JPS59200554A

JPS59200554A - 複数個のデバイスの内の１つをエネイブルする装置

Info

Publication number: JPS59200554A
Application number: JP59073118A
Authority: JP
Inventors: アンソニ−・アカンポラ; マイケル・ジエ−ン・ルツチイ; チヤン・デイヴイツド・ツアオ
Original assignee: American Telephone and Telegraph Co Inc; AT&T Corp
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1983-04-14
Filing date: 1984-04-13
Publication date: 1984-11-13
Also published as: EP0122765A2; EP0122765B1; US4593282A; DE3473544D1; CA1220577A; EP0122765A3; JPH0557787B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】相互接続された一連のデバイスの間でデータ、音声およ
びグラフィック情報を伝送する装置および技法に関し、
細目的にはローカル・エリア・ネットワークと呼ばれる
システムに適用される共通直列データ・バス上に同期ト
ラフィックと非同期トラフィックを統合して乗せるネッ
トワーク・プロトコルに関する。

ローカル・エリア・ネットワーク（　ＬＡＮ　）はホス
ト計算機、データ端末、ファクシミリ・スキャナおよび
電話機の如き広い範囲のデータ、音声およびグラフィッ
ク情報源の間で広帯域通信を提供することを目的とした
データ通信ネットワークである。通常このようなネット
ワークの地理的範囲は１つのビルあるいは１つのキャン
バスに制限されており、デバイス間で広帯域（１〜ｉ−
　０　０　Ｍｂ／ｓ）の通信を行うためには安価な伝送
媒体を必要とする。

多くの人［Ｔ，ＡＮが将来のオフィスおよび工場の自１
助化に対する通信のバックポーンを提供するものと信じ
ている。

ｆｉ近１０年にわたってＬＡＮに対し多数のアーキテク
チュアが提案されて来ているが、最も一般的なものは放
送バスおよびリングであるが、夫々多数の変形が存在す
る。周囲のアーキテクチュアに関してはディー・ディー
・クラーク、ケー・ティー・ホブラン、ディー・ビー・
リードの〃ローカル・エリア・ネットワーク入門″、プ
ロシーディングズ・オブ・ザ・アイ・イー・イー・イー
、第６６巻、頁１４９７〜１５１７、１９７８年１１月
およびシー・トロツバの“ローカル・コンピュータ・ネ
ットワーク・テクノロジ〃、アカデミツク・プレス、に
ューヨーク州）、１９８１年に述べられている。

放送バスおよびリングのいずれのアーキテクチュアにお
いても、種々のデバイスと共通の伝送媒体の間の必要な
インタフェースを提供する電子装置は分散配置されてい
る。そのため、バス寸たはリング・インタフェース・ユ
ニットは典型例では各デバイスと伝送媒体の間に介在さ
れており、このユニットはまた伝送媒体に対するアクセ
スを制御し、ネットワークに接続された種々のデバイス
の間のコンテンションを解決する機能を有している。

一般に、ローカル・エリア・ネットワークの伝送媒体は
多数のデバイス（でより時分割使用されている。ある場
合には一連のフレーム中のタイムスロットは割当てられ
たプライオリティ・コードに基づいて特定のデバイスに
割当てられる。伝送される情報はパケット化、即ちパケ
ットに分割され、各パケットは発信アドレスデータ、着
信アドレス・データおよびプライオリティ情報を含んで
いる。この場合、デバイスの出力、ビジー／アイドル状
態、あるいは他の要因の性質に依存しである型のデバイ
スに一定の高いプライオリティを割当てることが望まし
いことがある。あるいは、（１１）以前にタイムスロットの制御を得ることに失敗したデバ
イスに一時的に高いプライオリティを与えて他のデバイ
スがバス（でアクセスする前にアクセスすることを保証
することが出来る。

バス・アクセス・プロトコルは制限された通信ネットワ
ーク資源の効率のよい公平な割当てをすることが重要で
あるので、多大の研究と努力がリングおよびバスの両方
のアーキテクチュアの設計に対して行われている。現在
前述のクラーク等およびドロッパの参考文献で述べられ
ている２つの最も一般的な技法はバス・システムでは衝
突検出を行うキャリア検出多重アクセス（ＣＳＭＡ／Ｃ
Ｄ　）とリング・システムでは“トークン・パッシング
である。いずれの方式も十分に解析、比較されている。

（これに関してはダブリュー・パックスの“ローカル・
エリア・サブネットワーク：特性比較“、アイ・イー・
イー・イー・トランズアクションズ・オン・コミュニケ
ーショ（１２）ンズ、第ＣＯＭ−２９巻、頁１４６５−１４．７３．１
９８１年１０月およびイー・アーサーズ等の“トラフィ
ック処理特性委員会報告″、ローカル・エリア・ネット
ワーク標準に対するアイ・イー・イー・イー・プロジェ
クト８０２の作業草稿、１９８２年６月を参照されたい
。）ソノ結果、Ｃ８ＭＡ／ＣＤはバス長あるいは伝送速
度が増加するか、またはメッセージ長が減少すると効率
が落ちることが分っている。トークン・パッシングの場
合には、リング・レイテンシー（待ち時間）（これはよ
り多くのインタフェース・ユニットが通信媒体に付加さ
れたときに増える）が増加すると効率が低下することが
知られている。この場合効率はチャネルのスループット
、ビジー期間中における衝突およびチャネル・アイドル
状態の生起回数およびバスに接続されたデバイス間で送
信される有用なデータにプライオリティおよび制御情報
を含めるためのオーバヘッドの如き他のファクタを含め
て考えている。

前述のファクタに加えて、ＬＡＮの動作は送信すべき情
報を持ったデバイスが実際に所定のタイムスロットに対
するアクセスを獲得する際に生じる不確定さによって引
き起される情報の発信源と着信地間の伝送システムで導
入される遅延によって大きな影響を受ける。

更に詳細に述べると、各端末、即ちデバイスが該デバイ
スによって要求されるタイムスロットに対するアクセス
が保証されており、所定のデバイスで発生される情報の
相続くパケットの間の時間間隔が一定であると、デバイ
ス間に提供される伝送サービスは同期的であるようにみ
える。ところが種々のデバイスによるデータ・バスのコ
ンテンションにより情報のパケットのあるものが異なる
時間遅延されると、その結果として得られるデバイス間
の伝送サービスは非同期的となる。これは特にディジタ
ル化音声およびファクシミリ伝送で重大な問題を引き起
す。

コンテンションのあるデータ・バスの非同期的性質によ
って引き起されるパケットの到着時間間隔の変動を平滑
化するために幾つかの異なる技法が開発されている。最
も一般的な技法は着信地で大きなバッファを使用して情
報の最初のパケットを受信デバイスに転送する前に一定
時間遅延させることである。この平滑化技法は１より小
さいある確率で２つのデバイス間の同期伝送を保証する
。この確率は情報の最初のパケットの遅延を増加させる
ことにより１に近づけることが出来る。しかし、この最
初のパケットの遅延時間を増加させるには着信地のバッ
ファの大きさもそれに応じて増加させる必要がある。更
に、受信デバイスに転送する前にメツセージ全体を着信
地でバッファ記憶することは音声やインタラクティブ・
データの如きリアル・タイム・トラフィックでは出来な
いし、着信地のバッファの大きさは応用用途（で応じて
変える必要がある。

前述のバス・フンテンション法に固有の時（１５）間遅延制限のために、ＬＡＮシステムは典型例では非同
期サービス（コンピュータ通信は非同期サービスで十分
である）の提供に制限されていた。音声およびグラフィ
ック通信によって要求される同期サービスは従来パケッ
ト交換によるローカル・エリア・ネットワーク環境で実
現するには適しておらず、従って同期サービスは専用線
または回線交換通信に限られていた。

従って、本発明の広義の目的は一連の異なった型のデバ
イスを相互接続するタイムスロットを有するプライオリ
ティ・コンテンション・データ・バス上で同期トラフィ
ックと非同期トラフィックを混在させる簡単で有効な技
法と装置を提供することである。詳細に述べると、継続
中の同期通信に対しプライオリティを与え、各々の接続
されたデバイスの異なる要求全考慮に入れ、ローカル・
エリア・ネットワーク伝送媒体によって提供される通信
資源を有効に利用するコンテンション技法（１６）を提供するのが本発明の１つの目的である３゜本発明の
原理に従い、前述の目的は関連するバス・インタフェー
ス・ユニット（ＢＩＵ　）を介してタイムスロットを有
するプライオリティ・コンテンション・データ・バスに
接続されたデバイスで発生された各々の情報パケットに
融通性のあるプライオリティ・ワードを割当てる効率の
良いバス・コンテンション・メカニズムによって実現さ
れる。プライオリティ・ワードは２つの部分を有してい
る。即ちプライオリティ・コードを規定する１つ゛また
はそれ以上の初期プライオリティ・ビットとそれに続く
各ＢＩＵに固有の２進数である。

