KR100374441B1

KR100374441B1 - 스테이션과특히이서네트네트워크용통신채널들간의릴레이유닛

Info

Publication number: KR100374441B1
Application number: KR1019970703233A
Authority: KR
Inventors: 로랑 롸이에; 필립 로제
Original assignee: 다소 엘렉뜨로니끄
Priority date: 1994-11-15
Filing date: 1995-11-14
Publication date: 2003-05-09
Also published as: EP0713312A1; FR2726954A1; JPH10512107A; WO1996015610A1; AU701513B2; AU4180196A; KR970707664A; FR2726954B1

Abstract

스테이션과 이서네트 타입의 방송 네트워크의 통신 채널간의 연결에 있어서, 스테이션으로의 연결부(IDN2), 채널로의 연결부(IDN1) 및 통신 채널의 최대 로드부근까지 어떤 수신을 허용할 만한 크기를 갖는 스테이션 존(FIFO_e)과 채널 존(FIFO_r)을 구비한 이중 포트 메모리(FIFO)를 구비하는 릴레이 유닛이 삽입된다. 상기 존들은 선입/선출 모드로 독립적으로 액세스가능하다. 처리수단들(UC1, UC2; MI)은 각각 채널측의 결정자인 모드와 스테이션측의 표준인 모드에 따라 유닛/채널 교환들 및 유닛/스테이션 교환들을 분리하여 처리하기 위해, 특히 충돌들의 분해를 위해 메모리의 두개의 존들을 이용한다.

Description

스테이션과 특히 이서네트 네트워크용 통신 채널들간의 릴레이 유닛

네트워크는 통신 매체 또는 브렌치들이 갖춰진 통신 채널을 포함한다. 원칙적으로, 각 브렌치에는 하나의 스테이션이 연관되어 있다. 후자는 네트워크로 메시지들을 보낼 수 있어야 하고, 또한 네트워크에 의해 메시지들을 수신할 수 있어야 한다. 스테이션은 표준이든 그렇지 않든 간에 어떤 정보 기술 시스템에 의해 구성될 수 있다.

브렌치는 채널측의 트랜시버 및 스테이션측의 "커플러"를 구비한다. 표준화된 커플러/트랜시버 교환들은 방출 신호(TX), 수신 신호(RX) 그리고 또한 충돌 신호(COL)를 포함한 상태 신호들이 부가된 양방향 데이타 신호들을 구비한다. 충돌의 이 개념은 이서네트 타입의 네트워크들에 한하며, 여기서 방출은 평상시는 자유롭다. 이것은 두개의 스테이션들이 동시에 방출하려고 시도한다는 사실에 대응한다(단순한 의미에서). 마지막으로, 커플러는 통상적으로 전원을 트랜시버에 제공한다.

수많은 응용들이 표준에 따라 발전되어 왔다. 또한 채널과 직접 인터페이스하는 스테이션에서 물리적으로 커플러 및/또는 트랜시버를 통합하도록 제안되었다. 스테이션들을 서로 상호접속하는 가능성은 원칙적으로 여전히 제공된다. 그것은 커플러/트랜시버 링크가 표준화되어 있기 때문이다.

그러나 다음과 같은 경우들에 문제들이 생긴다:

- 표준은 이후에 설명되는 "BEB"라 불리우는 충돌 분해 처리를 대비한다. 이 처리는 충돌의 분해에 걸리게 될 시간에 대해 어떤 제한을 설정하지 않으며, 어떤 응용들에 대해서는 매우 곤란하게 한다. 사실 이러한 프로토콜에 대한 개선들은 충돌의 분해를 위한 시간이 여전히 미리 고정된 최대 시간 미만일 수 있다는 점에서 "결정자(determinist)"를 제공할 수 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 이것은 기본 표준에 순응하는 표준 커플러들과 호환가능하지 않다.

- 통신 채널을 이중으로 함으로써, 여분의 로컬 네트워크를 제공하는데 유용할 수 있다. 그러나, 현재의 실무 상태에서, 이것은 트랜시버들 및 커플러들을 통합한 장비 전체를 이중으로 할 필요를 야기시키며, 사용자 스테이션에 이러한 여분(redundancy)을 관리하는 부담을 준다. 이것은 또한 기본 표준에 따라 설치된 현 시스템들과 호환가능하지 않다.

보다 일반적으로, 표준에 대하여 응용되는 어떤 변경은 해당 변경에 특히 적합한 새로운 장비를 개발하는 것을 불가피하게 만들 가능성이 있고, 이와 동시에 대량의 기존 장비를 진부화하게 할 가능성이 있다.

본 발명은 방송 통신 네트워크들, 특히 "이서네트(ETHERNET)" 타입의 네트워크들에 관한 것이다. 후자의 일반적인 구조는 표준 IEEE 802.3 또는 동등한 ISO 8802-3에 의해 정의되어 있다.

도 1은 이서네트 타입의 종래의 동축 케이블 네트워크의 실시예의 전체적인 플로우챠트이다.

도 2는 본 발명에 따른 장치가 어떻게 네트워크에 삽입되는가를 나타내는 도면이다.

도 3은 도 2와 유사하지만 여분이 동축 케이블의 레벨에서 이용되는 경우의 도면이다.

도 4는 공지된 타입의 커플러 디바이스의 전체적인 플로우챠트이다.

도 5는 본 발명에 따른 장치의 전체적인 플로우챠트이다.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 장치를 동작시키는 메카니즘의 두개의 변형들을 예시하는 도면이다.

도 8은 본 발명에 따른 장치의 변형을 도시하는 도면이다.

도 9 및 도 10은 여분 관리의 설명을 위해 유용한 두개의 표들이다.

도 11, 도 12 및 도 13은 여분의 처리동안 본 발명에 따른 장치를 동작시키는 방출 메카니즘, 수신 메카니즘 및 확산 메카니즘을 각각 도시하는 도면들이다.

본 발명은 전술한 문제점에 대한 해결책을 제공한다.

본 발명의 목적중 하나는 사용자 스테이션에 동일한 인터페이스를 정확하게 제공함으로써 사용중인 통신 매체의 타입 및 그 작업 모드에 상관없이 동작할 수 있는 장치를 제공하는 것이다. 환언하면, 스테이션은 본 발명에서 제시된 네트워크와 커플러의 표준 정의에 합치하는 알려진 네트워크들간의 어떠한 차이에도 부닥치지 않을 것이다.

본 발명의 다른 목적은 스테이션에 대해 "투과적인(transparent)" 방식으로 통신 채널의 통과대역의 최적 이용을 허용하는 것이다.

본 발명은 부가적으로 통신 매체가 여분 모드로 기능하기 위해서 분할되든지 되지 않든지에 상관없이 이들 목적을 성취하려고 한다. 본 발명은 또한 통신 프로토콜의 "결정자" 타입과 호환가능한 방식으로 이것을 수행하려고 한다.

본 발명의 다른 목적은 요구가 지나친 환경 또는 어려운 환경에서도 안전성 높게 실시간으로 동작할 수 있는 통신 네트워크들을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 또한 스테이션들에 대해 "투과적인" 방식으로도 서비스 메시지들의 순환을 허용하는 것이다.

커플러와 트랜시버 사이에서 교환된 데이타 및 상태 신호들의 감시를 제공하기 위해서, 커플러와 트랜시버 사이에 처리수단을 제공하는 것으로 알려진다. 이들 처리수단은 원칙적으로 커플러와 트랜시버 사이에 배치된다.

본 발명에 따르면, 이들 처리수단은 스테이션과 채널 사이에 배치된 릴레이 유닛에 설치된다. 릴레이 유닛은 선입/선출 모드로 동작되는 메모리를 포함한다. 처리수단은 적어도 부분적으로 다른 두개의 모드들(여기서 용어 "모드"는 네트워크특히 채널의 물리적 특징 및 사용중인 프로토콜 또는 처리에 관한 것이다)에 따라 릴레이/채널 교환들 및 릴레이/스테이션 교환들을 분리하여 관리하기 위해서 메모리를 이용하도록 배치된다.

바람직하게, 이러한 관리는 메모리의 충전에 관한 조건에 응답하여 이루어진다.

