JP2001313661A

JP2001313661A - 通信システム及び通信方法

Info

Publication number: JP2001313661A
Application number: JP2000128509A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Takeda; 光弘武田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2000-04-27
Publication date: 2001-11-09

Abstract

(57)【要約】【課題】バスリセットが発生しても、上位プロトコル
層におけるバスリセット処理の整合性を取れ、バス間の
正常なデータ通信を可能とすることにある。【解決手段】機器間の接続を切り離したいという入力
があった場合に（Ｓ１）、認識したトポロジ情報と通信
情報から（Ｓ２）、その機器間の接続を切り離した場合
に、バスの他の機器間の通信が物理的に不可能な状態に
陥るかどうかを判断し（Ｓ３）、物理的に不可能な状態
に陥らせることが無い場合（Ｓ３−Ｙｅｓ）、切り離さ
れる機器に対して、これから接続を切り離すがそれを原
因とするバスリセットは起こさないようメッセージを通
知し（Ｓ４）、メッセージを受けた機器はその機器が所
有していたノードＩＤを、あたかもそのノードＩＤを持
った機器が存在するかのように仮想的にノードＩＤを割
り当て（Ｓ５）トポロジを維持する（Ｓ９）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＥＥＥ１３９４
に準拠した通信制御バスを介して複数の機器を接続可能
な通信システム及び通信方法に関し、例えば、制御信号
とデータを混在させて通信することが可能なデータ通信
バスを用いて複数電子機器（以下、機器）間を接続し
て、各機器間でデータ通信を行なうシステムを所有する
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＩＥＥＥ１３９４−１９９５Ｈｉ
ｇｈＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＳｅｒｉａｌＢｕｓ
（以下「１３９４シリアルバス」と称す。）で接続され
た複数の機器において、トポロジを構成する機器をバス
から切り離した場合、直ちにバスリセットを発生させ、
トポロジを再構成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
様な１３９４シリアルバスに接続されたシステムにおい
て、ある機器を１３９４シリアルバスから切り離す場
合、その機器をパスから切り離しても、バスに接続され
る他の機器間のデータ転送を物理的に不可能な状態にせ
ず、リアルタイムなトポロジの再構成を必要としない場
合においても、ある機器をバスから切り離した結果バス
リセットを発生し、トポロジを再構成しなければならな
い為、転送中のデータを一旦中断しなければならず、実
際のデータ転送効率を落としていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決することを目的として成されたもので、上述した課
題を解決する一手段として例えば以下の構成を備える。

【０００５】即ち、制御信号とデータを混在させて通信
することが可能なデータ通信バスを介して複数の機器を
接続可能な通信システムにおいて、前記通信制御バスの
トポロジ情報と各機器間の通信情報から前記通信制御バ
スのトポロジを最適化し、前記通信制御バスのデータ転
送効率を不用意に落とさぬよ制御する制御手段を備える
ことを特徴とする。

【０００６】そして例えば、前記データ通信バスはＩＥ
ＥＥ１３９４に準拠した通信制御バスとすることを特徴
とする。

【０００７】また例えば、前記制御手段は、通信システ
ムに接続されている特定の機器間の接続を切り離したい
場合に、認識したバスのトポロジ情報と各機器間の情報
から、前記特定の機器間の接続を切り離した際にその他
の機器間の通信に物理的な障害があるか否かを判断し、
他の機器間の通信に本質的な障害がない場合に当該特定
の機器間の接続を切り離すように制御することにより前
記通信制御バスのトポロジを最適化を行なうことを特徴
とする。

【０００８】更に例えば、前記制御手段は、前記特定の
機器の切り離し後において、切り離される機器が所有す
るノードＩＤをあたかも前記切り離された特定の機器が
存在するかのようにノードＩＤを仮想的に割り当ててト
ポロジを維持し、前記通信制御バスのトポロジを最適化
を行なうことを特徴とする。

【０００９】また例えば、前記制御手段は、前記通信制
御バスにおいて、その後に前記通信制御バスに対するバ
スリセットが必要になった時にバスリセットを起こして
まとめてトポロジの再構成を行なうことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る一発明の実施の形態例を詳細に説明する。

【００１１】本発明に係る発明の実施の形態例では、各
機器間を接続するデジタルＩ／ＦにＩＥＥＥ１３９４シ
リアルバスを用いるので、ＩＥＥＥ１３９４シリアルバ
スについてあらかじめ説明する。

【００１２】《ＩＥＥＥ１３９４の技術の概要》以下、
本実施の形態例に適用されるＩＥＥＥ１３９４−１９９
５規格の技術について簡単に説明する。なお、ＩＥＥＥ
１３９４−１９９５規格（以下、「ＩＥＥＥ１３９４規
格」と称す。）についての詳細は、１９９６年の８月３
０日にＩＥＥＥ(The Institute of Electrical and Ele
ctronics Engineers, Inc.)から出版された「IEEE Stand
ard for a High Performance Serial Bus」に記述されて
いる。

【００１３】家庭用デジタルＶＴＲやＤＶＤの登場も伴
って、ビデオデータやオーディオデータなどのリアルタ
イムでかつ高情報量のデータ転送のサポートが必要にな
っている。こういったビデオデータやオーディオデータ
をリアルタイムで転送し、パソコン（ＰＣ）に取り込ん
だり、またはその他のデジタル機器に転送を行なうに
は、必要な転送機能を備えた高速データ転送可能なイン
タフェースが必要になってくるものであり、そういった
観点から開発されたインタフェースがＩＥＥＥ１３９４
−１９９５ＨｉｇｈＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＳｅｒ
ｉａｌＢｕｓ（１３９４シリアルバス）である。

【００１４】図５にＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したデ
ジタルインタフェース（以下、「１３９４インタフェー
ス」と称す。）を具備するノードにより構成される通信
システム（以下、「１３９４ネットワーク」と称す。）
の一例を示す。図５に示すネットワークシステムは、機
器Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈを備えており、機器
Ａ・Ｂ間、機器Ａ−Ｃ間、機器Ｂ−Ｄ間、機器Ｄ−Ｅ
間、機器Ｃ−Ｆ間、機器Ｃ−Ｇ間、及び機器Ｃ−Ｈ間を
それぞれＩＥＥＥ１３９４規格に準拠した通信ケーブル
（１３９４シリアルバスのツイスト・ペア・ケーブル）
を介して接続されている。この機器Ａ〜Ｈは例として例
えば、ＰＣ(Personal Computer)、デジタルＶＴＲ(Vide
o Tape Recorder)、ＤＶＤ(Digital Video Disc)プレー
ヤ、デジタルカメラ、ハードディスク、モニタ等の電子
機器である。

【００１５】１３９４ネットワークの接続方式は、ディ
ジーチェーン方式とノード分岐方式とを混在可能とした
ものであり、自由度の高い接続が可能である。

【００１６】また、各機器は各自固有のＩＤを有し、そ
れぞれが認識し合うことによって１３９４シリアルバス
で接続された範囲において、１つのネットワークを構成
している。各デジタル機器間をそれぞれ１本の１３９４
シリアルバスケーブルで順次接続するだけで、それぞれ
の機器が中継の役割を行ない、全体として１つのネット
ワークを構成するものである。

【００１７】又、１３９４ネットワークは、１３９４シ
リアルバスの特徴でもある、プラグアント゛プレイ（Ｐｌｕ
ｇ＆Ｐｌａｙ）と呼ばれる機能を有している。この機能
により、すべての機器の電源をＯＦＦにすることなくケ
ーブルを機器に接続した時点で自動的に機器の認識や接
続状況などを認識する機能を有している。

【００１８】また、図５に示したようなシステムにおい
て、ネットワークからある機器が削除されたり、または
新たに追加されたときなど、自動的にバスリセットを行
ない、それまでのネットワーク構成をリセットしてか
ら、新たなネットワークの再構築を行なう。この機能に
よって、その時々のネットワークの構成を常時設定、認
識することができる。

【００１９】またデータ転送速度は、１００／２００／
４００Ｍｂｐｓと備えており、上位の転送速度を持つ機
器が下位の転送速度をサポートし、互換をとるようにな
っている。

【００２０】更に、１３９４ネットワークは、２つの異
なるデータ転送方式、即ち、非同期式（Asnchronous）
転送モードと、同期式（Isochronous）転送モードとに
対応している。

【００２１】非同期式（Asynchronous）転送モードは、
必要に応じて非同期に転送することが要求されるデー
タ、即ち、コントロール信号やファイルデータ等の非同
期データ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓデータ）を転送す
る際に有効である。又、同期式（Isochronous）転送モ
ードは、所定量のデータを一定のデータレートで連続的
に転送することが要求されるデータ、即ち、リアルタイ
ムなビデオデータやオーディオデータ等の同期データ
（Ｉｓｏｃｈｒｏｎｏｕｓデータ）を転送する際に有効
である。

