JP2008263511A - Data transmitter-receiver - Google Patents

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Masahiro Naito
正博 内藤
Yoshiyuki Inoue
禎之 井上
Yasuyuki Hashizume
靖之 橋詰
Junko Kishima
淳子 貴島
Miki Sugano
美樹 菅野
Hiroshi Kasahara
裕志 笠原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a data transmitter-receiver for performing retransmission control without failure even when an error occurs in transmission/reception data or data which is not required to be retransmitted. <P>SOLUTION: In receiving a NACK message, a transmitter terminal transmits a command for releasing a queue for PLCMAC frame data of a sequence number transmitted in the two cycles before in the next cycle (S63). In a receiver terminal that receives the command, a memory control circuit 506 for PLC reception, for example, receives an instruction of a CPU 11 and generates and outputs an ACK message to thereby notify that the terminal normally receives the command. When a management terminal 1 receives the ACK message (S64), the CPU 11 determines that the receiver can normally performs reception processing and instructs the a memory control circuit 409 for PLC transmission to complete transmission. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明はデータ送受信装置に関し、特に、無線通信あるいは高速PLC(Power Line Communication)などのネットワークシステムにおけるデータ送受信装置に関する。   The present invention relates to a data transmitter / receiver, and more particularly to a data transmitter / receiver in a network system such as wireless communication or high-speed PLC (Power Line Communication).

無線通信あるいは高速PLCなどのネットワークシステムでは、その伝送路の特性は時々刻々と変化する。そのため、一般的に伝送路で送信パケット中に誤りが発生した場合、MAC(Media Access Control)レイヤーレベルでのパケットの再送信(以下、再送と記す場合あり)が実施される。   In a network system such as wireless communication or high-speed PLC, the characteristics of the transmission path change from moment to moment. For this reason, generally, when an error occurs in a transmission packet on the transmission path, packet retransmission at the MAC (Media Access Control) layer level (hereinafter, referred to as retransmission) may be performed.

また、無線通信あるいは高速PLCなどのネットワークシステムでは、映像や音声などのリアルタイム性を要求されるデータの送受信のため、TDMA(Time Division Multiple Access)方式を採用してデータを伝送する方式なども導入されつつある。具体的には、例えばARIB(社団法人電波産業会)にて標準規格化されたHiSWANa(High Speed Wireless Access Networking Type a:ARIB STD-T70 1.0版)などがある。   In addition, in network systems such as wireless communication and high-speed PLC, a method of transmitting data using the TDMA (Time Division Multiple Access) method is introduced to transmit and receive data that requires real-time performance such as video and audio. It is being done. Specifically, for example, HiSWANA (High Speed Wireless Access Networking Type a: ARIB STD-T70 version 1.0) standardized by ARIB (Radio Industry Association) is available.

以下、上記HiSWANa規格に採用されたTDMA方式の概要を簡単に説明する。HiSWANaで採用されたTDMA方式は、管理端末と呼ばれる1台の端末(データ送受信装置)によりネットワーク内の各端末(データ送受信装置)が管理される。なお、管理端末により管理される端末をクライアント端末と呼称する。   Hereinafter, the outline of the TDMA system adopted in the HiSWANA standard will be briefly described. In the TDMA system adopted in HiSWANA, each terminal (data transmission / reception apparatus) in a network is managed by one terminal (data transmission / reception apparatus) called a management terminal. A terminal managed by the management terminal is called a client terminal.

管理端末は、ネットワーク全体の時刻同期を管理するために、Beacon信号と呼ばれるパケットデータ(以下、BCH:Broadcast CHannelと表記)を予め定められた周期で同報通信する(HiSWANaでは2ms周期)。   In order to manage time synchronization of the entire network, the management terminal broadcasts packet data called a Beacon signal (hereinafter referred to as BCH: Broadcast CHannel) at a predetermined cycle (2 ms cycle for HiSWANA).

ネットワーク内に配置された各クライアント端末は、BCHを受信すると、それを基準に、端末内の基準時刻情報をリセットするとともに、管理端末より送信される各種制御パケットの受信準備を開始する。管理端末は、BCH送出後、ネットワークに接続された各クライアント端末のデータ送信スケジュールを含むネットワークシステム制御用のパケットデータ(以下、FCH:Frame CHannelと表記)を、各クライアント端末に対して同報通信する。   Upon receiving the BCH, each client terminal arranged in the network resets the reference time information in the terminal and starts preparation for receiving various control packets transmitted from the management terminal. After transmitting the BCH, the management terminal broadcasts packet data for network system control (hereinafter referred to as FCH: Frame CHannel) including the data transmission schedule of each client terminal connected to the network to each client terminal. To do.

上記FCHには、ネットワークに接続された各クライアント端末のデータ送信、および受信のスケジュール(データの送受信スロット情報(送受信開始タイミング情報、データ送受信時間情報など))が付加され送信される。各クライアント端末は、FCHを受信すると、自端末がデータを受信するタイミングおよび自端末がデータを送信するタイミングを検出する。   Data transmission and reception schedules (data transmission / reception slot information (transmission / reception start timing information, data transmission / reception time information, etc.)) of each client terminal connected to the network are added to the FCH and transmitted. When each client terminal receives the FCH, each client terminal detects the timing at which the terminal receives data and the timing at which the terminal transmits data.

管理端末は、FCHの送信に引き続き、各クライアント端末に対して送信要求受信通知のパケットデータ(以下、ACH:Access feedback CHannelと表記)を送信する。管理端末より、上記BCH、FCH、ACHの各パケットデータの送信が完了すると、FCHにて通知されたスケジュールに基づき各クライアント端末はパケットデータの受信、および送信動作を開始する(以下、各端末間でデータの送受信を行う期間をTCHと表記)。   Following the transmission of the FCH, the management terminal transmits packet data of a transmission request reception notification (hereinafter referred to as ACH: Access feedback CHannel) to each client terminal. When transmission of the BCH, FCH, and ACH packet data from the management terminal is completed, each client terminal starts receiving and transmitting packet data based on the schedule notified on the FCH (hereinafter, between each terminal). The period during which data is transmitted and received is denoted as TCH).

TDMA方式では、管理端末は送信したいデータを持つクライアント端末についてのみデータ送信スロットをスケジューリングする。従って、送信したいデータを持つクライアント端末は、管理端末に対して自端末のデータを送信するためのスロットを割り振るよう要求する必要がある。上記HiSWANa規格で採用されたTDMA方式では、各クライアント端末より送信リクエストを受け付けるため、1Beacon周期内(以下、1フレームと表記)の最後に、各端末からの上記送信スロット要求リクエスト(帯域割り当て要求)を受け付けるためのCSMA(Carrier Sense Multiple Access)期間(以下、RCH:Random access CHannel期間と表記)を準備している。   In the TDMA scheme, the management terminal schedules data transmission slots only for client terminals having data to be transmitted. Therefore, the client terminal having data to be transmitted needs to request the management terminal to allocate a slot for transmitting the data of the own terminal. In the TDMA system adopted in the HiSWANA standard, a transmission request is received from each client terminal, so that the transmission slot request request (bandwidth allocation request) from each terminal is received at the end of one Beacon period (hereinafter referred to as one frame). CSMA (Carrier Sense Multiple Access) period (hereinafter referred to as RCH: Random access CHannel period) is prepared.

管理端末は、RCH期間に上記送信スロット要求リクエストを受け取った端末に対しては、次のBeacon周期内のACHにて帯域割り当て要求を受け取った旨を通知する。   The management terminal notifies the terminal that has received the transmission slot request request during the RCH period that the bandwidth allocation request has been received on the ACH within the next Beacon cycle.

次に、上述したHiSWANa規格をベースとしたTDMA方式を、例えば高速PLCに適用した従来のデータ送受信装置におけるデータ再送制御方法について説明する。   Next, a data retransmission control method in a conventional data transmission / reception apparatus in which the TDMA scheme based on the HiSWANA standard described above is applied to, for example, a high-speed PLC will be described.

電灯線を用いたデータ通信では、電源コンセントに接続された機器の動作状況に応じて伝送路の特性が時事刻々と変化する。従って、従来の高速PLCモデムでは、刻々と変化する伝送路特性に合わせて、伝送路に送出するデータに施す変調方式を切り換えていた。   In data communication using a power line, the characteristics of the transmission path change from moment to moment according to the operating conditions of the equipment connected to the power outlet. Therefore, in the conventional high-speed PLC modem, the modulation method applied to the data sent to the transmission line is switched in accordance with the changing transmission line characteristic.

また、高速PLCモデムでは、無線LAN(Local Area Network)などと同様に、受信したパケットが伝送路で混入された誤りなどにより消失した場合、MACレイヤーにて再送制御が実施される。このため、高速PLCシステムにおいては再送制御方式としては、伝送効率などを考慮して、SR(Selective Repeat)方式、あるいはGo−Back−N方式が用いられる。   Further, in a high-speed PLC modem, similarly to a wireless LAN (Local Area Network), when a received packet is lost due to an error mixed in a transmission path, retransmission control is performed in the MAC layer. Therefore, in the high-speed PLC system, the SR (Selective Repeat) method or the Go-Back-N method is used as the retransmission control method in consideration of transmission efficiency and the like.

一方、無線LANなどに採用されている再送方式であるStop & Wait方式では、データを受信した端末は、受信直後に送信側の端末に対してACKパケット(データが正常受信できたことを通知するパケット)を送出する。無線LANの場合、物理層での変調方式として最大64ポイントのOFDM変調方式を採用しているとともにシンボル長が短い。それに対して、高速PLCなどに用いられる物理層での変調方式は最大1024ポイントのOFDM変調方式を採用しており、シンボル長が長い。従って、高速PLCでは、無線LANと比較して、データを受信した際の物理層での受信データの復調処理に時間がかかるため、効率よくデータ通信を実施する必要があり、管理端末は上記物理層でのデータ処理時間を考慮し、送受信スケジュールを決定する。その結果として、TDMA方式を採用する高速PLCでは、受信側の端末が受信直後に上記ACKパケットを送出するとは限らない。   On the other hand, in the Stop & Wait method, which is a retransmission method adopted in a wireless LAN or the like, a terminal that has received data immediately sends an ACK packet (notifies that data has been successfully received) to the transmitting terminal. Packet). In the case of a wireless LAN, a maximum 64 point OFDM modulation scheme is adopted as a modulation scheme in the physical layer and the symbol length is short. On the other hand, the modulation scheme in the physical layer used for high-speed PLC or the like employs a maximum of 1024 points OFDM modulation scheme and has a long symbol length. Therefore, in the high-speed PLC, compared with the wireless LAN, it takes time to demodulate the received data in the physical layer when data is received. Therefore, it is necessary to efficiently perform data communication. The transmission / reception schedule is determined in consideration of the data processing time in the layer. As a result, in a high-speed PLC that employs the TDMA scheme, the receiving terminal does not always send out the ACK packet immediately after reception.

具体的には、1フレーム周期内に同一端末に対して複数回に分けてデータを送信する場合、複数のMACフレームデータに対して、受信側の端末より送信側の端末へ、受信した各々のMACフレームデータが正常受信されたか否かをまとめて1つのACKパケットを用いて通知する。一方、上述のような高速PLCで、無線LANに採用されている再送方式であるStop & Wait方式を使用した場合、物理層での受信データの復調時間を考慮してスケジュールを組むため、送信パケットデータとACKパケットデータの間隔を大きく取る必要があり、データの伝送効率が落ちる。例えば、OFDMのシンボル長が50μsで、物理層での処理時間が4OFDMシンボル必要である場合は、送信パケットデータとACKパケットデータの間隔を200μs以上あける必要がある。   Specifically, when data is transmitted in multiple times to the same terminal within one frame period, each of the received MAC frame data from the receiving terminal to the transmitting terminal is received. Whether or not the MAC frame data is normally received is collectively reported using one ACK packet. On the other hand, when the Stop & Wait method, which is a retransmission method employed in a wireless LAN, is used in the high-speed PLC as described above, a transmission packet is created in consideration of the demodulation time of received data in the physical layer. It is necessary to increase the interval between the data and the ACK packet data, which reduces the data transmission efficiency. For example, when the OFDM symbol length is 50 μs and the processing time in the physical layer requires 4 OFDM symbols, the interval between the transmission packet data and the ACK packet data needs to be 200 μs or more.

このように、例えば高速PLCでTDMA方式を採用すると、送信データの効率を上げるため、再送制御方式としては、SR方式、あるいはGo−Back−N方式が用いられる。   As described above, for example, when the TDMA method is adopted in the high-speed PLC, the SR method or the Go-Back-N method is used as the retransmission control method in order to increase the efficiency of transmission data.

例えば、特許文献1および2においては、SR方式およびGo−Back−N方式による再送制御について説明している。また、特許文献3は、データを受信した端末は送信側の端末に対して、データが正常受信できたか否かをACK/NACKパケットを使用し、送信側の端末に対して通知し、送信側の端末は受信したACK/NACKパケットを使用して再送制御を実施する方式が記載されている。   For example, Patent Documents 1 and 2 describe retransmission control using the SR method and the Go-Back-N method. Further, in Patent Document 3, a terminal that has received data uses a ACK / NACK packet to notify the terminal on the transmission side whether or not the data has been normally received, and notifies the terminal on the transmission side. Describes a method for performing retransmission control using the received ACK / NACK packet.

また、無線LANや高速PLCなどを使用したネットワークを用いて、音声あるいは映像などのリアルタイム性が要求されるデータを送受信する場合は、MACレイヤーでの再送制御を実施しない場合がある。特に、TDMA方式を採用した高速PLCネットワークでは、上述したように、ACKパケットが受信されるまで1フレーム周期以上の遅延が発生する場合がある。特に、VoIP(Voice over Internet Protocol)などの電話関連のアプリケーションは、パケットの遅延量を最小限に抑える必要がある。   In addition, when data that requires real-time performance such as voice or video is transmitted and received using a network using a wireless LAN, a high-speed PLC, or the like, retransmission control in the MAC layer may not be performed. In particular, in a high-speed PLC network that employs the TDMA system, as described above, a delay of one frame period or more may occur until an ACK packet is received. In particular, telephone-related applications such as VoIP (Voice over Internet Protocol) need to minimize the amount of packet delay.

すなわち、HiSWANaなどに採用されているTDMA方式を採用するMAC制御方式では、送信側の端末がNACKパケットを受信した後、再送パケットを送出する場合、NACKパケット受信から少なくとも1フレーム周期程度は送信タイミングが遅れる。具体的には、再送パケットに対する帯域割り当ては、NACKパケットを受信した次のフレーム周期以降になるため1フレーム周期程度は送信タイミングが遅れる。特に、高速PLCでは、上述したように無線LANとは異なり1OFDMのシンボル長が長いため、データの伝送効率を考慮し、1MACフレームデータのデータ長が、例えば20ms(HiSWANaの10倍程度)と非常に長い。よって、VoIPデータの伝送されるMACフレームデータに誤りが発生し、再送制御を実施した場合、パケットは2フレーム周期程度(40ms程度)遅れる。従って、高速PLCではMACレイヤーでの再送制御を用いたとしても、再送パケットは2フレーム周期程度遅れるので、VoIPなどデータ遅延量の制約の厳しいデータについては再送制御を実施しない場合がある。   That is, in the MAC control method adopting the TDMA method adopted in HiSWANa or the like, when the transmitting terminal receives a NACK packet and then sends a retransmission packet, the transmission timing is at least about one frame period from the reception of the NACK packet. Is delayed. Specifically, since the bandwidth allocation for the retransmission packet is after the next frame period after receiving the NACK packet, the transmission timing is delayed by about one frame period. In particular, in high-speed PLCs, unlike OFDM, as described above, 1 OFDM symbol length is long. Therefore, considering the data transmission efficiency, the data length of 1 MAC frame data is 20 ms (about 10 times that of HiSWANa), for example. Long. Therefore, when an error occurs in the MAC frame data to which VoIP data is transmitted and retransmission control is performed, the packet is delayed by about two frame periods (about 40 ms). Therefore, even if the retransmission control in the MAC layer is used in the high-speed PLC, the retransmission packet is delayed by about two frame periods, and therefore there is a case where the retransmission control is not performed for data such as VoIP with severe restrictions on the data delay amount.

特許文献4では、上記VoIPなどの再送制御を行わないパケットが送信データ内に存在する場合の制御方法について記載されている。   Patent Document 4 describes a control method in the case where a packet that does not perform retransmission control such as VoIP exists in transmission data.

