JPH08265357A - 縦続接続されたハブを有するネットワークにおけるエラー復旧方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、複数の縦続接続されたハフ゛に接続
されているエント゛・ノート゛を含むネットワーク・システムにおいて、各ハフ
゛が、タイムアウトを検出した際にネットワーク・エラー・ハ゜ケットを生成可
能な前記システムを提供する。 【解決手段】 より詳しくは、第1のハフ゛が、第1のハフ゛の
第1のホ゜ートに接続された第1の装置に承諾を行う際に、第
1のタイマを起動する。第1のハフ゛が、第1のホ゜ートで第1のネットワ
ーク・ハ゜ケットの受信を開始する前に、第1のタイマがタイムアウトにな
った場合、第1のハフ゛が第1のエラー・ハ゜ケットを第1のハフ゛に接続
された第2の装置に送信開始する。第1のタイマがタイムアウトに
なった後でかつ、第1のハフ゛が第1のエラー・ハ゜ケットの送信を完
了する前に、第１のハフ゛が第1のホ゜ートで第2のエラー・ハ゜ケットを
受信する場合、第1のハフ゛は第2のエラー・ハ゜ケットを第1のエラー・ハ
゜ケットに追加する。第1のハフ゛が、第1のエラー・ハ゜ケットの送信を
完了する前に、第1のホ゜ートでエラー・ハ゜ケットの受信を開始しな
い場合、第1のハフ゛は第1のホ゜ートを故障としてマークする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、縦続接続されたハ
ブを有するネットワークにおけるエラー復旧に関する。

【０００２】

【従来の技術】ローカル・エリア・ネットワークにネッ
トワーク・ステーションを一緒に接続するためにさまざ
まなトポロジが用いられる。あるトポロジでは、ハブが
いくつかの、エンド・ノードと呼ばれるネットワーク・
ステーションに直接接続される。ハブに接続されたそれ
ぞれのエンド・ノードは、そのハブにネットワーク・パ
ケットを送り、そのハブがそのネットワーク・パケット
を１つ、またはそれ以上の他のエンド・ノードに送信す
ることによって、そのハブに接続された他のエンド・ノ
ードと通信する。

【０００３】２つ以上のエンド・ノードが、ハブにネッ
トワーク・パケットを同時に送信しようとするとき、一
時点においてネットワーク上で送信可能なパケットは１
つだけであるため、送信内容が失われたり、歪曲が行わ
れたりしないことを保証する、ある形式の調停体系が必
要である。ローカル・エリア・ネットワーク内にハブが
１つしかない場合、そのハブは制限されたオーバヘッド
で、公平かつ効果的な調停体系を実施することができ
る。

【０００４】しかし、ハブの追加によってハブ・ネット
ワークの拡張を可能にすることが望ましい。これは例え
ば、ハブを縦続接続することによって行なわれる。これ
については、Remi Despresの、米国特許第5,018,139号
“Communication Network Between User Equipment”ま
たはStuart O'Connor他の、米国特許第4,716,408号“Da
ta Transmission System of the Star Type with Enabl
ement Passing”を参照されたい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】優先順位、縦続接続さ
れたハブ、及び公平かつ効果的な調停を同時に提供す
る、調停体系を提供することが好ましい。公平な調停体
系とは、全てのエンド・ノードからの要求を同じ方法で
扱う体系を意味する。即ち、いかなるエンド・ノード
も、どのハブに接続されているかによって不利益をこう
むるようなことはない。効果的な調停体系とは、ネット
ワークのスループットが最大になるような調停体系を意
味する。即ち、エンド・ノード間でネットワーク資源の
競合がある場合に、ネットワークのアイドル時間、即ち
調停時間が最小限に抑えられる。

【０００６】調停の問題に加えて、縦続接続されたネッ
トワークにおいて、信号欠落、パケット損失、及びハブ
接続の切断といったエラーから復旧する能力を提供する
ことが重要である。こうしたエラーからの復旧能力がな
いと、ネットワークの円滑な動作を阻害することにな
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の好適実施例で
は、ネットワーク・システムは複数の縦続接続されたハ
ブに接続されたエンド・ノードを含む。各ハブは、タイ
ムアウトが検出されると、ネットワーク・エラー・パケ
ットを生成することができる。より詳細には、第１のハ
ブは、その第１のポートに接続された第１の装置を承諾
したときに、第１のタイマを起動する。第１のハブが、
第１のポートで第１のネットワーク・パケットの受信を
開始する前に、第１のタイマがタイムアウトになると、
第１のハブは、そのハブに接続された第２の装置に、第
１のエラー・パケットを送信し始める。第１のタイマの
タイムアウト後でかつ、第１のハブの第１のエラー・パ
ケット送信完了前に、第１のハブが第１のポートで第２
のエラー・パケットを受信し始めると、第１のハブは、
第２のエラー・パケットを第１のエラー・パケットに追
加する。第１のエラー・パケットの送信完了前に、第１
のハブが第１のポートで任意のエラー・パケットの受信
を開始しない場合、第１のハブは、第１のポートを故障
としてマークする。

【０００８】好適実施例では、エラー・パケットは空(v
oid)データを含む。例えば、エラー・パケット内のデー
タは全て０であることがある。第１のハブが、第１のエ
ラー・パケットに第２のエラー・パケットを追加する場
合、これは例えば、第２のエラー・パケットの実際の内
容を、第１のエラー・パケットに追加することによって
行なうこともできるし、また単に第１のエラー・パケッ
トを第２のエラー・パケットの長さと同じに（例えば空
データを加えることによって）することによって行なう
こともできる。

【０００９】本発明の好適実施例では、第２のエラー・
パケットは、第１のエラー・パケットが、第１のハブが
第２のエラー・パケットの受信を開始する前に、第１の
ハブによって送信された第１のエラー・パケットの一部
を含み、かつ第２のエラー・パケット全体を含むよう
に、第１のエラー・パケットに追加される。

【００１０】本発明は、ハブが複数使用されたネットワ
ーク内で効果的に機能する。例えば、第１の装置が第２
のハブである場合、その第２のハブは、第２のハブの第
１のポートに接続された第３の装置を承諾する際に、第
２のタイマを起動する。その第２のハブが第３の装置か
ら第１のネットワーク・パケットの受信を開始する前
に、第２のタイマがタイムアウトになると、第２のハブ
は第１のハブに第２のエラー・パケットを送信し始め
る。第２のエラー・パケットの送信が完了する前に、第
２のハブが第３の装置からの第３のエラー・パケットを
受信し始めると、第２のハブは第３のエラー・パケット
を、第２のエラー・パケットに追加する。第２のエラー
・パケットの送信が完了する前に、第２のハブが第３の
装置から、いかなるエラー・パケットも受信し始めてい
ない場合、第２のハブは第２のハブの第１のポートを故
障としてマークする。

【００１１】本発明の好適実施例では、第２のエラー・
パケットが、第２のハブが第３のエラー・パケットの受
信を開始する前に、第２のハブによって送信された第２
のエラー・パケットの一部を含み、かつ第３のエラー・
パケットを含むように、第２のエラー・パケットに第３
のエラー・パケットが追加される。例えば、第３の装置
はエンド・ノード、または他のハブであってもよい。

【００１２】本発明は、ネットワーク・パケットが欠落
するエラーに関し、ネットワークの復旧を可能にする。
本発明は更に、そのエラーの影響を、実際にそのエラー
を発生させたエンド・ノードまたはハブに限定するよう
隔離する。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、エンド・ノード11、エン
ド・ノード12、及びエンド・ノード13に接続されたハブ
10を示す。図１に示す実施例では、エンド・ノード11、
12及び13が、それぞれ４本のツイストペア線を用いてハ
ブ10に接続されている。エンド・ノードとハブの接続の
詳細な情報については、Alan Albrecht、Steven Harold
Goody、Michael Peter Spratt、Joseph Anthony Crci
o, Jr.及びDaniel Joseph Doveの“HIGH SPEED DATA TR
ANSFER OVER TWISTED PAIR CABLING”と題する1992年11
月６日出願の米国における同時係属出願、第07/972,694
号を参照されたい。

【００１４】メッセージを送信するためのプロトコルの
概要は以下の通りである。ハブ10と各エンド・ノードの
間の４つのツイストペア線のリンクのそれぞれは、３つ
の安定状態を有する。

【００１５】第１の安定状態では、ハブ10は４本のツイ
ストペア線の全てのエンド・ノードにパケットを送信し
ている。好適実施例では、この送信において、全体で10
0メガビット／秒（Mb/s）の帯域幅がある。第２の安定
状態では、エンド・ノードが４本のツイストペア線の全
てにパケットを送信している。好適実施例では、この送
信においても、全体の帯域幅は100Mb/sである。第３の
安定状態では、エンド・ノードは２本のツイストペア線
（ツイストペア線１、及びツイストペア線２）上に低周
波数トーンを送信し、ハブは他の２本のツイストペア線
（ツイストペア線３、及びツイストペア線４）上に低周
波数トーンを送信している。

