JP2017050868A - 通信インターフェース装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通信時に受信データを受けて処理し、それによって送信データを送る時間周期を任意的に選択し、より速い通信を可能とした通信インターフェース装置を提供する。
【解決手段】本発明の通信インターフェース装置１００は、外部から第１データを受信して出力する物理階層インターフェース１２０と、物理階層インターフェースを通して出力される第１データを受信し、第１データの処理条件情報に基づいて第３データを生成して出力する中継部１６０と、物理階層インターフェースを通して出力される第１データを受信し、受信した第１データを上位階層に伝達し、伝達した第１データに対応する第２データを受信する媒体アクセス制御階層インターフェース１４０と、を含む。中継部は、第１データごとに対応する処理条件情報を格納し、物理階層インターフェースを通して第１データが出力されると、第１データに対応する処理条件情報に基づいて第３データを生成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、通信インターフェース装置に関し、特に、イーサネット通信のための通信インターフェース装置に関する。

イーサネットデータは、ネットワークに連結された各機器が４８ビット長さの固有の媒体アクセス制御（ＭＡＣ：Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス、自身のアドレス、データ及びエラー検出のためのＣＲＣコードを含む構造を有しており、前記のようなアドレスを利用して相互間にデータ通信を行う。

伝送媒体としては、ＢＮＣケーブル、ＵＴＰケーブル及びＳＴＰケーブルを使用し、各機器を相互連結させるためには、ハブ、スイッチ及びリピータ等の装置を用いる。

イーサネットは、ＣＳＭＡ／ＣＤ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｉｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ、搬送波感知多重アクセス／衝突検出）技術を用いる。この技術は、イーサネットに連結された様々な機器が一つの伝送媒体を共有できるようにする。

図１は、従来の技術に係る通信インターフェース装置を示す。

図１を参照すると、ポート１０、物理階層インターフェース２０、媒体アクセス制御階層インターフェース３０、及びＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）４０を含む。

ポート１０は、イーサネットポートであってよく、ケーブルを通して外部から伝送される信号を受信する。

物理階層インターフェース２０は、ケーブルを通してポート１０から伝達されるデータを加工して出力する。

媒体アクセス制御階層インターフェース３０は、物理階層インターフェース２０からデータが伝達されると、データ内部のフィールドを認知し、それによってイーサネット規約に合うようにデータを処理及び格納する。

ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）４０は、媒体アクセス制御階層インターフェース３０に格納されたデータをバスを通して上位階層に伝送する。

図２は、イーサネットデータのデータフィールド構造を示す。

イーサネットデータは、プリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）、ＤＡ（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ）、ＳＡ（Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ）、タイプ／長さ（Ｔｙｐｅ／ｌｅｎｇｔｈ）、データ／ペイロード（Ｄａｔａ／Ｐａｙｌｏａｄ）、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ、ＣＲＣ）フィールドを含む。

上位階層は、媒体アクセス制御階層インターフェース３０に格納されたデータをチェックし、外部に伝送する送信データを加工及び処理して媒体アクセス制御階層インターフェース３０に伝送する。

その動作を検討すると、伝送を所望のホストは、ネットワークに信号があるかを感知し、感知有無によってデータの伝送が可能であるかを判断し、伝送が可能であれば伝送を開始する。

このとき、伝送ホストは、データ衝突が発生する場合、ジャム信号をブロードキャストする。ここで、データの伝送先に対応する受信ホストは、伝送ホストから伝送されるデータの値を検査し、それによってデータが異常がないかを確認する。

そして、受信ホストは、データ内のＣＲＣ値に異常がない場合、上位階層に受信したデータを伝送し、ＣＲＣ値に異常がある場合に受信したデータを削除する。

そして、衝突が発生した場合、伝送ホストは、ランダムな時間が経った後にデータを再伝送する。ここで、ランダムな時間にデータを伝送する理由は、固定された時間を用いた場合、固定された同じ時間が経った後に再び衝突が発生することがあるためである。

しかし、前記のようなイーサネット通信方法によると、上位階層で受信されたデータに対する処理及び加工がなされた後、送信データが生成される。そして、受信ホストから伝送ホストに送信データが伝送される。それゆえ、送信データが受信ホストから伝送ホストに伝送されるまでの多くの時間が必要とされる問題点がある。

本発明においては、イーサネット通信時に受信データを受けて処理し、それによって送信データを送る時間周期を任意的に選択し、より速い通信を可能とした通信インターフェース装置を提供する。

