JP2006352694A - ループ通信システム、通信装置、ループ通信方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】
ＩＥＥＥ１３９４ｂのようなポート同期型通信において、ループ接続を可能にする構造を提供し、更に正確なデータ転送を実現し、同じデータの巡回を防ぐ。
【解決手段】
ループ構造をとるポート同期型のネットワークに接続された複数の通信装置（１００−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）の１つである発信側通信装置（１００−１）が、前記複数の通信装置の１つである目的装置（１００−３）宛の調停信号及び伝送データに識別情報を付加し、自装置（１００−１）が受信した前記調停信号及び前記伝送データに付加された識別情報を判定する。自装置の識別情報を持つ伝送データがまわってきた時には、該伝送データを他装置（１００−２）に転送せず、破棄する。自装置（１００−１）が受信した調停信号に付加されている識別情報が自装置（１００−１）宛の識別情報でない場合は該調停信号を他装置（１００−２）に転送し、自装置（１００−１）宛の識別情報である場合は受信する。
【選択図】 図９

Description

本発明は、例えばＰＣ、デジタル家電といったデジタル製品で採用されるＩＥＥＥ１３９４のようなシリアルバスのネットワークに対応したループ通信システム、通信装置、ループ通信方法、及びプログラムに関する。

ＩＥＥＥ１３９４ｂに準拠した通信システムでは、１つの装置がポート（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ）をそれぞれ２つずつ持つ構成となっている。バスの送信権を管理する調停用ステートマシン（Ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ Ｓｔａｔｅ Ｍａｃｈｉｎｅ）を含む送受信システム回路（ＴＸ／ＲＸ ｓｙｓｔｅｍ）がポート（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ）の上位に位置する。また、１つのポート（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ）に１つのコネクタが対応し、二重送受信を可能にするケーブルがそのコネクタに接続される。
また、接続先の装置との同期管理を行うポート用ステートマシン（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ Ｓｔａｔｅ Ｍａｃｈｉｎｅ）、スクランブラ（Ｓｃｒａｍｂｌｅｒ）、デスクランブラ（ｄｅ−Ｓｃｒａｍｂｌｅｒ）、８Ｂ１０Ｂ符号回路、１０Ｂ８Ｂ符号回路、ドライバー（Ｄｒｉｖｅｒ）、レシーバ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ）によってポート（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ）は構成される。

図１は従来例を示す。この例はＩＥＥＥ１３９４ｂに準拠した構成である。
１つの装置１００（１００−ｉ、ｉ＝１〜ｎ：ｎは装置数）は、ポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０、ポート２（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ２）；２０、コネクタ（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）；３０、コネクタ（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）；４０、送受信システム回路（ＴＸ／ＲＸ ｓｙｓｔｅｍ）；５０、リンク層（Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ）制御回路；６０、アプリケーション／トランザクション層（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ／Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）制御回路；７０を備えている。

ポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０（１０−ｉ、ｉ＝１〜ｎ：ｎは装置数）にコネクタ（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）；３０（３０−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）が対応する。同様に、ポート２（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ２）；２０（２０−ｉ、ｉ＝２〜ｎ）にコネクタ（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）；４０（４０−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）が対応する。ポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０、及びポート２（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ２）；２０の上位に、送受信システム回路（ＴＸ／ＲＸ ｓｙｓｔｅｍ）；５０（５０−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）が位置している。また、送受信システム回路（ＴＸ／ＲＸ ｓｙｓｔｅｍ）；５０の上位にリンク層（Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ）制御回路；６０（６０−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）が位置し、リンク層（Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ）制御回路；６０の上位にアプリケーション／トランザクション層（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ／Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）制御回路；７０（７０−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）が位置している。

ポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０は、ポート用ステートマシン（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ Ｓｔａｔｅ Ｍａｃｈｉｎｅ）；１１（１１−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）、スクランブラ；１２（１２−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）、デスクランブラ；１３（１３−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）、８Ｂ１０Ｂ符号回路；１４（１４−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）、１０Ｂ８Ｂ符号回路；１５（１５−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）、ドライバー；１６（１６−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）、レシーバ；１７（１７−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）を備えている。
同様に、 ポート２（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ２）；２０は、ポート用ステートマシン（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ Ｓｔａｔｅ Ｍａｃｈｉｎｅ）；２１（２１−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）、スクランブラ；２２（２２−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）、デスクランブラ；２３（２３−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）、８Ｂ１０Ｂ符号回路；２４（２４−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）、１０Ｂ８Ｂ符号回路；２５（２５−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）、ドライバー；２６（２６−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）、レシーバ；２７（２７−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）を備えている。
また、送受信システム回路（ＴＸ／ＲＸ ｓｙｓｔｅｍ）；５０は、調停用ステートマシン（Ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ Ｓｔａｔｅ Ｍａｃｈｉｎｅ）；５１（５１−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）を備えている。

ここでは、ネットワーク接続された３つの装置を用いて説明する。３つの装置として、装置１；１００−１、装置２；１００−２、装置３；１００−３を示す。
装置１；１００−１のポート２（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ２）；２０−１は装置２；１００−２のポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０−２にケーブルを介して接続され、装置２；１００−２のポート２（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ２）；２０−２も同様にケーブルを介して装置３；１００−３のポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０−１に接続されている。ＩＥＥＥ１３９４ｂのような二重通信システムでは、１つのケーブル接続で送受信両方が行われるため、１つのケーブルに送信ライン、受信ラインそれぞれが存在する。また、３装置以上でネットワークを構築する際には図１の装置２；１００−２のように必ず２つ以上のポートを持った装置が必要となる。以上、２つのラインを有するケーブルによる対向接続、及びネットワーク化のために必要な２つのポートは省スペース化、低コスト化をターゲットとした場合に制約となっている。

データ送受信のメカニズムを説明する。アプリケーション（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）から送信されるデータをケーブルを介して他装置に転送する際には、調停用ステートマシン（Ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ Ｓｔａｔｅ Ｍａｃｈｉｎｅ）で送信権の調停が行われ、送信権を獲得した後、データはポート（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ）を通ってコネクタ、ケーブルへと伝達される。受信の際にはケーブル、コネクタからポート（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ）にデータが伝達され、ポート（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ）を通ってアプリケーション（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）までデータが伝達し、データが受信される。

３台の装置が接続されたケースでは、図１の装置１；１００−１のポート２（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ２）；２０−１から送信されたデータは送受信二重のケーブルを通って、装置２；１００−２のポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０−２で受信される。装置２；１００−２はデータ受信すると同時に、データをポート２（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ２）；２０−２へ転送する。転送されたデータは送受信二重ケーブルを通って装置３；１００−３へ伝達される。装置３；１００−３はポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０−１で受信を行う。

関連する技術として特開平１１−３２０６７に、ループ構造のネットワークを使用する際に、障害フレームを確実に消去できる伝送システムが開示されている。
この伝送システムは、伝送路に複数のノードが結合され、前記伝送路を介して相互にデータを送受信する。前記ノードは、送信するデータを搭載する通信フレームに、受信ノード識別子と共にノード通過数を反映するノード通過識別子の付与を含む送信処理を行い、一方、受信した通信フレームが自己宛の場合に受信処理を行う。また、自己宛でない場合にその通信フレームを前記伝送路にリピートする送信処理を行う送受信処理手段と、受信した通信フレームの前記ノード通過識別子の値を更新し、その値から前記ノード通過数が予め設定されている所定数に達していると認められる時は前記リピートを中止させる障害フレーム廃棄手段を備えることを特徴とする。
上記の従来技術は、受信データをカウントして送信を制御する方式で、図１の構成でも成り立つ。