特開平10−247901号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-247901 特開平11−215192号公報JP 11-215192 A 特開2001−69156号公報JP 2001-69156 A 特開2005−64594号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-64594

ここで、特許文献3に開示されるACK/NACKパケットを用いた送達確認制御方式を、特許文献1および2記載の再送制御方式(SR再送制御方式)に適用した場合、再送不要の上記VoIPなどが含まれるパケットに伝送路で誤りが発生した場合、受信側の端末では当該PLCMACフレームデータが誤りにより、受信できなかったものと判断してNACKパケットを送出し、SR再送制御を実施する。   Here, when the delivery confirmation control method using the ACK / NACK packet disclosed in Patent Document 3 is applied to the retransmission control method (SR retransmission control method) described in Patent Documents 1 and 2, the above VoIP that does not require retransmission, etc. When an error occurs in the transmission path in the packet including the packet, the receiving terminal determines that the PLC MAC frame data could not be received due to an error, sends a NACK packet, and performs SR retransmission control.

すなわち、受信側の端末では、PLCMACヘッダに挿入されたシーケンスナンバーを確認しており、シーケンスナンバーがスキップされたことが判ると、スキップしたデータを正常に受信できなかったものと判断し、次のフレーム周期の送信タイミングでNACKパケットを送信側の端末に対して出力すると共に、伝送路で失われたシーケンス番号のパケットが再送されてくるのを待ち、以降のシーケンス番号のパケットを受信バッファに一旦蓄える。   That is, the receiving side terminal confirms the sequence number inserted in the PLCMAC header, and if the sequence number is found to be skipped, it is determined that the skipped data could not be received normally, and the next A NACK packet is output to the transmitting terminal at the transmission timing of the frame period, and a packet with a sequence number lost on the transmission path is waited for retransmission. store.

その際、送信側の端末では、再送不要のデータは再送用にデータを保持していないので、NACKパケットを受信しても再送することができない。この場合、受信側の端末では、送信側の端末から受信エラーの発生した再送不要のPLCMACフレームデータが再送されてこないので、受信待ち状態が続き、受信側の端末内の受信用フレームバッファがオーバフローを起こすといった問題点があった。   At this time, since the terminal on the transmission side does not hold data for retransmission, it cannot be retransmitted even if a NACK packet is received. In this case, the receiving side terminal does not retransmit the retransmission-free PLC MAC frame data in which a receiving error has occurred from the transmitting side terminal, so that the reception waiting state continues, and the receiving frame buffer in the receiving side terminal overflows. There was a problem of causing.

本発明は上記のような問題点を解消するためになされたものであり、VoIPなどの再送不要のPLCMACフレームデータと、再送必要なPLCMACフレームデータとが混在した状態で送受信を実施するデータ送受信装置において、再送制御方式として、SR方式を採用する場合、送受信データ、あるいは再送不要なデータに誤りが発生した場合においても、再送制御を破綻させることなく実施することが可能なデータ送受信装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a data transmission / reception apparatus that performs transmission / reception in a state where PLCMAC frame data that does not require retransmission, such as VoIP, and PLCMAC frame data that requires retransmission are mixed. Provides a data transmission / reception apparatus capable of performing retransmission control without failure even when an error occurs in transmission / reception data or data that does not require retransmission when the SR method is employed as a retransmission control method. For the purpose.

本発明に係る請求項1記載のデータ送受信装置は、ネットワークシステムの複数の端末のそれぞれに含まれるデータ送受信装置であって、前記複数の端末は、他の端末を管理する管理端末と、該管理端末により管理されるクライアント端末を複数含み、前記管理端末より出力されるスケジュール情報に基づいて前記複数の端末間でのデータの送受信が実行される。前記データ送受信装置は、前記スケジュール情報に基づいて、前記データの送信タイミングおよび受信タイミングを決定し、前記データが正常に受信されたか否かを確認するとともに、前記データのヘッダ情報に付加され、前記データが正常に受信できなかった場合に、再送信を要求すべき再送要のデータか、再送信を要求しない再送不要のデータかを示す再送要否情報に基づいて、前記データが再送要のデータか前記再送不要のデータかについての確認を行う制御部と、前記制御部の指示を受け、前記データが正常に受信されたか否かをそれぞれ示す、ACKメッセージおよびNACKメッセージを生成する制御データ生成部と、前記送信タイミングに基づいて前記データの送信を制御する送信制御部と、前記データが正常に受信できていない場合は、前記データを正常に受信するまで、後の前記送信タイミングで与えられるデータについての処理を停止して受信待ち状態となる受信制御部と、を備え、前記データ送受信装置は、前記クライアント端末として機能する場合に、前記データが正常に受信されていない場合に、前記管理端末に対してNACKメッセージを出力し、前記データ送受信装置は、前記管理端末として機能する場合に、前記送信制御部において、前記データの送信に際して、前記再送要否情報を含む前記ヘッダ情報を前記データに付加するとともに、前記クライアント端末から前記NACKメッセージを受けた場合であって、前記データが前記再送不要のデータである場合は、前記再送不要のデータの受信待ち状態を解除する解除コマンドを前記ヘッダ情報に含めて、前記NACKメッセージを出力した前記クライアント端末に送信して、前記クライアント端末での前記再送不要のデータの受信待ち状態を解除する。   The data transmission / reception apparatus according to claim 1 of the present invention is a data transmission / reception apparatus included in each of a plurality of terminals of a network system, wherein the plurality of terminals include a management terminal that manages other terminals, and the management A plurality of client terminals managed by the terminal are included, and data transmission / reception is performed between the plurality of terminals based on schedule information output from the management terminal. The data transmitter / receiver determines a transmission timing and a reception timing of the data based on the schedule information, confirms whether or not the data is normally received, and is added to header information of the data, If the data cannot be received normally, the data is data that needs to be retransmitted based on retransmission necessity information that indicates whether the data needs to be retransmitted or data that does not require retransmission. A control unit that confirms whether the data does not require retransmission, and a control data generation unit that receives an instruction from the control unit and generates an ACK message and a NACK message, respectively, indicating whether or not the data has been normally received A transmission control unit that controls transmission of the data based on the transmission timing, and the data has been normally received. The data transmission / reception device includes: a reception control unit that stops processing for data given at the subsequent transmission timing until the data is normally received, and enters a reception waiting state. When functioning as a terminal, when the data is not normally received, the NACK message is output to the management terminal, and when the data transmitting / receiving apparatus functions as the management terminal, the transmission control unit In addition, when transmitting the data, the header information including the retransmission necessity information is added to the data, and the NACK message is received from the client terminal, and the data is the data that does not require retransmission. If there is, the header information Including by, and transmitted to the client terminal which outputs the NACK message, cancels the reception waiting state of the retransmission unnecessary data at the client terminal.

本発明に係る請求項1記載のデータ送受信装置によれば、クライアント端末からNACKメッセージを受けた場合であって、当該データが再送不要のデータである場合は、再送不要のデータの受信待ち状態を解除する解除コマンドをヘッダ情報に含めて、NACKメッセージを出力したクライアント端末に送信して、クライアント端末での再送不要のデータの受信待ち状態を解除するので、受信側のクライアント端末でデータの受信ができなかった場合に、当該データが再送不要のデータであっても、受信側の端末内の受信用バッファがオーバフローを起こすことなく、再送制御方式が破綻することなくデータの送受信を実施することができる。   According to the data transmitting / receiving apparatus according to claim 1 of the present invention, when the NACK message is received from the client terminal and the data is data that does not require retransmission, the reception waiting state of data that does not require retransmission is set. A release command to be released is included in the header information and transmitted to the client terminal that has output the NACK message, and the client terminal on the receiving side releases the data reception wait state for retransmission unnecessary data. If this is not possible, even if the data is data that does not need to be retransmitted, the receiving buffer in the receiving terminal does not overflow, and data transmission / reception can be performed without failure of the retransmission control method. it can.

<A−1.ネットワークシステムの構成>
図1は、本発明の実施の形態に係るデータ送受信装置を備えた高速PLCネットワークシステムの構成を概略的に示す図である。なお、以下においては、データ送受信装置を端末と呼称する。
<A-1. Network system configuration>
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a high-speed PLC network system provided with a data transmitting / receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. In the following, the data transmitting / receiving apparatus is referred to as a terminal.

図1に示すように、当該高速PLCネットワークシステムは、ネットワーク全体を管理する管理端末1、PLCネットワークシステムに接続されたクライアント端末A3、クライアント端末B5およびクライアント端末B7と、信号ラインともなる電灯線9とを備え、管理端末1、クライアント端末A3、クライアント端末B5およびクライアント端末B7と電灯線9との間は、それぞれ電源コンセント2、4、6および8によって電気的に接続されている。   As shown in FIG. 1, the high-speed PLC network system includes a management terminal 1 that manages the entire network, a client terminal A3, a client terminal B5, and a client terminal B7 connected to the PLC network system, and a power line 9 that also serves as a signal line. The management terminal 1, the client terminal A3, the client terminal B5, and the client terminal B7 and the power line 9 are electrically connected by power outlets 2, 4, 6, and 8, respectively.

なお、図1に示された高速PLCネットワークシステムの構成は、本発明のデータ送受信装置が適用できるシステム構成の一例であり、本発明のデータ送受信装置は、他の構成を持つ高速PLCネットワークシステム、無線LANを用いたネットワークシステム、Ethernet(登録商標)を用いたネットワークシステムなどの他のシステムにも適用可能である。   The configuration of the high-speed PLC network system shown in FIG. 1 is an example of a system configuration to which the data transmission / reception apparatus of the present invention can be applied. The data transmission / reception apparatus of the present invention includes a high-speed PLC network system having other configurations, The present invention can also be applied to other systems such as a network system using a wireless LAN and a network system using Ethernet (registered trademark).

また、図2には、1フレーム周期内での各種データの送信に対する時間の割り当てを示しており、BCH(Broadcast CHannel)、FCH(Frame CHannel)およびACH(Access feedback CHannel)の順にネットワーク管理情報を送信した後、データ送受信期間にn個の通信スロットL1〜Lnを送信し、最後にRCH(Random access CHannel)を送信することとなる。   FIG. 2 shows time allocation for transmission of various data within one frame period. Network management information is assigned in the order of BCH (Broadcast CHannel), FCH (Frame CHannel) and ACH (Access feedback CHannel). After transmission, n communication slots L1 to Ln are transmitted in the data transmission / reception period, and finally RCH (Random access CHannel) is transmitted.

<A−2.ネットワークシステムの概略動作>
次に、図1および図2を用いて高速PLCネットワーク内での管理端末1の動作を中心として、当該ネットワークシステムの概略動作について説明する。なお、実施の形態では、MAC方式として、従来技術として説明したHiSWANa規格で採用されたTDMA方式を採用した場合を例に説明する。
<A-2. Overview of network system operations>
Next, a schematic operation of the network system will be described with reference to FIGS. 1 and 2 focusing on the operation of the management terminal 1 in the high-speed PLC network. In the embodiment, a case will be described as an example where the TDMA method adopted in the HiSWANA standard described as the prior art is adopted as the MAC method.

<A−2−1.管理端末の動作>
管理端末1は、最初にネットワーク全体の時刻同期を管理するために同期情報としてBeacon信号(BCH)を予め定められた周期で同報通信する。BCH送信後、管理端末1は高速PLCネットワーク内の各クライアント端末のデータ受信およびデータ送信のタイミング情報(FCH)を同報通信する。FCH送信後、前フレームで各クライアント端末より出力されるRCHを受信した場合、RCHの送信クライアント端末に対して正常受信したことを通知するACHを出力する。
<A-2-1. Operation of management terminal>
The management terminal 1 first broadcasts a Beacon signal (BCH) as synchronization information in a predetermined cycle in order to manage time synchronization of the entire network. After the BCH transmission, the management terminal 1 broadcasts data reception and data transmission timing information (FCH) of each client terminal in the high-speed PLC network. When the RCH output from each client terminal is received in the previous frame after the FCH transmission, the ACH notifying that the RCH transmission client terminal has normally received is output.

RCHを受信しなかった場合や正常受信できなかった場合は、その旨を通知するACHを同報通信することにより、前周期にRCHを送信した端末は、正常に送信できなかったものと判断して、再度RCHを送信する。   When the RCH is not received or when the RCH is not received normally, the ACH notifying that is broadcasted to determine that the terminal that has transmitted the RCH in the previous cycle has not been able to transmit normally. Then, RCH is transmitted again.

ACH送信後は、FCHにて送信されたスケジュールに基づき管理端末1、クライアント端末A3、クライアント端末B5およびクライアント端末C7は、各クライアント端末間でのデータの送受信を実施する。なお、FCHの詳細については後述する。   After the ACH transmission, the management terminal 1, the client terminal A3, the client terminal B5, and the client terminal C7 perform data transmission / reception between the client terminals based on the schedule transmitted on the FCH. Details of the FCH will be described later.

FCHでのスケジュールに基づくデータの送受信が終了すると、各クライアント端末は送信データを持っている場合はRCHの期間に管理端末1に対して帯域割り当て要求を出力する。   When transmission / reception of data based on the schedule on the FCH is completed, each client terminal outputs a bandwidth allocation request to the management terminal 1 during the RCH period when it has transmission data.

<A−2−2.クライアント端末の動作>
次に、クライアント端末の動作について説明する。クライアント端末は、管理端末1より出力されるBCHを受信すると、そのBCHに基づいてクライアント端末内の基準時刻の補正を実施して、管理端末1との同期を取る。
<A-2-2. Operation of client terminal>
Next, the operation of the client terminal will be described. When the client terminal receives the BCH output from the management terminal 1, the client terminal corrects the reference time in the client terminal based on the BCH and synchronizes with the management terminal 1.

基準時刻の補正後、各クライアント端末は管理端末1より出力されるFCHに基づいて、それぞれのデータ送信タイミングおよびデータ受信タイミングを、MAC部(詳細は後述)および変復調部(詳細は後述)に通知する。   After the correction of the reference time, each client terminal notifies the data transmission timing and data reception timing to the MAC unit (details will be described later) and the modem unit (details will be described later) based on the FCH output from the management terminal 1. To do.

変復調部は、データ送信タイミングおよびデータ受信タイミングの通知を受けるとBCHにより補正された基準時刻情報に基づいてデータの送信および受信の準備を開始する。   When receiving the notification of the data transmission timing and the data reception timing, the modem unit starts preparations for data transmission and reception based on the reference time information corrected by the BCH.

具体的には、データ受信の場合、FCHに基づく受信時刻になると、PLC復調回路部(詳細は後述)はデータ受信動作を開始し、データの先頭にあらかじめ付加されているプリアンブル情報の検出を実施する。プリアンブル情報が所定のタイミングで検出されると、PLC復調回路部は、検出したプリアンブル情報に基づいて受信データの先頭を検出して受信データを復調し、復調したデータをMAC部に出力する。一方、所定のタイミングでプリアンブルが検出できない場合は、PLC復調回路部はMAC部に対して受信できなかった旨を通知する。   Specifically, in the case of data reception, when the reception time based on FCH is reached, the PLC demodulation circuit unit (details will be described later) starts the data reception operation and detects the preamble information added in advance to the beginning of the data. To do. When the preamble information is detected at a predetermined timing, the PLC demodulation circuit unit detects the head of the received data based on the detected preamble information, demodulates the received data, and outputs the demodulated data to the MAC unit. On the other hand, when the preamble cannot be detected at a predetermined timing, the PLC demodulation circuit unit notifies the MAC unit that it could not be received.

一方、データ送信の場合は、FCHに基づく送信時刻が近づくと、MAC部が送信データの生成を開始する。MAC部にて送信データの生成が完了すると、PLC変調回路部に生成されたタイミングで出力する。PLC変調回路部ではPLC送信制御回路(詳細は後述)から出力される送信データに対して、例えばOFDM変調などのデジタル変調を施すとともに、プリアンブル情報を付加して所定のタイミングで電灯線9(図1)に送信データを送出する。   On the other hand, in the case of data transmission, when the transmission time based on FCH approaches, the MAC unit starts generating transmission data. When the generation of transmission data is completed in the MAC unit, it is output at the timing generated in the PLC modulation circuit unit. In the PLC modulation circuit unit, transmission data output from a PLC transmission control circuit (details will be described later) is subjected to digital modulation such as OFDM modulation, for example, and preamble information is added to the power line 9 (see FIG. Send transmission data to 1).

<A−3.高速PLC端末の構成>
<A−3−1.データ送受信装置の構成>
次に、図3〜図5を用いて高速PLC端末の構成を説明する。
図3は本発明に係るデータ送受信装置を高速PLC端末に適用した場合のデータ送受信装置10の構成を示すブロック図である。
<A-3. Configuration of high-speed PLC terminal>
<A-3-1. Configuration of data transmitter / receiver>
Next, the configuration of the high-speed PLC terminal will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the data transmitting / receiving apparatus 10 when the data transmitting / receiving apparatus according to the present invention is applied to a high-speed PLC terminal.

