JPS6333945A - ロ−カルエリアデ−タデイストリビユ−シヨンシステム - 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】 〔技術分野〕 本発明はローカル　データ　ディストリビューション　
システム及びその制御システム、より詳細には、複数の
データ　ステーションあるいはデバイスに共有あるいは
多重アクセスできるように設計された複数のデータ　デ
ィストリビューション　バスを相互接続するために中央
及びローカル仮想回路スイッチを使用するデータ　ディ
ストリビューション構造に関する。本発明はまた複数の
独立したデータ　ディストリビューション　バスをデー
タ網に相互接続するためのデータ流制御装置を持つパケ
ット交換ノードに関する。

〔背景技術〕

最近のコンピュータ及びコンピュータ端末の使用の拡大
によって、非常に多数のコンピュータ及び端末が限られ
たローカル　エリア内で使用される例が頻繁にみられる
ようになった。これらユニットを資源が共有でき、また
１つの端末が複数の他の端末及びコンピュータにアクセ
スできるような方法にて一緒に結合することは非常に望
まれることである。これらを可能とする媒体としてロー
カル　エリア　ネットワーク　システムがあるが、これ
は特別にローカル　エリア伝送距離用に設計された通信
媒体に対する交換及びデータ　ディストリビューション
機能を持ち、コンピュータが互いに通信することを可能
にし、さらに１つの端末が複数のコンピュータ及び周辺
装置にアクセスすることを可能とする。

ローカル　エリア　データ　ディストリビューション　
システムの１つの重要な面はその網トポロジー、つまり
、データ処理デバイスと網ノードとを相互接続する方法
である。網トポロジーは選択される特定のトポロジーに
よって管理、複雑さ及びシステムを構築及び運転するた
めの総コストが太き（影響されるため非常に重要である
。ローカル　エリア　データ　ディストリビューション
網は概念的には、複雑な任意トポロジー（ａｒｂｉｔｒ
ａｒｙｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓ）からより基本的な構造ト
ポロジー（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ　ｔｏｐｏｌｏｇｉｅ
ｓ）に至るまでの複数のさまざまな相互接続トポロジー
をとることができる。

基本的な構造トポロジーは、通常、網ノードの制御の複
雑さを回避するために幾つかの基本タイプに制約される
。最も基本的なタイプとしては、星型、環状、及びバス
型トポロジーが存在する。

足型ネットワーク　トポロジーにおいては、個にのデー
タ処理デバイスが共通の中央スイッチノードに接続され
るが、これはデータ処理ステーションを互いに、あるい
はこれを複数のローカルデータ　ディストリビューショ
ン網及びコンピュータから構成される広域網に接続する
ゲートウェイに相互接続する機能を持つ。最も多い配線
パターンはポイント間、つまり、複数の個々のデータ処
理デバイスから中央ホスト交換ノードに延びるパターン
である。星型トポロジーは、個々の加入者回線が専用に
使用されるためプライバシーの点で優れ、また制御スイ
ッチが安全な室内に置かれ中央から制御されるため高い
保安度を持つ。足型網は中央から管理されまた信顧性が
高い。

環状及びバス網トポロジーは分散型のトポロジーであり
、足型網トポロジーの心臓である中央交換ノードを持た
ない。従って、これらトポロジーはこれに接続された個
々のデータ処理デバイス内に幾らかの制御機能を含む。

網の保守は、通常、分散タイプであることから星型トポ
ロジーと比較して複雑となる。

環状網トポロジーにおいては、ノードからノードへの伝
送は閉鎖ループを回って行なわれ、個々のノードはそれ
を流れるデータを変更することができる。個々のデータ
処理デバイスは別個のノードに接続され、これに意図的
に向けられたデータメツセージのみを受信する。データ
が個々のノードを通過し、これらノードが分散している
ため、中央ノードが別個に管理されることはな（、従っ
て、環状網トポロジーの完全性及びプライバシーは星型
トポロジーと比較して若干落ちる。全てのノードが１つ
の閉鎖ループ内に存在するため、たった１つのノードの
故障が環状網全体の動作を不能にする場合がある。閉鎖
ループトポロジーはまた、幾つかの構成においては柔軟
性に欠ける。っまり新たなノードあるいはデータ処理ス
テーションの追加によってデータが失われる場合がある
。

バス網トポロジーにおけるデータ伝送は、典型的には、
１つの発信源からの同一バス上の他の全てのデバイスに
対する回報通信であるが、通常、これは特にアドレスさ
れたデバイスによってのみ受信される。個々のデータ処
理デバイスはそれらにアドレスされ意図的に向けられた
データ　メツセージがバス上を通過する際にこれらを認
識するようにプログラムされる。網ノードの故障からみ
た場合のバス網トポロジーの信鯨性は、バスの破損は致
命的ではあるが、環状網トポロジーより高い。また、新
たなデータ処理デバイスの追加の点では配線の再構成が
必要でないため通常の星型トポロジーと比較して柔軟性
に富む。

現在使用されているもう１つのデータ　ディストリビュ
ーション　トポロジーは、花弁構成、つまり、星−環状
混成構成であり、この構成においては、環状データ伝送
バスが足型構成をとる。個々のデータ　ステーションは
個別の花弁内に位置され、データ伝送経路は中央制御ノ
ードの所に位置するリレー　スイッチから発しリレー　
スイッチに戻どり、この際に花弁内に位置するデータス
テーションを通過する。このリレー　スイッチは故障し
たステーションを含む任意の花弁を環状網から切断し、
これによって、残りの環状伝送経路の動作の連続性を保
持するために使用される。

