(57)【要約】      （修正有）【課題】有線アイソクロナス／非同期ネットワークをパケットベースの中間ネットワークを介してブリッジングするための方法およびシステムを提供する。【解決手段】他のネットワークによって物理的に分離されている２つのアイソクロナス／非同期ネットワークの相互接続の解決方法を提供する。アドレスおよびチャネル変換のための技術と、非同期データおよびアイソクロナスストリームの転送のための機構を、ゲートウェイにおいて実施することにより、１つのアイソクロナス／非同期ネットワークの到達範囲を、「ブリッジングネットワーク」によって拡張することに成功している。【選択図】図１
2005236370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間ネットワークを介した、異なるアイソクロナス／非同期ネットワーク上のアイソクロナス／非同期装置間の通信を、アイソクロナス／非同期ネットワークインタフェースと中間ネットワークインタフェースの両方で有効にされたゲートウェイを使用することによって有効にする方法であって、
（ｉ）  個々のアイソクロナス／非同期ネットワークを、前記アイソクロナス／非同期ネットワークのためのルートノードおよびリソースマネージャの役割を引き受けるように設定された中間ネットワーク対応ゲートウェイを使用して構築するステップと、
（ｉｉ）  中間ネットワークにより分離された異なるアイソクロナス／非同期ネットワーク上の装置間の仮想接続を提供するために、前記ゲートウェイ装置のそれぞれにおいて分散型アドレス解決データベースをセットアップするステップと、
（ｉｉｉ）  前記中間ネットワークにより橋渡しされた前記アイソクロナス／非同期ネットワーク上の装置間の仮想接続を提供するために、前記ゲートウェイのそれぞれにおいて、前記分散型アドレス解決データベースを保持するステップと、
（ｉｖ）  前記分散型アドレス解決データベースおよびアイソクロナス／非同期ネットワーク装置のノード固有レジスタを使用して、サービス検出を実行するステップとを含む方法。
【請求項２】
サブネットワークを形成する１つまたは複数のアイソクロナス／非同期ネットワーク装置を含むシステムであって、前記装置のうちの１つが、中間ネットワークを介して同様の機能を有する他のゲートウェイと相互接続するためのゲートウェイとして動作するブリッジングノードであるシステム。
【請求項３】
中間ネットワークを介した、異なるアイソクロナス／非同期ネットワーク上のアイソクロナス／非同期装置間の通信を、アイソクロナス／非同期ネットワークインタフェースと中間ネットワークインタフェースの両方で有効にされたゲートウェイを使用することによって有効にするためのシステムあって、
（ｉ）  前記異なるアイソクロナス／非同期ネットワークを相互接続するためのゲートウェイと、
（ｉｉ）  それぞれのアイソクロナス／非同期サブネットワークのためのルートノードおよびリソースマネージャの機能を実行することが可能なゲートウェイと、
（ｉｉｉ）  中間ネットワークにより分離された異なるサブネットワーク上の装置に仮想的に接続されたアイソクロナス／非同期ネットワークのサービスを提供するために、前記アイソクロナス／非同期サブネットワークのそれぞれにおいて分散型アドレス解決データベースをセットアップすることが可能なゲートウェイと、
（ｉｖ）  前記中間ネットワークにより分離された異なるサブネットワーク上の装置に仮想的に接続されたアイソクロナス／非同期ネットワークのサービスを提供するために、前記アイソクロナス／非同期サブネットワークのそれぞれにおいて前記分散型アドレス解決データベースを保持することが可能なゲートウェイと、
ｖ）  アドレス解決データベースと、前記非同期／アイソクロナスネットワークの装置上の特定のノード固有レジスタを使用して、サービス検出を実行することが可能なゲートウェイとからなるシステム。
【請求項４】
仮想的に接続されたアイソクロナス／非同期ネットワーク装置を提供するために、ローカルゲートウェイ上で、中間ネットワークにより分離されたアイソクロナス／非同期ネットワーク装置をエミュレートするための方法であって、
（ｉ）  ゲートウェイにおいて物理的に接続されている装置に関するアイソクロナス／非同期ネットワークトポロジ情報を、前記中間ネットワークを介して、他のすべてのゲートウェイにブロードキャストするステップと、
（ｉｉ）  前記ブロードキャストトポロジ情報の発信元を、ローカル接続されたアイソクロナス／非同期ネットワーク装置に関するトポロジ情報を使用して更新するステップと、
（ｉｉｉ）  受信したトポロジ情報を使用して、前記ゲートウェイの、次に使用可能な仮想ポート上で「装置チェーン」をエミュレートするステップと、
（ｉｖ）  前記（ｉｉｉ）に記載のノードエミュレーションプロセスの完了後に、バス上でリセットを始動することにより、すべての装置（物理的装置およびエミュレート装置）にノードＩＤが再割り当てされるようにするステップとを含む方法。
【請求項５】
個々の各ゲートウェイにおいて制御状態を管理することにより、中間ネットワークへの接続性を有する各ゲートウェイに接続されたアイソクロナス／非同期ネットワーク装置のトポロジの更新が、他のすべてのゲートウェイと同期されることを可能にするシステム。
【請求項６】
請求項５に記載のシステムによって前記システム内で使用される方法であり、ゲートウェイにおけるアイソクロナス／非同期ネットワークの変更によるトポロジ更新を、状態制御により同期させることを可能にする方法であって、
（ｉ）  正常なアイソクロナス／非同期ネットワークトラフィックが前記ゲートウェイを介して転送されることを可能にする定常状態と、
（ｉｉ）  前記ゲートウェイに接続された前記非同期／アイソクロナスネットワーク上のソフトウェアバスリセット状態と、
（ｉｉｉ）  前記ゲートウェイに接続された前記非同期／アイソクロナスネットワーク上のハードウェアバスリセット状態とを含む方法。
【請求項７】
請求項１の（ｉｉ）に記載の、アドレス変換の目的のために情報を使用および保存する方法であって、前記方法の各エントリが、
（ｉ）  請求項４の（ｉｖ）のプロセスから取得された、ローカルに割り当てられたノードＩＤと、
（ｉｉ）  請求項４の（ｉ）および（ｉｉ）に記載のように、ローカルに接続されたノードにより生成されたノードアナウンスメントパケットから取得されたノード識別パケット情報、およびリモートサブネットワークのトポロジ情報から取得されたノード識別パケットフィールドと、
（ｉｉｉ）  請求項４の（ｉ）および（ｉｉ）で転送された中間ネットワークフレームのソースアドレスフィールドから取得された、ゲートウェイステーションの中間ネットワークアドレスとを含むことができる方法。
【請求項８】
異なるアイソクロナス／非同期サブネットワーク上の装置間の非同期転送を実現するための方法であって、
（ｉ）  宛先装置のローカル（つまり、エミュレートされた）ノードＩＤに宛てられた非同期パケットを、発信元装置が転送するステップと、
（ｉｉ）  ステップ（ｉ）における転送をローカルゲートウェイが傍受し、請求項７に記載のアドレス解決データベースを使用してアドレス解決を実行することにより宛先サブネットワーク上のゲートウェイのアドレスおよび対応する装置のノードＩＤを判定するステップと、
（ｉｉｉ）  非同期パケットの宛先ＩＤフィールドを、ステップ（ｉｉ）で判定されたノードＩＤで置き換えるステップと、
（ｉｖ）  上記ステップ（ｉｉｉ）の非同期パケットからなり、上記のステップ（ｉｉ）で判定された宛先ゲートウェイアドレスを有するフレームを、中間ネットワーク上での転送のために形成するステップと、
（ｖ）  受信側ゲートウェイにおいて、上記の（ｉｖ）に記載のフレームから非同期パケットを抽出し、（ｉｖ）におけるフレームのソースゲートウェイアドレスおよび非同期パケットのソースＩＤフィールドを使用して、宛先ゲートウェイにおける（請求項７に記載の）アドレス解決データベースを検索し、発信元装置のローカル（エミュレートされた）ノードＩＤを判定するステップと、
