JPH0817389B2 - データ伝送方法およびそれに用いるネットワーク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はバスあるいはリング・ト
ポロジーを持つスロット化されたＬＡＮ上で使用される
主に異なるクラスのパケット交換トラヒックを運ぶ自己
適応伝送データ構造内への回線交換チャネルの衝突の無
い挿入及び除去を行なうための方法及びシステムに関す
る。統合の対象となるトラヒックには、非同期トラヒッ
ク（パケット交換）、同期トラヒック（パケット交換、
時間に敏感）、等時トラヒック（回線交換）、及び即時
応答信号送出式が含まれる。

【０００２】

【従来の技術】情報処理、データ通信、及びマルチメデ
ィアオフィス通信の分野の急速な発展の結果として、Ｌ
ＡＮ（ローカル・エリアネットワーク）の場合のよう
に、同一媒体を介して異なるクラスのトラヒックが伝送
されるようになってきた。大多数の現存のネットワーク
は、回線交換であるか、パケット交換であるかは別とし
て、未に、特定の用途に対して設計されている。従っ
て、我々は通常、それぞれ並列あるいは独立して動作す
る音声、信号送出、ビデオ及びデータ・アプリケーショ
ンのための異なるネットワークを持つ。これらネットワ
ークの各々は、意図されたアプリケーションに対しては
適当であるが、他のアプリケーションをサポートするた
めには、効率が良いとは言えない。異なるバンド幅要件
を持つ様々なタイプのサービスを収容できる統合通信シ
ステムの利点についてはかなり前から認識されている。
以下の二つの論文、つまり、Ｍ．Ｊ．ロス（Ｒｏｓｓ）
による、ＰｒｏｃＩＥＥＥ 、Ｖｏｌ．６５、１９７７
年９月、ページ１２８３−１２９５に掲載の論文『統合
音声／データ交換のための設計アプローチ及び性能基準
（Ｄｅｓｉｇｎａｐｐｒｏａｃｈｅｓ ａｎｄ ｐｅｒ
ｆｏｍａｎｃｅ ｃｒｉｔｅｒｉａ ｆｏｒ ｉｎｔｅ
ｇｒａｔｅｄ ｖｏｉｃｅ／ｄａｔａ ｓｗｉｔｃｈｉ
ｎｇ）、及びＨ．フランク（Ｆｒａｎｋ）による、デー
タ通信、１９７８年９月号、ページ５１−６２に掲載の
論文『明日のデータ／音声ネットワークのための今日の
設計（Ｐｌａｎ ｔｏｄａｙ ｆｏｒ ｔｏｍｏｒｒｏ
ｗ ｄａｔａ／ｖｏｉｃｅ ｎｅｔｓ）』において、既
に異なるトラヒック・クラスの統合について述べられて
いる。異なるクラスのトラヒックの伝送を可能にする一
体化された統合ネットワークを持つことの目的は、現存
並びに将来のサービスをカバーする柔軟性を達成し、ま
た、良好な性能及び経済的な資源の活用、並びに一体化
されたネットワーク管理、動作及び保守を実現すること
である。

【０００３】以下のセクションにおいては、我々は、Ｌ
ＡＮ上に回線交換乃びパケット交換原理を統合するため
の現在のアプローチについて説明する。ＬＡＮの設計の
主要な傾向及び未知の将来のトラヒック特性を考慮に入
れ、次に、本発明の自己適応伝送データ構造及び方法に
対する目的を組織的に示す。

【０００４】既に、７０年代の初期において、出版物
は、同一伝送媒体上での回線交換及びパケット交換原理
の統合について扱っていた。出版物は、Ｋ．キュマーレ
（Ｋｕｅｍｍｅｒｌｅ）によって、１９７４年にストッ
クホルムにて開催された、コンピュータ通信に関する第
二回国際会議（２ｎｄ Ｉｎｔｅｒｎ， Ｃｏｎｆ，ｏ
ｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
ｓ、ＩＣＣＣ）、ページ５０７−５１５に発表された論
文『統合されたライン及びパケット交換トラヒックのマ
ルチプレクサ性能（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ Ｐｅｒｆ
ｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｌｉｎ
ｅ−ａｎｄ Ｐａｃｋｅｔ−ＳｗｉｃｈｅｄＴｒａｆｆ
ｉｃ）』において説明されているように、二地点間リン
クの統合から始る。その後、研究努力は、ＬＡＮ並びに
高速ＬＡＮ（ＨＳＬＡＮ）、及び内部バス構造を持つ交
換ノードへと拡張されて行く。これら研究努力と関連す
る多数の出版物の代表的な例として以下が挙げられる。
−Ｄ．ロフィネラ（Ｒｏｆｆｉｎｅｌｌａ）、Ｃ．トリ
ンチェロ（Ｔｒｉｎｃｈｅｒｏ）、Ｇ．フレスチ（Ｆｒ
ｅｓｃｈｉ）らによって、ＩＥＥＥ Ｊ．ｏｎＳｅｌ、
Ａｒｅａｓ ｉｎ Ｃｏｍｍ．、Ｖｏｌ、ＳＡＣ−５、
Ｎｏ．９、１９８７年、ページ１４４４−１４５３に掲
載の論文『２レベル統合サービス・ローカル・エリアネ
ットワークのためのインターワーキング解決案（Ｉｎｔ
ｅｒｗｏｒｋｉｎｇ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ａ
Ｔｗｏ−Ｌｅｖｅｌ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒ
ｖｉｃｅｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒ
ｋ）』−Ｊ．Ｈ．Ｍ．クレイネン（Ｋｌｅｉｎｅｎ）に
よって、ＥＦＯＣ／ＬＡＮ８６、アステルダム、１９８
６年、ページ８３−８７に発表の論文『ＰＨＩＬＡＮ：
高速アプリケーションのための統合ローカル・エリアネ
ットワーク（Ａｎ ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＬｏｃａｌ
Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ ｆｏｒ ＨｉｇｈＳｐｅｅ
ｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）』−Ｒ．カルボ（Ｃａ
ｌｖｏ）、Ｍ．ティーナーらによって、ＥＦＯＣ／ＬＡ
Ｎ９０、ミュンヘン、１９９０年６月、ページ７６−８
６に掲載の論文『ＦＤＤＩ−ＩＩアーキテクチャ及び実
現例（ＦＤＤＩ−ＩＩ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌａ
ｎｄ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｅｘａｍｐｌｅ
ｓ ）』

【０００５】新たなＬＡＮ設計における現在の傾向は、
より多くのユーザを接続し、より高いトラヒック速度を
運び、より小さな遅延を達成し、より多くのサービスを
統合し、またより広い地理上の地域をカバーすることに
ある。この広い様々な目的を達成するために、展開中の
ＬＡＮは、同時アクセス及びスロット再使用能力を持
ち、また、フレーム毎並びにセル毎に伝送が提供でき、
また、回線交換サービスも扱うことができなければなら
ない。

【０００６】適当な伝送データ構造が地理的に離れたノ
ードによって同時に媒体アクセスができるようにするた
めにスロット化される。このために、ＬＡＮスループッ
トは、速度と距離の積が増加しても低減することはな
い。宛先での除去（スロットの再使用を可能にする）
は、伝送媒体のビット速度を大きく超えてシステム・ス
ループットを向上させる高い潜在力を持つ。今日のＬＡ
Ｎにおいては、伝送は隣接スロット内のフレームを介し
て行なわれる。これは、セグメント化を回避し（従っ
て、セグメントを識別するためのラベリング・アルゴリ
ズムが必要でない）、伝送オーバーヘッドを低減し、ま
た受信機ハードウエアを簡素化し、そのバッファ・サイ
ズをより小さく保つことを可能にする。さらに、フレー
ム毎による伝送は、多重受信機バッファのバッファ管理
を高データ速度において大きく簡素化する。他方におい
て、ＡＴＭ（同期伝送モード）セルの伝送が、広帯域統
合サービス・デジタルネットワーク（Ｂｒｏａｄｂａｎ
ｄ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇ
ｉｔａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ、Ｂ−ＩＳＤＮ）に対する解
決策として強力に促進されている。さらに、近い将来に
おいて、高速ＬＡＮ上の回線交換チャネル（ビデオ、Ｐ
ＢＸ相互接続）に対する需要が増加することは明白であ
る。

【０００７】スロット化されたＬＡＮにおいては、フレ
ームは、Ｍ．ナセヒ（Ｎａｓｓｅｈｉ）によって、通信
に関するＩＥＥＥ国際会議（ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａ
ｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｃｏｍｍ
ｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、アトランタ、ＧＡ、１９９０
年４月、ページ１６９７−１７０２に掲載の論文『ＣＲ
ＭＡ：高速ＬＡＮ及びＭＡＮのためのアクセス・スキー
ム（Ａｎ Ａｃｃｅｓｓ Ｓｃｈｅｍｅ ｆｏｒ Ｈｉ
ｇｈ−Ｓｐｅｅｄ ＬＡＮ ａｎｄ ＭＡＮｓ』、及び
第八回欧州光ファイバ及びローカル・エリアネットワー
ク会議（Ｅｉｇｈｔｈ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｆｉｂｒｅ
Ｏｐｔｉｃ ａｎｄ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔ
ｗｏｒｋｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、ＥＦＯＣ／ＬＡ
Ｎ）、ミュンヘン、１９９０年６月、ページ２４６−２
５１に掲載の論文『二重バス構成に基づくＧビット／秒
ＬＡＮ及びＭＡＮのための循環予約多重アクセス・スキ
ーム（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｍｕｌ
ｔｉｐｌｅ−ＡｃｃｅｓｓＳｃｈｅｍｅ ｆｏｒ Ｇｂ
ｉｔ／ｓ ＬＡＮ ａｎｄ ＭＡＮｓ ｂａｓｅｄｏｎ
Ｄｕａｌ−Ｂｕｓ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ）
において説明されているように、純粋な予約によって、
あるいは、例えば、以下の欧州特許出願において説明さ
れるようにバッファ挿入技術を使用して隣接するスロッ
ト内に伝送されることが保証される。−特許出願第９０
８１０４５６．５号、『広帯域リング通信システム及び
アクセス制御法（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｒｉｎｇ Ｃｏ
ｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ａｃ
ｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｔｈｏｄ）−特許出願
第９１８１０２２４．５号、『ＬＡＮシステムに対する
媒体アクセス技法（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅ
ｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ＬＡＮ Ｓｙｓｔｅｍｓ
）』

【０００８】最近においては、バッファ挿入ＬＡＮは、
例えば、上に挙げた欧州特許出願９０８１０４５６．５
及び９１８１０２２４．５号において説明されているよ
うに、いわゆる同期スロットに対するバイパス機能を提
供することによって増強されている。この方法により、
時間に敏感な接続に対する実時間応答は、挿入バッファ
による遅延の影響を受けないようになっている。このバ
イパス機能は、説明の本発明による伝送データ構造の一
要素である。これに加えて、挿入バッファＬＡＮ内にお
ける公平さは、現在では、欧州特許出願９１８１０２２
４．５において説明されるクレジット機能によって、あ
るいは欧州特許出願９０８１０４５６．５において説明
される予約機能によって管理可能である。

【０００９】トラヒック・タイプ以下においては、我々
は、回線交換チャネルを等時チャネルと呼ぶ。この目的
のために使用されるスロットよ、厳格な周期性に従う。
パケット交換原理に従うトラヒックを運ぶスロットは、
同期及び非同期に分けられる。同期スロットは、パケッ
ト化された音声及びビデオあるいは他のリアル・タイム
・アプリケーション等のような時間に敏感な接続のため
に使用される。これら接続は、ネットワーク遅延の変動
を調節するためにプレイ・アウト・バッファを必要とす
る。全ての他のトラヒックは、非同期スロットによって
輸送される。本質的に、これら三つのトラヒック・タイ
プは、終端間延長の変動を異にする。等時トラヒック
は、一定の遅延を示し、従って、この遅延の変動はゼロ
である。同期トラヒックの遅延の変動は、限定された範
囲内である。他方、非同期トラヒックの遅延の変動はか
なり大きい。これら三つのトラヒック・タイプに加え
て、ネットワークハウスキーピング機能（例えば、欧州
特許出願９１８１０２２４．５号、『ＬＡＮシステムに
対する媒体アクセス技術』において開示されるような監
視、測定、スロット予約、渋滞制御、ネットワーク管理
一般）のための信号送出トラヒックも考慮に入れる必要
がある。

【００１０】絶えず変動するトラヒック特性に適応する
要件殆どのＬＡＮは、特定のタイプのトラヒックに対し
てそれらの最良の状態で動作するように設計されるが、
非常に異なるトラヒック特性を持つ環境内においてはあ
まり効率的でなくなる。非常に単純な例として、長いフ
レームの場合、トークン・リングはスロット・リングよ
りも（スロットの再使用なしで比較した場合）かなり良
い性能を示すが、短いメッセージに対しては、この逆に
なる。Ｂ−ＩＳＤＮ内における絶えず変動するトラヒッ
ク特性及び将来のトラヒックの未知の混合のために、異
なった、しかも絶えず変動するトラヒック特性に自然に
適応する伝送データ構造を持つことが必須である。

【００１１】ＬＡＮ上での回線交換及びパケット交換の
従来の統合ＬＡＮの同一媒体上での回線交換（ＣＳ）と
パケット交換（ＰＳ）の統合は一定の長さ（例えば、１
２５μｓ）の周期的フレーミング期間に基づく。フレー
ミング構成は、スロット化されたＣＳ領域と構造化され
ないＰＳ領域に分割することも、あるいはＣＳ接続の自
由な割り当てにて完全にスロット化することもできる
（固定された境界あるいは移動可能な境界）。後者のア
プローチにおいては、ＰＳフレームは残りのスロット内
に隣接して伝送されるか、あるいはアドレス情報を持つ
自治セグメント（例えば、ＡＴＭセル）にて伝送され
る。これら方法についての詳細な説明は、Ｅ．−Ｈ．ゲ
ルトナー（Ｇｏｌｄｎｅｒ）による論文『統合された回
路／パケット交換ローカル・エリアネットワークー性能
分析及び戦略の比較（Ａｎ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃ
ｉｒｃｕｉｔ／Ｐａｃｋｅｔ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｌ
ｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ−Ｐｅｒｆｏｒｍ
ａｎｃｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｒｉ
ｓｏｎ ｏｆ Ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ）』、コンピュー
タネットワーク及びＩＳＤＮシステム（Ｃｏｍｐｕｔｅ
ｒ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ ａｎｄ ＩＳＤＮ Ｓｙｓｔｅ
ｍｓ）、Ｖｏｌ．１０、Ｎｏ．３−４、１９８５年１０
／１１月号、ページ２１１−２１９において行なわれて
いる。

