JPH0817388B2 - プロトコル・システム、動的結合装置のポートの状態を制御するための方法、動的スイッチ及び双方向伝送システムを動作させるための方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、データ処理システムのI/Oチャネルとのデ
ータ通信を確立するための装置に係り、更に詳細に説明
すれば、データ処理システム内のI/Oチャネルと、他のI
/Oチャネル又は周辺装置との間の、動的結合（dynamic
connection）を確立するためのスイッチ及びそのプロト
コルに係る。

【従来の技術】

データ回線間の結合を確立するための手段として、ク
ロスポイント・スイッチのような種々のスイッチが知ら
れている。これらのスイッチは、データ処理システムの
I/Oチャネルと、周辺装置又は制御ユニットとの間の、
２地点間結合を確立するのに有用である。 IBM Techhnical Disclosure Bulletin,Vol.27,No.8,J
anuary 1985,pp.4690−4692には、複数の並列インター
フェース・スイッチング機構において、高速のクロスポ
イント・スイッチング・チップを利用することが開示さ
れている。制御装置を使用し、これらのスイッチング・
チップ上の結合を設定して、チャネルと制御ユニットと
の間の経路が確立されるようにしてある。 米国特許第4074142号に開示されている光学的クロス
ポイント・スイッチは多数の入力信号のうちの任意のも
のを、多数の出力ラインのうちの任意のものに結合す
る。電気信号が、発光ダイオードによって光信号に変換
される。各発光ダイオードからの光が光センサに合焦さ
れ、かくて光信号が電気信号に逆変換される。入力及び
出力アドレスの復号回路は、１個の光センサに結合すべ
き１個の発光ダイオードを選択して、スイッチ結合を行
う。このアドレス情報は、アドレス・バスを通して、光
学的スイッチに送られる。 米国特許第4562533号に開示されているデータ処理シ
ステムは、動的チャネル交換装置と、複数の中央システ
ムとを有する。各中央システムは、少なくとも１つの直
列式チャネル制御プロセッサを有する。動的チャネル交
換装置に設けられたスイッチング論理は、各中央システ
ムが、動的チャネル交換装置に接続された複数の周辺装
置をアクセスすることを可能にする。また、このデータ
処理システムに含まれているアダプタは、任意の１対の
中央システム間の通信を提供するように、動的チャネル
交換装置に接続されている。 米国特許第4605928号に開示されている双方向動作が
可能なクロスポイント・スイッチは、双方向のデータフ
ローを可能にする。 米国特許第4630045号に開示されているスイッチング
・マトリクス制御装置は、結合又は切断の要求を解釈
し、これが実行可能か否かを決定し、もし実行可能であ
れば、マトリクスを通る経路を選択し、結合又は切断を
行うためにマトリクスへ制御信号を送るように構成され
ている。かかる結合又は切断を行うときには、スイッチ
ング配列の状態が検査されるようになっている。 米国特許第4635250号に開示されている片側（one−si
ded）クロスポイント・スイッチング・チップは、全二
重モードで動作することが可能であり、その内部垂直ラ
イン上の電気信号の方向は、どの外部ラインを相互結合
すべきかに依存して、異った方向となりうる。 米国特許第4641302号に開示されている回路構成は、
複数の直列データ・パケットを、ネットワークを通し
て、複数の可能な発信ラインの１つにスイッチする。着
信する直列データは、パケット形式のものである。各パ
ケットに保持されているヘッダ部のアドレスが、複数の
発信ラインのうちどれを通してデータ・パケットを経路
指定すべきかを指示するようになっている。 米国特許第4692917号に開示されているパケット交換
システムは、各着信パケットのヘッダを分析して、当該
パケットの発信ルートを決定するためのパケット処理手
段を有する。パケット処理手段は、パケット内に保持さ
れているパケット・クロージング・フラグに応答して、
この結合を開放させるように動作する。 米国特許第4703487号及び第4771419号に開示されてい
るスイッチング・ネットワークは、各ヘッダが結合形成
用のアドレス及び結合切断用の終了文字を保持している
ような環境で、データのスイッチングを行うためのもの
である。

【発明が解決しようとする課題】

本発明のI/Oインタフェースは、複数の制御ユニット
又はI/O装置を、メインフレーム・コンピュータのチャ
ネル・サブシステムに結合するための機構を提供する。
IBM社から発行されているマニュアルである“IBM Syste
m/370 Extended Architecture,Principles of Operatio
n"（Form No.:SA22−7085−１）及び“IBM Enterprise
Systems Architecture/370,Principles of Operation"
（Form No.SA22−7200−０）で説明されている、既存の
IBMシステム/370、370−XA及びI/O ESA/370の命令、CC
Wのフォーマット及びI/Oプログラミング技術を、本明細
書に開示されている直列式I/Oインタフェースを実現し
たチャネルに関して使用することができる。また、この
直列式I/Oインタフェースは、並列式のチャネル−制御
ユニット間インタフェースのような他のインタフェース
と共存することができる。この直列式I/Oインタフェー
ス及び並列式のチャネル−制御ユニット間インタフェー
スは、コマンド、状況（ステータス）及びデータについ
て同等の基本機能を有しているが、かかる２つのインタ
フェースを介して、これらのコマンド、状況及びデータ
を伝送するための手段は、互いに著しく異っている。本
発明は、直列式I/Oインタフェースの環境で説明されて
いるが、本発明は、任意の情報転送システムにおいて使
用することができる。例えば、開示されているチャネル
と制御ユニットとの間の通信に加えて、対等結合させる
エンティティ間の通信や、チャネルと制御ユニットとの
マスタ・スレーブ結合にも使用することができる。この
直列式I/Oインタフェースの伝送媒体は、リンクと呼ば
れ、受信用及び伝送用の２つのラインから成っている。
このリンクが提供する物理的結合は、チャネルと制御ユ
ニットとの間、チャネルと動的スイッチとの間、そして
制御ユニットと動的スイッチとの間でそれぞれ使用する
ことができる。伝送単位は、フレームである。情報は、
直列に伝送される同期ビット・ストリーム内のコード化
されたフィールドとして、フレーム形式で伝送される。 制御情報や、データや、コマンドや、状況を伝送する
ために、それぞれのフレームが使用される。更に、I/O
動作の開始、データ転送の実行及びI/O動作の終了を行
わせるために、複数組のフレームが使用される。 使用されるフレームの構造及びプロトコルの型式が、
比較的高い帯域幅の使用を最適化する。リンクの使用可
能な帯域幅容量の98％まで、大きなデータ・ブロックの
転送を促進させるようなプロトコルを使用すると、直接
アクセス記憶装置やテープのような、非常に高速の周辺
装置のデータ転送要件を満足させることができる。この
直列式I/Oインタフェースは、フレームの大きさや、フ
レームの速度や、データ要求当たりのデータ量の最適の
組み合わせを選択することによって、他のI/O装置の広
範囲のデータ転送要件を充足させることができる。 本発明は、複数のフレームを使用して直列リンク内で
動的結合を確立するための、プロトコル・システムを提
供する。各フレームは、フレーム開始デリミタと、フレ
ーム終了デリミタと、送信元の識別子と、要求された結
合の宛先の識別子を保持する。これらのデリミタは、送
信元と宛先との間の結合動作又は切断動作を開始させる
ことができる。 従って、本発明の目的は、動的スイッチの各ポートの
動作状態が、当該ポートを通して伝送されるフレームの
数や、方向や、型式に依存するようにすることである。 本発明の他の目的は、チャネルと制御ユニットのよう
な装置又は他のチャネルとの間のリンク内で、動的結合
を確立するための動的スイッチを提供することである。 本発明の他の目的は、動的スイッチを有するリンク内
で、動的結合を確立するためのプロトコルを提供するこ
とである。

【実施例】

A.I/Oシステムの構成 第１図には、チャネル（CH）と制御ユニット（CU）と
の間で動的結合を確立するための、I/Oシステムのブロ
ック図が示されている。このI/Oシステムに設けられて
いる動的スイッチ10は、複数のポート（Ｐ）を有し、こ
れらのポートの各々は、複数のリンク12〜18の一端にそ
れぞれ接続されている。リンク18が、動的スイッチ制御
ユニット20（SW CU）に接続されているのに対し、他の
リンク12〜17の各々は、参照番号22を付したチャネルＡ
若しくは参照番号24を付したチャネルＢに接続される
か、又は制御ユニット26〜29の１つにそれぞれ接続され
ている。制御ユニット26〜29の各々は、参照番号30〜33
を付した複数の周辺装置Ｄを制御するためのものであ
る。 チャネル22及び24の各々は、システム/370又は370−X
Aチャネル・サブシステム上の単一のインタフェースで
ある。チャネル22及び24は、複数の周辺装置Ｄ（30〜3
3）と主記憶装置（図示せず）との間の情報転送を管理
