JPH0831893B2 - 通信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信システム及び／あ
るいはネットワークに関し、特にデータ通信アーキテク
チャ及びプロトコルに関する。

【０００２】

【従来の技術】広域、都市間、及びローカルエリアネッ
トワークにおける伝送速度は、過去十年間においてＫｂ
ｐｓからＧｂｐｓへと６桁増加した。しかしながら、通
信プロセッサとして用いられる市販の処理装置の速度の
同一期間内における増加はわずかに２桁から３桁であ
る。

【０００３】加えて、データ通信アーキテクチャは、そ
のサービス及びプロトコルを垂直的な階層からなる階層
構造として形成してきた。通常、あるアーキテクチャに
おけるサービス及びプロトコルは、低レベル、すなわち
低層のサービス及びプロトコルと、高レベル、すなわち
高層のサービス及びプトロコルとに分類される。この層
分割は、機能複製を扱うための追加ソフトウエア処理及
びその結果形成される層間インターフェースに固有のオ
ーバーヘッドを必要とする。

【０００４】伝送速度と、データ通信アーキテクチャに
要求され追加処理を含めた処理速度との差は、データ通
信装置における所謂“ボルトネック”を生み出す。この
ボトルネックは、全ての通信において、ソフトウエアが
高レベルプロトコルを処理するために必要とする時間
が、それに対応して通信設備が必要とする時間より長い
がゆえに存在する。

【０００５】今日では、ネットワークの伝送速度とその
高レベル処理能力との間の不一致の程度が非常に大き
く、そのため、ネットワークに高速伝送設備を有するこ
との利点が、高レベル機能を処理するために必要な遅延
時間によって損なわれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来技術に係る高レベ
ルデータ通信プロトコルは柔軟性にかけていた。なぜな
らば、それらは特定の通信形式を伝送することが期待さ
れた特定のネットワーク形式に対して用いられるように
最適化されていたからである。前記従来技術に係るプロ
トコルは、固定された特性を有し、ユーザー要求の変更
及びネットワークパラメータの変化に適応することが不
可能であった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】従来技術に係るデータ通
信システムにおける前述の問題点は、本発明に係る新し
いデータ通信アーキテクチャによって克服される。

【０００８】本発明においては、ホストプロセッサシス
テムに対して提供される高レベル通信サービスが、パラ
レルに処理される独立した水平（等位）機能部の形で配
置され、前記ホストプロセッサシステムのアプリケーシ
ョン層に対してインターフェースされるとともに低レベ
ルネットワークプロトコル及びサービスの提供者に対し
てもインターフェースされる。

【０００９】特に、水平機能部間の条件依存性は、水平
機能部をホストプロセッサのアプリケーション層に対し
てインターフェースする所謂接続子によって解決され
る。

【００１０】さらに、通信システムの性能は、高レベル
サービスの提供に際してアーキテクチャ内で用いられる
高レベルプロトコルの適応指定を認めることによって高
められる。当該適応指定は、ユーザ要求の変更もしくは
ネットワークパラメータの変化に応答して開始される。
その後、パラメータによってプログラム可能であるよう
な前記等位機能部のパラメータに適切な値を選ぶことに
よって、高レベルプロトコル仕様（指定内容）が、得ら
れる。

【００１１】

【実施例】当業者には公知のことであるが、データ通信
アーキテクチャは、構造化されたサービスの組、及び通
信プロトコルからなる。ここで、通信プロトコルは、ホ
ストプロセッサシステム、すなわち、アプリケーション
を実行し、ネットワーク等の伝送媒体を介して遠隔地の
ホストプロセッサシステムと通信を行なうホストプロセ
ッサシステムに対して通信サービスを提供する。データ
とは、例えばユーザファイル、音声、映像その他のあら
ゆる形態の情報表現を意味している。

【００１２】通常、あるアーキテクチャにおけるこれら
のサービス及びプロトコルは、低レベル、すなわち低層
のサービス及びプロトコルと、高レベル、すなわち高層
のサービス及びプロトコルとに分類される。

【００１３】低レベルサービスは、国際標準化機構の開
放型システム間相互接続（ＩＳＯ／ＯＳＩ）基準モデル
のフィジカル層、データリンク層、及びネットワーク層
によって提供されるサービスとして当業者には公知のも
のである。

【００１４】また、高レベルサービスは、国際標準化機
構の開放型システム間相互接続（ＩＳＯ／ＯＳＩ）基準
モデルのトランスポート層、セッション層、プレゼンテ
ーション層、及びアプリケーション層によって提供され
るサービスとして、当業者には公知のものである。

【００１５】図１は、本発明に係る、水平配置（horizo
ntally Oriented）プロトコルストラクチャ（ＨＯＰ
Ｓ）として理解される独特のデータ通信アーキテクチャ
を示す、簡略化されたブロック図である。当該水平配置
プロトコルストラクチャアーキテクチャは、アプリケー
ション層１０１、通信インターフェース１０２、及びネ
ットワークアクセスコントロールユニット１０３に分割
されている。

【００１６】アプリケーション層１０１は、ホストプロ
セッサシステム１０４に常駐しているソフトウエアを含
む。このホストプロセッサシステム１０４は、ホストプ
ロセッサソフトウエアによって処理されるユーザアプリ
ケーションに通信機能を与える。

