JP2006262474A - レジデンシャルイーサネット（登録商標）システムにおける等時性データと非同期データを伝送するためのスーパーフレームの構成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レジデンシャルイーサネットシステムにおける等時性データと非同期データを伝送するためのスーパーフレームの構成方法を提供する。
【解決手段】レジデンシャルイーサネットシステムにおける、等時性データと非同期データを伝送するための所定のサイズのスーパーフレームの構成方法であって、レジデンシャルイーサネットシステムを介して伝送する等時性データ及び非同期データを受信する第１のステップと、受信された等時性データをそれぞれの等時性フレームとして構成する第２のステップと、スーパーフレームの開始を知らせるためのサイクル開始フレームを構成する第３のステップと、所定のサイズからサイクル開始フレームと等時性フレームを含む等時性フレーム領域を除く残りの領域を非同期フレーム領域として非同期データを含める第４のステップとを含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、レジデンシャルイーサネット（登録商標。以下同じ。）に係り、特に、レジデンシャルイーサネットシステムにおける等時性データと非同期データを伝送するためのスーパーフレームの構成方法に関する。

イーサネットは、最も汎用されている近距離通信網技術である。現在のところ、イーサネットは、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．３に標準として規定されているが、元々は、イーサネットは、ゼロックス社によって開発され、ゼロックス社とＤＥＣ、そしてインテル社などによって発展されたものである。

従来のイーサネットは、ＩＥＥＥ８０２．３に規定されているＣＳＭＡ／ＣＤ（Carrier Sense Multiple Access／Collision Detect）プロトコルを用いて競争的にアクセスするため、ＩＦＧ（Inter Frame Gap）間隔を保持しながら、上位階層のサービスフレームをイーサネットフレームとして生成して伝送する。このとき、上位のサービスフレームの種類を問わずに発生順に伝送を行う。すなわち、イーサネットは、相異なる多数の端末同士、あるいは、多数のユーザ同士においてデータを伝送したいときに、最も普遍的に、且つ、手軽に触れうる技術の一つである。

この種のイーサネットは、全てのイーサネットフレームに同じプライオリティを与え、競争により伝送をするＣＳＭＡ／ＣＤ方式をとっているため、伝送時間の遅延に敏感な動画像や音声の転送には向いていないことが知られている。

しかしながら、近年に入り、伝送時間の遅延に敏感な動画像や音声の転送頻度が次第に増大する一方であり、且つ、データの伝送にこれらが占める比重が大きくなっている。これに伴い、イーサネット方式をそのまま保持しつつも、このような伝送遅延による問題点を無くすための方法が提案されている。

中でも、既存のイーサネットにおいて、マルチメディアデータなどのプライオリティを有するデータにＣＯＳ（Classification of Service）を持たせることで遅延を低減する方法として、ＩＥＥＥ８０２．３ｐの技術が提案されている。しかしながら、この提案されたＩＥＥＥ８０２．３ｐの技術は、既存のＩＥＥＥ８０２．３のイーサネット技術と比較して、マルチメディアなどの伝送時にプライオリティを与えることから、時間遅延がある程度の改善されるという効果を得ているが、各データの帯域を要求して割り当てる手続きがないが故に、帯域の割り当てを管理する帯域幅マネージャを必要とする。また、このような帯域幅の管理には、ジッタバッファの肥大化が伴うという問題点を有する。

また、他の方法として、一つの伝送サイクルにおいて同期データと非同期データとに分けて伝送を行う方式であるレジデンシャルイーサネットが提案されている。このようなレジデンシャルイーサネットは、同期データに同じサイズのスロットをそれぞれ割り当て、且つ、同じサイズのサブ同期フレームを構成して伝送を行う方法である。

図１は、従来のレジデンシャルイーサネットにおける伝送サイクルの一実施の形態を示す構造図である。

図１に示すように、従来のレジデンシャルイーサネットにおいては、データの伝送のための伝送サイクルを１２５μｓｅｃ単位の１サイクル１０により構成し、それぞれのサイクルは、非同期データの伝送のための非同期（Ａｓｙｎｃ）フレーム領域１１０及び同期データの伝送のための同期（Ｓｙｎｃ）フレーム領域１００を含む。

