JPH0738590A - 並列／直列バスにおけるエラー検出および回復システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】並列バスの各メンバ用のトランシーバにおい
て、共通クロックを不要にする。 【構成】トランシーバ１１２は、複数のファイバ１０８
を介して、並列データ・ブロックを順次、非同期的に送
信するシステムであって、関連データを各ファイバ上で
順次伝送し、データを結合する機構としてフレーム・グ
ループを提供する。フレーム・グループには順序番号が
ないので、受信機は、個々のフレームの到着時間によっ
て、どのフレームがフレーム・グループの一部であるか
を判断する。並列バスの各メンバ用のトランシーバは、
ファイバの各端で非同期的に実行する。したがって、共
通クロックは不要になる。受信機は、送信機が校正メッ
セージを生成した場合スキュー測定を行い各導体の相対
スキューを求める。スキューが求められると、バスを介
してスキュー値の交換が行われ送信機は適切なフレーム
間隔を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データ通信システムに
関し、詳細にいえば、光ファイバを使用して情報を伝達
するデータ通信システムと、並列／直列バス用のエラー
検出および回復手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願は、以下の同時出願に関連する。
１９９２年２月２０日に出願された米国特許出願第０７
／８３９６５７号の一部継続出願（ＩＢＭ整理番号ＰＯ
９−９１−０６６）。１９９２年２月２０日に出願され
た米国特許出願第０７／８３９９８６号の一部継続出願
（ＩＢＭ整理番号ＰＯ９−９２−００１）。"Quiesce a
nd Unquiesce Function for Intersystem Channels"と
題するＮ．Ｇ．バートウ（Bartow）らの米国特許出願
（ＩＢＭ整理番号ＰＯ９−９３−０１５）。"Concurren
t Maintenance of Degraded Parallel/Serial Buses"と
題するＫ．Ｊ．フレデリックス（Fredericks）らの米国
特許出願（ＩＢＭ整理番号ＰＯ９−９３−０１６）。"N
ull Words for Pacing Serial Links to Driver and Re
ceiver Speeds"と題するＤ．Ｆ．キャスパー（Casper）
らの米国特許出願（ＩＢＭ整理番号ＰＯ９−９３−０１
７）。"Error Detection and Recovery in Parallel/Se
rial Buses"と題するＴ．Ａ．グレッグ（Gregg）らの米
国特許出願（ＩＢＭ整理番号ＰＯ９−９３−０１８）。

【０００３】これらの係属出願および本出願は、本出願
人である、米国ニューヨーク州アーモンクのインターナ
ショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション
（ＩＢＭ）が所有する。

【０００４】これらの係属出願に記載された説明は、本
明細書に組み込まれている。

【０００５】光ファイバを使用すれば、長い文字列を、
ドライバから遠く離れた（数キロメートル単位）受信機
まで順次、きわめて高いデータ転送速度（毎秒数十億ビ
ット単位）で伝送することができる。これは、データを
このような転送速度で短い距離（数十メートル）しか伝
送できない従来の電気線と対称的である。

【０００６】高性能のコンピュータでは、コンピューテ
ィング・システムの要素間のシステム・バスは、きわめ
て高い帯域幅（毎秒数億バイト単位）をもつ必要があ
る。コンピューティング・システムの要素間のシステム
・バスとして機能させるのに、単一の光ファイバ・ケー
ブルを最大帯域幅で使用するのでは不十分な場合があ
る。

【０００７】従来の技術での、単一の搬送体上の不適切
な帯域幅の問題に対する解決法は、各データ・ワードの
ビットを、複数の搬送体（並列バス）のそれぞれで１つ
ずつ並列に伝送することである。

【０００８】ストライピングという他の解決法では、複
数の直列データ・ワードを、複数の搬送体のそれぞれで
１つずつ並列に送信することを必要とする。しかし、こ
れらの解決法には、並列ビットまたはワードがバス上で
送信されるとき、それらの間にスキューが発生するとい
う問題が共通して存在している。

【０００９】スキューとは、最も早い搬送体と最も遅い
搬送体の間の伝搬時間の変動である。そのような伝搬時
間の変動を適切に処理しないと、受信機側でデータ・エ
ラーが発生する場合がある。スキューは、バスの各搬送
体用の送信機、受信機、および伝送媒体の物理特性の違
いによって発生する。

【００１０】スキューには２つの一般的なカテゴリがあ
る。１つはランダム・スキュー（RSKEW）であり、ジッ
タとして発生する。このスキューの原因は、クロックの
非同期化と空語挿入である。他の種類のスキューは、一
方のトランシーバが他方のトランシーバよりも、常に一
定時間だけ遅いか、あるいは速いという場合のシステミ
ック・スキュー（SSKEW）である。搬送体伝搬時間の差
が、システミック・タイプのスキューの典型的な原因で
ある。

【００１１】送信機、搬送体、および受信機のそれぞれ
にスキューが発生する。これらの要素のそれぞれでどの
ようにスキューが発生するかについて以下に説明する。

【００１２】伝送ラウンチ・スキューとは、最初の送信
機のフレームの始めと最後の送信機のフレームの始めと
の間の時間差である。この種のスキューは、送信機にお
いて測定される。伝送ラウンチ・スキューには３つの原
因がある。第１の原因はランダムなものであり、送信機
クロックとシステム・クロックの同期化によって発生す
る。すべての送信機クロックが共通の基準クロックにロ
ックされており、共通のシステム・クロック同期点があ
る場合、ラウンチ・スキューは、１ビット時間以下程度
に小さくすることができる。伝送ラウンチ・スキューの
第２の原因もランダムであり、空白の挿入によって発生
する。伝送ラウンチ・スキューの第３の原因はシステミ
ックなものであり、トランシーバ間の内部信号伝搬時間
の差によって発生する。任意の合理的な物理設計によっ
て、このスキューを数ビット時間に限定する必要があ
る。

【００１３】大部分のスキューは、搬送体自体の特性に
よって発生する。搬送体スキューとは、リンクの最低速
搬送体と最高速搬送体の間の伝搬時間の差に過ぎない。
このスキューはほぼ完全にシステミックである。温度な
どの環境の変化のために、経時的にわずかな変動が発生
する場合がある。したがって、複数のフレームを同時に
ラウンチする場合でも、それらのフレームは、搬送体ス
キューのために異なる時間に到着する可能性があること
を理解すべきである。

【００１４】スキューは、受信機の特性によって発生す
ることもある。受信機でのスキューには２つの原因があ
る。第１の原因はランダムであり、システム・クロック
とレシーバ・クロックの同期化によって発生する。第２
の原因は、システミックであり、異なるトランシーバ間
の内部信号伝搬時間の差によって発生する。送信機の場
合と同様に、任意の合理的な物理設計によって、このス
キューを数ビット時間に限定する必要がある。

【００１５】スキューによって発生する可能性がある種
類のデータ・エラーを避けるために、従来から、幾つか
の並列ビット同期化手段が使用されている。従来の並列
バス設計は、共通のクロックを使用して同期化を実行し
ている。この解決法は、実行可能であるが、通常、共通
クロックのために、ロック・ステップにおいて、導体間
の総スキューによって限定された速度でデータが収集が
行われるという点で非効率的である。

【００１６】したがって、複数の光ファイバ・フィラメ
ントなどの複数の搬送体上でデータ・ワードを伝送する
ための改良された方法が必要である。

【００１７】従来の技術では、フレームのヘッダが損傷
すると、そのフレームが破棄され、通常は一定のタイム
アウトが発生した後に動作回復動作が呼び出される。従
来の技術では、フレーム中の情報が損傷すると、フレー
ムの受信機から拒否信号が送信され、フレームが再送信
される。複数のフレームが相互に関連しているときに、
損傷したヘッダをもつフレームを送信する能力が必要で
ある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の搬送体
上で、並列したデータ・ブロックを順次、非同期式に伝
送するシステムおよび方法を備えている。関連するデー
タを各ファイバ上で順次伝送し、伝送されるデータを結
合する機構としてフレーム・グループが設けられてい
る。受信機には、所与のリンクについてのすでに測定さ
れている最大スキュー値が与えられる。受信機はこの情
報を使用し、個々のフレームの到着時間によって、どの
フレームがフレーム・グループの一部であるのかを判断
する。

【００１９】本発明の１つの実施例によれば、並列バス
の各メンバ用のトランシーバは、ファイバの各端で同期
化を非同期的に実行する。したがって、共通クロックは
不要になる。バスの各側の受信機は、バスの他方の側に
ある送信機が一連の校正フレームを生成したときにスキ
ュー測定を実行することによって各導体の相対スキュー
を求める。バスの両側から見た、すべての導体に関する
スキューが求められると、バスを介してスキュー値が交
換されるので、送信機は適切なフレーム間隔を設定する
ことができる。

