JPS5997252A - 相互接続された伝送リングを有する通信ネツトワ−ク - Google Patents

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】 〔本発明の技術的分野〕 本発明はブリッジによって相互接続された複数の伝送リ
ングから成る通信ネットワークにおける同期に係る。特
に、本発明は１〜−クン制御によるリングにおいて規則
的な間隔の同期された情報フレーム一本質的には同期さ
れたフレームまたはスロットではない□の解放に関する
全システム的な整合に係る。ローカル・エリア・ネット
ワークは本発明が特に関心を有する適用分野である。

〔先行技術の説明〕

通信ネットワークの伝送リングの使用は広く知られてい
る。前記伝送リングは完全に同期されたスロットまたは
フレームのいずれかであり、従つて情報の全フィールド
は周期的な間隔の一定の時間ラスタで現われるか、また
は可変長のフレームが非゛同期に、すなわち不規則な間
隔で現われることを可能にするトークン機構のような特
別アクセス方法を使用することがある。

最初の種類のリングを有するシステムは、例えば米国特
許第３５８６’７８２号および同第３７３１００２号に
よって既知である。他の種類の、即ちトークンと非同期
で動作するリングを有するシステムは、Ｗ、Ｂｏｘ他に
よる論文、”Ａ　１ｏｃａｌ　ａｒｅａｃｏ＋ｎｍｕｎ
ｉｃａｔｉｏｎ　　ｎｅｔｗｏｒｋ　　ｂａｓｅｄ　　
ｏｎ　　ａ　　ｒｅｌｉａｂｌｅしｏｋｅｎ−ｒｉｎｇ
　　ｓｙｓｔｅｍ　　”　　＋　ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ　
　ｉｎ　　”ＬｏｃａｌＣ，ａｍｐｕｔ、ｅｒ　　Ｎｅ
ｔｗｏｒｋｓ”　　、　Ｎｏｒｔｈ−＋ｌｏｌｌａｎｄ
Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　Ｃｏ、、１９８２、ｐｐ、６９
−８２、および欧州特許出願第００５４０７７号によっ
て既知である。

より大きいネットワークの場合、いくつかの個々の閉じ
たリングを接続ユニットを介して相互接続することが望
ましいことがある。このように結合されたネットワーク
も前記２つの米国特許ならびにＢｕｘ他の論文に示され
ている。

非同期リド−クン・リングは、□帯域幅利用に関し非常
に有効であるれけども、そして可変長のメツセージ、ま
たは不規則に生じるメツセージを伝送する能力のために
、□本質的には、ディジタル化された音声サンプルのよ
うな同期された情報を伝送するには適してはいなかった
。しかしながら、前記欧州特許出願第００５４０７７号
では前記リングに同期トラフィックを適応させる方法が
開示された。同期して送信されねばならないすべてのメ
ツセージを「朶める」ため、中間の非同期フレーム、同
期トークンまたは同期フレームが規則的な間隔で出され
る。

もし、同期メツセージが異なるリングの間のネットワー
クを横切って送信されることになっているならば、基本
的には次の２つの可能性がある。

第１の可能性は、ＰＣＭ電話ネットワークにおけるよう
に、ネットワーク全体を完全に同期させ、且つリングの
相互接続点でＴＤＭスイッチを与えることである。しか
しながら、これは非同期のトークン・リングの場合は望
ましくない。第２の可能性は、前記特許に記述されてい
るように、異なるデータ・レー１〜のリングの間の相互
接続点にバッファを設け、個々のリングの独立した制御
の下に該バッファからデータを取出すことである。しか
しながら、これは同期情報の周期的転送の場合、特に非
同期トークン・リングが相互接続されている場合には、
困難を生じることがある。

〔本発明の概要〕

第１に、本発明によって、相互接続された非同期トーク
ン・リングのネットワークにおいて周期的な、すなわち
同期されたメツセージの効率的な交換を可能にする機構
が与えられる。

第２に、本発明によって、スロットまたはフレームの同
期が与えられず、且つ各々のリングが他のリングと異な
るビット・レート、すなわちクロックを有することがあ
るという事実にもかかわらず、同期情報の伝送を取扱う
、相互接続されたリングのオペレーション部分を、シス
テム全体として同期させる方法が与えられる。第３に、
本発明によって、ハードウェアまたはプロ１−コル上の
最小限の努力によって複数のリングを横切る同期情報伝
送の特定の同期および効率が達成される。

本発明によって、異なる目的および設計のリング、すな
わち全く関連しないビット・レートを有するリングの相
互接続を可能にし、それにもかかわらずネットワーク全
体に共通なレートで、規則的なサンプリングを必要とす
る情報、例えば、音声の伝送を可能にする利点がある。

現存する伝送リングおよびいずれにしても交換されねば
ならないフレームは本発明の方法において前記目的に対
して十分であるから、特定の相互接続またはチャンネル
を同期のため異なるブリッジの間に設ける必要はない。

〔詳細な説明〕

〔システム全般〕 本発明が適用された通信ネッ１−ワークが第１図に示さ
れる。このネットワークはブリッジＢ１〜Ｂ４によって
相互接続されている複数の伝送リング（以下、リングＲ
１〜Ｒ７という）を含む。ブリッジのいくつかはバック
ボーン・リングＢＢによって直接に相互接続されている
。（本実施例におけるバックボーン・リングＢＢを除く
）各々のリングＲ１〜Ｒ７にリング・アダプタすなわち
ステーション・ノード１１を介していくつかのデータ・
ステーションが接続されている。後の参照のため、第１
図において、いくつかのデータ・ステーション５Ｔ−Ｎ
、ＳＴ−Ｍ、５Ｔ−ＸおよびＳＴ−■だけが識別されて
いる。