プライオリティ・ワードの第２の部分は例えばＢＩＵの
アドレス（以下ではモジュール番号と呼ぶ）であってよ
い。バス上の時間は一連の連続したフレームに分割され
、各フレームはタイムスロットを整数個含む周期的な時
間期間として定義され、従って各フレーム中の所定のタ
イムスロットに対するアクセスは同期回路を形成するこ
とになる。バス上のあるタイムスロットに対するアクセ
スのコンテンションはプライオリティ・コードとモジュ
ール番号の両方に対してビット毎に行われ、最も高いプ
ライオリティ・ワードを有するデバイスがアクセスを獲
得することになる。

本発明に従い、プライオリティ・コード割当ては（ａ）
要求されている通信の性質（即ち同期通信または非同期
通信）および（１））同期通信が要求されている場合に
はデバイスが初めてタイムスロットをコンテンションし
ているのか、あるいは既に形成さ扛た同期通信を継続す
るためにスロットをコンテンションしているかに依存す
る。非同期通信の場合には、例えばネットワーク制御メ
ツセージには、長いフィルム転送より高いプライオリテ
ィを有し得るインタラクティブ・データ・メツセージよ
り高いプライオリティが割当てられ得るように、異なる
プライオリティ・クラスを規定し得るプライオリティ・
コードが割当てられる。更に、プライオリティ・ビット
はｔｉプライオリティ・クラス内でラウンド・ロビン方
式に似た方式を実現するのに使用できる。

同期通信の場合には、デバイスが初めてバスにアクセス
を求めるときには該デバイスには第１の低いプライオリ
ティ・コードが割当てられる。このデバイスが最終的に
タイムスロットに対するアクセスを獲得し、相続くフレ
ーム中の当該スロットで継続中の同期トラフィックの伝
送を継続したいと希望するときには、コンテンションに
勝つことを保証する第２のより高いプライオリティ・コ
ードが割当てられる。

図示の実施例では、１ビツトのプライオリティ・コード
が各デバイスと関連するモジュール番号にプレフィック
スとして付加されており、このビットは非同期伝送の場
合および端末が最初にバス」二に同期回路を形成したい
と望むときには常にＯにセットさ扛る。同期通信を形成
したいと望む端末が最終的にコン（１９）テンションに勝つと、該端末はその最初のパケットをア
クセスされたタイムスロットで送信し、相続くフレーム
の同じスロットで伝送を続ける。しかし、このときその
伝送が完了するまでプライオリティ・ビットは１にセッ
トされる。これにより捕捉されたスロットを後続のいず
扛のフレームでも該端末が利用できることが保証される
。伺故ならばプライオリティ・ビットは任意の非同期伝
送または（０なるプライオリティ・ビットを有してコン
テンションする）新しい同期伝送が該スロットに７クセ
スすることを妨げるからである。

該スロット中の継続中の同期伝送は該端末が該スロット
を初めて捕捉することを妨げていたかも知れない。

本発明の他の実施例では複数ビットのプライオリティ・
コードが使用されており、形成された同期回路中の本来
ならば使用されないタイムスロットがバス」二に非同期
トラフィックを挿入したいと望んでいる端末によって捕
（２０）捉出来るようになる。

本発明の特有の装置によシ同期通信と非同期通信の両方
を同じタイムスロットを有するバス上において効率のよ
い方法で実行すルコとができる。本技法は周知のフンテ
ンション解決法とコンパティビリティが有シ、既存の方
法と比べて最小のハードウェア付加で実現できる。

本発明の特長および利点は付図と参照して以下の詳細な
記述を読むことによシ完全に理解されよう。

第１図を参照すると、幾つかの端末デバイスを直列通信
バスに接続した状態を表す簡単化された図が示されてい
る。デバイス１０１〜１０３は計算機端末、電話機セッ
ト、グラフィック入力デバイス、または同門的あるいは
非同期的に情報を発生し／または受信するよう作られた
任意の池のデバイスであってよい。各デバイス１０１〜
１０３は相応するバス・インタフェース・ユニット（Ｂ
ＩＵ）１１１〜１１３を介して直列バス１００に相互接
続されており、これらＢＩＵは各デバイスに向けられた
情報および各デバイスで発生された情報を適当なフォー
マットにするような機能を有している。第１図には示さ
れていないが、ＢＩＵは周知の時分割技法を用いて幾つ
かのデバイスに対するインタフェースとして動作するよ
うに作ることも出来る。ある場合にはバス１００はデー
タとコンテンション情報の両方を伝送し、捷だある場合
には別個のコンテンション・バス１２０が設はラレてい
て、各ＢＩＵは両方のバスに接続されている。以下の説
明では、単一のバスが設けられているものと仮定するが
、本発明はいずれの構成に対ｊ〜でも使用できることに
注意されたい。

第１図に示し、以下で詳細に述べるようにＢＩＵ１１１
〜１１３は外に向って出て行く情報を一定長のパケット
に分割し、バス・コンテンション清報を含む適当なヘッ
ダを付加することにより該情報のフォーマット付けをす
るよう作られている。ＢＴＵばまたメツセージ・データ
を関連するデバイスに加える前に到来パケットから不必
要な情報を取除く。

バス１００はワイヤードＯＲバスによって実現される直
列のタイムスロットを有する高速通信媒体である。バス
に対して要求される特性は周知であり、例えばｌ　ＶＭ
Ｅバス仕様マニュアル〃、モトローラ、レビューＡ、１
９８１年１０月で述べられている。

第２図は例えばバス１００の如きタイムスロットを有す
る通信バスがコンテンションのないバスへのアクセスが
確保されているときに１対の端末デバイス間で同期通信
を提供するのにどのように使用されるかを示している。

バス上の時刻はスロット２１０〜２１２の如き一連の相
続くタイムスロットとして示されており、各タイムスロ
ットは送信デバイス２０１中で発生し、受信デバイス２
０２に向けられた情報で満されている。デバイス２０１
の出力は一定速度で生起する一連のパケット２２１〜２
２５より成るメツセージである。

イニシアル・パケット２２１が組立てられると、該パケ
ットは組立過程で要求されるわずかな遅延ｄ１の後に次
に利用可能なタイムスロット２３１中に加えられる。受
信デバイス２０２（または史に精確に言うとその関連す
るＢＩＵ）はバスをモニタし、再び小さな処理遅延ｄ２
の後にタイムスロット２３１中の情報を抽出する。受信
された情報のフォーマットはパケット２４１を再生する
ため適当に変更される。

同様の手順がデバイス２０１で発生された後続のパケッ
ト２２２〜２２５に対しても実行され、これらパケット
は等間隔のタイムスロット２３２〜２３５で夫々送信さ
れる。各々の受信されたパケットは同じ時間幅ｄ２だけ
遅延され、それによって第１図のインタフェース・ユニ
ット１１１〜１１３で要求されるロジックは極めて簡単
となる。

バスＩ　Ｑ　Ｏにのタイム・スロットに対するコンテン
ションが必要なときに７ｄ第２図に示す同期動作は中断
される。例えば第３図に示すようにパケット３２１は組
立て遅延ｄ１の後にタイムスロット３３１中に挿入され
、処理遅延ｄ２の後にパケット３４１として復元される
。タイムスロット３３２中に挿入したかった次のパケッ
ト３２２はこのスロットに対するバス・コンテンション
を失うかも知れない。すると次に利用可能なスロット３
３３が使用され得る。このとき復元されたパケット３４
２はパケット３４１の終了後６３時間が経過する捷で受
信デバイスでは入手出来ず、そのため受信系列は同期が
はずれることになる。遅延量は利用可能々タイムスロッ
トに対するアクセスを獲得する前に送信デバイスが実行
しなければ々らない試行回数に依存する。

前述の困難さを緩和するのに使用される従来の技法の１
つとしてバス上の各々の受信デバイスと関連するインタ
フェース・ユニット中に可変遅延を挿入し７、それによ
って相続くパケットの間のギャップを回避する方法があ
る。これは通常バス・インタフェース・ユニットの受信
器部分にファースト・イン・ファースト・アウト・バッ
ファを付加し、それによって非同期的に到着する情報を
規則的（同期的）に読み出すことにより実現される。こ
の技法の効果は第４図に示されている。送信デバイス４
０１中で発生するパケット４２１は小さな組立遅延の後
にタイムスロット４３１中に挿入される。受信デバイス
４０２と関連するインタフェース・ユニットで受信され
ると、このパケットはパケット４４１として受信デバイ
スに加えられる前に予め定められた遅延時間ｄ１だけバ
ッファで遅延される。通常タイムスロット４５２中に挿
入されるべき次に発生されるパケット４２２は例えば関
連する送信デバイスが必要なときにバスにアクセスする
ことが出来なかったために２タイムスロツト遅延される
ことがある。このパケットはスロット４３２中に加えら
れる。情報がデバイス４０２において同期的に受信され
ることを保証するために、このパケットはパケット４４
２として受信デバイスに加えられる前にインタフェース
・ユニット中で適当な時間ｄ２だけ遅延されねばならな
い。時間幅ｄ２はバス・アクセスを獲得するのに要する
遅延に相応する量だけ予め定められた遅延時間ｄ１より
短い。