【００２０】本発明によるスキュー測定の１つの利点と
して、最悪ケースの理論スキューではなくリンク自体の
最大帯域幅でしか限定されない、マルチ搬送体・バスを
備えたリンクを介してデータを送信することができる。
本発明の一実施例によれば、リンクの確立時または再初
期化時に、まずリンク中の搬送体の相対スキュー値を測
定することによってデータ保全性が確保される。相対ス
キュー値を求めた後、それらの値がリンクの両側で交換
され、送信されたフレームの始め間の間隔が、受信機に
よって測定される最悪ケース（最大）のスキュー値に限
定された接続が確立される。フレームをきわめて大規模
にすることができるので、リンクを介し、スキューを懸
念することなく、最大リンク帯域幅で大量のデータを送
信することが可能である。さらに、大規模なデータ・フ
レームを使用する場合、所与のリンクについてフレーム
の始め間の間隔を最悪ケースのスキュー値に限定する帯
域幅限定効果を最小限に維持することができる。

【００２１】本発明にしたがい、フレーム・グループの
一部であるフレームについて、損傷したヘッダをもつフ
レームを拒否し、再伝送する方法を説明する。損傷した
ヘッダをもつ情報フィールドのない制御フレーム・グル
ープを拒否する必要はなく、受信されるフレーム・グル
ープの単一の損傷していないフレームだけに基づいて、
コマンドを実行することができる。

【００２２】

【実施例】まず、図１には、２つのコンピューティング
要素１０２、１０４間の物理リンクが示されている。こ
れらの要素はたとえば、２台のコンピュータ、またはコ
ンピュータと共用メモリ装置とすることができる。いず
れの場合も、コンピューティング要素１０２、１０４
は、光ファイバ・バス１０８からなるシステム間チャネ
ル・リンク１０６によって接続される。光ファイバ・バ
ス１０８は複数のファイバ対１１０で形成されている。
各ファイバ対は、２つの光ファイバから構成されてい
る。このうち１つは情報を送信するものであり、１つは
情報を受信するものである。任意の数のファイバ対を使
用できるが、システム間チャネルの典型的な値は、２の
累乗である１ないし６４個のファイバ対の範囲である。
光ファイバ・バス１０８のファイバ対１１０は、バスの
対向する端に配置されたトランシーバ１１２、１１４を
介してコンピューティング要素１０２、１０４に結合さ
れる。トランシーバ１１２、１１４のそれぞれは、送信
機装置と受信機装置を含む。これらの両方について、以
下に詳述する。

【００２３】データは送信側コンピューティング要素中
の発信元バッファ１１６から、リンクを介して送信され
る。すると、受信されたデータが収集され、受信側コン
ピューティング要素中の受信側バッファ１１８に一時的
に記憶される。図１の各コンピューティング要素には１
つのバッファを示してあるが、コンピューティング要素
は、確立するリンクの数および種類に応じて、様々な数
の発信元または受信側バッファを動的にセット・アップ
できることを理解すべきである。バッファ１１６、１１
８は、「ストア・スルー」タイプにすることができる。
すなわち、これらのバッファは、アンロードする前に充
填しておく必要はない。この種のバッファリングには、
送信および受信待ち時間が短いという利点がある。

【００２４】送信される情報は、光ファイバ・バス１０
８を形成するファイバ対１１０間で分割される。情報
は、フレームの形式で発信元バッファ１１６から受信側
バッファ１１８に送信される。各フレームは、光ファイ
バ・バス１０８の単一のファイバ上で転送される。リン
クの構成およびバッファの構造についての詳細はそれぞ
れ、関連出願の米国特許願第０７／８３９６５７号およ
び米国特許願第０７／８３９６５２号に記載されてい
る。これらの出願は両方とも、本願と同じ出願人に譲渡
され、本願と同じ日付に出願されている。

【００２５】典型的なフレームのフォーマットを図２に
示す。各フレームは、リンク制御ワード（ＬＣ）２０２
から開始する。リンク制御ワード２０２中の様々なフィ
ールドは、フレームのフォーマットおよびタイプを識別
し、バッファ領域を指定すると共に、トランシーバおよ
びリンクの状態を制御する。

【００２６】リンク制御ワードの次に、リンク制御ＣＲ
Ｃ（巡回冗長検査）ワード（ＬＣＣＲＣ）２０４があ
る。リンク制御ＣＲＣワード２０４は従来、リンク制御
ワード中の値から生成されている。リンク制御ＣＲＣワ
ードは、受信機で、着信フレームのリンク制御ワードの
妥当性をテストするために検査される。

【００２７】制御フレームおよび情報フレームという２
種類のフレームがある。制御フレームでは情報フィール
ドは必要とされない。制御フレームは、リンク制御ワー
ドおよびリンク制御ＣＲＣワードだけから構成される。
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、および情報フィールド２０６を有
する。情報フィールドはたとえば、１ないし１０２４個
のワードを含む。情報フィールドは、情報をリンクの一
方の端にあるバッファから他方の端にあるバッファ領域
まで送信するために使用される。

【００２８】情報フィールドの次に、情報フィールドＣ
ＲＣワード（ＩＦＣＲＣ）２０８がある。情報フィール
ドＣＲＣワードは従来、情報フィールド中の値から生成
されている。情報フィールドＣＲＣワードは、受信機
で、着信フレーム中の情報フィールドの妥当性をテスト
するために検査される。

【００２９】関連情報は、作動可能リンクの各トランシ
ーバごとに１つの、複数のフレームに入力することがで
きる。これらのフレーム（「フレーム・グループ」と呼
ぶ）は同時に送信される。グループ中のフレームは、作
動可能リンク中のトランシーバの数と同じ数にすること
ができる。図３は、典型的なフレーム・グループ３０２
を示す。フレーム・グループを使用すれば、単一の光フ
ァイバ帯域幅の倍数である帯域幅で送信することが可能
である。なぜなら、リンクを介して複数のフレーム（１
ファイバ当たり１つ）が送信されるからである。

【００３０】各フレーム・グループ中のリンク制御ワー
ドは、順序番号を備えていないが、後のおよび前のフレ
ーム・グループとインタロックされている。インタロッ
クは、多数の異なる方法で実行することができる。たと
えば、各伝送は要求から開始し、次にデータを、その次
に肯定応答を送信することが可能である。これらの種類
の伝送のそれぞれは、固有のリンク制御ワードを有して
いる。さらに、リンク制御ワード内で送信側または受信
側バッファ・アドレスを送信することができる。各バッ
ファからの（各バッファへの）データ伝送はそれぞれ異
なるリンク制御ワードをもつ。

【００３１】好ましい実施例では、同じバッファおよび
同じ種類のフレーム・グループと関連するフレームは、
同じリンク制御ワードをもつ。たとえば、所与のメッセ
ージが１６個のデータ・フレームを含むことができ、こ
のうち１５個が同じＬＣを有し、１個がバッファ領域の
始めを示すビットを含むという点で異なるＬＣをもつも
のと仮定する。この場合、同じＬＣをもつ１５個のデー
タ・フレームの中で脱落したフレームは、それぞれの受
信されたフレーム・グループを比較することによって検
出できるとは限らない。その代わり、次のフレーム・グ
ループ（異なる種類であり、異なるＬＣをもつ）に属す
るフレームが受信されているので、前回のフレーム・グ
ループ中のＬＣの比較によって問題が検出されるか、あ
るいはスキュー・タイマが満了する（後述）。いずれの
場合も、受信機は、バッファ領域についてすべてのデー
タが受信されたわけではないことを検出する。これは、
実際に受信されたバイトの総数と、あらゆるＬＣの一部
として含まれる総送信済みバイト・カウントを比較する
ことによって実行される。

【００３２】別の実施例として、送信機は各フレーム・
グループ中のリンク制御ワードが相互に同じであるが、
直前または直後のフレーム・グループと異なることを確
認する。

【００３３】発信元バッファからの情報は、リンクを介
し、１つまたは複数のフレーム・グループで送信され
る。複数のフレーム・グループを使用して１つのバッフ
ァの内容を伝送する際、フレーム・グループは、バッフ
ァ中のワードの昇順に対応する順序で送信することがで
きる。たとえば、下位番号のワードのグループは、上位
番号のワードのグループよりも前に送信される。作動可
能リンクが複数のトランシーバを含む場合、バッファの
内容は、トランシーバごとにワード単位で送信される。
すなわち、ワードは、トランシーバ（したがってファイ
バ）間で分配され、リンク中のトランシーバの数をモジ
ュロする（たとえば、トランシーバ０は、４トランシー
バ作動可能リンク中のワード０、４、８、１２を有す
る）。

【００３４】図３中の１つのＬＣなどの、フレーム・グ
ループのリンク制御ワードでエラーが発生すると、損傷
したフレーム・グループは不完全であり、破棄しなけれ
ばならない場合がある。残りのリンク制御ワードのうち
１つまたは複数が有効である場合、拒否信号が送信さ
れ、フレーム・グループが再送信される。拒否信号は、
以下のことに基づきフレーム・グループに対して送信す
ることができる。 １．有効なリンク制御ワードを含むフレームが受信さ
れ、情報が無効だった。 ２．無効なリンク制御ワードをもつ１つまたは複数のフ
レームを含むフレーム・グループが受信され、フレーム
・グループの少なくとも１つのフレームが有効なリンク
制御ワードを有していた。

【００３５】リンク制御ワードは、以下の条件が真であ
るときに無効とみなされる。 １．リンク制御ワードまたはリンク制御ＣＲＣワードを
受信している間に、無効な伝送コードが検出された。 ２．リンク制御ワードに無効なリンク制御ＣＲＣワード
がある。

