JPH03267844A - リング待ち時間タイマ - 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、大略、データ伝送ネットワークに関するもの
であって、更に詳細には、トークンリングネットワーク
に取付けられている全てのステーションが該リングの正
確な待ち時間測定をうろことを可能とし、且つその際に
該リング上の負荷の決定を行なうことを可能とするリン
グ待ち時間タイマに関するものである。

従来技術 データ伝送システムにおけるステーション間の通信は、
隣接するフレームが明示的又は暗示的なスタート−スト
ップパターンによって分離されている情報文字からなる
シリーズ乃至は「フレーム」の伝送を介して行なわれる
。独特のスタートパターン（「開始区切り記号）」及び
独特のストップパターン（「終了区切り記号」）を使用
することにより、受信ステーションは、各フレームの正
確な開始及び正確な終了を識別することが可能である。

次第にボブニラ−となりつつある一つのタイプのシステ
ムは、トークンリングネットワークである。基本的なト
ークンリングネットワークは、多数のりビータ−ノード
から構成されており、その各々は、単一方向伝送リング
によって接続されて、閉ループリングを形成している。

情報フレームが、ある一つのリピータ−から次のものへ
リングに沿ってビット毎に直列的に転送され、各リピー
タ−は各ビットを再生すると共に再送する。

再送要素として機能することに加えて、リング上の各リ
ピータ−は、又、リングに取付けたステーションによっ
て情報を挿入したり検索したりするためのステーション
取付は点として作用する。

情報フレームがリピータ−を通過してリング上を循環す
る場合、そのフレームの宛て先アドレスフィールドがそ
のステーションヘコピーされる。そのステーションが、
その宛て先アドレスをそれ自身のアドレスとして認識す
ると、そのステーションは、そのフレーム全体をコピー
する。

特定のタイプのトークンリングネットワークは、ファイ
バ分散型データインターフェース（ＦＤＤＩ）プロトコ
ルによって定義されている。ＦＤＤＩプロトコルは、オ
プチカルファイバ伝送媒体を使用する１００Ｍｂｉｔ／
秒のトークンリングネットワークへ適用されるデータ伝
送基準に関する米国国家基準（ＡＮＳ）である。ＦＤＤ
Ｉプロトコルは、多数のコンピュータの間、及びコンピ
ュータとそれらに関連する大量記憶サブシステム及びそ
の他の周辺機器との間における高性能相互接続として意
図されたものである。

Ｗｉｌｌ　ｊａｍ　　Ｓｔａ、７７ｇｉｎｇｓ著［コン
ピュータ通信基準のハンドブック（Ｈａｎｄｂ。

ｏｋ　　ｏｆ　　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ−Ｃｏｍｍｕｎｉｃ
ａｔｉｏｎ　　５ｔａｎｄａｒｄｓ）Ｊ、第２巻、ハワ
ード・ダブリュ・シムズ争アンド・カンパニ出版社、１
９８７年、ｐｐ、１７７−１７９の参考書に記載される
如く、ＦＤＤＩ）−クンリング技術は、リングの周りを
循環する小さなトークンフレームを使用することを基本
としている。送信を行なうことを所望するステーション
は、それが通過するトークンを検知するまで待機せねば
ならない。次いで、該ステーションが、使用可能なトー
クンが識別されるや否や、トークンの伝送をアボート、
即ち中止させることにより該トークンを捕獲する。該ト
ークンが捕獲された後に、該ステーションは、特定され
た最大時間期間の間その伝送媒体の制御を行なうことが
許可され、その期間中に、該ステーションは一つ又はそ
れ以上の情報フレームをリング上へ送信させることが可
能である。

情報は、各記号が４個のデータビット乃至は制御コード
を表わす５ビット文字乃至は「記号」のシーケンスから
構成されるフレームの形態でＦＤＤＩリング上を送信さ
れる。情報は、典型的に、記号対乃至は「バイト」の形
態で送信される。

第１図は、ＦＤＤ　Ｉフレーム及びトークンフォーマッ
トにおいて使用されるフィールドを示している。プリア
ンプルフィールド（ＰＡ）は、アイドルライン状態記号
のシーケンスから構成されており、全ての送信に先行す
る。アイドル記号は、受信クロック同期のために使用さ
れる最大周波数信号を供給する。開始区切り記号フィー
ルド（ＳＤ）は、記号境界とは独立的に個別的に認識可
能な二つの制御機能開始区切り記号対から構成されてい
る。前述した如く、開始区切り記号バイトは、それに続
く情報に対する境界を確立する。フレーム制御フィール
ド（Ｆ　Ｃ）は、フレームのタイプとその特性を定義し
、それは、同期送信と非同期送信とを区別し、アドレス
の長さを特定し、且つフレームのタイプを識別する。フ
レーム制御フィールドは、個別的に、トークンを識別す
る。トークンの終了区切り記号フィールド（ＥＤ）は、
二つの終了区切り記号制御記号から構成されており、且
つ１個のトークンを完成する。宛て先アドレス（ＤＡ）
及び発信元アドレス（ＳＡ）フィールドは、送信フレー
ムの宛て先アドレス及び発信元アドレスを有している。

宛て先アドレスフィールド及び発信元アドレスフィール
ドは、両方共、フレーム制御フィールドによって決定さ
れる如く、２バイトの長さか又は６バイトの長さである
。宛て先アドレスは、個別的なアドレスか又はグループ
アドレスの何れかとすることが可能である。フレームチ
エツクシーケンスフィールド（Ｆ　ＣＳ）は、４バイト
の長さてあり、ＡＮＳ　Ｉのスタンダードな多項式を使
用する循環的冗長性チエツクを有している。フレームチ
エツクシーケンスのチエツクによってカバーされる全て
のフィールドの場合の如く、情報フィールドは、データ
記号のみから構成されている。一つのフレームの終了区
切り記号（Ｅｎｄ　　Ｄｅｌｌ　１ｍ１ｔｅｒ）は、１
個の終了区切り記号（Ｔ）であり、それに続くものはフ
レームスターチスフイールド（Ｆ　Ｓ）であり、フレー
ムステータスフィールドは、アドレスされたステーショ
ンがそのアドレスを認識したか否か、そのフレームがコ
ピーされたか否か、又は何れかのステーションがフレー
ムの中にエラーを検知したか否かを表わす３個の制御イ
ンジケータ記号から構成されている。三つの制御インジ
ケータが続くｒＴＪは、非トークンフレームのためにＦ
ＤＤＩプロトコルによって必要とされる最小終了区切り
記号を表わしている。該プロトコルは、終了区切り記号
内の付加的な対の制御記号又は付加的な奇数個の制御記
号の後に１個の最後のｒＴＪ記号が続くことを可能とす
る。全ての適合性のある実現形態は、切捨てることなし
に、これらの拡張した終了区切り記号を処理することが
可能なものでなければならない。終了区切り記号ｒＴＪ
及び二つの制御機能ｒＲＪ及びｒＳＪは、独特にエンコ
ードされ、且つ通常のデータ又はアイドル記号の何れか
から区別可能なものである。