また、本発明においては、データが受信される既設定された変数により受信されたデータに対応する処理を予め行って送信データを生成し、それによって既設定された時間変数により生成した送信データを外部に伝送することのできる通信インターフェース装置を提供する。

提案される本発明において解決しようとする技術的課題は、以上において言及した技術的課題に制限されず、言及されていないまた他の技術的課題は、下記の記載から提案される実施形態の属する技術の分野における通常の知識を有する者に明確に理解され得るだろう。

本発明に係る通信インターフェース装置は、外部から第１データを受信し、受信した前記第１データを出力する物理階層インターフェースと、前記物理階層インターフェースを通して出力される前記第１データを受信し、受信した前記第１データを上位階層に伝達し、伝達した前記第１データに対応する第２データを受信する媒体アクセス制御階層インターフェースと、前記物理階層インターフェースを通して出力される前記第１データを受信し、前記第１データに対応する処理条件情報に基づいて第３データを生成して出力する中継部とを含み、前記中継部は、外部から受信される前記第１データごとに対応する処理条件情報を格納し、前記物理階層インターフェースを通して前記第１データが受信されると、受信された前記第１データに対応する処理条件情報に基づいて前記第３データを生成し、
前記媒体アクセス制御階層インターフェースは、受信された前記第１データを格納する受信バッファと、上位階層から伝送される前記第２データを格納する送信バッファと、前記物理階層インターフェースへの前記第３データ及び前記第２データの送信を制御する送信状態管理部とを含む。

また、前記送信状態管理部は、前記第２データの存在有無によって前記媒体アクセス制御階層インターフェースから前記物理階層インターフェースに送信される前記第２データの存在有無を知らせる送信状態情報を前記中継部に提供する。

また、前記処理条件情報は、受信した前記第１データごとの伝送先アドレスと、伝送元アドレスと、タイプと、長さと、送信時間変数とのうち、少なくとも一つの変数によって設定される。

また、前記中継部は、前記物理階層インターフェースから出力された第１データの変数を分析し、前記受信された第１データに対応する送信データを生成することが必要か否かを判断する。

また、前記中継部は、受信された前記第１データに対応する前記送信データを生成することが必要であれば、前記第１データに対応する前記第３データを生成し、生成された前記第３データを前記送信時間変数に対応する特定時点に前記物理階層インターフェースに送信する。

また、前記中継部は、前記媒体アクセス制御階層インターフェースから提供される送信状態情報に基づいて前記媒体アクセス制御階層インターフェースから前記物理階層インターフェースに前記第２データが伝送されない時点に前記第３データを送信する。

また、前記送信状態管理部は、前記中継部から前記第３データを受信し、前記第３データが受信されると、前記第３データの送信時点に前記第２データの送信がなされているか否かを確認し、前記第２データの送信がなされない時点に前記第３データを前記物理階層インターフェースに送信する。

本発明によると、物理階層インターフェース１２０で受信データをデジタル化して出力すると、中継部で既格納された処理条件情報によって前記受信データに対する送信データを生成する。そして、前記生成された送信データは、既設定された送信時間変数により前記物理階層インターフェース１２０に伝送される。これにより、高速のデータ送信が可能な利点がある。

従来の技術に係る通信インターフェース装置を示す。 イーサネットデータのデータフィールド構造を示す。 本発明の実施形態に係る通信インターフェース装置の構成ブロック図である。 図３に示された媒体アクセス制御階層インターフェース１４０の詳細構成ブロック図である。 図３に示された中継部１６０の詳細構成ブロック図である。 本発明の実施形態に係る物理階層インターフェース１２０の動作方法をステップ別に説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態に係る媒体アクセス制御階層インターフェース１４０の動作方法をステップ別に説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態に係る媒体アクセス制御階層インターフェース１４０の動作方法をステップ別に説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態に係る中継部１６０の動作方法をステップ別に説明するためのフローチャートである。

本発明の利点及び特徴、そして、それらを達成する方法は、添付の図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すれば、明確になるだろう。しかし、本発明は、以下において開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる様々な形態で具現され得、単に、本実施形態は、本発明の開示が完全なものとなるようにし、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範疇により定義されるだけである。明細書全体にわたって同一の参照符号は、同一の構成要素を指す。