【００３６】トランシーバ上で無効なリンク制御ワード
が検出されると、伝送モードに応じて、以下の処置のう
ち１つが取られる。 １．フレーム・グループ中のあらゆるリンク制御ワード
が無効であるとき、フレーム・グループ全体が破棄さ
れ、要求に対してタイムアウトが発生する。 ２．フレーム・グループ中のリンク制御ワードのうち１
つが有効であるとき、以下の処置のうち１つが取られ
る。 Ａ．分散されたフレーム・グループについては、有効な
リンク制御ワードから拒否信号が生成され、作動可能リ
ンク上のあらゆるトランシーバ上の送信元に返される。
分散されたフレーム・グループは、図３に示す、フレー
ム・グループの各情報フィールドに異なる情報を含む。 Ｂ．複製されたフレーム・グループについては、有効な
リンク制御ワードを使用して動作が実行される。複製さ
れたフレーム・グループは情報フィールドを有しておら
ず、図９に示すように、すべてのリンク制御ワードが同
じである。 Ｃ．また、送信元に応答が返されないので、要求に対し
てタイムアウトが発生する。

【００３７】情報フィールドは、以下の条件のうち１つ
が真であるとき、有効とみなされる。 １．情報フィールドまたは情報フィールドＣＲＣワード
を受信している間に無効な伝送コードが検出された。 ２．情報フィールドに無効な情報フィールドＣＲＣワー
ドがある。

【００３８】フレームに有効なリンク制御ワードと無効
な情報フィールドがあるとき、フレーム・グループのあ
らゆるトランシーバ上の送信元に拒否信号が返される。

【００３９】伝送モードが分散フレーム・グループであ
るとき、作動可能リンク上の各トランシーバは同じ数の
情報フィールド・ワードを受信する必要がある。ＬＣＣ
ＲＣエラー、ＩＦＣＲＣエラー、及びリンク制御フィー
ルド・エラーもないが、フレーム・グループの各フレー
ム中のワードの数が同じでないとき、作動可能リンクの
あらゆるトランシーバ上で拒否信号が送信される。

【００４０】拒否が認識されると、識別された情報が、
第１のワードから始まる情報領域全体について再送信さ
れる。これによって、フレームを送信している動作のエ
ラーを示さずに、情報を再送信することができる。ある
領域について拒否信号が繰り返して受信され、再送信し
きい値に達した場合、その領域の再送信は行われず、エ
ラーが報告される。

【００４１】作動可能リンクのトランシーバのうち１つ
が拒否条件を検出すると、作動可能リンクのあらゆるト
ランシーバ上で拒否信号が返される。この設計を使用す
ることによって、情報フィールドのエラーとリンク制御
ワードのエラーは、直列／並列バス上の断続的エラーと
して回復される。

【００４２】本発明の１つの実施例によれば、バスの各
搬送体用のトランシーバはファイバの各端で非同期式に
同期化を実行する。したがって、共通クロックは不要に
なる。当技術分野では、単一の導体上で直列データとし
て送信されるフレームを同期化する様々な手段が周知で
あるが、本明細書では詳細な説明を省く。そのような同
期化手段の一例は、米国特許第４９７０７１４号に記載
されており、本出願人に譲渡されている。

【００４３】各ファイバと、それに関連する送受信ハー
ドウェアは、スキューの原因となる異なる伝搬特性を有
している。スキューとは、最高速ファイバと最低速ファ
イバの間の伝搬時間の変動である。ファイバ上でフレー
ムの始めが受信されると、受信機は、フレーム・グルー
プを完全に受信したか否かの検査を開始し、受信された
データ・フレームを受信側バッファで再アセンブルす
る。受信機は、個々のフレームの到着時間とリンク制御
ワードの内容によってどのフレームがフレーム・グルー
プの一部であるかを判断する。フレーム・グループに、
確立されているスキュー・ウィンドウ内に受信されない
フレームがある場合、またはスキュー・ウィンドウ内に
受信されたリンク制御ワードが同じでない場合、スキュ
ー・エラーが認識される。

【００４４】本発明の１つの実施例によるスキュー規則
では、有効なメッセージを受信するためにフレーム・グ
ループのあらゆるフレームを受信しなければならないス
キュー・ウィンドウが設定される。この規則ではまた、
１つのフレーム・グループのフレームが他のフレーム・
グループのフレームと混同されないように一連のフレー
ム・グループを送信できる速度が設定される。さらに、
所与のフレーム・グループ内でリンク制御ワードに矛盾
がないか否かが検査されるので、システムは「脱落フレ
ーム」効果から保護される。

【００４５】所与のリンクについては、受信機で測定さ
れるフレーム・グループのスキューは、ランダム・スキ
ュー（RSKEW）構成要素をプラスまたはマイナスする分
だけ変動する。最大RSKEW構成要素はリンク・ハードウ
ェアの設計によって設定されるが、システミック・スキ
ュー（SSKEW）構成要素は主として光ファイバの設置に
よって決まる。本発明の１つの実施例によれば、総スキ
ュー（光構成要素およびランダム構成要素）の測定がリ
ンクの初期化時に行われるので、総スキューが、設定さ
れた限界を超えることはなく、さらに共通のフレーム・
グループに属するフレームは、そのようなフレームとし
て受信機に適切に識別される。

【００４６】本発明の１つの実施例による典型的な送信
機装置を図４に示す。４トランシーバ・リンクが示され
ている。個々の送信機（各光ファイバ・搬送体ごとに１
個）は、XMIT0 402、XMIT1 404、XMIT2 406、およびXMI
T3 408として示してある。図４の送信機は、選択された
送信部分をゲート・アウトすれば、４つよりも少ない
（たとえば、３つ、２つ、または１つの）搬送体で動作
できることを理解すべきである。

【００４７】XMIT0 402の内部構造が示されている。各
送信機は、データ経路だけでなく、フレーム生成を開始
するSTART 410という名前の入力を有している。各送信
機はまた、現在のフレーム送信が終了し、スキュー待ち
時間が経過したことを示すREADY 412という出力も有し
ている。

【００４８】各送信機内に、リンク初期化時に初期化さ
れるWAITレジスタ４１４がある。WAITレジスタ４１４中
の値は、リンク制御ワード（ＬＣ）間に送信しなければ
ならないワードの数である。WAITレジスタ４１４は、３
入力マルチプレクサ(MPX) 416に接続されている。MPX 4
16の出力は、待ち状態カウンタ・レジスタ（WCNTR）418
に接続されている。WCNTR 418の出力は、減分機構（−
１）４２０と、WCNTR 418の値ゼロを検出する８入力NAN
D回路（＝０）４２２に接続され、さらにMPX 416入力
（ＡないしＣ）の第１の入力（Ａ）に再び接続されてい
る。減分機構４２０の出力は、MPX 416の第３のデータ
入力（Ｃ）に接続されている。

【００４９】４つの送信機がすべて準備を完了する（す
なわち、すべての送信機が遊休状態であり、最小ＬＣワ
ード間間隔時間が経過する）と、チャネルは、START線
４１０を１サイクルの間オンにすることによってフレー
ムを開始する。この線によって、各送信機はフレーム送
信を開始する。アウトバウンド・フレーム状態マシン
（OFSM）４２４がＬＣ（線４２６に示された）を送信す
ると、END 428およびMET430シフト・レジスタ・ラッチ
（ＳＲＬ）がリセットされ、WAITレジスタ４１４中の値
が MPX 416およびWCNTR 418を介してゲートされる。リ
ンク上でワードが送信されると、データ要求線（ＤＲ）
４３２が活動状態になり、WCNTR 418が減分機構４２０
およびMPX 416回路を介して減分される。フレームの終
り（ＥＯＦ）は、WCNTR 418がゼロに達する前、ゼロに
達している間、またはゼロに達した後に活動状態になる
ことができる。ＥＯＦ線４３４がEND SRL 428をセット
し、８入力NAND回路４２２がMET SRL 430をセットす
る。両方のSRL 428、430がオンであるときは、ＡＮＤ回
路４３６の出力が活動状態であり、そのトランシーバ用
の次のフレームの始めのためのすべての条件が満たされ
ている。

【００５０】送信機からのREADY線４１２がRDY0 438、R
DY1 440、RDY2 442、およびRDY3 444のＳＲＬをセット
する。これらのＳＲＬの出力は４入力ＡＮＤ回路４４６
に接続されている。４つのRDY SRLがすべてセットされ
ると、ＡＮＤ回路４４６の出力は、４個の送信機がすべ
て、次のフレームの開始準備を完了していることを示
す。このＡＮＤ回路４４６の出力も、RDY SRL 438ない
し444のリセットに使用される。

【００５１】本発明の１つの実施例による典型的な受信
機装置を図５に示す。４トランシーバ・リンクが示され
ている。受信機は、RCV0 502、RCV1 504、RCV2 506、お
よびRCV3 508として示されている。各受信機からのデー
タ経路５６０（ＡないしＤ）は、受信機によって検出さ
れた現行ＬＣを含む。対応する受信機によって新しいＬ
Ｃが検出されるたびに、出力線５１０（ＡないしＤ）が
１サイクルの間活動状態になる。データ経路５６０（Ａ
ないしＤ）の内容は、ゲートされた比較論理機構（COMP
ARE）562によって比較され、また、マルチプレクサ(MP
X) 564によって選択される。