するとともに、チャネル経路によって、種々の周辺装置
Ｄを接続する際の共通の制御手段を提供する。チャネル
22及び24は、直列式のチャネルであって、後述のよう
に、直列フォーマットの形式でデータを伝送及び受信す
る。 リンク12〜17の各々は、１対の２地点間結合用のライ
ンから成り、制御ユニットとチャネル、チャネルと動的
スイッチ（例えば、リンク12〜13）、制御ユニットと動
的スイッチ（例えば、リンク14〜17）、又は動的スイッ
チと他の動的スイッチとを、物理的に相互結合すること
ができる。 各リンクは、同時的な双方向性の通信経路を与えるよ
うに、伝送用の１つのラインと、受信用の他のラインか
ら成る。或るリンクがチャネル又は制御ユニットに接続
される場合、当該リンクは、このチャネルのI/Oインタ
フェース又はこの制御ユニットに接続（attach）され
た、と云われる。或るリンクが動的スイッチ10に接続さ
れる場合、当該リンクは、動的スイッチ10のポートに接
続された、と云われる。他方、動的スイッチ10が２つの
ポート間の結合を形成する場合は、一方のポートに接続
されたリンクが、他方のポートに接続されたリンクと物
理的に結合（connect）されたと見なされ、この結合の
期間中、連続的な１つのリンクと同等のものが生成され
ることになる。 動的スイッチ10は、それに接続されている任意の２つ
のリンクを、物理的に相互結合する能力を提供する。動
的スイッチ10上のリンクの接続点は、ポートである。単
一の結合では、２つのポートだけを相互結合できるに過
ぎないが、単一の動的スイッチ10内では、複数の物理的
結合が同時に存在し得る。動的スイッチ10は、前掲の米
国特許第4605928号、第4630045号及び第4635250号に開
示されているようにして、構成することができる。本発
明の好ましい実施例では、動的スイッチ10を、前掲の米
国特許第4635250号に開示されている、両側（double si
ded）クロスポイント・スイッチとすることができる。
動的スイッチ10によって確立された２つのポートの間の
相互結合は、他の１対のポート間の既存の相互結合に影
響することはないし、これらの結合を除去する動的スイ
ッチ10の能力にも影響しない。 或る結合が確立される場合、前掲の米国特許第460592
8号、第4630045号及び第4635250号に開示されているよ
うに、動的スイッチ10内のスイッチ・マトリクスによっ
て、２つのポート及びそれぞれの２地点間リンクが相互
結合され、かくてこれらの２つのリンクは、当該結合の
期間中に連続的な１つのリンクとして扱われることにな
る。このようにして結合された２つのポートのうち一方
のポートによってフレームが受信される場合、かかるフ
レームは、通常、一方のポートから他方のポートにパス
され、他方のポートのリンクを介して伝送されることに
なる。 動的スイッチ10は、２つのポートの間の結合を、動的
な態様又は静的な態様の何れかで形成することができ
る。この意味において、かかる結合を、動的結合又は静
的結合と呼ぶことにする。 開示された実施例では、動的スイッチ10は、２つのポ
ートの間の動的結合を確立したり又はこれを除去するた
めに、それらのリンクを介して伝送される直列フレーム
内のフレーム・デリミタが与える情報（後出）と、当該
ポートの各々に存在する条件とを利用することができ
る。 動的スイッチ10は、２つのポート間の静的結合を確立
したり又はこれを除去するために、動的スイッチ制御ユ
ニット20のローカル又は遠隔の機能手段（facility）に
よって受信されるコマンドを利用することができる。こ
のポートで受信されるフレーム・デリミタ又は他のシー
ケンス（後出）は、この静的結合には影響しない。 ２つのポート間に静的結合が存在する場合、これらの
ポートは、静的状態にある。この静的状態は、そのリン
ク又は静的に結合されたポートから受信した如何なる情
報によっても影響されない。もし、或るシーケンス（後
出）が、静的に結合された２つのポートのうち一方のポ
ートによって受信されるなら、その受信されたシーケン
スは、通常、この他方のポートのリンクを介して再送さ
れることになる。かくて、静的に結合された複数のポー
トによって、複数のフレームを同時に受信及び伝送する
ことができる。 １つの実施例では、動的スイッチ10は、最大254個の
ポートを有する。１つの結合を形成するのに２つのポー
トが必要であるから、同時的な結合の最大数は、実現さ
れているポートの総数の半分に等しい。もし、ポートの
数が奇数であれば、同時的な結合の最大数は、実現され
ているポートの総数から１を引いた数の半分に等しい。
各ポートはリンク・アドレスを有していないから、これ
を一意的にアドレスすることはできない。しかし、各ポ
ートと宛先リンク・アドレス又は送信元リンク・アドレ
スとの間の関連（アソシエーション）が、動的スイッチ
10によって与えられる（後出）。動的スイッチ10の構成
要素であるマトリクス制御装置は、第８図を参照して後
述するように、ポート間の結合を形成又はこれを切断す
るのに使用される情報を保持している。 動的スイッチ10の構成要素である動的スイッチ制御ユ
ニット20は、そのリンク18の一意的なリンク・アドレス
を割り当てられている。動的スイッチ制御ユニット20
は、恰も１つのポートによって動的スイッチ10に接続さ
れているかのように、動的スイッチ10に接続されてお
り、動的スイッチ10に接続されている他の任意の制御ユ
ニットと同様の動的結合のために使用可能である。動的
スイッチ制御ユニット20によって与えられる機能手段を
通して、動的スイッチ10のマトリクス制御装置に記憶さ
れている、個別的なポートに関する情報（後出）を変更
することにより、他のポートと動的に結合されるように
当該個別的なポートの能力を変えることができる。 B.フレームの構成 前述のように、フレーム形式の情報が、直列式I/Oイ
ンタフェースを介して転送される。各フレーム38は、所
定のフォーマットに従って伝送又は受信される情報の単
位である。このフォーマットは、かかる情報単位の初め
と終りを画定するとともに、かかる情報をこれらの境界
内に配置することを規定する。第２図に示されているよ
うに、フレーム38の基本フォーマットは、固定長のリン
ク・ヘッダ・フィールド40と、可変長の情報フィールド
42と、固定長のリンク・トレーラ・フィールド44から成
る。 動的スイッチ10を使用して行われる通信は、２つの階
層レベル（リンク・レベルと装置レベル）の機能と直列
式I/Oプロトコルとによって管理される。フレーム38が
伝送される場合は、常に、リンク・レベルのプロトコル
が使用される。これらのプロトコルは、フレーム38の構
造や、大きさや、安全性を決定する。また、リンク・レ
ベルのプロトコルは、動的スイッチ10を通しての結合を
形成させるとともに、本発明の要旨と関係のない他の制
御機能をも提供する。各チャネルと各制御ユニットは、
リンク・レベルのプロトコルの実現形態である、リンク
・レベル機能手段を備えている。装置レベルのプロトコ
ルは、周辺装置からチャネルへ転送されるデータのよう
な、適用業務情報を伝達するのに使用される。適用業務
情報又は制御情報を保持するフレームは、装置レベルの
フレームと呼ばれる。リンク・レベルのプロトコルのた
めにのみ使用されるフレームは、リンク制御フレームと
呼ばれる。 各リンク・レベル機能手段は、リンク・アドレスと呼
ばれる一意的なアドレスを割り当てられる。リンク・レ
ベル機能手段へのリンク・アドレスの割り当てが行われ
るのは、当該リンク・レベル機能手段が初期化を行う場
合である。動的スイッチ10を通して伝送される各フレー
ム38は、当該フレームの送信元と宛先を識別する、リン
ク・レベルのアドレス情報を保持している。詳述する
と、このアドレス情報は、伝送用リンク・レベル機能手
段のリンク・アドレス（送信元リンク・アドレス）と、
受信用リンク・レベル機能手段のリンク・アドレス（宛
先リンク・アドレス）から成る。動的スイッチ10は、こ
のアドレス情報を使用して、このフレーム38を受信する
ポートから、このフレーム38を指定された宛先へ伝送す
るための正しいポートへの結合を形成する。 動的スイッチ制御ユニット20は、動的スイッチ10に接
続されたチャネルと制御ユニットとの間で通信を行うた
めに、或るリンク・アドレスを割り当てられている。 第１図の構成によれば、同一のポート及びそのリンク
への動的結合を必要とするフレーム38を、２つ以上のポ
ートが受信する場合に生ぜられる競合（コンテンショ
ン）は、その時点で存在する諸条件に基づいて、動的ス
イッチ10内にある諸機能手段によって解決される。この
競合は、当該各ポートからのリンクに、チャネル又は制
御ユニットのどちらが接続されているかとは独立して、
解決されるのである。この競合が解決される場合、競合
中の１つのポートだけが、必要なポートと動的に結合さ
れるのに対し、競合中の他のポートは、それらのリンク
を介して、動的スイッチ10にポート使用中状態が存在す
ることを指示する。 もし、所望の結合を形成することができなければ、動
的スイッチ10は、この結合が形成されなかった理由コー
ドを保持する、リンク制御応答フレーム（以下「応答フ
レーム」と略記）を戻す。例えば、或る結合の形成を開
始させるフレーム38中でエラーが検出される場合、動的
スイッチ・ポート拒否と呼ばれる応答フレームが伝送さ