【００２２】非同期式転送モードと同期式転送モードと
は、各通信サイクル（通常１サイクルは、１２５μＳ）
内において、混在させることが可能である。各転送モー
ドは、サイクルの開始を示すサイクル・スタート・パケ
ット（以下、ＣＳＰ）の転送後に同期データの転送を優
先しつつサイクル内で混在して実行される。

【００２３】なお、上記したように、各通信サイクル期
間において、同期式転送モードは、非同期式転送モード
よりも優先順位が高く設定されている。又、同期式転送
モードの転送帯域は、各通信サイクル内で保証されてい
る。

【００２４】次に、図６を用いてＩＥＥＥ１３９４規格
の１３９４シリアルバスのアーキテクチャを説明する。
図６は本実施の形態例のＩＥＥＥ１３９４規格のアーキ
テクチャを説明する図であり、１３９４シリアルバスの
構成要素を示している。

【００２５】まず１３９４シリアルバスの構成要素を説
明する。１３９４シリアルバスは、機能的に複数のレイ
ヤ（階層）から構成されている。

【００２６】最もハード的な第１層を構成するのが１３
９４シリアルバスのケーブル３０１であり、そのケーブ
ルのコネクタが接続されるコネクタポート３０２があ
り、その上に第２層のハードウェア層としてフィジカル
レイヤ３０３とリンクレイヤ３０４がある。

【００２７】ハードウェア層は実質的なインターフェイ
スチップの部分であり、そのうちフィジカルレイヤ３０
３は符号化やコネクタ関連の制御等を行ない、リンクレ
イヤ３０４はパケット転送やサイクルタイムの制御等を
行なう。

【００２８】その上の第３層であるファームウェア層の
トランザクションレイヤ３０５は、転送（トランザクシ
ョン）すべきデータの管理を行ない、リード（Ｒｅａ
ｄ）やライト（Ｗｒｉｔｅ）といった命令を発行する。
同じくファームウェア層のシリアルバスマネージメント
３０６は、接続されている各機器の接続状況やＩＤの管
理を行ない、ネットワークの構成を管理する部分であ
る。

【００２９】このハードウェアとファームウェアまでが
実質上の１３９４シリアルバスの構成である。

【００３０】また第４層のソフトウェア層のアプリケー
ションレイヤ３０７は、実行するべきアプリケーション
によって異なり、ネットワーク上でどのようにデータを
通信するのかを制御する。例えば、デジタルＶＴＲの動
画像データの場合は、ＡＶ／Ｃプロトコルなどの通信プ
ロトコルによって規定されている。

【００３１】以上が１３９４シリアルバスの構成であ
る。

【００３２】次に、図７を参照して本実施の形態例の１
３９４シリアルバスにおけるアドレス制御を説明する。
図７は本実施の形態例の１３９４シリアルバスにおける
アドレス空間を説明するための図である。

【００３３】１３９４シリアルバスに接続された各機器
（ノード）には必ず各ノード固有の、６４ビットアドレ
スを持たせておく。そしてこのアドレスをＲＯＭに格納
しておくことで、自分や相手のノードアドレスを常時認
識でき、相手を指定した通信も行なえる。

【００３４】１３９４シリアルバスのアドレッシング
は、ＩＥＥＥ１２１２規格に準じた方式であり、アドレ
ス設定は、最初の１０ビットがバスの番号の指定用に、
次の６ビットがノードＩＤ番号の指定用に使われる。残
りの４８ビットが機器に与えられたアドレス幅になり、
それぞれ固有のアドレス空間として使用できる。最後の
２８ビットは固有データの領域として、各機器の識別や
使用条件の指定の情報などを格納する。

【００３５】以上が１３９４シリアルバスの技術の概要
である。

【００３６】次に、１３９４シリアルバスの特徴といえ
る技術の部分を、より詳細に説明する。

【００３７】《１３９４シリアルバスの電気的仕様》図
８に１３９４シリアルバスケーブルの断面図を示す。

【００３８】図８に示すように、１３９４シリアルバス
では接続ケーブル内に、２組のツイストペア信号線の他
に、電源ラインを設けている。これによって、電源を持
たない機器や、故障により電圧低下した機器等にも電力
の供給が可能になっている。

【００３９】電源線内を流れる電源の電圧は８〜４０
Ｖ、電流は最大電流ＤＣ１．５Ａと規定されている。

【００４０】《ＤＳ−リンク符号化》１３９４シリアル
バスで採用されている、データ転送フォーマットのＤＳ
−リンク符号化方式を図９を参照して以下説明する。図
９は本実施の形態例における１３９４シリアルバスで採
用されている、データ転送フォーマットのＤＳ−リンク
符号化方式を説明するための図である。

【００４１】１３９４シリアルバスでは、ＤＳ−リンク
（Ｄａｔａ／ｓｔｒｏｂｅリンク）符号化方式が採用
されている。このＤＳ−リンク符号化方式は、高速なシ
リアルデータ通信に適しており、その構成は、２本の信
号線を必要とする。より対線のうち１本に主となるデー
タを送り、他方のより対線にはストローブ信号を送る構
成になっている。

【００４２】受信側では、この通信されるデータと、ス
トローブとの排他的論理和をとることによってクロック
を再現できる。

【００４３】このＤＳ−リンク符号化方式を用いるメリ
ットとして、他のシリアルデータ転送方式に比べて転送
効率が高いこと、ＰＬＬ回路が不要となるのでコントロ
ーラＬＳＩの回路規模を小さくできること、更には、転
送すべきデータが無いときにアイドル状態であることを
示す情報を送る必要が無いので、各機器のトランシーバ
回路をスリープ状態にすることができることによって、
消費電力の低減が図れる、などが挙げられる。

【００４４】《バスリセットのシーケンス》１３９４シ
リアルバスでは、接続されている各機器（ノード）には
ノードＩＤが与えられ、ネットワーク構成として認識さ
れている。

【００４５】このネットワーク構成に変化があったと
き、例えばノードの挿抜や電源のＯＮ／ＯＦＦなどによ
るノード数の増減などによって変化が生じて、新たなネ
ットワーク構成を認識する必要があるとき、変化を検知
した各ノードはバス上にバスリセット信号を送信して、
新たなネットワーク構成を認識するモードに入る。

【００４６】このときの変化の検知方法は、１３９４ポ
ート基盤上でのバイアス電圧の変化を検知することによ
って行われる。

【００４７】あるノードからバスリセット信号が伝達さ
れて、各ノードのフィジカルレイヤはこのバスリセット
信号を受けると同時にリンクレイヤにバスリセットの発
生を伝達し、かつ他のノードにバスリセット信号を伝達
する。最終的にすべてのノードがバスリセット信号を検
知した後、バスリセットが起動となる。

【００４８】バスリセットは、先に述べたようなケーブ
ル抜挿や、ネットワーク異常等によるハード検出による
起動と、プロトコルからのホスト制御などによってフィ
ジカルレイヤに直接命令を出すことによっても起動す
る。

【００４９】また、バスリセットが起動するとデータ転
送は一時中断され、この間のデータ転送は待たされ、終
了後、新しいネットワーク構成のもとで再開される。

【００５０】以上がバスリセットのシーケンスである。

【００５１】《ノードＩＤ決定のシーケンス》バスリセ
ットの後、各ノードは新しいネットワーク構成を構築す
るために、各ノードにＩＤを与える動作に入る。このと
きの、バスリセットからノードＩＤ決定までの一般的な
シーケンスを図１０乃至図１２のフローチャートを参照
して以下に説明する。

【００５２】まず図１０を参照して、本実施の形態例に
おける、バスリセットの発生からノードＩＤが決定し、
データ転送が行なえるようになるまでの、一連のバスの
作業を説明する。図１０は本実施の形態例における、バ
スリセットの発生からノードＩＤが決定し、データ転送
が行なえるようになるまでの、一連のバスの作業を説明
するためのフローチャートである。

【００５３】まず、ステップＳ１０１において、ネット
ワーク内にバスリセットが発生することを常時監視す
る。ステップＳ１０１で、例えばノードの電源ＯＮ／Ｏ
ＦＦなどでバスリセットが発生するとステップＳ１０２
に移る。ステップＳ１０２では、ネットワークがリセッ
トされた状態から、新たなネットワークの接続状況を知
るために、直接接続されている各ノード間において親子
関係の宣言がなされる。

【００５４】続いてステップＳ１０３で、すべてのノー
ド間で親子関係が決定すると、ステップＳ１０４として
一つのルートが決定する。すべてのノード間で親子関係
が決定するまで、ステップＳ１０２の親子関係の宣言を
行ない、またルートも決定されない。