【００１６】各ツイストペア線で２つのトーン周波数の
送信が可能である。従って、エンド・ノードはツイスト
ペア線１、及びツイストペア線２上で４つの、トーンの
組み合わせを送信することができる。例えば、第１のト
ーンの組み合わせとして、１メガヘルツ（MHz）のトー
ンをツイストペア線１上に送信し、１MHzのトーンをツ
イストペア線２上に送信するという組み合わせが可能で
ある。第２のトーンの組み合わせとして、１MHzのトー
ンをツイストペア線１上に送信し、２MHzのトーンをツ
イストペア線２上に送信するという組み合わせが可能で
ある。第３のトーンの組み合わせとして、２MHzのトー
ンをツイストペア線１上に送信し、１MHzのトーンをツ
イストペア線２上に送信するという組み合わせが可能で
ある。第４の組み合わせとして、２MHzのトーンをツイ
ストペア線１上に送信し、２MHzのトーンをツイストペ
ア線２上に送信するという組み合わせが可能である。

【００１７】同様に、ハブはツイストペア線３、及びツ
イストペア線４上に４つの、トーンの組み合わせを送信
することができる。第１のトーンの組み合わせとして、
１メガヘルツ（MHz）のトーンをツイストペア線３上に
送信し、１MHzのトーンをツイストペア線４上に送信す
るという組み合わせが可能である。第２のトーンの組み
合わせとして、１MHzのトーンをツイストペア線３上に
送信し、２MHzのトーンをツイストペア線４上に送信す
るという組み合わせが可能である。第３のトーンの組み
合わせとして、２MHzのトーンをツイストペア線３上に
送信し、１MHzのトーンをツイストペア線４上に送信す
るという組み合わせが可能である。第４の組み合わせと
して、２MHzのトーンをツイストペア線３上に送信し、
２MHzのトーンをツイストペア線４上に送信するという
組み合わせが可能である。

【００１８】こうしたトーンの組み合わせは、クロスト
ーク発生の大きな要因を排除できるような低い周波数か
ら選択される。これらのトーンの組み合わせを用いて、
非常に明確な、一定の情報が伝達される。例えば、好適
実施例では、エンド・ノード11、12、または13からハブ
10へのトーンの組み合わせは、「アイドル(Idle)」、
「高優先順位要求(ReqH)」、または「通常優先順位要求
(ReqN)」のうちの１つを表わす。第４のトーンの組み合
わせは将来の用途に確保されている。ハブ10からエンド
・ノード11、12、または13へのトーンの組み合わせは、
「アイドル(Idle)」メッセージ、「着信」メッセージ、
または「強制排除」メッセージのうちの１つを表わす。
残りのトーンの組み合わせは将来の用途に確保されてい
る。好適実施例では、このメッセージ信号は、以下で説
明するように用いられる。

【００１９】更に、ハブ10からエンド・ノード10、11、
12への特殊なトーンの組み合わせとして「受信可能」が
ある。この特殊なトーンの組み合わせは、ツイストペア
線３、及びツイストペア線４上の無音（トーン無し）に
よって表わされる。この「受信可能」は、エンド・ノー
ド10、11、または12のうちの１つから受信された要求に
対するハブ10の肯定応答（Ack）として機能する。

【００２０】図２は、ネットワーク・パケットの転送に
用いられるプロトコルの動作を示している。線21で表わ
される第１のエンド・ノードが、線20で表わされるハブ
10に、矢印31で表わされる要求を送信する。この要求
は、そのネットワーク・パケットケットの優先順位に応
じ、高優先順位要求、または通常優先順位要求のいずれ
かである。この要求を受信すると、ハブ10はこれに応答
して、矢印32で示されるように肯定応答を送信する。上
述したように、これはツイストペア線３、及びツイスト
ペア線４上の無音である。従って、このエンド・ノード
はツイストペア線１、及びツイストペア線２上に能動的
にその要求（高優先順位要求または通常優先順位要求）
を送信する。ツイストペア線３、及びツイストペア線４
上の肯定応答を検出すると、第１のエンド・ノードはパ
ケット開始（SOP）の矢印33で示されるように、ハブ10
に対してネットワーク・パケットの送信を開始する。

【００２１】ハブ10はネットワーク・パケットの受信を
開始し、ハブ10が宛先アドレスを完全に受け取るまで、
そのネットワーク・パケットの最初の部分を一時的に記
憶する。このとき、そのパケットが送信されるべき宛先
ポートが迅速に確認されうる。ネットワーク・パケット
の最初の部分を受信すると、ハブ10は他の全てのエンド
・ノードに対して、矢印34で示すように着信メッセージ
・トーンを送信する。これによって、他のエンド・ノー
ドはツイストペア線１、及びツイストペア線２上への要
求（高優先順位要求または通常優先順位要求）またはア
イドル・メッセージの送信を停止する。従って、矢印35
で示すように、ハブ10が４本のツイストペア線の全てに
関するネットワーク・パケットを、ある宛先エンド・ノ
ードに送信し始めるとき、その宛先エンド・ノードはど
のツイストペア線上にも送信を行なっていない。この宛
先エンド・ノードは線22で表わされる。矢印36は第１の
エンド・ノードからハブ10に送信されるパケットの終わ
り（EOP）を表わす。矢印37は、ハブ10から宛先エンド
・ノードに送信されるパケットの終わり（EOP）を表し
ている。

【００２２】エンド・ノードで隣接したネットワーク・
パケットが送信できるようになったことによって、ネッ
トワークのスループットを向上させることができる。こ
のことが図３に示されている。図３において、第１のエ
ンド・ノードが、図２について上述したように、第１の
ネットワーク・パケットの送信を完了した後で、第１の
エンド・ノードが、矢印41で示されるようにハブ10に別
の要求を送信する。この要求は、第２のネットワーク・
パケットの優先順位に応じるもので、高優先順位要求ま
たは通常優先順位要求のいずれかである。矢印37で示さ
れるように、宛先エンド・ノードにネットワーク・パケ
ットの最後の部分を送信し終わった直後に、ハブ10は矢
印42に示すように第１のノードに他の肯定応答を送信す
る（好適実施例では、ハブが縦続接続されている場合、
第２のメッセージはすぐには送られず、このエンド・ノ
ードは次に順番が来るのを待って第２のメッセージを送
信する）。上述したように、ハブ10はツイストペア線
３、及びツイストペア線４上の無音によって、第１のノ
ードに肯定応答を送信する。ツイストペア線３、及びツ
イストペア線４上に肯定応答を検出すると、第１のエン
ド・ノードはパケット開始（SOP）の矢印43で示される
ように、ハブ10への第２のネットワーク・パケットの送
信を開始する。

【００２３】ハブ10は、この第２のネットワーク・パケ
ットの受信を開始し、ハブ10が宛先アドレスを完全に受
信するまで、この第２のネットワーク・パケットの最初
の部分を一時的に記憶する。このとき、第２のネットワ
ーク・パケットが送信されるべき宛先ポートが、迅速に
確認されうる。図３に示す例では、第２のネットワーク
・パケットが同じ宛先に送信されるが、その宛先は、ハ
ブ10に接続された、第１のエンド・ノード以外の任意の
エンド・ノードとすることができる。

【００２４】第２のネットワーク・パケットの最初の部
分を受信すると、ハブ10は矢印44で示されるように、他
の全てのエンド・ノードに着信メッセージ・トーンの組
み合わせを送信する。その結果、他のエンド・ノード
は、ツイストペア線１、及びツイストペア線２上への要
求（高優先順位要求または通常優先順位要求）またはア
イドル・メッセージの送信を停止する。従って、矢印45
に示すように、ハブ10が４本のツイストペア線の全てに
関する第２のネットワーク・パケットを、宛先エンド・
ノードに送信し始めると、宛先エンド・ノードはどのツ
イストペア線上にも送信を行なわない。矢印46は、第１
のエンド・ノードからハブ10に送信される第２のネット
ワーク・パケットの終わりを表わす。矢印47は、ハブ10
から宛先エンド・ノードに送信される第２のネットワー
ク・パケットの終わりを表わす。

【００２５】図４は、第１のネットワーク・パケットの
終わりと第２のネットワーク・パケットの始まりの間の
パケット間ギャップにおけるネットワークの動作を、更
に詳細に示した図である。パケット間ギャップは、２つ
の並列動作する機能を有する。まず、第２のネットワー
ク・パケットが送信されるべきエンド・ノードを判定す
るために、ハブ10はパケット間ギャップを用いて第２の
ネットワーク・パケットの最初の部分を一時的に記憶
し、第２のネットワーク・パケットの宛先アドレスを検
索する。

