JPH09107373A

JPH09107373A - ローカル通信システム

Info

Publication number: JPH09107373A
Application number: JP8151331A
Authority: JP
Inventors: James Sterling Andrew; ジェイムススターリングアンドリュー; Heck Patrick; ヘックパトリック
Original assignee: Commun & Control Electron Ltd
Current assignee: Commun & Control Electron Ltd
Priority date: 1995-06-12
Filing date: 1996-06-12
Publication date: 1997-04-22
Also published as: GB2302243A; EP0749225B1; GB9511914D0; DE69628092T2; US5923662A; EP0749225A3; GB2302243B; EP0749225A2; DE69628092D1

Abstract

(57)【要約】【課題】シリアル・データ・チャンネルを介してのメ
ッセージ通信用に相互接続された多数の局を含むローカ
ル通信システムである。【解決手段】第１の局は他局の個々に対して指定型メ
ッセージを送信するか、他局の全部または部分集合に対
して同報通信型メッセージを送信する。同報通信メッセ
ージの場合、いずれかの受信側局でメッセージを受け入
れられない局が共通の否定応答信号（ＮＡＫ＝１）を送
信し（９１３）、第１の局は５回までメッセージを再送
信する。各受信局は受信バッファがそれまでのメッセー
ジで占有されているためにメッセージを受け入れできな
いことがある。このような場合、受け入れできないメッ
セージが受信局の受信バッファを占有しているメッセー
ジと同一であると判定されたなら否定応答信号の生成は
抑止される。このようにして、不必要な通信を回避し、
通信の確実性を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、シリアル・データ・チ
ャンネル経由のメッセージ通信用に相互接続された複数
局を含むローカル通信システムに関する。本発明は、当
該システムで使用する装置、および当該システムに使用
する診断装置にも関する。

【０００２】なお、本明細書の記述は本件出願の優先権
の基礎たるイギリス国特許出願第ＧＢ９５１１９１４．
５号（１９９５年６月１２日出願）の明細書の記載に基
づくものであって、当該イギリス国特許出願の番号を参
照することによって当該イギリス国特許出願の明細書の
記載内容が本明細書の一部分を構成するものとする。

【０００３】

【従来の技術】この種のシステムは、例えばKnapp とHe
tzelが、１９９２年３月２４〜２７日ウィーンで開催の
音響工学会９２回大会で発表した"Audio Local Area Ne
tworkChip For Cars"（自動車用オーディオＬＡＮチッ
プ）という論文に説明されている。Knapp とHetzelは自
動車オーディオ・システムの各種部材間でのデジタル・
オーディオ信号伝送用として周知のＳＰＤＩＦフォーマ
ットを使用し、オーディオ信号と平行して制御メッセー
ジ伝送用に８チャンネルをこのフォーマットに組み込む
ことを提案している。

【０００４】略してＡ−ＬＡＮとして知られているKnap
p とHetzelのシステムでは、各局（各装置）が８つの制
御チャンネルの１つに送信しつつ、残りの７チャンネル
で他局からのメッセージを受信するように構成配置され
ている。

【０００５】このようなシステムを実現するにあたって
は幾つかの具体的な問題が起こる。第１に、前述したよ
うなチャンネルの割り当てはリング・ネットワーク内に
接続される局数を制限する。参考文献では、複数のリン
グを設け、局の１つを他のリングへのゲートウェイとし
て機能させ、どのようにこの制限を越えられるかを示し
ている。しかし、このようなゲートウェイは実装が複雑
かつ高価で、しかもＡ−ＬＡＮシステムへ９番目の局を
追加するコストを大きく増加させる。

【０００６】第２に、各局は幾つかのチャンネルで同時
に関連のないメッセージも受信しなければならなくな
る。これには例えばバッファ等の高価な通信管理設備が
必要でメッセージに優先順位をつけなければならない。
同時に、低価格システムでは制御メッセージに用いるこ
とのできる処理能力が限られ、受信局の入力バッファが
それまでのメッセージでまだ占拠されているため特定の
メッセージがしばしば受信されないことが予想される。