図3に示すように、データ送受信装置10は、CPU(Central Processing Unit)11、Ethernetインターフェイス回路12、ブリッジ回路13、ブリッジ用メモリ14、PLC送信制御回路15、PLC受信制御回路16、PLC送信用メモリ17、PLC受信用メモリ18、PLC変調回路19、PLC復調回路20およびCPUバス21を備えている。   As shown in FIG. 3, the data transmitter / receiver 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 11, an Ethernet interface circuit 12, a bridge circuit 13, a bridge memory 14, a PLC transmission control circuit 15, a PLC reception control circuit 16, and a PLC transmission. A memory 17, a PLC reception memory 18, a PLC modulation circuit 19, a PLC demodulation circuit 20, and a CPU bus 21 are provided.

ここで、ブリッジ回路13は、Ethernetインターフェイス回路12より入力されるEthernetフレームデータ、Ethernetインターフェイス回路12へ出力されるEthernetフレームデータ、PLC送信制御回路15へ出力されるEthernetフレームデータ、PLC受信制御回路16から入力されるEthernetフレームデータを宛先ごとに振り分けて転送するブリッジ回路である。   Here, the bridge circuit 13 includes the Ethernet frame data input from the Ethernet interface circuit 12, the Ethernet frame data output to the Ethernet interface circuit 12, the Ethernet frame data output to the PLC transmission control circuit 15, and the PLC reception control circuit 16. This is a bridge circuit that distributes and transfers Ethernet frame data input from each destination.

また、ブリッジ用メモリ14は、ブリッジ回路13に入力されたEthernetフレームが、宛先ごとに振り分けられて記憶するメモリであり、PLC送信用メモリ17は、電灯線9(図1)を介して送出するMACフレームデータを記憶するメモリであり、PLC受信用メモリ18は、電灯線9を介して受信したMACフレームデータを記憶するメモリである。   The bridge memory 14 is a memory in which the Ethernet frame input to the bridge circuit 13 is sorted and stored for each destination, and the PLC transmission memory 17 sends out via the power line 9 (FIG. 1). The PLC reception memory 18 is a memory for storing MAC frame data received via the power line 9.

そして、Ethernetインターフェイス回路12は、入力端子22および出力端子23を介してEthernetフレームデータを、外部からデータ送受信装置10に入力およびデータ送受信装置10から外部に出力する回路であり、PLC送信制御回路15は、フレームデータの外部への送信を制御する回路であり、PLC受信制御回路16は、外部からのフレームデータの受信を制御する回路である。   The Ethernet interface circuit 12 is a circuit for inputting Ethernet frame data from the outside to the data transmitting / receiving device 10 and outputting the data from the data transmitting / receiving device 10 to the outside via the input terminal 22 and the output terminal 23. The PLC transmission control circuit 15 Is a circuit for controlling transmission of frame data to the outside, and the PLC reception control circuit 16 is a circuit for controlling reception of frame data from the outside.

また、PLC変調回路19は、CPUバス21を介してCPU11に接続され、CPU11によって動作を制御されることで、PLC送信制御回路15から出力されるPLCMACフレームデータに変調処理を施して、出力端子24を介して電灯線9に送出する回路である。   The PLC modulation circuit 19 is connected to the CPU 11 via the CPU bus 21 and is controlled by the CPU 11 to perform modulation processing on the PLC MAC frame data output from the PLC transmission control circuit 15 and to output terminals. 24 is a circuit that sends out to the power line 9 via 24.

また、PLC復調回路20は、CPUバス21を介してCPU11に接続され、CPU11によって動作を制御されることで、電灯線9から入力端子25を介して受信したデータを復調し、PLC受信制御回路16にPLCMACフレームデータとして与える回路である。   The PLC demodulating circuit 20 is connected to the CPU 11 via the CPU bus 21 and the operation is controlled by the CPU 11 to demodulate data received from the power line 9 via the input terminal 25, and the PLC reception control circuit. 16 is a circuit for giving PLCMAC frame data to 16.

一般に、高速PLCネットワークでは、電灯線9(図1)に接続された各端末を論理ポートという概念を用いて、ブリッジ回路13において、宛先(図1中の管理端末1、クライアント端末A3、クライアント端末B5およびクライアント端末C7)ごとにデータを振り分けて、ブリッジ用メモリ14内にキューイングする。   In general, in a high-speed PLC network, each terminal connected to the power line 9 (FIG. 1) uses a concept of a logical port, and the bridge circuit 13 uses a destination (management terminal 1, client terminal A3, client terminal in FIG. 1). B5 and client terminal C7) distribute data and queue them in bridge memory 14.

具体的にはEthernetインターフェイス回路12より入力されるEthernetフレームデータを、その行き先ごとにブリッジ用メモリ14内に振り分けて記憶する処理である。   Specifically, this is a process of distributing and storing Ethernet frame data input from the Ethernet interface circuit 12 in the bridge memory 14 for each destination.

<A−3−2.PLC送信制御回路の構成>
図4は、図3に示したPLC送信制御回路15の構成を示すブロック図である。
図4に示すようにPLC送信制御回路15は、PLCMACフレームデータに付加するPLMACヘッダを生成するPLCMACヘッダ生成回路401、ブリッジ回路13から入力端子30を介して入力されるEthernetフレームデータや、PLCネットワーク制御データ生成回路408から出力されるACK/NACKの要否フラグ情報、および、管理端末1および各クライアント端末との間で、情報を交換するために生成するメッセージ情報などを複数個集めて送信データを生成すると共に、PLCMACヘッダに挿入するシーケンスナンバー情報などをPLCMACヘッダ生成回路401に出力するパケットデータ生成回路402、パケットデータ生成回路402から出力されるデータに暗号化を施す暗号化回路403、後述するPLCネットワーク制御データ生成回路408より出力されるBeaconフレームデータやスケジュールデータと、暗号化回路403より出力される暗号化されたデータとの切り換えを行うセレクタ404、セレクタ404より出力されるデータの先頭にPLCMACヘッダ生成回路401にて生成されたPLCMACヘッダを付加するヘッダ付加回路405、ヘッダ付加回路405より出力されるデータと、後述するPLC送信用メモリ制御回路409より出力されるデータとの切り換えを行うセレクタ406、PLCネットワーク制御データ生成回路408からのスケジュール情報およびCPU11からの設定情報に基づいて、データ送受信装置10よりPLCネットワークへ出力するデータの送出タイミングを生成するPLC送信タイミング生成回路407、PLCネットワーク制御データ生成回路408、PLC送信用メモリ制御回路409および、出力端子22を介して外部に送信するPLCMACフレームデータにCRC符号(誤り検出符号)を付加するCRC符号付加回路410を備えている。
<A-3-2. Configuration of PLC transmission control circuit>
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of PLC transmission control circuit 15 shown in FIG.
As shown in FIG. 4, the PLC transmission control circuit 15 includes a PLCMAC header generation circuit 401 that generates a PLCMAC header to be added to PLCMAC frame data, an Ethernet frame data that is input from the bridge circuit 13 via the input terminal 30, and a PLC network. Transmission data by collecting a plurality of ACK / NACK necessity flag information output from the control data generation circuit 408 and message information generated for exchanging information between the management terminal 1 and each client terminal. A packet data generation circuit 402 that outputs sequence number information to be inserted into the PLCMAC header to the PLCMAC header generation circuit 401, an encryption circuit 403 that encrypts data output from the packet data generation circuit 402, which will be described later You A selector 404 for switching between the Beacon frame data and schedule data output from the PLC network control data generation circuit 408 and the encrypted data output from the encryption circuit 403, and at the head of the data output from the selector 404 The header addition circuit 405 for adding the PLCMAC header generated by the PLCMAC header generation circuit 401, the data output from the header addition circuit 405, and the data output from the PLC transmission memory control circuit 409 described later are switched. PLC transmission for generating a transmission timing of data to be output from the data transmitting / receiving apparatus 10 to the PLC network based on the schedule information from the selector 406 and the PLC network control data generation circuit 408 and the setting information from the CPU 11 Imming generation circuit 407, PLC network control data generation circuit 408, PLC transmission memory control circuit 409, and CRC code addition circuit for adding a CRC code (error detection code) to PLC MAC frame data transmitted to the outside via output terminal 22 410.

ここで、PLCネットワーク制御データ生成回路408は、送信するデータに付加するシーケンスナンバー、自端末の基準時刻情報、前回の受信タイミングで、BCHないしFCHが正常受信されたか否かを示すフラグ情報、前回の受信タイミングで、受信データが正常受信されたか否かを示すACK/NACKメッセージ、BCH、FCH等の制御チャンネルに付加するBeacon制御データ、1フレーム周期内のスケジュール情報などを生成して出力する回路である。   Here, the PLC network control data generation circuit 408 includes a sequence number added to data to be transmitted, reference time information of the terminal itself, flag information indicating whether BCH or FCH has been normally received at the previous reception timing, A circuit for generating and outputting an ACK / NACK message indicating whether or not received data has been normally received at the reception timing, Beacon control data to be added to a control channel such as BCH and FCH, schedule information within one frame period, etc. It is.

また、PLC送信用メモリ制御回路409は、再送制御時に使用する送信PLCMACフレームデータを、PLC送信用メモリ17に記憶する際の書き込み制御信号を発生するとともに、再送時にPLC送信用メモリ17内に記憶されているデータを読み出すための読み出し制御信号を発生する回路である。   The PLC transmission memory control circuit 409 generates a write control signal for storing the transmission PLC MAC frame data used in the retransmission control in the PLC transmission memory 17 and stores it in the PLC transmission memory 17 during the retransmission. This circuit generates a read control signal for reading the read data.

<A−3−3.PLC受信制御回路の構成>
図5は、図3に示したPLC受信制御回路16の構成を示すブロック図である。
図5に示すようにPLC受信制御回路16は、入力端子31を介して入力されたPLCMACフレームデータからPLCMACヘッダを分離し、その内容を解析するPLCMACヘッダ解析回路501、受信されたPLCMACフレームデータに付加されたCRC情報に基づいて受信されたPLCMACフレームデータ内に発生した誤りを検出するCRC復号回路502、PLCMACヘッダ解析回路501より出力される暗号化の施されたデータを復号する暗号復号回路503、PLCMACフレームデータに付加されているスケジュール情報などの制御フレーム情報を分離するPLC制御フレーム分離回路504、PLC制御フレーム分離回路504により分離されたPLC制御フレーム情報を一時的に記憶するPLC制御フレームデータ記憶回路505、PLC受信用メモリ制御回路506およびPLC受信タイミング生成回路507を備えている。なお、PLCMACヘッダ解析回路501、暗号復号回路503およびPLC制御フレーム分離回路504は、BCH、FCH等の制御フレーム情報を検出する制御情報検出部を構成している。
<A-3-3. Configuration of PLC reception control circuit>
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the PLC reception control circuit 16 shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the PLC reception control circuit 16 separates the PLCMAC header from the PLCMAC frame data input via the input terminal 31, and analyzes the content of the PLCMAC header analysis circuit 501, and converts the PLCMAC header data into the received PLCMAC frame data. CRC decoding circuit 502 for detecting an error generated in the received PLCMAC frame data based on the added CRC information, and encryption / decryption circuit 503 for decoding the encrypted data output from the PLCMAC header analysis circuit 501 PLC control frame separation circuit 504 for separating control frame information such as schedule information added to PLC MAC frame data, and PLC control frame data for temporarily storing PLC control frame information separated by PLC control frame separation circuit 504 And a memory circuit 505, PLC receiving memory control circuit 506 and the PLC reception timing generation circuit 507. The PLC MAC header analysis circuit 501, the encryption / decryption circuit 503, and the PLC control frame separation circuit 504 constitute a control information detection unit that detects control frame information such as BCH and FCH.

ここで、PLC受信用メモリ制御回路506は、PLC制御フレーム分離回路504より出力されるEthernetフレームデータを再構成し、一旦、PLC受信用メモリ17に記憶させるための制御信号を生成するとともに、CRC復号回路502より出力される誤り検出結果に基づいて、PLC受信用メモリ18に記憶されているEthernetフレームデータの読み出し制御を実施する回路である。   Here, the PLC reception memory control circuit 506 reconstructs the Ethernet frame data output from the PLC control frame separation circuit 504, and once generates a control signal to be stored in the PLC reception memory 17, and the CRC. On the basis of the error detection result output from the decoding circuit 502, this is a circuit that performs read control of Ethernet frame data stored in the PLC reception memory 18.

また、PLC受信タイミング生成回路507は、PLC制御フレームデータ記憶回路505、またはCPU11がアクセス可能なメモリ等の記憶回路に記憶されたスケジュールデータを、CPU11によってCPUバス21を介して読み出し、PLCからのデータ受信タイミングを生成して、PLCMACヘッダ解析回路501、CRC復号回路502、暗号復号回路503、PLC制御フレーム分離回路504およびPLC受信用メモリ制御回路506に与える回路である。   In addition, the PLC reception timing generation circuit 507 reads schedule data stored in the PLC control frame data storage circuit 505 or a storage circuit such as a memory accessible by the CPU 11 by the CPU 11 via the CPU bus 21, and outputs the data from the PLC. This is a circuit that generates data reception timing and supplies it to the PLCMAC header analysis circuit 501, CRC decryption circuit 502, encryption / decryption circuit 503, PLC control frame separation circuit 504, and PLC reception memory control circuit 506.

<A−4.送信動作>
次に、図3および図4を参照しつつ、図6〜図11を用いてデータ送受信装置10の送信時の動作について説明する。なお、本実施の形態では従来例と同様に、PLCネットワークでのMAC制御方式としてはTDMA方式を採用するものとする。
<A-4. Transmission operation>
Next, the operation at the time of transmission of the data transmitting / receiving apparatus 10 will be described using FIGS. 6 to 11 with reference to FIGS. In this embodiment, as in the conventional example, the TDMA method is adopted as the MAC control method in the PLC network.

まず、図3を参照して送信動作の概略について説明する。
入力端子22を介して入力されたEthernetフレームデータは、Ethernetインターフェイス回路12において、予めデータに付加されているEthernet用MACヘッダ情報に基づいてデータ長などの情報が分離解析されてブリッジ回路13へ入力される。
First, an outline of the transmission operation will be described with reference to FIG.
The Ethernet frame data input via the input terminal 22 is separated and analyzed by the Ethernet interface circuit 12 based on the Ethernet MAC header information added to the data in advance, and input to the bridge circuit 13. Is done.

ブリッジ回路13では、Ethernetインターフェイス回路12よりEthernetフレームデータが入力されると、Ethenet用のMACヘッダからデータの優先度情報を分離する。同様に送信先MACアドレス情報を用いて送り先のポートアドレスを検索する。上記、Ethernetフレームに付加されているMACヘッダ情報の解析が終了すると、ブリッジ回路13は、受信したEthernetフレームデータを、上記優先度情報、および送り先ポートの検出結果をブリッジ用メモリ14内に記憶する。   When the Ethernet frame data is input from the Ethernet interface circuit 12, the bridge circuit 13 separates the priority information of the data from the Ethernet MAC header. Similarly, the destination port address is searched using the destination MAC address information. When the analysis of the MAC header information added to the Ethernet frame is completed, the bridge circuit 13 stores the received Ethernet frame data in the bridge memory 14 with the priority information and the detection result of the destination port. .

また、ブリッジ回路13はデータ送受信装置10内のPLC送信制御回路15より出力される送り先ポート情報、およびEthernetフレームデータ要求信号に基づいて、ブリッジ用メモリ14内に格納されたEthernetフレームデータを優先順位の高い順に読み出してPLC送信制御回路15へ出力する。   The bridge circuit 13 also prioritizes the Ethernet frame data stored in the bridge memory 14 based on the destination port information output from the PLC transmission control circuit 15 in the data transmitting / receiving apparatus 10 and the Ethernet frame data request signal. Are output in the descending order and output to the PLC transmission control circuit 15.

<A−4−1.PLC送信制御回路の動作>
次に、図4を参照して管理端末1(図1)におけるPLC送信制御回路15の動作を説明する。
<A-4-1. Operation of PLC transmission control circuit>
Next, the operation of the PLC transmission control circuit 15 in the management terminal 1 (FIG. 1) will be described with reference to FIG.