データ流制御構成は基本的に従来の環状トポロジーと同
一である。

上の構成の幾つかの変形においては、個々の花弁が複数
のデータ　ステーションを含むこともあるが、この場合
も花弁伝送ループが環の一部を構成し、データ伝送は花
弁の出及び入り伝送経路内において単方向であり、これ
は環状網内のデータ流の方向と一致する。両方の構成と
も達成される性能及びブライバーの点は基本的な環状デ
ータディストリビューション　トポロジーと同程度であ
る。

さらにもう１つのデータ　ディストリビューション　ト
ポロジーにおいては、足型構成の配線がＯＲタイプのゲ
ーティング　バス構成とともに使用され、複数のデータ
　ステーションがＯＲ−ゲーティング　バスに結合され
る。一方、このＯＲ−ゲーティング　バスは複数のＯＲ
−ゲーティング　バスを１つのバス構造網に結合するブ
リッジング　ハブに結合される。この構成においては、
データ伝送の許可を求める個々のステーションは、デー
タの伝送を開始する前にそのＯＲ−ゲーティング　バス
構成上に別の伝送ステーションが存在しないか調べる。

この構成の主な短所は信号伝搬遅延によって複数のステ
ーションがデータ伝送の許可を受け、結果として２つあ
るいはそれ以上のステーションからのデータのデータ衝
突が発生することである。またブリッジング　ハブはデ
ータ流の制御は全く行なわない。さらに、この配線方式
はシステム配列に柔軟性を与えるが、中央からの保守は
ない。

上記の説明から上に説明の個々の網トポロジーは固有の
長所及び短所を持ち、個々の網トポロジーによってプラ
イバシー、保守性、及び信頼性に関する特性が異なるこ
とがわかる。個々のトポロジーは綱の管理及び保守に関
して固有の要件を持つ。しかし、上に説明の綱トポロジ
ーは多くの場合、ユーザの追加及び削除に能動的な管理
を必要とし、また多（の場合、それに接続された全ての
データ処理デバイスに対して統一されたソフトウェアが
要求される。

足型トポロジーにみられるような中央制御及び保守、及
びバス型網にみられるような柔軟性及びディストリビュ
ーション配線を持ち、安価で、変更が簡単で、使用され
るさまざまなディストリビューション方式に対応でき、
またデータ処理デバイス及び／あるいはステーションが
頻繁に追加あるいは削除されるローカル　データ　ディ
ストリビューション網の変化に対応できるようなデータ
ディストリビューション　システムが要望される。

さらにディストリビューション方式は管理者の能動的な
保守を必要とすることなくシステムのさまざまな要素が
追加及び削除できるような柔軟性を持つことが要求され
る。また全てのディストリビューション方式はハードウ
ェアの保安性、データのプライバシー及び管理の容易さ
も考慮されるべきである。さらに、建物をローカル　デ
ータ　ディストリビューション網を導入するために完全
に再配線するのか、あるいはその建物内の現存の配線を
使用するのかの点も考えに入るべきである。

〔発明の概要〕

本発明の原理を具現するローカル　データ　ディストリ
ビューション網構成においては、中央化されたデータ交
換を持つ中央化された足型に類似するデータ　ディスト
リビューション　システムが各種の放射状接続に接続さ
れた複数のバス　タイプのディストリビューション　シ
ステムヲ含む。

個々のバス　タイプ　データ　ディストリビューション
　システムはローカル化されたデータ交換及びデータ　
ディストリビューション　バス上のローカル　データ交
換を制御する共通保守設備を通じて動作する複数のデー
タ　ディストリビューション　バスを含む。より具体的
には、複数の双方向データ　ディストリビューション　
バスがそれぞれバスの終端の所でバス　マスク制御回路
に接続される。個々のデータ　ディストリビューション
　バスには複数の受動アウトレットが接続されるが、こ
れに知能コネクタあるいはステーションが接続される。

個々のステーションは固有のアドレスを持ち、データ処
理デバイスを個別にバスに結合するために使用される。

１つのバス終端ハブ設備内に一群の複数のバス　マスク
制御回路が含まれる。任意のバス　マスク制御回路から
のデータはバス終端ハブによって仮想回路交換技術を使
用して足型構成の一部としてのデータ　トランクを介し
て中央交換回路に伝送される。この中央交換回路は複数
のバス終端ハブ設備及び他の計算実体を接続し、これも
仮想回路交換技術によって動作される。個々の双方向バ
ス上のデータ流の方向及びステーションの周期的な時間
上の同期はそのバスと関連するバス　マスク制御回路に
よってバスに伝送される信号に応答して制御される。バ
ス終端ハブ交換設備はそれに含まれた一群のバスマスタ
制御回路と一体となって動作し、各種バス上のデータ処
理ステーションをトランク回線を介して中央交換回路に
あるいは互いに相互接続する。

このステーションあるいは知能コネクタはデータ処理デ
バイスをバスに接続する能動タップであり、１つのバス
　インタフェース及びデータ処ｌデバイス　インタフェ
ース回路を含む。このデバイス　インタフェース回路は
それが接続されるタイプのデータ処理デバイスに特定で
あり、デバイスとバスの間のプロトコール変換を遂行す
る。バス　インタフェースは全てのステーションに対し
て同−設計を持ち、バス上へのデータの出力あるいはバ
ス上のデータの受信を行なう。個々のステーションは、
システムのプライバシーを能動的に保持する。つまり、
それに特に指定されたデータのみを受信する。さらに、
バス終端ハブはディストリビューション　システムに対
する保守ポイントとして設計され、このため優れた信鎖
性及び管理の平易性が提供される。

一群のバス　マスタ制御回路はそれぞれ関連するバス終
端ハブ内に位置するが、このハブは各種のバス　マスク
制御回路を中央化されたデータスイッチにあるいは互い
に相互接続する仮想回路スイッチを含む。バス終端ハブ
はデータ　ディストリビューション　バス上のデータ処
理デバイスを互いにあるいは中央回路スイッチに相互接
続するローカル　パケット　スイッチとして機能する。