【００２６】第２に、このパケット間ギャップにおい
て、宛先エンド・ノードが、ハブ10からの着信信号によ
って遮断されることなく要求を送信することができる。
このことは矢印52に表わされている。宛先エンド・ノー
ドがネットワーク・パケットを送信しない場合、この宛
先ノードはハブ10にアイドル信号を送信する。また、第
１のネットワーク・パケットを受信しないエンド・ノー
ドもまた、パケット間ギャップの間にハブ10に対して要
求を送信することができる。しかし、更に、第１のネッ
トワーク・パケットを受信しないエンド・ノードもま
た、第１のネットワーク・パケットが宛先エンド・ノー
ドに送信されるのと同時に、ハブ10に要求を送信するこ
とができる。

【００２７】要求ウインドウは、ハブ10が第１のパケッ
トの終わりを送信する時間（矢印37で表わされる）か
ら、ハブ10が着信信号の送信を開始する時間（矢印44で
表わされる）にわたって広がる。この要求ウインドウの
間に、ハブ10は、矢印53で表わされるように、エンド・
ノードに対してアイドル信号を連続的に送信する。要求
ウインドウが終了すると、ハブ10は、ネットワーク・パ
ケットを送信するエンド・ノードを除く全てのエンド・
ノードに、矢印44及び矢印54で示されるように着信信号
を送信する。各エンド・ノードは、ハブ10からの着信信
号を受信すると、ハブ10からのネットワーク・パケット
を受信できるようにアイドル信号または要求信号の送信
を停止する。

【００２８】要求ウインドウは、宛先エンド・ノード
が、ハブ10が要求を認識するのに十分な期間をとって、
その要求を送信できる長さであればよい。従って、その
要求ウインドウの期間は、主としてハブがこの要求を受
信するのに要する時間によって決まり、ハブ10からエン
ド・ノードへのメッセージの送信に要する伝搬時間には
無関係である。例えば、好適実施例では、要求ウインド
ウの期間は、約850nSである。ハブ10がエンド・ノード
に着信信号を送信する期間（ライン・ターンアラウンド
期間と呼ばれる）は、主としてハブ10とエンド・ノード
間の最大往復伝搬遅延と宛先アドレスを判定するのに十
分な着信パケットの受信に要する時間によって決まる。
ハブ10からエンド・ノードまでの往復伝搬遅延は、本発
明では180メートルのケーブル長で約1.8マイクロ秒であ
る。

【００２９】要求ウインドウとライン・ターンアラウン
ド期間は、半二重リンクを用いる本発明の実施例におい
てのみ重要である。例えば、縦続接続されたハブの間の
光ファイバー・リンクの場合、接続はデュアル・シンプ
レックスであり、従って第２レベルのハブがルート・ハ
ブに要求を送信するための時間を別に設ける必要がな
い。これは、ルート・ハブが第２レベルのハブにパケッ
トを送信している間に、第２レベルのハブがルート・ハ
ブに要求を返送することができるためである。

【００３０】代替実施例では、ハブ10は「肯定応答」信
号が送信されるのと同時に「着信」信号を送信する。こ
の場合、パケットを有するあらゆるエンド・ノードが、
たとえ「着信」信号の受信中であっても、その前のパケ
ットの終了直後に「要求」信号を送信する。こうしたエ
ンド・ノードはごく短期間だけ「要求」信号を送信し続
け、その後パケットの受信に備えて「要求」信号の送信
を停止する。

【００３１】図５は、本発明の好適実施例による、縦続
接続されたハブを有するネットワーク・システムの一例
を示している。図５において、ルート・ハブ60がエンド
・ノード71、エンド・ノード72、エンド・ノード81、及
びエンド・ノード82に接続されている。ルート・ハブ60
はまた、第２レベルのハブ61、第２レベルのハブ62、及
び第２レベルのハブ63に接続されている。第２レベルの
ハブ61はエンド・ノード73、エンド・ノード74、及びエ
ンド・ノード75に接続されている。第２レベルのハブ62
は、エンド・ノード76及びエンド・ノード77に接続され
ている。第２レベルのハブ63は、エンド・ノード78、エ
ンド・ノード79、及びエンド・ノード80に接続されてい
る。

【００３２】好適実施例では、相互接続は、非バンドル
４対のカテゴリー３以上の非シールド・ツイストペア
線、あるいは２対のシールド・ツイストペア線、あるい
は光ファイバーを用いて行なうことができる。第２レベ
ルのハブは、図３及び図４に示すプロトコルを用いて、
ルート・ハブ60と半二重リンク上で通信する。または、
ルート・ハブ60と第２レベルのハブの間の距離が長い場
合は、デュアル・シンプレックス光ファイバー・リンク
を用いることもできる。好適実施例では、ハブ間の接続
にはバンドル線を用いない。

【００３３】エンド・ノード71、72、81、及び82からの
ネットワーク・パケットの送信に用いられるプロトコル
は、上述した単一ハブの場合のものと同じである。エン
ド・ノード73、74、及び75から第２レベルのハブ61への
ネットワーク・パケットの送信、エンド・ノード76、及
び77から第２レベルのハブ62へのネットワーク・パケッ
トの送信、及びエンド・ノード78、79、及び80から第２
レベルのハブ63へのネットワーク・パケットの送信に用
いられるプロトコルもまた、上述した単一ハブの場合の
ものと同じである。第２レベルのハブ61、62、及び63か
らルート・ハブ60へのネットワーク・パケットの転送に
用いられるプロトコルも、上述した単一ハブの場合のも
のと同じであるが、以下に説明する若干の変更が必要で
ある。

【００３４】図５に示すネットワークに関するアドレス
指定の概要は以下の通りである。全てのネットワーク・
パケットは全てのハブから見える。しかし、それぞれの
ハブは、ネットワーク・パケットの宛先アドレスが、エ
ンド・ノードのアドレスと一致する場合に、ユニキャス
ト・ネットワーク・パケットのみがエンド・ノード上に
送信されるように、アドレス・フィルタを使用する。こ
のネットワークにブリッジあるいはネットワーク・モニ
タが接続されると、全てのパケットがこのブリッジ、ま
たはネットワーク・モニタにも送信される。

【００３５】本発明の好適実施例では、縦続接続された
ハブは、拡張された、２優先順位ラウンドロビン調停を
用いる。この２優先順位ラウンドロビン調停では、エン
ド・ノードが優先順位の高い要求、または通常の優先順
位の要求を送信する。要求が受信されると、高優先順位
のネットワーク・パケットを有する各エンド・ノード
は、順次そのネットワーク・パケットを送信することが
できる。これは、全ての高優先順位のネットワーク・パ
ケットが送信されるまで続けられる。次に、高優先順位
ネットワーク・パケットの送信要求がなくなると、通常
優先順位のネットワーク・パケットを有するそれぞれの
エンド・ノードが、順次１つのネットワーク・パケット
を送信することができる。好適実施例では、送信される
ネットワーク・パケットは１つだけであるが、本発明の
代替実施例では、２つ以上のネットワーク・パケットを
送信することも可能である。

【００３６】動作中、全てのネットワーク・パケット
は、ルート・ハブ60に送信され、次にルート・ハブ60は
これらのネットワーク・パケットを、接続された第２レ
ベルのハブに送信する。パケット間ギャップの間、エン
ド・ノードとルート・ハブの間、エンド・ノードと第２
レベルのハブの間、及び第２レベルのハブとルート・ハ
ブ60の間で、要求やその他のトーンの組み合わせが送信
されうる。このパケット間ギャップは、プロトコルによ
って少なくとも要求、及びその他のトーンの組み合わせ
の送受信を行なえるだけの最小限の期間であるよう設定
される。

【００３７】例えば、あるパケット間ギャップの要求ウ
インドウの間に、それぞれの第２レベルのハブに接続さ
れたエンド・ノードは、その第２レベルのハブに要求ト
ーンの組み合わせを送信する。要求を受信したそれぞれ
の第２レベルのハブは、その要求をルート・ハブ60に転
送する。第２レベルのハブからルート・ハブ60に転送さ
れた要求は、その第２レベルのハブがそのエンド・ノー
ドから受信した要求の最も高い優先順位レベルを反映す
る。第２レベルのハブが１つ、またはそれ以上の高優先
順位要求をエンド・ノードから受信すると、この第２レ
ベルのハブはルート・ハブ60に高優先順位要求を送信す
る。第２レベルのハブがそのエンド・ノードから高優先
順位要求を受信せず、１つまたはそれ以上のエンド・ノ
ードから１つまたはそれ以上の通常優先順位要求を受信
する場合、第２レベルのハブはルート・ハブ60に通常優
先順位要求を送信する。第２レベルのハブが、接続され
たエンド・ノードからどんな要求も受信しない場合、第
２レベルのハブはパケット間ギャップの要求ウインドウ
の間にアイドル信号を送信する。