タイムスロット４３３（組立て後代に利用可能なタイム
スロット）中に挿入されたパケット４２３はまた受信バ
ッファおいて予め定められた遅延ｄ１に相応する時間ｄ
３だけ遅延される。

第４図の例を見ると、普通であったらタイムスロット４
５４および４５５で夫々送信されるパケット４２４およ
び４２５は数タイムスロットの間アクセス出来ないこと
が分る。

結局これらパケットはスロット４３４および４３５で夫
々送信されることになる。その結果、到着したパケット
４４３はｄ４だけ遅延され、パケット４４５はより短い
ｄ５だけ遅延される。もし相続くパケットが受信バッフ
ァによって提供される最大遅延時間ｄ１より長い時間ア
クセスが出来ないと、受信したパケット中のギャップは
受信した情報の同期性を破壊することになる。

本発明に従って同期通信が可能となる仕方を理解するた
めには、デバイスがコンテンションのある通信バス上で
タイムスロットへのアクセスを求めるときに通常使用さ
れるコンテンション・メカニズムとバスで送信されるメ
ツセージを形成するパケットの配置を理解することが有
効である。第５図に示すように、メツセージ５００中の
典型的なパケット５０１はデータ部分５１０とデータの
前に位置しているヘッダ部分５１１を含んでいる。パケ
ット毎に長さが変化する可能性のあるデータ部分はそれ
自身いくつかのフィールドを含んでいる。各パケットの
データ部分の種々の配置法は当業者にあっては周知であ
り、本発明を形成するものではない。

第５図に示すヘッダ部分５１１は着信および発信アドレ
ス情報５１２および５１３と、どのデバイスが所定の時
刻にバスにアクセスして良いかを決定するのに使用され
るコンテンション・ビット５１４を含んでいる。ある場
合には発信アドレスの一部またはすべてがコンテンショ
ン・ビット中に含まれていることもある。本発明におい
て最も関心があり、以下で更に詳細に述べるのはこのコ
ンテンション情報の構成と効果である。

一般的に言うと、各パケット５０１と関連するコンテン
ション情報５１４はバスに接続された各デバイスの他の
接続されたデバイスと比べての相対的優先順位を決定す
る数値情報（以下では時として゛＼プライオリティ・ワ
ード〃と呼ばれる）である。この情報は一定でも可変で
もよいが、２つまたはそれ以上のデバイスが活性コンテ
ンション状態にあるときには夫々のプライオリティ・ワ
ードの値が比較され一番高いプライオリティを有するも
の（コンチング）が決定される。いずれの２つのデバイ
スも同じプライオリティ・ワードを同時には使用しない
ととが要求される。

１９７３年１月９日付のエッチ・ナカムラの米国特許第
３，７　］、　０，３５１号に述べられている１つのコ
ンテンション解決法はバスに接続されている各々のデバ
イスは、バスが論理ＯＲゲートとして機能し、同時に送
受信出来るという仮定に基ついている。この特性は導通
状態（０ホルト−論理の１）が非導通状態（十３ボルド
ー論理のＯ）よりも支配的であるオープン・コレクタ・
バス・ドライバで現われる。デ゛バイ又はビット同期し
ており、それによって各デバイスはビットの送受信に関
して同期している。

バス上の特定のタイムスロットの開始時点においてフン
テンションを解決するために、パケットをバス上に加え
たい各デバイスはそのプライオリティ・ワードを最上位
ビットを先頭にして送信を開始する。それと同時に、各
デバイスはバスを読む。プライオリティ・ワード中の各
ビットがバス上に送信された後に、デバイスは各々自分
が送信したビットが受信されたものと異なるかどうかを
判定する。

もし異なる場合にはそのデバイスはコンテンション（競
争）を中止する。何故々らばより高いプライオリティを
有するデバイスが競走相手として存在するからである。

このコンテンション過程により０を送信したのに１が受
信されたデバイスはそのプライオリティ・ワードの史な
る送信を中止するととになる。プライオリティ・ワード
の送信の終了時点において、最も高いプライオリティ・
ワードを有するデバイスが対象となったタイムスロット
に対するコンテンションの勝者となり、他からの干渉を
受けることなくそのパケットの残りの部分の送信を継続
する。次のタイムスロットの期間中もコンテンション操
作が繰返される。

前述のユニークな一定のプライオリティ・ワードの値を
使用した各々のデバイスに基づくコンテンションはバス
資源の不公平な割当てが生じることになる。何故ならば
負荷が大きい場合には高いプライオリティ・ワードを有
するデバイスで発生されるパケットは低いプライオリテ
ィ・ワードを有するデバイスよりずっと小さな遅延しか
受けないからである。

この不公平を回避するために、１ビツトのプライオリテ
ィ・ビットがプライオリティ・ワードを形成するのに使
用される固定情報にプレフィックスとして付加されるグ
ループ・フンテンション法が考案された。固定情報（こ
れは例えば固有のＢＩＵアイデンナイフイケーション番
号であって良い。）と異なり、プライオリティ・ビット
は時間と共に変化可能で、２つまたはそれ以上のＢＩＵ
が同じプライオリティ・ビットを同時に使用するととが
出来る。この方法では、バス・コンテンションはプライ
オリティ・ビットおよび固定情報の両方を含むプライオ
リティ・ワード全体にわたって生じる。プライオリティ
・ビットが送信された後、最も高いプライオリティを有
するコンチング・モジュールのみが固定情報を使用して
コンテンションを継続する。このグループ・フンテンシ
ョン法では最初にバスを要求するデバイスはそのプライ
オリティ・ビットをＯにセットする。もし他のコンチン
グ・デバイスがこのビットを１にセットしていたために
このデバイスがフンテンションに敗けると、該デバイス
はそのプライオリティ・ビットを０にセットしてコンテ
ンションを継続する。もしこのデバイスがコンテンショ
ンに敗け、勝者がこのビットを０にセットしていた場合
には、該デバイスはそのプライオリティ・ビットを１に
セットし次のスロットでコンテンションを行い、敗けれ
ばいずれ勝つまで同じことを繰返す。デバイスがコンテ
ンションに勝つと、そのプライオリティ・ビットは再び
コンテンションを行う前に必要ならば０にリセットされ
る。

グループ・コンテンション法では最初のスロットを除く
すべてのスロットが１に等しいプライオリティ・ビット
を有するパケットを含むようなサイクルがバス上に現わ
れる。その結果、バス上にパケットを挿入したい各デバ
イスは、そのデバイスが新らしく発生された情報をバス
上に挿入する前にそのデバイスは次のサイクルまで待た
なければならないという条件付で各サイクル中に１つの
パケットを送信する機会が与えられることになる。

前述したグループ・コンテンション法ヲ使用することに
より利点が得られるが、バスへのアクセスは非同期的と
なる。何故ならばコンテンション過程は同じデバイスか
らのパケットは伝送される前に可変時間遅延されるから
である。チャネルの帯域幅も遅延も一定であるようなデ
ータのリアル・タイムの同期伝送を必要とするＰＣＭ音
声の如き通信はこのような技法を使用したＬＡＮ環境で
実現することは適していない。

本発明に従う技法および装置を用いれば、同期回路を要
求するデバイスがバス上の特定のタイムスロットに対す
るアクセスを一度獲得すると、該デバイスはその後、該
デバイスがアクセスを放棄しだいと望む丑で後続のフレ
ーム中の同じタイムスロット中にそのパケットを挿入す
ることが出来るようになる。このような同期回路の形成
は、各デバイスに割当てられたプライオリティ・ワード
中の他のフンテンション情報にプライオリティ・コード
を形成する１つまだはそれ以」−のビットを付加するユ
ニークなプロトコルにより達成される。プライオリティ
・コードの割当てはハスに接続された各デバイスと関連
するハス・インタフェース・ユニットによって制御され
る。

第１の図示の実施例では、プライオリディ・コードは各
々のＢＩＵと関連する（一般には固定の）ユニークなモ
ジュール番号にプレフィックスとして付された単一のビ
ットである。

プライオリティ・ビットは非同期トラフィックに対して
は常にＯにセットされる。同期回路を形成したいと望む
デバイスが最初にバスをコンテンションするときには、
そのプライオリティ・ビットは０にセットされる。デバ
イスがコンテンションに勝つと、該デバイスはその第１
のパケットを送信し、次いで１フレーム後同じタイムス
ロットで伝送を継続すす。このときその伝送が完了する
寸でプライオリティ・ビットは１にセットされる。その
同期回路を解放するには該デバイスは送信を停止トすれ
ばよい。