この中央回路スイッチはバス終端ハブ設備のローカル仮
想回路スイッチとは対照的な遠隔仮想回路スイッチであ
る。バス　マスク制御回路はこれに加えてそれと関連す
るバス上のデータ流の方向を制御し、さらに個々のステ
ーションへのパケットの送信あるいはこれからの受信の
両方を開始するための同時開始信号を提供する。

データ　ディストリビューション網内のデータ流はデー
タ　パケットのフォーマットを持つ。個々のパケットは
見出し、メツセージ及びフレーミング部分を含む。見出
しは同期情報、データ流の方向を示す情報、及び１つの
アドレス欄を含む。

システムのある動作状態において、見出しはさらにポー
リング命令を含み、メツセージは状態情報を含む。これ
らポーリング命令並びに状態及び同期情報によってバス
終端ハブに接続されたデータディストリビューション　
バスの制御された保守が可能となる。メツセージ部分は
またエラー　チエツク　コードを含むこともできる。パ
ケットの具体的な特性及び内容はそれが、ポーリングの
ため、情報を受信するため、あるいはデータを伝送する
ためであるかその起源に依存する。上に説明の構成の長
所にはバス配線方式が含まれるが、この方式だと、デー
タ処理デバイスの追加及び削除に大きな柔軟性が与えら
れ、共同体として故障するグループのサイズが小さく押
さえられ、また情報の適当なレベルのプライバシー及び
意図されるデータ着信先の保安が保持できる。

この構成のもう一面においては、競合ステーション間の
競合がいったん解決されると、データ終端ハブにデータ
を伝送することが許された個々のステーションはそのバ
ス終端ハブを同期するためにワイヤーに同期パルスを加
える。ステーションは次に競合ステーション間の競合期
間中のバス上のデータ流の速度より速いクロック速度に
てデータを伝送する。

本発明の原理を具現するローカル　データ　ディストリ
ビューション網に対して適当な仮想回路スイッチが本出
願人の一人であるＡ、Ｇ、フレーザ（Ａ、Ｇ、Ｆｒａｓ
ｅｒ　）に１９７３年７月３１日付けで公布された合衆
国特許第３，７４９，８４５号に開示されるが、これは
開示のごとく、各種のローカル　データ　ディストリビ
ューション網トポロジーに使用可能である。これは特に
足型網トポロジーに適し、星型網の共通中央ノードある
いはコントローラに接続された２つの離れたデータ処理
ユニット間の仮想回路を生成する。この仮想接続は一時
的な接続であり、２つのデータ処理ステーションを互い
に接続するための専用回路接続のような機能を果す。

本発明は以下の説明を図面を参照しながら読むことによ
って一層明白となるものである。

〔実施例の説明〕

本発明の原理を具現するローカル　エリア　データ　デ
ィストリビューション網の一例としての実施態様のブロ
ック図が第１図に示される。複数のデータ伝送バス１１
０が示されるが、個々のデータ伝送バス１１０には付随
の複数のデータ処理デバイス１２０が結合される。デー
タ伝送バス１１０はそれぞれバス　マスタ制御回路１２
９に終端されるが、バス　マスタ１２９はバス終端ハブ
１３０内に含まれる。個にのバス終端ハブ１３０はトラ
ンク回路１３１を含むが、トランク回路はデータ　トラ
ンク１１１を介して中央仮想回路スイッチ１５０に接続
される。バス終端ハブ及び中央回路スイッチはそれぞれ
１つの仮想回路スイッチ、例えば、上に述べた合衆国特
許第３，７４９，８４５号に開示のスイッチを含み、こ
れらの各々はデータ処理デバイス間の、あるいはホスト
　コンピュータ１４０への、あるいはゲートウェイ　ト
ランク１４１への仮想回路接続リンクを提供する。任意
の個々のデータ処理デバイス１２０はこの網システムを
通じてホスト　コンピュータ１４０と、あるいはトラン
ク１４１を介してゲートウェイスイッチと、あるいは任
意の他のデータ処理デバイス１２０と通信することがで
きる。

個々のデータ処理デバイス１２０は知能コネクタ　ユニ
ット、例えば、ステーション１６０を通じてバス１１０
に結合される。バス１１０と知能コネクタ　ユニット１
６０との間には受動プラグ装置１６１が存在するが、こ
れは知能コネクタユニッ）１６０をバスに沿った未使用
の受動バスコンセントが存在する任意の箇所に接続する
ことを可能とする。この知能コネクタ　ユニット、つま
りステーション１６０はそれぞれデバイス　インタフェ
ース　ユニット１６２及びバス　インタフェース　ユニ
ット１６３を含む。デバイス　インタフェース　ユニッ
ト１６２はそれが相互接続する特定のタイプのデバイス
に専用であり、被制御保守ユニットがそのデータ処理デ
バイスを同定できるようにステーション同定コード及び
タイプコードを含む。この両方のステーション　ユニッ
トはデータ緩衝機能を持つ。

個々のバス１１０はバス終端ハブ１３０内に含まれるバ
ス　マスク制御回路１２９に終端する。

バス　マスク制御回路１２９はバス終端ハブ１３０上の
スイッチ回路とバス１１０の間のデータを緩衝するため
のデータ　メモリを含む。バス終端ハブ１３０はそれに
接続されたバス上に位置する着信先、及びトランク回路
１３１及びデータ　トランク１１１を介してソフトウェ
ア　コントロールを通じてデータを所望の遠隔着信先に
向ける回路パターンを確立する中央仮想回路スイッチ１
５０に接続された着信先に対するローカル　データ交換
のための仮想回路スイッチとして動作するアドレス翻訳
回路を含む。バス終端ハブ１３０のデータ交換回路はロ
ーカル仮想回路スイッチとして機能し、任意のデータ処
理デバイス１２０の任意の他のデータ処理デバイス１２
０への相互接続を制御する。これはデータ処理デバイス
が同一のバス１１０に接続されているか、あるいは同一
のバス終端ハブ１３０に結合された他のバス１１０上に
接続されているか無関係に遂行できる。これはまた任意
のデータ処理デバイス中央仮想回路スイッチ１５０に接
続するが、これによってこれは他のバス終端ハブ及びそ
れらと関連するデバイス処理デバイス、あるいは主ゲー
トウェイに接続される。