第２図は、ＦＤＤＩプロトコルに従ったステーションに
対して必要とされる構成要素を示している。そこに示さ
れた構成要素は、リングの１要素として適切な動作を確
保するためにステーションの全体的な動作を制御するた
めにネットワーク上の各ステーション内に存在するネッ
トワーク管理の一部であるステーション管理機能（ＳＭ
Ｔ）を有している。物理的レイヤ媒体依存性（ＰＭＤ）
機能は、リング上の隣接するステーション間にオプチカ
ルファイバリングを与える。物理的レイヤプロトコル機
能は、エンコード、デコード、（ＰＨＹ）クロック及び
同期機能を提供する。媒体アクセス制御機能（ＭＡＣ）
は、伝送媒体へのアクセス、他のステーションの媒体ア
クセス制御機能へのフレームの送信及びそれからのフレ
ームの受取りを制御する。

ＰＨＹ機能は、同時的に受信及び送信を行なう。

このＰＨＹ機能の送信論理は、媒体アクセス制御機能か
らの記号を受付け、これらの記号を５ビツトコードグル
ープへ変換し、且つそのエンコードした直列ストリーム
を媒体上へ送信する。ＰＨＹ機能の受信論理は、伝送媒
体からエンコードした直列ストリームを受取り、開始区
切り記号対の認識に基づいて記号境界を確立し、且つデ
コードした記号をそれの関連する媒体アクセス制御機能
へ送給する。

ＦＤＤＩプロトコルに関する付加的な情報は、Ｆｌｏｙ
ｄ　　Ｅ、　　Ｒｏｓｓ著ｒＦＤＤＩ−外観（ＦＤＤＩ
−ａｎ　　Ｏｖｅｒｖｉｅｗ）Ｊ、ダイジェスト・オブ
◆ペーパーズ、コンピュータ・ソサエティ国際会議、Ｃ
ｏｍｐｃｏｎ’　８７、ｐｐ。

４３４−４４４の文献に記載されている。

更にＳｔａｊＪＩｉｎｇｓによって記載される如く、Ｆ
ＤＤＩプロトコルは、二つのタイプの送信、即ち同期型
及び非同期型を定義している。「同期型」送信は、各ス
テーションに最大の帯域幅が割当てられ且つ特定の遅延
を超えない応答時間が保障されるようなデータ送信サー
ビスのクラス（分類）として定義される。一方、「非同
期型」送信は、全てのステーションがダイナミックに割
当てられたリング帯域幅及び応答時間のプール、即ちた
まりに対して競争するデータ送信サービスのクラス（分
類）として定義される。

ＦＤＤＩネットワークを構築する場合に、ユーザは、タ
ーゲットトークン回転時間（ＴＴＲＴ）を定義する。リ
ング上の各ステーションは、ＴＴＲＴに対して同一の値
を格納している。リング上の幾つかの又は全てのステー
ションは、同期割当て時間（ＳＡ１）が与えられており
、それはステーションの間で変化する場合がある。同期
割当ては以下の如くに設定されねばならない。

ΣＳＡ　　十り、Ｍａｘ　＋　Ｆ、Ｍａｘ　＋　Ｔｏｋ
ｅｎ、Ｔ≦ＴＴＲＴ尚、ＳＡ、−ステーションｉに対す
る同期割当てり、Ｍａｘ−リング−周の伝搬時間 Ｆ、Ｍａｘ−最大長ＦＤＤＩフレームを送信するのに必
要な時間 Ｔｏｋｅｎ、Ｔ−トークンを送信するのに必要な時間 ステーションがＦＤＤＩトークンを受取ると、それは、
それが最後にトークンを受取ってからの時間を測定し、
それはトークン回転タイマ（ＴＲＴ）においてカウント
される。この値は、トークン保持タイマ（ＴＨＴ）内に
格納される。トークン回転タイマＴＲＴが０ヘリセツト
され且つ再度カウント動作を開始する。次いて、該ステ
ーションは、以下の二つの規則に従って送信を行なうこ
とが可能である。第一に、上述した如く、時間ＳＡ１の
間同期フレームを送信することが可能である。同期フレ
ームを送信した後に、又はそれが送信すべき同期フレー
ムを持っていない場合に、トークン保持タイマＴＨＴが
イネーブルされ、且つその設定値から稼動を開始する。

ステーションは、ＴＨＴ＜ＴＴＲＴである場合にのみ、
非同期データを送信することが可能である。

明らかに、どの程度の送信トラフィック乃至は負荷が任
意の与えられた時間においてリング上に存在するかとい
うことを知ることは、リング性能を特性付けるために必
須のものである。ネットワークの「負荷（ｊ？ｏａｄ）
Ｊは以下の如くに定義される。

ＬＯＡＤ−（トークン回転時間−リング待ち時間）／ト
ークン回転時間 リング待ち時間は、ネットワークがアイドル状態にある
場合に、トークンがリング上を循環するのに必要な時間
として定義される。

例えば、リング待ち時間が１ｍｓであり且つ観測された
トークン回転時間が２ｍｓである場合、ネットワークの
負荷は５０％である。

従って、ネットワークが、高精度でリング待ち時間（ネ
ットワークの断続的な形態変更のためにダイナミックな
値である）を測定する能力を有することが重要である。

更に、各ネットワークノードは、リング待ち時間を測定
する能力を有するものであることが極めて望ましい。

目　　的 本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、上述
した如き従来技術の欠点を解消し、トークンリングネッ
トワークに取付けられている全てのステーションがリン
グの正確な待ち時間の測定を行なうことが可能であり、
その際にリング上の負荷を決定することか可能なリング
待ち時間タイマ及びリング待ち時間を測定する方法を提
供することを目的とする。