れて、伝送エラーの発生を指示する理由コードを与え
る。幾つかの応答フレームが各ポートによって生成さ
れ、他の幾つかの応答フレームが動的スイッチ10のマト
リクス制御装置によって生成される。 第３図はリンク・ヘッダ40を示し、第４図はリンク・
トレーラ44を示している。各フレーム38は、リンク・ヘ
ッダ40内のフレーム開始（SOF）デリミタ46と、リンク
・トレーラ44内のフレーム終了（EOF）デリミタ48によ
って境界付けられている。SOFデリミタ46及びEOFデリミ
タ48は、これと同等の８ビット・データコードを持たな
い、特殊な伝送文字の組み合わせから構成されている。
好ましい実施例では、このために、米国特許第4486739
号に開示されているような、伝送コードが使用されてい
る。SOFデリミタ46とEOFデリミタ48との間に保持されて
いる情報を構成するデータ文字は、前述の米国特許第44
86739号で説明されているものと同等の、８ビット・コ
ードを有する。 第３図のリンク・ヘッダ40は、SOFデリミタ46に加え
て、宛先アドレス・フィールド50と、送信元アドレス・
フィールド52と、リンク制御フィールド54とを保持して
いる。 前述のように、SOFデリミタ46は、エラーのないフレ
ーム38の内容中には現われることがあり得ない、伝送文
字の特殊なストリングから成る。SOFデリミタ46には２
種類のものがあって、その一方は、動的結合の形成を開
始させるための「結合フラグ」として使用される結合SO
F（CSOF）デリミタであり、他方は、動的結合の形成に
ついては如何なるアクションも生じさせず、そのため
「受動フラグ」として使用される受動SOF（PSOF）デリ
ミタである。 宛先アドレス・フィールド50は、各フレーム38の内容
の最初のフィールドであって、SOFデリミタ46の直後に
ある。宛先アドレス・フィールド50は、当該フレームの
宛先であるチャネル又は制御ユニットのリンク・レベル
機能手段を識別し、当該フレームを所期の受信側である
当該リンク・レベル機能手段に経路指定するのに使用さ
れる。宛先アドレス・フィールド50は、形成すべき物理
的な結合を決定するとともに、当該フレームが動的スイ
ッチ10を通して経路指定されるべき宛先ポートを決定す
るのに使用される。もし、如何なる結合も存在しなけれ
ば、即ち、その宛先ポートが非活動状態にあり、しかも
使用中又は動的スイッチ・ポート拒否の条件が存在しな
ければ、この結合が形成されて、当該フレームがその宛
先ポートに経路指定される。他方、或る結合が存在し、
しかも当該フレームを受信する送信元ポートがモノログ
−Ｄ状態（後述）にあれば、当該フレームは廃棄され、
そして送信元ポート使用中・モノログ−Ｄという理由コ
ードを有する動的スイッチ・ポート使用中の応答フレー
ムが、動的結合を要求する当該フレームの送信元に伝送
される。また、或る結合が存在し、しかも受信ポートが
（後述の）モノログ−Ｓ状態、ダイアログ−１状態、ダ
イアログ−２状態又は静的状態にあれば、当該フレーム
は、現に結合されているリンクに経路指定される。 送信元アドレス・フィールド52は、宛先アドレス・フ
ィールド50の直後にあって、伝送用リンク・レベル機能
手段を識別する。 各リンク・レベル機能手段は、その割り当てられたリ
ンク・アドレスを、当該機能手段が伝送する任意のフレ
ーム38の送信元アドレス・フィールド52内に挿入するこ
とによって、当該機能手段を当該フレームの送信元とし
て識別する。有効な送信元アドレス・フィールド52を保
持するフレーム38が受信された後、この送信元アドレス
・フィールド52は、殆どの場合、同じリンク・レベル機
能手段に対する将来の要求フレームの後続応答フレーム
内の宛先アドレスとして使用されることになる。 リンク制御フィールド54は、当該フレームの型式とフ
ォーマットを指示するためのものである。リンク・ヘッ
ダ40の最後のフィールドであるリンク制御フィールド54
は、送信元アドレス・フィールド52の直後にある。本発
明の目的に従って、このリンク制御フィールド54は、当
該フレームが、リンク制御フレーム又は装置フレームの
何れであるかを指示する。当該フレームがリンク制御フ
レームである場合、リンク制御フィールド54は、当該フ
レームの機能をも指示する。これらの機能の幾つかは、
動的スイッチ・ポート拒否と、リンク・レベル拒否と、
リンク・レベル使用中と、動的スイッチ・ポート使用中
と、諸リンク・レベル機能手段に状況を報告するのに必
要な他の機能である。 情報フィールド42は、リンク・ヘッダ40の後にある最
初のフィールドである。この情報フィールド42の大きさ
は、特定のフレーム38によって行われる機能に依存す
る。例えば、前述の理由コードは、応答フレームの情報
フィールド42内に保持されて伝送される。 リンク・トレーラ44は、EOFデリミタ48の前に巡回冗
長検査（CRC）フィールド56を保持している。CRCフィー
ルド56は、当該フレームのビットの完全性に影響する、
殆どのフレーム・エラーを検出するために、受信用のリ
ンク・レベル機能手段によって使用される冗長検査コー
ドを保持している。宛先アドレス・フィールド50、送信
元アドレス・フィールド52、リンク制御フィールド54及
び情報フィールド42は、CRCフィールド56を生成するの
に使用され、従ってCRCフィールド56によって保護され
る。 EOFデリミタ48は、各フレーム38の最後の伝送文字ス
トリングである。このストリングは、エラーのないフレ
ーム38の内容には現われることがあり得ない、伝送文字
の特殊な列である。或るフレーム38の受信中にEOFデリ
ミタ48に遭遇すると、これは、当該フレームの終わりを
通知するとともに、EOFデリミタ48の直前にある２個の
伝送文字を、当該フレームの内容の終わりにあるCRCフ
ィールド56として識別させる。また、EOFデリミタ48
は、適用可能な任意のフレーム長検査のために、当該フ
レームのエクステントをも指示する。 EOFデリミタ48には２種類のものがあって、その一方
は、動的結合の除去を開始させるための「切断フラグ」
として使用される切断EOF（DEOF）デリミタであり、他
方は、動的結合の除去については如何なるアクションも
生じさせず、そのため「受動フラグ」として使用される
受動EOF（PEOF）デリミタである。 これらの２種類のEOFデリミタは、当該フレームにつ
いて如何なる型式の応答又は回復アクションが適切であ
るかを決定するために、受信用のリンク・レベル機能手
段によって使用することができる。例えば、或るフレー
ム38の伝送がPEOFデリミタによって終了される場合は、
リンク・レベル拒否の応答フレームを戻すことができる
のに対し、或るフレーム38の伝送がDEOFデリミタで終了
される場合は、リンク・レベル拒否の応答フレームを戻
すことはできない。 本発明の好ましい実施例では、前述のデリミタは、結
合定義用のデータ（フラグ）であって、結合又は切断を
開始させるのに使用される。かかる結合定義用のデータ
は、フレーム38内の適当な場所に保持させることができ
る。 フレーム38が伝送されていない場合は、アイドル文字
がリンクを介して伝送される。これらのアイドル文字は
データ値を持たない特殊文字であって、これらのリンク
を同期状態に維持するためのものである。また、特殊な
アイドル文字のシーケンスは、無条件切断及び無条件切
断応答のような特殊コマンドの限定通信を提供するため
に伝送される。これらの特殊シーケンスは、本発明の要
旨には無関係であるから、かかるシーケンスが動的結合
に影響し得ることを除き、その説明を省略する。 C.ポートの状態 第５図は、各ポートが入ることができる諸状態を示す
状態図である。第５図の左端にある最初の欄100は、可
能な状態として、非活動、モノログ−Ｓ（モノログ−送
信元）、モノログ−Ｄ（モノログ−宛先）、ダイアログ
−１及びダイアログ−２を示している。次の３つの欄10
1〜103は、PSOFデリミタ、CSOFデリミタ及びDEOFデリミ
タにそれぞれ関連するものであって、該当するポートが
欄100の状態にある場合に、その接続されたリンクか
ら、欄101〜103に示されているデリミタを受信すると
き、このポートがどのような状態に変わるか、というこ
とを示している。次の欄104〜106は、PSOFデリミタ、CS
OFデリミタ及びDEOFデリミタに関連するものであって、
該当するポートが欄100の状態にある場合に、動的に結
合されたポートから動的スイッチ10を通して、欄104〜1
06に示されているデリミタを受信するとき、前者のポー
トがどのような状態に変わるか、ということを示してい
る。以下の説明で現れる括弧内の参照番号については、
第５図の状態図を参照されたい。 各ポートは、非活動状態、リンク使用中状態又は複数
の結合状態（モノログ−Ｓ、モノログ−Ｄ、ダイアログ
−１及びダイアログ−２）のうちの１つにある。これら
の状態の全ては、互いに排他的である。各ポートの状態
は、そのリンク上で又は他のポートで特定の事象が生ず
る場合に、取られるべきアクションを決定する。 C1.非活動状態 各ポートが非活動状態にあるのは、このポートが他の
状態の何れにもない場合である。非活動状態にあるポー
トは、他のポートとの動的結合の確立を認容するか、又
はかかる確立を開始させることができる。 各ポートは、リンク使用中状態からのみ非活動状態に
入ることができる。非活動状態にあるポートは、そのリ
