JPH0583016B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 この発明は通信システムに関するものであり、
詳細にいえば、回線交換システムすなわちスタ
ー・トポロジー・システム（star topology
system）のために有効なシグナリング構成を有
するローカル・エリア・ネツトワークに関するも
のである。

Ｂ 従来技術 典型的な通信システムは少なくとも、通信装置
（時々、情報ソース／シンクと称される）をネツ
トワークに接続できるようにするためのインター
フエースすなわちポートと、さまざまなポートを
相互接続して、ある情報ソース／シンクで発生し
た情報（データ）をネツトワークで送り、異なる
情報ソース／シンクで受信できるようにする構成
を有している。

通信システムを区別する基準のひとつは、通信
媒体自体の使用態様である。この発明はいわゆる
回線交換ネツトワークに関するものであり、詳細
にいえばスター（star）・ネツトワークというト
ポロジーを用いた回線交換ネツトワークに関する
ものである。スター・ネツトワークは異なるイン
ターフエースすなわちポート間に専用通信リンク
またはチヤネルを与えるものである。このような
回線交換ネツトワークの主な利点は、ほとんどの
回線競合の問題がなくなるということである。詳
細にいえば、ポートＡがポートＢとの通信に使用
する専用通信リンクを有している場合、定義によ
り、通信リンクを常に利用できる。すなわち、他
の目的でこの特定の通信リンクを使用できる、他
のポートは存在しない。

しかし、回線交換スター・トポロジーは回線競
合の問題をすべて除去するものではない。残され
た問題で顕著なもほは、通信の宛先となるポート
が使用されていないか、あるいは他のポートとの
通信を行なつているのかを、決定する問題であ
る。遠隔ポートの状態を見極めるには、付加的な
通信を行なわなければならない。すなわち、遠隔
ポートに対する送信を希望しているポートは、こ
の希望を遠隔ポートに伝え、遠隔ポートの状態を
明確にする情報を、返信として、誘発させるよう
にしなければならない。この型式の通信を、シグ
ナリングと呼ぶことがあり、シグナリング中に交
換される情報を、コール・セツト・アツプ情報と
いう。

シグナリングを帯域内、あるいは帯域外のいず
れかで行なうことができる。シグナリングはポー
ト間で最終的に伝送される情報（ポート）と同じ
通信施設を占有するか（帯域内）、あるいはシグ
ナリング情報が異なる通信施設を占有するか（帯
域外）によつて、区別される。この発明は、帯域
外シグナリングを用いるシステムを、対象とする
ものである。この明細書において、「データ」と
いう語は、ワークステーシヨンによつて交換され
る情報を指し、「シグナル」という語は呼びセツ
ト・アツプ・メツセージまたはその他の予備メツ
セージを指すものとする。

帯域外シグナリングを行なうには、付加的な通
信資源に費用をかけなければならない。帯域外シ
グナリングに適用される資源の量および構成が帯
域外シグナリングの特性、たとえば、問合せまた
は要求メツセージをどれ位の速度で伝送できるか
とか、回答または肯定応答をどれ位の速度で伝送
できるかということに影響をおよぼす。もちろ
ん、これらは互いに相殺する考慮事項であつて、
最終的な目的は、妥当な限り遅延の少ないシステ
ムを達成することである。

Ｃ 発明が解決しようとする問題点 この発明の目的は、通信の宛先となるポートが
使用されているか、いないかを決定できる通信シ
ステムを与えることである。

Ｄ 問題点を解決するための手段 この発明によれば、シグナリング構成を応用し
て、回線交換通信システムに関連したシグナリン
グを処理する。この発明によれば、共通通信リン
クを使用して、すべてのポートに沿つてシグナリ
ング情報を搬送する。このことがシグナリングに
費やされる通信資源を、最小限のものとすること
は明らかである。しかしながら、この単一の通信
リンクをすべてのポートで共用した場合、この共
用によつて生じる可能性がある回線競合を処理し
なければならない。この発明は優先権装置すなわ
ち回線競合解決装置を使用することにより、回線
競合を排除し、単一の通信リンクの使用を順序よ
くスケジユールするものである。回線競合解決装
置は、双方向通信リンク（または、一対の単向リ
ンク）によつて、各ポートに結合される。この発
明で用いるプロトコルにおいては、通信を行うこ
とを希望する各ポートが先ず、回線競合解決装置
に信号を送つて（すなわち、送信要求を送つて、
あるいは送信要求を明らかにすることによつて）
所望のポートを明示することが必要である。回線
競合解決装置がすべてのポートの可視性を有して
いるので、この装置がすべての送信要求の可視性
を有していることは明らかである。回線競合解決
装置は単一の送信要求（２つ以上の送信要求があ
る場合）を選択し（妥当な根拠に基づいて）、送
信許可を返すか、あるいはそのポートの送信許可
を肯定することによつて、そのポートがシグナリ
ング・リンクを使用することを許可する。この手
法により、送信許可を受け取つたポートにはシグ
ナリング・リンクの使用が排他的に割り当てられ
る。シグナリング・リンクを使用していたポート
が終了すると同時に、このポートはその送信要求
を撤回する（送信要求の肯定を取り止める）の
で、回線競合解決装置は、他のポートにシグナリ
ング・リンクの排他的使用を認める。

