JP2001217857A - 無線バス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無線環境下でのＩＥＥＥ１３９４ネットワー
ク（無線バス）を実現する。 【解決手段】 ハブ局を中心として、他に２つ以上のノ
ードから構築されたスター型のトポロジーを持つ無線バ
スにおいて、前記ハブ局内に、前記各ノードのトランザ
クションラベルの使用状況を保持するテーブル３を有す
るトランザクションリソースマネージャ２を設け、トラ
ンザクションを発行するノードは、前記トランザクショ
ンリソースマネージャ２内のテーブル３で保持されてい
る値に基づいて、未使用のトランザクションラベルを判
断し、新規のトランザクションで使用するトランザクシ
ョンラベルを決定するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハブ局を中心とし
て、他に２つ以上のノードから構築されたスター型のト
ポロジーを持つ無線バスに関し、より詳細には、ＩＥＥ
Ｅ１３９４シリアルバスと同等のマルチメディア・デー
タ転送を無線環境下において実現するための無線バスに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、映像データや音声データなどのマ
ルチメディア・データの転送に適した規格である、ＩＥ
ＥＥ（The Institute of Electrical and Electronic E
ngineers） １３９４、Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃ
ｅ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓにより、テレビ、ビデオやパソ
コンなどのデジタル機器の間でマルチメディアデータを
高速かつリアルタイムに転送を行えるような環境整備が
進んでいる。

【０００３】このＩＥＥＥ１３９４バスには、アイソク
ロナス転送モード（リアルタイム転送モード）とアシン
クロナス（非同期）転送モードとの２つのデータ転送モ
ードが規定されている。

【０００４】アイソクロナス転送モードは、あらかじめ
帯域を確保し、規則的な間隔（１２５μｓ毎）で一定量
のパケットを送受信することが保証されたモードであっ
て、高速な処理が可能なため映像やオーディオなどの用
途に適する。

【０００５】これに対して、通常のファイルの転送等に
適するアシンクロナス転送モードは、文字通り非同期に
パケットの転送を行うモードであって、アイソクロナス
転送モードに比して優先順位が劣るモードである。ま
た、このアシンクロナス転送は、送信元ノードがトラン
ザクションと呼ばれるサービスを送信先ノードに要求
し、確認するために使用される。

【０００６】上記アシンクロナス転送モードにおけるパ
ケットのフォーマットについて簡単に説明する。このパ
ケットフォーマットは、３２ビットのデータ列よりなる
パケットであって、通常のパケットと同様にヘッダ部と
データ部とからなる。

【０００７】ヘッダ部内には、送信先の機器を識別する
ための応答側ノード識別子(destination ＩＤ)と、送信
元の機器を識別するための要求側ノード識別子(source
ＩＤ)とが含まれている。

【０００８】また、ヘッダ部内には、機器から送信され
た未解決の各トランザクションに割り当てられた固有の
タグであって、リクエストパケットとレスポンスパケッ
トとの対応をつけるための番号であるトランザクション
ラベル(tLabel；以下tl)と呼ばれる６ビットのフィール
ドが含まれている。

【０００９】さらに、ヘッダ部内には、パケットのフォ
ーマットと、実行しなければならないトランザクション
のタイプを指定するコードであるトランザクションコー
ド(tCode)が含まれている。

【００１０】このトランザクションコードは、パケット
の種類を示し、そのトランザクションがリードトランザ
クション(read)、ライトトランザクション(write)、ロ
ックトランザクション(lock)のいずれかであるかという
ことと、リクエストパケット又はレスポンスパケットの
いずれであるかということとを示している。

【００１１】尚、リードトランザクションは、相手先の
特定アドレスの値を読み込むトランザクション、ライト
トランザクションは、相手先の特定アドレスに値を書き
込むトランザクション、ロックトランザクションは、ア
ドレスとデータを相手先に転送し、受信側で、そのデー
タと指定されたアドレスの値のデータを組み合わせて、
特定の処理(値の交換等)を行い、指定アドレスの値を更
新するトランザクションである。

【００１２】上記のリクエスト側機器の要求側ノード識
別子（sourceＩＤ）、応答側機器の応答側ノード識別子
（destination ＩＤ）、及びトランザクションラベル(t
l)の組合せによって、各トランザクションは固有のもの
と識別できるようになっている。

【００１３】トランザクションによるメッセージのやり
取りは、図２１に示すように、トランザクション要求、
トランザクション応答の組み合わせにより実現される。
このとき、送信元ノードが一つのトランザクション要求
を送信した後、トランザクション応答を受信するまで、
前記のトランザクション要求とは異なるトランザクショ
ン要求もしくはトランザクション応答が発生しても良
い。

【００１４】ここで、これらの複数のトランザクション
を識別するためのトランザクションラベル(tl)の扱いと
して、送信元ノードが、ノードＭに対してトランザクシ
ョンラベルＮを持つトランザクション要求を送信し、そ
れに対応するトランザクション応答がまだ返されていな
いとき、どのノードもノードＭに対して、トランザクシ
ョンラベルＮのトランザクション要求を送信してはなら
ない、という条件がある。

【００１５】すなわち、トランザクションは、要求側ノ
ード識別子、応答側ノード識別子とトランザクションラ
ベルの３つの組み合わせで識別される。言い換えると、
トランザクションラベルを決定するためには、どのノー
ドも全てのトランザクションを監視する必要があること
を意味している。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＩＥＥＥ１
３９４バスに準拠した機器間は、シールドされたツイス
トペアのケーブルで接続されるが、ＩＥＥＥ１３９４バ
スに準拠した機器が増えれば増えるほど、ケーブルの配
線が大きな問題となる。従って、無線により、ＩＥＥＥ
１３９４バスと同等のマルチメディア・データ転送を行
いたいという要望が、近年大きくなっている。

【００１７】従来のＩＥＥＥ１３９４バスは、前述のと
おり、ケーブルで接続されるため、全てのノードに必ず
データが送信されるという前提があるが、無線環境下の
ＩＥＥＥ１３９４バス（以降、無線バスと呼ぶ）におい
ては、設置位置によっては、全ノードが相互にデータの
送受が可能なわけではない。

