JPH06177910A - 可変長パケットの交換方法及びそのデータ通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 可変長のパケットの交換方法を用いるデータ
通信システムにおいて、受信装置側が、送信されたデー
タ長より多くのデータ長分のデータを受信しシステムの
スループットの低下の防止を図ることである。 【構成】 可変長パケットの交換方式によるデータ通信
システムにおいて、受信すべきパケット長を受信装置側
で予め正確、且つ簡単に把握するため、可変長パケット
３０のヘッダ部３１の最初の部分（ＤＬ１）に誤り訂正
機能を有し、受信すべきパケット長情報を含むハミング
符号をつける。 【作用】 仮に、（７，４）ハミング符号を用いた場
合、１６通りのデータ長の範囲の組合せを対応させるこ
とができる。これによりハミング符号とデータ長を対応
させることができるので受信装置側で受信すべきパケッ
ト長が予め把握できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデータ通信システムに関
し、特に、可変長パケット交換方法及びその方法による
データ通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の可変長パケットの構成例で
ある。図５において、可変長パケット５０は、５バイト
のヘッダ部５１、可変長のＤＡＴＡ部５８及び末尾に位
置する１６ビットのＣＲＣ検査ビット５９を有してい
る。なお、可変長パケットはＤＡＴＡ部５８を持ってい
るデータパケットかヘッダ部５１のみのコマンドパケッ
トかに分けられる。

【０００３】また、ヘッダ部５１は先頭１バイトにパケ
ット種別を表わす３ビットのパケット種別判別部（ＴＹ
Ｐ）５２を（残りの５ビットは“０”）を、先頭から２
バイト目に８ビットのデータ長識別部（ＤＬ）５３を、
３バイト目に８ビットの送信先アドレス部５４を、４バ
イト目に８ビットの送信元アドレス部（ＳＡ）５５を、
５バイト目に３ビットのパケットナンバー（Ｐ（ｓ））
５６と５ビットのＣＲＣ検査ビット（ＣＲＣ）５７を有
している。

【０００４】ＴＹＰ５２は後述するように２値の情報を
もつので、受信したパケットがデータを持っているデー
タパケットかヘッダのみのコマンドパケットかを判別で
きる。また、判別方法としては３ビットの多数決判別方
式を用いているので１ビットの誤り訂正機能を有してい
る。なお、ＤＬ５３はＤＡＴＡ部５８のデータ長を記述
する領域であり、ＣＲＣ５７は生成多項式Ｘ⁵＋Ｘ²＋１
のＣＲＣ誤り検出参照符号を記述してある領域である。

【０００５】また、図６は図５の可変長パケット受信の
動作例を示すフローチャートである。受信開始（ステッ
プ６１）し、１バイト目のデータを受信し終える（ステ
ップ６２）と、ＴＹＰ５２の判別を行う（ステップ６
３）。ＴＹＰ５２はパケット５０がコマンドパケットの
場合は３ビットとも全て“０”（ＡＬＬ“０”）であ
り、データパケットの場合は３ビットとも全て“１”
（ＡＬＬ“１”）である。判別方法は３ビットの多数決
で行われる。

【０００６】例えば、データパケットを送信する場合送
信機はＴＹＰ＝“１１１”として送信するが、通信回線
の障害等により受信したＴＹＰが“１１０”だったとし
ても、“１”が３ビット中２ビットあるため受信機側で
は受信パケットがデータパケットであると判別できる。
このようにＴＹＰ５２は２値の情報（データパケットｏ
ｒコマンドパケット）を有し、１ビット誤り訂正機能を
有する。このＴＹＰ５２の判別によりデータパケットで
あれば（ヘッダ部５１の長さ−１）＋ＤＡＴＡ部５８＋
ＣＲＣ５９のバイト数を受信カウンタにセットする（ス
テップ６４）し、コマンドパケットであれば（ヘッダ部
５１の長さ−１）＋ＣＲＣ５９のバイト数を受信カウン
タにセットする（ステップ６５）。この受信カウンタの
値分のデータを受信したかをチェックし（ステップ６
６）、受信カウンタの値分のデータを受信した場合は受
信を終了する（ステップ６７）。

