JP3371953B2 - Usbネットワーク構成システム - Google Patents

Usbネットワーク構成システム

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JP3371953B2
JP3371953B2 JP05865799A JP5865799A JP3371953B2 JP 3371953 B2 JP3371953 B2 JP 3371953B2 JP 05865799 A JP05865799 A JP 05865799A JP 5865799 A JP5865799 A JP 5865799A JP 3371953 B2 JP3371953 B2 JP 3371953B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータ(以後、PCと呼称する)に代表されかつホスト
として動作する複数の情報処理端末装置によりローカル
エリアネットワーク(以後、LANと呼称する)を構成
するネットワーク構成システムに関し、特に、情報処理
端末装置として備える標準装備により柔軟なLANを構
成できるUSBネットワーク構成システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のUSBネットワーク構成
システムは、図14に示されるように、一台のPC1
が、周辺機器4−1、4−2、4−3と、PC1自身に
標準装備されている汎用シリアルバス(以後、USBと
呼称する)によるUSBインタフェースを用いてハブ
(以後、HUB)51を介して接続している。この構成
では、一台のPC1がホストとなって他の複数の周辺機
器4−1、4−2、4−3とデータ授受を行なうことに
より周辺機器4−1、4−2、4−3間のデータ転送を
行なうことになる。
【0003】すなわち、USBによる従来のネットワー
ク構成では、規格上、一台のホストPCを必要とする
が、複数のホストPCが存在することは許されない。ま
た、データ転送がPCにより制御されるので、周辺機器
間で直接データを転送することもできない。従って、デ
ータ転送はホストPCからの呼出しによってのみ行なわ
れるので、複数のPCによる柔軟なネットワークを構成
することができないという問題点がある。
【0004】このような問題点を解決するため、複数の
情報処理端末装置がプリンタなど周辺機器のハードウェ
アを共有し、かつデータを共有すると共にこれらデータ
を授受するシステムとして、LANが、柔軟なネットワ
ーク構成を実現している。
【0005】このようなLANを構成する際には、例え
ば、図15に示されるように、情報処理端末装置として
のPC1−1、1−2、1−3それぞれにおいて、例え
ばPCにおけるテンベースティー(10BASE−T)
の規格に準拠したLANボードであるネットワークイン
タフェースカード(以後、NIC)7−1、7−2、7
−3を装備してLAN用伝送ケーブル8−1、8−2、
8−3によりHUB52と接続している。すなわち、複
数のPCそれぞれは、他のPCに対してNICおよびL
AN用伝送ケーブルにより接続するHUB52を介して
相互に接続し、NICによりネットワークとしての相互
接続およびデータ転送が制御されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の柔軟性
を有するネットワーク構成システムでは、LANに代表
されるように、構成する複数の情報処理端末装置または
PCそれぞれがLAN用のボードおよび伝送ケーブルが
必要とされるので少数台の情報処理端末装置により簡単
なネットワークを組む場合には設備費用がかさむと共
に、LANにおける制御が複雑なので、運用上における
複雑性は避けられないという実用上の問題点がある。
【0007】本発明の課題は、情報処理端末装置が備え
る標準装備を用いて柔軟なLANを構成できるUSBネ
ットワーク構成システムを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によるUSBネッ
トワーク構成システムは、パーソナルコンピュータに代
表されホストとして動作する複数の情報処理端末装置に
よりローカルエリアネットワーク(LAN)を構成する
際、情報処理端末装置それぞれに標準装備されている汎
用シリアルバス(USB)を用いてそれぞれの情報処理
端末装置を接続し、データ転送制御を受けると共に自己
に固定されたアドレスと他のインタフェースブロックに
対応した独自のパーティション指定識別子とを有し、少
なくとも情報処理端末装置と同数のインタフェースブロ
ックと、内部にインタフェースブロックに対するアドレ
ス対応表を備え、インタフェースブロックを接続しイン
タフェースブロックを介して情報処理端末装置から受け
る制御信号およびデータそれぞれに基づいてインタフェ
ースブロック相互間の接続を行なうと共に、転送データ
の中の所定位置に挿入されるパーティション指定識別子
をアドレス対応表と照会することにより得られる転送デ
ータの送信先アドレス指定に基づいてインタフェースブ
ロック相互間のデータの送受信を行なう接続制御部とを
備えるUSBネットワーク構成装置により形成されてい
る。
【0009】このようなUSBネットワーク構成装置に