일 실시예에서, 릴레이 유닛은,

- 스테이션 부호기/복호기를 구비하는 스테이션으로의 연결부,

- 채널 부호기/복호기를 구비하고, 통신 채널의 트랜시버를 통합하기까지도 하는 통신 채널로의 연결부,

- 통신 채널의 레벨에서 채널 상태 신호들(RX, TX, COL)을 한정하기 위하여 채널의 트랜시버와 협력하는 채널측의 처리수단들(이러한 처리수단들은 스테이션 부호기/복호기에 채널 신호들을 즉시 또는 순차적으로 제공할 목적으로, 메모리에 채널 데이타를 임시로 저장함으로써 채널 상태 신호들이 수신을 표시한다는 사실에 응답한다.),

- 스테이션 상태 신호들(RX, TX, COL)이라 불리우는 다른 상태 신호들을 한정하기 위하여 스테이션의 커플러와 협력하는 스테이션측의 처리수단들(이러한 처리수단들은 채널 부호기/복호기에 방출 데이타들을 즉시 또는 순차적으로 제공할 목적으로, 상기 메모리에 방출 데이타(스테이션에서 채널로)를 임시로 저장함으로써 스테이션에 의한 방출 요구에 응답한다.)을 구비한다.

하나의 변형에 있어서, 스테이션으로의 연결부는 "릴레이/스테이션"트랜시버를 통합하고, 한편 스테이션은 커플러뿐만 아니라 트랜시버를 구비할 수 있고, 스테이션/릴레이 링크가 이들 두개의 트랜시버들 사이에 통신 채널과 유사한 수단("의사 네트워크(pseudo-network)")에 의해 제공된다.

전술한 변형과 조합될 수 있는 다른 변형에 있어서, 처리수단들은 채널측에 여분으로 된 두개의 채널들의 관리수단을 구비하고, 두개의 채널들은 비대칭의 토폴로지(예컨대, 길이의 차이) 및/또는 비대칭의 성질(예컨대, 재질의 차이)을 가질 수 있다.

본 발명의 다른 특징 및 이점들은 다음과 같은 상세한 설명 및 첨부한 도면들의 검토에 의해 명백해질 것이다.

첨부한 도면들은 본질적으로 문자로 한정되어 있다. 이들은 결국 본 설명의 일체적인 부분을 형성한다. 따라서, 이들은 본 설명을 보다 용이하게 이해시키는 역할을 할 뿐만 아니라, 필요한 경우에 본 발명의 한정에 도움이 될 수 있다.

본 발명은 특히 방송 통신 네트워크들(여기서, 메시지들은 모든 사용자들에게 물리적으로 액세스가능하여, 모든 사용자들을 위해 메시지들이 실제로 의도되는데 별 문제가 없다.) 및 "경쟁(contention)" 통신 네트워크들(여기서, 메시지의 방출은 자유롭다. 따라서, 방출 충돌의 가능성이 있다; 방출 충돌을 해결하기 위해서, 일부는 소정의 프로토콜에 따라서 메시지들의 방출을 억제하거나 자제시켜야 한다.)에 적용한다.

이 분류에 소위 CSMA/CD 네트워크들(충돌 검출 기능을 갖는 반송파 검지 다중 액세스)이 속하며, 소위 "이서네트" 네트워크들이 그 일부를 형성한다. 방송은 예컨대, 동축 링크 또는 "버스"("10base2" 또는 "10base5" 등), 트위스트 전기 페어("10baseT") 또는 광섬유("FOIRL")일 수 있는 통신 매체 또는 채널상에서 발생한다.

도 1은 버스 타입의 채널이 동축 케이블인 네트워크의 일부를 도시한다.

스테이션에서 채널로의 연결부는, 채널상에서 순환하는 신호들을 전자 처리 회로들에 의해 이용될 수 있는 종래의 포맷의 전기 신호들로 변형하거나 그 역으로 변형하는 역할을 하는 채널측(CC1)상의 트랜시버(트랜시버 또는 매체 부착 유닛을 위한 "MAU")(TR-i), 트랜시버로의 링크가 표준화(표준 ISO 8802-3 또는 IEEE 802.3의 부착 유닛 인터페이스를 위한 "AUI"로 불리우는 레벨)된 스테이션측(S-i)상의 커플러(C-i)를 구비한다. 데이타 신호들에 부가하여, 커플러(C-i) 및 트랜시버(TR-i)는 차동 페어들로 된 링크들을 통해 방출 신호(TX 또는 DO라 칭함), 수신 신호(RX 또는 DI라 칭함) 및 또한 충돌 신호(COL 또는 CO)를 포함하는 상태 신호들을 교환한다. 마지막으로, 커플러는 통상적으로 전원을 트랜시버에 제공한다(VC, VP라 칭해진 라인들을 거침). 이들 라인들과 함께 DC(Drop Cable) 링크 케이블 장치를 형성한다.

어떤 경우에 있어서, 트위스트 페어 또는 광섬유로 된 링크들과 같이, 채널상에 생산된 링크는 "포인트 투 포인트(point-to-point)" 타입이다. 포인트 투 포인트 링크들 및 어떤 버스 타입 채널들에 대해, 통신 매체를 위한 증폭기 또는 리피터(양방향성)로서 동작하는 TR-R(도 1)등과 같은 트랜시버들이 또한 제공된다.

메시지들의 구조는 포맷 규칙들을 준수하므로, "메시지"와 같은 의미로서 용어 "프레임"의 빈번한 사용이 있다.

이서네트 네트워크에서, 통신 채널은 소정 순간 및 소정 시점에 다음 세가지 상태들중 한 상태에 있다.

- 무 방출, 무 반송파 및 무 충돌을 갖는 빈 채널(V);

- 하나의 방출, 반송파 및 무 충돌을 갖는 채널상의 메시지(M); 및

- 하나 이상의 방출을 갖는 충돌(C).

충돌의 경우에, 채널의 상태는 네트워크를 설계할 때에 이루어진 다른 선택사항들에 의존한다.

네트워크의 제1 타입(동축 링크)에 있어서, 채널의 상태는 예컨대, 발생한 방출들의 수에 따라 증가하는 연속 전압의 존재에 의해 방출의 존재를 반영한다. 방출하기를 원하는 스테이션은 방출이 이미 발생하고 있다는 사실을 즉시 검출할 수 있다. 따라서, 충돌을 검출하면, 예컨대, 채널상에 "잼(jam)"을 방출함으로써 그 사실을 보강시킬 것이다. 이러한 보강은 모든 스테이션들이 충돌을 검출할 수 있을 정도로 길게 지속한다.

다른 네트워크들(트위스트 페어, 광섬유)에서, 링크들이 포인트 투 포인트인 경우에, 방출 및 수신은 방출 스테이션들이 위치된 채널의 섹션들에서만 공존한다; 다른 섹션들에서는 수신만이 있다. 이들 신호들은 간섭없이 채널상에서 자유롭게 확산되도록 허용된다. 그 결과는 종래에는 방출을 시작함으로써 충돌에 관여하였던 스테이션들만이 충돌의 존재를 인식한다는 것이다.

일반적으로, 다른 스테이션들이 충돌을 인식하게 하는 서로 다른 수단은 채널의 성질 및 네트워크의 설계 선택사항들에 의존하여 고려될 수 있다:

- 예컨대, 최소 프레임의 길이가 적어도 임계 지속시간(표준에 따라 51.2 mu s)과 동일하다면, 이 임계 지속시간 미만의 길이를 갖는 프레임의 수신은 충돌의 존재를 표시한다(이것은 충돌을 검출하는 가장 최근의 방법이다).

- 복호 불가능한 정보의 수신은 원칙적으로 충돌의 공교롭게 뒤늦은 표시이다(이 표시는 트랜시버의 레벨로 처리될 수 없다).

- 역으로, 충돌은 특히 스테이션 그 자체들에 의해 방출이 없을 시에 체계적인 서비스 방출들이 해당 채널에서 실행되는("스테이션 데이타 이외의" 정보) 경우에, 채널상의 연장된 사일런스(silence)의 존재에 의해 한정될 수 있다.

MPT는 전체 네트워크(한 단말에서 다른 단말까지)를 통과하는데 프레임에 의해 걸리는 최대 시간이라고 하자.

시간 간격들은 다음과 같은 용어로 정의된다.

- "인터-프레임 간격" 또는 IFS

- 적어도 MPT 시간의 두배와 동일한 "슬롯 시간" 또는 SLT

인터-프레임 간격(IFS)은 방출/수신 이중으로 링크된다. 스테이션이 프레임을 방출하고자 할 경우에, 스테이션은 우선 채널에 리스닝(listening)한다; 만일 사용중이면, 스테이션은 계속 리스닝한다; 채널이 자유롭게 될 경우에, 스테이션은 여전히 인터-프레임 간격(IFS)과 동일한 시간을 기다려야 한다(트랜시버의 레벨로 수신에서 방출로 넘어가기 위한 시간을 고려하기 위해서).

그 방출동안에 스테이션은 히어링하는 것을 방출하고 있는 것과 비교하기 위해서 계속 리스닝할 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 따라서, 스테이션이 충돌을 검출하기 위해 방출하고 있는 것이 가능하다.

