JP5532775B2 - Communication system and retransmission buffer capacity measuring apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、例えばPCIエキスプレス(PCI Express)規格に準拠するリンク伝送路を用いて、再送バッファを有する再送可能な通信システムにおいて、対向デバイスの再送バッファの容量を認識する通信システム及び再送バッファ容量の測定装置に関する。 The present invention relates to a communication system for recognizing the capacity of a retransmission buffer of an opposite device and a capacity of the retransmission buffer in a re-transmissible communication system having a retransmission buffer by using a link transmission line compliant with, for example, the PCI Express standard. It relates to a measuring device.
近年、PCボード上のLSI間の通信、PCボード間の通信及び比較的短いケーブルを介する装置間の通信などの通信において、第3世代のPC用インターフェース規格であるPCIエキスプレスが採用されている(非特許文献1参照。)。ここで、PCボードはCPUと、CPUをPCIエキスプレスリンクに接続するルートコンプレックスデバイスと、ルートコンプレックスデバイスにPCIエキスプレスリンクを介して接続されたエンドポイントデバイスと、基準クロック信号発生回路とを備えて構成される。ここで、エンドポイントデバイスは、グラフィックスカード又はUSBホストコントローラなどの半導体回路である。また、PCIエキスプレスリンクは、少なくとも1組の片方向の差動伝送路を含むデュアルシンプレックス方式のリンク伝送路である。
In recent years, PCI Express, which is a third generation PC interface standard, has been adopted in communications such as communications between LSIs on PC boards, communications between PC boards, and communications between devices via a relatively short cable ( (Refer
コンピュータ間のデータパケットの通信においては、信頼性のあるデータ配送を維持するために、送信装置からのデータパケットを誤りなく受信したときには、受信装置は確認応答を送信側に返すようにしている。このような通信システムにおいて、例えば特許文献1は、送信局と受信局間でのパケット通信において、送信局がDTパケットの送信時刻を記録し、該パケットに対応する肯定応答パケットであるACK(acknowledge)パケットの受信時刻を測定する手段を備え、ACKパケットの受信時刻と対応するDTパケットの送信時刻の差から往復応答時間を算出する手段と、ACKパケットの受信間隔を測定する手段と、上記応答往復時間と上記受信間隔とに基づいて最適なウインドウサイズを計算する手段とを備えた通信システムを開示している。
In communication of data packets between computers, in order to maintain reliable data delivery, when a data packet from a transmission device is received without error, the reception device returns an acknowledgment to the transmission side. In such a communication system, for example,
しかしながら、特許文献1に開示された従来技術は、送信装置内に配置されたパケット再送のためのバッファのサイズと、受信装置からの確認応答の送信遅延(送信間隔)との関係を最適化することを意図したものではなかった。この問題点を解決するために、特許文献2においては、パケット再送用バッファのサイズと確認応答の送信遅延(間隔)を最適化することができる通信システムを提供するために、「送信装置と受信装置とが通信可能に接続された通信システムであって、上記送信装置は、データパケットを上記受信装置に送信するためのパケット送信部と、上記送信装置から上記受信装置に送信されるデータパケットを再送用として保持する再送バッファと、を具備し、上記受信装置は、上記送信装置からのデータパケットを受信して当該データパケットの正当性を判断する正当性判断部と、上記正当性判断部での判断結果に基づいて、上記パケットが承認されたことを示す肯定応答かあるいは上記パケットが承認されなかったことを示す否定応答を所定の間隔で上記送信装置に送信する確認応答送信部と、を具備し、上記送信装置はさらに、上記送信部から上記データパケットを送信してから、上記受信装置からの上記肯定応答を受信するまでの遅延時間を測定する遅延時間測定部と、上記遅延時間測定部で測定された遅延時間と、上記再送バッファの容量とに基づいて、上記確認応答送信部での肯定応答の送信間隔の適否を判断し、当該判断結果に基づいて上記肯定応答の送信間隔を変更する指示を上記受信装置に送信する送信間隔指示部とを具備したこと」を特徴としている。
However, the conventional technique disclosed in
しかしながら、特許文献2に係る通信システムは、回路化が容易であるが、Vendor Specific DLLP(Data Link Layer Packet)を使用するため、対向デバイスも、同様の機能を持っていないと使えず、汎用性が無いという問題点があった。また、パケット長と連続性が変わる頻度が多い連続通信である場合、Vendor Specific DLLPが無駄なパケットとして通信の妨げになる可能性があるという問題点があった。
However, although the communication system according to
非特許文献1に係る従来技術では、再送バッファの容量は実装装置に依存して変化するために規定されておらず、また、対向デバイスの再送バッファやその管理に関して記述されていない。また、補足として、ACKNAKレイテンシータイマー(以下、ALタイマーという。)の満了でACKパケットを対向デバイスヘ送信し、そのACKパケットを受信したデバイスはACKパケットのシーケンスナンバー(例えば#5)で再送バッファのそれに相当する部分(#5)までを開放する。
In the prior art according to
PCIエキスプレスは高速シリアルインターフェースであり、IOインターフェースである。対向デバイスは(エンドポイントに対してはルートコンプレックス、もしくは、その逆もある。)どの会社に対応したデバイスに挿入されるかわからない。そのため、対向デバイスの再送バッファの容量など不明で、どのような最大ペイロードサイズで通信されるかわからず、再送バッファや再送バッファ管理部が通信効率のボトルネックとなる可能性があった。 PCI Express is a high-speed serial interface and an IO interface. Opposite devices (root complex for endpoints and vice versa) do not know which company is inserted into the device. For this reason, the retransmission buffer capacity of the opposite device is unknown, it is not known what maximum payload size is used for communication, and the retransmission buffer and retransmission buffer management unit may become a bottleneck in communication efficiency.
また、データ通信でノイズが重畳する可能性があり、通信効率に影響を与える可能性があり、ノイズが重畳すると通信エラーが発生し、再送バッファ又は送信バッファの容量がいっぱいとなる可能性があり、通信効率が下がるという問題点があった。 In addition, noise may be superimposed in data communication, which may affect communication efficiency. If noise is superimposed, a communication error may occur and the capacity of the retransmission buffer or transmission buffer may become full. There was a problem that the communication efficiency was lowered.
さらに、既存の仕様では、再送バッファは、対向デバイスからのACKにより再送バッファの容量は開放される。また、既存の仕様では、ACKはALタイマーの満了で送信され、ALタイマーはレーン幅と最大ペイロードサイズにより規定されている。そのため、対向デバイスの再送バッファがデータで満たされると、通信ができなくなるという問題点があった。 Furthermore, in the existing specification, the retransmission buffer capacity is released by the ACK from the opposite device. In the existing specification, ACK is transmitted when the AL timer expires, and the AL timer is defined by the lane width and the maximum payload size. For this reason, there is a problem that communication cannot be performed when the retransmission buffer of the opposite device is filled with data.
またさらに、通信は双方向で行われているため、以下に示すように、ALタイマーの満了までに受信コンポーネントから長いパケット転送が発生すると、送信コンポーネントの再送バッファがいっぱいとなった場合に送信コンポーネントからのパケット転送が行われなくなり、通信効率が下がるという問題点があった。これについて以下詳述する。 Furthermore, since communication is performed in both directions, as shown below, when a long packet transfer occurs from the reception component before the AL timer expires, the transmission component is transmitted when the retransmission buffer of the transmission component becomes full. There is a problem that the packet transfer from is not performed and the communication efficiency is lowered. This will be described in detail below.
図2は、PCIエキスプレスを用いた従来技術に係る通信システムにおいて、送信コンポーネント(エンドポイント:EP)と、受信コンポーネント(レシーブコンポーネント:RC)との間の通信手順の第1の従来例を示すタイミングチャートである。図2において、送信コンポーネントからパケット転送が行われた際、対向デバイスの再送バッファ管理部は、ALタイマーの満了に基づいてACKパケットを返信していることを示す。ここで、送信コンポーネントから受信コンポーネントに対してパケット転送されていて、シーケンスナンバー(SEQ#)は3つのパケットをまとめて最後のシーケンスナンバー(SEQ#=12)で返信している。 FIG. 2 is a timing chart showing a first conventional example of a communication procedure between a transmission component (endpoint: EP) and a reception component (receive component: RC) in a communication system according to the prior art using PCI Express. It is a chart. In FIG. 2, when a packet is transferred from the transmission component, the retransmission buffer management unit of the opposite device indicates that an ACK packet is returned based on the expiration of the AL timer. Here, the packet is transferred from the transmission component to the reception component, and the sequence number (SEQ #) is returned as the last sequence number (SEQ # = 12) by combining three packets.