【００１８】このような場合、どのノードも全てのトラ
ンザクションを監視することは不可能となる。すなわ
ち、異なるトランザクションであるにも関わらず、同じ
トランザクションラベルを用いたトランザクションが発
生する可能性があり、結果として誤動作を引き起こすと
いう問題が発生する。

【００１９】例えば、図２２に示すように、各ノードが
設置されている場合を考える。図２２においては、３台
のノードの無線のカバーエリアを楕円で示している。
尚、実環境においては、カバーエリアは複雑な形をする
と考えられるが、ここでは、単純化のため、カバーエリ
アを楕円形としている（他の図でも同様）。

【００２０】図２２が示していることは、ノード２はノ
ード１、ノード３の両者とデータの送受が可能である
が、ノード１とノード３との間は、通信が不可能であ
る、ということである。

【００２１】このような環境で、無線バスが構築され、
図２３に示すように、ノード１からノード２に対してト
ランザクションラベル（tl＝７）の要求が送信された場
合、ノード１のデータは、ノード３では受信できないた
め、ノード２において現在トランザクションラベル（tl
＝７）のトランザクションを扱っていることを知ること
ができない。

【００２２】従って、ノード３がノード２に対して、ト
ランザクションを実行したい場合、ノード３はノード２
がトランザクションラベル（tl＝７）を扱っていないと
判断するため、その値を使用したトランザクションをノ
ード２に対して発行することが考えられる。

【００２３】仮にそのように実行した場合、図２４に示
すように、ノード２では、異なるトランザクションにも
関わらず、同じトランザクションラベル（tl＝７）を持
つトランザクションを受信するため、誤動作を引き起こ
すという問題が発生する。

【００２４】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークのトランザクシ
ョンにおいて必要となるトランザクションラベル（tl）
の管理を、ハブ局にて集中管理させることによって、無
線環境下でのＩＥＥＥ１３９４ネットワーク（無線バ
ス）を実現することを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本願の第１の発明によれ
ば、ハブ局を中心として、他に２つ以上のノードから構
築されたスター型のトポロジーを持つ無線バスにおい
て、前記ハブ局内に、前記各ノードのトランザクション
ラベルの使用状況を保持するテーブルを有するトランザ
クションリソースマネージャを設け、トランザクション
を発行するノードは、前記トランザクションリソースマ
ネージャ内のテーブルで保持されている値に基づいて、
未使用のトランザクションラベルを判断し、新規のトラ
ンザクションで使用するトランザクションラベルを決定
することを特徴とする。

【００２６】すなわち、トランザクションを発行するノ
ードは、ハブ局のトランザクションリソースマネージャ
内のテーブルの値をリードし、その値に基づいて未使用
のトランザクションラベルの値を判定して、新規トラン
ザクションのトランザクションラベルに使用する。

【００２７】これによって、それぞれのノードが、無線
バス全体のトラフィックを監視せずとも、トランザクシ
ョンラベルを決定することが可能となり、隠れ端末が存
在する無線環境下でも、常に直接送受信が可能なハブ局
のみと通信を行うことにより、トランザクションを実施
することが可能となる。

【００２８】本願の第２の発明によれば、前記トランザ
クションリソースマネージャ内のテーブルは、任意の２
ノード間のトランザクションラベルの使用状況を、２次
元の行列として保持しており、２つのノード識別子によ
ってテーブル内の一つのフィールドが決定されることを
特徴とする。

【００２９】すなわち、任意の２つのノード間で使用可
能なトランザクションラベルの状態を保持しているテー
ブルは、無線バス収容可能なノード数の２乗の個数のフ
ィールドを持つ。これによって、２つのノード識別子に
基づいて、簡単にテーブル内の一つのフィールドを決定
することが可能となる。

【００３０】本願の第３の発明によれば、前記トランザ
クションリソースマネージャ内のテーブルは、各ノード
毎のトランザクションラベルの使用状況を、１次元の配
列として保持しており、１つのノード識別子からテーブ
ル内の一つのフィールドが決定されることを特徴とす
る。

【００３１】すなわち、トランザクションリソースマネ
ージャ内のテーブルは、個々のノードにおけるトランザ
クションラベルの使用状況のみを保持し、ノードからの
要求があったときに、特定の演算を行うことによって、
任意の２つのノード間で使用可能なトランザクションラ
ベルを導出することができる。

【００３２】これによって、任意の２つのノード間の状
態を全て保持させることなく、トランザクションラベル
の使用状況を保持することが可能となるため、トランザ
クションリソースマネージャ内のテーブルのメモリ容量
を削減することができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態を図
１乃至図１３とともに詳細に説明する。

【００３４】図１は本実施形態の無線バスの概略構成を
示す説明図である。図１において、楕円で囲まれた部分
は、各ノードにおいて通信が可能なカバーエリアを示し
ている。

【００３５】無線バスのネットワークを構築するために
は、必ず無線バスネットワークのような制御や管理を司
るハブ局と呼ばれるノードが必要となり、ネットワーク
の構成形態として、一つの無線バス内では、一つのハブ
局のみ存在し、ハブ局を中心としたスター型のトポロジ
ー構成をとる。

【００３６】すなわち、無線バスネットワーク上のアク
ティブなノードは、常にハブ局との双方向通信が可能な
状態となっている。ハブ局の主たる役目として、以下が
ある。

【００３７】（１）無線バス資源の管理 バストポロジーの管理、アイソクロナスやトランザクシ
ョン通信を実現するために必要な資源の管理を行う。

【００３８】（２）通信タイミング制御 フレーム開始やアイソクロナス転送が可能なタイミング
を各ノードに通知する。

【００３９】また、一つの無線バスに参加しているノー
ドには、無線バス内で一意に識別するために、ノード識
別子が割り当てられている。これは、無線バスが最初に
構成されるときや、バス自体にリセットが発生したとき
に、動的に割り当てられる。

【００４０】データフローに関しては、ノード同士が直
接通信することを前提としている。ただし、各ノードの
設置場所によっては、直接通信できない場合もある。例
えば、各ノードが図１に示すような環境にある場合、ノ
ード１とノード２、ノード２とノード３はそれぞれ直接
通信が可能であるが、ノード１とノード３との間では直
接通信が不可能となる。