（ｖｉ）  前記ゲートウェイが、前記非同期パケットのソースＩＤフィールドを、ステップ（ｖ）で判定されたノードＩＤで置き換え、その後に、宛先装置に転送するステップとを含む方法。
【請求項９】
中間ネットワークにより分離されたアイソクロナス／非同期サブネットワーク内の装置間のアイソクロナス／非同期通信のためのリソース制御を可能にするシステムであって、
（ｉ）  アイソクロナス／非同期トラフィックが前記中間ネットワークへの接続許可を制御するリソース制御マネージャの機能エンティティと、
（ｉｉ）  アイソクロナス／非同期ネットワーク内の装置のために、前記中間ネットワーク内への接続許可を求めるアイソクロナストラフィック要求を行うアイソクロナストラフィックリクエスタの機能エンティティと、
（ｉｉｉ）  アイソクロナス／非同期ネットワーク内の装置のために、前記中間ネットワーク内への接続許可を求める非同期トラフィック要求を行う非同期トラフィックリクエスタの機能エンティティとを含むシステム。
【請求項１０】
異なるアイソクロナス／非同期サブネットワーク上の装置間のアイソクロナス通信をセットアップして実行するための方法であって、
（ｉ）  ソースおよび宛先の両方のアイソクロナス／非同期サブネットワーク上でリソースを割り当てるステップと、
（ｉｉ）  前記（ｉ）で割り当てられたリソースを追跡するためのデータベースをセットアップするステップと、
（ｉｉｉ）  中間ネットワーク上にリソースを割り当てるステップと、
（ｉｖ）  前記（ｉｉ）に記載のデータベースを使用してアイソクロナスパケット配信のためにチャネル変換を実行するステップとを含む方法。
【請求項１１】
請求項１０の（ｉ）に記載の、ソースおよび宛先の両方のアイソクロナス／非同期サブネットワーク上でリソースの割り当てを実行するための方法であって、
（ｉ）  発信元ノードのゲートウェイステーションと同じ場所に配置されたリソースマネージャエンティティの特定のレジスタへトランザクションによりチャネルおよび帯域幅の割り当てを行い、
（ｉｉ）  請求項８に記載の各ステップにより、中間ネットワークフレームのペイロードフィールドに含まれるステップ（ｉ）の情報を追加して、宛先ノードへアイソクロナス制御要求（この要求自体は非同期パケット）を転送し、
（ｉｉｉ）  ステップ（ｉｉ）に記載のフレームを受信した後、宛先サブネットワークのゲートウェイがパート（ｉ）と同様に必要なリソースを確保し、その後宛先ノードへアイソクロナス制御要求パケットを転送し、
（ｉｖ）  前記（ｉｉｉ）の要求を受け入れた後、宛先装置が請求項８に記載の方法により「成功」のステータスを返送し、前記ゲートウェイが、宛先装置のサブネットワーク上で割り当てられたチャネル番号に関する情報を中間ネットワーク上の応答フレームに含め、
（ｖ）  前記（ｉ）、（ｉｖ）からの情報、および請求項７の（ｉｉｉ）で取得された宛先ゲートウェイアドレスを使用して、ソースゲートウェイがアイソクロナスパケットの転送を目的としたチャネル変換データベース構築することから成る方法。
【請求項１２】
異なるアイソクロナス／非同期サブネットワーク上の装置間のアイソクロナス転送を実現するための方法であって、
（ｉ）  請求項１１の（ｉ）に記載のようにソース装置によって取得されたチャネル上で、ソース装置がアイソクロナスパケットを転送するステップと、
（ｉｉ）  前記（ｉ）のパケットをゲートウェイが検出し、請求項１１のパート（ｖ）に記載のデータベースを使用してチャネル変換を実行することにより、リモートゲートウェイの中間ネットワークアドレスおよび対応するチャネル番号を判定するステップと、
（ｉｉｉ）  請求項１１の（ｖ）に記載のデータベースから判定されたリモートゲートウェイの宛先アドレスを有する中間ネットワークフレームのペイロードフィールドに埋め込まれたアイソクロナスパケットのチャネル番号フィールドに、前記（ｉｉ）で判定されたチャネル番号を入れるステップと、
（ｉｖ）  前記（ｉｉｉ）で送信されたフレームを受信した前記宛先ゲートウェイが、前記アイソクロナスパケットを抽出し、ローカルサブネットワーク上に転送するステップとを含む方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載のアイソクロナスストリーム転送の間に、一定数のアイソクロナスフレームを１つの中間ネットワークフレーム内で転送することにより、中間ネットワーク上の帯域幅の利用率を最適化するための手段であって、前記アイソクロナスフレームの数が、
（ｉ）  パケットの「寿命」によって決まる一定期間、アイソクロナスパケットをバッファリングすること、
（ｉｉ）  中間ネットワーク上での連続した転送機会の間隔に基づく一定期間、アイソクロナスパケットをバッファリングすること、および
（ｉｉｉ）  中間ネットワークフレームのペイロードの利用率を最大にするようにアイソクロナスパケットをバッファリングすること、
のいずれかまたはこれらの組み合わせによって決定できる手段。
【請求項１４】
請求項１０の（ｉｉｉ）に記載の目的のために、中間ネットワークへのアイソクロナスストリームの転送用の帯域幅要件を指定する手段であって、
（ｉ）  請求項１１の（ｖ）に記載のデータベースを使用して、特定のチャネルに割り当てられるアイソクロナス／非同期サブネットワーク帯域幅単位の数を判定し、
（ｉｉ）  前記（ｉ）の数値を使用してアプリケーションデータレートを計算し、アイソクロナス／非同期サブネットワークの転送速度を計算することから成る手段。
【請求項１５】
中間ネットワーク上でメッセージフォーマットを使用してアイソクロナス／非同期ペイロードを交換するための手段であって、前記メッセージフォーマットが
（ｉ）  ソースアドレスと、
（ｉｉ）  宛先アドレスと、
（ｉｉｉ）  フレームタイプと、
（ｉｖ）  ペイロードとからなる手段。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ＩＥＥＥ  １３９４は、コンピュータ周辺装置および民生用電子機器の両方のための費用効率の高いデスクトップインターコネクトである。本発明は、１３９４ネットワークの範囲を、デスクトップを越えて、例えば、家屋の複数の部屋などに拡張することに関する。これは、１３９４ノードであり、かつネットワークの到達範囲を拡張するために使用される中間ネットワークへのインタフェースも有する、ゲートウェイの概念により実現される。中間ネットワークの他方の端には、同様のゲートウェイにより接続された他の１３９４ネットワークが存在することができ、ゲートウェイを介して接続された装置は、シームレスな通信および情報交換を相互間で実現することができる。
【０００２】
中間ネットワークは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）、またはその他の任意の適切なネットワークであることが可能である。
【背景技術】
【０００３】
ＩＥＥＥ  １３９４は、民生用電子機器およびコンピュータ装置向けの高帯域幅インターコネクト技術であり、特に、高帯域幅および低待ち時間の転送を必要とするオーディオ／ビデオストリームの伝送などの、マルチメディアアプリケーションに役立つ。しかし、１３９４の到達範囲は、デスクトップ／シングルルーム環境に制限されている（推奨ケーブル長は４．５ｍ以下（非特許文献１））。１３９４装置およびネットワークの到達範囲を拡張するために、異なる１３９４ネットワークおよび装置をブリッジングするという考えが導入された。
【０００４】