図3はPCIエキスプレスを用いた従来技術に係る通信システムにおいて、送信コンポーネント(EP)と、受信コンポーネント(RC)との間の通信手順の第2の従来例を示すタイミングチャートである。図3において、送信コンポーネントから受信コンポーネントに対してパケット転送している通信中に、否定応答パケットであるNAK(Negative AcKnowledge)パケットが受信コンポーネントから送信コンポーネントへ返信されたことを示す。また、ALタイマーが満了するとACKパケットをまとめて返信していることを示している。 FIG. 3 is a timing chart showing a second conventional example of a communication procedure between a transmission component (EP) and a reception component (RC) in a communication system according to the prior art using PCI Express. FIG. 3 shows that a NAK (Negative AcKnowledge) packet, which is a negative acknowledgment packet, is returned from the receiving component to the transmitting component during communication in which packets are transferred from the transmitting component to the receiving component. In addition, when the AL timer expires, it indicates that ACK packets are returned together.
図4はPCIエキスプレスを用いた従来技術に係る通信システムにおいて、送信コンポーネント(EP)と、受信コンポーネント(RC)との間の通信手順の第3の従来例を示すタイミングチャートである。図4において、送信コンポーネントから受信コンポーネントヘパケット転送されているとき、受信コンポーネントのALタイマーが満了する前に、受信コンポーネントから送信コンポーネントヘパケット転送を開始していることを示している。受信コンポーネントから送信コンポーネントへACKパケットが返信されるまでに、送信コンポーネントの再送バッファはいっぱいとなり、送信コンポーネントから受信コンポーネントへのパケット転送の通信が停止している。また、ACKパケット送信前に長いTLP(Transaction Layer Packet)の送信を開始したためにACKパケットを返信できない状態を示している。 FIG. 4 is a timing chart showing a third conventional example of a communication procedure between a transmission component (EP) and a reception component (RC) in a communication system according to the prior art using PCI Express. FIG. 4 shows that when a packet is transferred from the transmission component to the reception component, the packet transfer from the reception component to the transmission component is started before the AL timer of the reception component expires. By the time the ACK packet is returned from the reception component to the transmission component, the retransmission buffer of the transmission component is full, and communication of packet transfer from the transmission component to the reception component is stopped. In addition, since a long TLP (Transaction Layer Packet) transmission is started before the transmission of the ACK packet, the ACK packet cannot be returned.
図2乃至図4を参照して説明したように、ALタイマーの満了までに受信コンポーネントから長いパケット転送が発生すると、送信コンポーネントの再送バッファがいっぱいとなった場合に送信コンポーネントからのパケット転送が行われなくなり、通信効率が下がる。 As described with reference to FIGS. 2 to 4, when a long packet transfer occurs from the receiving component before the AL timer expires, the packet transfer from the transmitting component is performed when the retransmission buffer of the transmitting component is full. Communication efficiency is reduced.
本発明の目的は以上の問題点を解決し、対向デバイスの再送バッファの最大容量を検出することができ、しかも通信効率を従来技術に比較して向上させることができる通信システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a communication system that solves the above-described problems, can detect the maximum capacity of the retransmission buffer of the opposite device, and can improve the communication efficiency as compared with the prior art. is there.
本発明の別の目的は以上の問題点を解決し、対向デバイスの再送バッファの最大容量を検出することができる再送バッファ容量の測定装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to solve the above-described problems and provide a retransmission buffer capacity measuring apparatus capable of detecting the maximum capacity of the retransmission buffer of the opposite device.
第1の発明に係る通信システムは、送信装置と受信装置とが通信可能に接続された通信システムにおいて、
上記送信装置は、データパケットを上記受信装置に送信するためのパケット送信部と、上記受信装置へ送信されるデータパケットを再送用として保持する再送バッファと、上記受信装置へ送信されるデーダパケットに管理番号を割り当てる再送バッファ管理部を備え、
上記受信装置は、上記送信装置からのデータパケットを受信して、当該データパケットの正当性を判断する正当性判断部と、上記正当性判断部での判断結果に基づいて、上記パケットが承認されたことを示す肯定応答又は否定を示す否定応答を所定の間隔で上記送信装置に送信する確認応答送信部と、データパケットを上記送信装置に送信するためのパケット送信部とを備え、
上記受信装置は上記送信装置からのデータパケットを受信したとき、上記送信装置の再送をさせるために肯定応答又は否定応答である受信応答を行わず、
上記送信装置は上記送信装置の再送タイマーの満了後に上記送信装置の再送バッファに格納された所定量のデータパケットを再送信し、
上記受信装置は上記送信装置から再送信された所定量のデータパケットを受信し、上記受信した所定量のデータパケットの容量を上記送信装置の再送バッファの最大容量として推定することを特徴とする。
A communication system according to a first aspect of the present invention is a communication system in which a transmission device and a reception device are communicably connected,
The transmission device includes a packet transmission unit for transmitting a data packet to the reception device, a retransmission buffer for holding a data packet transmitted to the reception device for retransmission, and a data packet transmitted to the reception device. A retransmission buffer management unit for assigning a management number;
The receiving device receives the data packet from the transmitting device, and approves the packet based on a validity determination unit that determines the validity of the data packet and a determination result of the validity determination unit. An acknowledgment transmission unit that transmits an acknowledgment or a negative response that indicates a negative response to the transmission device at a predetermined interval, and a packet transmission unit that transmits a data packet to the transmission device.
When the above receiving apparatus that has received the data packet from the transmitting device, without a reception response is positive acknowledgment or negative acknowledgment in order to retransmission of the transmission device,
The transmitter retransmits a predetermined amount of data packets stored in the retransmission buffer of the transmitter after expiration of the retransmission timer of the transmitter;
The receiving apparatus receives a predetermined amount of data packets retransmitted from the transmitting apparatus, and estimates a capacity of the received predetermined amount of data packets as a maximum capacity of a retransmission buffer of the transmitting apparatus.
上記通信システムにおいて、上記送信装置と上記受信装置で、再送を行う場合には否定応答の受信又は再送タイマーの満了で再送制御を行い、
上記送信装置及び上記受信装置は、上記送信装置と上記受信装置の通信初期化時に最大ペイロードサイズと接続先のレーン幅に応じて、再送タイマー値を決定し、
上記受信装置が送信するデータパケットは、再送タイマーの満了時までに理論上送信可能なデータサイズを算出して最大ペイロードサイズでのパケット転送を行うことを特徴とする。
In the communication system, when retransmission is performed between the transmission device and the reception device, retransmission control is performed upon reception of a negative response or expiration of a retransmission timer,
The transmission device and the reception device determine a retransmission timer value according to the maximum payload size and the lane width of the connection destination at the time of communication initialization between the transmission device and the reception device,
The data packet transmitted by the receiving apparatus calculates a data size that can be theoretically transmitted before the retransmission timer expires, and performs packet transfer with a maximum payload size.
また、上記通信システムにおいて、上記受信装置は、上記受信装置から送出した受信応答と上記受信装置から送出したパケットデータのサイズに基づいて上記送信装置の再送バッファのデータ蓄積状況を推定し、それに応じて、上記受信装置から送出するパケットのパケット長を変更し、もしくはデータサイズを変更してパケット転送を行うことを特徴とする。 Further, in the communication system, the receiving apparatus estimates a data storage state of the retransmission buffer of the transmitting apparatus based on a reception response transmitted from the receiving apparatus and a size of packet data transmitted from the receiving apparatus, and accordingly Thus, the packet transfer is performed by changing the packet length of the packet transmitted from the receiving device or changing the data size.
さらに、上記通信システムにおいて、上記受信装置は、上記受信装置から送出した受信応答と上記受信装置から送出したパケットデータのサイズに基づいて上記送信装置の再送バッファのデータ蓄積状況を推定し、上記再送バッファにおいてデータが所定量を記憶していることを検出したときに、上記送信装置に対して、再送タイマーの満了時間を短縮し又は送信要求をすることを特徴とする。 Further, in the communication system, the receiving apparatus estimates a data accumulation state of a retransmission buffer of the transmitting apparatus based on a reception response transmitted from the receiving apparatus and a size of packet data transmitted from the receiving apparatus, and the retransmission When it is detected that a predetermined amount of data is stored in the buffer, the expiration time of the retransmission timer is shortened or a transmission request is made to the transmission apparatus.
またさらに、上記通信システムにおいて、上記受信装置は、上記受信装置から送出した受信応答と上記受信装置から送出したパケットデータのサイズに基づいて上記送信装置の再送バッファのデータ蓄積状況を推定し、上記再送バッファにおいてデータがフルの量を記憶していることを検出したときに、上記送信装置に対して、強制的に再送タイマーを満了し又は肯定応答を送出することを特徴とする。 Still further, in the communication system, the receiving device estimates a data accumulation state of a retransmission buffer of the transmitting device based on a reception response transmitted from the receiving device and a size of packet data transmitted from the receiving device, and When it is detected that a full amount of data is stored in the retransmission buffer, the retransmission timer is forcibly expired or an acknowledgment is transmitted to the transmission apparatus.