次に、通信時の動作に関して、図２〜図５を用いて説明する。これはＩＥＥＥ１３９４ｂ（ループ構造ではない従来例）の場合である。図２は送信及び受信機能を示している。自装置のアプリケーション（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）から要求のあったデータをポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０及びポート２（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ２）；２０へ出力している。また、同時に送信権を獲得するためのＡｒｂｉｔｒａｔｉｏｎコード（調停信号）をポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０及びポート２（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ２）；２０から受信している。図３はこの時のデータ構成を示す。ケーブル側にデータを送信する際には、データの前に先頭データ（Ｄａｔａ Ｐｒｅｆｉｘ）が送信され、データの後には末尾データ（Ｄａｔａ Ｅｎｄ）が送信される。図４は受信及び転送機能を示す。データ受信時には、アプリケーション（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）側、すなわちリンク（Ｌｉｎｋ）側にデータを送りあげると同時に、ポート２（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ２）；２０側にも転送している。Ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎコードを受信した場合には送受信システム回路（ＴＸ／ＲＸ ｓｙｓｔｅｍ）部分で送信権の調停の判定が行われ、ポート２（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ２）；２０からＡｒｂｉｔｒａｔｉｏｎコードが送信される。また、ポート２（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ２）；２０においてもＡｒｂｉｔｒａｔｉｏｎコードを受信しており、同様に送信権の調停が行われ、ポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０からＡｒｂｉｔｒａｔｉｏｎコードが送信されている。図５は図４でのデータ構成を示している。ケーブル側の送受信データには先頭データ（Ｄａｔａ Ｐｒｅｆｉｘ）及び末尾データ（Ｄａｔａ Ｅｎｄ）が付加されている。

送信権調停のメカニズムを説明する。図６は従来の構成である。例として、装置Ａ；１００−１１、装置Ｂ；１００−１２、装置Ｃ；１００−１３、装置Ｄ；１００−１４を用いて説明する。
送信Ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎコード（Ｒｅｑｕｅｓｔ， Ｇｒａｎｔ）として、装置Ｂ；１００−１２と装置Ｄ；１００−１４からＲｅｑｕｅｓｔ（要求）が出ているとする。ここで、装置Ａ；１００−１１は送信権判定を行うことができるｒｏｏｔである。装置Ｄ；１００−１４に対して送信権を与える場合、装置Ｂ；１００−１２には先頭データ（Ｄａｔａ Ｐｒｅｆｉｘ）を見せて、その間に装置Ｄ；１００−１４へＧｒａｎｔ（許諾）信号を送る（図７参照）。これにより装置Ｄ；１００−１４が送信権利を得る。

特開平１１−３２０６７号公報

図１においては、装置１；１００−１のポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０及び装置３；１００−３のポート２（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ２）；２０は使用されていない。また、送受信ラインの総数は、ケーブル送受信対（２ライン）×２＝４ラインとなる。回路の小規模化、低コスト化のためには、この余分なＰｏｒｔ、送受信ライン数を削減する必要がある。
特開平１１−３２０６７では、ループ通信を前提としたデータ転送方式が開示されているが、ループ通信方法そのものについては開示されていない。
また、ＩＥＥＥ１３９４ｂにおいてはポート（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ）で同期をとるネットワークを規定しているが、ループ接続が可能である一方、自動的に切り離されるためデータ通信は不可となっている。すなわち、物理的にループであっても、切り離されるため通信上はループとなっていない。
更に、ＩＥＥＥ１３９４ｂでは、例えば図８のステートマシンによる管理の下、ポート（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ）で同期確立機能を担っている。ＩＥＥＥ１３９４ｂのような同期型通信でループを構成した時に、同じデータが繰り返し送信され続けることになり、またＡｒｂｉｔｒａｔｉｏｎコード（調停信号）についても、折り返しの通信ができないため、不具合が生じる。例えば、Ｒｅｑｕｅｓｔ（要求）に対するＧｒａｎｔ（許諾）が正確に出せないことになる。
本発明の目的は、上記の課題を解決するために、ＩＥＥＥ１３９４ｂのようなポート同期型通信において、ループ接続を可能にする構造を提供し、更に正確なデータ転送を実現し、同じデータの巡回を防ぐために、データＩＤ（識別情報）を各データ又はＡｒｂｉｔｒａｔｉｏｎコードに付加するループ通信システム、通信装置、ループ通信方法、及びプログラムを提供する。