構成 本発明は、トークンリングに取付けられているステーシ
ョンにそれが取付けられているリングの正確な待ち時間
測定を得る能力を与えるリング待ち時間タイマを提供し
ている。ステーションの関連するノードハードウェア内
に設けられており且つステーションの制御バスインター
フェースを介して読取ることが可能な内部的ハードウェ
アレジスタが、最も最近のリング待ち時間測定値を有し
ている。クリアされると、待ち時間インタラプトピット
がノードの待ち時間測定機能をイネーブルさせる。爾後
のインタラブドは、待ち時間インタラブドビットをその
ノードによってセットさせ、待ち時間測定の完了を示す
信号を送り、且つその機能は再度ディスエーブルされる
。待ち時間レジスタは、そのインタラブドビットが該ス
テーションによってクリアされるまで、その待ち時間情
報を保持する。

全ての要求されたフレームが送信され且つノードのＭＡ
Ｃ機能がトークンを解放せんとする場合に待ち時間測定
が開始される。ＤＡフィールドとＳＡフィールドの両方
にステーションのアドレスを有する個別的に識別可能な
ＶＯＩＤフレームが、そのノードにおいて発生され、且
っトークンを送信する前に送信される。待ち時間カウン
タは、そのＶＯＩＤフレームが解放された点からそのＶ
ＯＩＤフレームが受信されるまで、１６クロツクサイク
ル毎にインクリメントされる。次いで、待ち時間インタ
ラブドビットがセットされ、且つ待ち時間測定機能がデ
ィスエーブルされる。上述した如く、インタラブドピッ
トがプロセサによってクリアされるまで、その待ち時間
の値は有効状態を維持する。

実施例 以下、添付の図面を参考に、本発明の具体的実施の態様
について詳細に説明する。

第３図は、ステーションとＦＤＤＩＩ−−クンリングと
の間に統合したインターフェースを与えるために共同す
る一組のステーション要素を示している。

クロック回復装置１０は、リング上の上流側のステーシ
ョンによってＦＤＤＩオプチカルファイバ伝送媒体上に
配置された入力直列ピットストリームから１２５ＭＨｚ
クロックを抽出する。１２゜５ＭＨｚクリスタル基準か
ら、クロック分布装置１２は、物理的レイヤ制御器（Ｐ
ｉ）ａｙｅｒ）１４及び基本的媒体アクセス制御器（Ｂ
ＭＡＣ）１６によって必要とされる種々のクロックを合
成する。ＰＪｌａｙｅｒ１４は、ＢＭＡＣ１６から検索
された１　２．　５Ｍｂ　ｙ　ｔ　ｅ／秒を変換し、且
つ入力４Ｂ１５Ｂデータを内部的コードヘデコードする
。ＢＭＡＣ１６は、ＦＤＤＩトークン及びフレームの送
信、受信、リピート（再現乃至は繰返し）及びストリッ
プ（剥離）を制御する。その特徴の中において、且つ以
下に詳細に説明する如く、ＢＭＡＣ１６は、米国国家基
準Ｘ３Ｔ９．５ＦＤＤＩ　　ＭＡＣ基準によって定義さ
れている同期型トークン媒体アクセス制御プロトコルを
実行する。

尚、ＡＮＳ　　Ｘ３Ｔ９．５　　ＭＡＣ基準は、ＡＮＣ
ドキュメントＸ３Ｔ９．５／８８−１３９、Ｘ３Ｔ９／
、ＲＥＶ２、ｒＦＤＤＩ媒体アクセス制御（ＭＡＣ−Ｍ
）（メインテナンス改訂版）」、ワーキングドラフト提
案米国国家基準、１９８９年６月１日の文献である。

第４図に示した如く、ＢＭＡＣ１６は、リングエンジン
１８と、制御インターフェース２０と、ＰＨＹインター
フェース２２と、ＭＡＣインターフェース２４とを有し
ている。

以下に更に詳細に説明する如く、リングエンジン１８は
、ＢＭＡＣ１６の「心臓部」であり、ＦＤＤＩリング上
のフレームを送信し、受信し、リピートし、且つストリ
ップするためにＡＮＳＩＸ３Ｔ９．５　　ＭＡＣプロト
コルを実行する。

制御インターフェース２０は、制御バスに対するインタ
ーフェースを実行しく第３図参照）、それにより、ＢＭ
ＡＣ１６の動作を初期化させ、モニタし、且つ診断する
。

ＰＨＹインターフェース２２は、ＰＨＹ要求バスを介し
てＰｇａｙｅｒ１４ヘパイトストリームを供給し、且つ
ＰＨＹ表示バスを介してＰｇａｙｅｒ１４からバイトス
トリームを受取る。

ＭＡＣインターフェース２４は、ステーションの外部的
バッファ動作及び制御論理に対しインターフェースを与
える。バイトストリームが、ＭＡＣ表示バスを介しての
適宜の制御信号と共に、インターフェース論理へ供給さ
れる。バイトストリームは、ＭＡＣ要求バスを介して適
宜のハンドシェーク制御信号と共に、該インターフェー
スへ供給される。

第５図を参照すると、リングエンジン１８は、二つの主
要なブロック、即ち受信機２６と送信機２８とを有して
おり、それらは、タイマ／カウンタ論理３０及びＭＡＣ
パラメータＲＡＭ３２を共用している。

受信機２６は、ＦＤＤＩリングからの情報の妥当性の検
査をし、エラー及び故障を検知し、且つ送信機２８によ
って使用され且つＭＡＣインターフェース２４へ送給さ
れる適宜の信号及びフラッグを発生する。更に、受信機
２６は、スタート（開始）及びエンド（終了）区切り記
号の識別に基づいて、ＰＨＹ表示バス上で受取られるバ
イトストリームからフレーム、トークン及びフラグメン
ト（断片）を形成する。

ＭＡＣパラメータＲＡＭ３２は、二重ボート型ＲＡＭで
あり、それは、暗示される如く、関連するステーション
のアドレスなどのようなパラメータを有している。受信
機２６は、パラメータＲＡＭ３２内に格納されている値
を使用して、受信したアドレスをそのアドレスと比較す
る。送信機２８は、又、そのステーションによって発生
される全てのフレームに対する発信元アドレス（Ｓ　Ａ
）を発生するためにパラメータＲＡＭ３２を使用する。