【００４１】言い換えると、ノード１から見てノード３
は隠れ端末となっている。この場合、ノード１とノード
３とが通信するために、ハブ局もしくはそれに準ずるノ
ードが通信を中継してもよい。

【００４２】図２は本実施形態におけるプロトコルスタ
ックを示す説明図である。有線環境下のＩＥＥＥ１３９
４バスでは、直接ＩＥＥＥ１３９４の信号をドライブす
る物理レイヤ(Physical Layer)、ホストインタフェース
と物理レイヤとのインタフェースを受け持つリンクレイ
ヤ(Link Layer)、実際にＩＥＥＥ１３９４全体を制御す
るトランザクションレイヤ（Transaction Layer）、お
よびシリアルバス管理部の４つが規定されている。

【００４３】本実施形態のハブ局においては、図２に示
すように、無線環境におけるトランザクション転送を実
現するために、上述した有線環境下のシリアルバス管理
部において、バス管理機能を拡張した無線バス管理部１
を設け、トランザクションリソースマネージャ２を追加
している。

【００４４】リンクレイヤ５は、１個のパケットを転送
し、そのパケットの送達確認を行う。そのようなパケッ
ト転送を実施するために、トランザクションレイヤ４に
以下のサービスを提供する。

【００４５】リンクデータ要求は、トランザクションレ
イヤ４が、1個のパケットを送信するときに使用する。
リンクデータ確認は、リンクデータ要求によって送信さ
れたパケットが確認されたことを通知するときに使用す
る。

【００４６】リンクデータ表示は、他ノードから1個の
パケットを受信したことを、トランザクションレイヤ４
に通知するときに使用する。リンクデータ応答は、トラ
ンザクションレイヤ４がリンクデータ応答によって受信
したパケットに応答するときに使用する。

【００４７】トランザクションレイヤ４は、送信先ノー
ドの特定アドレスのデータを操作するために、非同期に
通信を行うプロトコルを実現する。その操作の種別とし
てリード、ライト、ロックの３種類のトランザクション
が定義されており、トランザクションレイヤ４が、この
３種のトランザクションを実現する。

【００４８】アプリケーションがトランザクションを実
行するために、トランザクションレイヤ４は、以下のよ
うなサービスを提供する。

【００４９】トランザクションデータ要求は、アプリケ
ーションにより無線バス上でデータ・トランザクション
を開始する時に使用する。トランザクションデータ確認
は、トランザクションデータ要求によって開始されたデ
ータ・トランザクションが完了したことをアプリケーシ
ョンに通知する時に使用する。

【００５０】トランザクションデータ表示は、他ノード
からトランザクションリクエストを受信したことを、ア
プリケーションに通知するときに使用する。トランザク
ションデータ応答は、トランザクションデータ応答アプ
リケーションが、受信したトランザクションに応答し、
トランザクションを完了させる時に使用する。

【００５１】また、無線バス管理部１がトランザクショ
ンレイヤ４の制御、管理を行うために、以下のサービス
を提供する。

【００５２】トランザクション制御要求は、無線バス管
理部１がトランザクションレイヤ４に対する設定等の特
定のアクションを行うようリクエストする。トランザク
ション制御確認は、トランザクション制御要求によって
指示されたアクションの結果を無線バス管理部１に通知
するときに使用する。

【００５３】トランザクション制御表示は、他ノードが
無線バス管理部１に対して特定のアクションを行うよう
リクエストを受信したことを通知するときに使用する。
トランザクション制御応答は、トランザクション制御応
答によって通知されたアクションに応答し、その結果を
送信元ノードに通知するときに使用する。

【００５４】トランザクションイベント表示は、トラン
ザクションレイヤが検出したイベントを無線バス管理部
１に通知するときに使用する。

【００５５】図３は本実施形態におけるトランザクショ
ンレイヤ４の一構成例を示す説明図である。トランザク
ションレイヤ４は、トランザクションレイヤ入出力イン
ターフェース１１およびリンクレイヤ入出力インターフ
ェース１７を介して、それぞれトランザクションレイヤ
サービスおよびリンクレイヤサービスを通信する。

【００５６】コマンド種別判定部１２は、入力されたサ
ービスの内容を解析し、コマンド処理部１３に対し、コ
マンドの実行を命令する。コマンド処理部１３は、コマ
ンド種別判定部１２によって解析された入力サービスの
内容に従って、トランザクションを実行する。また、ト
ランザクション種別によっては、データを伴うものがあ
り、そのデータを保持するために、データバッファ１４
を設けている。

【００５７】tl管理部１６は、アプリケーションからの
トランザクションデータ要求により、新規トランザクシ
ョンの発行する場合に、ハブ局のトランザクションリソ
ースマネージャに対する割り当て要求の発行や、トラン
ザクションラベルの決定を行う。また、トランザクショ
ンが完了した場合も、ハブ局のトランザクションマネー
ジャに対して、トランザクションラベルの開放要求を発
行する。その手順の詳細については、後述する。

【００５８】さらに、データバッファ１４が一杯になっ
た時など、自身の状態や通信相手のノードの状態によっ
ては、トランザクションの再送を行う必要がある。それ
を実行するために、再送制御部１５を設けている。これ
は、有線環境下のＩＥＥＥ１３９４で規定されている通
りに動作する。

【００５９】図４は本実施形態におけるトランザクショ
ンリソースマネージャ２の一構成例を示す説明図であ
る。トランザクションリソースマネージャ２は、トラン
ザクションを実施するためのリソースである、トランザ
クションラベルを集中管理する。

【００６０】トランザクョシンリソースマネージャ２
は、トランザクション制御表示とトランザクション制御
応答を使用して、トランザクションレイヤと通信する。
トランザクション制御表示を使用して通知されるコマン
ドとしては、以下の３種類がある。

【００６１】（１）tl mapリード要求は、付加情報とし
てアドレスを持つ。tl mapリード要求を受信したトラン
ザクションリソースマネージャ２は、トランザクション
制御応答を使用して、付加情報のアドレスで指定された
tl map２３の値を出力する。

【００６２】（２）tl取得要求は、付加情報としてアド
レスとtl値とを持つ。アドレスから求められる２つのノ
ード間で使用するために、tl値で示されたトランザクシ
ョンラベルの取得を要求する。