【００１７】通信インターフェース１０２は、後で説明
されるように、実際に通信要求を処理する専用のハード
ウエアによって実現される。

【００１８】ネットワークアクセルコントロールユニッ
ト１０３は、ネットワークから受信した情報を通信イン
ターフェース１０２に伝送する。以下、記述を明確にす
る目的で、当該受信された情報をパケットと仮称する
が、このことは、本発明の範疇を制限するものではな
い。

【００１９】また、ネットワークアクセスコントロール
ユニット１０３は、通信インターフェース１０２からネ
ットワーク（図示せず）へ情報を送信する。以下、送信
された情報もパケットと仮称されるが、このことも本発
明の範疇を制限するものではない。

【００２０】全ての低レベルサービス及びそれらを実現
するための処理は、ネットワークアクセスコントロール
ユニット１０３において実行される。

【００２１】本発明にしたがって、通信インターフェー
ス１０２は、独立した水平機能部１０５−１乃至１０５
−Ｎ、及び接続子１０６を有している。

【００２２】独立水平機能部１０５−１乃至１０５−Ｎ
は、ネットワークアクセスコントロールユニット１０３
からパケットを受信すると、受信したパケット内のデー
タをアプリケーション層１０１に転送するために必要な
全ての処理を、パラレルに且つ本発明にしたがって実行
する。そして、独立した水平機能部１０５間のあらゆる
依存性は、接続子１０６によって解決され、処理された
データはアプリケーション層１０１に転送される。

【００２３】アプリケーション層１０１によって遠隔地
に送信されるべきデータは、接続子１０６を介して独立
水平機能１０５−１乃至１０５−Ｎへ転送される。通
常、送信方向の場合には、接続子１０６はデータに対し
て何ら動作を行なわない。データは、独立水平機能部１
０５−１乃至１０５−Ｎの内の適切な機能部によってパ
ラレルに処理され、本実施例においてはパケットとして
形成され、ネットワークアクセスコントロールユニット
１０３に転送され、ネットワークに伝送される。

【００２４】本発明の先進性は、プロトコルの機能部
が、パラレルに実現可能な条件付きの独立水平機能部に
分割されることにある。

【００２５】図２には、本発明に係る水平配置プロトコ
ルストラクチャ（ＨＯＰＳ）のＩＳＯ／ＯＳＩ基準仕様
モデルに対する比較が示されている。

【００２６】図２からわかるように、水平配置プロトコ
ルストラクチャにおけるネットワークアクセスコントロ
ールユニット１０３は、機能的には、低層、すなわち、
ＩＳＯ／ＯＳＩモデルのフィジカル層２０１、データリ
ンク層２０２及びネットワーク層２０３に対応してい
る。水平配置プロトコルストラクチャにおけるネットワ
ークアクセスコントロールユニット１０３は、通信イン
ターフェース１０２に対して低レベルサービスを提供す
る。

【００２７】水平配置プロトコルストラクチャにおける
通信インターフェース１０２は、より高層の、すなわち
ＩＳＯ／ＯＳＩモデルのトランスポート層２０４、セッ
ション層２０５及びプレゼンテーション層２０６の機能
を実現する。

【００２８】ＩＳＯ／ＯＳＩモデルにおけるこれらの高
レベル層は、従来技術においてはホストプロセッサシス
テムのソフトウェアに基づくものであった。さらに、高
レベル層の各々は、ホストプロセッサシステムによって
連続的にシリアルに実行されていた。それゆえ、低レベ
ル層から受信したパケットを高レベル層が処理するのに
必要とされる時間は、高レベル層の各々に対する処理時
間の和であった。処理速度が伝送速度に対応していなか
ったので、これらの層のソフトウエアによる実現は、通
信プロセスにおけるボトルネックとなっていた。

【００２９】これに対して、本発明に係る水平配置プロ
トコルストラクチャにおける通信インターフェース１０
２は、特別な通信ハードウエアに基づくものである。

【００３０】さらに、独立水平機能部１０５−１乃至１
０５−Ｎがパラレルに実現されるので、ネットワークア
クセスコントロールユニット１０３から受信したパケッ
トを処理するために必要な時間が、独立水平機能部１０
５−１乃至１０５−Ｎを実行するために要する最大の消
費時間に対して低減され、接続子１０６が独立水平機能
１０５−１乃至１０５−Ｎの間のあらゆる依存性を解決
するために要する時間が短縮される。

【００３１】本発明に係る水平配置プロトコルストラク
チャアーキテクチャを実現する通信ハードウエアモデル
例が図３に示されている。

【００３２】当該図面には、ホストプロセッサシステム
３００が示されており、このシステム３００は、デュア
ルポートメモリ３０１、中央処理装置（ＣＰＵ）３０
２、インプット／アウトプット（Ｉ／Ｏ）部３０３及び
ホストバス３０４を有している。