メツセージはブリッジを介してリング間で交換可能であ
る。そのため、各々のリングは接続されているブリッジ
にリング・アダプタすなわちブリッジ・ノード１３を有
する。バックボーン・リングＢＢは相互接続されている
ブリッジの中に類似のノード・ユニットすなわちブリッ
ジ・ノード１５および］７を有する（ブリッジ・ノード
１５は後に説明されるマスク機能を有する）。各々のブ
リッジ内に、ブリッジ・ノード１３．１５および】７の
間のデータ交換のためメツセージ転送ユニット１９が設
けられている。ブリッジＢ４はバックボーン・リングＢ
Ｂに接続されていないがもう１つのリング・アダプタす
なわちブリッジ・ノード２１によって通常のリングＲ５
に接続されている。

もちろん、第１図に示された構成は１つの例に過ぎない
。リングはまた、例えば（Ｒ４−Ｂ２−Ｒ５−Ｂ４−Ｒ
７だけからなる）ストリング構成、または（Ｒ３が前記
ス１〜リングに加えられている場合の）トリー構成にお
けるように、バックボーン・リングＢＢなしに相互接続
されることもある。また、追加のノード・ユニットを介
して直接にバックボーン・リングＢＢにステーションを
接続することも可能である。

ステーション間の通信はフレームによって実施されると
ももに、アクセスはトークンｍＷによって制御される。

トークン・リング通信の詳細は既に、前記Ｂｏｘ他の論
文ならびに欧州特許出願第００５４０７７号に記述され
ている。従って、基本的な機構の詳細な説明は本明細書
では必要としない。いくつかの重要な点だけについて次
に述べる＝（ａ）　　各々のリングにおいて、１つのノ
ードまたはステーションはモニタ機能を有する。これは
それぞれのリングのビット・クロックを維持するととも
にトークンをモニタして、トークンの喪失または重複を
伴なう状況を回避する。

（ｂ）　　いくつかの、またはすべてのリングにおいて
、通常の非同期メツセージの外に、前記欧州特許出願第
００５４０７７号において開示された特殊機構によって
ディジタル化された音声サンプルのような同期的に生じ
る情報をも転送することが可能である。そのため、各々
のリングは下記の「同期帯域幅マネージャＪ　ＳＢＭと
呼ばれる特定の手段を有し、同期情報を転送するフレー
ムを一定の間隔で与える。本実施例では、このＳ８Ｍ機
能は通常の各リングに対してはブリッジ・ノード１３に
、バックボーン・リングＢＢに対してはブリッジ・ノー
ド１５に組込まれている。

注目すべき点はリングＲ１〜Ｒ７が異なる、関連しない
ピッ１〜・クロックを有することがある、すなわち各々
のリングが個々にデータ転送速度を持ちうろことである
。リングにおける異なる伝送速度にもかかわらず、ブリ
ッジを介してリング間で同期的に生じる情報を正しい順
序で効率的に交換させることが本発明の重要な特徴であ
る。

〔フレーム・フォーマツ１−〕 リング上で使用されるフレーム・フォーマツ１〜〜前記
出版物によって既知であるーが第２図に示されている。

これは下記の重要な要素を含む：（ａ）　　宛先アドレ
スＤＡ、起点アドレスＯＡ、ならびに可変長フィールド
において転送される情報ＴＮＦ○を含む、ステーション
間で転送される実際のメツセージ （ｂ）　　フレーム検査シーケンスＦＣ３（ｃ）８つの
個々の制御ビットを含む伝送制御ＴＣ（そのうち、下記
の３ビツトが本発明に関連して特に重要である）： ＴＫニド−クン・ビット フリー・トークンである（ＴＫ＝Ｏ）が、またはフリー
・トークンではない（ＴＫ＝１）かを表示する。

Ｐ■：優先順位標識 通常の非同期伝送モード（ＰＩ＝０）または予約モード
（ＰＴ＝１）−このモ ードでは、同期情報のトークンを適時に出させるため新
しい非同期トークンを出してはならない−を表わす。

ＴＭ：ｌ−ラフイック・モード標識 非同期情報のフレームおよび１−−クン（ＴＭ＝Ｏ）と
同期情報のフレームおよびトークン（ＴＭ＝１）を見分
けるのに使用される。

（ｄ）　　開始区切りＳおよび終了区切りＥがフレーム
を完成するために加えられる。

第２図に示すように、トークン・ビットＴＫ＝０の場合
、２つのバイトＳ（開始区切り）およびＴＣ（伝送制御
フィールド）がともにトークンとして（または時には「
フリー・トークン」として）指定される。ノードはこの
ようなフリー・（ヘークンを認める場合にだけ、ＴＫ＝
　１をセットし、そして送信したい情報を含むフレーム
の残りの部分を付加する。しかしながら、トークン・ビ
ットＴＫが受取られたとき既に「１」である場合、最初
の２つのバイトＳおよびＴＣはトークンを表わさず、完
全なフレームの前端の部分を表わすだけである。

注目すべき点は同期情報が下記の２つの方法によってス
テーション間で転送されうろことである：（ａ）　　同
期情報の単一フレームがＳＢＭによって一定間隔で出さ
れる。これは各々が使用中／フリー標識、宛先アドレス
、およびデータ・パイ１〜の空間を有する複数の連続ス
ロットを■ＮＦ○フィールド内に含む。各々の許可され
たステーションは１つのスロットを占有して使用するこ
とができ。

同期情報フレームがリングを２回巡回したとき、そのス
ロットは放棄される。

（ｂ）　　最初の同期フリー−１〜−クンはＳＢＨによ
って一定間隔で出される。これは単一の許可されたステ
ーションによって使用可能である。このステーションは
その同期データ送信後、同期情報の新しいフリー・トー
クンを出す。二扛はすべての許可されたステーションが
１回ずつ動作されるまで続けられる。

とのシステムにおいても、これらの２つの異なる伝送機
構の１つだけが使用されている。本実施例の場合、（ｂ
）の方法、すなわち各々が１つがステーションによって
使用された同期情報フレームのシーケンスが選択された
。