【０００７】上記に鑑み、前述の種類のシステムで１つ
の制御チャンネルを全ての局で共有するような改良が提
案されている。改良システムでは制御メッセージを特定
局に送出する、または、全ての局または特定の局のグル
ープで受信するように「同報通信(broadcast) 」するこ
とができる。システムが同報通信メッセージの幾多の個
別の確認（応答）で混雑しないようにするため、提案さ
れているシステムでは、同報通信メッセージが少なくと
も受信局の１つで受信されなかった場合に送信局で受信
すべき否定応答(negative acknowledgement)信号だけを
提供する。一方で、（１つの局から他の１つの特定局へ
送信した）直接にアドレスされたメッセージでは、メッ
セージが受信された場合に宛先局が肯定応答(positive
acknowledgement)を提供し、メッセージが受信されなけ
れば否定応答が提供される。各メッセージはそれ自身の
制御メッセージ・フレームに格納され、肯定確認と否定
応答の信号挿入専用に制御メッセージ・フレーム内に独
立したビット位置を設ける。このようにすると、送信局
はあて先局で受信されないメッセージ（例えば受信バッ
ファが一杯のため、またはメッセージが雑音で撹乱され
たため）と、少なくとも指定メッセージの場合宛先局が
存在しないかまたは間違っているような状況（主なエラ
ー）とを識別することができる。

【０００８】この改良システムでは、同報通信メッセー
ジに対して否定応答を受信した場合、受信局の少なくと
も１つがメッセージを受け入れなかったことを表わして
いるので、最大５回まで、否定応答を受信しなくなるま
でメッセージ送信を再試行する。しかし、受信局の１つ
が元の同報通信メッセージを受け入れない場合、該シス
テムでは典型的に最大再試行回数までの必要以上の再試
行が定常的に行なわれることになる。これは、第１の再
試行メッセージが送信された時点で、元のメッセージを
正しく受信した他局は受信バッファがまだ処理していな
い元のメッセージで占有されているので再試行メッセー
ジを受け入れられないからである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
した改良システムの利点を保持しつつメッセージの確認
ないし肯定応答(acknowledgement) により前述の問題を
低減することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、シリアル・デ
ータ・チャンネルを介してメッセージを交換するように
相互接続された複数の局を有するローカル通信システム
を提供し、ここで、第１の局は、第２の局を含む複数の
他局へ同報通信型メッセージを送信するように動作可能
であり、第２の局は同報通信メッセージに対して受け入
れテストを実行し、およびメッセージの非受け入れ時に
第１の局へ否定応答信号を提供するように動作可能であ
り、第１の局は他局の少なくとも１つが生成した前記否
定応答信号に応答して同報通信メッセージを自動的に再
送するように動作可能であり、および第２の局が以前に
受け入れた同報通信メッセージの再送である、受け入れ
なかった受信した同報通信メッセージの場合には否定応
答信号の生成を抑止するように第２の局を構成したこと
を特徴とする。この機構により、第２の局は第２の局で
それまでに受け入れたメッセージの不必要な再送を行な
わせなくなる。

【００１１】第２の局では受信したメッセージがすでに
受け入れたメッセージの再送かを、例えば新規に受信し
たメッセージとすでに受信バッファにあるメッセージの
全部または一部を比較することによって判定する。特
に、第１の局が送信した各メッセージが第１の局をその
メッセージの情報源として指定するような場合、メッセ
ージ全体の比較で同じ第１の局から受信した同一メッセ
ージがすでにバッファにあるメッセージの再送である旨
を確認する。

【００１２】本発明の１つの特定の実施例において、各
メッセージはさらに巡回冗長性検査(cyclic redundancy
check：ＣＲＣ）ワードを含み、元のメッセージと再送
メッセージの同一性は新規メッセージとすでにバッファ
にあるメッセージのＣＲＣワードの比較により簡単に判
定される。

【００１３】第１の局はさらに、先のメッセージの再送
が同一のメッセージ内容を有する新規メッセージから区
別できるように同報通信各メッセージを形成するように
構成することもできる。これは本発明の１つの実施例に
おいて、各同報通信メッセージ内に第１の局が送信した
直前の同報通信メッセージとは異なることが保証されて
いるが、任意のメッセージの再送全体で同一となる識別
番号を含めることで実現される。これによって、通常動
作中に第１の局がそれ以外は同一の一連のメッセージを
送信する場合でも、第２の局は再送メッセージを識別で
きる。

【００１４】第１の局もまた他局のそれぞれ１つに宛先
指向型(directed type) メッセージを送信するように動
作可能である。第１の局からのメッセージを受信する第
２の局はメッセージに受け入れテストを実行し、テスト
が満たされれば、第１の局に肯定応答メッセージを提供
し、テストが満たされなければ、第１の局に前記否定応
答メッセージを提供する。第１の局は肯定および／また
は否定応答信号の有無にしたがってメッセージの再送を
行なうか否か、またメッセージが宛先指向型メッセージ
か同報通信メッセージかを決定する。

【００１５】各局はそれぞれ受信メッセージ・バッファ
を含み、局でのメッセージ受信時には前記受け入れテス
トはその局のメッセージ・バッファがすでに満杯かを判
定するテストを含むようにしてもよい。