本発明の実施形態を説明するにあたって、公知の機能または構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不明確にする恐れがあると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。そして、後述の用語は、本発明の実施形態での機能を考慮して定義された用語であって、これは、使用者、運用者の意図または慣例等によって変わり得る。それゆえ、その定義は、本明細書全般にわたった内容に基づいてなされるべきである。

添付の図面の各ブロックとフローチャートの各ステップの組み合わせは、コンピュータプログラムインストラクションにより行われてもよい。これらのコンピュータプログラムインストラクションは、汎用コンピュータ、特殊用コンピュータまたはその他のプログラム実行可能なデータプロセシング装備のプロセッサに搭載され得るので、コンピュータまたはその他のプログラム実行可能なデータプロセシング装備のプロセッサを通して行われるそのインストラクションが図面の各ブロックまたはフローチャートの各ステップで説明された機能を果たす手段を生成するようになる。これらのコンピュータプログラムインストラクションは、特定の方式で機能を具現するために、コンピュータまたはその他のプログラム実行可能なデータプロセシング装備を施行可能なコンピュータ利用可能またはコンピュータ読み取り可能メモリに格納されることも可能であるので、そのコンピュータ利用可能またはコンピュータ読み取り可能メモリに格納されたインストラクションは、図面の各ブロックまたはフローチャートの各ステップで説明された機能を果たすインストラクション手段を内包する製造品目を生産することも可能である。コンピュータプログラムインストラクションは、コンピュータまたはその他のプログラム実行可能なデータプロセシング装備上に搭載されることも可能であるので、コンピュータまたはその他のプログラム実行可能なデータプロセシング装備上で一連の動作ステップが行われてコンピュータで実行されるプロセスを生成してコンピュータまたはその他のプログラム実行可能なデータプロセシング装備を行うインストラクションは、図面の各ブロック及びフローチャートの各ステップで説明された機能を実行するためのステップを提供することも可能である。

また、各ブロックまたは各ステップは、特定された論理的機能を実行するための一つ以上の実行可能なインストラクションを含むモジュール、セグメントまたはコードの一部を示すことができる。また、いくつかの代替実施形態においては、ブロックまたはステップで言及された機能が順序を外れて発生することも可能であることに注目すべきである。例えば、相次いで図示されている二つのブロックまたはステップは、実際、実質的に同時に行われることも可能であり、またはそのブロックまたはステップが時折該当する機能によって逆順に行われることも可能である。

図３は、本発明の実施形態に係る通信インターフェース装置の構成ブロック図である。

図３を参照すると、通信インターフェース装置１００は、ポート１１０、物理階層インターフェース１２０、媒体アクセス制御階層インターフェース１４０、ＦＩＦＯ１５０及び中継部１６０を含む。

先ず、前記のような通信インターフェース装置１００のトポロジー（Ｔｏｐｏｌｏｇｙ）は、ネットワークを構成するノードとノード間の連結状態に対する配置を意味する通信網構造とする。

トポロジーは、構成された形態によって、バス（Ｂｕｓ）型、スター（Ｓｔａｒ）型、メッシュ（Ｍｅｓｈ）型、リング（Ｒｉｎｇ）型等の様々な形態を含む。バス（Ｂｕｓ）型は、一つの通信回線に数台のコンピュータが連結されている形態である。バス型は、通信回線にコンピュータを追加、変更、除去等が容易であるが、通信回線の特定部分が故障すると、全体ネットワークに影響を及ぼす短所がある。また、通信型は、タブ、誘導線、ターミネータで構成されている。

スター（Ｓｔａｒ）型は、各コンピュータがハブというネットワーク装備に点対点で連結されている構成形態であり、中央集中式構造といえる。スター型は、直接通信が不可能であるので、ハブを通して通信する。

メッシュ（Ｍｅｓｈ）型は、ネットワーク上の全てのノードを相互連結するので、通信線路の全長が最も長いネットワーク構造である。メッシュ型は、初期データ通信ネットワークの典型的な形態であり、公衆通信網に多く用いられる。

リング（Ｒｉｎｇ）型は、各リンクが単方向であるので、データは、一方向にのみ伝送される。各ノードは、データの送受信を制御するトークンを保有する。このようなリング型は、通信回線にコンピュータを追加または削除する等のネットワーク再構成が容易である。

また図３を説明すると、ポート１１０は、イーサネットケーブルを通して外部から伝送される第１データを受信する。ポート１１０は、実施形態によって複数個で構成され得る。

物理階層インターフェース１２０は、ポート１１０を通して受信された第１データを加工及び処理して出力する。ここで、物理階層インターフェース１２０は、様々な規格の信号を受信することができ、受信された第１データに対して生成された処理データをポート１１０を通して外部に送信することができる。

