JPH0828745B2 - ディジタル・ネットワークのための高速パケットデータ伝送 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、データ・ネットワークを介してパケット・
データを効率良く伝送する装置に関する。

発明の背景 最近の遠距離通信交換システムの傾向は、音声サービ
スと同じく、柔軟性に富むデータ・サービスを提供する
ことにある。特に顧客が同じ装置で音声通信と同じくデ
ータ交換できる総合サービス・ディジタル・ネットワー
ク（ISDN）装置についての提案がなされてきた。提案さ
れたISDN装置のデータと音声通信は、一般に、パケット
内で送られ、かつ端子と接続されたISDN交換器間の通信
のために、国際電信電話諮問委員会（CCITT）で採用さ
れたX.25とX.31標準のパケット交換プロトコールを使う
ように定められている。

提案されたISDN装置でパケット・データを伝送するた
めのプロトコールは、国際標準機構（ISO）のオープン
システム・インターコネクション（OSI）モデルに従っ
て階層分けされている。最下層である第１層（物理層）
は、装置上を伝送される電気信号の型を決める。第２層
は、パケット・データを端末からデータ・ネットワーク
あるいはノードへのリンクを介し、若しくはデータ・ノ
ード間のリンクを介して通信するために用いられる。デ
ータ・ネットワーク通信に用いられる第３層は、経路を
決めるアドレッシング・データを運ぶ。それ以上の高い
層も存在するが本説明には無関係である。

データ通信にとって、実質的に、すべての伝送パケッ
ト・データが、正しい到着順をチェックされ、エラーな
く配達されて承認される信頼性伝送が非常に重要であ
る。パケット交換プロトコール、即ち異なる層の信頼性
あるデータ通信を提供するための基本ルールは、ネット
ワーク上のデータ・トラヒック全体が、さまざまのトラ
ヒック条件の下で最適になるような柔軟性を備えてい
る。

この高度の柔軟性の結果として、その目的点に着くま
でにデータ・ネットワーク内の多くのリンクを通らなけ
ればならないパケットの各フレームは、多くのデータ処
理を繰り返し受ける。このデータ処理は、その発信点か
ら目的点までのデータ・パケット伝送に本質的な遅れを
招き、またデータ・ネットワークの各ノード内でプロト
コール操作器と呼ばれる特殊装置を大量に使うことにな
る。

従って、従来技術の問題点は、国際的なデータ伝送プ
ロトコールの信頼性ある高レベルの特性を維持しつつ、
最小の遅れと、データ・ネットワークを通って顧客のデ
ータ・パケットの伝送のため、プロトコール操作器の使
用を最小にする満足すべき装置がないことである。

発明の概要 前述の問題点は、データ通信ネットワーク、即ちISDN
を通して高速データ・パケット通信のための典型的装置
である本発明の原理に従って解決される。すなわち、パ
ケット・ディジタル情報のために設定されたデータ経路
のデータ交換点で行われるそのディジタル情報の処理
は、制御ワードによって識別されたプログラム・ステッ
プの複数のシーケンスの１つを実行することによって行
われる。制御ワードは、発信端末から目的端末へのデー
タ回線、即ちデータ経路を作る処理の一部として割当て
られる。そのような方式においては、データ経路の各特
定データ交換点でディジタル情報に要求される処理のみ
が行われるため、データ伝送遅れを最小にし、データ交
換点でのデータ処理装置の使用を最小にする。

本発明の一実施例においては、CCITT推奨案Q.921で決
められたX.25の第３層プロトコールのデータ伝送フェー
ズと、Ｄチャネル用リンクアクセス処理（LAPD）プロト
コールが、ネットワークのエンドツーエンド、即ちユー
ザ対ユーザのプロトコールとして用いられる。予め選択
された経路は、その経路でデータ・フレームを送る中間
プロトコール操作器のメモリーの中で使われ、かつ識別
される。中間ノード間の通信に使われるリンク層プロト
コール・フォーマットは、CCITT標準で決められたLAPD
第２層プロトコールのオクテット２と３の、サービスア
クセスポイント識別子（SAPI）フィールド、及び端末終
点識別子（TEI）フィールドの代わりをする13ビット仮
想（virtual）リンク識別子を含んでいる。この13ビッ
ト仮想リンク識別子は、次の実（physical）目的点への
伝送に用いられる次の実装置（physical facility）を
識別し、データ・フレームが送られる次の仮想リンクの
識別子を識別する。この新しい仮想リンク識別子は、次
の実目的点で使用される。実装置は、データ・フレーム
が送られる常置の通信回線、即ち回路交換通信回線であ
る。データ・ネットワークを通してデータ・フレームを
送るために用いられる各種13ビット仮想リンク識別子
は、予め選択された（仮想の）通信経路に相当する。そ
の経路の各中間点は１セットの表を有し、それは経路の
次の実装置の同一性及び各入仮想リンク識別子に相当す
る出仮想リンク識別子を蓄えるための入実装置（incomi
ng physical facility）ごとの表である。各データ・フ
レームがネットワークの中間点に達すると、経路情報が
簡単迅速に決められ、データ・フレームは第２層エンベ
ロープの最小の変更を伴って、またエンド・ユーザから
供給される第３層データは無変更のままで送られる。第
２層エンベロープの変更は、第２層アドレス・フィール
ドの入れ替えと、フレーム・チェック・シーケンスの再
計算である。

