JPH0685866A - データ・フレームの伝送方法及び伝送システム - Google Patents
データ・フレームの伝送方法及び伝送システムInfo
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- JPH0685866A JPH0685866A JP5005523A JP552393A JPH0685866A JP H0685866 A JPH0685866 A JP H0685866A JP 5005523 A JP5005523 A JP 5005523A JP 552393 A JP552393 A JP 552393A JP H0685866 A JPH0685866 A JP H0685866A
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Abstract
にデータ・ブロツクを非同期的に転送する方法及び装置
を与える。 【構成】 フレーム・グループは、各光フアイバを介し
て直列的にデータ・ブロツクを転送する機構として与え
られ、転送データを結び付ける。フレーム・グループ
は、順序番号は持たず、受信装置は、フレームの受信数
によつてどのフレームがフレーム・グループの部分であ
るかを決定する。バスの各端部の受信装置はバスの他の
端部の送信装置によつて発生された校正メツセージ中の
スキユー測定値によつて各伝送体の相対的なスキユーを
決定する。バスの両端から見て、すべての伝送体のスキ
ユーが決定された時、バスを通してスキユー値が交換さ
れるから、送信装置による適正なフレームの間隔の設定
を可能とする。
Description
詳細に言えば、情報伝送用の光フアイバを使用したデー
タ通信装置に関する。
バは、直列に配列されたデータの長いストリングを、ド
ライバ、つまり送信装置から長距離(キロメータ単位)
を隔てて接続された受信装置に、非常に高いデータ速度
(毎秒10億ビツト単位の速度)で伝送することができ
る。これは、上述のような高いデータ速度では、短距離
(十メータ単位の距離)しかデータを伝送することがで
きなかつた通常の電線による伝送とは対照的に相違する
点である。
幅(毎秒数億バイト)にするために、コンピユータ・シ
ステムのエレメント間を連結するシステム・バスが必要
となる。上述のような大きなバンド幅において動作する
コンピユータ・システムのエレメントの間のシステム・
バスとして1本の光フアイバ・ケーブルを使用するだけ
では不充分である。
号担体)による相対的に小さなバンド幅の問題の解決方
法は、データ・ワードのビツトを複数のキヤリア(並列
バス)の各キヤリアにより、各データ・ワードのビツト
を並列に伝送することである。ストリツピングと呼ばれ
ている他の解決方法は、直列のデータ・ワードを複数の
キヤリアの各キヤリアにより、複数個の直列のデータ・
ワードを並列に送ることを必要とする。然しながら、こ
れらの解決方法は、並列のビツト、またはワードがバス
を介して伝送される時に、伝送されるビツト、またはワ
ードの間でスキユーが発生されると言う点で共通の問題
を持つている。
と最も遅いキヤリアとの間に生じる伝播時間差を意味す
る。スキユーを適正に処理しなければ、このような伝播
時間の差は受信装置においてデータ・エラーを発生す
る。スキユーは、バスの各キヤリアのドライバ、受信装
置及びキヤリアの物理的特性の相違によつて発生される
こともある。
る。1つのタイプはランダムなスキユー(RSKEW)
であり、ジツタ(jitter)として現われる。他のタイプ
は、体系的なスキユー(SSKEW)であつて、1方の
通信装置が他方の通信装置よりも一定の大きさの時間だ
け、常に遅いか、または速い場合に生じる。
にスキユーを導入する。どのようにしてこれらの装置が
スキユーを導入するかについて以下に説明する。
ユー、即ち伝送スキユーは、最も早く始動した送信装置
のフレームと、最も遅く始動した送信装置のフレームと
の間の時間差である。このタイプのスキユーは送信装置
において測定される。伝送スキユーの発生には3つの型
がある。伝送スキユーの第1の型は、システム・クロツ
クに対する送信装置クロツクの同期動作によつて発生さ
れるランダム・スキユーである。すべての送信装置のク
ロツクが共通の参照クロツクにロツクされ、そして、シ
ステム・クロツクの共通の同期ポイントがある場合に
は、伝送スキユーは1ビツト時間、またはそれ以下にす
ることができる。伝送スキユーの第2の型は、無効挿入
によつて発生され、これもランダム・スキユーである。
伝送スキユーの第3の型は、トランシーバからトランシ
ーバへの内部的な信号伝播時間の差に起因する体系的ス
キユーである。すべての通信装置を妥当に設計するため
には、伝送スキユーの範囲は数ビツトの時間内に制限す
べきである。
よつて発生される。キヤリアのスキユーは、通信リンク
内の最も遅いキヤリアと最も速いキヤリアとの間の伝播
時間の単純な差である。キヤリアのスキユーは、ほぼ体
系的スキユーである。僅かな相違が、温度のような環境
の変化によつて、時間の経過に従つて生じることがあ
る。その結果、複数個のフレームが同時に伝送されたと
しても、キヤリアのスキユーのために、それらのフレー
ムは異なつた時間に到着する可能性があることは理解さ
れるべきである。
も発生される。受信装置のスキユーには2つの型があ
る。第1の型は、受信装置クロツクに対するシステム・
クロツクの同期によつて発生されるランダム・スキユー
である。受信装置のスキユーの第2の型は、異なつたト
ランシーバの間の内部信号伝播の差による体系的スキユ
ーである。妥当な設計の通信装置を与えるためには、こ
のスキユー値は数ビツトの時間内に制限されるべきであ
る。
ーのタイプを回避するために、通常、並列ビツトの同期
を保つある種の手段が採用されている。従来の並列バス
の装置は、同期を達成するために共通のクロツクを使用
している。この解決方法は、実行可能であるけれども、
共通クロツクによる方法が、通常、最低速度のビツト路
の伝送時間によつて限度が決められている伝送速度にお
けるロツク段階で、データの集合を生じると言う点で不
充分である。
な複数のキヤリアを介してデータ・ワードを伝送する方
法を改良することが必要である。
アを通して、直列態様のデータ・ブロツクを非同期で並
行に伝送するための装置及び方法である。フレーム・グ