【００１６】本発明は、さらに、本発明によるシステム
内の第２の局として使用するための装置も提供し、該装
置はシリアル・データ・チャンネルから前記データ・チ
ャンネルに接続された複数局あての少なくとも同報通信
型メッセージを受信するための手段と、任意の同報通信
メッセージを受け入れられない場合に否定応答信号を生
成するための手段とを含み、第２の局は同報通信メッセ
ージがすでに受け入れたメッセージの再送の場合に否定
応答信号の生成を抑止するための手段をさらに含む。

【００１７】本発明は、さらに、前述したような本発明
によるシステムで第１の局として使用するための装置も
提供し、該装置はシリアル・データ・チャンネル経由で
複数局に同報通信メッセージを送信するための手段と、
前記複数局の少なくとも１つが生成した否定応答信号に
応じて任意の同報通信メッセージを再送するための手段
を含み、各同報通信メッセージは元のメッセージと再送
メッセージとを区別するように識別される。

【００１８】本発明は、さらに、前述したようなシステ
ムで使用する診断装置も提供し、該装置はデータ・チャ
ンネルへ接続するための手段と、同報通信メッセージお
よび負の認識信号をモニタするように動作するイベント
検出手段と、イベント検出手段からのデータを処理して
本発明による動作を確認するように動作可能なデータ取
り扱い手段とを含む。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００２０】図１に示すシステムは、ローカル・エリア
・ネットワーク（ＬＡＮ）内の局（またはノード）とし
て接続された９台のオーディオ関連装置１０１〜１０９
を含むが、以下の説明から９台以上の多数局に対応でき
ることが明らかになろう。この実施例のシステムでは、
装置類は：制御兼表示ユニット１０１、コンパクトディ
スク・メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）読み取り装置１０２、ラ
ジオ・チューナ１０３、ＣＤチェンジャ・ユニット１０
４、オーディオ電力増幅器１０５、ファクシミリ送受信
ユニット（ＦＡＸ）１０６、ビデオ記録システム（ＶＣ
Ｒ／ＣＡＭＣＯＲＤＥＲ）１０７、ビデオ・チューナ１
０８、電話機１０９である。制御兼表示ユニット１０１
の表示機能は例えばＣＤ−ＲＯＭ１０２によるメモリ装
置から読み取った情報の表示および／またはチューナ１
０８またはＶＴＲ１０７からのビデオ信号の表示を提供
できる。

【００２１】ＬＡＮ相互接続はインタフェース・モジュ
ール１２１〜１２９を連結する９本の一方向性２点間光
ファイバ・リンク１１１〜１１９を含み、そのそれぞれ
は実質的に構造的に同一で、ノードが全部リング内に接
続されるようになっている。各光ファイバ・リンクはデ
ジタル・オーディオ／ビデオ信号と、ＣＤ−ＲＯＭデー
タと、制御メッセージとの組み合せを詳細については後
述するような信号フレーム構造にしたがって伝送する。
指定した局（以下システム・マスタと称する）たとえば
制御兼表示ユニット１０１がフレームサンプル速度２０
〜５０ＫＨｚ（ＣＤサンプリングとしては４４．１ｋＨ
ｚが好ましい）でフレーム構造を連続的に生成する。ネ
ットワーク上の１つの局がシステム・マスタとして起動
時に指定されるが、システム・マスタの役割を別の局に
後で再割り当てすることもできる。

【００２２】光ファイバ・リングへの局のインタフェー
スのデータ構造を図２に模式的に図示してある。リング
１１９〜１１１から、メディア・アクセス制御（ＭＡ
Ｃ）／物理層３００（詳細については後述する）が制御
データの通信管理層３０２とともにインタフェース・モ
ジュール１２１内に設けてある。通信管理層３０２はア
ドレスの初期化と確認を管理し、定義されたタイミング
規則にしたがった再送信による高信頼性メッセージ伝送
を保証する。ソース・データ３０４のデータ取り扱いと
制御データ３０６のアプリケーション・プロトコルは局
レベル１０１で提供し、アプリケーション・プロトコル
は局に対する装置／下位装置（デバイス／サブデバイ
ス）のグループわけと制御階層、製品間で交換される情
報のフォーマット、装置／下位装置の動作、アプリケー
ション・レベルのタイミングを定義する。インタフェー
ス・ノード１２１は物理的に局内に存在し得ることが容
易に理解されよう。このような場合、物理的には別の実
体であっても、図３に図示したような、インタフェース
１２３Ａがラジオ・カセット・プレーや１０３内部に増
幅器３１０、チューナ３１２、テープ再生デッキ３１
４、オーディオ／ビデオ制御装置（ＡＶＣ）３１６、ユ
ーザＩ／Ｏ３１８のような下位装置と一緒に設けてある
ような場合、機能的観点からは下位装置であると見なす
ことができる。下位装置の相互接続は図示しておらず、
また本発明とは関係がないが、当業者には容易に明らか
になろう。