【００５５】すべてのノード間で親子関係が決定すると
ステップＳ１０３よりステップＳ１０４に進み、ルート
の決定処理が行なわれる。ステップＳ１０４でルートが
決定されるとステップＳ１０５に進み、各ノードにＩＤ
を与えるノードＩＤの設定作業が行われる。そしてステ
ップＳ１０６ですべてのノードにＩＤが与えられたか否
かを調べる。すべてのノードにＩＤが与えられていない
場合にはステップＳ１０５に戻り、所定のノード順序
で、ノードＩＤの設定が行われ、すべてのノードにＩＤ
が与えられるまで繰り返し設定作業が行われる。

【００５６】最終的にすべてのノードにＩＤを設定し終
えると、新しいネットワーク構成がすべてのノードにお
いて認識されたのでノード間のデータ転送が行なえる状
態となり、ステップＳ１０６よりステップＳ１０７に進
み、データ転送が開始される。

【００５７】このステップＳ１０７の状態になると、再
びバスリセットが発生するのを監視するモードに入り、
バスリセットが発生したらステップＳ１０１からステッ
プＳ１０６までの設定作業が繰り返し行われる。

【００５８】以上が、バスリセットの発生からノードＩ
Ｄが決定し、データ転送が行なえるようになるまでの、
一連のバスの作業の概略説明であるが、図１０のフロー
チャートに示すバスリセットからルート決定までの部分
と、ルート決定後からＩＤ設定終了までの手順の詳細を
図１１及び図１２を参照して以下に説明する。

【００５９】まず、図１０におけるステップＳ１０１の
バスリセットの開始からステップＳ１０３の親子関係決
定までを図１１のフローチャートを参照して説明する。
図１１は本実施の形態例におけるバスリセットの開始か
ら親子関係決定までの処理を示すフローチャートであ
る。

【００６０】まず、ステップＳ２０１において、ステッ
プＳ１０１と同様にバスリセットが発生するのを常に監
視している。バスリセットが発生すると、ネットワーク
構成は一旦リセットされステップＳ２０２に進む。ステ
ップＳ２０２においては、リセットされたネットワーク
の接続状況を再認識する作業の第一歩として、各機器に
リーフ（ノード）であることを示すフラグをセットす
る。

【００６１】続いてステップＳ２０３において、各機器
が自分の持つポートがいくつ他ノードと接続されている
のかを調べる。次にステップＳ２０４において、ポート
数の結果に応じて、これから親子関係の宣言を始めてい
くために、未定義（親子関係が決定されてない）ポート
の数を調べる。バスリセットの直後はポート数＝未定義
ポート数であるが、親子関係が決定されていくにしたが
って、ステップＳ２０４で検知する未定義ポートの数は
変化していくものである。

【００６２】まず、バスリセットの直後、はじめに親子
関係の宣言を行なえるのはリーフに限られている。リー
フであるというのはステップＳ２０３のポート数の確認
で知ることができポート数が１であればリーフと判断す
る。リーフである機器（ノード）はステップＳ２０５に
進み、自分に接続されているノードに対して、「自分は
子、相手は親」と宣言し動作を終了する。

【００６３】一方、ステップＳ２０３でポート数が複数
ある機器（ノード）は、自己はブランチであると認識す
る。ブランチと認識したノードは、バスリセットの直後
はステップＳ２０４で未定義ポート数＞１であるためス
テップＳ２０６に進み、まずブランチであることを示す
フラグがセットされる。次にステップＳ２０７でリーフ
からの親子関係宣言で「親」の受付をするために待つ。
リーフが親子関係の宣言を行ない、ステップＳ２０７で
それを受けたブランチは適宜ステップＳ２０４の未定義
ポート数の確認を行ない、未定義ポート数が１になって
いれば残っているポートに接続されているノードに対し
て、ステップＳ２０５の「自分が子」の宣言をすること
が可能になる。２度目以降、ステップＳ２０４で未定義
ポート数を確認しても２以上あるブランチに対しては、
再度ステップＳ２０７でリーフ又は他のブランチからの
「親」の受付をするために待つ。

【００６４】最終的に、いずれか１つのブランチ、又は
例外的にリーフ（子宣言を行なえるのにすばやく動作し
なかった為）がステップＳ２０４の未定義ポート数の結
果としてゼロになったら、これにてネットワーク全体の
親子関係の宣言が終了したものであり、最後に未定義ポ
ート数がゼロ（すべてのポートが子ノードに接続）にな
った唯一のノードはステップＳ２０４よりステップＳ２
０８に進み、ルートであることを示すフラグがセットさ
れる。続いてステップＳ２０９に進み、ルートとしての
認識がなされる。そして当該処理を終了する。

【００６５】このようにして、図１１に示したバスリセ
ットから、ネットワーク内すべてのノード間における親
子関係の宣言までが終了する。

【００６６】次に、図１２のフローチャートを参照して
本実施の形態例におけるバスリセットにおける親子関係
決定後からノードＩＤ決定までの処理の詳細を説明す
る。図１２は本実施の形態例におけるバスリセットにお
ける親子関係決定後からノードＩＤ決定までの処理を示
すフローチャートである。

【００６７】以上に説明した図１１の処理により各機器
（ノード）の種別が決定されており、リーフ、ブラン
チ、ルートという各ノードのフラグの情報が設定されて
いるので、これを元にして、ステップＳ３０１でそれぞ
れ分類する。

【００６８】各ノードにＩＤを与える作業としては、最
初にＩＤの設定を行なうことができるのはリーフからで
ある。リーフ→ブランチ→ルートの順で若い番号（ノー
ド番号＝０〜）からＩＤの設定がなされていく。

【００６９】このためまずリーフを設定されている機器
はステップＳ３０１よりステップＳ３０２に進み、ネッ
トワーク内に存在するリーフの数Ｎ（Ｎは自然数）を設
定する。この後、ステップＳ３０３において各自リーフ
がルートに対して、ＩＤを与えるように要求する。この
要求が複数ある場合には、ステップＳ３０１でルートと
判別された機器はステップＳ３０４においてアービトレ
ーション（１つに調停する作業）を行ない、続くステッ
プＳ３０５においてアービトレーションに勝ったノード
１つにＩＤ番号を与え、負けたノードには失敗の結果通
知を行なう。

【００７０】このため、リーフの機器はステップＳ３０
６においてＩＤが取得できた否かを調べる。ＩＤ取得が
失敗に終ったリーフはステップＳ３０３に戻り、再度Ｉ
Ｄ要求を出し、同様の作業を繰り返す。

【００７１】一方、ステップＳ３０６でＩＤを取得でき
たリーフからステップＳ３０７の処理に移行し、自己の
機器（ノード）のＩＤ情報をブロードキャストでシステ
ムに接続されている全機器（ノード）に転送する。１ノ
ードＩＤ情報のブロードキャストが終ると、ステップＳ
３０８に進み、残りのリーフの数が１つ減らされる。そ
してステップＳ３０９において残りのリーフの数が１以
上あるか否かが判断される。残りのリーフの数が１以上
ある時はステップＳ３０３に戻り、ＩＤ要求の作業から
を繰り返し行なう。

【００７２】このようにして最終的にすべてのリーフが
ＩＤ情報をブロードキャストすると、ステップＳ３０９
でＮ＝０となり、次はステップＳ３１０以下のブランチ
のＩＤ設定処理に移る。

【００７３】ブランチのＩＤ設定も以上に説明したリー
フの時と同様に行われる。

【００７４】まず、ステップＳ３１０においてネットワ
ーク内に存在するブランチの数Ｍ（Ｍは自然数）を設定
する。この後、ステップＳ３１１において各自ブランチ
がルートに対して、ＩＤを与えるように要求する。これ
に対してルートは、ステップＳ３１２においてアービト
レーションを行ない、勝ったブランチから順にリーフに
与え終った次の若い番号から与えていく。

【００７５】ステップＳ３１３においてルートは要求を
出したブランチにＩＤ情報又は失敗結果を通知し、ステ
ップＳ３１４でＩＤ取得が失敗に終ったと判断したブラ
ンチは、再度ＩＤ要求を出し、同様の作業を繰り返す。

【００７６】そしてＩＤを取得できたブランチからステ
ップＳ３１４からステップＳ３１５の処理に移行し、そ
のノードのＩＤ情報をブロードキャストで全ノードに転
送する。１ノードＩＤ情報のブロードキャストが終る
と、ステップＳ３１６において残りのブランチの数が１
つ減らされる。

【００７７】続いてステップＳ３１７に進み、この残り
のブランチの数が１以上ある時はステップＳ３１１のＩ
Ｄ要求の作業からを繰り返し、最終的にすべてのブラン
チがＩＤ債報をブロードキャストするまで行われる。す
べてのブランチがノードＩＤを取得すると、ステップＳ
３１７はＭ＝０となり、ブランチのＩＤ取得モードも終
了する。