【００３８】ルート・ハブ60が第２レベルのハブに肯定
応答（即ち無音）を送信すると、第２レベルのハブは承
認された第２レベルのハブとなる。承認された第２レベ
ルのハブがルート・ハブ60に高優先順位要求を送信して
いた場合、第２レベルのハブは、高優先順位要求を行な
ったそのエンド・ノードの１つに肯定応答を送信する。
この肯定応答を受信したエンド・ノードは、ネットワー
ク・パケットを送信し、これを第２レベルのハブがルー
ト・ハブ、及びそのネットワーク・パケットの宛先であ
る第２レベルのハブに接続された任意のエンド・ノード
に送信する。承認されたエンド・ノードがネットワーク
・パケットの送信を完了したとき、第２レベルのハブ
は、高優先順位要求を行なった全てのエンド・ノードが
高優先順位ネットワーク・パケットを送信する機会が１
回与えられるまで、そのエンド・ノードの走査を継続す
る。

【００３９】第２レベルのハブはネットワーク・パケッ
トの送信が完了すると、上位レベルのハブに２トーン信
号シーケンスを送信する。この２トーン・シーケンスは
上位レベルのハブに下位レベルのハブ内のラウンドロビ
ンの状態を知らせる。これによって、公平さと効率の向
上が可能となる。例えば、この２トーン・シーケンス
は、高レベルのパケット送信ができるように、下位レベ
ルのハブによって、通常優先順位パケットの送信が強制
排除されたとき、下位レベルのハブが通常優先順位ネッ
トワーク・パケットを有するエンド・ノードの走査を終
了しているかどうかを上位レベルのハブに知らせる。２
トーン信号シーケンス内の情報は、全ての高優先順位ネ
ットワーク・パケットが既に送信されているとき、強制
排除された下位レベルのハブに戻る必要があるか、また
は通常優先順位ネットワーク・パケットの処理を、他の
下位レベルのハブで継続する必要があるかを、上位レベ
ルのハブに知らせる。

【００４０】好適実施例では、２トーン信号シーケンス
は２つのトーンを含む。第１トーンは72のクロック・サ
イクルの間に送信される。第２トーンは下位レベルのハ
ブが上位レベルのハブからの着信信号、または許可を受
信するまで送信される。エラーが発生した場合、そのシ
ーケンスが繰り返される。また、好適実施例では、72の
クロック・サイクルを設定するのに用いられるクロック
は30メガヘルツで動作する。

【００４１】下位レベルのハブが高優先順位ネットワー
ク・パケットを処理しているとき、送信されるべき高優
先順位パケットが残っているかぎり、下位レベルのハブ
は、それぞれの高優先順位ネットワーク・パケットの後
に、高優先順位要求の後に高優先順位要求が続く２トー
ン・シーケンスを上位レベルのハブに送信する。下位レ
ベルのハブが通常優先順位ネットワーク・パケットを処
理しているとき、送信されるべき通常レベルのパケット
が残っており、下位レベルのハブが強制排除されていな
いかぎり、下位レベルのハブは、それぞれの通常優先順
位ネットワーク・パケットの後に、通常優先順位要求の
後に通常優先順位要求が続く２トーン・シーケンスを上
位レベルのハブに送信する。

【００４２】下位レベルのハブが送信すべき通常優先順
位ネットワーク・パケットを有するエンド・ノードの走
査を完了し、下位レベルのハブ内の未処理の要求が全て
満たされた場合、アイドル信号の後にアイドル信号が続
く、２トーン・シーケンスが下位レベルのハブから上位
レベルのハブに送信される。

【００４３】下位レベルのハブが送信すべき高優先順位
ネットワーク・パケットを有するエンド・ノードの走査
を完了し、下位レベルのハブから送信すべき高優先順位
ネットワーク・パケットがまだ残っている場合、下位レ
ベルのハブから上位レベルのハブに、アイドル信号とそ
れに続く高優先順位要求からなる２トーン・シーケンス
が送信される。これによって、下位レベルのハブが走査
を完了したものの、まだ送信すべき高優先順位ネットワ
ーク・パケットが残っていることを上位レベルのハブに
示している。全ての他のハブが、高優先順位ネットワー
ク・パケットの走査を行った後、上位レベルのハブが、
下位レベルのハブに許可を戻す。

【００４４】下位レベルのハブが、送信すべき高優先順
位ネットワーク・パケットを有するエンド・ノードの走
査を完了し、下位レベルのハブから送信すべき通常優先
順位ネットワーク・パケットがまだ残っている場合、下
位レベルのハブから上位レベルのハブに、アイドルとそ
れに続く通常優先順位要求からなる２トーン・シーケン
スが送信される。これによって、下位レベルのハブが走
査を完了したものの、まだ送信すべき通常優先順位ネッ
トワーク・パケットが残っていることを、上位レベルの
ハブに示している。他のハブに、未処理の通常優先順位
ネットワーク・パケットの走査を実行する機会が与えら
れた後、上位レベルのハブが下位レベルのハブに許可を
戻す。

【００４５】高優先順位ネットワーク・パケットが送信
できるように、通常優先順位ネットワーク・パケットの
走査が強制排除されたときに、走査を行なっていた下位
レベルのハブが走査を完了しなかった場合、下位レベル
のハブから上位レベルのハブに送信される２トーン・シ
ーケンスは、アイドル信号とそれに続くリターン信号で
ある。リターン信号は、ツイストペア線１、及びツイス
トペア線２上の無音（トーン無し）で送信される。これ
によって、下位レベルのハブによる通常優先順位ネット
ワーク・パケットの走査が、完了前に中断されたことが
上位レベルのハブに示される。従って、未処理の全ての
高優先順位ネットワーク・パケットが処理されたとき
に、下位レベルのハブが通常優先順位ネットワーク・パ
ケットの走査を完了できるように、上位レベルのハブは
下位レベルのハブを承認する。

【００４６】例えば、走査中に、高優先順位ネットワー
ク・パケットを送信する機会のなかった第２レベルのハ
ブに接続されたエンド・ノードがまだある場合、第２レ
ベルのハブによってルート・ハブ60にネットワーク・パ
ケットが送信された後、第２レベルのハブはルート・ハ
ブに、上述したような２トーンの高レベル要求シーケン
スを送信する。また、第２レベルのハブはルート・ハブ
60からの肯定応答を待つことなく、次のエンド・ノード
に高優先順位ネットワーク・パケットを送信するための
肯定応答も送信する。

【００４７】第２レベルのハブが、そのエンド・ノード
の信号走査を完了すると、第２レベルのハブは、上述し
たようにルート・ハブ60に２トーンのアイドル・シーケ
ンスを戻す。ルート・ハブ60は、この２トーンのアイド
ル・シーケンスを受け取ると、第２レベルのハブが高優
先順位ラウンドロビン・シーケンスの部分を終了したと
認識する。次に、ルート・ハブ60は、（順に）次の第２
レベルのハブ、または高優先順位要求を行なったルート
・ハブに直接接続されたエンド・ノードに肯定応答を送
信する。これは高優先順位ネットワーク・パケットが全
て送信されるまで続けられる。ここで、高優先順位ネッ
トワーク・パケットの送信要求がなくなると、通常優先
順位ネットワークを有するそれぞれのエンド・ノード
は、順次そのネットワークを送信することができる。

【００４８】図５に示すネットワークの要求及び肯定応
答動作を例を挙げて更に詳細に説明する。この例では、
エンド・ノード71、エンド・ノード73、エンド・ノード
75、エンド・ノード77、及びエンド・ノード78はそれぞ
れ、高優先順位を有するネットワーク・パケットの送信
を要求する。同様に、エンド・ノード72、エンド・ノー
ド74、エンド・ノード76、エンド・ノード78、エンド・
ノード79、エンド・ノード80、及びエンド・ノード81は
それぞれ、通常優先順位を有するネットワーク・パケッ
トの送信を要求する。

【００４９】従って、上述した例では、ルート・ハブ60
がそのサイクルの始めであると仮定すると、高優先順位
要求は、エンド・ノード71、エンド・ノード73、エンド
・ノード75、エンド・ノード77、及びエンド・ノード81
の順で行われる。エンド・ノードでキューイングされて
いる高優先順位ネットワーク・パケットがこれ以上な
く、即ち高優先順位要求がもうない場合、通常優先順位
要求が、エンド・ノード72、エンド・ノード74、エンド
・ノード76、エンド・ノード78、エンド・ノード79、エ
ンド・ノード80、及びエンド・ノード81の順で行われ
る。