【００２３】図４は局を光ファイバー・リングに接続す
るインタフェース・ノード（この場合ノード１２１）の
模式図である。ＬＡＮへ接続された全ての局はソース・
データならびに制御データを生成および／または受信で
きる。制御データは量が少なく、バーストとして到着
し、ユーザ／イベント（例えばユーザの命令または状態
変化）駆動型であるが、ソース・データは連続大容量の
ストリーム（例えばオーディオ、圧縮ビデオ、ＣＤ−Ｒ
ＯＭデータ）である。

【００２４】ソフトウェアおよびハードウェアの条件
は、各局を光ファイバー／リンクに接続するインタフェ
ース・ノード内で制御およびデータ／チャンネル選択機
能の一部の実行を提供することにより前述したようなＡ
−ＬＡＮシステムに比べ減少している。

【００２５】図５は、国際電気標準会議（ジュネーブ）
のＩＥＣ９５８：１９８９規格に準拠、またSony-Phili
psデジタル・インタフェース・フォーマット（ＳＰＤＩ
Ｆ）としても周知の信号の構造を示す。ＳＰＤＩＦ信号
は２つの製品の間の２点間接続に、典型的にはフレーム
速度３２ＫＨｚ、４４．１ＫＨｚ、４８ＫＨｚでデジタ
ル・オーディオ信号を伝送するように設計されている。
信号は１９２フレームのブロックに分割され、各フレー
ムは３２ビットの２つのサブフレームを含む。各サブフ
レームはオーディオ信号情報を伝送する２０ビットのAU
DIO フィールドと、プリアンブルＸ、Ｙ、またはＺ、補
助データ・フィールドAUX 、有効性ビットＶ、ユーザ・
ビットＵ、チャンネル状態ビットＣ、パリティ・ビット
Ｐを含む各種制御および情報ビットのフィールドを含
む。ＳＰＤＩＦではこれらのフィールド全部の意味を規
定しており、特定システムの設計者が使用できるように
ユーザ・ビットＵだけは例外として自由になっている。
Ａ−ＬＡＮシステムの場合には、リング・トポロジー２
接続された多数の製品に高品質オーディオおよび制御信
号を伝送するように設計されているので、このユーザ・
ビットＵをシステム制御に使用している。

【００２６】本発明において使用するメッセージ・サブ
フレームの構造を図６に示す。図５のＳＰＤＩＦ構造の
３２ビット反復サブフレームの代わりに、図６のメッセ
ージサブフレームは４ビットのプレアンブル（左または
右チャンネルとブロックの開始を表わす）、４つの「透
過（トランスペアレント）チャンネル」ビットＴＣ０−
３、６バイト（４８ビット）のソース・データ（オーデ
ィオ、ビデオ等）と、さらに８ビットを有する６４ビッ
トのサブフレームとなっている。さらなる８ビットはＳ
ＰＤＩＦの３つのビットＶ、Ｕ、Ｃと予約ビット、Ｓブ
ロック・ビット、２つの制御ビットＣＦ−０およびＣＦ
−１、およびパリティ・ビットＰを含む。

【００２７】双方向シリアル通信で４つの「透過」チャ
ンネルを提供するためと、追加のマイクロコントローラ
を必要とせずに専用シリアル接続の必要を排除するた
め、各サブフレームのビットＴＣ０〜３は４つの並列チ
ャンネルでの透過シリアル通信に予約されている。サン
プリング周波数４４．１ｋＨｚでは、本発明の透過シリ
アル接続能力は１チャンネル当たり毎秒８８．２Ｋｂで
ある。

【００２８】図６に示してあるように、信号は順次の４
８個のメッセージフレームからなるブロックに分割され
る。フレーム・サンプリング周波数４４．１ｋＨｚで
は、制御データ速度は１７６．４ｋｂｐｓで、毎秒約９
２０制御フレームになる。制御フレームは図７に図示し
たように（ＭＡＣ層（図２の参照番号３００）におい
て）構成して次のような順次の制御機能を提供する。

【００２９】仲裁ＡＲＢ（２ビット）：ループ内の先行
局がすでにフレームを「捕えた」場合（第１の局が宛先
でないかぎり）第１の局による制御メッセージフレーム
へのアクセスを防止する。