【００７８】ここまで終了すると、最終的にＩＤ情報を
取得していないノードはルートのみなので、ステップＳ
３１８の処理に移行して与えていない番号で最も若い番
号を自分のＩＤ番号と設定する。そしてステップＳ３１
９においてルートのＩＤ情報をブロードキャストする。

【００７９】以上で、本実施の形態例における親子関係
が決定した後から、すべてのノードのＩＤが設定される
までの手順が終了する。

【００８０】次に、本実施の形態例における実際のネッ
トワークにおける１３９４シリアルバスで各ノードのＩ
Ｄを決定する為のトポロジ設定動作の一例を図１３を参
照しながら説明する。図１３は本実施の形態例における
実際のネットワークにおける１３９４シリアルバスで各
ノードのＩＤを決定する為のトポロジ設定動作の一例を
説明するための図である。

【００８１】図１３に示す本実施の形態例のネットワー
クにおける動作の説明として、（ルート）ノードＢの下
位にはノードＡとノードＣが直接接続されており、更に
ノードＣの下位にはノードＤが直接接続されており、更
にノードＤの下位にはノードＥとノードＦが直接接続さ
れた階層構造になっている。この、階層構造やルートノ
ード、ノードＩＤを決定する手順を以下で説明する。

【００８２】バスリセットがされた後、まず各ノードの
接続状況を認識するために、各ノードの直接接続されて
いるボート間において、親子関係の宣言がなされる。こ
の親子とは親側が階層構造で上位となり、子側が下位と
なると言うことができる。

【００８３】図１３に示す例においては、バスリセット
の後、最初に親子関係の宣言を行なったのはノードＡで
ある。基本的にノードの１つのポートにのみ接続がある
ノード（リーフと呼ぶ）から親子関係の宣言を行なうこ
とができる。これは自分には１ポートの接続のみという
ことをまず知ることができるので、これによってネット
ワークの端であることを認識し、その中で早く動作を行
なったノードから親子関係が決定されていく。

【００８４】こうして親子関係の宣言を行なった側（Ａ
−Ｂ間ではノードＡ）のポートが親ポートと設定され、
相手側（ノードＢ）のポートが子ポートと設定される。
こうして、ノードＡ−Ｂ間では子−親、ノードＥ−Ｄ間
で子−親、ノードＦ−Ｄ間で子−親と決定される。

【００８５】更に１階層あがって、今度は複数個接続ポ
ートを持つノード（ブランチと呼ぶ）のうち、他ノード
からの親子関係の宣言を受けたものから順次、更に上位
に親子関係の宣言を行なっていく。図１３ではまずノー
ドＤがＤ−Ｅ間、Ｄ−Ｆ間と親子関係が決定した後、ノ
ードＣに対する親子関係の宣言を行っており、その結果
ノードＤ−Ｃ間で子−親と決定している。

【００８６】ノードＤからの親子関係の宣言を受けたノ
ードＣは、もう一つのポートに接続されているノードＢ
に対して親子関係の宣言を行なっている。これによって
ノードＣ−Ｂ間で子−親と決定している。

【００８７】このようにして、図１３に示すような階層
構造が構成され、最終的に接続されているすべてのポー
トが子ポートと設定されたノードＢが、ルートノードと
決定される。ルートは１つのネットワーク構成中に一つ
しか存在しないものである。

【００８８】なお、この図１３の構成において、ノード
Ｂがルートノードと決定されたが、これはノードＡから
親子関係宣言を受けたノードＢが、他のノードに対して
親子関係宣言を早いタイミングで行なっていれば、ルー
トノードは他ノードに移っていたこともあり得る。すな
わち、伝達されるタイミングによってはどのノードもル
ートノードとなる可能性があり、同じネットワーク構成
でもルートノードは一定とは限らない。

【００８９】ルートノードが決定すると、次は各ノード
ＩＤを決定するモードに入る。ここではすべてのノード
が、決定した自分のノードＩＤを他のすべてのノードに
通知する（ブロードキャスト機能）。

【００９０】自己ＩＤ情報は、自分のノード番号、接続
されている位置の情報、持っているポートの数、接続の
あるポートの数、各ポートの親子関係の情報等を含んで
いる。

【００９１】ノードＩＤ番号の割り振りの手順として
は、まず１つのポートにのみ接続があるノード（リー
フ）から起動することができ、この中から順にノード番
号＝０、１、２、・・・、と割り当てられる。

【００９２】ノードＩＤを手にしたノードは、ノード番
号を含む情報をブロードキャストで各ノードに送信す
る。これによって、そのＩＤ番号は『割り当て済み』で
あることが認識される。

【００９３】すべてのリーフが自己ノードＩＤを取得し
終ると、次はブランチへ移りリーフに引き続いたノード
ＩＤ番号が各ノードに割り当てられる。リーフと同様
に、ノードＩＤ番号が割り当てられたブランチから順次
ノードＩＤ情報をブロードキャストし、最後にルートノ
ードが自己ＩＤ情報をブロードキャストする。すなわ
ち、常にルートは最大のノードＩＤ番号を所有するもの
である。

【００９４】以上のようにして、階層構造全体のノード
ＩＤの割り当てが終わり、ネットワーク構成が再構築さ
れバスの初期化作業が完了する。

【００９５】《アービトレーションの説明》１３９４シ
リアルバスでは、データ転送に先立って必ずバス使用権
のアービトレーション（調停）が行なわれる。１３９４
シリアルバスは、個別に接続された各機器が転送された
信号をそれぞれ中継することによって、ネットワーク内
すべての機器に同信号を伝えるように、論理的なバス型
ネットワークであるので、パケットの衝突を防ぐ意味で
アービトレーションは必要である。これによってある時
間には、たった一つのノードのみ転送を行なうことがで
きる。

【００９６】本実施の形態例における実際のネットワー
クにおける１３９４シリアルバスでのアービトレーショ
ンの一例を図１４を参照して以下に説明する。図１４は
本実施の形態例における実際のネットワークにおける１
３９４シリアルバスでのアービトレーションの一例を説
明するための図である。図１４の（ａ）がバス使用要
求、図１４の（ｂ）がバス使用許可を示している。

【００９７】アービトレーションが始まると、１つもし
くは複数のノードが親ノードに向かって、それぞれバス
使用権の要求を発する。図１４の（ａ）におけるノード
ＣとノードＦがバス使用権の要求を発しているノードで
ある。これを受けた親ノード（図１４の例ではノード
Ａ）は更に親ノードに向かって、バス使用権の要求を発
する（中継する）。この要求は最終的に調停を行なうル
ートに届けられる。

【００９８】バス使用要求を受けたルートノードは、ど
のノードにバスを使用させるかを決める。この調停作業
はルートノードのみが行なえるものであり、調停によっ
て勝ったノードにはバスの使用許可を与える。図１４の
（ｂ）ではノードＣに使用許可が与えられ、ノードＦの
使用は拒否されたことを示している。

【００９９】アービトレーションに負けたノードに対し
てはＤＰ（ｄａｔａｐｒｅｆｉｘ）パケットを送り、
拒否されたことを知らせる。拒否されたノードのバス使
用要求は次回のアービトレーションまで待たされる。

【０１００】以上のようにして、アービトレーションに
勝ってバスの使用許可を得たノードは、以降データの転
送を開始できる。

【０１０１】ここで、アービトレーションの一連の流れ
を図１５のフローチャートを参照して以下に説明する。
図１５は本実施の形態例の通信システムにおけるアービ
トレーション動作の一例を説明するためのフローチャー
トである。

【０１０２】ノードがデータ転送を開始できる為には、
バスがアイドル状態であることが必要である。先に行わ
れていたデータ転送が終了して、現在バスが空き状態で
あることを認識するためには、各転送モードで個別に設
定されている所定のアイドル時間ギャップ長（例えばサ
ブアクション・ギャップ）を経過する事によって、各ノ
ードは自分の転送が開始できると判断する。

【０１０３】このため、まずステップＳ４０１におい
て、非同期データ、同期データ等それぞれ転送するデー
タに応じた所定のギャップ長が得られたか否かを判断す
る。所定のギャップ長が得られない限り、転送を開始す
るために必要なバス使用権の要求はできないので、所定
のギャップ長が得られるまでステップＳ４０１で待つ。

【０１０４】ステップＳ４０１で所定のギャップ長が得
られたらステップＳ４０２に進み、転送すべきデータが
あるか否かを判断する。転送すべきデータがない場合に
は当該処理を終了する。

【０１０５】一方、ステップＳ４０２において、転送す
べきデータがある場合にはステップＳ４０３に進み、転
送するためにバスを確保するよう、バス使用権の要求を
ルートのノードに対して発行する。このときのバス使用
権の要求を表す信号の伝達は、図１４に示したように、
ネットワーク内各機器を中継しながら、最終的にルート
に届けられる。