ンクを介してアイドル文字を伝送する。 もし、非活動状態にあるポートがそのリンクからCSOF
デリミタ及びそれに続くデータを受信し（欄101及び10
2）、そして（ａ）このデータが有効な宛先リンク・ア
ドレス50及び送信元リンク・アドレス52を保持し、
（ｂ）この宛先リンク・アドレス50に関連するポートが
非活動状態にあり、（ｃ）後者のポートとの動的結合が
許可されているのであれば、後者のポートとの動的結合
が確立されることになる。他方、この受信データ内の宛
先リンク・アドレス50若しくは送信元リンク・アドレス
52が無効であるか、この宛先リンク・アドレス50に関連
するポートが非活動状態にないか、又は後者のポートが
動的結合のために利用できなければ、動的スイッチ・ポ
ート拒否の応答フレーム又は動的スイッチ・ポート使用
中の応答フレームのうち適当なものが、そのリンクを介
して戻されることになる。 各ポートが非活動状態から出るのは、動的若しくは動
的結合が確立されるか、リンク・エラー若しくはリンク
の故障が認識されるか、或るシーケンスが認識される
か、ポートの故障が検出されるか、又は当該ポートがオ
フラインにされる場合である。 前述のように、各ポートが非活動状態へ入ることがで
きるのは、リンク使用中状態だけからである。即ち、リ
ンク使用中状態は、非活動状態へ変わるための過渡状態
として使用されるのである。 C2.リンク使用中状態 或るポートが内部的な理由のためにリンク使用中状態
にある場合、このポートは、動的結合の確立を認容した
り、これを開始させることができない。リンク使用中状
態は、各ポートで生起する通常の状態であって、一時的
なものと見なされるが、この場合、当該ポートは依然と
して使用不能であると見なされる。リンク使用中状態
は、非活動状態に戻る前の過渡的状態として使用され
る。このリンク使用中状態に入ることができるのは、例
えば、検出されたエラー条件の記録を容易にするという
内部的な理由が存在する場合である。 リンク使用中状態には、ダイアログ−２状態を除く、
任意の結合状態から入ることができる（107〜112）。リ
ンク使用中状態にある間、当該ポートは、そのリンクを
介してアイドル文字を伝送する。但し、そのリンクから
CSOFデリミタを保持するフレームが受信される場合に
は、その例外として、送信元ポート使用中・非結合ポー
ト使用中という理由コードを保持する動的スイッチ・ポ
ート使用中の応答フレームが戻される。 各ポートがリンク使用中状態から出るのは、使用中条
件が存在しないか、静的結合が確立されるか、リンク・
エラー若しくはリンクの故障が認識されるか、或るシー
ケンスが認識されるか、ポートの故障が検出されるか、
又はそのポートがオフラインにされる場合である。 C3.モノログ−Ｓ状態 各ポートが結合状態に入るように強制されるのは、CS
OFデリミタに続き、有効な伝送文字がそのリンクから受
信される場合である（欄102）。 非活動状態にあるポートがCSOFデリミタを受信し、そ
れに応じて或る動的結合を確立させ、そしてその動的に
結合されたポートに対しCSOFデリミタの転送を開始する
場合、前者のポートは、モノログ−Ｓ状態に入ることに
なる（113）。 モノログ−Ｓ状態に入ることができるのは、非活動状
態だけからである。このポートは、モノログ−Ｓ状態に
おいて、そのリンクを介してアイドル文字を伝送する。 モノログ−Ｓ状態にあるポートが、動的に結合された
ポートからフレームを受信する場合、このフレームがPS
OFデリミタを保持していれば（114）、前者のポートは
ダイアログ−１状態に入り、他方、このフレームがCSOF
デリミタを保持していれば（115）、前者のポートはダ
イアログ−２状態に入る。他方、モノログ−Ｓ状態にあ
るポートがそのリンクからフレームを受信する場合、こ
のフレームは動的に結合されたポートにパスされ、そし
て前者のポートは、モノログ−Ｓ状態に留まる（11
6）。この場合において、DEOFデリミタが検出されるな
ら、前者のポートは、リンク使用中状態に入る（10
7）。 各ポートがモノログ−Ｓ状態から出るのは、動的に結
合されたポートからフレームが受信されて、DEOFデリミ
タが検出されるか（110）、静的結合が確立されるか、
リンク・エラー若しくはリンクの故障が認識されるか、
或るシーケンスが認識されるか、動的スイッチ10のアイ
ドル・タイムアウトが認識されるか、ポートの故障が検
出されるか、このポートがオフラインにされるか、又は
前記動的に結合されたポートに関連する条件が当該動的
結合の除去を必要とする場合である。 C4.モノログ−Ｄ状態 非活動状態にあるポートが、他のポートとの動的結合
がそれ自体の主導によらないで確立されたことを決定
し、そして当該他のポートからCSOFデリミタの受信を開
始する場合、前者のポートはモノログ−Ｄ状態に入る
（117）。 モノログ−Ｄ状態に入ることができるのは、非活動状
態だけからである。モノログ−Ｄ状態にあるポートは、
これに動的に結合されたポートからフレームを受信して
いない場合、そのリンクを介してアイドル文字を伝送す
る。他方、前記動的に結合されたポートから受信したフ
レームは、状態を変化させることなく、そのリンクを介
して伝送される。このリンクにパスされる情報内で、DE
OFデリミタが検出される場合、前者のポートは、リンク
使用中状態に入る（111）。もし、モノログ−Ｄ状態に
あるポートが、そのリンクからCSOFデリミタ及びこれに
続くデータを受信し、そして動的に結合されたポート以
外のポートに関連する宛先リンク・アドレスがこの受信
データ内に含まれていれば、送信元ポート使用中・モノ
ログ−Ｄ使用中という理由コードを保持する動的スイッ
チ・ポート使用中の応答フレームが戻される。もし、こ
の宛先リンク・アドレスが、前記動的に結合されたポー
トに関連するリンク・アドレスと一致すれば、前者のポ
ートはダイアログ−２状態に入り（118）、このフレー
ムを前記動的に結合されたポートにパスさせる。他方、
モノログ−Ｄ状態にあるポートが、そのリンクからPSOF
デリミタを保持するフレームを受信するのであれば、こ
のポートは、ダイアログ−１状態に入り（119）、この
フレームを前記動的に結合されたポートに伝送する。 各ポートがモノログ−Ｄ状態から出るのは、そのリン
クから、CSOFデリミタ及び動的に結合されたポートに対
応する宛先リンク・アドレスを保持するフレームが受信
されるか（118）若しくはPSOFデリミタを保持するフレ
ームが受信されて（119）、このフレームが当該動的に
結合されたポートにパスされるか、そのリンクからDEOF
デリミタが受信されるか（108）、動的に結合されたポ
ートからDEOFデリミタが受信されるか（111）、静的結
合が確立されるか、リンク・エラー若しくはリンクの故
障が認識されるか、或るシーケンスが認識されるか、ポ
ートの故障が検出されるか、このポートがオフラインに
されるか、又は前記動的に結合されたポートに関連する
条件が当該動的結合の除去を必要とする場合である。 C5.ダイアログ−２状態 各ポートがダイアログ−２状態に入るように強制され
るのは、２つのポートの間に動的結合が確立される場
合、即ち当該２つのポートの各々がそのリンクからCSOF
デリミタをそれぞれ受け取って、他のポートとの間に動
的結合を確立することを要求される場合である。詳述す
ると、（ａ）モノログ−Ｄ状態にあるポートが、そのリ
ンクから、CSOFデリミタとそれに続くデータを受信し、
そして結合されたポートに関連する宛先リンク・アドレ
スがこの受信データ内に含まれている場合、このCSOFデ
リミタは、前記結合されたポートにパスされ、そして前
者のポートは、ダイアログ−２状態に入る（118）。或
いは、（ｂ）モノログ−Ｓ状態にあるポートが、その動
的結合を通してCSOFデリミタを受信する場合、このポー
トは、ダイアログ−２状態に入り（115）、このCSOFデ
リミタをそのリンクを介して伝送する、ということであ
る。 ダイアログ−２状態に入ることができるのは、前述の
ように、モノログ−Ｓ状態又はモノログ−Ｄ状態だけか
らである。ダイアログ−２状態にあるポート（前者）
は、これに動的に結合されたポートからフレームを受信
していない場合、そのリンクを介してアイドル文字を伝
送する。動的に結合されたポートから受信したフレーム
は、前者のポートのリンクを介して伝送され、他方、こ
のリンクから受信したフレームは、状態を変化させるこ
となく、動的に結合されたポートにパスされることにな
る。このリンクから受信されるか又はこのリンクにパス
される情報内で、DEOFデリミタが検出される場合、前者
のポートは、ダイアログ−１状態に入る（120及び12
1）。 各ポートがダイアログ−２状態から出るのは、DEOFデ
リミタが検出されるか（120及び121）、静的結合が確立
されるか、リンク・エラー若しくはリンクの故障が認識
されるか、或るシーケンスが認識されるか、動的スイッ
チ10のアイドル・タイムアウトが認識されるか、ポート
の故障が検出されるか、このポートがオフラインにされ
るか、又は動的に結合されたポートに関連する条件が当
該動的結合の除去を必要とする場合である。 C6.ダイアログ−１状態 他のポートとの動的結合を有する各ポートがダイアロ
グ−１状態に入るように強制されるのは、この動的結合
を確立させたCSOFデリミタに応答して、PSOFデリミタを
保持するフレームが、そのリンクから当該ポートに受信