更に注１コすべき点は、ステーションまたはノ。

１・の任意の対の間の２重伝送が単一のフレー１１によ
って可能なことである。例えば、第１図のネジ１−ワー
クにおいて１つのフレームが最初に５Ｔ−ＮからＳＴ−
Ｍへデータ項目ＵＵＵを運ぶことがある。後者は該フレ
ームからＵＵＵ取出し、代りにデータ項目ｖ■■を挿入
する。そしｒｖｖｖはステーション５Ｔ−Ｎに運ばれる
。

〔ブリッジ〕

本発明の実施例の多重リング・ネッ１−ワークにおいて
重要な要素はブリッジである。これらのブリッジを介し
て同期情報を有効に転送させるＳＢＭの同ｊ（ＩＩに本
発明は関連する。ブリッジのブロック図は第３図に示さ
れている。これをリング間のデータ転送の機構とともに
説明する。

第３図はリングＲ１及びＲ２並びにバックボーン・リン
グＢＢを相互接続するブリッジＢ１の詳細の一部分を示
す。第３図で、ブリッジ・ノード１３及び１５の各々は
リング・アダプタＲＡを含む。ＲＡは同期帯域幅マネー
ジャＳＢＭと結合されており、かつＲＡは非同期情報（
ＡＳ）および同期情報（ＳＹ）の入出力を有する。各々
のブリッジ・ノードはまた、４つのＦＩＦ○バッファ２
３Ａ、２３Ｂ、２５Ａ、２５Ｂのセットを含み（Ｆ　Ｉ
　ＦＯ＝先入れ先出し）、入来および山折方向の非同期
および同期データ項目を別々に記憶する。

方向および情報の類別によってデータ項目またはメツセ
ージが別々に記憶され且つ読取られることを許可する適
切なアドレッシングおよびアクセス機構によって、個々
のＦＩＦＯバッファの代りに共用アドレス可能バッファ
記憶が与えられることがある。

ＦＩＦ○バッファはすべてメツセージ交換ユニッ１−１
９によって相互接続されているにのユニツ１−はＴＤＭ
スイッチである。ＴＤＭスイッチは、データ項目に関連
する宛先アドレスにより且つ一定の経路指定アルゴリズ
ムに従って、１つのノードのバッファから別のノードの
バツファヘデータ項目を選択的に転送しうる。他の実施
手段、例えば適切なアクセス制御を有するバスによって
バッファ間で選択的にデータ項目を転送させることも可
能である。

前に触れたように、ブリッジ・ノード１５はネットワー
ク全体のマスクＳＢＭを含む。他の２つのブリッジ１３
は普通のＳＢＭを含む。３つのブリッジ・ノードはライ
ン２７／２７Ａによって直接に接続さ九、マスクＳＢＭ
から普通のＳＢＭへの同期パルスの転送を可能にする。

他のブリッジＢ２、Ｂ３およびＢ４の各々はマスクＳＢ
Ｍを有するブリッジ・ノードを含まないが、ブリッジ・
ノード１７または２１を含む。ブリッジ・ノード１７ま
たは２１は副マスタすなわち同期エクストラクタを有し
、副マスクすなわち同期エクストラクタから、ライン２
７／２７Ａ−各ブリッジに設けられているーを介して同
期パルスが、ＳＢＭすなわち、それぞれのブリッジの他
のノードのＳＢＭに同期パルスを転送できる。各々のリ
ングが持ちうるＳＢＭは１つだけであるから、副マスク
すなわち同期エクス１−ラスタはＳＢＭではなし）。

ブリッジ・ノードおよび転送機構のオペレーションは次
のとうりである： 各ブリッジ・ノード（１３，１５，１７，２１）は通常
のステーション・ノード（第１図の１１）のように動作
するが、相違点として、通常のステーション・ノードに
接続されているデータ・ステーションの代りに、ブリッ
ジ・ノードは、ブリッジ・ノード自身に接続されたブリ
ッジ回路−データ項目を受取り且つ供給するーを有する
。

リングからブリッジへの転送ニ ブリッジ・ノードはもう１つのリング−それぞれのブリ
ッジが該リングへの正しい経路であるー」二の位置を指
定する宛先アドレスを有するフレームを監視する。前記
アドレスが検出された場合、ブリッジ・ノードは実際の
メツセージ、すなわち宛先アドレス、起点アドレス、お
よび情報フィールドを該フレームから取出し、且つそれ
をトラフィック・モード標識Ｔ　Ｍのステータスに応じ
てＦＴＦＯバッファ２３Ａまたは２５Ａのいずれかに挿
入する。

ブリッジからリングへの転送： （ａ）　　非同期情報ニブリッジ・ノードはフリーの（
すなわち、ＴＭ＝Ｏを有する）非同期トークンを待受け
、もしそれが検出されれば、次のメツセージすなわちＤ
Ａ、ＯＡおよびＩＮＦＯフィールド（第２図）をＦＩＦ
○バッファ２３Ｂから取出し、適切なフレーム検査シー
ケンスＦＣ８ならびに区切りＥを加えて完全なフレーム
を転送する。

（ｂ）　　同期情報ニブリッジ・ノードにあるＳＢＭは
基本的には前記欧州特許出願第００５４０７７号に記述
されているように、規則的な間隔で同期１−一クン（Ｔ
Ｍ＝１の場合）を出す。該ＳＢＭは更に、同期「接続」
がいくつ存在しているかを知る。なぜならば、ＳＢＭは
最初に各々の追加接続を許可し全チャンネル容量のある
合理的な部分に同期１〜ラフイツクを制限せねばならな
いからである。ブリッジ・ノード自身は最初に同期トー
クンを使用し、そのＦＴＦＯバッファ２５Ｂで待受けて
いるデータ項目（同期メツセージ）を転送しうる。そし
てブリッジ・ノードはこのリングと他のリングの間に存
在している同期接続と同数のフレームを順次送信し、そ
れによってすべてのデータ項目すなわち最後の同期期間
中に到着したメツセージが次の期間の最初にそれぞれの
リングで送信される。その後、すなわち、ＦＩＦ○バッ
ファ２５Ｂからそれ以上の同期メツセージが送られる予
定がない場合、同期フリー・トークンが送られ、それに
よって該リング上の許可されたステーションが同じリン
グ上の他のステーション、または他のリングに接続され
たステーションに同期メツセージを送りうる。もし、す
べての許可されたステーションが１回縁作されていたな
らば、ＳＢＭはそれを識別し、新しいトークンが出され
る。