【００３３】同図には、さらに、ネットワークインター
フェース３０５が示されており、このインターフェース
３０５は、メモリ３０１及びホストバス３０４に接続さ
れ、かつ、複数個の高速伝送リンク３０８を介してネッ
トワークアクセスコントロールユニット３０６に接続さ
れてネットワーク３０７と通信を行なう。ネットワーク
３０７は、例えば、遠隔地にあるホストプロセッサシス
テム（図示せず）とのインターフェースとして機能する
広域パケットネットワークである。

【００３４】ホストプロセッサシステム３００における
ソフトウエアは、アプリケーション層１０１（図１）及
びそのプロトコルを実現する。ここで、アプリケーショ
ン層１０１の一部は、通常、ホストプロセッサシステム
３００のオペレーティングシステムによって実現される
ことに留意されたい。

【００３５】ネットワーク３０５は、当該実施例におい
ては、ネットワークアクセスコントロールユニット３０
６をホストプロセッサシステム３００と相互接続し、本
発明に係る水平配置プロトコルストラクチャアーキテク
チャにおける通信インターフェース１０２（図１）の機
能を実現する。

【００３６】ネットワークインターフェース３０５は、
ホストプロセッサシステム３００宛のパケットを、ネッ
トワークアクセスコントロールユニット３０６を介して
ネットワーク３０７より受信し、ホストプロセッサシス
テム３００からの出力パケットを、ネットワークアクセ
スコントロールユニット３０６を介してネットワーク３
０７へ送出する。

【００３７】ここに示された通信アーキテクチャ及びハ
ードウエアモデルは、ホストプロセッサシステム３００
が時間のかかる通信処理に関わる時間を短縮する。この
短縮は、トランスポート及びプレゼンテーション動作、
セッション動作の処理において明白であり、通信インタ
ーフェース１０２（図１）とホストプロセッサシステム
３００のオペレーティングシステムとの間の通信におけ
るオーバーヘッドの減少においても明白である。

【００３８】また、ホストプロセッサシステム３００の
オペレーティングシステムのメモリからの情報を、ユー
ザアプリケーションのメモリ３０１へバッファしたりコ
ピーしたりすることが不要であるような水平配置プロト
コルストラクチャの実施例も実現可能である。

【００３９】ネットワークインターフェース３０５とし
て実現されている通信インターフェース１０２（図１）
は、アプリケーション層１０１に割り当てられたメモリ
３０１内のロケーションに対して、個々に直接データを
書き込んだり読み取ったりすることが可能である。この
直接書き込み・読み取りが可能であることは、ホストプ
ロセッサシステムがアプリケーション層１０１へのデー
タ転送に関わることを不要にする。

【００４０】この結果は、メモリ３０１がデュアルポー
トメモリである故に実現されるものである。デュアルポ
ートメモリユニットは公知である。

【００４１】当該実施例においては、パケットの再シー
ケンス化（resequencing）は、メモリ３０１内に位置す
るアプリケーション層１０１のメモリロケーションにお
いて直接実行される。

【００４２】通信プロセスの一部として、遠隔地にある
ホストプロセッサシステムのアプリケーション層は、パ
ケットシーケンスが完全にかつ所定の順序でアプリケー
ション層１０１に転送されなければならないこと、すな
わちパケットシーケンスがメッセージであること、を要
求することが可能である。

【００４３】この種のパケット転送が必要とされる場合
には、到来したパケットの各々は、そのシーケンス番号
に基づいてアプリケーション層１０１に割り当てられた
メモリ３０１内の適切なセクションに配置される。

【００４４】パケットがシーケンス番号順に到来しない
場合には、メモリギャップ、すなわちデータが書き込ま
れていないメモリロケーションが、当該シーケンスの一
部であって未だに到来していないパケットの到来に先ん
じて形成される。メモリギャップが形成されたシーケン
ス番号を有して到来したパケットからのデータは、当該
ギャップに対して割り当てられたメモリロケーションに
データを書き込むことによって配置される。

【００４５】シーケンスを形成している全てのパケット
が受信されて処理された場合には、全パケットシーケン
スのデータが利用可能であることが、アプリケーション
層１０１に対して通知される。そののち、アプリケーシ
ョン層１０１は、データをさらにコピーしたり移動させ
たりすることなく、当該データをいつでも検索すること
が可能となる。メッセージからのデータは、アプリケー
ション層１０１に対して割り当てられた一般に利用可能
な有効データとみなされる。

【００４６】また、受信されたパケットのシーケンス化
（シーケンシング）及び処理は、ハードウエアモデルに
よって実現されている水平機能部１０５−１乃至１０５
−Ｎ（図１）及び接続子１０６によって実行される。

【００４７】さらに、当該実施例において、通信インタ
ーフェース１０２は、メモリ３０１を介して、ホストプ
ロセッサシステム３００のオペレーティングシステムス
ケジューラ及びモニタテーブルをアクセスする。これら
のスケジューラ及びモニタテーブルは、通信インターフ
ェース１０２によって、有効なデータユニット、すなわ
ちメッセージ、の受信を示すために直接アジャストでき
る。

【００４８】さらに、これらのスケジューラ及びモニタ
テーブルは、通信インターフェース１０２によって、通
信サービス要求の存在、もしくは伝送されるべきデータ
の利用可能性及びメモリ３０１内のロケーションを決定
するために用いられる。そののち、通信インターフェー
ス１０２は、ホストプロセッサシステム３００の関与な
く、通信を実現するための適切な動作を行なう。