【００６３】（３）tl開放要求は、付加情報としてアド
レスとtl値とを持つ。アドレスから求められる２つのノ
ード間で使用した、tl値で示されたトランザクションラ
ベルを開放する。

【００６４】コマンド種別判定部２１は、トランザクシ
ョン制御表示を経由してトランザクションレイヤから入
力された、上記の３種のコマンド種別を判定し、その種
別とコマンドに応じた付加情報をコマンド処理部２２に
渡す。

【００６５】コマンド処理部２２では、コマンド種別に
従って、tl map２３を操作し、その結果を、トランザク
ション制御応答を使用してトランザクションレイヤに出
力する。

【００６６】すなわち、コマンド種別判定部２１に入力
されたコマンドが、tl mapリード要求であった場合、コ
マンド処理部２２では、tl mapリード要求の付加情報で
あるアドレスの値に従い、該当アドレスのtl map２３を
リードし、その値を出力する。

【００６７】また、tl取得要求であった場合、コマンド
処理部２２にて、tl取得要求の付加情報であるアドレス
から、関連する２つのノード識別子を導出し、そのノー
ドに該当するtl map２３のフィールドの全てに対し、も
う一つの付加情報であるtl値について、tl map２３の値
を使用中にセットする。

【００６８】さらに、tl開放要求であった場合、コマン
ド処理部２２にて、tl開放要求の付加情報であるアドレ
スから、関連する２つのノード識別子を導出し、そのノ
ードに該当するtl map２３のフィールドの全てに対し、
もう一つの付加情報であるtl値について、tl map２３の
値を未使用にセットする。

【００６９】図５は本実施形態におけるtl map２３の構
成例を示す説明図である。尚、図５においては、図５
（ａ）、（ｂ）に分割して記載しているが、これらは実
際には１つのテーブルとして構成されている（他の図で
も同様）。

【００７０】tl map２３は、無線バス内の２つのノード
間において、現在使用可能なトランザクションラベルの
状況を保持しているテーブルである。無線バスが収容可
能な最大のノード数の２乗の個数のフィールドを保持で
きるだけの記憶容量をもっている。

【００７１】有線環境下のシリアルバスでは、トランザ
クションラベルとして６ビットの値を使用する。すなわ
ち、トランザクションラベルは０から６３までの値を持
つ。このトランザクションラベルの割り当て状況を示す
ために、tl map２３の１つのフィールドは６４ビット幅
の値を持つ。

【００７２】０であるビット位置の値のトランザクショ
ンラベルは、現在使用中であり、１であるビット位置の
値のトランザクションラベルは、未使用中であることを
示している。

【００７３】全てのノードがアクセス可能とするため
に、ハブ局内の、固定アドレスから開始される空間にマ
ッピングする。１つのフィールドは、８バイト幅である
ため、８バイト単位にアクセスすることになる。

【００７４】本実施形態においては、無線バスが収容可
能なノード数を１６とする。従って、tl map２３は１６
×１６＝２５６個のフィールドを持ち、さらに一つのフ
ィールドが６４ビット幅であるため、トータル２０４８
バイトの容量となる。

【００７５】また、例えばノード１０とノード１５との
間で、使用可能なトランザクションラベルの状況を取得
するためには、アドレスとして（１０×１６＋１５）×
８＝１４００を指定し、ハブ局に対して、tl mapリード
要求を発行すればよい。

【００７６】以下、本実施形態における動作について、
図６及び図７とともに説明を行う。図６はアプリケーシ
ョンがトランザクションデータ要求により、トランザク
ションを起動して、完了するまでのメッセージのやり取
りを示すメッセージフロー、図７はトランザクションリ
ソースマネージャの動作を示すフローチャートである。

【００７７】まず、ノードｍ内のアプリケーションが、
ノードｎに対してトランザクションを発行するために、
トランザクションデータ要求を使用して、トランザクシ
ョンレイヤに通知し（ステップ４１）、トランザクショ
ンデータ要求を受けたトランザクションレイヤは、トラ
ンザクションラベルを取得する手順を開始する。

【００７８】まず、以下の計算式により、tl map内のア
ドレスaddr1を導出する。

【００７９】（ｍ×１６＋ｎ）×８ このアドレスaddr1を付加情報として、リンクデータ要
求を発行し、tl mapリード要求パケットをハブ局に送信
する（ステップ４２）。

【００８０】tl mapリード要求パケットを受信したハブ
局のトランザクションレイヤは、tlmapリード要求パケ
ットであることを確認すると、トランザクション制御表
示を使用して、ハブ局のトランザクションリソースマネ
ージャに通知する（ステップ４３）。

【００８１】通知を受けたトランザクションリソースマ
ネージャは、トランザクション制御表示のパラメータを
含めた内容を解析する（ステップ８１）。tl mapリード
要求であると判定し（ステップ８２）、付加情報のアド
レスaddr1で示されたtl mapのフィールドを読み出す
（ステップ８３）。

【００８２】そして、その値をトランザクション制御応
答を使用してトランザクションレイヤに通知し（ステッ
プ４４、ステップ８４）、ノードｍにパケットを送信す
る（ステップ４５）。

【００８３】ノードｍでは、受信したtl mapの値を解析
して、ビットが１であるビット位置の値を、トランザク
ションラベルに使用すると決定し、tl取得要求をハブ局
に送信する。このとき、tl mapリード要求を送信したと
きのアドレスaddr1とトランザクションラベルの値と
を、付加情報として含めて送信する（ステップ４６）。

【００８４】tl取得要求を受信したハブ局は、トランザ
クション制御表示を通してトランザクションリソースマ
ネージャに通知し（ステップ４７）、トランザクション
制御表示の内容を判定する（ステップ８１、ステップ８
２）。その後、付加情報のアドレスaddr1から、２つの
ノード識別子を求める（ステップ８５）。

【００８５】これは、以下の式で簡単に求められる。

【００８６】ｍ＝（addr1／８）／１６の商 ｎ＝（addr1／８）／１６の余り 次に、ノード識別子がｍ，ｎに関係している全てのtl m
apのフィールドの値について、tl取得要求のもう一つの
付加情報であるtl値で示されるビット位置のビットの値
を０にセットする（ステップ８６）。