送信機２８は、リング上の他のステーションからのフレ
ームをリピート、即ち再現乃至は繰返し、且つそれの関
連するステーションからのフレームを、ＦＤＤ　Ｉ同期
型トークンＭＡＣプロトコルに従って、該リング内に挿
入する。送信機２８は、受信機２６によって与えられる
情報を使用して、フレームをリピートするか、ストリッ
プするか又は発生するかをデコードする。送信機２８は
、送信要求が関連するステーションによってリングエン
ジン１８へ送給されるまで、継続してフレームをリピー
トする。

送信要求は、要求されたサービスクラス（即ち、同期型
か又は非同期型）及び捕獲及び発行すべきトークンのタ
イプを有している。上述した如く、ステーションは、そ
のトークンを捕獲することによって送信権を得る。トー
クンが捕獲されると、データがステーションによって送
信される準備がなされるまで、リングエンジン１８は待
機する。

フレームが送信されると、それはリングに沿って前進し
、順次に各ステーションが一度に１バイトずつそれを検
査する。全てのステーションにおいてそのフレームはリ
ピートされ、且つ究極的に、最初にそのフレームを送信
したステーションによってストリップ、即ち剥離される
。

更に、第５図に示した如く、送信機（ＴＳＭ）２８は、
送信機状態マシン３４と、ＦＣ５発生器３６と、ＲＯＭ
３８と、リングへのデータ源を制御するマルチブレクス
論理４０とを有している。

送信機状態マシン３４は、ＦＤＤＩ基準ｒＦＤＤｒ媒体
アクセス制御（ＭＡＣ−Ｍ）（メインテナンス改訂版）
Ｊ　、Ｘ３Ｔ９．５／８８−１３９、Ｘ３Ｔ９／、ＲＥ
Ｖ２．１９８９年６月１日の文献に記載されている送信
機ＦＳＭと非常に類似している。ＶＯＩＤフレームの発
生のために付加的な状態が付は加えられている。フレー
ムを介してのシーケンス動作の大部分は、送信タイミン
グ状態マシンによって与えられる。この状態マシンは、
宛て先アドレス、発信元アドレス及びフレームの情報フ
ィールドを介してシーケンスするために使用されるバイ
トカウンタを制御する。このバイトカウンタは、発信元
アドレスを発生し且つクレーム及びビーコン（Ｂｅａｃ
ｏｎ）情報フィールドを送信するためにパラメータＲＡ
Ｍをアドレスするために使用される。

ＦＣ３Ｃ３発生器３６３２ビツトＣＲＣを計算し、且つ
それをデータストリームからの情報へ添付する。

ＲＯＭ３８は、終了区切り及びフレームステータスフィ
ールドとしてフレームと共に送信される制御記号対を発
生するために使用される。

出力マルチプレクサ４０は、ＰＨＹ要求バス上に配置さ
れるべき情報源を選択するために使用される。この情報
は、ＰＨＹ表示バスからリピートされるか、又は独立的
に関連するステーションによって発生される。情報は、
データストリーム、ＲＯＭ３８、ＦＣＳ発生器３６から
か、又はパラメータＲＡＭ３２からの何れかから発生さ
せることが可能である。

幾つかのイベントカウンタに加えて上述した基準によっ
て要求されるタイマの全ては、タイマ／カウンタブロッ
ク３０において維持される。

イベントカウンタ内には、ソフトウェアがカウントする
のには速すぎるイベント（事象）に対するカウンタが設
けられている。ラップアラウンドカウンタの寸法は、周
辺的な動作条件下であっても、ソフトウェアの介入が最
小であるように選択されている。幾つかのその他の診断
カウンタに加えて、標準的な特定したフレーム（Ｆ　ｒ
ａｍｅ）、エラー（Ｅ　ｒ　ｒ　ｏ　ｒ）及びロスト（
Ｌｏｓｔ）カウントが与えられる。はとんどのカウンタ
は、受信機２６によって検知されるイベントに応答して
インクリメントする。これらのカウンタは、制御インタ
ーフェースを介して読取り可能である。

上述した如く、ＭＡＣパラメータＲＡＭ３２は、二重ボ
ート型ＲＡＭであり、それは、例えばこのステーション
の長いアドレス及び短いアドレスなどのようなＭＡＣパ
ラメータを有している。受信機２６及び送信機２８の両
方がパラメータＲＡＭをアクセスすることが可能である
。受信機２６は、ＭＡＣと共に、ＲＡＭ３２から検索し
た値を使用して、受信したアドレスをそれに格納されて
いるアドレスと比較する。送信機２８は、全てのフレー
ムに対する発信元アドレス（ＳＡ）及びクレーム（Ｃｊ
ｌａｉｍ）及びビーコン（Ｂｅｃｏｎ）フレーム上の宛
て先アドレス（ＤＡ）及びＩ　ＮＦＯ（情報）フィール
ドを発生するためにＲＡＭ３２を使用する。これらのパ
ラメータは、制御インターフェース２０（第４図）を介
して初期化される。

制御インターフェース２０は、内部的イベント及びパラ
メータに対して８ビット非同期インターフェースを与え
る。リングエンジンパラメータＲＡＭ３２、イベントカ
ウンタ３０及びステータスに対するアクセスは、制御イ
ンターフェース２０を介して与えられる。リング及びト
ークンイベントは、ラッチされ、且つプログラム制御の
元でインタラブドを発生することが可能である。リング
エンジン１８の現在の動作モードは、動作レジスタから
制御される。

制御インターフェース２０は、リングエンジン１８の同
期動作と非同期制御バス（第３図）との間に同期を与え
る。制御バスに対するインターフェースは、ＰＨＹ機能
のものと同一である。

ＰＨＹインターフェースは、同期型インターフェースで
あって、ＰＨＹ機能へエンコードしたバイトストリーム
を供給しくＰＨＹ要求バイトストリーム）、且つＰＨＹ
機能からエンコードしたバイトストリームを受取る（Ｐ
ＨＹ表示バイトストリーム）。