このとき、処理データは、第１データに対して上位階層で生成された第２データと、後で記載される中継部１６０で生成された第３データとを含む。

より具体的に、物理階層インターフェース１２０は、外部ネットワークから伝送されるイーサネットデータを受信してクロック及びデータを復元した後で出力するか、またはその逆機能を果たす。

媒体アクセス制御階層インターフェース１４０は、物理階層インターフェース１２０を通して出力される第１データを格納して上位階層に伝送し、伝送した第１データに対して上位階層で生成された第２データを受信して物理階層インターフェース１２０に伝送する。

このとき、物理階層インターフェース１２０と媒体アクセス制御階層インターフェース１４０との間には、通信インターフェース機能を果たすイーサネットメディア独立インターフェース（図示しない）がさらに配置され得る。

ここで、物理階層インターフェース１２０と媒体アクセス制御階層インターフェース１４０は、送信データ、送信クロック、送信イネーブル、受信データ、受信クロック、受信Ｖａｌｉｄ、及びＣＲＣ（Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｒｅｓｅｔ）等がマッチングされている。

また、受信データと送信データは、媒体アクセス制御階層インターフェース１４０と物理階層インターフェース１２０との間のデータを授受する４ビットのデータバスからなっており、各バスは、クロックによって同期される。

ここで、送信クロックは、送信バスの基準クロックとして用いられ、受信クロックは、受信バスの基準クロックとして用いられる。

また、送信イネーブルは、伝送する送信データが準備されているとき、受信側にこれを知らせるための信号であり、受信側の受信Ｖａｌｉｄに連結されている。

そして、媒体アクセス制御階層インターフェース１４０と上位階層を連結するバスとの間には、ＦＩＦＯ１５０が配置される。

ＦＩＦＯ１５０は、Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔともいい、媒体アクセス制御階層インターフェース１４０から伝達される第１データを上位階層に伝送し、伝送した第１データに対応する第２データを上位階層から受信して物理階層インターフェース１２０に伝送する。

このために、ＦＩＦＯ１５０は、上位階層（例えば、マスター装置）内に備えられた上位階層ＦＩＦＯ（図示しない）と連結され得る。

そして、ＦＩＦＯ１５０と上位階層ＦＩＦＯとの間は、相互データ伝送のために、ＣＡライン、Ｅｎｂライン、ＤＡＴライン、ＳＯＣライン及びＣＬＫラインを通して相互連結される。

ＣＡ（ｃｅｌｌ ａｖａｉｌａｂｌｅ）ラインは、セルを受けることができることを知らせるＣＡ信号を伝送または受信するためのラインであり、このラインを通しては、送るセルの有無を知らせる信号またはセルを受けることができることを示した信号が伝送または受信される。

Ｅｎｂラインは、セルの伝送または受信可否を示す信号が送信または受信されるラインであり、これに基づいてセル伝送が可能な状態であることを知らせる信号またはセルを格納する空間があることを知らせる信号が伝達される。

ＤＡＴラインは、上位階層にデータを伝送するか、または上位階層から伝送されたデータを受信するためのラインである。

ＳＯＣ（Ｓｔａｒｔ Ｏｆ Ｃｅｌｌ）ラインは、セル伝送開始を知らせる信号を伝送または受信するためのラインである。

ＣＬＫ（Ｃｌｏｃｋ）ラインは、システム同期のためのクロック信号を伝送または受信するためのラインである。

一方、物理階層インターフェース１２０と媒体アクセス制御階層インターフェース１４０との間には、中継部１６０が配置される。

中継部１６０は、物理階層インターフェース１２０を通して出力される第１データを受信して格納する。そして、格納した第１データに対応する第３データを生成して媒体アクセス制御階層インターフェース１４０に伝達する。

好ましくは、中継部１６０は、第３データが生成されると、第３データを媒体アクセス制御階層インターフェース１４０と物理階層インターフェース１２０との間の信号送信ラインに伝送する。それによって、第１データに対応する第３データが物理階層インターフェース１２０を通して外部に送信され得る。

即ち、中継部１６０は、物理階層インターフェース１２０を通して第１データが受信されると、受信された第１データの内部フィールドを確認して、第１データは、返信が必要なデータ（または、応答が必要なデータ）であるかを確認する。