【００３０】スレーブ・アドレス（１２ビット）：メッ
セージ宛先のアドレス。アドレスは３つの部分からなる
構造で、４ビットでアプリケーション領域（例えばオー
ディオ／ビデオまたは電気通信）を識別し、５ビットで
装置の種類（例えば増幅器、ＣＤチェンジャ、表示装
置）を識別し、３ビットで装置番号を識別する。理解さ
れるように、これによって各アプリケーション領域で３
２の装置種類それぞれが８つまで可能で、全体としてア
ドレス可能なノード数は４０９６になる。

【００３１】マスタ・アドレス（１２ビット）：メッセ
ージの発生局のアドレスである。スレーブアドレスと同
じ構造を取る。

【００３２】メッセージ種別（４ビット）：メッセージ
が特定局に向けられたものか、または全ての局または指
定した局グループに向けられた同報通信メッセージか、
およびメッセージのその他の属性を表わす。

【００３３】メッセージ長（４ビット）：後続の制御メ
ッセージの長さをバイト数で表わしたもの。

【００３４】制御データ（１２８ビット）：制御フィー
ルドは指定メッセージにおいて最大１６ビットの制御デ
ータの容量を有しているが、もっと少ないデータを伝送
することができる（前記メッセージ長を参照）。詳細に
ついては後述するように、本システムでの最大長は同報
通信メッセージの場合に１５バイトしかなく、１６番目
のバイトの空間は制御データの代わりに識別番号ＩＤＮ
Ｏが占有する。

【００３５】ＣＲＣ（１６ビット）：巡回冗長性検査の
ための１６ビットを提供することで高度の信頼性を提供
する。

【００３６】肯定応答ＡＣＫ（２ビット）：送信メッセ
ージを正しく受信したこと（アドレス指定モードにおい
て）の肯定の検証(positive verification) を提供す
る。これらのビットは受信側局で変更することができ、
リング・ネットワークを巡回したあとで送信側局で変更
した態様において検証される。

【００３７】否定応答ＮＡＫ（２ビット）：同報通信メ
ッセージの非受け入れの通知と指定メッセージの非受け
入れの場合でも装置が存在することの通知を提供する。
これらのビットは受信側局で変更でき送信側局で変更し
た態様において検証される。

【００３８】自由（１０ビット）：システムの特化した
機能および／または拡張が可能である。メッセージをシ
ステム・マスタを介して渡す必要がある場合、ドイツ特
許出願ＤＥ１９５０３２１５．２号（９５Ｐ１０、本発
明の優先権日付において公開されていない）に説明され
ているように、これらの末尾２ビットは１サブフレーム
だけ制御メッセージ・フレームを遅延できるように提供
される。残りのビットは特定用途を有しておらず「０」
に設定される。

【００３９】システム内での肯定応答メッセージの生成
と受け渡しは図８および図９の流れ図に図示してある。
図８の流れ図は送信側（第１の局）における動作を示
し、次のようなステップからなる。

【００４０】ステップ：動作／決定００１始め００２再試行回数＝５：メッセージの送信は６回まで
許容され、再試行カウンタは初期に５に設定される。

【００４１】００３メッセージ送信：起始局が第２の
局へ直接または多数の局への同報通信としてメッセージ
の送信を開始する。ＡＣＫとＮＡＫはメッセージの送信
で「０」にリセットされる。

【００４２】００４待機：送信が完了するまで。

【００４３】００５同報通信アドレス？：送信が完了
した時点でメッセージが同報通信メッセージであるかの
テストを行なう。

【００４４】００６第２のＡＣＫ？：メッセージが同
報通信メッセージの場合、非受け入れテストを受信局で
実行する。少なくとも１つの受信側局で正しくメッセー
ジが受信されなかった場合または受け入れできない場合
にＮＡＫが１に設定される。

【００４５】００７第１のＡＣＫ？：メッセージが同
報通信メッセージではない場合に（すなわち別の局に直
接向けられている場合）、完全性のテストを実行する。
メッセージが受け入れられた場合には、受信側局でＡＣ
Ｋを１に設定する。メッセージは認識されたが受け入れ
られなかった場合には、ＮＡＫを１に設定する。

【００４６】００８結果＝ＯＫ：同報通信メッセージ
の欠落テスト(non-completeness test) が否定である場
合（ステップ００６）、または、従来の直接アドレス型
メッセージの欠落テスト(completeness test) が肯定で
ある場合（ステップ００７）、メッセージ送信が成功し
たと見なす。

【００４７】００９再試行回数＝０？：同報通信メッ
セージの欠落(non-completeness)テストを満たしている
場合（ステップ００６）または通常メッセージの欠落(c
ompleteness)テストが満たされない場合（ステップ００
７）に再送カウンタが０に達したかを調べる。