【００５２】セット・リセット・ラッチ（Ｓ−Ｒラッ
チ）V0 528、V1 530、V2 532、およびV3 534は、受信機
からのそれぞれの出力線５１０（ＡないしＤ）によって
セットされる。受信機が新しいＬＣを検出すると、対応
するＳ−Ｒラッチ５２８ないし５３４がセットされる。
４つのＳ−Ｒラッチ５２８ないし５３４はMPX 564を制
御する。これらのラッチ５２８ないし５３４は、先入れ
先出しバッファ(FIFO) 568、４入力ＡＮＤゲート（Ａ）
５３８、および４入力ＯＲゲート（Ｏ）５３６への入力
である。４つのＯＲゲート５７０ないし５７６はそれぞ
れ、２つの入力をもつ。一方の入力は、対応する１つの
受信機からの出力線５１０（ＡないしＤ）であり、他方
の入力はＳ−Ｒラッチ５２８ないし５３４のうちの対応
する１つのラッチの出力である。これらのＯＲゲート５
７０ないし５７６の出力は、COMPARE 562に発信され、
どのデータ経路が一致するかが判断される。

【００５３】スキュー測定機能は、第２のマルチプレク
サ(MPX) 512から供給されるカウンタ(SCNTR) 518によっ
て実行される。第２のマルチプレクサ５１２は、ゼロ値
５１４または増分された値（＋１）５１６をカウンタ(S
CNTR) 518にゲートする。SCNTR 518は８ビット・レジス
タである。SCNTR 518の出力は、等号比較回路（＝）５
８８および増分機構（＋１）５１６に供給される。等号
比較回路５８８への他方の入力は、レジスタ(SKEW) 594
の出力からのものである。SCNTR 518中の値がSKEW 594
中の値に等しいとき、等号比較回路５８８の出力は活動
状態である。SKEW 594中の値は、線５９６上のマイクロ
プロセッサによって設定される。

【００５４】FIFO 568は、１つの受信機から選択された
ＬＣを、どの受信機がＬＣを検出したかを説明する要約
情報と共に記憶する。FIFO 568への書込み線５８６は、
４入力または（Ｏ）回路５９８によって制御される。マ
イクロプロセッサは、読取り線５８４を活動化すること
によってデータ・バス５９０上でFIFO 568中の項目を読
み取る。

【００５５】送信機装置の場合と同様に、どの搬送体用
の受信機でも、制御レジスタを介したマイクロプロセッ
サの制御のもとでシステムからゲートすることができ
る。

【００５６】図５に示す本発明の１つの実施例による典
型的な受信機装置の動作は、少なくとも１つの受信機が
ＬＣを受信することから始まり、FIFO 568への書込み動
作で終了する。１つまたは複数の受信機RCV0 502、RCV1
504、RCV2 506、およびRCV3508によって第１のＬＣが
受信されると、対応するＳ−Ｒラッチ５２８ないし５３
４がセットされる。ＯＲ回路５３６の出力が活動化さ
れ、SCNTR 518の増分が開始する。４つのＬＣがすべて
受信されると、４つのＳ−Ｒラッチ５２８ないし５３４
がすべてセットされ、ＡＮＤゲート５３８の出力が活動
状態（HIGH）になる。この出力はインバータ５８０に供
給され、さらにＡＮＤゲート５４０に供給される。した
がって、ＡＮＤゲート５３８が活動状態（HIGH）になる
と、ＡＮＤゲート５４０の出力が非活動化され（ＬＯ
Ｗ）、さらにＡＮＤゲート５４０およびＯＲゲート５９
９を介してSCNTR 518が停止される。すべてのＬＣが受
信され、それらがすべて等しいと判断される（COMPARE
562によって検出される）と、ＡＮＤゲート５８２の出
力が活動状態になる。この出力はＯＲゲート５９８に供
給され、ＯＲゲート５９８はFIFO 568への書込みを発生
させる。MPX 564からのＬＣだけでなく、どの受信機が
ＬＣをもっているかを説明する要約情報もFIFO 568に記
憶される。

【００５７】ＬＣがリンク上の伝送雑音によって損傷し
た場合、受信機では検出されない。この状態が発生する
と、ＡＮＤ回路５３８の出力は活動化されず、SCNTRは
カウントを続ける。このカウントは、値がSKEW 594中の
値に達するまで続く。該値に達した時点で、等号比較回
路５８８の出力が、活動状態になり、ＯＲゲート５９８
に供給され、ＯＲゲート５９８はFIFO 568への入力を発
生させる。この状況では、FIFO 568中の情報は、どの受
信機がＬＣを受信しなかったかを示す。

【００５８】ＬＣの損傷による他の可能な結果は、２つ
の異なるフレーム・グループが重って見えることであ
る。２つのフレーム・グループが最小ＬＣ間間隔で受信
機に達し、第１のグループの第１のフレームが損傷し、
破棄されるものと仮定する。この場合、ＯＲゲート５３
６の出力の活動化は、第１のフレーム・グループの次の
ＬＣが受信されるまで遅延される。また、この遅延によ
って、SCNTR 518は通常よりも遅れて開始される。すべ
ての損傷していないＬＣが受信された後、SCNTR518はそ
のまま動作し続ける。この時点で、第２のフレーム・グ
ループの第１のフレームが到着することができる。COMP
ARE 562の入力時にこのフレームのＬＣが他のＬＣと異
なる場合、COMPARE 562の出力が活動化される（それら
のＬＣが２つの異なるフレーム・グループのものである
ことを示すＬＣのnon-compareがあるので）。インバー
タ（Ｎ）５６６はnon-compareを検出し、それがＯＲゲ
ート５９８に供給され、ＯＲゲート５９８はFIFO 568へ
の入力を発生させる。要約情報は、ＬＣと、このＬＣを
検出した受信機を示す。ＯＲゲート５７０ないし５７６
の動作はＳ−Ｒラッチ５２８ないし５３４によって発生
した遅延をバイパスするので、non-compareを発生させ
たＬＣは要約情報に含まれなくなる。

【００５９】ＯＲゲート５９２は、ＡＮＤゲート５４４
ないし５５０から入力を受信する。ＡＮＤゲート５４４
ないし５５０の各々は、それぞれの受信機が、ＬＣを、
前のＬＣ（同じ受信機からの）がFIFO 568に入力される
前に受信したか否かを検出する。具体的に言うと、ＡＮ
Ｄゲート５４４ないし５５０は、Ｓ−Ｒラッチ５２８な
いし５３４がリセットされる前に新しいＬＣがいつ受信
されたかを検出する（それぞれ、線５１０ＡないしＤで
示される）。この状況は、受信機にデータを供給する送
信機が初期化時に確立されたスキュー規則に従わない場
合にだけ発生する。ＯＲゲート５９２の出力はＯＲゲー
ト５９８に供給され、それによってFIFO568への入力が
行われる。要約情報は、ＯＲゲート５９２の出力を含
む。

【００６０】前述のあらゆる状況では、FIFO 568入力が
行われるたびに、Ｓ−Ｒラッチ５２８ないし５３４がリ
セットされる。LC non-compareの場合、リセット線が活
動状態である場合でも、non-compareを発生させた受信
機用のＳ−Ｒラッチがセットされる。このように動作す
るのは、Ｓ−Ｒラッチのセット機能がリセット機能を無
効にするからである。また、FIFO 568入力が行われるた
びに、ＯＲゲート５９９およびMPX 512の動作によってS
CNTR 518はゼロにリセットされる。

【００６１】図４の送信機４０２ないし４０８が共通ク
ロックでは同期化されないことに留意されたい。同様
に、受信機５０２ないし５０８も共通クロックで相互に
同期化されることはない。その代わり、リンクが確立さ
れるたびに、送信機と受信機の対は、リンクの唯一の搬
送体によって接続される場合と同様に、非同期式に相互
の同期化を実行する。さらに、受信機５０２ないし５０
８はフレーム自体の受信と、前述のスキュー規則および
ＬＣ検査とを使用し、同じフレーム・グループ内のフレ
ームがそのようなフレームであると適切に識別されるよ
うにする。本発明の利点として、これによって、ハード
ウェアの同期化が不要になる。

【００６２】本発明の１つの実施例によるスキュー・テ
スト／測定手順の流れ図を図６に示す。

【００６３】スキュー測定を実行するときは、任意のト
ランシーバがリンク上でスキュー・テスト要求（ＳＴ
Ｒ）制御フレーム６０２（または複製されたＳＴＲ制御
フレーム）を送信することができる。「複製される」と
いうことは、所与のフレーム（たとえば、ＳＴＲフレー
ム）の同一のコピーが所与の搬送体上で２．５ワード・
タイム伝送ウィンドウ内で送信されることを意味する。
スキュー・テスト要求フレームは、それをＳＴＲとして
識別するリンク制御ワードを含む。リンクの両側のノー
ドは、同時にスキュー・テスト要求を送信することがで
きる。この場合、上位アドレスをもつノードがマスタと
なり（すなわち、スキュー測定手順を制御する）、下位
アドレスをもつノードがスレーブとなる。１つのノード
だけがＳＴＲフレームを送信する場合、相対ノード・ア
ドレスとは無関係に、そのノードがマスタとなり、受信
側がスレーブになる。