【００４９】ホストプロセッサシステム３００のスケジ
ューラが呼び出されると、通信インターフェース１０２
は前期スケジューラ及びモニタテーブルを参照すること
によって、ペンディング状態にある通信プロセスのステ
ータスをチェックする。ページングが発生している場合
には、通信インターフェース１０２はその情報を得て、
正確なアドレッシングを維持する。

【００５０】図４には、本発明に係る水平配置プロトコ
ルストラクチャの受信部の実施例において重要な通信イ
ンターフェース１０２の、種々のセクション間の情報の
流れを示す簡略化されたブロック図が示されている。

【００５１】ネットワークアクセスコントロールユニッ
ト１０３から受信されたパケットは、処理の間ストアし
ておく目的でインプットバッファ４０１に配置される。
その後、当該パケットは、本実施例においては、独立水
平機能エラー検出部４０２、フローコントロール部４０
３、コンジェスチョンコントロール部４０４、再伝送部
４０５、プレゼンテーション部４０６、コネクションオ
プション４０７、セッションマネージメント部４０８、
及びアドレッシング部４１０、によってパラレルに処理
される。

【００５２】これらの独立水平機能部は、本実施例で実
現されている、独立水平機能部１０５−１乃至１０５−
Ｎの詳細なバージョンの一例である。

【００５３】独立水平機能エラー検出部４０２、フロー
コントロール部４０３、コンジェスチョンコントロール
部４０４、再伝送部４０５、及びセッションマネージメ
ント部４０８によって抽出された情報は、双方向チャン
ネル４１５を介してＨＯＰＳコントローラ４１４へ通信
される。この情報は、水平配置プロトコルストラクチャ
の送信側の動作をアジャストするために処理される。こ
の種の処理は、エラー検出用ポリノミアル（多項式）と
伝送ウインドウ値の変更、パケットの再伝送、及びパケ
ット伝送の一時的な中断を含みうるが、それのみに限定
されているわけではない。

【００５４】実際の情報処理及び送信側への情報の転送
はＨＯＰＳコントローラ４１４によってなされるが、こ
こでは、情報及び機能の流れを明らかにする目的で、独
立水平機能エラー検出部４０２、フローコントロール部
４０３、コンジェスチョンコントロール部４０４、再伝
送部４０５及びセッションマネージメント部４０８は、
送信セクション４１１によって表現されているところ
の、それぞれに対応する送信部分に接続されているもの
と概念化しておく。独立水平機能部のストラクチャの実
際の二重性は、後で図９に関連してさらに規定される。

【００５５】コネクションオプション４０７及びセッシ
ョマネージメント部４０８によって抽出された情報は、
フローテーブル（ＴＯＦ）４１２を更新するために送出
される。フローテーブル４１２は、ネットワークインタ
ーフェース３０５内で維持されているデータストラクチ
ャであり、実際にはＨＯＰＳコントローラ４１４内に常
駐し、現存の通信接続を追跡する。ＨＯＰＳコントロー
ラ４１４は、実際には、独立水平機能部と双方向チャネ
ル４１５を介して通信する。フローテーブル（ＴＯＦ）
４１２は、ＨＯＰＳコントローラ４１４から分離して示
されているが、これも説明を分かりやすくするためであ
る。

【００５６】独立水平機能エラーコントロール部（検出
部）４０２、プレゼンテーション部４０６、シーケンシ
ング部４０９及びアドレッシング部４１０から抽出され
た情報は、接続子４１３に渡される。接続子４１３は、
与えられた情報内に存在するあらゆる条件依存性を解決
し、その結果得られた情報をアプリケーション層１０１
へ供給する。

【００５７】機能部間の条件依存性は、第一の機能部の
実行結果、例えば出力、が、第二の機能部の実行結果に
依存するような状態である。第二の機能部の結果を得る
ために必要な値が仮定された場合には、第一の機能部の
実行が第二の機能部の実行とパラレルに行なわれる。そ
ののち、接続子が、仮定された値を、第二の機能部の実
行により得られ実際の値と比較する。第一の機能部の実
行結果として、仮定された値が第二の機能部の実行によ
り得られた実際の値と等しくなるような第一の機能部の
結果が、接続子によって選択される。仮定された値のい
ずれもが第二の機能部の実際の結果に一致しない場合に
は、第一の機能部の実行結果の全てが破棄される。

【００５８】あるいは、条件依存性は、第一の機能部の
うちの第二の機能部に依存しない部分の結果を計算し、
第一の機能部に必要な計算の残りの部分を解決するため
に第二の機能部の結果を用いることによって解決され得
る。この場合には、計算の残りの部分は接続子４１３に
よって実行される。

【００５９】記述を簡潔明瞭にするために、本発明にし
たがって、条件依存性を解決するために接続子を用いた
通信インターフェースの動作例が、図５及び図６に示さ
れている。

【００６０】図５には、接続子５０１、二組の独立水平
機能部、すなわちプレゼンテーション部５０２及びシー
ケンシング部５０３、及び入力バッファ５０４を有する
最小機能通信インターフェースの受信セクションの代表
例を表わすブロック図が示されている。

