JP4681467B2

JP4681467B2 - Communication device and signal transmission method

Info

Publication number: JP4681467B2
Application number: JP2006035271A
Authority: JP
Inventors: 直也橋本
Original assignee: SII Network Systems Inc
Current assignee: SII Network Systems Inc
Priority date: 2006-02-13
Filing date: 2006-02-13
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2026-02-13
Also published as: JP2007215105A

Description

本発明は、主信号と制御信号とを同一の伝送路上に多重して伝送するとともに、主信号と制御信号に対する応答信号とを同一の伝送路上に多重して伝送する通信装置および信号伝送方法に関する。 The present invention relates to a communication apparatus and a signal transmission method for multiplexing and transmitting a main signal and a control signal on the same transmission path and multiplexing and transmitting a response signal to the main signal and the control signal on the same transmission path. .

従来、通信装置の中には、主信号と制御信号とを同一の伝送路上に多重して伝送するとともに、主信号と制御信号に対する応答信号とを同一の伝送路上に多重して伝送するものがある。このような伝送方式は、インバンド通信と称され、特許文献１などに開示されている。以下、この種の通信装置の従来構成について説明する。 Conventionally, some communication devices multiplex and transmit a main signal and a control signal on the same transmission path, and multiplex and transmit a main signal and a response signal to the control signal on the same transmission path. is there. Such a transmission method is called in-band communication, and is disclosed in Patent Document 1 and the like. Hereinafter, a conventional configuration of this type of communication apparatus will be described.

図６は、従来の通信装置の一構成例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional communication apparatus.

図６を参照すると、本従来例の通信装置は、物理回線収容部７０と、プロトコル処理部２０とを有している。ここで、物理回線収容部７０とプロトコル処理部２０とを分離している理由は、種々雑多な物理回線条件に本通信装置を適用させる場合に物理回線収容部７０のみを変更する構成をとることにより、本通信装置のコストを低減するためである。 Referring to FIG. 6, the communication apparatus according to the conventional example includes a physical line accommodation unit 70 and a protocol processing unit 20. Here, the reason why the physical line accommodating unit 70 and the protocol processing unit 20 are separated is that only the physical line accommodating unit 70 is changed when the communication apparatus is applied to various physical line conditions. This is to reduce the cost of the communication apparatus.

また、図６には図示していないが、本従来例の通信装置には、物理回線収容部とプロトコル処理部との組が並列に複数組設けられており、プロトコル処理部は他の組のプロトコル収容部の１つ以上と接続可能に構成されている。図６では、プロトコル処理部２０は、他の組のプロトコル処理部である他プロトコル処理部６０と接続されている。 Although not shown in FIG. 6, the communication device of this conventional example is provided with a plurality of sets of a physical line accommodating unit and a protocol processing unit in parallel, and the protocol processing unit is in another set. It is configured to be connectable to one or more protocol accommodating units. In FIG. 6, the protocol processing unit 20 is connected to another protocol processing unit 60 that is another set of protocol processing units.

物理回線収容部７０は、複数の物理回線４０を収容し、複数の物理回線４０を介して受信した主信号をプロトコル処理部２０に送信し、プロトコル処理部２０は、物理回線収容部７０から受信した主信号を適切な送信先に送信する交換処理を行う。また、プロトコル処理部２０は、他プロトコル処理部６０から送信先が物理回線収容部７０となっている主信号を受信すると、その主信号を物理回線収容部７０に送信することも行う。 The physical line accommodating unit 70 accommodates a plurality of physical lines 40, transmits a main signal received via the plurality of physical lines 40 to the protocol processing unit 20, and the protocol processing unit 20 receives from the physical line accommodating unit 70. Exchange processing is performed to transmit the main signal to the appropriate transmission destination. Further, when receiving a main signal whose destination is the physical line accommodation unit 70 from the other protocol processing unit 60, the protocol processing unit 20 also transmits the main signal to the physical line accommodation unit 70.

その他、プロトコル処理部２０は、物理回線収容部７０内のデバイスを制御するための制御信号を主信号に多重して物理回線収容部７０に送信し、物理回線収容部７０は、制御信号に対する応答を行った後、その応答結果を示す応答信号を主信号に多重してプロトコル処理部２０に送信する。 In addition, the protocol processing unit 20 multiplexes a control signal for controlling a device in the physical line accommodation unit 70 with the main signal and transmits the multiplexed signal to the physical line accommodation unit 70. The physical line accommodation unit 70 responds to the control signal. Then, the response signal indicating the response result is multiplexed with the main signal and transmitted to the protocol processing unit 20.

物理回線収容部７０は、多重／分離部７１と、ＴＲＣＶ（Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）部１２と、ＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）部１３と、温度センサ１４と、ＥＥＰＲＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）１５とを有している。 The physical line accommodating unit 70 includes a multiplexing / demultiplexing unit 71, a TRCV (Transceiver) unit 12, a MAC (Media Access Control) unit 13, a temperature sensor 14, an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) 15 and the like. is doing.

プロトコル処理部２０は、多重／分離部２１と、ＮＰ（ＮｅｔｗｏｒｋＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）部２２と、ＦＡＰ（ＦａｂｒｉｃＡｃｃｅｓｓＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）部２３と、温度センサ２４と、ＥＥＰＲＯＭ２５と、Ｐｒｏｃ（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）部２６とを有している。 The protocol processing unit 20 includes a multiplexing / demultiplexing unit 21, an NP (Network Processor) unit 22, an FAP (Fabric Access Processor) unit 23, a temperature sensor 24, an EEPROM 25, and a Proc (Processor) unit 26. ing.

まず、主信号の受信処理を行う場合の各構成要素の動作について説明する。 First, the operation of each component when performing main signal reception processing will be described.

ＴＲＣＶ部１２は、物理回線４０を介して主信号として受信したデータに対して物理条件変換を実行し、そのデータを伝送路１６ｃを介してＭＡＣ部１３に出力する。ここで、物理条件変換とは、物理回線４０を介して受信したデータは物理回線４０の物理回線条件に適合した形式になっているため、受信したデータを通信装置内部で処理可能な電気信号に変更すべく、光電変換や周波数変換などを行うことである。 The TRCV unit 12 performs physical condition conversion on the data received as the main signal via the physical line 40, and outputs the data to the MAC unit 13 via the transmission line 16c. Here, the physical condition conversion means that the data received via the physical line 40 is in a format that conforms to the physical line conditions of the physical line 40, so that the received data is converted into an electrical signal that can be processed inside the communication device. In order to change, photoelectric conversion or frequency conversion is performed.

ＭＡＣ部１３は、ＴＲＣＶ部１２から出力されたデータのチェックと整形を実行する。これにより主信号はデータパケットに変換され、以降、主信号はデータパケットとして伝送される。ここで、チェックとは、データに含まれるＣＲＣ（ＣｙｃｌｉｃＲｅｄｕｎｄａｎｃｙＣｈｅｃｋｉｎｇ）コードやパリティコードなどを演算し、その演算結果を照合することによりデータの正常性を判断することである。また、整形とは、物理回線４０の物理回線条件によって決定されるデータ以外の信号を削除する処理や、物理回線４０がＡＴＭセルなどのセル伝送媒体の場合にはセルバッファリングおよびパケット化処理を行うことである。上記で変換されたデータパケットは、ＭＡＣ部１３から伝送路１６ａを介して多重／分離部７１に出力される。 The MAC unit 13 performs checking and shaping of data output from the TRCV unit 12. As a result, the main signal is converted into a data packet, and thereafter, the main signal is transmitted as a data packet. Here, the check is to determine the normality of the data by calculating a CRC (Cyclic Redundancy Checking) code or a parity code included in the data and collating the calculation result. In addition, shaping means processing for deleting signals other than data determined by the physical line conditions of the physical line 40, and cell buffering and packetization processing when the physical line 40 is a cell transmission medium such as an ATM cell. Is to do. The data packet converted as described above is output from the MAC unit 13 to the multiplexing / demultiplexing unit 71 via the transmission path 16a.

多重／分離部７１は、ＭＡＣ部１３から出力されたデータパケットに、ＴＲＣＶ部１２、ＭＡＣ部１３、温度センサ１４、またはＥＥＰＲＯＭ１５のいずれかから出力された後述の応答信号（制御信号に対する応答結果を示す命令列）を多重化し、伝送路３０ａを介してプロトコル処理部２０に送信する。 The multiplexing / demultiplexing unit 71 adds a later-described response signal (response result to the control signal) output from any of the TRCV unit 12, the MAC unit 13, the temperature sensor 14, or the EEPROM 15 to the data packet output from the MAC unit 13. Command sequence) is multiplexed and transmitted to the protocol processing unit 20 via the transmission path 30a.