より、複数の情報処理端末装置それぞれは、各自がUS
Bネットワーク構成装置を制御することができ、転送デ
ータの送出および受け取りに対してはUSBネットワー
ク構成装置からの制御は受けないという、ホストの立場
を確保できることとなる。
【0010】
【0011】また、更に詳細な構成として、接続する
報処理端末装置から受信データ有無を確認する問い合わ
せを受けた際にこれにデータの有無を回答する一方、こ
の問い合わせを受けた際に初期化して計測を開始し所定
の時限に達した際には前記情報処理装置の接続が外され
たと判断して前記接続制御部へ通知する確認監視タイマ
を有してもよい。また、インタフェースブロックは、転
送するデータのフロー速度を監視し、所定値以下の速度
を検出した際には前記接続制御部へ転送の一時中断を要
求する一方、所定値を超える場合には転送の一時中断を
解除する速度監視手段を有してもよい。
【0012】また、接続制御部は、転送データのトラフ
ィックを監視して、パフォーマンスが所定値以下に低下
した際には転送データの送信元へデータ受付け停止の
「NAK」信号を送出する一方、パフォーマンスが所定
値に回復した際には転送データの送信元へデータ受付け
可能の「ACK」信号を送出するトラフィック監視手段
を備え、このトラフィック監視手段は、転送データの送
信元が複数の場合、これら送信元へ「NAK」信号を送
出した後、転送データの送信が停止した順序を送信元そ
れぞれに対して記録し、パフォーマンスが回復した際に
はこの記録した順序に基づいてデータの転送の受付けを
再開するものである。
【0013】また、更に、接続制御部は、データを送信
元から受け受信先へ転送中に受信先からデータ転送の一
時中断の要求を受けた際に、送信元から続けて受けるデ
ータを一時蓄積するデータバッファと、このデータバッ
ファで所定の蓄積量を超えた際に送信元へデータ受付け
停止の「NAK」信号を送出する一方、前記受信先から
データ転送の中断要求の解除を受けた際には前記データ
バッファ内のデータを送出した後、送信元へデータ受付
け可能の「ACK」信号を送出するデータフロー制御手
段を備え、このデータフロー制御手段が、送信元へ「N
AK」信号を送出した際に計測を開始し受信先からデー
タ転送の一時中断要求の解除を受けた際に初期化する解
除監視タイマを設け、この解除監視タイマが所定の時限
に達した際には送信元へデータ転送不可の通知を送出す
ることができる。
【0014】また、本発明によるUSBネットワーク構
成システムは、上記USBネットワーク構成装置に加
え、少なくとも一つのインタフェースブロックが前記情
報処理端末装置との間に少なくとも一つのハブ(HU
B)を介して接続するという構成を有することもでき
る。この構成により、更に広範囲のネットワーク構成が
可能になる。
【0015】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0016】図1は、本発明の実施の一形態を示す機能
ブロック図である。図1に示されたUSBネットワーク
構成システムは、情報処理端末装置としての3台のPC
1−1、1−2、1−3それぞれが標準装備のUSBイ
ンタフェース3をもって接続する一つのUSB−Net
(USBネットワーク)構成装置2により構成されてい
る。このUSBインタフェース3により接続されるUS
B−Net構成装置2は、周辺機器として、動作状態で
USBの取り付け/取り外しが可能なホットプラグの特
徴を有している。
【0017】図2は、図1を簡素化して、USBネット
ワーク構成のイメージを示したブロック図である。
【0018】このように、本発明における実施の形態で
は3台のPCを接続するUSB−Net構成装置を図示
して説明するが、ホストとなる情報処理端末装置の数は
これに限定されない。従って、USB−Net構成装置
には接続に必要な数のUSBポートが備えられることに
なる。
【0019】図1および図2に示されるUSB−Net
構成装置2は3台のPC1−1、1−2、1−3それぞ
れに対応する三つのIF(インタフェース)ブロック2
1、22、23および一つの接続制御部20により構成
されている。IFブロック21、22、23それぞれ
は、周辺装置同様、PC1−1、1−2、1−3それぞ
れとUSBインタフェースで接続するUSBポート2−
1、1−2、2−3それぞれを有し、更に確認監視タイ
マ、メモリバッファおよびデータフロー速度監視それぞ
れの機能を備えている。接続制御部20は、IFブロッ
ク21、22、23と接続し、IFブロック相互間を接
続してデータ転送を中継するブリッジ機能以外に、転送
データの一時メモリ、転送の際のフロー制御、または各
IFブロック21〜23の接続状態管理の機能を遂行す
るために、トラフィック監視、データバッファ、および
解除監視タイマそれぞれの手段を備えているものとす
る。
【0020】従って、IFブロック21、22、23そ
れぞれが直接に相互接続することはない。すなわち、ホ
ストとなるPC1側から見た場合には、USB−Net
構成装置2が周辺装置として扱われ、IFブロック2
1、22、23それぞれは周辺装置内部の独立した3台
の入出力デバイスである周辺機器として扱われる。例え
ば、PC1−1からPC1−2へのパケットによるデー
タは、PC1−1から入出力デバイスであるIFブロッ