【００６１】接続子５０１は、アプリケーション層５０
５へのインターフェースとして機能する。プレゼンテー
ション部５０２のタスクは、地域内ホストプロセッサシ
ステム３００（図３）上のアプリケーション層５０５
と、このアプリケーション層５０５が通信を行なう対象
であるところの、遠隔地にあるホストプロセッサシステ
ムにおけるアプリケーション層との間のフォーマット及
びデータ表現におけるあらゆる差異を解決することであ
る。このことは、例えば、暗号形式で受信されたデータ
の復号化（decryption）を含んでいる。そののち、デー
タはアプリケーション層５０１に提供されるように準備
される。

【００６２】シーケンシング部５０３のタスクは、パケ
ットが有効なシーケンス番号を有しているか、二重のシ
ーケンス番号を割り当てられたパケットが存在しない
か、をチェックすることを含んでいる。二重のもしくは
無効なシーケンス番号を有するパケット内のデータは破
棄されなければならない。

【００６３】プレゼンテーション部５０２及びシーケン
シング部５０３がパラレルに実行されるために、一定の
場合、すなわち、プレゼンテーション部５０２がパケッ
トからのデータを（アプリケーション層５０５が要求す
るフォーマットで）アプリケーション層５０５へ提供し
ようとし、かつ、シーケンシング５０３が当該パケット
は二重でありそのデータは破棄されなければならないと
決定した場合に、これらの間に条件依存性が発生する。

【００６４】従って、プレゼンテーション部５０２から
実際にアプリケーション層５０５へ提供される結果は、
シーケンシング部５０３に完全に依存する。データ及び
当該データが破棄されるべきか否かを表わす指示の双方
は、接続子５０１へ転送され、接続子５０１は、以下に
示されているように条件依存性を解決する。

【００６５】図６は、本発明にしたがう、上述の条件依
存性の接続子５０１による解決を含む、図５の通信イン
ターフェースによって実行される動作シーケンスを流れ
図の形で示した図である。

【００６６】当該シーケンスは、ステップ６０１より開
始される。その後、ステップ６０２において、通信イン
ターフェースは新たなパケットの到来を待つ。新たなパ
ケットを受信すると、ステップ６０３−１及び６０３−
２がパラレルに実行される。

【００６７】ステップ６０３−１は、パケットが二重か
どうかをチェックするシーケンシング機能部の動作であ
る。ステップ６０３−２は、プレゼンテーション機能部
であり、ここでは、パケットに含まれていたデータが処
理され、アプリケーション層５０１（図５）によって要
求されるフォーマットに配置される。

【００６８】シーケンシング部５０３が当該パケットが
二重であるか否か、すなわち当該パケットが受け入れら
れるべきか否かを決定した後、シーケンシング部５０３
はその決定を接続子５０１に伝送する。接続子５０１
は、プレゼンテーション５０２からの、前記パケットに
含まれていたアプリケーション層５０５宛のデータも受
信する。

【００６９】接続子５０１の動作は、条件付分岐点６０
４（図６）より開始され、ここにおいては、ステップ６
０３−１において二重パケットがシーケンシング部５０
３によって検出されたか否かが決定される。ステップ６
０４における結果がＹＥＳの場合には、当該パケットか
らのデータはアプリケーション層５０５には伝送され
ず、制御はステップ６０２に戻って新たなパケットの到
来を待つことになる。

【００７０】ステップ６０４における結果がＮＯである
場合には、ステップ６０５において、プレゼンテーショ
ン５０２から受信されたデータ、すなわちステップ６０
３−２におけるプレゼンテーション機能部の実行により
得られたデータが、接続子５０１によってアプリケーシ
ョン層５０５に伝送される。そののち、制御はステップ
６０２に戻って新たなパケットの到来を待つことにな
る。

【００７１】本発明に係る水平配置プロトコルストラク
チャは、多様なネットワークの組を介しての多様なアプ
リケーション層への通信をサポートするように企図され
ている。それゆえ、単一のプロトコルでは最適の性能を
与えることができない。

【００７２】例えば、パケットを不適切に受信した場合
のパケットの再伝送に対するスキームは、プロトコルに
よって決定される。用いられるべき最適の再伝送スキー
ムは、ネットワークの質に依存する。選択パケット再伝
送は、平均ビットエラー率が高いネットワークに適して
おり、また、非常に信頼性の高いネットワーク伝送環境
においては元に戻って最後のＮ個分のパケットを再伝送
する方法が有利である。

【００７３】さらに、プロトコルに対する要求は、時間
とともに変化し、かつ、サブネット毎に変化する。（サ
ブネットとは、通信ネットワークの一部であるノード、
回線、及びインターフェースの組である。）例えば、コ
ンジェスチョンが増加することによって再伝送ポリシー
が変化したり、必要とされるエラー制御機構がサブネッ
ト毎に異なったりする。

【００７４】それゆえ、本発明にしたがって、水平配置
プロトコルストラクチャは、実際に用いられるプロトコ
ルの適応仕様を組み込んでいる。通信インターフェース
１０２は、ユーザ要求、ネットワーク伝送条件及び仕様
に関する情報を、ＨＯＰＳコントローラ４１４（図４）
を介して受信し、用いられるべき最適プロトコルを指定
する。