ここで、データパケットと応答信号とを多重化する理由は、伝送路３０ａのインタフェースの本数を削減するためである。また、後述のようにプロトコル処理部２０にてデータパケットと制御信号とを多重化する理由は、伝送路３０ｂのインタフェースの本数を削減するためである。インタフェースの本数の削減は、本通信装置のコスト低減に寄与する。 Here, the reason for multiplexing the data packet and the response signal is to reduce the number of interfaces of the transmission line 30a. Further, the reason why the protocol processor 20 multiplexes the data packet and the control signal as described later is to reduce the number of interfaces of the transmission path 30b. Reduction of the number of interfaces contributes to cost reduction of the communication device.

多重／分離部２１は、多重／分離部７１から受信したデータパケットと応答信号とを分離し、このうちデータパケットを伝送路２７ａを介してＮＰ部２２に出力する。 The multiplexing / demultiplexing unit 21 demultiplexes the data packet received from the multiplexing / demultiplexing unit 71 and the response signal, and outputs the data packet to the NP unit 22 via the transmission path 27a.

ＮＰ部２２は、本通信装置の主機能であるデータ交換機能を備える。具体的には、多重／分離部２１から出力されたデータパケットを解析することによりあて先ポート番号を決定し、決定したあて先ポートポート番号をデータパケット中に保存し、そのデータパケットを伝送路２７ｃを介してＦＡＰ部２３に出力する。 The NP unit 22 has a data exchange function that is a main function of the communication apparatus. Specifically, the destination port number is determined by analyzing the data packet output from the multiplexing / demultiplexing unit 21, the determined destination port number is stored in the data packet, and the data packet is transmitted to the transmission line 27c. To the FAP unit 23.

ＦＡＰ部２３は、他プロトコル処理部６０と伝送路５０ａ，５０ｂを介して接続されており、他プロトコル処理部６０との間でデータ交換を行う。具体的には、ＮＰ部２２から出力されたデータパケット中のあて先ポート番号のポートが他プロトコル処理部６０に存在する場合は、そのデータパケットを伝送路５０ａを介して他プロトコル処理部６０に送信する。一方、ＮＰ部２２から出力されたデータパケットのあて先ポート番号のポートが自己が収容されている物理回線収容部７０内に存在する場合は、そのデータパケットを伝送路５０ａに送信することなく、伝送路２７ｄを介してＮＰ部２２に出力する。 The FAP unit 23 is connected to the other protocol processing unit 60 via the transmission paths 50 a and 50 b and exchanges data with the other protocol processing unit 60. Specifically, when the port of the destination port number in the data packet output from the NP unit 22 exists in the other protocol processing unit 60, the data packet is transmitted to the other protocol processing unit 60 via the transmission path 50a. To do. On the other hand, when the port of the destination port number of the data packet output from the NP unit 22 exists in the physical line accommodating unit 70 in which the data packet is accommodated, the data packet is transmitted without being transmitted to the transmission path 50a. The data is output to the NP unit 22 via the path 27d.

次に、主信号の送信処理を行う場合の各構成要素の動作について説明する。 Next, the operation of each component when the main signal transmission process is performed will be described.

ＦＡＰ部２３は、他プロトコル処理部６０から伝送路５０ｂを介してデータパケットを受信すると、伝送路別の帯域制御および回線使用率の調整などを必要に応じて実行した後、そのデータパケットを伝送路２７ｄを介してＮＰ部２２に出力する。その他、上述したように、ＮＰ部２２から出力されたデータパケットを、伝送路５０ａに送信することなく、伝送路２７ｄを介してＮＰ部２２に出力する場合もある。 When the FAP unit 23 receives a data packet from the other protocol processing unit 60 through the transmission path 50b, the FAP unit 23 performs bandwidth control for each transmission path and adjustment of the line usage rate as necessary, and then transmits the data packet. The data is output to the NP unit 22 via the path 27d. In addition, as described above, the data packet output from the NP unit 22 may be output to the NP unit 22 via the transmission path 27d without being transmitted to the transmission path 50a.

ＮＰ部２２は、ＦＡＰ部２３から出力されたデータパケットを伝送路２７ｂを介して多重／分離部２１に出力する。 The NP unit 22 outputs the data packet output from the FAP unit 23 to the multiplexing / demultiplexing unit 21 via the transmission path 27b.

多重／分離部２１は、ＮＰ部２２から出力されたデータパケットに、Ｐｒｏｃ部２６から出力された後述の制御信号（物理回線収容部７０内のデバイスを制御するための命令列）を多重化し、伝送路３０ｂを介して物理回線収容部７０に送信する。 The multiplexing / demultiplexing unit 21 multiplexes a data signal output from the NP unit 22 with a control signal (an instruction sequence for controlling a device in the physical line accommodating unit 70) described later output from the Proc unit 26, The data is transmitted to the physical line accommodating unit 70 via the transmission line 30b.

多重／分離部７１は、多重／分離部２１から受信したデータパケットと制御信号とを分離し、このうちデータパケットを伝送路１６ｂを介してＭＡＣ部１３に出力する。 The multiplexing / demultiplexing unit 71 demultiplexes the data packet received from the multiplexing / demultiplexing unit 21 and the control signal, and outputs the data packet to the MAC unit 13 via the transmission path 16b.

ＭＡＣ部１３は、多重／分離部７１から出力されたデータパケットの整形を実行し、これにより得られたデータを伝送路１６ｄを介してＴＲＣＶ部１２に出力する。ここで、整形とは、物理回線４０の物理回線条件によって決定されるデータ以外の信号を挿入する処理や、物理回線４０がＡＴＭセルなどのセル伝送媒体の場合にはパケットバッファリングおよびセル化処理を行うことである。 The MAC unit 13 performs shaping of the data packet output from the multiplexing / demultiplexing unit 71, and outputs the data obtained thereby to the TRCV unit 12 via the transmission line 16d. Here, shaping means processing for inserting a signal other than data determined by the physical line conditions of the physical line 40, and packet buffering and cell processing when the physical line 40 is a cell transmission medium such as an ATM cell. Is to do.

ＴＲＣＶ部１２は、ＭＡＣ部１３から出力されたデータに対して、物理回線４０の物理回線条件に合致するように物理条件変換を実行し、そのデータを物理回線４０に送信する。 The TRCV unit 12 performs physical condition conversion on the data output from the MAC unit 13 so as to match the physical line condition of the physical line 40, and transmits the data to the physical line 40.

次に、制御信号の処理を行う場合の各構成要素の動作について説明する。 Next, the operation of each component when processing the control signal will be described.

Ｐｒｏｃ部２６は、物理回線収容部７０内の全てのデバイス（ＴＲＣＶ部１２、ＭＡＣ部１３、温度センサ１４、およびＥＥＰＲＯＭ１５）の制御を行うとともに、プロトコル処理部２０内の全てのデバイス（ＮＰ部２２、ＦＡＰ部２３、温度センサ２４、およびＥＥＰＲＯＭ２５）の制御を行う。 The Proc unit 26 controls all devices (TRCV unit 12, MAC unit 13, temperature sensor 14, and EEPROM 15) in the physical line accommodating unit 70, and all devices (NP unit 22) in the protocol processing unit 20. , FAP unit 23, temperature sensor 24, and EEPROM 25) are controlled.

Ｐｒｏｃ部２６は、プロトコル処理部２０内のＮＰ部２２およびＦＡＰ部２３の制御を行う場合、制御バス２８ａを介してＮＰ部２２およびＦＡＰ部２３を制御する。制御バス２８ａは、通常、ＰＣＩバスなどの既知の規格に準拠した標準インタフェースで実現される。 The Proc unit 26 controls the NP unit 22 and the FAP unit 23 via the control bus 28 a when controlling the NP unit 22 and the FAP unit 23 in the protocol processing unit 20. The control bus 28a is usually realized by a standard interface conforming to a known standard such as a PCI bus.

また、Ｐｒｏｃ部２６は、プロトコル処理部２０内の温度センサ２４およびＥＥＰＲＯＭ２５の制御を行う場合、多重／分離部２１を制御する。多重／分離部２１は、Ｐｒｏｃ部２６の管理に使用される雑多デバイスである温度センサ２４およびＥＥＰＲＯＭ２５を制御バス２８ｂに収容している。制御バス２８ｂは、通常、低速シリアル伝送インタフェースなどで実現されるローカルバスである。 The Proc unit 26 controls the multiplexing / demultiplexing unit 21 when controlling the temperature sensor 24 and the EEPROM 25 in the protocol processing unit 20. The multiplexing / demultiplexing unit 21 accommodates a temperature sensor 24 and an EEPROM 25, which are various devices used for management of the Proc unit 26, in a control bus 28b. The control bus 28b is usually a local bus realized by a low-speed serial transmission interface or the like.