本実施例の特徴に従えば、制御ワードはデータ・フレ
ームの処理を特定するためのモード指示である。１つの
モード、即ちフレーム・リレー・モードは、入仮想リン
ク番号を出仮想リンク番号に入れ替え、特定された実リ
ンクを使う次の実目的点へそのフレームをリレーする。
第２のモードは、例えば衛生リンクが必要なときに使わ
れるかもしれないもので、どの機能が実行されるべきか
を確かめるために、第２層エンベロープの制御フィール
ドの検査を含む第２層のフル機能処理を要求する。第３
のモードは、フルの第２層、第３層の処理を特定するか
もしれない。その様な方法は、データ経路中の色々な点
で与えられたフレームの異なる処理の選択を可能にす
る。即ち、与えられたデータ経路のために、異なる時
に、フレームの異なる処理を可能にする。これらの利点
は、各データ・フレームのためのモードを確かめるため
に必要な最少の処理によって可能とされる。

従って、本発明の原理に従えば、データ伝送ネットワ
ークにおいて、データ経路が発信端末と目的端末間に設
定された時、そのデータ経路のための制御ワードがデー
タ交換点に割り当てられ、その交換点がそのデータ経路
を通ったパケット・ディジタル情報を受信した時、その
制御ワードによって識別されたプログラム・ステップの
複数のシーケンスの１つが、そのディジタル情報を処理
するために実行される。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明を実施するためのマルチ・ノードの
ダイヤグラム、 第２図は、ネットワークの１ノードの詳細ブロック・
ダイヤグラム、 第３図、第４図は、第２層の詳細レイアウトを含むデ
ータのフレームのレイアウト、 第５図は、１ノード内のプロトコール操作器のブロッ
ク・ダイヤグラム、 第６−17図は、入仮想リンク番号から実目的点及び出
力仮想リンク番号への字号選択のための表のレイアウト
である。

詳細な説明 国際ISDNプロトコールは、CCITTの賛助のもとに標準
化されており、1984年10月の第８回総会後に発行された
『レッド・ブック』の第III巻、分冊III5、推奨案I.40
0、I.401（推奨案Q.920、Q.921と同じ）に、第２層のプ
ロトコールが述べられている。この推奨案I.400、I.401
には、ディジタル総合サービス網のユーザ対ネットワー
クのインターフェース・データ・リンク構成が述べられ
ている。この構成の第２層プロトコールは、LAPDプロト
コールとして知られ、ISDNの第３層のデータ、X.25の第
３層のデータ、又はその他の層データを運ぶために使わ
れる。これらのプロトコールでは、異なる層が、同層同
志、及び隣接層と共に通信する。例えば、異なる点にお
いては、第１層は第１層と通信し、第２層は第２層と通
信し、第３層は第３層と通信する…等であり、かつ同じ
点においては、第１層は第２層と通信し、第２層は第１
層と第３層と通信する…等である。ここでは、単に、第
２層、第３層につき説明する。どれかの層についての層
対層通信は、次の上位層の全データとプリフィックス
（接頭）及び／又はサフィックス（接尾）・データを含
んでいる。この様に、例えば、データ・フレームがリン
クからリンクへ送られるとき、第３層の通信は第２層の
エンベロープによってプリフィックス及びサフィックス
され、また第２層の通信は、データ・フレームがリンク
からリンクへ送られるとき、第１層によって運ばれる。

ここで述べる型の回線については、２つの通信端末
が、データ・ネットワークのISDNスイッチへ互いに接続
される所で、LAPD第２層のアドレス・フォーマット（即
ち、SAPI＝サービス・アクセス・ポイント識別子、TEI
＝端末終点識別子）が端末とISDNネットワーク間の仮想
リンクに対してのみ用いられ、一方、上記の内部第２層
プロトコールはネットワーク内部で用いられる。X.25の
データ伝送フェーズは、ISDNネットワークによって、エ
ンド・ユーザ間でトランスプアレントに運ばれる。

現在、データ・ネットワークの高信頼伝送を達成する
ために、データ・フレームが通過する各点で広範なチェ
ックと定常的な仕事が行われている。プロトコール操作
器はこれらのチェックを行い、フレームが送られる次の
リンクを決定する。通常、データ伝送の間、即ち呼出し
確定の後、全ての第２層、第３層のデータ処理操作が、
データ経路へデータを送る各プロトコール操作器で行わ
れる。普通のプロトコール操作器は、フレームをチェッ
クして、次のプロトコール操作器へ送るために必要な第
２層操作に約4ms、第３層操作に4msを要している。

複雑なデータ・ネットワークでは、多数のデータ・フ
レームが、２箇所の遠隔なエンド・ポイント間の多くの
データ・リンクへ送られる場合がしばしばある。更に、
データは各ノードにおいて、多くのプロトコール操作器
へ送られる。これらのフレームを１個づつ処理してデー
タ・ネットワークへ送るためにプロトコール操作器を使
用することは、本質的に高価であり、かつ多くのプロト
コール操作器を必要とする。本発明の原理に従えば、多
くの異なるモードのプロトコール処理のために、ISDNネ
ットワーク内でデータ・フレームの交換のためのリレー
・モードを含むプロトコール操作器が使用可能である。
各データ経路は、各プロトコール操作器において、その
プロトコール操作器で受信した、そのデータ経路のデー
タ・フレームの処理を特定するモード指示を有してい
る。リレー・モードが使われるときは、各フレーム内に
あるアドレス・フィールドは、取るべきデータ経路を識
別するプリフィックスを含んでいる。このプリフィック
スは、データ・フレーム内で、LAPD第２層のプロトコー
ル情報のために使われるアドレス・フィールド領域の一
部に位置している。リレー・モードが、処理の間に、プ
レフィックスを認めたときは、そのプレフィックスが調
べられ、プロトコール操作器に蓄えられている変換テー
ブル群によって変換され、そのフレームを仮想データ経
路に関連する次の目的地（即ち、プロトコール操作器）
へ送る。この操作モードで、データ・フレーム中の仮想
リンク識別番号とフレーム・チェック・シーケンスのみ
は、点から点へのフレームの前進と共に変更される。仮
想リンク識別番号は、次の実目的地、即ち実リンクを識
別するため、及びデータ・フレームと伝送さるべき仮想
リンクの番号を識別するために、データ・フレーム経路
の各点で用いられる。このリレー・モードでは、いった
ん仮想経路が呼出しの初期に確立されると、第２層と第
３層の情報は、全部の第２層と第３層のプロトコール処
理を行うエンド・ユーザのネットワークを通ってトラン
スペアレントに送られる。このタイプの処理は、もしそ
れがなければ、X.25プロトコールの処理をする第２層、
第３層の全てを実行するに要するプロトコール操作器の
ごく一部を必要とするのみである。