【００７５】本具体例における独立水平機能部４０２乃
至４１０は、パラメータによってプログラム可能であ
り、ＨＯＰＳコントローラ４１４から双方向チャネル４
１５を介したパラメータを受信することが可能となって
いる。ここで、図１に示されていたように、Ｎ個の水平
機能部が存在し得ることに留意されたい。よって、プロ
トコルは、独立水平機能部４０２乃至４１０において用
いられるパラメータの値を決定することによって指定さ
れる。パラメータの値、従ってプロトコルそのものは、
ＨＯＰＳコントローラ４１４によって変更され更新され
る。

【００７６】パラメータを規定することに加えて、ＨＯ
ＰＳコントローラ４１４は、双方向チャネル４１５を介
して独立水平機能部と情報を交換する。チャネル４１５
は、独立水平機能部からＨＯＰＳコントローラ４１４へ
ステータス情報を伝送し、ＨＯＰＳコントローラ４１４
から独立水平機能部へ制御情報を伝送する。ＨＯＰＳコ
ントローラ４１４によって受信された情報は、このコン
トローラ４１４によって使用され、プロトコルを指定す
るために用いられる値が決定される。

【００７７】説明を簡潔明瞭にするために、図７は、Ｈ
ＯＰＳコントローラ４１４によってエラー検出プロトコ
ルを規定るために用いられる決定メカニズムの例を、流
れ図によって示している。

【００７８】この実施例においては、各々のパケット
は、パケットのデータ部におけるエラーを検出するため
に、ポリノミアルに基づく循環冗長性チェックを用いて
いる。用いられるべき適切なポリノミアルは、エラー統
計に依存する。用いられるべきポリノミアルは、有効な
通信が行なわれるために、地域内ホストプロセッサシス
テム及び遠隔地にあるホストプロセッサシステムの双方
によって承認されたものでなければならない。よって、
本実施例においては、適切なポリノミアルを決定するこ
とが、エラープロトコルを決定する。

【００７９】本実施例において、エラープロトコルを決
定するパラメータは、ＥＲＲＰＡＲＡＭと呼称される。
ＥＲＲＰＡＲＡＭには、１もしくは２の値が割り当てら
れる。ＥＲＲＰＡＲＡＭに割り当てられた１という値
は、より高度化されたエラープロトコルを規定し、ＥＲ
ＲＰＡＲＡＭに割り当てられた２という値は、後で訂正
されるように、あまり高度化されていないエラープロト
コルを指定する。

【００８０】図７において、シーケンスは、ステップ７
０１より通信起動に入り、エラー統計の初期化が行なわ
れる。そののち、システムは、ステップ７０２におい
て、新たなパケットの到来を待つ。新たなパケットが到
来すると、制御はステップ７０３及び７０４にパラレル
に移行する。

【００８１】ステップ７０３においては、ＨＯＰＳコン
トローラ４１４がエラー統計を検索する。本実施例にお
いては、エラー統計はエラー分布の時間平均である。こ
れは、ＨＯＰＳコントローラ４１４（図４）によって維
持される。同時に、ステップ７０４においては、エラー
統計が、独立水平機能情報検出部４０２からの現時点で
の到来パケットにおけるエラーに関する情報に基づいて
更新される。

【００８２】次に、条件付分岐点７０５において、エラ
ー統計がＴＨＲＥＳＨＯＬＤより大きいか否かがテスト
される。本実施例においては、ＴＨＲＥＳＨＯＬＤは、
エラーとともに受信されたパケットの所定のパーセンテ
ージを表わす値である。

【００８３】ステップ７０５におけるテスト結果がＹＥ
Ｓである場合には、制御はステップ７０６に移行してＨ
ＯＰＳコントローラ４１４がエラープロトコルを指定す
る。この指定は、ＥＲＲＰＡＲＡＭの値を１にセットし
てこの値を双方向チャネル４１５のうちの適切なものを
介してエラー検出機能部（図９）の送信セクションへ通
信することによりなされる。

【００８４】エラー検出機能部は、ＥＲＲＰＡＲＡＭの
新しい値の受信に応じて、２つの所定のポリノミアルの
うちのより高度化されたポリノミアルをエラー検出コー
ド、すなわち循環冗長性チェック、の計算のために用い
るようになる。この種のポリノミアル、エラー検出法、
及びそれらに関連した高度化は、当業者には公知であ
る。そののち、制御はステップ７０２に戻って新たなパ
ケットの到来を待つことになる。

【００８５】ステップ７０５におけるテスト結果がＮＯ
である場合には、ステップ７０７において、ＨＯＰＳコ
ントローラ４１４がエラープロトコルを指定する。この
場合も、指定はＥＲＲＰＡＲＡＭの値を設定することに
よりなされる。この場合にはＥＲＲＰＡＲＡＭの値が２
にセットされ、その値が双方向チャネル４１５のうちの
適切なチャネルを介してエラー検出機能部（図９）の送
信セクションへ通信される。