一方、Ｐｒｏｃ部２６は、物理回線収容部７０内のデバイス（ＴＲＣＶ部１２、ＭＡＣ部１３、温度センサ１４、およびＥＥＰＲＯＭ１５）の制御を行う場合、制御信号を発生し、その制御信号を制御バス２８ａを介して多重／分離部２１に出力する。 On the other hand, when the Proc unit 26 controls the devices (TRCV unit 12, MAC unit 13, temperature sensor 14, and EEPROM 15) in the physical line accommodating unit 70, the Proc unit 26 generates a control signal and sends the control signal to the control bus 28a. To the multiplexing / demultiplexing unit 21.

多重／分離部２１は、Ｐｒｏｃ部２６から出力された制御信号を伝送路３０ｂを介して物理回線収容部７０に送信する。ここで、上述したように、伝送路３０ｂにはデータパケットが送信されているため、多重／分離部２１は、データパケットを送信しない時間を利用して制御信号を多重化し、伝送路３０ｂに送信する。 The multiplexing / demultiplexing unit 21 transmits the control signal output from the Proc unit 26 to the physical line accommodating unit 70 via the transmission path 30b. Here, as described above, since the data packet is transmitted to the transmission line 30b, the multiplexing / demultiplexing unit 21 multiplexes the control signal using the time during which the data packet is not transmitted, and transmits it to the transmission line 30b. To do.

多重／分離部７１は、多重／分離部２１から受信したデータパケットと制御信号とを分離する。 The multiplexing / demultiplexing unit 71 separates the data packet received from the multiplexing / demultiplexing unit 21 and the control signal.

多重／分離部７１は、制御信号に含まれるアドレス情報を基に内部のアドレスデコーダ（不図示）を検索し、制御信号が制御対象とするデバイス（ＭＡＣ部１３、ＴＲＣＶ部１２、温度センサ１４、またはＥＥＰＲＯＭ１５）を特定し、その制御対象のデバイスに接続されているバス（制御バス１７ａまたは１７ｂ）を介して、特定した制御対象のデバイスを制御する。 The multiplexing / demultiplexing unit 71 searches an internal address decoder (not shown) based on address information included in the control signal, and a device (MAC unit 13, TRCV unit 12, temperature sensor 14, Alternatively, the EEPROM 15) is specified, and the specified control target device is controlled via the bus (control bus 17a or 17b) connected to the control target device.

これを受けて、制御対象のデバイスは、制御信号に対する応答を行い、その応答結果（アクセス完了通知およびリードアクセス時のリード値）を示す応答信号を多重／分離部７１に出力する。 In response to this, the device to be controlled makes a response to the control signal, and outputs a response signal indicating the response result (access completion notification and read value at the time of read access) to the multiplexing / demultiplexing unit 71.

多重／分離部７１は、制御対象のデバイスから出力された応答信号を伝送路３０ａを介してプロトコル処理部２０に送信する。ここで、上述したように、伝送路３０ａにはデータパケットが送信されているため、多重／分離部７１は、データパケットを送信しない時間を利用して応答信号を多重化し、伝送路３０ａに送信する。 The multiplexing / demultiplexing unit 71 transmits the response signal output from the device to be controlled to the protocol processing unit 20 via the transmission path 30a. Here, as described above, since the data packet is transmitted to the transmission line 30a, the multiplexing / demultiplexing unit 71 multiplexes the response signal using the time during which the data packet is not transmitted and transmits the response signal to the transmission line 30a. To do.

多重／分離部２１にて受信された応答信号は、制御バス２８ａを介してＰｒｏｃ部２６に出力され、それにより、一連の制御信号の処理が終了する。
特開２００１−６１１８２号公報 The response signal received by the multiplexing / demultiplexing unit 21 is output to the Proc unit 26 via the control bus 28a, thereby completing a series of control signal processing.
JP 2001-61182 A

上述したように図６に示した従来の通信装置においては、物理回線収容部７０とプロトコル処理部２０との間で制御信号または応答信号を送信する場合、データパケットの送信を妨げないために、データパケットが送信されていない時間を利用して制御信号または応答信号の送信を行っている。 As described above, in the conventional communication apparatus shown in FIG. 6, when a control signal or a response signal is transmitted between the physical line accommodating unit 70 and the protocol processing unit 20, in order not to prevent transmission of the data packet, The control signal or the response signal is transmitted using the time when the data packet is not transmitted.

したがって、制御信号または応答信号の送信は、データパケットの送信が完了するまで待たなければならず、特に、データパケットのパケット長が長い場合には送信待ち時間が長くなる。 Therefore, the transmission of the control signal or the response signal must wait until the transmission of the data packet is completed. In particular, when the packet length of the data packet is long, the transmission waiting time becomes long.

そのため、プロトコル処理部２０における制御信号の送信処理または物理回線収容部７０における制御信号の応答処理の時間が長くなり、制御信号の全体の処理時間が長くなってしまうという課題がある。 Therefore, the control signal transmission process in the protocol processing unit 20 or the control signal response process in the physical line accommodating unit 70 becomes long, and there is a problem that the entire processing time of the control signal becomes long.

ここで、物理回線収容部７０における制御信号の応答処理時間が長くなることについて図７を参照して説明する。 Here, it will be described with reference to FIG. 7 that the response processing time of the control signal in the physical line accommodating unit 70 becomes long.

図７は、図６に示した多重／分離部７１にて制御信号の応答処理を行う場合の動作の一例を説明する図である。 FIG. 7 is a diagram for explaining an example of the operation when the control signal response process is performed in the multiplexing / demultiplexing unit 71 shown in FIG.

図７を参照すると、図中上部のＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−ＩｎＦｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）部７１０は、多重／分離部７１の内部に設けられたＦＩＦＯ部である。ＦＩＦＯ部７１０は、ＭＡＣ部１３に隣接して設けられ、ＭＡＣ部１３から出力されたデータパケット７１１〜７１５を一時的に格納し出力する。データパケット７１１〜７１５に付された数値は、論理チャネル番号を示している。ここで、論理チャネル番号とは、複数の物理回線４０ごとに一意に割り当てられた識別番号であり、データパケット７１１〜７１５の送信元の判定に使用される。データパケット７１１〜７１５の図中横方向の長さは、パケット長に応じた長さになっており、データパケット７１１のパケット長が最短で、データパケット７１５のパケット長が最長であることを示している。また、ＦＩＦＯ部７１０において、図中右方向がデータパケットの先頭を表しており、ＭＡＣ部１３から出力されたデータパケットは先頭方向から順次格納される。また、ＦＩＦＯ部７１０の先頭のデータパケットから順番に応答信号と多重化された上で逐次プロトコル処理部２０へ送信される。 Referring to FIG. 7, a FIFO (First-In First-Out) unit 710 in the upper part of the drawing is a FIFO unit provided inside the multiplexing / demultiplexing unit 71. The FIFO unit 710 is provided adjacent to the MAC unit 13 and temporarily stores and outputs the data packets 711 to 715 output from the MAC unit 13. Numerical values attached to the data packets 711 to 715 indicate logical channel numbers. Here, the logical channel number is an identification number uniquely assigned to each of the plurality of physical lines 40 and is used for determining the transmission source of the data packets 711 to 715. The horizontal lengths of the data packets 711 to 715 in the figure are the lengths according to the packet length, indicating that the packet length of the data packet 711 is the shortest and the packet length of the data packet 715 is the longest. ing. In the FIFO unit 710, the right direction in the figure represents the head of the data packet, and the data packets output from the MAC unit 13 are sequentially stored from the head direction. In addition, the first data packet of the FIFO unit 710 is sequentially multiplexed with the response signal and then sequentially transmitted to the protocol processing unit 20.

また、図中下部の時系列７２０は、ＦＩＦＯ部７１０に格納されたデータパケット７１１〜７１５の送信状況を時系列で表したものであり、図中右方向から左方向に向けて時間が経過することを示している。すなわち、論理チャネル番号が０のデータパケット７１１を送信した後に、論理チャネル番号が１のデータパケット７１２を送信し、以降、データパケット７１３，７１４，７１５を順次送信することを示している。 A time series 720 in the lower part of the figure represents the transmission status of the data packets 711 to 715 stored in the FIFO unit 710 in a time series. Time elapses from the right to the left in the figure. It is shown that. That is, the data packet 711 with the logical channel number 0 is transmitted, the data packet 712 with the logical channel number 1 is transmitted, and the data packets 713, 714, and 715 are sequentially transmitted thereafter.

ここで、多重／分離部７１は、プロトコル処理部２０から制御信号であるｃｍｄ７２１を受信した場合、ｃｍｄ７２１に基づき制御対象のデバイスを制御する。これを受けて、制御対象のデバイスからはｃｍｄ７２１に対する応答処理であるｄｅｖ処理７２２の完了後、その応答結果を示す応答信号であるａｃｋ７２３が出力される。 Here, when receiving the cmd 721 that is a control signal from the protocol processing unit 20, the multiplexing / demultiplexing unit 71 controls a device to be controlled based on the cmd 721. In response, after completion of the dev process 722, which is a response process to the cmd 721, the control target device outputs an ack 723, which is a response signal indicating the response result.