【０００７】ここで、ＴＹＰ５２でパケット種別を判定
するよう構成しているのは、一般的に可変長のパケット
を使用する場合に受信機側ではパケット長に応じて受信
するデータ長を決める必要があるためである。仮に、Ｔ
ＹＰ５２を用いることなく（即ち、パケット種別を判別
することなく）可変長の最大値のデータ長分を常に受信
するようシステムを構成した場合は、可変長の最小値の
データ長であるパケットを受信するためにも最大データ
長分のデータを取り込まなければならないという現象が
おき、それだけ無駄な時間がかかりシステム全体のスル
ープットを下げる原因となる。従って、システム全体の
スループットを向上させるためにＴＹＰ５２でパケット
種別を判定している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のパケットではＴＹＰは２値（データパケットｏｒコ
マンドパケット）の情報しか含むことができないので、
コマンドパケット（データ長＝０）とデータパケット
（ＴＹＰのみでは記述し得るデータ長は最大のデータ長
のみである）の判別しかできないという不都合があっ
た。

【０００９】上記パケットを用いる以前の技術によるパ
ケットではデータ長の可変範囲が０〜４バイトであった
ため受信すべきデータ長の判別が０バイトと４バイトの
２通りでも問題はなかった。しかし、この場合でもデー
タ長を増大させた場合には２値のみの情報では受信機の
無駄な動作を防ぐことはできない。

【００１０】また、上記従来のパケットではヘッダ部に
データ長を記述する領域（ＤＬ）があり、実データ長が
記述してある。しかし、ＤＬが確実に誤りなしに受信で
きたか否かを判定するにはパケットのヘッダ部の誤りチ
ェックを行う必要がある（図５のパケット５０では５ビ
ットのＣＲＣ５７を用いている）。

【００１１】パケット受信に処理速度の速いＣＰＵを用
いている場合はこのヘッダ部の誤りチェックを行った後
にＤＬを参照して受信データ長を決定すればよいが、処
理速度の遅いＣＰＵを用いている場合には誤り検査を行
ってからでは、かなりの長さのデータを受信した後にＤ
Ｌを参照することとなり、ＤＬを参照して受信データ長
を決定する意味がなくなるという問題点があった。

【００１２】本発明は上記不都合及び問題点に鑑みてな
されたものであり、可変長のパケットの交換方法を用い
るデータ通信システムにおいて、受信装置側が、送信さ
れたデータ長より多くのデータ長分のデータを受信しシ
ステムのスループットを低下させることを防止すること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、受信すべきパケット長を受信装置側で予
め正確、且つ簡単に把握するため、可変長パケットのヘ
ッダの最初の部分に誤り訂正機能を有し、受信すべきパ
ケット長情報を含むハミング符号をつける。この構成と
して、第１の発明による可変長パケットの交換方法は、
可変長パケットの方法において、各パケットを送信する
ときに、送信パケットに送信されるべきデータのデータ
長に対応した所定種類の符号を付与し、パケットを受信
したときに、受信された各パケットごとに付与された符
号からデータ長を確定し、あるパケットについて確定さ
れたデータ長に対応するデータの受信が終了したとき
に、該パケットの受信動作を終了することを特徴とす
る。

【００１４】第２の発明によるデータ通信装置は、パケ
ットを使用するデータ通信装置において、パケットの送
信時に、該パケットのヘッダ部分の先頭１バイト目に送
信パケットに送信されるべきデータのデータ長に対応し
た所定種類の符号を付与する符号付与手段と、パケット
の受信時に、受信されたパケットのヘッダ部分の先頭１
バイト目に付与されている所定種類の符号からデータ長
を確定するデータ長確定手段と、あるパケットについて
確定されたデータ長に対応するデータの受信が終了した
ときに、該パケットの受信動作を終了するように制御す
る受信制御手段と、を有することを特徴とする。

【００１５】第３の発明は第２の発明によるデータ通信
装置において、所定種類の符号が、ハミング符号であ
り、データ長確定手段が、ハミング符号と対応するデー
タ長の対応テーブルを格納する記憶装置を有することを
特徴とする。

【００１６】

【作用】上記構成により、第１の発明による可変長パケ
ットの交換方法では、可変長パケットの交換方法におい
て、各パケットを送信するときに、送信パケットに送信
されるべきデータのデータ長に対応した所定種類の符号
を付与し、パケットを受信したときに、受信された各パ
ケットごとに付与された符号からデータ長を確定し、あ
るパケットについて確定されたデータ長に対応するデー
タの受信が終了したときに、該パケットの受信動作を終
了する。