少なくともいくつかのデータ・フレーム、又は少なく
ともいくつかのリンク（衛星リンクのような）上のデー
タ・フレームが、フレーム・リレー・モードと異なる処
理を必要とするネットワークでフレーム・リレー・モー
ドを用いるために、入仮想リンクから出仮想リンク及び
出実リンクへの変換によってモード指示子（mode indic
ator）が提供される。このモード指示子は、データの各
フレームを処理するモードの１つの処理を始めるため、
プロトコール処理を行うプログラムによって使用され
る。フレーム・リレー・モードは、フルの第２層処理、
フルの第２層および第３層の処理以外の１つのモードで
あり、仮想リンク番号を変えずにリレー処理を合理化し
た特殊フレーム・リレー・モードもまた使用可能であ
る。モード指示子は、制御フレームの内容に従って、処
理プログラムを選択、又は処理プログラムのシーケンス
を選択するためにプロトコール操作器内に蓄えられた制
御ワードであり、データ・フレームの制御セグメントと
の混乱をさけるために、ターム・モード指示子が用いら
れている。

フレーム・リレー・モードにおいて、第２層と第３層
のプロトコール処理は、データ伝送の間、エンド・ユー
ザにより行われる。フレーム・リレー・モードの利点
は、簡素化された中間処理にも拘らず、発信者によって
受信されたフレーム受信確認（acknowledgment）によっ
て、アドレスされたエンド・ユーザの受信を確認できる
ことである。

ここに述べるフレーム交換モードと呼ばれる第２の新
しいモードにおいては、フルの第２層処理動作はデータ
伝送フェーズの間各ノードにおいて行われるが、第３層
処理動作はデータ伝送フェーズの間データ経路の末端で
のみ行われる。この方式の利点は、リレー・モードより
多くのチェックが各中間ノードでなされるが、中間ノー
ドで必要とするプロトコール操作器は、通常のデータ伝
送モードで必要となるものよりも少ないことである。

上記両モードは、広い範囲の“異質”のユーザ・プロ
トコール（その伝送を実行するためにネットワークで使
われるものと異なるプロトコール）の伝送も可能であ
る。一旦、仮想経路が、標準のQ.931信号手順の拡張を
用いるネットワークと取決めされると、ユーザはネット
ワークの第２層フレーム内の“異質”なプロトコール・
データ・フレームを簡単に“包み込む”ことができ、そ
の結果出来たフレームは、ネットワークを経て交換され
る。第２層及び／又は第３層プロトコールは、端から端
まで伝送される。

リレー・モードは次のように実行される。各プレフィ
ックスは、仮想経路のモード、経路の次の実目的点、デ
ータ・フレームに挿入される仮想リンクの番号を定める
テーブル・エントリーと関連付けられている。もし、モ
ードが“リレー・モード”ならば、次の簡単な処理のみ
が行われる。プロトコール操作器がリレー・モードでデ
ータ・フレームを処理するときは、操作器は受信した第
２第３の第３層のプレフィックス・バイト、即ち仮想リ
ンク番号、のアドレス部分をインデックスとして取り扱
う。プロトコール操作器は、このインデックスを、入っ
てくる実装置識別を基礎として選ばれた複数の表の１つ
にアクセスするために用いる。その表の中に、そのデー
タ・フレームが送られるべき実目的点と、データ・フレ
ーム中に挿入される仮想リンクの番号を識別するデータ
がある。データ・フレームは次に実装置を経て、そのデ
ータの点へ経路をとる。目的点において、仮想リンク番
号は再び表へアクセスするためのインデックスとして用
いられる。

データ・フレームは、例えば、ローカル・エリヤ・ネ
ットワークへプロトコール操作器を接続することによ
り、またデータ・フレームに仮想リンク識別をプリフェ
ースすることにより、プロトコール操作器間で伝送され
る。この仮想リンク識別は、関連するデータ・リンクの
１つへデータ・フレームを方向付け、又は他のプロトコ
ール操作器へ内部データ・ネットワークを経て伝送する
ため、受信プロトコール操作器によって用いられる。実
経路の他のタイプは永久的に接続されたデータ経路、即
ち回路交換データ経路である。受信端末に接続されたネ
ットワークのノードの最後のプロトコール操作器におい
ては、仮想リンク識別器は受信端末エンド・ポイント、
即ち、データ・パケットの第３層データを処理する端末
でのエンド・ポイント処理、即ち適用を特定する。