【００４８】０１０デクリメント：再試行回数＝０？
（ステップ００９）が負の場合、再試行カウンタをデク
リメントしてメッセージ送信をさらに試みる（ステップ
００３に戻る）。

【００４９】０１１結果＝失敗：再試行カウンタが０
まで減っても結果＝ＯＫが得られなかった場合、送信が
失敗したと見なす。

【００５０】０１２終了：送信手順完了、一定の結果
（ＯＫまたは失敗）が得られる。

【００５１】図９は制御メッセージを受信する局で実行
するこれに対応した処理を示す。

【００５２】ステップ動作／決定９０１始め９０２メッセージ受信：受信側局のインタフェース回
路が制御メッセージ・フレームを認識し、メッセージが
受信側局に直接向けられたものか、または特にこの受信
側局に向けられた同報通信メッセージなのかを検出す
る。メッセージが送信された態様において、確認応答ビ
ットは、ＡＣＫ＝０かつＮＡＫ＝０にリセットされる。
但し同報通信メッセージの場合、リング・ネットワーク
内の先行する局がすでにＡＣＫ＝１および／またはＮＡ
Ｋ＝１に設定していることがある。

【００５３】９０３同報通信メッセージ？：メッセー
ジが同報通信メッセージの場合には制御をステップ９０
９に渡す。受信メッセージが現在の受信局に直接にアド
レスされると、制御はステップ９０４に進む。

【００５４】９０４受け入れ？：受信側局の受信バッ
ファが新規制御メッセージを受け入れた場合、制御をス
テップ９０５に渡す。それ以外の場合制御はステップ９
０８に渡す。

【００５５】９０５確認応答送信：ＡＣＫビットが１
に設定されて制御メッセージ・フレームがネットワーク
を巡回し直接にアドレスされたメッセージが正しく受信
されたことを表わす。

【００５６】９０６新規メッセージ通知：インタフェ
ース回路が受信側局の機能要素に対して新規メッセージ
を受信しバッファに待機中であることを知らせる。

【００５７】９０７終わり９０８否定応答：ステップ９０４でバッファが満杯で
あれば制御メッセージがリングを巡回する時にＮＡＫビ
ットを１に設定し、メッセージが受け入れられなかった
ことを送信側局に通知する。制御は直接ステップ９０７
（終わり）に渡される。

【００５８】９０９同報通信メッセージ受け入れ？：
同報通信メッセージを受信バッファに受け入れた場合、
制御をステップ９１０に渡す。それ以外の場合制御をス
テップ９１２に渡す。

【００５９】９１０メッセージが正しく受信され同報
通信モードで受け入れられた場合、制御フレームの肯定
応答ビットはＡＣＫ＝１に設定されるがＮＡＫビットは
変更されない。

【００６０】９１１新規メッセージの通知：受信バッ
ファに新規メッセージがあることを受信側局の機能要素
に通知する。

【００６１】９１２再試行？：同報通信モード・メッ
セージが受け入れられなかった場合、メッセージは受信
側局の受信バッファにすでに存在するメッセージの再送
かを判定する。その場合には制御を直接９０７に渡す
（終わり）。

【００６２】９１３受け入れられなかった同報通信メ
ッセージがすでに受信バッファにあるメッセージの再送
ではない場合、制御メッセージ・フレームをリング・ネ
ットワーク内の次の局に渡す際にＮＡＫビット＝１に設
定して、否定応答を送信側局に与える。制御はステップ
９０７に渡す（終わり）。

【００６３】以上のような方法で、本実施例では、受信
バッファ内にすでに正しく受け入れられているメッセー
ジの単なる再送であるようなあるメッセージを受け入れ
できない場合に、否定応答信号を抑止することにより、
送信側局における不必要な再送信を回避している。それ
以外の場合、再送メッセージは多くの局では記されるこ
とになるが、これは単に、これらの局の受信バッファが
すでに送信した同じメッセージで占有されているためで
あることが理解されよう。このような場合、最大再送回
数が不必要に実行され、実際に全ての局が正しくメッセ
ージを受信した場合に同報通信メッセージの不完全な受
け入れが送信側局で不正に仮定されることになりかねな
い。したがって同報通信メッセージ再送の場合に否定応
答を抑止することでネットワーク内の局において不必要
な通信および通信管理のオーバーヘッドを回避する。

