＡを監視する必要がある。中断 １ビット。
中断（ＳＵＳ）線は、パケット転送中、マスタ・サイク
ル周期が満了しそうになった場合に、ＭＭＮＣによって
アサートされる。送信側パケットは、ＳＵＳがアサート
されてから２サイクル後にデータの送信を停止する。パ
ケット転送は、等時チャネル転送の完了後に再開する。
パケットは、中断点からパケット転送を再開する。転送
を再開するには、宛先ＵＮＩも準備する必要がある。再
開された転送中には、転送の宛先アドレス部分は繰り返
されない。Ｃｌｏｃｋ １ビット。Ｃｌｏｃｋは、ＭＭ
ＮＣおよびＵＮＩモジュール用の中央クロック供給源で
ある。ＦＤＤＩ−ＩＩ ＢＮＩモジュールでは、ＭＭＮ
バス・クロックは１２．５ＭＨｚである。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＭＭＮバスを含むマルチメディア・システムの
ブロック図である。

【図２】ＭＭＮバス・マスタ・サイクルを表す図であ
る。

【図３】ＭＭＮバスのタイミング図である。

【図４】Ｃ＿ＳｔａｔｅおよびＵ＿Ｓｔａｔｅと、それ
らの相互関係を表す図である。

【図５】ＭＭＮＣ→ＵＮＩ汎用制御フォーマットを表す
図である。

【図６】各種のＣ＿Ｓｔａｔｅ用の制御フォーマットを
表す図である。

【図７】各種のＣ＿Ｓｔａｔｅ用の制御フォーマットを
表す図である。

【図８】各種のＣ＿Ｓｔａｔｅ用の制御フォーマットを
表す図である。

【図９】ＵＮＩ→ＭＭＮＣ汎用制御フォーマットを表す
図である。

【図１０】各種のＵ＿Ｓｔａｔｅ用の制御フォーマット
を表す図である。

【図１１】各種のＵ＿Ｓｔａｔｅ用の制御フォーマット
を表す図である。

【図１２】各種のＵ＿Ｓｔａｔｅ用の制御フォーマット
を表す図である。

【図１３】ＭＭＮバスの信号線間の相互作用を示す、図
３に続く、ＭＭＮバスのタイミング図である。

【図１４】ＭＭＮバスの信号線間の相互作用を示す、Ｍ
ＭＮバスのタイミング図である。

【図１５】ＭＭＮバスの信号線間の相互作用を示す、図
１３に続く、ＭＭＮバスのタイミング図である。

【図１６】ＭＭＮバスの信号線間の相互作用を示す、図
１３に続く、もう１つのＭＭＮバスのタイミング図であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・エフ・ハウリス アメリカ合衆国22110、バージニア州マナ ッサス、トリニティー・レーン 10103 (72)発明者 デニス・エム・カラジャイネン アメリカ合衆国22110、バージニア州マナ ッサス、カーメル・ウェイ・コート 10210