言い換えれば、外部から伝送される第１データは、単に、特定情報を提供するデータであってよい（第１条件の場合）。この場合、第１データが受信されると、受信された第１データに対応して上位階層で生成された第２データが外部に送信されなくてもよい。

これとは異なり、外部から伝送される第１データは、応答が必要なデータ、言い換えれば、第２データを要求するデータであってよい（第２条件または第３条件の場合）。この場合、受信された第１データの分析を通して第２データを生成し、それによって生成した第２データを外部に伝送しなければならない。

これによって、中継部１６０には、条件変数（処理条件情報）が設定されている。条件変数は、伝送先アドレス、伝送元アドレス、タイプ／長さ及び伝送時間を含む。

そして、中継部１６０は、第１データが受信されると、受信した第１データを分析して、プリアンブル、伝送先アドレス、伝送元アドレス及びタイプ等のフィールドと使用者が設定したフィルタリング条件とで判断する。

そして、中継部１６０は、第１データに対応して予め定義された第３データを生成する。そして、第３データを媒体アクセス制御階層インターフェース１４０を通して物理階層インターフェース１２０に伝送する。

言い換えれば、中継部１６０は、受信される第１データにより、第１データに対応する送信データ（応答データ）を生成することが必要か否かを判断し、受信された第１データに対応する送信データを生成することが必要な場合に既設定されたロジック（条件変数）により第１データに対応する第３データ（送信データ）を生成する。

これは、第１条件の第１データが受信されると、中継部１６０の動作が不要であり、第２条件の第１データが受信されると、第１内容を含む第３データを送信し、第３条件の第１データが受信されると、第２内容を含む第３データを送信するようにとの事前情報が中継部１６０に格納されている。なお、第１内容および第２内容は、受信された第１データに対応する条件変数（処理条件情報）に基づいて予め定められたものである。

また、中継部１６０は、第１データをハードウェア的に分析し、第１データがどのようなデータで、どのような処理をすべきであるかに対する事前情報を設定する。そして、設定された事前情報によって第１データに対応した処理を進行し、これに対応する第３データを生成する。

そして、第３データは、中継部１６０を通して物理階層インターフェース１２０に直接伝送され得る。これとは異なり、第３データは、媒体アクセス制御階層インターフェース１４０を通して物理階層インターフェース１２０に伝送されてもよい。

これについては、下記においてさらに詳細に説明する。

図４は、図３に示された媒体アクセス制御階層インターフェース１４０の詳細構成ブロック図である。

媒体アクセス制御階層インターフェース１４０は、受信部１４１、受信バッファ１４２、第１直接メモリアクセス部１４３、バスインターフェース１４４、第２直接メモリアクセス部１４５、送信バッファ１４６、論理制御器１４７、送信状態管理部１４８及び送信部１４９を含む。

前記のような構成の媒体アクセス制御階層インターフェース１４０の動作を検討すると、下記のとおりである。

受信部１４１は、物理階層インターフェース１２０を通して出力される第１データを受信し、これを受信バッファ１４２に格納する。

受信バッファ１４２に格納された第１データは、第１直接メモリアクセス部１４３により選択的に抽出され、バスインターフェース１４４を経て上位階層に伝送される。

そして、上位階層は、第１直接メモリアクセス部１４３を通して受信バッファ１４２にアクセスして必要データを抽出し、それによって抽出したデータによる処理を行って第２データを生成する。

上位階層から生成された第２データは、バスインターフェース１４４を通して第２直接メモリアクセス部１４５に伝達される。そして、第２直接メモリアクセス部１４５は、上位階層から送信される第２データを送信バッファ１４６に格納する。

論理制御器１４７は、受信バッファ１４２に格納される第１データ及び送信バッファ１４６に格納される第２データを制御する。

前記のような媒体アクセス制御階層インターフェース１４０は、自身が取り付けられる端末のバス（上位階層と連結される上位バス）と第１データ及び第２データを授受する。

そして、送信バッファ１４６に格納された第２データは、送信部１４９を経て物理階層インターフェース１２０に伝達される。

このとき、送信部１４９と送信バッファ１４６との間には、送信状態管理部１４８が配置される。

送信状態管理部１４８は、送信部１４９と送信バッファ１４６との間の第２データの送信を中継する。

また、送信状態管理部１４８は、中継部１６０から伝送される第３データが存在する場合、言い換えれば、上位階層により処理された第２データではなく、事前設定情報（処理条件情報）により生成された第３データが受信される場合、受信された中継部１６０から伝達される第３データを送信部１４９を通して物理階層インターフェース１２０に伝達する。