【０１０６】次に、ステップＳ４０４に進み、ステップ
Ｓ４０３で発行したバス使用要求を１つ以上のルートが
受信したら、この受信ルートノードはステップＳ４０５
において使用要求を出したノードの数を調べる。ステッ
プＳ４０５での選択値がノード数＝１（使用権要求を出
したノードは１つ）場合には、そのノードに直後のバス
使用許可が与えられることとなる。このため、ノード数
＝１である場合にはステップＳ４０８の処理に移行す
る。

【０１０７】一方、ステップＳ４０５での選択値がノー
ド数＞１（使用要求を出したノードは複数）お場合には
ステップＳ４０６に移行し、使用許可を与えるノードを
１つに決定する調停作業を行なう。この調停作業は公平
なものであり、毎回同じノードばかりが許可を得る様な
ことはなく、平等に権利を与えていくような構成となっ
ている。

【０１０８】調停作業が終了するとステップＳ４０７に
進み、ステップＳ４０６で使用要求を出した複数ノード
の中からルートが調停して使用許可を得た１つのノード
と、敗れたその他のノードに分ける選択を行なう。ここ
で、調停されて使用許可を得た１つのノード、またはス
テップＳ４０５の選択値から使用要求ノード数＝１で調
停無しに使用許可を得たノードはステップＳ４０８の処
理を実行し、ルートはそのノードに対して許可信号を送
る。許可信号を得たノードは、受け取った直後に転送す
べきデータ（パケット）を転送開始する。

【０１０９】一方、ステップＳ４０７で、ステップＳ４
０６の調停で敗れてバス使用が許可されなかったノード
においてはステップＳ４０９の処理に移行し、ルートか
ら、アービトレーション失敗を示すＤＰ（ｄａｔａｐ
ｒｅｆｉｘ）パケットを送られ、これを受け取ったノー
ドは再度転送を行なうためのバス使用要求を出すため、
ステップＳ４０１まで戻り、所定ギャップ長が得られる
まで待機する。

【０１１０】以上が本実施の形態例におけるアービトレ
ーションの流れの説明である。

【０１１１】《非同期（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ）転
送》次に図１６を参照して本実施の形態例の非同期転送
モードを説明する。図１６は本実施の形態例における非
同期転送における時間的な遷移状態を示す基本構成図で
ある。

【０１１２】図１６に示す最初のサブアクション・ギャ
ップは、バスのアイドル状態を示すものである。このア
イドル時間が一定値になった時点で、転送を希望するノ
ードはバスが使用できると判断して、バス獲得のための
アービトレーションを実行する。

【０１１３】アービトレーションでバスの使用許可を得
ると、次にデータの転送がパケット形式で実行される。
データ転送後、受信したノードは転送されたデータに対
しての受信結果のａｃｋ（受信確認用返送コード）をａ
ｃｋｇａｐという短いギャップの後、返送して応答す
るか、応答パケットを送ることによって転送が完了す
る。ａｃｋは４ビットの情報と４ビットのチェックサム
からなり、成功か、ビジー状態か、ペンディング状態で
あるかといった情報を含み、すぐに送信元ノードに返送
される。

【０１１４】次に、図１７に本実施の形態例の非同期転
送のパケットフォーマットの例を示す。

【０１１５】本実施の形態例の非同期転送のパケットに
は、データ部及び誤り訂正用のデータＣＲＣを備える
他、ヘッダ部があり、そのヘッダ部には図１７に示すよ
うな目的ノードＩＤ、ソースノードＩＤ、転送データ長
さや各種コードなどが書き込まれ、転送が行なわれる。

【０１１６】また、非同期転送は自己ノードから相手ノ
ードへの１対１の通信である。転送元ノードから転送さ
れたパケットは、ネットワーク中の各ノードに行き渡る
が、自分宛てのアドレス以外のものは無視されるので、
宛先の１つのノードのみが読込むことになる。

【０１１７】以上が本実施の形態例における非同期転送
の説明である。

【０１１８】《同期（Ｉｓｏｃｈｒｏｎｏｕｓ）転送》
１３９４シリアルバスの最大の特徴であるともいえるこ
の同期転送は、特にビデオ映像データや音声データとい
ったマルチメディアデータなど、リアルタイムな転送を
必要とするデータの転送に適した転送モードである。

【０１１９】また、非同期転送が１対１の転送であった
のに対し、この同期転送はブロードキャスト機能によっ
て、転送元の１つのノードから他のすべてのノードへ一
様に転送することができる。図１８は本実施の形態例の
同期転送モードにおける、時間的な遷移状態を示す図で
ある。

【０１２０】同期転送は、バス上一定時間毎に実行され
る。この時間間隔をアイソクロナスサイクルと呼ぶ。ア
イソクロナスサイクル時間は、１２５／μＳである。こ
の各サイクルの開始時間を示し、各ノードの時間調整を
行なう役割を担っているのがサイクル・スタート・パケ
ットである。サイクル・スタート・パケットを送信する
のは、サイクル・マスタと呼ばれるノードであり、１つ
前のサイクル内の転送終了後、所定のアイドル期間（サ
ブアクション・ギャップ）を経た後、本サイクルの開始
を告げるサイクル・スタート・パケットを送信する。こ
のサイクル・スタート・パケットの送信される時間間隔
が１２５μＳとなる。

【０１２１】また、図１８にチャネルＡ、チャネルＢ、
チャネルＣで示されるように、１サイクル内において複
数種のパケットがチャネルＩＤをそれぞれ与えられるこ
とによって、区別して転送できる。これによって同時に
複数ノード間でのリアルタイムな転送が可能であり、ま
た受信するノードでは自分が欲しいチャネルＩＤのデー
タのみを取り込む。

【０１２２】このチャネルＩＤは送信先のアドレスを表
すものではなく、データに対する論理的な番号を与えて
いるに過ぎない。よって、あるパケットの送信は１つの
送信元ノードから他のすべてのノードに行き渡る、ブロ
ードキャストで転送されることになる。

【０１２３】同期転送のパケット送信に先立って、非同
期転送同様アービトレーションが行われる。しかし、非
同期転送のように１対１の通信ではないので、同期転送
にはａｃｋ（受信確認用返信コード）は存在しない。

【０１２４】また、図１８に示すｉｓｏｇａｐ（アイ
ソクロナスギャップ）とは、同期転送を行なう前にバス
が空き状態であると認識するために必要なアイドル期間
を表している。この所定のアイドル期間を経過すると、
同期転送を行ないたいノードはバスが空いていると判断
し、転送前のアービトレーションを行なうことができ
る。

【０１２５】次に、図１９を参照して本実施の形態例に
おける同期転送のパケットフォーマットの一例を説明す
る。図１９は本実施の形態例における同期転送のパケッ
トフォーマットの例を説明するための図である。

【０１２６】各チャネルに分かれた、各種のパケットに
はそれぞれデータ部及び誤り訂正用のデータＣＲＣの他
にヘッダ部があり、そのヘッダ部には図１９に示したよ
うな、転送データ長やチャネルＮｏ．、その他各種コー
ド及び誤り訂正用のヘッダＣＲＣなどが書き込まれ、転
送が行なわれる。

【０１２７】以上が本実施の形態例における同期転送の
説明である。

【０１２８】《バスサイクル》実際の１３９４シリアル
バス上の転送では、同期転送と、非同期転送は混在でき
る。その時の、同期転送と非同期転送が混在した、バス
上の転送状態の時間的な遷移の様子を表した図を図２０
に示す。

【０１２９】同期転送は非同期転送より優先して実行さ
れる。その理由は、サイクル・スタート・パケットの
後、非同期転送を起動するために必要なアイドル期間の
ギャップ長（サブアクション・ギャップ）よりも短いギ
ャップ長（アイソクロナスギャップ）で、同期転送を起
動できるからである。したがって、非同期転送より、同
期転送は優先して実行されることとなる。

【０１３０】図２０に示した、一般的なバスサイクルに
おいて、サイクル♯ｍのスタート時にサイクル・スター
ト・パケットがサイクル・マスタから各ノードに転送さ
れる。これによって、各ノードで時刻調整を行ない、所
定のアイドル期間（アイソクロナスギャップ）を待って
から同期転送を行なうべきノードはアービトレーション
を行ない、パケット転送に入る。図２０ではチャネルｅ
とチャネルｓとチャネルｋが順に同期転送されている。

【０１３１】このアービトレーションからパケット転送
までの動作を、与えられているチャネル分繰り返し行な
った後、サイクル＃ｍにおける同期転送がすべて終了し
たら、非同期転送を行なうことができるようになる。

【０１３２】アイドル時間が非同期転送可能なサブアク
ション・ギャップに達する事によって、非同期転送を行
ないたいノードはアービトレーションの実行に移れると
判断する。