「ブリッジング」の概念自体は、ＯＳＩの７層プロトコルアーキテクチャに従う２つ以上のネットワークの第２層接続に由来する。ＩＥＥＥ  １３９４の文脈の中では、この考えは、ＩＥＥＥ  Ｐ１３９４．１ワーキンググループにより調査されており、このワーキンググループは現在、「高性能シリアルバスブリッジ」（Ｈｉｇｈ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ  Ｂｒｉｄｇｅ）という規格の草案段階にある（非特許文献２）。この草案に記載された技術には、１０ビットのバス識別子と６ビットのノードＩＤからなる、１６ビットアドレスの使用が盛り込まれている。この規格では、アドレッシングが実行されるネットワーク上の位置によって、「グローバル」および「バーチャル」の２つのタイプのノードＩＤを区別する。この規格では、１３９４ブリッジ−ポータルの相互接続のために、未指定のファブリックを利用する。また、この草案では、接続されている各１３９４バス上にアルファ−ポータルが存在し、各ネットワーク内にプライムポータルが存在することが要求される。アルファ−ポータルは、プライムポータルへのパケットの転送に責任を持ち、プライムポータルは、集中型バスＩＤ変換およびバスＩＤの管理を実行する。この規格はまだ最終決定されておらず、ワーキンググループによってまだ議論されている。
【０００５】
ＥＴＳＩ／ＢＲＡＮは、１３９４用のコンバージェンス層を、個々のノードおよびブリッジの両方のために、ＨｉｐｅｒＬＡＮ／２  ＷＬＡＮ規格上に定義した（それぞれ、非特許文献３および４）。サービス依存コンバージェンスサブレイヤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ  ｓｕｂ−ｌａｙｅｒ）仕様（非特許文献３）に準拠する装置は、基本的に、ＨｉｐｅｒＬＡＮ／２準拠の１３９４装置である。この規格は、Ｈｉｐｅｒｌａｎ／２を使用した個々の装置の接続はサポートするが、個々の１３９４ネットワークのブリッジングはサポートできない。制限されたトポロジ用のＨｉｐｅｒＬＡＮ／２  １３９４ブリッジ依存サブレイヤ（非特許文献４）は、個々の１３９４ネットワークのトポロジを、「リーフバス」と呼ばれるものに制限する。また、非特許文献２に記載されているように、この規格では、プライムポータル上でグローバルノードＩＤを維持する集中型アプローチが使用される。さらに、非同期パケットのサポートはこの規格で必須となっているが、アイソクロナスストリームのサポートおよび転送は、オプションであり、ベンダに依存する。
【０００６】
ＨｉｐｅｒＬＡＮ／２は、非特許文献３に記載されているように、無線ポータルに取り付けられたＩＥＥＥ１３９４バスに接続された１３９４ノード用のプロトコルとして、ＨＬ２アドレス解決サービス（ＨＡＲＰ：ＨＬ２  Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）を使用して、宛先無線装置の固有の識別子を取得する。ＨＡＲＰサービスは、無線ポータルまたはプロキシで、未知のＩＥＥＥ１３９４バス識別子が受信されるたびに起動される。
【非特許文献１】“ＩＥＥＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｆｏｒ  ａ  Ｈｉｇｈ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ”，  ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  １３９４−１９９５，  ＩＥＥＥ，  Ｄｅｃ  １９９５．
【非特許文献２】“Ｐ１３９４．１  Ｄｒａｆｔ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｆｏｒ  Ｈｉｇｈ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ  Ｂｒｉｄｇｅｓ”，  Ｐ１３９４．１  Ｄｒａｆｔ  １．０２，  ＩＥＥＥ，  Ａｐｒｉｌ  ２００２．
【非特許文献３】“ＢＲＡＮ  ＨＩＰＥＲＬＡＮ  Ｔｙｐｅ  ２  Ｐａｃｋｅｔ  Ｂａｓｅｄ  Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ  Ｌａｙｅｒ  Ｐａｒｔ  ３：  ＩＥＥＥ  １３９４  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ  Ｓｕｂｌａｙｅｒ  （ＳＳＣＳ）”，  ＴＳ  １０１  ４９３−３  ｖ１．２．１，  ＥＴＳＩ  Ｄｅｃｅｍｂｅｒ  ２００１．
【非特許文献４】“ＢＲＡＮ  ＨＩＰＥＲＬＡＮ  Ｔｙｐｅ  ２  Ｐａｃｋｅｔ  Ｂａｓｅｄ  Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ  Ｌａｙｅｒ  Ｐａｒｔ  ４：  ＩＥＥＥ  １３９４  Ｂｒｉｄｇｅ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ  ｓｕｂ−ｌａｙｅｒ  ｆｏｒ  ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ  ｔｏｐｏｌｏｇｙ”，  ＴＳ  １０１  ４９３−４  ｖ１．１．１，  ＥＴＳＩ，  Ｊｕｌｙ  ２００１．
【非特許文献５】“Ｌｏｃａｌ  ａｎｄ  Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ−Ｐａｒｔ  １１：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  （ＭＡＣ）  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  （ＰＨＹ）  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ”，  ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１−１９９９，  ＩＥＥＥ，  Ａｕｇｕｓｔ  １９９９．
【非特許文献６】“Ｄｒａｆｔ  Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ  ｔｏ  ＬＡＮ／ＭＡＮ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ−Ｐａｒｔ  １１：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  （ＭＡＣ）  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  （ＰＨＹ）  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ：ＭＡＣ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  （ＱｏＳ）”，  ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１ｅ／Ｄ４．０，  Ｎｏｖｅｍｂｅｒ  ２００２．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
１３９４ネットワークのブリッジングは、ａ）使用可能な帯域幅の増加、ｂ）ネットワークの安定性の向上（特に、バスリセットの間）、ｃ）ノード数の拡大、ｄ）アービトレーション効率の向上、およびｅ）到達範囲の拡張のための手段として必要であることが広く認められている。従来の解決方法では、構成に関して提供される柔軟性と配備のしやすさにより、無線ＬＡＮが、ブリッジング／中間ネットワークとして一般に採用されてきた。その上、非特許文献２および４で提示されている解決方法では、単一の１３９４バス上のノードの動作に、ある程度の特殊性が導入される（レガシー１３９４装置との競合が発生する可能性がある）。さらに、ＨｉｐｅｒＬＡＮ／２の規格では、アイソクロナスストリームの転送のための機構は指定されておらず、ベンダに固有の仕様および実装時に固有の仕様にまかされている。
【０００８】