ＭＡＣインターフェース２２（第４図）は、要求された
情報を供給し、且つハンドシェークを行なって、インタ
ーフェース論理がリングエンジン１８の能力を使用する
ことを許容する。

ＭＡＣインターフェース２４（第４図）は同期型であり
、且つ別個のＭＡＣ要求及びＭＡＣ表示インターフェー
スへ分割されている。

ＭＡＣ要求インターフェースは、データインターフェー
ス論理からのバイトストリームを受付け、且つトークン
捕獲をデータ伝送から分離するハンドシェークを利用す
る。捕獲されたトークンは、それがもはや使用可能でな
くなるまで保持することが可能である。以下に説明する
如、く、ＶＯＩＤフレームは、自動的に発生されて、デ
ータインターフェース論理が送信の準備を行なうために
必要とするだけの時間を与える。

ＭＡＣ表示インターフェースは、フレームシーケンス動
作情報及び受信したフレームに関する情報を有するバイ
トストリームを供給する。このＭＡＣ表示インターフェ
ースは、更に、どの様にして制御インジケータを設定す
るかを決定し且つ外部的アドレス比較論理及びフレーム
コピー論理に基づいて統計的カウンタをインクリメント
するために入力を受付ける。フレームは、又、外部的比
較に基づいてストリップすることが可能である。

前述した如（、ＦＤＤＩは、同期型トークンプロトコル
を使用して、リングの使用を計画する。

該プロトコルは、トークンの回転のタイミングをとるこ
とによりネットワーク上の負荷を測定する。

トークン回転が長ければ長いほど、ネットワーク上の瞬
間的な負荷は一層大きい。トークン回転時間がターゲッ
ト回転時間を超える場合にはデータの送信を制限するこ
とによって、最大平均トークン回転時間が実現される。

該プロトコルは、異なったクラスのサービスを与えるた
めに使用される。

複数個のクラスのサービスは、各クラスのサービスに対
し異なったターゲット回転時間（ＴＴＲＴ）を設定する
ことによって収容することが可能である。リングエンジ
ン１８は、即時型、同期型、非制限非同期型及び制限非
同期型送信クラスをサポートしている。即時送信は、リ
ングが動作状態にない場合にサポートされる。他のクラ
スは、リングが動作状態にある場合にサポートされる。

非同期サービスクラスは典型的には、対話的及びバック
グラウンドトラフィックと共に使用される。非同期サー
ビスは、４個のプライオリティ（優先）スレッシュホー
ルド、即ちネゴシエイトした、即ち協定したターゲット
トークン回転時間十三つの書込み可能スレッシュホール
ドにおいてうることが可能である。

制限トークンサービスは、全ての使用可能な（残りの）
非同期帯域幅を必要とする大型の転送にとって有用であ
る。制限トークンサービスは、又、制限要求がＴＨＴを
ディスエーブルした状態でサービスされる場合に、残り
の同期帯域幅の瞬間的割当てを必要とする動作に対して
使用することも可能である。これは、原子性を保障する
、即ち、マルチフレーム要求が単一のトークンの機会で
サービスされることを保障することが必要である場合に
有用である。

同期型サービスクラスは、最大応答時間、最小帯域幅又
はそれらの両方を保障するために使用することが可能で
ある。トークンが到達する毎に、ステーションは、その
同期型帯域幅割当てに従って一つ又はそれ以上のフレー
ムを送信することが許可される。リングエンジンは、ス
テーション同期型帯域幅利用をモニタするためのメカニ
ズムを与えるものではない。ユーザは、組立てられた同
期要求が割当てられた帯域幅を超えて要求することがな
いように確保せねばならない。リングの形態化の後に同
期帯域幅が適切に割当てられることを確保することを助
けるために、ビーコンフレームが受取られた後に、同期
要求がサービスされることはない。主要な再形態乃至は
再構築が発生している場合があるので、管理ソフトウェ
アは、現在の同期帯域幅割当てを検証乃至は修正するた
めに介入せねばならない。管理ソフトウェアか介入した
後においてのみ、同期要求がサービスされる。

即時送信サービスは、幾つかの非標準適用を容易とさせ
、且つリング故障回復において有用である。ある種のリ
ング故障は、その故障が修復されるまで、リングを通常
のトラフィックに対して不安定なものとさせる場合があ
る。即時送信要求は、リングが非動作状態である場合に
サービスされる。

即時要求は、送信機データ、クレーム又はビーコン状態
からサービスすることが可能である。

リングが動作状態にある間、リング内の全てのステーシ
ョンは、ネゴシエイトした即ち協定したターゲットトー
クン回転時間ＴＮＥＧを使用する。

ＭＡＣは、このターゲット回転時間（ＴＴＲＴ）のネゴ
シエイションに対するプロトコルをクレームプロセスを
介して実行する。最も短い要求されたトークン回転時間
は、ＴＮＥＧとして、リング内の全てのステーションに
よって使用される。

ＴＴＲＴの２倍の時間内にトークンが受取られない場合
には、何かの間違いが発生し、且つクレームプロセスか
喚起される（ＦＤＤＩ基準において特定される如く）。

ステーション自身のクレームフレームを受取るステーシ
ョンは、最初のトタンを送信する権利を得、且つリング
を再度動作状態とさせる。クレームプロセスが成功裡に
終らなかった場合には、ビーコンプロセスが喚起される
。このビーコンプロセスは、欠陥分離のために使用され
る。ステーションは、ＳＭ−制御要求（ビーコン）を介
してビーコンプロセスを喚起することが可能である。ス
テーションがビーコンプロセス状態にエンタすると、そ
れは継続的にビーコンフレームを送り出す。ステーショ
ンがそれ自身のビーコンフレームを受取ると、ビーコン
プロセスが完了する。そのステーションは、次いで、ク
レームプロセスにエンタし、リングを再度初期化させる
。

第６図を参照すると、トークンタイミング論理４２は送
信機２８によって制御される。トークン回転タイマ（Ｔ
ＲＴ）４４は、到着から到着までリング上のトークン回
転を計時するために使用される。回転時間が長ければ長
いほど、リング上の負荷の量が一層大きい。トークン保
持タイマ（ＴＨＴ）４６は、トークンがステーションに
よって捕獲された後に、非同期送信のためにステーショ
ンによって使用されるリング帯域幅の量を制限するため
に使用される。各フレームが送信される前に、ＴＨＴの
値を使用して（以下に説明する如＜）、捕獲したトーク
ンがいまだに送信のために使用可能であるか否かを決定
する。ＴＨＴが選択したスレッシュホールドに到達しな
かった場合には、非同期トラフィック（通信）のために
トークンを使用することが可能である。