【００５０】この例では、ルート・ハブ60が最初にエン
ド・ノード71に対する肯定応答を承諾する。エンド・ノ
ード71がその高優先順位ネットワーク・パケットを送信
すると、エンド・ノード71は、ルート・ハブ60にアイド
ル信号を送信する。ルート・ハブ60は次に、第２レベル
のハブ61に肯定応答を送信する。次に、第２レベルのハ
ブ61はエンド・ノード73に肯定応答を送信する。

【００５１】図６が、それに続く動作を示している。線
93はエンド・ノード73を表わしている。エンド・ノード
73は第２レベルのハブ61にネットワーク・パケット98を
送信する。第２レベルのハブ61は線91で表わされてい
る。第２レベルのハブ61はネットワーク・パケット98を
ルート・ハブ60に送信する。ルート・ハブ60は線90で表
わされている。ルート・ハブ60は、ネットワーク・パケ
ット98を第２レベルのハブ62と第２レベルのハブ63に送
信する。また、ネットワーク上の、ネットワーク・パケ
ット98の宛先であるエンド・ノードも、ネットワーク・
パケット98を受信する。図６において、このネットワー
ク・パケットによってアドレス指定されているエンド・
ノードを線94によって表わし、宛先ハブとしてアドレス
指定されている第２レベルのハブを線92によって表わ
す。

【００５２】第２レベルのハブ61がルート・ハブ60への
メッセージ送信を完了した後、第２レベルのハブがエン
ド・ノード75に肯定応答96を送信する。エンド・ノード
75は線95で表わされている。第２レベルのハブ61はま
た、上述したようにルート・ハブ60に、別の高優先順位
ネットワーク・パケットが続くことを示す、２トーン高
レベル要求シーケンス97を送信する。エンド・ノード75
は、第２レベルのハブ61にネットワーク・パケット99を
送信する。第２レベルのハブ61は、ネットワーク・パケ
ット99をルート・ハブ60に送信する。ルート・ハブ60
は、ネットワーク・パケット99を第２レベルのハブ62と
第２レベルのハブ63に送信する。ネットワーク上の、ネ
ットワーク・パケット99の宛先であるエンド・ノードも
また、ネットワーク・パケット99を受信する。このネッ
トワーク・パケットによってアドレス指定されているエ
ンド・ノードは線94で表わされ、宛先ハブとしてアドレ
ス指定されている第２レベルのハブは線92で表わされ
る。

【００５３】図７に示すように、第２レベルのハブ61
が、ネットワーク・パケット99をルート・ハブ60に送信
した後に、第２レベルのハブ61は、第２レベルのハブ61
が、送信されるべき高優先順位ネットワーク・パケット
を有する、その全てのエンド・ノードの走査を終了した
ことを示す２トーン・アイドル・シーケンス101を送信
する。エンド・ノード73、74、または75がいずれも新た
に高優先順位ネットワーク・パケットの送信を要求して
いないものとすると、２トーン・アイドル・シーケンス
101はアイドル信号とそれに続く通常優先順位要求から
なる。これは、第２レベルのハブ61がこれ以上送信すべ
き高優先順位ネットワーク・パケットを有していないも
のの、通常優先順位ネットワーク・パケットを有してい
ることをルート・ハブ60に示している。ネットワーク・
パケット99の送信前、または送信中に、エンド・ノード
73、74、または75のうちの１つが、新たに高優先順位ネ
ットワーク・パケットの送信を要求する場合、２トーン
・アイドル・シーケンス101はアイドル信号とそれに続
く高優先順位要求からなる。

【００５４】ルート・ハブ60は、２トーン・アイドル・
シーケンス101を受信すると、第２レベルのハブ62に肯
定応答信号102を送信する。図７では、第２レベルのハ
ブ62は線105で表わされている。第２レベルのハブ62
は、エンド・ノード77に肯定応答103を送信する。エン
ド・ノード77は線104で表わされる。次に、エンド・ノ
ード77はその高優先順位ネットワーク・パケット100を
第２レベルのハブ62に送信する。第２レベルのハブ62
は、ネットワーク・パケット100をルート・ハブ60に送
信する。ルート・ハブ60は、ネットワーク・パケット10
0を第２レベルのハブ61と第２レベルのハブ63に転送す
る。ネットワーク上の、ネットワーク・パケット100の
宛先であるエンド・ノードもまた、ネットワーク・パケ
ット100を受信する。

【００５５】全ての高優先順位ネットワーク・パケット
が送信された後、通常優先順位ネットワーク・パケット
が送信される。この例では、ルート・ハブ60が最初に、
エンド・ノード72に対する肯定応答を承諾する。エンド
・ノード72が、その通常優先順位ネットワーク・パケッ
トを送信した後、エンド・ノード72は、ルート・ハブ60
にアイドル信号を送信する。ルート・ハブ60は次に、第
２レベルのハブ61に肯定応答を送信する。第２レベルの
ハブ61は次に、エンド・ノード74に肯定応答を送信す
る。エンド・ノード74がその通常優先順位ネットワーク
・パケットを送信した後、エンド・ノード74は、第２レ
ベルのハブ61にアイドル信号を送信する。第２レベルの
ハブ61は、ルート・ハブ60に２トーン・アイドル・シー
ケンス信号を送信する。エンド・ノード73、74、または
75のいずれもが、通常優先順位ネットワーク・パケット
の送信を新たに要求しないものとすると、この２トーン
・アイドル・シーケンスは、２つの連続するアイドル信
号からなる。これは、第２レベルのハブ61が、これ以上
送信すべきパケットを持っていないことを、ルート・ハ
ブ60に知らせる。エンド・ノード74が通常優先順位ネッ
トワーク・パケットを送信する前、送信中、または送信
直後に、エンド・ノード73または74のうちの１つが、通
常優先順位ネットワーク・パケットの送信を新たに要求
する場合、２トーン・アイドル・シーケンスはアイドル
信号とそれに続く通常優先順位要求信号からなる。ルー
ト・ハブ60が第２レベルのハブ61から２トーン・アイド
ル・シーケンスを受信した後に、ルート・ハブ60は第２
レベルのハブ62に肯定応答を送信する。

【００５６】第２レベルのハブが通常優先順位ネットワ
ーク・パケットを送信している間に、ルート・ハブ62
が、高優先順位要求（ReqH）を送信しているエンド・ノ
ード、または高優先順位要求（第２レベルのハブのエン
ド・ノードのうちの１つから送信される）を送信してい
る第２レベルのハブを認識すると、ルート・ハブ60は、
この高優先順位要求が迅速に行われるよう保証する必要
がある。ルート・ハブ60は、その第２レベルのハブのパ
ケット間ギャップの要求ウインドウの間に、強制排除の
バーストを送信することによってこれを行う。これは、
ルート・ハブ60が通常、パケット間ギャップの間に、承
認された第２レベルのハブに送信する無音とは異なる。
好適実施例では、「強制排除」信号が用いられるが、代
替実施例では「強制排除」信号の代わりに「アイドル」
信号を用いることもできる。強制排除のバーストによっ
て、第２レベルのハブは現在のパケットが送信された後
に、制御をルート・ハブに戻す。

【００５７】例えば、図８にこれを示す。上述した例で
は、線121で表わされる第２レベルのハブ63が通常優先
順位ネットワーク・パケットについて承認されると、第
２レベルのハブ63はエンド・ノード78を承認する。エン
ド・ノード78は通常優先順位ネットワーク・パケット11
1を第２レベルのハブ63に送信する。第２レベルのハブ6
3は、ネットワーク・パケット111をルート・ハブ60に送
信する。ルート・ハブ60は線90で表わされている。ルー
ト・ハブ60は、ネットワーク・パケット111を第２レベ
ルのハブ61と第２レベルのハブ62に送信する。ネットワ
ーク上の、ネットワーク・パケット111の宛先であるエ
ンド・ノードもまた、ネットワーク・パケット111を受
信する。図８において、ネットワーク・パケットによっ
てアドレス指定されるエンド・ノードが線124で表わさ
れ、宛先ハブとしてアドレス指定されている第２レベル
のハブが線123で表わされている。

【００５８】第２レベルのハブ63がルート・ハブ60にネ
ットワーク・パケット111を送信し終わった後に、第２
レベルのハブ63は、エンド・ノード79に肯定応答114を
送信する。エンド・ノード79は線125で表わされてい
る。第２レベルのハブ63はまた、ルート・ハブ60に、別
の通常優先順位ネットワーク・パケットが続いて送信さ
れることを示す、通常レベル要求113を送信する。ルー
ト・ハブ60が、高優先順位ネットワーク・パケットを送
信しようとするエンド・ノードを認識している場合、ル
ート・ハブ60はネットワーク・パケット111の受信完了
時に、第２レベルのハブ63にバースト強制排除信号115
を送信する。