【００１２】バンド幅が二つの固定された部分に分離さ
れる固定境界を持つフレーミング期間の短所は、バンド
幅がトラヒック需要が動的に変化したとき共有できない
ことである。移動可能な境界を持つフレーミング期間を
使用するシステムにおいては、等時部分のサイズは、パ
ケット交換部分が始る前の最後の等時チャネルの位置に
よって決定される。最後のチャネルの前に位置するフリ
ーの等時チャネルのバンド幅はチャネルの再配列なしで
は使用することができない。リング上でのチャネルの再
配列は、欧州特許２２７８５２号、『トークン・リング
伝送媒体に基づく統合サービスのためのローカル・エリ
ア通信システム（Ｌｏｃａｌ ＡｒｅａＣｏｍｍｕｎｉ
ｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｇｒａ
ｔｅｄＳｅｒｖｉｃｅｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ａ Ｔｏ
ｋｅｎ−Ｒｉｎｇ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｍｅｄ
ｉｕｍ）』において開示されるように、制御及び全ての
関与するノードの同期を保証するための高次層の通信の
ためにかなりのオーバーヘッドを必要とする。境界自体
の移動にも同じ様なオーバーヘッドが要求される。次
に、全てのノードに新たな位置について通知しなければ
ならない。リングでは、移動は、データが失われないこ
とを保証するために、数個のステップにて遂行されなけ
ればならない。最初のノードが通知を受け、次に全ての
ノードが確認し、最後に、次のラウンドで、ＳＣ／ＰＳ
境界（回線交換／パケット交換）の新たな位置が有効と
なり、従って、かなりの遅延も伴う。

【００１３】完全にスロット化されたフレーミング期間
を持つ他の二つのアプローチにおいては、等時チャネル
に対するスロットは任意に割り当てることができる。ス
ロットは、トラヒック・タイプを示す標識を持ち、従っ
て、フレームは等時チャネル間に挿入して伝送すること
ができる。第一のアプローチにおいては、セグメントは
変数であり、アドレスを運ばない。第二のアプローチに
おいては、セグメントは定数であり、アドレス情報を持
つ。ここでは、セグメントあるいはセルは、自治体であ
り、従って、異なるフレームの部分をこれも挿入して伝
送することができる。バンド幅はトラヒック需要に最適
に適応するが、ただし、リングＬＡＮ上においては、等
時チャネルの確立及び解放は、移動可能な境界を持つフ
レーミング制御の場合と同じ様な問題に遭遇する。つま
り、等時チャネルに割り当てられるべきスロットは、最
初に、予約されているとマークされなければならない。
その後、これらは、次のラウンド・トリップにおいて割
り当てられる。これに加えて、関与するノードは、いつ
チャネルが使用できるかの涌知を必要とする。

【００１４】図１には、移動境界を介しての等時チャネ
ルのサポート（図面の左側）及び本発明による伝送デー
タ構造の一部である挿入／除去自己適応を介してのサポ
ート（右側）との間の主な差が示される。最初、二つの
等時チャネルＣＨ１及びＣＨ２を持つフレーミング期間
１０が存在する。移動可能な境界を持つアプローチにお
いては、両方のチャネルともフレーミング期間１０の初
め（ＣＳ−領域）に位置する。フレーミング期間１０の
残りの部分（ＰＳ部分）は非同期トラヒックのために使
用される。フレーミング期間１０の最初の二つの位置
は、五つの考察される時間期間を区別するために、１
１．１から１１．５及び１２．１から１２．５にて示さ
れる。最初に、位置１１．１及び１２．１は、それぞ
れ、等時チャネルＣＨ１及びＣＨ２によって使用され
る。ＣＨ１が終端すると、位置１１．２はフリーになる
が、ただし、非同期トラヒックによって使用すること
は、ＣＨ２が位置１２．３から１１．３に再配列され、
境界１３が対応して移動されるまでできない。前述のよ
うに、これら動作は通信オーバーヘッドの原因となり、
またフリーになったバンド幅の使用を遅延させる。後に
なって、別の等時チャネルを確立したい場合、境界１３
が位置１２．４がフリーになるように移動される。境界
１３は、境界１２．４がデータを運ばないことを保証し
なければならないために、直ちに移動できないことに注
意する。最後に、幾らかの通信オーバーヘッドの後に、
新たなチャネルＣＨ３が位置１２．５の所で使用できる
ようになる。この動作のモードと比較して、等時チャネ
ルを確立及び解放するための挿入／除去自己適応アプロ
ーチは非常に効率的である。第一に、両方のチャネルと
も原理的には任意な位置に置くことができる。我々は、
チャネルＣＨ１の位置を１４．１から１４．２によって
示し、チャネルＣＨ２の位置を１５．１から１５．３に
よって示す。最初に、二つの等時チャネルは１４．１及
び１５．１に位置する。これらの回りの全てのバンド幅
は、非同期トラヒックのために使用することができる。
ＣＨ１が終端すると、位置１４．２の所のこのバンド幅
は直ちに、つまり、遅延及び通信オーバーヘッド無しに
使用できるようになる。等時チャネルＣＨ３を割り当て
たい場合は、これは、フレーミング期間のどこに入れる
こともできる（ここでは、位置１６．３）。ここでのキ
ーポイントは、チャネルが直ちに使用でき、また（勿
論、通常のより高い層のセット・アップ手順を除いて）
余分な通信オーバーヘッドを必要としないことである。
この直ちの割り当ては、等時スロットを正しい位置に挿
入し、対応する数の非同期スロットを直ちに、あるいは
遅延の後に除去することによって可能となる。こうし
て、新たな等時チャネルの割り当てのための等時スロッ
トの生成は、フリーの非同期スロットの破壊を伴うが、
これによって、全ての非同期スロット候補がビジーの場
合、一時的なスロットの余剰が発生する。他方におい
て、等時チャネルを解放する場合は、類似するがただし
反対の動作が要求される。これは、等時スロットの瞬間
的な除去及び同時的な非同期スロットの生成を意味す
る。

【００１５】伝送の頑強性に関しては、厳格なスロット
化されたフレーミング期間を持つアプローチは以下の短
所を持つ。フレーミング期間の最初のみが同期のために
使用されるために、個々のスロット境界の認識は、カウ
ンティングのみに依存する。同期損失は、次のフレーミ
ング構造の開始においてのみ回復できる。回復されるま
での間に、二次的エラーが発生する可能性があり、これ
は、これを解決するための複雑な回復スキームを要求す
る。

【００１６】本発明に最も近い先行技術は、Ｊ．Ｙ．チ
ャオ（Ｃｈａｏ）、Ｗ．Ｔ．リー（Ｌｅｅ）、Ｌ．Ｙ．
クング（Ｋｕｎｇ）らによって、ローカル・コンピュー
タネットワークに関する第１４回会議（１４ｔｈ Ｃｏ
ｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｌｏｃａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅ
ｒ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）、ミネアポリス、１９８９年１
０月において発表の論文『高速統合ローカル・エリアネ
ットワーク上のリアル・タイム・イメージ伝送を楽にす
るための時間変動優先スキームを持つ新たなバッファ挿
入リング（Ａ Ｎｅｗ Ｂｕｆｆｅｒ Ｉｎｓｅｒｔｉ
ｏｎ Ｒｉｎｇｗｉｔｈ Ｔｉｍｅ Ｖａｒｉａｎｔ
Ｐｒｉｏｒｉｔｙ Ｓｃｈｅｍｅ ｔｏ Ｆａｃｉｌｉ
ｔａｔｅ Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ Ｉｍａｇｅ Ｔｒａｎ
ｓｍｉｓｓｉｏｎ ｏｎ ａ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ
Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔ
ｗｏｒｋ）』、及び上に挙げた欧州特許出願９０８１０
４５６．５号、『広帯域リング通信システム及びアクセ
ス制御方法（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｒｉｎｇ Ｃｏｍｍ
ｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ａｃｃｅ
ｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｔｈｏｄ）』において与え
られている。本発明によるスロット化されたＬＡＮのた
めの自己適応伝送方法、及びこのハードウエア実現が以
下に与えられる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の中心的目的
は、等時チャネルに対する直ちのスロット割り当てを他
のトラヒック・タイプに妨げられることなく提供するこ
とにある。ここで、この（厳格な周期性を持つ）等時ス
ロットは、他の伝送主体を通じてドリフトすることが許
され、一時的に停止することができ、またノード自体に
よって直ちに再起動することができる（つまり、等時ス
ロットがこれらノードによって直ちに生成できる）。本
発明のさらにもう一つの目的は、最少の伝送オーバーヘ
ッド、最大のバンド幅効率、及び異なるトラヒック・タ
イプ（等時、同期、非同期、及び信号送出トラヒック）
の間の最適な共有を達成する自己適応伝送方法を提供す
ることにある。本発明のさらにもう一つの目的は、即時
応答バンド幅割り当てを持つ動的信号送出をサポートす
る方法を提供することにある。本発明のさらにもう一つ
の目的は、単一のフレームの伝送の際にのみ存在する自
律スロット連結（最大でスロット・ユニットの選択され
た限界まで）を与えることにある。本発明のさらにもう
一つの目的は、伝送の頑強性を与えることにある。本発
明のさらにもう一つの目的は、デフォルト指向の、ある
いは開始時にユーザによってスロット・サイズ及び等時
フレーミング期間をプログラム可能な伝送方法を提供す
ることにある。本発明のさらにもう一つの目的は、本発
明の伝送方法に従うハードウエア実現を提供することに
ある。

【００１８】

【課題を解決するための手段および作用】請求される本
発明は、これら目的を達成し、スロット化されたＬＡＮ
上での統合伝送のための周知の方法及びシステムの残さ
れた欠点を改善する。本発明の方法及びシステムにおい
ては、これは、伝送が自律的に異なるクラスのトラヒッ
クに対する伝送主体を形成するいわゆる原子データ・ユ
ニット（後に説明）の動的ハウスキーピングの現在の需
要に適応すると言う意味で達成される。これらクラスの
トラヒックは、それらの同期及び遅延要件に従って扱わ
れ、これにより、回線交換（例えば、等時）及びパケッ
ト交換（例えば、非同期、同期）トラヒックが動的に織
りなされた形式にて伝送される。

【００１９】この方法は、フレキシブルであり、自律的
にその瞬間において最良の伝送効率へと適応し、頑強で
あり、また、四つのトラヒック・タイプ、つまり、等
時、同期、非同期、及び信号送出トラヒックの伝送を自
然に分離する。

【００２０】

【実施例】以下において用いられる略号等を最初に説明
する。 略号及び規定 一般 ＬＡＮ ローカル・エリアネットワーク ＨＳＬＡＮ 高速ローカル・エリアネットワーク Ｂ−ＩＳＤＮ 広帯域統合サービス・デジタルネッ
トワーク ＡＴＭ 非同期伝送モード ＭＡＣ 媒体アクセス制御 ＣＳ 回線交換 ＰＳ パケット交換 ＣＲＭＡ 巡回予約多重アクセス Ｃ−ＣＲＭＡ チェックポイント−ＣＲＭＡ ＤＱＤＢ 分散待ち行列二重バス（ＩＥＥＥ８
０２．６） ＦＤＤＩ ファイバ分散データ・インターフェ
ース （ＡＮＳＩ Ｘ３Ｔ９．５） ハードウエア ＡＤＵ 原子データ・ユニット ＣＭＯＳ 相補型ＭＯＳ ＣＴＲＬ コントロール ＦＳＭ 有限状態マシーン ＦＩＦＯ 先入れ先出し ＰＨＹ 物理的 ＲＸ 受信機 ＴＸ 送信機 ＳＹＮ 同期 ＡＳＹ 非同期 ＩＳＯ 等時 規定 発信ノード 有効負荷を運ぶためにスロットをビ
ジーとマークするノード 宛先ノード スロット有効負荷をコピーするノー
ド 除去ノード スロットをフリーにするノード 基本スロット スロット・ユニット・サイズ 多重スロット フレームの伝送あるいは等時チャネ
ルの接続の際の隣接する 基本スロットの連鎖 非同期スロット 非同期伝送サービスのための基本ス
ロット 通常のデータ・トラヒックで終端間遅延に大きな変動を
持つ 同期スロット 同期伝送サービスのための基本スロ
ット パケット化された音声及びビデオ等の様な時間に敏感な
接続 で終端間遅延の変動は小さい 非同期スロットのバイパス能力あり 等時スロット 等時伝送サービスのための基本スロ
ット 純粋な回線交換トラヒック 一定の終端間遅延 非同期／同期スロットあるいは信号送出コマンド先取り
能力 あり フレーミング期間 等時チャネルのための厳密な周期的
時間間隔 （例えば、１２５μｓ）

【００２１】一般的な説明 詳細な説明に入る前に、このセクションにおいては、本
発明による伝送データ構造の動作環境、基本概念、原則
的な実現構造、及び自己適応能力について説明する。こ
の伝送データ構造が自然的に最適利用率へと適応するた
めに自己適応と呼ばれる。

【００２２】ネットワークトポロジー ここに説明される本発明による伝送データ構造は、二地
点間リンクに対してのみでなく、バス及びリング・トポ
ロジーに対しても有効である。二地点間リンク及びバス
上においては、クリーンなスロット・フローが存在す
る。つまり、伝送媒体の最初の所（例えば、バス・ヘッ
ダー）の所で、フリー・スロットが生成され、その終端
ポイトンの所でこれらスロット（ビジーあるいはフリ
ー）が破壊される。リング上においては、これらスロッ
トは巡回する。従って、このラップ・アラウンドのため
に、リング・スケジューラ（モニタ、ハンド幅マネージ
ャ）は、フリー及びビジー・スロットの両方を扱わなく
てはならない。これは、スロットの取り扱い及びＣＳ／
ＰＳ統合をかなり複雑にする。従って、リング・シポロ
ジーに対する伝送データ構造を説明することにより、バ
ス及び二地点間リンクに対するケースがより単純なトポ
ロジーとして自動的に網羅される。

【００２３】非同期伝送サービス 非同期伝送サービスは、非同期スロットによって提供さ
れる。これは、パケット交換サービスであり、現在、短
いメッセージから大きなデータ量に至るレンジの様々な
トラヒックを運ぶために通常使用されているデータ・サ
ービスを提供する。以下に説明される伝送階層において
は、非同期スロットは、伝送上の優遇を受けない。

【００２４】同期伝送サービス 同期伝送サービスもまたパケット交換サービスである
が、ただし、同期スロットを使用する。これらスロット
は、全ての同期スロットはその伝送経路内のバッファに
よって遅延されている非同期スロットをバイパスできる
という意味において優遇された伝送処理を受ける。これ
は、スケジューラ内の弾性バッファ及びノード内の挿入
バッファの両者に適用する。後者は、バッファ挿入ＬＡ
Ｎ内にのみ存在する。完全なスロットのみがバイパスさ
れることができる。従って、非同期スロットは、同期ス
ロットによって優先権を行使されることはない。同期ス
ロットは、バッファ挿入ＬＡＮ上で動作するとき、パケ
ット化された音声及びビデオなどのサービスに対する時
間に敏感なトラヒック要件を満たすために導入される。