【００６４】受信した同報通信メッセージがすでに受信
バッファにあるメッセージの再送か否かを判定するステ
ップ９１２は各種の実施が可能である。本実施例で実施
した特定の方法は、単純に新規メッセージとすでにバッ
ファ内にあるメッセージのＣＲＣ（巡回冗長性検査）ビ
ットとを比較するものであるが、これはメッセージの内
容および／または送信側局の同一性が変化した場合ほぼ
確実に変化するからである。すでにバッファにあるメッ
セージとの比較に使用するＣＲＣビットは受信した新規
メッセージから取り出すことができ、またはメッセージ
の他のビットから、通常のエラー検査方法と同様に計算
することができる。両方が利用できる場合、計算したＣ
ＲＣビットを受信した新規メッセージのＣＲＣビットと
比較して、同時に新規メッセージの送信におけるエラー
を検出することができる。受信したＣＲＣと計算したＣ
ＲＣが一致しない場合、受信側局ではメッセージが再送
メッセージではないと仮定して否定応答信号をステップ
９１３で送信することができる。

【００６５】本実施例において、インタフェース回路は
受信したメッセージが第２の局内で処理するために受信
バッファからすでに取り出してある先に受信したメッセ
ージの再送かどうかを判定しようとしない。そのため第
２の局では、同一メッセージを２度処理することになる
が、このことによる利点は、インタフェース回路の単純
な変更がネットワーク全体としての負荷を有意に減少で
きることと、より高レベルの通信プロトコルが第２の局
で２度にわたり受信されたメッセージを処理するように
簡単に構成できることは注意すべきである。

【００６６】送信側局が一連の同一メッセージを受信側
局に頻繁に送信しようとするようなシステムでは、ある
メッセージの全ての再送で同一だが、同一の送信側局か
らの先行する同報通信メッセージに含まれるＩＤＮＯと
は異なることが保証されるようなメッセージ識別ＩＤＮ
Ｏをメッセージ内に提供することにより、元のメッセー
ジから再送を識別できる。図７に図示したように、ＩＤ
ＮＯフィールドは制御メッセージ・フレーム内の最後の
データ・バイト（ビット１５４からビット１６１）を置
き換えることができる。したがって、同報通信メッセー
ジにおいて、制御フレーム当たり送信可能なバイト数が
直接にアドレスされたメッセージのバイト数より１つ少
なくなることが理解されよう。識別番号ＩＤＮＯは、例
えばインタフェース回路内の簡単なカウンタ回路を用
い、同報通信メッセージが設定されるたびにインクリメ
ントされるようにして、インタフェース回路が同報通信
メッセージに対して自動的に生成することができる。当
然のことながら、再送メッセージと元のメッセージとを
識別するための他の機構を実施することができる。

【００６７】制御フレームのビット２〜１３で特定のＴ
ＹＰＥフィールドおよび／または特定の宛先アドレスを
使用することにより、同報通信メッセージを識別でき
る。受信側局のあるクラスだけが特定の「グループ同報
通信メッセージ」に応答するような「グループ同報通
信」も実施できる。例えば、オーディオの音量変更メッ
セージをネットワーク全体に分散している多数の増幅器
下位装置へ送信しつつ他の局の通信管理負荷を増加させ
ないことが望ましい場合が多い。増幅器下位装置へのグ
ループ同報通信アドレスをこの目的で定義して使用する
ことができる。

【００６８】利用可能なソース・データ・バイト空間を
どのように使用するかの例について図１０から図１３を
参照して説明する。各局のインタフェースは３つの入力
ポートと３つの出力ポートをソースデータ用に提供し、
フレーム当たりソース・データ１２バイトの最大ソース
・データ容量で、各ポートは例えばフレーム当たり１×
８、２×８、２×１６、２×２４、または２×３２ビッ
トを伝送するように設定できる。ＳＰＤＩＦプロトコル
に適合することが局に要求される場合、ポートの１つが
メッセージ・フレーム内で伝送すべきＳＰＤＩＦ情報
（Ｖ、Ｃ、Ｕ）を提供できる（図６）。Ｓブロック・ビ
ットは１９２個のメッセージ・フレームごとにＳＰＤＩ
Ｆブロックの境界を表わす。