いずれのポートにおいても、ポートの送信要求
の肯定後、ポートは回線競合解決装置からの送信
許可を受信するのを待つ。送信許可の受信後、ポ
ートはシグナリグ・リンクによつて伝送を行い、
この伝送は少なくとも、通信を所望する相手のポ
ートを明確にする。シグナリング情報は送信ポー
トも明確とすることが好ましい。送信ポートによ
るシグナリング・リンクの使用が完了すると同時
に、このポートは送信要求の撤回または肯定の取
り止めを行う。

それ故、この発明は、 情報の送信または受信のため、各々が情報ソー
ス／シンクに結合されている複数個のポートと、 各ポートが伝送を行うことのできる専用リンク
を有するように、ポート数に等しい複数個の通信
リンクと、 シグナリング手段とからなり、 前記シグナリング手段が、 呼びまたはメツセージ・セツト・アツプ情報を
転送するため、前記ポートのすべてに結合された
シグナリング・リンクと メツセージまたは呼びセツト・アツプに前記シ
グナリング・リンクの排他的使用を割り当てるた
め、異なる双方向リンクを介して各ポートに結合
されたプライオリテイ確立手段と、 前記プライオリテイ確立手段からの前記シグナ
リング・リンクの排他的割り当ての受信に応じ
て、前記シグナリング・リンクによつて呼びまた
はメツセージ・セツト・アツプ情報を伝送するた
めの、各ポートの制御手段とからなつている、 通信システムを与える。

この発明によれば、通信リンクはｎ個のポート
にｎ本のワイヤが存在するような、バツク・プレ
ーンの形態で配置される。付加的な共通ワイヤま
たはシグナリング・リンクがポートの各々に結合
される。

Ｅ 実施例 データのブロツキングがなく、オープン・メツ
セージのみが直列化され、並列に待ち行列化でき
る通信システムについて説明する。この発明の実
施例を説明するブロツク・ダイヤグラムを第１図
に示す。第１図に示すように、３つのワーク・ス
テーシヨン、ワーク・ステーシヨン１、ワーク・
ステーシヨン２、およびワーク・ステーシヨンｎ
が、シヤーシ１００に含まれる通信システムに接
続されている。第１図に３つのワーク・ステーシ
ヨンが示されているのは説明を容易にするためで
あり、多数のワーク・ステーシヨンを用いるとも
できる。

シヤーシ１００内に含まれる通信システムは、
それぞれがワーク・ステーシヨンを有するポート
１０と、バツク・プレーン５０および優先化装置
６０を含む共通部分とに分割することができる。

バツク・プレーン５０は複数の通信リンクを含
み、実施例の各通信リンクは、Ｃ１，Ｃ２，Cn
等の分離した導線からなる。バツク・プレーン５
０は、それぞれのポート毎に異なる導線を有す
る。すなわちポート１０−１には導線Ｃ１、ポー
ト１０−２には導線Ｃ２、ポート１０−ｎには導
線Cnが付随する。ポートはそれぞれ複数の端子、
すなわち１個の送信端子Ｔと、複数の受信端子Ｒ
を有し、各受信端子は、導線Ｃ１ないしCnのう
ちの異なる１本に結合し、送信端子Ｔは、そのポ
ートに割当てられた１本の導線に結合している。
たとえばワーク・ステーシヨン１と、ワーク・ス
テーシヨン２との通信は、ポート１０−２をその
受信端子Ｒ１に応答させることにより行う。この
場合、ワーク・ステーシヨン１から出る通信は、
ポート１０−１の送信端子Ｔから導線Ｃ１に出力
され、この導線Ｃ１に結合されているポート１０
−２の受信端子Ｒ１に入力される。双方向通信で
は、ワーク・ステーシヨン１が、その端子Ｒ２の
信号に応答できる場合、ワーク・ステーシヨン１
はワーク・ステーシヨン２からの情報を受信する
ことができる。これは、端子Ｒ２が、ポート１０
−２の送信端子Ｔにも結合している導線Ｃ２に結
合されているからである。

