【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明はISDN LAPBフレームをISD
N LAPDフレームに又はその逆に変換するシステム及び方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】統合サービス・ディジタルネットワーク
(ISDN = Integrated Service Digital Network)は、国際電信電話諮問委員会(CCITT) のいわゆる "青書" で指定された、国際的に合意された規格のセットである。 IS
DNは広帯域電話ネットワークを介して伝送する音声、データ及びその他の用法を可能にする。 本質的に、ISDNはシステム内の一連の層ならびにこれらの層の間のインタフェースを定義し、それによって音声又はデータをアプリケーションプログラムからネットワークに又はその逆に引渡すことができる。 ISDNに関するそれ以上の情報は例えば "ISDN Explained" by J. Griffiths (Wiley, 19
90) に記載されている。 【０００３】標準即ち基本速度ISDNリンクは３つのチャネル: 16K ビット/sの速度を有する１つの "Ｄチャネル" 及び各々が64K ビット/sのデータ速度を有する２つの "Ｂチャネル" を含む。 本質的に、２つのＢチャネルは情報を送信するユーザに制御されるが、Ｄチャネルは例えば呼出しのセットアップ及び終了を通知するのに用いられる。 しかしながら、通知はＤチャネルの完全な16
k ビット/s容量を必要としないことがよくあり、Ｄチャネル上の余分の帯域幅を用いて余分の情報を伝送できる。 CCITT勧告Q.921はＤチャネル上で用いる特別のフレーム形式(format)、リンクアクセス手順Ｄ(LAPD = Link
Access Procedure-D)を定義する。 Ｄチャネル上の全ての通信は、通知かデータ伝送かにかかわらず、LAPD形式でなければならない。 【０００４】もう１つのCCITT ディジタル通信規格はX.
25である。 これはLAPB("Link Access Procedure - Bala
nced"(リンクアクセス手順平衡型))として知られたそれ自身のフレーム形式、ならびにIDSNからの物理的に異なるソケット結合を有する。X.25伝送回線は一般に9.6Kビット/sの帯域幅を有する。該青書の勧告X.31は、１つのタイプの結合のみを維持しながら、X.25端末からISDNリンクに信号を伝送しX.25及びISDNシステムの両者を使用できる可能性を論ずる。勧告X.31はX.25システムからのフレームを捕捉し、それらをISDN形式に変換したのちIS
DNリンクを介して伝送する端末アダプタを提案する。
(使用中の電話ネットワークの特性により) もし必要ならX.25システムに対して透明である該リンクのISDN部分により、受信したフレームをX.25形式に逆変換するもう１つの端末アダプタが用いられる。 【０００５】Ｂチャネル及びＤチャネルの両者を介して
X.25フレームを伝送できることが望ましい。 前者はネットワークがＢチャネルで任意の形式を使用できるので割合に簡単であるが、後者の場合は、ＤチャネルでLAPDフレームしか使用できないのにX.25フレームがLAPB形式であるので問題がある。 ゆえに端末アダプタは受信端でLA
PBフレームをLAPDフレームに、又はその逆に変換できる必要がある。 勧告X.31はこの変換が完全なリンク層端子により実行できることを示唆するが、これはかなりの処理量を必要とし、それゆえ割合に低速である (変換はリンク層ではなく、代わりにパケット層で実行されるので、２つの論理的なリンクがサポートされなければならない)。 勧告X.31 (セクション 7.4.2.2.) はLAPBからLA
PDに直接写像する可能性に言及するが、これを達成できる方法は記述しない。 【０００６】従って、本発明はISDN LAPBフレームをISD
N LAPDフレームに変換する方法を提供する。 この方法は:２未満のオクテット(octet) を含む入力フレームを捨てるステップと、LAPBフレームのアドレスフィールドを、それがCOMMAND(コマンド)であるかRESPONSE(応答)