マスタＳＢＭの制御の下で、ＳＢＭおよび通常のステー
ｊ−ヨン・ノードの同期は第４，５および６図に関連し
て個々に説明を行なう。

バッファ間の転送： メッセージＩ回送ユニット１９はその入力のメツセージ
−非同期情報を保持するＦＩＦＯＩッファ２３Δの出力
である−を周期的に走査し、走査したばかりの各バッフ
ァから次のメツセージを（もし、あれば）取出して宛先
アトリスを質問する。アドレスをリングと関連させる経
路指定アルゴリズムの制御の下で、該メツセージは他の
２つのブリッジ・ノードのいずれか１つのＦＴＦ○バッ
ファ２３Ｔ３に送り込まれる。同僅に、メツセージ転送
ユニツ１−１９は同期情報を保持するすべてのＦＴＰＯ
バッファ２５Ａを走査し、宛先アドレスに応じて各々の
メツセージをもう１つのブリッジ・ノードにあるＦＩＦ
ＯＩッファ２５Ｂに送り込む。このように、すべてのバ
ッファは周期的に操作さ九、ブリッジ内のバッファ間の
転送中、同期情報は非同期情報から分離されたままにな
っている。もちろん、メツセージ＋］伝送ユニット１９
は十分に速く動作し、どの同期メツセージもバッファで
１図期期間よりも長くは待たされないことを確実にしな
ければならない。

代案として、同期および非同期メツセージの両方に対し
、２つの別々のｎＩＩ記ユニツ１〜の代りに単一の走査
／切替ユニツ１−がυ、えられることがある。

この場合、非同期トララフイック・バッファがより低い
優先順位を有するのに対し、同期トラフインク・バッフ
ァは最高の優先順位で走査され、１つの期間内に各々の
同期メツセージが転送されることを確実にせねばならな
い。

〔多重リング・ネジ１〜ワークにおける同期情報間隔の
共通タイミング〕 同期情報の期間、すなわち同期１〜−クンの解放の間の
時間間隔はネットワークを通じて同じであることが重要
である。異なるリングのこれらの期間が異なる場合、ブ
リッジにおけるバッファのオーバフローまたはアンダー
フローが生じて情報の脱落に至ることがある。

均一の間隔を得る１つの可能性はネツ］・ワーク全体の
完全な同期にかかつていることがある。しかしかから、
これは望ましくない。単一のネジ１〜ワーク・システシ
ムにおいて種々のサブネツ１−ワークのＭ、今を可能に
するとともに、将来の発展のために柔軟性を維持するた
めには、異なるデータ速度ならびにクロック・レー１〜
が異なる伝送リングに、上ってｉＹｒ可されねばならな
い。

本発明は種々のリングにおける個々の異なるクロック・
レートにかかわらず同期情報の転送のために均一＝−の
期間を保証する。これがいかに達成されるかについては
第４．５および６図に関連して説明する。本質的には、
すべての同期帯域幅マネージャＳ　Ｂ　Ｍは１つのマス
タＳＢＭから同期されるか、それらの位置によって、同
期情報の経路はそれぞれのＳＢＭによって異なる。

第４図は、マスクＳＢＭまたは通常のリングのＳ　ｌ’
３　Ｍのいずれかを含むブリッジ・ノードの簡略化され
たブロック図であって、同期間隔のタイミングをとるた
めの要素だけを若干詳細に示す。第１図ではそれぞ収の
ブリッジ・ノードは参照番号１３または１５で示される
。これらのブリッジ・ノードのＳＢＭは、同期情報のた
めの局所のビット・クロックおよびシステム全体のクロ
ックの両者に対して正しい関係で各々の最初の同期１〜
−クンを解放しなければならない。リングにおいて受取
られたデータから得られたリング・ビット・クロックは
ライン２９に供給される。同期間隔のクロックはクロッ
ク・ユニツ１へ３１によって供給される。このクロック
・ユニツ１〜自身は、マスクＳＢＭを表わすブリッジ・
ノード１５にある非常に精確なマスク発振器３３によっ
て同期されている。

自らのマスク発振器を持つ代りに、マスクＳＢＭにある
クロック・ユニツＩ〜３１は非常に精確な外部クロック
源（例えば、本リング・ネットワークが接続されている
公共のネットワークのクロック）を使用しうる。普通の
ＳＢＭを含むブリッジ・ノードでは、同じブリッジ内の
もう１つのブリッジ・ノードによって供給される、ライ
ン２７Ａ上のタイミング・パルスによってクロック・ユ
ニット３１は同期される３、第４図に示す位置のスイッ
チＳ■はブリッジ・ノード１５（マスクＳＵＭ）におけ
る状況を示す。交替する位置では、８丁はブリッジ・ノ
ード１３（怜通のＳＢＭ）における状況を表わす。

クロック・ユニット３１からの各出力パルス（ｔＳ）は
ＦＦ（フリップ・フロップ）３４を七ツトシて次の同期
期間の開始を指示する。ＦＦ３４をセラ１〜することに
よって、次のリング・ピッ１−・タロツクのパルスがラ
イン３７に出力されるようにＡＮＤゲーｉ〜３５が条件
づけられる。ブリッジ・ノード１３および１５の各々に
おいて、前記出力されたパルス（ｔＲ）は、それぞ゛れ
のブリッジ・ノードから関連するリングへの最初の同期
トークンの解放を制御するのに使用される。Ｓ■の閉じ
られた位置によって示された（マスタＳＢＭを含む）ブ
リッジ・ノード１５では、ライン３７上のパルスはまた
ライン２７を介して同じフリンジの他のノード／ＳＢＭ
に供給される。トークン解放パルスｔＢは遅延素子３８
によってｔＳ　−２Ｄｍａｘの期間遅延され、ｔＲを最
大２フレ一ム期間２ＤｍａＸだけリードするパルスｔｐ
を各々の期間ｔＳの間に得ることがある。このリード間
隔は第７Ａ図に関連して説明するように優先順位標識Ｐ
Ｉを適時にセラ１〜するために使用される。