【０１３３】ただし、非同期転送が行なえる期間は、同
期転送終了後から、次のサイクル・スタート・パケット
を転送すべき時間（ｃｙｃｌｅｓｙｎｃｈ）までの間
に非同期転送を起動するためのサブアクション・ギャッ
プが得られた場合に限っている。

【０１３４】図２０のサイクル＃ｍでは３つのチャネル
分の同期転送と、その後非同期転送（含むａｃｋ）が２
パケット（パケット１、パケット２）転送されている。
このアシンクロナスパケット２の後は、サイクルｍ＋１
をスタートすべき時間（ｃｙｃｌｅｓｙｎｃｈ）にい
たるので、サイクル＃ｍでの転送はここまでで終る。

【０１３５】ただし、非同期または同期転送動作中に次
のサイクル・スタート・パケットを送信すべき時間（ｃ
ｙｃｌｅｓｙｎｃｈ）に至ったとしたら、無理に中断
せず、その転送が終了した後のアイドル期間を待ってか
ら次サイクルのサイクル・スタート・パケットを送信す
る。すなわち、１つのサイクルが１２５／μＳ以上続い
たときは、その分次サイクルは基準の１２５μＳより短
縮されたとする。このようにアイソクロナスサイクルは
１２５μＳを基準に超過、短縮し得るものである。

【０１３６】しかし、同期転送はリアルタイム転送を維
持するために毎サイクル必要であれば必ず実行され、非
同期転送はサイクル時間が短縮されたことによって次以
降のサイクルにまわされることもある。

【０１３７】こういった遅延情報も含めて、サイクル・
マスタによって管理される。

【０１３８】以上が、ＩＥＥＥ１３９４シリアルバスの
説明である。

【０１３９】＜具体的なノードの説明＞次に、以上に説
明したシリアルバス制御信号とデータを混在させて通信
することが可能なデータ通信バスであるＩＥＥＥ１３９
４を介して複数の機器を接続可能な通信システムにおい
て、通信制御バスのトポロジ情報と各機器間の通信情報
からＩＥＥＥ１３９４のトポロジを最適化し、ＩＥＥＥ
１３９４のデータ転送効率を不用意に落とさぬよ制御す
る本実施の形態例の詳細を以下図１乃至図４を参照して
以下に説明する。

【０１４０】図１は本発明に係る一発明の実施の形態例
システムの構成を示すブロック図である。

【０１４１】図１において、３０００はホストコンピュ
ータであり、ＲＯＭ３に記憶された文書処理プログラム
等に基づいて図形，イメージ，文字，表（表計算等を含
む）等が混在した文書処理を実行するＣＰＵ１を備え、
システムデバイス４に接続される各デバイスをＣＰＵ１
が総括的に制御する。

【０１４２】また、このＲＯＭ３には、ＣＰＵ１の制御
プログラム、上記文書処理の際に使用するフォントデー
タ、上記文書処理等を行なう際に使用する各種データ等
も記憶する。２はＲＡＭであり、ＣＰＵ１の主メモリ、
ワークエリア等として機能する。５はキーボードコント
ローラ（ＫＢＣ）で、キーボード（ＫＢ）９や不図示の
ポインティングデバイスからのキー入力を制御する。

【０１４３】６はＣＲＴコントローラ（ＣＲＴＣ）で、
ＣＲＴディスプレイ（ＣＲＴ）１０の表示を制御する。
７はディスクコントローラ（ＤＫＣ）で、ブートプログ
ラムや種々のアプリケーションプログラム、フォントデ
ータ、ユーザファイル、編集ファイル等を記憶するハー
ドディスク（ＨＤ）やフロッピー（登録商標）ディスク
（ＦＤ）等の外部メモリ１１のアクセス制御を司る。

【０１４４】８はバスインターフェース（ＢＵＳＩ／
Ｆ）で、２１に示すＩＥＥＥ１３９４（１３９４シリア
ルバス）等に接続されて、他の機器との通信制御のイン
タフェースとなる。

【０１４５】３０は、バスのトポロジを認識するトポロ
ジ情報認識手段と、バスの各機器間の通信情報を認識す
る通信情報認識手段と、機器間の接続を切り離したいと
いう入力があった場合に、認識したトポロジ情報と通信
情報から、その機器間の接続を切り離した場合に、バス
の他の機器間の通信が物理的に不可能な状態に陥るかど
うかを判断するトポロジ・通信情報判断手段と、判断し
た結果、機器間の接続を切り離しても他の機器間の通信
を物理的に不可能な状態に陥らせることが無い場合、接
続を切り離す際に切り離される機器に対して、これから
接続を切り離すがそれを原因とするバスリセットは起こ
さないようメッセージを通知するメッセージ送信手段
と、メッセージを受けた機器は、そのメッセージを了解
したか否かを返答する返答手段と、その機器がバスから
切り離された鮫にその機器が所有していたノードＩＤ
を、あたかもそのノードＩＤを持った機器が存在するか
のように仮想的にノードＩＤを割り当てトポロジを維持
するトポロジ維持手段と、了解のメッセージ返答後、あ
らかじめ設定された時間内に接続が切り離されるかどう
かカウントするカウント手段と、カウント結果、接続が
切り離される前に設定時間経過した場合、接続を切り離
すことの了解を取り下げるメッセージを送信する送信手
段等を備える制御ユニットである。

【０１４６】次に以上の構成を備える本実施の形態例の
ネットワーク制御を図を参照して説明する。図２は本実
施の形態例のネットワーク制御例を示す図である。

【０１４７】図２に示すように、各機器は１３９４シリ
アルバスを介して接続されている。図２に示すＰＣはパ
ーソナルコンピュータ、ＤＶＣＲはデジタルビデオカメ
ラレコーダ、ＨＤＤはハードディスク装置を示し、ＰＣ
からプリンタ２に印刷データを出力している場合を示
す。この時、トポロジを構成する機器の中のある機器を
トポロジから（機器間を繋ぐケーブルを抜く等して）切
り離すことを考える。

【０１４８】この時、例えばＰＣとプリンタ１の接続を
切り離してトポロジを分けたとすると、ＰＣからプリン
タ２へのデータ転送はプリンタ１のポートを介して行っ
ている為、ＰＣとプリンタ１との接続を切り離してしま
うとＰＣからプリンタ２へのデータ転送が物理的に不可
能になり、バスリセットが必要な状態となる。

【０１４９】しかし、例えばＤＶＣＲをバスから切り離
すことを考えるとすると、ＤＶＣＲとバス上の他の機器
が（有効な）データの転送を行っていない場合には、Ｄ
ＶＣＲをバスから切り離してもその他の機器間同士の通
信を物理的に不可能な状態にすることはない。

【０１５０】しかし、他の機器（ここではスキャナ）は
ＤＶＣＲが接続されていたポートの電圧変化を感知して
ＤＶＣＲがバスから切り離されたことを認識し、その他
の機器間で何らかのデータ転送が行われていても、同じ
バスに接続されている機器に対してバスリセットを発行
し、トポロジの再構成を促そうとする。

【０１５１】しかし、ＤＶＣＲは他の機器と実際に意味
のあるデータ転送を行っていないのであるから、ＤＶＣ
Ｒがこのトポロジから存在しなくなることは、ＰＣとプ
リンタ２間のデータ転送にとってはあまり重要な事では
ない。

【０１５２】にもかかわらずスキャナは、ＤＶＣＲが切
り離されることにより、ＤＶＣＲが接続されていたポー
トの電庄変化を検知し、トポロジに変化があったことを
認識してバスリセットとなり、ＰＣとプリンタ２間のデ
ータ転送は一旦中断されトポロジを再構成した後にＰＣ
とプリンタ２間のデータ転送を再開する為、ＰＣとプリ
ンタ２間のデータ転送に関係の無いトポロジの変化の為
に、データ転送効率を落としていた。

【０１５３】そこで、本実施の形態例においては、従来
のこのような制御に代えて、ある機器（ここではＤＶＣ
Ｒ）をバスから切り離す際に、スイッチやキーボード等
何らかの入力手段によってユーザはその機器（ＤＶＣ
Ｒ）をバスから切り離そうとしている意志を示し、それ
をトリガとして、ＤＶＣＲはバスのトポロジ情報と各機
器間の通信情報を入手し、それらの情報からその機器
（ＤＶＣＲ）をバスから切り離す事で他の機器間の通信
を物理的に妨げないかを判断し、その結果、ＤＶＣＲを
バスから切り離すことで、他の機器間の通信を物理的に
不可能な状態にしてしまうのであれば、通常通りバスリ
セットシーケンスに入り、ＤＶＣＲをバスから切り離し
ても他の機器間の通信が物理的に可能なのであれば、Ｄ
ＶＣＲが接続される機器に対して、「これからこのノー
ドをバスから切り離すが、このノードの挿抜によるバス
リセットを直ちに行なう必要はない」旨を示すメッセー
ジあるいはコマンドを通知する。