このとき、送信状態管理部１４８は、第３データが受信されると、第２データが存在するか否かを確認する。言い換えれば、送信状態管理部１４８は、第３データが受信されると、上位階層により生成された第２データが物理階層インターフェース１２０に伝達されているかを確認する。

即ち、送信状態管理部１４８は、第３データが受信される時点に送信部１４９を通して第２データの送信がなされているか否かを判断する。

そして、送信状態管理部１４８は、第３データが受信された時点に第２データの送信がなされていれば、第３データの送信を遅延し、第２データの送信が優先的になされるようにする。これにより、第２データ及び第３データの送信が同時になされることで発生する衝突が事前に防止され得る。

また、送信状態管理部１４８は、第３データが受信された時点に第２データの送信がなされていなければ、第３データを送信部１４９を通して物理階層インターフェース１２０に伝達する。

一方、送信状態管理部１４８は、第３データを直接送信せず、第３データの送信のための情報だけを提供し、それによって、中継部１６０を通して送信部１４９に第３データが直接入力されるようにすることもできる。

このために、送信状態管理部１４８は、上位階層により生成された第２データが送信されているかに対する情報、言い換えれば、送信部１４９が現在使用中であるか、それとも未使用中であるかに対する送信状態情報を中継部１６０に伝送する。

そして、中継部１６０は、送信部１４９が使用中でない時点で第３データを送信部１４９に伝達し、第３データが物理階層インターフェース１２０に送信され得るようにする。

図５は、図３に示された中継部１６０の詳細構成ブロック図である。

図５を参照すると、中継部１６０は、中継バッファ１５１及び中継制御器１５２を含む。

中継バッファ１５１は、物理階層インターフェース１２０を通して第１データを受信し、これを格納する。

また、中継バッファ１５１は、受信される第１データの種類による処理条件を示す処理条件情報を格納する。処理条件情報は、受信された第１データごとの伝送先アドレスと、伝送元アドレスと、タイプと、長さと、送信時間変数のうち少なくとも１つの変数によって設定されるものである。

言い換えれば、処理条件情報は、ある第１データが受信されると、受信された第１データはどのような処理がなされるべきか、また、それによってどのような第３データが生成されるべきかに対する情報である。

また、処理条件情報には、送信時間変数を含むことが好ましい。そこで、中継部１６０は、送信時間変数により第３データが生成されると、送信時間変数に対応する時間になると、第３データが物理階層インターフェース１２０に伝達されるようにする。

即ち、送信時間変数は、使用者により設定され得、これとは異なり、受信された第１データの分析及び処理が全て終了した以後に伝送するようにといったような条件を含むことができる。

中継制御器１５２は、中継バッファ１５１に格納された処理条件情報及び受信された第１データによって第１データに対応する第３データを生成することが必要か否かを判断し、第３データを生成することが必要であれば、第１データに対応する第３データを生成する。

そして、中継制御器１５２は、第３データが生成されると、第３データを送信状態管理部１４８に伝達し、第３データが物理階層インターフェース１２０に送信され得るようにする。

このとき、中継制御器１５２は、設定された送信時間変数により物理階層インターフェース１２０に第３データを伝送する時点を制御する。

また、中継制御器１５２は、送信状態管理部１４８に第３データを伝達せず、送信状態管理部１４８から媒体アクセス制御階層インターフェース１４０の送信状態情報を受信することができる。この場合、送信時間変数により送信状態情報が未使用中であることを知らせる時点に第３データを物理階層インターフェース１２０に直接伝送することもできる。

本発明に係る実施形態によると、物理階層インターフェース１２０で受信データをデジタル化して出力すると、中継部で既格納された処理条件情報によって受信された第１データに対応する第３データを生成し、生成した第３データを既設定された送信時間変数により物理階層インターフェース１２０に伝送することで、高速のデータ送信が可能な利点がある。

図６は、本発明の実施形態に係る物理階層インターフェース１２０の動作方法をステップ別に説明するためのフローチャートである。

図６を参照すると、物理階層インターフェース１２０は、ポート１１０を通して外部から伝送される第１データを受信し（Ｓ１１０）、それによって受信した第１データのデジタル化等の処理を行う（Ｓ１２０）。