通信の同期／非同期性を考慮に入れた１ビツト・プライ
オリティ・コードの使用法およびその初期／継続状態が
第６図に示されている。この場合共通バス上の時間は一
連のフレーム６０１〜６０３に分割されており、各フレ
ームハ例えば４つのタイム・スロット６１１〜６１４．
６２１〜６２４および６３１〜６３４を夫々含んでいる
。未だ通信を行っていないデバイスが最初フレーム６０
１中のタイム・スロットをコンテンションするとき、該
デバイスと関連するプライオリティ・ワード中の１ビツ
ト・プライオリティコードばＯにセットされる。そして
バスに対するアクセスを獲得し、その新らしく捕捉した
スロット（例えばスロット６１２）中でそのパケットを
送信するデバイスｉｄプライオリティ・ワードの残りの
部分（通常はモジュール番号）の評価に依存する。後続
のフレーム６０２．６０３中において、特定のスロット
（例えは第６図の第２のタイム・スロット）に対するア
クセスを獲得したデバイスはそのスロット（例えはスロ
ット６２２．６３２）に対するコンテンションを継続す
るが、そのプライオリティ・ビットは１にセットされる
。このプロトコルはバスへのアクセスを最初に獲得した
同期回路を求めているデバイスがスロットを得ることを
保証する。何故ならばフレーム６０２および後続のフレ
ーム中で１にセットされたプライオリティ・ビットは（
０にセットされたプライオリティ・ビットとコンテンシ
ョンする）任意の非同期伝送捷たけ新らしい同期伝送が
該スロットにアクセスすることを妨げるからである。こ
こでスロット６１２中の任意の継続中の同期伝送はデバ
イスが最初に該スロットを捕捉することを妨げていたこ
とに注意されたい。

前述のコンテンション・プロトコルはＮ勝利を得た〃デ
バイスにコンテンションの生じたバス上の捕捉されたタ
イムスロットに対する連続した同期的アクセスを保証す
るが、勝利を得たデバイスがバス・フレーム速度より低
い速度で伝送すべきパケットを発生する場合には効率が
悪くなる。例えばフレーム当りの１タイムスロツトが６
４ｋｂ／ｓ　　の同期回路を構成するような速度でフレ
ームが生起する場合には、３２ｋｂ／Ｓ　の速度で同期
的に送信を行うデバイスは１フレームおきに１タイムス
ロツトを必要とするだけである。第７図に示すように、
この場合にはスロットが無駄になるかまたは同期通信を
行っている２つのデバイスによるコンテンションが生じ
ることになる。詳細に述べると、フレーム７０１中のタ
イムスロット７１１に対するアクセスは３２ｋｂ／ｓ　
　の回路を要求するデバイスにより先行するフレーム中
で得られていたかも知れない。フレーム７０２中におい
ては、相応するタイムスロット７１２が利用可能であり
、このスロットは６４ｋｂ／ｓ　　の回路を要求する第
２のデバイスによってアクセスされ得る。その結果、両
方のデバイスがフレーム７０３中のタイムスロット７１
３をコンテンションするときそのプライオリティ・ビッ
トを１にセットし、小さいモジュール番号を有するデバ
イスがバスを他方のデバイスに譲ることになる。あるい
（４スロツト７１１を獲得したデバイスは後続のフレー
ム７０２および７０３中の相応するスロット７１２およ
び７１３が実際に必要であろうとなかろうと、あるいは
使用されようとされまいと、これら使用されていないス
ロット中に１にセットしたプライオリティ・ビットを単
に挿入することによりハス上の他のデバイスが使用出来
ないようにすることも出来る。この解決法は干渉が回避
されるが効率は低下する。

第７図に示す問題を回避し、非同期トラフィックに対し
て利用可能な現在使用中の同期回路を有するデバイスに
はタイムスロットを使用させないために、２ビツトのプ
ライオリティ・ビットを含むプライオリティ・コードを
ＢＴＵに依存するコンテンション情報と関連して各デバ
イスに対するプライオリティ・ワードを形成するのに使
用することが考えられる。この方法ではデバイスが最初
に同期回路を形成したいと望むとき、該デバイスはその
２ビツトのプライオリティ・ビットをｏ。

にセットしてバス・タイム・スロットをコンテンション
する。いずれスロットを獲得した後、そのタイムスロッ
トは、該デバイスが１１４たは０１なるプライオリティ
・コードでコンテンションを行うことを許容すると七に
より該デバイスが該スロットの制御を放棄するまで、次
のフレームおよびその後のすべてのフレームを自分で使
用するために予約される。該デバイスが実際に予約され
たタイムスロットを使用したい場合には、該デバイスは
その２ビツト・プライオリティ・ビットを１１にセット
し、該デバイスが所定のフレーム中の該スロットを必要
としないが、同期回路を後で使用するべく保存しておき
たい場合には、該デバイスはプライオリティ・ビットを
０１にセットし、２ビツトのプライオリティ・ビットの
期間中においてのみ該スロットのコンテンションを行う
。この方法では非同期伝送を希望するデバイスはプライ
オリティ・ビットを１０にセットする。

前述のことより、現在進行中の同期伝送に対して与えら
れているプライオリティ・コード１１は、捕捉したスロ
ットを予約しているデバイスの意志によるときを除き、
この捕捉されたスロットに他のデバイスがアクセスする
ことを妨げる。現在進行中の同期回路を有するデバイス
に割当てられたプライオリティ・コード０１は予約を行
っているデバイスが放棄したスロットを（プライオリテ
ィ・コード１０を有する）非同期パケットが使用するこ
とを許容するが、（プライオリティ・コード００を有す
る）新らしい同期伝送が該スロットを捕捉することは妨
げる。

本発明に従う２ビツトのプライオリティ・コード・プロ
トコルが第８図に示されている。

最初のフレーム８０１ではバス上で未だデータを送信し
ていないデバイスは最初同期通信を希望する場合にはプ
ライオリティ・ビットを００にセットし、非同期通信を
希望する場合にはプライオリティ・ビットを１０にセッ
トして使用されていないタイムスロット８１１をコンテ
ンションする。この方法では非同期回路が初めてアクセ
スを求めている同期回路よりも高いプライオリティを有
することが許容される。同期通信を求める勝利を得たデ
バイスは後続のフレーム８０２および８０３中の相応す
るスロット８１２および８１３に対するアクセスが保証
される。何故ならば該デバイスはバス上にパケットを実
際に挿入したいときにはプライオリティ・ビットを１１
（フレーム８０２）に、同期伝送を一時的に停止すると
きには０１（フレーム８０３）にセット出来るが、該ス
ロットは後で使用出来るよう予約されているからである
。プライオリティ・コードが０１であると、スロット８
１３は非同期通信を希望するデバイスによってはアクセ
スされ得るが、新らしい同期回路を希望する他のデバイ
スによってはアクセス出来ない。

非同期通信に対し初めての同期通信を求めるデバイスに
割当てられるコード００よりプライオリティの高い１０
なるコードを割当てることにより幾つかの利点が実現さ
れる。寸ず第１に同期回路を形成したデバイスが非同期
通信を求めるデバイスに対し使用されていないスロット
を譲渡することが出来る。これは非同期通信に対するコ
ード１０の方がタイムスロットを譲渡するのに使用され
るコード０１よりプライオリティが高いことによる。

もちろん、コード０１を有する予約されたスロットはプ
ライオリティ・コードＯＯを有する初めて同期回路を求
めるデバイスによってはアクセスされ得ない。第２に、
非同期通信に対し初めて同期回路を求めるデバイスよシ
も高いプライオリティを与えることは有利である。何故
ならば、バッファ記憶された非同期パケットを大量に未
処理状態としておくよりも初めての同期通信を遅延させ
た方が一般に害が少いからである。

前述の２ビツトのプライオリティ・コードを更に拡張し
てフレーム毎の単一のタイムスロットを各々ｎフレーム
に毎に１タイムスロツトを要求する１２２個の同期回路
により共有させることが考えられる。（但しここでｎは
２ｂ−１の整数の集合が選択されるものとし、ｂは選択
されたシステム・パラメータである。）この拡張では前
述の２ビツトのプライオリティ・コードにはｂビットの
アイデンティフィケーション・コードが先行している。