ループは、各光フアイバを通して関連データを直列に伝
送するための機構として与えられ、そして、伝送される
データを結び付ける。受信装置は、与えられた通信リン
クに対して、前に測定された最大のスキユー値を与えら
れる。この情報を使用して、その受信装置は、個々のフ
レームの到着時間によつて、どのフレームがフレーム・
グループの部分であるかを決定する。
ヤリアに対するトランシーバは、光フアイバの各端部の
同期を非同期的に達成する。従つて、共通クロツクの必
要性がなくなる。バスの両側の受信装置は、バスの他の
端部の送信装置により発生された一連の校正フレームに
よるスキユー測定を遂行することによつて、各伝送体の
相対的スキユーを決定する。バスの両端から見て、すべ
てのキヤリアのスキユー値が決定された時、スキユー値
はバスを通して交換されるので、送信装置はフレームの
適正な間隔を設定することができる。
的なスキユーの最悪の場合のバンド幅により制限される
のではなく、通信リンクそれ自身の最大バンド幅によつ
てのみ制限されるような、複数のキヤリアのバスで構成
された通信リンクを通るデータ伝送を可能とする。本発
明の実施例に従つて、データの一貫性は、リンクが設定
されるか、または再度開始される時点において、リンク
中の複数のキヤリアに対する相対的なスキユー値を先ず
測定することによつて保証される。相対的なスキユー値
が決められた後、相対的なスキユー値は通信リンクの両
端の装置間で交換され、そして、受信装置によつて測定
された最悪の場合のスキユー値(最大のスキユー値)に
制限される伝送フレームの相互間隔を持つ接続が設定さ
れる。フレームは非常に大きく作ることができるので、
スキユーを心配することなく、通信リンクの最大のバン
ド幅で、リンクを介して大量のデータを伝送することが
できる。更に、大きなデータ・フレームを使用した場
合、与えられた通信リンクの最悪の場合のスキユー値に
より伝送フレームの相互間隔に制限を与えるバンド幅制
限効果を最小限に止めることができる。
ント102及び104の間の物理的な通信リンクが示さ
れている。これらのエレメントは、例えば、2つのコン
ピユータか、または1つのコンピユータと、共有メモリ
装置とで構成されている。いずれの場合でも、計算エレ
メント102及び104は光フアイバ・バス108を含
む内部システム・チヤネルの通信リンク106によつて
接続される。光フアイバのバス108は複数の光フアイ
バ対で形成される。各光フアイバ対は2本の光フアイバ
で構成され、一方の光フアイバは情報を伝送し、他方の
光フアイバは情報を受け取るためのものである。任意の
数の光フアイバ対を使用することができるけれども、実
施例のシステム・チヤネルの値は2の累乗の数で表され
た1乃至64対の光フアイバ対である。光フアイバのバ
ス108の光フアイバ対110は、バスの両端に置かれ
たトランシーバ112及び114を介して計算エレメン
ト102及び104に接続されている。各トランシーバ
112及び114は送信ユニツト及び受信ユニツトを含
んでおり、これらについては以下に詳しく説明する。
側バツフア116からリンクを介して送信される。次
に、受信されたデータは、通信用計算エレメント中の受
信側バツフア118中に集められ、臨時にストアされ
る。図1に示した夫々の通信用計算エレメントには1つ
のバツフアしか示していないが、設定されるべきリンク
の数及びタイプに従つて、計算エレメントは送信側及び
/又は受信側に複数のバツフアを動的に設定することが
できるのは理解されるべきである。バツフア116及び
118は、それらのバツフアがアンロードされる前に、
充満される必要のない「ストア・スルー」タイプのもの
であつてよい。このタイプのバツフア作用は、送信及び
受信の待ち時間を小さくするという長所を持つている。
を形成する光フアイバ対110の間で分割される。情報
は、フレーム形式で、送信バツフア116から受信バツ
フア118に送られる。各フレームはバス108の1つ
の光フアイバで伝送される。リンクの構成及びバツフア
の構造の細部については、米国特許出願第839657
号及び同第839252号を参照されたい。
図である。各フレームはリンク制御ワード(LC)20
2で開始する。リンク制御ワード202中の幾つかのフ
イールドは、バツフア領域を指定するフレームのフオー
マツト及びタイプを識別し、そして、トランシーバ及び
リンクの状態を制御する。
204がリンク制御ワードに続いている。通常、リンク
制御CRCワード204はリンク制御ワードLC中の値
から発生される。リンク制御CRCワードは、入力フレ
ーム中のリンク制御ワードの有効性をテストするために
受信装置においてチエツクされる。
タイプのフレームがある。制御フレームは情報フイール
ドを必要としない。制御フレームはリンク制御ワードと
リンク制御CRCワードだけを含む。情報フレームはリ
ンク制御ワード202、リンク制御CRCワード204
及び情報フイールド206を持つている。情報フイール
ド206は、例えば、1乃至1024ワードを含んでい
る。情報フイールドは、バスの一方の端のバツフア領域
から、バスの他端のバツフア領域へ情報を送るのに用い
られる。
ルドCRCワード208が続く。情報フイールドCRC
ワードは、通常、情報フイールド206中の値から発生
される。情報フイールドCRCワード208は、入力フ
レーム中の情報フイールドの有効性をテストするため
に、受信装置においてチエツクされる。
ンシーバ中の複数のフレーム中に置くことができる。こ
れらのフレーム(「フレーム・グループ」と呼ばれる)
は、同時に伝送される。動作するリンク中には複数のト
ランシーバがあるから、多数のフレームがあり得る。図
3はフレーム・グループ302の例を示す。フレーム・
グループを使用すると、単一の光フアイバのバンド幅の
複数倍のバンド幅でデータを送ることができる。何故な
らば、複数フレーム(1本の光フアイバ当り1つのフレ
ーム)がリンクを通じて同時に伝送されるからである。
ども、各フレーム・グループ中のリンク制御ワードLC
は、後続するグループ及び前のグループによりインター
ロツクされる。インターロツク動作は、幾つかの異なつ
た方法で達成することができる。例えば、各伝送は、デ
ータを従え、次に承認を従えた要求により開始する。こ
れらのタイプの伝送の各伝送は、特別なリンク制御ワー
ドを持つている。更に、送信及び/又は受信バツフア・