【００８６】エラー検出機能部は、ＥＲＲＰＡＲＡＭの
新しい値の受信に応じて、ポリノミアルの組の内の所定
のより高度化されていないポリノミアルをエラー検出コ
ードに用いる。この種のポリノミアル、エラー検出法、
及びそれらに関連した高度化も、当業者には公知であ
る。そののち、制御はステップ７０２に戻って新たなパ
ケットの到来を待つことになる。

【００８７】既に述べられているように、用いられるべ
きポリノミアルは、有効な通信が行なわれるために、地
域内ホストプロセッサシステム及び遠隔地にあるホスト
プロセッサシステムの双方によって承認されたものでな
ければならない。よって、本実施例においては、エラー
プロトコルに対するパラメータの値が、適切なポリノミ
アルを決定することによって指定される。

【００８８】指定されたプロトコルにおけるパラメータ
の現時点での値は、ネットワーク全体に通信される。こ
のパラメータの通信は、図８に示されているパケットフ
ォーマット例における特別のオプションフィールド８０
１を用いてなされる。本実施例においては、パケットフ
ォーマットは２種の循環冗長性チェック（ＣＲＣ）を有
している。

【００８９】第一の循環冗長性チェックヘッダＣＲＣ８
０２は、ヘッダフィールド８０３に含まれる情報のみに
基づいて計算される。第二の循環冗長性チェックデータ
ＣＲＣ８０４は、データフィールド８０５に含まれる情
報のみに基づいて計算される。循環冗長性チェックと
は、既に述べられているように、指定されたポリノミア
ルに基づいたエラーチェック・修正コードである。

【００９０】ここで、本実施例においては、図７に示さ
れているＨＯＰＳコントローラ４１４の、循環冗長性チ
ェックを計算するために用いられる特定のポリノミアル
の決定に関する動作は、データフィールド８０５に関す
るデータＣＲＣ８０４に対してのみ適用されることに留
意されたい。遠隔地におけるヘッダ８０３の有効性の決
定は、ヘッダＣＲＣ８０２の計算に関する単一の所定の
ポリノミアルに基づいている（なぜならヘッダは通常短
かいため、複雑なポリノミアルを用いる必要はないから
である）。

【００９１】図８のパケットフォーマット例は、エラー
検出４０２によるパケット受信に際して調べられるエラ
ー制御フィールド８０６を有している。このフィールド
の調査の結果、当該パケットにおけるデータに対する循
環冗長性チェックを計算するために用いられるべきポリ
ノミアルが決定される。もしくは、機能部のパラメータ
の値をネットワーク全体に通信する目的で特別のパケッ
トが送出される。

【００９２】図９に示されているのは、通信インターフ
ェース１０２の送信及び受信部の双方である。この図に
よって既に記述されている種々のエレメントの相互接続
及び統合の様子があきらかとなる。

【００９３】この図９では、既に言及されているよう
に、フローテーブルが実際にはＨＯＰＳコントローラに
おいて保守されていることが示されている。さらに、既
に記述されているように、送信方向において接続子は一
般にはなんら機能を実行せず、よって図示されていな
い。独立水平機能部の送信及び受信部が対称的である様
子が示されている。

【００９４】各々の機能部は、受信部に関しては付加符
号“Ｒ”と共に、また及び送信部に対しては付加符号
“Ｔ”と共に、図４において割り当てられた番号と同一
の番号で示されている。ここで、図９が本発明の特別の
実施例を示すわけではなく、かつ、本発明の範疇を制限
するものでもないことに留意されたい。

【００９５】さらに、エラー修正機能がエラーコントロ
ールユニット９０１に実現されている。このエラー修正
は、“飛行中に”、すなわち、パケットがネットワーク
アクセスコントロール１０３から入力バッファ４０１へ
伝送されるのと同時になされる。そののち、修正不能な
あらゆるエラーが、独立水平機能エラー検出部４０２に
よって検出される。ＨＯＰＳコントローラ４１４は、独
立水平機能部に対するのと同様に、双方向チャネル４１
５の一方を介してエラーコントロールユニット９０１と
通信する。

【００９６】上記の説明は，本発明の一実施例に関する
もので，この分野の当業者であれば，本発明の種々の変
形例が考え得るが，それらはいずれも本発明の技術的範
囲に包含される。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ホストプロセッサシステムに対して提供される高レベル
通信サービスを、パラレルに処理される独立した水平機
能部の形で配置し、前記ホストプロセッサシステムのア
プリケーション層に対してインターフェースすると共
に、低レベルネットワークプロトコル及びサービスの提
供者に対してもインターフェースし、且つ、水平機能部
間の条件依存性を、接続子、すなわち、水平機能部をホ
ストプロセッサのアプリケーション層に対してインター
フェースする接続子によって解決するという構成である
ため、従来技術においては固定された特性を有していた
高レベルプロトコルの柔軟性を格段に向上することがで
き、ユーザ要求の変更及びネットワークパラメータの変
化に適応可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水平配置プロトコルストラクチャ
（ＨＯＰＳ）のアーキテクチャを示す簡略化したブロッ
ク図。