【００２５】等時伝送サービス 等時伝送サービスは純粋な回線交換サービスである。対
応するスロットは、伝送データ構造内において任意の時
間に伝送することができる等時スロットである。従っ
て、これらは、同期及び非同期スロットの両方、並びに
信号送出コマンドあるいはメッセージに対して優先権を
行使することが許される。これによって、等時スロット
は、厳格な時間規則に従う。

【００２６】信号送出 本発明によるデータ伝送法及びデータ構造は、欧州特許
出願９１８１０２２２．９号、『ＬＡＮシステム内にお
ける挿入／削除信号送出（Ｉｎｓｅｒｔ／Ｒｅｍｏｖｅ
Ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇ ｉｎ ＬＡＮ Ｓｙｓｔｅ
ｍ）』において提案されているようなバンド幅の需要に
応じた割り当てを伴う動的信号送出を完全にサポートす
る。従って、信号送出コマンドあるいはメッセージは全
スロット・サイズに拘束されることなく、これらは現在
の信号送出需要とともに変動する。さらに、信号送出コ
マンド、メッセージ、あるいは情報は、バッファ挿入技
法を使用してデータ経路内に挿入される。我々は、信号
送出トラヒックを同期信号送出サービスとして扱うこと
を提案する。従って、信号送出コマンドあるいはメッセ
ージは、伝送経路内のバッファによって遅延されている
非同期スロットをバイ・パスすることができる。非同期
スロットのバイパス動作は、スロット境界においてのみ
である。この動的信号送出の重要な用途は、欧州特許出
願９１８１０２２４．５号、『ＬＡＮシステムに対する
媒体アクセス技術（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅ
ｃｈｎｉｑｕｅ）』において開示されるチェックポイン
トＣＲＭＡ（Ｃ−ＣＲＭＡ）における予約プロセス、及
び本発明において後に説明されるアダプタ、ルータ及び
ブリッジ内の受信バッファのオーバーフローを阻止（あ
るいは低減）するための渋滞コントロールである。信号
送出は、原理上は、非同期及び同期伝送サービスに属す
る。この選択はアプリケーションに依存する。

【００２７】多重化モード 欧州特許出願９１８１０２２４．５号、『ＬＡＮシステ
ムに対する媒体アクセス技術（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅ
ｓｓ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ Ｆｏｒ ＬＡＮＳｙｓｔｅ
ｍｓ）』において説明されている通り、いわゆる第二世
代ＣＲＭＡバージョンは、三つのモード、つまり、純
粋、セル、及び挿入多重化モードにて動作することがで
きる。純粋多重化モードはセル毎及びフレーム毎の伝送
の両方を許し、従って、後者に対しては、予約プロセス
によってスロットの隣接が実現される。即時のアクセス
及びスロットの再使用が限定的に適用できる。セル多重
化モードにおいては、全ての伝送は、自律主体（ＡＴＭ
モードの動作）内でのみ起こる。即時のアクセス及びス
ロットの再使用が十分に活用できる。最後に、挿入多重
化モードは、ノード内の挿入バッファによる自然な方法
にてセルあるいは完全なフレームの伝送、直ちのアクセ
ス及びスロットの再使用を許す。 純粋及びセル多重化
モードのケースにおいては、同期スロット及び信号送出
コマンドは非同期スロットと同一のデータ経路を通る。
挿入多重化モードのみがノードが現在フレームを伝送し
ているとき、非同期スロットを一時的に抑止する能力を
持つ。従って、挿入ＬＡＮ内においてのみ、同期スロッ
トは、バイパスのために特急サービスを得る。ただし、
三つの全ての多重化モードにおいて、情報の挿入を伴う
動的信号送出のために挿入バッファ、あるいはレジスタ
が存在する。バッファがこの目的としてのみ使用される
場合は、これらは、二重ポート・バッファ（２の速度利
得）よりも非常に高いデータ速度に対してより適するレ
ジスタとして実現することができる。

【００２８】伝送データ構造 伝送データ構造は、各々が基本スロットと呼ばれる一定
サイズのスロット・ユニットから成る二つの重なるデー
タ基幹構造である。個々のデータ基幹構造内の基本スロ
ットのサイズは、同一に選択することも、異なって選択
することもできる。等時スロットを厳格な周期に拘束す
るいわゆる回線交換データ基幹構造は、非常に硬直であ
る。図２は、例えば、１２５μｓのフレーミング周期２
２内の二つの等時チャネル２０、２１の固定された位置
を示す。残りの伝送バンド幅内において、第二のデータ
基幹構造に属するスロットは、これらはルーズに流れる
ことができ、これらは固定された位置に拘束されない。
これに加えて、このいわゆるパケット交換データ基幹構
造は、同期及び非同期トラヒックを運ぶ基本スロット間
の弾性を許す。基本スロット間のこの変動する距離は、
一方においては欧州特許出願９１８１０２２２．９号、
『ＬＡＮシステム内における挿入／削除信号送出（Ｉｎ
ｓｅｒｔ／Ｒｅｍｏｖｅ Ｓｉｇｎａｌｌｉｍｇ ｉｎ
ＬＡＮ Ｓｙｓｔｅｍｓ）』において開示される需要
に応じたバンド幅割り当てを伴う動的信号送出に起因
し、他方においては、欧州特許出願９０８１０４５６．
５号、『広帯域リング通信システム及びアクセス制御法
（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ ＲｉｎｇＣｏｍｍｕｎｉｃａｔ
ｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎ
ｔｒｏｌ Ｍｅｔｈｏｄ）』において開示される分散化
クロッキングが使用されたときの詰め込みに起因する。
特定の条件下においては、両方のデータ基幹構造が、こ
れらが同一の基本スロット・サイズに基づく場合、一時
的に一致することがある。ただし、一般的には、等時ス
ロットは、同期及び非同期スロットを通じて、並びに信
号送出コマンドを通じてドリフトする。このドリフト
は、ある時は、順方向であり、ある時は、逆方向であ
る。例えば、欧州特許出願９１８１０２２４．５号、
『ＬＡＮシステムに対する媒体アクセス技術（Ｍｅｄｉ
ｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ Ｌ
ＡＮ Ｓｙｓｔｅｍｓ）』において開示されるＣ−ＣＲ
ＭＡにおいて、予約要求を集める際に予約コマンドが増
加する時は順方向である。対応する確認コマンドが確認
フェーズにおいてこれがノードを通過するに従って減少
する場合は、これは逆方向である。図３には、固定され
た位置の等時スロット（ＩＳＯ、回線交換）の回りの非
同期スロット（ＡＳＹ）及び同期スロット（ＳＹＮ）の
ルーズな流れを示す。

【００２９】埋込み自律スロット・ユニット 基本スロットは、個々のスロットを開始区切文字と終端
句切文字との間に埋込むことによって完全な自律主体と
して扱われる。これに加えて、これら区切文字はトラヒ
ック・タイプの識別を運ぶ。埋込みは、フレキシブル及
び自己適応伝送データ構造においては絶対に要求される
が、これは従来のアプローチにおいても長所を持つ。つ
まり、埋込みは、スロット境界におけるクリーンな同
期、並びに直ちの頑強なエラー回復スキームを可能にす
る。これは、ノードが開始及び終端区切文字の正当なシ
ーケンスに関しての演繹的な知識を持ち、エラー・ケー
スが直ちに認識できるためである。従って、二次的な影
響を阻止するために瞬間的な措置を取ることができる。
この可能性は、エラーの回復を簡単で、より頑強なもの
とする。これは、伝送速度がますます高まっている現状
からますます重要なものとなっている。図４は、異なる
トラヒック・タイプ（ＡＳＹ、ＳＹＮ、ＩＳＯ）に属す
る基本スロットのシーケンス４０．１−４０．３、４
１．１、４１．２、及び４３、並びに信号送出コマンド
４２（ＣＯＭＭＡＮＤ）を示す。これらは、開始区切り
文字４４あるいは４６（ＳあるいはＨ）及び終端区切り
文字４５（Ｅ）によって埋込まれ、このため、これらは
完全な自律主体となる。

【００３０】原子データ・ユニット（ＡＤＵ） 両方のデータ基幹構造において共通のユニットは、いわ
ゆる原子データ・ユニット（ＡＤＵ）である。このサイ
ズは、ハードウエアー内の処理ユニットに依存する（例
えば、１６、３２、４８、６４ビット）。以下において
は、我々の説明及び実施態様は、現時点において、２．
４Ｇｂ／ｓ伝送速度の経済的なＣＭＯＳ技術の使用を可
能にする適当なユニットである３２ビットＡＤＵに基づ
いて行なわれる。説明される自己適応伝送データ構造に
対しては必要ではないが、我々は、欧州特許出願９０８
１０６１４．９号、『連鎖及び並列処理のための符号化
方法及び装置（Ｃｏｄｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ
Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｐｉｐｅｌｉｎｅｄ ａ
ｎｄ Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）』に
おいて開示される媒体上の８Ｂ／１０Ｂ符号化法を想定
する。伝送媒体上の４つの符号語がハードウエアー内の
４−バイトＡＤＵにマッピングでき、またこの逆も可能
である。８−バイト・ユニットのいわゆる９番目のビッ
トが、欧州特許出願９０８１０６１４．９号、『連鎖及
び並列処理のための符号化方法及び装置（Ｃｏｄｉｎｇ
Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ
Ｐｉｐｅｌｉｎｅｄ ａｎｄ Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｐ
ｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）』において開示されるように符号
化機構に対する制御ラインとして要求される。

【００３１】伝送主体：基本スロット及び多重スロット ＬＡＮにおいては、セグメント化が回避できるようにフ
レームを隣接するスロット 内に伝送する特性を持つと有利である。例えば、バッフ
ァ挿入ＬＡＮは、このタイプの伝送を自然に可能にす
る。隣接スロットでの伝送が可能となったなら、次のス
テップとして、そのフレームの伝送の際の余分なオーバ
ーヘッドを除去すべきである。基本スロットでの伝送か
ら離れて、隣接スロットを連結して多重スロットを形成
することができる。図５にこの連結が示される。図面の
下側部分は、個々の基本スロット５０を示す。見出し５
１（Ｈ）は、後に詳細に説明されるように、物理アドレ
ス情報を含む開始区切り文字ＡＤＵ及びデータＡＤＵか
ら成る。上側部分は、多重スロット５２への連結を示す
が、ここでは、中間見出し５１（Ｈ）が５３（Ｓ）によ
って表わされる開始区切り文字ＡＤＵに整理されてい
る。これに加えて、５４（Ｅ）によって表わされる中間
終端区切り文字が削除される。図面に示されるように、
多重スロット５２を形成する個々の基本スロット５０
は、先頭、中間、あるいは最終とマークされる。この方
法によって、有効負荷部分が、有効負荷の長さあるいは
位置は、ここでは、開始区切りＡＤＵ内に運ばれる先
頭、中間及び最終標識に依存するために正しく処理され
る。さらに、これは、幾らかのシーケンスに関する情報
が得られるために伝送をより頑強にする。開始区切りＡ
ＤＵがあるため個々の基本スロットの境界も失われるこ
とがない。従って、この骨組みは、伝送の頑強さを向上
させ、後の基本スロットへの分割を助け、また、図６に
示されるように非同期多重スロット５７の内部境界５
８．１−５８．５上の同期スロット５５（あるいは信号
送出コマンド５６）の正しいバイパス処理を保証する。

【００３２】伝送主体：信号送出コマンドあるいはメッ
セージ 信号送出コマンドあるいはメッセージは可変長である。
これに加えて、これらの長さは、これがノードを通過す
るに従って増加あるいは減少する（欧州特許出願９１８
１０２２４．５、Ｃ−ＣＲＭＡにおける予約及び通知コ
マンドを参照）。この動作のモードは、マルチ・ギガビ
ット速度においてさえも、正規のＡＤＵ構造によって可
能である。見出しＨ（物理アドレス情報を含む開始区切
り文字ＡＤＵ及びデータＡＤＵから成る）にて開始を合
図する可変伝送主体は、終端区切り文字ＡＤＵにて終端
する。中間のデータＡＤＵ（有効負荷）は変動する。

【００３３】多重スロットの動的生成 以下においては、用語、スロットあるいは単一スロット
は、基本スロットと同一である。多重スロットは、３つ
の全てのスロット・タイプに対して生成することができ
る。非同期及び同期多重スロット６３．１、６３．２
は、図７に示されるように、ソース・ノード６１の所で
動的に生成され、多重スロット６３．１、６３．２を解
放する宛先ノード６２（除去ノード）の所で再び基本ス
ロット６４（単一スロット）に分割される。同報通信の
場合は、この除去ノードはソース・ノード６１である。
等時チャネルに対する多重スロットは、通常、スケジュ
ーラ６０によって生成及び分割される。ただし、後に説
明されるように（等時チャネルの停止／起動に関するセ
クション）、ノードは、その等時チャネルを一時的に、
等時スロットを破壊し（同時に非同期スロットを生成す
ることによって）停止することができる。チャネルの起
動に対しては、ノードはこの逆を行なう。等時多重スロ
ットがこれに従って変換される。

【００３４】クロックの同期 説明した伝送データ構造の動作は、システム・クロック
を派生するために使用される方法とは独立するものであ
る。分散化クロッキングの場合は、スケジューラは、ノ
ードがそれらのクロックを詰込みＡＤＵを除去あるいは
挿入することによって等化できるように十分な詰込みＡ
ＤＵを供給できなければならない（詳細に関しては、欧
州特許出願９０８１０４５６．５号を参照すること）。
詰込みは二つの連続するスロットの終端区切り文字と開
始区切り文字の間で排他的に遂行することも、あるいは
時間を通じて均一に広がるように、つまり（ＡＤＵ境界
を除いて）複数のスロット内に均一に広がるように遂行
することもできる。集中クロッキングの場合は、個々の
ノード内のクロックは、完全に、マスタ・クロックと結
合されているために、詰込みＡＤＵは要求されない。集
中解決法においては、有効負荷伝送に対してより多くの
ＡＤＵが使用できる。等時チャネルに対するクロック
は、両者の解決策において、周期等時クロックＡＤＵに
よって供給される。この間隔（フレーミング期間）は、
自由に選択することができる。音声伝送の場合は、フレ
ーミング期間は、１２５μｓとされる。

【００３５】スケジューラ内の弾性バッファの階層制御 一つの共通の弾性バッファ７４を持つのとは対比的に、
本発明によるスケジューラ７０内の弾性バッファ７１、
７２、７３は、単なるＦＩＦＯ構造ではなく、図８に示
されるように階層的に制御される。これは、以下の理由
によって非常に重要である。等時チャネルの場合は、我
々は、厳格な周期性を必要とし、従って、整数個のフレ
ーミング期間がネットワーク内のリング７５上、あるい
は弾性バッファ７１−７３内に存在しなければならな
い。１２５ｕｓフレーミング期間の場合は、これは、ネ
ットワーク待ち時間が２５ｋｍのステップに等しい１２
５μｓのステップで増加することを意味する。この大き
な細分性は、等時チャネルに対して必須であるが、これ
は、他の二つのトラヒック・タイプには絶対に不要な遅
延を引き起こす。階層制御を使用することにより、非同
期及び同期スロットは、周期性の要件のために遅延され
なければならない等時スロットをバイパスすることがで
きる。従って、バイパスするスロットは、フレーミング
期間の遅延を受けない。さらに、図８に示されるよう
な、異なるスロット・タイプの３つの独立した弾性バッ
ファ７１、７２、及び７３への分離は、これらを自由に
制御するために必須である。