ポートに、その端子のうちの特定の１つに応答
させるために、呼出しあるいは、メツセージのセ
ツトアツプまたはシグナリングが必要である。こ
の機能は共通シグナリング通信リンクＳにより行
われる。尚、各ポートはこの共通リンクＳに結合
した端子SLを有することに注意すること。

したがつて、ワーク・ステーシヨン１がワー
ク・ステーシヨン２と（ポート１０−２を通じ
て）通信しようとする場合、ポート１０−１はこ
れを示すメツセージをシグナリング・リンクＳ上
に出力し、特にポート１０−２をアドレスするこ
とが必要である。通信ネツトワーク中の他の各ポ
ートが、シグナリングすなわち呼出しセツトアツ
プ情報を転送する共通シグナリング・リンクＳを
監視しているため、このリンク上で競合が生じる
可能性がある。

この回線競合を回避するため、優先化装置６０
が設けられている。優先化装置６０は、異なる双
方向リンク（第１図では２本の単方向リンクとし
て示されている）を介して、各ポートの端子
RTSおよびCTSに結合している。詳細に述べれ
ばポート１０−１は、リンク４１を介して優先化
装置６０に送信し、リンク５１を介して優先化装
置６０から受信することができる。同様に、ポー
ト１０−２および１０−ｎは、それぞれ導線４
２，５２および４ｎ，５ｎを介して優先化装置６
０に結合している。

簡単に言えば、いずれのポートも、共通シグナ
リング回線Ｓを使用する前に、優先化装置６０か
ら（導線５１，５２……５ｎを介して）送信許可
メツセージを受信しなければならないというプロ
トコルが設けられてる。一方、優先化装置６０
は、送信要求メツセージ（導線４１，４２……４
ｎのうち１本に結合した）に応答する。したがつ
て、優先化装置６０は、ネツトワーク中の各ポー
トからの送信要求に対して可視性を有する。この
ように、優先化装置６０は、１回に１つのポート
に対して、シグナリング回線Ｓの独占使用権を与
え、そのポートがシグナリング回線Ｓの必要性が
無くなつたことを示してはじめて優先化装置６０
は他のポートは送信許可メツセージを送信する。
したがつて、優先化装置はシグナリング回線Ｓ上
の衝突の可能性を除去するが、遅延の可能性を許
す。

第２図は、代表的なワーク・ステーシヨンとバ
ツク・プレーンとの間の相互接続を示す代表的な
ポートの詳細ブロツク・ダイヤフラムである。詳
細には、ポート１０はワーク・ステーシヨンの送
信端子ｔおよび受信端子ｒにそれぞれ接続する
RxおよびTx端子を含む。このポートは、RTS
端子、CTS端子と共に、複数の受信端子（Ｒ１
〜Rn）、送信端子Ｔ、および共通シグナリング導
線Ｓに接続する端子SLを有する。第２図に示す
ように、ポートのRx端子は直接Ｔ端子に接続さ
れ、その端子を介して、バツク・プレーン５０中
のそのポートに関連または対応する専用通信リン
ク（すなわち導線）に接続している。同じ導線
が、多重プロトコル・チツプ１１に結合してい
る。多重プロトコル・チツプ１１はまた、このポ
ートのTx端子とマルチプレクサ１４との間にあ
るスイツチ１３にも結合している。マルチプレク
サへの入力は、ポートの受信端子Ｒ１〜Rnによ
り与えられる。マルチプレクサ１４、スイツチ１
３、および多重プロトコル・チツプ１１は、マイ
クロプロセツサ１２にも接続している。多重プロ
トコル・チツプ１１は、RTS端子に結合する出
力、CTS端子からの入力、およびSL端子への接
続端を有する。多重プロトコル・チツプ１１に
は、３状態ゲート１５が接続している。この多重
プロトコル・チツプ１１は、端子SLから受信す
るように設計されているが、CTS入力が肯定さ
れて３状態ゲート１５が部分的に使用可能になつ
た場合は、この３状態ゲート１５を介して端子
SL上に送信することもできる。この発明の１実
施例では、多重プロトコル・チツプ１１はインテ
ル（Intel）の8274に相当する。

優先化装置６０は比較的単純な機能を実行す
る。詳細に説明すれば、優先化装置６０は、複数
のポートからのRTS端子に結合し、これにより、
関連するRTS回線の状態を通知することにより、
どのポートがシグナリング回線Ｓへのアクセスを
要求しているかを判断することができる。次に優
先化装置６０は、妥当な形で唯一のCTS回線を
特定のポートに対して使用可能にする。この回線
は、ポートのRTS回線の肯定が取りやめになる
まで、使用可能のままになる。その時、優先化装
置６０は、対応するCTS回線の肯定を取りやめ、
その後実際に他のポートが現在RTS回線を肯定
している場合、異なるCTS回線を肯定すること
ができる。