しかし、ｄｅｖ処理７２２が完了した時点では、論理チャネル番号が２のデータパケット７１３が送信中である。そのため、多重／分離部７１は、データパケット７１３の送信が完了するまで、ａｃｋ７２３の送信を待たなければならず、そのためにａｃｋ７２３の送信待ち時間７２４が発生する。 However, when the dev process 722 is completed, the data packet 713 with the logical channel number 2 is being transmitted. Therefore, the multiplexing / demultiplexing unit 71 must wait for the transmission of the ack 723 until the transmission of the data packet 713 is completed, which causes a transmission waiting time 724 for the ack 723.

すなわち、送信待ち時間７２４は送信中のデータパケットのパケット長に応じたランダムな時間となり、パケット長によっては送信待ち時間７２４が増大し、制御信号に対する応答時間が増大してしまう。 That is, the transmission waiting time 724 is a random time corresponding to the packet length of the data packet being transmitted. Depending on the packet length, the transmission waiting time 724 increases, and the response time to the control signal increases.

そこで、本発明の目的は、特に制御信号に対する応答処理時間を削減することにより、制御信号の全体の処理時間を削減することができる通信装置および信号伝送方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a communication device and a signal transmission method that can reduce the overall processing time of a control signal, particularly by reducing the response processing time for the control signal.

上記目的を達成するために本発明は、
主信号に制御信号を多重化して送信する第１の伝送部と、前記第１の伝送部から受信した制御信号に対する応答信号を主信号に多重化して前記第１の伝送部に送信する第２の伝送部とを有してなる通信装置において、
前記第２の伝送部は、
前記第１の伝送部から受信した制御信号を主信号から分離して出力する分離部と、
前記分離部から出力された制御信号に対する応答を行い、該応答結果を前記応答信号として出力する複数のデバイスと、
前記複数のデバイスごとに、当該デバイスにおける前記制御信号に対する応答時間の予測値を示す予測応答時間を格納するテーブルと、
前記分離部から出力された制御信号に基づいて前記複数のデバイスの中から制御対象のデバイスを特定するデバイス特定部と、
前記デバイス特定部にて特定された制御対象のデバイスにおける前記予測応答時間を前記テーブルから取得するテーブル管理部と、
前記第１の伝送部に送信する主信号を一時的に格納し出力するＦＩＦＯ部と、
前記テーブル管理部にて取得された予測応答時間が経過した時点で前記ＦＩＦＯ部から主信号が出力されないように前記ＦＩＦＯ部に格納された主信号の出力順序を入れ替える制御部と、
前記ＦＩＦＯ部から出力された主信号に制御対象のデバイスから出力された応答信号を多重化して前記第１の伝送部に送信する多重化部とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides:
A first transmission unit that multiplexes and transmits a control signal to the main signal; and a second transmission unit that multiplexes a response signal to the control signal received from the first transmission unit and transmits the response signal to the first transmission unit. In a communication device having a transmission unit of
The second transmission unit includes:
A separation unit for separating and outputting the control signal received from the first transmission unit from the main signal;
A plurality of devices that perform a response to the control signal output from the separation unit and output the response result as the response signal;
For each of the plurality of devices, a table storing a predicted response time indicating a predicted value of a response time for the control signal in the device;
A device identifying unit that identifies a device to be controlled from among the plurality of devices based on the control signal output from the separation unit;
A table management unit for acquiring the predicted response time in the device to be controlled identified by the device identification unit from the table;
A FIFO unit for temporarily storing and outputting a main signal to be transmitted to the first transmission unit;
A control unit for switching the output order of the main signals stored in the FIFO unit so that the main signal is not output from the FIFO unit when the predicted response time acquired by the table management unit has elapsed;
And a multiplexing unit that multiplexes the response signal output from the device to be controlled with the main signal output from the FIFO unit and transmits the multiplexed signal to the first transmission unit.

この構成によれば、予測応答時間が経過し、制御対象のデバイスから応答信号が出力された時点では、ＦＩＦＯ部から主信号が出力されていないため、主信号の送信が行われていない状態である。そのため、制御対象のデバイスから出力された応答信号を、主信号の送信が完了するのを待つことなく、すぐに送信することができるため、応答信号の送信待ち時間を最小にすることができる。 According to this configuration, since the main signal is not output from the FIFO unit when the predicted response time has elapsed and the response signal is output from the device to be controlled, the main signal is not transmitted. is there. Therefore, the response signal output from the device to be controlled can be transmitted immediately without waiting for the completion of the transmission of the main signal, so that the response signal transmission waiting time can be minimized.

なお、前記デバイスにおける前記制御信号に対する応答時間が、当該デバイスのどのアドレス領域を使用して応答を行ったかに応じて異なる場合、
前記テーブルは、前記デバイスの応答時間が異なるアドレス領域ごとに、当該アドレス領域を使用して応答を行う場合における前記予測応答時間を格納し、
前記デバイス特定部は、前記制御信号に基づいて制御対象のデバイスとともに当該制御対象のデバイスのアドレス領域も特定し、
前記テーブル管理部は、前記デバイス特定部にて特定された制御対象のデバイスのアドレス領域を使用して応答を行う場合における前記予測応答時間を取得するのが好ましい。 If the response time for the control signal in the device is different depending on which address area of the device is used for the response,
The table stores the predicted response time in the case of performing a response using the address area for each address area having a different response time of the device,
The device specifying unit specifies an address area of the control target device together with the control target device based on the control signal,
Preferably, the table management unit acquires the predicted response time when a response is made using the address area of the device to be controlled specified by the device specifying unit.

この構成によれば、デバイスに応答時間が異なるアドレス領域が存在する場合にも、応答時間が異なるアドレス領域ごとの予測応答時間を取得することができる。 According to this configuration, even when an address area having a different response time exists in the device, the predicted response time for each address area having a different response time can be acquired.

また、前記テーブルは、前記予測応答時間が予め格納され、
前記テーブル管理部は、前記デバイスにおける前記制御信号に対する実際の応答時間を計測し、前記テーブルに予め格納された予測応答時間の内容を実際の応答時間に更新するのが好ましい。 The table stores the predicted response time in advance,
Preferably, the table management unit measures an actual response time for the control signal in the device, and updates the content of the predicted response time stored in advance in the table to the actual response time.

この構成によれば、テーブルの予測応答時間を実際の応答時間に更新することで、予測応答時間の精度を高めることができる。 According to this configuration, the accuracy of the predicted response time can be improved by updating the predicted response time of the table to the actual response time.

また、前記第１の伝送部と前記第２の伝送部との組を複数組有し、
前記第１の伝送部は、複数の物理回線を収容し、前記複数の物理回線から受信した主信号を前記第２の伝送部に送信するとともに、前記第２の伝送部から受信した主信号を前記複数の物理回線に送信する物理回線収容部であり、
前記第２の伝送部は、前記第１の伝送部から受信した主信号を他の第２の伝送部または前記第１の伝送部に送信する交換処理を行うとともに、他の第２の伝送部から受信した主信号を前記第１の伝送部に送信するプロトコル処理部であるのが好ましい。 Moreover, it has a plurality of sets of the first transmission unit and the second transmission unit,
The first transmission unit accommodates a plurality of physical lines, transmits a main signal received from the plurality of physical lines to the second transmission unit, and receives a main signal received from the second transmission unit. A physical line accommodating unit for transmitting to the plurality of physical lines,
The second transmission unit performs exchange processing for transmitting the main signal received from the first transmission unit to another second transmission unit or the first transmission unit, and another second transmission unit. Preferably, the protocol processing unit transmits the main signal received from the first transmission unit to the first transmission unit.

以上説明したように本発明によれば、制御部は、制御対象のデバイスに対する制御信号が受信されると、制御対象のデバイスにおける制御信号に対する応答時間の予測値を示す予測応答時間が経過した時点でＦＩＦＯ部から主信号が出力されないように制御を行う構成としている。 As described above, according to the present invention, when a control signal for a device to be controlled is received, the control unit receives a predicted response time indicating a predicted value of a response time for the control signal in the device to be controlled. Thus, control is performed so that the main signal is not output from the FIFO unit.