ローカル　エリア　データ　ディストリビューション　
システム、例えば、第１図に示されるシステム上のデー
タ伝送は、典型的には、ランダムに散ばった集中された
データのバーストを含む。

従って、データをパケット　フォーマットにて伝送する
のが有利である。第１図のローカル　エリア　データ　
ディストリビューション網によって使用されるデータ　
パケットの具体的なフォーマットが第２図、第３図、及
び第４図に略図にて示されている。これらデータ　パケ
ットはメツセージ自体に加えてメツセージ　コントロー
ル及びメツセージ着信先情報を伝送するように設計され
る。

任意のデータ　パケットに対する具体的な構造は用途及
び伝送の方向に依存する。ただし、この−例としての実
施態様による全てのパケットは共通の特徴を持つ。第２
図、第３図及び第４図に示されるデータ　パケットは、
全て、見出し部分、メソセージ部分、パケット部分を区
切るエラー　チエツク情報、及びフレーミング部分を指
定された順番にて含む。パケットの見出し部分は開始ビ
ット、これに続く方向ビット、及びこれに続く専用ビッ
トを含む。この先頭のシーケンスに続いて、アドレス欄
が来、場合によっては（第３図及び第４図）、これに体
止欄及び第２の開始ビットが続く。データ　パケットの
メツセージ部分はチャネル番号に続いて伝送される情報
に依存するサイズを持つデータ　メツセージを含む。エ
ラー　チエツク及びフレーミングコードによってデータ
　パケットが終端される。幾つかのパケット　ユニット
がここではビットとして説明されたが、これらパケット
　ユニットは実際には複数ビットのユニットから成るこ
とに注意する。さらに、特定のパケット　フォーマット
が開示されたが、本発明の精神及び範囲から逸脱するこ
となく他のさまざまなフォーマットを使用することも可
能である。

第２図に開示されるパケット２０゛０はデータをバス　
マスク制御回路１２９からバス１１０に接続されたステ
ーション１６０及びそれと関連するデータ処理デバイス
１２０に伝送するために使用される。示されるパケット
２００の全体がバスマスタ制御回路１２９及びバス終端
ハブ１３０によって供給される。第３図はパケット　セ
グメント３００及び３０３を開示する。これら２つのパ
ケット　セグメントはデータがデータ処理デバイス１２
０からバス　マスク制御回路１２９に伝送されるような
場合に備える。パケット　セグメント３００の最初の部
分３０１　（つまり、開始ビット３１１及び方向ビット
３１２）はバス　マスク制御回路１２９から供給される
。後続の専用、つまり優先ビット３１３及びアドレス欄
３１４は競合ステーションによって供給され、優先アド
レスを持つステーションがバスへのアクセスを獲得する
。競合プロセスに勝った特定のステーションが後続のパ
ケット　セグメント３０３をバスに加える。このパケッ
ト　セグメント３０３は開始ビット３０６、チャネル番
号３０７及びメツセージ、つまりデータ部分３０８を含
む。第４図のバケツト　セグメント４０１は制御、つま
りポーリングパケットであり、バス　マスク制御回路１
２９から供給される見出し部分４０１及び見出し部分４
０１がアドレスされたステーションからの応答から成る
パケット　セグメント４０２を含む。

第２図のパケット２００の先頭の２つのビットは開始ビ
ット２１１及び方向ビット２１２である。

これら２つのビットは両方ともバス終端ハブ１３０から
供給される。開始とフト２１１は、上に説明のごと（、
バス１１０に接続された全てのステーション１６０のク
ロックを同訃するために使用され、一方、方向ビット２
１２はバス上の続くデータ流の方向を示す。“１”の方
向ビット２１２は、第２図に示されるごと（、データ流
がバス　マスク制御回路１２９から指定のアドレス２１
４を持つデータ処理デバイス１２０に向うことを示す。

第３図に示される“０”の方向ビット３１２は続くデー
タ流がデータ処理デバイス１２０からバスマスタ制御回
路１２９に向うことを示す。第４図に示されるように、
′１”の方向ビット４１２に続く“１”の専用、つまり
、ボール　ビット４１３は、パケット４０１が同定され
たデータ処理デバイス１６０からの応答メツセージ４０
１内の状態情報の獲得に関与することを示す。

バス　マスク制御回路１２９からデータ処理デバイス１
２０へのデータ伝送の際、バス上の全てのステーション
１６０は方向ビット２１２に応答し、受信モードの動作
にされる。その後、個々のステーション１６０はパケッ
トのアドレス部分２１４をそれが自体のアドレスに対応
するか調べる。パケット内に定義される特定のアドレス
を持つステーションは後続のチャネル番号２１５及びデ
ータ２１６をクロック入力する。他の全てのステーショ
ンはメツセージを無視し、次の開始ビット２１１によっ
て定義されるデータ伝送期間のあいだ待機する。