슬롯 시간(SLT)은 충돌들을 위한 임계 시간 간격이다. 네트워크의 한 시점에서, 적어도 MPT 시간과 동일한 사일런스는 하나도 방출하고 있지 않다는 것을 의미한다. 그러나 스테이션(A)이 네트워크의 한 단말에서 방출하고 있고, 다른 단말에 위치된 스테이션(B)이 A의 방출을 검출할 수 있기 직전에 방출하기 시작할 경우에 가장 바람직하지 못한 충돌이 발생한다(따라서 B는 A에 대하여 거의 MPT만큼 오프셋된다); A의 방출을 검출하는 순간에(MPT 래그), 스테이션(B)은 충돌을 인식하게 된다(그리고 네트워크의 구조가 허용한다면, 전술한 "잼"을 즉시 방출한다). 그러나 2 x MPT와 동일한 시간이 A가 B의 방출(잼의 여부와 상관없이)을 검출하고 또한 충돌을 검출하기 전에 지날 것이다.

기본 이서네트 표준은 BEB(Binary Exponential Back-off)라 불리우는 표준 절차에 의해 충돌의 분해를 대비한다. 충돌이 발생하였을 경우에, 모든 스테이션들은 방출할 능력을 보유하지만, 언제든지 그렇지는 않다. 어떤 충돌 상황(처음 그리고 다음)에서, 방출함으로써 발생한 충돌에 참여하였던 각 스테이션은 범위 [0, 2^k-1](여기서, k는 10 내지 고려하의 스테이션에 의해 파악되어졌던 연속 충돌들의 수(i) 사이의 최소값이다)에서 이진수(BN)만큼 끌어내어 질 것이다. 스테이션은 단지 마지막 충돌이 파악된 후에, BN과 슬롯 시간(SLT)의 곱과 동일한 시간의 끝에서 방출할 권리를 가진다. 여기에 연속 충돌들의 최대 허용수(표준에 따르면 16)가 추가된다.

그 결과는 방출을 기다리는 최대 시간을 보증하는 것이 불가능하며, 어떤 응용들, 가장 특히 "실시간" 네트워크들에서 문제점을 일으킨다는 것이다. 사실상, 이러한 네트워크는 보증된 최대 대기 시간없이 기능할 수 없다는 것으로 추측된다.용어 "결정자"는 보증된 최대 대기 시간을 제공하는 충돌 분해( 및 확대 해석하면, 네트워크)의 방법을 위해 사용된다. 제시된 해결책들은 충돌의 경우에는 BEB 절차로부터 편이되고, 나머지를 위한 종래의 CSMA/CD 방법을 유지한다.

이들 해결책들중 하나는 다수의 그 자체를 각 스테이션으로 할당하는 것에 있다. 충돌 이후에(충돌 상태의 끝), 우선 인터 프레임 간격(IFS)을 대기한다; 그후에 스테이션들은 다음 규칙에 따라, 카운팅하여 특정 시간이 지난 매 시간마다 증분시킬 것이다.

- 스테이션은 그 카운트가 그 수와 동일할 경우에 방출할 권리를 가진다.

- 특성 시간은 어느 스테이션도 방출하지 않는다면 SLT이고, 또는 어느 스테이션이 방출한다면 방출된 프레임의 지속시간 + IFS이다.

SN이 스테이션들의 수이고, TRMAX가 방출 프레임의 최대 지속시간이면, 충돌의 분해를 위한 최대 시간은 다음의 합이다;

- 처음 충돌의 제한된 최대 지속시간, 및

- 스테이션 모두가 방출하기 원하고 모두가 동작중에 있는 경우에, 곱 SN * (TRMAX + IFS)(동작중에 있는 스테이션들의 수 및 그들 수의 정의를 포함한 서비스 정보를 네트워크에서 방송할 수 있다)

어떤 경우들에서는, 특히 실시간 타입의 경우들에, 이러한 "결정자" 해결책을 적용하고, 그리고/또는 거기에 여분, 다시 말하면 이중(또는 그 이상)의 통신 채널을 제공하는데 관심이 있다.

그러나, 기존 또는 이미 설계된 네트워크들은 "커플러"라 불리우고, 물리 링크를 채널에 제공하는 트랜시버와의 대화를 위해 표준화된 표준 인터페이스에 근거한다.

종래에, 기존 또는 이미 설계된 네트워크들에 대한 전술한 개선책들의 응용은 커플러들의 완전한 개조를 가정한다. 마찬가지로, 미래의 네트워크들에 대해, 설계된 네트워크들의 일반적인 적용성에 악영향을 미치는 표준화된 커플러들을 벗어나는 것이 필수적이다.

본 출원인은 이러한 문제점을 해소하는 방법을 발견하였다.

본 발명의 기본 사상중 하나(도 2)는 커플러(C-i)와 트랜시버(TR-i) 사이에, 메모리를 구비한 릴레이 디바이스(ID-i)를 제공하는데 있다. 채널 상태 신호들(RX1, TX1 및 COL1)과 스테이션 상태 신호들(RX2, TX2 및 COL2) 사이를 구별하게 된다. 채널이 여분을 위해 이중으로 된다면(도 3), 채널 상태 신호들은 다음과 같이 두개의 세트들이다:

- 채널(CC1)을 위한 RX11, TX11 및 COL11, 및

- 채널(CC2)을 위한 RX12, TX12 및 COL12.

이것은 메모리에 채널 데이타 및/또는 스테이션 데이타의 임시 저장에 의해 가능하게 한다.

이러한 디바이스가 다음 동작을 가능하게 한다는 것이 바로 관찰될 것이다:

- 한편으로, 데이타가 채널로부터 수신되고 있는 동안에(수신은 우선순위를 가짐) 스테이션에 대한 방출을 시뮬레이팅하는 것을 가능하게 한다; 그후 그 자신의 것을 방출하고 있는 동안에 수신된 데이타를 전송할 것이다.

- 다른 한편으로, 결정자 충돌 분해 모드에 따라 채널을 실제로 이용하고 있는 동안에 종래의 BEB 충돌 분해 모드로 동작하는 스테이션과 함께 동작하는 것을 가능하게 한다.

- 더욱이, 채널의 여분의 경우에, 스테이션에 대해 "투명적인" 방식으로 여분을 관리하는 것을 가능하게 한다.

도 2 및 도 3의 관심있는 변형은 유닛(ID-i)내에서 실제로 트랜시버(TR-i) 또는 트랜시버들(TR1-i 및 TR2-i)을 통합하는데 있다. 소망하는 목적에 불리하게 영향을 미치지 않고, 트랜시버들을 위해 블럭(ID-i)의 나머지 부분과 보다 낫게 통합되는 회로들을 사용하는 것이 가능하게 되고, 결국 그 전기 소모를 감소시키는 것이 가능하게 된다. 바람직하게, 특히 이러한 통합이 프레임워크(framework)(IDT)로 도시된 도 3의 경우에, 어셈블리는 커플러(ID-i)로부터 이송된다.

도 4는 특히 실시간의 산업상의 응용의 경우에, 커플러(C-i)의 공지된 구조의 실시예를 도시한다.

도 4에서, 구성요소들(TR-(i-1), TR-i 및 TR-R)은 이전 도면들에서와 같이 동축 케이블(CC1)상에 실어지는 것으로 인식될 것이다.

종래의 기술에 따르면, 트랜시버(TR-i)에 커플러(C-i)의 출력이 직접 연결되며, 이 경우에 커플러는 맨체스터 DO9 부호기/복호기에 의해 정의되며, 이는 인텔 코포레이션에 의해 시판되는 회로 82C501에 바탕을 둘 수 있다.

도 4의 상위 부분에서, 응용 버스(AB9)는 프로토콜 TCP/IP(IP는 "인터네트 프로토콜"을, TCP는 "전송 제어 프로토콜"을 나타냄)에 따라 동작하도록 정의된다.본 기술의 당업자는 프로토콜 IP가 네트워크에 의해 제공되는 모든 서비스들을 특정한 팩 포맷을 가진 "데이타그램(datagram)"이라 불리우는 서비스로 변환하는 것을 가능하게 한다는 것을 안다. 프로토콜 TCP는 데이타 흐름의 감시뿐만 아니라 수신 모드 및 방출 모드에서 데이타의 임시적인 보호를 제공하고, 동일한 커플러를 사용하기 위해 동일한 호스트 머신의 복수의 처리를 허용하는 선택적 멀티플렉싱을 제공한다.

응용 버스(AB9) 하부에 연결 버스(LB9)가 있고, 이들 버스들 사이에 마이크로프로세서 제어 유닛(MP9)에 의해 관리될 수 있는 교환 메모리(ME9)가 있다.

버스(LB9)상에 순환하는 신호들은 MAC("매체 액세스 제어(Medium Access Control)") 반층이라 불리우는 것을 형성하는 블럭(RE9)에 의해 직접 사용가능한 포맷으로 된다.