アドレスはリンク制御ワードで送ることができる。従つ
て、異なつたバツフアからの(又はバツフアへの)デー
タ伝送は異なつたリンク制御ワードを持つている。
フレーム・グループの同じタイプに関連したフレーム
は、同じリンク制御ワードを持つている。例えば、与え
られたメツセージは、16個のデータ・フレームを持つ
ており、その内の15個のデータ・フレームは同じLC
ワードを持ち、残りの1つのデータ・フレームは、バツ
フア領域の開始を表示するビツトを含む異なつたLCワ
ードを持つている。この場合、同じLCワードを持つ1
5個のデータ・フレームの中で失われたデータ・フレー
ムは、受信した各フレーム・グループ中のLCワードを
比較することによつて、検出する必要はない。その代わ
りに、次のフレームのグループに属するフレーム(異な
つたタイプで異なつたLCワードを持つている)が受け
取られたために、最後のフレーム・グループのLCワー
ドの比較が、問題を検出するか、または、スキユー・タ
イマ(後述)が終了して問題を検出するかのいずれかで
ある。どちらの場合でも、すべてのデータがバツフア領
域に受信されなかつたことを、受信装置が検出する。こ
れは、実際に受け取られたバイトの合計数と、LCワー
ドの一部として各LCワードに含まれている伝送された
バイトの合計数とを比較することによつて達成される。
グループのリンク制御ワード(LC)と、後続するフレ
ーム・グループのLCとは異なつていることを除いて、
各フレーム・グループのLCは、すべて同じであること
を、送信装置が保証することができる。
クを介して、1つ、またはそれ以上のフレーム・グルー
プによつて送られる。幾つかのフレーム・グループが1
つのバツフア中の内容を伝送するのに使用された場合、
フレーム・グループは、バツフア中のワードの昇順に対
応した順序で送ることができる。例えば、低い順位のワ
ードのグループは、高い順位のワードのグループよりも
前に送られる。動作するリンクが1つ以上のトランシー
バを含んでいる時には、バツフアの内容は、トランシー
バ毎にワード単位で送られる。換言すれば、ワードは、
通信リンク中のトランシーバの台数のモジユロ(例え
ば、トランシーバ0は4台のトランシーバの動作リンク
中のワード0、4、8、12を持つ)でトランシーバに
跨がつて(従つて、複数の光フアイバに跨がつて)配分
されると言うことである。
アのためのトランシーバは、光フアイバの各端部におけ
る同期を非同期的に達成する。従つて、共通クロツクの
必要がない。信号導体を通る直列データとして伝送され
る同期フレーム用の種々の手段は公知であり、ここでは
細部の説明は省略する。同期手段の例は、米国特許第4
970714号を参照されたい。
受信用のハードウエアは、異なつた伝播特性を持つてお
り、この伝播特性の相異はスキユーを発生する。このス
キユーは、最も高速度の光フアイバと最も低速度の光フ
アイバの間の伝播時間差である。フレームが開始したこ
とを任意の光フアイバにより受信すると、受信装置は、
フレーム・グループ全体を受信したか否かのチエツクを
開始し、そして、受信側のバツフア中に、受信したデー
タのフレームを再構築する。受信装置は、個々のフレー
ムの到着時間とリンク制御ワードの内容とによつて、そ
れらのフレームが或る1つのフレーム・グループの一部
であるかを決定する。若し、そのフレーム・グループの
すべてのフレームが、設定されているスキユー・ウイン
ドウ内に受け取られないか、または、若し、スキユー・
ウインドウ内で受け取られたリンク制御ワードが同じで
なければ、スキユー・エラーが検出される。
ー・ウインドウを設定しており、メツセージを有効に受
け取るためには、フレーム・グループのすべてのフレー
ムは、このスキユー・ウインドウ内で受け取られなけれ
ばならない。また、このスキユー・ルールは、1つのフ
レーム・グループの複数のフレームと、他のフレーム・
グループの複数のフレームとの間で混同が生じないよう
に、複数のフレーム・グループが連続して伝送できる速
度を決めている。更に、与えられたフレーム・グループ
の一貫性を確保するために、リンク制御ワードを検査す
ることによつて、システムが「喪失フレーム」の問題を
惹起するのを回避する。
側で測定されたフレーム・グループのスキユーは、プラ
ス、またはマイナスのランダム・スキユー(RSKE
W)成分によつて変化する。最大のRSKEW成分はリ
ンクのハードウエアの設計によつて決められるが、大部
分の体系的スキユー(SSKEW)成分は、光ケーブル
の設置状況に起因する。本発明の実施例に従うと、合計
スキユー(体系的スキユーとランダム・スキユーの合
計)の測定は、リンクが始動される時に行なわれ、これ
により、スキユーは、予め決められている制限値を越え
ないことを保証し、更に、共通のフレーム・グループに
属するフレームが受信装置によつて、所定のように適正
に識別されることを保証する。
示されている。図4には、4つのトランシーバを含む通
信リンクが示されている。個々の送信装置(各光フアイ
バのキヤリア毎に1つの送信装置)は、XMIT0、4
02、XMIT1、404、XMIT2、406及びX
MIT3、408として示されている。図4の送信装置
は、選択された伝送部分をゲート回路で取り除くことに
よつて、4つのキヤリアよりも少ないキヤリア(例え
ば、3つか、2つか、または1つのキヤリア)を使用し
て動作することができる。
細部が示されている。各送信装置は、データ路(図示せ
ず)に沿つて、フレームの発生を開始するSTARTと
名付けられた入力ライン410を持つている。また、各
送信装置は、現在のフレーム伝送が終了されたことと、
スキユーの待ち時間が終了したこととを表示するREA
DYと名付けられた出力ライン412を持つている。
で始動されるWAITレジスタ414がある。WAIT
レジスタ414の中の値は、LCワード(リンク制御ワ
ード)の間で伝送されねばならないワードの数である。
WAITレジスタ414は、3路のマルチプレクサ(M
PX)416に接続されている。MPX416の出力は
待ちカウンタ(WCNTR)レジスタ418に接続され
ている。WCNTRレジスタ418の出力は、デクレメ
ンタ(−1)420と、8入力ナンド回路(=0)42
2とに接続されており、WCNTR418中の0の値を
検出し、そして、MPX416の入力(A〜C)の第1
の入力(A)に戻る、デクレメンタ420の出力は、M