管理端末1では、PLCネットワーク全体の時刻同期を管理するため、従来の技術としても説明したように、周期的にBCHにによりBeaconフレームを、またFCHによりスケジュール情報を出力してネットワークを管理する。   In order to manage time synchronization of the entire PLC network, the management terminal 1 periodically outputs a Beacon frame on the BCH and schedule information on the FCH to manage the network as described in the related art.

図6には、1フレーム内の各種データの送信タイミングを示す。
図6に示すように、1フレームにおいては、BCH、FCHおよびACHの順にネットワーク管理情報を送信した後、データ送受信期間にn個の通信スロットL1〜Lnを送信し、最後にRCHを送信することとなる。
FIG. 6 shows the transmission timing of various data in one frame.
As shown in FIG. 6, in one frame, after transmitting network management information in the order of BCH, FCH and ACH, n communication slots L1 to Ln are transmitted in the data transmission / reception period, and finally RCH is transmitted. It becomes.

実施の形態では、BCHなどのPLCネットワーク管理情報は20ms周期で出力されるものとする。よって、管理端末1内のPLC送信制御回路40ではBeaconフレーム、およびスケジュール情報を20msに一度の間隔で生成することになる。   In the embodiment, it is assumed that PLC network management information such as BCH is output in a cycle of 20 ms. Therefore, the PLC transmission control circuit 40 in the management terminal 1 generates a Beacon frame and schedule information at an interval of once every 20 ms.

また、実施の形態では、Beaconフレーム情報としては、Beaconフレームを送出する際の管理端末1の時刻情報をペイロード情報として送出するものとする。   In the embodiment, as the Beacon frame information, the time information of the management terminal 1 when the Beacon frame is transmitted is transmitted as payload information.

具体的には、Beaconフレーム送出時のPLCネットワーク制御データ生成回路408(図4)内の基準時刻情報を、ペイロード情報としてセレクタ404に出力する。一方、受信側となるクライアント端末では、Beaconフレーム情報を受信すると、内部の受信基準時刻をBeaconフレームに付加された送信側基準時刻に同期させる。管理端末1はBCHの送信に引き続きFCH(スケジュール情報)の送信を実施する。   Specifically, the reference time information in the PLC network control data generation circuit 408 (FIG. 4) at the time of transmitting the Beacon frame is output to the selector 404 as payload information. On the other hand, when receiving the Beacon frame information, the client terminal on the receiving side synchronizes the internal reception reference time with the transmission reference time added to the Beacon frame. The management terminal 1 performs transmission of FCH (schedule information) following transmission of BCH.

図6に示すように、FCH内には受信時に受信データの先頭位置、およびクロック位相を検出するためのプリアンブル情報と、プリアンブル情報に続いて送信されるスケジュール情報とが含まれている。そして、スケジュール情報には、データ送受信期間に設けられた通信スロットL1〜Lnにそれぞれ対応させて、送信開始時間、送信時間、どの端末(送信端末)からどの端末(受信端末)へのデータ送信かを示す端末情報、およびデータを送受信する際の送受信関連情報が含まれている。   As shown in FIG. 6, the FCH includes preamble information for detecting the leading position of received data and a clock phase at the time of reception, and schedule information transmitted following the preamble information. In the schedule information, the transmission start time, the transmission time, and from which terminal (transmission terminal) to which terminal (reception terminal) data transmission correspond to each of the communication slots L1 to Ln provided in the data transmission / reception period. Terminal information indicating transmission / reception and information related to transmission / reception when data is transmitted / received.

実施の形態では、送信側の端末情報および受信側の端末情報については、各端末の持つMACアドレス情報を用いるものとする。なお、MACアドレス情報以外に、例えばそのPLCネットワーク内の論理ポート番号、あるいはネットワーク内でプライベートに定められた識別情報であっても良い。   In the embodiment, the MAC address information of each terminal is used for the terminal information on the transmitting side and the terminal information on the receiving side. In addition to the MAC address information, for example, it may be a logical port number in the PLC network, or identification information determined privately in the network.

また、送信側の端末情報または受信側の端末情報については、必ずしも必要な情報ではなく、どちらかの情報のみを使用することとしても良い。   Also, the terminal information on the transmission side or the terminal information on the reception side is not necessarily required information, and only one of the information may be used.

なお、通信スロットについては、データを持つ各クライアント端末が管理端末1に対して従来例と同様にRCH情報、あるいは実際にデータの送信を行っているクライアント端末の場合は、そのPLCMACフレームデータの一部にメッセージ情報として帯域割り当て要求を付加して伝送することにより、送信スロットを割り当てる。   As for the communication slot, each client terminal having data transmits RCH information to the management terminal 1 in the same manner as in the conventional example, or in the case of a client terminal actually transmitting data, one of the PLC MAC frame data. A transmission slot is allocated by adding a band allocation request as message information to the transmission section.

<A−4−1−1.スケジュール情報の生成>
次に、図7に示すフローチャートを用いて、PLC送信制御回路15におけるスケジュール情報の生成方法について説明する。
<A-4-1-1. Generation of schedule information>
Next, a method for generating schedule information in the PLC transmission control circuit 15 will be described using the flowchart shown in FIG.

データの送受信を開始すると、管理端末1内のCPU11(図2)がスケジュール情報の生成開始タイミングであるか否かを確認し(ステップS10)、生成開始タイミングに達していない場合は生成開始タイミングに達するまで待機し、生成開始タイミングである場合にはステップS11に進む。   When transmission / reception of data is started, the CPU 11 (FIG. 2) in the management terminal 1 confirms whether or not it is the generation start timing of the schedule information (step S10). If the generation start timing has not been reached, the generation start timing is reached. It waits until it reaches, and when it is the generation start timing, it proceeds to step S11.

ステップS11においては、管理端末1内のCPU11は、前回のフレームデータで割り当てた送信スロットに対するACK/NACKパケット送信のための帯域(タイムスロット)、および今回送信するデータに対するACK/NACKパケット送信のための帯域割り当てを実施する。   In step S11, the CPU 11 in the management terminal 1 transmits a ACK / NACK packet transmission band (time slot) for the transmission slot allocated by the previous frame data, and an ACK / NACK packet transmission for the data transmitted this time. Implement bandwidth allocation.

ACK/NACKパケット用のタイムスロット割り当てが完了すると、各クライアント端末からの再送要求、および各クライアント端末への再送要求があるか否かを確認する(ステップS12)。   When the time slot allocation for the ACK / NACK packet is completed, it is confirmed whether there is a retransmission request from each client terminal and a retransmission request to each client terminal (step S12).

そして、何れの再送要求もない場合はステップS14に進み、何れかの再送要求がある場合は、再送用データに対して、再送用のタイムスロットを割り当てる(ステップS13)。   If there is no retransmission request, the process proceeds to step S14. If any retransmission request is present, a retransmission time slot is assigned to the retransmission data (step S13).

再送用のタイムスロットの割り当てが終了すると、管理端末1のCPU11は、RCHにより帯域割り当てを要求してきた新規な通信要求端末が存在するか否かを確認する(ステップS14)。   When the allocation of the retransmission time slot is completed, the CPU 11 of the management terminal 1 checks whether or not there is a new communication requesting terminal that has requested the bandwidth allocation by the RCH (step S14).

そして、新規な通信要求端末がない場合はステップS16に進み、新規な通信要求端末がある場合は、PLCネットワーク制御データ生成回路408(図4)を制御して、その端末に対する送信用のタイムスロットを割り当てる(ステップS15)。   If there is no new communication request terminal, the process proceeds to step S16. If there is a new communication request terminal, the PLC network control data generation circuit 408 (FIG. 4) is controlled to transmit a time slot for transmission to that terminal. Is assigned (step S15).

新規な通信要求端末への送信用のタイムスロットの割り当てが完了すると、管理端末1のCPU11は、PLCネットワーク制御データ生成回路408を制御して、管理端末1の送信用のタイムスロットを割り当てる(ステップS16)。   When the assignment of the transmission time slot to the new communication requesting terminal is completed, the CPU 11 of the management terminal 1 controls the PLC network control data generation circuit 408 to assign the transmission time slot of the management terminal 1 (step S16).

その後に、各クライアント端末に対する送信用のタイムスロットを割り当てる(ステップS17)。   Thereafter, a transmission time slot is assigned to each client terminal (step S17).

送信用のタイムスロットの割り当てが完了すると、PLCネットワーク制御データ生成回路408は割り当てた送信用のタイムスロット情報に基づいてFCHフレームを生成する(ステップS18)。   When the transmission time slot assignment is completed, the PLC network control data generation circuit 408 generates an FCH frame based on the assigned transmission time slot information (step S18).

PLCネットワーク制御データ生成回路408内に生成されたFCHフレームはPLC送信タイミング生成回路407より出力されるタイミング情報に基づいてFCHフレームをセレクタ404に出力する(ステップS19)。   The FCH frame generated in the PLC network control data generation circuit 408 outputs the FCH frame to the selector 404 based on the timing information output from the PLC transmission timing generation circuit 407 (step S19).

FCHフレームを出力した後は、ステップS10に戻り、次のスケジュール生成開始タイミングになるまで待機する。   After outputting the FCH frame, the process returns to step S10 and waits until the next schedule generation start timing comes.

また、PLCネットワーク制御データ生成回路408は、FCHフレームの送信時に、本フレーム周期で各クライアント端末に送信するデータのスケジュール(送信タイムスロット情報)をPLC送信タイミング生成回路407に出力する。なお、本実施の形態では、BCH、FCHなどの固定スロットの送受信タイミングについては、CPU11から、予めPLC送信タイミング生成回路407、およびPLC受信タイミング生成回路507内に設定されているものとする。また、データ受信用のタイムスロット情報に関しては、PLC受信制御回路16内の後述するPLC受信タイミング生成回路507へCPU11を介して設定される。   Also, the PLC network control data generation circuit 408 outputs a schedule (transmission time slot information) of data to be transmitted to each client terminal in this frame period to the PLC transmission timing generation circuit 407 when transmitting the FCH frame. In the present embodiment, it is assumed that the transmission / reception timings of fixed slots such as BCH and FCH are set in advance in the PLC transmission timing generation circuit 407 and the PLC reception timing generation circuit 507 from the CPU 11. Further, the time slot information for data reception is set via the CPU 11 to a PLC reception timing generation circuit 507 (to be described later) in the PLC reception control circuit 16.

<A−4−1−2.Ethernetフレームデータの送信動作>
次に、図3〜図5を参照して、図8に示すフローチャートを用いて、PLC送信制御回路15にブリッジ回路13より入力されるEthernetフレームデータの送信動作について説明する。
<A-4-1-2. Transmission operation of Ethernet frame data>
Next, the transmission operation of Ethernet frame data input from the bridge circuit 13 to the PLC transmission control circuit 15 will be described using the flowchart shown in FIG. 8 with reference to FIGS.

管理端末1では、上述したようにFCH送信時にPLCネットワーク制御データ生成回路408からスケジュール情報がPLC送信タイミング生成回路407に出力される。   In the management terminal 1, as described above, schedule information is output from the PLC network control data generation circuit 408 to the PLC transmission timing generation circuit 407 during FCH transmission.

一方、PLCネットワークに参加している各クライアント端末は、FCHを受信すると、それぞれのCPU11において、自機がデータを送信あるいは受信するためのタイムスロット情報を分離し、送信用のタイムスロットに関してはPLCネットワーク制御データ生成回路408を介してPLC送信タイミング生成回路407にセットする。なお、受信用のタイムスロットに関しては、CPU11からPLC受信制御回路16(図5)内のPLC受信タイミング生成回路507に直接に受信スケジュールを設定する。   On the other hand, when each client terminal participating in the PLC network receives the FCH, each CPU 11 separates time slot information for its own device to transmit or receive data. It is set in the PLC transmission timing generation circuit 407 via the network control data generation circuit 408. Regarding the reception time slot, the CPU 11 directly sets a reception schedule in the PLC reception timing generation circuit 507 in the PLC reception control circuit 16 (FIG. 5).

上記PLC送信タイミング生成回路407への送信用のタイムスロットの設定動作以外は、管理端末1およびクライアント端末でのEthernetフレームデータのPLCネットワークへの送信動作は同様であるので、管理端末1での送信動作についてのみ、図8を用いて説明する。   Since the transmission operation of the Ethernet frame data to the PLC network at the management terminal 1 and the client terminal is the same except for the operation of setting the time slot for transmission to the PLC transmission timing generation circuit 407, the transmission at the management terminal 1 Only the operation will be described with reference to FIG.

MACフレームの生成を開始すると、PLC送信タイミング生成回路407は、PLCネットワーク制御データ生成回路408より出力されるスケジュール情報、次に送信する宛先端末情報を確認し、送信時間に基づいて送信可能バイト数を算出する(ステップS30)。PLCネットワークでは、無線LANと同様に、接続するクライアント端末ごとに送信データのPHY速度(PHY変復調パラメータ)が異なるので、宛先端末情報の確認が必要である。   When the generation of the MAC frame is started, the PLC transmission timing generation circuit 407 confirms the schedule information output from the PLC network control data generation circuit 408 and the destination terminal information to be transmitted next, and the number of bytes that can be transmitted based on the transmission time Is calculated (step S30). In the PLC network, as with the wireless LAN, since the PHY speed (PHY modulation / demodulation parameter) of transmission data differs for each connected client terminal, it is necessary to check the destination terminal information.

送信バイト数の算出が終了すると、PLC送信タイミング生成回路407は、ブリッジ回路13に対してブリッジ用メモリ14内に記憶されている、送信先のクライアント端末宛のEthernetフレームデータを優先度の高い順にその長さを通知するよう要求する。   When the calculation of the number of transmission bytes is finished, the PLC transmission timing generation circuit 407 stores the Ethernet frame data destined for the client terminal of the transmission destination stored in the bridge memory 14 for the bridge circuit 13 in descending order of priority. Request to notify the length.

PLC送信タイミング生成回路407では、ブリッジ回路13から出力される上記Ethernetフレームデータのバイト数情報に基づいて、今回送信するEthernetフレームの連結数を算出する(ステップS31)。   The PLC transmission timing generation circuit 407 calculates the number of connected Ethernet frames to be transmitted this time based on the byte number information of the Ethernet frame data output from the bridge circuit 13 (step S31).

ここで、 実施の形態では、PLCネットワーク上に効率よくデータを伝送するため、PLCMACフレームデータを生成する際に、複数のEthernetフレームデータを連結して1つのPLCMACフレームデータとする。   Here, in the embodiment, in order to efficiently transmit data over the PLC network, when generating PLCMAC frame data, a plurality of Ethernet frame data are concatenated to form one PLCMAC frame data.

図9には、上記連結処理を模式的に表す。図9に示すように、PLCMACフレームデータは、PLCMACヘッダに引き続き、パケットデータとして、管理端末1と各クライアント端末間での情報を交換するためのメッセージ情報やEthernetフレームが幾つ連結されているかを示す連結情報と、複数個(F1〜Fn)のEthernetフレームとを連結して1つのPLCMACフレームデータを生成している。   FIG. 9 schematically shows the connection process. As shown in FIG. 9, the PLC MAC frame data indicates how many message information and Ethernet frames for exchanging information between the management terminal 1 and each client terminal are connected as packet data following the PLC MAC header. One piece of PLCMAC frame data is generated by concatenating the concatenation information and a plurality of (F1 to Fn) Ethernet frames.

なお、PLCMACヘッダは、送信元または送り先を識別するための端末情報と、そのPLCMACフレームデータが再送を行うフレームか再送を行わないフレームであるかを示す再送の要/不要ビットと、パケットデータ生成回路402において連結したPLCMACフレームデータごとに送信順に付与するシーケンスナンバー情報などにより構成される。   The PLC MAC header includes terminal information for identifying a transmission source or a transmission destination, retransmission necessary / unnecessary bits indicating whether the PLC MAC frame data is a frame to be retransmitted or a frame not to be retransmitted, and packet data generation. The circuit 402 is configured by sequence number information assigned in the order of transmission for each PLC MAC frame data connected in the circuit 402.

ここで、図8の説明に戻る。PLC送信タイミング生成回路407では、Ethernetフレームの連結数の算出が終了すると、PLCMACヘッダ生成回路401に対してPLCMACフレームデータを生成する指示を出す。PLCMACヘッダ生成回路401への指示を完了すると、PLC送信タイミング生成回路407はデータの送信時刻になるまで待機する。   Here, the description returns to FIG. When the PLC transmission timing generation circuit 407 finishes calculating the number of connected Ethernet frames, it instructs the PLCMAC header generation circuit 401 to generate PLCMAC frame data. When the instruction to the PLC MAC header generation circuit 401 is completed, the PLC transmission timing generation circuit 407 waits until the data transmission time comes.