リレー・モードの操作においては、仮想データコネク
ションとそれらと関連するモードは各種ノード内のコン
トローラへ制御メッセージを送ることによって設定され
る。制御メッセージが送られることでコントローラはプ
ロトコール操作器を始動させ、データをそれらのデータ
表に入れ、入インデックスの同一性、各入データフレー
ムの仮想リンク番号からデータ・フレームを更にその仮
想経路上で伝送するために使用される出力インデックス
又は仮想リンク番号及びデータ出力リンクの同一性への
変換を行う。これらの制御メッセージは各ノードのコン
トローラと通信するための専用仮想経路を通して送付さ
れる。

第１図は、大ネットワークは４ノード、10,11,12,13
を示している。データは、ノード10に属する端末（Ｔ）
１からノード12に属する端末（Ｔ）６に送られる。その
接続は、ディジタル・トランク72（第２図）の多くのデ
ータ・リンクの１つであるデータ・リンク22を介して、
ノード10と11を結び、データ・リンク24でノード11と12
を結ぶ。ノード10、12間の別の経路として、ノード10、
13を結ぶディジタル・トランク上を運ばれるデータ・リ
ンク23と、ノード13、12を結ぶディジタル・トランク上
を運ばれるデータ・リンク25の経路も可能である。

第２図は、ノード10のブロック・ダイヤグラムであ
る。ノード10は、モジュール201,202,203、…、204を含
むデータ交換装置からなる複数のディジタル交換モジュ
ールを含んでいる。これらのモジュールは、例えば、Be
ckner他の米国特許4,596,010号に記載の5ESS^TMスイッチ
のモジュールである。図では、各交換モジュールの関係
部分のみを示している。交換モジュールは、通信モジュ
ールCM205で内部接続され、それは交換モジュール201の
TSIU221や交換モジュール202のTSIU230など、各種交換
モジュールのタイム・スロット交換ユニット（TSUI）を
接続するための、周知の時間多重化空間分割スイッチで
ある。各交換モジュールの内部には、高速パケット・バ
ス222で結ばれたプロトコール操作器210−１、210−２
のグループがある。

これらプロトコール操作器、即ちデータ交換点は一方
の側でこの場合バス222のようなローカル・エリヤ・ネ
ットワークと結ばれている。プロトコール操作器の他の
側は、プロトコール操作器から出力タイム・スロットへ
の各種入力タイム・スロットを結ぶためのタイム・スロ
ット交換回路であるデータ・ファンアウト回路220と結
ばれている。出力タイム・スロットは、通信モジュール
205と結ばれたタイム・スロット交換ユニット221、及び
ISLU217のような総合サービス・ライン・ユニット（ISL
U）のデータ出力、及びDLTU218のようなディジタル・ラ
イン・アンド・トランク・ユニット（DLTU）と結ばれて
いる。ISLUは端末１（T1）や端末２のような通信端末と
結ばれている。DLTUは、219−1,219−２のようなディジ
タル装置インターフェース（DFI）を含んでいる。DFI29
1−１、291−２は夫々データ・リンク20,21を運ぶディ
ジタル・トランク70、71と接続されている。DLTU218とI
SLU217はTSIU221と直接結ばれ、それによってディジタ
ル回路が、これらユニットのディジタル信号出力の回線
交換のために設定される。

データ・フレームは、例えば、端末１から、Ｄ−チャ
ネル、又はパケット交換されるべきＢ−チャネルが、IS
DN2B＋Ｄデータ流から除かれ、データ・ファンアウト22
0を経てプロトコール操作器210−１へ接続されているIS
LU217へ移る。データ・フレームは次にパケット・バス2
22を介してプロトコール操作器210−２へパケット交換
され、そこで他のデータ・フレームと統計的に多重化さ
れ、タイム・スロット交換ユニット221に行くためデー
タ・ファンアウト220を通過する。次にデータ・フレー
ムはTSIU221と交換モジュール202への通信モジュール20
5を経て回線交換される。データ・フレームは、TSIU23
0、プロトコール操作器215−１、215−２を含む経路を
用いる交換モジュール202の同様な経路を通って、ディ
ジタル・トランク72上を運ばれるデータ・リンク22へ達
する。端末１とISLU217の間、ISLU217とデータ・ファン
アウト220の間、データ・ファンアウト220とプロトコー
ル操作器210−１の間、プロトコール操作器210−２とデ
ータ・ファンアウト220の間，データ・ファンアウト220
とタイム・スロット交換ユニットの間、及びタイム・ス
ロット交換ユニットと通信モジュール205の間の接続は
すべて回線交換される。プロトコール操作器210−１と
プロトコール操作器210−２の間の接続は、パケット・
バス222を介してパケット交換される。

パケット・バス222は更に、交換モジュール201の制御
プロセッサである交換モジュール・プロセッサ224と結
ばれている特殊プロトコール操作器のプロセッサ・イン
ターフェース（P1）223へ接続されている。制御パケッ
トはプロセッサ・インターフェース223を介して交換モ
ジュール・プロセッサ224へ送られ、かつ送り返され
る。

前述のごとく、プロトコール操作器の一方の側は、ロ
ーカル・エリヤ・ネットワーク媒体であるパケット・バ
ス222へローカル・エリヤ・ネットワーク（LAN）インタ
ーフェースを通して接続されている。ローカル・エリヤ
・ネットワーク・インターフェースが送られるべきデー
タ・フレームを有するユニットに接続されると、そのイ
ンターフェースはそのデータ媒体が使用可能になると直
ぐにそのデータ媒体を占有しようとするだろう。トーク
ン・リングのような他のローカル・エリヤ・ネットワー
クもこの構成内で使用することができる。パケット・バ
スに付属する全ユニットがそのバスからのデータ・フレ
ームを送受信するために公平にシェア・アクセスし得る
こと、及び多数の送信器間のコンテンションが解決し得
ること、が主な条件だからである。