以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］との対応関係を明らかにするために付加されたものである。但し、それらの番号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

ループ構造をとるポート同期型のネットワークに接続された複数の通信装置（１００−ｉ、ｉ＝１〜ｎ：ｎは装置数）を具備し、
前記ネットワーク内において、前記複数の通信装置の１つである発信側通信装置（１００−１）は、前記複数の通信装置の１つである目的装置（１００−３）宛の伝送データに識別情報を付加し、自装置（１００−１）が受信した伝送データに付加された識別情報を判定し、自装置（１００−１）の識別情報を持つ伝送データがまわってきた時には、該伝送データを他装置（１００−２）に転送せず、破棄する
ループ通信システム。

ＩＥＥＥ１３９４ｂのポート（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ）のようなポート同期型のネットワークシステムにおいて、データＩＤを調停信号、伝送データに付加することで、目的装置の明確化を行い、同じデータの巡回を防ぐ。

以下に本発明の第１実施形態について添付図面を参照して説明する。
本発明における装置は、ＩＥＥＥ１３９４ｂの規格に準拠した通信装置である。本発明では、１つの装置がポート（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ）を１つ持つ構成となっている。
図９に示すように、１つの装置１００（１００−ｉ、ｉ＝１〜ｎ：ｎは装置数）は、ポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０、コネクタ（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）；３０、送受信システム回路（ＴＸ／ＲＸ ｓｙｓｔｅｍ）；５０、リンク層（Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ）制御回路；６０、アプリケーション／トランザクション層（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ／Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）制御回路；７０を備えている。

ポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０（１０−ｉ、ｉ＝１〜ｎ：ｎは装置数）にコネクタ（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）；３０（３０−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）が対応する。ポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０の上位に、送受信システム回路（ＴＸ／ＲＸ ｓｙｓｔｅｍ）；５０（５０−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）が位置している。また、送受信システム回路（ＴＸ／ＲＸ ｓｙｓｔｅｍ）；５０の上位にリンク層（Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ）制御回路；６０（６０−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）が位置し、リンク層（Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ）制御回路；６０の上位にアプリケーション／トランザクション層（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ／Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）制御回路；７０（７０−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）が位置している。

ポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０は、ポート用ステートマシン（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ Ｓｔａｔｅ Ｍａｃｈｉｎｅ）；１１（１１−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）、スクランブラ；１２（１２−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）、デスクランブラ；１３（１３−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）、８Ｂ１０Ｂ符号回路；１４（１４−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）、１０Ｂ８Ｂ符号回路；１５（１５−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）、ドライバー；１６（１６−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）、レシーバ；１７（１７−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）を備えている。
また、送受信システム回路（ＴＸ／ＲＸ ｓｙｓｔｅｍ）；５０は、調停用ステートマシン（Ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ Ｓｔａｔｅ Ｍａｃｈｉｎｅ）；５１（５１−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）を備えている。

ここでは、ネットワーク接続された３つの装置を用いて説明する。３つの装置として、装置１；１００−１、装置２；１００−２、装置３；１００−３を示す。
装置１；１００−１のポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０−１は装置２；１００−２のポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０−２にケーブルを介して接続され、装置２；１００−２のポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０−２も同様にケーブルを介して装置３；１００−３のポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０−１に接続されている。