上述した如く、四つの非同期スレッシュホールドがＭＡ
Ｃによってサポートされており、その内三つはプログラ
マブル、即ち書込み可能であり、且つ一つはネゴシエイ
トしたターゲットトークン回転時間（ＴＴＲＴ）に固定
されている。これらのプライオリティ　（優先）スレッ
シュホールドの一つにおいてフレームを送信するための
要求は、トークン保持タイマ４６が選択したスレッシュ
ホールドに到達していない場合に、サービス、即ち処理
される。ＴＲＴがＴＴＲＴに到達すると、遅れフラッグ
がセットされ、そのトークンが遅れていることを表わす
。遅れフラッグがセットされている間は、非同期フレー
ムを送信することは不可能であるが、そのトークンは同
期送信のために使用することが可能である。この非同期
スレッシュホールドに関しては、本願の基礎となってい
る米国特許出願と同日に出願され、本願出願人に譲渡さ
れている「非同期優先性選択論理（ＡＳＹＮＣＨＲＯＮ
ＯＵＳ　　ＰＲＩＯＲＩＴＹ　　５ＥＬＥＣＴ　　ＬＯ
ＧＩＣ）Ｊという名称の米国特許出願に詳細に記載され
ている。

第５図を参照すると、カウンタ３０は、遅れのカウント
を除いて、２０ビツトのラップアラウンドカウンタてあ
り、遅れカウントのものは４ビツトのステイッキ（粘着
）カウンタである。これらのカウンタは、常に、読取り
可能である。制御インターフェース２０は８ビツトイン
ターフエースであるので、カウンタの一貫性のあるスナ
ップショットを得るためには、カウンタの最小桁バイト
を読取っている間に、上位の１２ビツトが保持レジスタ
内にロードされ、次いでそれらが読取られる。

以下のカウンタは、リングエンジン１８によって維持さ
れている。

ＦＲＣＴ　　フレーム受信 ＥＩＣＴ　　エラー分離 ＬＦＣＴ　　喪失フレーム ＦＣＣＴ　　Ａｘ組を具備するフレームコピーＦＮＣＴ
　　Ａｘ組を具備するコピーでないフレーム ＦＴＣＴ　　送信フレーム ＴＫＣＴ　　受信トークン ＲＬＣＴ　　リング待ち時間 ＬＴＣＴ　　遅れカウント これらのカウンタがインクリメントするか（リング待ち
時間カウントを除いてン又はラップアラウンドするか（
リング待ち時間及び遅れカウントを除いて）の何れかの
場合に、インクラブドを要求することか可能である。

受信トークン（Ｔｏｋｅｎ　　Ｒｅｃｅｉｖｅｄ）カウ
ントは、有効なトークンが到着する毎にインクリメント
される。以下に詳細に説明する如く、トークンカウント
は、所定の時間期間に亘っての平均的なネットワーク負
荷を計算するために、リング待ち時間と共に使用するこ
とが可能である。

トークン到着の頻度は、ネットワーク負荷と逆に関係し
ている。

待ち時間カウントは、フレーム又はトークンがリングに
沿って伝搬するための時間である。以下に詳細に説明す
る如く、このカウンタは、トークンイベントレジスタの
リング待ち時間有効ビットが１である場合に、最後に測
定したリング待ち時間を収容している。待ち時間カウン
タは、１６バイト時間（１，２８マイクロ秒）毎にイン
クリメントし、且つ１．２マイクロ秒の精度で、最大１
゜３４２１７７２秒までリング待ち時間を直接的に測定
するために使用される。このカウンタには、オーバーフ
ロー又はインクリメントイベントは設けられていない。

待ち時間カウントは、ネットワーク上の平均的な負荷を
計算するために、トークン受信カウントと共に使用する
ことが可能である。前述した如く、これは、有用なネッ
トワーク管理能力である。

イベントカウンタに関しては、１９８９年１，１月１９
日に出願したｒＲＡＭをベースとしたイベントカウンタ
装置及び方法（ＲＡＭ　　ＢＡＳＥＤＥＶＥＮＴＳ　　
Ｃ０ＵＮＴＥＲＡＰＰＡＲＡＴＵＳ　　ＡＮＤ　　ＭＥ
ＴＨＯＤ）Ｊという名称の米国特許出願で本願出願人に
譲渡されている米国特許出願に更に詳細に記載されてい
る。

以下に説明する如く、本発明によれば、リング待ち時間
を測定する場合に、ＭｙＶｏｉｄフレームが送信される
。このフレームが帰還すると、イベント（事象）が報告
される。これは、リング待ち時間カウンタの値が１．２
８マイクロ秒内で有効であることを表わしている。

現在のリング待ち時間は、リングに沿ってのＭｙ　　Ｖ
ｏｉｄフレームの伝搬を計時することによって測定され
る。トークンイベントレジスタのリング待ち時間有効ビ
ットへＯを書込むことによって、新たな待ち時間測定を
要求することが可能である。

リングが動作状態にある場合、次に来るトークンが捕獲
される。そのトークンが再度発行される前に、ＭｙＶｏ
ｉｄフレームが送信され、且つリング待ち時間カウンタ
（ＲＬ　ＣＴ）がリセットされる。禁止トークン捕獲オ
プション（Ｏｐｔｉｏｎ、Ｉ　ＴＣ）がセットされてい
ると、トークンは捕獲されることがない。リングが動作
状態にない場合には、リング待ち時間計時は、次に続く
送信の終了時に開始する。ＭｙＶｏｉｄフレームが送信
され、且つＲＬＣＴがリセットされる。

ＭｙＶｏｉｄフレームの終了区切り記号が送信された時
から１６バイト時間如くにリング待ち時間カウンタがイ
ンクリメントし、それはＭＹ−Ｖｏｉｄフレームの終了
区切り記号が帰還するまで継続して行なわれる。ＭｙＶ
ｏｉｄフレームが帰還すると、リング待ち時間有効ビッ
ト（置Ｒ，ＲＬＶＬＤ）がセットされ且つインタラブド
を発生することが可能である。セットされると、このビ
ットは、ＲＬＣＴが１．２８マイクロ秒内で有効である
ことを表わす。リング待ち時間カウンタは、１．２マイ
クロ秒の精度で、最大で１゜３４２１７７２秒までリン
グ待ち時間を測定することが可能である。