PX416の第3のデータ入力(C)に接続される。
(即ち、すべての送信装置が休止期間にあり、かつ、前
のLCワードと次のLCワードとの間で必要とする最小
限の経過時間を経過した時)、入力ライン410を1サ
イクル間オンに転じることによつて、チヤネルはフレー
ムを始動する。このラインは各送信装置にフレームの伝
送を開始させる。「アウトバウンド・フレーム状態マシ
ン(Outbound Frame State Machine-OFSM)424
がLCワード(ライン426で表示される)を送つた
時、END428及びMET430の「シフト・レジス
タ・ラツチ(SRL)」はリセツトされ、そして、WA
ITレジスタ414の値は、MPX416及びWCNT
R(待ちカウンタ)418を通してゲートされる。ワー
ドが通信リンクに送られると、「データ要求ライン(D
R)」432は付勢され、そして、WCNTR418
は、デクレメンタ420及びMPX416回路を経て減
少される。「エンド・オブ・フレーム(EOF)」は、
WCNTR418が0に達する前か、その間か、または
その後に活性になることができる。EOFライン434
はENDシフト・レジスタ・ラツチ428をセツトし、
そして、8入力ナンド回路422はMETシフト・レジ
スタ・ラツチ430をセツトする。シフト・レジスタ・
ラツチ428及び430の両方がオンにされた時、アン
ド回路436の出力は活性化され、そのトランシーバに
対して次のフレームを開始するためのすべての条件が満
足される。
2上の送信装置からの信号は、RDY0、438と、R
DY1、440と、RDY2、442と、RDY3、4
44のシフト・レジスタ・ラツチをセツトする。これら
のシフト・レジスタ・ラツチの出力は4入力アンド回路
446に接続されている。4つのRDYシフト・レジス
タ・ラツチのすべてがセツトされた時、アンド回路44
6の出力は、4つの送信装置のすべてが次のフレームを
開始する準備が完了したことを表示する。また、このア
ンド回路446の出力はRDYシフト・レジスタ・ラツ
チ438乃至444をリセツトするのにも使用される。
示されている。図5には、4つのトランシーバを含む通
信リンクが示されている。受信装置は、RCV0、50
2と、RCV1、504と、RCV2、506と、RC
V3と、508とで示されている。各受信装置からのデ
ータ路560A乃至560Dは、受信装置によつて検出
される現在のLCワードを含んでいる。受信装置の出力
ライン510A乃至510Dは、新しいLCワードが対
応する受信装置により検出される毎に1サイクルの間活
性化される。データ路560(A乃至D)の内容は、比
較ロジツク回路562によつて比較され、また、ゲート
用マルチプレクサ(MPX)564により選択される。
チ)V0、528と、V1、530と、V2、532
と、V3、534とは、受信装置からの関連ライン51
0(A乃至D)によつてセツトされる。受信装置が新し
いLCワードを検出した時、対応するS−Rラツチ52
8乃至534はセツトされる。4つのS−Rラツチ52
8乃至534はMPX564を制御し、そして、先入れ
先出し(FIFO)バツフア・レジスタ568と、4入
力アンド・ゲート(A)538及び4入力オア・ゲート
(O)536とに入力される。4入力オア・ゲート57
0乃至576は夫々2つの入力を持つている。一方の入
力は受信装置の対応する1つからのライン(A乃至D)
であり、他方の入力は、S−Rラツチ528乃至536
の内の対応する1つの出力である。これらのオア・ゲー
ト570乃至576の出力は、比較回路562の入力信
号であり、どのデータ路を比較するかを決める。
512から送られるスキユー・カウンタ(SCNTR)
518によつて遂行される。第2のマルチプレクサ51
2は、入力ライン514上の0値か、または、スキユー
・カウンタ、SCNTR518に接続された増分値(+
1)516かの何れかの出力をゲートする。SCNTR
518は、8ビツト・レジスタである。SCNTR51
8の出力は、イコール比較回路(=) 588と、イン
クレメンタ(+1)とに送られる。イコール比較回路5
88への他の入力は、スキユー(SKEW)レジスタ5
94の出力信号である。SCNTR518中の値がSK
EWレジスタ594中の値と等しい時、イコール比較回
路588は出力信号を発生する。SKEWレジスタ59
4の値は、ライン596を通るマイクロプロセツサ(図
示せず)からの信号によつてセツトされる。
の受信装置がLCワードを検出したかを記載したサマリ
情報と共に、受信装置の1つから選択されたLCワード
をストアする。FIFOバツフア・レジスタ568への
書き込みライン586は、4入力のゲート回路(「0」
の記号で示されている)598によつて制御される。マ
イクロプロセツサは、読み取りライン568を活性化す
ることにより、データ・バス590を経てFIFOバツ
フア・レジスタ568中のエントリを読み取る。
続された受信装置でも、マイクロプロセツサの制御下に
ある制御レジスタ(図示せず)を介して通信システムか
ら除外することができる。
動作は、少なくとも1つの受信装置がLCワードを受信
することにより開始し、FIFOバツフア・レジスタ5
68ヘの書き込み動作により終了する。最初のLCワー
ドが1つ、またはそれ以上の受信装置RCV0、50
2、RCV1、504、RCV2、506、RCV3、
508によつて受信された時に、対応するS−Rラツチ
528乃至534がセツトされる。これにより、オア回
路536は、SCNTR518の増分(インクレメン
ト)を開始する出力信号を発生する。4つのLCワード
のすべてが受信された時、4つのS−Rラツチ528乃
至534のすべてがセツトされ、アンド・ゲート538
が付勢(高電位)される。この出力はインバータ580
に入力され、転じて、インバータ580の出力は、アン
ド・ゲート540に印加される。従つて、アンド・ゲー
ト538が付勢(高電位)にされた時、アンド・ゲート
540は滅勢(低電位)にされ、これは転じて、アンド
・ゲート540及びオア・ゲート599を通してSCN
TR518を停止する。若し、すべてのLCワードが受
け取られ、そして、それらすべてのLCワードを比較し
て、すべてのLCワードが同じであれば(比較回路56
2によつて検出される)、アンド・ゲート582の出力
は活性にされる。この出力はオア・ゲート598に入力