バスへのアクセスを獲得するためのステーション１６０
の競合は伝送すべきデータを持つ個々の独立したデータ
処理デバイス１２０に応答して個々に開始される。バス
　マスク制御回路１２９に向うデータ流の場合は、伝送
すべき情報を持つステーション１６０はバス　マスク　
コントロール１２９から供給されるパケット　セグメン
ト３００内に含まれる開始ビット３１工及び方向ビット
３１２の受信に応答してデータ　ディストリビニ−ジョ
ン　バス１１０へのアクセスを求める。データ方向流の
確立に続き、個々のステーションはデータ伝送バス１１
０へのアクセスを競う。１つの固有のアドレスを持つ１
つのステーション１６０がバス１１０に結合された個々
のデータ処理デバイスと関連する。これは自体のアドレ
ス（つまり、優先コード）をバスに１ビツトづつ加え、
同時に、内部受信機ユニットにてバス１１０の論理状態
を監視する。パケットのこのアドレス、つまり、３１４
として示される競合期間中、バスはバスマスタ１２９に
よってこれに接続された任意のステーション１６０によ
って加えられる論理“１”状態によって書き換えが可能
な所定の弱い“０”論理状態に駆動される。個々のステ
ーション１６０の所の個々のバス　インタフェース　ユ
ニット１６３はバスを所定の論理状態に駆動するための
３状態バス　ドライバを含む。論理“０”がバスにドラ
イバを３状態にセットする（つまり、その出力を高イン
ピーダンスする）ことによって加えられ、これによって
バス１１０はバス　マスタ１２９によって確立される“
弱い”論理０に保持される。論理　“１”状態はバス１
１０に論理“１”状態に駆動することによって供給され
る。

個々のステーション１６０はバスの論理状態をそれがバ
スに現在加えている論理状態と比較する。

バスの論理状態が“１″で、特定のステーション１６０
の論理状態出力が“Ｏ”である場合は、この特定のステ
ーション　インタフェースはバスへのアクセスに対する
競合から落る。ある特定のステーション　インタフェー
ス１６０がデータ伝送バスに対するアクセスを獲得する
と（つまり、他の全ての競合ステージジンに勝ち抜くと
）、これは第３図に示される応答３０３内に含まれる同
期のための第２の開始ビット３０６にて終結する専用ビ
ットの組合せを送くる。この開始ビット３０６に続いて
データパケットのチャネル番号部分３０７及びメツセー
ジ部分３０８が来、これにエラーチエツク及びフレーミ
ング　シーケンス３０９が続く。

ポーリング期間において、データ伝送バス１１０に現在
接続されているステージジンの同定が決定され、幾つか
の保守機能が自動的に遂行される。

第４図に示されるデータ　パケット　セグメント４０１
は開始ビット４１１、方向ビット４１２、及び専用ポー
リング　ビット４１３を含む。専用ポーリング　ビット
４１３が論理“１”の状態を持つことは、次にポーリン
グ手順が続（ことを示す。これに続くアドレス部分４１
４は特定のステーション１６０を同定するために送くら
れる。個々の全てのステーションが定期的及び個別的に
その状態をポーリングされる。これらステーションは個
別にバス　マスク制御回路１２９及びバス終端ハブ１３
０にそれらの現在の状態、それらに接続されたデータ処
理デバイス１２０゛のタイプ、及び固有の同定コードを
示すメツセージ部分４０２を返信する。個々のバス　マ
スタ１２９及びステーション１６０は第１図に示される
ようにそれと関連するインジケータ１７９及び１８０を
持つ。

これらインジケータ１７９及び１８０としては、ＬＥＤ
デバイスを使用できるが、これに限定されるものではな
い。インジケータ１７９はバス　マスタ１２９に接続さ
れたバス１１０が機能している場合は点灯し、インジケ
ータ１８０は特定のステーション１６０が機能している
場合に点灯する。

従って、ユーザあるいは管理者はシステムの故障した部
分を直ちに同定することができる。バスに接続されてい
るが動作しないあるいはパワーの供給を受けないステー
ションはボールに応答しない。

上に説明のごとく、バス終端ハブ１３０は、データ処理
ステーションがアクセスに対して競谷しバス　マスク制
御ユニットに伝送するためのデータを加える時間期間を
確立する。競合プロセスは個々のステーション１６０の
アドレス、つまり優先コードを比較することから成るが
、この期間に個々のステーションはバスにそのアドレス
を１ビツトづつ加える。（１つのステーションのみが競
合する場合は、そのステーションが自動的に競合に勝つ
。）個々のステーションはその現在のビット出力をバス
の論理状態と比較する。バスの論理状Ｌｉは任意のステ
ージジンがバスに論理“１”ビットを加えると論理１と
なる。信号伝送は瞬時でないため、バスに沿っての伝搬
遅延を考慮することが必要である。従って、個々のステ
ーションは伝送バスの長さに対する伝搬遅延の少なくと
も２倍のパルス期間を持つアドレス　ビットを生成する
。この長いパルス期間がデータ伝送バスに沿う全てのイ
ンターフェース　ステーションによって、そのパルスが
バスの近い方の端あるいは遠い方の端のどのステーショ
ンによって生成されたか関係なく個々のサンプリング　
ウィンドウにおいて調べられる。この競合プロセスの長
所は、競合期間がバス伝送時間を吸収できる遅いデータ
速度にて動作され、この間に個々の競合ステーションが
その優先コードを加えこれをバスの状態と１ビツトづつ
比較し、競合に勝ったステーションによって生成された
第２の開始ビットに応答してのその後のデータ伝送は速
いデータ速度にて伝送できることである。

第５図に典型的な知能コネクション、つまりステーショ
ンのバス　インタフェース部分の入力及び出力リードが
ブロック図にて示される。第５図のブロック５００はこ
の内部機能要素は後に第６図との関連で多機能ブロック
として説明されるが単一の集積回路チップとして実現で
きる。このバスインタフェースはデータ　パケットの送
信及び受信、並びに競合機能を遂行する。データ　パケ
ットの受信においては、これは入りデータ　パケット内
のそのアドレスを認識し、データを取得し、次に入りデ
ータのエラーをチエツクすることが必要である。データ
の送信においては、これは競合プロセスに参加し、エラ
ー　チエツク　コードを含むデータを送信することが必
要である。ステーションは受動プラグ装置によってバス
に簡単に接続及びこれから切断できるため、このバス　
インタフェースはバスに新たな処理ステーションが而単
に追加できるようにするための導入プロセスを含む。バ
ス　インタフェースのもう１つの機能は管理機能を満た
すためのボール要求に対する定期的な応答である。