第３図は適当な優先化装置６０の詳細なブロツ
ク・ダイヤグラムである。第３図に示すように、
RTS回線は、複数の74LS148等の優先エンコーダ
６１ａ，６１ｂに入力する。優先エンコーダは
74LS00等のNANDゲート６２に出力を与える。
各NANDゲート６２の出力は、１つを除いてシ
グネテイツク（Signetics）HEF4515B等のデマ
ルチプレクサ６４の入力に直接結合している。こ
のNANDゲート６２の特定の出力は、インバー
タ６３を介してデマルチプレクサ６４に結合して
いる。デマルチプレクサ６４の出力端はCTS回
線である。

相当するRTSおよびCTS回線も、各ポートに
専用のORゲート６５に入力している。このOR
ゲートの出力は、ゲート６６ａ，６６ｂおよび６
７からなるANDネツトワークに入力する。肯定
されていたRTS回線の肯定が取りやめになると、
デマルチプレクサ６４へのラツチ入力が肯定さ
れ、その結果、デマルチプレクサ６４への入力の
変化を反映してCTS回線の状態も変化する。

動作時には、RTS回線を優先エンコーダ６１
ａ，６１ｂの各入力端子に結合する順序により優
先順位が決定される。特定入力パターンに基づい
てデマルプレクサ６４の出力が１つだけ肯定され
る。その出力は、肯定されたCTS回線に関連す
るRTS回線の肯定が取りやめになるまで、肯定
されたままとなる。その後、優先エンコーダが対
応するCTS回線の肯定を取りやめ、優先エンコ
ーダへの入力パターンに基づいて、新しいCTS
回線が肯定される。

第３図に示す特定の優先化装置６０はこれに必
要な機能を行うことができるが、当業者なら、各
種の理由からこの機能を行うことのできる各種の
装置があることに気付くであろう。場合によつて
は、柔軟性の理由で、プログラム可能な優先化装
置６０が望ましいこともある。このような場合、
優先順位の割当てを簡単なプログラムの変更によ
り変えることができる。

第４図および第５図は、通信を初期化するプロ
トコルを、第６図は優先化装置６０のためのプロ
トコルを示す。

次に第４図を参照して、代表的なポートＡから
他のポートＢへの接続をオープンにするプロトコ
ルの手順を説明する。ポートＡに関連するワー
ク・ステーシヨンが通信を所望する場合、その所
望をポートへのメツセージにより明示する。その
後、ポートはそのRTS回線を肯定することによ
り機能Ｆ１（特定のプロトコル・チツプ１１）を
行う。プロトコル・チツプ１１は、CTS回線の
肯定（機能Ｆ２）を待機する。次の手順は、所望
の遠隔ポートＢおよび送信ポートＡを識別する解
放コマンドを発生させることである。このメツセ
ージは、CTS回線が優先化装置６０によつて肯
定される場合、シグナリング回線Ｓ上にゲート・
アウトされる。CTSの受信で、メツセージをＳ
回線上に出力するゲート１５の付勢が完了する
（機能Ｆ３）。メツセージが送信されると、多重プ
ロトコル・チツプ１１はそのRTS回線の肯定を
取りやめることができる（機能Ｆ４）。これによ
り、そのプロトコルが完了する。ただし、第４図
にはさらに高レベルのプロトコル（たとえばマイ
クロプロセツサ１２中の）が遠隔ポートＢからの
肯定応答を待つことがあることが示されている。
一般にポートが呼出しセツトアツプ・メツセージ
を送信した場合、マイクロプロセツサ１２はマル
チプレクサ１４を制御し、アドレスしたポートに
付随する受信端子をスイツチ１３に結合させる。
これにより、ポート（およびワーク・ステーシヨ
ン）に、アドレスしたポートからの肯定応答メツ
セージを受信させる。代りに、アドレスされたポ
ートが、その肯定応答を送信するアドレスを指定
するポートのリンクを使用することもできる。い
ずれの場合も、マルチプレクサ１４は適当な受信
端子をスイツチ１３に結合させる。アドレスされ
た（自由な）ポートでは、端子SL上にシグナリ
ング・メツセージを受信すると、マイクロプロセ
ツサ１２により適当な肯定応答を送信するととも
に、マルチプレクサ１４を介して適当な受信端子
（アドレスするポートに対応する）をスイツチ１
３に結合させる。