されるか（119）、又はこの動的結合を通して当該ポー
トにパスされる場合である（114）。詳述すると、
（ａ）モノログ−Ｄ状態にあるポートが、そのリンクか
らPSOFデリミタを保持するフレームを受信する場合、こ
のフレームは、この動作結合を通して結合されたポート
にパスされ、そして前者のポートは、ダイアログー１状
態に入る（119）。或いは、（ｂ）モノログ−Ｓ状態に
あるポートが、この動的結合を通してパスされたPSOFデ
リミタを保持するフレームを受信する場合、このポート
は、ダイアログ−１状態に入り（114）、そのリンクを
介してこのフレームを伝送する、ということである。ま
た、動的に結合された２つのポートの各々が、ダイアロ
グ−１状態に入るように強制されるのは、ダイアログ−
２状態にある間、そのリンクからDEOFデリミタを保持す
るフレームが受信されるか（120）、又はかかるフレー
ムがこの動的結合を通してパスされる場合である（12
1）。 ダイアログ−１状態に入ることができるのは、モノロ
グ−Ｓ状態、モノログ−Ｄ状態又はダイアログ−２状態
だけからである。ダイアログ−１状態にあるポートは、
これに動的に結合されたポートからフレームを受信して
いない場合、そのリンクを介してアイドル文字を伝送す
る。この動的に結合されたポートからの受信フレーム
は、このリンクを介して伝送され、他方、このリンクか
らの受信フレームは、状態を変化させることなく動的に
結合されたポートにパスされる。このリンクから受信さ
れるか又はこのリンクにパスされる情報内で、DEOFデリ
ミタが検出される場合は、このポートは、リンク使用中
状態に入る（109及び112）。 各ポートがダイアログ−１状態から出るのは、DEOFデ
リミタが検出されるか（109及び112）、静的結合が確立
されるか、リンク・エラー若しくはリンクの故障が認識
されるか、或るシーケンスが認識されるか、動的スイッ
チ10のアイドル・タイムアウトが認識されるか、ポート
の故障が検出されるか、このポートがオフラインにされ
るか、又はその動的に結合されたポートに関連する条件
がこの動的結合の除去を必要とする場合である。 D.ポート間の動的結合の形成 第6A図〜第6D図及び第7A図〜第7E図には、リンク・レ
ベルのフレームが動的スイッチ10を通して伝送される場
合の、両ポートの状態の変化が示されている。第6A図〜
第6D図及び第7A図〜第7E図において、第１のポートを通
過するフレームは実線で示され、動的に結合された第２
のポートを通過する同一のフレームは点線で示されてい
る。以下の説明で現れる括弧内の参照番号については、
第５図の状態図を参照されたい。 D1.ポート間の動的結合（ダイアログ−１） 第6A図〜第6D図は、動的スイッチ10のポート間で動的
結合が確立される態様を示している。この場合におい
て、動的結合の各々は１つの送信元からだけ要求される
が、複数のフレームは、動的に結合されたポート間の何
れの方向にも伝送され得る。第6A図〜第6D図の結合が、
ダイアログ−１と呼ばれる所以は、フレームの伝送が何
れの方向にも行われ得るのに対し、CSOFデリミタが一方
向でのみ受信されているからである。 第6A図において、CSOFデリミタを保持するフレーム70
は、送信元ポートの状態を、非活動状態からモノログ−
Ｓ状態に変更し（113）、宛先ポートの状態を、非活動
状態からモノログ−Ｄ状態に変更する（117）。第6B図
において、PSOFデリミタを保持するフレーム72（これは
装置レベルのフレームであってもよい）は、宛先ポート
から送信元ポートにパスされる。フレーム72のPSOFデリ
ミタは、宛先ポートの状態を、モノログ−Ｄ状態からダ
イアログ−１状態に変更し（119）、送信元ポートの状
態を、モノログ−Ｓ状態からダイアログ−１状態に変更
する（114）。第6B図のフレーム72は、実際には、「宛
先ポート」と表記された右側のポートから「送信元ポー
ト」と表記された左側のポートへ進行しているから、こ
のフレーム72の送信元アドレス・フィールド52には、宛
先ポートに接続されたリンク・レベル機能手段の識別子
が置かれ、またその宛先アドレス・フィールド50には、
送信元ポートに接続されたリンク・レベル機能手段の識
別子が置かれることになる。第6C図において、送信元ポ
ートから宛先ポートへ進行する、PSOFデリミタを保持す
る後続フレーム74は、送信元ポート及び宛先ポートの状
態を、無変更のまま、即ちダイアログ−１状態に留める
（123及び124）。第6D図において、DEOFデリミタを保持
するフレーム76（これはフレーム74又はこれとは別のフ
レームでもよい）は、送信元ポート及び宛先ポートの状
態を、ダイアログ−１状態からリング使用中状態に変更
する（109及び112）。選択された時間の後、送信元ポー
ト及び宛先ポートの状態は、リンク使用中状態から非活
動状態に変わる。 D2.ポート間の動的結合（ダイアログ−２） 第7A図〜第7E図は、動的スイッチ10の送信元ポートと
宛先ポートとの間を図示の方向に進行するフレームのCS
OFデリミタによって、動的結合が形成される態様を示し
ている。この動作は、ダイアログ−２と呼ばれる。第7A
図〜第7E図の両ポートは、フレームの進行方向に依存し
て、送信元ポート又は宛先ポートとして作用するが、第
7A図〜第7E図では、第１のフレーム80の送信元が送信元
ポートと呼ばれ、その宛先が宛先ポートと呼ばれる。第
１のフレーム80は、CSOFデリミタを保持していて、送信
元ポートの状態を、非活動状態からモノログ−Ｓ状態に
変更し（113）、宛先ポートの状態を、非活動状態から
モノログ−Ｄ状態に変更する（117）。第7B図におい
て、CSOFデリミタを保持するフレーム82は、右側から左
側へ、即ち宛先ポートから送信元ポートへ進行する。フ
レーム82のCSOFデリミタは、宛先ポートの状態を、モノ
ログ−Ｄ状態からダイアログ−２状態に変更し（11
8）、送信元ポートの状態を、モノログ−Ｓ状態からダ
イアログ−２状態に変更する（115）。 第7C図において、それぞれPSOFデリミタを保持するフ
レーム84及び85は、これらのポートの状態をダイアログ
−２状態から変更させることなく（125及び126）、何れ
の方向にも進行することができる。第7D図において、送
信元ポートから宛先ポートに進行し且つDEOFデリミタを
保持する後続フレーム86は、これらのポートの状態を、
ダイアログ−２状態からダイアログ−１状態に変更する
（120及び121）。これらの状態を変更するために、フレ
ーム86が何れの方向にも進行し得ることが理解されるで
あろう。第7E図において、DEOFデリミタを保持する後続
フレーム88は、これらのポートの状態を、ダイアログ−
１状態からリンク使用中状態に変更する（109及び11
2）。選択された時間の後、これらのポートの状態は、
リンク使用中状態から非活動状態に変わる。 互いに関係の無いCSOFデリミタを保持するフレーム80
及び82を、殆ど同時に受信し得ることが理解されるであ
ろう。かくて、ダイアログ−２状態は、或る方向の通信
トラフィックが終了する前に、他の方向の切断によって
そのリンクが遮断されることを防止する。 E.動的スイッチの構成 E1.全体的構成 第８図は、第１図の動的スイッチ10のブロック図であ
って、この図面を簡潔にするため、２つのポートPA 150
とPB 151だけを含んでいる。これらのポート、PA 150と
PB 151は、両側マトリクス152を介して結合されてい
る。マトリクス152は、複数の水平ラインＡ〜Ｄ及び複
数の垂直ラインＡ′〜Ｄ′から構成されている。これら
のラインＡとＢ′及びＢとＡ′の各交点に置かれている
スイッチ155及び154は、前述のように、CSOFデリミタに
よって閉成されて、ポート150及び151の双方向結合を形
成している。マトリクス152の実際の結合は、マトリク
ス・アドレス出力バス158を介して、マトリクス制御装
置156によって制御される。マトリクス制御装置156に設
けられている記憶装置には、第９図に関連して後述する
ように、動的スイッチ10の諸ポートの結合や、形成する
ことが許容される結合や、これらの結合が動的又は静的
の何れであるかということや、動的スイッチ10の動作に
関係する他の情報が記憶されている。 マトリクス制御装置156は、マトリクス・アドレス出
力バス158を介してマトリクス152に接続されており、ポ
ート150及び151からポート入力バス160を介してデータ
を受け取るとともに、ポート出力バス162を介してポー
ト150及び151へデータを送る。バス158上の制御信号
は、スイッチ154及び155を含む、マトリクス152内のク
ロスポイント・スイッチを制御する。 動的結合を要求するのに必要な情報が、ポートからバ
ス160を介してマトリクス制御装置156へ送られる場合、
マトリクス制御装置156は、これらのポートに応答し
て、要求された結合が拒否されるか又は許容されるかと
いう情報を与える。各ポートに設けられている記憶装置
166は、所期化の際にそのポートに割り当てられたポー
ト番号と、そのポートの状態を記憶する。かくて、この
ポートは、それが使用中であれば、拒否フレームを要求
中の送信元に返送するとともに、それが使用中でなけれ
ば、要求された結合についてこの要求が許容されたか否
かを調べるように、マトリクス制御装置156に対し通知
を行うことができる。後述するように、或るポートがそ