であるかを調べるために、検査するステップと、LAPDフレームのアドレスフィールドを構築し、LAPBフレームのアドレスフィールドに従ってCOMMAND/RESPONSEビットをセットするステップと、LAPBフレームの制御フィールドを検査して該制御フィールドの長さを決定し、もし決定された制御フィールドの長さが２オクテットでありかつ該フレームの全長が２オクテットであれば該フレームを捨てるが、さもなければ該制御フィールドをLAPBフレームからLAPDフレームに直接コピーするステップと、第４
のオクテット及びそれ以上の任意のオクテットをLAPDフレームの情報フィールドに直接コピーするステップとを含む。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的は
LAPBフレームからLAPDフレームへの非常に速くしかも信頼性のある変換又はその逆の変換を提供することにある。 速度はフィールド内容の最小限の検査を実行することによって得られ、もしそれらが間違っていれば、次の処理段階で適切に処置することができる。 従って、基本的な前提はフレームが有効なことである。 しかしながら、変換プロセスはフィールドの長さを検査し、もしフレームが指定された制御及びアドレスフィールドを含むには短かすぎることが分かれば、該フレームは捨てられる。 これは存在しないフィールド又はオクテットを変換プロセスが探すことを中止させるので、変換プロセス自身がクラッシュ(crash) するのを阻止する。 この程度の信頼性は絶対に必要である。 なぜなら、任意のシステムがネットワークとの接続を許される前に、それらが仕様に適合し該ネットワークに損傷を与えないことを確認するためにネットワーク提供者により詳細に検査されるからである(この検査はホモロゲーション(homologation)
として知られている)。 よって、変換プロセスは信号に起こりうる誤りを処理するのに十分な強さがなければならない。 しかしながら、フレームを訂正しようとすることはコンバータの機能ではない。 入力として受信された無効なフレームは捨てられるか又は無効フレームとして出力され、他の適切なセクションが該誤りを処理することを可能にする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】良好な実施例で、LAPBフレームのアドレスフィールドを検査するステップにおいて、もしアドレスフィールドがRESPONSE又はCOMMAND のパターンと一致しなければ、フレームが無効として捨てられる。 換言すれば、RESPONSE又はCOMMAND に対応する所定のビットパターンに対してアドレスフィールドの全オクテットが検査される。 代わりに、RESPONSEとCOMMAN
D とでは異なる１つのビット位置 (即ちビット位置２、
図３参照) だけを調べることができる。 しかしながら、
実際には全バイトの検査は個々のビットの検査と同じ程度に効率的である。 【０００９】第４のオクテット及びそれ以降のオクテットのコピーは、直接に実行する (即ち第４のオクテットで開始する) か、又は制御フィールドの末尾後の全てのオクテットのコピーにより実行できる。 有効なフレームの場合、これらの２つのアプローチは同じ結果を生じるが、たぶん前者はより少ない処理でよい。 良好な実施例では、制御フィールドの最初の２ビットの検査により該制御フィールドの長さが決定される。 これらの２ビットからフレーム形式を決定し、３オクテットよりも長い、
情報フレームではないフレームを捨てることもできるが、前記無効フレームのコピーを回避するのに必要な追加の処理が正当化される見込みはない。 【００１０】良好な実施例では、本発明の方法は更に:
到来するLAPBフレームを、該フレームの開始点及びその見出しの予備オクテットのポインタとともに、バッファに記憶するステップと、LAPBフレームの予備オクテット及びアドレスフィールドに、前記構築するステップからのLAPDアドレスフィールドを重ね書きするステップと、
前記ポインタを１オクテットだけ減分しかつフレームの長さを１オクテットだけ増分するステップとを含む。 【００１１】この実施例は、最小の書込みにより入力フレームから出力フレームに制御及び情報フィールドを直接コピーしうる効率的な変換方法を提供する。 【００１２】本発明はISDN LAPDフレームをISDN LAPBフレームに変換する方法も提供する。 この方法は:３未満のオクテットを含む入力フレームを捨てるステップと、