したがって、予測応答時間が経過し、制御対象のデバイスから応答信号が出力された時点では、ＦＩＦＯ部から主信号が出力されていないため、主信号の送信が行われていない状態である。よって、制御対象のデバイスから出力された応答信号を、主信号の送信が完了するのを待つことなく、すぐに送信することができるため、応答信号の送信待ち時間を最小にすることができ、それにより、制御信号の処理時間を全体として削減することができるという効果が得られる。 Therefore, when the predicted response time has elapsed and the response signal is output from the device to be controlled, the main signal is not output from the FIFO unit, and thus the main signal is not transmitted. Therefore, since the response signal output from the device to be controlled can be transmitted immediately without waiting for the transmission of the main signal to be completed, the response signal transmission waiting time can be minimized, Thereby, the effect that the processing time of the control signal can be reduced as a whole is obtained.

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、本発明の一実施形態の通信装置の構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a communication apparatus according to an embodiment of the present invention.

図１を参照すると、本実施形態の通信装置は、図６に示した従来構成と比較して、物理回線収容部７０の代わりに、物理回線収容部１０を設けた点が異なる。物理回線収容部１０が物理回線収容部７０と異なる点は、多重／分離部７１の代わりに多重／分離部１１を設けた点にある。これ以外の構成要素は図６に示した従来構成と同様であるため、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。なお、プロトコル処理部２０が第１の伝送部を構成し、物理回線収容部１０が第２の伝送部を構成する。 Referring to FIG. 1, the communication apparatus of this embodiment is different from the conventional configuration shown in FIG. 6 in that a physical line accommodation unit 10 is provided instead of the physical line accommodation unit 70. The physical line accommodating unit 10 is different from the physical line accommodating unit 70 in that a multiplexing / demultiplexing unit 11 is provided instead of the multiplexing / demultiplexing unit 71. The other constituent elements are the same as those of the conventional configuration shown in FIG. 6, and therefore, the same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted. The protocol processing unit 20 constitutes a first transmission unit, and the physical line accommodation unit 10 constitutes a second transmission unit.

本発明の特徴部分となる多重／分離部１１は、図６に示した多重／分離部７１と同一の機能を備える他、プロトコル処理部２０に応答信号を送信する際に、ＦＩＦＯ部１１１（図２参照）に格納されたデータパケットの出力順序を論理チャネル単位で入れ替え、それにより、応答信号の送信待ち時間を最小にする機能を備える。 The multiplexing / demultiplexing unit 11, which is a characteristic part of the present invention, has the same function as the multiplexing / demultiplexing unit 71 shown in FIG. 6, and also transmits a response signal to the protocol processing unit 20 when the FIFO unit 111 ( 2), the output order of the data packets stored in (2) is changed in units of logical channels, thereby providing a function of minimizing the response signal transmission waiting time.

以下、本発明の特徴部分となる多重／分離部１１について詳細に説明する。 Hereinafter, the multiplexing / demultiplexing unit 11 which is a characteristic part of the present invention will be described in detail.

図２は、図１に示した多重／分離部１１の一構成例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the multiplexing / demultiplexing unit 11 illustrated in FIG.

図２を参照すると、多重／分離部１１は、ＦＩＦＯ部１１１と、ＦＩＦＯ制御部１１２と、多重化部１１３と、物理条件変換部１１４と、分離部１１５と、デバイス特定部であるアドレスデコード部１１６と、バスマスター部１１７と、応答時間予測テーブル１１８と、テーブル管理部１１９とを有している。 Referring to FIG. 2, the multiplexing / demultiplexing unit 11 includes a FIFO unit 111, a FIFO control unit 112, a multiplexing unit 113, a physical condition conversion unit 114, a demultiplexing unit 115, and an address decoding unit as a device specifying unit. 116, a bus master unit 117, a response time prediction table 118, and a table management unit 119.

ＦＩＦＯ部１１１は、ＭＡＣ部１３から出力されたデータパケットを一時的に格納し出力する。ここで、ＦＩＦＯ部１１１にてデータパケットを一時的に格納するのは、データパケットの速度揺らぎを吸収するためと、論理チャネル単位でのデータパケットの出力順序の入れ替えを実行するためである。 The FIFO unit 111 temporarily stores and outputs the data packet output from the MAC unit 13. Here, the reason why the FIFO unit 111 temporarily stores the data packet is to absorb the speed fluctuation of the data packet and to change the output order of the data packet in units of logical channels.

なお、ＦＩＦＯ部１１１は、後述のようにＦＩＦＯ制御部１１２から順序入替信号が出力された場合は、その順序入替信号に基づいてデータパケットの出力順序を入れ替えた上で多重化部１１３へデータパケットを出力するが、ＦＩＦＯ制御部１１２から順序入替信号が出力されない場合は、先頭のデータパケットから順番に多重化部１１３へデータパケットを出力する。 When the order change signal is output from the FIFO control unit 112 as will be described later, the FIFO unit 111 changes the output order of the data packets based on the order change signal and then sends the data packet to the multiplexing unit 113. However, if the order change signal is not output from the FIFO control unit 112, the data packets are output to the multiplexing unit 113 in order from the first data packet.

多重化部１１３は、ＦＩＦＯ部１１１から出力されたデータパケットに、後述するバスマスター部１１７から出力された応答信号（制御信号に対する応答結果を示す命令列）を多重化し、物理条件変換部１１４に出力する。なお、多重化部１１３は、ＦＩＦＯ部１１１から出力されたデータパケットを優先して送信し、バスマスター部１１７から出力された応答信号についてはデータパケットの送信完了後に送信するものとする。 The multiplexing unit 113 multiplexes a response signal (an instruction sequence indicating a response result to the control signal) output from the bus master unit 117 described later on the data packet output from the FIFO unit 111, and sends it to the physical condition conversion unit 114. Output. Note that the multiplexing unit 113 preferentially transmits the data packet output from the FIFO unit 111, and transmits the response signal output from the bus master unit 117 after transmission of the data packet is completed.

物理条件変換部１１４は、伝送媒体の本数を節約するためまたはパッケージ間通信に最適な信号種別とするためにデータパケットと応答信号の物理条件を変換するインタフェースであり、多重化部１１３から出力されたデータパケットと応答信号を伝送路３０ａを介してプロトコル処理部２０へ送信するとともに、プロトコル処理部２０から伝送路３０ｂを介してデータパケットと制御信号（物理回線収容部１０内のデバイスを制御するための命令列）を受信し、分離部１１５へ出力する。 The physical condition conversion unit 114 is an interface that converts the physical conditions of the data packet and the response signal in order to save the number of transmission media or to make the signal type optimal for inter-package communication, and is output from the multiplexing unit 113. The data packet and the response signal are transmitted to the protocol processing unit 20 through the transmission line 30a, and the data packet and the control signal (control the devices in the physical line accommodating unit 10 from the protocol processing unit 20 through the transmission line 30b. Instruction sequence) is received and output to the separation unit 115.

分離部１１５は、物理条件変換部１１４から出力されたデータパケットと制御信号とを分離し、データパケットをＭＡＣ部１３へ出力し、制御信号をアドレスデコード部１１６に出力する。 Separating section 115 separates the data packet and control signal output from physical condition converting section 114, outputs the data packet to MAC section 13, and outputs the control signal to address decoding section 116.

アドレスデコード部１１６は、分離部１１５から出力された制御信号に含まれるアドレス情報を基にして後述するアドレスデコードテーブルを検索することにより、物理回線収容部１０内のデバイスの中から制御信号が制御対象とするデバイスとそのアドレス領域を特定し、制御対象とするデバイスとそのアドレス領域の情報をテーブル管理部１１９およびバスマスター部１１７へ出力する。ここで出力する情報は、制御対象のデバイスの識別子であるデバイス識別子、そのデバイスのアドレス領域の識別子であるサブデバイス識別子、デバイス内アドレス空間情報、制御データ（ライト値）などである。なお、デバイス識別子、サブデバイス識別子、デバイス内アドレス空間情報は、後述の図４および図５の説明箇所で詳細に述べる。 The address decoding unit 116 controls the control signal from the devices in the physical line accommodating unit 10 by searching an address decoding table to be described later based on the address information included in the control signal output from the separation unit 115. The target device and its address area are specified, and information on the control target device and its address area is output to the table management unit 119 and the bus master unit 117. Information output here includes a device identifier that is an identifier of a device to be controlled, a sub-device identifier that is an identifier of the address area of the device, in-device address space information, control data (write value), and the like. Note that the device identifier, sub-device identifier, and in-device address space information will be described in detail in the description of FIGS. 4 and 5 described later.

バスマスター部１１７は、アドレスデコード部１１６から出力された情報に基づいて、高速な制御バス１７ａまたは低速な制御バス１７ｂのいずれかを駆動し、制御対象のデバイス（ＴＲＣＶ部１２、ＭＡＣ部１３、温度センサ１４、またはＥＥＰＲＯＭ１５）を制御する。 The bus master unit 117 drives either the high-speed control bus 17a or the low-speed control bus 17b based on the information output from the address decoding unit 116, and controls the devices to be controlled (TRCV unit 12, MAC unit 13, The temperature sensor 14 or the EEPROM 15) is controlled.