【図２】ＩＳＯ／ＯＳＩリファレンスモデルと本発明に
係る水平配置プロトコルストラクチャとの間の比較を示
す簡略化したブロック図。

【図３】本発明に係る、ネットワークを介して通信する
ホストプロセッサのハードウエアモデルを示す簡略化し
たブロック図。

【図４】本発明に係る水平配置プロトコルストラクチャ
の受信部の具体的実施例として示されている、通信イン
ターフェース１０２（図１）の水平機能１０５を実現す
る種々のエレメント間の情報の流れを示す簡略化したブ
ロック図。

【図５】最小機能通信インターフェースの受信部の実施
例を示す図。

【図６】本発明に係る、条件依存性の接続子による解決
を含む、図５の通信インターフェースによって実行され
るオペレーションシーケンスを示す流れ図。

【図７】図４のＨＯＰＳコントローラによってエラー制
御プロトコルを規定するために用いられる決定機構例を
示す流れ図。

【図８】本発明に係るパケットフォーマットを示す図。

【図９】通信インターフェース１０２の実施例における
送信及び受信部の双方を示す図。 １０１ アプリケーション層 １０２ 通信インタフェース １０３ ネットワークアクセスコントロール １０４ ホストプロセツサシステム １０５ 機能 １０６ 接続子 ２０１ フィジカル ２０２ データ回線 ２０３ ネットワーク ２０４ トランスポート ２０５ セッション ２０６ プレゼンテーション ２０７ アプリケーション ３０１ メモリ ３０２ ＣＰＵ ３０３ 入力・出力装置 ３０４ ホストバス ３０５ ネットワークインタフェース ３０６ ネットワークアクセスコントロール ３０７ 広域・都市間・地域内エリアネットワーク

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ネットワーク（３０７）とインターフェー
   スする低レベルサービスと、ホストプロセッサ（１０
   ４）のアプリケーション層（１０１）との間の高レベル
   非アプリケーション層サービスを提供する通信装置にお
   いて、 複数個の高レベル通信サービスを提供する複数個の独立
   して並列に水平配置された機能手段（１０５）と、 前記複数個の独立して並列に水平配置された機能手段
   （１０５）を前記低レベルサービスに対してインターフ
   ェースする手段（１０３）と、 前記複数個の独立して並列に水平配置された機能手段
   （１０５）を前記アプリケーション層（１０１）サービ
   スに対してインターフェースする手段（１０６）と、 からなることを特徴とする通信装置。
2. 【請求項２】前記アプリケーション層へのインターフェ
   ースをする前記手段（１０６）が、前記複数個の独立し
   て並列に水平配置された機能手段間の依存性を解決する
   手段を有する ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 【請求項３】前記複数個の独立して並列に水平配置され
   た機能手段（１０５）の各々が、受信手段及びパラメー
   タ方式のプログラミングに応答する手段を有する ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
4. 【請求項４】前記ホストプロセッサの前記高レベルサー
   ビス手段と、前記ネットワークに接続された別のホスト
   プロセッサの高レベルサービス提供手段との間の通信に
   用いられる実際の高レベルプロトコルを適応指定する手
   段（４１４）を有する ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
5. 【請求項５】前記実際に用いられる高レベルプロトコル
   を適応指定する前記手段（４１４）が、ユーザ要求の変
   更の決定に応答して実際のプロトコルを決定する ことを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
6. 【請求項６】前記実際に用いられる高レベルプロトコル
   を適応指定する前記手段（４１４）が、ネットワーク伝
   送条件の変化に応答して実際のプロトコルを決定する ことを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
7. 【請求項７】前記ホストプロセッサの前記高レベルサー
   ビス手段と、前記ネットワークに接続された別のホスト
   プロセッサの高レベルサービス提供手段との間の前記指
   定されたプロトコルの指定内容（ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔ
   ｉｏｎ）を通信する手段（４１１）を有する ことを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
8. 【請求項８】前記規定されたプロトコルの１部の指定内
   容の表現を含む特別のパケットを生成して送信する手段
   と、 当該特別のパケットを前記ネットワークに対してインタ
   ーフェースする手段と を更に有することを特徴とする請求項４に記載の通信装
   置。
9. 【請求項９】パケットのヘッダに包含されるべき特別の
   オプションフィールド（８０１）を生成する手段を有
   し、前記特別のオプションフィールドは、前記規定され
   たプロトコルの１部の指定内容を表わす表現を含み、さ
   らに、前記生成されたオプションフィールドを前記パケ
   ットヘッダ（８０３）に挿入する手段を有する ことを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
10. 【請求項１０】前記複数個の独立して並列に水平配置さ
    れた機能手段（１０５）の各々が、受信手段及びパラメ
    ータ方式のプログラミングに応答する手段を有し、 前記高レベルプロトコルを適応指定する前記手段（４１
    ４）が、前記独立して並列に水平配置された機能手段
    （１０５）によって用いられるパラメータの値を選択す
    る手段を有する ことを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
11. 【請求項１１】前記指定されたプロトコルの１部の指定
    内容の表現を含む特別のパケットを受信する手段と、 当該受信された表現に応答して、前記独立して並列に水
    平配置された機能手段（１０５）によって用いられるパ
    ラメータの値を変更する手段と を更に有することを特徴とする請求項４に記載の通信装
    置。