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ネットワークからバス・コントローラを有
   するネットワーク・バスを介して複数のユーザ・インタ
   フェースに第１および第２のタイプの情報を伝送するた
   めのマルチメディア用情報伝送方法であって、 周期的に発生を繰り返すマスタ・サイクルを生成するス
   テップと、各前記サイクル内で、 ａ．サイクルが開始することを示すサイクル開始信号を
   送信するステップと、 ｂ．複数の制御ブロックを送信するステップと、 ｃ．第１のタイプの情報の各伝送を開始する前に第１タ
   イプ・カウント信号を送信するステップと、 ｄ．前記第１のタイプの情報の１つまたは複数の伝送を
   行うステップと、 ｅ．第２のタイプの情報の１つまたは複数の伝送の開始
   を示す第２タイプ開始信号を送信するステップと、 ｆ．前記バス上で第２のタイプの情報の１つまたは複数
   の伝送を行うステップとを含むことを特徴とする方法。
2. 【請求項２】前記制御ブロックが第１のタイプおよび第
   ２のタイプを含み、前記第１のタイプの制御ブロック
   が、前記コントローラから前記複数のユーザ・インタフ
   ェースへの伝送と関連付けられ、前記第２のタイプの制
   御ブロックが、前記複数のユーザ・インタフェースから
   前記コントローラへの伝送と関連付けられることを特徴
   とする、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】前記複数のユーザ・インタフェースの各々
   が、前記第１のタイプの制御ブロックおよび前記第２の
   タイプの制御ブロックと関連付けられており、前記第１
   のタイプのすべての前記制御ブロックが、前記第２のタ
   イプのすべての前記制御ブロックの伝送よりも前に伝送
   されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】前記第１タイプ・カウント信号が、その後
   に続く前記第１のタイプの前記伝送の数を示すことを特
   徴とする、請求項１に記載の方法。
5. 【請求項５】前記第１のタイプの各前記伝送の後に第１
   タイプ終了信号が送信されることを特徴とする、請求項
   ４に記載の方法。
6. 【請求項６】前記第２のタイプの情報が伝送される全時
   間の間、宛先を示すアドレス信号が送信されることを特
   徴とする、請求項１に記載の方法。
7. 【請求項７】前記第２のタイプの情報が、前記情報の宛
   先の標識を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方
   法。
8. 【請求項８】前記第２のタイプの情報の前記伝送の後
   に、第２タイプ終了信号が送信されることを特徴とす
   る、請求項７に記載の方法。
9. 【請求項９】前記第２の終了信号の後に、前記第２のタ
   イプの情報の１つまたは複数の伝送、および関連する第
   ２タイプ終了信号が送信されることを特徴とする、請求
   項８に記載の方法。
10. 【請求項１０】前記第２のタイプの情報の前記伝送の１
    つが第１のフレーム内に完了できない場合、中断信号が
    送信され、前記送信が、次の連続フレームの伝送中も前
    記第２タイプ開始信号が送信されるまで継続し、前記信
    号が送信された時点で、前記第２のタイプの情報の前記
    の未完了の送信が再開されることを特徴とする、請求項
    ９に記載の方法。
11. 【請求項１１】ネットワークからバス・コントローラを
    有するネットワーク・バスを介して複数のユーザ・イン
    タフェースに第１および第２のタイプの情報を伝送する
    ためのマルチメディア用情報伝送方法であって、 周期的に再発生するマスタ・サイクルを生成するステッ
    プと、各前記サイクル内で、 ａ．サイクルの開始を示すサイクル開始信号を送信する
    ステップと、 ｂ．制御ブロックが第１および第２のタイプを含み、前
    記第１のタイプの制御ブロックが、前記コントローラか
    ら前記複数のユーザ・インタフェースへの伝送と関連付
    けられ、前記第２のタイプの制御ブロックが、前記複数
    のユーザ・インタフェースから前記コントローラへの伝
    送と関連付けられ、前記複数のユーザ・インタフェース
    の各々が、前記第１のタイプの制御ブロックおよび前記
    第２のタイプの制御ブロックと関連付けられており、前
    記第１のタイプのすべての前記制御ブロックが、前記第
    ２のタイプのすべての前記制御ブロックの伝送よりも前
    に伝送される、複数の制御ブロックを伝送するステップ
    と、 ｃ．第１のタイプの情報の各伝送の開始前に第１タイプ
    ・カウント信号を送信するステップと、 ｄ．前記第１のタイプの情報の１つまたは複数の伝送を
    行うステップと、 ｅ．前記第１のタイプの各前記伝送の後に第１タイプ終
    了信号を送信するステップと、 ｆ．第２のタイプの情報の１つまたは複数の伝送の開始
    を示す第２タイプ開始信号を送信するステップと、 ｇ．前記バスを介して第２のタイプの情報の１つまたは
    複数の伝送を行うステップと、 ｈ．前記第２のタイプの前記伝送の後に第２タイプ終了
    信号を送信するステップと、 ｉ．第２タイプ終了信号の後に、前記第２のタイプの情
    報の１つまたは複数の伝送を行い、関連する第２タイプ
    終了信号を送信するステップと、 ｊ．前記第２のタイプの情報の前記伝送の１つが第１の
    フレーム内に完了できない場合、中断信号が送信され、
    前記伝送が、次の連続フレームの伝送中も前記第２タイ
    プ開始信号が送信されるまで継続し、前記信号が送信さ
    れたた時点で、前記第２のタイプの情報の前記の未完了
    の送信が再開することを特徴とする方法。
12. 【請求項１２】前記第２のタイプの情報が伝送される全
    時間の間、宛先を示すアドレス信号が送信されることを
    特徴とする、請求項１１に記載の方法。
13. 【請求項１３】ネットワークからバス・コントローラを
    有するネットワーク・バスを介して複数のユーザ・イン
    タフェースに第１および第２のタイプの情報を伝送する
    ためのマルチメディア・システムであって、 周期的に再発生をするマスタ・サイクルを生成する手段
    と、 サイクルの開始を示すサイクル開始信号を送信する手段
    と、 制御ブロックが第１のタイプおよび第２のタイプを含
    み、前記第１のタイプの制御ブロックが、前記コントロ
    ーラから前記複数のユーザ・インタフェースへの伝送と
    関連付けられ、前記第２のタイプの制御ブロックが、前
    記複数のユーザ・インタフェースから前記コントローラ
    への伝送と関連付けられ、前記複数のユーザ・インタフ
    ェースの各々が、前記第１のタイプの制御ブロックおよ
    び前記第２のタイプの制御ブロックと関連付けられてお
    り、前記第１のタイプのすべての前記制御ブロックが、
    前記第２のタイプのすべての前記制御ブロックの伝送よ
    りも前に伝送される、複数の制御ブロックを伝送する手
    段と、 第１のタイプの情報の各伝送を開始する前に第１タイプ
    ・カウント信号を送信する手段と、 前記第１のタイプの情報の１つまたは複数の伝送を行う
    手段と、 前記第１のタイプの各前記伝送の後に第１タイプ終了信
    号を送信する手段と、 第２のタイプの情報の１つまたは複数の伝送の開始を示
    す第２タイプ開始信号を送信する手段と、 前記バスを介して第２のタイプの情報の１つまたは複数
    の伝送を行う手段と、 前記第２のタイプの前記伝送の後に第２タイプ終了信号
    を送信する手段と、 第２タイプ終了信号の後に、前記第２のタイプの情報の
    １つまたは複数の伝送を行い、関連する第２タイプ終了
    信号を送信する手段と、 前記第２のタイプの情報の前記伝送の１つが第１のフレ
    ーム内に完了できない場合、中断信号を伝送し、前記中
    断信号の伝送が、次の連続フレームの伝送中も前記第２
    タイプ開始信号が伝送されるまで継続し、前記信号が受
    信された時点で、前記第２のタイプの情報の前記の未完
    了の伝送を再開させる手段とを備える、マルチメディア
    ・システム。
14. 【請求項１４】さらに、前記第２のタイプの情報が伝送
    される全時間の間、宛先を示すアドレス信号を伝送する
    手段を備える、請求項１３に記載のマルチメディア・シ
    ステム。