具体的には、同期データの伝送のための同期フレーム領域１００は、伝送サイクルにおいて最高のプライオリティを有する部分であって、現在議論中の案によれば、それぞれ７３８バイトよりなるサブ同期フレーム１０１、１０２、１０３、１０４が含まれる（このサイズは変動することがある）。

そして、非同期データの伝送のための非同期フレーム領域１１０は、該当領域に可変サイズを有するサブ非同期フレーム１１１、１１２、１１３が含まれる。

図２は、従来のレジデンシャルイーサネットにおける伝送サイクルに含まれているサブ同期フレームの一例を示す構造図である。

図２に示すように、従来のレジデンシャルイーサネットのサブ同期フレームは、２２オクテットよりなり、イーサネットフレームの送信先アドレス、ソースアドレス、種別情報などのヘッダー情報を含んでいるイーサネットヘッダー２１と、３２バイトよりなり、同期化の有無、フレームカウンタ情報、サイクルカウンタ情報などの同期化フレームに関する情報を含む同期ヘッダー２２と、ヘッダー情報の確認のためのＨＣＳ（Header Check Sequence）２３と、７６８バイトよりなり、１９２本の４バイトのデータスロットを含み、伝送したい同期イーサネットデータを有する同期データスロット２４と、伝送エラーの検知のためのＦＣＳ（Frame Check Sequence）２５とを備える。

そして、同期データスロット２４は、４バイトのデータスロット２４１、２４２の集まりからなるが、それぞれの同期イーサネットデータは、４バイトのデータスロット２４１、２４２に分けられて伝送される。

この場合、サーバーからそれぞれのユーザに向けて同期イーサネットデータを伝送する場合、同期データスロット２４には、それぞれのユーザに関する同期イーサネットデータがいずれもスロット状に含まれる。このため、同期イーサネットデータは、それぞれのユーザにユニキャスト状ではなく、マルチキャスト状に伝送され、それぞれのユーザ装置においては、データスロット別に自分のデータを処理しなければならない。

そして、イーサネットヘッダー２１に含まれている送信先アドレスは、それぞれのイーサネット同期データの送信先アドレスではなく、最終的なルーティングのためのイーサネットスイッチを示す送信先アドレスである。この点で、それぞれのユーザを特定するイーサネット同期データの送信先とは異なる。

このように、従来のレジデンシャルイーサネットシステムにおいては、それぞれの同期データに対してスロットデータ処理を行う必要があるが、それぞれの同期データをスロットデータ化してサブ同期フレームのデータ領域に含める過程は極めて複雑であり、且つ、このように含まれているスロットデータに対してスロットルーティング作業及びスロット予約を行うためには、サブ同期フレームの内部のデータ領域を管理しなければならないという問題点が生じていた。

さらに、スロット化に際して中間領域が用いられない場合は、帯域幅の無駄遣いが増大するという問題点が生じる。

なおかつ、それぞれのユーザに一様に全体の同期フレーム領域１００を伝送するため、ユーザにとっては不要なデータを伝送されることがあり、これは、帯域幅の無駄遣いにつながるという問題点が発生する。

本発明は、上記の如き問題点を解決するためになされたものであり、レジデンシャルイーサネットシステムにおいて、スロット処理を行うことなく、それぞれのユーザに別々に同期データを伝送できるようにする、レジデンシャルイーサネットシステムにおいて等時性データと非同期データを伝送するためのスーパーフレームの構成方法を提供するところにその目的がある。

本発明の他の目的は、同期式データを遅延無しに送るために、レジデンシャルイーサネットシステムにおいて、同期データが効率よく管理されてジッター無しに伝送され、各同期データ間の帯域幅を効率よく振り分けできるようにする、レジデンシャルイーサネットシステムにおいて等時性データと非同期データを伝送するためのスーパーフレームの構成方法を提供するところにある。