され、これは転じて、FIFOバツフア568への書き
込みを発生する。また、MPX564からのLCワード
と、どの受信装置がLCワードを持つているかを記載し
たサマリ情報とが、FIFOバツフア568中にストア
される。
ズによつて損傷を受けたならば、その損傷は受信装置に
よつては検出されない。このような事態が発生した時に
は、アンド回路538の出力は活性化されず、そして、
SCNTR518がSKEWレジスタ594中の値に到
達するまで、SCNTR518はカウントを続ける。S
CNTRがSKEWレジスタの値に達した時に、比較回
路588の出力は活性になり、比較回路588は、FI
FOバツフア・レジスタ568にエントリを発生するオ
ア回路598に出力を与える。この状態においては、F
IFOバツフア・レジスタ568のサマリ情報は、どの
受信装置がLCワードを受け取らなかつたかを表示す
る。
は、2つの異なつたフレーム・グループが明らかに重複
した場合である。2つのフレーム・グループが、LCワ
ード相互間の最小限の所定の間隔以下の間隔で受信装置
に到着したものと仮定し、そして、第1のフレーム・グ
ループの第1フレームが損傷を受けて、無効にされたも
のと仮定する。この場合、オア・ゲート536の出力
は、第1のフレーム・グループの次のLCワードが受信
されるまで遅延される。また、この遅延はSCNTR5
18の開始も遅延する。損傷を受けないすべてのLCワ
ードが受信された後にも、SCNTR518は、依然と
して動作する。上述の損傷を受けないLCワードがすべ
て受信された時に、第2のフレーム・グループの第1フ
レームが到着する。若し、このフレームのLCワードが
比較回路562の入力の他のLCワードと異なつていれ
ば、比較回路562の出力は活性化される(そのLCワ
ードが2つの異なつたフレーム・グループからのもので
あることを表示するLCワードの「比較せず信号」があ
るから)。インバータ(N)566は、上述の「比較せ
ず信号」を検出し、オア・ゲート598に出力を与え、
これは転じて、FIFOバツフア・レジスタ568にエ
ントリを発生させる。サマリ情報はそのLCワードと、
そのLCワードを検出した受信装置とを表示する。「比
較せず信号」を生じたLCワードはサマリ情報には含ま
れないように、オア・ゲート570乃至576は、S−
Rラツチ528乃至534によつて発生した遅延をバイ
パスする動作を行なう。
4乃至550から入力信号を受け取る。アンド・ゲート
544乃至550の各々は、前のLCワード(同じ受信
装置からの)がFIFOバツフア・レジスタ568の中
に入力される前に、関連する受信装置がLCワードを受
信したか否かを検出する。より特定して言えば、S−R
ラツチ528乃至534がリセツトされる前に、新しい
LCワードが受け取られた時(出力ライン510A乃至
Dで表示される)をアンド・ゲート544乃至550が
検出する。この状態は、受信装置を動作させた送信装置
が始動時において、設定されているスキユー・ルールに
従わない場合にのみ発生する。オア・ゲート592の出
力はオア・ゲート598に出力信号を与え、これは転じ
て、FIFOバツフア・レジスタ568にエントリを発
生させる。サマリ情報はオア・ゲート592の出力を含
んでいる。
FOバツフア・レジスタ568へのエントリが行なわれ
る毎に、S−Rラツチ528乃至534はリセツトされ
る。LCワードが比較されない場合において、「比較せ
ず」を生じた受信装置のS−Rラツチは、リセツト・ラ
インが活動していてもセツトされる。S−Rラツチのセ
ツト機能はリセツト機能に優先するので、上述の状態、
つまり、リセツト・ラインの活動中にS−Rラツチのセ
ツトが生じる。また、FIFOバツフア・レジスタ56
8のエントリが行なわれる毎に、SCNTR518は、
オア・ゲート599及びMPX512の作用によつて0
にリセツトされる。
ロツクによつて同期されていないことには注意を払う必
要がある。同様に、受信装置502乃至508もまた、
共通クロツクによつて他の装置とは同期されていない。
その代わりに、リンクが設定される度に、送信装置と受
信装置の対は、丁度それらがリンク中のただ1つのキヤ
リアによつて接続されているかのように、非同期の態様
で相互の同期を達成する。更に、受信装置502乃至5
08は、同じフレーム・グループ中のフレームが所定の
ように適正に識別されることを保証するために、上述の
ようにフレームそれ自身の受信と、スキユー・ルール
と、LCワードのチエツクとを使用する。このことは、
同期用のハードウエアの必要性を除くので大きな利点で
ある。
/測定プロシージヤが図6に示されている。
ンシーバは通信リンク中に、スキユー・テスト要求(S
TR)制御フレーム602を送り込むことができる。複
製することによつて、これは、所定のフレーム(例え
ば、STRフレーム)のコピーが2.5ワード時間の伝
送ウインドウ内で各キヤリアにより伝送されることを意
味する。スキユー・テスト要求フレーム602は、ST
Rとしてスキユー・テスト要求フレームを識別するリン
ク制御ワード(LC)を含んでいる。リンクの両側のノ
ードは、スキユー・テスト要求フレームを同時に送り出
すことができる。この場合、高いアドレスを有するノー
ドがマスタ(即ち、スキユー測定プロシージヤを制御す
る)となり、低いアドレスを有するノードはスレーブと
なる。若し、ただ1つのノードがSTRフレームを送つ
たならば、相対的なノード・アドレスとは無関係に送信
ノードがマスタになり、受信ノードがスレーブになる。
レーブの受信ユニツト(マスタ・スレーブ関係が設定さ
れている)の内の任意の受信装置によつて受信された後
に、スレーブの受信装置は、それ自身をスキユー管理モ
ードに置き(これにより、その内部ロジツクを下記のよ
うに応答させる)、そのスキユー・カウンタをゼロにリ
セツトし、そして、スキユー・レジスタを、予め決めら
れた初期値(例えば、255)にセツトする。然しなが
ら、与えられたシステムの経験に基づいて、他の初期値
を選択することができるのは理解されるべきである。次
に、スレーブ・モードは、複製されたスキユー・テスト
応答制御フレーム604を送り戻す。このフレームは、
スレーブ装置がスキユー測定プロシージヤに既に入つた
ことをマスタ装置に表示する。
4の受信に応答して、マスタの受信装置は、それ自身を
スキユー測定モードに置き、それ自身のスキユー・カウ