【００３６】三つの異なるリング待ち時間 ノード内の類似する階層制御と一体となって、三つの別
個のバッファ７１、７２、及び７３への弾性バッファの
制御は、三つの独立した伝送サービス、つまり、等時、
同期及び非同期伝送サービスの実現を可能にする。挿入
リング８０上において、これら三つのトラヒック・タイ
プの伝送主体は、図９に示されるように、異なる待ち時
間（ＬＡＳＹ、Ｌｓｙｎ、ＬＩＳＯ）を受ける。−非同
期スロットは、スケジューラ・バッファ８２．１内ある
いはこれらノード内の挿入バッファ８３．１、８３．２
内において、等時スロットを先取りすることによって、
あるいは同期スロット並びに信号送出コマンド／メッセ
ージ、及び前に到着した非同期スロットをバイパスする
ことによって遅延される。−同期スロットはスケジュー
ラ・バッファ８２．２あるいはこれらノード内の挿入バ
ッファ８３．３、８３．４内においてのみ、等時スロッ
ト及び前に到着した同期スロットあるいは信号送出コマ
ンド／メッセージを先取りすることによって遅延され
る。−これらノード内の階層的バイパス構造（一定の遅
延）及びスケジューラ８１内の時間制御弾性等時バッフ
ァ８２．３のために、等時スロットに対する待ち時間
は、ちょうど、Ｎｘ１２５μｓである（ここで、Ｎは整
数個のフレーミング期間である）。

【００３７】等時チャネルの確立及び解放 ノードは、等時チャネルの確立及び解放をスケジューラ
へのより高い層のメッセージによって要求する。等時チ
ャネルの確立は、受入れチェック、スケジューラ内に位
置するメモリ・マップ内へのチャネル配置（１フレーミ
ング期間で十分である）、及びそのフレーミング期間内
の正しい位置へのそのチャネルに対する等時スロットの
厳格な周期ストリームの供給から成る。後のセクション
『等時伝送サービス』においてより詳細に説明されるよ
うに、スケジューラは等時チャネルの確立の際に出ＡＤ
Ｕストリーム内に新たなフリーの等時スロットを挿入す
る。この挿入は、固定スロット伝送データ構造を持つリ
ング実現において遭遇する全ての欠点を排除する。次
に、等時スロットの挿入の際に到達する入りビジー・ス
ロット（これは、非同期あるいは同期スロットでのみあ
り得る）がスケジューラ内のその弾性バッファ内に遅延
される。つまり、等時チャネルの確立は、リング上の全
てのフレーミング期間において等時スロットの生成に伴
って、同数のフリーの非同期／同期スロットが破壊され
ることを意味する。破壊は、ビジーの非同期／同期スロ
ットは破壊の候補として選択できないために生成より時
間的に遅れる。リング上では、同一のチャネルが二つの
ノード間の双方向接続のために使用できる。等時チャネ
ルの解放は反対の方向に機能し、スケジューラは対応す
る等時スロットを破壊し、非同期スロットをこの代わり
に生成する。

【００３８】等時チャネルの一時的な停止及び起動 確立されたチャネルが長い間使用されない場合、これ
は、停止することができる。これを行なうためには、ノ
ードが媒体アクセス制御コマンド（ＭＡＣコマンド）を
スケジューラに送り、スケジューラは対応する等時スロ
ットを送ることを停止する。チャネルの解放と類似し
て、対応する（フリーの）等時スロットが非同期スロッ
トによって置換される。起動に対しては、ノードは単に
生成された等時スロットをそのフレーミング期間内の正
しい位置に挿入する。このようにして、等時スロットは
直ちに利用できる。両方のノードが等時スロットの挿入
を同時に開始するような場合でも、一つの等時スロット
が正しい位置に既に到着している場合、等時スロットを
挿入する必要がないために、問題は生じない。このよう
にして、等時チャネルの停止は、スケジューラを介して
遂行されるが、一方、起動は完全に分散して起こる。確
立された等時チャネルの停止は、純粋にＭＡＣレベルに
おいて起こる。

【００３９】等時チャネルの再配列 一つ以上の等時スロット位置を必要とする等時チャネル
の確立の際に、既に割り当てられたチャネルの間に十分
な空間が存在しない時は、チャネルの再配列が原理的に
は簡単にできる。再配列は、ここでは、単に、一つのフ
レーミング期間の時間期間内に幾つかのチャネルを遅延
することを意味する。これは、ノードがそれらのスロッ
トを等時チャネル識別子によって認識するために可能で
ある。再配列の後、スケジューラは、対応するノードが
それらの新しいスロット位置を得るように、全ての一時
的に停止された等時スロットの存在の下で、少なくとも
１フレーミング期間、最大リング上のネットワーク待ち
時間まで発行を行なう。

【００４０】ノード内に使用される基本構造 図１０は、本発明に従うノード９０のＭＡＣ部分の略図
を示す。第一のステージにおいて、宛先アドレスが有効
負荷受信機９４によって有効負荷のコピーについてチェ
ックされる。有効負荷がこのノードにアドレスされてい
るときは、これは、受信機有効負荷バッファ９８内にコ
ピーされる。その後、第二のステージにおいて、ノード
・アドレスと除去アドレスが一致する場合、基本スロッ
ト再生器９５を使用して多重スロットがその以前の基本
スロットに分割される。これによって、第二のステージ
９６の出力は、多重スロット無しの動作モードと等しく
なる。第三のステージは、非同期、同期及び等時スロッ
トの分離を示す。等時スロットはバッファ内で遅延され
ることなく接続ライン９７を介してノードを通過する。
ただし、パイプライン機構のために一定の遅延が存在す
る。パイプライン機構は等時挙動に影響を与えないため
に図面には示されない。同期及び非同期スロットは、必
要とされる場合、バッファ９１、９２の内側で遅延され
る。第四のステージは、全ての出方向データ経路のため
のマルチプレクサ９３を保持する。ここで、送信機有効
負荷もフリー・スロット内に多重化される。

【００４１】スケジューラ機能のために使用される基本
構造 図１１は、スケジューラ１００のＭＡＣ部分の略図を示
す。個々の伝送サービスに対してそれ自体のリング待ち
時間を保証するために、入り等時、同期及び非同期スロ
ットは、スケジューラ１００の所で分離され、それぞ
れ、バッファ１０１、１０２、及び１０３を使用して互
いに独立してバッファされる。全ての異なるデータ経路
が出方向マルチプレクサ１０４を介して出力される。新
たなスロットは、それが、非同期、同期、あるいは等時
スロットであるか否かにかかわらず、スロット発生器１
０５によって生成される。これはまた、信号送出コマン
ドに対する、及び分散化クロッキングの場合の詰込み用
のＡＤＵ発生器でもある。

【００４２】自己適応：伝送オーバーヘッドの最少化 データ伝送は、隣接するスロット内のフレーム毎の伝送
として、あるいは単一スロット（基本スロット）によっ
て運ばれる自治主体内のセル・バイ・セル伝送として起
こる。フレーム伝送に対する最適バンド幅効率を達成す
るために、全ての隣接するスロットが多重スロットに連
結され、これによって不必要なスロット・オーバーヘッ
ドがデータ有効負荷に対して自由になる。このような多
重スロットは、ソース・ノードの所で生計され、多重ス
ロットを解放するノード（除去ノード）の所で再び個々
のスロットに分割される。こうして、多重スロットは、
フレーム伝送の際にのみ存在する。連結される隣接スロ
ットの数は、伝送されるフレームの長さに対応する。

【００４３】自己適応：バンド幅効率の最大化 欧州特許出願９１８１０２２４．５号、『ＬＡＮシステ
ムのための媒体アクセス技術（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅ
ｓｓ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ＬＡＮＳｙｓｔｅ
ｍｓ）』において開示されるように、Ｃ−ＣＲＭＡにお
いては、ビジーの予約スロットは、これらが解放される
と直にフリーで自由に使用できるようになる（無制限ア
クセス）。これに加えて、フリーの予約スロットは、余
剰の確認によりノードによってフリーで自由に使用でき
るようセットできる。さらに、予約スロットが使用され
ている場合、スロットをより低い優先クラスに変更する
ことも可能である。スロットがこのようにあるいは類似
する方法にて使用された場合、伝送システムは、自然に
最大バンド幅効率に適応する。これに加えて、等時チャ
ネルが解放されると、解放されたバンド幅は直ちに同期
及び非同期トラヒックによって使用できる。同様に、等
時チャネルを確立することによって、非同期／同期部分
が対応して縮小される。さらに、非同期スロットと同期
スロットとの間の分割は、完全に動的に行なわれる。

【００４４】自己適応：複数の伝送サービス間でのバン
ド幅共有の最適化 パケット交換データ基幹構造においては、二つの伝送サ
ービス、つまり、同期及び非同期サービスが存在する。
Ｃ−ＣＲＭＡにおいては、欧州特許出願９１８１０２２
４．５号、『ＬＡＮシステムのための媒体アクセス技術
（ＭｅｄｉｕｍＡｃｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆ
ｏｒ ＬＡＮ Ｓｙｓｔｅｍｓ）』において開示される
ように、ビジーの同期スロットは、除去ノードにおいて
必ずフリーの非同期スロットになる。他方においては、
フリーの（予約無し）非同期スロットは、ビジーの同期
スロットに変換されることもある。さらに、周期的な予
約プロセスの結果に基づいて、スケジューラは、スロッ
トを予約された同期あるいは予約された非同期スロット
としてマークする。スロットがこの方法あるいは類似す
る方法にて使用された場合、スロットは現在の需要に従
ってその伝送サービスを動的に変更する。前述のよう
に、等時チャネルと非同期／同期部分との間に滑らかな
バンド幅分割が起こる。

【００４５】自己適応：即時応答バンド幅割り当てを持
つ信号送出 即時応答バンド幅割り当てを伴う信号送出が本質的にサ
ポートされる。例えば、Ｃ−ＣＲＭＡにおいては、欧州
特許出願９１８１０２２４．５号、『ＬＡＮシステムの
ための媒体アクセス技術（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ
Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ＬＡＮ Ｓｙｓｔｅｍ
ｓ）』において開示されるように、スケジューラは、そ
れがノードからの要求を集めると次第に増加する最少長
の予約コマンドを発行する。スケジューラがノードに確
認通知を送るとこの逆が起こる。ここで、スケジューラ
は、前に受信した予約コマンドに対応する長さを持つ確
認コマンドを発行する。このコマンドがノードを通過す
るとき、この長さは次第に減少してゆき、最終的には最
少長の長さの確認コマンド（つまり、開始及び終端区切
り文字ペアのみ）がスケジューラにリターンされる。同
様に、ノードは、可変長の個々のコマンド・メッセージ
を伝送データ構造内に挿入することができる。挿入は必
ずパケット交換データ基幹構造のスロット境界の所で行
なわれる。原則的には、信号送出コマンドあるいはメッ
セージは、非同期あるいは同期伝送サービスに属する。
非同期コマンドが使用される場合は、我々は、動的コマ
ンドが基本スロットに基づかないことを考慮する必要が
ある。つまり、これらは内部境界を持たないために、同
期スロットによって取って代わることが不可能である。
同期コマンドは境界上の非同期スロットをくバイパスす
る。我々は、同期伝送サービスを使用することを提案す
る。ただし、幾つかの信号送出のケースにおいては、非
同期モードがより適切である。例えば、Ｃ−ＣＲＭＡに
おける予約／確認コマンドは非同期伝送サービスに対し
ては非同期にて、そして同期伝送サービスに対しては、
同期にて遂行されるべきである。

【００４６】自己適応：一時的に停止された等時チャネ
ルの使用 二つの独立した伝送データ基幹構造によってスケジュー
ラが等時スロットを即座にフレーミング期間内の正しい
位置に置くことが可能になる。チャネルの位置は、確立
フェーズの際に割り当てられる。スケジューラは、等時
スロットを伝送媒体上に任意の瞬間に置くことができる
ために、等時チャネルをこれらが一時的に使用されてな
い場合に停止することが有利となる。その等時スロット
を非同期スロットによって置換することによって、ノー
ドはその等時チャネルを停止することができる。解放さ
れたバンド幅は、自然に、非同期及び同期伝送サービス
のために使用できるようになる。瞬時の起動に対して
は、ノードは単にそのフレーミング期間の正しい位置に
等時スロットを挿入し、解放された非同期スロットを破
壊する。

【００４７】自己適応：等時チャネルの即時に効果を持
つ再配列 個々のノードは、その等時チャネルの発生を明示的なチ
ャネル識別子によって認識する。このため、等時チャネ
ルのしばしば行なわれる再配列が瞬時に有効となり、ス
ケジューラと関与するノードとの間のより高い層の通信
を必要としない。このような再配列は、接続セット・ア
ップの際に必要となる。例えば、新たなチャネルが多数
の隣接するスロットを必要とする場合、現存の等時チャ
ネルの分散した位置では、その配置が可能とならない。
システム・スループットを増加するためには再配列をし
てはならないことに注意する。再配列は、単に、あるフ
レーミング期間内の幾らかの等時チャネルを破壊するこ
とを意味し、チャネルの相互交換はないことに注意す
る。

【００４８】回線交換データ基幹構造 図１２は１２５μｓのフレーミング期間１１２Ｔｐｅｒ
ｉｏｄ内の等時スロット１１１．１−１１１．４の位置
を定義するデータ基幹構造を示す。フレーミング期間
は、常に、（Ｃによって示される）等時クロックＡＤＵ
１１３にて開始するが、これは、一時的に等時チャネル
が存在しない場合でも全てのノードが等時クロッキング
速度を派生することを可能にする。その後、整数のＮＳ
個の等時スロット位置が続く。この数は、等時スロット
のサイズ及び伝送媒体のビット速度に依存する。１．２
Ｇｂ／ｓ、６４バイト・スロット及び８Ｂ／１０Ｂ符号
化の場合は、等時スロット位置ＮＳの数は、２４２スロ
ットに等しい。フレーミング期間１１２の残りの部分１
１０（１スロットの分数）は等時チャネルのために使用
することはできない。ネットワークが単に等時チャネル
のみを運ぶようなケースにおいてのみ、この間隙１１０
には詰込みＡＤＵが詰込まれる。等時チャネルは、一つ
あるいは複数の隣接スロットから構成される。スロット
位置の選択はバンド幅効率に影響を与えない。従って、
任意の等時スロットを等時チャネルに割り当てることが
できる。