一方、PLCネットワーク制御データ生成回路408は、PLCMACヘッダ生成回路401に対して、シーケンスナンバー(SNと呼称)の読み込み(ステップS321)、送信データの種別の確認(ステップS322)を指示し、また、ACK/NACKの応答の要否についての確認を行う(ステップS323)。   On the other hand, the PLC network control data generation circuit 408 instructs the PLCMAC header generation circuit 401 to read a sequence number (referred to as SN) (step S321) and confirm the type of transmission data (step S322). Whether or not an ACK / NACK response is necessary is confirmed (step S323).

そして、ACK/NACKの応答が必要な場合には、ステップS324において、ACK/NACKの応答フラグをセットし、ACK/NACKの応答が不要な場合には、ステップS325において、ACK/NACKの応答フラグをリセットする。   If an ACK / NACK response is required, an ACK / NACK response flag is set in step S324. If an ACK / NACK response is not required, an ACK / NACK response flag is set in step S325. To reset.

PLCMACヘッダ生成回路401は、上記処理に基づいてPLCMACヘッダ情報を生成し、データの送信時刻まで待機する。   The PLCMAC header generation circuit 401 generates PLCMAC header information based on the above processing, and waits until the data transmission time.

なお、上述したステップS321〜S326の処理をPLCMACヘッダ情報の生成処理(ステップS32)と総称する。   In addition, the process of step S321-S326 mentioned above is named generically the production | generation process (step S32) of PLCMAC header information.

データ送信時刻になるとPLC送信タイミング生成回路407は、PLCMACヘッダ生成回路401およびパケットデータ生成回路402に対して、ステップS32で生成したPLCMACヘッダ情報に基づいて、送信用PLCMACフレームデータを生成する指示を出すとともに、ブリッジ回路13に対して、Ethernetフレームデータを出力する指示を出し、連結情報に基づいてEthernetフレームデータを連結する(ステップS33)。   At the data transmission time, the PLC transmission timing generation circuit 407 instructs the PLCMAC header generation circuit 401 and the packet data generation circuit 402 to generate PLCMAC frame data for transmission based on the PLCMAC header information generated in step S32. In addition, the bridge circuit 13 is instructed to output Ethernet frame data, and the Ethernet frame data is connected based on the connection information (step S33).

具体的には、ブリッジ回路13は、PLC送信タイミング生成回路407から出力されるデータ要求指示に従って、ブリッジ用メモリ14から所定のEthernetフレームデータを読み出して連結し、パケットデータ生成回路402に出力する。パケットデータ生成回路402では、ブリッジ用メモリ14から読み出されたEthernetフレームデータを、一旦、内部のメモリ(図示せず)に記憶し、予め定められた大きさのブロックに変換し(例えば128ビット単位や32ビット単位等)、暗号化回路403へ出力する。   Specifically, the bridge circuit 13 reads and connects predetermined Ethernet frame data from the bridge memory 14 according to the data request instruction output from the PLC transmission timing generation circuit 407, and outputs it to the packet data generation circuit 402. In the packet data generation circuit 402, the Ethernet frame data read from the bridge memory 14 is temporarily stored in an internal memory (not shown) and converted into a block having a predetermined size (for example, 128 bits). Output to the encryption circuit 403.

暗号化回路403では、予め定められたサイズにブロック化されたデータに対して暗号化を施す(ステップS34)。   The encryption circuit 403 encrypts the data blocked in a predetermined size (step S34).

暗号化回路403において暗号化の施されたデータはセレクタ404に入力される。セレクタ404は、暗号化回路403から出力される暗号化されたEthernetフレームデータと、PLCネットワーク制御データ生成回路408で生成されたBCH、FCHなどのPLCネットワーク制御データとを切り換えて出力する。具体的には、図6に示すデータ送受信期間については暗号化回路403が出力する暗号化されたEthernetフレームデータを選択して出力し、BCH、FCH、ACHおよびRCHの期間ではPLCネットワーク制御回路408が出力するBCH、FCH、ACHおよびRCHのPLCネットワーク制御データを選択して出力する。なお、セレクタ404のセレクト信号は、図4に示すようにPLC送信タイミング生成回路407から与えられる。   Data encrypted by the encryption circuit 403 is input to the selector 404. The selector 404 switches and outputs the encrypted Ethernet frame data output from the encryption circuit 403 and PLC network control data such as BCH and FCH generated by the PLC network control data generation circuit 408. Specifically, for the data transmission / reception period shown in FIG. 6, the encrypted Ethernet frame data output by the encryption circuit 403 is selected and output, and during the BCH, FCH, ACH, and RCH periods, the PLC network control circuit 408 is selected. Selects and outputs PLC network control data of BCH, FCH, ACH, and RCH output by. Note that the select signal of the selector 404 is given from the PLC transmission timing generation circuit 407 as shown in FIG.

セレクタ404の出力はPLCMACヘッダ付加回路405に入力され、PLCMACヘッダ付加回路405において、PLC送信タイミング生成回路407から出力されるタイミング信号に基づいて、セレクタ404から出力されるパケットデータの前方に、PLCMACヘッダ生成回路401から出力されるPLCMACヘッダ情報を付加する(ステップS35)。   The output of the selector 404 is input to the PLCMAC header addition circuit 405, and the PLCMAC header addition circuit 405 generates a PLCMAC header in front of the packet data output from the selector 404 based on the timing signal output from the PLC transmission timing generation circuit 407. The PLCMAC header information output from the header generation circuit 401 is added (step S35).

なお、本実施の形態では、パケットデータ生成回路402において、予め定められたサイズにブロック化されたEthernetフレームデータは、PLCMACヘッダ付加回路405内に設けられたメモリ(図示せず)に一旦記憶され、Ethernetフレームデータのサイズに復元される。   In the present embodiment, the Ethernet frame data blocked in a predetermined size in the packet data generation circuit 402 is temporarily stored in a memory (not shown) provided in the PLCMAC header addition circuit 405. , It is restored to the size of Ethernet frame data.

また、PLCネットワーク制御データ生成回路408から出力されるPLCネットワーク制御データに関しても、同様にPLCMACヘッダ付加回路405においてPLCMACヘッダが付加される。   Similarly, the PLC MAC header addition circuit 405 adds a PLC MAC header to the PLC network control data output from the PLC network control data generation circuit 408.

PLCMACヘッダ情報の付加されたPLCMACフレームデータは、セレクタ406およびPLC送信用メモリ制御回路409に入力される。セレクタ406では、PLC送信用メモリ制御回路409から出力される切り換え信号に基づき、PLCMACヘッダ付加回路405からの出力とPLC送信用メモリ制御回路409からの出力を切り換えて出力する。なお、PLC送信用メモリ制御回路409の制御の詳細は後述する。   The PLC MAC frame data to which the PLC MAC header information is added is input to the selector 406 and the PLC transmission memory control circuit 409. The selector 406 switches between the output from the PLCMAC header addition circuit 405 and the output from the PLC transmission memory control circuit 409 based on the switching signal output from the PLC transmission memory control circuit 409. Details of the control of the PLC transmission memory control circuit 409 will be described later.

セレクタ406の出力は、CRC符号回路410に入力される。CRC符号回路410では、セレクタ406から出力されたPLCMACヘッダの付加されたPLCMACフレームデータに、PLCネットワークに送出した際にPLCネットワークで発生する誤りを検出するためのCRC符号を付加した後、CRC符号回路410内のPHYヘッダ付加回路(図示せず)でPHYヘッダを付加して出力する。   The output of the selector 406 is input to the CRC code circuit 410. The CRC code circuit 410 adds a CRC code for detecting an error occurring in the PLC network when it is sent to the PLC network to the PLC MAC frame data to which the PLCMAC header is added output from the selector 406, and then adds the CRC code. A PHY header is added by a PHY header addition circuit (not shown) in the circuit 410 and output.

PLC送信制御回路15内のCRC符号回路410から出力されたPHYヘッダが付加PLCMACフレームデータは、図3に示すPLC変調回路19において、例えばOFDM変調などのデジタル変調を施され、PHYヘッダを含む送信データとなる。   The PLC MAC frame data to which the PHY header output from the CRC code circuit 410 in the PLC transmission control circuit 15 is added is subjected to digital modulation such as OFDM modulation in the PLC modulation circuit 19 shown in FIG. It becomes data.

デジタル変調の施された送信データは、PLC変調回路19内のプリアンブル付加回路(図示せず)において、PLCMACフレームデータの前方に所定シンボル数のプリアンブルが付加されて電灯線9(図1)上に送出される。PLCMACフレームデータの電灯線9への送出が完了すると、パケットデータ生成回路402は、次のPLCMACフレームデータ生成に備えてシーケンスナンバー(SN)を1つインクリメントして(ステップS36)、PLCMACフレームデータの生成を終了する。   The transmission data subjected to digital modulation is subjected to a preamble addition circuit (not shown) in the PLC modulation circuit 19 by adding a predetermined number of symbols in front of the PLC MAC frame data to the power line 9 (FIG. 1). Sent out. When the transmission of the PLCMAC frame data to the power line 9 is completed, the packet data generation circuit 402 increments the sequence number (SN) by one in preparation for the next PLCMAC frame data generation (step S36), and the PLCMAC frame data End generation.

なお、上記においては、ステップS36のシーケンスナンバーをインクリメントするタイミングは、PLCMACフレームデータの電灯線9への送出後として説明したが、ステップS32において、ステップS321でシーケンスナンバーを読み込んだ後、ステップS326でPLCMACヘッダを生成するまでの期間にシーケンスナンバーをインクリメントすることにしても良い。   In the above description, the timing for incrementing the sequence number in step S36 has been described as after the PLC MAC frame data is sent to the power line 9. However, in step S32, the sequence number is read in step S321, and then in step S326. The sequence number may be incremented during the period until the PLCMAC header is generated.

ここで、PLC送信制御回路15内のPLC送信用メモリ制御回路409の動作について説明する。本実施の形態では、送信するPLCMACフレームデータの種別により再送制御の有無を設定することを特徴としている。   Here, the operation of the PLC transmission memory control circuit 409 in the PLC transmission control circuit 15 will be described. This embodiment is characterized in that the presence or absence of retransmission control is set according to the type of PLC MAC frame data to be transmitted.

具体的には、VoIPのように遅延量を予め定められた時間以下に抑える必要のあるパケットの場合は、再送制御を実施したとしても上記時間内に再送処理が完了しないので再送制御は実施しない。また、ACK/NACKなどの、管理端末1と各クライアント端末間で実施されるPLCのMAC制御などに使用されるプロトコルのみを送信する場合にも同様に再送制御は実施しない。従って、本実施の形態では、Ethernetフレームの種類によって再送制御の要否を決定するものとし、再送の必要のあるPLCMACフレームデータは、PLCMACヘッダ付加回路405から出力された後、セレクタ406に与えられるとともに、PLC送信用メモリ制御回路409を介して、PLC送信用メモリ17に与えられ、送信が正常と確認されるまで保存される。   Specifically, in the case of a packet such as VoIP that requires a delay amount to be kept below a predetermined time, even if retransmission control is performed, retransmission processing is not completed within the above time, so retransmission control is not performed. . Similarly, when only the protocol used for the MAC control of the PLC performed between the management terminal 1 and each client terminal such as ACK / NACK is transmitted, the retransmission control is not performed in the same manner. Therefore, in the present embodiment, the necessity of retransmission control is determined according to the type of Ethernet frame, and PLCMAC frame data that needs to be retransmitted is output from the PLCMAC header addition circuit 405 and then provided to the selector 406. At the same time, it is given to the PLC transmission memory 17 via the PLC transmission memory control circuit 409 and stored until the transmission is confirmed to be normal.

そして、正常送信が確認されなかった場合には、PLC送信用メモリ制御回路409は、再送用のスロットが与えられたタイミングでPLC送信用メモリ17からデータを読み出し、セレクタ406に出力する。なお、再送の必要のないデータは、送信が完了すると送信結果に関わらずデータを廃棄する。   If the normal transmission is not confirmed, the PLC transmission memory control circuit 409 reads the data from the PLC transmission memory 17 at the timing when the retransmission slot is given and outputs the data to the selector 406. Note that data that does not need to be retransmitted is discarded regardless of the transmission result when transmission is completed.

<A−5.受信動作>
次に、図3および図5を参照しつつ、図10に示すフローチャートを用いてデータ送受信装置10をクライアント端末A(図1)として使用する場合の受信時の動作について説明する。
<A-5. Reception operation>
Next, with reference to FIG. 3 and FIG. 5, the operation at the time of reception when the data transmitting / receiving apparatus 10 is used as the client terminal A (FIG. 1) will be described using the flowchart shown in FIG.

PLCネットワークから入力端子25を介してPLC復調回路20へ入力された(デジタル変調を施された)PLCMACフレームデータは、PLC復調回路20において復調され、PLC受信制御回路16に出力される。入力端子31を介してPLC受信制御回路16に入力された(復調済みの)PLCMACフレームデータは、PLCMACヘッダ解析回路501およびCRC復号回路502に与えられる。   The PLC MAC frame data (digitally modulated) input to the PLC demodulation circuit 20 from the PLC network via the input terminal 25 is demodulated in the PLC demodulation circuit 20 and output to the PLC reception control circuit 16. The PLCMAC frame data (demodulated) input to the PLC reception control circuit 16 via the input terminal 31 is supplied to the PLCMAC header analysis circuit 501 and the CRC decoding circuit 502.

ここで、PLC受信タイミング生成回路507は、図10に示すステップS40において、FCHが正常に受信できたか否かを確認する。   Here, the PLC reception timing generation circuit 507 confirms whether or not the FCH has been normally received in step S40 shown in FIG.

そして、FCHが正常に受信できなかった場合は、正常に受信できるまで待機し、FCHが正常に受信できた場合は、図6に示す通信スロットのスケジュール情報を確認し、自機宛の通信スロットがある場合には、受信タイミングを生成して(ステップS41)、PLCMACフレームデータを受信するようにPLCMACヘッダ解析回路501、CRC復号回路502、暗号復号回路503、PLC制御フレーム分離回路、およびPLC受信用メモリ制御回路に与える。   If the FCH is not normally received, the system waits until the FCH is normally received. If the FCH is normally received, the schedule information of the communication slot shown in FIG. If there is, the reception timing is generated (step S41), and the PLCMAC header analysis circuit 501, CRC decryption circuit 502, encryption / decryption circuit 503, PLC control frame separation circuit, and PLC reception so as to receive the PLCMAC frame data. To the memory control circuit.

PLCMACフレームデータを受信(ステップS42)した後は、PLCMACヘッダ解析回路501では、PLCMACフレームデータからMACヘッダ部分を分離してその内容を解析する(ステップ43)。   After receiving the PLCMAC frame data (step S42), the PLCMAC header analysis circuit 501 separates the MAC header portion from the PLCMAC frame data and analyzes the contents (step 43).

そして、PLCMACヘッダ内の宛先情報に基づいて、自機宛のデータであるか否かの精査を行い(ステップS44)、自機宛のデータは受け取り、他のクライアント端末へのデータであった場合は、受信データを廃棄するように動作する(ステップS56)。   Then, based on the destination information in the PLCMAC header, whether or not the data is addressed to the own device is checked (step S44), and the data addressed to the own device is received and is data to other client terminals Operates to discard the received data (step S56).

また、PLCMACヘッダ解析回路501は、PLCMACヘッダ内の再送の要/不要ビットおよびシーケンス番号情報を読み取り、PLC受信用メモリ制御回路506に出力する。   Also, the PLCMAC header analysis circuit 501 reads the retransmission necessity / unnecessary bits and the sequence number information in the PLCMAC header and outputs them to the PLC reception memory control circuit 506.

PLCMACヘッダが分離されたPLCMACフレームデータは、暗号復号回路503に入力され、暗号化されたデータか否かについて確認される(ステップS45)。   The PLCMAC frame data from which the PLCMAC header is separated is input to the encryption / decryption circuit 503, and it is confirmed whether or not it is encrypted data (step S45).

そして、暗号化されたデータの場合は復号化され(ステップS46)、ステップS47において正常に復号できたか否かについて確認を行い、復号できなかった場合は受信データを廃棄し(ステップS56)、正常に復号できた場合はPLC制御フレーム分離回路504に出力される。なお、暗号化されていないデータの場合はそのままPLC制御フレーム分離回路504に出力される。   If the data is encrypted, the data is decrypted (step S46). In step S47, it is confirmed whether the data can be decrypted normally. If the data is not decrypted, the received data is discarded (step S56). Is decoded to the PLC control frame separation circuit 504. In the case of non-encrypted data, it is output to the PLC control frame separation circuit 504 as it is.