またさらに、上記通信システムにおいて、上記受信装置は上記受信装置から送出した受信応答と上記受信装置から送出したパケットデータのサイズに基づいて上記送信装置の再送バッファのデータ蓄積状況を推定し、上記受信装置から上記送信装置ヘパケット転送を行うときに、上記送信装置の再送バッファのデータ蓄積状況と、次に転送するパケットサイズにより、上記送信装置の再送バッファを開放させるために応答送信要求信号を送出することを特徴とする。 Still further, in the communication system, the receiving apparatus estimates a data storage state of a retransmission buffer of the transmitting apparatus based on a reception response transmitted from the receiving apparatus and a size of packet data transmitted from the receiving apparatus, and the reception apparatus When a packet is transferred from the device to the transmitting device, a response transmission request signal is sent to release the retransmission buffer of the transmitting device according to the data accumulation status of the retransmission buffer of the transmitting device and the packet size to be transferred next It is characterized by that.
また、上記通信システムにおいて、上記受信装置は上記送信装置の再送バッファの最大容量を推定し、それに応じた長さのデータパケットを送信するように上位層に通知することを特徴とする。 In the communication system, the receiving apparatus estimates a maximum capacity of a retransmission buffer of the transmitting apparatus, and notifies an upper layer to transmit a data packet having a length corresponding to the maximum capacity.
さらに、上記通信システムにおいて、上記受信装置は上記送信装置の再送バッファの最大容量を推定し、フロー制御を実装している通信システムにおいて、受信バッファの影響で通信の停止による誤認識を防ぐために、上記初期シーケンスにおいて、フロー制御の受信バッファを開放することを特徴とする。 Furthermore, in the communication system, the receiving apparatus estimates the maximum capacity of the retransmission buffer of the transmitting apparatus, and in the communication system that implements flow control, in order to prevent misrecognition due to communication stop due to the influence of the reception buffer, In the initial sequence, the flow control reception buffer is released.
またさらに、上記通信システムにおいて、上記送信装置及び上記受信装置はそれぞれ対向デバイスの再送バッファの最大容量の情報を有するとき、お互いに再送バッファの最大容量の情報を送受信することを特徴とする。 Furthermore, in the communication system, the above transmitting apparatus and the receiving apparatus when each having information of the maximum capacity of the retransmission server Ffa opposing device, and wherein the transmitting and receiving information of the maximum capacity of the retransmission buffer to each other.
またさらに、上記通信システムにおいて、上記送信装置及び上記受信装置は、その動作が上位層の装置又は対向するデバイスから制御可能であることを特徴とする。 Still further, in the communication system, the operation of the transmission device and the reception device can be controlled from a higher-layer device or a facing device.
第2の発明に係る再送バッファ容量の測定装置は、送信装置と受信装置とが通信可能に接続された通信システムにおける受信装置のための再送バッファ容量の測定装置において、
上記受信装置は、上記送信装置からのデータパケットを受信して、当該データパケットの正当性を判断する正当性判断部と、上記正当性判断部での判断結果に基づいて、上記パケットが承認されたことを示す肯定応答又は否定を示す否定応答を所定の間隔で上記送信装置に送信する確認応答送信部と、データパケットを上記送信装置に送信するためのパケット送信部とを備え、
上記受信装置は上記送信装置からのデータパケットを受信したとき、上記送信装置の再送をさせるために肯定応答又は否定応答である受信応答を行わず、
上記受信装置は、上記送信装置の再送タイマーの満了後に上記送信装置の再送バッファに格納された所定量のデータパケットであって、上記送信装置から再送信された当該所定量のデータパケットを受信し、上記受信された所定量のデータパケットの容量を上記送信装置の再送バッファの最大容量として推定することを特徴とする。
A retransmission buffer capacity measuring apparatus according to a second invention is a retransmission buffer capacity measuring apparatus for a receiving apparatus in a communication system in which a transmitting apparatus and a receiving apparatus are communicably connected.
The receiving device receives the data packet from the transmitting device, and approves the packet based on a validity determination unit that determines the validity of the data packet and a determination result of the validity determination unit. An acknowledgment transmission unit that transmits an acknowledgment or a negative response that indicates a negative response to the transmission device at a predetermined interval, and a packet transmission unit that transmits a data packet to the transmission device.
When the above receiving apparatus that has received the data packet from the transmitting device, without a reception response is positive acknowledgment or negative acknowledgment in order to retransmission of the transmission device,
The receiving apparatus receives a predetermined amount of data packets retransmitted from the transmitting apparatus, the data packet being stored in a retransmission buffer of the transmitting apparatus after expiration of a retransmission timer of the transmitting apparatus. The capacity of the received predetermined amount of data packets is estimated as the maximum capacity of the retransmission buffer of the transmitting apparatus.
上記再送バッファ容量の測定装置において、上記受信装置で再送を行う場合には否定応答の受信又は再送タイマーの満了で再送制御を行い、
上記受信装置は、上記送信装置と上記受信装置の通信初期化時に最大ペイロードサイズと接続先のレーン幅に応じて、再送タイマー値を決定し、
上記受信装置が送信するデータパケットは、再送タイマーの満了時までに理論上送信可能なデータサイズを算出して最大ペイロードサイズでのパケット転送を行うことを特徴とする。
In the retransmission buffer capacity measuring device, when performing retransmission at the receiving device, performing retransmission control upon reception of a negative response or expiration of a retransmission timer,
The receiving device determines a retransmission timer value according to a maximum payload size and a lane width of a connection destination at the time of communication initialization between the transmitting device and the receiving device,
The data packet transmitted by the receiving apparatus calculates a data size that can be theoretically transmitted before the retransmission timer expires, and performs packet transfer with a maximum payload size.
また、上記再送バッファ容量の測定装置において、上記受信装置は、上記受信装置から送出した受信応答と上記受信装置から送出したパケットデータのサイズに基づいて上記送信装置の再送バッファのデータ蓄積状況を推定し、それに応じて、上記受信装置から送出するパケットのパケット長を変更し、もしくはデータサイズを変更してパケット転送を行うことを特徴とする。 In the retransmission buffer capacity measuring apparatus, the receiving apparatus estimates a data accumulation state of the retransmission buffer of the transmitting apparatus based on a reception response transmitted from the receiving apparatus and a size of packet data transmitted from the receiving apparatus. Accordingly, the packet transfer is performed by changing the packet length of the packet transmitted from the receiving apparatus or changing the data size.
さらに、上記再送バッファ容量の測定装置において、上記受信装置は、上記受信装置から送出した受信応答と上記受信装置から送出したパケットデータのサイズに基づいて上記送信装置の再送バッファのデータ蓄積状況を推定し、上記再送バッファにおいてデータが所定量を記憶していることを検出したときに、上記送信装置に対して、再送タイマーの満了時間を短縮し又は送信要求をすることを特徴とする。 Further, in the retransmission buffer capacity measuring apparatus, the receiving apparatus estimates a data accumulation state of the retransmission buffer of the transmitting apparatus based on a reception response transmitted from the receiving apparatus and a size of packet data transmitted from the receiving apparatus. Then, when it is detected that a predetermined amount of data is stored in the retransmission buffer, the expiration time of the retransmission timer is shortened or a transmission request is made to the transmission apparatus.
またさらに、上記再送バッファ容量の測定装置において、上記受信装置は、上記受信装置から送出した受信応答と上記受信装置から送出したパケットデータのサイズに基づいて上記送信装置の再送バッファのデータ蓄積状況を推定し、上記再送バッファにおいてデータがフルの量を記憶していることを検出したときに、上記送信装置に対して、強制的に再送タイマーを満了し又は肯定応答を送出することを特徴とする。 Still further, in the retransmission buffer capacity measuring apparatus, the receiving apparatus determines the data storage status of the retransmission buffer of the transmitting apparatus based on a reception response transmitted from the receiving apparatus and a size of packet data transmitted from the receiving apparatus. When estimating and detecting that a full amount of data is stored in the retransmission buffer, the retransmission apparatus is forcibly expired or an acknowledgment is transmitted to the transmission apparatus. .