ンタをゼロにリセツトし、そのスキユー・レジスタ59
4を初期値(例えば、255)にロードし、そして、複
製されたスキユー測定要求(SMR)制御フレーム60
6を送る。
8が第1のスキユー測定要求フレームを受け取つた時、
スレーブの受信装置は、すべてのフレームがスキユー・
レジスタ594によつて表示されたスキユー値の範囲内
で到着したか否かを決定する。若し、上述のスキユー値
の範囲内で到着していなければ、受信装置のマイクロプ
ロセツサは、どのフレームが遅れたか(即ちスキユー・
レジスタ594によつて表わされたスキユー値の範囲内
に受け取られなかつたフレーム)を決定するために、F
IFOバツフア・レジスタ568中のサマリ情報をチエ
ツクする。遅刻したフレームが検出された受信装置は、
除外され、そして、次のスキユー・テストには用いられ
ない。これらの受信装置の識別及びスキユー・レジスタ
の値は、後で使用するためにマイクロプロセツサのロー
カル・ストレージにストアされる。次に、新しい値(例
えば、254)が、スキユー・レジスタの中にロードさ
れ、そして、スレーブ装置はすべてのキヤリア(除外さ
れた受信装置のキヤリアを含む)の通信リンクを介して
複製されたスキユー測定応答制御フレームを送る。
ユー測定応答フレームがスレーブの受信装置に持つてい
る効果と同じ効果を、マスタの受信装置にも持つてい
る。特に、マスタ装置は、そのスキユー・レジスタ59
4によつて表示されたスキユー値の範囲内で受信された
フレームを決定し、遅刻したフレームを持つ受信装置を
除外し、そして、そのスキユー・レジスタ594中に新
しいスキユー値をロードする。これが行なわれると、マ
スタ装置は通信リンクを介して、すべてのキヤリアに複
製されたスキユー測定要求フレームを送る。
て、スレーブの受信装置は、すべてのフレーム(除外さ
れなかつた受信装置に受け取られたフレーム)がスキユ
ー・レジスタ594によつて表示された新しいスキユー
値の範囲内で到着したか否かを決定する。若し、到着し
ていなければ、スレーブの受信装置のマイクロプロセツ
サは、FIFOバツフア・レジスタ568中のサマリ情
報を再度チエツクして、どのフレーム・グループが遅刻
したかを決定する。遅刻したフレームが検出された受信
装置は除外され、そして、後続するスキユー・テストに
は使用されない。また、除外された受信装置の識別子
は、後で使用するために、マイクロプロセツサのローカ
ル・ストレージにストアされる。次に、新しいスキユー
値(例えば、253)がスキユー・レジスタ中にロード
され、そして、スレーブ装置は、通信リンクを介して、
すべてのキヤリア(除外された受信装置のキヤリアを含
む)に複製されたスキユー測定応答制御フレームを送
る。
相対的なスキユー値が決められるまで(即ち、1つの受
信装置を除いてすべての受信装置が除外されるまでか、
あるいは、スキユー・レジスタがゼロになるまで)、上
述の処理が繰り返される。スレーブ装置がすべての受信
装置の相対的スキユー値を測定した時、それは、スキユ
ー測定応答フレーム616の中に1ビツトをセツトし、
スキユー測定が完了したことを表示する。リンクの両側
のスキユー測定が完了したことをマスタ装置が決定した
時に、マスタ装置はリンクを通してスキユー結果要求
(SRR)制御フレーム622を送る。これに応答し
て、スレーブ装置はリンクを通してスキユー結果応答制
御フレーム624(各キヤリアに1つづつ)を送り戻
す。これらのフレームは、スレーブの受信装置のための
測定されたスキユー値(例えば、キヤリア0=1、キヤ
リア1=0、キヤリア2=6、キヤリア3=2)を含ん
でいる。各スキユー値は、ワードの伝送の度数(例え
ば、2=2回のワード伝送度数)を表わす。スキユー測
定は、すべて、最も速いキヤリアに関して行なわれるこ
とには注意を要する。従つて、最も速いキヤリア(即
ち、通信リンクを通つて到着した最初のキヤリア)は、
常に、相対的なスキユー値が0である。スキユー結果応
答フレーム624で変換されたスキユー値は各測定に加
えられたパツド値を含んでいる。このパツド値は、ラン
ダム・スキユー(ジツタ)を保障するのに用いることが
できる。
られた後、マスタ装置は設定トランシーバ・グループ
(ETG)制御フレーム、即ちETG要求フレーム62
6を送ることができる。このETG要求フレームは、発
信装置(マスタ)のノードによつて使用され、受信装置
(スレーブ)のノードにあるトランシーバの組からの応
答を引き出し、そしてまた、スレーブ側に所望の通信リ
ンク(通信を設定するために使用されるキヤリアの組)
を設定する。ETG要求フレーム626は、複製フレー
ムとして、スキユー・テストをパスしたすべてのキヤリ
ア(例えば、254または、それ以下の相対的スキユー
値を持つ)に送られる。ETG要求フレームのパラメー
タ・フイールドは、マスタの受信装置によつて決定され
た最大のスキユー値を含んでいる。また、マスタ装置は
スレーブ装置と同じ態様のパツド値を加えることができ
る(スキユー結果の応答を送る時に)。このパツド値
は、スレーブ装置によつて送られるすべてのフレーム・
グループのために必要とされるリンク制御ワード相互間
の間隔を決める。
レーブ装置はETG応答フレーム628を送る(この応
答フレーム628は、ETG要求が受信されたキヤリア
に複製される)。ETG要求フレームが送られた各キヤ
リアにETG要求フレームが受け取られたことを保障す
るために、マスタ・ノードは、ETG応答フレームをチ
エツクする。若し、マスタ・ノードが、ETG応答フレ
ームを、意図された通信リンクのすべてのトランシーバ
に受け取つたならば、ETGフレームによつて指定され
たキヤリアを使用して通信リンクが設定される。若し、
マスタ・ノードが、ETG応答フレームを、意図された
通信リンクのすべてのトランシーバに受け取らなけれ
ば、動作可能なキヤリアを含むキヤリアのサブセツトを
使用して、通信リンクが再指定、または設定される。こ
の場合、マスタ装置はスレーブ装置に他のスキユー結果
要求フレームを送り、そして、スレーブ装置は、前に測
定されたスキユー値に再度応答する。意図された通信リ
ンクのキヤリアに関する最大のスキユー値だけが、フレ
ーム相互間の間隔の最大値を決定するのに使用される。
は、体系的スキユー(SSKEW)及びランダム・スキ
ユー(RSKEW)を含む合計の成分を決定することが