バス　インタフェース　ユニット５００はＢＵＳＯ１ｌ
Ｔリード５０１　、ＢＵＳＩＮ　リード５０２及びＢＵ
ＳＥＮ起動リード５０３によってトランシーバ５０５に
接続される。一方、トランシーバ５０５はバス１１０に
接続される。ＢＵＳＥＮ　リード５０２はトランシーバ
５０５からの入すデータを受信し、ＢＵＳＯＵＴ　ＩＪ
　−ド５０１はトランシーバ５０５にデータを送信する
。ＢｔｌＳＥＮ　リード５０３はインタフェースを起動
しバスを所望の論理状態に駆動する。

リード５１１から５１４　　（ＷＲ，ＲＤ、Ｃ３゜ＡＯ
−Ａｔ）はバス　インタフェース　ユニットへの人力命
令リードである。これら命令は任意の時間において個々
のり一ド５１１から５１４に加えられる信号の論理状態
の特定の組合せによって定義される。リード５１６　（
ＤＯ−Ｄ７）はデータ処理デバイスに接続された四方向
データ伝送バスである。リード５１６上に伝送されたデ
ータと関連する９番目のビットはり一ド５１７　　（Ｄ
ＣＴＯ）上をインタフェース　ユニットに向けて伝送さ
れ、インターフェース　ユニットからり一ド５１８（Ｄ
ＣＦＲＯＭ）上をデータ処理デバイスに向けて伝送され
る。リード５２０はローカル　クロック信号を受信する
。このローカル　タロツク信号はこの一例としての実施
態様においては、バスのデータ速度の４倍の速さを持つ
。リード５２１はタイムスタートアップにおいて加えら
れるリセット入力である。インタフェースがデータ　パ
ケットを送信あるいは受信するたびに、これは割込み信
号をリード５２５上に加えるが、これはインタフェース
に接続されたデータ処理ステーションに加えられる。リ
ード５３０及び５３１はインタフェース回路を付勢する
ためにＤＣ電圧を受けるためのパワー　リードである。

第６図にはバス　インタフェースのブロック図が示され
る。バス　インターフェース　トランシーバが点線６０
１の右側に位置し、バス　インクフェース論理・回路が
点線の左側に位置する。データ変換論理回路６１０はト
ランシーバ／ドライバ５０５を介してデータ　ディスト
リビューションバスにデータを送信あるいはこれからデ
ータを受信するように接続される。トランシーバ　ドラ
イバ５０５へのあるいはこれからのデータは直列形式に
てバスにあるいはこれから伝送あるいは受信され、これ
からデータ変換論理回路６１０によってデータ処理デバ
イスのための並列形式に変換される。入り及び化データ
は一時的に入／出バッファ　メモリ６２５に格納される
。バッファ　メモＩＪ　６２５はＦＩＦＯタイプのバッ
ファ　メモリであり、受信されたあるいは送信されるべ
きパケットを一時的に格納する。このバッファ　メモリ
は任意のデータ処理デバイスのデータ伝送速度とデータ
ディストリビューション　システムの伝送速度の差を吸
収するために使用される。メモリ６２５と関連して状態
レジスタ６２６、ステーション　レジスタ６２７及びボ
ール　レジスタ６２８が存在する。ステーション　レジ
スタ６２７はこの特定のステーションに特定のアドレス
情報を含む。ボール　レジスタ６２８はボール要求に対
してボール応答メツセージを提供する。データ処理デバ
イスへのあるいはこれからのデータはそれぞれり一ド６
３５及び６３６を介してメモリ６２５に結合される。

制御信号はデータ処理デバイスからり一ド６４０を介し
てアドレス復号回路６４１に加えられる。

アドレス復号回路６４１は入力信号の組合せに基づく制
御信号を生成するが、これによってデータのメモリ６２
５及びレジスタ６２６．６２７及び６２８への書込み及
び続出しが制御される。タイマ回路６４９はタイミング
信号を生成するが、このタイミング信号を使用して制御
回路６５１はステーション　インタフェース内のゲート
回路を同期的に制御し、トランシーバ　ドライバ５０５
を起動する。

第７図にはバス終端ハブ７０１及びこれに含まれるバス
　マスタ制御回路７０６及び７０７が示される。バス終
端ハブ７０１は監視ユニット７０２及び関連するバス制
御及びアドレス翻訳回路７０３を含む。バス制御及びア
ドレス翻訳回路は制御バス７０４及びデータ　バス７０
５に接続される。

制御バス７０４及びデータ　バス７０５にはバスマスタ
制御回路７０６及び７０７及びトランク回路７０８が結
合される。バス　マスク制御回路７０６及び７０７はそ
れぞれローカル　エリアデータ　ディストリビューショ
ン　バス１１０に接続され、トランク回路はディストリ
ビューション　トランク１１１に接続される。ここには
２つのバス　マスク制御回路のみが示されるが、複数の
バス　マスク制御回路が収容できることは勿論である。

バス終端ハブ７０１は監視回路０１を通じてバス終端ハ
ブ７０１に結合された複数のディストリビューション　
ハブ１１０から成る非常にローカルなディストリビュー
ション　システムに対する保守コントロールとして機能
する。

監視回路７０２はこのデータ　ディストリビューション
　バスに接続されたステーションと関連する主要な制御
及び保守機能を遂行するようにプログラムされたマイク
ロコンピュータである。これは故障ステーションの検出
及び特定を助ける。