の要求をマトリクス制御装置156に送る場合、このポー
トの記憶装置166からのポート番号が含められているの
で、マトリクス制御装置156は、どのポートがこの要求
を送ったかを特定することができる。 動的スイッチ制御ユニット20は、動的スイッチ制御ユ
ニット入力バス168を介して、マトリクス制御装置156に
接続されている。その目的は、マトリクス152内で静的
結合を形成したり、或るポートへのアクセスを阻止する
か又は当該ポートを分離（フェンス）したり、複数のポ
ートを複数の区画へグループ化することにより、或るポ
ートが同一の区画内にある他のポートにだけ結合できる
ようにすることである。オペレータ・コンソール170
は、動的スイッチ制御ユニット20の一部であって、前述
の情報を入力するためのものである。即ち、この情報
は、第１図に関連して説明したように、動的スイッチ10
のポートの１つに接続されているリンク18を介して、動
的スイッチ制御ユニット20に送ることができる。 各ポートに設けられているアイドル文字生成手段（I
G）165は、前述のように、当該ポートのリンクを介して
伝送されるアイドル文字を生成する。このアイドル生成
手段165は、特願平２−268279号に記載されているよう
に、構成することができる。このポートのリンクを介し
て伝送すべきアイドル文字を、アイドル生成手段165か
ら直接的に送るのではなく、動的に結合されたポートか
らマトリクス152を通して送るようにしてもよい。 各ポートは、第５図の状態図に従って動作する状態マ
シン（SM）167によって、それ自体の状態を決定する。
この状態マシン167は、このポートの記憶装置166に記憶
されている状態と、このポートのリンク又はその動的に
結合されたポートからのフレームが保持するデリミタと
に基づいて、このポート自体の状態を決定するものであ
る。好ましい実施例では、状態マシン167を、ハードウ
ェア型式で実現するか、所望であれば、マイクロプロセ
ッサで実行されるマイクロコードによって実現すること
ができる。このようなハードウェア又はマイクロコード
の設計は、第５図の状態図と、第6A図〜第6D図及び第7A
図〜第7E図の例を参照すれば、当業者がこれを容易に行
うことができる。 E2.マトリクス制御装置の構成 切断線ａ−ａに沿って互いに結合される第9A図及び第
9B図は、第８図のマトリクス制御装置156の構成をブロ
ック図の形式で示している。ポート入力バス160が接続
されている送信元ポート番号レジスタ170は、ポートか
らマトリクス制御装置156へ送られる送信元ポート番号
を記憶するために設けられている。また、ポート入力バ
ス160が接続されている宛先／送信元リンク・レジスタ1
72は、フレーム内のアドレス・フィールド50及び52から
ポートによって受信される宛先及び送信元リンク・アド
レスを、互いに異なるバス・サイクルの間に、受信及び
記憶するために設けられている。宛先リンク・アドレス
50は、宛先リンク・レジスタ174に記憶され、送信元リ
ンク・アドレス52は、送信元リンク・レジスタ176に記
憶され、これらのレジスタ172及び174の内容は、比較器
177によって比較される。もし、宛先リンク・アドレス5
0が送信元リンク・アドレス52と同一であれば、比較器1
77は、エラー割込み信号を生成する。 区画／アドレス検査テーブル180は、宛先及び送信元
リンク・アドレスをポート番号に変換するという変換機
能を提供する。このポート番号は、マトリクス52のクロ
スポイント・スイッチをアドレスするために、マトリク
ス制御装置156によって使用される。また、区画／アド
レス検査テーブル180は、当該ポートがどの区画内にあ
るかを指示する、区画ビットを保持している。区画／ア
ドレス検査テーブル180に入る全てのリンク・アドレス
が、アドレス入力レジスタ182を経由するのに対し、区
画／アドレス検査テーブル180からのポート・データ
は、データ出力レジスタ184を経由する。 比較器186が設けられているのは、レジスタ170からの
送信元ポート番号が、レジスタ172からの送信元リンク
・アドレスについて区画／アドレス検査テーブル180に
よって変換されたポート番号と同一であることを保証す
るためである。また、比較器188が設けられているの
は、（ポート入力バス160からレジスタ170に与えられる
送信元ポート番号の一部である）送信元ポートの区画
が、区画／アドレス検査テーブル180からの区画と同一
であることを保証するためである。 活動テーブル190は、連想記憶装置であって、動的ス
イッチ10の諸ポートの結合と、これらのポートが使用中
であるか否か、これらのポートがポートの分離等のため
に利用不能であるか否か、これらのポートの結合が静的
又は動的の何れであるか、という指示を保持している。
活動テーブル190内の各エントリは、ポート番号と、結
合データを示す結合ビットを保持している。宛先ポート
番号レジスタ192は、区画／アドレス検査テーブル180か
らの宛先ポート番号を受け取るように、データ出力レジ
スタ184に接続されていて、この宛先ポート番号を活動
テーブル190のアドレス入力レジスタ194に供給する。デ
ータ入力レジスタ196が、活動テーブル190に記憶すべき
ポート番号及び結合ビットを受け取るのに対し、データ
出力レジスタ198は、活動テーブル190からのデータを受
け取り、このデータを比較器188の区画比較の結果とと
もに、使用中／使用可能／拒否ロジック200へ供給す
る。使用中／使用可能／拒否ロジック200は、要求中の
ポートに対し、ポート出力バス162を介して、要求され
た結合が許容可能であるか、もしそうでなければ、結合
を要求されているポートが使用中であるか、誤った区画
内で分離されて使用不能であるか、静的結合の１つのポ
ートであるか、又は要求された結合について誤った状態
にあるか、ということを指示するメッセージを供給す
る。もし、この結合が許容されなければ、送信元ポート
は、使用中／使用可能／拒否ロジック200がポート出力
バス162上に供給する情報を使用して、情報フィールド4
2内に適正な理由コードを保持する適当な応答フレーム
を送信元リンクへ戻す。帰還経路201及び202が設けられ
ているのは、活動テーブル190を、読み取り−修正−書
き込みモードで修正できるようにするためである。も
し、この結合が許容されるならば、マトリクス制御装置
156は、要求された結合を形成するから、当該フレーム
は、送信元ポートから新しく結合された宛先ポートへ伝
送され、更にこの宛先ポートのリンクを介して伝送され
ることになる。 アドレス入力レジスタ182内のアドレスは、動的スイ
ッチ制御ユニット20の入力バス168、送信元ポート番号
レジスタ170、宛先ポート番号レジスタ192及び宛先／送
信元リンク・レジスタ172に接続されているから、この
ポート番号を使用して送信元及び宛先ポートの区画ビッ
トを修正することができ、また前述のように、宛先及び
送信元リンク・アドレスをポート番号へ変換することが
できる。活動テーブル190用のデータ入力レジスタ196
は、動的スイッチ制御ユニット20の入力バス168、送信
元ポート番号レジスタ170及び宛先ポート信号レジスタ1
92に接続されているから、活動テーブル190内の結合デ
ータを修正したり、これらのポートに対する結合に関す
る照会を活動テーブル190に行うことができる。 送信元ポート番号レジスタ170及び宛先ポート番号レ
ジスタ192が接続されているマトリクス・レジスタ204
は、マトリクス・アドレス出力バス158に接続されてい
て、マトリクス制御装置156によって結合が形成又は切
断されるときに、マトリクス152（第８図）のクロスポ
イント・スイッチを制御するようになっている。

【発明の効果】

以上のように、本発明に従った動的スイッチは、例え
ば或る制御ユニットと或るチャネルとの間で、同時的な
双方向性の結合を動的に確立することができる。即ち、
このチャネルが、或るフレーム内のCSOFデリミタ（結合
定義データ）によってこの制御ユニットへの一方向の結
合を要求し、当該フレーム内のデータの伝送を開始する
のに対し、この制御ユニットは、前記結合が確立されて
いる間に、他のフレーム内のCSOFデリミタによってこの
チャネルへの他方向の結合を要求して、当該他のフレー
ム内のデータを伝送することができる。一旦、かかる双
方向性の結合が動的に確立された後は、前記CSOFデリミ
タと同数のDEOFデリミタ（結合定義データ）がこのチャ
ネルとこの制御ユニットとの間で双方向的に伝送されな
い限り、かかる結合が遮断されることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、複数のチャネルを動的スイッチを通して複数
の制御ユニットに結合するようにしたI/Oシステムのブ
ロック図である。 第２図は、第１図のI/Oシステムを介して伝送されるデ
ータ・フレームを表す図である。 第３図は、第２図のデータ・フレームのリンク・ヘッダ
を表す図である。 第４図は、第２図のデータ・フレームのリンク・トレー
ラを表す図である。 第５図は、第１図の動的スイッチのポートの状態変化を
表す状態図である。 第6A図ないし第6D図は、全体として、ダイアログ−１動
作中の動的スイッチの動作を表す図である。 第7A図ないし第7E図は、全体として、ダイアログ−２動