上述した目的を達成するための本発明は、複数のレジデンシャルイーサネットスイッチを含むレジデンシャルイーサネットシステムにおける、等時性データと非同期データを伝送するための所定のサイズのスーパーフレームの構成方法であって、レジデンシャルイーサネットスイッチが、レジデンシャルイーサネットシステムを介して伝送する等時性データ及び非同期データを受信する第１のステップと、レジデンシャルイーサネットスイッチが、受信された等時性データを用いて等時性フレームを構成する第２のステップと、レジデンシャルイーサネットスイッチが、スーパーフレームの開始を知らせるために用いられるサイクル開始フレームを構成する第３のステップと、レジデンシャルイーサネットスイッチが、所定のサイズからサイクル開始フレームと等時性フレームを含む等時性フレーム領域を除いた残りの領域を非同期フレーム領域とし、非同期データを非同期フレーム領域に挿入する第４のステップとを含む。

本発明は、レジデンシャルイーサネットシステムにおいて、等時性領域の情報をビーコン状に規定することにより、従来のスロットの予約／ルーティング方式のレジデンシャルイーサネットシステムの等時性フレームに追加される同期ヘッダーを省略することができ、通常のイーサネットパケットを用いて等時性フレームを構成することができる。

また、本発明は、レジデンシャルイーサネットシステムにおいて、スロットルーティングの実現上の難易度を低くすることにより、等時性データの処理を高速にて行うことができる。

以下、添付の図面に基づき、本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。図中、できる限り同一の構成要素は、同じ参照符号及び符号で表す。なお、本発明を説明するに当たり、関連のある公知の技術あるいは構成についての具体的な説明が本発明の要旨を余計に曖昧にするおそれのあると認められる場合には、その詳細な説明は省略する。

本実施形態においては、従来のレジデンシャルイーサネットに用いられていたスロットデータ化した同期フレーム領域を、それぞれの送信先に応じてパケット化して、それぞれの同期パケットに様々なサイズを持たせ、それぞれの同期パケット別にルーティングを行っている。

これを図面を参照して詳述すれば、以下の通りである。

図３は、本実施形態のレジデンシャルイーサネットの伝送サイクルを示す構造図である。

図３に示すように、本実施形態のレジデンシャルイーサネットの伝送サイクルは、１２５μｓｅｃ単位の１サイクルによりスーパーフレームを構成し、それぞれのスーパーフレームは、非同期データの伝送のための非同期（Ａｓｙｎｃ）領域３２、及び、同期データの伝送のための同期（Ｓｙｎｃ）領域３１を含む。

同期データの伝送のための同期領域３１は、伝送サイクルにおいて最高のプライオリティを有する部分であって、従来のレジデンシャルイーサネットにおいては同じサイズのサブ同期フレームにより構成されていたのに対し、本実施形態においては、サイクル開始フレーム３０１、複数の等時性（isochronous）フレーム３０２−１、３０２−２、３０２−３、及び、等時性領域終了フレーム３０３により構成される。

従来のサブ同期フレームは、それぞれ同期ヘッダーを用いて同期サブフレームである旨を示していたが、本実施形態による複数の等時性フレーム３０２−１、３０２−２、３０２−３は、通常のイーサネットパケットよりなるものであり、同期サブフレームである旨を示す方法がない。但し、サイクル開始フレーム３０１を通して同期領域の開始を知らせ、等時性領域終了フレーム３０３を通して同期領域の終了を知らせることにより、その途中に存在するフレームを等時性フレームとして表示することが可能になる。

既存のレジデンシャルイーサネット伝送サイクルにおいてはサブ同期フレームがマルチペイロードを含む構造であったのに対し、本実施形態によるレジデンシャルイーサネット伝送サイクルにおいては、それぞれの等時性フレーム３０２−１、３０２−２、３０２−３がそれぞれ１つの送信先アドレスを有する独立したペイロードを含むことを特徴とする。このため、本実施形態においては、通常のイーサネットパケットを等時性フレームとして用いることを例示している。

このような等時性フレームを提供するために、本実施形態においては、無線ＬＡＮのビーコンフレームのような特殊フレームを生成して同期領域３１の開始を知らせている。このビーコンフレームに類似するフレームをサイクル開始フレーム３０１とする。