またさらに、上記再送バッファ容量の測定装置において、上記受信装置は上記受信装置から送出した受信応答と上記受信装置から送出したパケットデータのサイズに基づいて上記送信装置の再送バッファのデータ蓄積状況を推定し、上記受信装置から上記送信装置ヘパケット転送を行うときに、上記送信装置の再送バッファのデータ蓄積状況と、次に転送するパケットサイズにより、上記送信装置の再送バッファを開放させるために応答送信要求信号を送出することを特徴とする。 Still further, in the retransmission buffer capacity measuring apparatus, the receiving apparatus estimates a data accumulation state of the retransmission buffer of the transmitting apparatus based on a reception response transmitted from the receiving apparatus and a size of packet data transmitted from the receiving apparatus. When the packet is transferred from the receiving device to the transmitting device, a response transmission request is issued to release the retransmission buffer of the transmitting device according to the data accumulation status of the retransmission buffer of the transmitting device and the packet size to be transferred next. A signal is transmitted.
また、上記再送バッファ容量の測定装置において、上記受信装置は上記送信装置の再送バッファの最大容量を推定し、それに応じた長さのデータパケットを送信するように上位層に通知することを特徴とする。 In the retransmission buffer capacity measuring apparatus, the receiving apparatus estimates a maximum capacity of the retransmission buffer of the transmitting apparatus and notifies an upper layer to transmit a data packet having a length corresponding thereto. To do.
さらに、上記再送バッファ容量の測定装置において、上記受信装置は上記送信装置の再送バッファの最大容量を推定し、フロー制御を実装している通信システムにおいて、受信バッファの影響で通信の停止による誤認識を防ぐために、上記初期シーケンスにおいて、フロー制御の受信バッファを開放することを特徴とする。 Further, in the retransmission buffer capacity measuring apparatus, the receiving apparatus estimates a maximum capacity of the retransmission buffer of the transmitting apparatus, and in a communication system that implements flow control, erroneous recognition due to communication stoppage due to the influence of the reception buffer. In order to prevent this, the flow control reception buffer is released in the initial sequence.
またさらに、上記再送バッファ容量の測定装置において、上記受信装置は対向デバイスの再送バッファの最大容量の情報を有するとき、お互いに再送バッファの最大容量の情報を送受信することを特徴とする。 Furthermore, in the measurement apparatus of the retransmission buffer capacity, it is the receiving device when having the information of the maximum capacity of the retransmission server Ffa opposing device, and wherein the transmitting and receiving information of the maximum capacity of the retransmission buffer to each other.
またさらに、上記再送バッファ容量の測定装置において、上記受信装置は、その動作が上位層の装置又は対向するデバイスから制御可能であることを特徴とする。 Still further, in the retransmission buffer capacity measuring apparatus, the operation of the receiving apparatus is controllable from an upper layer apparatus or an opposing device.
本発明に係る通信システム及び再送バッファ容量の測定装置によれば、対向デバイスの再送バッファの最大容量を推定することができ、例えばPCIエキクスプレスのようなIOインターフェースでは、様々なデバイスと接続することがあり、その接続に応じて、パケットの長さなどの通信の使用状況が変わってくる。対面デバイスの再送バッファの最大容量を推定することにより、以下のように通信効率を高めることができる。 According to the communication system and the retransmission buffer capacity measuring apparatus according to the present invention, the maximum capacity of the retransmission buffer of the opposite device can be estimated. For example, an IO interface such as a PCI Express press can be connected to various devices. Depending on the connection, the communication usage such as the packet length changes. By estimating the maximum capacity of the retransmission buffer of the facing device, the communication efficiency can be improved as follows.
また、上記受信装置から、上記送信装置がパケット送信をさせるために、パケットを送信し、上記受信装置では応答要求を返さない構成において、上記受信装置から上記送信装置がパケットを送信をさせるためにパケットを送信する。パケットの大きさは、再送タイマー満了までに理論上送信可能なパケットサイズで行う。できるだけ少ないパケットを送信させる上記初期化シーケンスから開始するので、上記初期化シーケンスの時間短縮ができる。 In addition, in the configuration in which the transmitting device transmits a packet from the receiving device so that the transmitting device transmits the packet, and the receiving device does not return a response request, the transmitting device transmits the packet from the receiving device. Send the packet. The packet size is set to a packet size that can be theoretically transmitted before the retransmission timer expires. Since the initialization sequence that transmits as few packets as possible is started, the time of the initialization sequence can be shortened.
さらに、上記対向デバイスの再送バッファの最大容量を推定し、そのデータ蓄積状況に応じて、上記受信装置から肯定応答を送出することにより、上記送信装置の再送バッファにデータが満たされることによる通信効率の低下を防ぐことが可能である。 Furthermore, the maximum capacity of the retransmission buffer of the opposite device is estimated, and an acknowledgment is sent from the reception device according to the data accumulation status, so that the communication efficiency due to the fact that the retransmission buffer of the transmission device is filled with data Can be prevented.
またさらに、対向デバイスの再送バッファのデータ蓄積状況と、次に受信コンポーネントから転送するパケットから判断し、肯定応答を送出するが、対向デバイスの再送バッファのデータ蓄積量が一定量を超えてしまっても、上記受信装置から長いパケットを送信している間に再送バッファが満たされ、上記送信装置から送信するパケット通信が止まる可能性がある。これを回避することができる。 Furthermore, it is judged from the data accumulation status of the retransmission buffer of the opposite device and the packet to be transferred next from the receiving component, and an acknowledgment is sent, but the data accumulation amount of the retransmission buffer of the opposite device exceeds a certain amount. However, the retransmission buffer may be filled while a long packet is transmitted from the receiving device, and packet communication transmitted from the transmitting device may stop. This can be avoided.
また、対向デバイスの再送バッファの最大容量とデータ蓄積容量を推定し、これを利用して、最適な長さのパケットを上位層へ伝えることができる。この通知により、上位層から最適なパケットサイズでの転送が行えるため、通信効率を高めることができ、この情報は、当該装置のデバイス上位層及び対向デバイスヘも通知可能である。 In addition, it is possible to estimate the maximum capacity and data storage capacity of the retransmission buffer of the opposite device, and use this to transmit a packet having an optimal length to the upper layer. By this notification, transfer with an optimal packet size can be performed from the upper layer, so that communication efficiency can be improved, and this information can be notified to the device upper layer and the opposite device of the apparatus.
さらに、受信装置の受信バッファの影響で、通信が止まることを防ぐため、受信バッファの開放をさせるものとする。また、通信システムとして双方のデバイスで再送バッファの最大容量及びデータ蓄積容量を通知可能にすることで、上記初期シーケンスを省くことができる。さらに、上位層もしくは対向デバイスにより、対向デバイスの再送バッファ認識のシーケンスを実施可能又は停止可能である。 Furthermore, in order to prevent communication from being stopped due to the influence of the reception buffer of the reception device, the reception buffer is opened. In addition, the initial sequence can be omitted by enabling both devices to notify the maximum capacity and data storage capacity of the retransmission buffer as a communication system. Further, the retransmission buffer recognition sequence of the opposite device can be executed or stopped by the upper layer or the opposite device.
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each following embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the same component.
図1は本発明の一実施形態に係るPCIエキスプレスを用いた通信システムの構成を示すブロック図である。本実施形態では、PCIエキスプレスを用いた通信システムについて以下に説明する。ここで、PCIエキスプレスはPCIバスの上位互換となるシリアルバスであり、1レーンあたり最大2.5Gbpsで最大32レーンの広いデータバンド幅を有している。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication system using a PCI express according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, a communication system using a PCI express will be described below. Here, the PCI Express is a serial bus that is upwardly compatible with the PCI bus, and has a wide data bandwidth of up to 32 lanes at a maximum of 2.5 Gbps per lane.