これはバス制御及びアドレス翻訳回路７０３を通じて動
作し、バス　マスタ制御回路７０６．７０７その他、及
びこれらを通じてデータ　ディストリビューション　バ
ス１１０に接続されたステーションを定期的にホールす
る専用のプロセッサを含む。バス　マスク制御回路はバ
ス１１０上の任意のアドレスの現在の状態をボールする
ように指令することもできる。このポーリングを通じて
バスへのステーションの接続及びこれ４からの切断に関
する管理機能の決定が監視される。バス終端ハブは、こ
れに接続されたステーションに欠陥がある場合あるいは
正常に機能しない場合にバス　マスク制御回路を不能に
し、インジケータ７１６の消滅し、これによって故障し
たハードウェア上の保守を必要とするバス　ディストリ
ビューションシステムを特定する。これにより多くの管
理機能を自動的に遂行することが可能となる。バス制御
及びアドレス翻訳回路７０３はバス、トランク及びステ
ーション間のデータ伝送を制御するパケット交換機能を
提供するローカル仮想回路パケット交換器として動作す
る。

データ伝送動作においては、個々のバス　マスク制御回
路が制御バス７０４を介してバス１００から前に受信さ
れたデータがそのバッファ内に存在するか調べるために
ラウンド　ロビン様式にてボールされる。データが存在
する場合は、ステーション及びチャネル　アドレスがバ
ス７０５上にゲートされ、アドレス翻訳ユニット７０３
に伝送される。アドレス翻訳回路は検索テーブルを使用
してパケットの該当する着信先アドレスの位置を検出し
、バス制御回路はこれをデータ伝送バス７０５にゲート
する。着信先バス　マスク制御あるいはトランク回路が
そのバッファ内にパケットを収容するための十分な空き
を持つ場合は、制御バスを介してこのことを示す。次に
着信先アドレス及び関連するデータがデータバスを通じ
て着信先に伝送される。着信先がそのバッファ内に空き
を持たない場合は、伝送は行なわれない。データは発信
側のマスク制御回路のバッファ内にとどまり、その後の
データ伝送サイクルにおいて伝送される。

全てのデータがバス　マスタ７０６及びトランク回路７
０１に緩衝されるため、データ伝送バス１１０及びトラ
ンク回線は全て異なるデータ伝送速度にて動作すること
ができる。この長所を利用して異なるデータ速度を持つ
バス　システムを１つのローカル　エリア網に結合する
ことが可能となる。

中央交換器、例えば、第１図に示されるような中央仮想
回路交換器に伝送されるあるいはこれから受信されるべ
きデータはトランク回線１１１に結合されたトランク回
路コントロール７０８を通じて処理される。この動作は
バス　マスタ制御回路と類似し、ここでは詳細な説明は
行なわない。

第８図にはバス　マスク制御回路のブロック図が示され
るが、これはバス　マスク制御回路とバスとの間に必要
とされる電気レベルのインタフエ−スを提供するトラン
シーバ／ドライバ回路８１１を介してローカル　データ
伝送バス１１０に接続される。このインターフェースに
はステーションの競合期間中にバスを所定の論理状態に
駆動する動作が含まれる。バス　マスク制御回路はトラ
ンシーバ回路８１５によってデータ　バス７０５に結合
される。トランシーバ回路８１５はＦＩＦＯタイプのパ
フファ　メモリ８１６に結合され、これはまたパケット
制御論理８１７にパケットを伝送あるいはこれからパケ
ットを受信するように結合される。パケット制御論理８
１７はリード８１２を介してトランシーバ８１１をデー
タを伝送するように結合され、またリード８１３を介し
てトランシーバ８１１からデータを受信するように結合
される。パケット制御論理８１７はパケット直列／並列
変換を遂行し、またパケットのフォーマット化を遂行す
るが、これには適当なエラー　コードの追加、及び個々
のパケットへの同期、方向ポーリング及びフレーミング
信号の提供が含まれる。

メモリ８１６と関連してポール　レジスタ８２１、パリ
ティ発生器チエッカ８２２及び状態レジスタ８２３が存
在する。ポール　レジスタは次のポーリング期間におい
てポーリングされるべきステーションを同定するアドレ
スを保持する。これはデータ　バス７０５及び制御バス
７０４を介して監視回路によってロードされる。このポ
ーリングに対する応答はデータ　バス７０５を通じて伝
送する前にデータ　パケットの伝送と同様の方法でメモ
リ８１６内に保持される。パリティが回路８２２によっ
て出データに対して指定され、入りデータに対してチエ
ツクされる。状態レジスタ８２３は第７図に示される監
視回路７０２が読むことができる状態指標信号を供給す
る。

選択論理回路８２５はバス　マスク回路をバス７０５に
結合するスロット内のプラグ内に含まれる有線アドレス
を受信するように結合される。このアドレスはバス終端
ハブ７０１内に含まれるバス制御及びアドレス翻訳回路
に接続するためのバス　マスク回路を順に選択するため
に使用される。