サイクル開始フレーム３０１は、送信先アドレスを示すためのＤＡフィールド３１１と、送信元アドレスを示すためのＳＡフィールド３１２と、イーサネットの種別を示すＥタイプフィールド３１３と、該当フレームがサイクル開始フレームであるかどうかを示すためのフラグフィールド３１４と、サイクルの持続時間、すなわち、周期を示すサイクル持続フィールド３１５と、現在のサイクルが何番目のサイクルであるかを示すサイクル数フィールド３１６と、フレームの伝送エラーの検出のためのＦＣＳフィールド３１８とを含む。

また、サイクル開始フレーム３０１は、同期領域３１の範囲を知らせるための同期部持続フィールド３１７をさらに含む。このとき、同期部持続フィールド３１７がサイクル開始フレーム３０１に含まれる場合には、等時性領域終了フレーム３０３を除去しても良い。これは、同期部持続フィールド３１７が同期領域３１のサイズを示すものであるため、等時性領域終了フレーム３０３を用いて同期領域３１の終了を示さなくとも、同期領域３１の終了が分かるためである。

一方、非同期領域３２は、既存のレジデンシャルイーサネットのように、複数の非同期フレーム３０４−１、３０４−２を含んでなる。ここで、非同期フレーム３０４−１、３０４−２は、全てのパケットをルーティングプロトコルが定めた経路に沿ってルータにおいて同様に処理するため、"ベストエフォートフレーム"と命名する。

図４は、本実施形態のレジデンシャルイーサネットスイッチを示す構成図である。

図４を参照すると、本実施形態のレジデンシャルイーサネットスイッチ４３は、それぞれのピア装置４１−１、４１−２からそれぞれサイクル開始フレーム４０１、４０４を含むレジデンシャルイーサネットデータを受信し、これを切り替えて新たなサイクル開始フレーム４１０を含めて出力する。すなわち、本実施形態のレジデンシャルイーサネットスイッチ４３は、入力端において同期が取られていない場合でも、内部におけるバッファリングを用い、それぞれの出力の同期をあわせて出力することができる。

その動作を詳述すると、本実施形態のレジデンシャルイーサネットスイッチ４３は、それぞれのピア装置４１−１、４１−２からサイクル開始フレーム４０１、４０４、等時性フレーム４０２、４０５及び非同期フレーム４０３、４０６を受け取る。このとき、レジデンシャルイーサネットスイッチ４３の各入力ポートが同期化する必要はなく、独立したサイクルとして動作する。

そして、入力したサイクル開始フレーム４０１、４０４、等時性フレーム４０２、４０５及び非同期フレーム４０３、４０６をパーサー４２−１、４２−２を介してパーシングする。その結果、サイクル開始フレーム４０１、４０４を廃棄し、等時性フレーム４０２、４０５は、等時性フレームバッファ４３−１、４３−２に、非同期フレーム４０３、４０６は、非同期フレームバッファ４４−１、４４−２に受け取って格納する。

さらに、レジデンシャルイーサネットスイッチ４３のサイクルマネージャ４７により等時性フレームバッファ４３−１、４３−２と非同期フレームバッファ４４−１、４４−２へのスイッチ４５−１、４５−２を制御し、切り替えファブリック４６により、切り替えられた出力信号に対して新たなサイクル開始フレーム４１０を生成し、所定のサイズから、サイクル開始フレーム４１０と等時性フレーム４１１、４１２を含む等時性フレーム領域を除く、残りの領域を非同期フレーム領域として非同期データを含ませて、レジデンシャルイーサネットスイッチ４３から出力する。

これにより、レジデンシャルイーサネットスイッチ４３の各入力ポートを同期化する必要はなく、独立したサイクルとして動作し、出力時にはレジデンシャルイーサネットスイッチ４３がサイクルマスターとなって、新たに同期化した等時性フレームを伝送することになる。

この方式は、既存のスイッチをほとんど修正しておらず、既存のレジデンシャルイーサネットに用いられているスロット予約／ルーティング方法に比べて、ＳＲＡＭのサイズの肥大化などを招かないというメリットを有する。