【００４９】パケット交換データ基幹構造 図１３は、非同期スロット１２１．１−１２１．３（Ａ
ＳＹ）及び同期スロット１２２．１−１２２．３（ＳＹ
Ｎ）スロットに対する上層のデータ基幹構造を示す。フ
レーミング期間は存在せず、スロットの流れは連続的で
ある。同期スロット１２２．１−１２２．３は、スロッ
ト境界１２０．１、１２０．２、及び１２０．３上の非
同期スロット１２１．１−１２１．３をバイパスするこ
とができる。図１４には、パケット交換データ基幹構造
の弾性が動的信号送出を例として示される。図面の上側
部分は、Ｃ−ＣＲＭＡ内のスケジューラによって発行さ
れる有効負荷Ｐ１、Ｐ２、．．．を持つ非同期スロット
１３４．１−１３４．６の一連の流れ及び（スロット１
３４．３と１３４．４との間の）空の予約コマンド１３
０．１、１３０．２を示す。図１４の下側に示されるよ
うに、このコマンドがノードｉ、ｋ及びｍを通過して予
約情報が挿入されて行くと、予約コマンド１３１が成長
して行き、続くスロット１３４．４−１３４．６がこれ
に従って遅延される。

【００５０】スロット流の例 図１５には、三つのタイプのスロット１４３．１、１４
３．２、１４５、１４２．１、１４２．２（ＡＳＹ、Ｓ
ＹＮ、ＩＳＯ）の組合わせが示される。フレーミング期
間１４０は、Ｃによって表わされる等時クロックＡＤＵ
１４４．１から始り、等時スロット１４２．１がこれに
続く。この等時スロットに対する第一の位置の選択は任
意である。その後、非同期スロット１４３．１−１４
３．３が続き、これにより、フレーミング期間１４０の
境界の所のＡＳＹスロット１３４．２が次のフレーミン
グ期間の等時クロックＡＤＵ１４４．２及び等時スロッ
ト１４２．２の両方によって取って代わられる。この先
取りはＡＤＵ境界の所で起こる。従って、これら非同期
スロットは、固定された位置の等時スロットの回りに続
く。この図面から、我々は、フレーミング期間の間に間
隙が存在しないことに気付く。図１６に示される次の例
においては、需要に基づく信号送出が含まれる。図面の
上側部分は、ここでも、等時クロックＡＤＵ１５０
（Ｃ）の回りの非同期／同期スロットのルーズな流れ及
び一つの等時スロット１５１（ＩＳＯ１）を示す。この
固定位置スロット１５１は、ここでは、フレーミング期
間１５２の頭の所にはない。さらに、非同期スロットＡ
ＳＹ３及びＡＳＹ１０が等時クロックＡＤＵ１５０によ
って取って代わられ、等時スロット１５１がスロットＡ
ＳＹ４を先取りしていることが分かる。図１６の下側部
分においては、（例えば、Ｃ−ＣＲＭＡによって使用さ
れる）確認コマンド１５３．１−１５３．３がＡＳＹ２
にて始る非同期スロットを遅延させる。さらに、コマン
ド１５３．１−１５３．３は二度先取りされる。つま
り、最初に等時クロックＡＤＵ１５０によって、次は、
等時スロット１５１ＩＳＯ１によって取って代わられ
る。非同期スロットＡＳＹ３、ＡＳＹ４、ＡＳＹ６は、
ここでは、図面の上の部分とは異なる位置で先取りされ
ることが分かる。

【００５１】様々な異なる原子データ・ユニット（ＡＤ
Ｕ）の構造 図１７は、基本的に本発明の伝送方法において使用され
る様々な異なるスロットを形成する五つの異なるＡＤＵ
を示す。これらには、開始区切り文字ＡＤＵ１６５、個
々の伝送主体を埋込む終端区切り文字ＡＤＵ１６６、詰
込みＡＤＵ１６７、３２ビット・データＡＤＵ１６８及
び等時クロックＡＤＵ１６９が含まれる。ＳＤＥＬによ
って表わされる最初のバイト１６０は、例外的なコード
であり、従って、スロットの開始境界の所で頑丈なコー
ド語同期のために使用される。この例外的な頑強さは、
正規のコード語に一つでもビット・エラーがあると決し
てＳＤＥＬ１６０にならないために得られる。これは、
ＳＤＥＬは、一つのビット・エラーから保護されること
を意味する。ＥＤＥＬ１６１、ＳＴＵＦＦ１６２及びＣ
ＬＯＣＫ１６３によって表わされる最初のバイトは、こ
れも特別のコード語ではあるが、ただし、通常の頑強さ
を持つ。ＡＤＵ１６５−１６９の他の部分、並びに完全
な３２−ビット・データＡＤＵ１６８も通常のコード語
である。以下においては、これらＡＤＵがより詳細に示
される。

【００５２】開始区切り文字ＡＤＵ１６５ 開始区切り文字ＡＤＵ１６５は、基本スロットあるいは
信号送出コマンドの開始を定義する。これはさらに多重
スロット内の基本スロット骨組みとして使用される。ス
ロットは、等時、同期あるいは非同期伝送サービスに属
する。開始区切り文字ＡＤＵはＳＤＥＬ１６０によって
表わされる特別のコード語（２４ビット）及びスロット
制御部分（２４ビット）から成る。スロット制御部分
は、ＭＡＣプロトコール及び伝送データ構造によって要
求される全ての情報を運ぶ。図１８に示されるビット位
置は単なる一例である。３２ビット・データＡＤＵはハ
ードウエア処理ユニットであるために、３２ビットの全
ては同時に利用できることに注意する。スロット・タイ
プ１７０（Ｓタイプ）は、到着したスロットが現在どの
伝送サービスに属するか、あるいは可変サイズの信号送
出コマンドが到着したか否かを同定する。優先標識１７
１は、個々のスロット・タイプのさらなる弁別を可能に
する。恐らく、優先は、非同期伝送サービスに対しての
み使用される。予約／自由標識１７２、ビジー／フリー
標識１７３及び同期伝送標識１７５は、欧州特許出願９
１８１０２２４．５号、『ＬＡＮシステムのための媒体
アクセス技術（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｃｈ
ｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ＬＡＮ Ｓｙｓｔｅｍｓ）』にお
いて説明されているようにＣ−ＣＲＭＡにおいて使用さ
れる。監視標識１７４は、リング上の廃物の収集を可能
にする。二重バス上においては、同一の標識がこのよう
なトポロジーにおいてＣ−ＣＲＭＡを動作するために必
要とされるバス標識として使用される。最後に、先頭・
中間・最終あるいはシングル標識１７６は、多重スロッ
トであるか基本スロットであるかを識別する。多重スロ
ットであるときは、先頭・中間・最終は連結された基本
スロットのシーケンスを識別する。

【００５３】終端区切り文字ＡＤＵ１６６ 図１９に示される終端区切り文字ＡＤＵ１６６は、基本
スロット、信号送出コマンド、あるいは多重スロットの
終端を定義する。スロットは等時、同期あるいは非同期
伝送サービスに属する。これは、ＥＤＥＬ１６１として
表わされる一つの特別のコード語（８ビット）、ＥＤＥ
Ｌコントロール１８０（８ビット）、及び管理目的ある
いは電話データ伝送のために予約された部分１８１（１
６ビット）から成る。ＥＤＥＬコントロール１８０は、
図１８に示されるスロットの開始区切り文字ＡＤＵ内の
ビット・セットと全く同一のコピー１７０、１７１を運
ぶ。これは頑強なエラー回復を可能にする。

【００５４】詰込みＡＤＵ１６７ 詰込みＡＤＵ１６７（３２ビット）は、詰込み区切り文
字のためのＳＴＵＦＦ（８ビツト）にて表わされる一つ
の特別のコード語１６２（図１７）によって定義され
る。残りの２４ビットはアイドルである。詰込みＡＤＵ
１６７は、スケジューラ並びにノードによって分散化ク
ロッキングが適用された場合、入り方向と出方向経路上
の異なるクロッキング速度を補償するために使用され
る。

【００５５】３２ビット・データＡＤＵ１６８ ３２ビット・データＡＤＵ１６８は、図１７及び２０に
示されるように、有効負荷情報あるいは追加の信号送出
情報を運ぶ。これが非同期及び同期スロットに対するア
ドレス情報として使用された場合は、これは、タイプ欄
２０１（プロトコール・タイプ）並びに宛先物理ノード
・アドレス２０２及び除去ノード・アドレス２０３を含
む。タイプ欄２０１（８ビット）は、多くの異なるイン
ターフェースからの多くの異なるフォーマットのフレー
ムが透明な方法にて収容できるようにする。異なるフォ
ーマットが可能となるのは、このタイプ欄を使用して、
適当なアドレス・スキーム（プロトコール）を選択でき
るためである（例えば、ＦＤＤＩ、ＤＱＤＢ、トークン
・リング）。同期スロットに対しては、これはトラヒッ
クの本質（音声、ビデオ、その他）、おそらくは圧縮方
法、接続識別子、あるいはその他の特性を指定すること
ができる。宛先アドレス２０２（宛先ノード・アドレ
ス）（１２ビット）は、運ばれた有効負荷２０４をコピ
ーする受信ノードのアドレスである。除去アドレス２０
３（１２ビット）（除去ノード・アドレス）はスロット
が何処で再びフリーにされるか、あるいは何処で多重ス
ロットがフリーの基本スロットに分割されるかを識別す
る。物理ノード・アドレスは完全にローカルであり、グ
ローバルな調節は必要とされない。従って、宛先アドレ
ス２０２は、一つあるいは複数の受信ノードに対してそ
のスロットの有効負荷をコピーするように通知する。除
去アドレス２０３は、そのスロットをフリーにすべきノ
ードを定義する。これはソース・ノードであることも
（同報通信）、あるいは宛先ノードであることもある。
図２１に示されるここでは３２ビット・データＡＤＵで
ある等時伝送サービスに対するアドレシング・データＡ
ＤＵは、タイプ欄２０５（プロトコール・タイプ）及び
等時チャネルに対するチャネル識別子２０６を運ぶ。タ
イプ欄２０５（８ビット）は、チャネル識別子２０６に
よるアドレシングに対する追加の情報を含むことを可能
にする。チャネル識別子２０６は、例えば、物理ノード
・アドレスとサブアドレスから構成される。ここでは、
ノードは等時チャネルを単に位置によってのみでなくこ
のチャネル識別子によって認識する。このようにして、
スケジューラは要求される場合、ノードに明示的に通知
することなく、等時チャネルの位置も移動することがで
きる。勿論、位置の移動は最小限に押えるべきであり、
またこれは一つのフレーム期間内においてのみ起こる。

【００５６】等時クロックＡＤＵ１６９ スケジューラは、図１７に示されているように、等時ク
ロック期間（フレーミング期間）を等時クロックＡＤＵ
１６９（３２ビット）から開始する。このＡＤＵは、シ
ステムを通じて一意であり、全てのノードは、等時チャ
ネルが割り当てられてないようなケースにおいてさえ
も、クロッキング情報をスケジューラの内部間隔の速度
にて派生することができる。等時クロックＡＤＵ１６９
と関連する等時チャネル（スロット）の間の時間間隔
は、これらが伝送媒体を通じて伝播しても変わらない。
等時クロックＡＤＵ１６０は、ＣＬＯＣＫにて表わされ
る８ビット長の一つの特別のコード語によって定義され
る。残りの２４ビットは、ネットワーク管理及び電話通
信データのために使用される。

【００５７】非同期通信サービス 非同期スロットは今日において短いメッセージから大き
なデータ量に至るまでのレンジの全てのタイプのデータ
・トラヒックを運ぶために通常使用される非同期伝送サ
ービスを提供する。伝送階層から見たとき、非同期スロ
ットは伝送上の優遇は与えられない。

【００５８】基本スロットの構造 図２０は、非同期伝送サービスに対する基本スロット２
００に対する可能な構造を示す。これは二つの見出しＡ
ＤＵ１６５及び２０１、２０２、２０３、１３個の有効
負荷ＡＤＵ２０４及び終端区切り文字ＡＤＵ１６６から
成る。基本スロットの見出しは、開始区切り文字ＡＤＵ
１６５及びアドレシング・データＡＤＵ２０１、２０
２、２０３を含む。アドレシング・データは、プロトコ
ール・タイプ２０１、宛先アドレス２０２及び除去ノー
ド２０３から成る。有効負荷部分２０４（５２バイト）
はＡＴＭセルの本質的な部分に合うように選択される。

【００５９】同期伝送サービス 同期スロットは、バッファ挿入ＬＡＮ上で動作されたと
き、パケット化された音声及びビデオなどのようなサー
ビスに対する時間に敏感なトラヒック要件が満たされる
ことを目的とする同期伝送サービスを提供する。これら
スロットは、全ての同期スロットが伝送経路内において
バッファによって遅延されている非同期スロットをバイ
パスすることができるという意味において優遇された伝
送上の扱いを受ける。これは、スケジューラ内の弾性バ
ッファ及びノード内の挿入バッファの両方に適用する。
後者は、バッファ挿入ＬＡＮ内においてのみ存在する。
完全なスロットのみがバイパスされることができる。従
って、非同期スロットは同期スロットによって取って代
わられることはない。

【００６０】基本スロット及び多重スロットの構造 同期スロットに対する基本スロット及び多重スロットは
非同期スロットに対するのと同一の構造を持つ。同期ス
ロットの扱いがバイパスのために非同期スロットの扱い
と異なるのみである。

【００６１】等時伝送サービス 等時スロットは純粋な回線交換サービスに対応する等時
伝送サービスを提供する。厳格な周期性を満たすため
に、等時スロットは任意の時間に伝送できる。従って、
これらは、同期及び非同期並びに信号送出コマンドある
いはメッセージに取って代わることが許される。

【００６２】基本スロットの構造 図２１は等時伝送サービスに対する基本スロット２０８
のための対応する構造を示す。これは、ここでも、二つ
の見出しＡＤＵ１６５及び２０５、２０６、１３個の有
効負荷ＡＤＵ２０７及び終端区切り文字ＡＤＵ１６６か
ら成る。見出しは、開始区切り文字ＡＤＵ１６５、並び
にタイプ部分２０５及びチャネル識別子２０６から成る
アドレシング・データＡＤＵを含む。将来の使用のため
にプロトコール・タイプ欄２０５を含めることは有益で
ある。

【００６３】フレーミング期間 等時スロットの周期的な流れを得るために、スケジュー
ラは内部的にある与えられた時間間隔（フレーミング期
間）にて動作する。この間隔の期間は、ネットワークが
構成されたときセット・アップされる。スケジューラ
は、一つのフレーミング期間の開始において、等時クロ
ックＡＤＵ１６９を発行する。これは、全てのノードが
等時動作のためのクロッキング情報を派生することを可
能にする。