ク21に送られ、次いで、接続制御部20、およびIF
ブロック22を順次介してPC1−2までの経路に沿っ
て転送される。
【0021】このようにIFブロック21、22、23
それぞれは、独立したものであるため、相互間にOSI
(開放形システム間相互接続)基本参照モデルに従った
物理層レベルにおいて影響を及ぼすものではない。すな
わち、IFブロック21、22、23それぞれは、接続
制御部20を介して自分以外のIFブロックのUSBポ
ート2−1、2−2、2−3の接続状況を認識するもの
とする。一方、接続制御部20では、通常、複数のPC
間におけるデータ転送を取り扱うので、内部のデータ転
送速度は、USB規格のインタフェースより十分に高速
であるものとする。また、USBの取り付け、およびホ
ストPCのUSB周辺機器に対する識別子(ID)の割
り当てまでの手順は既存のUSB技術であり、その説明
は省略する。
【0022】次に、図3および図4を併せ参照して、ホ
ストPCによるコンフィギュレーション段階における動
作について説明する。
【0023】図3では、ホストPC1−1が、USB−
Net構成装置2を周辺装置とし、他のPC1−2、1
−3それぞれに対応するIFブロック22、23を、周
辺装置内部の入出力デバイスである周辺機器42、43
それぞれと認識している。従って、これからこの構成に
おけるホストPC1−1の動作を説明する。他のPC1
−2、1−3における動作もPC1−1と同様なのでそ
の説明は省略する。
【0024】通常、ホストPC1−1は、USBインタ
フェースで接続するIFブロック21に対してコンフィ
ギュレーション情報を要求して接続先デバイスの機能を
調べる。IFブロック21は、接続制御部20を介して
認識できる他の各USBポート2−2,2−3の接続状
況に基づいて周辺機器42、43を有するとのコンフィ
ギュレーション情報を自己のホストPC1−1に対して
提供する。
【0025】従って、PC1−1は、PC1−2、1−
3それぞれに対応するUSB−Net構成装置2内部の
データ入出力可能なデバイスとして周辺機器42、43
それぞれをパーティションとして認識する。従って、周
辺機器42、43それぞれに対してパーティション指定
ID「0002」および「0003」がIFブロック2
1に発行される。この結果、IFブロック21では、図
4に示されるような、発行されたパーティション指定I
DとホストPC1−1が接続するUSB−Net構成装
置2内の各経路を予め対応させたUSB−Net構成装
置2の内部アドレスとをPC1−1のアドレス対応表と
して作成する。
【0026】例えば図示される場合、PC1−1から見
て、PC1−2を接続する一つの入出力デバイスとして
のパーティション指定ID「0002」は、IFブロッ
ク21の内部で接続制御部20からIFブロック22を
介してPC1−2への経路を指定する内部アドレス「0
022」となる。
【0027】このパーティション指定IDはPC1−x
それぞれで異なるものとなる。一方、内部アドレスは、
USB−Net構成装置2で共通して指定されるもので
ある。しかし、この内部アドレスは、あくまでもUSB
−Net構成装置2の内部で活用されるものであり、U
SBネットワークにおけるIDとは別のものである。す
なわち、パーティション指定IDは、従来のUSBによ
る転送先指定IDとは異なり、本発明の実施形態におい
て独自に定義するものであり、転送されるデータパケッ
トにおける内部のデータ(DATA)部に転送データ内
容と共に格納される。
【0028】図5に、このデータパケットに対するイメ
ージの一例を示す。
【0029】また、LANを構成するには、比較的大容
量のデータを極めて不規則に転送する必要があるため、
バルク転送が用いられる。例えばPC1−1がデータを
PC1−2へ転送する場合、PC1−1は転送するパケ
ットのDATA部にパーティション指定ID「000
2」を格納してIFブロック22へ送出する。このデー
タ転送の技術は周知のUSB転送技術でありここでの説
明は省略する。
【0030】一方、データパケットを受けたIFブロッ
ク21は受けたパケットを展開してパーティション指定
ID「0002」を得る。このパーティション指定ID
「0002」を付加されたデータは、接続制御部20か
らIFブロック22を介してPC1−2までの経路を指
定されたものと判断される。IFブロック21は、受け
たデータに内部アドレス「0022」を指定し接続制御
部20を介して転送先のIFブロック22へ転送する。
【0031】この際、接続制御部20は、IFブロック
21、22、23を相互接続するブリッジの役割と転送
データを一時メモリするバッファの役割とを有してい
る。
【0032】次に、図6および図7に図3を併せ参照
し、一例としてPC1−1からPC1−2を転送先とし
て送出されたデータを、PC1−2が接続制御部20か
ら受け取る際のIFブロック22における手順について
説明する。
【0033】PC1−2は、送受信を行なっていない待
機状態では自己宛ての転送データの有無を確認するた
め、一定時間間隔で接続先のIFブロック22に対して
問い合わせのサーチをかけている。このサーチにはごく
少量のデータのパケットによるバルク転送が行なわれて
いる。このサーチに対してIFブロック22は、転送デ