この方法は、複数のレジデンシャルイーサネット装置同士でデータを送受信する場合に、それぞれのレジデンシャルイーサネット装置からサイクル開始フレーム４０１、４０４が含まれているデータを受信してこれを処理するときに、サイクル開始フレーム４０１、４０４が衝突する恐れがあるために提案されたものであり、レジデンシャルイーサネットスイッチのみならず、他のレジデンシャルイーサネット装置にも同様に適用可能である。

すなわち、レジデンシャルイーサネット装置において、入力端における同期は取られていなくても構わない。しかしながら、レジデンシャルイーサネット装置の内部においては、入力したデータのそれぞれに含まれているサイクル開始フレーム４０１、４０４を除去し、出力時に新たに該当レジデンシャルイーサネット装置により生成されたサイクル開始フレーム４１０を追加して出力データ間の同期を合わせて出力する。

以上から、同期領域３１は、通常のイーサネットパケット形式の等時性フレームよりなっても良いことが分かる。このようなそれぞれの等時性フレームは、様々な長さを有してもよく、送信先アドレス（destination address；ＤＡ）の処理方法によってその伝送方法が２通りに分けられる。

一つは、全ての等時性フレームのアドレスをマルチキャストアドレスとして処理する方法であり、もう一つは、それぞれの等時性フレームが相異なる送信先アドレスを有するように処理する方法である。

後者の方法の場合、同じ送信元に対して複数のユーザが同時に要求をする場合に限って、該当等時性フレームの送信先アドレスをマルチキャストアドレスとする。

このような等時性データの伝送について、図５ないし図７を参照して説明する。

図５は、本発明の第１実施形態のレジデンシャルイーサネットシステムにおける等時性データの伝送過程を示す図である。

図５を参照すると、レジデンシャルイーサネットシステムは、それぞれの受信側ユーザ５４−１、５４−２、５４−３に伝送するための同期データ及び非同期データを送信する送信側ユーザ５１−１、５１−２、５１−３（図４のピア装置１，２に相当）と、本実施形態によるレジデンシャルイーサネット伝送サイクルを生成して伝送する第１のレジデンシャルイーサネット（ＲＳＥ）スイッチ５２（図４のレジデンシャルイーサネットスイッチ４３に相当）と、第１のレジデンシャルイーサネットスイッチ５２からレジデンシャルイーサネット伝送サイクルを受信し、それぞれのユーザ５４−１、５４−２、５４−３に転送されたそれぞれの等時性フレームをそれぞれ送信先に応じて転送する第２のレジデンシャルイーサネット（ＲＳＥ）スイッチ５３と、それぞれの等時性フレームを受け取って処理する受信側ユーザ５４−１、５４−２、５４−３を含む。

ここで、送信側ユーザ５１−１、５１−２、５１−３及び受信側ユーザ５４−１、５４−２、５４−３は、それぞれのユーザとインタフェースをするためのユーザ装置であり、説明の都合上、ここではユーザ自身であるかのように表現されている。

以上の構成による等時性データの伝送過程を説明すると、送信側ユーザ５１−１、５１−２、５１−３は、受信側ユーザ５４−１、５４−２、５４−３に伝送すべき等時性データ５０１、５０２、５０３をそれぞれ生成して第１のレジデンシャルイーサネットスイッチ５２に転送する。このとき、本実施形態によれば、生成された等時性データ５０１、５０２、５０３は、通常のイーサネットパケットよりなる。

そして、第１のレジデンシャルイーサネットスイッチ５２は、転送された等時性データ５０１、５０２、５０３を用いて本実施形態のレジデンシャルイーサネット伝送サイクルを構成するが、本実施形態のレジデンシャルイーサネット伝送サイクルは、サイクルの開始を示すサイクル開始フレーム５００と、複数の等時性データ５０１、５０２、５０３と、同期領域の終了を示す等時性領域終了フレーム５１０と、非同期フレーム５１１−１、５１１−２を含む。