이 블럭(RE9)은 집적 회로 82590(또는 직접 액세스 메모리 또는 DMA이 없다는 것만 82590과 다른 82592-이들 회로들은 인텔 코포레이션에 의해 시판됨)에 바탕을 둘 수 있다. 이러한 회로는 CRC 타입("순환 여분 검사")의 에러 체크뿐만 아니라, 콘트롤러 CSMA/CD, 전술한 BEB 프로토콜에 따른 충돌 분해, 시리얼리스테이션/디시리얼리스테이션(통로 직렬/병렬), 인캡슐레이션/디스인캡슐레이션의 기능들을 제공한다. 인캡슐레이션의 개념은 실제의 메시지들이 네트워크상에서 그들 전송에 유용한 정보를 감시함에 있어서 프레임화된다는 것을 의미한다.

예컨대, 이러한 관계에서, 본 발명에 따른 릴레이 유닛 디바이스(ID-i)(도 5)는 커플러(C-i)와 트랜시버(TR-i) 사이에 삽입될 것이며, 이들 두개의 구성요소들이 종래의 기술에서와 같이 각각의 부호기/복호기들(미도시)에 의해 직접 연결되는 것을 대신할 것이라는 것이다.

도 5는 여분의 경우에, 두개의 통신 채널들이 제공되는(도 3 참조) 본 발명에 따른 릴레이 유닛(ID-i)의 전체적인 플로우챠트이다. 여기서, 유닛(ID-i)(이하, ID로 약칭됨)은 채널측과 스테이션측에서 각각 부호/복호 유닛들(IDN1 및 IDN2)로 분류될 수 있고, 그 둘사이에 상부에서 하부까지, 데이타 관리 유닛(IDD) 및 채널 제어 유닛(IDC)을 갖는다.

결과적으로(도 5, 하위 부분), 디바이스(ID)의 유닛(IDN1)은 두개의 부호기/복호기들(DO11 및 DO12)을 포함하며, 각각 도 3에서의 트랜시버들(TR1-i 및 TR2-i)의 부호기/복호기들에 연결되도록 의도된다. 마찬가지로(도 5, 상위 부분), 디바이스(ID-i)의 유닛(IDN2)은 부호기/복호기(DO2)를 포함한다. 일 실시예에서, 이들은 맨체스터라 불리우는 코드를 이용한 부호기/복호기들이며, 부호기/복호기들은 집적 회로 82C501과 유사할 수 있다.

이제 도 5의 나머지 부분 즉, 상부에서 하부까지의 부분에 대해 설명될 것이다. 유닛(IDN2) 다음에, 부호기/복호기(DO2)의 직렬 입력들/출력들은 유닛(IDD)에 인가된다. 유닛(IDD)은 양방향 직렬/병렬 인터페이스(ISP2)(상부에서 직렬측, 하부에서 병렬측)로 시작한다. 이때, 유닛(IDD)은 여기서는 두개의 메모리 블럭들, 즉 하나는 즉, 스테이션으로부터 채널로의 방출을 위한 버퍼 메모리로서 역할하는 FIFO_e, 다른 하나는 즉, 채널로부터 스테이션으로의 수신을 위한 버퍼 메모리로서 역할하는 FIFO_r인 두개의 메모리 블럭들을 갖는 메모리를 구비한다. 변형으로서,두개의 존들로 분할된 단일 메모리가 제공될 수 있다. 하부에서, 메모리들(FIFO_e 및 FIFO_r)은 ISPI(상부에서 병렬측, 하부에서 직렬측)로 표시된 다른 양방향 직렬/병렬 인터페이스에 연결된다.

마이크로프로그램된 감시 유닛(UC1)은 메모리들(FIFO_e 및 FIFO_r), 특히 그들 어드레싱을 관리한다. 또한 이들 메모리들이 교환하는 데이타 자체들을 액세스할 수 있다(데이타 경로들은 도면에서 두꺼운 라인들로 도시되어 있다).

스테이션측의 처리는 데이타 이동들이 방출 버퍼 메모리(FIFO_e)와 수신 버퍼 메모리(FIFO_r) 그리고 또한 두개의 양방향 직렬/병렬 인터페이스들(ISP1 및 ISP2)에 의해 실행되도록 동작시키는 상위 레벨 제어 유닛(UC2) 및 또한 감시 제어 유닛(UC1)의 제어하에 수행된다.

유닛(IDD)과 유닛(IDN1)간의 교환은 상부에서 하부까지 다음의 요소를 구비하는 채널측 교환 유닛(IDC)을 통해 제공된다:

- 유닛(IDN1)의 두개의 부호기/복호기들(DO11 및 DO12)에 각각 연결된 두개의 충돌 검출 모듈들(MDC11 및 MDC12), 및

- 두개의 모듈들(MDC11 및 MDC12)을 유닛(IDD)의 직렬/병렬 인터페이스(ISP1)에 연결할 수 있는 양방향 내부 멀티플렉서(MI1).

변형으로서, 직렬/병렬 인터페이스(ISP1)는 이중으로 되었다는 것을 가정하면, 멀티플렉서(MI)의 다른 측으로 이동될 수 있다. 더욱이, 단일 통신 채널이 사용될 경우에, 구성요소들(MDC12 및 DO12)은 사용되지 않거나 생략된다.

블럭(MI1)의 기능들(양방향성 멀티플렉싱)은 두개의 채널들로부터 나온 신호들의 단일 그룹의 신호들로의 변형을 실행하는 것이며, 또한 전술된 실시예에서 이후에 설명될 여분을 관리하는데 관여한다.

이제 충돌들의 분해를 설명하게 될 것이다.

이것은 기능적으로 다음과 같이 정의될 수 있다.

- 어셈블리(IDN2 + IDD)(상세하게, UC1, UC2, ISP2, DO2, FIFO 및 ISP1)는 전반적으로 도 4에서의 집적 회로 82590과 동일한 기능들을 수행하지만, 회로(MI1)가 스테이션 데이타를 금지할 경우를 제외하고는(채널로부터의 메시지들의 수신은 원치적으로 절대 우선순위를 갖는다) 집적 회로 82590의 프로토콜 BEB가 억제되어 유닛(ID)내에서 스테이션 데이타의 회로(MI1)로의 즉각적인 재방출을 허용한다. FIFO 메모리들의 레벨에서, 유닛(UC1)은 메모리(FIFO_r)로의 수신에 조력하면서, 메모리(FIFO_e)로부터의 방출을 금지할 것이다.

- 차례로, 어셈블리(IDC + IDN1)(상세하게, MI1, MDC11, MDC12, DO11 및 DO12)는 어떤 소망하는 프로토콜에 따른, 바람직하게는 충돌들의 분해를 위한 결정자 모드에 따른 채널 또는 채널들을 관리한다.

기능적으로, 따라서 채널측 처리수단(데이타 관리)(MGC)과 스테이션측 처리수단(데이타 관리)(MGS) 사이가 구별된다. 메모리들(FIFO_e, FIFO_r), 그들의 제어 또는 감시 유닛들(UC1 및 UC2) 및 또한 직렬/병렬 인터페이스들(ISP1 및 ISP2)은 도 5에서 메모리들(FIFO_e 및 FIFO_r)의 상향 연결들 및 하향 연결들을 분리하는 끊어진 선에 의해 도시된 바와 같이, 두개로 나누어진다.

도시된 바와 같이 분리되는 대신에, 메모리 블럭들(FIFO_e 및 FIFO_r)은 선입 선출을 기본으로 하지만, 수신시에 즉, 채널 데이타에 대한 액세스의 우선순위를 갖는 방출 및 수신을 위해 선택적으로 관리되는 단일 메모리 유닛으로 조합될 수 있다. 또한 메모리 또는 메모리들이 이중 포트 타입인 장점이 있다. 즉, 판독 액세스 및 기록 액세스를 동시에 허용한다. 이러한 동시성은 물리적이거나 단순히 표면적일 수 있다. 즉, 기록 동작 및 판독 동작은 소망하는 작업 속도로 동시에 나타날 만큼 시간상 충분히 빠르게 멀티플렉싱된다.

어셈블리(MI1, MDC11(선택적으로 MDC12), DO11(선택적으로 DO12))는 단일 주문형 집적 회로(ASIC)로 조합될 수 있으며, 거기에 변형으로서 트랜시버 또는 트랜시버들(TR; TR1 및 TR2)이 추가될 것이다. 본 출원인은 이제 이러한 회로를 제작한다.