レガシーバス１３９４ネットワークは、最大６４までのノードをサポートできる。本発明は、ホームネットワーク上の装置間でのＡＶストリームの転送を目的の応用範囲として、既存の１３９４ネットワークの到達範囲を拡張するという課題を解決する。そのようなネットワーク上に、６４のノードＩＤ（１つのノードＩＤはブリッジング装置により使用されるため、外部接続に使用可能なのは６３）が存在していれば、目的の応用範囲にとっては十分と想像される。しかし、重要な課題は、レガシー１３９４装置のサポートの必要性である。これらの課題を解決するプロセスで、本発明により、使用可能な帯域幅も増加し、アービトレーション効率も改善される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
レガシー１３９４装置などの非同期／アイソクロナス有線装置を、ブリッジングされたネットワーク内でサポートする必要があるため、解決すべき主な課題の１つは、ブリッジングされたノード間でのアドレッシングおよびパケット配信である。したがって、発明者らは、ＯＳＩ参照モデルのデータリンク層の上の層で動作するゲートウェイの概念を導入することにした。ネットワークを形成する１３９４装置は、このゲートウェイがネットワーク内でルートノードとなることを許可する特定の確定的トポロジで、このゲートウェイに接続される。ゲートウェイは、他のゲートウェイに接続された装置の存在をエミュレートして、それらの装置がそのゲートウェイ上に存在する装置に「ローカル接続」されているように見せることにより、アドレス解決の問題を解決する。
【００１０】
エミュレートされた装置に向けて送信された、非同期／アイソクロナスデータネットワーク内のデータパケットは、ソースネットワーク上のゲートウェイステーションにより傍受され、各ゲートウェイによりセットアップされ保持されているアドレス解決データベースに基づいて、パケットの受取側が物理的に接続されているゲートウェイに転送される。ゲートウェイは、リモートゲートウェイに接続されたノードとのアイソクロナスストリーム転送をセットアップするための機構を有する。チャネル番号のみによって識別されるアイソクロナスパケットは、中間ネットワークの転送特性およびトラフィック状況によって、ゲートウェイにより、個々に、またはいくらかのバッファリングの後で転送される。
【００１１】
本発明は、異なる１３９４ネットワークを、中間ネットワークを介して相互接続するために使用される。このネットワークは、無線ＬＡＮまたはその他の任意のネットワークアーキテクチャにすることができる。個々の１３９４ネットワークは、１３９４および中間ネットワークのためのインタフェースを有するゲートウェイと、確定的な方法でそれに接続された１３９４装置からなる。ゲートウェイステーションは、各１３９４ネットワーク内でルートノードの役割を引き受ける。１３９４ネットワークに装置が接続されると、バスリセットが発生し、装置は、バス初期化、ツリー識別、および自己識別のフェーズを通過する。バスマスタ／ルート／ゲートウェイノードにより構築されたトポロジマップは、中間ネットワーク内の他のすべてのゲートウェイにブロードキャストされ、次に、それらのゲートウェイは、これらのノードを規定された方法でエミュレートし、ソフトウェア始動のバスリセットを発行して（これは、以下に示す、ノードの再接続による、ハードウェア始動リセットとも呼ばれるリセットとは異なる）、それにより、ローカルネットワーク内のすべてのノードが、エミュレートされた装置を「検出」することを可能にする。さらに、トポロジ更新を含むブロードキャストフレームを受信すると、ゲートウェイは、独自のトポロジ情報をソースゲートウェイに転送し、それにより上述のエミュレーションプロセスが繰り返される。本発明では、ハードウェア始動のリセットとソフトウェア始動のリセットを区別し、中間ネットワーク上のブロードキャストフレームと有向フレームを区別することに注意する必要がある。ネットワーク上でのこのトポロジセットアップフェーズのプロセス内で、各ノードは、非同期１３９４データパケットを中間ネットワークを介して受信側装置のゲートウェイに転送するために使用される、アドレス変換データベースを構築する。
【００１２】
また、本発明により、１３９４装置は、ネットワークを経由したアイソクロナストランザクションの開始を希望する場合に、リモート装置のネットワーク上のチャネルおよび必要な帯域幅をゲートウェイを介して要求することが可能になる。ゲートウェイはこの情報を、以前にセットアップされたアドレス変換データベースとともに使用して、チャネル変換データベースを構築し、それによりゲートウェイは、アイソクロナスデータストリームをゲートウェイを介して目的の受信側装置に転送することが可能になる。中間ネットワークの特性によって、ゲートウェイは１３９４ネットワークから到着するアイソクロナスパケットを（一定数／一定時間の間）バッファリングしてから、中間ネットワークを介して受信側ゲートウェイに送り出すことを選択でき、それにより、中間ネットワークにより接続された２つの１３９４ノード間でアイソクロナスストリームを転送することが可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、ブリッジング／中間ネットワークおよびゲートウェイにより連結された異なるサブネットワーク上に接続された、アイソクロナス／非同期装置が、相互通信を実現するための手段を提供する。相互接続されるすべてのサブネットワーク上に存在するゲートウェイの形態で実施される場合は、装置／ノードが各ゲートウェイによってエミュレートされるという結果になり、それにより、（すべてのサブネットワークにより集合的に構成される）ネットワーク内の各装置が、あたかもゲートウェイノードを介してローカルに接続されているかのように、他の各装置から認識されるようになる。また、本発明は、ノード間での非同期トランザクションを実現できる手段、ならびにノード間でのアイソクロナスストリーム転送のセットアップおよび実行のための手段も説明する。したがって、本発明により、１つのサブネットワークが有する物理的到達範囲が拡張され、さらに、利用可能な実効帯域幅およびアービトレーション効率も増加する。異なる１３９４サブネットワークのブリッジングに適用される場合は、上記が実現されるのに加えて、既存の１３９４装置の動作に何の修正ももたらされないため、レガシー装置のサポートも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
他のネットワークを中間媒体として使用した、非同期／アイソクロナス有線ネットワークの「シームレス」な接続のための装置および方法を、この項で開示する。本発明を理解するための補助として、以下の定義を使用する。
「ブリッジング／中間ネットワーク」は、同じ種類のネットワークの２つ以上のインスタンスを接続するために使用されるネットワークである。
「ＷＬＡＮ」は、無線ローカルエリアネットワークを意味する。ＷＬＡＮは、移動端末に無線アクセス技術を介してＬＡＮサービスを提供するための、任意数の装置を含む。
「ゲートウェイ」は、２つの異なるネットワークをシームレスに接続して、異なるネットワークの、差異や不一致をエンドユーザのために覆い隠すことが可能な装置を意味する。
「ノード」は、独立にリセットおよび識別することが可能な、アイソクロナス／非同期ネットワーク上のアドレス可能なエンティティを意味する。１３９４ネットワークの例では、ノードは、ノードＩＤと呼ばれる６ビットの識別名により特徴付けられる。
「ポート」は、ノード上の接続点を意味する。
「ブランチノード」は、接続されたポートを２つ以上有するノードを意味する。
「リーフノード」は、接続されたポートを１つだけ有するノードを意味する。
「ルートノード」は、接続されたすべてのポートが子として識別されるノードを意味する。ルートノードの選択はトポロジに完全に依存するわけではない−ルートノードはリーフノードであることも可能である。