また、バスマスター部１１７は、制御対象のデバイスから出力された、制御信号に対する応答結果（アクセス完了通知およびリードアクセス時のリード値）を示す応答信号が入力される。この応答信号は、制御対象のデバイスのアドレス領域ごとに異なるタイミングでバスマスター部１１７に入力されることになる。 In addition, the bus master unit 117 receives a response signal that is output from the device to be controlled and that indicates a response result to the control signal (access completion notification and read value at the time of read access). This response signal is input to the bus master unit 117 at a different timing for each address area of the device to be controlled.

ここで、応答信号は、多重化部１１３にてデータパケットを送信する合間に多重化され、物理条件変換部１１４から伝送路３０ａを介してプロトコル処理部２０に送信される。 Here, the response signal is multiplexed between transmissions of data packets by the multiplexing unit 113 and transmitted from the physical condition conversion unit 114 to the protocol processing unit 20 via the transmission path 30a.

テーブル管理部１１９は、アドレスデコード部１１６から出力された情報を基にして応答時間予測テーブル１１８を検索し、制御対象のデバイスのアドレス領域を使用した場合の制御信号に対する応答時間の予測値を示す予測応答時間を取得し、その予測応答時間をＦＩＦＯ制御部１１２に出力する。ここで、応答時間とは、多重／分離部１１から制御対象のデバイスに制御信号を出力してから、制御対象のデバイスからの応答信号が多重／分離部１１に返却されるまでの時間を示している。なお、応答時間予測テーブル１１８は、デバイスのアドレス領域ごとに予測応答時間を格納するテーブルであるが、その内容は後述の図５の説明箇所で詳細に述べる。 The table management unit 119 searches the response time prediction table 118 based on the information output from the address decoding unit 116, and indicates the predicted response time value for the control signal when the address area of the device to be controlled is used. The predicted response time is acquired, and the predicted response time is output to the FIFO control unit 112. Here, the response time refers to the time from when the control signal is output from the multiplexing / demultiplexing unit 11 to the controlled device until the response signal from the controlled device is returned to the multiplexing / demultiplexing unit 11. ing. The response time prediction table 118 is a table that stores the predicted response time for each address area of the device, and the contents thereof will be described in detail later in the explanation of FIG.

ＦＩＦＯ制御部１１２は、ＦＩＦＯ部１１１に格納されているデータパケットの論理チャネル番号とパケット長とを常時監視し、不図示の内部テーブルに保持する。また、テーブル管理部１１９から出力された予測応答時間が経過した直後のタイミングで応答信号を送信するためのタイムスロットを確保する。仮に、予測応答時間が経過した時点でＦＩＦＯ部１１１からデータパケットが出力されていると、後段の多重化部１１３ではデータパケットを優先して送信するため、予測応答時間の経過後に制御対象のデバイスから応答信号が返却されたとしても、その応答信号を送信するのはデータパケットの送信完了後となり、結局、送信待ち時間が発生してしまう。そのため、予測応答時間が経過した時点でＦＩＦＯ部１１１からデータパケットが出力されないようにして、タイムスロットにデータパケットが重畳することを防止するために、タイムスロットに到達するまでの時間を、内部テーブルに保持された各論理チャネルのデータパケットのパケット長と比較する。ここで、パケット長の比較をするのは、各論理チャネルの先頭のデータパケットのみである。比較の結果、タイムスロットに到達するまでの時間よりもパケット長が短いデータパケットがある場合は、そのデータパケットを先に出力することとしてデータパケットの出力順序を論理チャネル単位で入れ替えることに決定する。そして、データパケットの出力順序を入れ替えることを示す順序入替信号をＦＩＦＯ部１１１へ出力する。 The FIFO control unit 112 constantly monitors the logical channel number and the packet length of the data packet stored in the FIFO unit 111 and holds them in an internal table (not shown). In addition, a time slot for transmitting a response signal is secured at a timing immediately after the predicted response time output from the table management unit 119 has elapsed. If a data packet is output from the FIFO unit 111 when the predicted response time has elapsed, the subsequent multiplexing unit 113 preferentially transmits the data packet, so that the device to be controlled after the predicted response time has elapsed. Even if a response signal is returned, the response signal is transmitted after the completion of the data packet transmission, resulting in a transmission waiting time. Therefore, in order to prevent the data packet from being output from the FIFO unit 111 at the time when the predicted response time has elapsed and to prevent the data packet from being superimposed on the time slot, the time until reaching the time slot is set to the internal table. Is compared with the packet length of the data packet of each logical channel held in (1). Here, it is only the top data packet of each logical channel that compares the packet length. As a result of the comparison, if there is a data packet whose packet length is shorter than the time until the time slot is reached, the data packet is output first, and the output order of the data packets is switched in units of logical channels. . Then, an order change signal indicating that the output order of the data packets is changed is output to the FIFO unit 111.

ＦＩＦＯ部１１１は、ＦＩＦＯ制御部１１２から出力された順序入替信号に基づいて論理チャネル単位でデータパケットの出力順序を入れ替えた上で、多重化部１１３にデータパケットを出力する。 The FIFO unit 111 changes the output order of the data packets in units of logical channels based on the order change signal output from the FIFO control unit 112, and then outputs the data packet to the multiplexing unit 113.

これにより、制御対象のデバイスから多重／分離部１１に返却された応答信号は、その直後に多重化部１１３にてデータパケットに多重化され、物理条件変換部１１４からプロトコル処理部２０へ送信されるため、応答信号の送信待ち時間を最小にすることができる。 As a result, the response signal returned from the device to be controlled to the multiplexing / demultiplexing unit 11 is immediately multiplexed into a data packet by the multiplexing unit 113 and transmitted from the physical condition conversion unit 114 to the protocol processing unit 20. Therefore, the response signal transmission waiting time can be minimized.

図３は、図２に示した多重／分離部１１にて制御信号の応答処理を行う場合の動作の一例を説明する図である。 FIG. 3 is a diagram for explaining an example of the operation when the control signal response process is performed in the multiplexing / demultiplexing unit 11 shown in FIG.

図３を参照すると、図中上部には多重／分離部１１内のＦＩＦＯ部１１１が示され、図中下部には時系列３２０が示されている。なお、ＦＩＦＯ部１１１の動作やＦＩＦＯ部１１１に格納されたデータパケットの内容、時系列３２０の時間方向などは、図７に示したものと同様であるため、説明を省略する。 Referring to FIG. 3, the FIFO unit 111 in the multiplexing / demultiplexing unit 11 is shown in the upper part of the drawing, and the time series 320 is shown in the lower part of the drawing. The operation of the FIFO unit 111, the contents of the data packet stored in the FIFO unit 111, the time direction of the time series 320, and the like are the same as those shown in FIG.

ここで、プロトコル処理部２０からの制御信号であるｃｍｄ３２１が物理条件変換部１１４にて受信された場合、分離部１１５は、ｃｍｄ３２１をデータパケットから分離し、アドレスデコード部１１６は、ｃｍｄ３２１が制御対象とするデバイスとそのデバイスのアドレス領域を特定し、バスマスター部１１７は、ｃｍｄ３２１に基づき制御対象のデバイスを制御する。これを受けて、制御対象のデバイスからはｃｍｄ３２１に対する応答処理であるｄｅｖ処理３２２の完了後、その応答結果を示す応答信号であるａｃｋ３２３がバスマスター部１１７に返却される。 Here, when the cmd 321 that is a control signal from the protocol processing unit 20 is received by the physical condition conversion unit 114, the separation unit 115 separates the cmd 321 from the data packet, and the address decoding unit 116 determines that the cmd 321 is controlled. The bus master unit 117 controls a device to be controlled based on the cmd 321. In response to this, after completion of the dev process 322 that is a response process to the cmd 321, an ack 323 that is a response signal indicating the response result is returned to the bus master unit 117.

一方、テーブル管理部１１９は、制御対象のデバイスのアドレス領域を使用した場合の予測応答時間を応答時間予測テーブル１１８から取得し、ＦＩＦＯ制御部１１２は、予測応答時間が経過した直後にａｃｋ３２３をプロトコル処理部２０に送信するためのタイムスロット３２４を確保する。 On the other hand, the table management unit 119 acquires the predicted response time when the address area of the device to be controlled is used from the response time prediction table 118, and the FIFO control unit 112 sets the ack 323 to the protocol immediately after the predicted response time has elapsed. A time slot 324 for transmission to the processing unit 20 is secured.