情報フレームのフォーマットは第３図に示されてい
る。理解しやすくするため、第３図、第４図は、低位ビ
ットが最初に送信されるが、高位ビットを左側に示して
ある。このフレームの基礎的フォーマットは、LAPD協定
に従っている。これは、フラグ302のための最初のオク
テット、第２層アドレスと制御情報303、情報フィール
ド314、データをチェックするためのフレーム・チェッ
ク・シーケンス315、最終フラッグのオクテット316から
なる。情報フィールド314は第３層とより高い層のデー
タ、及びユーザ・データを含んでいる。その様なメッセ
ージが、パケット・バス222のようなローカル・エリヤ
・ネットワークに送られつつあるときは、LANヘッダー3
01が、最初のフラッグ・オクテット302と、第２層アド
レスと制御情報303の間に、フレームを受信すべき特定
のローカル・エリヤ・ネットワーク受信機を識別するた
めに挿入されることが必要である。

リレー・モードが用いられるときは、第２層データの
第２第３のオクテットの上位内容、オクテット304、305
は変更される。オクテット304は、LAPDプロトコール内
のフィールド306が、アクセス・サービス点識別子とし
て用いられる３フィールドから成っている。オクテット
305は、フィールド309が、端末終点識別子としてLAPDプ
ロトコールの中で用いられる２つのフィールドから成っ
ている。リレー・モードが使われるときは、13ビット仮
想リンク番号、即ちインデックスを形成するためフィー
ルド306と309が結び付けられる。第２層データの第１第
２オクテットの別の形態（第４図）においては、サービ
ス・アクセス点識別子は、フィールド321の第１オクテ
ット中にある。これは、SAPIデータの通常のLAPD処理を
可能にする。これは、両リレー・モード、即ちX.25デー
タリンク・トラヒックと信号トラヒックを含む色々な通
信を送るための単一実装置の使用を可能にする。しか
し、SAPIの１つ又はそれ以上の値がリレー・モードのた
めに予約され、その値が認識されると、第３オクテット
のフィールド324と第４オクテットのフィールド326の内
容は、14ビットの仮想リンク識別子、即ちインデックス
として扱われる。第２オクテットの延長アドレシング・
ビット325は、この場合、フィールド324に指定されたア
ドレスは不完全であることを指示するために記録され、
フィールド326からの追加データによって増加される。

第５図は典型的なプロトコール操作器210−１を示
す。LAN即ちパケット・バス222とインターフェースする
ため、ローカル・エリヤ・ネットワーク回路501が設け
られている。この回路はランダム・アクセス・メモリ50
3に接続されている。LAN501とRAM503間のデータの流れ
は、マイクロプロセッサ制御器C1（507）で制御され
る。データ・ファンアウト回路220は、高レベル・デー
タ・リンク制御器（HDLC）505とインターフェースし、
マイクロプロセッサC2の中のプロトコール・ソフトウエ
アに沿って、第２層プロトコール処理動作を行う。HDLC
505とRAM503間の通信は、マイクロプロセッサ制御器C2
（509）で制御される。このようにしてユーザ端末から
のデータは、データ・ファンアウト220からHDLC505に入
り、プロセッサ509の制御の下に、データ・フレームの
ヘッダーから識別されたとおりに、メモリの適切な箇所
に蓄えられる。RAM503の中の表（Ｔ）504は、入データ
・フレームの仮想リンク番号と出データ・フレームとの
間の変換を決める実入力リンクを基礎にして選択された
副表を含んでおり、このデータ・フレームについて実行
さるべき処理モードを決め、また次のプロトコール操作
器へ、パケット・バスのデータ・フレームを送るために
必要なLAMヘッダーの識別も含めて目的点を決める。プ
ロセッサ507の制御の下に、RAM503の内容はパケット・
バス222へ送られる。パケット・バス222からデータ・フ
ァンアウト220へのデータの逆方向伝送は、再びデータ
・ファンアウト回路220へのフレームの正しいルートを
示す表T504の内容を使って、本質的に同じ方向で扱われ
る。

第６−17図は、プロトコール操作器210−１の表504の
ような、各プロトコール操作器にある表中のエントリを
示しており、データ・フレームを各プロトコール操作器
から次の目的点へ送るためのものである。各プロトコー
ル操作器はそのような表を２セット持っており、それは
データ伝送の夫々の方向に対するものである。伝送の夫
々の方向に対して入実リンクごと、即ち、入パケット・
バスに接続されたパケット交換ソースごとに、１つの表
がある。LAN上の伝送用データ・メッセージに属するヘ
ッダーは、LAN目的点アドレスとLANソース・アドレスの
双方を有している。そのような表の中の各エントリは、
１方向から入り３フィールドからなるデータ・フレーム
の仮想経路番号に相当するインデックスによって識別さ
れる。第１フィールドは、入仮想リンク番号で識別され
るデータ・フレームが処理されるべきモードを示すイン
ジケータである。第２フィールドは、入仮想リンク番号
で識別されるデータ・フレームの実目的点の識別であ
る。第３フィールドは、データ・フレームの実目的点で
インデックスとして使われるべき出仮想リンク番号であ
る。第6,7,10,11,14,16図は第１セットの表（即ちLANか
らのデータ・フレーム伝送用）であり、第8,9,12,13,1
5,17図は第２セットの表（即ちLANへのデータ・フレー
ム伝送用）である。第６−９図の表はプロトコール操作
器210−１内にあり、第10−13図は210−２内に、第14、
15図は215−１内に、第16、17図は215−２内にある。プ
ロトコール操作器内のループもまた可能である。この場
合には、C2プロセッサがHDLCから受けたデータ・フレー
ムを蓄え、C1による可能な追加処理の後に、そのデータ
・フレームをHDLCへ送り、プロトコール操作器のHDLC出
力に接続された他のデバイスへ更に伝送する。