【００１７】第２の発明によるデータ通信装置は、パケ
ットを使用するデータ通信装置において、パケットの送
信時に、符号付与手段により該パケットのヘッダ部分の
先頭１バイト目に送信パケットに送信されるべきデータ
のデータ長に対応した所定種類の符号を付与し、パケッ
トの受信時に、データ長確定手段により受信されたパケ
ットのヘッダ部分の先頭１バイト目に付与されている所
定種類の符号からデータ長を確定する。そして、受信制
御手段によりあるパケットについて確定されたデータ長
に対応するデータの受信が終了したときに、該パケット
の受信動作を終了するように制御する。

【００１８】第３の発明によるデータ通信装置は、上記
第２の発明によるデータ通信装置において、データ長確
定手段が、記憶装置にハミング符号と対応するデータ長
の対応テーブルを格納する。受信装置側ではこのハミン
グ符号を受信し、解析することで比較的速く受信すべき
パケットのデータ長を把握することができる。

【００１９】

【実施例】図１は本発明の可変長パケットの交換方式を
適用するデータ通信装置の一構成例であり、図２は通信
回線へのデータ通信装置の接続方式の一例を示す。図１
において、データ通信装置１０は、ＣＰＵ１１、通信ネ
ットワークとのデータの交換を行うための通信インター
フェイス１２、キーボード１３、受信データ記憶バッフ
ァ１４、後述する表１のような受信データ長とハミング
符号の対応テーブルや、本発明の可変長パケットの交換
方式のパケットを組立て送信したり、受信したパケット
を解析し分析してデータを復元するために磁気ディスク
１５から読み込んだプログラム等の実行手段を当該デー
タ通信装置動作の間記憶する内部メモリ１５、受信デー
タバッファ１５のデータを格納したり、上記対応テーブ
ルやプログラム等の実行手段を格納する磁気ディスク１
６及びデータや操作コマンド表示用のモニタ１７から構
成されている。このように構成されたデータ通信装置は
データの送信機及び受信機の両機能を有する。

【００２０】また、図２は図１のようなデータ通信装置
１０−１０を接続する通信回線２１との接続例の一つで
あるスター型ネットワークである。

【００２１】図３は本発明の可変長パケットの交換方式
で用いる可変長パケットの構成例である。図３におい
て、可変長パケット３０は、６バイトのヘッダ部３１、
可変長のＤＡＴＡ部３８及び末尾に位置する３６ビット
のＣＲＣ検査ビット３９を有している。なお、可変長パ
ケットはＤＡＴＡ部３８を持っているデータパケットか
ヘッダ部３１のみのコマンドパケットかに分けられる。

【００２２】また、ヘッダ部３１は先頭１バイトにパケ
ット種別を表わす７ビットのハミング符号（ＤＬ１）を
（残りの１ビットは“０”）、先頭から２バイト目に８
ビットのデータ長識別部（ＤＬ２）３３を、３バイト目
に８ビットの送信先アドレス部（ＤＡ）３４を、４バイ
ト目に８ビットの送信元アドレス部（ＳＡ）３５を、５
バイト目に８ビットのパケットナンバー（Ｐ（ｓ））３
６を、６バイト目に５ビット（４〜８ビット目；１〜３
ビットは“０”）のＣＲＣ検査ビット（ＣＲＣ）３７を
有している。

【００２３】本実施例ではハミング符号３２として
（７，４）ハミング符号を用いる。このハミング符号
は、４ビットの情報ビットと３ビットの検査ビットで構
成され、１ビットの誤り訂正機能をもっている。ハミン
グ符号の復号は簡単な処理で行うことができ、処理の遅
いＣＰＵでも受信すべきデータ長を比較的速く判断する
ことが可能である。

【００２４】ハミング符号３２は情報ビットが４ビット
であるため１６通りのデータ長を記述できる。従って最
大データ長を１６通りに分け、受信すべきデータ長の範
囲を区分して記述する。例えば、ヘッダ長をＣＲＣ３８
を含め８バイトとしデータ長を２５６バイトとする場
合、受信データを分割して表１のように１６通りのハミ
ング符号を割り当てることができる。

【００２５】

【表１】

【００２６】図４は本発明の可変長パケットの交換方式
におけるデータ通信装置１０の動作例を示すフローチャ
ートであり、部分図４（Ａ）は送信側装置の動作を示
し、図４（Ｂ）は受信側装置の動作を示す。