【００８７】この処理が終了すれば、トランザクション
制御応答を使用してトランザクションレイヤに通知し
（ステップ４８、ステップ８７）、ノードｍにtlの割り
当て処理が終了したことを示すパケットを送信する（ス
テップ４９）。

【００８８】ノードｍのトランザクションレイヤは、割
り当て処理完了パケットをハブ局から受信した時点で、
トランザクションラベルにtl値をセットして、トランザ
クションリクエストをノードｎに発行する（ステップ５
０）。

【００８９】そして、ノードｎからトランザクションレ
スポンスを受信する（ステップ５３）と、トランザクシ
ョンデータ応答を用いて、トランザクションが完了した
ことをアプリケーションに通知する（ステップ５４）と
同時に、トランザクションラベルの開放手順を開始す
る。

【００９０】そのために、ノードｍのトランザクション
レイヤは、付加情報のアドレスaddr1とトランザクショ
ンラベルtl値とともに、tl開放要求をハブ局に送信する
（ステップ５５）。

【００９１】tl開放要求を受信したハブ局は、トランザ
クション制御表示を通してトランザクションリソースマ
ネージャに通知し（ステップ５６）、トランザクション
制御表示の内容を判定して（ステップ８１、ステップ８
２）、tl開放要求の時と同様に、アドレスaddr1から２
つのノード識別子ｍ，ｎを求め（ステップ８８）、tlma
p内において、ノード識別子ｍ，ｎが関係しているフィ
ールドのtl値で示されるビット位置の値を１にセットす
る（ステップ８９）。

【００９２】これが完了すれば、トランザクション制御
応答を通じてトランザクションレイヤに通知し（ステッ
プ５７、ステップ９０）、完了パケットをノードｍに送
信して（ステップ５８）、ノードｍが受信した時点で、
トランザクションが完了する。以上が、基本的な処理の
流れである。

【００９３】さらに、具体的な値を与えて、図８乃至図
１３とともに詳細に説明する。図８はノード１からノー
ド２に対するトランザクションと、ノード１３からノー
ド２に対するトランザクションが同時に発生した場合の
メッセージのやり取りを示すメッセージフローである。

【００９４】また、図９乃至図１３はそのときのハブ局
内のtl mapの変化の様子を示す説明図である。尚、図９
乃至図１３においては、tl mapの構成を（ａ）、（ｂ）
に分割して記載しているが、これらは実際には１つのテ
ーブルとして構成されている。

【００９５】図８のメッセージフローが開始される前の
tl mapの状態としては、いずれかのノードに対するトラ
ンザクションが実行される前、すなわち初期状態の状態
である。

【００９６】このとき、どのノードについても、全ての
トランザクションラベルが使用可能であるため、図９に
示すように、ハブ局のtl mapの各フィールドは、全てff
ffffffffffffff(16)である。尚、(16)は１６進数である
ことを示している（以下、同様である）。

【００９７】まず、ノード１がノード２に対するトラン
ザクションを実行するために、ハブ局に対して、tl map
リード要求を発行する（ステップ６１）。このとき、付
加情報のアドレスの値は、以下のようになる。

【００９８】（１×１６＋２）×８＝１４４ 初期状態であるため、tl mapリード要求の応答として、
ノード１はffffffffffffffff(16)を得ることになる（ス
テップ６２）。この値は、トランザクションラベルの値
として、どの値を使用してもよいことを示している。従
って、ここでは、ノード１はトランザクションラベルの
値として０を使用することと決定する。

【００９９】この決定を受けて、ノード１は付加情報で
あるアドレスとして１４４、tl値として０とともに、tl
取得要求をハブ局に送信する（ステップ６３）。

【０１００】tl取得要求を受信したハブ局では、付加情
報のアドレスの値１４４から、２つのノード識別子１，
２を導出する。

【０１０１】（１４４／８）／１６の商＝１ （１４４／８）／１６の余＝２ これにより、tl mapのノード識別子１，２に関係してい
る全てのフィールドの値から０番目のビットを０にクリ
アする。この場合は全てffffffffffffffff(16)であるの
で、図１０に示すように、fffffffffffffffe(16)に変化
する。これが終了した時点で、ハブ局は処理が完了した
ことを示すパケットをノード１に送信する（ステップ６
４）。

【０１０２】次に、ノード１３がノード２に対するトラ
ンザクションを開始するために、tlmapリード要求を発
行する（ステップ６５）。tl mapリード要求の付加情報
であるアドレスとして、以下の計算から、１６８０を指
定する。

【０１０３】（１３×１６＋２）×８＝１６８０ このtl mapリード要求に対する応答は、図１０に示すと
おり、fffffffffffffffe(16)である（ステップ６６）。
これは、トランザクションラベルの値として、０は使用
できないことを示している。従って、ノード１３は、ト
ランザクションラベルの値として１を使用すると決定す
る。

【０１０４】この決定を受けて、ノード１３は付加情報
であるアドレスとして１６８０、tl値として１ととも
に、tl取得要求をハブ局に送信する（ステップ６７）。

【０１０５】tl取得要求を受信したハブ局では、付加情
報のアドレスの値１６８０から、２つのノード識別子と
して１３，２を得る。

【０１０６】（１６８０／８）／１６の商＝１３ （１６８０／８）／１６の余＝２ これにより、tl mapのノード識別子１３，２に関係して
いる全てのフィールドの値の１番目のビットを０にクリ
アする。その結果、図１１に示すように、ffffffffffff
ffff(16)はfffffffffffffffd(16)に、fffffffffffffffe
(16)はfffffffffffffffc(16)に変化し、さらに処理が完
了したことを示すパケットをノード１３に送信する（ス
テップ６８）。

【０１０７】この後、ノード１とノード２との間、ノー
ド１３とノード２との間で、トランザクションが実施さ
れ（ステップ６９、ステップ７０）、トランザクション
が完了する（ステップ７１、ステップ７２）と、トラン
ザクションラベルの開放手順が開始されることになる。