第６−17図は、ノード10内の例示仮想経路をつくるた
めに必要なプロトコール操作器210−１、210−２、215
−１、215−２の制御表中のエントリを表している。各
仮想経路は仮想リンクのグループを含んでいる。端末１
から、ノード10を経て、データ・リンク22へ、更にノー
ド11とデータ・リンク24を介してノード12へ、更に端末
５へデータを送るために用いられる仮想経路は第６−17
図に示され、次の仮想リンクを含んでいる。T1からPH21
0−１への仮想リンク491;PH210−１からPH210−２への
仮想リンク378;PH210−２からTSIU221タイム・スロット
12、CM205、TSIU230タイム・スロット12、SM202のPH215
−１への仮想リンク397;PH215−１とPH215−２間の仮想
リンク353;PH215−２とデータ・リンク22間の仮想リン
ク327である。交換モジュール・プロセッサと端末１間
の信号のためのSPM224から端末１への仮想経路は、そこ
で信号パケットが交換モジュール・プロセッサへ移され
るT1からPH210−１への仮想リンク46、PH210−１からPI
223への57を含んでいる。交換モジュール・プロセッサ2
24からノード11のプロセッサへの別の信号経路があり、
次の仮想リンクを含んでいる。SMP224に接続するPI223
とPH210−２間の67;PH210−２から、タイム・スロット1
2を用いるTSIU221、CM205、タイム・スロット12を用い
るTSIU230を経て、PH215−１への75;PH215−１からPH21
5−２への87;PH215−２からデータ・リンク22、ノード1
1への95である。作られた２つの経路は、プロトコール
操作器を始動するため、及びこれらのプロトコール操作
器の表中のエントリを作ることによって仮想経路をつく
るための交換モジュール・プロセッサ224、PH210−１及
びPH210−２の間で説明される。SMP224とPH210−１の間
の経路は、PI223とPH210−１の間の仮想リンク27を含ん
でいる。パケットはPH210−１から出ないで、プロトコ
ール操作器により内部的に使われるため、出力仮想リン
クは無視され、任意に１へセットされる。同様に、SMP2
24とPH210−２の間の経路は、PI223とPH210−２の間の
仮想リンク38を含んでいる。更にまた、この経路の出力
仮想リンクの同じ値は、その経路がプロトコール操作器
210−２で終わるため、任意に１へセットされる。

第６−17図の表へのアクセスにおいて、表の選択は、
データ・フレームをパケット・バス、即ちHDLCへ接続さ
れたデバイスへ送るプロトコール操作器のような入デバ
イスの同一性により行われる。表中のエントリを得るた
めのインデックスは、入データ・フレームのフィールド
306、309、321、326から得られる仮想リンクの同一性で
ある。簡単にするため、図には完全な表は示さず、例の
説明に用いるインデックスに相当するエントリのみが示
されている。

第８図は、端末１（T1）からプロトコール操作器210
−１への仮想リンクを示している。端末１から入仮想リ
ンク491を表すインデックス491に相当するエントリは、
目的点が仮想リンク378を使うプロトコール操作器210−
２であることを示している。PH210−２からPH210−１へ
の仮想リンクのための第６図のエントリ601に相当する
符号は、仮想リンク378によってインデックスされ、目
的点は仮想リンク491を使うT1であることを示す。この
両エントリはモード01、即ちリレー・モードを示してい
る。

経路は、PH210−１からの仮想リンクを表すPH210−２
の第10図中のエントリを記録することによって受け継が
れる。PH210−１からPH210−２へのデータ経路の仮想リ
ンク番号であるインデックス378に相当するエントリ
は、仮想経路の延長である。再び、モード指示は01であ
り、リレー・モードのみが使われることを示している。
目的点の識別は、通信モジュール205を経て交換モジュ
ール202内のPH215−１への回路経路に接続されているTS
IU221のタイム・スロット12である。仮想リンク番号397
はプロトコール操作器210−２からプロトコール操作器2
15−１への仮想経路を接続するリンクのために用いられ
る。

仮想リンク397は第15図中に受け継がれ、それはTSIU2
30（SM202）のタイム・スロット12からPH215−１に入っ
たデータの仮想リンクのエントリを有する。インデック
ス397に相当するエントリは、モード01（リレー・モー
ド）が使われていること、データ・フレームはプロトコ
ール操作器215−２へ送られること、及びこの後者の接
続のための仮想リンクは番号353であること示す。仮想
リンク353は更に第16図に受け継がれ、それはPH215−１
からPH215−２に入れられたデータの仮想リンクのエン
トリを有する。仮想リンク353のためのエントリは、モ
ード01が使われるべきであること、フレームはデータ・
リンク22に向けて仮想リンク327へ伝送されるべきこと
を示す。データ・リンク22の他端は、仮想リンク327を
運ぶデータを受信するプロトコール操作器（図示せず）
を有するノード11に接続されている。