リング待ち時間計時機能は、例外が検知された場合に自
動的にディスエーブルされ、且つ次の機会において再試
行される。

マスクリセット（Ｆｕｎｃ　ｔ　ｉ　ｏｎ、ＭＡＲＳＴ
）はリング待ち時間有効ビットをクリアさせるので、最
初の機会（最初の即座の要求の終了時又は最初のトーク
ン）でリング待ち時間が自動的に測定される。

前述した如く、リングエンジン１８は、内部パラメータ
ＲＡＭ３２からか又はデータインターフェースからの要
求によってＭＡＣフレームを発生する能力を有している
。内部的に発生されたＡＭＣフレームは、外部的に発生
されたＭＡＣフレームが送信する準備がなされている場
合を除いて、継続的に送信される。

リングエンジン１８は、ＶＯＩＤ、ＣＬＡＩＭ。

ＢＥＡＣＯＮフレームを発生する。長いアドレスがイネ
ーブルされると（Ｏｐ　ｔ　ｉ　ｏｎ、ＥＬＡ−１）　
、ＣＬＡＩＭ及びＢＥＡＣＯＮフレームが長いアドレス
と共に送給され、そうでない場合には、それらは短いア
ドレスと共に送給される。短いアドレスがイネーブルさ
れると（Ｏｐｔｉｏｎ、ＥＳＡ−１）　、ＶＯＩＤフレ
ームが短いアドレスと共に送給され、そうでない場合に
は、それらは長いアドレスと共に送給される。

内部的に発生されたＶＯＩＤ及びＢＥＡＣＯＮフレーム
に関して、ＤＡが通常零アドレスとして送信される。内
部的に発生されたＣ　Ｌ　Ａ　Ｉ　Ｆｖｌフレームの場
合、ＭＬＡ又はＭＳＡはＤＡとして送信される。ストリ
ップ（剥離）オプションがイネーブルされるか、又はリ
ング待ち時間計時がイネーブルされると、ＭｙＶｏｉｄ
フレームを形成するためのＭＳＡ又はＭＬＡとしてＤＡ
及びＳＡの両方と共にサービス機会の終わりにおいて、
一つ又は二つのＶＯＩＤフレームが送信される。

内部的に発生されたＣＬＡＩＭ、ＢＥＡＣＯＮ。

ＶＯＩＤ、ＭＹ　　ＶＯＩＤフレームは、第７図に示し
た如くにフォーマット化されている。

本発明の概念の実施化は、第５図に図示した如くリング
エンジン１８の一部を示す第８図を参照することにより
より具体的に説明することが可能である。

基本的な待ち時間カウンタは２０ビツトのＲＡＭをベー
スとしたイベントカウンタであり、それはリングエンジ
ン１８内の他の７個のイベントによって共用されている
。このＲＡＭをベースとしたイベントカウンタに関する
詳細な説明は、前述した１９８９年１１月１８日に出願
した米国特許出願に記載されている。これは共用型カウ
ンタであるので、待ち時間値は、他のイベントが待ち時
間イベント間でインクリメントすることを可能とするた
めに、±１６バイドクロツクサイクルの範囲内でのみ正
確であるに過ぎない。はとんど全てのリングに対して、
このことは完全に満足のいくことである。この事実及び
カウンタの２０ビツトの寸法は、はとんど全てのＦＤＤ
Ｉリングに対して、オーバーフローの懸念なしに、有効
な測定を行なうことを保障する。全てのＦＤＤＩ　　Ｍ
ＡＣは、トークン回転タイマ（ＴＲＴ）を有していなけ
ればならない。このタイマの下位４ビツトからのオーバ
ーフローは、待ち時間カウンタをクロック動作させるた
めに使用される。

待ち時間機能のメインの制御器は送信状態マシン（ＴＳ
Ｍ）である。このマシンは、ＣＢＵＳインターフェース
２０（第４図参照）からコマンド（ＲＬＣＭＤ）を受取
る。このコマンドが受信された時にＴＳＭが既にトーク
ンの制御を有している場合には、そのトークンが解放さ
れねばならなくなるまで、現在のフレームの要求が継続
して送信される。ＴＳＭか現在のところＩＤＬＥである
と、非同期送信のために使用可能な次に受取られるトー
クンが捕獲される。そのトークンを送信する直前に、こ
のステーションの発信元アドレスをフレームのＤＡ及び
ＳＡフィールドの両方に収容するＭｙ−ＶＯＩＤフレー
ムが送信される。このＭＹ−ＶＯＩＤフレームは以下の
構成を有している。

ＰＡＩ　ＪＫＩ　ＦＣＩ　ＤＡＩ　ＳＡＩ　ＦＣ３Ｉ　
ＥＤＩ　ＦＳ尚、 ＰＡ−ＩＤＬＥの８バイト（１６１ＤＬＥ記号）ＪＫ−
開始区切り記号 ＦＣ−１バイトの０（２記号−〇） ＤＡ−短い又は長いアドレス−ｒＭｙ　　Ａｄｄｒ５ｓ
Ｊ ＳＡ−短い又は長いアドレス−ｒＭｙ　　Ａｄｄｒ５ｓ
Ｊ ＦＣ３−ＣＲＣフレームチエツクシーケンスの４バイト ＥＤ−１記号を終了区切り記号（１） ＦＳ−３記号フレームステータス（ＲＲＲ）フレームは
、送信マルチプレクサ（ＴＸ　　ＭＵＸ）を介して形成
される。このｍｕｘ、即ちマルチプレクサは、ＴＳＭに
よって制御される。全ての標準的な記号コードは、Ｃ０
Ｎ５ＴＡＮＴ　　ＲＯＭから来る。これらのコードは、
ＩＩ、ＪＫ。