「サイクルマスタ」ノードは、１３９４ネットワーク内のタイミングの維持に責任を持つ。サイクルマスタは、サイクルスタートパケットを１２５μ秒ごとに送り出す。１３９４サブネットワーク内では、ルートノードがサイクルマスタである。
「ブリッジングされたノード」は、非同期／アイソクロナスネットワーク内のノードのうち、ゲートウェイ手段を介して他の同様のネットワークに接続されている任意のノードを意味する。
【００１５】
以下の記述では、本発明の完全な理解を提供するために、特定の番号、時間、構造、プロトコル名、およびその他のパラメータを、説明を目的として示す。ただし、本発明はこれらの具体的な詳細なしでも実施できることは、当業者にとって明らかである。また、本発明を不必要にわかりにくくすることのないように、よく知られた構成要素およびモジュールはブロック図形式で示す。
【００１６】
本発明の応用例は、２つ以上の１３９４サブネットワークを、他のネットワークを介してブリッジングするためのものである。これを実現するには、いくつかの主要な問題を解決しなければならない。これらの問題に含まれるのは、特に、アドレス検出、サービス検出、遠隔接続された２つの１３９４エンティティ間のトランザクションを円滑化する機構である。これは、ａ）１３９４インタフェースおよびｂ）中間ネットワークへのインタフェースの両方を有するゲートウェイエンティティによって実現される。１３９４サブネットワークのブリッジングに使用されるネットワークは、例えば、ＷＬＡＮやいずれかの固有ネットワークなど、任意のタイプにすることが可能である。本発明は、そのようなゲートウェイエンティティを説明するものである。
【００１７】
本発明の完全な理解のために、以下では、メッセージ交換に使用されるいくつかの動作シーケンスおよび情報データ構造を示す。説明のためにいくつかのプロトコル名を使用するが、これは他のプロトコルを同じ目的のために使用することを除外するものではなく、また、本発明のために推奨されるプロトコルを示すものでもない。同様に、特定のデータ構造を使用するが、それらは本発明の実装の例としての役割を果たすのみである。現実の実装では、それらが使用される状況によって、新しい情報を追加したり、特定の部分を省略したりすることが可能であることは、当業者にとって明らかである。
【００１８】
図１に、ゲートウェイの実装例を示す。図１は、２つの有線サブネットワークを、非同期／アイソクロナスネットワークおよびブリッジング／中間ネットワークの両方のインタフェースを有するゲートウェイを使用して、ブリッジング／中間ネットワークを介して接続できるようにするための方法を示す。ここで、ゲートウェイは、２つのアイソクロナス／非同期サブネットワーク上のデバイスをブリッジングするために使用され、中間ネットワークは、２つのゲートウェイを相互接続するために使用される。この例では、サブネットワークＡは、符号１０１により示されるゲートウェイＡ、および有線アイソクロナス／非同期ネットワークにより接続された、それぞれ符号１０２および１０３により示される装置１および装置２からなる。これらが一緒になって、サブネットワークＡ（１０４）を構成する。サブネットワークＡは、ゲートウェイＡを介して、ブリッジング／中間ネットワーク（１０７）によって、サブネットワークＢ（１０６）のゲートウェイＢ（１０５）に接続される。中間ネットワークは、ネットワーク上の資源を制御する、符号１０８により示される集中型調整ステーションを有することもできる。集中型調整ステーションの１つの例は、ＩＥＥＥ  ８０２．１１がブリッジングネットワークとして使用された場合のアクセスポイントである。前記調整ステーションは、ゲートウェイ機能も実行できる多機能型装置であることも可能である。
【００１９】
図２は、ゲートウェイに接続された既存の装置のチェーンへの、アイソクロナス／非同期ネットワーク装置（装置ｎ）の接続を示す。図２において、符号２０１により示される装置である装置ｎが、有線アイソクロナス／非同期サブネットワーク内のゲートウェイステーション（２０５）のポート１（２０４）に（装置１（２０３）を介して）連鎖された装置ｎ−１（２０２）に接続されるシナリオを示す。前記有線ネットワークが１３９４である場合、装置がローカルサブネットワークに接続されるか、または装置がローカルサブネットワークから削除されると、つまり、バス構造の移行が起きると、バスリセットが発生して、すべてのノードが初期化状態にされ、すべてのトポロジ情報が消去される。バス初期化フェーズの後は、ノードにより認識されている唯一の情報は、そのノードがａ）ブランチ、ｂ）リーフ、またはｃ）孤立のいずれであるかということだけである。１３９４サブネットワークは、次に、初期化プロセスの次の段階であるツリー識別に進む。ツリー識別の間に、すべてのノードは、ネットワークの構成およびトポロジによって、それらのノードのポートを「親」または「子」として識別する。また、ツリー識別のプロセスの結果として、１つのノードがルートノードとして宣言される。通常の状況下では、リーフノードからもっとも遠いブランチノードがルートになる可能性が最も大きい。ただし、後で見るように、ツリー識別プロセスへの参加をソフトウェア制御によって遅らせることにより、ノードがルートになる可能性を大きくすることができる。ここで示すシナリオでは、ツリー識別プロセスへの参加を遅らせることにより、ゲートウェイステーションがルートノードになる。バス構成の最終フェーズは、自己識別フェーズである。自己識別フェーズの間に、ａ）物理ＩＤが各ノードに割り当てられ、ｂ）隣接ノードが各転送速度を交換し、ｃ）トポロジ情報がブロードキャストされる。図２に示す例では、装置ｎ（２０１）が自己識別パケットを送信する最初の装置であり、ノードＩＤ  ０を取得する。これに続いて、装置ｎ−１（２０２）がノードＩＤ  １を取得し、以下同様に継続され、最後に、ルートでもあるゲートウェイステーション（２０５）が、次の未取得のノードＩＤを取得する。ゲートウェイは、アイソクロナスリソースマネージャおよびバスマネージャの役割も得るように構成されることが可能である。
【００２０】
したがって、上の例で説明したように、有線ネットワーク装置が接続されると、ノードＩＤがすべての装置に再割り当てされ、ローカルゲートウェイはそのサブネットワークのルートおよびリソースマネージャとなるように構成される。
【００２１】
ゲートウェイステーションは、ローカルサブネットワーク上の装置のトポロジ情報をフォーマットして、ブリッジングネットワーク内のすべてのステーションにブロードキャストする。ここで説明するプロトコルによれば、ゲートウェイにはノードＩＤ  ｎを割り当てた時、ローカルサブネットワークはゲートウェイに接続された装置として常に最も小さいｎ−１のノードＩＤ（０から始まる）が割り当てられる。
【００２２】
図３Ａは、中間ネットワークフレームに含まれる情報の例を示し、ブリッジング／中間ネットワーク上のゲートウェイ間で、アイソクロナス／非同期サブネットワーク情報を運ぶフレームのメッセージ内容を示す。図３Ａにおいて、符号３０１は、中間ネットワーク上のソースゲートウェイのアドレスを含むフィールドである。中間ネットワーク上の宛先アドレス（３０２）は、中間ネットワーク上のすべてのゲートウェイステーションが受信できるように、ブロードキャストアドレスに設定される。フレームタイプ（３０３）フィールドは、メッセージタイプ（例えば、「トポロジ更新」や「有線ネットワーク非同期パケット」など）を示すために使用される。このフィールドによって、このフレームの受信側はこれに続くペイロードフィールド（３０４）を解釈することができる（３０３の値によっては、ペイロードフィールドは、トポロジ情報、優先ネットワーク非同期パケット、またはその他であることが可能である）。
図３Ｂは、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｅ  ＷＬＡＮを中間ネットワークとして使用できるようにするための方法の例を示す。すなわち、ＩＥＥＥ  ８０２．１１がブリッジングネットワークであると仮定した場合に、（図３Ａに示す）中間ネットワークフレームを、８０２．１１  ＭＡＣフレームにどのようにマッピングすることができるかの例を示す。