まず、PCIエキスプレスの規格で定義されたデータリンク層に備えられた、リンク間で送受信されたTLPの正当性を保証する機能について図1を参照して説明する。図1は、再送バッファ13とACK DLLP(Data Link Layer Packet)によるTLP承認の手順を説明するための図であり、図1において、送信コンポーネント10は所定の有線リンクバスを介して受信コンポーネント20に接続されている。送信コンポーネント10は、パケット受信部11と、再送バッファ13を有するパケット送信部12とを備えて構成される。また、受信コンポーネント20は、確認応答送信部21aを有するパケット送信部21と、シーケンスナンバー管理部22aを有する受信パケット管理部22と、正当性判断部23と、再送バッファ状況管理部24と、ALタイマー25tを有するALタイマー管理部25と、シーケンスナンバー管理部26aを有する応答送信制御部26とを備えて構成される。
First, a function provided in the data link layer defined in the PCI Express standard to guarantee the validity of TLP transmitted / received between links will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram for explaining a TLP approval procedure using a
以上のように構成された通信システムにおいて、送信コンポーネント10から複数のTLPが受信コンポーネント20に送信され、ここで、このTLPには所定のシーケンスナンバーが付与されるとともに、送信されたTLPは再送バッファ13に記録される。受信コンポーネント20の受信パケット管理部22は複数のTLPを受信して、そのシーケンスナンバーはシーケンスナンバー管理部22aにより記録されて管理される。次いで、正当性判断部23は、従来例では、受信したTLPの正当性について詳細後述するように判断してパケット送信部21に伝達してACKパケットをパケット送信部21から返信するように制御するが、本実施形態では、特に、以下の処理部を備えたことを特徴としている。
In the communication system configured as described above, a plurality of TLPs are transmitted from the
(1)再送バッファ状況管理部24:対向デバイス(送信コンポーネント10)の再送バッファ13の最大容量と、現在蓄積しているデータ蓄積容量とを詳細後述する方法で認識して記憶して管理し、その情報は応答送信制御部26又は上位層に伝達される。なお、受信コンポーネント20の対向デバイスは送信コンポーネント10であるが、送信コンポーネント10の対向デバイスは受信コンポーネント20であり、以下同様である。
(2)ALタイマー25tを有するALタイマー管理部25:正当性が確認された所定の複数のTLPを受信したときにALタイマー25tが満了するように構成され、満了時にその旨が応答送信制御部26に伝達される。
(3)応答送信制御部26:受信コンポーネント20からのTLPの送信のシーケンスナンバーを記憶して管理するシーケンスナンバー管理部26aを備え、再送バッファ状況管理部24が対向デバイスの再送バッファ13が所定の一定量のデータを記憶していると判断したとき、もしくは、応答送信制御部26が次に送信するTLPの長さを認識して所定のしきい値長さを超えるときに、ACK送信要求信号を発生して確認応答送信部21aに出力することにより、確認応答送信部21aはACKパケットを発生してパケット送信部21から送信コンポーネント10に送信するように制御する。
(1) Retransmission buffer status management unit 24: Recognizes, stores and manages the maximum capacity of the
(2) AL
(3) Response transmission control unit 26: a sequence number management unit 26a that stores and manages a sequence number of TLP transmission from the
なお、送信コンポーネント10は受信コンポーネント20からACK DLLPを受信してTLPが承認されたことを知ると、TLPを承認済みとして再送バッファ13から削除することになる。
When the transmitting
また、本実施形態では、リンク間で送受信されたTLPの正当性を保証する機能を実現するために、TLP上にはシーケンスナンバーと、LCRC(Link Cyclic Redundancy Check)が用いられている。シーケンスナンバーは、過去4096個のTLPについて連番で固有の値を示す12ビットのIDであり、送信コンポーネント10からTLPを送信する際に生成される。受信コンポーネント20は、その連続性を利用してTLPの受信抜け等がないかどうかについての正当性を判断できる。一方、LCRCは32ビットのCRC(Cyclic Redundancy Check)である。LCRCは送信コンポーネント10からTLPを送信する際に生成され、受信コンポーネント20は受信コンポーネント20自身で計算したCRCと比較し、誤りを検出することができる。このように、受信コンポーネント20のデータリンク層はシーケンスナンバーとLCRCが正しいか否かで、そのTLPの正当性を判断する。このとき、受信コンポーネント20のデータリンク層が、正当なTLPを受信した場合にはACK DLLP(肯定DLLP)を送り返し、不当なTLPを受信した場合にはNAK DLLP(否定DLLP)を送り返す。
In the present embodiment, a sequence number and LCRC (Link Cyclic Redundancy Check) are used on the TLP in order to realize the function of guaranteeing the validity of the TLP transmitted / received between the links. The sequence number is a 12-bit ID indicating a serial number and a unique value for the past 4096 TLPs, and is generated when transmitting the TLP from the
送信コンポーネント10のデータリンク層は送信したTLPを一旦再送バッファに保持しており、ACK DLLPによって承認されることが通知された場合には、承認されたTLPを再送バッファ12から削除する。また、NAK DLLPによって少なくとも1つのTLPが非承認であることが通知された場合には、再送バッファ12に残っている承認されなかったTLP以降のすべてのTLPを受信コンポーネント20に再送する。ただし、承認を示すACK DLLPは必ずしも受信コンポーネント20が1つのTLPを受信する毎に送信する必要はなく、最後に承認したTLPのシーケンスナンバーをACK DLLPに載せて送ることで、そのシーケンスナンバーが示すTLPまでを同時に承認することができる。これはACK DLLPを送信する個数を抑制し、ACK DLLPの送信による帯域の減少を押さえる効果がある。当該ACK DLLPの送信遅延は規格上厳密には定められておらず、大まかなガイドラインが示されているだけであり、実装依存となっている。
The data link layer of the
以上説明したように、本実施形態では、受信コンポーネント20からパケットを送信させるパケットを送信コンポーネント10ヘ送信する。それに応じて、送信コンポーネント10から受信コンポーネント20ヘパケット転送が行われる。そのパケット転送では、受信コンポーネント20は応答を返さないものとする。受信コンポーネント20の受信パケット管理部22と正当性判断部23からの情報に基づいて、詳細後述するように、再送バッファ状況管理部24は、送信コンポーネント10の再送バッファ13の最大容量と現在記憶されているデータ蓄積容量とを推定して認識する。
As described above, in the present embodiment, a packet for transmitting a packet from the
図5は図1の通信システムにおいて、送信コンポーネント(EP)10と、受信コンポーネント(RC)20との間の通信手順の実施例1を示すタイミングチャートである。図4の状態において、対向デバイスの再送バッファ13の存在と再送バッファ13の最大容量(すなわちバッファサイズ)を認識して、次に受信コンポーネント20から送信コンポーネント10へ転送するパケットの長さを認識し、ACKパケットを返すように応答送信要求信号を発生することを特徴としている。すなわち、ALタイマー25tが満了していないACKパケットの送信前において、所定のしきい値長さを超える長いTLPを送信開始したためにACKパケットを返信できない場合があり、そのとき、再送バッファ状況管理部24は再送バッファ13に所定の一定量のデータが記憶されていると判断したとき、ACK送信要求信号を発生して確認応答送信部21aに出力してACKパケットを強制的に送信コンポーネント10に送信する。また、応答送信制御部26は次に送信するTLPの長さを認識していて、所定のしきい値長さを超えるTLPを送信することを認識したときは、ACK送信要求信号を発生して確認応答送信部21aに出力してACKパケットを強制的に送信コンポーネント10に送信する。これによりACKパケットが送信コンポーネント10により受信されて再送バッファ13内のデータが削除されて正常な状態に戻ることができる。
FIG. 5 is a timing chart showing Example 1 of a communication procedure between the transmission component (EP) 10 and the reception component (RC) 20 in the communication system of FIG. In the state of FIG. 4, the presence of the
図6は図1の通信システムにおいて、対向デバイスの再送バッファ13の容量を認識する通信手順を示すタイミングチャートである。図6において、まず、受信コンポーネント20は送信コンポーネント10に対してパケット送信要求信号を送信し(ステップS1)、これに対して、送信コンポーネント10は受信コンポーネント20に対してTLPを送信する(ステップS2)。図6の例では、受信コンポーネント20はシーケンスナンバー#1までのTLPを受信しており、それを再送バッファ状況管理部24を管理認識している。送信コンポーネント10は受信コンポーネント20に対してTLP(SEQ#=4)まで転送が完了したとき(ステップS3)受信コンポーネント20はその旨を管理認識している(ステップS4)。このとき、再送バッファ状況管理部24は対向デバイスである送信コンポーネント10の再送バッファ13の最大容量を認識しておらず、TLP(SEQ#=4)までのデータを受信したことを確認している(ステップS5)。この場合において、再送バッファ状況管理部24は応答送信制御部26に対してACKパケットを送信しないように要求する(ステップS5)。これにより、送信コンポーネント10の再送タイマーは満了して(ステップS6)送信コンポーネント10は、TLP(SEQ#=0〜4)を再送する(ステップS7)。これにより、再送バッファ状況管理部24は、いままでにTLP(SEQ#=0〜4)を受信して再送がかかっているので再送バッファ13の最大容量は図6に示すように当該5つのシーケンスナンバーのTLPに対応するデータ蓄積容量であると推定して検出できる。
FIG. 6 is a timing chart showing a communication procedure for recognizing the capacity of the
図7は図1の通信システムにおいて、TLPのサイズの第1の管理方法の通信手順を示すタイミングチャートである。互いに対向するデバイスの再送バッファの最大容量を図6の方法又は互いにデータ通信により伝達する方法により互いに認識しているものとする。図7において、送信コンポーネント10は受信コンポーネント20に対してTLP(SEQ#=3)を転送中(ステップS11)において、所定の時間T1が経過したときは、ALタイマー25tが満了し、確認応答送信部21aはACK(SEQ#=0)を送信コンポーネント10に対して送信する(ステップS12)。この状態で、シーケンスナンバー管理部22aはTLP(SEQ#=2)であると認識し、シーケンスナンバー管理部26aはACK(SEQ#=0)であると認識している。ここで、再送バッファ状況管理部24において、再送バッファ13の蓄積データ蓄積容量が対向デバイスの上記再送バッファ13の最大容量(一定量)を超えたと判断したときは(ステップS13)ACK送信要求信号を発生して応答送信制御部26aを介して確認応答送信部21aに出力する(ステップS14)。このとき、再送バッファ状況管理部24はそれが管理する再送バッファ13のデータ蓄積状況をTLP(SEQ#=3)に更新し(ステップS15)、また、シーケンスナンバー管理部26aはACK(SEQ#=2)と認識し、確認応答送信部21aはACK(SEQ#=2)を送信コンポーネント10に対して送信する(ステップS16)。