【００２７】１．〈送信側装置の動作（図４（Ａ））〉 ［ステップ４１］ 送信先のデータ通信装置やデータを
確認してから図３のデータ長識別部３３、送信先アドレ
ス部３４、送信元アドレス部３５、パケットナンバー３
６、ＣＲＣ３７、ＤＡＴＡ部３８及びＣＲＣ３９を構成
する。 ［ステップ４２］ 次に、メモリ１５に記憶されてい
る、表１に示したような実データ長（有意データ長）と
受信データ長（パケット長）の対応テーブルを用い、デ
ータ長識別部３３の情報を基に有意データ長を得て、対
応テーブルから対応するハミング符号を得る。そして、
パケット３０のヘッダ部３１の先頭１バイト目にハミン
グ符号３２として付与する。このようにして構成したパ
ケットを送信する。なお、対応テーブルはメモリ１５に
記憶しておく必要があるが必要領域は小さくシステムと
して必要な記憶容量の大きさに影響しない。

【００２８】２．〈送信側装置の動作（図４（Ｂ））〉 ［ステップ４６］ 最初の１バイトを受信する。 ［ステップ４７］ ハミング符号を取り出し、メモリ１
５に記憶してある対応テーブル（表１参照）からパケッ
ト全長を求めて受信するデータ長を確定する。 ［ステップ４８］ 受信データ長を受信カウンタにセッ
トする。 ［ステップ４９］ 受信データを１バイトずつ受信し受
信カウンタの値から１を引く、そして、受信データ長分
の受信データを受信したか否か（受信カウンタの値がゼ
ロか否か）をチェックし、受信カウンタの値がゼロより
大きい時は受信動作を繰返し、受信カウンタの値がゼロ
の時は１パケット分のデータの受信動作を終了する。

【００２９】上記動作により、受信装置側で簡単に且つ
確実に予め受信すべきデータ長の判別ができる。なお、
本実施例では（７，４）ハミング符号を用いたが、これ
に限られずマイクロコンピュータ等システムで用いるＣ
ＰＵの負担（主に処理時間）が軽く、誤り検出機能を有
する符号であればよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、可
変長のパケットを用いているデータ通信システムの受信
機側で、送信されてきたデータ長より長大なデータの受
信可能性をなくすことができるので、システムのスルー
プットの低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の可変長パケットの交換方式を適用する
データ通信装置の一構成例である。

【図２】通信ネットワークへのデータ通信装置の接続方
式の一例である。

【図３】本発明の可変長パケットの交換方式で用いる可
変長パケットの構成例である。

【図４】本発明の可変長パケットの交換方式におけるデ
ータ通信装置の動作例を示すフローチャートである。

【図５】従来の可変長パケットの構成例である。

【図６】図１の可変長パケット受信の動作例を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１０ データ通信装置 １５ メモリ（記憶装置） １６ 磁気ディスク（記憶装置） ３０，５０ 可変長パケット ３１，５１ ヘッダ部 ３２ ハミング符号（所定種類の符号）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可変長パケットの交換方法において、 各パケットを送信するときに、 送信パケットに送信されるべきデータのデータ長に対応
   した所定種類の符号を付与し、 パケットを受信したときに、 受信された各パケットごとに前記付与された符号からデ
   ータ長を確定し、 あるパケットについて確定されたデータ長に対応するデ
   ータの受信が終了したときに、該パケットの受信動作を
   終了する、 ことを特徴とする可変長パケットの交換方法。
2. 【請求項２】 パケットを使用するデータ通信装置にお
   いて、パケットの送信時に、該パケットのヘッダ部分の
   先頭１バイト目に送信パケットに送信されるべきデータ
   のデータ長に対応した所定種類の符号を付与する符号付
   与手段と、パケットの受信時に、受信されたパケットの
   ヘッダ部分の先頭１バイト目に付与されている前記所定
   種類の符号からデータ長を確定するデータ長確定手段
   と、あるパケットについて確定されたデータ長に対応す
   るデータの受信が終了したときに、該パケットの受信動
   作を終了するように制御する受信制御手段と、を有する
   ことを特徴とするデータ通信装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のデータ通信装置におい
   て、所定種類の符号が、ハミング符号であり、データ長
   確定手段が、前記ハミング符号と対応するデータ長の対
   応テーブルを格納する記憶装置を有する、ことを特徴と
   するデータ通信装置。