このとき、等時性領域終了フレーム５１０は、サイクル開始フレーム５００に同期部持続フィールド３１７が含まれる場合は、省略してもよい。

そして、第２のレジデンシャルイーサネットスイッチ５３においては、それぞれの受信側ユーザ５４−１、５４−２、５４−３にマルチキャスト形式でそれぞれの等時性データ５０１、５０２、５０３を転送する。

非同期フレーム５１１−１、５１２−２も、等時性データ(５０１、５０２、５０３)を伝送することのように、 第２のレジデンシャルイーサネットスイッチ５３からそれぞれのユーザ５４−１、５４−２、５４−３に転送される。このような過程は、非同期フレームの伝送が通常のイーサネットパケットの伝送アルゴリズムにより行われる。

図６は、本発明の第２実施形態のレジデンシャルイーサネットシステムにおける等時性データの伝送過程を示す図である。

図６を参照すると、レジデンシャルイーサネットシステムは、それぞれの受信側ユーザ５４−１、５４−２、５４−３に伝送するための等時性データ及び非同期データを送信する送信側ユーザ５１−１、５１−２、５１−３と、本実施形態によるレジデンシャルイーサネット伝送サイクルを生成して伝送する第１のレジデンシャルイーサネットスイッチ５２と、第１のレジデンシャルイーサネットスイッチ５２からレジデンシャルイーサネット伝送サイクルを受信し、それぞれのユーザ５４−１、５４−２、５４−３に転送されたそれぞれの等時性データをそれぞれ送信先に応じて転送する第２のレジデンシャルイーサネットスイッチ５３及びそれぞれの等時性データを受け取って処理する受信側ユーザ５４−１、５４−２、５４−３を含む。

ここで、送信側ユーザ５１−１、５１−２、５１−３及び受信側ユーザ５４−１、５４−２、５４−３は、それぞれのユーザとインタフェースをするためのユーザ装置であり、説明の都合上、ここではユーザ自身であるかのように表現されている。

以上の構成による等時性データの伝送過程を説明すると、送信側ユーザ５１−１、５１−２、５１−３は、受信側ユーザ５４−１、５４−２、５４−３に伝送すべき等時性データ５０１、５０２、５０３をそれぞれ生成して第１のレジデンシャルイーサネットスイッチ５２に転送する。このとき、本実施形態によれば、生成された等時性データ５０１、５０２、５０３は、通常のイーサネットパケットよりなる。

そして、第１のレジデンシャルイーサネットスイッチ５２は、転送された等時性データ５０１、５０２、５０３を用いて本実施形態によるレジデンシャルイーサネット伝送サイクルを構成するが、本実施形態によるレジデンシャルイーサネット伝送サイクルは、サイクルの開始を示すサイクル開始フレーム５００と、複数の等時性データ５０１、５０２、５０３と、等時性領域の終了を示す等時性領域終了フレーム５１０と、非同期フレーム５１１−１、５１１−２を含む。

このとき、等時性領域終了フレーム５１０は、サイクル開始フレーム５００に同期部持続フィールド３１７が含まれる場合は、省略されてもよい。

そして、第２のレジデンシャルイーサネットスイッチ５３においては、それぞれの受信側ユーザ５４−１、５４−２、５４−３にユニキャストの形式でそれぞれの等時性データ５０１、５０２、５０３を転送する。

図７は、本発明の第３実施形態のレジデンシャルイーサネットシステムにおける等時性データの伝送過程を示す図である。

図７を参照すると、レジデンシャルイーサネットシステムは、それぞれの受信側ユーザ５４−１、５４−２、５４−３に伝送するための等時性データ及び非同期データを送信する送信側ユーザ５１−１、５１−２、５１−３と、本実施形態によるレジデンシャルイーサネット伝送サイクルを生成して伝送する第１のレジデンシャルイーサネットスイッチ５２と、第１のレジデンシャルイーサネットスイッチ５２からレジデンシャルイーサネット伝送サイクルを受信し、それぞれのユーザ５４−１、５４−２、５４−３に転送されたそれぞれの等時性データをそれぞれ送信先に応じて転送する第２のレジデンシャルイーサネットスイッチ５３と、それぞれの等時性データを受け取って処理する受信側ユーザ５４−１、５４−２、５４−３を含む。