FIG. 7 is a timing chart showing a communication procedure of the first management method of the TLP size in the communication system of FIG. Assume that the maximum capacities of retransmission buffers of devices facing each other are recognized from each other by the method shown in FIG. In FIG. 7, when the transmitting
以上説明したように、図7のTLPの第1の管理方法によれば、受信されたTLPのシーケンスナンバーからACKパケットを返信したそのシーケンスナンバーを減算したシーケンスナンバーと、それに対応するTLPサイズを受信コンポーネント20において管理することができる。
As described above, according to the first TLP management method of FIG. 7, the sequence number obtained by subtracting the sequence number in which the ACK packet is returned from the received TLP sequence number and the corresponding TLP size are received. It can be managed in the
図8は図1の通信システムにおいて、TLPのサイズの第2の管理方法の通信手順を示すタイミングチャートである。図8において、送信コンポーネント10は受信コンポーネント20に対してTLP(SEQ#=3)を転送中(ステップS21)においては、再送バッファ状況管理部24はTLP(SEQ#=2)までを受信したことを認識している。ここで、受信コンポーネント20は送信コンポーネント10に対してTLPを送信しているときに(ステップS22)、再送バッファ状況管理部24で認識している再送バッファ13のデータ蓄積容量が所定のしきい値(一定量)となっていることを検出したとき(ステップS23)、もしくは、応答送信制御部26aがTLPのデータ長が名杯と判断したとき(ステップS24)、ACK応答送信要求信号を発生して確認応答送信部21aに出力し、これに応答して、確認応答送信部21aはACK(SEQ#=2)を送信する(ステップS25)。これにより、送信コンポーネント10の再送バッファ13のデータは削除されて、受信コンポーネント20は送信コンポーネント10に対して次のTLPを送信できる(ステップS26)ようになる。
FIG. 8 is a timing chart showing a communication procedure of the second management method of the TLP size in the communication system of FIG. In FIG. 8, while the transmitting
図9は図1の通信システムにおける再送バッファ13の最大容量の認識及びTLPのサイズの管理処理を示すフローチャートである。なお、図9及び図10のフローは当該装置の動作に係るメインルーチン内のサブルーチンである。
FIG. 9 is a flowchart showing processing for recognizing the maximum capacity of the
図9のステップS31において、互いにもしくは片方のコンポーネントの再送バッファ13の最大容量を通知し、ステップS32においてレジスタなどで再送バッファ13の最大容量が実装されているか否かが判断され、YESのときはステップS33に進む一方、NOのときはステップS41に進む。ステップS33では、対向デバイスの再送バッファ13の最大容量をパケット(TLP,DLLP)で確認し、ステップS34において受信されたTLPのシーケンスナンバー、ACKNAKを送信したシーケンスナンバーと、そのTLPのサイズを記憶して管理し、再送バッファ13のデータ蓄積容量を推定する(図7参照。)。そして、ステップS35において、対向デバイスの再送バッファ13のデータ蓄積容量がしきい値を超えたか否かを判断し、YESのときはステップS36に進む一方、NOのときはステップS37に進む。ステップS36では、受信コンポーネント20からACKを送出させ、ALタイマー25tを満了させ(図8参照。)元のメインルーチンに戻る。一方、ステップS37においてALタイマー25tが満了した後にACKを送信し元のメインルーチンに戻る。
In step S31 of FIG. 9, the maximum capacity of the retransmission buffers 13 of one or the other component is notified, and in step S32, it is determined whether or not the maximum capacity of the
ステップS41では、受信コンポーネント20でパケット(例えば大量のMRd)を送信コンポーネント10に送り、送信コンポーネント10に再送を起こさせるため、受信コンポーネント20ではACKパケットを返信しないシーケンスに入る。ステップS42において、受信コンポーネント20でNAKパケットがでないか、すなわち通信エラーにならないか否かが判断され、YESのときはステップS45に進む一方、NOのときはステップS43に進む。ステップS43ではNAKパケットを送出し、ステップS44では、NAKパケットを複数回送出したか否かを判断し、NOのときはステップS41に戻る一方、YESのときは元のメインルーチンに戻る。ステップS45では、対向デバイスの再送バッファ13の最大容量を測定し、次いで、ステップS46において確度を上げるためにTLPのデータペイロード長を変えて実施する。受信コンポーネント20でパケット(例えばMRd)を送信コンポーネント10に送り、送信コンポーネント10に再送を起こさせるため、受信コンポーネント20ではACKパケットを返信しないシーケンスに入る。ステップS47において、受信コンポーネント20でNAKパケットがでないか、すなわち通信エラーにならないか否かが判断され、YESのときはステップS50に進む一方、NOのときはステップS48に進む。ステップS48ではNAKパケットを送出し、ステップS49では、NAKパケットを複数回送出したか否かを判断し、NOのときはステップS46に戻る一方、YESのときは元のメインルーチンに戻る。ステップS50では、対向デバイスの再送バッファ13の最大容量を測定し、ステップS51では、対向デバイスの再送バッファ13の最大容量を認識し、ステップS34に進む。
In step S41, the receiving
すなわち、ステップS41からステップS51までは、対向デバイスの再送バッファ13の自動的な最大容量の認識(検出)方法を示している。なお、変形例では、ステップS38に示すように、ステップS45からステップS51にジャンプしてもよい。
That is, steps S41 to S51 show an automatic maximum capacity recognition (detection) method of the
以上のように構成された図9の処理では、送信コンポーネント10及び受信コンポーネント20で、それぞれ対向デバイスの再送バッファ13を管理している場合、パケット通信を用いて、対向デバイスの再送バッファ13の最大容量の情報の確認を行う。対向デバイスの再送バッファ13の最大容量が認識できない場合、以下のような対向デバイスの拝送バッファを確認する方法を用いる。受信コンポーネント20から、送信コンポーネント10に対してパケット送信をさせるために、パケットを送信し、受信コンポーネント20ではACKパケットを返さない構成としている。受信コンポーネント20から、送信コンポーネント10がパケット送信の初期シーケンスとして入るのは、受信コンポーネント20の送信状況、送信コンポーネント10からの通信が止まっている状況を確認して、初期シーケンス中に通信が発生した揚合、その状況を脱出する構成としている。上記初期シーケンスは自動的に入ることも可能なものとし、上位層もしくは、対向デバイスから制御可能な構成としてもよい。
In the processing of FIG. 9 configured as described above, when the
本実施形態では、PCIエクスプレスでの実装をしているため、再送タイマーが実装されており、タイマー満了で再送は行われる。それにより送信コンポーネント10が再送を起こすようにする。そのため、受信コンポーネント20から、送信コンポーネント10がパケット送信をさせるために、パケット送信に関しては、再送タイマーによる再送機能を用いて理論上転送可能な量のパケット要求を送出し、再送タイマー済了までに返ってきたパケットから判断する。要求したデータ量よりも小さいデータを受信ゴンポーネント20で受信し、再送された場合、パケットの長さを変えて再度、送信コンポーネント10からパケット転送させて、再送バッファ13の最大容量を判断する。
In this embodiment, since the PCI Express implementation is implemented, a retransmission timer is implemented, and retransmission is performed when the timer expires. As a result, the
上記の構成で、通常の通信において、対向デバイスの再送バッファ13の最大容量(すなわちサイズ)を認識し、対向デバイスの再送バッブァ13のデータ蓄積状況を把捉し、一定量を満たすと送信すること、また、受信コンポーネント20からの送信を判断し、ACKパケットを送出する。さらに、対向デバイスの再送バッファ13の最大容量を認識して、上位層に通知することにより受信コンポーネント20から送信コンポーネント10ヘパケット通信を行う際に、最適なパケットサイズでの転送が可能となる。これらを用いて、通信効率を高めることができる。
In the above configuration, the in normal communication, recognizing the maximum capacity of the
図10は図1の通信システムの受信パケット管理部22によるTLPのサイズの管理処理を示すフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing a TLP size management process by the received
図10において、ステップS61で受信コンポーネント20から送信コンポーネント10へTLPを送信し、ステップS62で送信コンポーネント10から受信コンポーネント20で受信したTLPのサイズを検出する。そして、ステップS63で再送タイマー値と理論上転送可能なレートから算出したデータ容量に基づいて転送可能か否か(データ容量をレートで割り算すれば所要時間が計算できるので、その所要時間を再送タイマー値と比較して小さければ転送可能となる。)が判断され、YESのときはステップS64に進む一方、NOのときはステップS66に進む。ステップS64では、送信コンポーネント10の再送バッファ13の最大容量は十分に大きいと判断し、通常状態でのパケット通信を行い、元のメインルーチンに戻る。
In FIG. 10, TLP is transmitted from the receiving
ステップS66では、受信コンポーネント20で受信したTLPのサイズで送信コンポーネント10にTLPの長さを所定長だけ短くして送信し、ステップS67で規定のデータ量を受信コンポーネント20で受信したか否かが判断され、NOのときはステップS66に戻る一方、YESのときはステップS68に進む。ステップS68で再送バッファ13の認識についてはステップS69に進み、それ以外についてはステップS70に進む。ステップS69では、受信コンポーネント20で送信コンポーネント10の再送バッファ13のサイズ(最大容量)を認識し、受信コンポーネント20で再送バッファ13のデータ蓄積状態を認識できるために、しきい値に応じてACKパケットを送出できるために、再送バッファ13の最適な使用が可能である。また、ステップS70では、再送バッファ13の最大容量をレジスタに設定し、送受信でのデータパケットの送受信での推奨長さを判別可能で送信コンポーネント10及び受信コンポーネント20ともに最適な長さでのパケット通信が可能である。
In step S66, the TLP size received by the
以上説明したように、図10の処理では、互いに再送バッファ13の情報を各デバイスで伝えることができる場合、図9での対向デバイスの再送バッファ13の情報の通知方法を単純にパケット通信で実現することができ、図9と同様に通信効率を向上できる。
As described above, in the processing of FIG. 10, when the information of the
以上の実施形態において、対向デバイスの再送バッファ13の最大容量を推定するときに、フロー制御を実装している通信システムにおいて、受信バッファの影響で通信の停止による誤認識を防ぐために、上記シーケンスにおいて、フロー制御の受信バッファを開放するように構成してもよい。
In the above embodiment, when estimating the maximum capacity of the