【０１０８】まず、ノード１から、付加情報であるアド
レスとして１４４、tl値として０とともに、tl開放要求
がハブ局に送信される（ステップ７３）。

【０１０９】ハブ局では、付加情報のアドレスの値１４
４から２つのノード識別子１，２を求め、tl map内のノ
ード識別子１，２に関係する全てのフィールドのビット
位置が０の値を１にセットする。

【０１１０】これにより、図１２に示すとおり、関係す
るフィールドの値が、fffffffffffffffe(16)はffffffff
ffffffff(16)に、fffffffffffffffc(16)はffffffffffff
fffd(16)に変化する。その後、処理が完了したことを示
すパケットをノード１に送信する（ステップ７４）。

【０１１１】次に、ノード１３から、付加情報であるア
ドレスとして１６８０、tl値として１とともに、tl開放
要求がハブ局に送信される（ステップ７５）。

【０１１２】ハブ局では、付加情報のアドレスの値１６
８０から２つのノード識別子１３，２を求め、tl map内
のノード識別子１３，２に関係する全てのフィールドの
ビット位置が１の値を、１にセットする。

【０１１３】これにより、図１３に示すとおり、関係す
るフィールドの値が、fffffffffffffffd(16)からffffff
ffffffffff(16)に変化する。その後、処理が完了したこ
とを示すパケットをノード１３に送信する（ステップ７
６）。

【０１１４】以上のように、本実施形態においては、隠
れ端末が存在する無線環境下でも、常に直接送受信が可
能なハブ局のみと通信を行うことにより、トランザクシ
ョンを実施することが可能となる。

【０１１５】次に、本発明の第２実施形態について、図
１４乃至図２０を用いて以下に説明する。本実施形態に
おいて、上述した第１実施形態と異なる点は、ハブ局内
のトランザクションリソースマネージャであるので、こ
のトランザクションリソースマネージャを中心に説明を
行い、その他の同一部分についての説明は省略する。

【０１１６】tl mapのアドレッシングに関しては、上記
第１実施形態と同様、図５に示すような構成をとる。特
定のフィールドに対するアクセスの結果得られる値は、
２つのノード間で使用されているトランザクションラベ
ルの割り当て状況を示す。

【０１１７】ただし、本実施形態におけるトランザクシ
ョンリソースマネージャは、上述の第１実施形態と異な
り、図１４に示すように、無線バス内の２つのノード間
におけるトランザクションラベルの使用状況を保持する
テーブルとして、無線バスが収容可能な最大ノード数の
フィールドのみ持つtl node３３が設けられている。

【０１１８】例えば、上述の第１実施形態と同様、無線
バスに収容可能なノード数を１６、１つのフィールドの
値のサイズが８バイト幅である場合、tl node３３とし
て、１６×８＝１２８バイトのメモリを用意すればよ
い。

【０１１９】すなわち、コマンド種別判定部３１に入力
されたコマンドが、tl mapリード要求であった場合、コ
マンド処理部３２では、tl mapリード要求の付加情報で
あるアドレスの値から関連する２つのノード識別子を導
出し、それぞれのtl node３３の値から２つのノード間
でのtl map値を計算し、その値を出力する。

【０１２０】また、tl取得要求であった場合、コマンド
処理部３２にて、tl取得要求の付加情報であるアドレス
から、関連する２つのノード識別子を導出し、もう一つ
の付加情報であるtl値について、２つのノードのtl nod
e３３の値を使用中にセットする。

【０１２１】さらに、tl開放要求であった場合、コマン
ド処理部３２にて、tl開放要求の付加情報であるアドレ
スから、関連する２つのノード識別子を導出し、もう一
つの付加情報であるtl値について、２つのノードのtl n
ode３３の値を未使用にセットする。

【０１２２】他ノードからのトランザクションリソース
マネージャに対する操作を受信した場合は、図１５に示
すフローチャートに従って、要求ノードに応答する。

【０１２３】例えば、図６のメッセージフローに示した
ように、ノードｍがノードｎに対してトランザクション
を発行するために、トランザクションレイヤがトランザ
クションデータ要求をアプリケーションレイヤから受信
した場合（ステップ４１）、まず、付加情報であるアド
レスaddr1とともに、tl mapリード要求をハブ局に送信
する（ステップ４２）。

【０１２４】addr1 = （ｍ×１６＋ｎ）×８ tl mapリード要求を受信したハブ局は、トランザクショ
ン制御表示を通してトランザクションリソースマネージ
ャに通知し（ステップ４３）、トランザクション制御表
示のパラメータを含めた内容を解析する（ステップ９
１）。

【０１２５】ここでは、tl mapリード要求であると判定
される（ステップ９２）ので、付加情報のアドレスaddr
1から、トランザクションに関連する２つのノード識別
子ｍ，ｎを導出する（ステップ９３）。

【０１２６】ｍ＝（addr1／８）／１６の商 ｎ＝（addr1／８）／１６の余り これにより、ノードｍ，ｎに対するtl node、tl node
[m], tl node[n]を読み込み、以下の計算により、ノー
ドｍ，ｎの間で使用可能なトランザクションラベルの割
り当て状況の値を求めて（ステップ９４）、トランザク
ション制御応答を通してノードｍに応答し（ステップ４
４、ステップ９５）、ノードｍにパケットを送信する。

【０１２７】tl node[m] and tl node[n] (and は、ビットごとの論理積を示す) ハブ局からの応答を受けて、ノードｍはトランザクショ
ンラベルを決定し、tl取得要求を送信する（ステップ４
６）。

【０１２８】tl取得要求を受信したハブ局のトランザク
ションリソースマネージャでは（ステップ４７）、トラ
ンザクション制御表示の内容の判定を行った上で（ステ
ップ９１、ステップ９２）、付加情報のアドレスaddr1
から２つのノード識別子ｍ，ｎを求め（ステップ９
６）、それぞれのtl nodeの値に対し、tl取得要求の付
加情報であるtl値のビット位置の値を０にクリアする
（ステップ９７）。

【０１２９】これが完了すれば、トランザクション制御
応答を通じてトランザクションレイヤに通知し（ステッ
プ４８、ステップ９８）、完了パケットをノードｍに送
信する（ステップ４９）。