채널측 처리수단(MGC)은 일반적으로 채널로부터의 수신을 위해 메모리(FIFO_r)로의 액세스에 대한 우선순위를 가진다. 더욱이, 제어 유닛들(UC1 및 UC2)은 채널로의 방출 메모리(FIFO_e)의 내용의 전송에 걸쳐 완전한 제어를 가진다. 결과적으로, 채널측 처리수단(MGC)은 다음 사항을 제외하고, 일반적으로는 종래의 방식으로 기능할 수 있다:

- 이들 수단들이 표준 BEB 충돌 분해 검출 프로토콜을 대신하여 결정자 충돌 분해 프로토콜을 우선적으로 사용한다는 사실, 및

- 여분의 관리.

따라서, 이들 수단들이 BEB 타입의 종래의 프로토콜을 갖는 여분없는 채널을 사용한다고 가정하면, 이들 채널측 처리수단(MGC)을 생산하는 것은 본 기술의 당업자에게 접근가능한 것으로서 고려된다.

또한, 이들 수단들이 결정자 프로토콜을 갖는 여분없는 채널을 사용한다고 가정하면, 이들 동일한 채널측 처리수단(MGC)을 생산하는 것은 본 기술의 당업자에게 접근가능한 것으로서 고려되며, 여기서 결정자 프로토콜은 이미 알려져 있고, 예컨대 집적 회로 인텔 82592 및 그 균등물들 및/또는 전술한 프랑스 특허에 바탕을 두고 사용가능하다.

여분의 관리는 이후에 다루어질 것이다.

스테이션측 처리수단(MGS)은 이들이 일반적인 규칙에 따라 우선순위를 가지지 않기 때문에 본 발명에 따라 반드시 적응된다. 스테이션과 FIFO 메모리 또는 메모리들간의 교환들의 메카니즘은 다음 사항과 같아야 한다:

- 원칙적으로 채널측 수신에 기인된 우선순위를 정밀하게 고려하고, 그리고

- 동시에, 스테이션에 대해 트랜시버, 더욱 일반적으로는 표준화된 스테이션/채널 링크의 정규 동작을 시뮬레이팅함으로써 스테이션과의 교환들을 실행한다.

이제 이러한 메카니즘에 대한 두가지 실시예들을 설명하게 될 것이며, 스테이션과 메모리들(FIFO_e 및 FIFO_r)간의 교환에만 관계하는 것으로 이해하는 것이 본질적이다. 결과적으로, 예컨대, "방출"은 "스테이션으로부터 릴레이 유닛으로의 방출"을 의미한다.

도 5에서의 실시예와 관련하여 우선적으로 사용되는 메카니즘은 도 6에 도시되어 있다.

디바이스의 초기화의 단계를 구비하는 시작 단계(100)로 시작하며, 단계(102)에서, 주목된 크기 또는 변수 Nbcoll(충돌들의 수)의 제로화를 실행한다.

다음 단계(110)는 수신 메모리(FIFO_r)가 비어있는가, 즉 채널로부터 수신된 어떤 데이타도 포함하지 않는가를 판단하고, 스테이션으로의 재전송을 기다리는(선택적으로, 극히 적은 데이타) 것으로 이루어진다.

테스트(110)에 대한 응답이 "수신 대기 없음"이면, 단계(120)는 스테이션에 의한 방출의 시작이 있는가, 즉 스테이션이 프레임을 유닛(ID)으로 방출하기 시작하고 있는가(유닛(ID)을 채널인 것으로 여김: 따라서 이것은 의사 방출임)를 검출한다. 방출 요구가 없을 시에, 단계(102)의 출력으로 복귀한다. 따라서, 단계들(110 및 120)은 수신(매우 정확하게는, 채널로부터 이미 수신되어 메모리(FIFO_r)에 저장된 데이타의 메모리(FIFO_r)에서 스테이션으로의 재전송) 또는 스테이션으로부터 유닛(ID)의 메모리(FIFO_e)로의 방출의 발생을 기다리는 루프의 종류를 한정한다.

테스트(110)에 대한 응답이 채널로부터 수신된 데이타가 대기중이라는 것을 표시한 경우에, 단계(112)는 "수신"의 시작을 스테이션("이서네트 가입자")으로 발생한다. 용어 "수신"은 메모리로부터 스테이션으로 수신된 정보의 재전송에 대한 질의가 있는 동안, 스테이션이 수신 자체를 채널로부터 데이타를 수신하는 것으로 여기기 때문에, 따라서 의사 수신(pseudo-reception)으로서 사용된다. 실제로, 수신의 시작은 데이타의 관례적인 프리앰블을 전송하는데 있으며, 또한 인캡슐레이션이라 불리우지만, 유용한 데이타 자체들을 구비하지 않는다.

만일 프리앰블의 이러한 전송 동안에, 테스트(114)가 그 측에서 스테이션이 유닛(ID)으로 데이타를 방출하기 시작하였다는 것을 표시한다면, 단계(140)는 "수신"을 정지시킨다.

프리앰블만이 전송되었기 때문에, 이들 데이타는 메모리에 남아있으며, 이에 따라서 스테이션으로의 재전송시에 이후의 시도를 위해 이용가능하게 남아 있다.

테스트(114)의 레벨에서 스테이션에 의한 방출의 시도가 없을 시에, 단계(116)는 수신을 지속하며, 즉 완전한 프레임이 도 4에서의 디바이스들(ISP2 및 DO2)을 통해 메모리(FIFO_r)로부터 스테이션으로 재전송되고, 메모리 자체가 유닛(UC1)에 의해 동작되고 있는 동안 제어 유닛(UC2)에 의해 감시된다.

그 후에, 단계(102)의 출력으로 복귀하기 위해서, 시간(IFS) 동안의 관례적인 대기인 마지막 단계(190)로 진행한다.

테스트(110)에서 대기하는 수신이 없을 시에, 테스트(120)는 방출의 시작을 표시하고, 단계(122)는 방출 메모리(FIFO_e)의 충전 레벨이 "threshold_e"로 마크된 임계값 미만인가 조사한다. 그렇다면, 방출 메모리는 새로운 데이타를 허용할 수 있는 것으로 간주되고, 단계(124)는 스테이션에 의한 유닛(ID)으로의 방출, 즉 스테이션으로부터 들어오는 데이타의 메모리(FIFO_e)로의 입력을 지속한다. 동시에, 유닛들(UC1 및 UC2)은 메모리(FIFO_r)에 어떤 동작을 금지하지만, 다만 스테이션에 대한 메모리를 비우기 위해 협력한다.

그 후에, 크기 Nbcoll를 제로로 재설정하는 단계(126)가 제공될 수 있으며, 그 후에 이전과 같이 단계(190)로 다시 진행한다.

단계(122)에 대한 응답이 메모리(FIFO_e)가 이미 충분히 채워져 있다는 것이면, 원칙적으로 스테이션측에 "충돌"이 있다(이것은 채널상의 충돌이 아니라, 스테이션에 대해 시뮬레이팅된 의사 충돌이며, 단순히 유닛(ID)이 스테이션으로부터 방출되고 있는 새로운 데이타를 수신하기를 거부한다는 사실에 기인한다).

예비적으로, 테스트(130)는 보다 초기에 카운팅된 충돌들의 수가 15인가를 판단한다. 그렇다면, 16번째 충돌에 있으며, 공지된 BEB 충돌 분해 프로토콜에 대한 절대적인 예외로서, 스테이션에 대한 새로운 충돌을 표시하지 않고 단계(124)에서 메모리(FIFO_e)에 데이타를 저장하기 위해서(BEB 모드로 동작하는 채널상에 방출하고 있는 것으로 여겨지면, 다시 한번 방출할 시도를 반복하지 않는다), 충돌에도 불구하고 스테이션에 의해 방출된 데이타를 허용할 것이다.

대조적으로, 충돌들의 수가 아직 값 15에 도달하지 않았으면(즉, 발생한 충돌이 16번째가 아니라면), 단계(132)는 필요한 경우에 "잼"의 전송을 포함하여 스테이션 또는 이서네트 가입자에 대한 충돌을 시뮬레이팅할 것이다. 따라서, BEB 프로토콜에 따라서, 스테이션으로부터 들어오는 데이타를 거부한다. 그 후에, 단계(134)는 한 유닛 단위로 충돌들의 수 Nbcoll를 증분하고, 전체 루프를 재시작하기 위해서 단계(190)를 통해 이전과 같이 다시 진행한다.

이제 단계(140) 후에 발생하는 것을 설명할 수 있다.

수신의 정지, 즉 채널로부터 스테이션으로 수신된 데이타(이 단계까지 메모리(FIFO_r)에 남아있던 데이타)를 재방출하려는 시도의 인터럽트 후에, 바로 설명된 바와 같이, 다른 방출에 대해서와 동일한 조건하에서, 단계(114)에서 요구된 스테이션 방출을 실행하기 위해서, 단계(122)로 진행한다.