また、以上の実施形態において、受信コンポーネント20は、再送バッファ13の最大容量を推定し、それに応じた長さのデータパケットを送信するように上位層に通知してもよい。さらに、送信コンポーネント10及び受信コンポーネント20はそれぞれ対向デバイスの再送バッファ13の最大容量の情報を有するとき、お互いに再送バッファの最大容量の情報を送受信してもよい。またさらに、送信コンポーネント10及び受信コンポーネント20はそれぞれ、それらの動作が上位層の装置又は対向するデバイスから制御可能であるように構成してもよい。
Further, in the above embodiment, the receiving
さらに、送信コンポーネント10の動作評価のときに、再送バッファ13の最大容量を推定するように構成してもよく、例えば、送信コンポーネント10と受信コンポーネント20とが通信可能に接続された通信システムにおける受信コンポーネント20のための再送バッファ容量の測定装置を構成してもよい。
Further, the maximum capacity of the
以上説明したように、本実施形態によれば、対向デバイスの再送バッファの最大容量を推定することができ、例えばPCIエキクスプレスのようなIOインターフェースでは、様々なデバイスと接続することがあり、その接続に応じて、パケットの長さなどの通信の使用状況が変わってくる。対面デバイスの再送バッファの最大容量を推定することにより、以下のように通信効率を高めることができる。 As described above, according to the present embodiment, the maximum capacity of the retransmission buffer of the opposite device can be estimated. For example, an IO interface such as a PCI Express may connect to various devices. Depending on the connection, the usage status of communication such as packet length changes. By estimating the maximum capacity of the retransmission buffer of the facing device, the communication efficiency can be improved as follows.
また、受信コンポーネント20から、送信コンポーネント10がパケット送信をさせるために、パケットを送信し、受信コンポーネント20では応答要求を返さない構成において、受信コンポーネント20から送信コンポーネント10がパケットを送信をさせるためにパケットを送信する。パケットの大きさは、再送タイマー満了までに理論上送信可能なパケットサイズで行う。できるだけ少ないパケットを送信させる上記初期化シーケンスから開始するので、上記初期化シーケンスの時間短縮ができる。
In addition, in order to cause the
さらに、上記対向デバイスの再送バッファの最大容量を推定し、そのデータ蓄積状況に応じて、上記受信装置から肯定応答を送出することにより、送信コンポーネント10の再送バッファにデータが満たされることによる通信効率の低下を防ぐことが可能である。
Furthermore, the maximum capacity of the retransmission buffer of the opposite device is estimated, and an acknowledgment is sent from the receiving device according to the data accumulation status, so that the retransmission efficiency of the
またさらに、対向デバイスの再送バッファのデータ蓄積状況と、次に受信コンポーネントから転送するパケットから判断し、肯定応答を送出するが、対向デバイスの再送バッファのデータ蓄積量が一定量を超えてしまっても、受信コンポーネント20から長いパケットを送信している間に再送バッファが満たされ、送信コンポーネント10から送信するパケット通信が止まる可能性がある。これを回避することができる。
Furthermore, it is judged from the data accumulation status of the retransmission buffer of the opposite device and the packet to be transferred next from the receiving component, and an acknowledgment is sent, but the data accumulation amount of the retransmission buffer of the opposite device exceeds a certain amount. However, while the long packet is transmitted from the
また、対向デバイスの再送バッファの最大容量とデータ蓄積容量を推定し、これを利用して、最適な長さのパケットを上位層へ伝えることができる。この通知により、上位層から最適なパケットサイズでの転送が行えるため、通信効率を高めることができ、この情報は、当該装置のデバイス上位層及び対向デバイスヘも通知可能である。 In addition, it is possible to estimate the maximum capacity and data storage capacity of the retransmission buffer of the opposite device, and use this to transmit a packet having an optimal length to the upper layer. By this notification, transfer with an optimal packet size can be performed from the upper layer, so that communication efficiency can be improved, and this information can be notified to the device upper layer and the opposite device of the apparatus.
さらに、受信コンポーネント20の受信バッファの影響で、通信が止まることを防ぐため、受信バッファの開放をさせるものとする。また、通信システムとして双方のデバイスで再送バッファの最大容量及びデータ蓄積容量を通知可能にすることで、上記初期シーケンスを省くことができる。さらに、上位層もしくは対向デバイスにより、対向デバイスの再送バッファ認識のシーケンスを実施可能又は停止可能である。
Furthermore, in order to prevent communication from being stopped due to the influence of the reception buffer of the
以上詳述したように、本発明に係る通信システムに及び再送バッファ容量の測定装置によれば、送信装置と受信装置とが通信可能に接続された通信システムにおいて、上記送信装置は、データパケットを上記受信装置に送信するためのパケット送信部と、上記受信装置へ送信されるデータパケットを再送用として保持する再送バッファと、上記受信装置へ送信されるデーダパケットに管理番号を割り当てる再送バッファ管理部を備え、上記受信装置は、上記送信装置からのデータパケットを受信して、当該データパケットの正当性を判断する正当性判断部と、上記正当性判断部での判断結果に基づいて、上記パケットが承認されたことを示す肯定応答又は否定を示す否定応答を所定の間隔で上記送信装置に送信する確認応答送信部と、データパケットを上記送信装置に送信するためのパケット送信部とを備え、上記受信装置は上記送信装置からのデータパケットを受信したとき、上記送信装置の再送をさせるために肯定応答又は否定応答である受信応答を行わず、上記送信装置は上記送信装置の再送タイマーの満了後に上記送信装置の再送バッファに格納された所定量のデータパケットを再送信し、上記受信装置は上記送信装置から再送信された所定量のデータパケットを受信し、上記受信した所定量のデータパケットの容量を上記送信装置の再送バッファの最大容量として推定する。従って、対向デバイスの再送バッファの最大容量を推定することができ、例えばPCIエキクスプレスのようなIOインターフェースでは、様々なデバイスと接続することがあり、その接続に応じて、パケットの長さなどの通信の使用状況が変わってくる。対面デバイスの再送バッファの最大容量を推定することにより、通信効率を高めることができる。 As described above in detail, according to the communication system according to the present invention and the retransmission buffer capacity measuring device, in the communication system in which the transmission device and the reception device are connected to be communicable, the transmission device transmits a data packet. A packet transmitting unit for transmitting to the receiving device; a retransmission buffer for holding a data packet transmitted to the receiving device for retransmission; and a retransmission buffer managing unit for assigning a management number to a data packet transmitted to the receiving device The receiving device receives a data packet from the transmitting device and determines the validity of the data packet, and the packet is based on the determination result of the validity determining unit. An acknowledgment transmission unit that transmits an acknowledgment or negative acknowledgment indicating approval to the transmitter at predetermined intervals, and data And a packet transmitter for transmitting packet to the transmission apparatus, the above-mentioned receiving apparatus when receiving the data packet from the transmitting device is the acknowledgment or negative acknowledgment in order to retransmission of the transmission device Without transmitting a reception response, the transmitting apparatus retransmits a predetermined amount of data packets stored in the retransmission buffer of the transmitting apparatus after the retransmission timer of the transmitting apparatus expires, and the receiving apparatus is retransmitted from the transmitting apparatus. The predetermined amount of data packets are received, and the capacity of the received predetermined amount of data packets is estimated as the maximum capacity of the retransmission buffer of the transmitting apparatus. Therefore, it is possible to estimate the maximum capacity of the retransmission buffer of the opposite device. For example, an IO interface such as PCI Express may connect to various devices. Depending on the connection, the packet length, etc. Communication usage will change. By estimating the maximum capacity of the retransmission buffer of the face-to-face device, communication efficiency can be improved.