【０１３０】この後、ノードｍはノードｎとの間でトラ
ンザクションを実行し（ステップ５０〜ステップ５
３）、トランザクションが完了すれば、ハブ局に対し
て、tl開放要求を送信する（ステップ５５）。

【０１３１】tl開放要求を受信したハブ局は、トランザ
クション制御表示を通してトランザクションリソースマ
ネージャに通知し（ステップ５６）、トランザクション
制御表示の内容を判定した上で（ステップ９１、ステッ
プ９２）、付加情報であるアドレスaddr1から２つのノ
ード識別子ｍ，ｎを求め（ステップ９９）、それぞれの
tl nodeの値に対し、tl開放要求の付加情報であるtl値
のビット位置の値を１にセットする（ステップ１０
０）。

【０１３２】これが完了すれば、トランザクション制御
応答を通じてトランザクションレイヤに通知し（ステッ
プ５７、ステップ１０１）、完了パケットをノードｍに
送信し（ステップ５８）、ノードｍが受信した時点で、
一つのトランザクションが完了する。

【０１３３】さらに、上述の動作について、上記第１実
施形態と同様、図８に示すようなシチュエーションにお
ける具体的な動作を、図１６乃至図２０とともに説明す
る。尚、図１６乃至図２０においては、tl nodeの構成
を（ａ）、（ｂ）に分割して記載しているが、これらは
実際には１つのテーブルとして構成されている。

【０１３４】図８のメッセージフローが開始される前の
tl mapの状態としては、いずれかのノードに対するトラ
ンザクションが実行される前、すなわち初期状態の状態
である。

【０１３５】このとき、どのノードについても、全ての
トランザクションラベルが使用可能であるため、図１６
に示すように、ハブ局のtl nodeの各フィールドは、全
てffffffffffffffff(16)である。

【０１３６】まず、ノード１がノード２に対するトラン
ザクションを実行するために、ハブ局に対して、tl map
リード要求を発行する（ステップ６１）。このとき、付
加情報のアドレスの値は、以下の計算より１４４とな
る。

【０１３７】（１×１６＋２）×８＝１４４ tl mapリード要求を受信したトランザクションリソース
マネージャでは、付加情報であるアドレス値１４４か
ら、２つのノード識別子１，２を求め、それぞれのtl n
odeの値を読み取る。

【０１３８】この時点では、両者とも、ffffffffffffff
ff(16)であるため、tl mapリード要求の応答として、両
者のビットごとの論理積をとったffffffffffffffff(16)
を返す（ステップ６２）。

【０１３９】（１４４／８）／１６の商＝１ （１４４／８）／１６の余＝２ この値は、トランザクションラベルの値として、どの値
を使用してもよいことを示している。

【０１４０】従って、ここでは、ノード１はトランザク
ションラベルの値として０を使用することと決定する。
この決定を受けて、ノード１は付加情報であるアドレス
として１４４、tl値として０とともに、tl取得要求をハ
ブ局に送信する（ステップ６３）。

【０１４１】取得要求tlを受信したハブ局では、付加情
報のアドレスの値１４４から、２つのノード識別子１，
２を導出し、それぞれのtl nodeの値を読み取って、０
番目のビット位置の値を０にクリアし、処理が完了した
ことを示すパケットをノード１に送信する（ステップ６
４）。

【０１４２】これにより、tl nodeの値は以下のように
変化して、図１７に示すとおりとなる。

【０１４３】tl node[1] = fffffffffffffffe(16) tl node[2] = fffffffffffffffe(16) 次に、ノード１３がノード２に対するトランザクション
を開始する（ステップ６５）。tl mapリード要求の付加
情報であるアドレスとして、以下の計算により１６８０
を指定する。

【０１４４】（１３×１６＋２）×８＝１６８０tl map
リード要求を受信したハブ局のトランザクションリソー
スマネージャは、付加情報であるアドレスの値から２つ
のノード識別子１３，２を求めて、それぞれのtl node
の値を、以下のように決定する。

【０１４５】tl node[13] = ffffffffffffffff(16) tl node[2] = fffffffffffffffe(16) 従って、このtl mapリード要求の応答としては、両者の
論理積であるfffffffffffffffe(16)が返される（ステッ
プ６６）。この応答を受信したノード１３は、トランザ
クションラベルとして１を使用すると決定する。

【０１４６】この決定を受けて、ノード１３は付加情報
であるアドレスとして１６８０、tl値として１ととも
に、tl取得要求をハブ局に送信する（ステップ６７）。

【０１４７】tl取得要求を受信したハブ局では付加情報
のアドレスの値１６８０から、以下の計算により２つの
ノード識別子１３，２を得る。

【０１４８】（１６８０／８）／１６の商＝１３ （１６８０／８）／１６の余＝２ これによって、tl nodeのノード識別子１３，２の値の
１番目のビットを０にクリアし、処理が完了したことを
示すパケットをノード１３に送信する（ステップ６
８）。

【０１４９】その結果、tl nodeの値は以下のように変
化して、図１８に示すとおりとなる。

【０１５０】tl node[13] = fffffffffffffffd(16) tl node[2] = fffffffffffffffc(16) この後、ノード１とノード２との間、ノード１３とノー
ド２との間で、トランザクションが実施され、完了する
（ステップ６９〜ステップ７２）。その後、トランザク
ションラベルの開放手順が開始されることになる。

【０１５１】まず、ノード１から、付加情報であるアド
レスとして１４４、tl値として０とともに、tl開放要求
がハブ局に送信される（ステップ７３）。

【０１５２】ハブ局では、付加情報のアドレスの値１４
４から、２つのノード識別子１，２を求めて、tl node
のノード識別子１，２の値のビット位置が０の値を１に
セットし、処理が終了したことを示すパケットをノード
１に送信する（ステップ７４）。

【０１５３】これにより、tl nodeの値は以下のように
変化して、図１９に示すとおりとなる。

【０１５４】tl node[1] = ffffffffffffffff(16) tl node[2] = fffffffffffffffd(16) 次に、ノード１３から、付加情報であるアドレスとして
１６８０、tl値として１とともに、tl開放要求がハブ局
に送信される（ステップ７５）。

【０１５５】ハブ局では、付加情報のアドレスの値１６
８０から、２つのノード識別子１３，２を求めて、tl n
odeのノード識別子１３，２の値のビット位置が１の値
を１にセットし、処理が終了したことを示すパケットを
ノード１３に送信する（ステップ７６）。