でき、従つて、必要とされる信頼性あるレベルに依存す
るパツド値の必要性を減少し、あるいは除去することが
できる長所を持つている。本発明の実施例において、与
えられたスキユー値(スキユー・レジスタ594中の
値)において動作する各キヤリアは、そのスキユー値に
おいて複数回のスキユー・テスト(例えば、100回)
を繰り返すことによつて検査することができる。若し、
キヤリアが一度でもスキユー・テストをパスしなければ
(即ち、テストされているスキユー・ウインドウの範囲
内で複製フレームが受信されなかつた)、スキユー・レ
ジスタによつて表示され、テストされているスキユー・
ウインドウの値の範囲内にはないものと推定することが
できる。
スト/測定プロシージヤの要約が図7に示されている。
受信装置がスキユー測定モードに入つた後、ステツプ7
02において、受信装置は、バス内のすべてのキヤリア
に対して相対的なスキユーを測定する。リンクの両端に
おいて測定が行なわれた後、ステツプ704において、
最悪の場合のスキユーの測定値(最大のスキユー値)が
通信リンクを通して交換される。スレーブ・ノードの場
合において、各キヤリアに対する測定されたスキユー値
はリンクを介してマスタ装置に送られる。最後に、ステ
ツプ706において、スキユーの測定値の交換が完了し
た後、受信装置はスキユー・テスト/測定モードを終了
し、そして通信システム、即ち通信リンクからのコマン
ドを待つ。
ループを受信し、検査するための方法を説明する流れ図
が図8に示されている。ステツプ802において、受信
装置はフレーム・グループ中の第1のフレームを受け取
る。これに応答して、ステツプ804において、受信装
置は、経過したワード時間を測定するために、受信装置
のスキユー・カウンタを始動し、そして、設定された通
信リンクの最大のスキユー値と、経過時間との比較を続
行する。すべてのフレームが受けられる前(または、エ
ラーが検出される前に)の時間において、若し、経過時
間が最大のスキユー値と一致したならば(ステツプ80
6で検出される)、受信装置は、ステツプ808におい
て、新しいフレーム・グループを受け取るためにリセツ
トされ(これはスキユー・カウンタのリセツトを含
む)、そして、エラーが通知される。
おいて、フレームが到着した時に、それらのワードがす
べて同一であることを保障するために、それらのワード
のリンク制御ワードが比較される。若し、新しく到着し
たリンク制御ワードの内のいずれかの制御ワードが、受
信した他のフレームの制御ワードと一致しなければ(ス
テツプ812で検出される)、ステツプ808におい
て、エラー信号が発生され、そして、受信装置は新しい
フレーム・グループを受け取るためにリセツトされる。
比較されなかつたフレームは、新しいフレーム・グルー
プの一部と見做されて、受信装置によつて新しいフレー
ムとして取り扱われる。
れたならば、ステツプ814において、フレーム・グル
ープ中のすべてのフレームが受信されたか否かを決める
テストが行なわれる。これは、受信装置の制御レジスタ
によつて表示された活動中のキヤリアを比較して、受信
されたフレームを適正に比較することである。若し、す
べてのフレームが未だ受け取られていなければ、ステツ
プ816において、受信装置は受信されるであろう後続
のフレームを待ち、そして、上述したような比較及び時
間測定処理を続行する。最悪の場合のスキユー時間が経
過する前に、すべてのフレームが受け取られたならば、
リンクの受信装置は完了信号を発生し、そして、受信装
置は次のフレーム・グループを受け取るためにリセツト
される。
は、要約すると、以下の通りである。
グループを送信するすべてのドライバを通して、2.5
ワード伝送時間内でリンク制御ワード(LC)の伝送を
開始しなければならない。ワード伝送時間とは、トラン
シーバが情報の1ワード(本発明の実施例においては、
32個のデータ・ビツト及び8ビツトのエンコード用情
報)を伝送(launch)する(通信リンクに伝送する)の
に要する時間である。
ワードのフレーム相互の間の間隔は、スキユー・テスト
・プロシージヤで設定された最小のスキユー値よりも狭
くてはいけない。フレームの開始から開始までの間隔
は、設定トランシーバ・グループ要求フレームか、また
は、スキユー結果応答フレーム中で返還された最大のス
キユー値に含まれている。
ワードのフレーム間の間隔が、上述したようなフレーム
間隔よりも小さい場合には、上述したように、そのフレ
ームはオア・ゲート592の機能によつて無効にされ
る。
プのリンク制御ワードがリンク中の第1のフレームの到
着からの所定の時間の範囲内に受け取られたか否かをチ
エツクする。その時間の範囲は、スキユー・テストで決
定された最大の(最悪の)測定スキユー値によつて決め
られ、そして、長期間のジツタを可能にする通信モデル
に従つた値で選択的にパツドすることができる。チエツ
ク動作は、送信され、または受信されたETG要求フレ
ームのグループによつて定義された意図された通信リン
クのメンバであるトランシーバだけで遂行される。
ラーを受信したならば、そのフレーム・グループは除去
される、即ち無効にされる。スキユー・チエツクをパス
しなかつたトランシーバは、修理などの目的で記録から
除かれる。
的スキユーの両方を心配することなく、通信リンクの最
大のバンド幅で大量のデータを伝送することができる。
ブロツク図である。
ツトを示す図である。
ツトを示す図である。
である。
である。
ヤを説明する流れ図である。
スト/測定プロシージヤを説明するための流れ図であ
る。
及びフレーム・グループ識別テストの流れ図である。
スタ・ラツチ 502、504、506、508 受信装置 516 インクレメンタ 518 スキユー・カウンタ(SCNTR) 528、530、532、534 セツト−リセツト・
ラツチ 562、588 比較回路 568 FIFOバツフア・レジスタ 594 スキユー・レジスタ
Claims (14)
- 【請求項1】 複数のキヤリアを含む通信リンクを介し
てデータ・フレームを伝送する方法において、 各上記キヤリアを介して一連の校正フレームを並列に送
出するステツプと、 最も速いキヤリアによる第1の校正フレームの受信と、
最も遅いキヤリアによる第2の校正フレームの受信との
間の時間差を、通信リンクの両端で決定するステツプ
と、 上記時間差を表示する情報を上記通信リンクの両側の送