第５図は副マスクまたは同期エクス１−ラインとして使
用されるブリッジ・ノード１７または２ｊのタイミング
要素に関し若干の詳細を示す簡略化されたブロック図で
ある。これらのノードは非同期トークンまたはフレーム
（ＴＭ＝Ｏ）または同期トークンまたはフレーム（ＴＭ
＝１）がいつ受取られるかを識別し、それをライン３９
または４１上のパルスによってそれぞれ指示する。一連
の弁開ｊ（］］トークン／フレーム・パルスの後の最初
の同期トークン／フレーム・パルスはＡＮＤゲート４３
によってライン４５に送出され、そ才しによって、新し
い同期情報期間の開始を指示する。最初の同期１−−ク
ン／フレーｌトパルスによりＦＦ４７をセットすること
によって、その補数出力のが非アクティブになる。そし
てＡＮＤゲー１−４３は短かい遅延Δの後禁止さｆｉｃ
、後続する同期トークン／フレーム・パルスは送出さ九
ない。ライン４Ｓ上の（１１−のパルスは同期パルスＳ
Ｐとして同じフリンジ内の他のブリッジ・ノードにライ
ン２７を介して転送され、それらのＳＢＭを同期させる
。

同し機構か通常のステーション・ノード１１でも使用さ
れることがあり、ステーション・ノード１１は同期情報
を送信または受信することが許されろ。第５図に示すよ
うに、下げられた位置にあるスイッチＳ　Ｉｌｌはブリ
ッジ・ノード１７又は２１における状況を表わし、通常
のステーション・ノードＩＩにおいては上げられた位置
にセットされる。そしてライン４５」二のパルスはクロ
ック・ユニツ１〜４９に転送されてクロック・ユニツＩ
〜４９を同期させ、そしてクロック・ユニット４９の出
力はライン５１から他のステーション・ノード１１の回
路に供給されろ。このように、各々の同期情報期間の最
初に、クロック・ユニツ１〜４９が最初の１−−クンま
たはフレーム（ＴＭ＝］、）によって再同期されるので
高価な精密クロック・ユニツ１へは必要としない。

ここで、タイミング関係について第６図および第１図を
参照して説明する。先ず、各々の同期情報期間では１時
刻ｔｏで、ブリッジＢ１のブリッジ・ノード１５にある
マスクＳＢＭは同期１〜−クンまたはバックボーン・リ
ングＢＢのフレームＳＦの解放を開始すると同時に、ブ
リッジＢ１の他の両ＳＢＭへのラインに同期パルスＳＰ
を供給する。リングＲ１およびＲ２のブリッジ・ノード
】３は、それぞれ、該同期パルスを受取り且つ夫々の次
のビット・クロック時刻の（または後のピッ１−・クロ
ック時刻で一定の遅延を伴って）、それぞれのリングＲ
１およびＲ２への同期トークンまたはフレームＳＦを解
放する。

バックボーン・リングＢＢ上の同期トークン／フレーム
ＳＦはその間にブリッジＢ２に伝播する。

ブリッジＢ２にあるブリッジ・ノード１７は、最　　　
−４初の同期１〜−クン／フレームＳＦの受信を認めた
場合、ブリッジＢ２にある他の３つのブリッジ・ノード
へのラインに同期パルスＳＰを供給する。

ｔ（３と同期パルスＳＰの間の遅延Ｄ１は、ブリッジＢ
１すらブリッジＢ２への同期トークン／フレ−ムＳＦの
伝播時間と、ブリッジ・ノード１７においてＳＦを識別
する時間との和に相当する。リングＲ３、Ｒ４およびＲ
５の３つのブリッジ・ノー　Ｉ；　］　３は、それぞれ
、該同期パルスを受取り、それぞれの次のピッ１−・ク
ロック時刻に（または後のピッ１〜・タロツク時刻で一
定の遅延を伴って）、それぞれのリングへの同期１−−
クンまたはフレームＳ　Ｆを解放する。このように、ブ
リッジＢ２のブリッジ・ノード１７は、副マスクすなわ
ち同期エクストラクタとして作用する、すなわち最初の
同期トークンまたはフレームＳＦを受取って、そのブリ
ッジにあるすべてのＳＢＭを同期させる。

同期トークンまたはフレームＳＦは更にブリッジＢ３に
伝播する。その場合前記と同様に、ブリッジ・ノード１
７は、ＳＦを受取って、リングＲ６のブリッジ・ノード
１３のＳＢＭを同期させる同期パルスを出すとともに、
リングＲ６への同期１−一クンまたはフレームＳＦを解
放する。遅延Ｄ２はブリッジＢ１とブリッジＢ３の間の
伝播遅延と、ブリッジＢ３のブリッジ・ノード１７にお
いてＳＦを識別するのに要する時間との合計である。

ブリッジＢ４はバックボーン・リングＢＢに直接に接続
されてはいないけれども、リングＲ７のＳＢＭの同期も
、他のすべてのＳＢＭの場合と同様に行なわれる。ブリ
ッジＢ２からリングＲ５に解放された同期トークン／フ
レームはブリッジＢ４のブリッジ・ノード２１に伝播す
る。このブリッジ・ノードも副マスクすなわち同期エク
ストラクタとして作用する、すなわち最初の同期トーク
ン／フレームＳＦを受取り且つ識別すると、該ブリッジ
・ノードはリングＲ７のブリッジ・ノード１３へのライ
ンに同期パルスＳＰを供給する。リングＲ７のブリッジ
・ノード１３は、前記パルスを受取った後、次のビット
・クロック時刻に（または後のピッＩ−・クロック時刻
で一定の遅延を伴って）、リングＲ７への同期トークン
またはフレームＳＦを解放する。遅延Ｄ３はリングＲ５
上の同期トークン／フレームＳＦのブリッジＢ２とブリ
ッジＢ３の間の伝播時間と、ブリッジ・ノード２】にお
いてＳＦを識別するのに要する時間の合計に相当する。