【００６４】スキュー・テスト要求フレームがスレーブ
受信機装置の受信機のうち１個によって受信される（そ
して、マスタ・スレーブ関係が確立される）と、スレー
ブ受信機装置はスキュー測定モードになり（それによっ
て、内部論理機構が後述のように応答する）、スキュー
・カウンタ値をゼロにリセットし、スキュー・レジスタ
５９４を所定の初期値（たとえば２５５）に設定する。
しかし、所与のシステムによる実際の経験に基づき、他
の初期値も選択できることを理解すべきである。次に、
スレーブ・ノードは、複製されたスキュー・テスト応答
制御フレーム６０４を送り返す。このフレームは、スレ
ーブがスキュー測定手順を開始する準備を完了したこと
をマスタに示す。

【００６５】マスタ受信機装置は、スキュー・テスト応
答フレームの受信に応じて、スキュー測定モードにな
り、それ自体のスキュー・カウンタをゼロにリセット
し、スキュー・レジスタ５９４に初期値（たとえば２５
５）をロードして、スキュー測定要求（ＳＭＲ）制御フ
レーム６０６を送信する。

【００６６】第１のスレーブ受信機５０２ないし５０８
が第１のスキュー測定要求フレームを受信すると、スレ
ーブ受信機装置は、スキュー・レジスタ５９４によって
示されたスキュー値内にすべてのフレームが到着したか
否かを判断する。スキュー値内に到着していないフレー
ムがある場合、受信機装置のマイクロプロセッサは、FI
FO 568中の要約情報を検査し、どのフレームが遅延した
か（すなわち、スキュー・レジスタ５９４によって示さ
れたスキュー値内に受信されなかった）を判断する。遅
延フレームを検出した受信機は、ゲート・アウトされ、
以後のスキュー・テストでは使用されない。これらの受
信機のＩＤおよびスキュー・レジスタ値は、後で使用す
るために、マイクロプロセッサ・ローカル記憶域に記憶
される。次に、スキュー・レジスタに新しい値（たとえ
ば２５４）がロードされると、スレーブは、すべての搬
送体（受信機がゲート・アウトされた搬送体を含む）上
のリンクを介して、複製されたスキュー測定応答制御フ
レームを送信する。

【００６７】スキュー測定応答フレームはマスタ受信機
装置に対して、スキュー測定要求フレームがスレーブ受
信機装置に及ぼす効果と同じ効果を与える。具体的に言
うと、マスタは、スキュー・レジスタ５９４によって示
されたスキュー値内にどのフレームが受信されたかを判
断し、遅延受信機をアウトゲートして、スキュー・レジ
スタに新しいスキュー値をロードする。この動作が実行
されると、マスタは、すべての搬送体上のリンクを介し
て、複製されたスキュー測定要求フレームを送信する。

【００６８】スレーブ受信機装置は、このスキュー測定
要求フレームの受信に応じて、スキュー・レジスタ５９
４によって示されたスキュー値内にすべてのフレーム
（ゲート・アウトされていない受信機上で受信されたも
の）が到着したか否かを判断する。スキュー値内に到着
していないフレームがある場合、受信機装置のマイクロ
プロセッサは再び、FIFO 568中の要約情報を検査し、ど
のフレームが遅延したかを判断する。遅延フレームを検
出した受信機は、ゲート・アウトされ、以後のスキュー
・テストでは使用されない。ゲート・アウトされた受信
機のＩＤは、後で使用するために、マイクロプロセッサ
・ローカル記憶域に記憶される。次に、スキュー・レジ
スタに新しい値（たとえば２５３）がロードされると、
スレーブは、すべての搬送体（受信機がゲート・アウト
された搬送体を含む）上のリンクを介して、複製された
スキュー測定応答制御フレームを送信する。

【００６９】前述のプロセスは、リンクの両側の各受信
機について相対スキュー値が求められるまで（すなわ
ち、１個を除くすべての受信機がゲート・アウトされる
か、あるいはスキュー・レジスタが減分されてゼロにな
るまで）、反復的に継続する（たとえば６１４回）。ス
レーブは、すべての受信機について相対スキューを測定
すると、測定が完了したことを示すビットをスキュー測
定応答フレーム６１６にセットする。マスタは、リンク
の両側のスキュー測定が完了したことを判断すると、リ
ンクを介してスキュー結果要求（ＳＲＲ）制御フレーム
６２２を送信する。スレーブは、この動作に応じて、リ
ンクを介してスキュー結果応答制御フレーム６２４（各
搬送体ごとに１つ）を送り返す。これらのフレームは、
スレーブ受信機についての測定されたスキュー値を含む
（たとえば、搬送体０＝１、搬送体１＝０、搬送体２＝
６、搬送体３＝２）。各スキュー値は、ワード伝送回数
を示す（たとえば、２＝２ワード伝送回数）。スキュー
測定はすべて、最高速搬送体に相対されていることを理
解すべきである。したがって、最高速搬送体（すなわ
ち、リンクを介して最初に到着するもの）はつねに、相
対スキュー値ゼロを有する。スキュー結果応答で返され
るスキュー値は、各測定に追加される埋込み値を含むこ
ともできる。この埋込み値を使用すれば、ランダム・ス
キュー（ジッタ）を補償することができる。

【００７０】スキュー結果応答フレームが受信される
と、マスタはトランシーバ・グループ確立（ＥＴＧ）制
御フレーム６２６を送信することができる。この要求
は、発信元（マスタ）ノードによって、受信側（スレー
ブ）ノードでの１組のトランシーバから応答を得て、ス
レーブでの目的リンク（通信の確立に使用される１組の
搬送体）をセットするために使用される。要求は、スキ
ュー・テストに合格したすべての搬送体（たとえば、相
対スキュー値２５４以下をもつ）上で複製されたフレー
ムとして送信される。ＥＴＧ要求のパラメータ・フィー
ルドは、マスタ受信機によって求められるスキュー値の
うち最大の値を含む。マスタはまた、スレーブと同様に
埋込み値を追加することができる（スキュー結果応答を
送信する際に）。この値は、スレーブによって送信され
るフレーム・グループに必要なリンク制御ワード間間隔
を決定する。

【００７１】スレーブは、ＥＴＧ要求に応じて、ＥＴＧ
応答フレーム６２８（ＥＴＧ要求が受信された搬送体上
で複製した）を送信する。マスタ・ノードは、ＥＴＧ応
答を検査し、該応答が、ＥＴＧ要求を送信した各搬送体
上で受信されたことを確認する。マスタ・ノードが、目
的リンクのあらゆるトランシーバ上でＥＴＧ応答を受信
すると、ＥＴＧフレームによって指定された搬送体を使
用してリンクが確立される。ＥＴＧ応答を受信していな
いトランシーバがある場合、作動可能な搬送体を備えた
搬送体のサブセットを使用してリンクが再試行または確
立される。その場合、マスタはスレーブに他のスキュー
結果要求を送信し、スレーブは、すでに測定されている
スキューで再び応答する。最小フレーム間隔を求めるた
めには、目的リンク搬送体上の最大スキューだけが使用
される。

【００７２】本発明の１つの実施例による代替スキュー
・テスト／測定手順の流れ図を図９に示す。ＮＤはノー
ド記述子であることに留意されたい。

【００７３】スキュー測定を実行するとき、トランシー
バは、リンク上でスキュー測定テスト要求（ＳＭＲ）制
御フレーム９０６（または複製されたＳＭＲ制御フレー
ム）を送信することができる。「複製される」というこ
とは、所与のフレーム（たとえば、ＳＭＲフレーム）の
同一のコピーが所与の搬送体上で２．５ワード・タイム
伝送ウィンドウ内で送信されることを意味する。スキュ
ー測定要求フレームは、それをＳＭＲとして識別するリ
ンク制御ワードを含む。マスタであるノードだけがスキ
ュー測定要求を送信することができる。マスタであるか
否かは、上位アドレスをもつノードであるか否かによっ
て判断することができ（マスタは、スキュー測定手順を
制御する）、下位アドレスをもつノードがスレーブとな
る。あるいは、設計規則によって割り当てることも可能
である。

【００７４】スキュー測定要求フレームがスレーブ受信
機装置の受信機のうち１個によって受信される（そし
て、マスタ・スレーブ関係が確立される）と、スレーブ
受信機装置はスキュー測定モードになり（それによっ
て、内部論理機構が後述のように応答する）、スキュー
・カウンタ値をゼロにリセットし、スキュー・レジスタ
５９４を所定の初期値（たとえば２５５）に設定する。
しかし、所与のシステムによる実際の経験に基づき、他
の初期値も選択できることを理解すべきである。次に、
スレーブ・ノードは、複製されたスキュー・テスト応答
制御フレーム９０８を送り返す。このフレームは、スレ
ーブがスキュー測定手順を開始する準備を完了したこと
をマスタに示す。