【００６４】等時スロットの時間制御挿入 スケジューラ内の弾性バッファの階層構造は、非同期及
び同期スロットを遅延することなく等時スロットを遅延
することを可能にする。図２２の下側部分は、階層アプ
ローチを示し、上側部分は、単一の弾性バッファ２１０
を持つアプローチを示す。下側部分は、等時スロットが
ＩＳＯバッファ２１１内に伝送媒体上に時間空間が存在
することなく遅延されるところを示す。全ての他のスロ
ット及び信号送出コマンドは、（対応するバッファが空
であるという前提において）バイパスすることができ
る。遅延された等時スロットは出フレーミング期間内の
等時スロットが再度正しい間隔を持つように時間制御下
において発行される。この時間制御は、例えば、フレー
ミング期間のメモリー・マップを含むシフト・レジスタ
で簡単に実現できる。単一の弾性バッファ２１０を持つ
アプローチ（図面の上側部分）においては、間隔が保持
され、従って、全てのスロット２１５−２１５．６は、
同一の遅延を受ける。

【００６５】等時チャネルの確立 ノードは、スケジューラへのより高い層のメッセージに
よって等時チャネルの要求及び解放を行なう。チャネル
確立フェーズにおいて、スケジューラは、受入れチェッ
クを遂行し、（要求される場合は）関与するノードと通
信し、また等時チャネルをそのメモリ・マップ内に割り
当てる（１フレーミング期間で十分である）。その後、
等時接続を確立するための通常の手順が遂行される。た
だし、リング上の場合は、二重通信は、二重通信がチャ
ネルの二つの離接部分を通じて起こるために、一つのチ
ャネルのみを要求する。ここでも全く新たなアプローチ
は、厳格に周期性のスロットがリング上に発行される方
法である。等時チャネルがフレーミング期間当り１スロ
ットのみを必要とするものと想定すると、スケジューラ
は、リング上の個々のフレーミング期間において一つの
等時スロットが存在するようにしなければならない。図
２３に示されるように、スケジューラ２２０は、（各々
のフレーミング期間当り１つの）新たな等時スロットを
生成し、これらを出ＡＤＵストリーム内の正しい位置に
挿入する。対応するチャネル識別子が個々の新たな等時
スロット内に含まれる。補償するために、フリーの非同
期スロットが破壊されなければならない。ただし、到着
スロットがビジーである場合、非同期スロットが一時的
に超過する場合がある。この場合、等時スロットの挿入
プロセスの際に到着する入りビジー・スロット（これ
は、非同期あるいは同期スロットのみであることもあ
る）は、それぞれ、対応する弾性バッファ２２２及び２
２１内で遅延される。等時スロットを挿入し、これらが
フリーになったとき、非同期／同期スロットを遅延した
後に除去するというこの鍵となる思想は、固定スロット
伝送データ構造を使用するリング実現において遭遇され
る全ての短所を排除する。

【００６６】確立されたアクティブ等時チャネル 等時チャネルの全てのスロットが生成されると直ちに、
これらは絶え間なくリングの回りを巡回するか（等時ス
ロット２３０のシンボル的なフロー）、あるいは図２４
に示されるように、整数個のフレーミング期間を保証す
るスケジューラ２２０内の弾性バッファ２３１内に一時
的に格納される。

【００６７】等時チャネルの解放 等時チャネルの解放は、図２５によって示されるよう
に、スケジューラ２２０が対応する等時スロットを非同
期スロットと置換するのと反対の方向に働く。スケジュ
ーラ２２０の一部であるスロット発生器２５０がこれら
新たなスロットを生成する。

【００６８】等時チャネルの一時的な停止 確立されたチャネルが一時的に使用されない場合、これ
は停止することができる。これを遂行するために、ノー
ドはＭＡＣコマンドをスケジューラに送り、スケジュー
ラは対応する等時スロットを送ることを停止する。チャ
ネルの解放と同様に、対応する（フリーの）等時スロッ
トが非同期スロットと置換される。

【００６９】等時チャネルの起動 起動のためには、ノードは、ＭＡＣコマンドをスケジュ
ーラに送信する必要はない。ノードは生成された等時ス
ロットをフレーミング期間内の正しい位置に挿入する。
こうすることによって、等時チャネルが直ちに利用でき
る。両方のノードが等時スロットの挿入を同時に開始す
るようなケースにおいても、一つの等時スロットが正し
い位置に既に到着している場合、等時スロットは挿入さ
れないために問題は発生しない。従って、等時チャネル
の起動は、完全に分散して遂行される。

【００７０】等時チャネルの再配列 複数の等時スロット位置を要求する等時チャネルの確立
の際に、既に割り当てられたチャネル間に十分なスペー
スが存在しないような場合、チャネルの再配列が原則的
には簡単に遂行できる。図２６にはチャネル再配列プロ
セスが示される。再配列は、ここでは、単に、一つのフ
レーミング期間２５１の時間期間内における幾つかのチ
ャネルの遅延を意味する。これは、ノードがそれらのス
ロットを等時チャネル識別子によって認識するために可
能となる。再配列の後、スケジューラは、全ての一時的
に停止された等時スロットが存在する状態で、対応する
ノードがそれらの新たなスロット位置を得るように、好
くなとくとも１フレーミング期間から最高リング上ネッ
トワーク待ち時間まで発行を行なう。

【００７１】需要に基づくバンド幅割り当てを持つ動的
信号送出 自己適応伝送データ構造は、欧州特許出願９１８１０２
２４．５号、『ＬＡＮシステムのための媒体アクセス技
術（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ
ｆｏｒ ＬＡＮ Ｓｙｓｔｅｍｓ）』、及び９１８１
０２２．９号、『ＬＡＮシステムにおける挿入／除去信
号送出（Ｉｎｓｅｒｔ／ＲｅｍｏｖｅＳｉｇｎａｌｌｎ
ｇ ｉｎ ＬＡＮ Ｓｙｓｔｅｍｓ）』おいて説明され
ているように、需要に基づくバンド幅割り当てを持つ動
的信号送出の強さを生かす。本発明においては、信号送
出コマンドあるいはメッセージに対するバンド幅は先験
的に利用できるものでなく、必要な所で、必要なときに
のみ生成される。このタイプの”低レベル”信号送出
は、通常のデータとして扱われるより高い層の信号送出
通信を補う意図を持つ。

【００７２】信号送出コマンドあるいはメッセージの基
本構造 全ての動的信号送出コマンドあるいはメッセージは開始
区切り文字ＡＤＵと終端区切り文字ＡＤＵとの間に埋込
まれる。これらは、従って、自律的な伝送主体である。
長さはその瞬間の需要に従って変動し、従って、１スロ
ットよりも小さい場合も、数スロットの長さを越える場
合もある。ただし、この最大は、ネットワークセット・
アップの際に決定されなければならない。信号送出メッ
セージは同期バイパス能力を持つが、ただし、これは必
須ではない。

【００７３】ノードの一般構造 図２７には本発明において開示される全ての設備をサポ
ートするノードの一般構造が示される。入り方向経路
（並びに出方向経路）、光学的／電気的変換及び４コー
ド語グループの対応するＡＤＵへのマッピング（及びこ
の逆）は示されていない。ノードは、それ自体、以下の
５つのモジュールにて編成されるものと考えることがで
きる。 −有効負荷受信機 −ＡＤＵ修飾子２６１ −ＡＤＵ／スロット・ディスパッチャ −スロット及び有効負荷送信機 −予約処理モジュール２６２ 以下においては、これらモジュールが個々に詳細に説明
される。ここに説明されるモジュールの構造は、同一の
部分的な機能が併合されてないという意味で完全には最
適化されてないことに注意する。これは、単一の機能、
及びデータ流がノードを通過するとき要求されるデータ
に加えられる動作を説明するためのものである。部分的
に重複する機能の併合は実現上の側面であるものと想定
される。

【００７４】有効負荷受信機モジュール 有効負荷受信機モジュールは以下の三つのサブモジュー
ルから構成される。 −パイプライン／見出し復号器２６０ −受信機有限状態マシーン（ＲＸ−ＦＳＭ）２６３ −有効負荷ＲＸ−ＦＩＦＯ２６４ 入りＡＤＵはパイプライン／見出し復号器２６０内にお
いて復号され、入り宛先アドレスとノード・アドレスの
一致が検出された場合、ＲＸ−ＦＳＭ２６３をトリガー
する。これは、ＲＸ−ＦＳＭ２６３が有効負荷を対応す
る受信機ＦＩＦＯ２６４内にコピーすることを許すが、
ＦＩＦＯ２６４は上側の層機構によって空にされる。パ
イプライン／見出し復号器２６０は、開始区切り文字Ａ
ＤＵからスロット・タイプ（等時、同期、非同期、コマ
ンド）、スロット状態（ビジー／フリー、予約済／自
由、優先度、同期伝送）及び多重スロットあるいは単一
スロットを抽出する。アドレシング・データＡＤＵから
これは宛先アドレス（コピー有効負荷）及び除去アドレ
ス（スロットをフリーにする）を得る。これはさらに先
取り（等時スロット）及びバイ・パシング（同期スロッ
ト、信号送出コマンド）の規則に従って開始区切り文字
ＡＤＵ及び終端区切り文字ＡＤＵのシーケンスの追跡を
行なう。これら機能に加えて、パイプライン／見出し復
号器２６０は、ＴＸ−ＦＳＭ２６５に非同期スロットが
受信されたことを通知する。この場合、ＴＸ−ＦＳＭ２
６５はチャネル識別子を得る。

【００７５】ＡＤＵ修飾子文字２６１ 入り除去アドレスとノード・アドレスとの間の一致が検
出され、同時に、受信されたスロット見出しが多重スロ
ットが現在入って来ることを示すと、ＲＸ−ＦＳＭ２６
３は、この入りスロットを基本スロットに分割するため
にＡＤＵ修飾子モジュール２６１をトリガーする。全て
の開始区切りモジュールＡＤＵは既に入手されており、
このためこのモジュール２６１は、単に、先頭・中間・
最終標識をシングルに変更する。さらに、終端区切りＡ
ＤＵが個々の基本スロットに加えられ、これによりこの
区切り文字は最後のスロット内に既に存在する状態とな
る。全ての他の３２ビット・データＡＤＵはアイドルに
セットされる。除去アドレスが一致しない場合は、入り
ＡＤＵ（入りスロット）は単にＡＤＵ／スロット・ディ
スパッチャ・モジュールに向けてパスされる。

【００７６】ＡＤＵ／スロット・ディスパッチャ・モジ
ュール ＡＤＵ／スロット・ディスパッチャ・モジュールは以下
の三つのサブモジュールから構成される。 −非同期スロットＦＩＦＯ２６６の入力部分 −同期スロットＦＩＦＯ２６７の入力部分 −信号送出ＲＸ−ＦＩＦＯ２６８の入力部分 ＡＤＵ／スロット・ディスパッチャ・モジュールのタス
クは、入りスロットをそれらの伝送サービスに従って分
離することにある。これは、ＲＸ−ＦＳＭ２６３の制御
下において遂行される。スロットあるいはＡＤＵは、Ｆ
ＩＦＯ２６６、２６７（同期あるいは非同期）の一つに
クロックされるか、あるいは入力停止クロックによって
消費（破壊）される。以下の状況においては、到着ＡＤ
Ｕも同期ＦＩＦＯ２６７内にクロックされない。ノード
が前の予約コマンドにおいて予約要求を行なっている場
合は、これは確認コマンドを待つ。パイプライン／見出
し復号器２６０が確認コマンドを認識し、次のＡＤＵが
正短の３２ビット・データ・ＡＤＵであると直ちに、こ
れは、待っていた確認ＡＤＵ、あるいは終端区切りＡＤ
Ｕの前の最後のデータＡＤＵであると解釈される。従っ
て、これは予約処理に向けて確認（信号送出）ＦＩＦＯ
２６８内にクロックされる。このＡＤＵが同期ＦＩＦＯ
２６７内にクロッキングされないと、この３２ビット・
データＡＤＵは、確認コマンドから除去される。

【００７７】スロット及び有効負荷送信機モジュール スロット及び有効負荷送信機モジュールは出方向経路上
に出力されるべき全ての異なるデータ流を多重化する。
これは、以下のサブモジュールを含む。 −非同期スロットＦＩＦＯ２６６の出力部分 −同期スロットＦＩＦＯ２６７の出力部分 −送信機有限状態マシーン（ＴＸ−ＦＳＭ）２６５ −マルチプレクサ２７０ −パイプライン／見出し復号器／翻訳機２７１ −ＡＤＵ／詰込み及びスロット発生器２７２ −マルチプレクサ２７３ −有効負荷ＴＸ−ＦＩＦＯ２７４の出力部分 −信号送出ＴＸ−ＦＩＦＯ２７５の出力部分 −等時チャネル・バイパス２７６ ノードの出力を制御する中央論理は、送信機ＦＳＭ（Ｔ
Ｘ−ＦＳＭ）２６５内に位置する。このＦＳＭ２６５は
等時スロットが到着したとき、受信機モジュール上の有
効負荷から追加の情報を得る。等時スロットが受信され
た場合、ＴＸ−ＦＳＭ２６５は全ての他のモジュールを
入り等時スロットがマルチプレクサ２７３を介して直接
に転送及び出力されるように制御する。同時に、チャネ
ル識別子はＴＸ−ＦＳＭ２６５をトリガすることによ
り、等時有効負荷データの等時スロット内への伝送／挿
入を制御する。受信された等時スロットの送信を行なっ
ている最中、スロット及び有効負荷送信機モジュール内
の全ての他の伝送活動は制御下において一時的に停止さ
れる（状態の凍結、ＦＳＭ状態属性の保存等）。等時ス
ロットの伝送は、こうして、単にマルチプレクサ２７３
を制御することによって任意のＡＤＵ境界の所から開始
することができる。前に既に述べたように、このモード
の動作の結果として、等時スロットが同期あるいは非同
期スロット並びに信号送出コマンド内の任意の位置に埋
込まれる。

【００７８】等時スロットが送信されてない場合は、ノ
ードは同期あるいは非同期スロットを送信することがで
きる。最初に、非同期スロットが送られる前に全ての同
期スロットが送信される。同期ＦＩＦＯ２６７内に存在
する同期スロットがクロック・アウトされ、マルチプレ
クサ２７０を介してパイプライン／見出し復号器／翻訳
機２７１にパスされる。スロット及びノードの状態によ
って（アクセス制御規則）、開始区切り文字ＡＤＵのス
ロット制御部分が線型的に修正される（簡単な翻訳）。
有効負荷が対応する有効負荷ＦＩＦＯ２７４からマルチ
プレクサ２７３を介してフリー・スロット内に挿入され
る。スロット発生器２７２は、新たなスロットがフレー
ム伝送期間に生成されなければならず、一方、到着する
ビジー・スロットが挿入バッファ２６６、２６７（同期
あるいは非同期ＦＩＦＯ）の一つにバッファされるとき
に要求される。