図９に示すように、本発明では、ポート（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ）内で送受信処理を行い、ケーブルのループ接続を実現している。また、この構成時に問題となる課題、すなわちデータが一巡して更に転送され続けることについては、図１０〜図１３に示す構成及び方法で解決している。本発明の装置は、送信データにデータＩＤ（識別情報）を付加し、自装置のＩＤを持つデータがまわってきた時には、そのデータを送信先である他装置に転送せず、破棄する。なお、自装置のＩＤを持つデータとは、自装置が発信したデータを指す。また、データを付加することにより、正確にＡｒｂｉｔｒａｔｉｏｎコード（調停信号）を伝えることができる。そのメカニズムを図１４、図１５に示す。装置Ｄ；１００−１４がＲｅｑｕｅｓｔ（要求）を発行し、装置Ａ；１００−１１にＧｒａｎｔ（許諾）されてデータ送信が可能になる。なお、ＩＥＥＥ１３９４では、ｒｏｏｔ若しくはＢＯＳＳとなった装置が送信権の確定を行い、Ｇｒａｎｔコードを発行する。装置Ｄ；１００−１４、装置Ａ；１００−１１共に送信Ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎコード（Ｒｅｑｕｅｓｔ， Ｇｒａｎｔ）にデータＩＤを付加している。自装置宛のＩＤでない場合は、受信Ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎコードに対して何も行わずコードを転送し、自装置宛のＩＤの場合は受信し、Ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ（調停）に関する処理を行う。これにより、制御目的装置が明確になり正確な通信が可能となる。

図１０は本発明のループ型ネットワーク時の送信及び受信機能を示している。アプリケーションからの要求に対して、データを送受信し、送受信システム回路（ＴＸ／ＲＸ ｓｙｓｔｅｍ）においてＡｒｂｉｔｒａｔｉｏｎコードの判定が行われている。図１１は、従来のデータ構成を用いた場合を示す。送受信データがそれぞれ、先頭データ（Ｄａｔａ Ｐｒｅｆｉｘ）と末尾データ（Ｄａｔａ Ｅｎｄ）にはさまれている。図１２は本発明に関するものであり、ケーブルに伝送されるデータに対して、データＩＤ（Ｄａｔａ ＩＤ）を付加している。図１３は上位ロジックにデータを上げないデータ転送機能を示している。

なお、データＩＤの付加は、送受信システム回路（ＴＸ／ＲＸ ｓｙｓｔｅｍ）で行われている。
従来システムでは、送信権獲得後、送受信システム回路で先頭データ（Ｄａｔａ Ｐｒｅｆｉｘ）が生成され送信される。その後、リンク層（Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ）制御回路からのデータを送信する。データの送信終了と同時に、送受信システム回路で末尾データ（Ｄａｔａ Ｅｎｄ）が生成され送信される。
これに対して、本発明では、送信権獲得後、送受信システム回路で先頭データ（Ｄａｔａ Ｐｒｅｆｉｘ）が生成され送信される。続けて、送受信システム回路でデータＩＤが生成され送信される。その後、リンク層（Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ）制御回路からのデータを送信する。データの送信終了と同時に、送受信システム回路で末尾データ（Ｄａｔａ Ｅｎｄ）が生成され送信される。

図１４、図１５を用いてデータＩＤ（Ｄａｔａ ＩＤ）を付加する必要性とそのメカニズムを説明する。図１４はループ構造の場合である。ＲｅｑｕｅｓｔにデータＩＤ（ＩＤ−Ｄ）を付加している。装置Ｄ；１００−１４からのＲｅｑｕｅｓｔが出て、装置Ａ；１００−１１へと送信される。一重ループ構造であるため、折り返し（装置Ａ；１００−１１から装置Ｂ；１００−１２への方向）でデータを送信することはできない。そこで、図１５では、装置Ａ；１００−１１が送信権を判定した後、入力とは違うポート（装置Ａ；１００−１１→装置Ｃ；１００−１３の方向）へデータを送っている。