ータ有無確認のための確認監視タイマを有し稼動(手順
S11)している。
【0034】この確認監視タイマの時限に達する前(手
順S12のNO)にPC1−2から転送データの有無確
認があった場合、IFブロック22は確認監視タイマを
初期化し改めて時限の計測を開始(手順S14)すると
共にメモリバッファでPC1−2への転送データの有無
を確認(手順S15)する。
【0035】手順S15が「YES」で接続制御部20
から送出すべき転送データを受けた状態であれば「デー
タあり」の応答(手順S16)を行ない、PC1−2の
制御により、IFブロック22からPC1−2へデータ
送出(手順S17)が行なわれる。一方、手順S15が
「NO」で送出すべき転送データがない場合には「デー
タなし」の応答(手順S20)を行ない、上記手順S1
1に戻って転送データの有無確認の監視に入る。上記手
順S13が「NO」で転送データ有無確認がない場合に
も上記手順S11に戻って転送データの有無確認の監視
に入る。
【0036】上記手順S13が「NO」で転送データ有
無確認がなく、かつ上記手順S12が「YES」で確認
監視タイマの時限に達した場合には、IFブロック22
は、接続されるべきPC1−2が存在しないことを接続
制御部20へ通知(手順S21)する。この通知を受け
た接続制御部20は、該当するIFブロック22を閉塞
状態に設定(手順S22)する。従って、この時点以降
のIFブロック22、すなわちPC1−2への転送デー
タの送出要求は拒否され、発信元IFブロックに対し信
号として後述する「NAK」パケットが返送される。
【0037】上記説明では、タイマ時限が一回で「接続
PCなし」と判定しているが、規定回数を越えた場合に
「接続PCなし」と判定してもよい。
【0038】また、上記手順S17における転送データ
の送出手順は、既存のUSB転送技術なので、説明を省
略する。
【0039】PC1−1とUSB−Net構成装置2と
の間のデータ転送では、PC1−1の送信動作とUSB
−Net構成装置2の受信動作とがほぼ平行に実行され
る。この理由は、比較的大きなデータ転送を送信および
受信それぞれについて順次行なう場合には、接続制御部
20内のデータバッファで容量をオーバーする可能性が
あるため、およびPC1−1とPC1−2との間におけ
る事実上の転送速度が遅くなる可能性があるためであ
る。このようにデータ転送が同時に複数で実行された場
合には、接続制御部20内のトラフィックが混雑すると
共にデータ転送効率が著しく変動するため、データのフ
ロー制御を行なう必要がある。このフロー制御にはいわ
ゆるハンドシェークパケットが用いられる。
【0040】次に、図2を参照してハンドシェークパケ
ットを用いてPC1−1からPC1−2へのデータ転送
を実行する場合の制御手順について説明する。図示され
るように、送信側でPC1−1とIFブロック21との
間の接続、および受信側でPC1−2とIFブロック2
2との間の接続が確立しているものとする。
【0041】まず、データ転送が正常に終了した場合、
受信先のPC1−2は、転送データを正常に受け取った
際に、IFブロック22に対してハンドシェークパケッ
トの正常受信の確認を表わす信号として「ACK」パケ
ットを送出する。IFブロック22は接続制御部20に
対して転送データ送信元のIFブロック21を宛先とし
て「PC1−1へACKパケットを送出せよ」との要求
を行なう。IFブロック21は、接続制御部20を介し
てこの要求を受け、PC1−1へハンドシェークパケッ
トのACKパケットを送出して手順を終了する。
【0042】一方、この「ACK」パケットに対して、
PCへ送信停止を要求する信号としてデータ転送を実行
中の送信元PCへIFブロックから送出するハンドシェ
ークパケットの「NAK」パケットがある。
【0043】次に、図8に図1を併せ参照して、接続制
御部20内のトラフィック監視動作について説明する。
【0044】接続制御部20は、内部のトラフィック状
態を転送データのデータフロー速度により監視(手順S
31)している。トラフィックの混雑により、転送デー
タのデータフロー速度が所定値より遅くなり、データ転
送効率のパフォーマンスが低下したことを確認(手順S
32のYES)した場合、接続制御部20は、データ転
送を実行中の各送信元、例えばIFブロック21、23
へ、対応するPC1−1、1−3に対する送信停止信号
の上記NAKパケットの送出を要求(手順S33)す
る。これを受けたIFブロック21、23によりNAK
パケットが対応するPC1−1,1−3それぞれへ送出
される。この手順により、データ転送は順次一時中断さ
れるが、転送再開の際にトラフィックの混雑を避ける目
的の優先順位付けのため、接続制御部20は、転送デー
タのパケットの中断順序を記録(手順S34)する。
【0045】接続制御部20は、データ転送中断のNA
K信号が送出された後も転送データのトラフィック監視
を継続(手順S35および手順S36のNO)する。手
順S36が「YES」でデータ転送効率のパフォーマン
スが回復して所定値を越えた際には、接続制御部20
は、中断を要求したIFブロック21、23に対し、対
応するPC1−1、1−2それぞれにACKパケットを
送出することを要求(手順S37)する。この送出要求