ここで、ＦＩＦＯ部１１１に格納されたデータパケット３１１〜３１５を先頭から順番に出力すると、予測応答時間が経過した時点では論理チャネル番号が２のデータパケット３１３が出力されているため、そのデータパケット３１３がタイムスロット３２４に重畳してしまうことになる。そのため、ＦＩＦＯ制御部１１２は、予測応答時間が経過した時点でＦＩＦＯ部１１１からデータパケットが出力されないように、論理チャネル番号が３のデータパケット３１４を先に出力することに決定する。すなわち、論理チャネル番号が２のデータパケット３１３と論理チャネル番号が３のデータパケット３１４の出力順序を入れ替えることを決定する。なお、データパケット３１４を出力した直後にデータパケット３１３を出力すると、多重化部１１３ではａｃｋ３２３よりもデータパケット３１３を優先して送信してしまうため、データパケット３１４を送信してから間をおいてデータパケット３１３を出力するよう出力タイミングを制御することも行う。 Here, when the data packets 311 to 315 stored in the FIFO unit 111 are output in order from the top, the data packet 313 having the logical channel number 2 is output when the predicted response time has elapsed. 313 will be superimposed on the time slot 324. Therefore, the FIFO control unit 112 determines to output the data packet 314 with the logical channel number 3 first so that the data packet is not output from the FIFO unit 111 when the predicted response time has elapsed. That is, it is determined that the output order of the data packet 313 with the logical channel number 2 and the data packet 314 with the logical channel number 3 is switched. If the data packet 313 is output immediately after the data packet 314 is output, the multiplexing unit 113 transmits the data packet 313 with priority over the ack 323. Therefore, the data packet 314 is transmitted after an interval. The output timing is also controlled so as to output the data packet 313.

よって、多重化部１１３は、データパケット３１１，３１２を送信した後、データパケット３１４、ａｃｋ３２３、データパケット３１３の順番で送信を行うことになる。 Therefore, the multiplexing unit 113 transmits the data packets 311, 312, and then transmits the data packets 314, ack 323, and the data packet 313 in this order.

これにより、ａｃｋ３２３は、多重／分離部１１に到着した直後のタイミングで、多重化部１１３から物理条件変換部１１４を介してプロトコル処理部２０へ送信されるため、ａｃｋ３２３の送信待ち時間を最小にすることができる。 As a result, ack 323 is transmitted from the multiplexing unit 113 to the protocol processing unit 20 via the physical condition conversion unit 114 at the timing immediately after arriving at the multiplexing / demultiplexing unit 11, so that the transmission waiting time of ack 323 is minimized. can do.

ここで、アドレスデコード部１１６と応答時間予測テーブル１１８について詳細に説明する。 Here, the address decoding unit 116 and the response time prediction table 118 will be described in detail.

図４は、図２に示したアドレスデコード部１１６の一構成例を説明する図である。 FIG. 4 is a diagram for explaining a configuration example of the address decoding unit 116 shown in FIG.

図４を参照すると、図中右部にはアドレスデコード部１１６内に設けられたアドレスデコードテーブル４１０が示され、図中左部には物理回線収容部１０内の４個のデバイス（ＴＲＣＶ部１２、ＭＡＣ部１３、温度センサ１４、およびＥＥＰＲＯＭ１５）のそれぞれのアドレス空間４２０が示されている。 Referring to FIG. 4, an address decoding table 410 provided in the address decoding unit 116 is shown on the right side of the drawing, and four devices (TRCV unit 12 in the physical line accommodating unit 10 are shown on the left side of the drawing. The address space 420 of each of the MAC unit 13, the temperature sensor 14, and the EEPROM 15) is shown.

本通信装置では、４個のデバイスには、それぞれ異なるアドレス空間が割り当てられている。図中のｄｅｖ（ＣＳ）は、各デバイスを識別するデバイス識別子を示している。 In this communication apparatus, different address spaces are allocated to the four devices. In the figure, dev (CS) indicates a device identifier for identifying each device.

そのため、アドレスデコードテーブル４１０は、４個のデバイスのアドレス空間にそれぞれ対応する４個のアクセスウィンドウが、アドレス空間のＬｏｗ側からＨｉｇｈ側に向けて重複することなく設定されている。ここで、アクセスウィンドウとは、対応するデバイスが制御対象となることを示すアドレス空間のことであり、通常は、対応するデバイスのアドレス空間と同一のアドレス値が設定されている。なお、各アクセスウィンドウのサイズおよび先頭アドレスは、ユーザにより予め設定されるものである。 Therefore, in the address decode table 410, four access windows respectively corresponding to the address spaces of the four devices are set without overlapping from the low side to the high side of the address space. Here, the access window is an address space indicating that the corresponding device is a control target, and normally, the same address value as the address space of the corresponding device is set. Note that the size and head address of each access window are preset by the user.

また、４個のデバイスは、制御信号に対する応答時に、応答時間が異なるアドレス領域（サブブロック）が存在する場合がある。図中のｓｕｂＣＳは、各アドレス領域を識別するサブデバイス識別子を示している。 In addition, the four devices may have address areas (sub-blocks) with different response times when responding to the control signal. In the figure, subCS indicates a sub-device identifier for identifying each address area.

そのため、アドレスデコードテーブル４１０は、アクセスウィンドウが、対応するデバイスの応答時間が異なるアドレス領域にそれぞれ対応するサブデバイス識別子領域（スペース）に分割されている。サブデバイス識別子領域は、通常は、対応するアドレス領域と同一のアドレス値が設定されている。なお、各サブデバイス識別子領域のサイズおよび先頭アドレスは、ユーザにより予め設定されるものである。ただし、デバイス内部で応答時間が一定の場合はアクセスウィンドウを分割する必要はなく、デバイス内部で応答時間が異なるアドレス領域が存在する場合にのみアクセスウィンドウを分割すれば良い。 Therefore, in the address decode table 410, the access window is divided into sub-device identifier areas (spaces) corresponding to address areas with different response times of the corresponding devices. The sub-device identifier area is normally set with the same address value as the corresponding address area. Note that the size and head address of each sub-device identifier area are preset by the user. However, it is not necessary to divide the access window when the response time is constant inside the device, and it is only necessary to divide the access window when there is an address area with a different response time inside the device.

アドレスデコード部１１６は、上述のように、プロトコル処理部２０内のＰｒｏｃ部２６にて発生した制御信号に含まれるアドレス情報を基にして上記のアドレスデコードテーブル４１０を検索することにより、制御対象のデバイスとそのデバイスのアドレス領域を特定することができる。 As described above, the address decoding unit 116 searches the address decoding table 410 based on the address information included in the control signal generated by the Proc unit 26 in the protocol processing unit 20, thereby A device and an address area of the device can be specified.

図５は、図２に示した応答時間予測テーブル１１８の一構成例を説明する図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the response time prediction table 118 shown in FIG.

図５を参照すると、応答時間予測テーブル１１８は、デバイス識別子５１０およびサブデバイス識別子５２０に応じて、予測応答時間５３０が一意に決定されるテーブルである。 Referring to FIG. 5, the response time prediction table 118 is a table in which the predicted response time 530 is uniquely determined according to the device identifier 510 and the sub device identifier 520.

デバイス識別子５１０は、物理回線収容部１０内の４個のデバイス（ＴＲＣＶ部１２、ＭＡＣ部１３、温度センサ１４、およびＥＥＰＲＯＭ１５）を識別する識別子である。 The device identifier 510 is an identifier for identifying four devices (TRCV unit 12, MAC unit 13, temperature sensor 14, and EEPROM 15) in the physical line accommodating unit 10.

サブデバイス識別子５２０は、４個のデバイスのそれぞれの内部のアドレス領域を識別する識別子である。 The sub device identifier 520 is an identifier for identifying an internal address area of each of the four devices.

予測応答時間５３０は、制御信号に対する応答時に、デバイス識別子５１０で表されるデバイスにおいて、サブデバイス識別子５２０で表されるアドレス領域を使用して応答を行う場合の応答時間の予測値である。 The predicted response time 530 is a predicted value of the response time when the device represented by the device identifier 510 performs a response using the address area represented by the sub device identifier 520 when responding to the control signal.

テーブル管理部１１９は、制御対象のデバイスのデバイス識別子の情報とそのデバイスのアドレス領域のサブデバイス識別子の情報がアドレスデコード部１１６から出力されると、そのデバイス識別子とサブデバイス識別子に基づき応答時間予測テーブル１１８から予測応答時間を取得する。 When the information of the device identifier of the device to be controlled and the information of the sub device identifier of the address area of the device are output from the address decoding unit 116, the table management unit 119 predicts the response time based on the device identifier and the sub device identifier. The predicted response time is acquired from the table 118.