PLC制御フレーム分離回路504では、PLCMACフレームデータに付加されているPLC制御フレーム情報やメッセージ情報などを分離し(ステップS48)、PLC制御フレームデータ記憶回路505に記憶する。   The PLC control frame separation circuit 504 separates PLC control frame information and message information added to the PLC MAC frame data (step S48) and stores them in the PLC control frame data storage circuit 505.

また、PLC制御フレーム分離回路504で、PLC制御フレームと分離されたPLCMACフレームデータは、PLC受信用メモリ制御回路506に出力される(ステップS49)。   Also, the PLC MAC frame data separated from the PLC control frame by the PLC control frame separation circuit 504 is output to the PLC reception memory control circuit 506 (step S49).

また、CRC復号回路502では、受信されたPLCMACフレームデータに送信時に付加されたCRC情報に基づいて、伝送中にPLCMACフレームデータ内に誤りが発生したか否かを確認し(ステップS55)、誤りを検出した場合は受信データを廃棄し(ステップS56)、誤りを検出しなかった場合はステップS45に進むとともに、検出結果をPLC受信用メモリ制御回路506に出力する。   Also, the CRC decoding circuit 502 confirms whether or not an error has occurred in the PLC MAC frame data during transmission based on the CRC information added to the received PLC MAC frame data at the time of transmission (step S55). Is detected (step S56), and if no error is detected, the process proceeds to step S45, and the detection result is output to the PLC reception memory control circuit 506.

PLC受信用メモリ制御回路506では、PLC制御フレーム分離回路504から出力される(分離済みの)PLCMACフレームデータからEthernetフレームデータを再構成し(ステップS50)、PLC受信用メモリ18に記憶する制御信号を生成するとともに、CRC復号回路502から出力される誤り検出結果に基づき、受信したPLCMACフレームデータが正常受信されたデータか否かについて確認を行う(ステップS51)。正常受信されたデータである場合は、EthernetフレームデータをPLC受信用メモリ18に格納し、誤りが検出されたデータである場合は、Ethernetフレームデータを廃棄し(ステップS56)、また、一旦格納されたデータについても誤りが検出されたデータである場合は廃棄する(ステップS56)。   The PLC reception memory control circuit 506 reconstructs Ethernet frame data from the PLCMAC frame data output (separated) from the PLC control frame separation circuit 504 (step S50), and stores the control signal in the PLC reception memory 18 And whether or not the received PLCMAC frame data is normally received data is checked based on the error detection result output from the CRC decoding circuit 502 (step S51). If the data is normally received, the Ethernet frame data is stored in the PLC reception memory 18, and if the error is detected, the Ethernet frame data is discarded (step S56). If the error is also detected, the data is discarded (step S56).

また、PLC受信用メモリ制御回路506においては、PLCMACヘッダ解析回路501から与えられる再送の要/不要ビットの情報に基づいて、再構成されたEthernetフレームデータが再送が必要なデータであるか否かについて確認を行い(ステップS52)、再送が必要なデータである場合は、PLCMACヘッダ解析回路501から与えられるシーケンス番号に基づいて、送信側の端末が送信した順にPLCMACフレーム単位で並び替えを行い(ステップS53)、受信用メモリ18からEthernetフレームデータを読み出してブリッジ回路13に出力する(ステップS54)。なお、再送が不要なデータの場合は、並び替えを行わずに受信用メモリ18からEthernetフレームデータを読み出してブリッジ回路13に出力する(ステップS54)。   Also, in the PLC reception memory control circuit 506, whether or not the reconfigured Ethernet frame data is data that needs to be retransmitted based on the information on the requisite / unnecessary bits for retransmission given from the PLCMAC header analysis circuit 501. (Step S52), if the data needs to be retransmitted, the data is rearranged in units of PLCMAC frames in the order of transmission from the terminal on the transmission side based on the sequence number given from the PLCMAC header analysis circuit 501 ( In step S53), Ethernet frame data is read from the reception memory 18 and output to the bridge circuit 13 (step S54). If the data does not need to be retransmitted, the Ethernet frame data is read from the reception memory 18 without being rearranged and output to the bridge circuit 13 (step S54).

ブリッジ回路13への出力が完了すると、PLCMACフレームデータの受信開始まで待機する。   When the output to the bridge circuit 13 is completed, it waits until reception of PLCMAC frame data starts.

<A−6.SR(SelectiveRepeat)方式における従来の通信シーケンス>
次に、図11および図12を用いて、SR方式を採用した場合の従来の通信シーケンスについて説明する。なお、以下の説明においては、説明を簡単にするため管理端末1(図1)からクライアント端末A3(図1)へのデータ送信の例を示し、また、図6に示されているBCH、FCH、ACHおよびRCHのPLC制御フレーム情報の送受信については省略している。
<A-6. Conventional communication sequence in SR (Selective Repeat) method>
Next, a conventional communication sequence when the SR method is adopted will be described using FIG. 11 and FIG. In the following description, for the sake of simplicity, an example of data transmission from the management terminal 1 (FIG. 1) to the client terminal A3 (FIG. 1) is shown, and the BCH and FCH shown in FIG. Transmission / reception of PLC control frame information of ACH and RCH is omitted.

<A−6−1.伝送時にエラーが発生しなかった場合>
まず、図11を用いてデータの伝送時にエラーが発生しなかった場合の通信シーケンスについて説明する。
<A-6-1. If no error occurred during transmission>
First, a communication sequence when no error has occurred during data transmission will be described with reference to FIG.

管理端末1は、BCH、FCHおよびACHの送信後、クライアント端末A3に向けて、図8を用いて説明したMACフレームデータの生成フローに基づいてPLCMACフレームデータを生成してPLCネットワークに出力する。   After transmitting the BCH, FCH, and ACH, the management terminal 1 generates PLC MAC frame data based on the MAC frame data generation flow described with reference to FIG. 8 and outputs the PLC MAC frame data to the PLC network.

クライアント端末A3では、管理端末1から出力されたPLCMACフレームデータを受信すると、PLCMACヘッダを分離、解析し、シーケンスナンバーを読み取る。   When receiving the PLCMAC frame data output from the management terminal 1, the client terminal A3 separates and analyzes the PLCMAC header and reads the sequence number.

図11において、M〜M+4で示している番号がPLCMACフレームデータごとに付与されるシーケンスナンバーを示しており、1周期内において1つのPLCMACフレームデータを送信することとしている。なお、1周期に1つのPLCMACフレームデータの送信に限定されるものではなく、1周期に複数のPLCMACフレームデータを送信するようにしても良い。   In FIG. 11, numbers indicated by M to M + 4 indicate sequence numbers assigned to the PLC MAC frame data, and one PLC MAC frame data is transmitted within one cycle. The transmission is not limited to one PLCMAC frame data per cycle, and a plurality of PLCMAC frame data may be transmitted per cycle.

図11において、まず周期1において、管理端末1からクライアント端末A3に対して再送が必要なシーケンスナンバーMのPLCMACフレームデータを送信する。次に、周期2においては、管理端末1からクライアント端末A3に対して再送が不要なシーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータを送信すると共に、クライアント端末Aからは、管理端末1に対して、周期1で受信したシーケンスナンバーMのPLCMACフレームデータに対して、正常受信したことを示すシーケンスナンバーMのACKメッセージをPLCMACフレームデータとして送信する。   In FIG. 11, first, in period 1, PLC MAC frame data of sequence number M that needs to be retransmitted is transmitted from the management terminal 1 to the client terminal A3. Next, in cycle 2, PLC MAC frame data of sequence number M + 1 that does not require retransmission is transmitted from management terminal 1 to client terminal A3, and from client terminal A to management terminal 1 in cycle 1 In response to the received PLCMAC frame data of sequence number M, an ACK message of sequence number M indicating normal reception is transmitted as PLCMAC frame data.

同様に、周期3においては、管理端末1からクライアント端末A3に対して再送が必要なシーケンスナンバーM+2のPLCMACフレームデータを送信すると共に、クライアント端末A3からは、管理端末1に対して、周期2で受信したシーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータに対して、正常受信したことを示すシーケンスナンバーM+1のACKメッセージをPLCMACフレームデータとして送信する。   Similarly, in cycle 3, PLC MAC frame data of sequence number M + 2 that needs to be retransmitted is transmitted from management terminal 1 to client terminal A3, and from client terminal A3 to management terminal 1 in cycle 2 In response to the received PLCMAC frame data of sequence number M + 1, an ACK message of sequence number M + 1 indicating normal reception is transmitted as PLCMAC frame data.

さらに、周期4においては、管理端末1からクライアント端末A3に対して再送が必要なシーケンスナンバーM+3のPLCMACフレームデータを送信すると共に、クライアント端末A3からは、管理端末1に対して、周期3で受信したシーケンスナンバーM+2のPLCMACフレームデータに対して正常受信したことを示すシーケンスナンバーM+2のACKメッセージをPLCMACフレームデータとして送信する。   Further, in cycle 4, PLC MAC frame data of sequence number M + 3 that needs to be retransmitted is transmitted from management terminal 1 to client terminal A3, and received from management terminal 1 in cycle 3 from client terminal A3. The ACK message with the sequence number M + 2 indicating that the PLCMAC frame data with the sequence number M + 2 has been normally received is transmitted as PLCMAC frame data.

さらに、周期5においては、管理端末1からクライアント端末A3に対して再送が必要なシーケンスナンバーM+4のPLCMACフレームデータを送信すると共に、クライアント端末A3からは、管理端末1に対して、周期4で受信したシーケンスナンバーM+3のPLCMACフレームデータに対して正常受信したことを示すシーケンスナンバーM+3のACKメッセージをPLCMACフレームデータとして送信する。   Further, in cycle 5, PLC MAC frame data of sequence number M + 4 that needs to be retransmitted is transmitted from management terminal 1 to client terminal A3, and received from management terminal 1 in cycle 4 from client terminal A3. The ACK message with the sequence number M + 3 indicating that the PLCMAC frame data with the sequence number M + 3 has been normally received is transmitted as PLCMAC frame data.

最後に、周期6においては、管理端末1からクライアント端末A3に対しての送信はなく、クライアント端末A3から管理端末1に対して、周期5で受信したシーケンスナンバーM+4のPLCMACフレームデータに対して正常受信したことを示すM+4のACKメッセージをPLCMACフレームデータとして送信する。   Finally, in cycle 6, there is no transmission from the management terminal 1 to the client terminal A3, and the PLC MAC frame data of sequence number M + 4 received in cycle 5 from the client terminal A3 to the management terminal 1 is normal. An M + 4 ACK message indicating reception is transmitted as PLC MAC frame data.

このように管理端末1は、再送が必要なPLCMACフレームデータを送信した場合、次の周期にACKメッセージをクライアントA3から受信することにより、送信を完了する。この際、再送が必要なPLCMACフレームデータは、送信に先立って、PLC送信用メモリ制御回路409(図4)を介して、PLCMAC送信用メモリ17(図4)に保存される。   As described above, when transmitting the PLC MAC frame data that needs to be retransmitted, the management terminal 1 completes the transmission by receiving the ACK message from the client A3 in the next cycle. At this time, the PLC MAC frame data that needs to be retransmitted is stored in the PLC MAC transmission memory 17 (FIG. 4) via the PLC transmission memory control circuit 409 (FIG. 4) prior to transmission.

この再送用に保存されたデータは、次の周期でACKメッセージを受信すると、PLC送信用メモリ制御回路409により送信用メモリ17から破棄される。   The data stored for retransmission is discarded from the transmission memory 17 by the PLC transmission memory control circuit 409 when an ACK message is received in the next cycle.

また、再送が不要なPLCMACフレームデータについては、ACKメッセージの受信を待たず、PLCMAC送信用メモリ17にも保存せず、廃棄する。   Also, the PLCMAC frame data that does not need to be retransmitted is not stored in the PLCMAC transmission memory 17 but is discarded without receiving the ACK message.

<A−6−2.伝送時にエラーが発生した場合>
次に、図12を用いて、データの伝送時に伝送路においてエラーが発生した場合の通信シーケンスについて説明する。
<A-6-2. If an error occurs during transmission>
Next, a communication sequence when an error occurs in the transmission path during data transmission will be described with reference to FIG.

図12において、まず周期1において、管理端末1からクライアント端末A3に対して再送が必要なシーケンスナンバーMのPLCMACフレームデータを送信する。次に、周期2においては、管理端末1からクライアント端末A3に対して再送が不要なシーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータを送信すると共に、クライアント端末Aからは、管理端末1に対して、周期1で受信したシーケンスナンバーMのPLCMACフレームデータに対して、正常受信したことを示すシーケンスナンバーMのACKメッセージをPLCMACフレームデータとして送信する。   In FIG. 12, first, in cycle 1, PLC MAC frame data of sequence number M that needs to be retransmitted is transmitted from management terminal 1 to client terminal A3. Next, in cycle 2, PLC MAC frame data of sequence number M + 1 that does not require retransmission is transmitted from management terminal 1 to client terminal A3, and from client terminal A to management terminal 1 in cycle 1 In response to the received PLCMAC frame data of sequence number M, an ACK message of sequence number M indicating normal reception is transmitted as PLCMAC frame data.

このとき、管理端末1から送信したシーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータは、伝送路においてノイズ等の影響を受けエラーが発生しており、クライアント端末A3では正常に受信できず、クライアント端末A3では自機宛のデータが送信されていることが判らないので、クライアント端末A3は、次のシーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータの受信を待つことになる。   At this time, the PLC MAC frame data of sequence number M + 1 transmitted from the management terminal 1 is affected by noise or the like in the transmission path and an error has occurred, and cannot be normally received by the client terminal A3. Since it is not known that the addressed data is being transmitted, the client terminal A3 waits for reception of the PLCMAC frame data of the next sequence number M + 1.

次に、周期3においては、管理端末1からクライアント端末A3に対して再送が必要なシーケンスナンバーM+2のPLCMACフレームデータが送信されるが、クライアント端末A3側では、シーケンスナンバーの連続性により、シーケンスナンバーM+2のPLCMACフレームデータを正常に受信した時点で、シーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータが伝送路においてエラーが発生して正常に受信できなかったことが判るので、シーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータを正常に受信するまで受信待ち状態として管理する。   Next, in period 3, PLC MAC frame data having a sequence number M + 2 that needs to be retransmitted is transmitted from the management terminal 1 to the client terminal A3. However, on the client terminal A3 side, due to the continuity of the sequence number, the sequence number When the PLC MAC frame data of M + 2 is normally received, the PLC MAC frame data of sequence number M + 1 cannot be normally received due to an error in the transmission path. Therefore, the PLC MAC frame data of sequence number M + 1 is normally received. It is managed as waiting to receive until it is received.

このように、連続性を有するシーケンスナンバーによりデータの受信状況を確認する方式を採ることで、装置構成を大幅に変更することなく、比較的簡単に受信状況の確認が可能となる。   In this way, by adopting a method of confirming the data reception status by the sequence number having continuity, the reception status can be confirmed relatively easily without significantly changing the apparatus configuration.

また、再送制御方式としてSR方式を採用する場合は、受信側ではシーケンスナンバーの順番にブリッジ回路13にデータを転送する。この場合は、シーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータを受信していないため、シーケンスナンバーM+2のPLCMACフレームデータを正常に受信しても、すぐにブリッジ回路13(図3)への転送は行わず、転送待ち状態としてPLC受信用メモリ18に一旦保存する。   When the SR method is adopted as the retransmission control method, data is transferred to the bridge circuit 13 in the order of the sequence number on the receiving side. In this case, since the PLC MAC frame data with the sequence number M + 1 is not received, even if the PLC MAC frame data with the sequence number M + 2 is normally received, the transfer is not immediately performed to the bridge circuit 13 (FIG. 3). It is temporarily stored in the PLC reception memory 18 as a waiting state.

また、クライアント端末A3において、シーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータを正常に受信していれば、クライアント端末A3から管理端末1に対してM+1のACKメッセージを周期3において送信するが、シーケンスナンバーM+2のPLCMACフレームデータを受信をした時点で初めてM+1が受信できていなかったことが判るため、周期3においては、高速で処理できた場合には、シーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータが正常に受信できなかったことを管理端末1に通知するため、シーケンスナンバーM+1のNACKメッセージの送信を行う。なお、周期3において高速の処理が不可能な場合は、周期4でシーケンスナンバーM+1のNACKメッセージを送信することになる。   If the client terminal A3 normally receives the PLCMAC frame data with the sequence number M + 1, the client terminal A3 transmits the M + 1 ACK message to the management terminal 1 in the cycle 3, but the PLCMAC with the sequence number M + 2 Since it was found that M + 1 was not received for the first time when the frame data was received, the PLC MAC frame data of sequence number M + 1 could not be normally received in period 3 when it could be processed at high speed. Is transmitted to the management terminal 1, a NACK message of sequence number M + 1 is transmitted. If high-speed processing is impossible in period 3, a NACK message with sequence number M + 1 is transmitted in period 4.