【００５９】エンド・ノード79は既に承認されているた
め、エンド・ノード79はネットワーク・パケット112を
第２レベルのハブ63に送信する。第２レベルのハブ63
は、ネットワーク・パケット112をルート・ハブ60に送
信する。ルート・ハブ60は、ネットワーク・パケット11
2を第２レベルのハブ61と第２レベルのハブ62に送信す
る。ネットワーク上の、ネットワーク・パケット112の
宛先であるエンド・ノードもまた、ネットワーク・パケ
ット112を受信する。このネットワーク・パケットによ
ってアドレス指定されるエンド・ノードが線124で表わ
され、宛先ハブとしてアドレス指定される第２レベルの
ハブが線123で表わされる。

【００６０】第２レベルのハブ63がルート・ハブ60にネ
ットワーク・パケット112を送信し終わった後に、第２
レベルのハブ63はルート・ハブ60に２トーン・アイドル
・シーケンス116を送信する。第２レベルのハブ63がエ
ンド・ノード80から通常優先順位ネットワーク・パケッ
トを受信していない場合でも、第２レベルのハブ63は以
前のパケット間ギャップで送信された強制排除信号115
に応答して、ルート・ハブ60に２トーン・アイドル・シ
ーケンス116を送信する。２トーン・アイドル・シーケ
ンス116を受信することによって、ルート・ハブ60は、
高優先順位ネットワーク・パケットに対する肯定応答を
与えることができる。

【００６１】２トーン・アイドル・シーケンス116は、
アイドル信号とそれに続くリターン信号（無音）からな
る。これは、第２レベルのハブ61による通常優先順位ネ
ットワーク・パケットの走査が、完了する前に中断され
たことを、ルート・ハブ60に示している。従って、未処
理の全ての高優先順位ネットワーク・パケットが処理さ
れたとき、ルート・ハブ60が、第２レベルのハブ61が通
常優先順位ネットワーク・パケットの走査を完了するこ
とができるように、第２レベルのハブ61を承認する。エ
ンド・ノード78、79、及び80がいずれも、送信すべき通
常優先順位パケットを有していなかった場合、２トーン
・アイドル・シーケンス116は連続する２つのアイドル
信号からなる。

【００６２】図９ないし図12には、縦続接続ネットワー
クにおけるエラー処理が示されている。詳細には、図９
ないし図12は、あるハブが特定のポートにネットワーク
・パケットの送信に対する承諾を送信し、そのポートで
そのハブに受信されるネットワーク・パケットがないと
きに実行される動作を示している。

【００６３】例えば、図９には縦続接続されたハブから
なるネットワークの一部が示されており、そのネットワ
ークにおいては、エンド・ノード136が、上述したよう
にネットワーク・パケットの送信を要求している。この
ネットワーク・パケットは、高優先順位ネットワーク・
パケット、または通常優先順位ネットワーク・パケット
であってもよい。ルート・ハブ131が、下位レベルのハ
ブ132に肯定応答（承諾）141を送信する。次に、下位レ
ベルのハブ132が、下位レベルのハブ133に肯定応答142
を送信する。次に、下位レベルのハブ133は、下位レベ
ルのハブ134に肯定応答143を送信する。下位レベルのハ
ブ134は下位レベルのハブ135に肯定応答144を送信す
る。下位レベルのハブ135はエンド・ノード136に肯定応
答145を送信する。

【００６４】上述したように、通常動作においては、エ
ンド・ノード135が肯定応答（承諾）144を受信すると、
エンド・ノード136は承認されたネットワーク・パケッ
トの送信を開始する。これを図10に示す。図10に示すよ
うに、エンド・ノード136は下位レベルのハブ135にネッ
トワーク・パケット151を送信する。下位レベルのハブ1
35は、ネットワーク・パケット151を下位レベルのハブ1
34に送信する。下位レベルのハブ134は、ネットワーク
・パケット151を下位レベルのハブ133に送信する。下位
レベルのハブ133は、ネットワーク・パケット151を下位
レベルのハブ132に送信する。下位レベルのハブ132は、
ネットワーク・パケット151をルート・ハブ131に送信す
る。以上の説明から、このネットワーク・パケットは他
の様々な宛先にも送信されることがわかる。

【００６５】故障の可能性を考慮するために、各ハブは
肯定応答（承諾）の送信後エラー・タイマを起動する。
好適実施例では、このタイマは450マイクロ秒である。
ハブがこのタイマがタイムアウトになるまで、ネットワ
ーク・パケットを受信しなかった場合、ハブは空のネッ
トワーク・パケット（ここではエラー・パケットとも呼
ぶ）の送信を開始する。エラー・パケットは、肯定応答
に応答して着信しなかったネットワーク・パケットの代
わりになるものである。ネットワークはネットワーク・
パケットを待っており、従って、たとえ承諾を受信した
エンド・ノードからのものでないとしてもパケットが送
信されるために、エラー・パケットが送信される。

【００６６】これを図11に示す。図11において、エンド
・ノード136が肯定応答を受け取った後、ネットワーク
障害が発生して、下位レベルのハブ134と下位ハブ135の
間のリンクが切断される。従って、下位レベルのハブ13
5が、エンド・ノード136からネットワーク・パケットを
受信したとしても、下位レベルのハブ135は、このネッ
トワーク・パケットを下位レベルのハブ134に送信する
ことができない。

【００６７】下位レベルのハブ132は、そのタイマがタ
イムアウトになる前に、下位レベルのハブ133からのネ
ットワーク・パケットの受信を開始しないので、下位レ
ベルのハブ132はルート・ハブ131にエラー・パケット16
1を送信する。同様に、下位レベルのハブ133が、そのタ
イマがタイムアウトになる前に、下位レベルのハブ134
からのネットワーク・パケットの受信を開始しない場
合、下位レベルのハブ133は下位レベルのハブ132にエラ
ー・パケット162を送信する。下位レベルのハブ134がタ
イマがタイムアウトになる前に、下位レベルのハブ135
からのネットワーク・パケットの受信を開始しない場
合、下位レベルのハブ134は下位レベルのハブ133にエラ
ー・パケット163を送信する。

【００６８】上の説明からわかるように、各ハブは下位
レベルのハブに肯定応答を送信し、そこでタイマを起動
する。従って、上位にあるハブのタイマは、下位にある
ハブのタイマより早くタイムアウトになる。図11に示す
ように、下位にあるハブでエラーが発生した場合、いく
つかのタイマがタイムアウトになる。このため、単にタ
イマのタイムアウトによって、あるハブが、影響を受け
たポートへのリンクを故障とみなした場合、これによっ
てネットワークの性能に悪影響が出る。例えば、図11に
示すように、下位レベルのハブ134と下位レベルのハブ1
35の間のリンクが切断されている。しかし、下位レベル
のハブ132のタイマと下位レベルのハブ133のタイマはど
ちらも、下位レベルのハブ134がエラー・メッセージを
生成し、これを下位レベルのハブ133に送信する機会を
得る前にタイムアウトになる。

【００６９】各タイマの時間を、ルート・ハブに対する
距離に基づいて様々に変更させることも可能である。し
かし、本発明の好適実施例では、ルート・ハブだけが縦
続接続されたネットワークにおける自分の位置を知って
いる。このようなシステムにおいて、タイマの時間を変
更することは一般的にはうまく機能しない。

【００７０】本発明の好適実施例では、この問題が以下
のように処理される。ある承認されたポートについてタ
イマがタイムアウトになると、ハブが600バイトのエラ
ー・パケットを作成し、これを送信し始める。この承認
された（そして今タイムアウトとなった）ポート上でネ
ットワーク・パケットの受信を開始する前に、このハブ
が600バイトのエラー・パケットの送信を完了した場
合、このポートは故障としてマークされ、再初期化され
るまで次のメッセージに対する承諾を得られない。故障
としてマークされたポートにはエンド・ノードが接続さ
れていたり、またはこの縦続接続ネットワークの一部分
全体が接続されている場合もある。

【００７１】第１のハブが600バイトのエラー・パケッ
トの送信を開始し、その600バイトのエラー・パケット
の送信が完了する前である場合、第１のハブは承認され
た（そしてタイムアウトとなった）ポート上で活動状態
のものを検出し、そのポートをまだ機能するものとみな
す。活動状態のものは、このポート上で下位レベルのハ
ブから設定された新しいエラー・パケットである。第１
のハブは直ちにこの新しいエラー・パケットを、上のハ
ブに送信されるエラー・パケットに追加する。好適実施
例では、この600バイトのエラー・パケットは空データ
を含む。例えば、この600バイトのエラー・パケット内
のデータは全て０であってもよい。第１のハブが新しい
エラー・パケットをこの600バイトのエラー・パケット
に追加するとき、この追加は例えば、新しいエラー・パ
ケットの実際の内容をそのエラー・パケットに追加する
か、または単にその600バイトのエラー・パケットを
（例えば空データを追加することによって）新しいエラ
ー・パケットの長さと同じにすることによって行うこと
ができる。