バンクブレーン　インタフェース　コントロール８２６
はバス　コントロールによって供給される制御信号に応
答してバス　マスク制御回路の動作を制御する。

パケット　タイミング回路８２８がトランシーバ８１１
の動作を入り及び出パケットと同期するために含まれる
。パケット　タイミング回路８２８はタイミング信号を
生成するが、パケット制御論理８１７はこれを使用して
バス　マスク制御回路内のゲート回路を同期的に制御し
、トランシーバ８１１のドライバを起動する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を具現するローカル　エリア　デ
ータ　ディストリビューションｙ４ノブロック図を示し
； 第２図、第３図及び第４図は第１図のローカルエリア　
データ　ディストリビューション網によって使用される
各種のフオームのパケットの略図を示し； 第５図はバス　インタフェース回路の入力及び出力リー
ドを示すブロック図であり； 第６図は第５図のバス　インタフェース回路のブロック
図を示し； 第７図はバス終端ハブ及び関連するマスク制御回路のブ
ロック図を示し；そして 第８図はバス　マスク制御回路のプロ・ツク図を示す。 〔主要部分の符号の説明〕 双方向データバス・・・・・・・・・・・・１１０ステ
ーシヨン　　・・・・・・・・・・・・１６０バス　マ
スク　コントロール・・・・・・・・・・・・１２９Ｆ
Ｉ６．２ ＦＩ６．３ ＦＩｏ、４ Ｆ／σ、５ Ｆ／に、７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ローカルエリアデータディストリビ ューションシステムにおいて、該システムが双方向デー
   タ伝送バス、及び 個々がデータを送信及び受信するための手段、異なる入
   力及び出力データ速度に対応するためのデータ格納手段
   、データ処理デバイスを受けるためのアドレス及び接続
   手段を含む双方向データ伝送バスに接続された第１及び
   第２のステーションを含み；該システムがさらに 該テータ伝送バスに接続されたバスマスタ コントロール、外部データ処理実体に接続するための手
   段、ローカル仮想回路交換手段、及び該双方向データ伝
   送バス及びこれに接続された該第１及び第２のステーシ
   ョンの動作状態を監視するためのバス監視手段をもつバ
   ス終端ハブを含み、 該バスマスタコントロールがデータド ライブ及び受信手段並びに異なる入力及び出力データ速
   度に対応するためのデータバッファ手段を含み、 該ローカル仮想回路交換手段が該第１と第２のステーシ
   ョンの間、及び該第１と第２のステーションの１つと外
   部データ処理実体との間のデータ流を制御する機能を遂
   行することを特徴とするローカルエリアデータディスト
   リ ビューションシステム。 ２、特許請求の範囲第１項に記載のローカルエリアデー
   タディストリビューションシ ステムにおいて、該バス終端ハブがさらにデータドライ
   ブ及び受信手段並びに異なる入力及び出力データ速度に
   対応するためのデータバッファ手段を持つ第２のバスマ
   スタコント ロールを含み、該システムがさらに 該第２のバスマスタコントロールに接続 された第２のデータ伝送バス、及び 該第２のデータ伝送バスに接続された第３及び第４のス
   テーションを含み、該個々のステーションがデータを送
   信及び受信するための手段、異なる入力及び出力データ
   速度に対応するためのデータ格納手段、データ処理デバ
   イスを受けるためのアドレス及び入力手段を含み、 該ローカル仮想回路交換手段がさらに該第３と第４のス
   テーション間、該第３と第４のステーションの１つと該
   外部データ処理実体との間、及び該第１と第２のデータ
   伝送バスの間のデータ流を制御する機能を遂行すること
   を特徴とするシステム。 ３、特許請求の範囲第２項に記載のローカルエリアデー
   タディストリビューションシ ステムにおいて、該バス終端ハブがさらに出力コネクシ
   ョン及び異なる入力及び出力データ速度に対応するため
   のデータ保持手段を持つトランク接続回路を含み、該シ
   ステムがさらに 該出力コネクションに接続されたデータ伝送のためのト
   ランクを含み、 該外部データ処理実体が該トランクに接続された中央仮
   想回路交換ノードを含み、 該データ交換手段が該データ伝送バス、これらと関連す
   るステーション及び該中央仮想回路交換ノードの間のデ
   ータ流を制御する機能を遂行することを特徴とするシス
   テム。 ４、特許請求の範囲第３項に記載のローカルエリアデー
   タディストリビューションシ ステムにおいて、さらに 複数の追加のデータ伝送バスに接続された第２のバス終
   端ハブが含まれ、 該中央仮想回路交換手段が該第１と第２のバス終端ハブ
   間のデータ流を制御する機能を遂行することを特徴とす
   るシステム。 ５、特許請求の範囲第１項ないし第４項に記載のローカ
   ルエリアデータディストリビュ ーションシステムにおいて、 該バスマスタコントロールが該ダータ ディストリビューションバスに結合されたステーション
   をポーリングするための手段を含み、該システムがさら
   に 該データ伝送バスに加えられたデータパケ ットを制御するためのデータパケット制御回路を含むこ
   とを特徴とするシステム。 ６、特許請求の範囲第１項ないし第４項に記載のローカ
   ルエリアデータディストリビュ ーションシステムにおいて、 該バス監視手段が該データ伝送バスに接続された個々の
   ステーションの状態をポーリングするための手段を含む
   ことを特徴とするシステム。 ７、特許請求の範囲第１項ないし第４項に記載のローカ
   ルエリアデータディストリビュ ーションシステムにおいて、 該データ流がパケット形式であることを特徴とするシス
   テム。 ８、特許請求の範囲第１項ないし第４項に記載のローカ
   ルエリアデータディストリビュ ーションシステムにおいて、 該ローカル仮想回路交換手段がアドレス翻訳回路を含む
   ことを特徴とするシステム。 ９、特許請求の範囲第８項に記載のローカルエリアデー
   タディストリビューションシス テムにおいて、 個々のパケットが該バスマスタコントロ ールと該接続ステーションとの間の同期を提供するため
   の第１のビット及び該バスマスタ コントロール手段と接続ステーションの間のデータ流の
   方向を指定する第２のビットを含むことを特徴とするシ
   ステム。 １０、特許請求の範囲第１項ないし第４項に記載のロー
   カルエリアデータディストリビ ューションシステムにおいて、 該バス監視手段が故障した双方向データ伝送バスあるい
   はそれに故障したステーションが接続されたバスを切断
   及び同定する機能を遂行することを特徴とするシステム
   。