そして、物理階層インターフェース１２０は、処理された第１データを外部に伝送する（Ｓ１３０）。

このとき、物理階層インターフェース１２０は、受信された第１データを媒体アクセス制御階層インターフェース１４０に伝送する。

また、物理階層インターフェース１２０は、媒体アクセス制御階層インターフェース１４０に伝送した第１データと同一のデータを物理階層インターフェース１２０と媒体アクセス制御階層インターフェース１４０との間に配置された中継部１６０にも伝送する。

これにより、物理階層インターフェース１２０は、受信された第１データに対する処理が、媒体アクセス制御階層インターフェース１４０を通して上位階層及び中継部１６０で全て行われ得るようにする。

図７及び図８は、本発明の実施形態に係る媒体アクセス制御階層インターフェース１４０の動作方法をステップ別に説明するためのフローチャートである。

図７を参照すると、物理階層インターフェース１２０を通して伝達される第１データは、受信バッファ１４２に格納される（Ｓ２１０）。

そして、第１直接メモリアクセス部１４３及びバスインターフェース１４４を通して受信バッファ１４２に格納された第１データは、上位階層に伝送される（Ｓ２２０）。

以後、上位階層で伝送された第１データの処理がなされ、処理結果による第２データが生成されて伝送される（Ｓ２３０）。

そして、上位階層から伝送される第２データは、送信バッファ１４６に格納される（Ｓ２４０）。

以後、送信バッファ１４６に格納された第２データは、送信状態管理部１４８の制御により送信部１４９を通して物理階層インターフェース１２０に伝送される（Ｓ２５０）。

このとき、図８を参照すると、送信状態管理部１４８は、中継部１６０から伝送される第３データを受信する（Ｓ３１０）。

第３データが受信されると、送信状態管理部１４８は、第３データが受信された時点に上位階層から伝送される第２データが存在するか否かを確認する（Ｓ３２０）。言い換えれば、送信状態管理部１４８は、第３データが受信された時点に媒体アクセス制御階層インターフェース１４０を通して第２データの送信がなされているかを確認する。

次いで、確認結果により、送信状態管理部１４８は、第２データの送信がなされているか否かを判断する（Ｓ３３０）。

そして、送信状態管理部１４８は、第２データの送信がなされていれば、第３データの出力を中止し、第２データが物理階層インターフェース１２０に引き続き出力されるようにする（Ｓ３４０）。

また、送信状態管理部１４８は、第２データの送信がなされていなければ、受信した第３データを物理階層インターフェース１２０に伝達する（Ｓ３５０）。

図９は、本発明の実施形態に係る中継部１６０の動作方法をステップ別に説明するためのフローチャートである。

図９を参照すると、中継部１６０は、物理階層インターフェース１２０を通して伝達される第１データを受信し、それによって既設定された変数による処理条件情報により受信された第１データを分析する（Ｓ４１０）。

以後、中継部１６０は、受信された第１データに対応する送信データを生成することが必要か否かを判断する（Ｓ４２０）。

次いで、中継部１６０は、送信データを生成することが必要であれば、受信された第１データのデータフィールドを分析し、それによって処理条件情報により受信された第１データに対応する第３データを生成する（Ｓ４３０）。

そして、中継部１６０は、第３データの送信時間変数を確認する（Ｓ４４０）。

次いで、中継部１６０は、確認した送信時間変数によって現時点が第３データの送信時点であるかを確認する（Ｓ４５０）。

そして、中継部１６０は、現時点が第３データの送信時点であれば、媒体アクセス制御階層インターフェース１４０を通して上位階層から生成された第２データの送信がなされているか否かを判断する（Ｓ４６０）。

次いで、中継部１６０は、媒体アクセス制御階層インターフェース１４０を通して第２データの送信がなされていなければ、第３データを媒体アクセス制御階層インターフェース１４０に出力し、それによって第３データが物理階層インターフェース１２０に送信されるようにする（Ｓ４７０）。

本発明の実施形態によると、物理階層インターフェース１２０で受信データをデジタル化して出力すると、中継部１６０で既格納された処理条件情報によって受信データに対する送信データを生成し、生成した送信データを既設定された送信時間変数により物理階層インターフェース１２０に伝送することで、高速のデータ送信が可能な利点がある。