【００２３】
ブロードキャストアドレスに設定された宛先アドレス（３０２）を持つトポロジ更新フレームを受信すると、ゲートウェイは、独自のトポロジ情報をトポロジ情報更新フレームの発信元に送信しようと試み、その際には、図３Ａと同じ構造を使用するが、ソースアドレス（３０１）は独自のアドレスに変更し、宛先アドレス（３０２）はトポロジ更新ブロードキャストフレームの発信元のソースアドレスに変更する。ゲートウェイステーションの動作を要約すると、次のようになる。「ゲートウェイは、ローカルに接続された装置のトポロジが変更された場合のみ、トポロジ更新をブロードキャストする。ただし、ゲートウェイは、ブロードキャストトポロジ更新フレームの発信元に、ローカル装置のトポロジを含むトポロジ更新フレームを送信する。」これにより、アイソクロナス／非同期有線サブネットワークのトポロジが変更されるたびに、すべてのゲートウェイがその変更を認識することが保証される。
【００２４】
図４は、ゲートウェイステーションが、他のゲートウェイステーションに物理的に接続された装置チェーンをいずれかのポート上でエミュレートし、それにより、ローカル接続された装置が、リモート装置が物理的に存在していると見なすことができるようにするための方法を示す。
トポロジ更新フレームを受信すると、ゲートウェイステーションは、トポロジマップを解読し、エミュレートされた「装置チェーン」（トポロジ更新情報から構築されたもの）をゲートウェイ上の仮想ポートに接続することにより、物理装置（更新を開始したゲートウェイを除く）の構成をエミュレートする。これは図４に示すように、ポート１（４０４）に接続された、符号４０２および４０３により示される物理装置１および２からなる装置チェーンとともに、ゲートウェイステーション（４０１）がすでに存在する場所で実行される。ゲートウェイは、受信したトポロジ更新フレームに基づいて、次に使用可能なポート（この場合は仮想ポート（４０５））上で装置構成をエミュレートする。したがって、ゲートウェイステーションにおけるサブネットワークのトポロジは、符号４０６〜４０８によりそれぞれ示されるエミュレートされた装置１〜３の装置チェーンも含むようになる。次に、ゲートウェイは、ソフトウェア手段によりバスリセットを始動し、それによりローカルに接続されたすべてのノード内のトポロジ情報を消去する。これにより、ローカルサブネットワーク上のすべての装置にノードＩＤが再割り当てされ、ゲートウェイにルートノードおよびリソースマネージャの役割が割り当てられるプロセスが実行される。
【００２５】
アイソクロナス／非同期有線ネットワークとして１３９４が使用される例では、ソフトウェアバスリセットにより、バス初期化、ツリー識別、および自己識別の１３９４プロセスが起動される。ゲートウェイは、ツリー識別プロセスに参加している間はバックオフし、自らをルートノードとして宣言する。図４の例では、自己識別が完了した後で、新しい１３９４ノードＩＤが次の順序で割り当てられる。物理装置２（４０３）−ノード０、物理装置１（４０２）−ノード１、エミュレートされた装置３（４０８）−ノード２、エミュレートされた装置２（４０７）−ノード３、エミュレートされた装置１（４０６）−ノード４、およびゲートウェイ（４０１）−ノード５。
【００２６】
図５は、ローカルに、またはリモートサブネットワーク上でネットワークトポロジが変更された場合に、ゲートウェイにより実行される動作を説明する。すなわち、図５は、任意のサブネットワークのトポロジが変更された場合のゲートウェイステーションの動作を示す。例えば、ローカルサブネットワーク上の装置の追加または削除（５０４）により発生する可能性のある、ローカルハードウェアバスリセット（５０２）が起きた場合、ノードＩＤが再割り当てされてゲートウェイ／ルートに通知され（５０５）、次にこの情報のブロードキャスト（５０６）に進み、その後、定常状態の動作（５０１）に戻る。ブロードキャスト更新フレームがゲートウェイにより受信された場合（５０７）、ゲートウェイはローカル装置のトポロジ情報を送信し（５０８）、受信した「装置チェーン」をエミュレートし（５１０）、その後、ソフトウェアバスリセットを発行する（５１１および５０３）。同様に、中間ネットワーク上で有向トポロジ更新フレームが受信された場合（５０９）、ゲートウェイは次に使用可能なポート上でそれらの装置をエミュレートし（５１０）、その後、ソフトウェアバスリセットを始動する（５１１）。リセットが完了したら、ローカル装置の走査およびノードＩＤの割り当て（５１２）が実行され、その後、定常状態（５０１）に戻る。
【００２７】
図６は、各ゲートウェイステーションにより保持されるアドレス解決データベースに必要なフィールドを説明する。すべてのゲートウェイは、アドレス解決を容易にするために、図６で提案されているような情報を含む表を保持する。このデータベースは、他のゲートウェイから受信した種々のトポロジアップデートフレーム、およびアイソクロナス／非同期サブネットワーク内のローカル装置により送信されたノード識別アナウンスメントパケットから構築される。表の、符号６０１により示される列１は、ローカルに割り当てられたノードＩＤを含む。列２（符号６０２）は、他のサブネットワーク上の種々のノードの（トポロジ更新フレームから構築された）ノードＩＤアナウンスメントパケットを含み、列３（６０３）は、対応するノードＩＤアナウンスメントパケットを（トポロジ更新フレームを介して）受信した、中間ネットワーク上のゲートウェイステーションのアドレスを含む。このアドレスは、トポロジ更新フレームのソースアドレスフィールド（３０１）から取得される。これにより、すべてのサブネットワーク上のすべての装置が、他のすべての装置から、ゲートウェイステーションにおけるエミュレートされたノードとして認識される。
【００２８】
図４の例で、物理装置１（４０２）は、エミュレートされた装置２（４０７）にパケットを送信したい場合、ローカルバス上で送信を実行する。ゲートウェイは、パケットの宛先ノードＩＤが、仮想的な／エミュレートされたノードであることを検出する。図６に示すデータベースから、ゲートウェイは、エミュレートされた装置の物理的位置、つまり、宛先装置が実際に接続されている中間ネットワーク上のゲートウェイアドレスを判定する。これは、図６に示すデータベース内で、１３９４パケットのノードＩＤ（６０１）に対応するゲートウェイアドレス（６０３）を調べることにより実行される。また、ソースパケットの宛先ノードＩＤ（発信元サブネットワーク上の仮想アドレス）は、図６に示すデータベースの列２（６０２）から取得される、装置の実際のノードＩＤに置き換えられる。次に、ゲートウェイは、装置が配置されている宛先ゲートウェイに宛てたメッセージを生成する。このメッセージのフォーマットは、図３Ａに示すようなものである。ソースアドレスフィールド（３０１）は、中間ネットワーク上の、フレームの発信元となるゲートウェイのアドレスを含むように設定され、宛先アドレスフィールド（３０２）は、上述のように、（６０３）から取得される。符号３０３は、メッセージタイプを示すために使用されるものであり、「非同期パケット転送」を示すように設定される。これは、受信側ゲートウェイステーションにより、フレームのペイロードフィールド（３０４）が非同期パケットとして解釈されるようにするために使用される。
【００２９】
非同期パケット転送メッセージを受信したら、ゲートウェイは、ソースアドレスフィールド（３０１）およびソースノードＩＤ（１３９４パケットに含まれている）の組み合わせを使用して、アドレスデータベースの列２および列３（それぞれ符号６０２および６０３）内を検索し、宛先サブネットワーク上で見た場合の、パケットのソースの仮想ノードＩＤを取得する（６０１から）。次に、ゲートウェイは、受信パケットのソースノードＩＤ内にこの値を入れて、そのゲートウェイのサブネットワーク上の受信側装置に送信する。この例は、いかにしてアドレス解決を実現し、それにより異なる有線サブネットワークに接続された装置の、ブリッジング／中間ネットワークを介した非同期相互通信を可能にできるかを示すものである。