このｂビットはバス・コンテンションを解決するために
使用するのではなく、各々の同期回路と関連するフレー
ムの周期性（ｎ）を同定するだめにのみ使用される。最
初、ｂビットのアイデンティフィケーション・コードは
Ｏにセットされている。（周期ｎ≧２を有する）同期回
路を要求するデバイスがタイムスロットを捕捉すると、
ｂビットの所望の同期伝送速度を表わすアイデンティフ
ィケーション・コードが、該デバイスがその同期回路を
保持している間、各フレーム中の該捕捉されたスロット
の最初のｂビットで伝送される。ｎフレームおきに該デ
バイスはその２ビツトのプライオリティ・ビットを１１
にセットする（かまたけ該デバイスがそのスロットを非
同期トラフィックに利用させようとするときには０１に
セットする。）ｎフレームの内の残りのｎ−１のフレー
ムに対しては、該デバイスはスロットに対するコンテン
ションは行なわず、これらタイムスロットは同期回路を
要求する他のデバイスによってコンテンションされる。

しかし、ｂビットのアイデンティフィケーションによっ
て示されるように、ｎフレームの周期で同期回路を要求
するデバイスのみがこれらタイムスロットに対するコン
テンションを行なうことが許容される。同じスロットで
同期回路を形成するのに成功した他のデバイスは各フレ
ームでｎビットのアイデンティフィケーション・ビット
を送信する。

（同じスロットで同じｎビットのアイデンティフィケー
ション・コードを送信する２つ寸たけそれ以上のデバイ
スは何らの問題も生じさせない。何故ならばバスはワイ
ヤードＯＲゲートのように動作するからである。）従っ
て、とのタイムスロットを同期通信のために使用する付
加的なデバイスが付加または除去されるとき、同期伝送
速度は少くとも１つのデバイスからの同期伝送が該スロ
ット中で活性状態に留まる限り不変である。

前述した同期トラフィックと非同期トラフィックの両方
に対処するプライオリティ・コードを割当て、それと同
時にバスに接続され得るデバイスに対し複数個のプライ
オリティ・クラスを提供するために、３ビツトのプライ
オリティ・ビットより成るプライオリティ・コードが第
９図に示すように使用される。

このプロトコルを用いると、現在進行中の同期伝送は最
高のプライオリティ・コード１１１をとり、同期フンテ
ンション（即ち同期回路を形成するためのコンテンショ
ン）および同期予約（即ち非同期トラフィックに対し使
用されていないスロットを開放すること）は最下位２つ
のプライオリティ・コード（０００および００１）を占
める。残りの５つのコードは非同期トラフィックによっ
て使用され、３つのプライオリティ・クラスを含んでい
る。

プライオリティ・コード１０Ｘおよび０１Ｘによって表
わされる下位の２クラスは前述のグループ・コンテンシ
ョン法に従って変化し得る最下位ビットＸを有している
。ここで１０Ｘコードは例えばインタラクティブ・トラ
フィックによって使用され、０１Ｘコードは非インタラ
クティブ・トラフィックに割当てられる。この方法では
、第３のプライオリティ・クラス１１０はネットワーク
制御信号の如きより高いプライオリティ情報に対して使
用することが出来る。

下位に個のプライオリティ・コード（即チに＝３のとき
には０００．００１、および０１０）がバス上の同期通
信を初めて形成することを求めているデバイス間のプラ
イオリティを予め決定するのに使用するような別の３ビ
ツトのプライオリティ・コードを使用することも出来る
。この方法では、次に高位のコード０１１は同期回路に
対するアクセスを獲得したデバイスが使用されていない
タイムスロットを非同期トラフィックに譲渡することを
許容するのに使用される。以前と同様、残シのすべての
非同期コード１００．１０１．１１０より高位のプライ
オリティ・コード１１１は形成された同期回路で同期伝
送を行うために予約されている。

必要な場合には、バスに接続されたディジタル端末装置
の中で更に他のプライオリティ・クラスを形成するため
に付加的なビットをプライオリティ・コードに対して使
用することが出来る。この場合システム・オーバヘッド
が増加するが、時にはより望ましいフレキシビリティが
増加する。一般に、ｎビットのプライオリティ・ビット
が使用されると、２ｎ−３のプライオリティ・コードが
非同期トラフィックに対して使用することが出来る。

この場合グループ・コンエンジョンが望まれる場合には
、各々のプライオリティ・クラスには２つのプライオリ
ティ・コードが割当てられねばならない。前述の如く残
りの３つのプライオリティ・コードは初めての同期コン
テンション、進行中の同期伝送および同期予約に使用さ
れる。

通信媒体に対する初期同期アクセスをコンテンションし
ているデバイスに、非同期アクセスをコンテンションし
ているデバイスと等しいか又は高いのプライオリティを
与え、かつ同期伝送を行っているデバイスが使用されて
いないタイムスロットを非同期トラフィックに譲渡する
能力を保持することが望″！、しる場合には、非同期デ
バイスが従うコンテンション手順もまた変更するならば
、前述の２ビツトのプライオリティ・コードも以下で述
べるように変更することが出来る。詳細に述べると、非
同期コンテンションを行っているデバイスが最初のプラ
イオリティ・コード・ビットが評価され、第２のプライ
オリティ・コードの評価を開始するとき生じる結果を抑
圧、即ち無視するよう作られているならば、表１に示す
プライオリティ・コード割当てを使用することが出来る
。最初のプライオリティ・コードの評価を無視する機能
は以下で述べるように１ビツト時間の間、第１４図に示
すコンテンション・ロジックにスタート信号を加えるの
を遅延させることにより実現される。

表　　１コンテンションの対象　　プライオリティ・コード１、
　継続した同期アクセス　　　　　　１１２、　同期ア
クセスの予約　　　　　　　１０３、　初めての同期ア
クセス　　　　　　ｏ１４、　非同期アクセス　　　　
　　　　　００この方法では初めての同期アクセスは非
同期アクセスよりも高いプライオリティを有している。

何故ならばプライオリティ・コード０１中の第２のビッ
トはコード０１中の第２のビットより高いプライオリテ
ィを有しているからである。しかし、プライオリティ°
コード１０によりタイムスロットが後で同期アクセスを
行うべく予約されていると、非同期アクセスを求めてい
る１つまたはそれ以上のデバイスは最初のビットのフン
テンション結果を無視し、第２のプライオリティ・コー
ド・ビット０でコンテンションを開始する。先に説明し
たように、予約を行っているデバイスはその２ビツトの
プライオリティ・コードがバスに加えられた後、コンテ
ンションを中断し、１つまたはそれ以上の非同期デバイ
スはコンテンションを継続する。そして最終的には最も
高いプライオリティ・ワードを有するデバイスが所望の
如くアクセスを獲得する。

同期コンテンションを求めるデバイスに割当てられたプ
ライオリティ・コードを０１から００に変更するが、前
述の手順は保持したままで、同期通信と非同期通信の両
方に対するタイムスロットへの初めてのアクセスは同等
になる。

第１０図はディジタル端末装置（ＤＴＥ）１００１をタ
イムスロットを有するバス１００６に相互接続するバス
・インタフェース・ユニット１０００のブロック図であ
る。

先に述べた如く、インタフェース・ユニット１０００（
これは第１図のＢＩＵ１０１〜１０３に相応する）によ
って提供される１つの主要な機能はバス」二のタイム・
スロットにアクセスするためのコンテンションを解決す
ることである。ＢＩ’Ｕの他の機能は、ヘッダ情報とＤ
ＴＥｌｏｏｌで発生されバス１００６上のタイムスロッ
ト中に挿入すべきデータを含むパケットの組立てと、到
来データの分解である。回路１００２中で実行される組
立ておよび分解はあらゆるパケット交換ネットワーク・
アーキテクチュアで要求されるものであり多数の文献で
述べられている。回路１００２中で実行される操作（そ
の詳細は本発明を構成するものではない）の概要はニー
・ニス・タネンバオムの“コンピュータ・ネットワーク
“、プレンティス・ホール、１９８１年、３．４．３節
に述べられている。

パケット組立／分解回路の例はＤＥＣＮＥＴ　（ディジ
タル・エクウイップメント・コーポレーション）、ＳＮ
Ａ（ＩＢＭ）、イーサネット（ゼロックス）、ローカル
ネット（サイテッり）およびネット／ワン（アンガーマ
ンーパス）（最後の３つのシステムはローカル・エリア
・ネットワークである）として知られる商用のシステム
中に見出すことが出来る。

パケットが組立てられるとき、回路１００２は（線路１
００８を介して）パケット・レディ・インデイケーショ
ンを判定ロジック１００３に加え、バス１００６上でパ
ケットを送信するためのタイムスロットが要求されてい
ることを示す。それと同時に、要求さＴしている通信の
型（例えば非同期または同期）を記述する情報がまたロ
ジック１０ｏ３に加えられる。