次に、周期4においては、管理端末1からクライアント端末A3に対して再送が必要なシーケンスナンバーM+3のPLCMACフレームデータを送信し、クライアント端末A3では正常に受信する。また、クライアント端末A3から管理端末1に対して、周期3で受信したシーケンスナンバーM+2のPLCMACフレームデータに対して正常受信したことを示すシーケンスナンバーM+2のACKメッセージをPLCMACフレームデータとして送信する。なお、周期3において高速で処理ができなかった場合には、シーケンスナンバーM+1のNACKメッセージも送信する。   Next, in cycle 4, PLC MAC frame data of sequence number M + 3 that needs to be retransmitted is transmitted from management terminal 1 to client terminal A3, and is normally received by client terminal A3. Further, the client terminal A3 transmits, as PLCMAC frame data, an ACK message with a sequence number M + 2 indicating that the PLCMAC frame data with the sequence number M + 2 received in the cycle 3 has been normally received from the client terminal A3. Note that if the processing cannot be performed at high speed in the cycle 3, a NACK message with a sequence number M + 1 is also transmitted.

このとき、管理端末1からクライアント端末A3に送信されたシーケンスナンバーM+3のPLCMACフレームデータは、シーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータを受信していないことにより、転送待ち状態として管理され、PLC受信用メモリ18に一旦保存される。   At this time, the PLC MAC frame data with the sequence number M + 3 transmitted from the management terminal 1 to the client terminal A3 is managed as a transfer waiting state because the PLC MAC frame data with the sequence number M + 1 is not received, and the PLC reception memory 18 Once saved.

さらに、周期5においては、管理端末1からクライアント端末A3に対して再送が必要なシーケンスナンバーM+4のPLCMACフレームデータを送信し、クライアント端末A3で正常に受信する。このとき、管理端末1からクライアント端末A3に送信されたシーケンスナンバーM+4のPLCMACフレームデータは、M+1を受信していないことにより、転送待ち状態として管理され、PLC受信用メモリ18に一旦保存される。また、クライアント端末A3から管理端末1に対して、周期4で受信したシーケンスナンバーM+3のACKメッセージをPLCMAMACフレームデータとして送信する。   Further, in cycle 5, PLC MAC frame data of sequence number M + 4 that needs to be retransmitted is transmitted from management terminal 1 to client terminal A3, and is normally received by client terminal A3. At this time, the PLC MAC frame data of sequence number M + 4 transmitted from the management terminal 1 to the client terminal A3 is managed as a transfer waiting state because it has not received M + 1, and is temporarily stored in the PLC reception memory 18. Also, the ACK message with the sequence number M + 3 received in the cycle 4 is transmitted as PLCMA MAC frame data from the client terminal A3 to the management terminal 1.

最後に、周期6においては、管理端末1からクライアント端末A3に対しての送信はなく、クライアント端末A3から管理端末1に対して、周期5で受信したシーケンスナンバーM+4のPLCMACフレームデータに対して正常受信したことを示すシーケンスナンバーM+4のACKメッセージをPLCMACフレームデータとして送信する。   Finally, in cycle 6, there is no transmission from the management terminal 1 to the client terminal A3, and the PLC MAC frame data of sequence number M + 4 received in cycle 5 from the client terminal A3 to the management terminal 1 is normal. An ACK message of sequence number M + 4 indicating that it has been received is transmitted as PLC MAC frame data.

以上のような従来の通信シーケンスにおいては、管理端末1では、周期3または周期4で、シーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータが正常に送信できなかったことを通知するNACKメッセージを受信するが、シーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータは、再送が不要なデータとして周期2での送信が終了すると、すぐに破棄されてしまうため再送ができない。一方、クライアント端末A3側においては、シーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータが正常に受信できていないため、シーケンスナンバーM+2以降、M+3、M+4と転送待ち状態でPLC受信用メモリ18に滞留していることになる。   In the conventional communication sequence as described above, the management terminal 1 receives the NACK message notifying that the PLC MAC frame data of the sequence number M + 1 was not successfully transmitted in the cycle 3 or the cycle 4, but the sequence number The M + 1 PLC MAC frame data cannot be retransmitted because it is discarded immediately after the transmission in period 2 is completed as data that does not need to be retransmitted. On the other hand, since the PLC MAC frame data of sequence number M + 1 cannot be normally received on the client terminal A3 side, the sequence number M + 2 and the subsequent M + 3 and M + 4 stay in the PLC reception memory 18 in a transfer waiting state. Become.

<A−7.本発明に係る通信シーケンス>
次に、本実施の形態に係るデータ送受信装置において、TDMA方式での再送制御方式としてSR方式を採用した場合の通信シーケンスについて説明する。
<A-7. Communication sequence according to the present invention>
Next, a communication sequence when the SR method is adopted as a retransmission control method in the TDMA method in the data transmitting / receiving apparatus according to the present embodiment will be described.

本実施の形態に係るデータ送受信装置においては、PLC受信用メモリ18(図5)に受信データが滞留して容量オーバーしないように、PLC送信制御回路15内のPLC送信用メモリ制御回路409における再送不要データの送信制御を構成したものである。   In the data transmission / reception apparatus according to the present embodiment, retransmission is performed in the PLC transmission memory control circuit 409 in the PLC transmission control circuit 15 so that reception data does not stay in the PLC reception memory 18 (FIG. 5) and the capacity is exceeded. The transmission control of unnecessary data is configured.

以下、図13に示すフローチャートを用いて、再送不要データの送信制御について説明する。   Hereinafter, transmission control of retransmission unnecessary data will be described using the flowchart shown in FIG.

送信側の端末となる管理端末1(図1)において、図8を用いて説明したMACフレームデータの生成フローに基づいてPLCMACフレームデータを生成した後は、電灯線9へ送出されるが、図13のステップS60に示されるように、再送不要のPLCMACフレームデータを送信した場合は、再送不要のデータであるため、PLC送信用メモリ制御回路409はPLC送信用メモリ17から当該送信データの廃棄を行う(ステップS61)。   In the management terminal 1 (FIG. 1) serving as the transmission side terminal, after generating the PLC MAC frame data based on the MAC frame data generation flow described with reference to FIG. 8, it is sent to the power line 9. As shown in step S60 of FIG. 13, when the PLC MAC frame data that does not require retransmission is transmitted, the data is not required for retransmission. Therefore, the PLC transmission memory control circuit 409 discards the transmission data from the PLC transmission memory 17. This is performed (step S61).

そして、次の周期において、送信したPLCMACフレームデータのシーケンスナンバーに対応した(シーケンスナンバーをデータの一部に含んでいる)ACKメッセージを送信先の端末(クライアント端末A3)から受信できたか否かの確認を行い(ステップS62)、当該ACKメッセージの受信を確認できた場合は送信を完了する。ここまでは、従来の通信シーケンスと同じである。   Whether or not an ACK message corresponding to the sequence number of the transmitted PLCMAC frame data (including the sequence number as part of the data) can be received from the transmission destination terminal (client terminal A3) in the next cycle Confirmation is performed (step S62), and if reception of the ACK message is confirmed, transmission is completed. Up to this point, the conventional communication sequence is the same.

一方、送信先の端末からNACKメッセージを受信した場合、あるいは、何のメッセージも受信されない場合には、前周期で送信したPLCMACフレームデータが正常に送信先の端末に届いていないと判断でき、送信先の端末では受信待ち状態になっていることが予想される。しかし、再送不要のPLCMACフレームデータは、送信後に廃棄されているので、再送を行うことができない。   On the other hand, when a NACK message is received from the transmission destination terminal or when no message is received, it can be determined that the PLC MAC frame data transmitted in the previous cycle has not normally reached the transmission destination terminal, and transmission It is expected that the previous terminal is in a reception waiting state. However, because the PLC MAC frame data that does not require retransmission is discarded after transmission, it cannot be retransmitted.

このため、NACKメッセージを受信した場合、あるいは何のメッセージも受信されない場合には、次の周期において、前々周期(n回前の周期:n=2から始まる自然数)に送信したシーケンスナンバーのPLCMACフレームデータの受信待ちを解除するコマンドを送信側の端末から送信する(ステップS63)。このコマンドは、例えばCPU11の指示を受けてPLC送信用メモリ制御回路409が出力するように構成すれば良い。   For this reason, when the NACK message is received or when no message is received, the PLCMAC of the sequence number transmitted in the next cycle (the previous cycle: a natural number starting from n = 2) in the next cycle. A command for canceling reception of frame data is transmitted from the transmitting terminal (step S63). For example, the command may be configured so that the PLC transmission memory control circuit 409 outputs the command in response to an instruction from the CPU 11.

このコマンドを受けた受信側の端末は、例えばCPU11の指示を受けてPLC受信用メモリ制御回路506がこれに対するACKメッセージを生成して出力することで、コマンドを正常に受信したとこを通知する。   Upon receiving this command, the receiving-side terminal, for example, receives an instruction from the CPU 11, and the PLC reception memory control circuit 506 generates and outputs an ACK message in response thereto, thereby notifying that the command has been normally received.

管理端末1において上記ACKメッセージを受信した場合は(ステップS64)、CPU11が受信側で正常に受信処理ができているものと判断して、PLC送信用メモリ制御回路409に指示して送信を完了する。   When the management terminal 1 receives the ACK message (step S64), the CPU 11 determines that the reception process is normally performed on the reception side, and instructs the PLC transmission memory control circuit 409 to complete the transmission. To do.

一方、上記ACKメッセージを受信できない場合は、受信側のクライアント端末A3に受信待ちを解除するコマンドが正常に送信できなかったと判断し、さらに次の周期で、受信待ち解除コマンドを送信する(ステップS63)。送信側となる管理端末1においては、受信待ち解除コマンドに対するACKが返信されるまで、この動作を続け、ACKを受信することにより一連の送信動作を完了する。   On the other hand, if the ACK message cannot be received, it is determined that the command for canceling the reception wait cannot be normally transmitted to the client terminal A3 on the receiving side, and the reception wait cancel command is transmitted in the next cycle (step S63). ). The management terminal 1 on the transmission side continues this operation until an ACK for the reception wait release command is returned, and completes a series of transmission operations by receiving the ACK.

このように、受信待ち解除コマンドを繰り返して送信することで、例え伝送路で、受信待ち解除コマンドが消失することがあっても、何れは受信待ち解除コマンドが受信側のクライアント端末A3にて受信されることになるので、受信待ち解除コマンドを確実に与えることが可能となる。   In this way, by repeatedly transmitting the reception wait release command, even if the reception wait release command is lost on the transmission line, the reception wait release command is received at the client terminal A3 on the receiving side. Therefore, it is possible to reliably give a reception wait release command.

なお、繰り返して受信待ち解除コマンドを送信する場合は、2回目の送信からは、受信待ちを解除すべきシーケンスナンバーのPLCMACフレームデータを送った周期の番号(n)を1つずつインクリメントして、送信することになる。   When the reception waiting release command is repeatedly transmitted, the number (n) of the cycle in which the PLCMAC frame data of the sequence number to be released from the second transmission is incremented by one, Will be sent.

次に、受信側の端末となるクライアント端末A3(図1)において、上述した受信待ち解除コマンドを受信した場合の動作について、図14に示すフローチャートを用いて説明する。   Next, the operation when the client terminal A3 (FIG. 1) serving as the receiving terminal receives the above-described reception wait release command will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

クライアント端末A3においては、再送不要のPLCMACフレームデータを正常に受信できず、受信待ち状態となっている場合は(ステップS70)、管理端末1からの受信待ち解除コマンドの受信を待つ(ステップS71)。そして、当該受信待ち解除コマンドを受信した場合は、当該受信待ち解除コマンドに含まれる解除すべきデータのシーケンスナンバーが、受信待ち状態のPLCMACフレームデータに一致するか否かについて確認を行う(ステップS72)。   When the client terminal A3 cannot normally receive the retransmission-free PLC MAC frame data and is in a reception waiting state (step S70), the client terminal A3 waits for reception of a reception waiting release command from the management terminal 1 (step S71). . When the reception wait release command is received, it is checked whether or not the sequence number of the data to be released included in the reception wait release command matches the PLCMAC frame data waiting for reception (step S72). ).

そして、シーケンスナンバーが一致する場合には、当該シーケンスナンバーに対応するPLCMACフレームデータの受信待ちを解除し(ステップS73)、さらには、当該シーケンスナンバーのPLCMACフレームデータの受信待ち待ちのため、ブリッジ回路13への転送待ち状態にある次のシーケンスナンバー以降の転送処理を開始する(ステップS74)。   If the sequence numbers coincide with each other, the reception of the PLCMAC frame data corresponding to the sequence number is released (step S73). Further, the bridge circuit waits for the reception of the PLCMAC frame data of the sequence number. 13 starts transfer processing for the next sequence number in the waiting state for transfer to 13 (step S74).

その後、例えばCPU11の指示を受けてPLC受信用メモリ制御回路506がこれに対するACKメッセージを生成して出力することで、コマンドを正常に受信したとこを通知する(ステップS75)。   Thereafter, for example, in response to an instruction from the CPU 11, the PLC reception memory control circuit 506 generates and outputs an ACK message for this, thereby notifying that the command has been received normally (step S75).

なお、ステップS72において、受信待ち解除コマンドに含まれるシーケンスナンバーが、既に受信確認済みのデータのシーケンスナンバーである場合や、受信待ちを解除すべきデータのシーケンスナンバーではない場合にも、受信待ち解除コマンドを含むPLCMACフレームデータに対するACKを返信する(ステップS75)。   In step S72, even if the sequence number included in the reception wait release command is the sequence number of data that has already been confirmed to be received, or is not the sequence number of data that should be released from reception wait, An ACK for the PLC MAC frame data including the command is returned (step S75).

この処理により、受信待ち解除コマンドに誤ったシーケンスナンバーが含まれていた場合でも、受信待ちを解除することができ、転送処理が滞ることを防止できる。   With this process, even when an erroneous sequence number is included in the reception wait cancel command, the reception wait can be canceled and the transfer process can be prevented from being delayed.

次に、図15を用いて、受信待ち解除コマンドの使用により、受信側のクライアント端末のPLC受信用メモリ18(図5)に受信データが滞留することを解消するシーケンスについて説明する。   Next, a sequence for eliminating the retention of received data in the PLC reception memory 18 (FIG. 5) of the receiving client terminal by using the reception waiting release command will be described with reference to FIG.

まず周期1において、管理端末1からクライアント端末A3に対して再送が必要なシーケンスナンバーMのPLCMACフレームデータを送信する。次に、周期2においては、管理端末1からクライアント端末A3に対して再送が不要なシーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータを送信すると共に、クライアント端末Aからは、管理端末1に対して、周期1で受信したシーケンスナンバーMのPLCMACフレームデータに対して、正常受信したことを示すシーケンスナンバーMのACKメッセージをPLCMACフレームデータとして送信する。   First, in cycle 1, PLC MAC frame data of sequence number M that needs to be retransmitted is transmitted from management terminal 1 to client terminal A3. Next, in cycle 2, PLC MAC frame data of sequence number M + 1 that does not require retransmission is transmitted from management terminal 1 to client terminal A3, and from client terminal A to management terminal 1 in cycle 1 In response to the received PLCMAC frame data of sequence number M, an ACK message of sequence number M indicating normal reception is transmitted as PLCMAC frame data.

このとき、管理端末1から送信したシーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータは、伝送路においてノイズ等の影響を受けてエラーが発生しており、クライアント端末A3では正常に受信できず、クライアント端末A3では自機宛のデータが送信されていることが判らないので、クライアント端末A3は、次のシーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータの受信を待つことになる。   At this time, the PLC MAC frame data of sequence number M + 1 transmitted from the management terminal 1 is affected by noise or the like in the transmission path, and an error has occurred. The client terminal A3 cannot receive normally, and the client terminal A3 does not receive the error. Since it is not known that the data addressed to the machine is being transmitted, the client terminal A3 waits for reception of the PLCMAC frame data of the next sequence number M + 1.