【００３０】
ネットワーク内のアドレス解決が完了したら、サービス検出プロトコルにより、個々の装置はお互いの機能を問い合わせることができる。上述のアドレス解決のための技術は、１３９４ネットワークに適用される場合、レガシー１３９４装置の使用をサポートする。これらの装置は、レガシー１３９４技術を使用して、他の装置のレジスタ空間およびコンフィギュレーションＲＯＭの読み出しを含む、サービス検出を実行できる。
【００３１】
非同期転送は、明示的ノードアドレスを使用することにより、特定のノードに向けられる。非同期転送では、エラーチェックおよび適切な応答コードによって、高信頼データ配信のための手段が提供される。転送中にエラーが発生した場合は、ソフトウェアの制御下でリトライを試みることができる。非同期転送は、トランザクションのタイプおよび応答側の応答時間により、統一、分割、または連結で実行できる。これはまた、応答側ノードがローカルまたはリモートのいずれであるかにも依存する。応答側ノードが、中間ネットワークおよび要求側ゲートウェイステーションによって要求側ノードに接続された、他のゲートウェイに接続されている場合は、分割トランザクション方式の使用が推奨される。この理由は、使用されるブリッジング／中間ネットワークによっては、中間ネットワークを横切るパケット転送で、測定可能な待ち時間が発生する可能性があるためである。なお、送信される要求と受信される応答の間に長い遅延が発生する可能性があるため、装置は、トランザクション間でスレッド化またはパイプライン化を許可する場合がある。
【００３２】
図７は、異なるサブネットワーク上の装置間での非同期トランザクションを実現するための、アイソクロナス／非同期ネットワーク装置とゲートウェイステーションとの間でのメッセージ交換のシーケンスを説明する。すなわち、図７は、異なるサブネットワーク上にある、２つのアイソクロナス／非同期ネットワークノード間で発生するメッセージ交換の例を示す。前述のように、要求側装置（７０１）は、宛先装置の仮想ノードＩＤ（つまり、エミュレートされたノードＩＤ）に非同期パケット（７０５）を送信する。ゲートウェイステーション（７０２）は、このパケットを検出し、アドレス変換データベースを使用して、パケット内の宛先ノードＩＤを宛先サブネットワーク内の物理ノードＩＤに変更する。次に、ゲートウェイは、このパケットを中間ネットワーク用のパケット（７０６）内にカプセル化し、中間ネットワークを介して、応答側／宛先ノードが配置されているゲートウェイに送信する。中間ネットワークを介した非同期パケットフレームの転送は、優先度または「ベストエフォート」に基づいて行うことも、使用される中間ネットワークのタイプにより指定される他の何らかの手段によって行うこともできる。その間に、ゲートウェイは応答保留パケット（７０７）を要求側ノードに返送する。中間ネットワークのプロトコル要件によっては、宛先ゲートウェイ（７０３）は、要求側ゲートウェイからメッセージを受信すると、応答またはアクノリッジメント（７０８）を要求側ゲートウェイに送り出すこともできる。次に、宛先ゲートウェイは、アドレス変換データベースを使用して、要求側／発信元ノードのローカルノードＩＤを判定し、受信した中間ネットワークフレームのペイロード要素内に含まれている非同期パケットのソースＩＤフィールド内をそのＩＤに置き換える。次に、このパケット（７０９）は、あたかもローカルサブネットワーク上の仮想的な／エミュレートされた要求側装置から発信されたかのように、宛先ノード（７０４）に転送される。宛先ステーションは、応答保留フレーム（７１０）を、ローカルゲートウェイに送信する。応答を引き起こすメッセージのシーケンスを、図７の符号７１１により一括して示す。このシーケンスは、上述の要求サブアクションと同様のシーケンスに従う。
【００３３】
固有の速度要件により、アイソクロナス転送では、チャネル番号と呼ばれる簡素化された形態のアドレッシングが使用される。ＩＥＥＥ  １３９４の例では、すべてのアイソクロナス転送はブロードキャストされ、それにより、一度に２つ以上のノードを宛先とすることが可能になる。また、アイソクロナス転送は、「書き込み」タイプの転送のみである。例えば、２つのノードがアイソクロナスデータの転送に相互に関与している場合、それぞれが、送信するデータがある場合に書き込みデータの転送を開始する。したがって、アイソクロナス読み出し転送は必要ないため、サポートされていない。アイソクロナスパケットは、チャネル番号に基づいて、アドレス指定されたノードにより受信され、最終的にアプリケーションに渡される。受信側のリンク層は、特定のチャネル番号を「リスン」するように前もって設定されることに注意する必要がある。この設定は、非同期パケットである、リンクアイソクロナス制御要求パケットを介して実行される。
【００３４】
図８は、異なるサブネットワーク上の装置間でのアイソクロナスストリームトランザクションを実現するための、アイソクロナス／非同期ネットワーク装置とゲートウェイステーションとの間でのメッセージ交換のシーケンスを説明する。すなわち、図８は、ゲートウェイと中間ネットワークによって接続された異なるサブネットワーク上の２つのノードが、どのようにしてアイソクロナス転送を実行できるかの例を示す。前述のように、各サブネットワークの初期化フェーズの間に、ゲートウェイは、ルートノードおよびリソースマネージャの役割を引き受けるように設定される。アイソクロナス転送の開始を希望するノード（８０１）は、最初に、ゲートウェイ（８０２）と同じ場所に配置されたりソースマネージャエンティティにより維持されている特定のレジスタを変更することにより、チャネルを要求する。チャネルの要求に成功したら、送信側ノードは、リソースマネージャにより維持されているレジスタに対して同様のトランザクションを実行することにより、ローカルサブネットワーク上の帯域幅を取得する。以上で、ソースノードは、ローカルサブネットワーク上で使用可能な帯域幅とチャネルを有するようになり、それにより、符号８０５により示される、ソースサブネットワーク上でのアイソクロナス転送のためのセットアップフェーズが完了する。
図９は、チャネル変換の機能を実行するために、アイソクロナス転送の発信元の装置が接続されているゲートウェイにより保持される必要のある情報フィールドを示す。ゲートウェイは、図９に示すような表を保持する。この表には、ローカル要求ノード（９０１）に割り当てられたチャネル（符号９０２）についての情報、および帯域幅（９０３）についての情報(単位の数）が含まれている。ノードがチャネルおよび帯域幅を要求すると、ゲートウェイにより、図９に示す表内に記録される。
【００３５】
ソースノードは、次に、アイソクロナス制御要求パケット（８０６）を受信側（ローカルゲートウェイ上のエミュレートされたノード）に送信して、指定したチャネル番号で転送を「リスン」するように通知する。ゲートウェイは、アイソクロナス制御要求パケットのアドレスを解決して、中間ネットワーク上に、フレームタイプ（符号３０３）としてアイソクロナス制御要求フレームを指定したフレームを送り出す（８０７）。符号３０３の内容により、ペイロードフィールド（３０４）は次を含むものと解釈されるようになる。ａ）ソースサブネットワーク上のチャネル番号（アイソクロナス制御要求パケットのチャネル番号を（９０２）と比較することにより取得）、ｂ）要求された帯域幅（（９０３）の対応するエントリから取得）、およびｃ）宛先ノードＩＤが、以前に非同期パケット転送について説明したプロセスによって修正された、アイソクロナス制御要求パケット。それと同時に、発信元ゲートウェイは、図６のアドレス解決データベースを使用して、中間ネットワーク上の宛先アドレス（９０４）のエントリが、対応するチャネル番号についての宛先ブリッジングネットワークアドレスを含むように更新する。また、発信元ゲートウェイは、応答保留フレーム（８０８）を発信元ノードに送信することにより、要求が受信され、処理されていることを通知する。