【００７５】マスタ装置がスキュー測定応答フレームを
送信すると、マスタ受信機装置もスキュー測定モードに
なり、それ自体のスキュー・カウンタをゼロにリセット
し、スキュー・レジスタ５９４に初期値（たとえば２５
５）をロードして、スキュー測定要求（ＳＭＲ）制御フ
レーム９１０を送信する。

【００７６】第１のスレーブ受信機５０２ないし５０８
が第１のスキュー測定要求フレームを受信すると、スレ
ーブ受信機装置は、スキュー・レジスタ５９４によって
示されたスキュー値内にすべてのフレームが到着したか
否かを判断する。スキュー値内に到着していないフレー
ムがある場合、受信機装置のマイクロプロセッサは、FI
FO 568中の要約情報を検査し、どのフレームが遅延した
か（すなわち、スキュー・レジスタ５９４によって示さ
れたスキュー値内に受信されなかった）を判断する。遅
延フレームを検出した受信機は、ゲート・アウトされ、
以後のスキュー・テストでは使用されない。これらの受
信機のＩＤおよびスキュー・レジスタ値は、後で使用す
るために、マイクロプロセッサ・ローカル記憶域に記憶
される。次に、スキュー・レジスタに新しい値（たとえ
ば２５４）がロードされると、スレーブは、すべての搬
送体（受信機がゲート・アウトされた搬送体を含む）上
のリンクを介して、複製されたスキュー測定応答制御フ
レームを送信する。

【００７７】スキュー測定応答フレームはマスタ受信機
装置に対して、スキュー測定要求フレームがスレーブ受
信機装置に及ぼす効果と同じ効果を与える。具体的に言
うと、マスタは、スキュー・レジスタ５９４によって示
されたスキュー値内にどのフレームが受信されたかを判
断し、遅延受信機をアウトゲートして、スキュー・レジ
スタに新しいスキュー値をロードする。この動作が実行
されると、マスタは、すべての搬送体上のリンクを介し
て、複製されたスキュー測定要求フレームを送信する。

【００７８】スレーブ受信機装置は、このスキュー測定
要求フレームに応じて、スキュー・レジスタ５９４によ
って示されたスキュー値内にすべてのフレーム（ゲート
・アウトされていない受信機上で受信されたもの）が到
着したか否かを判断する。スキュー値内に到着していな
いフレームがある場合、スレーブ受信機装置のマイクロ
プロセッサは再び、FIFO 568中の要約情報を検査し、ど
のフレーム・グループが遅延したかを判断する。遅延フ
レームを検出した受信機は、ゲート・アウトされ、以後
のスキュー・テストでは使用されない。また、ゲート・
アウトされた受信機のＩＤは、後で使用するために、マ
イクロプロセッサ・ローカル記憶域に記憶される。次
に、スキュー・レジスタに新しい値（たとえば２５３）
がロードされると、スレーブは、すべての搬送体（受信
機がゲート・アウトされた搬送体を含む）上のリンクを
介して、複製されたスキュー測定応答制御フレームを送
信する。

【００７９】前述のプロセスは、リンクの両側の各受信
機について相対スキュー値が求められるまで（すなわ
ち、１個を除くすべての受信機がゲート・アウトされる
か、あるいはスキュー・レジスタが減分されてゼロにな
るまで）、反復的に継続する（たとえば９１４回）。ス
レーブは、すべての受信機について相対スキューを測定
すると、測定が完了したことを示すビットをスキュー測
定応答フレーム９１６にセットする。マスタは、リンク
の両側でのスキュー測定が完了したことを判断すると、
リンクを介してスキュー結果要求（ＳＲＲ）制御フレー
ム９２２を送信する。スレーブは、この動作に応じて、
リンクを介してスキュー応答制御フレーム９２４（各搬
送体上で１つ）を送り返す。これらのフレームは、スレ
ーブ受信機についての測定されたスキュー値（たとえ
ば、搬送体０＝１、搬送体１＝０、搬送体２＝６、搬送
体３＝２）と、マスタ受信機についての測定されたスキ
ュー値（たとえば、搬送体０＝１、搬送体１＝２、搬送
体２＝０、搬送体３＝１）を含む。各スキュー値は、ワ
ード伝送回数を示す（たとえば、２＝２ワード伝送回
数）。スキュー測定はすべて、最高速搬送体に相対され
ていることを理解すべきである。したがって、最高速搬
送体（すなわち、リンクを介して最初に到着するもの）
はつねに、相対スキュー値ゼロを有する。スキュー結果
で返されるスキュー値は、各測定に追加される埋込み値
を含むこともできる。この埋込み値を使用すれば、ラン
ダム・スキュー（ジッタ）を補償することができる。こ
の埋込み値は、マスタが送信するフレーム・グループに
必要なリンク制御ワード間間隔を決定する。

【００８０】スキュー結果要求フレームが受信される
と、スレーブはスキュー結果をテストし、リンクの両側
において最大許容スキュー内であり、かつ許容目的作動
可能リンクを構成する１組のトランシーバを判断する。
このテストを満たす１組のトランシーバが作動可能リン
クとなる。スレーブは、パラメータ・フィールド中のビ
ットによって、作動可能リンクの非受諾を示すことがで
きる。

【００８１】スキュー結果要求フレームが受信される
と、マスタはスキュー結果をテストし、リンクの両側に
おいて最大許容スキュー内であり、かつ許容目的作動可
能リンクを構成する１組のトランシーバを判断する。こ
のテストを満たす１組のトランシーバが作動可能リンク
となる。スレーブは、パラメータ・フィールド中のビッ
トによって、作動可能リンクの非受諾を示すことができ
る。

【００８２】ＳＲＲ要求のパラメータ・フィールドは、
マスタ受信機によって求められるスキュー値のうち最大
の値を含む。マスタはまた、スレーブと同様に埋込み値
を追加することができる（スキュー結果応答を送信する
際に）。この値は、スレーブによって送信されるフレー
ム・グループに必要なリンク制御ワード間間隔を決定す
る。

【００８３】本発明によるスキュー測定方法の利点とし
て、システミック（SSKEW）およびランダム（RSKEW）要
素を含む総スキューが求められるので、必要な信頼レベ
ルに応じて必要な埋込み値を削減するか、あるいはいっ
さい不要にすることが可能である。このような実施例で
は、所与のスキュー値（スキュー・レジスタ５９４中
の）での各搬送体の動作は、スキュー・テストをその値
で多数回（たとえば１００回）繰り返すことによって検
証される。搬送体は、スキュー・テストに１度も合格し
ない（すなわち、複製されたフレームが、テストしたウ
ィンドウ内で受信されない）場合、スキュー・レジスタ
で示されたテストしたスキュー・ウィンドウ内ではない
とみなされる。

【００８４】リンクの受信側端から見たスキュー・テス
ト／測定手順の要約を図７および図１０に示す。受信機
装置は、ステップ７０２および１００２でスキュー測定
モードになった後、バス上のあらゆる搬送体についての
相対スキューを測定する。ステップ７０４および１００
４においてリンクの両側で測定が実行された後、リンク
を介して、測定された最悪ケースのスキュー値が交換さ
れる。スレーブ・ノードの場合、各搬送体の測定された
スキュー値は、リンクを介してマスタに送信される。最
後に、ステップ７０６および１００６で交換が完了した
後、受信機装置は、スキュー・テスト／測定モードを終
了し、システムまたはリンクからのコマンドを待つ。

【００８５】受信機装置がフレーム・グループを受信
し、検証するために用いる方法の要約を図８に示す。ス
テップ８０２で、受信機装置はフレーム・グループ中の
第１のフレームを受信する。これに応じて、受信機装置
はステップ８０４で、スキュー・カウンタを開始し、経
過ワード時間を測定すると共に、経過時間を、確立され
たリンクの最大測定スキュー値と連続的に比較する。す
べてのフレームが受信される（またはエラーが検出され
る）前のある時点で、経過時間が最悪ケースのスキュー
値と一致する場合（ステップ８０６で検出される）、ス
テップ８０８で、受信機装置が新しいフレーム・グルー
プを受信するようにリセットされ（スキュー・カウンタ
のリセットを含む）、エラーが報告される。

【００８６】これと並行して、ステップ８１０で、フレ
ームが到着すると、リンク制御ワードが比較され、すべ
て同じであることが確認される。新たに到着したリンク
制御ワードで、他の受信されたフレームのリンク制御ワ
ードに一致しないものがある場合（ステップ８１２で検
出される）、ステップ８０８でエラーが通知され、受信
機装置が新しいフレーム・グループを受信するうように
リセットされる。一致しないフレームは、新しいフレー
ム・グループの一部とみなされ、受信機によってそのよ
うなフレームとして扱われる。

【００８７】新たに到着したフレームのリンク制御ワー
ドが一致する場合、ステップ８１４でテストが行われ、
フレーム・グループ中のあらゆるフレームが受信された
か否かが判断される。このテストでは、受信機装置の制
御レジスタによって示される活動状態搬送体が、受信さ
れてリンク制御ワードが適切に一致しているフレームと
比較される。まだ受信されていないフレームがある場
合、ステップ８１６で、受信機は引き続き追加フレーム
が受信されるのを待ち、前述のように比較および時間測
定プロセスを続行する。測定された最悪ケースのスキュ
ー時間が経過する前にすべてのフレームが到着した場
合、リンクの受信側端は完了を通知し、受信機は次のフ
レーム・グループを受信するようにリセットされる。