作中の動的スイッチの動作を表す図である。 第８図は、動的スイッチ及び動的スイッチ制御ユニット
の構成を表すブロック図である。 切断線ａ−ａに沿って結合される第9A図及び第9B図は、
第８図のマトリクス制御装置の構成を一層詳細に表すブ
ロック図である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 9466−5Ｋ Ｈ０４Ｌ 11/00 (72)発明者 ピーター、アンソニー、フラナセック アメリカ合衆国ニューヨーク州、カトナ ー、パイン、トリー、ドライブ（番地な し) (72)発明者 カール、ヘルムート、ホープ アメリカ合衆国ニューヨーク州、ウルスタ ー、パーク、アールディー、１、ボック ス、30ビー (72)発明者 ケネス、ロバート、リンチ アメリカ合衆国ニューヨーク州、ラインベ ック、アールアール、２、ボックス、441 (72)発明者 マーチン、ウイリアム、サッチス アメリカ合衆国コネチカット州、ウェスト ポート、ワーノック、ドライブ、28 (72)発明者 レオン、スカールシンスキー アメリカ合衆国ニューヨーク州、レッド、 フック、ロクビー、ロード、18 (56)参考文献 特表 昭60−501786（ＪＰ，Ａ) ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＣＯＮＦ ＥＲＥＮＣＥ ＯＮ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡ ＴＩＯＮＳ Ｖｏｌ．２（1981−６) （米）Ｅ．ＳＺＵＲＫＯＷＳＫＩ‘Ｔｈｅ Ｕｓｅ ｏｆ Ｍｕｌｔｉ−ｓｔａｇｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｌ ｏｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｐａｃｋｅｔ Ｓｗｉｔｃｈｅｓ’Ｐ．25．２．１− 25．２．５ ＮＴＣ ‘77ＣＯＮＦＥＲＥＮＣＥ Ｒ ＥＣＯＲＤ Ｖｏｌ．２（1977−12) （米）Ｇ．Ｖ．ＢＯＣＨＭＡＮＮＥＴ Ａ Ｌ．‘Ａ ＦＯＲＭＡＬＩＺＥＤ ＳＰＥ ＣＩＦＩＣＡＴＩＯＮ ＯＦ ＨＤＬＣ ＣＬＡＳＳＥＳ ＯＦ ＰＲＯＣＥＤＵＲ ＥＳ’Ｐ．03Ａ：２−１−03Ａ：２−８

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のポートを備え、前記ポートの各々が
   データを伝送及び受信するための複数の動作状態を有し
   ている動的結合装置において、 前記複数のポートのうち、一の送信元ポートから一の宛
   先ポートに向かう第１の方向に第１の数のフレームを伝
   送し、前記宛先ポートから前記送信元ポートに向かう第
   ２の方向に第２の数のフレームを伝送するための伝送手
   段を備え、 前記フレームの各々は、前記宛先ポートの識別子と、前
   記送信元ポートの識別子と、前記宛先ポートと前記送信
   元ポートの間の結合を定義するための結合定義データと
   を保持するように編成されており、 更に、前記送信元ポート及び前記宛先ポートの動作状態
   を記憶するための状態記憶手段と、 前記状態記憶手段並びに前記第１及び第２の数のフレー
   ム内に保持されている前記結合定義データに応答して、
   前記送信元ポート及び前記宛先ポートの各々の動作状態
   を制御するためのポート状態手段とを備えて成る、プロ
   トコル・システム。
2. 【請求項２】前記結合定義データが、前記フレームの各
   々を境界付けるフレーム開始デリミタ及びフレーム終了
   デリミタ内に保持され、前記ポート状態手段が、前記フ
   レーム開始デリミタ及びフレーム終了デリミタに応答し
   て、前記送信元ポート及び前記宛先ポートの各々の動作
   状態を制御するための手段を含んでいることを特徴とす
   る、請求項１記載のプロトコル・システム。
3. 【請求項３】前記状態記憶手段が、各ポートの動作状態
   を記憶するように、前記ポートの各々にそれぞれ設けら
   れた記憶装置から成り、前記ポート状態手段が、前記記
   憶された動作状態並びに前記第１及び第２の数のフレー
   ム内に保持されている前記結合定義データの方向及び型
   式に応答して各ポートの動作状態を決定するように、前
   記ポートの各々にそれぞれ設けられた状態決定手段から
   成ることを特徴とする、請求項１記載のプロトコル・シ
   ステム。
4. 【請求項４】前記状態決定手段が、前記結合定義データ
   内の結合フラグに応答して、当該結合フラグと同数の前
   記結合定義データ内の切断フラグを受信するまで、当該
   状態決定手段に関連するポートを結合された動作状態に
   維持することを特徴とする、請求項３記載のプロトコル
   ・システム。
5. 【請求項５】複数のポートを備え、前記ポートの各々が
   フレーム開始デリミタ及びフレーム終了デリミタによっ
   て境界付けられているフレームを双方向的に伝送及び受
   信するための複数の動作状態をそれぞれ有する動的結合
   装置において、 （ａ）前記複数のポートのうち、前記フレームを伝送及
   び受信するための一のポートを非活動状態に置き、 （ｂ）第１の型式のフレーム開始デリミタを保持し且つ
   第１の方向に進行する第１のフレームを、前記ポートが
   受信することに応答して、前記ポートの状態をモノログ
   状態へ変更し、 （ｃ）前記第１の型式のフレーム開始デリミタを保持し
   且つ前記第１の方向とは反対の第２の方向に進行する第
   ２のフレームを、前記ポートが受信することに応答し
   て、前記ポートの状態をダイアログ−２状態へ変更し、 （ｄ）第１の型式のフレーム終了デリミタを保持し且つ
   前記第１及び第２の方向のうち一方の方向に進行する第
   ３のフレームを、前記ポートが受信することに応答し
   て、前記ポートの状態をダイアログ−１状態へ変更し、 （ｅ）前記第１の型式のフレーム終了デリミタを保持し
   且つ前記一方の方向とは反対の方向に進行する第４のフ
   レームを、前記ポートが受信することに応答して、前記
   ポートの状態を前記非活動状態に戻すことから成る、動
   的結合装置のポートの状態を制御するための方法。
6. 【請求項６】前記第１の形式のフレーム開始デリミタ
   が、初期結合シーケンスであることを特徴とする、請求
   項５記載の動的結合装置のポートの状態を制御するため
   の方法。
7. 【請求項７】前記第１の形式のフレーム終了デリミタ
   が、切断シーケンスであることを特徴とする、請求項６
   記載の動的結合装置のポートの状態を制御するための方
   法。
8. 【請求項８】前記ステップ（ｂ）と（ｃ）の間に、第２
   の型式のフレーム開始デリミタを保持するフレームを前
   記ポートが受信することに応答して、前記ポートの状態
   を前記ダイアログ−１状態に変更することを特徴とす
   る、請求項５記載の動的結合装置のポートの状態を制御
   するための方法。
9. 【請求項９】前記第２の型式のフレーム開始デリミタ
   が、受動シーケンスであることを特徴とする、請求項８
   記載の動的結合装置のポートの状態を制御するための方
   法。
10. 【請求項１０】結合フラグ、切断フラグ及び受動フラグ
    のうちの少なくとも１つを含んでいる結合定義データを
    保持するフレームを１対のリンク・レベル機能手段の間
    で伝送するための動的スイッチであって、 前記１対のリンク・レベル機能手段の間で前記フレーム
    を受信及び伝送するための第１のポートと、 前記第１のポートに設けられ、前記フレーム内に保持さ
    れている前記結合定義データに応答して、前記第１のポ
    ートを、非活動状態、モノログ状態、ダイアログ−２状
    態及びダイアログ−１状態のうちの１つの状態に置くた
    めの状態マシンとを備え、 前記非活動状態にある場合、前記第１のポートは、前記
    １対のリンク・レベル機能手段のうち一方からの第１の
    結合フラグに応答して、前記モノログ状態に変更され、 前記モノログ状態にある場合、前記第１のポートは、前
    記１対のリンク・レベル機能手段のうち他方からの第２
    の結合フラグに応答して、前記ダイアログ−２状態に変
    更され、 前記モノログ状態にある場合、前記第１のポートは、前
    記第１の結合フラグの後で且つ前記第２の結合フラグの
    前に与えられる受動フラグに応答して、前記ダイアログ
    −１状態に変更され、また前記ダイアログ−２状態にあ
    る場合、前記第１のポートは、前記第２の結合フラグの
    後に前記１対のリンク・レベル機能手段の何れか１つか
    ら与えられる切断フラグに応答して、前記ダイアログ−
    １状態に変更されるようにしたことを特徴とする前記動
    的スイッチ。
11. 【請求項１１】前記結合フラグがフレーム開始シーケン
    スを構成し、前記切断フラグがフレーム終了シーケンス
    を構成することを特徴とする、請求項10記載の動的スイ
    ッチ。
12. 【請求項１２】前記第１のポートに記憶装置を設け、当
    該記憶装置を前記状態マシンに接続して、前記状態マシ
    ンの現状態を当該記憶装置に記憶することを特徴とす
    る、請求項10記載の動的スイッチ。
13. 【請求項１３】一のリンク・レベル機能手段から前記第