は、上記手順S34で記録された転送データ中断順序に
基づいて時間差をもって送出させる。従って、この優先
順位は、動的に変化し、常に固定されているわけではな
い。
【0046】次に、図9に図1を併せ参照して、例えば
受信側のIFブロック22におけるデータフロー制御に
ついて説明する。
【0047】IFブロック22はPC1−2との間の接
続でデータフロー速度を監視(手順S41)している。
このデータフロー速度が何らかの要因で所定値以下(手
順S42のYES)に、より遅くなった場合、IFブロ
ック22は接続制御部20に対してデータ転送の一時中
断を要求(手順S43)する。その後、IFブロック2
2は、データフロー速度の監視を継続(手順S44)
し、速度が速くなって所定値まで回復(手順S45のY
ES)した場合、上記転送の一時中断要求は解除(手順
S46)され、手順は上記手順S41に戻って繰り返さ
れる。
【0048】次に、図10の図1および図9を併せ参照
して、送信元のPC1−1から受信先のPC1−2へデ
ータ転送している最中に上記手順S43によりデータ転
送の一時中断要求を受けた場合の接続制御部20の動作
手順例について説明する。
【0049】接続制御部20は、送信元PC1−1から
IFブロック21を介して受けた転送データを受信先P
C1−2へIFブロック22を介して転送(手順S5
1)している最中、受信先のIFブロック22から上記
一時中断の要求を受けた際(手順S52のYES)に
は、中断解除を監視する解除監視タイマを起動してタイ
マの計測を開始(手順S53)する一方、発信元IFブ
ロック21から受け取るデータをデータバッファ内に蓄
積(手順S54)すると共にデータバッファの蓄積量を
監視(手順S55)する。
【0050】この手順S55が「YES」でデータバッ
ファ内の蓄積量が満杯未満の所定値を超過した場合、接
続制御部20は送信元のIFブロック21にNAKパケ
ットの送出要求(手順S56)を行なう。従って、IF
ブロック21によりハンドシェークパケットのNAKパ
ケットが送信元のPC1−1へ送出される。この手順S
56では引き続き解除監視タイマは稼働中(手順S5
7)であり、上記手順S46による受信先のIFブロッ
ク22から転送一時中断要求の解除がない(手順S58
のNO)場合、上記解除監視タイマの時限到達(手順S
59のYES)により、接続制御部20は、送信元のP
C1−1へIFブロック21を介してデータの転送不可
能を通知(手順S60)すると共にデータバッファを初
期化(手順S61)した後、受信先であるIFブロック
22を閉塞(手順S62)するなどの所定の処理手順を
実行する。
【0051】一方、上記手順S58が「YES」で解除
監視タイマが所定時限に到達する前に受信先のIFブロ
ック22から中断要求の解除を受け取った際には、接続
制御部20は、解除監視タイマを初期化(手順S71)
すると共にデータバッファ内に蓄積されているデータを
受信先のPC1−2を宛先としてIFブロック22へ送
出(手順S72)する。接続制御部20は、このデータ
バッファから蓄積されたデータの送出が完了(手順S7
3のYES)した際に、IFブロック21へACKパケ
ットの送出を要求(手順S74)するので、IFブロッ
ク21により送信元のPC1−1へハンドシェークパケ
ットのACKパケットが送出される。次いで、接続制御
部20は、データバッファを初期化(手順S75)して
手順S51へ戻り、手順を繰り返す。
【0052】次に、複数のPCがほぼ同時に同一のPC
を宛先に指定してデータを送出しようとした場合の対
策、すなわちバスファイト対策について説明する。この
バスファイト対策のため、接続制御部20は、図11に
示されるような発信制御が実行できるように発信制御テ
ーブルを有している。図11では、三つのPCそれぞれ
が自己以外のPCへデータを送出しようとしている場合
を示している。
【0053】接続制御部20は、複数のIFブロックか
ら一つのIFブロックに対するデータパケットの送出が
確認された時刻T1においては、各送信側IFブロック
に対して一つ、例えばPC1−1を除き、ハンドシェー
クパケットのNAKパケットを送出するようIFブロッ
ク22、23に送出要求を送る。NAKパケット送出要
求を受け取らなかったIFブロック21はACKパケッ
ト送出要求を受け取った状態となる。
【0054】この状態から、IFブロック21が転送デ
ータの送出を終了した際には、時刻T2の状態としてI
Fブロック21にNAKパケット送出要求を行ない、I
Fブロック22にACKパケット送出要求を行なう。I
Fブロック23はNAKパケット受け取り状態を継続す
る。次の時刻T3では、IFブロック23にACKパケ
ット送出要求を行なうというように、一つ分ずつのロー
テーションが繰り返される。
【0055】次に、図12に図2を併せ参照して、上記
手順S21に続く接続先PCの取り外しによる閉塞状
態、および上記手順S60に続く接続先受信不能による
閉塞状態における転送データの送信元IFブロックにお
ける動作手順について、送信元をPC1−1、また受信
先をPC1−2として説明する。
【0056】IFブロック21は、PC1−1から転送
データを受取った(手順S81)際に受取った転送デー
タから識別した送出先を指定して接続制御部20へ転送