一方、本発明のまた他の実施形態に係る通信インターフェース装置は、物理階層インターフェースと媒体アクセス制御階層インターフェースとの間に配置される中継部を含む。ここで、中継部は、物理階層インターフェースの第１データを受信し、第１データの事前設定情報（第１データに対応する処理条件情報）に基づいて第３データを生成する。そして、中継部は、第１データの内部フィールドに基づいて、媒体アクセス制御階層インターフェースと物理階層インターフェースとの間の信号送信ラインに第３データを伝送する。併せて、媒体アクセス制御階層インターフェースは、上位階層で生成された第２データを送信するにあたって、第３データの受信が発生された場合、優先的に第２データを送信した後、第３データを送信する。これにより、第２及び第３データの送信が衝突することが防止され得る。

以上の実施形態において説明された特徴、構造、効果等は、少なくとも一つの実施形態に含まれ、必ずしも一つの実施形態にのみ限定されるものではない。さらに、各実施形態において例示された特徴、構造、効果等は、実施形態の属する分野における通常の知識を有する者により、他の実施形態に対しても組み合わせまたは変形されて実施可能である。従って、このような組み合わせと変形に関する内容は、実施形態の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

以上において、実施形態を中心に説明したが、これは、単に例示であるだけで実施形態を限定するものではなく、実施形態の属する分野における通常の知識を有する者であれば、本実施形態の本質的な特性を外れない範囲で以上に例示されていない種々の変形と応用が可能であることが分かるだろう。例えば、実施形態に具体的に示された各構成要素は、変形して実施できるものである。そして、このような変形と応用に関する相違点は、添付の請求の範囲で設定する実施形態の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

１００ 通信インターフェース装置
１２０ 物理階層インターフェース
１４０ 媒体アクセス制御階層インターフェース
１４２ 受信バッファ
１４６ 送信バッファ
１４８ 送信状態管理部
１６０ 中継部

Claims (7)

1. 外部から第１データを受信し、受信した前記第１データを出力する物理階層インターフェースと、
   前記物理階層インターフェースを通して出力される前記第１データを受信し、受信した前記第１データを上位階層に伝達し、伝達した前記第１データに対応する第２データを受信する媒体アクセス制御階層インターフェースと、
   前記物理階層インターフェースを通して出力される前記第１データを受信し、前記第１データに対応する処理条件情報に基づいて第３データを生成して出力する中継部と、を含み、
   前記中継部は、
   外部から受信される前記第１データごとに対応する処理条件情報を格納し、前記物理階層インターフェースを通して前記第１データが受信されると、受信された前記第１データに対応する処理条件情報に基づいて前記第３データを生成し、
   前記媒体アクセス制御階層インターフェースは、
   受信された前記第１データを格納する受信バッファと、
   上位階層から伝送される前記第２データを格納する送信バッファと、
   前記物理階層インターフェースへの前記第３データ及び前記第２データの送信を制御する送信状態管理部と、を含む、
   通信インターフェース装置。
2. 前記送信状態管理部は、
   前記第２データの存在有無によって前記媒体アクセス制御階層インターフェースから前記物理階層インターフェースに送信される前記第２データの存在有無を知らせる送信状態情報を前記中継部に提供する、
   請求項１に記載の通信インターフェース装置。
3. 前記処理条件情報は、
   受信した前記第１データごとの伝送先アドレスと、伝送元アドレスと、タイプと、長さと、送信時間変数とのうち、少なくとも一つの変数によって設定される、
   請求項２に記載の通信インターフェース装置。
4. 前記中継部は、
   前記物理階層インターフェースから出力された前記第１データの変数を分析し、前記第１データに対応する送信データを生成することが必要か否かを判断する、
   請求項３に記載の通信インターフェース装置。
5. 前記中継部は、
   前記第１データに対応する前記送信データを生成することが必要であれば、前記第１データに対応する前記第３データを生成し、
   生成された前記第３データを前記送信時間変数に対応する特定時点に前記物理階層インターフェースに送信する、
   請求項４に記載の通信インターフェース装置。
6. 前記中継部は、
   前記媒体アクセス制御階層インターフェースから提供される送信状態情報に基づいて前記媒体アクセス制御階層インターフェースから前記物理階層インターフェースに前記第２データが伝送されない時点に前記第３データを送信する、
   請求項５に記載の通信インターフェース装置。
7. 前記送信状態管理部は、
   前記中継部から前記第３データを受信し、
   前記第３データが受信されると、前記第３データの送信時点に前記第２データの送信がなされているか否かを確認し、
   前記第２データの送信がなされない時点に前記第３データを前記物理階層インターフェースに送信する、
   請求項５または６に記載の通信インターフェース装置。

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