第６図において、リングＲ１〜Ｒ７のラインの下の斜線
の区域は次のことを意味する。すなわち、現在の未知の
長さの非同期フレームの終了まで待たされるという事実
によって余分な変動が挿入されることがないように、各
々の最初の同期トークンまたはフレームＳＦの解放の前
に、それぞれのリングにおいてアイドリング・パターン
が送信される。この各リングの早めの予約のために修正
された方法は第７Ａ、７Ｂおよび８図に関連して説明す
る。

リング上の最初の同期トークンまたはフレームＳＦは、
そのリングに接続されたすべてのステーション・ノー１
〜１１によって識別され、第５図に関連して既に説明さ
れたように、前記各ノードで同期情報クロックを同期さ
せる。

第６図に示されたパターンは同期情報の各期間の最初で
繰返される。このように、多重リング・ネツ１−ワーク
に台けるすべてのノードの同期（ｆ報りロックはすべて
、１つのマスクＳＢＭによって決定される同じ周期を有
する。マスクＳＢＭのクロックに関しそれぞれのクロッ
クの異なる位相のずれがあるが、これらの位相のずれは
ほぼ一定のままである（すなわち、第６図のパターンは
変化しない）。一定の構成で起こりうる唯一の変動は、
システム全体の同期情報クロック周期および個々のリン
グ・ビット周期の独立性によって、それぞれのリングの
１ピッ１〜期間よりも大きくはない。

〔同期１〜−クンを適時に解放するためのリングの予約
〕 同期トークンの解放を可能にするため、各々のリングの
ＳＢＭは非同期フレームのＴＣ（伝送制御）フィールド
の優先順位標識ＰＩをセットする。

欧州特許出願筒００５４０７７号において開示されたシ
ステムでは、同期期間開始信号は規則的な間隔で出され
るとともに、それぞれのユニット（ＣＳモニタ）はそれ
が開始信号後に見る次のフレーム見出しで優先順位標識
（ＰＩビット）をセットし、そして現在の非同期フレー
ムの終了を待って同期トークンを解放する。このように
、各々の期間における最初の同期１ヘークンの開始は実
際の同期期間に関して２つの最大フレーム期間よりも少
ない範囲内で変動する。。

これらの変動を避けるため、本発明では修正された方法
が導入され、殆ど等しい時間間隔で同期トークンが出さ
れる。この修正さり、た方法は第７Δ、７Ｂおよび８図
に関連して説明する。

２つの最大フレーム持続期間２Ｔ）　　　　に長さｍ＆
ｘ が等しい監視期間が導入される。最大フレーム持続期間
は、最大許容長、例えば２５６バイトの情報フィールド
ＩＮＦＯを有するフレームの開始区切りと紳了区切りの
間の時間である。監視期間は次に示す３つの瞬時（第７
Ａ図）によってマークされている： （８）ｔ　　−優次順位標識をセラ１−するための監視
期間の開始時刻 （＋））　　　ｔ　　−同期１ヘークンの開放時刻これ
らの瞬時は同じ持続期間Ｄ　　　の２つのａｘ 時間間隔■１およびＩ２の境界を定める。

間隔１１およびＩ２の間にＳＢＭが非同期フレーム（Ｔ
Ｍ＝０．ＴＫ＝１）を検出した場合、同じフレームにあ
る優次順位標識ＰＩが「１」にセットされる。その後、
ＳＢＭが間隔１１内で終了区切りを検出した場合、完全
な非同期フレームを送信するのに十分な時間が残されて
いる。従って、ＳＢＭは新しい非同期フリー・トークン
（ＴＭ＝０、ＴＫ＝０）を出す。この１〜−クンが任意
のステーションによって使用されるのを避けるため、且
つ送信したステーションの下流のステーションだけが該
１〜−クンを捕えうることを保証するため。

ＳＢＭは新しいトークンに優先順位標識をセット（ＰＩ
＝１）して［リターン」　トークンを生成することがあ
り、既にそれ自身のメツセージのリターンするフレーム
見出しでＰＩ−４を見たステーションだけが、「リター
ンｊ１〜−クン（ｐ丁＝ｏ）にあるＰＴビットをリセツ
ｌ〜して次のステーションによるその使用を許可する。

間隔■２の間にＳＢＭが終了区切りを検出した場合、も
う１つの最大持続期間の非同期フレームに対して十分な
時間が残されてはいない。従って、３７３Ｍはｔ　の時
までのＩ２の残りの期間中、アイドル・キャラクタ送信
した後、速かに同期トークンを出す。

間隔Ｉ２の間にＳ　、Ｂ　Ｍが非同期フリー・１〜−ク
ン（ＴＭ＝Ｏ１ＴＫ＝Ｏ）を検出した場合、３７３Ｍは
該トークンを取除いた後、アイドル・キャラクタをｔ　
の時点まで送信し、その後速かに同期１−−クンを出す
。

第７Ｂ図はＳＢＭのそれぞれのステップおよびオペレー
ションを示す流れ図である。この図面においてＲはＩＲ
の時点までに残された時間を示す。

リング上に得られた非同期および同期転送間隔の順序は
第８図に示されている。同期転送間隔は殆ど等時間距離
の瞬時ｔＨで開始する。ＴＳはネジ１〜ワークのマスタ
ＳＢＭによって制御された同則情報周ｍ（一定）である
。各々の同期転送間隔の直後に非同期転送間隔が続くが
、可変長ギャップＧ１、Ｇ２、Ｇ３・・・・は非同期間
隔の終了点とｔ　の時点の間に生じる。このギャップの
長さは最後の非同期フレームの任意の開始時刻と長さに
左右される。これらのアイドル・ギャップは同期トーク
ンの正確なタイミングのために支払われる代償である。