データの送出要求(手順S82)を行なう。IFブロッ
ク21からIFブロック22へ転送データを送出する要
求を受けた接続制御部20は、上述したようなIFブロ
ック22の閉塞状態では、発信元のIFブロック21へ
発信受付け停止を表わすNAKパケットの送出要求を返
送する。従って、発信元IFブロック21は手順S82
の応答信号としてNAKパケット送出要求を受取る(手
順S83)。
【0057】一方、IFブロック21からIFブロック
22へ転送データが流れている最中に、IFブロック2
2で上記手順S12が「YES」となりタイマ時限にか
かった場合は、接続制御部20により接続されているデ
ータバスがリセットされ、IFブロック21は接続制御
部20からNAKパケット送出要求を受取る上記手順S
83になる。
【0058】しかし、NAKパケットは、上述したよう
に、接続制御部がパフォーマンスの低下を検出した場
合、または受信先から一時中断要求を受けたため、転送
データを蓄積するデータバッファで所定蓄積量を超過し
た場合でも送信元のIFブロックへNAKパケットの送
出要求があり、状態が回復した際にはACKパケットの
送出要求がある。従って、送信元のPCは、ACKパケ
ットを受取った場合は勿論再発信し、受取らなくても送
出した転送データのが宛先に不着であると判断して所定
時間間隔で再発信を試みる。従って、送信元になったI
Fブロックでは、同一の転送パケットの転送に対して
「NAK」パケットの送信要求を受取った回数を加算す
るカウンタを有している。
【0059】上記手順S83でNAKパケットの送出要
求を受け取った際にIFブロック21は、上記おカウン
タの計数値を加算(手順S84)する。この結果、カウ
ンタ値が所定値に満たない場合(手順S85のNO)に
は、IFブロック21はPC1−1へNAKパケットを
送出(手順S86)する。この後、ACKパケットの送
出要求を受けた場合(手順S87のYES)には、IF
ブロック21はPC1−1へACKパケットを送出(手
順S88)すると共に上記カウンタ値を初期化(手順S
89)して、PC1−1から送出される転送データを受
取る手順S81に戻る。
【0060】この説明では、手順S89でカウンタ値を
初期化するとしたが、所定数を減算する手順または所定
数を減算することと規定数に達した際に初期化すること
との併用でもよい。
【0061】一方、上記手順S87が「NO」で接続制
御部20からACKパケットの送出要求がない場合で
も、PC1−1から同一の転送データが繰り返し送出さ
れるので、手順S81から手順S87までが繰り返さ
れ、上記手順S85が「YES」になって、上記カウン
タ値が所定数に達する。このような場合、IFブロック
21は転送不可能と判断して、所定のいわゆるバス・イ
マニュレーション手順を実行(手順S90)する。この
際上記カウンタは、初期化(手順S91)され、手順を
終了する。
【0062】次に、上記バス・イマニュレーション手順
S90について説明する。
【0063】USBでは、転送データの受信先であるP
C1−2が取り外されている場合、上記手順S22で説
明したように、接続制御部20が対応するIFブロック
22を閉塞状態にし「PC1−2/IFブロック22の
接続無効化」通知により以降の転送データの受付けを拒
否するが、この通知に基づいて各IFブロックは図4を
参照して説明したアドレス対応表を変更する。アドレス
対応表の変更以降の手順は従来と同様、既存のUSB技
術であり説明は省略するが、この変更情報に関する通知
をPCそれぞれが受けてパーティションID指定を変更
することによりこの手順は完了する。
【0064】上記説明では、3台のPCに対応する装
置、ブロックについて、スター型トポロジの実施例を図
示して説明したが、USB規格は1台のホストPCを中
心とするツリー型トポロジを特徴としている。
【0065】次に、図13を参照してツリー型トポロジ
に上記USB−Net構成装置2を適用したUSB−N
et構成システムについて説明する。この構成は、PC
1−1、1−2、1−3それぞれにHUB5−1、5−
2、5−3それぞれを用いて拡張することによって実現
している。すなわち、図示されるように、ホストPC1
−1はHUB5−1により複数の周辺機器を従属させて
いる。周辺機器の位置に二段目のHUBを従属接続する
ことによりツリー型トポロジが構成される。
【0066】図示される例では、PC1−1、1−2、
1−3それぞれはHUB5−1、5−2、5−3それぞ
れを介してUSB−Net構成装置2に接続されてい
る。このような構成により、PC1−1が、HUB5−
1、USB−Net構成装置2、およびHUB5−2を
介してPC1−2を利用することにより、PC1−2の
HUB5−2に接続する周辺機器を間接的に利用するこ
とができる。他のPCの周辺機器に対しても同様であ
る。
【0067】この拡張を実現するには、各ホストPC
が、自分以外のPCにより支配されるホストコンフィギ
ュレーションの段階でホストPCからUSB−Net構
成装置へホスト自身の支配するUSBトポロジにID情
報を提供する必要がある。逆に、各ホストPCが、US
B−Net構成装置を介して他のホストPCによるUS
Bトポロジを認識することになる。いずれにせよ、各P
Cは、USB−Net構成装置を介して他のPCと接続