이 메카니즘은 중요하고, 어느 정도까지 독립적인 몇가지 특정한 특징들을 가진다:

- 단계(122)의 테스트가 메모리(FIFO_e)가 그 충전 임계값에 도달하지 않았다는 것을 판단할 경우에, 스테이션과 메모리간의 교환들을 위해, 가입자 즉, 스테이션에 대한 우선순위가 있으며, 수신에 대한 우선순위는 없다(채널측에서, 채널과 메모리간의 교환들을 위해, 채널에 대한 우선순위가 있는 것으로 상기된다).

- 대조적으로, 메모리(FIFO_e)의 충전의 레벨이 임계값을 초과하면, 예컨대, 스테이션을 대기시키기 위해서, 시뮬레이팅된 충돌이 스테이션으로 다시 전송된다. 그러나, 방출이 이미 15번째 거부되었었다면, 예외가 제공된다: 회복할 수 없게 손실되는 결핍면에서, 이러한 방출을 사용할 마지막 기회이기 때문에, 16번째에(16번째 시뮬레이팅된 충돌시에) 그 허용을 강요할 것이다.

사실(이것은 본 발명에 따른 디바이스(ID)에 의해 얻어진 장점중 한가지이다), 메모리(FIFO_e)의 충전 임계값을 적절하게 고정하면, 따라서 달리 매번 손실 기회를 가졌던 부수적인 방출들을 허용하게 될 수 있다.

예컨대, 결정자 충돌 분해 프로토콜의 특정 실시예에서, 본 발명에 따른 릴레이 유닛은 충돌 상황에서, 유효하게 방출된 모든 프레임들이 최대 길이로 되어 있으면, 대략 매 150 ms(최대로)마다 스테이션을 위해 프레임을 방출할 수 있는 기회를 가진다. 차례로, 여기서 스테이션과 릴레이 유닛(ID) 사이에 적용된 바와 같이, BEB(변형된) 충돌 분해 프로토콜은 본 출원인에 의해 수행된 추산에 따라, 0내지 350 ms로 변화하는 대략 175 ms의 평균값을 갖는 대기 시간을 생성할 것이다. 이러한 두가지 조사의 결과는 원칙적으로 어떤 프레임도 손실될 수 없다는 것이다.

환언하면, 릴레이 유닛/채널 교환은 결정자 충돌 분해 모드에서 발생한다. 이 모드에서, 릴레이 유닛에 할당된 "슬롯"에서, 결정자 프로토콜의 레벨로, 방출 프레임을 반드시 방출할 수 있다. 메모리(FIFO_r)가 빈 또는 실제로 비어있다는 사실은 채널측에 수신이 없다는 것을 의미한다; 이것은 차례로 다음의 사항을 의미한다:

- 채널이 자유로운 것을 의미하며, 그 경우에 스테이션은 물론 방출할 수 있다.

- 또는, 채널이 "시기(era)"라 불리우는 충돌 분해 주기에 있다는 것을 의미하며, 그 경우에 방출을 위해 스테이션에 할당된 시간 슬롯이 있다(릴레이 유닛은 그 사실을 알지만, 스테이션은 알지 못한다).

메모리(FIFO_r)가 빈 또는 충분히 비어있는 한에 있어서, 본 출원인은 통과 대역, 즉 채널의 전송 용량을 최상으로 이용할 가능성을 스테이션에 제공하기 위해서, 방출에 대한 우선순위를 바람직하게 제공하도록 제시한다.

단계(110)에서, 테스트가 메모리(FIFO_r)가 거의 비어있다는 사실에 기인하게 되는 것으로 전술되었더라도, 대다수의 경우에, 단순하게 메모리(FIFO_r)가 엄밀하게 비어있는가를 판단하는 것이 바람직하며, 그에 따라 일반적인 규칙은 여전히 본 발명에 따른 릴레이 유닛(ID)이 채널로부터 수신된 데이타를 스테이션으로 즉시 재방출하도록 동작한다는 것이다.

종래의 BEB 프로토콜은 본 발명에 따라 변형되는 것으로 전술되어 있다. 이 프로토콜은 사실상 본질적으로 변형되지 않는데, 그것은 스테이션이 프로토콜을 엄밀하게 적용할 것이기 때문이다. 단순히 릴레이 유닛(ID)과 스테이션간의 다이얼로그의 일부분이 변형되는데, 그것은 이러한 릴레이 유닛(ID)이 거의 항상 스테이션에 대한 우선순위를 제공하며, BEB 프로토콜의 일반적인 응용면에서 정확하지 않기 때문이다.

이제 도 7을 참조하여 도 6에서의 메카니즘의 변형을 설명하게 될 것이다. 이러한 변형은 두가지 특정한 특징들을 가진다.

제1 특정한 특징은 도 6에서 단계(140)에 의해 한정된, 방출과 수신간의 경로가 생략된다는 것이다.

제2 특정한 특징은 "수신"이라 불리우는 동작들이 단계(112)로부터 시작하여 변형된다는데 있다. 테스트(144)는 단계(112)에서 시작된 수신이 정확하게 종료할 수 있었는가를 판단한다. 그렇다면, 마지막 단계(190)로 복귀한다. 그렇지 않으면, 단계(146)에서 스테이션/릴레이 유닛 충돌(이때, 의사 네트워크상의 진정한 충돌)이 있는가를 질문한다. 충돌이 없을 시에, 단계(148)는 수신 종료된 테스트(144)로의 복귀를 가능하게 한다. 대조적으로, 단계(146)가 충돌을 표시한다면, 단계(150)에서, 필요한 경우에 잼을 스테이션으로 전송한다. 수신이 종료된다는 것을 표시하는 단계(150)의 출력 및 단계(144)의 출력은 마지막 단계(190)로 진행한다.

도 7에서의 변형은 도 6의 메카니즘을 교체할 수 있다. 이 변형은 디바이스(ID-i)와 커플러(C-i)간의 링크가 직접 생산되지 않고, 두개의트랜시버들(TRK1 및 TRK2)을 통해 생산될 경우에(도 8) 필수적이며, 두개의 트랜시버들은 이서네트 네트워크(또는 "의사 네트워크"로서)의 방식으로, "의사 채널" PSC상에서 두개의 블럭들(ID-i 및 C-i)간의 교환을 실행한다.

여분의 관리의 기능들은 도 9 내지 도 13을 참조하여 이후에 설명된다.

용어 "여분"은 방출, 수신 및 충돌 검출을 위한 경로의 수를 이중으로 하는 의미로 사용된다. 본 발명에 따르면, 사용된 두개의 경로들(또는 매체라 불림)은 비대칭의 토폴로지(예컨대, 길이의 차이) 및/또는 성질상의 비대칭(예컨대, 다른 재질들)을 가질 수 있다. 결과적으로, 더 이상 두개의 경로들을 대칭적으로 할 필요가 없고, 임의의 수의 공동 모드들에 대한 거부를 허용할 필요가 없다.

지금까지, 여분의 관리는 커플러에 외부적인 전용 여분 파일럿에 의해 일반적으로 실행되었다.

여기서 본 출원인에 의해 제시된 프로토콜은 내부적이고, 다음의 규칙들을 준수한다:

- 방출은 두개의 채널들(또는 경로들)에서 동일한 방식으로 체계적으로 발생한다;

- 수신을 위해, 채널들중 한 채널이 제공하는 것을 이용하고(신호들의 크로노그램(chronogram)의 관점으로부터), 한편 그 일관성을 다른 채널이 제공하는 것과 체크한다; 확산은 슬롯 시간의 끝에서 네트워크 상태 정보(서비스 정보)로서 시그널링된다;

- 충돌이 채널들중 적어도 하나의 채널에서 관찰된다면 충돌 상태이다;

- 마지막으로, 저하된 모드가 서비스중의 단일 채널에 있음직하다.

이 저하된 모드를 제외하고, 상태들(도 9)에 관하여, 다음의 사항을 가진다:

- 두개의 채널들(경로 0 및 경로 1)이 비어있다면, 빈 채널(V),

- 두개의 경로들이 메시지를 가지거나, 하나의 경로가 메시지를 가지고 다른 경로가 비어있다면, 메시지 상태(M),

- 경로들중 적어도 한 경로가 충돌중에 있는 다른 경우들에, 충돌 상태(C).

상태들의 이러한 개념은 적용하는 시간 간격들의 고려에 의해 이루어질 것이다. TM0, TC0 및 TV0는 경로 0가 상태들(M, C 및 V)에 각각 있는 동안의 시간 간격들로 주목된다. 경로 1에 대해서도 동일하게 준수된다. 여분의 관리 후에, 마지막 시간 간격은 또한 마찬가지로 마지막 도면없이 한정된다.