10…送信コンポーネント、
11…パケット受信部、
12…パケット送信部、
20…受信コンポーネント、
21…パケット送信部、
21a…確認応答送信部、
22…受信パケット管理部22、
22a…シーケンスナンバー管理部、
23…正当性判断部、
24…再送バッファ状況管理部、
25…ALタイマー管理部、
25t…ALタイマー、
26…応答送信制御部、
26a…シーケンスナンバー管理部26a。
10 ... Sending component,
11: Packet receiver,
12 ... Packet transmission unit,
20 ... receiving component,
21 ... Packet transmission unit,
21a ... confirmation response transmission unit,
22: Received
22a ... Sequence number management unit,
23 ... the legitimacy judging section,
24 ... retransmission buffer status management unit,
25 ... AL timer management department,
25t ... AL timer,
26 ... Response transmission control unit,
26a: Sequence number management unit 26a.
Claims (20)
上記送信装置は、データパケットを上記受信装置に送信するためのパケット送信部と、上記受信装置へ送信されるデータパケットを再送用として保持する再送バッファと、上記受信装置へ送信されるデーダパケットに管理番号を割り当てる再送バッファ管理部を備え、
上記受信装置は、上記送信装置からのデータパケットを受信して、当該データパケットの正当性を判断する正当性判断部と、上記正当性判断部での判断結果に基づいて、上記パケットが承認されたことを示す肯定応答又は否定を示す否定応答を所定の間隔で上記送信装置に送信する確認応答送信部と、データパケットを上記送信装置に送信するためのパケット送信部とを備え、
上記受信装置は上記送信装置からのデータパケットを受信したとき、上記送信装置の再送をさせるために肯定応答又は否定応答である受信応答を行わず、
上記送信装置は上記送信装置の再送タイマーの満了後に上記送信装置の再送バッファに格納された所定量のデータパケットを再送信し、
上記受信装置は上記送信装置から再送信された所定量のデータパケットを受信し、上記受信した所定量のデータパケットの容量を上記送信装置の再送バッファの最大容量として推定することを特徴とする通信システム。 In a communication system in which a transmission device and a reception device are communicably connected,
The transmission device includes a packet transmission unit for transmitting a data packet to the reception device, a retransmission buffer for holding a data packet transmitted to the reception device for retransmission, and a data packet transmitted to the reception device. A retransmission buffer management unit for assigning a management number;
The receiving device receives the data packet from the transmitting device, and approves the packet based on a validity determination unit that determines the validity of the data packet and a determination result of the validity determination unit. An acknowledgment transmission unit that transmits an acknowledgment or a negative response that indicates a negative response to the transmission device at a predetermined interval, and a packet transmission unit that transmits a data packet to the transmission device.
When the above receiving apparatus that has received the data packet from the transmitting device, without a reception response is positive acknowledgment or negative acknowledgment in order to retransmission of the transmission device,
The transmitter retransmits a predetermined amount of data packets stored in the retransmission buffer of the transmitter after expiration of the retransmission timer of the transmitter;
The receiving apparatus receives a predetermined amount of data packets retransmitted from the transmitting apparatus, and estimates a capacity of the received predetermined amount of data packets as a maximum capacity of a retransmission buffer of the transmitting apparatus. system.
上記送信装置及び上記受信装置は、上記送信装置と上記受信装置の通信初期化時に最大ペイロードサイズと接続先のレーン幅に応じて、再送タイマー値を決定し、
上記受信装置が送信するデータパケットは、再送タイマーの満了時までに理論上送信可能なデータサイズを算出して最大ペイロードサイズでのパケット転送を行うことを特徴とする請求項1記載の通信システム。 When retransmission is performed between the transmission device and the reception device, retransmission control is performed upon reception of a negative response or expiration of a retransmission timer,
The transmission device and the reception device determine a retransmission timer value according to the maximum payload size and the lane width of the connection destination at the time of communication initialization between the transmission device and the reception device,
2. The communication system according to claim 1, wherein the data packet transmitted by the receiving apparatus calculates a data size that can be theoretically transmitted before expiration of a retransmission timer and performs packet transfer with a maximum payload size.
上記再送バッファにおいてデータが所定量を記憶していることを検出したときに、上記送信装置に対して、再送タイマーの満了時間を短縮し又は送信要求をすることを特徴とする請求項2又は3記載の通信システム。 The receiving device estimates the data storage status of the retransmission buffer of the transmitting device based on the reception response sent from the receiving device and the size of the packet data sent from the receiving device,
4. The transmission apparatus according to claim 2, wherein when it is detected that a predetermined amount of data is stored in the retransmission buffer, an expiration time of a retransmission timer is shortened or a transmission request is made to the transmission apparatus. The communication system described.
上記受信装置は、上記送信装置からのデータパケットを受信して、当該データパケットの正当性を判断する正当性判断部と、上記正当性判断部での判断結果に基づいて、上記パケットが承認されたことを示す肯定応答又は否定を示す否定応答を所定の間隔で上記送信装置に送信する確認応答送信部と、データパケットを上記送信装置に送信するためのパケット送信部とを備え、
上記受信装置は上記送信装置からのデータパケットを受信したとき、上記送信装置の再送をさせるために肯定応答又は否定応答である受信応答を行わず、
上記受信装置は、上記送信装置の再送タイマーの満了後に上記送信装置の再送バッファに格納された所定量のデータパケットであって、上記送信装置から再送信された当該所定量のデータパケットを受信し、上記受信された所定量のデータパケットの容量を上記送信装置の再送バッファの最大容量として推定することを特徴とする再送バッファ容量の測定装置。 In a measuring apparatus for retransmission buffer capacity for a receiving apparatus in a communication system in which a transmitting apparatus and a receiving apparatus are communicably connected,
The receiving device receives the data packet from the transmitting device, and approves the packet based on a validity determination unit that determines the validity of the data packet and a determination result of the validity determination unit. An acknowledgment transmission unit that transmits an acknowledgment or a negative response that indicates a negative response to the transmission device at a predetermined interval, and a packet transmission unit that transmits a data packet to the transmission device.
When the above receiving apparatus that has received the data packet from the transmitting device, without a reception response is positive acknowledgment or negative acknowledgment in order to retransmission of the transmission device,
The receiving apparatus receives a predetermined amount of data packets retransmitted from the transmitting apparatus, the data packet being stored in a retransmission buffer of the transmitting apparatus after expiration of a retransmission timer of the transmitting apparatus. An apparatus for measuring a retransmission buffer capacity, wherein the capacity of the received predetermined amount of data packets is estimated as a maximum capacity of a retransmission buffer of the transmission apparatus.
上記受信装置は、上記送信装置と上記受信装置の通信初期化時に最大ペイロードサイズと接続先のレーン幅に応じて、再送タイマー値を決定し、
上記受信装置が送信するデータパケットは、再送タイマーの満了時までに理論上送信可能なデータサイズを算出して最大ペイロードサイズでのパケット転送を行うことを特徴とする請求項11記載の再送バッファ容量の測定装置。 When performing retransmission at the above receiver, perform retransmission control upon receipt of negative response or expiration of retransmission timer,
The receiving device determines a retransmission timer value according to a maximum payload size and a lane width of a connection destination at the time of communication initialization between the transmitting device and the receiving device,
12. The retransmission buffer capacity according to claim 11, wherein the data packet transmitted by the receiving apparatus calculates a data size that can be theoretically transmitted before expiration of a retransmission timer and performs packet transfer with a maximum payload size. Measuring device.
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