図９〜図１３はデータ送受信のケースを示し、図１４，１５はＡｒｂｉｔｒａｔｉｏｎコード送受信のケースを示している。
図９〜図１３においては、送信時に自装置（ノード）のＩＤを入れる。ＩＥＥＥ１３９４のケースでは、デバイス接続時（ネットワーク構築時）に自動的に各装置にノードＩＤが振り分けられる。また、ネットワーク内で１ノードだけｒｏｏｔと呼ばれるネットワーク管理のための権限を持った装置が決定される。
先頭データ（Ｄａｔａ Ｐｒｅｆｉｘ）から末尾データ（Ｄａｔａ Ｅｎｄ）までのデータの受信に関しては、一巡する間に全ての装置（ノード）が受信可能であり、各装置で必要に応じて受信処理が行われる。自装置のＩＤのパケットを破棄することにより、２巡目以降の周回（必要のないデータの周回）を防止する。
図１４，１５においては、データ送信のための送信権調停が行われている。図１４では送信権の要求、図１５では送信権の許可のためのＡｒｂｉｔｒａｔｉｏｎコード転送が行われている。ＩＥＥＥ１３９４のケースでは、各装置がｒｏｏｔノードに向けて送信権の要求を行い、許可を得ると図９〜図１３に示すデータ転送が可能となる。
なお、図１４では装置Ｄ；１００−１４が送信権の要求を行っている。それに対し、図１５では装置Ａ；１００−１１が許可している。すなわち、図１４では自装置のノードＩＤ（装置Ｄ；１００−１４のＩＤ）をＡｒｂｉｔｒａｔｉｏｎコード（ここでは要求なのでＲｅｑｕｅｓｔ）に付加し、どの装置からの要求であるか明確化する。ｒｏｏｔである装置はこの要求に対して許可を出す場合、要求元のＩＤ（装置Ｄ；１００−１４のＩＤ）をＡｒｂｉｔｒａｔｉｏｎコード（ここでは許可なのでＧｒａｎｔ）に付加し、どの装置が許可されたか明確化する。装置Ｄ；１００−１４は自装置宛のコード（Ｇｒａｎｔ）を受信し、図９〜図１３に示すデータ転送を開始する。

以下に本発明の第２実施形態について添付図面を参照して説明する。
ポート（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ）のスクランブラ、デスクランブラ、８Ｂ１０Ｂ符号化回路、１０Ｂ８Ｂ符号化回路を外してもループ通信は可能である。
本発明で対象としているポート同期型通信システムでは、通常、クロック再生の精度向上のために８Ｂ１０Ｂ符号化回路及び１０Ｂ８Ｂ符号化回路を搭載し、電磁放射ノイズ低減のためにスクランブラ及びデスクランブラを搭載しているが、回路規模縮小のためにはこれらの回路を外すのが良い。

図１６に示すように、１つの装置１００（１００−ｉ、ｉ＝１〜ｎ：ｎは装置数）は、ポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０、コネクタ（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）；３０、送受信システム回路（ＴＸ／ＲＸ ｓｙｓｔｅｍ）；５０、リンク層（Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ）制御回路；６０、アプリケーション／トランザクション層（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ／Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）制御回路；７０を備えている。

ポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０（１０−ｉ、ｉ＝１〜ｎ：ｎは装置数）にコネクタ（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）；３０（３０−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）が対応する。ポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０の上位に、送受信システム回路（ＴＸ／ＲＸ ｓｙｓｔｅｍ）；５０（５０−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）が位置している。また、送受信システム回路（ＴＸ／ＲＸ ｓｙｓｔｅｍ）；５０の上位にリンク層（Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ）制御回路；６０（６０−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）が位置し、リンク層（Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ）制御回路；６０の上位にアプリケーション／トランザクション層（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ／Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）制御回路；７０（７０−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）が位置している。

ポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０は、ポート用ステートマシン（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ Ｓｔａｔｅ Ｍａｃｈｉｎｅ）；１１（１１−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）、ドライバー；１６（１６−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）、レシーバ；１７（１７−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）を備えている。

ここでは、ネットワーク接続された３つの装置を用いて説明する。３つの装置として、装置１；１００−１、装置２；１００−２、装置３；１００−３を示す。
装置１；１００−１のポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０−１は装置２；１００−２のポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０−２にケーブルを介して接続され、装置２；１００−２のポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０−２も同様にケーブルを介して装置３；１００−３のポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）；１０−１に接続されている。

第２実施形態では、ポート管理のステートマシン（図１６のＢｅｔａ ＳＴＭ）で同期制御（図８）をしているため、上記のように、８Ｂ１０Ｂ符号回路、スクランブラを外すことができる。

以上のように、本発明を用いたネットワークシステムは、ＩＥＥＥ１３９４ｂのポート（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ）のようなポート同期型のネットワークシステムにおいてループ構造をとり、データＩＤを調停信号、伝送データに付加する。また、受信した調停信号、伝送データに付加されたデータＩＤを判定し、判定結果に応じた処理をする。
このように、本発明では、従来のポート同期型のネットワークでデータ通信ができなかったループ構造を提供し、更に送信権の調停時に目的装置を明確にし、データ転送時に同じデータの巡回防ぐデータＩＤ付加方式を提供する。

図１は従来技術の構成を示す図である。 図２は従来の送信及び受信機能の説明図である。 図３は図２の動作時のデータ構成の説明図である。 図４は従来の受信及び転送機能の説明図である。 図５は図４の動作時のデータ構成の説明図である。 図６は従来の構成におけるＡｒｂｉｔｒａｔｉｏｎの手順例を示す第１の図である。 図７は従来の構成におけるＡｒｂｉｔｒａｔｉｏｎの手順例を示す第２の図である。 図８はＢｅｔａ Ｐｏｒｔブロックに関する説明図である。 図９は本発明の構成を示す図である。 図１０は本発明の送信及び受信機能の説明図である。 図１１は図１０の動作時のデータ構成の図で、本発明のデータＩＤを付加しない場合の説明図である。 図１２は図１０の動作時のデータ構成の図で、本発明のデータＩＤを付加する場合の説明図である。 図１３は図１０に対して、送受信を行わず転送のみを行う場合の図である。 図１４は本発明の構成におけるＡｒｂｉｔｒａｔｉｏｎの手順例を示す第１の図である。 図１５は本発明の構成におけるＡｒｂｉｔｒａｔｉｏｎの手順例を示す第２の図である。 図１６は本発明の第２の実施形態を示す図である。

符号の説明

１０（−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）… ポート１（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ１）
１１（−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）… ポート用ステートマシン（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ Ｓｔａｔｅ Ｍａｃｈｉｎｅ）
１２（−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）… スクランブラ（Ｓｃｒａｍｂｌｅｒ）
１３（−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）… デスクランブラ（ｄｅ−Ｓｃｒａｍｂｌｅｒ）
１４（−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）… ８Ｂ１０Ｂ符号回路
１５（−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）… １０Ｂ８Ｂ符号回路
１６（−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）… ドライバー（Ｄｒｉｖｅｒ）
１７（−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）… レシーバ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ）
２０（−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）… ポート２（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ２）
２１（−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）… ポート用ステートマシン（Ｂｅｔａ Ｐｏｒｔ Ｓｔａｔｅ Ｍａｃｈｉｎｅ）
２２（−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）… スクランブラ（Ｓｃｒａｍｂｌｅｒ）
２３（−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）… デスクランブラ（ｄｅ−Ｓｃｒａｍｂｌｅｒ）
２４（−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）… ８Ｂ１０Ｂ符号回路
２５（−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）… １０Ｂ８Ｂ符号回路
２６（−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）… ドライバー（Ｄｒｉｖｅｒ）
２７（−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）… レシーバ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ）
３０（−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）… コネクタ（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）
４０（−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）… コネクタ（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）
５０（−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）… 送受信システム回路（ＴＸ／ＲＸ ｓｙｓｔｅｍ）
５１（−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）… 調停用ステートマシン（Ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ Ｓｔａｔｅ Ｍａｃｈｉｎｅ）
６０（−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）… リンク層（Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ）制御回路
７０（−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）… アプリケーション／トランザクション層（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ／Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）制御回路
１００（−ｉ、ｉ＝１〜ｎ）… 装置