第５図は、自由なポート（たとえばポートＡ）
が、遠隔ポートから開路コマンドを受信したとき
に実行されるプロトコルを示す。ポートＡは、共
通シグナリング回線Ｓ上に開路メツセージを検出
するまで待機状態にあると仮定する。そのメツセ
ージは２つのパラメータ、すなわちメツセージ自
体の識別文字Ａと、通信を所望するポートの識別
文字ｘを有する。そのメツセージが検出されると
（機能Ｆ５）多重プロトコル・チツプ１１は、遠
隔ポートｘを識別するメツセージを（スイツチ１
３およびそのTx端子を介して）関連するワー
ク・ステーシヨンに送る。それにより、そのポー
トに関しては、プロトコルが終了する。第５図は
高位のプロトコル（たとえばワーク・ステーシヨ
ン中の）がメツセージの肯定応答を求めることが
できることを示している。

第６図は、優先化装置６０におけるプロトコル
すなわちアルゴリズムの実行を示す。優先化装置
６０は通常、RTS回線がすべて肯定されていな
い場合、待機モードにある（Ｐ１）。あるRTS回
線が肯定された場合、優先化装置６０は２本以上
のRTS回線が肯定されているかどうかを検査す
る。そうであれば、ある妥当な根拠に基づいて１
本の回線が選択される（Ｐ２）。特定のポートｘ
が選ばれると、優先化装置６０はその要求を（ポ
ートｘのCTS回線を肯定することにより）許可
する（Ｐ３）。優先化装置６０は、ポートｘがそ
のRTS回線の肯定を取りやめるまでこの状態に
保たれる（Ｐ４）。これが起こると、ポートｘの
CTS回線は肯定されなくなり（Ｐ５）、優先化装
置６０は他に保留のものがあれば、許可すべき他
の要求を選択することができるＰ１の状態に戻
る。

RTSおよびCTS回線上の情報が２進数である
ことは明白である。したがつて、情報は肯定に対
応するハイ（またはロー）および、肯定取りやめ
に対応するロー（またはハイ）に符号化される。
このRTSおよびCTS回線上での符号化は同じで
あるが、その符号化は異なるものであつてもよ
い。

Ｆ 発明の効果 以上のように、この発明によれば、通信が送ら
れるポートが自由であるかどうか、および他のい
ずれのポートと現在通信中であるかどうかを判断
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による回路切換えローカ
ル・エリア・ネツトワークのブロツク・ダイヤグ
ラム、第２図は、第１図に示す代表的なポート１
０のブロツク図、第３図は、第１図に示す適当な
優先化装置のブロツク・ダイヤグラム、第４図
は、代表的なポートからの接続を開放するために
用いるプロトコル、第５図は、この発明によるア
ドレスされた（自由な）ポートにおけるプロトコ
ル、第６図は、この発明による優先化装置により
実行されるプロトコルを示す。 １０……ポート、１１……多重プロトコル・チ
ツプ、１２……マイクロプロセツサ、１３……ス
イツチ、１４……マルチプレクサ、１５……ゲー
ト、５０……バツク・プレーン、６０……優先化
装置、１００……シヤーシ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ データを送受信するための送受信端子を有す
   る複数のポートと、各ポートがデータを送信する
   ことができる専用リンクを有するようにポート数
   に等しい数の複数の通信リンクを含む複数のワー
   クステーシヨンを備えたローカル・エリア・ネツ
   トワークにおいて、 全ての前記ポートに結合され、呼出しセツトア
   ツプ情報又はメツセージ・セツトアツプ情報を転
   送するシグナリングリンクと、 専用双方向リンクを介して各ポートに結合さ
   れ、呼出しセツトアツプ又はメツセージ・セツト
   アツプにおける前記シグナリングリンクの排他的
   使用を割当てる優先化装置と、 各ポート毎に設けられ、前記優先化装置から前
   記シグナリングリンクの排他的割当ての受信に応
   じて前記シグナリングリンクを介して呼出しセツ
   トアツプ情報を送信する制御手段とを備え、 前記優先化装置は、前記複数のポートからの要
   求に応じて該複数のポートのうちのどれが前記シ
   グナリングリンクを要求しているかどうかを決定
   する検出手段と、シグナリングリンクを要求して
   いる前記複数のポートの１つを選択する選択手段
   と、前記複数のポートの１つが送信要求を保持し
   ている間、該複数のポートの１つに送信許可を肯
   定する許可手段とを含んでいることを特徴とする
   ローカル・エリア・ネツトワーク。