【００７９】予約及び確認コマンドはノード内におい
て、同期スロットと同じように扱われる。これらコマン
ドは（必要であれば、確認コマンドが修正された後に）
ＡＤＵ／スロット・ディスパッチャ・モジュールによっ
て同期ＦＩＦＯ２７６内に入力される。ＦＩＦＯ２６７
からクロッキング・アウトされると、この予約コマンド
はパイプライン／見出し復号器／翻訳機２７１内で復号
される。予約が伝送を待っているような場合は、ＴＸ−
ＦＳＭ２６５は予約コマンド内の対応する３２ビット・
データＡＤＵの挿入を、これが同期ＦＩＦＯ２６７の出
力を１クロック・サイクルだけ凍結し、一方において、
マルチプレクサ２７３を介して適当なＡＤＵを挿入する
ように制御する。

【００８０】予約処理モジュール２６２ 予約処理モジュール２６２は、全体としてのＭＡＣプロ
トコール論理を構成する。これは、より高い層のノード
と対話し、予約処理全体の追跡を行なう。Ｃ−ＣＲＭＡ
（欧州特許出願９１８１０２２４．５号）においては、
これは、複数の確認スロットの処理、並びに次の予約コ
マンドに対する新たな予約データの準備を含む。この情
報に基づいて、予約処理モジュール２６２は、ＴＸ−Ｆ
ＳＭ２６５と密接に対話する。

【００８１】スケジューラの一般的機能 図２８には本発明において開示される全ての設備をサポ
ートするスケジューラ機能の一般的構造が示される。こ
れらは以下の三つのモジュールから制御されるものと考
えることができる。 −信号送出受信機及びＡＤＵ／スロット．ディスパッチ
ャ −スロット、有効負荷及び信号送出送信機 −等時マッピング及び予約処理ユニット２８０ 以下においては、これらモジュールがより詳細に説明さ
れるが、説明を簡単にするために、部分的に重複する機
能が分離したままとされる。信号送出受信機及びＡＤＵ
／スロット・ディスパッチャ・モジュール図２８に示さ
れるように、純粋なスケジューラ機能のためには、正規
スロットから有効負荷情報を受信する必要はない。従っ
て、これは、以下のサブモジュールを含む。 −パイプライン／見出し復号器２８１ −受信機有限状態マシーン（ＲＸ−ＦＳＭ）２８２ −等時スロットＦＩＦＯ２８３の入力部分 −同期スロットＦＩＦＯ２８４の入力部分 −非同期スロットＦＩＦＯ２８５の入力部分 −信号送出ＲＸ−ＦＩＦＯ２８６の入力部分 信号送出受信機及びＡＤＵ／スロット・ディスパッチャ
・モジュールのタスクは、戻って来る受信された予約コ
マンドを抽出し、正損のスロットをスロット、有効負荷
及び信号送出送信機モジュールに転送することである。
入りＡＤＵは、パイプライン／見出し復号器２８１内に
クロックされる。どのようなタイプのＡＤＵ／スロット
が受信されたかによって、スケジューラのＲＸ−ＦＳＭ
２８２はそのＡＤＵ／スロットを適当なＦＩＦＯ２８３
−２８５（等時、同期あるいは非同期）内に入れる。予
約コマンドを受信した場合は、この予約ＡＤＵは等時マ
ッピング及び予約処理モジュールに向けて信号送出ＲＸ
−ＦＩＦＯ２８６内に入れられる。

【００８２】スロット、有効負荷及び信号送出送信機モ
ジュール ＴＸ−ＦＳＭ２８７の制御下において、スケジューラの
この部分は、初期スロットを生成し、等時クロックＡＤ
Ｕを発行することによってフレーミング期間を決定し、
等時スロットを時間制御された方法にて転送し、同期及
び非同期スロットを対応するＦＩＦＯ２８４、２８５内
の占拠の状態に従って転送し、有効負荷をフリー・スロ
ット内に挿入し、そしてコマンドを発行する。このため
に、これは以下のサブモジュールを含む。 −等時スロットＦＩＦＯ２８３の出力部分 −同期スロットＦＩＦＯ２８４の出力部分 −非同期スロットＦＩＦＯ２８５の出力部分 −送信機有限状態マシーン（ＴＸ−ＦＳＭ）２８７ −マルチプレクサ２８８ −ＡＤＵ／詰込み及びスロット発生器２８９ −パイプライン／見出し復号器／翻訳機２９０ −マルチプレクサ２９１ −信号送出ＴＸ−ＦＩＦＯ２９２の出力部分 −等時チャネル識別子ＦＩＦＯ／レジスタ２９３の出力
部分

【００８３】再構成及びリング初期化 パワー・アップ及びスケジューラがその動作を開始する
所での再構成の際に、ＡＤＵ／詰込み及びスロット発生
器２８９は、特定のスロット（見出しあるいは有効負荷
内）によって運ばれる特定の保守及び同期情報がスケジ
ューラによって再度受信されるまで新たなスロットの生
成を行なう。ＳＤＥＬのこの特定のビット・パターン
は、ＰＬＬ、８Ｂ／１０／Ｂコード語及びスロット境界
の同期を可能にする。これは、信号送出受信機及びＡＤ
Ｕ／スロット・ディスパッチャ・モジュール内のパイプ
ライン／見出し復号器２９１によって復号され、ＴＸ−
ＦＳＭ２８７及び等時マッピング及び予約処理モジュー
ル２８０に報告される。これによって、スケジューラは
等時スロットに対するフレーミング期間内のリング待ち
時間を表わす等時タイマ間隔Ｎｐの整数を決定する。こ
こで、ＡＤＵ／詰込み及びスロット発生器２８９のスロ
ット生成が停止され、通常の動作が再開される。この停
止がある期間の時間だけ遅延され、一方において、入り
スロットが非同期ＦＩＦＯ２８５内に緩衝されるような
ケースにおいては、スケジューラは最少非同期リング待
ち時間をある要求される高い値に延長することができ
る。調節可能なリング待ち時間を持つというこの原則
は、同期及び等時スロットにも適用し、ここでは、遅延
はＦＩＦＯからの読出し遅延によってセット・アップさ
れる（等時スロットの場合は、これら調節は等時時間間
隔に等しい量の時間期間内で遂行されなければならな
い）。

【００８４】再構成及びリング初期化フェーズの際にノ
ードによる制御を脱したアクセスを回避するために、一
つの可能なシナリオとしてこの期間中に生成された全て
のスロットを予約されたフリーの非同期スロットとマー
クする方法がある（優先度は重要ではない）。まだ確認
が行なわれていないために、これらのノードのどれもこ
れらスロットを使用することはない（ノードが再構成に
ついてそれ自体によって知る、あるいはこれらが特定の
保守コマンドにてスケジューラによって知らされるもの
と想定する）。上に説明されたようにリングが論理的に
閉じられたら、スケジューラを通過する全ての予約スロ
ットは、自由であるとマークされた最初のスロットが再
びスケジューラを通過するまで非同期でフリーで自由で
あるとマークされる。この瞬間は全ての予約スロットが
リングから除去され、自由スロットのみが以降巡回する
ことを示す。この時点で、通常の予約及び確認処理並び
に等時スロットの割り当てが可能になる。

【００８５】等時スロットの動作 スケジューラによるスロットの生成は、主に、図１１と
の関連で説明されるように、等時時間期間（フレーミン
グ期間）によって与えられる。図面に示されるように、
スケジューラは、最初、ＡＤＵ／詰込み及びスロット発
生器２８９によって生成された等時クロックＡＤＵを発
行することから開始するが、これによって等時時間期間
が与えられる。その後、同期スロットあるいは非同期ス
ロットが同期あるいは非同期ＦＩＦＯ２８４、２８５か
ら取り出され、等時スロットの伝送が要求されない限り
伝送される。等時スロットの送信が要求される瞬間は等
時マッピング及び予約処理モジュール２８０によって与
えられ、この瞬間にＴＸ−ＦＳＭ２８７がトリガされ、
これによりＦＩＦＯ２８３の先頭のスロットが送信され
るか、あるいは新たな等時スロットが生成される。新た
な等時スロットの場合は、等時マッピング及び予約処理
モジュール２８０は等時チャネル識別子ＦＩＦＯ／レジ
スタ２９３を介して同時に新たなチャネル識別子を供給
する。これは、新たに生成されたスロット見出し内にマ
ルチプレクサ２９１を制御することによって挿入され
る。ここでも、等時スロットの伝送は最も高い優先度を
持ち、他を中断させることに注意する。このために、ス
ケジューラの所でさえ、等時スロットの開始は、同期あ
るいは非同期スロットの内側の任意のＡＤＵ境界の所か
ら始ることとなる。説明されたように、フレーミング期
間（等時時間間隔）ＴＰ及びこの期間内の基本スロット
の数ＮＳは顧客によって与えられ、通常、１２５μｍと
される。

【００８６】同期及び非同期スロットの動作 ＴＸ−ＦＳＭ２８７によって制御され、同期及び非同期
スロットは（この順番にて）等時スロットの伝送が要求
されない限り、並びに信号送出コマンドがマルチプレク
サ２８８を介して出方向経路内に挿入されない限り対応
するＦＩＦＯ２８４、２８５からクロック・アウトされ
る。これらスロットはパイプライン／見出し復号器／翻
訳機２９０を通過し、ここで適当なセッティング及びス
ロット制御ビット（自由／予約、優先度、監視等）の翻
訳が遂行され、最終的にマルチプレクサ２８８を介して
出力される。信号送出コマンドはそれ自体の開始区切り
モジュールＡＤＵ及び終端区切りモジュールＡＤＵを持
ち、このためスケジューラ（ＴＸ−ＦＳＭ）２８７は、
同期スロットが現在伝送されてないときはいつでも信号
送出コマンドを発行することができる。これは、ＴＸ−
ＦＳＭ２８７によって、マルチプレクサ２８８を制御
し、信号送出ＲＸ−ＦＩＦＯ２８２からデータをクロッ
キング・アウトする一方において非同期及び同期ＦＩＦ
Ｏ２８５、２８４の出力を凍結することによって遂行さ
れる。これらＦＩＦＯ２８４，２８５の両方は、このケ
ースにおいては停止されなければならない。これは、こ
れらノード内においては、信号送出コマンドが同期デー
タ経路を介して処理されるためである。これによって、
信号送出コマンドを任意の非同期ＡＤＵ境界の所、ある
いは任意の同期基本スロット境界の所に出力することが
できる（信号送出コマンドは同期多重スロット内に埋込
むこともできる）。

【００８７】等時マッピング及び予約処理モジュール 等時マッピング及び予約処理モジュール２８０は、同期
あるいは非同期スロットに対するバンド幅管理に対して
要求される全ての情報を保持する。さらに、これは、欧
州特許出願９１８１０２２４．５号、『ＬＡＮシステム
に対する媒体アクセス技術』において説明されているよ
うに、スケジューラ予約処理及び機能を含む。

【００８８】統合ノード／スケジューラ構造 図２９は、ノード構造とスケジューラ機能の統合を示
す。ノード構造（図２７）とスケジューラ機能（図２
８）を比較することから、統合されたノード／スケジュ
ーラ構造を得るために少しのハードウエアの追加が必要
であることが分かる。これらハードウエアは以下の通り
である。−整数個のフレーミング期間を得るために等時
スロットに対するリング・待ち時間を調節するためにス
ケジューラ内で使用される等時ＦＩＦＯ３００−個々の
ＲＸ３０１及びＴＸ−ＦＳＭ３０２の状態スペースの幾
らかの拡張

【００８９】スケジューラによって要求される全ての他
のモジュール及びハードウエア要素は既にノード内に存
在する。等時マッピング及び予約処理モジュール３０３
について見ると、こうして併合された解決策において
は、このモジュールに入り、またこれから出る二つの信
号送出データ経路３０４．１、３０４．２は独立して引
くことができ、また、等時ＦＩＦＯ／レジスタ３００も
併合できることが分かる。ＦＳＭ３０１、３０２を見た
場合、これらＦＳＭを同時にノード及びスケジューラ動
作に対して動作することに衝突は存在しない。これは、
（スケジューラあるいはノードのいずれかによって遂行
される）これらシングル・タスクとデータ動作／操作が
重複しないためである。つまり、スケジューラ動作のみ
を持つフェーズとノード動作のみを持つフェーズは一致
しない。このため、ノードは、スケジューラ動作を遂行
するための殆ど全ての設備を含む。

【００９０】本発明のシステムの特徴 このフレキシブルな自己適応データ伝送方法の主な特徴
が以下に要約される。この自己適応伝送方法は、等時、
同期及び非同期の三つのトラヒック・タイプの各々の異
なるトラヒック特性の経済的で、フレキシブル及びバン
ド幅効率の良い統合を可能にする。等時チャネル（回線
交換チャネル）は厳密な時間関係に従う。同期トラヒッ
クは、対話型のパケット化された音声及びビデオ等の時
間に敏感な接続に対して使用される。このモードの動作
は、終端間遅延の変動を保証するために受信機の所にプ
レー・アウト・バッファを必要とする。他の全てのトラ
ヒックは非同期である。

【００９１】三つの全てのトラヒック・タイプ（等時、
同期及び非同期トラヒック）は、通常、個々のノード内
の階層的なバイパス構造のために異なるネットワーク待
ち時間を受ける。同一の構造がリングのスケジューラ内
の弾性バッファに適用する。その他の特徴として以下が
含まれる。 −開始時におけるスロット・ユニット・サイズ及びフレ
ーミング期間の選択 −需要に基づくバンド幅割り当てを持つ動的信号送出の
サポート −頻繁な同期ポイント及び開始及び終端区切り文字によ
って埋込まれる伝送主体を通じての伝送の頑強性 −個々の伝送の際に自治スロット連結が実際のフレーミ
ング・サイズに適応（スロット・サイズ・ユニットにて
最高選択された境界まで）すること。

【００９２】等時伝送サービス −等時チャネルは自由に割り当てることができる。自由
度は、フレーミング期間内の位置、サイズ及び速度から
成る。可変境界によるハイブリッド・フレーム構造を回
避することにより、チャネルのセット・アップ時間が短
縮され、境界を移動し、チャネルの再配列を行なうため
の制御及び通信オーバーヘッドが排除され、またスルー
プットの浪費が回避される。−スケジューラの所（及び
リング上）での新たな等時スロットの時間制御された挿
入により、新たな等時チャネルのために要求されるスロ
ットが常にフリーであり、従って直ちに使用できること
が保証される。−スケジューラ及びノードの所での挿入
機構のために、等時チャネルを一時的に停止することが
でき、またこれらは（リング上でも）再び必要になった
とき直ちに使用できる。

【００９３】同期及び非同期伝送サービス 欧州特許出願９０８１０４５６．５号、『ブロードバン
ド・リング通信システム及びアクセス制御法（Ｂｒｏａ
ｄｂａｎｄ Ｒｉｎｇ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ
Ｍｅｔｈｏｄ）』において開示されるバッファ挿入Ｌ
ＡＮ同期スロットが境界上の非同期スロットをバイパス
するノード内のバイパス機構のために、時間に敏感な接
続に対する要件は、非同期伝送サービスによって影響を
受けない。