Claims (9)

1. ループ構造をとるポート同期型のネットワークに接続された複数の通信装置を具備し、
   前記ネットワーク内において、前記複数の通信装置の１つである発信側通信装置は、前記複数の通信装置の１つである目的装置宛の伝送データに識別情報を付加し、自装置が受信した伝送データに付加された識別情報を判定し、自装置の識別情報を持つ伝送データがまわってきた時には、該伝送データを他装置に転送せず、破棄する
   ループ通信システム。
2. 請求項１に記載のループ通信システムにおいて、
   前記発信側通信装置は、前記目的装置宛の調停信号に識別情報を付加し、且つ、自装置が受信した調停信号に付加された識別情報を判定し、該調停信号に付加されている識別情報が自装置宛の識別情報でない場合は該調停信号を他装置に転送し、自装置宛の識別情報である場合は受信する
   ループ通信システム。
3. 請求項２に記載のループ通信システムにおいて、
   前記ネットワークは、折り返しで転送元の通信装置に伝送データを転送することができない一重ループ構造である
   ループ通信システム。
4. ループ構造をとるポート同期型のネットワークに接続された１つの通信用ポートと、
   前記１つの通信用ポートの上位に位置し、発信する伝送データに識別情報を付加する送受信システム回路と
   を具備し、
   送受信システム回路は、前記１つの通信用ポートが受信した伝送データに付加された識別情報を判定し、自装置の識別情報を持つ伝送データがまわってきた時には、該伝送データを他装置に転送せず、破棄する
   通信装置。
5. 請求項４に記載の通信装置において、
   前記送受信システム回路は、発信する調停信号に識別情報を付加し、且つ、前記１つの通信用ポートが受信した調停信号に付加された識別情報を判定し、前記１つの通信用ポートが受信した調停信号に付加されている識別情報が自装置宛の識別情報でない場合は該調停信号を前記他装置に転送し、自装置宛の識別情報の場合は受信する
   通信装置。
6. 請求項５に記載の通信装置において、
   前記１つの通信用ポートは、
   他装置との同期管理を行うポート用ステートマシンと、
   前記送受信システム回路から受け取った前記調停信号を他装置に送信するドライバーと、
   自装置が受信した前記調停信号を前記送受信システム回路に渡すレシーバと、
   を具備する
   通信装置。
7. ループ構造をとるポート同期型のネットワークを介して伝送データを送受信するステップと、
   自装置が送信する伝送データに識別情報を付加するステップと、
   自装置が受信した伝送データに付加されている識別情報を判定するステップと
   自装置の識別情報を持つ伝送データがまわってきた時には、該伝送データを他装置に転送せず、破棄するステップと
   を具備する
   ループ通信方法。
8. 請求項７に記載のループ通信方法において、
   前記ループ構造をとるポート同期型のネットワークを介して調停信号を送受信するステップと、
   自装置が送信する調停信号に識別情報を付加するステップと、
   自装置が受信した調停信号に付加されている識別情報を判定するステップと、
   自装置が受信した調停信号に付加されている識別情報が、自装置宛の識別情報でない場合は該調停信号を他装置に転送し、自装置宛の識別情報の場合は受信するステップと
   を更に具備する
   ループ通信方法。
9. 請求項７又は８に記載のループ通信方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。

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