LAPDフレームのアドレスフィールドを検査して、それが
COMMAND 又はRESPONSEであるかどうかを判定するステップと、LAPDフレームのアドレスフィールドによりLAPBフレームのアドレスフィールドをCOMMAND 又はRESPONSE値にセットするステップと、制御フィールドの長さを決定するためにLAPDフレームの制御フィールドを検査し、もし決定された制御フィールドの長さが２オクテットでありかつフレームの全長が３オクテットであれば、該フレームを捨てるが、さもなければ制御フィールドをLAPDフレームからLAPBフレームに直接コピーするステップと、
第５のオクテット及びそれ以降のオクテットをLAPBフレームの情報フィールドに直接コピーするステップとを含む。 【００１３】更に、良好な実施例は:到来するLAPDフレームを、該フレーム開始のポインタとともに、バッファに記憶するステップと、前記構築するステップからのLA
PBアドレスフィールドを、LAPDフレームのアドレスフィールド内の第２のオクテットに重ね書きするステップと、前記ポインタを１オクテットだけ増分しかつ該フレームの長さを１オクテットだけ減分するステップとを含む。 【００１４】更に、本発明はISDN LAPBフレームをISDN
LAPDフレームに変換するシステムを提供する。 このシステムは:２未満のオクテットを含む入力フレームをどれも捨てる手段と、LAPBフレームのアドレスフィールドを検査して、それがCOMMAND であるかRESPONSEであるかを判定する手段と、LAPDフレームのアドレスフィールドを構築し、LAPBフレームのアドレスフィールドに従ってCO
MMAND/RESPONSEビットをセットする手段と、LAPBフレームの制御フィールドを検査して該制御フィールドの長さを決定し、もし決定された制御フィールドの長さが２オクテットでありかつ該フレームの全長が２オクテットであれば該フレームを捨てるが、さもなければLAPBフレームからLAPDフレームに制御フィールドを直接コピーする手段と、第４のオクテット及びそれ以降のオクテットを
LAPDフレームの情報フィールドに直接コピーする手段とを含む。 【００１５】更に、本発明はISDN LAPDフレームをISDN
LAPBに変換する対応するシステムを提供する。 このシステムは:３未満のオクテットを含む入力フレームをどれも捨てる手段と、LAPDフレームのアドレスフィールドを検査してそれがCOMMAND であるかRESPONSEであるかを判定する手段と、LAPDフレームのアドレスフィールドに従ってLAPBフレームのアドレスフィールドをCOMMAND 又は
RESPONSE値にセットする手段と、LAPDフレームの制御フィールドを検査して該制御フィールドの長さを決定し、
もし決定された制御フィールドの長さが２オクテットでありかつ該フィールドの全長が３オクテットであれば該フレームを捨てるが、さもなければ制御フィールドをLA
PDフレームからLAPBフレームに直接コピーする手段と、
第５のオクテット及びそれ以降のオクテットをLAPBフレームの情報フィールドに直接コピーする手段とを含む。 【００１６】 【実施例】図１はISDNリンク14を用いる２つのX.25端末
2,4 の間の通信の原理を示す。 X.25端末は一般に既存のシステムであり、それらをISDNのために直接更新することは複雑かつ高価であり、ソフトウェアの書直しならびにハードウェアの変更を必要とする。 よって、ISDNリンクの各端に接続されるのは、X.25がISDNリンクと通信することを可能にする端末アダプタ6,8 である。 概念的に、各端末アダプタは一方の側にX.25端末と通信するためのX.25接続16,18 を有し、他方の側にISDNリンク14と通信するためのISDN接続10,12 を有する。 ISDN DチャネルによりX.25信号を伝送するために、端末アダプタは伝送前にLAPBフレームをLAPDフレームに変換し、リンク14
の他端でLAPBに逆変換する必要がある。 【００１７】図２はバス22を介してISDNカード26に接続されたメインプロセッサ20を有するPS/2パーソナルコンピュータを示す。 ISDNカード26はそれ自身のプロセッサ及びメモリを有する。 PS/2上のメインプロセッサ20はX.