【００９４】信号送出 −必要な所で必要な時に動的信号送出が提供される。 −受信器バッファのオーバーフローを阻止するための”
低レベル”渋滞制御 −スタンドアローン・アクノレッジメントのような非常
に小さなメッセージに対する効率的な信号送出伝送サー
ビス。

【００９５】システム構造 −スケジューラ機能はノードの統合された一部であり、
等時スロットに対するＦＳＭ及びＦＩＦＯ内の幾らかの
追加の状態スペースを除いては追加のハードウエアを必
要としない。 −個々のノード内の緩衝データ経路の分離のために、等
時、同期及び非同期の三つの独立した伝送サービスの実
現が可能となる。挿入リング上においては、これら三つ
のトラヒック・クラスの伝送主体は異なる待ち時間を受
ける。弾性バッファの分離された制御（スケジューラ内
にのみ存在）は、論理的に存在するのみであり、これは
ホストされるノード内の別個の物理バッファの一部であ
る。

【００９６】動作 −この自己適応戦略は、制御及び通信オーバーヘッドの
殆どを不必要にする。そして、上層においては、これに
固有の分散動作が最も効率的に遂行される。 −ネットワーク待ち時間に依存するパラメータは存在し
ない。

【００９７】性能 −この伝送データ構造は、自治的に最少伝送オーバーヘ
ッド、最大バンド幅効率、及び三つの伝送サービス間の
最適バンド幅共有へと適応する。 −等時スロットの挿入は、等時チャネルのセットアップ
あるいは起動のための遅延を最少にする。

【００９８】エラー回復 頻繁な同期ポイント及び開始及び終端区切り文字によっ
て埋込まれた伝送主体を通じての伝送の頑強さが確保さ
れる。

【００９９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、異なるク
ラスのトラヒックの経済的かつフレキシブルで、しかも
帯域幅効率の良い統合が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】可動境界を介してサポートされる従来の等時チ
ャネル（回線交換チャネル）と本発明による挿入／除去
自己適応を介してサポートされる等時チャネルとの間の
主な違いを示す説明図。

【図２】硬直回線交換データ基幹構造を示す説明図。

【図３】弾性パケット交換データ基幹構造を示す説明
図。

【図４】埋込み自律スロット・ユニット（基本ユニッ
ト）のシーケンスを示す説明図。

【図５】隣接する基本ユニットの多重スロットへの連結
を示す説明図。

【図６】バイパスする同期スロット及び信号送出コマン
ドを持つ非同期多重スロットを示す説明図。

【図７】多重スロットと基本スロットとの間の動的変換
を示す説明図。

【図８】スケジューラ内の弾性バッファの階層制御を示
す説明図。

【図９】三つの異なるリング待ち時間を示す説明図。

【図１０】本発明によるノード内の基本構造を示す説明
図。

【図１１】本発明によるスケジューラ内の基本構造を示
す説明図。

【図１２】等時フレーミング期間及び等時スロットの位
置を示す説明図。

【図１３】同期及び非同期スロットの連続フローを示す
説明図。

【図１４】同期／非同期スロット間の需要に基づく信号
送出を示す説明図。

【図１５】同期／非同期スロットと結合された等時スロ
ットを示す説明図。

【図１６】需要に基づく信号送出を持つ等時及び同期／
非同期スロットを示す説明図。

【図１７】異なる原子データ・ユニット（ＡＤＵ）の構
造を示す説明図。

【図１８】開始区切り文字ＡＤＵの構造を示す説明図。

【図１９】終端区切り文字ＡＤＵの構造を示す説明図。

【図２０】非同期／同期基本スロットの構造を示す説明
図。

【図２１】等時基本スロットの構造を示す説明図。

【図２２】等時スロットの時間制御された挿入を示す説
明図。

【図２３】等時スロットの生成（確立フェーズ）を示す
説明図。

【図２４】等時スロットの循環（動作フェーズ）を示す
説明図。

【図２５】等時スロットの破壊（解放フェーズ）を示す
説明図。

【図２６】等時チャネルの再配列を示す説明図。

【図２７】本発明によるノードの一般構造を示す説明
図。

【図２８】本発明によるスケジューラの一般構造を示す
説明図。

【図２９】本発明による統合ノード／スケジューラの一
般構造を示す説明図。

【符号の説明】

５０、６４ スロット ５２、６３．１、６３．２ 多重スロット ５３ 非同期見出し ５５ 同期スロット ５６ 信号送出コマンド ６０ スケジューラ ６１ ソース・ステーション ６２ 目的ステーション ７０ スケジューラ ７１、７２、７３ 弾性バッファ ７５ リング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｌ 12/64 Ｈ０４Ｌ 11/00 ３３０ 9466−5Ｋ 11/20 Ａ (72)発明者 ツールフルー、エルウィン、アレクサンダ ー スイス国フェルトマイレン、ヘーレンシュ トラーセ、24

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定サイズのスロット及び回線交換（Ｃ
   Ｓ）伝送のための所定のフレーミング期間を持つステー
   ション及び非同期、同期、及び回線交換スロット並びに
   信号送出トラヒックを運ぶ相互接続媒体から成るネット
   ワーク内において使用される異なる同期及び／あるいは
   遅延要件（マルチメディア通信）を持つ異なるクラスの
   トラヒックのためのデータ伝送方法において、 −非同期トラヒック（遅延に対して敏感でないデータ・
   トラヒック）に対して、前記非同期スロットを開始／終
   端区切り文字ペアの間に埋込み、前記非同期トラヒック
   を特性化及び制御し、アドレスを示し、また必要であれ
   ば第１の挿入バッファ手段を使用して、前記ステーショ
   ン内の前記非同期スロットを遅延及び／あるいはバイパ
   スするステップと、 −同期トラヒック（遅延に対して敏感なデータ・トラヒ
   ック）に対して、前記同期スロットを開始／終端区切り
   文字ペア間に埋込み、前記同期トラヒックを特性化及び
   制御し、アドレスを示し、また必要であれば第２の挿入
   バッファ手段を使用して、前記ステーション内の前記同
   期スロットを遅延及び／あるいはバイパスするステップ
   と、 −需要に応じて挿入される信号送出トラヒックに対し
   て、信号送出スロットを開始／終端区切り文字ペア間に
   埋込み、信号送出のタイプを特性化及び制御し、アドレ
   スを示し、また必要であれば第３の挿入バッファ手段を
   使用して、これを遅延あるいはバイパスするステップ
   と、及び−回線交換トラヒックに対して、個々のチャネ
   ル・サイズを持つ回線交換スロットを開始／終端区切り
   文字ペア間に前記回線交換スロットが個々のフレーミン
   グ期間の自由に割り当て可能な位置に置かれるように埋
   込み、前記回線交換トラヒックを特性化及び制御し、チ
   ャネル識別子を入れ、前記第１、第２、第３の挿入バッ
   ファ手段をバイパスするステップを含み、 これによって前記回線交換トラヒックが少なくとも１フ
   レーミング期間だけ固定された前記自由に割り当てられ
   た位置内を伝送され、また他のクラスのトラヒックによ
   って充満され、また異なるクラスのトラヒックが与えら
   れた階層に従って遅延あるいはバイパスされ、またトラ
   ヒックの伝送が前記異なるクラスのトラヒックの間の動
   的割り当てによって現トラヒック需要に適応されること
   を特徴とするデータ伝送方法。
2. 【請求項２】新たな回線交換スロットがスケジューラに
   よって接続のセット・アップ時に生成され、前記媒体上
   の現在の回線交換トラヒックの状態に応じて非同期ある
   いは同期スロットを遅延及び／あるいは除去すること及
   び既に存在している回線交換スロットを遅延することに
   よりこれをある位置に割り当てることによって媒体内に
   こうして生成されたスロットを挿入するステップが含ま
   れることを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送方
   法。
3. 【請求項３】スケジューラ内で伝送を待つ回線交換スロ
   ットが、非同期及び同期スロットを遅延及び／あるいは
   除去することによって再度前記媒体内に挿入されるステ
   ップが含まれることを特徴とする請求項１あるいは２に
   記載のデータ伝送方法。
4. 【請求項４】既に存在する回線交換スロットが非同期及
   び同期スロットを挿入することによって前記媒体から除
   去されるステップが含まれることを特徴とする請求項１
   ないし３のいずれかに記載のデータ伝送方法。
5. 【請求項５】前記ネットワークが回線交換伝送に対して
   Ｎ×１２５μｓ（Ｎは０よりも大きな整数）のフレーミ
   ング期間に従う待ち時間を持ち、回線交換スロットの挿
   入が、一定のリング待ち時間を持つように、相補的な非
   同期及び同期スロットの除去によって補償されるステッ
   プが含まれることを特徴とする請求項１ないし４のいず
   れかに記載のデータ伝送方法。
6. 【請求項６】前記ネットワークがリング・トポロジーを
   持つＬＡＮ（ローカル・エリアネットワーク）であるこ
   とを特徴とする請求項１の方法。
7. 【請求項７】前記ネットワークがバス・トポロジーを持
   つＬＡＮであることを特徴とする請求項１に記載のデー
   タ伝送方法。
8. 【請求項８】前記所定のフレーミング期間が約８ｋＨｚ
   のサンプル速度に従う約１２５μｓの長さを持つことを
   特徴とする請求項１に記載のデータ伝送方法。
9. 【請求項９】複数のスロット（５０；６４）がソース・
   ステーション（６１）の所で多重スロット（５２；６
   ３．１、６３．２）に変換され、同一あるいは別のステ
   ーション（６２）において再度前記スロット（６４）に
   分割されるステップが含まれることを特徴とする請求項
   １に記載のデータ伝送方法。
10. 【請求項１０】前記各多重スロット（５２）が開始／終
    端区切り文字ペアの間に埋め込まれ、該多重スロット内
    の各前のスロット（５０）の前に非同期見出し（５３）
    が置かれることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 【請求項１１】前記非同期トラヒックが前記階層内で最
    も低いレベルを持ち、同期及び回線交換トラヒックがこ
    れに続き、前記回線交換トラヒックが非同期及び同期ト
    ラヒックをバイパスすることができ、前記同期トラヒッ
    クが前記非同期トラヒックをバイパスできることを特徴
    とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のデータ伝
    送方法。
12. 【請求項１２】前記開始区切り文字が少なくとも一つの
    開始区切り文字制御コード語（ＳＤＥＬ；１６０）、ス
    ロット・タイプ標識（１７０）、ビジー／フリー標識
    （１７３）、及び優先度標識（１７１）から成る開始区
    切り文字原子データ・ユニット（ＡＤＵ；１６５）であ
    ることを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送方法。
13. 【請求項１３】前紀終端区切り文字標識が少なくとも一
    つの終端区切り文字制御コード語（ＥＤＥＬ；１６
    １）、スロット・タイプ標識（１７０）、及び優先度標
    識（１７１）から成る終端区切り文字原子データ・ユニ
    ット（ＡＤＵ；１６６）であることを特徴とする請求項
    １に記載のデータ伝送方法。
14. 【請求項１４】固定サイズのスロット及び所定のフレー
    ミング期間、より具体的には、回線交換（ＣＳ）伝送に
    対して１２５μｓ期間を持つステーション（例えば、Ｐ
    Ｃ、ホスト、電話、テレフックス、．．）及び相互接続
    媒体から構成される異なる同期及び／あるいは遅延要件
    を持つ異なるクラスのトラヒックを伝送するためのネッ
    トワーク（マルチメディア通信ネットワーク）におい
    て、前記ステーションの一つがスケジューラとして機能
    し、全てのステーションが： −このステーションが受信人であるか否かを認識するた
    め、続くスロットがどのクラスのトラヒックに属するか
    を認識するため、及び続くスロットが多重スロットに統
    合されるべきか否かを認識するための復号器手段、 −前記復号器手段に接続され、前記復号器手段がこのス
    テーションが受取人であると認識したとき、前記相互接
    続媒体から有効負荷を除去するための有効負荷受信機手
    段（８９）、 −前記復号器手段に接続された入力と、多重スロットを
    単一スロット（基本スロット）に再生するための出力を
    有する基本スロット再生手段（９５）、 −前記出力に接続された、回線交換トラヒックのための
    バイパス手段、 −前記出力に接続された、非同期トラヒックのための遅
    延手段（９２）、 −前記出力に接続された、同期トラヒックのための遅延
    手段（９１）、 −実際に送信されるデータや情報である有効負荷を送信
    するための有効負荷送信器、相互接練媒体に接続され、
    前記バイパス手段、遅延手段、有効負荷送信器手段、バ
    イパスされた回線交換、非同期、同期、及び有効負荷ト
    ラヒックを前記相互接続媒体内に統合するための多重化
    手段（９３）、 −前記バイパス手段、遅延手段、有効負荷送信機手段、
    多重化手段に接続され、任意の階層に対して伝送及びバ
    イパス遅延を制御するための制御手段を含み、前記スケ
    ジューラ（１００）として動作するステーションがさら
    に： −回線交換のためにバイパス手段に挿入された、回線交
    換トラヒックのための遅延手段（１０１）、及び−前記
    多重化手段に接続され、新たなスロットの生成のための
    スロット／ＡＤＵ（原子データ・ユニット）発生器手段
    （１０５）を含むことを特徴とするネットワーク。
15. 【請求項１５】複数のステーションが前記スケジューラ
    の追加の部分を構成し、これらステーションの一つがス
    ケジューラとして動作することを特徴とする請求項１４
    に記載のネットワーク。
16. 【請求項１６】固定サイズのスロット及び所定のフレー
    ミング期間、より具体的には、回線交換（ＣＳ）伝送に
    対して１２５μｓ期間を持つステーション（例えば、Ｐ
    Ｃ、ホスト、電話、テレフックス、．．）及び相互接続
    媒体から構成される異なる同期及び／あるいは遅延要件
    を持つ異なるクラスのトラヒックを伝送するためのネッ
    トワーク（マルチメディア通信ネットワーク）におい
    て、前記ステーションの一つがスケジューラとして機能
    し、全てのステーションが： −このステーションが受信人であるか否かを認識するた
    め、続くスロットがどのクラスのトラヒックに属するか
    を認識するため、及び続くスロットが多重スロットに統
    合されるべきか否かを認識するための復号器手段、 −前記復号器手段がこのステーションが受取人であると
    認識したとき、前記相互接続媒体から有効負荷を除去す
    るための有効負荷受信機手段（８９）、 −多重スロットを単一スロット（基本スロット）に再生
    するための基本スロット再生手段（９５）、 −回線交換トラヒックのためのバイパス手段、 −非同期トラヒックのための遅延手段（９２）、 −同期トラヒックのための遅延手段（９１）、 −実際に送信されるデータや情報である有効負荷を送信
    するための有効負荷送信機手段、 −バイパスされた回線交換、非同期、同期、及び有効負
    荷トラヒックを前記相互接続媒体内に統合するための多
    重化手段（９３）、および−任意の階層に対して伝送及
    びバイパス遅延を制御するための制御手段を含むことを
    特徴とするネットワーク。