次に、周期3においては、管理端末1からクライアント端末A3に対して再送が必要なシーケンスナンバーM+2のPLCMACフレームデータが送信されるが、クライアント端末A3側では、シーケンスナンバーM+2のPLCMACフレームデータを正常に受信した時点で、シーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータが伝送路においてエラーが発生して正常に受信できなかったことが判るので、シーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータを正常に受信するまで受信待ち状態として管理する。   Next, in cycle 3, PLC MAC frame data of sequence number M + 2 that needs to be retransmitted is transmitted from management terminal 1 to client terminal A3. On the client terminal A3 side, PLC MAC frame data of sequence number M + 2 is normal. Since the PLCMAC frame data with the sequence number M + 1 cannot be normally received due to an error in the transmission path, it remains in a reception waiting state until the PLCMAC frame data with the sequence number M + 1 is normally received. to manage.

この場合、シーケンスナンバーM+2のPLCMACフレームデータを正常に受信しても、すぐにブリッジ回路13(図3)への転送は行わず、転送待ち状態としてPLC受信用メモリ18に一旦保存する。また、クライアント端末A3において、シーケンスナンバーM+2のPLCMACフレームデータを受信をした時点でシーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータが受信できていなかったことが判るため、周期3においては、高速で処理できた場合には、シーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータが正常に受信できなかったことを管理端末1に通知するため、シーケンスナンバーM+1のNACKメッセージの送信を行う。   In this case, even if the PLC MAC frame data of sequence number M + 2 is normally received, it is not immediately transferred to the bridge circuit 13 (FIG. 3), but temporarily stored in the PLC reception memory 18 as a transfer waiting state. Further, since it can be seen that the PLC MAC frame data of sequence number M + 1 has not been received at the time of receiving the PLC MAC frame data of sequence number M + 2 at client terminal A3. Transmits a NACK message of sequence number M + 1 to notify the management terminal 1 that the PLC MAC frame data of sequence number M + 1 has not been successfully received.

なお、周期3において高速の処理が不可能な場合は、周期4でシーケンスナンバーM+1のNACKメッセージを送信することになる。   If high-speed processing is impossible in cycle 3, a NACK message with sequence number M + 1 is transmitted in cycle 4.

管理端末1では、図13を用いて説明したフローに従って、周期3においてシーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータに対するACKメッセージを受信できなかった場合、もしくは、NACKメッセージを受信した場合は、受信側でシーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータが受信待ち状態にあることが予想されるため、周期4において、管理端末1からクライアント端末A3に対して再送が必要なシーケンスナンバーM+3のPLCMACフレームデータに、シーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータの受信待ち解除コマンドを含めて送信する。   In the management terminal 1, if the ACK message for the PLC MAC frame data having the sequence number M + 1 is not received in the period 3 or the NACK message is received according to the flow described with reference to FIG. Since the PLC MAC frame data of M + 1 is expected to be waiting to be received, in period 4, the PLC MAC frame of sequence number M + 1 is added to the PLC MAC frame data of sequence number M + 3 that needs to be retransmitted from the management terminal 1 to the client terminal A3. Transmit including frame data reception wait release command.

クライアント端末A3では、この受信待ち解除コマンドを正常に受信すると、図14を用いて説明したフローに従って、受信待ち状態になっているシーケンスナンバーM+1のPLCMACフレームデータの受信待ちを解除し、転送待ち状態にある次のシーケンスナンバーM+2およびM+3のデータをブリッジ回路13に順次転送する。   When the client terminal A3 normally receives the reception wait release command, it waits for reception of the PLCMAC frame data of the sequence number M + 1 that is in the reception standby state according to the flow described with reference to FIG. Next, the data of the next sequence numbers M + 2 and M + 3 are sequentially transferred to the bridge circuit 13.

また、クライアント端末A3は、周期4において、管理端末1に対して、周期3で受信したシーケンスナンバーM+2のPLCMACフレームデータを正常受信したことを示すシーケンスナンバーM+2のACKメッセージを送信する。   Further, the client terminal A3 transmits an ACK message with a sequence number M + 2 indicating that the PLC MAC frame data with the sequence number M + 2 received in the cycle 3 has been normally received to the management terminal 1 in the cycle 4.

以上の動作により、PLC受信用メモリ18に受信データが滞留している状態が解消される。   With the above operation, the state where the reception data is retained in the PLC reception memory 18 is eliminated.

次に周期5においては、管理端末1からクライアント端末A3に対して再送が必要なシーケンスナンバーM+4のPLCMACフレームデータを送信し、クライアント端末A3において正常に受信した場合、管理端末1からクライアント端末A3に送信されたシーケンスナンバーM+4のPLCMACフレームデータは、シーケンスナンバーM+3までのデータの転送を完了しているので、シーケンスナンバーM+4のPLCMACフレームデータは、直ちに、ブリッジ回路13に転送される。   Next, in cycle 5, when the PLC MAC frame data of the sequence number M + 4 that needs to be retransmitted is transmitted from the management terminal 1 to the client terminal A3 and is normally received at the client terminal A3, the management terminal 1 sends it to the client terminal A3. Since the transmitted PLCMAC frame data with the sequence number M + 4 has completed the transfer of data up to the sequence number M + 3, the PLCMAC frame data with the sequence number M + 4 is immediately transferred to the bridge circuit 13.

また、クライアント端末A3からは、管理端末1に対して、周期4で受信したシーケンスナンバーM+3のACKメッセージをPLCMAMACフレームデータとして送信する。管理端末1においては、シーケンスナンバーM+1の受信解除待ちコマンドを含むPLCMACフレームデータである、シーケンスナンバーM+3のACKメッセージがクライアント端末A3から返信されたことにより、シーケンスナンバーM+1のPLCMAMACフレームデータの送信に関する一連の動作を完了する。   The client terminal A3 transmits the ACK message with the sequence number M + 3 received in the cycle 4 to the management terminal 1 as PLCMA MAC frame data. In the management terminal 1, when an ACK message with sequence number M + 3, which is PLCMAC frame data including a reception release waiting command with sequence number M + 1, is returned from client terminal A3, a series of transmissions of PLCMA MAC frame data with sequence number M + 1 is performed. Complete the operation.

最後に、周期6においては、管理端末1からクライアント端末A3に対しての送信はなく、クライアント端末A3から管理端末1に対して、周期5で受信したシーケンスナンバーM+4のPLCMACフレームデータに対して正常受信したことを示すシーケンスナンバーM+4のACKメッセージをPLCMACフレームデータとして送信する。   Finally, in cycle 6, there is no transmission from the management terminal 1 to the client terminal A3, and the PLC MAC frame data of sequence number M + 4 received in cycle 5 from the client terminal A3 to the management terminal 1 is normal. An ACK message of sequence number M + 4 indicating that it has been received is transmitted as PLC MAC frame data.

以上説明した通信シーケンスを用いることで、再送不要のデータが正常受信できなかった場合に、クライアント端末A3においてPLC受信用メモリ18にデータが滞留してメモリの容量オーバーを起こすことを防止できる。   By using the communication sequence described above, it is possible to prevent the data from staying in the PLC reception memory 18 at the client terminal A3 and causing the memory capacity to be exceeded when the data that does not require retransmission can be normally received.

本発明に係るデータ送受信装置を適用した高速PLCネットワークシステムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the high-speed PLC network system to which the data transmission / reception apparatus which concerns on this invention is applied. 高速PLCを用いたデータ送受信装置にてデータ送受信を行う際の、1フレーム内のデータフォーマットの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the data format in 1 frame at the time of performing data transmission / reception with the data transmission / reception apparatus using high-speed PLC. 本発明に係るデータ送受信装置の構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the structure of the data transmitter / receiver which concerns on this invention. 本発明に係るデータ送受信装置内のPLC送信制御回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the PLC transmission control circuit in the data transmitter / receiver based on this invention. 本発明に係るデータ送受信装置内のPLC受信制御回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the PLC reception control circuit in the data transmitter / receiver based on this invention. 高速PLCを用いたデータ送受信装置にてデータ送受信を行う際の、1フレーム内のデータフォーマットおよびFCH内のスケジュールデータの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the data format in 1 frame, and the schedule data in FCH at the time of performing data transmission / reception with the data transmission / reception apparatus using high-speed PLC. 本発明に係るデータ送受信装置の実施の形態において、送信用PLCMACフレームデータの生成を説明するフローチャートである。4 is a flowchart illustrating generation of PLCMAC frame data for transmission in the embodiment of the data transmitting / receiving apparatus according to the present invention. 本発明に係るデータ送受信装置の実施の形態において、Ethernetフレームデータの送信動作を説明するフローチャートである。5 is a flowchart for explaining an operation of transmitting Ethernet frame data in the embodiment of the data transmitting / receiving apparatus according to the present invention. PLCMACフレームデータのデータフォーマットの構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the data format of PLCMAC frame data. 本発明に係るデータ送受信装置をクライアント端末として使用する場合の受信時の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the operation | movement at the time of reception when using the data transmission / reception apparatus which concerns on this invention as a client terminal. 通信エラーなしで正常に通信ができている場合の動作を概念的に説明する図である。It is a figure which illustrates notionally the operation | movement when it can communicate normally without a communication error. 通信エラーが発生して受信待ち状態が発生する場合の動作を概念的に説明する図である。It is a figure which illustrates notionally operation | movement when a communication error generate | occur | produces and a reception waiting state generate | occur | produces. 本発明に係るデータ送受信装置の実施の形態において、再送不要なデータを送信した場合に、受信待ち解除コマンドを送信するシーケンスを説明するフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a sequence for transmitting a reception wait release command when data that does not require retransmission is transmitted in the embodiment of the data transmitting / receiving apparatus according to the present invention. 本発明に係るデータ送受信装置の実施の形態において、受信待ち解除コマンドを受信した場合のシーケンスを説明するフローチャートである。6 is a flowchart for explaining a sequence when a reception waiting release command is received in the embodiment of the data transmitting / receiving apparatus according to the invention. 本発明に係るデータ送受信装置の実施の形態において、受信待ち状態が発生した場合に、受信待ち解除コマンドにより受信待ちが解消する場合の動作を概念的に説明する図である。In the embodiment of the data transmitting / receiving apparatus according to the present invention, when a reception waiting state occurs, it is a diagram conceptually explaining the operation when the reception waiting is canceled by a reception waiting release command.

Claims (4)

ネットワークシステムの複数の端末のそれぞれに含まれるデータ送受信装置であって、 前記複数の端末は、他の端末を管理する管理端末と、該管理端末により管理されるクライアント端末を複数含み、
前記管理端末より出力されるスケジュール情報に基づいて前記複数の端末間でのデータの送受信が実行され、
前記データ送受信装置は、
前記スケジュール情報に基づいて、前記データの送信タイミングおよび受信タイミングを決定し、
前記データが正常に受信されたか否かを確認するとともに、前記データのヘッダ情報に付加され、前記データが正常に受信できなかった場合に、再送信を要求すべき再送要のデータか、再送信を要求しない再送不要のデータかを示す再送要否情報に基づいて、前記データが再送要のデータか前記再送不要のデータかについての確認を行う制御部と、
前記制御部の指示を受け、前記データが正常に受信されたか否かをそれぞれ示す、ACKメッセージおよびNACKメッセージを生成する制御データ生成部と、
前記送信タイミングに基づいて前記データの送信を制御する送信制御部と、
前記データが正常に受信できていない場合は、前記データを正常に受信するまで、後の前記送信タイミングで与えられるデータについての処理を停止して受信待ち状態となる受信制御部と、を備え、
前記データ送受信装置は、前記クライアント端末として機能する場合に、前記データが正常に受信されていない場合に、前記管理端末に対してNACKメッセージを出力し、
前記データ送受信装置は、前記管理端末として機能する場合に、前記送信制御部において、前記データの送信に際して、前記再送要否情報を含む前記ヘッダ情報を前記データに付加するとともに、前記クライアント端末から前記NACKメッセージを受けた場合であって、前記データが前記再送不要のデータである場合は、前記再送不要のデータの受信待ち状態を解除する解除コマンドを前記ヘッダ情報に含めて、前記NACKメッセージを出力した前記クライアント端末に送信して、前記クライアント端末での前記再送不要のデータの受信待ち状態を解除する、データ送受信装置。
A data transmitting / receiving apparatus included in each of a plurality of terminals of a network system, wherein the plurality of terminals include a management terminal that manages other terminals and a plurality of client terminals that are managed by the management terminal,
Transmission / reception of data between the plurality of terminals is executed based on schedule information output from the management terminal,
The data transmission / reception device includes:
Based on the schedule information, determine the transmission timing and reception timing of the data,
Confirms whether the data has been received normally, and is added to the header information of the data. If the data has not been received normally, the data that needs to be retransmitted or retransmitted A controller that confirms whether the data is data that requires retransmission or data that does not require retransmission, based on retransmission necessity information that indicates whether the data does not require retransmission.
A control data generation unit that generates an ACK message and a NACK message, each indicating whether the data has been normally received or not, upon receiving an instruction from the control unit;
A transmission control unit that controls transmission of the data based on the transmission timing;
If the data has not been received normally, a reception control unit that waits for reception and stops processing for data given at the later transmission timing until the data is received normally, and
When the data transmitter / receiver functions as the client terminal and the data is not normally received, the data transmitter / receiver outputs a NACK message to the management terminal,
When the data transmission / reception device functions as the management terminal, the transmission control unit adds the header information including the retransmission necessity information to the data when transmitting the data, and from the client terminal, When a NACK message is received and the data is the data that does not require retransmission, the header information includes a release command for canceling the reception waiting state of the data that does not require retransmission, and the NACK message is output. A data transmission / reception apparatus that transmits to the client terminal and releases the waiting state for receiving the data that does not require retransmission at the client terminal.
前記データの前記ヘッダ情報には、連続性を示すシーケンスナンバーが付加され、
前記データ送受信装置は、
前記ヘッダ情報を解析して前記シーケンスナンバーを読み出すヘッダ解析部を備え、
前記データ送受信装置は、前記クライアント端末として機能する場合に、
前記制御部は、
前記ヘッダ解析部が読み出した前記シーケンスナンバーの連続性が確認できた場合は、前記データが正常に受信されたものと判断し、
前記シーケンスナンバーの連続性が確認できなかった場合は、前記データが正常に受信できなかったものと判断し、前記受信制御部を介して、受信データ記憶部に保存するとともに、前記受信制御部を制御して前記受信待ち状態に入り、前記管理端末から前記解除コマンドを受けた場合は、受信待ちしている前記データの受信待ちを解除するとともに、前記解除コマンドを正常に受信できたことを示す前記ACKメッセージを、次の送信タイミングにおいて送信する、請求項1記載のデータ送受信装置。
A sequence number indicating continuity is added to the header information of the data,
The data transmission / reception device includes:
A header analysis unit that analyzes the header information and reads the sequence number;
When the data transmitter / receiver functions as the client terminal,
The controller is
When the continuity of the sequence number read by the header analysis unit can be confirmed, it is determined that the data has been normally received,
If the continuity of the sequence number could not be confirmed, it is determined that the data could not be received normally, and stored in the received data storage unit via the reception control unit, and the reception control unit If the control enters the reception waiting state and receives the release command from the management terminal, it indicates that reception of the data waiting for reception is canceled and the release command has been received normally. The data transmitting / receiving apparatus according to claim 1, wherein the ACK message is transmitted at a next transmission timing.
前記データ送受信装置は、前記管理端末として機能する場合に、前記NACKメッセージを出力した前記クライアント端末に前記解除コマンドを送信した後は、前記NACKメッセージを出力した前記クライアント端末から、前記解除コマンドを正常に受信できたことを示す前記ACKメッセージを受けるまで、前記解除コマンドの送信を繰り返す、請求項2記載のデータ送受信装置。   When the data transmission / reception device functions as the management terminal, after transmitting the cancellation command to the client terminal that has output the NACK message, the data transmission / reception device normally transmits the cancellation command from the client terminal that has output the NACK message. The data transmission / reception apparatus according to claim 2, wherein transmission of the release command is repeated until the ACK message indicating that the reception has been successfully received. 前記データ送受信装置は、前記クライアント端末として機能する場合に、
前記解除コマンドに含まれている、前記シーケンスナンバーが、前記受信待ち状態を解除すべき前記データのシーケンスナンバーではない場合も、前記解除コマンドを正常に受信できたことを示す前記ACKメッセージを、次の送信タイミングにおいて送信する、請求項2記載のデータ送受信装置。
When the data transmitter / receiver functions as the client terminal,
When the sequence number included in the release command is not the sequence number of the data to be released from the reception waiting state, the ACK message indicating that the release command has been successfully received is The data transmission / reception apparatus according to claim 2, wherein transmission is performed at the transmission timing of
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