選択された特定のプロトコルに応じて、判定ロジック１
００３（これは以下で更に詳細に述べるが有限状態ロジ
ック・マシンであって良い）は（線路１００９を介して
）制御信号をコンテンション・ロジック１００４に加え
、バス１００６に接続された他のＢＩＵがらＢＴＵｌｏ
ｏｏを識別するロジック１００４内にある（一般には一
定の）ユニークなコンテンション情報（例えばモジュー
ル番号）にプレフィックスとして付加すべき適当なプラ
イオリティ・コードを指示する。次のタイムスロットの
開始時点において、第５図のプライオリティ・ワード５
１４を形成するプライオリティ・ビットと残りのコンテ
ンション情報が１時に１ビツト最上位ビットを先頭とし
てＮＯＲゲート１０ｏ５を介してバス１ｏｏ６に加えら
れる。先に述べた如く、バス１００６はＯＲゲートとし
て作用し、従って（負論理では）いずれかの接続された
ＢＩＵの出力が低レベルであるとバスの電圧は低レベル
となる。バスの状態はインバータ１００７を介して受信
された入力を介してフンテンション・ロジック１００４
によってモニタされている。

ロジック１００４は加えられたプライオリティ・ワード
と受信されたコンテンション情報の相違によって現在の
タイムスロットへアクセスしようとする試みを終了させ
るように作られている。他方、ゲート１００５を介して
加えられたプライオリティ・ワード全体がインバータ１
００７を介してロジック１００４により受信された情報
と同一であるときにアクセスが成功したことが示される
。

タイムスロットに対するアクセスが得られると、コンテ
ンション・ロジック１００４は判定ロジック１００３お
よびパケット組立／分解回路１００２に線路１０１０お
よび１０１１を介して信号を加え、それによって回路１
００２中で組立てられたパケットはＮＯＲゲート１０ｏ
５を介して獲得したスロット中に加えられる。ＤＴＥｌ
ｏｏｌによシ発生された後続のパケットが同じ同期メツ
セージの一部分であると、これらパケットは同様に回路
１００２中で組立てられ、ゲート１００５を介してバス
１００６に加えられる。

しかし、これらのパケットに対し、判定ロジック１００
３は前述の選択されたプロトコルに従って適当な（しか
し異なる）プライオリティ・コードを挿入するよう作ら
れておシ、それによってコンテンション・ロジック１０
０４は同期通信に必要なスロットに対するアクセスを獲
得することが保証される。メツセージ中のすべてのパケ
ットが処理されると、メツセージ終了信号がパケット組
立／分解回路１００２から線路１００８を介して判定ロ
ジック１００３に加えられる。

パケット組立／分解回路１０ｏ２は１だインバータ１０
１２からの入力を介してバス１００６をモニタし、ＢＴ
Ｕｌｏｏｏと関連するＤＴＥｌｏｏｌに向かうパケット
を抽出する。この抽出過程は当業者にあっては周知であ
る。種々の技法がこの目的のために使用されている。

また第１０図には前述のｂビットの同期伝送速度アイテ
ンティフィケーション・コードを発生したい場合に判定
ロジック１００３の制御の下で使用し得るオプショナル
・コード発生器１０２０が示されている。ＤＴＥ１００
１によって要求される同期通信速度に従い、適当なりビ
ット・コードがコード発生器１０２０内のシフト・レジ
スタ中にロードされる。判定ロジック１００３の制御の
下で、このコードは適当な時点でバス上に送出される。

判定ロジック１００３中で実行される制御過程が第１１
図に示されている。パケット組立／分解回路１００２が
、メツセージ中の第１のパケットが組立てられ、バス１
００６上に加える準備が出来たことを示すパケット・レ
ディ・インデイケーションを線路１００８上に発生する
とき、適当なプライオリティ・コードがステップ１１０
２で選択される。本発明に従い、プライオリティ・ワー
ド中に組込まれている特定のプライオリティ・コードは
（１）同期伝送が要求されているのか非同期伝送が要求
されているのか、および（２）タイムスロットが既に捕
捉されているのかどうかに依存する。先に議論した本発
明の１ビツトおよび２ビツトのプライオリティ・コード
・コンテンション・プロトコルが第１２図および第１３
図に示されており、以下これに関して述べる。

一度適当なプライオリティ・コードが決定されると、該
コードは（線路１００９を介して）コンテンション・ロ
ジック１００４に加えられ、そこでプライオリティ・ワ
ード全体がバスに加えられる。コンテンションの結果は
コンテンション・ロジック（第１４図）で決定され、そ
の結果は線路１０１０を介してロジック１００３に加え
られ、そこで勝利捷たは敗退の判定はその後にプライオ
リティ・コードを形成する仕方を決定するのに使用され
る。（ステップ１１０３）コンテンションに失敗すると、判定ステップ１１０３中
における敗退判定によシ（非同期伝送が前述のグループ
・コンテンション法を使用している場合の最下位ビット
を除いて）同じプライオリティ・コードを使用したプラ
イオリティ・コード選択（ステップ１１０２）が繰返さ
れる。このループは最終的にＢＩＵｌｏｏｏがコンテン
ションに勝つまで必要なだけ繰返される。フンテンショ
ンに成功すると、組立てられたパケットはロジック１０
０４からの制御信号をパケット組立て回路１００２に加
えることによりバスで伝送された（ステップ１１０４）
、次にこのようにして伝送されたパケットがＤＴＥｌｏ
ｏｌにより形成されたメツセージ中の最後のパケットで
あるかどうかを決定するテストが行なわれる。（ステッ
プ１１０５）線路１００８上でメツセージの終了信号が
検出されると、判定ロジック１００３は第１１図のステ
ップ１１０６の過程を終了する。メツセージの終了信号
が検出されず、付加的なパケットが伝送される場合には
、パケット組立／分解回路１００２から抽出された情報
は、所望の伝送が同期的であるか非同期的であるかに関
する判定を行う（ステップ１１０７）のに使用される。

非同期伝送の場合、バス・アクセスを獲得するための後
続の試みで使用されるプライオリティ・コードはプライ
オリティ・コード選択ステップ１１０２を直ちに繰返す
ことにより決定される。他方、同期伝送の場合、成功し
たコンテンションの期間中、ＢＩＵｌｏｏｏによって捕
捉されたタイムスロットの各フレーム内の位置を示す計
数値は保持される。（ステップ１１０８）適当なプライ
オリティ・コードは１だステップ１１０２を繰返すこと
により選択されるが、アクセスは記憶された計数値によ
り指示される捕捉されたスロットが後続のフレームで再
び生起するときのみ試みられる。

オプショナル・コード発生器１０２０がサブレートの同
期伝送に対して使用されるとき、コード発生器１０２０
はステップ１１２０において各フレームの捕捉されたス
ロットの開始時点で信号が加えられ、このときコードは
スロットの最初のｂビットで送信される。すプレートの
伝送を行うにはｎフレーム毎に１スロツトのみが必要と
されるが、使用さね、ていないフレームではそのスロッ
トが特定の速度クラスに属することを示すためすべての
フレームでｂビットのコードが送信される。

第１２および１３図は夫々本発明のバス・コンテンショ
ン・プロトコルによって使用されるプライオリティ・ワ
ード中に組み入れるため選択ステップ１１０２で１ビツ
トおよび２ビツト・プライオリティ・コードが選択され
る判定過程を示している。第１２図において、ノード１
２０１から始まる判定樹が示されている。相中の各ノー
ドは判定ロジック１００３の特定の状態に相応し、その
ロジック状態で生成されたプライオリティ・コードを示
している。図示の如く、所望の伝送が同期伝送であるか
非同期伝送であるかが最初に判定される。非同期伝送の
場合には、０なるプライオリティ・コードが常に割当て
られる。

同期伝送の場合には、パケットが初めてのタイムスロッ
ト・コンテンションを示すメツセージ中の第１のパケッ
トであるか、または進行中の同期通信を示す後続のパケ
ットであるかどうかに応じて更なる判定（ノード１２０
２）が行なわれる。パケットが同期メツセージ中の第１
のパケットであると、該パケットには０なるプライオリ
ティ・コードが卵」当てられ、同期メツセージ中の相続
くパケットは１なるプライオリティ・コードを受信する
。

第１３図にはノード１３０１から始まる２ビツトのプラ
イオリティ・コードの選択に対する判定過程が示されて
いる。非同期伝送が車首れる場合には、１０なるプライ
オリティ・コードが各パケットに割当てられたプライオ
リティ・ワード中に含捷れでいる。同期通信（ノード１
３０２）の場合には、メツセージ中の最初のパケットに
割当てられたプライオリティ・コードは００であり、進
行中の同期通信に対してはパケット組立／分解回路１０
０２がバス１００６上に挿入する準備の出来たＤＴＥｌ
ｏｏｌからのデータを有しているか否かに基づいて更な
る判定が行なわれる。（ノード１３０３）パケットが存
在せず、捕捉されたタイムスロットが非同期通信を行う
べくバスに接続された他のＢＩＵによって使用可能な場
合には、０１なるプライオリティ°コードが割当てられ
る。この場合、非同期アクセスを求める他のＤＴＥは１
０なるプライオリティ・コードでスロット・コンテンシ
ョンに勝つことになる。あるいは（同期伝送が望まれて
いる場合）初期パケットの後の空でないパケットに対し
ては１１なるプライオリティ・コードが使用される。プ
ライオリティ・コード０１を使用し、バスに加えるべき
情報を持たないデバイスがコンテンションに勝った場合
には、コンテンションはプライオリティ・コードにのみ
制限される。