【００３６】
中間ネットワークから要求フレーム（８０７）を受信した後、宛先ゲートウェイ（８０３）は、中間ネットワークのプロトコルによって、アクノリッジメントを送ることも、送らないことも可能である。フレームタイプ（３０３）の内容を使用して、パケットのペイロードフィールド（３０４）が解釈される。宛先ゲートウェイは、次に、チャネルおよび必要な帯域幅を、独自のリソースマネージャエンティティから要求する。アイソクロナス制御要求パケットのソースノードＩＤは、以前に非同期転送について説明した機構を使用して、宛先サブネットワーク上でのそのノードの仮想ノードＩＤに変更され、ゲートウェイはそのパケットを目的の受信側（８０４）に転送する。符号８０９により一括して示されている、この一組のトランザクションにより、リモートネットワーク上でのアイソクロナス転送のセットアップフェーズが完了する。宛先サブネットワーク（８０３〜８０４）上で、これらのトランザクションのいずれかに対する否定応答が必要とみなされた場合、宛先ゲートウェイは発信元サブネットワーク（８０１〜８０２）に適切な応答を返送し、両方のサブネットワークがそれぞれのリソースの割り当て解除に責任を持つ。割り当てが成功した場合、宛先ゲートウェイは、ペイロードフィールド（３０４）に宛先サブネットワーク上で取得したチャネル番号を含む、「割り当て成功」のフレームタイプ（３０３）を生成する。ソース／発信元ゲートウェイ（８０２）は、このチャネル番号を表の列（９０５）内に追加する。
【００３７】
次に、使用されるネットワークのタイプによっては、ソースゲートウェイは、アイソクロナスデータに対するサービス品質のレベルを保証するために、中間ネットワーク上での帯域幅をネゴシエーションしなければならない場合がある。一部のネットワーク、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ  ＷＬＡＮ（非特許文献５、６）では、符号１０８により示される集中型媒体コーディネータ（ハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）と呼ばれる）が、帯域幅リソースの制御および調整を実行する。帯域幅を要求するために、ソースゲートウェイは、トラフィック要求仕様（ＴＳＰＥＣ）フレームをＨＣに送信する。ＴＳＰＥＣには、８０２．１１スーパーフレームの無競合期間の間にＨＣが帯域幅割り当てのスケジュールを実現するための、十分な量のデータが含まれる。
【００３８】
トラフィックストリームの特性を指定するために不可欠なパラメータの１つは、ストリームの平均データレートである。アイソクロナスリソースの割り当て中にセットアップされたデータベースから、これは、次の式に示すように、アイソクロナスおよび非同期の有線サブネットワーク上で使用されている帯域幅単位の合計数を分母とし、使用中の物理データレートを乗算することにより計算できる。
アプリケーションデータレート＝（割り当てられた帯域幅単位／合計帯域幅単位）×物理データレート
【００３９】
上で計算したアプリケーションデータレートを、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｅのＴＳＰＥＣの平均データレートパラメータに代入することができる。
【００４０】
（符号８１０により示される）媒体コーディネータとの帯域幅のネゴシエーション（行われる場合）が完了すると、ソースゲートウェイは、「成功」通知を含むアイソクロナス制御応答パケット（８１１）を要求側ノードに返送する。ソースノードは、その後、符号８１２により一括して示されているメッセージのグループで示すように、有線サブネットワークのアイソクロナスフレームフォーマットを使用したデータ転送を開始することができる。図９のデータベースからリモートノードに対応すると判定されるチャネル番号を持つアイソクロナスパケットを受信すると、ゲートウェイは、チャネル変換を実行して、そのチャネル番号を（９０５）から得られた値に置き換える。アイソクロナストラフィックは、周期的であり、中間ネットワークの性質によっては、アイソクロナス／非同期サブネットワーク上でバースト的に発生するため、１つのアイソクロナスストリームパケットを１つの中間ネットワークフレームに入れて送信するのは非効率な場合がある。したがって、（前述のネゴシエーションにより）中間ネットワーク上で使用可能になった／割り当てられた帯域幅によって、ゲートウェイは、ａ）一定数のアイソクロナスストリームパケットをバッファリングしてから、またはｂ）一定時間の間に受信したストリームパケットをバッファリングしてから、中間ネットワーク上に転送することを選択できる。次に、ゲートウェイは、フレームタイプ要素（３０３）が「アイソクロナスストリーミングパケット」に設定され、ペイロードフィールド（３０４）に、ａ）ストリームパケットの数、およびｂ）バッファリングされたストリームパケットを含む、中間ネットワーク用のメッセージを構築することができる。ブリッジングネットワークパケットの宛先アドレス（３０２）は、図９のデータベースの宛先ゲートウェイアドレスフィールド（９０４）内の適切なエントリから取得される。したがって、この機構を使用することにより、ゲートウェイによってブリッジングされた異なるサブネットワーク上の装置間でのアイソクロナスストリーム転送を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、有線アイソクロナス／非同期ネットワークをパケットベースの中間ネットワークを介してブリッジングする方法およびシステムに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】２つの有線アイソクロナス／非同期サブネットワークのブリッジングを示す概略図
【図２】既存のサブネットワークへのアイソクロナス／非同期ネットワーク装置の接続例を示すブロック図
【図３Ａ】中間ネットワーク上のフレームのフォーマットを示す図
【図３Ｂ】ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｅが中間ネットワークとして使用される場合の、中間ネットワークフレームからＭＡＣフレームへのマッピングの例を示す図
【図４】トポロジ更新フレームを受信した後の仮想装置チェーンのエミュレートの例を示す図
【図５】トポロジの変更により発生した過渡時の間のゲートウェイステーションの動作を示すフローチャート
【図６】各ゲートウェイステーションにより保持されるアドレス解決データベースの例を示す図
【図７】異なるアイソクロナス／非同期サブネットワーク上のノード間での非同期トランザクションの分析を示す図
【図８】異なるアイソクロナス／非同期サブネットワーク上のノード間でのアイソクロナストランザクションの分析を示す図
【図９】アイソクロナス転送を開始するゲートウェイにより保持されるチャネル変換データベースの例を示す図
【符号の説明】
【００４３】
１０１  ゲートウェイＡ
１０２  装置１
１０３  装置２
１０４  サブネットワークＡ
１０５  ゲートウェイＢ
１０６  サブネットワークＢ
１０７  ブリッジング／中間ネットワーク
１０８  集中型調整ステーション
２０１  装置ｎ
２０２  装置ｎ−１
２０３  装置１
２０４  ポート１
２０５  ゲートウェイステーション
４０１  ゲートウェイステーション
４０２  物理装置１
４０３  物理装置２
４０４  ポート１
４０５  仮想ポート
４０６  エミュレートされた装置１
４０７  エミュレートされた装置２
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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