することにより、他のPCを複数の入出力デバイスを有
する周辺機器として認識できるので、ホストの機能を保
持できる。従って、このネットワークで用いられるPC
およびUSB−Net構成装置では、発行するパーティ
ション指定IDが複雑化する以外、上記機能および手順
がほぼ同様に実現できる。
【0068】また、上記説明では、情報処理端末装置と
してPCを説明してきたが、PC以外の装置にも適用可
能なことは明らかである。なお、通常のプリンタなど、
USBホストコントローラ機能を持たない機器では、U
SB−Net構成装置の一部として収納すればよい。ま
た例えば、PC、スキャナ、およびプリンタの各1台が
接続された構成では、PCから見たUSB−Net構成
装置は「スキャナ・プリンタ」機能を有する1台の周辺
機器として認識できる。この構成は、通常のUSBは部
と類似したものとなるが、USB−Net構成装置の構
造上、USB−Net構成装置に対応した機器であれ
ば、通常のUSBハブでは不可能な周辺機器間でのデー
タ転送、例えばスキャナから直接プリントアウトするこ
とが可能になる。
【0069】このような対応機器は、具体的には、デー
タを転送する相手先を指定するインタフェースを装備し
ていればよいだけなので、通常のUSBデバイスとして
も使用可能である。
【0070】上記説明では、各装置、ブロックなどを送
信元または受信先などと特定して具体的に説明したが、
他のPC、IFブロックにおいても同様であり、同一機
種については同一機能を有しており、同一動作を実行で
きることは勿論である。
【0071】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、情
報処理端末装置に備える標準装備により柔軟なLANを
構成できるという効果を有するUSBネットワーク構成
システムを得ることができる。
【0072】その理由は、本発明によるUSBネットワ
ーク構成システムでは、USB−Net(ネットワー
ク)構成装置が、パーソナルコンピュータに代表されホ
ストとして動作する複数の情報処理端末装置によりLA
Nを構成する際、情報処理端末装置それぞれに標準装備
されているUSBインタフェースを用いてそれぞれの情
報処理端末装置を接続し、情報処理端末装置から受ける
制御信号およびデータそれぞれに基づいて他の情報処理
端末装置との接続を制御すると共にデータの転送は接続
先の情報処理端末装置からの制御に基づいて行なってい
るからである。
【0073】すなわち、このUSBネットワーク構成装
置により、複数の情報処理端末装置それぞれは、各自が
ネットワーク構成装置を制御することができ、転送デー
タの送出および受け取りに対してはネットワーク構成装
置からの制御は受けないという、ホストの立場を保持し
ているからである。
【0074】具体的には、情報処理端末装置で受信する
場合には、情報処理端末装置をインタフェースブロック
と共に一つのパーティションに形成し、受信先の情報処
理端末装置から受信データの有無をUSBネットワーク
構成装置へ確認することにより受取っているからであ
る。また、この受信データ有無のサーチを検出すること
により情報処理端末装置の接続確認ができ、更に転送デ
ータの流れを監視することによりトラフィック制御を行
なうことができる。
【0075】更に、USBネットワーク構成システム
は、上記USBネットワーク構成装置と複数の情報処理
端末装置との間にハブを用いて接続することにより、ツ
リー型トポロジを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態を示す機能ブロック図で
ある。
【図2】図1に対するUSBネットワーク構成システム
の一形態を示すブロック図である。
【図3】図2におけるPC1−1に与えられるコンフィ
ギュレーション情報の一形態を示すイメージ図である。
【図4】図3におけるPC1−1が発行するパーティシ
ョンID指定と内部アドレスとの対応の一形態を示す説
明図である。
【図5】本発明に用いられるデータパケットの一形態を
示すフォーマット図である。
【図6】図2のPC1−2をホストとした場合のサーチ
動作の一形態を示すシーケンスチャートである。
【図7】図1のIFブロックにおけるPCへのデータ転
送手順の一形態を示すフローチャートである。
【図8】図1の接続制御部におけるトラフィック監視手
順の一形態を示すフローチャートである。
【図9】図1のIFブロックにおけるデータフロー制御
手順の一形態を示すフローチャートである。
【図10】図1の接続制御部におけるデータフロー制御
手順の一形態を示すフローチャートである。
【図11】図2のバスファイトにおいて用いられる発信
制御の一形態を示す説明図である。
【図12】図1のIFブロックで発信元となった際にお
ける「NAK」動作手順の一形態を示すフローチャート
である。
【図13】図1に対する拡張システムにおける実施の一
形態を示すブロック図である。
【図14】PCのUSBインタフェースの一例を示すブ
ロック図である。
【図15】従来のネットワークシステムの一例を示すブ
ロック図である。
【符号の説明】
1、1−1、1−2、1−3 PC(パーソナルコン