【００８８】本発明の１つの実施例によるスキュー規則
を以下に要約して示す。

【００８９】すべてのトランシーバは、フレーム・グル
ープを送信するあらゆるドライバを介して２．５ワード
伝送時間内にリンク制御ワード（ＬＣ）の送信を開始し
なければならない。ワード伝送時間とは、情報ワード
（３２データ・ビットと、本発明における８ビット分の
コード化情報）をラウンチ（リンク上への送信）するの
にかかる時間の長さである。

【００９０】単一のドライバ上のバック・ツー・バック
・フレームのリンク制御ワードの始め間間隔は、スキュ
ー・テスト手順中に確立される値と離れた値でもかまわ
ない。始め間間隔は、トランシーバ・グループ確立要
求、またはスキュー結果応答フレームで返される最大ス
キュー値に含まれる。また、始め間間隔とは、スキュー
結果要求に含まれる作動可能リンクについての最大スキ
ュー値、またはスキュー結果応答フレームで返される作
動可能リンクについての最大スキュー値である。

【００９１】前のリンク制御ワードからの間隔が、前述
の始め間間隔よりも小さいリンク制御ワードが単一の受
信機上で受信されると、そのフレームは、ＯＲゲート５
９２の機能によって説明されるように破棄される。

【００９２】トランシーバは、各フレーム・グループの
リンク制御ワードが、リンク上に第１のフレームが到着
してから所定のタイム・スパン内に受信されたことを確
認する。タイム・スパンの長さは、スキュー・テストに
よって求められる最大測定（最悪ケースの）スキュー値
で指定され、長期ジッタを許容するモデル依存値を任意
選択的に埋め込むことができる。この検査は、送信また
は受信され、認識されたＥＴＧ要求フレーム・グループ
によって定義される目的リンクのメンバであるトランシ
ーバだけに実行される。代替方法を使用する場合、この
検査は、スキュー結果要求およびスキュー結果応答によ
って定義される目的リンクのメンバであるトランシーバ
だけに実行される。

【００９３】スキュー・エラーを備えたフレーム・グル
ープを受信すると、そのフレーム・グループは適宜、拒
否されるか、あるいは破棄される。スキュー検査で不合
格となったトランシーバは、保守目的でログ・アウトさ
れる。

【００９４】尚、本願発明は、以下の構成から成ってい
る。 （１）複数の搬送体を備えた情報伝送媒体と、複数の送
信機を含む送信機装置を備えた第１のノードと、それぞ
れが、１つの異なる搬送体を介して、前記送信機のうち
の対応する１つに結合された複数の受信機を含む受信機
装置を備えた第２のノードとからなり、前記受信機装置
が、各搬送体上で相対スキュー値を測定し、第１のノー
ドに最高スキュー値を提供する手段からなり、前記送信
機装置が、搬送体上で、フレーム・グループとしてのフ
レームにリンク制御ワードを含む複数のフレームを並列
的に送信し、搬送体上で送信されるバック・ツー・バッ
ク・フレームの始め間の間隔が最高スキュー値を上回る
値にならないようにする手段と、無効なリンク制御ワー
ドがあり、フレーム・グループの少なくとも１つのリン
ク制御ワードが有効である場合に、拒否信号を送信し、
フレーム・グループを再送信する手段とからなっている
ことを特徴とする通信システム。 （２）リンク制御ワードまたはリンク制御ワードＣＲＣ
中の無効な伝送文字が無効な制御ワードを構成すること
を特徴とする（１）に記載の通信システム。 （３）無効なリンク制御ＣＲＣ値の検出が無効な制御ワ
ードを構成することを特徴とする（１）に記載の通信シ
ステム。 （４）繰り返し受信される前記拒否信号に基づき、拒否
されたデータ領域を再送信し、前記拒否再送信を最大回
数まで実行する手段を含むことを特徴とする（１）に記
載の通信システム。 （５）無効な情報フィールドがあり、フレーム・グルー
プの少なくとも１つのリンク制御ワードが有効である場
合に、拒否信号が送信され、フレーム・グループが再送
信されることを特徴とする（４）に記載の通信システ
ム。 （６）情報フィールドまたは情報フィールドＣＲＣ中の
無効な伝送文字が無効な情報フィールドを構成すること
を特徴とする（５）に記載の通信システム。 （７）無効な情報フィールドＣＲＣ値が無効な情報フィ
ールドを構成することを特徴とする（５）に記載の通信
システム。 （８）複数の搬送体を備えた情報伝送媒体と、複数の送
信機を含む送信機装置を備えた第１のノードと、それぞ
れが１つの異なる搬送体を介して対応する１つの前記送
信機に結合された複数の受信機を含む受信機装置を備え
た第２のノードとを備え、前記受信機装置が、各搬送体
上で相対スキュー値を測定し、第１のノードに最高スキ
ュー値を提供する手段からなり、前記送信機装置が、搬
送体上で、フレーム・グループとしてのフレームにリン
ク制御ワードを含む複数のフレームを並列的に送信し、
搬送体上で送信されるバック・ツー・バック・フレーム
の始め間の間隔が最高スキュー値を上回る値にならない
ようにする手段と、複製されたグループが無効である
が、フレーム・グループの少なくとも１つのリンク制御
ワードが有効である場合に、複製されたフレーム・グル
ープのリンク制御ワードでコマンドを実行する手段とか
らなることを特徴とする通信システム。 （９）複数のフレーム・グループがすべて所定のタイム
・ウィンドウ内に送信されるようにする手段をさらに備
えることを特徴とする（８）に記載の通信システム。 （１０）複数のフレーム中の第１のフレームがいつ受信
されたかを判断し、複数のフレーム中の残りのフレーム
が、第１のフレームを受信してから、最高スキュー値に
よって定義される時間内に受信されたか否かを判断する
手段を受信機装置が備えることを特徴とする（８）に記
載の通信システム。 （１１）複数のフレーム中の第１のフレームがいつ受信
されたかを判断し、複数のフレーム中の残りのフレーム
が、第１のフレームを受信してから、最高スキュー値に
一定の埋込み値を加えた値によって定義される時間内に
受信されたか否かを判断する手段をさらに備えることを
特徴とする（８）に記載の通信システム。 （１２）各前記フレームがリンク制御ワードを備えてお
り、前記受信機装置が、前記複数のフレームのリンク制
御ワードが相互に同じであるか否かを判断する手段をさ
らに備えることを特徴とする（８）に記載の通信システ
ム。 （１３）前記受信機装置が、受信されたフレームがすべ
て、第１のノードによって並列的に送信された複数のフ
レーム内のものであるか否かを判断するグループ判断手
段を備えており、前記複数のフレームが、各フレーム
を、第１のグループの一部として並列的に送信されたフ
レームとして識別する順序番号を含まないことを特徴と
する（８）に記載の通信システム。 （１４）第１および第２のノードがぞれぞれプロセッサ
であり、各プロセッサが、中央処理装置と、前記中央処
理装置に結合されたメイン・メモリと、前記メイン・メ
モリ、前記中央処理装置、および前記情報伝送媒体に結
合された通信制御装置とからなることを特徴とする
（８）に記載の通信システム。 （１５）搬送体が光ファイバであることを特徴とする
（８）に記載の通信システム。 （１６）複数の搬送体を備えた情報伝送媒体と、複数の
送信機を含む送信機装置を備えた第１のノードと、それ
ぞれが１つの異なる搬送体を介して対応する１つの前記
送信機に結合された複数の受信機を含む受信機装置を備
えた第２のノードとからなり、前記受信機装置が、各搬
送体上で相対スキュー値を測定し、第１のノードに最高
スキュー値を提供する手段からなり、前記送信機装置が
搬送体上で、フレーム・グループとしてのフレームにフ
レーム・ヘッダおよびリンク制御ワードを含む複数のフ
レームを並列的に送信し、搬送体上で送信されるバック
・ツー・バック・フレームの始め間の間隔が最高スキュ
ー値を上回る値にならないようにする手段と、フレーム
・グループの一部であるフレームについて、損傷したヘ
ッダをもつフレームを拒否し、再送信する手段とからな
ることを特徴とする通信システム。

【００９５】

【発明の効果】本発明によって、光ファイバを使用して
情報を伝達するデータ通信システムと、並列／直列バス
用のエラー検出および回復手段に関するデータ通信シス
テムが提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】２つのコンピューティング要素間の物理リンク
のブロック図である。