注目を要する点は、ｔＲのタイミングにおいて、なお若
干の微小な変動が生じ、それが多くてもそれぞれのリン
グのｌピッ１〜期間の接続期間である点である。これは
それぞれのパルスが生じるラインに時刻ｔ　およびｔ　
が表示されている第４図ＲＰ で観察することができる。ｔＩ　（第７Ａ図）のパルス
を得るために、更に持続期間Ｄ　　　の遅延ａｘ が第４図の遅延素子３８の出力に与えられることがある
。

〔ブリッジによる同期情報の２主伝送〕同期フレームに
よる２重伝送は、（欧州特許出願第００５４０７７号に
おいて開示されているように）下記により行なわれる： 同期情報を送信するため、ステーションはＳＢＭから送
信する許可を要求し、それが許可されねばならない。Ｓ
ＢＭはそのリング上で耐えうる同旧情報伝送の同時許可
と同数の許可だけをケーえる。

２つのステーションの間の同期「接続」では、一方は、
同期フレームまたはスロットを捕えてそのメツセージを
挿入するとともに、他のステーションからリターンした
ときメツセージを取出す１次ステーションであるにの対
し、他方のステーションは、フレームまたはスロツｌへ
を捕えないが、そのステーションにアドレス指定された
メツセージをフレー１１／スロツトから取出すとともに
、代りに１次ステーションに対するそ７ＦＬ自身のメツ
セージを挿入する２次ステーションである。

本発明において開示された多重リング・ネツｊ〜ワーク
の場合は、次の規則が選択されている＝（ａ）　　局所
２重トラフィック、すなわち同じリングの２つのステー
ションの間の１〜ラフイツクの場合：呼出ステーション
は常に１次ステーションであり、且つ被呼ステーション
は２次ステーションである欧州特許出願第００５４０７
７号の単一リング・システムから既に知られている同じ
規則により）。

（ｂ）　　遠隔２重トラフィック、すなわちそれぞれが
異なるリングにある２つのステーションの間のトラフィ
ックの場合ニブリッジ・ノードは常に１次であるのに対
し、実際のステーションは、それが呼出したか、又は呼
出されたかに関係なく、２次である。これは、ブリッジ
・ノード・バッファにおいてメツセージがランダムな順
序で、しかもリングの周りの現在許可されたステーショ
ンの順序と異なる順序で呪われることから必要である。

ブリッジ・ノード間でだけメツセージを交換せねばなら
ないバックボーン・リングでは、関係するバッファにあ
るメツセージのランダムな順序が異なるので、２重伝送
は試みられない。

第９図は異なるリング間の同期メツセージの交換を示す
。第１の同期接続でステーションＳＴ−Ｍと５Ｔ−Ｘ（
第１図）の間に存在するとともに、第２の同期接続がス
テーション５Ｔ−ＮとＳ　Ｔ−Ｙの間に存在するものと
仮定する。これまでの説明から明らかなように、各々の
リング上に規則的な間隔で同期フレームの列が現われ、
且つこれらの列の間に非同期伝送の余地が残されている
。

リングＲ１上の最初の列は４つのフレーム：ＳＴ−Ｍと
５Ｔ−Ｘの間の接続としてフレームＭ−Ｘ、５Ｔ−Ｎと
５Ｔ−Ｙの間の接続としてフレームＮ−Ｙ、および局所
接続の、すなわち同じリングーヒのステーション間の２
つのフレームＬＯＧを含む。

フレームＭ−Ｘは最初に、５Ｔ−Ｘによって送られたメ
ツセージをバックボーン・リングＢＢがらリングＲ１上
のＳＴ−Ｍに転送し、そしてＳＴ−Ｍからバックボーン
・リングＢＢへのメツセージを取る。バックボーン・リ
ング上では、フレームＭ−Ｘ（下向きの矢印を有する最
初のフレーム）はリングＲ３に進む。リングＲ３上で、
フレームＭ−Ｘは最初に、ＳＴ−Ｍによって送ら九だメ
ツセージをステーション５Ｔ−Ｘに転送し、次にＳ　Ｔ
−Ｘからバックボーン・リングＢＢへのメツセージを取
る。以下同様である。

これまでの説明から明らかなように、リングＲ１、Ｒ３
、Ｒ６等ではフレームは２重モードで使用されるのに対
し、バックボーン・リングＢＢでは各々のフレームは１
つのメツセージだけを転送する（単信モード）。これは
、前に説明したように、バッファにおけるメツセージが
ランダム・シーケンスであることから有利である。バッ
クボーン・リングＢＢ上フレーム幅がより小さく表示さ
れているように、より速い伝送速度がバックボーン・リ
ングＢＢに与えられ、単信モード（のより多くのフレー
ム数）ならびに通常のリングに関して恐らくより高いト
ラフィック量を補償する。

〔代替および変更〕

異なるリング上の同期フレーム間の位相のずれ：第９図
に示すように、同期フレームの列はリングＲ１、Ｒ３お
よびＲ６上で同時に出発するが、バックボーン・リング
Ｒ１上では同期周期の半分に当る位相のずれがある。こ
れは、すべてのリング上で同期フレームが（短かい遅延
を除き）同時に開始する、第６図に示す解決の代替案で
ある。

位相のずれを有する代替の解法が起点と宛先の間の全伝
送時間を最小化するために導入されることがある。第９
図に示すように、周Ｊ（ｌｌｎの間にすレグＲ１上を進
んだメツセージは同じ周期の間にバックボーン・リング
ＢＢを転送さ九ると共に、次の周期ｎ＋１の間にその宛
先リングＲ３上を早くも進行する。もし、同期フレー１
１がすべてのリング上を同時に開始すれば、バックボー
ン・リングＲ１上の伝送は余分の期間を必要とする、即
ち周期ｎの間にリングＲ１上を進行するメツセージはリ
ングＲ３上を周期ｎ＋２の間でだけ進行する。