第６−17図の表エントリは又、交換モジュール・プロ
セッサ224と２つのプロトコール操作器PH210−１、PH21
0−２の間の通信のために示されている。プロセッサの
インターフェース223とプロトコール操作器210−１間の
ローカル・エリヤ・ネットワーク経路のためのインデッ
クスは27を持ち、第７図に示される。PH210−１を制御
するためのデータ経路に対するモードは02であり、それ
は前述のフレーム交換モードである。データ・フレーム
はプロトコール操作器内の表情報を制御し、始動させる
ために用いられるプロトコール操作器で終わるので、信
頼性の高い動作のための制御情報を保護するため、特別
なチェックと簡単でないリレーイングが、このモードで
は要求される。この接続のために、入データ・フレーム
の実目的点はそのプロトコール操作器（PH210−１）と
して単に指示され、一方PH210−１からの出データ・フ
レームはパケット・バスを通りプロセッサ・インターフ
ェース223へ送られる。PH210−１を超えるリンクは要求
されないので、出力仮想リンク番号は無視され、この場
合には任意に１が選ばれる。同様に、プロセッサ・イン
ターフェース223とプロトコール操作器210−２間の仮想
経路に対して、第11図に示されるように、インデックス
38が仮想リンクのために使われ、その仮想リンクから受
信したデータ・フレームを処理するためにモード02が使
われ、出力仮想リンク番号のために１が使われる。

これらの表エントリは、信号チャネルが決められるよ
うに始動時に“サブスクリプション”によって初期化さ
れる必要がある。端末１と交換モジュール・プロセッサ
224間のこの信号チャネルに制御又は信号データ・フレ
ームを送るための経路は、プロトコール操作器210−１
の第７図のインデックス57と第８図の46を使うエントリ
中に示されている。第２層チェックが行われるフレーム
交換モード（02）は、交換モジュール・プロセッサのた
めに予定されているデータ・フレームのためのプロトコ
ール処理のために用いられ、かつ指示される。余分なチ
ェックは、経路設定を制御するために用いられる通信に
対して有効である。その経路の両端、即ち、端末１と交
換モジュール・プロセッサ224又はそのインターフェー
ス223において、フルの第３層チェックが行われる。

最後に、ノード11中のデータ・リンク22の他端におけ
る交換モジュール・プロセッサへの、交換モジュール・
プロセッサ224からデータ・リンク22への仮想経路も示
されている。ノード間の仮想経路を設定するために用い
られるこの経路もモード02を用いる。プロトコール操作
器210−２とプロセッサ・インターフェース223間の回線
は、仮想リンク67（第11、13図）によっており、プロト
コール操作器210−２と215−１の間は仮想リンク75（第
13、14図）、プロトコール操作器215−１と215−２の間
は仮想リンク87（第15、16図）、及びデータ・リンク22
を通ってノード11の交換モジュール・プロセッサへは仮
想リンク95（第16、17図）によっている。

この例では、混乱を防ぐため、異なる経路に対しては
異なる仮想リンク番号が使われた。しかし、同じ仮想リ
ンク番号が同じ入実リンク上の、即ち入パケット・バス
に接続する同じパケット交換ソースからの２つの異なる
仮想リンクに使われない限り、各プロトコール操作器は
各実リンク、即ちパケット交換ソースに対してフルセッ
トの表を持っているので、システムの混乱は起こらな
い。勿論、各プロトコール操作器は、只１つの表を持
ち、異なる仮想リンク番号がプロトコール操作器に入る
全ての仮想リンクに割当てられるようにシステムを設計
することは可能である。これはメモリのコストが高い所
や、一時に使われる異なる仮想リンクの数が少ない所で
魅力的である。

より多い、又は少ないチェック・ステップを含む他の
モードも実行可能である。例えば、もし特定の仮想経路
が、与えられたプロトコール操作器において仮想リンク
番号の変更を要求しないならばモード指示は、その変換
器において代わりの仮想リンク番号の挿入を要しないプ
ロトコール操作器を知らせる。もし、幾つかの、又は全
ての第３層チェックを行うことが望まれるならば、特別
なモード指示をこの目的に供することができる。更に、
特別なモードが、例えば操作器の表を始動する仮想経路
が、操作器内部で終わるプロトコール操作器を知らせる
ために使われることもできる。そのモードは、幾つかの
データ経路のために、プロトコール操作器内で追加プロ
グラムの実行に使うことができる。例えば、特別のトラ
ヒック・カウントは、そのトラヒック・カウントを作る
ためのチェックが、全てのデータ経路上のトラヒックに
対して要求されることなしに、異なるデータ指示を使う
幾つかのデータ経路のために使うことができる。そのモ
ード指示は、所望の動作のプロトコール操作器を知らせ
る便利で効率良い方法である。ここで述べられたデータ
は、英数字、画像、ビデオ、又はパケット音声を含む多
くの異なる情報を表している。

上記説明は、本発明の１実施例を述べたにすぎない。
多くの他の装置が、この発明の精神と視野内で当業者に
より工夫されるであろう。本発明は、請求の範囲で決め
られる。

フロントページの続き (72)発明者 スペンサー，ダグラス アルバート アメリカ合衆国，80302 コロラド ブー ルダー，ウィロー グレン コート 265 (56)参考文献 特開 昭62−85533（ＪＰ，Ａ) 特表 昭62−501045（ＪＰ，Ａ)