第１０図のフンテンション・ロジック１００４に対する１つの装置が第１４図にブロック図と
して示されている。ロジックの中心部にはシフト・レジ
スタ１４０１が存在し、該シフト・レジスタは第１０図
の判定ロジック１００３中で発生されたプライオリティ
・コードを受信するよう作られている。プライオリティ
・ワードは線路１４０３上の高レベルのスタート信号が
生起する毎にレジスタ１４０１中に加えられる。（プラ
イオリティ・ワードのプライオリティ・コード・セクシ
ョンおよびスタート信号１４０３は第１０図のｌ［１０
０９によってコンテンション・ロジックに加えられる。

）ＢＩＵを一義的に同定するプライオリティ・ワードの
モジュール番号部分はＢＩＵ内にロードされ、記憶され
た情報からローカルに生成され、線路１４１５から入力
を介してレジスタ１４０１中に加えられる。それと同時
に、スタート信号がＪＫフリップ・フロップ１４０４の
Ｊ入力に加えられ、線路１４０５上のそのＱ出力もまた
高レベルとされる。

各々のコンテンション・サイクルの期間中レジスタ１４
０１中のプライオリティ・ワードはその書き込み入力線
路１４０２に加えられるクロック・パルスの制御の下で
１時に１ビツト（最上位ビットを先頭にして）バス１０
０６に加えられる。レジスタ１４０１の出力はＡＮＤゲ
ート１４０６を介してバス１００６に加えられ、該ＡＮ
Ｄゲート１４０６はフリップ・フロップ１４０４のＱ出
力が高レベルになるとエネイブルされる。第１０図に示
すＮＯＲゲート１００５は組立／分解回路１００２から
のデータ・パケットが適当な時点でバス１００６に加え
られるように使用される。

プライオリティ・ワード中の各ビットがバス１００６に
加えられるとき、バスの状態は排他的ＯＲゲート１４０
７によってモニタされ、該ＯＲゲート１４０７はバスの
状態をレジスタ１４０１の出力と比較する。レジスタ１
４０１からのプライオリティ・ビット出力がゝゝ１“で
あシ、バスの状態もまた“１“であると、排他的ＯＲゲ
ート１４０７の出力は低レベルに留捷り、フリップ・フ
ロップ１４０４のセットされたＱ状態を保持し、コンテ
ンションを継続する。同様に送信されたプライオリティ
・ビットと受信されたプライオリティ・ビットが共に“
０“であると、ゲ−１１４０７の出力は低レベルとな９
、コンテンションは継続される。しかし、バスの受信さ
れた状態が送信されたプライオリティ・ビットと異なる
場合には、ゲート１４０７の出力は高レベルとなり、フ
リップ・フロップ１４０４をリセットする。するとＡＮ
Ｄゲート１４０６は更なるビットをバス１００６１のプ
ライオリティ・ワード中に挿入することが阻止され、フ
ンテンションは終了する。

レジスタ１４０１中に記憶されたプライオリティ・ワー
ドのすべてのビットが読み出され、線路１４０５上のフ
リップ・フロップ１４０４の出力が尚高レベルであると
、ＡＮＤゲート１４０９はそのＣＴｒＭＥ入力（線路１
４１０）が高レベルとなるとエネイブルされて線路１０
１０上に高レベル出力が提供される。この出力はバス・
インタフェース・ユニットがコンテンションに勝ち、パ
ケットのデータ部分を、ＯＲゲート１００５を介して、
バスに加えてよいことを示す。フリップ・フロップ１４
０４はコンテンション期間中の任意の時刻においてリセ
ットされると、ゲート１４０９の出力は低レベルに留ま
る。

第１４図のコンテンション・ロジック中で使用されてい
るタイミング信号が第１５図に示されている。レジスタ
１４０１にロードするのに使用されるスタート信号１５
０１は各々のバス・タイムスロットの開始時点ニおいて
ｔ１時間高レベルとなる。クロック・パルス１５０２は
その後レジスタ１４０１中のプライオリティ・ワードを
１ビツトずつ読み出す。ＣＴＩＭＥ信号１５０３はｔ２
時間の後高レベルとなり、とのｔ２時間の間に十分な数
のクロック・パルスが生起してコンテンション過程を完
了させる。パケット中のデータは次にタイムスロット期
間の残りの１．時間の間にバス上に挿入される。

同期通信を行うために第１図のタイムスロットを有する
バス１００を実現するとき、異なるデバイスによって通
常供給される送信クロックはバス・クロックとは同期し
ていないことがある。従って通常必要とされるより大き
なタイムスロット（ビット同期式プロトコルと比べて数
ビット大きなタイムスロット）をバス上に提供すること
が通常必要である。

異なる端末クロック速度に対処する融通性を提供するた
めに余分なビットが使用される。

例えば、バスが正確に６４　ｋｂ／ｓで、ＢＩＵクロッ
クが６４．０００１　ｋｂ／ｓ　′ｃあると、時々タイ
ムスロットが１つの付加的ビットを取扱うことが必要と
なる。バスの速度が６４　ｋｂ／ｓよりわずかに速いと
、パケット・サイズはわずかに変化し得るが、タイムス
ロット・サイズは一定に留まる。この方法を使用した場
合には、適当なタイムスロット中において情報パケット
・ビットと９詰め物“のビットを識別する必要が出て来
る。通常、■、０１．０００１、・・・なるコード・ワ
ード・セットが詰め物のビットをデータ・ビットと識別
するのに使用される。この詰め物をすることは同期デバ
イスが同期回路を介してより速いフレーム速度で通信を
行う場合に要求される。

第１図のブロック図において、別個のデータ・バスとコ
ンテンション・バス１００および１２０が示されており
、夫々情報パケットとコンテンション情報を伝送するの
に使用される。他方、第１０および１４図には両方の型
の情報を伝送するよう作られた単一のバス１００６が示
されている。当業者にあっては本発明はいずれの場合に
もうまく動作すること、選択された方法に応じて適当な
変更が必要なことが理解できるであろう。各々のＢＩＵ
がそのプライオリティ・ワード中の１ビツトをバスに加
え、次いで該ビットを（すべての加えられたビットの論
理和として形成される）受信されたビットと比較する前
述の特定のコンテンション・メカニズムは、バスに沿う
端から端までの伝播遅延が１ビツト時間幅より小である
ことを要求することに注意されたい。

より速い速度のデータ伝送および／またはより大きな遅
延を有するより長いバスを許容するためには、（第１図
に示す如き）別個の直列コンテンション・バスを使用す
ることが望ましい。その場合にはデータ・バス上の特定
のタイムスロットに対するコンテンションがコンテンシ
ョン・バス」二の以前のタイム・スロット期間中に生起
するようにコンテンション・バス・アクセスとデータ・
バス・アクセスの間に時間オフセットを導入することが
出来る。プライオリティ・ワードとｂビットの同期伝送
速度アイデンティフィケーション・コードのみがタイム
スロット期間中にコンテンション・バス上で送信する必
要があるので、フンテンバスはデータ・バスよりもずっ
と遅い速度で動作することが出来る。ある応用用途にあ
ってはデータ・バスは並列構造とすることが出来、各ク
ロック・サイクルで例えば８″？ｆ、たけ１６ビツト・
ワードの伝送を行うことが可能であり、かつフンテンシ
ョン・バスは簡単な直列構造であってよい。

本発明の精神および範囲を逸脱することなく、当業者に
あっては本発明に種々の変更を加えることが可能である
。そのため本発明は別記の特許請求の範囲によってのみ
制限されることに注意されたい。例えば、バスに接続さ
れた各々のＢＩＵと関連する固有のモジュール番号は通
常固定されている。しかし、これらの番号はラウンド・
ロビン方式を採用するため時間に依存したアルゴリズム
に従って変化させることが可能であシ、それによって前
述の型のグループ・コンテンション法を使□用する必要
がなくなる。このようにしてグループ・コンテンション
に対して使用される単一のプライオリティ・ビットは除
去されるが、この利得は時間的に変化するアルゴリズム
を実現するのに必要とされる複雑さの増加により相殺さ
れる。