【００７２】エラー・パケットの追加を図12に示す。上
述したように、下位レベルのハブ132が、タイマがタイ
ムアウトになる前に、下位レベルのハブ133からのネッ
トワーク・パケットの受信を開始しない場合、下位レベ
ルのハブ132は、ルート・ハブ131にエラー・パケット16
1を送信する。エラー・パケット161の第１の部分は、部
分エラー・パケット171である。同様に、下位レベルの
ハブ133が、タイマがタイムアウトになる前に、下位レ
ベルのハブ134からのネットワーク・パケットの受信を
開始しない場合、下位レベルのハブ133は、下位レベル
のハブ132にエラー・パケット162を送信する。エラー・
パケット162の第１の部分は、部分エラー・パケット172
である。下位レベルのハブ132が、エラー・パケット162
の受信を開始する場合、下位レベルのハブ132は、部分
エラー・パケット171にエラー・パケット162を追加す
る。例えば、下位レベルのハブ132が、エラー・パケッ
ト162の受信を開始するとき、下位レベルのハブ132が、
ルート・ハブ131に100バイトしか送信していない場合、
下位レベルのハブ132は部分エラー・パケット171のバイ
トをそれ以上送信することなく、エラー・パケット162
の送信を開始する。

【００７３】下位レベルのハブ134が、タイマがタイム
アウトになる前に、下位レベルのハブ135からのネット
ワーク・パケットの受信を開始しない場合、下位レベル
のハブ134が下位レベルのハブ133にエラー・パケット16
3を送信する。下位レベルのハブ133がエラー・パケット
163の受信を開始すると、下位レベルのハブ133はエラー
・パケット163を部分エラー・パケット172に追加する。
例えば、下位レベルのハブ133がエラー・パケット163の
受信を開始するとき、下位レベルのハブ133が下位レベ
ルのハブ132に100バイトしか送信していない場合、下位
レベルのハブ133は部分エラー・パケット172のバイトを
それ以上送信することなくエラー・パケット162の送信
を開始する。

【００７４】従って、図12に示す例において、エラー・
パケット163は600バイトを有する。エラー・パケット16
2は、100バイトの部分エラー・パケット172とエラー・
パケット163全体からなる700バイトを有する。エラー・
パケット161は、100バイトの部分エラー・パケット17
1、100バイトの部分エラー・パケット172、及びエラー
・パケット163全体からなる800バイトを有する。

【００７５】この600バイトの基本的なエラー・パケッ
ト・サイズは自由に変更することができるが、エラー・
パケット・サイズは、多数のハブに対するタイムアウト
がある場合、ハブがそれより下位で、まだ活動状態であ
るハブからの新しいエラー・パケットの受信を開始する
前に、エラー・パケットの送信を終了することがないよ
うな長さであることが重要である。

【００７６】また、上記例示において、エラー・パケッ
トは下位レベルのハブから上位レベルのハブに向かって
伝搬するものとして示されている。当業者には、エラー
・パケットはネットワーク上で、送信されないネットワ
ーク・パケットを受信するはずであった全てのハブとエ
ンド・ノードに送信されることが理解される。従って、
エラー・パケットはネットワーク・パケットのようにネ
ットワーク上に送信される。

【００７７】更に、本発明の好適実施例では、上位レベ
ルのハブからのネットワーク・パケットを待っている下
位レベルのハブもまたタイマをセットし、このタイマが
タイムアウトになると、同様にそのネットワーク・パケ
ットを待っている装置に接続されたポート上へのエラー
・パケットの送信を開始する。下位レベルのポートへの
エラー・パケットの送信を開始した後、上位レベルのハ
ブから活動状態が検出され、下位レベルのハブのポート
に送信されるエラー・パケットに、上位レベルのハブか
らの新しいエラー・パケットが追加される。上述したよ
うに、新しいエラー・パケットは、新しいエラー・パケ
ットの内容をもとのエラー・パケットの一部として送信
するかまたは、もとのエラー・パケットを（例えば０を
追加することによって）新しいエラー・パケットの長さ
と同じにすることによって追加される。

【００７８】以上の議論は、単に本発明の方法と実施例
を開示し、説明するものにすぎない。当業者には、本発
明が、その意図または基本的特性から逸脱することな
く、他の特定の形態で実施できることが理解される。従
って、本発明の以上の開示は、例示を意図したものに過
ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明の
範囲は特許請求の範囲によって定義される。

【００７９】以下に本発明の実施態様を列挙する。

【００８０】１． エンド・ノードが複数の縦続接続さ
れたハブに接続されているネットワーク・システムにお
いて、（a）第１のハブが、前記第１のハブの第１のポ
ートに接続されている第２のハブに、第１のネットワー
ク・パケットを送信することについての承諾を行った際
に、第１のタイマを起動するステップ、（b）第２のハ
ブが、前記第２のハブの第１のポートに接続された第１
の装置に、前記第１のネットワーク・パケットを送信す
ることについての承諾を行った際に、第２のタイマを起
動するステップ、（c）前記第１のハブが前記第１のネ
ットワーク・パケットの受信を開始する前に、前記第１
のタイマがタイムアウトになった場合、前記第１のハブ
から前記第１のハブに接続された第２の装置に第１のエ
ラー・パケットの送信を開始するステップ、及び（d）
前記第２のハブが前記第１のネットワーク・パケットの
受信を開始する前に、前記第２のタイマがタイムアウト
になった場合、前記第２のハブから前記第１のハブに第
２のエラー・パケットの送信を開始するステップを含む
ことを特徴とする方法。

【００８１】２． （e）前記第１のハブが前記第１の
エラー・パケットの送信を完了する前に、前記第２のエ
ラー・パケットの受信を開始する際に、前記第２のエラ
ー・パケットを前記第１のエラー・パケットに追加する
ステップを更に含むことを特徴とする、項番１に記載の
方法。

【００８２】３． （f）前記第２のハブが前記第２の
エラー・パケットの送信を完了する前に、前記第１の装
置からの第３のエラー・パケットの受信を開始する際
に、前記第３のエラー・パケットを前記第２のエラー・
パケットに追加するステップを更に含むことを特徴とす
る、項番２に記載の方法。

【００８３】４． （g）前記第２のハブが前記第２の
エラー・パケットの送信を完了する前に、前記第１の装
置からのエラー・パケットの受信を開始しない場合、前
記第２のハブが前記第２のハブの前記第１のポートを故
障としてマークするステップを更に含むことを特徴とす
る、項番３に記載の方法。

【００８４】５． ステップ（f）において、前記第２
のエラー・パケットが、前記第２のハブが前記第３のエ
ラー・パケットの受信を開始する前に前記第２のハブに
よって送信された前記第２のエラー・パケットの一部
と、前記第３のエラー・パケットを含むように、前記第
２のエラー・パケットに前記第３のエラー・パケットが
追加され、及びステップ（e）において、前記第１のハ
ブによって送信される前記第１のエラー・パケットが、
前記第１のハブが前記第２のエラー・パケットの受信を
開始する前に、前記第１のハブによって送信された前記
第１のエラー・パケットの一部と、前記第２のエラー・
パケットを含むように、前記第１のエラー・パケットに
前記第２のエラー・パケットが追加されることを特徴と
する、項番３に記載の方法。

【００８５】６． ステップ（e）において、前記第１
のハブによって送信される前記第１のエラー・パケット
が、前記第１のハブが前記第２のエラー・パケットの受
信を開始する前に、前記第１のハブによって送信された
前記第１のエラー・パケットの一部と、前記第２のエラ
ー・パケットを含むように、前記第１のエラー・パケッ
トに前記第２のエラー・パケットが追加されることを特
徴とする、項番２に記載の方法。

【００８６】７． ステップ（c）において、前記第１
の装置がエンド・ノードであることを特徴とする、項番
１に記載の方法。

【００８７】８． ステップ（c）において、前記第１
の装置が第３のハブであることを特徴とする、項番１に
記載の方法。

【００８８】９． エンド・ノードが複数の縦続接続さ
れたハブに接続されているネットワーク・システムにお
いて、第１のハブが前記第１のハブの第１のポートに関
するタイムアウトを処理する方法であって、（a）前記
第１のハブが、前記第１のポートに接続された第１の装
置に承諾を行う際に、第１のタイマを起動するステッ
プ、（b）前記第１のハブが、前記第１のポートで第１
のネットワーク・パケットの受信を開始する前に、前記
第１のタイマがタイムアウトになった場合、前記第１の
ハブが前記第１のハブに接続された第２の装置に第１の
エラー・パケットの送信を開始するステップ、及び
（c）前記第１のタイマがタイムアウトになった後でか
つ、前記第１のハブが前記第１のエラー・パケットの送
信を完了する前に、前記第１のハブが前記第１のポート
で第２のエラー・パケットの受信を開始する場合、前記
第２のエラー・パケットを前記第１のエラー・パケット
に追加するステップからなることを特徴とする方法。