ピュータ) 2 USB−Net(ネットワーク)構成装置 3 USB(汎用シリアルバス)インタフェース 5−1、5−2、5−3 HUB(ハブ) 20 接続制御部 21、22、23 IF(インタフェース)ブロック 42、43 周辺機器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/28 G06F 13/12

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パーソナルコンピュータに代表されホス
    トとして動作する複数の情報処理端末装置によりローカ
    ルエリアネットワークを構成する際、情報処理端末装置
    それぞれに標準装備されている汎用シリアルバスにより
    それぞれの前記情報処理端末装置を接続しデータ転送制
    御を受けると共に自己に固定されたアドレスと他のイン
    タフェースブロックに対応した独自のパーティション指
    定識別子とを有し、少なくとも前記情報処理端末装置と
    同数のインタフェースブロックと、内部に前記インタフ
    ェースブロックに対するアドレス対応表を備え、前記
    ンタフェースブロックを接続しインタフェースブロック
    を介して前記情報処理端末装置から受ける制御信号およ
    びデータそれぞれに基づいて前記インタフェースブロッ
    相互間の接続を行なうと共に、転送データの中の所定
    位置に挿入される前記パーティション指定識別子を前記
    アドレス対応表と照会することにより得られる転送デー
    タの送信先アドレス指定に基づいて前記インタフェース
    ブロック相互間のデータの送受信を行なう接続制御部と
    を備えるUSBネットワーク構成装置により形成される
    ことを特徴とするUSBネットワーク構成システム。
  2. 【請求項2】 請求項において、前記インタフェース
    ブロックは、接続する情報処理端末装置から受信データ
    有無を確認する問い合わせを受けた際にこれにデータの
    有無を回答する一方、この問い合わせを受けた際に初期
    化して計測を開始し所定の時限に達した際には前記情報
    処理装置の接続が外されたと判断して前記接続制御部へ
    通知する確認監視タイマを有することを特徴とするUS
    Bネットワーク構成システム。
  3. 【請求項3】 請求項において、前記インタフェース
    ブロックは、転送するデータのフロー速度を監視し、所
    定値以下の速度を検出した際には前記接続制御部へ転送
    の一時中断を要求する一方、所定値を超えている場合に
    は転送の一時中断を解除する速度監視手段を有すること
    を特徴とするUSBネットワーク構成システム。
  4. 【請求項4】 請求項において、前記インタフェース
    ブロックは、送信元となって前記接続制御部へ転送デー
    タの送出要求を行なう際に、データの受付け拒否を表わ
    す「NAK」信号の所定数を連続して受けた場合、所定
    のバス・イマニュレーション手順を実行することを特徴
    とするUSBネットワーク構成システム。
  5. 【請求項5】 請求項において、前記接続制御部は、
    転送データのトラフィックを監視し、パフォーマンスが
    所定値以下に低下した際には転送データの送信元へデー
    タ受付け停止の「NAK」信号を送出する一方、パフォ
    ーマンスが所定値に回復した際には転送データの送信元
    へデータ受付け可能の「ACK」信号を送出するトラフ
    ィック監視手段を有することを特徴とするUSBネット
    ワーク構成システム。
  6. 【請求項6】 請求項において、トラフィック監視手
    段は、転送データの送信元が複数の場合、これら送信元
    へ「NAK」信号を送出した後、転送データの送信が停
    止した順序を送信元それぞれに対して記録し、パフォー
    マンスが回復した際にはこの記録した順序に基づいてデ
    ータの転送の受付けを再開することを特徴とするUSB
    ネットワーク構成システム。
  7. 【請求項7】 請求項において、前記接続制御部は、
    データを送信元から受け受信先へ転送中に受信先からデ
    ータ転送の一時中断の要求を受けた際に、送信元から続
    けて受けるデータを一時蓄積するデータバッファと、こ
    のデータバッファで所定の蓄積量を超えた際に送信元へ
    データ受付け停止の「NAK」信号を送出する一方、前
    記受信先からデータ転送の中断要求の解除を受けた際に
    は前記データバッファ内のデータを送出した後、送信元
    へデータ受付け可能の「ACK」信号を送出するデータ
    フロー制御手段を有することを特徴とするUSBネット
    ワーク構成システム。
  8. 【請求項8】 請求項において、データフロー制御手
    段が、送信元へ「NAK」信号を送出した際に計測を開
    始し受信先からデータ転送の一時中断要求の解除を受け
    た際に初期化する解除監視タイマを設け、この解除監視
    タイマが所定の時限に達した際には送信元へデータ転送
    不可の通知を送出することを特徴とするUSBネットワ
    ーク構成システム。
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