ここで、送信側ユーザ５１−１、５１−２、５１−３及び受信側ユーザ５４−１、５４−２、５４−３は、それぞれのユーザとインタフェースをするためのユーザ装置であり、説明の都合上、ここではユーザ自身であるかのように表現されている。

以上の構成による等時性データの伝送過程を説明すると、送信側ユーザ５１−１、５１−２、５１−３は、受信側ユーザ５４−１、５４−２、５４−３に伝送すべき等時性データ５０１、５０２、５０３をそれぞれ生成して第１のレジデンシャルイーサネットスイッチ５２に転送する。このとき、本実施形態によれば、生成された等時性データ５０１、５０２、５０３は、通常のイーサネットパケットよりなる。

そして、第１のレジデンシャルイーサネットスイッチ５２は、転送された等時性データ５０１、５０２、５０３を用いて本実施形態によるレジデンシャルイーサネット伝送サイクルを構成するが、本実施形態のレジデンシャルイーサネット伝送サイクルは、サイクルの開始を示すサイクル開始フレーム５００と、複数の等時性データ５０１、５０２、５０３と、等時性領域の終了を示す等時性領域終了フレーム５１０及び非同期フレーム５１１−１、５１１−２を含む。

このとき、等時性領域終了フレーム５１０は、サイクル開始フレーム５００に同期部持続フィールド３１７が含まれる場合は、省略されても良い。

そして、第２のレジデンシャルイーサネットスイッチ５３においては、それぞれの受信側ユーザ５４−１、５４−２、５４−３に、それぞれの等時性データ５０２、５０３をユニキャストの形式で転送する。そして、マルチキャストアドレスを有する等時性データ５０１は、該当マルチキャストアドレスによる受信側ユーザ５４−２、５４−３にマルチキャストの形式で転送される。

上述したように、本実施形態の方法は、プログラムにより実現されてコンピュータにて読み取り可能な形式で記録媒体（ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＡＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスクなど）に記憶可能である。

以上述べたように、本発明は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者にとって、本発明の技術的な思想を逸脱しない限り、各種の置換、変形及び変更が可能であるため、上述した実施の形態及び添付図面によって限定されるものではない。

従来のレジデンシャルイーサネットにおける伝送サイクルの一例を示す構造図。 従来のレジデンシャルイーサネットにおける伝送サイクルに含まれているサブ同期フレームの一例を示す構造図。 本実施形態のレジデンシャルイーサネットの伝送サイクルを示す構造図。 本実施形態のレジデンシャルイーサネットスイッチを示す構成図。 本発明の第１実施形態のレジデンシャルイーサネットシステムにおける同期データの伝送過程を示す説明例示図。 本発明の第２実施形態のレジデンシャルイーサネットシステムにおける同期データの伝送過程を示す説明例示図。 本発明の第３実施形態のレジデンシャルイーサネットシステムにおける同期データの伝送過程を示す説明例示図。

符号の説明

３１ 同期領域
３２ 等時性領域
３０１ サイクル開始フレーム
３０２−１ 等時性フレーム
３０２−２ 等時性フレーム
３０２−３ 等時性フレーム
３０３ 等時性領域終了フレーム
３０４−１ 非同期フレーム
３０４−２ 非同期フレーム
３０１’ サイクル開始フレーム
３１３ Ｅタイプフィールド
３１５ サイクル持続フィールド
３１６ サイクル数フィールド
３１７ 同期部持続フィールド

Claims (9)