【０１５６】これにより、tl nodeの値は、以下のよう
に変化して、図２０に示すとおりとなる。

【０１５７】tl node[1] = ffffffffffffffff(16) tl node[2] = ffffffffffffffff(16) 以上のように、本実施形態においては、隠れ端末が存在
する無線環境下でも、常に直接送受信が可能なハブ局の
みと通信を行うことにより、トランザクションを実施す
ることが可能となる上、トランザクションラベルの割り
当て状況を保持するためのメモリ容量を削減することが
可能となる。

【０１５８】

【発明の効果】本願請求項１に記載の発明によれば、そ
れぞれのノードが、無線バス全体のトラフィックを監視
せずとも、トランザクションラベルを決定することが可
能となり、隠れ端末が存在する無線環境下でも、常に直
接送受信が可能なハブ局のみと通信を行うことにより、
トランザクションを実施することが可能となる。

【０１５９】本願請求項２に記載の発明によれば、トラ
ンザクションリソースマネージャ内のテーブルは、任意
の２ノード間のトランザクションラベルの使用状況を、
２次元の行列として保持しているため、２つのノード識
別子に基づいて、簡単にテーブル内の一つのフィールド
を決定することが可能となる。

【０１６０】本願請求項３に記載の発明によれば、トラ
ンザクションリソースマネージャ内のテーブルは、個々
のノードにおけるトランザクションラベルの使用状況の
みを保持し、ノードからの要求があったときに、特定の
演算を行うことによって、任意の２つのノード間で使用
可能なトランザクションラベルを導出することができる
ため、トランザクションリソースマネージャ内のテーブ
ルのメモリ容量を削減することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における無線バスのトポ
ロジーを示す説明図である。

【図２】本発明の第１実施形態におけるプロトコルスタ
ックを示す説明図である。

【図３】本発明の第１実施形態におけるトランザクショ
ンレイヤの構成例を示す説明図である。

【図４】本発明の第１実施形態におけるトランザクショ
ンリソースマネージャの構成例を示す説明図である。

【図５】本発明の第１実施形態におけるtl mapのアドレ
ッシングを示す説明図である。

【図６】本発明の第１実施形態におけるトランザクショ
ンを行うノードとハブ局間の基本的なメッセージのやり
取りを示すメッセージフローである。

【図７】本発明の第１実施形態におけるトランザクショ
ンリソースマネージャの実行動作を示すフローチャート
である。

【図８】本発明の第１実施形態における２つのトランザ
クションに関係するノードとハブ局間とのメッセージの
やり取りを示すメッセージフローである。

【図９】本発明の第１実施形態におけるtl mapの初期状
態を示す説明図である。

【図１０】本発明の第１実施形態におけるtl mapの状態
変化を示す説明図である。

【図１１】本発明の第１実施形態におけるtl mapの状態
変化を示す説明図である。

【図１２】本発明の第１実施形態におけるtl mapの状態
変化を示す説明図である。

【図１３】本発明の第１実施形態におけるtl mapの状態
変化を示す説明図である。

【図１４】本発明の第２実施形態におけるトランザクシ
ョンリソースマネージャの構成例を示す説明図である。

【図１５】本発明の第２実施形態におけるトランザクシ
ョンリソースマネージャの実行動作を示すフローチャー
トである。

【図１６】本発明の第２実施形態におけるtl nodeの初
期状態を示す説明図である。

【図１７】本発明の第２実施形態におけるtl nodeの状
態変化を示す説明図である。

【図１８】本発明の第２実施形態におけるtl nodeの状
態変化を示す説明図である。

【図１９】本発明の第２実施形態におけるtl nodeの状
態変化を示す説明図である。

【図２０】本発明の第２実施形態におけるtl nodeの状
態変化を示す説明図である。

【図２１】従来のトランザクションにおけるメッセージ
のやり取りを示すメッセージフローである。

【図２２】従来の隠れ端末が存在する場合のトランザク
ションを示す説明図である。

【図２３】従来の隠れ端末が存在する場合のトランザク
ションを示す説明図である。

【図２４】従来の隠れ端末が存在する場合のトランザク
ションを示す説明図である。

【符号の説明】

１ 無線バス管理部 ２ トランザクションリソースマネージャ ３ トランザクションラベルを保持するためのテーブル ４ トランザクションレイヤ ５ リンクレイヤ １１ トランザクションレイヤ入出力インターフェース １２ コマンド種別判定部 １３ コマンド処理部 １４ データバッファ １５ 再送制御部 １６ ｔｌ管理部 １７ リンクレイヤ入出力インターフェース ２１ コマンド種別判定部 ２２ コマンド処理部 ２３ ｔｌ ｍａｐ（テーブル） ３１ コマンド種別判定部 ３２ コマンド処理部 ３３ ｔｌ ｎｏｄｅ（テーブル）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハブ局を中心として、他に２つ以上のノ
   ードから構築されたスター型のトポロジーを持つ無線バ
   スにおいて、 前記ハブ局内に、前記各ノードのトランザクションラベ
   ルの使用状況を保持するテーブルを有するトランザクシ
   ョンリソースマネージャを設け、 トランザクションを発行するノードは、前記トランザク
   ションリソースマネージャ内のテーブルで保持されてい
   る値に基づいて、未使用のトランザクションラベルを判
   断し、新規のトランザクションで使用するトランザクシ
   ョンラベルを決定することを特徴とする無線バス。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載の無線バスにおい
   て、 前記トランザクションリソースマネージャ内のテーブル
   は、任意の２ノード間のトランザクションラベルの使用
   状況を、２次元の行列として保持しており、２つのノー
   ド識別子によってテーブル内の一つのフィールドが決定
   されるものであることを特徴とする無線バス。
3. 【請求項３】 前記請求項１に記載の無線バスにおい
   て、 前記トランザクションリソースマネージャ内のテーブル
   は、各ノード毎のトランザクションラベルの使用状況
   を、１次元の配列として保持しており、１つのノード識
   別子からテーブル内の一つのフィールドが決定されるも
   のであることを特徴とする無線バス。