이 경우(도 9)에:

- 메시지 시간(TM)은 TM0 및 TM1의 최소값이고,

- 메시지를 갖는 한 경로상의 충돌 또는 다른 경로상의 충돌의 경우에, 충돌 시간(TC)은 시간 간격들(TC0 및 TC1, 또는 TM0 및 TC1(예컨대))의 조합이고,

- 다른 경로가 비어있는 동안에 한 경로상의 충돌(TC1) 또는 메시지(TM1)는 충돌 시간(TC=TC1 또는 TM=TM1)을 통해 각각 명백하고,

- 두개의 경로들이 TV0 및 TV1 동안에 비어있으면, 시간 간격들(TV0 및 TV1)의 조합과 동일한 시간(TV) 동안에 빈 채널이 있다.

전술된 로직 기능들을 바람직하게 마이크로프로그램된 형태로 생산하는 것은 본 기술의 당업자에게 접근가능한 것으로 고려된다. 마이크로프로크램된 형태는 멀티플렉서(MI)(여기서, 순수한 멀티플렉싱 기능과, 상기 마이크로프로그램된 로직을 통합하는 멀티플렉싱 제어 기능을 구별할 수 있음)에 통합된다.

비대칭적인 상황들이 충돌상에서, 특히 TM0+TC1(한 채널상의 메시지와 다른 채널상의 충돌) 또는 TM1+TV0(한 채널상의 메시지와 빈 다른 채널)와 같은 결합에 대해 발생한다. 이들 상황들은 에러로서 간주될 수 있으며, 그 처리는 네트워크의 설계 동안에 만들어진 선택에 따를 것이다. 최상으로 기능하는(이론상, 고려하의 두개의 경우들에서, 어떤 충돌도 없는) 채널을 사용함으로써, 여전히 저하된 모드로 진행하는 것이 가능할 것이다.

이제 본 발명에 따른 여분 관리의 메카니즘이 보다 상세하게 설명될 것이다. 먼저, 방출 메카니즘을 설명하기 위해서 도 11을 참조한다.

방출 모드에 있든지 수신 모드에 있든지, 내부 멀티플렉서(MI)는 방출 또는 수신의 시작을 대기하는 모드에 있다. 따라서(단계(200)) 감시 상태에 있다. 방출의 어떤 시작을 검출하지 못하면, 여전히 대기중에 있다. 반면, 멀티플렉서가 반층 MAC(Medium Access Control)로부터 방출의 시작을 검출할 경우에, 두개의 경로들인 경로 0 및 경로 1이 자유로운가를 판단하기 위해서 제1 테스트(단계(201))를 수행한다(환언하면, 한편으로 네트워크상에 변조가 없고, 다른 한편으로 네트워크가 IFS 주기에 있지 않은가를 체크하게 된다). 제1 테스트(201)의 결과가 부정적이면, 상기 테스트(201)는 재시작된다.

이 결과가 긍정적일 경우에, MI는 반층 MAC에 방출할 권한을 제공한다. 그 후에(단계(203)), MI는 그 유효성 상태에 따라 경로 또는 두개의 경로들에 방출을부여한다. 따라서, 두개의 경로들이 유효하다면, 방출은 그들 각각에 부여되며, 반면 두개의 경로들중 한 경로만이 유효성이 있는 경우에 방출에 대한 권한은 유효하게 된 경로에 대해서만 제공된다.

소정의 시간 간격 후에, MI는 MAC 방출이 종료되는가를 판단하기 위해서 제2 테스트(단계(204))를 수행한다. 제2 테스트(204)의 결과가 부정적이면, 상기 테스트(204)는 재시작된다. 이 결과가 긍정적일 경우에, MI는 방출이 종료되는 것을 고려하고, 요구(단계(200) 전에)의 초기에 있었던 상태를 재가정하며, 방출 메카니즘을 끝낸다.

이제 수신 메카니즘을 설명하기 위해서 도 12를 참조한다.

이전 메카니즘에서와 같이, 멀티플렉서는 시작시에 감시 상태에 있다. 수신의 어떤 시작을 검출하지 못하면, 여전히 대기중이다. 반면, 내부 멀티플렉서(MI)가 네트워크로부터 신호들의 수신의 시작을 검출할 경우에, 두개의 경로들중 한 경로, 예컨대 경로 0에서 활동이 있는가를 판단하기 위해서, 제1 테스트(단계(250)를 수행한다.

이 제1 테스트(250)의 결과가 긍정적이면, 수신은 경로 0에서 발생한다. MI는 경로 0에서의 수신이 유효하게 되는가를 판단하는 것으로 이루어진 제2 테스트(단계(251))로 진행한다. 긍정 응답의 경우에, 경로 0이 MI에 의해 선택된 것으로서 고려되고(단계(251)), 이후에 복귀할 다음 단계(260)로 진행한다. 부정 응답의 경우에, 이후에 복귀할 단계(253)로 진행한다.

반면, 제1 테스트(250)의 결과 또는 제2 테스트(251)의 결과가 부정적이면,MI는 경로 1에서 활동이 있는가를 판단하기 위해서 제1 테스트(250)와 동일한 제3 테스트(단계(253))를 수행한다.

이 제3 테스트(253)의 결과가 부정적이면, MI는 그 초기 상태(감시 상태)를 재가정한다.

반면, 이러한 제3 테스트(253)의 결과가 긍정적이면, 수신은 경로 1에서 발생한다. MI는 경로 1에서의 수신이 유효하게 되는가를 판단하는 것으로 이루어지는 제4 테스트(단계(254))로 진행한다. 긍정 응답의 경우에, 경로 1은 MI에 의해 선택된 것으로서(단계(255)) 고려되고, 이후에 복귀할 다음 단계(260)로 진행한다. 테스트(254)에 대한 부정 응답의 경우에, MI는 단계(250)에서 활동을 위한 테스트들을 재시작하기 위해서 그 초기 상태를 재가정한다.

두개의 경로들중 한 경로가 선택되었을 경우에(단계(252) 또는 단계(255)), MI는 한편, 선택된 경로(0 또는 1)에서 검색될 데이타를 반층 MAC로 전달하고, 다른 한편, 도 9에서의 진리표에 따른 네트워크의 여분의 상태를 반층 MAC로 전달한다.

그 후에, MI는 선택된 경로(0 또는 1)상의 활동이 종료되는가를 판단하기 위해서 제5 테스트(단계(261))를 수행한다. 제5 테스트(261)의 결과가 부정적이면, 상기 테스트(261)는 재시작된다.

이러한 결과가 긍정적이면, MI는 선택되지 않았던 경로(1 또는 0)상의 활동이 종료되는가를 판단하기 위해서 제6 테스트(단계(262))를 수행한다.

이 제6 테스트(262)의 결과가 긍정적이면, MI는 단계(250)에서 활동을 위한테스트를 재시작하기 위해서 그 초기 상태를 재가정한다.

반면, 이 제6 테스트의 결과가 부정적이면, MI는 초기에 선택된 경로(0 또는 1)에 새로운 활동이 있는가를 판단하기 위해서 제7 테스트(단계(263))로 진행한다. 이 제7 테스트의 결과가 부정적이면, MI는 단계(261)로 복귀함으로써 제5 테스트를 재시작한다. 반면, 이 제7 테스트의 결과가 긍정적이면, MI는 초기에 선택된 경로(0 또는 1)에 수신이 부여되는가를 판단하기 위해서 제8 테스트(단계(264))를 수행한다. 이 제8 테스트의 결과가 긍정적이면, MI는 선택된 경로에 바로 도달된 신호들을 MAC로 전달하기 위해서 단계(260)로 복귀한다. 이 제8 테스트의 결과가 부정적이면, MI는 단계(250)에서 활동을 위한 테스트들을 재시작하기 위해서 그 초기 상태를 재가정하며, 수신 메카니즘을 끝낸다.

이제 확산 메카니즘을 설명하기 위해서 도 13을 참조한다.

내부 멀티플렉서(MI)는 경로들중 적어도 한 경로의 활동을 검출한 순간부터 시작하여 확산 테스트를 수행한다. 사실상, 이것은 프레임이 수신되자마자 수행되는 두개의 경로들간의 일관성의 테스트들의 문제이다. 이를 수행하기 위해서, 제1 테스트(단계(270))에서 두개의 경로들중 한 경로, 예컨대 경로 0에 활동이 있는가를 판단하고, 그 경우가 아니면, 경로 1에 문의한다.

그 결과가 두개의 경로들에서 부정적이면, MI는 단계(270) 이전의 그 초기 상태로 복귀한다.