【００８９】10． （d）前記第１のハブが、前記第１
のエラー・パケットの送信を完了する前に、前記第１の
ポートでエラー・パケットの受信を開始しなかった場
合、前記第１のハブが、前記第１のポートを故障として
マークするステップを更に含むことを特徴とする、項番
９に記載の方法。

【００９０】11． ステップ（c）において、前記第１
のハブによって送信される前記第１のエラー・パケット
が、前記第１のハブが前記第２のエラー・パケットの受
信を開始する前に、前記第１のハブによって送信された
前記第１のエラー・パケットの一部と、前記第２のエラ
ー・パケットを含むように、前記第１のエラー・パケッ
トに前記第２のエラー・パケットが追加されることを特
徴とする、項番10に記載の方法。

【００９１】12． ステップ（b）において、前記第１
の装置が第２のハブであり、（d）前記第２のハブが、
前記第２のハブの第１のポートに接続された第３の装置
に承諾を行う際に、第２のタイマを起動するステップ、
及び（e）前記第２のハブが前記第１のネットワーク・
パケットの受信を開始する前に、前記第２のタイマがタ
イムアウトになった場合、前記第２のハブが前記第１の
ハブに前記第２のエラー・パケットの送信を開始するス
テップを含むことを特徴とする、項番９に記載の方法。

【００９２】13． （f）前記第２のハブが前記第２の
エラー・パケットの送信を完了する前に、前記第３の装
置からの第３のエラー・パケットの受信を開始する場
合、前記第３のエラー・パケットを前記第２のエラー・
パケットに追加するステップを更に含むことを特徴とす
る、項番12に記載の方法。

【００９３】14． （g）前記第２のハブが前記第２の
エラー・パケットの送信を完了する前に、前記第３の装
置からのエラー・パケットの受信を開始しない場合、前
記第２のハブが、前記第２のハブの前記第１のポートを
故障としてマークするステップを更に含むことを特徴と
する、項番13に記載の方法。

【００９４】15． ステップ（f）において、前記第２
のエラー・パケットが、前記第２のハブが前記第３のエ
ラー・パケットの受信を開始する前に、前記第２のハブ
によって送信された前記第２のエラー・パケットの一部
と、前記第３のエラー・パケットを含むように、前記第
２のエラー・パケットに前記第３のエラー・パケットが
追加され、及びステップ（c）において、前記第１のハ
ブによって送信される前記第１のエラー・パケットが、
前記第１のハブが前記第２のエラー・パケットの受信を
開始する前に、前記第１のハブによって送信された前記
第１のエラー・パケットの一部と、前記第２のエラー・
パケットを含むように、前記第１のエラー・パケットに
前記第２のエラー・パケットが追加されることを特徴と
する、項番13に記載の方法。

【００９５】16． ステップ（c）において、前記第３
の装置がエンド・ノードであることを特徴とする、項番
12に記載の方法。

【００９６】17． ステップ（c）において、前記第３
の装置が第３のハブであることを特徴とする、項番12に
記載の方法。

【００９７】18． エンド・ノードが複数の縦続接続さ
れたハブに接続されているネットワーク・システムにお
いて、第１のハブがタイムアウトを処理する方法であっ
て、（a）前記第１のハブが前記第１のハブに接続され
た第１の装置から第１のネットワーク・パケットを受信
しようとする際に、第１のタイマを起動するステップ、
（b）前記第１のハブが前記のネットワーク・パケット
の受信を開始する前に、前記第１のタイマがタイムアウ
トになった場合に、前記第１のハブが、前記第１のハブ
に接続され前記第１のネットワーク・パケットを待って
いる第２の装置に第１のエラー・パケットの送信を開始
するステップ、及び（c）前記第１のタイマがタイムア
ウトになった後でかつ、前記第１のハブが前記第１のエ
ラー・パケットの送信を完了する前に、前記第１のハブ
が前記第１の装置からの第２のエラー・パケットの受信
を開始する際に、前記第２のエラー・パケットを前記第
１のエラー・パケットに追加するステップからなること
を特徴とする方法。

【００９８】19． （d）前記第1のハブが、前記第１の
エラー・パケットの送信を完了する前に、前記第１のポ
ートでエラー・パケットの受信を開始しない場合、前記
第１のハブが、前記第１の装置への接続を故障としてマ
ークするステップを更に含むことを特徴とする、項番18
に記載の方法。

【００９９】20． ステップ（c）において、前記第１
のハブによって送信される前記第１のエラー・パケット
が、前記第１のハブが前記第２のエラー・パケットの受
信を開始する前に、前記第１のハブによって送信された
前記第１のエラー・パケットの一部と、前記第２のエラ
ー・パケットを含むように、前記第１のエラー・パケッ
トに前記第２のエラー・パケットが追加されることを特
徴とする、項番19に記載の方法。

【０１００】21． ステップ（c）において、前記第１
のエラー・パケットを前記第２のエラー・パケットの長
さに等しくすることによって、前記第１のエラー・パケ
ットに前記第２のエラー・パケットが追加されることを
特徴とする、項番18に記載の方法。

【０１０１】

【発明の効果】本発明によって、優先順位、縦続接続さ
れたハブ、及び公平かつ効果的な調停を同時に提供する
調停体系が提供され、更に、縦続接続されたネットワー
クにおいて、信号欠落、パケット損失、及びハブの接続
不良といったエラーから復旧する能力も提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】ネットワーク構成における単一ハブに接続され
たエンド・ノードを示す図である。

【図２】図１に示すネットワーク構成に関するプロトコ
ルの基本動作を示す図である。

【図３】図１に示すネットワーク構成に関するプロトコ
ルの別の動作を示す図である。

【図４】図３に示すプロトコルの動作を更に詳細に示す
図である。

【図５】本発明の好適実施例による、複数の縦続接続さ
れたハブに接続されたエンド・ノードを示す図である。

【図６】本発明の好適実施例による、図５に示すネット
ワーク構成に関するプロトコルの動作を示す図である。

【図７】本発明の好適実施例による、図５に示すネット
ワーク構成に関するプロトコルの動作をより詳細に示す
図である。

【図８】本発明の好適実施例による、図５に示すネット
ワーク構成に関するプロトコルの動作を更に示す図であ
る。

【図９】本発明の好適実施例による、ネットワーク内で
縦続ハブからなるネットワークに対し、下位方向に伝搬
される肯定応答を示す図である。

【図10】本発明の好適実施例による、図９に示す縦続ハ
ブからなるネットワークに対し、上位方向に伝搬される
ネットワーク・パケットを示す図である。

【図11】本発明の好適実施例による、図９に示す縦続ハ
ブからなるネットワークに対し、上位方向に伝搬される
エラー・パケットを示す図である。

【図12】本発明の好適実施例による、図11に示す縦続ハ
ブからなるネットワークに対し、上位方向に伝搬される
エラー・パケットを更に詳細に示す図である。

【符号の説明】

10、20 ハブ 11、12、13、21、22、93、94 エンド・ノード 60、90 ルート・ハブ 61、62、63、91、92 第２レベルのハブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンド・ノードが複数の縦続接続されたハ
   ブに接続されているネットワーク・システムにおいて、
   （a）第１のハブが、前記第１のハブの第１のポートに
   接続されている第２のハブに、第１のネットワーク・パ
   ケットを送信することについての承諾を行った際に、第
   １のタイマを起動するステップ、（b）第２のハブが、
   前記第２のハブの第１のポートに接続された第１の装置
   に、前記第１のネットワーク・パケットを送信すること
   についての承諾を行った際に、第２のタイマを起動する
   ステップ、（c）前記第１のハブが前記第１のネットワ
   ーク・パケットの受信を開始する前に、前記第１のタイ
   マがタイムアウトになった場合、前記第１のハブから前
   記第１のハブに接続された第２の装置に第１のエラー・
   パケットの送信を開始するステップ、及び（d）前記第
   ２のハブが前記第１のネットワーク・パケットの受信を
   開始する前に、前記第２のタイマがタイムアウトになっ
   た場合、前記第２のハブから前記第１のハブに第２のエ
   ラー・パケットの送信を開始するステップを含むことを
   特徴とする方法。