ＶＯＩＤ　　Ｃ，ＴＲ，ＲＲなどである。このステーシ
ョンに割当てられている発信元アドレス（Ｍｙ　　Ａｄ
ｄｒｅｓｓ）は、ＲＥＧＦ　Ｉ　ＬＥ内のＣＢＵＳを介
してプログラム、即ち書込みが行なわれる。従って、Ｄ
Ａ及びＳＡに対する情報は、このブロックからやってく
る。ＦＣ３は、ＦＣ８時間期間中に選択されるＣＲＣ発
生器から来る。

このＭ３’　　ＶＯＩＤフレームのＥＤが送信されると
、リング待ち時間カウンタは、ＴＳＭのＲＬＴＲＳＴ出
力を介してリセットされる。次いで、このカウンタは、
ＲＬＴＥＮ出力によってイネーブルされ、リングの計時
を開始する。

リングから受取られるフレームは、全て、受信状態マシ
ン（Ｒ３Ｍ）によって処理される。このマシンは、送信
されたＶＯＩＤフレームが受信されると（ＭＹｖＯ■Ｄ
）、ＴＳＭへ通告スル。次いで、これは、待ち時間カウ
ンタ（ＲＬ　Ｔ　Ｅ　Ｎ）をディスエーブルし、待ち時
間有効信号（ＲＬＶＬＤ）をセットする。この信号は、
ＣＢＵＳ内のリング待ち時間ビットをセットさせ、測定
プロセスを完了する。

この方法は、正確に標準的なＦＤＤＩリングを計時する
ことが可能である。なぜならば、ステーションの発信元
アドレスを有することのないフレームの全てはそのステ
ーションによってリピート、即ち再現乃至は複製されね
ばならないからである。

従って、このステーションがこのＭｙ−ＶＯＩＤフレー
ムを解放した時間から、それが帰還して受取られる時間
までが、リング上の全てのステーションがこのＭｙ−Ｖ
ＯＩＤフレームをリピートするのにかかる時間であり、
それはリング待ち時間の定義に対応している。

以前に送信したＭＹ　　ＶＯＩＤフレームを受取る前に
リング上に幾つかの問題が発生する可能性があり、それ
は測定を無効なものとする場合がある。これらの場合は
、待ち時間カウンタをディスエーブルさせ、且つ有効な
ＭＹＶＯＩＤフレームが受信されるまで、別のＭｙ−Ｖ
ＯＩＤフレームを送信させる。以下の場合は１．このＣ
ＬＲＶＯＩＤ条件を発生する。

１、ハードウェア又はソフトウェアがリセットした場合 ２、ソフトウェアがｒＭｙ　　ＡｄｄｒｅｓｓＪの有効
性をディスエーブルした場合 ３．２ＴＲＴを超え、それがＣＬＡＩＭ内へのエントリ
を発生する場合（ＦＤＤＩスタンダード） ４、本発明以外のＣＬＡＩＭフレームを受信した場合 ５、ＢＥＡＣＯＮフレームを受信した場合６、「予約済
みＪＭＡＣフレームを受信した場合 有効なＭＹＶＯＩＤフレームか受信された場合にのみ、
ＲＬＶＬＤビットはセットされる。

以上、本発明の具体的実施の態様について詳細に説明し
たが、本発明は、これら具体例にのみ限定されるべきも
のではなく、本発明の技術的範囲を逸脱することなしに
種々の変形が可能であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図はＦＤＤＩフレーム及びトークンフオマットを示
した概略図、第２図はＦＤＤ　Ｉプロトフルに従ったス
テーションに対して要求される構成要素を示した概略ブ
ロック図、第３図はステーションとＦＤＤＩトークンリ
ングとの間の統合したインターフェースを与えるために
共同するステーションの構成要素を示した概略ブロック
図、第４図はＦＤＤＩ媒体アクセス制御器の一実施例の
基本的な構成要素を示した概略ブロック図、第５図はリ
ングエンジンの一実施例を示した概略ブロック図、第６
図は本発明の一実施例に基づいて構成された非同期優先
性選択論理を示した概略ブロック図、第７図はＭｙ　　
Ｖｏｉｄフレームのフォーマットを示した概略図、第８
図は本発明の一実施例に基づいて構成された待ち時間タ
イマを示した概略ブロック図、である。 （符号の説明） １０：クロック回復装置 １２：クロック分布装置 １４：物理的レイヤ制御器（Ｐｊ７ａｙｅｒ）１６：基
本的媒体アクセス制御器（ＢＭＡＣ）１８ニリンゲニン
ジン ２０：制御インターフェース ２２　：　ＰＨＹインターフェース ２４：ＭＡＣインターフェース ２６：受信機 ２８：送信機 ３０：タイマ／カウンタ論理 ３２：ＭＡＣパラメータＲＡＭ ３４：送信機状態マシン ３６　： ＦＣ３発生器 ３８　　：　　ＲＯＭ ４０：マルチプレクサ論理

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、トークンリングネットワークのリング待ち時間を測
   定するリング待ち時間タイマにおいて、前記リングが単
   一方向媒体によってリング形態に相互接続された複数個
   のノードを有しており、各ノードは前記リングに取付け
   たステーション間において情報単位を転送することが可
   能であるように前記リングに対してステーションを取付
   けるための手段として作用するものであり、 （ａ）１個のノード内に位置されており待ち時間タイマ
   情報単位を発生する手段、 （ｂ）前記リング上に待ち時間タイマ情報単位を送信す
   る手段、 （ｃ）前記待ち時間タイマ情報単位が前記リングをトラ
   バースして送信ノードへ帰還するのに必要な待ち時間を
   カウントする手段、 （ｄ）前記待ち時間を格納する手段、 を有することを特徴とするリング待ち時間タイマ。 ２、トークンリングネットワークのリング待ち時間を測
   定する方法において、前記リングは単一方向送信媒体に
   よってリング形態に相互接続されている複数個のノード
   を有しており、各ノードは前記リングに取付けられたス
   テーション間で情報単位が転送されるように前記リング
   にステーションを取付ける手段として作用するものであ
   り、（ａ）１個のノードにおいて待ち時間タイマ情報単
   位を発生し、 （ｂ）前記待ち時間タイマ情報単位を前記リング上に送
   信し、 （ｃ）前記待ち時間タイマ情報単位が前記リングをトラ
   バースして送信ノードへ帰還するのに必要な待ち時間を
   カウントし、 （ｄ）前記待ち時間を格納する、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。