1. 複数のレジデンシャルイーサネット（登録商標。以下同じ。）スイッチを含むレジデンシャルイーサネットシステムにおける、等時性データと非同期データを伝送するための所定のサイズのスーパーフレームの構成方法であって、
   前記レジデンシャルイーサネットスイッチが、前記レジデンシャルイーサネットシステムを介して伝送する前記等時性データ及び前記非同期データを受信する第１のステップと、
   前記レジデンシャルイーサネットスイッチが、受信された前記等時性データを用いて等時性フレームを構成する第２のステップと、
   前記レジデンシャルイーサネットスイッチが、前記スーパーフレームの開始を知らせるために用いられるサイクル開始フレームを構成する第３のステップと、
   前記レジデンシャルイーサネットスイッチが、前記所定のサイズから前記サイクル開始フレームと前記等時性フレームを含む等時性フレーム領域を除いた残りの領域を非同期フレーム領域とし、前記非同期データを前記非同期フレーム領域に挿入する第４のステップと、
   を含むことを特徴とするレジデンシャルイーサネットシステムにおける等時性データと非同期データを伝送するためのスーパーフレームの構成方法。
2. 前記サイクル開始フレームは、
   送信先アドレスを示すためのデスティネーションアドレス（ＤＡ）フィールドと、送信元アドレスを示すためのソースアドレス（ＳＡ）フィールドと、イーサネットの種別を示すＥ種別フィールドと、該当フレームがサイクル開始フレームであるかどうかを示すためのフラグフィールドと、前記スーパーフレームの持続時間を示すサイクル持続フィールドと、現在のスーパーフレームが何番目のサイクルであるかを示すサイクル数フィールドと、前記サイクル開始フレームの伝送エラーの検出のためのフレームチェックサムシーケンス（ＦＣＳ）フィールドと、を備えることを特徴とする請求項１に記載のレジデンシャルイーサネットシステムにおける等時性データと非同期データを伝送するためのスーパーフレームの構成方法。
3. 前記サイクル開始フレームは、
   前記等時性フレーム領域の範囲を知らせるための同期部持続フィールドをさらに有することを特徴とする請求項２に記載のレジデンシャルイーサネットシステムにおける等時性データと非同期データを伝送するためのスーパーフレームの構成方法。
4. 前記第２のステップにおける前記等時性フレームは、
   ＩＥＥＥ８０２．３によるイーサネットパケットを用いて構成することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のレジデンシャルイーサネットシステムにおける等時性データと非同期データを伝送するためのスーパーフレームの構成方法。
5. 前記等時性フレームを構成するイーサネットパケットの送信先アドレス（ＤＡ）を、マルチキャストアドレスとして設定することを特徴とする請求項４に記載のレジデンシャルイーサネットシステムにおける等時性データと非同期データを伝送するためのスーパーフレームの構成方法。
6. 前記等時性フレームを構成するイーサネットパケットの送信先アドレス（ＤＡ）を、ユニキャストアドレスとして設定することを特徴とする請求項４に記載のレジデンシャルイーサネットシステムにおける等時性データと非同期データを伝送するためのスーパーフレームの構成方法。
7. 前記等時性フレームを構成するイーサネットパケットの送信先アドレス（ＤＡ）に応じて、前記等時性フレームが転送される前記イーサネットパケットの送信先アドレスを、ユニキャストアドレス又はマルチキャストアドレスのうちいずれか一方として設定することを特徴とする請求項４に記載のレジデンシャルイーサネットシステムにおける等時性データと非同期データを伝送するためのスーパーフレームの構成方法。
8. 前記等時性フレーム領域の終了を明示するための等時性領域終了フレームを前記等時性フレーム領域に挿入する第５のステップをさらに含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のレジデンシャルイーサネットシステムにおける等時性データと非同期データを伝送するためのスーパーフレームの構成方法。
9. 前記レジデンシャルイーサネットスイッチにおいて行われる前記スーパーフレームの入出力動作は、
   入力するそれぞれの前記スーパーフレームを受信して前記スーパーフレームをパーシングするステップと、
   前記パーシングにより、分離された前記受信済みスーパーフレームに含まれている前記サイクル開始フレームを除去し、分離された前記受信済みスーパーフレームに含まれている前記等時性フレームと前記非同期フレームをそれぞれ格納するステップと、
   前記レジデンシャルイーサネットシステムがサイクルマスターとなって、前記格納された等時性フレームと非同期フレームに新たなサイクル開始フレームを追加して前記スーパーフレームを構成するステップと、
   を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のレジデンシャルイーサネットシステムにおける等時性データと非同期データを伝送するためのスーパーフレームの構成方法。

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