    １のポートへ前記結合定義データを保持しているフレー
    ムを伝送するように、前記第１のポートに接続されたリ
    ンクと、 前記第１のポートを前記動的スイッチの第２のポートに
    結合するためのスイッチ手段とを備えていることを特徴
    とする、請求項12記載の動的スイッチ。
14. 【請求項１４】前記第１の結合フラグに相当する前記結
    合定義データを保持している一のフレームがその接続さ
    れたリンクから前記第１のポートにより受信される場
    合、前記状態マシンの前記モノログ状態はモノログ−Ｓ
    状態であり、当該フレームが前記第２のポートから前記
    スイッチ手段を介して前記第１のポートにより受信され
    る場合は、前記モノログ状態はモノログ−Ｄ状態である
    ことを特徴とする、請求項13記載の動的スイッチ。
15. 【請求項１５】前記状態マシンがリンク使用中状態を有
    し、当該リンク使用中状態が、切断フラグに応答してモ
    ノログ状態又はダイアログ−１状態の何れかから非活動
    状態へ移行する場合の過渡的状態であることを特徴とす
    る、請求項14記載の動的スイッチ。
16. 【請求項１６】前記第１のポートが、リンク使用中状
    態、非活動状態又はモノログ−Ｓ状態の何れかにある場
    合、前記第１のポートのリンクを介してアイドル文字を
    伝送するためのアイドル文字生成手段が前記第１のポー
    トに設けられていることを特徴とする、請求項15記載の
    動的スイッチ。
17. 【請求項１７】前記第１のポートが、モノログ−Ｄ状
    態、ダイアログ−１状態又はダイアログ−２状態の何れ
    かにある場合、前記第１のポートのリンクを介して、ア
    イドル文字又は前記第２のポートから受信したフレーム
    を伝送することを特徴とする、請求項16記載の動的スイ
    ッチ。
18. 【請求項１８】前記第１のポートが、モノログ−Ｓ状
    態、ダイアログ−１状態又はダイアログ−２状態の何れ
    かにある場合、前記第１のポートが、前記第２のポート
    にアドレスされている一のフレームを前記第１のポート
    のリンクから前記スイッチ手段を介して前記第２のポー
    トへ伝送することを特徴とする、請求項17記載の動的ス
    イッチ。
19. 【請求項１９】動的スイッチ及び少なくとも１対のリン
    ク・レベル機能手段を備え、当該リンク・レベル機能手
    段の各々が双方向伝送用の２本のラインを有する一のリ
    ンクによって前記動的スイッチの一のポートへ接続され
    ているフレームの双方向伝送システムにおいて、結合定
    義用のフラグ及び宛先ポート・アドレスを保持するフレ
    ームを利用して前記システムを動作させるための方法で
    あって、 結合フラグ及び宛先ポート・アドレスを保持する一のフ
    レームを、前記リンク・レベル機能手段の１つから、そ
    の接続ポートへ伝送し、 前記接続ポート内に記憶されている当該接続ポートの状
    態を調べて、当該接続ポートの使用可能性を決定し、 前記動的スイッチ内に記憶されている前記宛先ポート・
    アドレスに対応する宛先ポートの状態を調べて、当該宛
    先ポートの使用可能性を決定し、 前記接続ポート及び前記宛先ポートの両者が使用可能で
    あることを条件として、前記動的スイッチによって前記
    接続ポートから前記宛先ポートへの結合を確立し、 前記フレーム内の前記結合フラグに応答して、前記接続
    ポートの状態をモノログ−Ｓ状態に変更し、 前記接続ポートが前記モノログ−Ｓ状態にある間、当該
    接続ポートから前記スイッチ手段を介して結合された前
    記宛先ポートへ前記フレームを伝送するとともに、当該
    接続ポートが接続されたリンク・レベル機能手段にアイ
    ドル文字を伝送し、 前記フレーム内の前記結合フラグに応答して、前記宛先
    ポートの状態をモノログ−Ｄ状態に変更し、 前記宛先ポートが前記モノログＤ状態にある間、当該宛
    先ポートからその接続されたリンク・レベル機能手段へ
    前記フレームを伝送することから成ることを特徴とする
    前記方法。
20. 【請求項２０】前記スイッチ手段を介して結合されてい
    る前記接続ポート及び前記宛先ポートのうち、一方のポ
    ートから他方のポートへ第２のフレームを伝送し、 前記一方のポートが前記モノログ−Ｓ状態又はモノログ
    −Ｄ状態の何れかにあり、そして前記第２のフレーム内
    のフラグが受動フラグである場合は、当該一方のポート
    の状態をダイアログ−１状態に変更し、 前記一方のポートが前記モノログ−Ｓ状態又はモノログ
    −Ｄ状態の何れかにあり、そして前記第２のフレーム内
    のフラグが結合フラグである場合は、当該一方のポート
    の状態をダイアログ−２状態に変更し、 前記ダイアログ−１状態又は前記ダイアログ−２状態の
    何れかにおいて、前記動的スイッチを介して前記他方の
    ポートへ前記第２のフレームを伝送するとともに、前記
    一方のポートからその接続されたリンク・レベル機能手
    段にアイドル文字を伝送することを特徴とする、請求項
    19記載の双方向伝送システムを動作させるための方法。
21. 【請求項２１】前記他方のポートが前記モノログ−Ｓ状
    態又は前記モノログ−Ｄ状態の何れかにあり、そして前
    記第２のフレーム内のフラグが受動フラグである場合
    は、当該他方のポートの状態を前記ダイアログ−１状態
    に変更し、 前記他方のポートが前記モノログ−Ｓ状態又は前記モノ
    ログ−Ｄ状態の何れかにあり、そして前記第２のフレー
    ム内のフラグが結合フラグである場合は、当該他方のポ
    ートの状態を前記ダイアログ−２状態に変更し、 前記ダイアログ−１状態又は前記ダイアログ−２状態の
    何れかにおいて、前記他方のポートに接続されたリンク
    ・レベル機能手段へ前記第２のフレームを伝送すること
    を特徴とする、請求項20記載の双方向伝送システムを動
    作させるための方法。
22. 【請求項２２】前記スイッチ手段を介して結合されてい
    る前記接続ポート及び前記宛先ポートのうち、一方のポ
    ートから他方のポートへ新しいフレームを伝送し、 前記接続ポート及び前記宛先ポートが前記ダイアログ−
    １状態又は前記ダイアログ−２状態の何れかにあり、そ
    して前記新しいフレーム内のフラグが受動フラグである
    場合は、前記接続ポート及び前記宛先ポートの状態を変
    更しないでそのままに留め、 前記接続ポート及び前記宛先ポートが前記ダイアログ−
    １状態にあり、そして前記新しいフレーム内のフラグが
    切断フラグである場合は、前記接続ポート及び前記宛先
    ポートの状態をリンク使用中状態に変更し、 前記接続ポート及び前記宛先ポートが前記ダイアログ−
    ２状態にあり、そして前記新しいフレーム内のフラグが
    切断フラグである場合は、前記接続ポート及び前記宛先
    ポートの状態を前記ダイアログ−１状態に変更し、 前記リンク使用中状態において、リンク使用中状態にあ
    るポートから前記動的スイッチを介して他方のポートへ
    前記新しいフレームを伝送し、前記リンク使用中状態に
    あるポートが接続されたリンク・レベル機能手段へアイ
    ドル文字を伝送するとともに、前記動的スイッチの結合
    を遮断することを特徴とする、請求項21記載の双方向伝
    送システムを動作させるための方法。
23. 【請求項２３】前記動的スイッチの結合が遮断されるま
    で、新しいフレームを繰り返し伝送することを特徴とす
    る、請求項22記載の双方向伝送システムを動作させるた
    めの方法。
24. 【請求項２４】複数のポートを備えた動的結合装置にお
    いて、 前記複数のポートのうち使用可能な一の送信元ポートに
    受け取られる一のフレーム内の第１の結合要求に応答し
    て、当該送信元ポートと使用可能な一の宛先ポートとの
    間に一の通信経路を確立するように、前記動的結合装置
    を制御するための制御手段と、 前記制御手段によって確立されている前記通信経路を通
    して前記送信元ポートと前記宛先ポートとの間でフレー
    ムを伝送するための伝送手段と、 前記伝送手段によって前記宛先ポートから前記送信元ポ
    ートへ伝送される一のフレーム内の第２の結合要求に応
    答して、当該第２の結合要求の後に前記伝送手段によっ
    て第１の切断要求及び第２の切断要求を保持するフレー
    ムがそれぞれ伝送されるまで、前記送信元ポートと前記
    宛先ポートとの間に確立されている前記通信経路を維持
    するための通信経路維持手段とを備えて成る、プロトコ
    ル・システム。
25. 【請求項２５】前記第１の切断要求及び第２の切断要求
    のうち一方は、前記送信元ポートから前記宛先ポートへ
    伝送される一のフレーム内に保持され、前記第１の切断
    要求及び第２の切断要求のうち他方は、前記宛先ポート
    から前記送信元ポートへ伝送される一のフレーム内に保
    持されることを特徴とする請求項24記載のプロトコル・
    システム。