図５において、デバイス識別子５１０が“０ｘ００”のデバイスにおいて、サブデバイス識別子５２０が“０ｘ００”のアドレス領域を使用する場合の予測応答時間５３０は“０ｘ００１０ｃｌｏｃｋ”であり、また、デバイス識別子５１０が“０ｘ００”のデバイスにおいて、サブデバイス識別子５２０が“０ｘ０１”のアドレス領域を使用する場合の予測応答時間５３０は“０ｘ００１５ｃｌｏｃｋ”である。なお、図中の数値は、本通信装置の動作クロック数の倍数を表している。 In FIG. 5, when the device identifier 510 is “0x00” and the sub-device identifier 520 uses the address area “0x00”, the predicted response time 530 is “0x0010clock”, and the device identifier 510 is “0x00”. In the device “”, the predicted response time 530 when the sub-device identifier 520 uses the address area “0x01” is “0x0015clock”. In addition, the numerical value in a figure represents the multiple of the operation clock number of this communication apparatus.

ここで、予測応答時間５３０は、本通信装置の動作クロック等に応じてユーザにより予め設定されるものであるが、テーブル管理部１１９が実際の応答時間を自動計測し、予測応答時間５３０の内容を実際の応答時間に更新することもできる。 Here, the predicted response time 530 is set in advance by the user according to the operation clock of the communication apparatus, but the table management unit 119 automatically measures the actual response time, and the content of the predicted response time 530 Can be updated to the actual response time.

例えば、デバイス識別子５１０が“０ｘ００”のデバイスにおいて、サブデバイス識別子５２０が“０ｘ００”のアドレス領域を使用する場合の予測応答時間５３０は“０ｘ００１０ｃｌｏｃｋ”であるが、実際の応答時間が“０ｘ０００５ｃｌｏｃｋ”であった場合、応答時間予測テーブル１１８の予測応答時間５３０の内容を更新し、“０ｘ０００５ｃｌｏｃｋ”を次回の予測応答時間として使用する。 For example, in the device having the device identifier 510 of “0x00”, when the sub-device identifier 520 uses the address area of “0x00”, the predicted response time 530 is “0x0010clock”, but the actual response time is “0x0005clock”. If there is, the content of the predicted response time 530 in the response time prediction table 118 is updated, and “0x0005clock” is used as the next predicted response time.

これにより、応答時間予測テーブル１１８の予測応答時間５３０の精度を高めることができるだけでなく、ユーザが予め予測応答時間５３０を設定していない場合に、応答時間予測テーブル１１８を自律生成させて実際の使用環境に適合させることができる。また、本通信装置の試験時などに、ユーザが応答時間予測テーブル１１８を自律生成させた後、その応答時間予測テーブル１１８を収集し、本通信装置の本格運用時に、収集した内容を応答時間予測テーブル１１８に設定することにより、本格運用時における応答時間予測テーブル１１８の自律生成によるタイムラグを減少させることができる。 Thereby, not only can the accuracy of the predicted response time 530 of the response time prediction table 118 be improved, but when the user does not set the predicted response time 530 in advance, the response time prediction table 118 is autonomously generated and the actual response time is predicted. It can be adapted to the usage environment. Further, after the user autonomously generates the response time prediction table 118 at the time of testing the communication device, the response time prediction table 118 is collected, and the collected content is estimated as a response time at the time of full-scale operation of the communication device. By setting the table 118, the time lag due to autonomous generation of the response time prediction table 118 during full-scale operation can be reduced.

本発明の一実施形態の通信装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the communication apparatus of one Embodiment of this invention. 図１に示した多重／分離部の一構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a multiplexing / demultiplexing unit illustrated in FIG. 1. 図２に示した多重／分離部にて制御信号の応答処理を行う場合の動作の一例を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an operation when a control signal response process is performed in a multiplexing / demultiplexing unit illustrated in FIG. 2. 図２に示したアドレスデコード部の一構成例を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of an address decoding unit illustrated in FIG. 2. 図２に示した応答時間予測テーブルの一構成例を説明する図である。It is a figure explaining the example of 1 structure of the response time prediction table shown in FIG. 従来の通信装置の一構成例を示す図である。It is a figure which shows one structural example of the conventional communication apparatus. 図６に示した多重／分離部にて制御信号の応答処理を行う場合の動作の一例を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an operation when a control signal response process is performed in the multiplexing / demultiplexing unit illustrated in FIG. 6.

Explanation of symbols

１０物理回線収容部
１１多重／分離部
１２ＴＲＣＶ部
１３ＭＡＣ部
１４温度センサ
１５ＥＥＰＲＯＭ
２０プロトコル処理部
２１多重／分離部
２２ＮＰ部
２３ＦＡＰ部
２４温度センサ
２５ＥＥＰＲＯＭ
２６Ｐｒｏｃ部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Physical line accommodating part 11 Multiplexing / demultiplexing part 12 TRCV part 13 MAC part 14 Temperature sensor 15 EEPROM
20 Protocol processing unit 21 Multiplexing / demultiplexing unit 22 NP unit 23 FAP unit 24 Temperature sensor 25 EEPROM
26 Proc part

Claims

A first transmission unit that multiplexes and transmits a control signal to the main signal; and a second transmission unit that multiplexes a response signal to the control signal received from the first transmission unit and transmits the response signal to the first transmission unit. In a communication device having a transmission unit of
The second transmission unit includes:
A separation unit for separating and outputting the control signal received from the first transmission unit from the main signal;
A plurality of devices that perform a response to the control signal output from the separation unit and output the response result as the response signal;
For each of the plurality of devices, a table storing a predicted response time indicating a predicted value of a response time for the control signal in the device;
A device identifying unit that identifies a device to be controlled from among the plurality of devices based on the control signal output from the separation unit;
A table management unit for acquiring the predicted response time in the device to be controlled identified by the device identification unit from the table;
A FIFO unit for temporarily storing and outputting a main signal to be transmitted to the first transmission unit;
A control unit for switching the output order of the main signals stored in the FIFO unit so that the main signal is not output from the FIFO unit when the predicted response time acquired by the table management unit has elapsed;
And a multiplexing unit that multiplexes the response signal output from the device to be controlled with the main signal output from the FIFO unit and transmits the multiplexed signal to the first transmission unit.

The communication device according to claim 1,
When the response time for the control signal in the device differs depending on which address area of the device is used for response,
The table stores the predicted response time in the case of performing a response using the address area for each address area having a different response time of the device,
The device specifying unit specifies an address area of the control target device together with the control target device based on the control signal,
The said table management part is a communication apparatus which acquires the said estimated response time in the case of performing a response using the address area | region of the device of the control object specified by the said device specific | specification part.

The communication device according to claim 1 or 2,
The table stores the predicted response time in advance,
The said table management part is a communication apparatus which measures the actual response time with respect to the said control signal in the said device, and updates the content of the estimated response time previously stored in the said table to an actual response time.

The communication apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A plurality of sets of the first transmission unit and the second transmission unit;
The first transmission unit accommodates a plurality of physical lines, transmits a main signal received from the plurality of physical lines to the second transmission unit, and receives a main signal received from the second transmission unit. A physical line accommodating unit for transmitting to the plurality of physical lines,
The second transmission unit performs exchange processing for transmitting the main signal received from the first transmission unit to another second transmission unit or the first transmission unit, and another second transmission unit. A communication device which is a protocol processing unit for transmitting a main signal received from the first transmission unit.

When a control signal multiplexed with the main signal is received from the first transmission unit, a signal in the second transmission unit that multiplexes a response signal with respect to the control signal into the main signal and transmits it to the first transmission unit A transmission method,
A predicted response time storage step of storing, in a table, a predicted response time indicating a predicted value of a response time for the control signal in the device for each of the plurality of devices in the second transmission unit;
A main signal storing step of temporarily storing a main signal to be transmitted to the first transmission unit in a FIFO unit;
A separation step of separating the control signal received from the first transmission unit from the main signal;
A specifying step of specifying a device to be controlled from a plurality of devices in the second transmission unit based on the control signal;
Obtaining the predicted response time in the identified device to be controlled from the table;
A replacement step of switching the output order of the main signals stored in the FIFO unit so that the main signal is not output from the FIFO unit when the predicted response time has elapsed;
A response step of performing a response to the control signal at the specified device to be controlled, and outputting the response result as the response signal;
And a multiplexing step of multiplexing the response signal output from the device to be controlled with the main signal output from the FIFO unit and transmitting the multiplexed signal to the first transmission unit.

The signal transmission method according to claim 5,
When the response time for the control signal in the device differs depending on which address area of the device is used for response,
In the predicted response time storage step, for each address area with a different response time of the device, the predicted response time in the case of performing a response using the address area is stored in the table,
In the specifying step, the address area of the device to be controlled is specified together with the device to be controlled based on the control signal,
In the acquisition step, the signal transmission method of acquiring the predicted response time in a case where a response is performed using an address area of the identified device to be controlled.

The signal transmission method according to claim 5 or 6,
The predicted response time storing step includes:
Storing the predicted response time in the table in advance;
A signal transmission method comprising: measuring an actual response time for the control signal in the device, and updating the content of the predicted response time stored in advance in the table to the actual response time.