25アプリケーションプログラムを実行するので、図１の
X.25端末のように動作するが、バス22は物理的なX.25接続の代理をし、カード26は端末アダプタの機能を実行する。 プロセッサ20はX.25アプリケーションと同時に走行する真のISDNアプリケーションのように用いることもできる。 元来、X.25カードはX.25アプリケーションプログラムを実行するために破線接続24を介して設けられているが、これは２つの別個のカードとISDN及びX.25回線の両者のレンタル(rental)とを必要とする。 【００１８】PS/2上で走行するX.25アプリケーションプログラムからのLAPBフレームはバス22を介してISDNカード上の制御機構28により受信される。 そして制御機構28
は、形式変換を必要としないISDN Bチャネルか、又は代わりにISDN Dチャネルでこれらを伝送する。 後者の場合、LAPBフレームはコンバータ30を介して引渡される。
これはソフトウェアで、又はDチャネル上の全ての論理的なリンクの組合せ/分離に責任を負うマルチプレクサに対する特殊な目的のチップとして実現できる。 通知する情報はライン34によりマルチプレクサ32と制御機構28
とPS/2プロセッサの間で伝送される。 マルチプレクサを通過した後、LAPDフレームは伝送前にフラグフィールド及びCRC 検査を付加するためにHDLCチップ (図示せず)
により処理される。 HDLCチップの処理は本発明とは無関係である。 受信端末としてのPS/2の動作は、到来フレームが明白に逆の順序でマルチプレクサ、コンバータ、制御機構等を横切ることを除き、本質的に伝送の動作と同じである。 図２は概要を示すものであり、実際の多層IS
DNシステムの構成を必ず反映する。 更に、アダプタとPS
/2の間の機能の分割は変更することができ、実際に、アダプタによっては別個のプロセッサを必要とせずに動作できる。 【００１９】伝送のために、コンバータ30は制御機構28
から (又はより正確には、コンバータ30に対応するISDN
層が同じISDNシステムの上位の層から) 全フレームならびにフレーム内のオクテット (バイト) の数を指定する情報を受信する。 同様に、データは最初に伝送回線からのビットのストリームとして端末で受信されるが、これらはコンバータ30に到達する前に下位のISDN層によりフレームにアセンブルされる。 更に、コンバータ30はフレーム毎にオクテットの数を指定する情報を受信する。 【００２０】LAPBフレーム及びLAPDフレームの各々は次の３つの連結フィールドを含む。 【表１】 【００２１】(前述のようにフラグフィールド等もあるが、本発明の目的と無関係である)。 これらの２つの形式の間の変換プロセスについて以下に詳細に説明する。 【００２２】(1) LAPBからLAPDへの変換 コンバータ30はLAPBフレームを受信し、２オクテットよりも短い入力フレームを捨てる(即ち、無効として扱う)。 これは変換プロセスが存在しない制御フィールドを見つける試みを阻止する。 X.25では、各フレームはシーケンス番号を割当てられるので、通知せずに放棄するのが普通である。 よって、次の送信段階又は受信段階は、脱落しているか又は放棄されたフレームを検出し、
それらの再送信を要求するか又は任意の他の適切な処置をとることができる。 【００２３】有効な入力フレームの第１のオクテットはアドレスフィールドと解釈され、そして図３に示す２つの値の一方を含まなければならない。 全バイトが検査され、もし該フィールドがこれらの値をどちらも含まなければ、該フレームは無効とみなされ、破棄される。 代替方式は、ビット２の値を、それがCOMMAND 又はRESPONSE
に対応して０であるか又は１であるかを調べるために、
単に検査することである。 出力LAPDアドレスフィールドの構造が図４に示されている。 ここで、EAはアドレスフィールド拡張ビット、C/Rはコマンド/応答フィールドビット、SAPIはサービスアクセス点識別子であり、TEI は端末エンドポイント(endpoint)識別子である。 出力LAPD
アドレスフィールドは、LAPBアドレスフィールドから下記のように構築される: (a) 第１のオクテット内のEAビット(ビット１)が０にセットされ、第２のオクテット内のEAビット(ビット９)が１にセットされる。 (b) 入力LAPBフレームのアドレスフィールド値によりC/