【図２】典型的なフレームのフォーマットを示す図であ
る。

【図３】典型的なフレーム・グループのフォーマットを
示す図である。

【図４】典型的な送信機の論理図である。

【図５】典型的な受信機の論理図である。

【図６】スキュー・テスト手順の流れ図である。

【図７】リンクの受信側端から見たスキュー・テスト／
測定手順についての簡単なフロー・チャートである。

【図８】本発明の１つの実施例による、受信機でのフレ
ーム受信およびフレーム・グループ保全性検査のフロー
・チャートである。

【図９】代替スキュー・テスト手順の流れ図である。複
数の図に示された同じ符号は同じ要素を指定している。

【図１０】リンクの受信側端から見た代替スキュー・テ
スト／測定手順についての簡単なフロー・チャートであ
る。

【図１１】リンク制御ワードおよびリンク制御ＣＲＣワ
ードだけから成る複製されたフレーム・グループの一例
である。

【符号の説明】

１０２ コンピューティング要素 １０４ コンピューティング要素 １０６ チャネル・リンク １０８ 光ファイバ・バス １１０ ファイバ対 １１２ トランシーバ １１４ トランシーバ １１６ 発信元バッファ １１８ 受信側バッファ ２０２ リンク制御ワード ２０４ リンク制御ＣＲＣワード ２０６ 情報フィールド ２０８ 情報フィールドＣＲＣワード ３０２ フレーム・グループ ４０２ 送信機 ４０３ 送信機 ４０４ 送信機 ４０５ 送信機 ４０６ 送信機 ４０７ 送信機 ４０８ 送信機 ４１６ マルチプレクサ ４２２ ８入力NAND回路 ４２８ シフト・レジスタ・ラッチ ４３０ シフト・レジスタ・ラッチ ４３６ ＡＮＤ回路 ４３８ シフト・レジスタ・ラッチ ４３９ シフト・レジスタ・ラッチ ４４０ シフト・レジスタ・ラッチ ４４１ シフト・レジスタ・ラッチ ４４２ シフト・レジスタ・ラッチ ４４３ シフト・レジスタ・ラッチ ４４４ シフト・レジスタ・ラッチ ４４６ ＡＮＤ回路 ５０２ 受信機 ５０３ 受信機 ５０４ 受信機 ５０５ 受信機 ５０６ 受信機 ５０７ 受信機 ５０８ 受信機 ５１２ マルチプレクサ ５３４ シフト・レジスタ・ラッチ ５３６ ＯＲゲート ５３８ ＡＮＤゲート ５４０ ＡＮＤゲート ５４４ ＡＮＤゲート ５４５ ＡＮＤゲート ５４６ ＡＮＤゲート ５４７ ＡＮＤゲート ５４８ ＡＮＤゲート ５４９ ＡＮＤゲート ５５０ ＡＮＤゲート ５６２ 比較論理機構 ５６４ マルチプレクサ ５７０ ＯＲゲート ５７１ ＯＲゲート ５７２ ＯＲゲート ５７３ ＯＲゲート ５７４ ＯＲゲート ５７５ ＯＲゲート ５７６ ＯＲゲート ５８２ ＡＮＤゲート ５９２ ＯＲゲート ５９８ ＯＲゲート ５９９ ＯＲゲート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グレゴリー・サリヤー アメリカ合衆国12498 ニューヨーク州ウ ッドストック サーウッド・レーン８ (72)発明者 ダグラス・ウェイン・ウェストコット アメリカ合衆国12572 ニューヨーク州ラ インベック アッカート・フック・ロード 84

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の搬送体を備えた情報伝送媒体と、 複数の送信機を含む送信機装置を備えた第１のノード
   と、 それぞれが、１つの異なる搬送体を介して、前記送信機
   のうちの対応する１つに結合された複数の受信機を含む
   受信機装置を備えた第２のノードとからなり、 前記受信機装置が、各搬送体上で相対スキュー値を測定
   し、第１のノードに最高スキュー値を提供する手段から
   なり、 前記送信機装置が、搬送体上で、フレーム・グループと
   してのフレームにリンク制御ワードを含む複数のフレー
   ムを並列的に送信し、搬送体上で送信されるバック・ツ
   ー・バック・フレームの始め間の間隔が最高スキュー値
   を上回る値にならないようにする手段と、 無効なリンク制御ワードがあり、フレーム・グループの
   少なくとも１つのリンク制御ワードが有効である場合
   に、拒否信号を送信し、フレーム・グループを再送信す
   る手段とからなっていることを特徴とする通信システ
   ム。
2. 【請求項２】リンク制御ワードまたはリンク制御ワード
   ＣＲＣ中の無効な伝送文字が無効な制御ワードを構成す
   ることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 【請求項３】無効なリンク制御ＣＲＣ値の検出が無効な
   制御ワードを構成することを特徴とする請求項１に記載
   の通信システム。
4. 【請求項４】繰り返し受信される前記拒否信号に基づ
   き、拒否されたデータ領域を再送信し、 前記拒否再送信を最大回数まで実行する手段を含むこと
   を特徴とする請求項１に記載の通信システム。
5. 【請求項５】無効な情報フィールドがあり、フレーム・
   グループの少なくとも１つのリンク制御ワードが有効で
   ある場合に、拒否信号が送信され、フレーム・グループ
   が再送信されることを特徴とする請求項４に記載の通信
   システム。
6. 【請求項６】情報フィールドまたは情報フィールドＣＲ
   Ｃ中の無効な伝送文字が無効な情報フィールドを構成す
   ることを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
7. 【請求項７】無効な情報フィールドＣＲＣ値が無効な情
   報フィールドを構成することを特徴とする請求項５に記
   載の通信システム。
8. 【請求項８】複数の搬送体を備えた情報伝送媒体と、 複数の送信機を含む送信機装置を備えた第１のノード
   と、 それぞれが１つの異なる搬送体を介して対応する１つの
   前記送信機に結合された複数の受信機を含む受信機装置
   を備えた第２のノードとを備え、 前記受信機装置が、各搬送体上で相対スキュー値を測定
   し、第１のノードに最高スキュー値を提供する手段から
   なり、 前記送信機装置が、搬送体上で、フレーム・グループと
   してのフレームにリンク制御ワードを含む複数のフレー
   ムを並列的に送信し、搬送体上で送信されるバック・ツ
   ー・バック・フレームの始め間の間隔が最高スキュー値
   を上回る値にならないようにする手段と、 複製されたグループが無効であるが、フレーム・グルー
   プの少なくとも１つのリンク制御ワードが有効である場
   合に、複製されたフレーム・グループのリンク制御ワー
   ドでコマンドを実行する手段とからなることを特徴とす
   る通信システム。
9. 【請求項９】複数のフレーム・グループがすべて所定の
   タイム・ウィンドウ内に送信されるようにする手段をさ
   らに備えることを特徴とする請求項８に記載の通信シス
   テム。
10. 【請求項１０】複数のフレーム中の第１のフレームがい
    つ受信されたかを判断し、複数のフレーム中の残りのフ
    レームが、第１のフレームを受信してから、最高スキュ
    ー値によって定義される時間内に受信されたか否かを判
    断する手段を受信機装置が備えることを特徴とする請求
    項８に記載の通信システム。
11. 【請求項１１】複数のフレーム中の第１のフレームがい
    つ受信されたかを判断し、複数のフレーム中の残りのフ
    レームが、第１のフレームを受信してから、最高スキュ
    ー値に一定の埋込み値を加えた値によって定義される時
    間内に受信されたか否かを判断する手段をさらに備える
    ことを特徴とする請求項８に記載の通信システム。
12. 【請求項１２】各前記フレームがリンク制御ワードを備
    えており、前記受信機装置が、前記複数のフレームのリ
    ンク制御ワードが相互に同じであるか否かを判断する手
    段をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の通
    信システム。
13. 【請求項１３】前記受信機装置が、受信されたフレーム
    がすべて、第１のノードによって並列的に送信された複
    数のフレーム内のものであるか否かを判断するグループ
    判断手段を備えており、前記複数のフレームが、各フレ
    ームを、第１のグループの一部として並列的に送信され
    たフレームとして識別する順序番号を含まないことを特
    徴とする請求項８に記載の通信システム。
14. 【請求項１４】第１および第２のノードがぞれぞれプロ
    セッサであり、各プロセッサが、 中央処理装置と、 前記中央処理装置に結合されたメイン・メモリと、 前記メイン・メモリ、前記中央処理装置、および前記情
    報伝送媒体に結合された通信制御装置とからなることを
    特徴とする請求項８に記載の通信システム。
15. 【請求項１５】搬送体が光ファイバであることを特徴と
    する請求項８に記載の通信システム。
16. 【請求項１６】複数の搬送体を備えた情報伝送媒体と、 複数の送信機を含む送信機装置を備えた第１のノード
    と、 それぞれが１つの異なる搬送体を介して対応する１つの
    前記送信機に結合された複数の受信機を含む受信機装置
    を備えた第２のノードとからなり、 前記受信機装置が、各搬送体上で相対スキュー値を測定
    し、第１のノードに最高スキュー値を提供する手段から
    なり、 前記送信機装置が搬送体上で、フレーム・グループとし
    てのフレームにフレーム・ヘッダおよびリンク制御ワー
    ドを含む複数のフレームを並列的に送信し、搬送体上で
    送信されるバック・ツー・バック・フレームの始め間の
    間隔が最高スキュー値を上回る値にならないようにする
    手段と、 フレーム・グループの一部であるフレームについて、損
    傷したヘッダをもつフレームを拒否し、再送信する手段
    とからなることを特徴とする通信システム。