【０１５４】メッセージを受け取ったノード（ここでは
例えばスキャナ）は、ＤＶＣＲが切り離されたことによ
り、トポロジに変化があったことを認識するが、直ちに
バスリセット信号をバスに対して発行せず、次に、他の
何らかの要因（別のノードがバスに追加接続される等）
でバスリセットが必要になった場合に、まとめてトポロ
ジの再構成を行なう。

【０１５５】そして、次のバスリセットによってトポロ
ジの再構成を行なうまでの間は、切り離されたノード
（ＤＶＣＲ）が所有していたノードＩＤを、あたかもそ
のノードＩＤを持つノードが存在するかのようにノード
ＩＤを割り当てておき、トポロジを仮想的に維持する。
そして次に起こるバスリセットによってバスのトポロジ
を再構成する際にノードＩＤの再割り当てを行なうもの
とする。

【０１５６】この仮に割り当てたノードＩＤに対して、
他のノードがまだＤＶＣＲが同じトポロジに存在してい
ると思って通信を行なおうとしてきた場合には、そのノ
ードＩＤは仮想的なＩＤで実際にはノードは存在しない
旨を通知するレスポンスを返しても良く、また、その通
信の失敗をトリガとしてバスリセットを起こし、トポロ
ジの再構成を行っても良い。

【０１５７】図３に本実施の形態例の他の例を示す図で
ある。図３においても各機器は１３９４シリアルバスを
用いて接続される。

【０１５８】第３図においても、図２の場合と同様に、
スキャナとＤＶＣＲ間の接続を切り離す場合を考える。

【０１５９】図３では、ＰＣ１からプリンタ２へデータ
転送が行われ、また、ＰＣ２からＨＤＤ２へもデータ転
送が行われているものとする。ここで、スキャナとＤＶ
ＣＲの間の接続を切り離したとしても、図２のトポロジ
においては、ＰＣ１とプリンタ２間の通信、ＰＣ２とＢ
ＤＤ２間の通信ともに物理的に可能な状態にあり、スキ
ャナとＤＶＣＲの間の接続を切り離して２つのトポロジ
に分かれることは、重要な問題ではなく、スキャナとＤ
ＶＣＲの間の接続を切り離したことに因るリアルタイム
なバスリセットでのトポロジの再構成は、必ずしも必要
ではない。

【０１６０】この場合にも、スキャナとＤＶＣＲの間の
接続を切り離す際には、バスのトポロジ情報と各機器間
の通信情報から、２つの機器の接続を切り離す事で他の
機器間の通信を物理的に妨げないかを判断し、その結
果、スキャナとＤＶＣＲの間の接続を切り離すことで、
他の機器間の通信を物理的に不可能な状態にしてしまう
のであれは、通常通りバスリセットシーケンスに入り、
スキャナとＤＶＣＲの間の接続を切り離しても他の機器
間の通信が物理的に可能なのであれば、ＤＶＣＲが接続
される機器に対して、「これからこのノードをバスから
切り離すが、このノードの挿抜によるバスリセットを直
ちに行なう必要はない」旨を示すメッセージあるいはコ
マンドを通知する。

【０１６１】メッセージを受け取った本実施の形態例の
ノード（ここではスキャナ）は、ＤＶＣＲが切り離され
たことにより、トポロジに変化があったことを認識する
が、直ちにバスリセット信号をバスに対して発行せず、
次に、他の何らかの要因でバスリセットが必要になった
場合に、まとめてトポロジの再構成を行なうように制御
する。

【０１６２】また、同様にＤＶＣＲ自身も、ＤＶＣＲ側
のトポロジの機器間の通信（ここではＰＣ２とＨＤＤ２
の通信）のデータ転送効率を落とさないよう、直ちにバ
スリセットを発生してトポロジの再構成を行なう事はせ
ず、次に、他の何らかの要因でバスリセットが必要にな
った場合に、まとめてトポロジの再構成を行なう。

【０１６３】そして、次のバスリセットによってトポロ
ジの再構成を行なうまでの間は、分かれたトポロジに存
在するノードが所有していたノードＩＤを、あたかもそ
のノードＩＤを持つノードが存在するかのようにノード
ＩＤを割り当てておき、トポロジを仮想的に維持する。
そして次に起こるバスリセットによってバスのトポロジ
を再構成する際にノードＩＤの再割り当てを行なうもの
とする。

【０１６４】この仮に割り当てたノードＩＤに対して、
他のノードがまだＤＶＣＲが同じトポロジに存在してい
ると思って通信を行なおうとしてきた場合には、そのノ
ードＩＤは仮想的なＩＤで実際にはノードは存在しない
旨を通知するレスポンスを返しても良く、また、その通
信の失敗をトリガとしてバスリセットを起こし、トポロ
ジの再構成を行っても良い。また、トポロジが別れたこ
とにより、それまでのバスマネージャと別のトポロジに
なる等でバスのトポロジ情報を提供するノードが存在し
なくなってしまったトポロジは、バスリセットを起こ
し、トポロジの再構成を行っても良い。

【０１６５】以上に説明した本実施の形態例に特有のバ
ストポロジの再構成制御の詳細を図４のフローチャート
を参照して説明する。図４は本実施の形態例におけるバ
ストポロジの再構成制御の詳細を説明するためのフロー
チャートである。

【０１６６】まずステップＳ１において、１３９４シリ
アルバスで接続された機器（ノード）において、その機
器をバスから接続を切り離したい場合（操作者が切り離
しを望んだ場合、電源断などで切り離しを希望する場合
など）、何らかの入力方法で、バスから切り離したいと
いう意志を示し、当該機器に認識させる。

【０１６７】自機器が切り離しを望んであることを認識
した当該機器（ノード）は、ステップＳ２において、切
り離しを希望する機器（ノード）が接続されるバスのト
ポロジ情報や、各機器間の通信情報を調査する。そして
ステップＳ３においてステップＳ２の調査結果、その切
り離しを希望している機器（ノード）をバスから切り離
す事で他の機器間の通信が物理的に不可能な状態に陥ら
ないかどうかを判断する。

【０１６８】ステップＳ３の判断の結果、切り離しを希
望している機器（ノード）をバスから切り離しても、他
の機器間の通信が可能な状態を維持できるならステップ
Ｓ４に進み、当該機器をバスから切り離すことを原因と
するリアルタイムなバスリセットは必要ない事を示すメ
ッセージを、当該機器（ノード）と接続されている他の
機器（ノード）に対して送信する。

【０１６９】続いてステップＳ５において、メッセージ
を受信した接続機器またはトポロジ情報を提供する機器
は、切り離される機器が所有しているノードＩＤを、あ
たかもそこにノードが存在するかのように仮想的に割り
当てる。そして、次のステップＳ６において、切り離さ
れる（メッセージを送信した）ノードに対して、切り離
しても大丈夫な状態である事を示すレスポンスを返す。

【０１７０】そしてメッセージを受信した接続機器また
はトポロジ情報を提供する機器は、ステップＳ７での切
り離される機器がレスポンスを受け取ってからの経過時
間のカウントを開始する。そしてステップＳ８において
あらかじめ設定した時間内に予定通り接続が切り離され
るかどうか判断する。所定時間内に接続が切り離される
ことが無ければステップＳ１５に進み、切り離しを希望
する機器（ノード）に対してステップＳ６において送っ
た切り離しても大丈夫な状態である事を示すレスポンス
を取り消し、再度ステップＳ１からの処理を繰り返す。

【０１７１】一方、ステップＳ８において、所定時間内
に接続が切り離された場合にはステップＳ９に進み、ト
ポロジの変化によるリアルタイムなバスリセットを起こ
す事無く、仮想的にノードＩＤを割り当てた状態でトポ
ロジを維持する。次にステップＳ１０に進み、何らかの
バスリセットが必要となる原因が発生するのを待つ。そ
してバスリセットが必要となる原因が発生したらステッ
プＳ１１に進み、通常通りのバスリセットを行ない、仮
想的に割り当てていたノードＩＤも含めてトポロジの再
構成を行なう。なお、ステップＳ１０におけるバスリセ
ットが必要となる原因が発生するのを待つあいだ、機器
は通常の伝送制御を行なうものとする。

【０１７２】また、ステップＳ３の判断で切り離しを希
望している機器（ノード）をバスから切り離す事で他の
機器間の通信が物理的に不可能な状態に陥る場合にはス
テップＳ４ではなくステップＳ１２に進み、切り離しを
希望している機器（ノード）と接続されている他の機器
（切り離される機器）に対して送信する。接続を切り離
される機器は切り離されると他の機器間の通信を妨げる
ことを何らかの方法（例えばモニタにメッセージを表
示、あるいは、許可・不許可を示すＬＥＤによる表示等
の方法）でユーザに通知する。