R ビットがセットされる。 もし入力アドレスフィールドがコマンドビットパターンを含むならば、C/R は０にセットされ、さもなければC/R は１にセットされる。 (c) SAPI値が16にセットされる。 １つのＤチャネルが複数の論理的なリンクを提供でき、SAPI値はそれらの間を識別するために用いられる。 例えば、SAPI＝０は信号(s
ignalling)を示すために用いられる。 SAPI＝16はＤチャネルを介したX.25通信のためにX.31により指定された値である。 (d) TEI 値が端末を識別するために用いられ、Ｄチャネル上のX.25の端末アダプタにより現に使用中の値にセットされる。 この値はPS/2に記憶され、通常は動的に又はネットワークとの初期接続でISDN提供者から得られる。 【００２４】入力LAPBフレームの第２のオクテットは１
または２オクテット制御フィールドの第１のオクテットと解釈される。 モジューロ128 LAPB制御フィールドのレイアウトが図５に示されている。 モジューロ128 LAPDフレーム内の制御フィールドの形式は同一である。 図５
で、N(S)はトランスミッタ送信シーケンス番号、N(R)はトランスミッタ受信シーケンス番号、Ｓは監視機能ビット、Ｍは変更機能ビットであり、Ｘは予備で０にセットされ、P/F はコマンドとして用いられるときはポールビットであるが、応答として用いられるときは最後のビットであり、Ｐはポールビットである。 制御フィールドには３つの可能な形式:Ｉ,Ｓ又はＵがある (情報、監視及び番号未付与を表わす)。 変換プロセスは入力制御フィールドの最初の２ビット(ビット１及び２)を検査し、該制御フィールドが１オクテットを有するか２オクテットを有するかを判定する。 アドレスフィールドの場合と異なり、制御フィールドの第１のバイトは少数の所定のパターンに限定されないので、この検査はビットレベルで実行される。 もし両ビットが１であれば、該フィールドは１オクテットの長さに過ぎず、さもなければ、それは２オクテットの長さである。 制御フィールドの長さが２
オクテットであると変換プロセスが示しても、フレームの全長は２オクテットに過ぎないので、該フレームは無効とみなされ、捨てられる。 さもなければ、制御フィールドは出力LAPDフレームの出力制御フィールドに直接コピーされる。 【００２５】もし入力LAPBフレームが３オクテットよりも長ければ、第４及びそれ以降のオクテットは最後のオクテットを含めて情報フィールドと解釈される。 これは有効な情報フィールドは、１オクテットのアドレスフィールド及び２オクテットの１形式の制御フィールドに続く、第４のオクテットでのみ開始できる。 第４及びそれ以降のオクテットの情報フィールドはいかなる検査も実行せずに出力LAPDフレームに直接コピーされる。 【００２６】(2) LAPDからLAPBへの変換 フレームコンバータは各入力LAPDフレームから１つのLA
PBフレームを構築する。 このコンバータはLAPDフレームを受信し、３オクテットよりも短い入力フレームを捨て
(即ち無効として扱い)、更に存在しない制御フィールドを変換プロセスが見つけようとするのを阻止する。 入力
LAPDフレームの最初の２オクテットがアドレスフィールドと解釈される。 LAPDアドレスにあるC/R ビットLAPBアドレスフィールドの内容を決定する。 もしC/R ビットが０であれば、LAPBアドレスはLAPBコマンドのビットパターンにセットされるが、さもなければLAPBアドレスはLA
PB応答のビットパターンにセットされる。 全ての他の入力ビットは検査されないままである。 【００２７】入力LAPDフレームの第３のオクテットは１
又は２オクテットの制御フィールドの第１のオクテットと解釈される。 LAPB制御フィールドが前述のようにLAPD
に変換される方法と本質的に同じ方法で、制御フィールドがLAPDからLAPBに変換される。 従って、入力LAPDフレームの第３のオクテットは１又は２オクテットの制御フィールドの第１のオクテットと解釈される。 変換プロセスは入力制御フィールドの最初の２ビット(ビット１及び２)を検査し、制御フィールドの長さを決定する。 もし両ビットが１であれば、フィールドは１オクテットの長さであり、さもなければ、２オクテットの長さである。 制御フィールドの長さが２オクテットであるのに、