반면, 그 결과가 긍정적이면(두개의 경로들중 적어도 한 경로의 활동), MI는 진단을 기다리는 상태로 진행한다(단계(271)). 진단(단계(272))의 수신 후에, MI는두개의 경로들 0과 1사이에 상태의 확산이 있는가를 판단하기 위해서 제2 테스트(단계(273))를 수행한다. 이 제2 테스트(273)의 결과가 긍정적이면, MI는 확산 신호를 생산하고(단계(274)), 그 결과는 예컨대, 블로킹 변칙(영구적인 충돌 타입의)이 관여된 경로에서 검출된다면 경로를 억제하고, MI는 시작 단계(270)로 복귀한다. 제2 테스트(273)의 결과가 부정적이면, MI는 검출된 제1 경로상의 활동이 종료되는가를 판단하기 위해서 제3 테스트(단계(275))로 진행한다.

이 제3 테스트(275)의 결과가 부정적이면, MI는 단계(275)를 재시작한다. 반면, 제3 테스트(275)의 결과가 긍정적이면, MI는 처음 검출된 것과 다른 경로상의 활동이 종료되는가를 판단하기 위해서 제4 테스트(단계(276))를 수행한다.

이 제4 테스트(276)의 결과가 부정적이면, MI는 검출된 제1 경로에 새로운 활동이 있는가를 판단하기 위해서 제5 테스트(단계(277))로 진행한다. 긍정적인 결과의 경우에, MI는 새로운 진단을 기다리기 위해서 단계(271)의 시작으로 복귀한다. 반면, 제5 테스트(277)의 결과가 부정적이면, MI는 다시 다른 경로의 활동을 테스트하기 위해서 단계(276)의 시작으로 복귀한다.

제4 테스트의 결과가 긍정적이면, 확산 메카니즘은 끝나고, MI는 단계(270)에서의 상기 메카니즘의 시작으로 복귀한다.

본 출원인은 이서네트 네트워크들에서 최대한을 끌어내려고 노력하여, 상기 완전한 실시예들을 설명하는 것이 바람직하였다.

본 발명에 따른 릴레이 유닛(ID)은 물론 가입자와 릴레이간의 분해에 대한 종래의 BEB 모드에서 릴레이와 채널간의 분해에 대한 결정자 모드로의 진행을 위해서만 또는 스테이션과 릴레이 유닛간에 단일 채널을 갖는 네트워크 모드에서 릴레이 유닛과 이들 채널들간에 두개의 여분 채널들을 갖는 모드로의 진행을 위해서만 사용될 수 있다. 더욱 구체적으로, 본 발명에 따른 디바이스는 특히, 한편으로 스테이션과 릴레이 유닛간의 네트워크 프로토콜에 대해 표준에 따라 엄밀하게 있었던 관리를 요구하고, 다른 한편으로 릴레이 유닛과 채널 또는 채널들간에 표준에 대하여 변형된 관리를 요구하는 어떤 응용에 사용될 수 있다.

이미 나타낸 바와 같이, 네트워크에서, 동작중인 스테이션들의 수 및 그 넘버들의 정의를 포함한 서비스 정보를 방송할 수 있다. 여기에 예컨대, 네트워크의 로드상의 통계적인 데이타 또는 네트워크의 상태를 체크하기 위해서 선택된 속도로 방출되는 "스테이션 데이타 이외의" 다른 프레임들이 부가된다. 본 발명의 장점들중 하나는 제시된 릴레이 유닛들(또는 그 일부)이 이들 프레임들을 가로챌 수 있으며, 이들 프레임들을 그들 스테이션으로 전송하지 않고 사용한다는 것이다.

Claims

스테이션과 특히 이서네트 타입의 방송 네트워크의 통신 채널간의 브렌치내에 삽입되어지는 릴레이 유닛을 형성하는 전자 장치에 있어서,

스테이션으로의 연결부(IND2), 채널로의 연결부(IND1), 선입/선출 모드로 독립적으로 액세스가능한 채널 존(FIFO_r)과 스테이션 존(FIFO_e)을 갖는 메모리 및 두개의 적어도 부분적으로 다른 모드들에 따라 유닛/채널 교환들 및 유닛/스테이션 교환들을 분리하여 관리하기 위해서 메모리의 두개의 존들을 이용하도록 배치된 처리수단들(UC1, UC2; MI)을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항에 있어서, 메모리의 채널 존(FIFO_r)은 통신 채널의 최대 로드 부근까지 어떤 수신을 허용할 만한 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
상기 항중 어느 한 항에 있어서, 메모리(FIFO)는 이중 포트 메모리인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항에 있어서, 처리수단들(UC1, UC2)은 채널측의 충돌들의 분해를 위해 결정자 모드를 갖추고 있고, 스테이션측의 충돌들의 분해를 위해 표준 모드(BEB)를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항에 있어서, 스테이션으로의 연결부(IDN2)는 스테이션 부호기/복호기(DO2)를 구비하고, 채널로의 연결부(IDN1)는 적어도 하나의 채널 부호기/복호기(DO11, DO12)를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제5항에 있어서, 스테이션으로의 연결부는 스테이션 부호기/복호기에 선행하여 양방향 직렬/병렬 인터페이스(ISP2)를 구비하고, 채널로의 연결부는 채널 부호기/복호기에 선행하여 적어도 하나의 양방향 직렬/병렬 인터페이스(ISP1)를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항에 있어서, 처리수단들은 채널측에 여분으로 된 두개의 채널들의 관리수단(MI)을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제7항에 있어서, 채널로의 연결부는 여분 모드로 사용되는 두개의 통신 채널들상에 실어질 수 있는 두개의 트랜시버들(TR-i, TR2-i)에 각각 연결되고, 릴레이 유닛에 직접 공급되는 두개의 채널 부호기/복호기들(DO11, DO12)을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제7항 또는 제8항에 있어서, 두개의 채널들은 비대칭의 토폴로지 및/또는 성질을 갖는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항에 있어서, 처리수단들은,

통신 채널의 레벨에서 수신(RX1), 방출(TX1) 또는 충돌(COL1)을 나타내는 채널 상태 신호들을 다루기 위해서 채널 연결부와 협력하고, 메모리의 채널 존에 수신 데이타(채널에서 스테이션으로)를 임시로 저장함으로써 채널 상태 신호들이 수신을 표시한다는 사실에 응답하고, 메모리의 스테이션 존에 포함된 데이타의 방출을 시도하고, 채널 모드에 따른 유닛/채널 충돌들을 처리할 수 있는 채널측 처리수단(MGC); 및

유닛/스테이션 교환의 레벨에서 수신(RX2), 방출(TX2) 또는 충돌(COL2)을 나타내는 스테이션 상태 신호들을 다루기 위해서 스테이션 연결부와 협력하고, 메모리의 스테이션 존에 방출 데이타(스테이션에서 채널로)를 임시로 저장함으로써 스테이션 상태 신호들이 스테이션에 의한 방출의 시도를 표시한다는 사실에 응답하고, 메모리의 채널 존에 포함된 데이타의 스테이션으로의 전송을 시도하고, 스테이션 모드에 따른 유닛/스테이션 충돌들을 처리할 수 있는 스테이션측 처리수단(MGS)을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제10항에 있어서, 스테이션 데이타 처리수단(MGS)은,

메모리의 스테이션 존이 선택된 충전 조건하에 있는가 없는가에 따라, 방출 데이타를 저장하거나, 충돌 스테이션 상태의 발생으로 방출 데이타를 거부함으로써 스테이션에 의한 방출 요구에 응답하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제11항에 있어서, 스테이션측 충돌 분해 모드는 표준 모드(BEB)이고, 스테이션 데이타 처리수단들(MGS)은 고정된 수의 스테이션측 충돌들의 끝에 스테이션에 의한 방출 요구를 충돌에도 불구하고 허용하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제11항 또는 제12항에 있어서, 스테이션으로의 연결부는 스테이션이 구비하는 커플러에 연결될 수 있는 스테이션 부호기/복호기에 의해 생산되고, 스테이션 데이타 처리수단(MGS)의 충돌 분해 모드는 메모리의 채널 존이 선택된 충전 조건하에 있을 경우에 스테이션에 의한 방출에 대한 우선순위를 제공하게 되도록 변형되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제11항 또는 제12항에 있어서, 스테이션으로의 연결부는 스테이션이 구비하는 커플러에 연결될 수 있는 스테이션 부호기/복호기에 의해 생산되고, 스테이션측 처리수단(MGS)은 스테이션에 의한 방출 요구가 없을 시에 스테이션측에 수신을 시도하지만, 그 사이에 스테이션에 의한 방출 요구가 생긴다면 충돌을 방출하지 않고 상기 시도를 인터럽트하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제11항 또는 제12항에 있어서, 채널측 충돌 분해 모드는 각 스테이션에 시간 슬롯을 체계적으로 할당하는 타입이고, 스테이션 데이타 관리수단(MGS)은 채널측 충돌 분해 상태에서 채널측 처리수단에 의한 상기 슬롯내의 급송을 위해 스테이션데이타의 방출을 허용하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.