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のデータ交換点を含むデータ通信ネッ
   トワークの発信端末から着信端末へパケット・ディジタ
   ル情報を伝送する方法において、 前記発信端末から前記着信端末へのデータ経路の設定の
   要求に応答して、１つのデータ交換点内に前記データ経
   路のモード指示子を選択的に設定するステップと、 前記１つのデータ交換点における前記パケット・ディジ
   タル情報の受信に応答して、前記パケット・ディジタル
   情報を処理するために前記モード指示子によって識別さ
   れたプログラム・ステップの複数のシーケンスのうちの
   １つを実行するステップとを有することを特徴とする方
   法。
2. 【請求項２】前記パケット・ディジタル情報はアドレッ
   シング・データを含み、前記設定ステップは前記データ
   交換点の変換表の中に前記モード指示子を入れるステッ
   プを含み、前記実行ステップは前記モード指示子にアク
   セスするため前記変換表を用いて前記アドレッシング・
   データを変換するステップを含むことを特徴とする請求
   項１の方法。
3. 【請求項３】前記パケット・ディジタル情報は、パケッ
   ト層エンベロープとリンク層エンベロープとを有するデ
   ータ・フレームを含み、前記変換ステップは、前記リン
   ク層エンベロープから前記アドレッシング・データを抽
   出するステップを含むことを特徴とする請求項２の方
   法。
4. 【請求項４】前記変換ステップは、前記データ経路の次
   のデータ交換点へ前記データ・フレームを送るためのリ
   ンクの実アドレスを得るために、前記アドレッシング・
   データを変換するステップをさらに含むことを特徴とす
   る請求項３の方法。
5. 【請求項５】前記次のデータ交換点へ前記データ・フレ
   ームを送るに先立って、前記アドレッシング・データの
   代わりの出力データを得るために前記アドレッシング・
   データを変換するステップをさらに含むことを特徴とす
   る請求項４の方法。
6. 【請求項６】前記データ経路はノードを含み、ノードは
   複数のデータ交換点を含み、前記実行ステップは前記ノ
   ードの交換点間の前記データ・フレーム伝送のために内
   部アドレッシング・データを追加するステップを含み、 前記ノードからの前記データ・フレーム伝送に先立っ
   て、前記内部アドレッシング・データを削除するステッ
   プを含むことを特徴とする請求項３の方法。
7. 【請求項７】前記モード指示子の少なくとも１つの段階
   （instance）は、前記データ・フレームに対してフルリ
   ンク層およびフルパケット層の処理を行うプログラムを
   識別することを特徴とする請求項３の方法。
8. 【請求項８】前記制御ワードの少なくとも１つの段階
   は、前記データ・フレームに対してフルリンク層の処理
   を行い、パケット層の処理を行わないプログラムを識別
   することを特徴とする請求項３の方法。
9. 【請求項９】前記リンク層エンベロープは制御フィール
   ドを含み、かつ前記モード指示子の少なくとも１つの段
   階は、前記制御フィールドによって指示された処理を行
   わずに前記アドレッシング・データを得るべく前記変換
   を行うプログラムを識別することを特徴とする請求項３
   の方法。
10. 【請求項１０】データ交換手段（210−1,210−2,215−
    1,215−２）と、 発信端末（1,2,3,4）と着信端末（5,6）の間のデータ経
    路設定の要求に応答して、前記データ交換手段内に前記
    データ経路のモード指示子（601）を選択的に設定する
    手段（224）とを有し、 前記データ交換手段は、前記データ経路でのパケット・
    ディジタル情報の受信に応答して、前記パケット・ディ
    ジタル情報を処理するために前記モード指示子によって
    識別されたプログラム・ステップの複数のシーケンスの
    うちの１つを実行することを特徴とする、データ通信ネ
    ットワークにおけるパケット・ディジタル情報用交換ノ
    ード。
11. 【請求項１１】前記データ交換手段は、モード指示子を
    蓄える交換表（504）を含み、前記パケット・ディジタ
    ル情報はアドレッシング・データ（306,309,324,326）
    を含み、前記アドレッシング・データは前記変換表の中
    のモード指示子にアクセスするために前記データ交換手
    段の中で用いられることを特徴とする請求項10のノー
    ド。
12. 【請求項１２】前記パケット・ディジタル情報はパケッ
    ト層エンベロープおよびリンク層エンベロープの含むデ
    ータ・フレームを含み、前記リンク層エンベロープは前
    記アドレッシング・データを含むことを特徴とする請求
    項11のノード。
13. 【請求項１３】前記交換表は、前記データ・フレームを
    前記データ経路の他のデータ交換手段へ送るためのリン
    クの実アドレスをさらに含むことを特徴とする請求項12
    のノード。
14. 【請求項１４】前記交換表は、前記データ・フレームを
    他のデータ交換手段へ送る前に、前記データ・フレーム
    の中の前記アドレッシング・データに代わる他のアドレ
    ッシング・データをさらに含むことを特徴とする請求項
    13のノード。
15. 【請求項１５】複数の他のデータ交換手段をさらに含
    み、前記データ交換手段は前記他のデータ交換手段の１
    つへ前記データ・フレームを送るための内部アドレッシ
    ング・データを加え、かつ前記他のデータ交換手段の１
    つは、当該ノードを去るデータ・リンクへ前記データ・
    フレームを送る前に、前記内部アドレッシング・データ
    を削除することを特徴とする請求項12のノード。
16. 【請求項１６】前記モード指示子の少なくとも１つの段
    階は、前記データ・フレームに対するフルリンク層およ
    びフルパケット層の処理を行うプログラムを識別するこ
    とを特徴とする請求項12のノード。
17. 【請求項１７】前記モード指示子の少なくとも１つの段
    階は、前記データ・フレームに対してフルリンク層処理
    を行い、パケット層処理を行わないプログラムを識別す
    ることを特徴とする請求項12のノード。
18. 【請求項１８】前記リンク層エンベロープは制御フィー
    ルドを含み、かつ前記モード指示子の少なくとも１つの
    段階は、前記制御フィールドによって指示された処理を
    行わずに、前記出力データにアクセスするプログラムを
    識別することを特徴とする請求項12のノード。