【０１７３】この通知とともに、ステップＳ１３の処理
に移行し、上記メッセージをユーザに通知後、それでも
接続が切り離されたならばステップＳ１１に進み、、通
常通りバスリセットを発生しする。一方、ステップＳ１
３で切り離しが行なわれずに中止となった場合にはステ
ップＳ１に戻り、再度ステップＳ１からの処理を繰り返
す。

【０１７４】以上説明したように本実施の形態例によれ
ば、ＩＥＥＥ１３９４シリアルバスによって接続された
機器において、上記構成を備え、上記制御を行なう事に
より、切り離しを希望している機器（ノード）をバスか
ら切り離しても、他の機器間の通信が可能な状態を維持
できるなら、リアルタイムなトポロジの再構成を必要と
しないとしてバスリセットの発生を抑えるため、不必要
にデータ転送中の各機器間の通信を中断してトポロジを
再構成して、バス全体のデータ転送効率を落とすのを防
ぐことが可能になる。また、切り離しを希望している機
器（ノード）をバスから切り離した場合には他の機器間
の通信が不能になる場合にはバスリセットを発生させて
不具合の発生を未然に防止できる。

【０１７５】［他の実施形態例］なお、本発明は、複数
の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェース機
器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに
適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写
機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。

【０１７６】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるい
は装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュ
ータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログ
ラムコードを読み出し実行することによっても、達成さ
れることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読
み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の
機能を実現することになり、そのプログラムコードを記
憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、
コンピュータが読み出したプログラムコードを実行する
ことにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけ
でなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピ
ュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)
などが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理
によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含
まれることは言うまでもない。

【０１７７】更に、記憶媒体から読み出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行ない、
その処理によって前述した実施形態の機能が実現される
場合も含まれることは言うまでもない。

【０１７８】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応す
るプログラムコードが格納されることになる。

【０１７９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、１
３９４シリアルバス等で接続された機器において、必ず
しもリアルタイムなトポロジの再構成を必要としないバ
スリセットの発生を抑えることができ、不必要にデータ
転送中の各機器間の通信を中断してトポロジを再構成す
ることによりバス全体のデータ転送効率を落とすのを防
ぐことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一発明の実施の形態例システムの
構成を示すブロック図である

【図２】本実施の形態例のネットワーク制御例を説明す
るための図である。

【図３】本実施の形態例の他のネットワーク制御例を説
明するための図である。

【図４】本実施の形態例におけるバストポロジの再構成
制御の詳細を説明するためのフローチャートである。

【図５】本実施の形態例の１３９４ネットワーク構成例
を示す図である。

【図６】本実施の形態例のＩＥＥＥ１３９４規格のアー
キテクチャを説明する図である。

【図７】本実施の形態例の１３９４シリアルバスにおけ
るアドレス空間を説明するための図である。

【図８】本実施の形態例で利用する１３９４シリアルバ
スケーブルの断面図である。

【図９】本実施の形態例における１３９４シリアルバス
で採用されている、データ転送フォーマットのＤＳ−リ
ンク符号化方式を説明するための図である。

【図１０】本実施の形態例における、バスリセットの発
生からノードＩＤが決定し、データ転送が行なえるよう
になるまでの、一連のバスの作業を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図１１】本実施の形態例におけるバスリセットの開始
から親子関係決定までの処理を示すフローチャートであ
る。

【図１２】本実施の形態例におけるバスリセットにおけ
る親子関係決定後からノードＩＤ決定までの処理を示す
フローチャートである。

【図１３】本実施の形態例における実際のネットワーク
における１３９４シリアルバスで各ノードのＩＤを決定
する為のトポロジ設定動作の一例を説明するための図で
ある。

【図１４】本実施の形態例における実際のネットワーク
における１３９４シリアルバスでのアービトレーション
の一例を説明するための図である。

【図１５】本実施の形態例におけるアービトレーション
動作の一例を説明するためのフローチャートである。

【図１６】本実施の形態例における非同期転送における
時間的な遷移状態を示す基本構成図である。

【図１７】本実施の形態例における非同期転送のパケッ
トのフォーマットの一例の図である。

【図１８】本実施の形態例における同期転送の時間的な
状態遷移を表す基本的な構成図である。

【図１９】本実施の形態例における同期転送のパケット
のフォーマットの一例を示す図である。

【図２０】本実施の形態例における１３９４シリアルバ
スで実際のパス上を転送されるパケットの様子を示した
バスサイクルの一例を示す図である。

【符号の説明】

１ＣＰＵ２ＲＡＭ３ＲＯＭ４システムデバイス５キーボードコントローラ（ＫＢＣ）６ＣＲＴコントローラ（ＣＲＴＣ）７ディスクコントローラ（ＤＫＣ）８バスインターフェース（ＢＵＳＩ／Ｆ）９キーボード（ＫＢ）１０ＣＲＴディスプレイ（ＣＲＴ）１１外部メモリ２１ＩＥＥＥ１３９４（１３９４シリアルバス）３０制御ユニット３０００ホストコンピュータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】制御信号とデータを混在させて通信する
ことが可能なデータ通信バスを介して複数の機器を接続
可能な通信システムにおいて、前記通信制御バスのトポロジ情報と各機器間の通信情報
から前記通信制御バスのトポロジを最適化し、前記通信
制御バスのデータ転送効率を不用意に落とさぬよ制御す
る制御手段を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】前記データ通信バスはＩＥＥＥ１３９４
に準拠した通信制御バスとすることを特徴とする請求項
１記載の通信システム。
【請求項３】前記制御手段は、通信システムに接続さ
れている特定の機器間の接続を切り離したい場合に、認
識したバスのトポロジ情報と各機器間の情報から、前記
特定の機器間の接続を切り離した際にその他の機器間の
通信に物理的な障害があるか否かを判断し、他の機器間
の通信に本質的な障害がない場合に当該特定の機器間の
接続を切り離すように制御することにより前記通信制御
バスのトポロジを最適化を行なうことを特徴とする請求
項１又は請求項２記載の通信システム。
【請求項４】前記制御手段は、前記特定の機器の切り
離し後において、切り離される機器が所有するノードＩ
Ｄをあたかも前記切り離された特定の機器が存在するか
のようにノードＩＤを仮想的に割り当ててトポロジを維
持し、前記通信制御バスのトポロジを最適化を行なうこ
とを特徴とする請求項３記載の通信システム。
【請求項５】前記制御手段は、前記通信制御バスにお
いて、その後に前記通信制御バスに対するバスリセット
が必要になった時にバスリセットを起こしてまとめてト
ポロジの再構成を行なうことを特徴とする請求項３また
は請求項４記載の通信システム。
【請求項６】制御信号とデータを混在させて通信する
ことが可能なデータ通信バスを介して複数の機器を接続
可能な通信システムにおける通信方法であって、前記通信制御バスのトポロジ情報と各機器間の通信情報
から前記通信制御バスのトポロジを最適化し、前記通信
制御バスのデータ転送効率を不用意に落とさぬよ制御す
ることを特徴とする通信方法。
【請求項７】前記データ通信バスはＩＥＥＥ１３９４
に準拠した通信制御バスとすることを特徴とする請求項
６記載の通信方法。
【請求項８】前記通信システムに接続されている特定
の機器間の接続を切り離したい場合に、認識したバスの
トポロジ情報と各機器間の情報から、前記特定の機器間
の接続を切り離した際にその他の機器間の通信に物理的
な障害があるか否かを判断し、他の機器間の通信に本質
的な障害がない場合に当該特定の機器間の接続を切り離
すように制御することにより前記通信制御バスのトポロ
ジを最適化を行なうことを特徴とする請求項６又は請求
項７記載の通信方法。
【請求項９】前記特定の機器の切り離し後において、
切り離される機器が所有するノードＩＤをあたかも前記
切り離された特定の機器が存在するかのようにノードＩ
Ｄを仮想的に割り当ててトポロジを維持し、前記通信制
御バスのトポロジを最適化を行なうことを特徴とする請
求項８記載の通信方法。
【請求項１０】前記通信制御バスにおいて、その後に
前記通信制御バスに対するバスリセットが必要になった
時にバスリセットを起こしてまとめてトポロジの再構成
を行なうことを特徴とする請求項８または請求項９記載
の通信方法。
【請求項１１】前記請求項１乃至請求項１０のいずれ
か１項に記載の機能を実現するコンピュータプログラム
列。
【請求項１２】前記請求項１乃至請求項１０のいずれ
か１項に記載の機能を実現するコンピュータプログラム
を記憶したコンピュータ可読記憶媒体。