フレームの全長が３オクテットに過ぎないと変換プロセスが示す場合は、該フレームは無効とみなされ、捨てられる。 さもなければ、制御フィールドはLAPDフレームの出力制御フィールドに直接コピーされる。 【００２８】もし入力LAPDフレームが４オクテットよりも長ければ、第５及びそれ以降のオクテットは最後のオクテットを含めて情報フィールドと解釈される。 なぜなら、２オクテットのアドレスフィールド及び２オクテットのＩ形式制御フィールドに続く第５のオクテットにおいてのみ有効な情報フィールドが開始できるからである。 検査を実行せずに、第５及びそれ以降のオクテットの情報フィールドが出力LAPBフレームに直接コピーされる。 【００２９】図６及び図７は変換プロセスの実施例を示す。 LAPBフレームをLAPDフレームに変換するために、図６に示すような、見出しに予備オクテット(Ｓ)を有する、到来するLAPBフレームがバッファに読込まれる。 ポインタ50はフレームの開始点を示し、前述のようにフレームの長さも使用可能である(図示せず)。 変換プロセスは予備オクテット及び最初のアドレスオクテット(Ｓ及びＡ)に重ね書きすることにより新たに２バイトアドレスフィールドを構築する。 そして、変換されたLAPDフレームを得るために、ポインタ50が１バイトだけ (即ち、
予備オクテットに当初占有されたロケーションまで) 減分され、それに応じてフレームの長さが１バイトだけ増分される。 【００３０】図７はLAPDからLAPBへの逆変換プロセスを示す。 この場合、到来するLAPDフレームは見出しに予備オクテットを必要とせずにバッファに読取りできる。 更に、ポインタ50がフレームの開始点を示す。 １バイトの
LAPBアドレスフィールドが構築されるとき、これはLAPD
アドレスフィールドの第２のオクテット(A2)に重ね書きする。 オクテットA1はもはや必要ではないので、変換されたLAPBフレームを得るために、ポインタ50が１バイトだけ (A2により当初占有されたロケーションまで) 増分され、それに応じてフレームの長さが１バイトだけ減分される。 【００３１】前述のプロセスはモジューロ128 形式X.25
のために開発されているが、モジューロ８に拡張できる
(本質的にモジューロ数はX.25の位置をフレームのシーケンスで識別する前記参照番号のサイクル長を指す)。
同様に、変換プロセスは、帯域幅の大きい１つの論理的なX.25を提供するために複数のX.25の物理的なリンクが組合わされる、X.25多重リンクシステムにも適用できる。 【図面の簡単な説明】 【図１】X.25通信のISDNリンクの使用を概略的に示す図である。 【図２】本発明の変換方法を実現するコンピュータシステムの簡略化されたブロック図である。 【図３】LAPBアドレスフィールドを示す図である。 【図４】LAPDアドレスフィールドを示す図である。 【図５】LAPB/LAPD 制御フィールドを示す図である。 【図６】到来フレームが緩衝記憶される形式を示す図である。 【図７】到来フレームが緩衝記憶される形式を示す図である。 【符号の説明】 2 X.25端末 4 X.25端末 6 端末アダプタ 8 端末アダプタ 10 ISDN接続 12 ISDN接続 14 ISDNリンク 16 X.25接続 18 X.25接続 20 メインプロセッサ 22 バス 24 破線接続 26 ISDNカード 28 制御機構 30 コンバータ 32 マルチプレクサ ───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. 5識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 8529−5Ｋ Ｈ０４Ｌ 11/20 １０２ Ｆ (72)発明者 レイモンド・ジェプソン イングランド、エス・オー５ ３エヌ・ワ イ、ハンプシャー、チャンドラース・フォ ード、カルショット・ドライブ 43 (72)発明者 バリー・ジョン・ウォーレイ イングランド、エス・オー１ ２ティー・ エッチ、ハンプシャー、サウザンプトン、 バニスター・パーク、ランラフ・ガーデン ズ ２ (72)発明者 ステフェン・ピーター・ウッド イングランド、エス・オー５ ３エヌ・ワ イ、ハンプシャー、イーストレイ、ボィヤ ット・ウッド、ローウッド・クロース 16 (72)発明者 アンドリュー・ジョセフ・ケオー イングランド、エス・オー２ １エル・ジ ェイ、ハンプシャー、サウザンプトン、セ ント・デニーズ、ケント・ロード 61 |