信装置に供給するステツプと、 上記情報を与えた後、上記キヤリアの内の任意の1つの
キヤリアで伝送された一連のフレームの相互間の間隔
を、上記時間差よりも小さくならないように制限するス
テツプとを含むデータ・フレームの伝送方法。 - 【請求項2】 上記時間差を決定するステツプは、上記
第1の校正フレームの受信からの経過時間の変動内で、
上記第1の校正フレームと並列に伝送された上記校正フ
レームの残りのフレームの受信を繰り返し試み、最大の
相対的なスキユー値が決定されるまで、上記経過時間が
変動するのを続行するステツプを含み、かつ、上記情報
を与えるステツプは、時間差の表示する上記情報として
上記最大の相対的なスキユー値を与えるステツプを含む
ことを特徴とする請求項1に記載のデータ・フレームの
伝送方法。 - 【請求項3】 複数のキヤリアを含む情報通信媒体と、 複数個の送信装置を含む送信ユニツトを構成する第1ノ
ードと、 各受信装置は複数のキヤリアの内の異なつたキヤリアに
よつて上記複数個の送信装置の内の対応する送信装置に
接続されている複数個の受信装置を含む受信ユニツトを
構成する第2のノードと、 受信ユニツトは、各キヤリアの相対的なスキユー値を測
定し、最も大きいスキユー値を第1ノードに与える手段
を含むことと、 送信ユニツトは、複数個のフレームを、複数のキヤリア
を介して並列に伝送し、キヤリアを介して伝送されるフ
レーム相互の間の間隔を最大のスキユー値よりも小さく
するように保証する手段を含むこととを特徴とする通信
システム。 - 【請求項4】上記第1ノードは、複数個のフレームのす
べてが予め決められた時間ウインドウの範囲内で伝送さ
れるのを保証する手段を含むことを特徴とする請求項3
に記載の通信システム。 - 【請求項5】 上記受信ユニツトは、スキユー・ルール
に対して複数個のフレームの受信状態をテストし、若
し、受信状態が上記スキユー・ルールを満足しなけれ
ば、エラー状態を第1ノードに通知する手段を含むこと
を特徴とする請求項3に記載の通信システム。 - 【請求項6】 上記受信ユニツトは、複数個のフレーム
中の第1フレームが受信された時点を決定し、複数個の
フレーム中の残りのフレームが第1フレームの受信から
或る長さの経過時間内に受信されたか否かを決定する手
段を含み、上記或る長さの経過時間は最大のスキユー値
によつて規定されていることを特徴とする請求項3に記
載の通信システム。 - 【請求項7】 複数個フレーム中の第1のフレームが受
信された時点を決定し、複数個のフレームの内の残りの
フレームが第1のフレームの受信から或る長さの経過時
間内に受信されたか否かを決定する手段を含み、上記或
る長さの経過時間は最大のスキユー値に一定のパツド値
を加算した値によつて規定されていることを特徴とする
請求項3に記載の通信システム。 - 【請求項8】 上記フレームの各々は、リンク制御ワー
ドを含み、更に、上記受信ユニツトは上記複数個のフレ
ームのリンク制御ワードが相互に同じか否かを決定する
手段を含むことを特徴とする請求項3に記載の通信シス
テム。 - 【請求項9】 複数のキヤリアを含む通信リンクを介し
て、キヤリア毎にデータ・フレームのグループを伝送す
る方法において、 最も遅いキヤリアと最も早いキヤリアとの間の伝送時間
差を、通信リンクの少なくとも一方の端部で測定するス
テツプと、 上記通信リンクの少なくとも一方の端部の受信装置へ、
上記伝送時間差を表わす情報を与えるステツプと、 第1のデータ・フレームが上記リンクに与えられた時を
上記受信装置で検出するステツプと、 上記検出に応答して、経過時間の測定を開始するステツ
プと、 上記経過時間の測定の開始の後、グループ中のすべての
データ・フレームが上記伝送時間差内で受け取られたか
否かを決定し、若し、受け取られていなければ、エラー
状態を表示する信号を発生するステツプとを含むデータ
・フレームのグループの伝送方法。 - 【請求項10】 複数のキヤリアを介して情報を通信す
る方法において、 各フレームが1つのキヤリアにより伝送される第1の複
数個のフレームを、予め決められた時間ウインドウの範
囲内で、送信ノードから伝送するステツプと、 受信ノードによつてキヤリア上の第2の複数個のフレー
ムを受信するステツプと、 スキユー・ルールに対して、第2の複数個のフレームの
受信をテストするステツプと、 上記テストに応答して、第2の複数個のフレーム中のど
のフレームが第1の複数個のフレームの部分として伝送
されたかを決めるステツプとを含む情報の通信方法。 - 【請求項11】 第1の複数個のフレームの各々が同じ
リンク制御ワードを含み、かつ、上記伝送ノード及び上
記受け取りノードの間で通信リンクを介して通信された
フレームに対して、前に測定された時間ウインドウの範
囲内で、第1の複数個のフレームのどのフレームが受け
取られたかを、スキユー・ルールが決定するステツプを
含むことを特徴とする請求項10に記載の情報の通信方
法。 - 【請求項12】 上記決定するステツプは、第1の複数
個のフレームの部分として伝送されたものと識別されな
かつたフレームを臨時にストアし、次に受信した複数個
のフレームと共に、上記フレームをストアするステツプ
を含むことを特徴とする請求項10に記載の情報の通信
方法。 - 【請求項13】 並列通信システムに使用されるトラン
シーバにおいて、 各受信装置が複数のキヤリアのバスの個々の情報キヤリ
アに接続されている複数個の受信装置を構成する受信ユ
ニツトを含み、 上記受信ユニツトは、各キヤリアで受け取られた情報の
単位の相対的なスキユーを測定する手段と、少なくとも
測定の一部に基づいて、情報の単位のどの単位が共通の
情報グループの一部として上記バスに伝送されたかを決
定する手段とを含むトランシーバ。 - 【請求項14】 上記決定する手段は、共通の情報グル
ープの一部として伝送されなかつたものと識別された情
報の単位の少なくとも1つの単位を臨時にストアする手
段と、次に受信された複数個の情報の単位と共に、少な
くとも1つの情報の単位をストアする手段とを含むこと
を特徴とする請求項13に記載のトランシーバ。
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---|---|---|---|
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