一般に、一連の相互接続さ九たリング−にの隣接リング
、すなわちブリッジによって相互接続されたリングの間
の遅延は同期情報周期の半分でなければならないととも
に、同期情報のフレー１１は全伝送容量すなわち時間の
半分以上を占有してはならない（すなわち、第９図に示
すように、同期フレームは重複しない）。第１図のネッ
トワークの場合、リングＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５
、Ｒ６のグループは同時に同期フレームを開始させねば
ならないが、バックボーン・リングＢＢおよびリングＲ
７は同期周期の半分の位相ずれを伴なって開始せねばな
らない。

マスクＳＢＭの位置： 第１図に示す実施例では、マスタＳＢＭはバックボーン
・リングＢＢのＳＢＭであった。これは恐らく、マスク
ＳＢＭからすべての他のＳＢＭに広幅されるに違いない
同期化情報の遅延を最小限にする。しかしながら、通常
のリングＲ１〜Ｒ７のＳＢＭのいずれか１つがマスタＳ
ＢＭとなるように選択されることがある。バンクボーン
・リングＢＢによらずに相互接続された一連のリングー
一本発明が用いられることがある構成として前に説明さ
れた□では、通常のリングのＳＢＭの１つが選択されて
マスクＳＢＭになることが、いずれにしても必要である
。

公共ネットワークへの接続： リングの１つ、例えばバックボーン・リングＢＢはゲー
トウェイを介して公共のネッ１−ワークに接続されるこ
とがある。グー１−ウェイはブリッジに類似の相互接続
ユニットであるが、恐らくより多くの一般的機能を有す
る。そ九ぞれのリングは、それに接続されている各々の
ブリッジにブリッジ・ノードを有するように、ゲートウ
ェイにゲートウェイ・ノードを有する。もし、公共のネ
ットワークが完全に同期ネットワーク、例えばｌ”’Ｃ
Ｍ電話ネツ１〜ワークであれば、相互接続されたリング
のマスクＳＢＭはゲートウェイ・ノードにおいて最善の
場所に置かれ、前記マスクＳＢＭ自身はゲートウェイを
介して公共のネットワークと同期されなければならない
。そして、多重リング・ネットワーク内の同期化は前記
と同様にマスクＳＢＭによって可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が使用された、ブリッジによって相互接
続されたトークン・リングのネットワークを示す図、 第２図は第１図のシステムにおいて情報を伝送するため
に使用されたフレーム・フォーマツ１〜を示す図、 第３図は３つのリングを相互接続している、第１図に示
されたブリッジの１つを詳細に示す図、第４図は同期帯
域幅マネージャを含むブリッジノードにおける同期のた
めに与えられたブロック図の部分的な詳細を示す図、 第５図は同期帯域幅マネージャを有しないブリッジ・ノ
ード間の、またはリングに接続された通常のステーショ
ンのノード間の同期のために与えられたブロック図の部
分的な詳細を示す図、第６図は第１図に示されたシステ
ムの異なるリングおよびブリッジ間の同期トークンすな
わちフレーム開始と同期パルスとの関係を示すタイミン
グ図、 第７Ａ図は同期情報フレームの伝送リングの時間予約を
確実にするための手順のタイミング図、第７Ｂ図は同期
情報フレームの伝送リングの時間予約を確実にするため
の手順の流れ図、第８図は第７Ａ図および第７Ｂ図に示
された手順に従って早期予約から生じるギャップを有す
る周期的な間隔に得られる同期および非同期の情報伝送
の順序のタイミング図、 第９図は全体の伝送遅延を最適化させるための周期的な
同期フレームの開始において位相シフトを有する異なる
リングの間の同期メツセージの交換を示すタイミング図
である。 １１・・・・ステーション・ノード、１３．１５．１７
・・・・ブリッジ・ノート、１９・・・・メツセージ転
送ユニツ１〜．２］・・・・ブリッジ・ノード、２３Ａ
、２３Ｂ、２５Δ、２５Ｂ・・・・ＦＩＦＯバッファ、
３１・・・・タロツク・ユニツ１−１３３・・・・マス
ク発振器、３４・・・・ＦＦ、３５・・・・ＡＮＤゲー
ト、３８・・・・ユニット、４３・・・・Ａ　Ｎ　Ｊ）
ゲート、４７・・・・ＦＦ、４９・・・・クロック・ユ
ニット、Ｂ１〜Ｆ３　／ｌ・・・・ブリッジ、Ｂ１０・
・・・バックボーン・リング、Ｒ１−Ｒ７・・・・リン
グ、５Ｔ−Ｎ、ＳＴ−Ｍ。 ５Ｔ−Ｘ、５Ｔ−Ｙ・・・・データ・ステーション。 出廓１人　インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
・コーポレーション 代理人　弁理士　　頓　　宮　　孝　　−（外１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ブリッジによって相互接続された複数の伝送リングから
   なり、各々のリングへのアクセスがトークン機構によっ
   て制御され、各々のリングが、優先順位トークン、即ち
   許可されたステーションの同期トラフィックのフレーム
   を規則的な間隔で出す同期帯域幅マネジャ（ＳＢＭ）を
   有し、各々のリングが別々にビット同期されるとともに
   、どのリングも他のリングのビット・レートに関連しな
   いビン１〜・レー１〜を有することが可能な通信ネット
   ワークであって、 同期ｉ・ラフイック周期を定義する１つのマスタＳ　１
   ３　Ｍによって、すべてのＳＢＭの中のクロックがブリ
   ッジを相互接続する伝送リングならびにブリッジ内の相
   互接続を介して同期され、優先順位１・−クン、すなわ
   ち同期トラフィックのフレームを、各々のＳＢＭがその
   クロックによって定義された各々の同期トラフィック周
   期の開始から一定時間後に且つそのリングの独立したビ
   ット・クロックに同期して出すようにしたことを特徴と
   する相互接続された伝送リングを有する通信ネットワー
   ク。