捷だ本発明はバスに接続されたＢＩＵの各々が独立に動
作する分散型コンテンション方式と共に使用することを
主として自相しているが、保守および管理のためにバス
へのアクセスを制御するのがその機能であるゝゝマスタ
“デバイスをバスに接続することも可能なことに注意さ
れたい。この“マスタ“デバイスはより高位のプライオ
リティ・コードとコンテンションすることによシバス上
のすべてのタイムスロットにアクセスし得る。これは例
えばバス上のすべての通信を停止させたり、制御情報を
ＢＩＵに送信するのに使用できる。

更に、タイムスロットの一部またはすべてにおいて伝送
されたｂビットのアイデンティフィケーションは利用可
能な同期伝送速度を要求に従って混在させることを保証
するためにマスラダデバイスによって制御することが出
来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は相応するバス・インタフェース・ユニットを介
して幾つかのデバイスを直列通信バスに相互接続する様
子を示すブロック図；第２図はタイムスロットを有する
コンテンションのないバス上における同期メツセージの
伝送を示す図、第３図はデバイスがコンテンション期間中に所望のタイ
ムスロットへのアクセスを獲得することが出来なかった
ために第２図のバス上の同期伝送で生じる状態を示す図
、第４図は受信バッファを使用してコンテンションのある
タイムスロットヲ有するバス上で同期伝送が実現される
仕方を示す図、第５図は第１図のバス上で伝送されるパ
ケットのエレメントを示す図、第６図は本発明に従う１ビツト・プライオリティ・コー
ド・プロトコルを示す図、第７図は１つのデバイスが１
つおきのフレームで特定のタイム・スロットを要求する
第６図のプロトコルを使用する２つの動作中の同期回路
による同時コンテンションの可能性を示す図、第８図はフンテンションのあるタイムスロットを有する
バス上において同期および非同期伝送を提供する本発明
に従う２ビツト・プライオリティ・コード・プロトコル
を示す図、第９図は第８図に示すプロトコルの利点を有
し、非同期トラフィックに対する異なるプライオリティ
のクラスの生成と、各クラス内におけるグループ・フン
テンションを許容する３ビツト・プライオリティ・コー
ド・プロトコルを示す図、第１０図は本発明のプライオリティ・コード・プロトコ
ルを実現するバス・インタフェース・ユニットのブロッ
ク図、第１１図は第１０図の判定ロジックのソフトウェアによ
る実現法を示す図、第１２図および１３図は１ビツトおよび２ビツト・プラ
イオリティ・コードが第１１図に示すプライオリティ・
コード選択過程で割当てられる仕方を示す図、第１４図は第１０図のコンテンション・ロジック１００
４のブロック図、第１５図は第１４図のコンテンション・ロジックのタイ
ミング図である。〔主要部分の符号の説明〕１０１．１０２．１０３・・・複数個のデバイス１００
．１２０・・・共通の通信媒体ＦＩＧ、　／Ｆ／に、　２ＦＩ６．５ノ・ソ（２−乞ユ００プライオリテ？ワードＨＣθ ＩＧ　９ＦＩＧ、　ｌ／ＦＩＧ、　／２　　　　　　　　　　　　　　ＦＩＧ、
　／３分叡須１　　　　　　　　　　　　０京シム２Ｆ
ＩＧ、　／４イゝＢ＝ｑ（＋ｏｏ６）　　　　　　　　　　　　　　
ケ一１，１゜。５゜Ｃ％’；ｌｏｔ劇）ψ・ら　　　　
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　　１４ｏ９）　　　　　　　　Ｉ

Claims

【特許請求の範囲】１　非同期または同期通信を行うため共通の通信媒体に
対するアクセスを獲得するために前記通信媒体に対する
アクセスをコンテンションする複数個のデバイスの内の
１つをエネイブルする方法において、前記同期通信は各
々が整数個のタイムスロットを含む一連のフレームの各
々の中の少なくとも１つの特定のタイムスロットに対す
るアクセスを必要とし、該方法はａ）前記タイムスロットの１つに対するアクセスを獲得
する各々の試行期間中にコンテンションを行っている各
デバイスに固有のプライオリティ・ワードを割当て、ｂ
）前記割当てられたプライオリティ・ワードの値を最上
位ビットから順に比較することにより前記コンテンショ
ンヲ行つデバイスの１つにタイムスロットに対するアク
セスを許容するステップを含み、前記プライオリティ・
ワードを割当てるステップは：Ｃ）１）デバイスが同期アクセスをコンテンションして
いるのか、あるいは非同期アクセスをコンテンションしているのかということ、および２）同期アクセスをコンテンションしているデバイスが
初めてタイムスロットをコンテンションしているのか、または既に特定のタイムスロットにアクセスしているのかということの結合関数として前記プライオリティ・ワードを選択することを含むことを特徴とする複数個のデバイス
の内の１つをエネイブルする方法。２、特許請求の範囲第１項記載の方法において、前記割
当てを行うステップは更にｄ）前記デバイスの各々を一義的に識別する２進数に少
なくとも１ビツトを含むプライオリティ・コードをプレ
フィックスとして付加することにより前記プライオリテ
ィ・ワードを形成することにょシ特徴づけられる方法。３　特許請求の範囲第２項記載の方法において、前記割当てを行うステップは同期アクセス　　　　　　　　　　　　　０継続した同
期アクセス　　　　　　　　Ｉなる表に従って１ビツト
のプライオリティ・コードを選択することより成ること
を特徴とする方法。４　！＃ｊ許請求の範囲第２項記載の方法において、（３）前前記プライオリティ・ワードを形成するステップは継続した同期アクセス　　　　　　　１１非同期アクセ
ス　　　　　　　　　　１゜初めての同期アクセス　　
　　　　　００なる表に従って２ビツトのプライオリデ
ィ・コードを形成することより成ることを特徴とする方
法。５　特許請求の範囲第４項記載の方法において、前記割当てを行うステップは既に特定のタイムスロット
にアクセスしているデバイスが該タイムスロットを、非
同期アクセスを求めている他のデバイスに譲渡するトキ
前記プライオリティ・コードを１１かう０１に変化させ
ることより成ることを特徴とする方法。６　特許請求の範囲第２項記載の方法におい（４）て、前記プライオリティ・ワードを形成するステップは継続した同期アクセス　　　　　　　１１１非同期アク
セス　　　　　　　１１０〜Ｏ］、　０なる表に従って
３ビツトのプライオリティ・コードを形成することより
成ることを特徴とする方法。７　共通の通信媒体上のタイムスロットに対するアクセ
スを獲得するために同期および非同期通信を行うこの出
来る複数個のデバイスをエネイブルする装置において、
該装置は：１）可変情報を含むプライオリティ情報を各々のデバイ
スに割当てる手段（例えば１００３．１０２０　）と、２）タイムスロットをコンテンションしているデバイス
に割当てられたプライオリティ情報を評価することによ
シ該タイムスロットに対するアクセスを許可する手段（
例えば１００４　）とを含み、割当てを行う前記手段（例えば１００３．１０２０　）
は３）　　（ａ）デバイスによって要求されている通信の
型が同期通信であるかまたは非同期通信であるかによシ
、そして（１））前記同期通信が初めて行われるのかま
たは継続中なのかに応じて前記可変部分を形成し、４）
非同期通信に割当てられたプライオリティに比べてより
高いプライオリティを継続中の同期通信に割当て、より
低いプライオリティを初めての同期通信に割当てるよう
作られていることを特徴とする装置。８　特許請求の範囲第７項記載の装置において、前記プライオリティを割当てる手段は前記可変情報に前
記デバイスの各々と関連するユニークな２進数をプレフ
ィックスとして付けるよう作られており、前記アクセスを許可する手段は前記プライオリティ情報
全最上位ビットを先頭としてビット毎に評価するよう作
られていることを特徴とする装置。９　特許請求の範囲第８項記載の装置において、前記プライオリティを割当てる手段で形成された前記可
変情報はコード継続中の同期通信　　　　　　　　１１初めての同期通
信　　　　　　　　ｏ。非同期通信　　　　　　　　　　　１０なる関係に従っ
て割当てられた２ビツトのコードを含むことを特徴とす
る装置。１０　　特許請求の範囲第９項記載の装置におい（７）て、更に前記割当てを行う手段は継続中の同期通信を行っている
前記デバイスの１つによってアクセスされた選択された
タイムスロットの期間中コード０１を割当てるよう作ら
れており、それによって前記選択されたタイムスロット
は非同期通信を行うべく前記デバイスの内の他のものに
譲渡し得ることを特徴とする装置。１１　　特許請求の範囲第７項記載の発明において、前記可変情報は更に継続中の同期通信を行っているデバ
イスによって使用されないタイムスロットの発生周期を
示すｂビットのプレフイクスを含んでおり、アクセスを
許容する手段は更に同期アクセスを有するデバイスに対
する前記ｂビットのプレフィックスを同期アクセスを求
めているデバイスに対する前記ｂビットのプレフィック
スと比較するよう作られていることを特徴と（８）する発明。