【００６９】図１０は光ファイバ接続１７６〜１７８に
より接続された電力増幅器１７０、ラジオ／デジタル信
号プロセッサ（ＤＳＰ）１７２、ＣＤチェンジャ１７４
を含むオーディオ・システムを表わす。ソース・ビット
の使用方法は、ＣＤチェンジャ→ラジオ／ＤＳＰ：２×１６ビットラジオ／ＤＳＰ→電力増幅器：２×１６または２×２４
ビット図１１は光ファイバ接続１９０〜１９４で接続された電
力増幅器１８０、ラジオ／ＤＳＰ１９２、ＣＤチェンジ
ャ１８４、電話機１８６、マイクロホン１８８を含むオ
ーディオ／電話システムを示す。ソース・ビットの使用
方法は、ＣＤチェンジャ→ラジオ／ＤＳＰ：２×１６ビットラジオ／ＤＳＰ→電力増幅器：２×１６ビット電話機→ラジオ／ＤＳＰ：２×８ビットマイクロホン→電話機２×８ビット図１２は光ファイバ接続２０８〜２１３で接続されたＣ
Ｄチェンジャ１９６、ラジオ１９８、ナビゲーション・
コンピュータ２００、ＣＤ−ＲＯＭ読取り装置２０２、
電話機２０４、マイクロホン２０６を含むオーディオ／
電話／ナビゲーション・システムを示す。ソースビット
の使用方法は、ＣＤチェンジャ→ラジオ：２×１６ビット電話機→ラジオ：２×８ビットマイクロホン→電話機２×８ビットＣＤ−ＲＯＭ→ナビゲーション・コンピュータ：２×１
６ビット図１３は光ファイバ接続２３２〜２３９で接続されたＣ
Ｄチェンジャ２１６、ラジオ２１８、ナビゲーション・
コンピュータ２２０、ＣＤ−ＲＯＭ読み取り装置２２
２、ビデオ再生装置（例えばビデオＣＤプレーヤ）２２
４、表示装置２２６、電話機２２８、マイクロホン２３
０を含むオーディオ／ビデオ・電話・ナビゲーション・
システムを示す。ソース・ビットの使用方法は、オーディオ：ＣＤチェンジャ→ラジオまたはビデオ：ビデオＣＤ→ディスプレイ：２×１６ビット電話機→ラジオ：２×８ビットマイクロホン→電話機２×８ビットＣＤ−ＲＯＭ→ナビゲーション・コンピュータ：２×１
６ビット上記の実施例はこれに限定されるものではなく、９６ビ
ット（下位フレーム当たり６バイト）のフレーム・デー
タ容量をどのように使用するかを示すために用いられる
ものであることは理解されよう。

【００７０】本発明は前述したような特定の実施例に制
限されるものではなく、複数装置が共有チャンネルを介
して否定応答を通信する必要がある場合に適用できるこ
とが理解されよう。光ファイバによるリング・ネットワ
ークは単一バス・ワイヤまたは無線通信媒体と置き換え
ることができる。

【００７１】実装を小型化するには、ＡＣＫ＝０が検出
されたとき（ステップ００７：Ｎ）に、すなわちメッセ
ージが旨く送信されなかったことを意味するとき、前述
の実施例の第１の局はＮＡＫビットの状態に依存して異
なった反応をすることはない。しかし前述したようにメ
ッセージが認識されたが宛先局で受け入れられなかった
場合（ＮＡＫ＝１）と、宛先局が存在しないように見え
る場合（ＮＡＫ＝０）を識別してそれぞれの場合に特に
適切な動作を行なうことが可能である。

【００７２】本発明の開示を熟読することにより、その
他の変更が当業者には明らかであろう。このような変更
はローカル通信システム、電子装置、およびこれらの要
素部分の設計、製造、使用において既知の、また本明細
書ですでに述べた特徴の代わりまたはこれに加えて使用
することができるようなその他の特徴も含み得るもので
ある。

【００７３】

【発明の効果】以上から明らかなように、本発明によれ
ば、シリアル・データ・チャンネルを介してメッセージ
を交換するように相互接続された複数の局を有するロー
カル通信システムにおいて、第１の局は他局の個々に対
して指定型メッセージを送信するか、他局の全部または
部分集合に対して同報通信型メッセージを送信し、同報
通信メッセージの場合、いずれかの受信側局でメッセー
ジを受け入れられない局が共通の否定応答信号（ＮＡＫ
＝１）を送信し（９１３）、第１の局は５回までメッセ
ージを再送信し、各受信局は受信バッファがそれまでの
メッセージで占有されているためにメッセージを受け入
れできない場合に、受け入れできないメッセージが受信
局の受信バッファを占有しているメッセージと同一であ
ると判定されたなら否定応答信号の生成を抑止すること
によって、不必要な通信を回避し、通信の確実性を向上
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実現するローカル通信システムを示す
ブロック図である。

【図２】図１のシステムで使用する制御および供給源デ
ータ構造を示すブロック図である。

【図３】一体型インタフェースを有する局を表わすブロ
ック図である。

【図４】図１のインタフェース・モジュールの１つを示
す略図である。

【図５】周知のＳＰＤＩＦフォーマットにより送信した
デジタル信号のフレーム構造を示す説明図である。

【図６】図１のシステムにおいて装置間で送信されるデ
ジタル信号のフレーム構造を示す説明図である。

【図７】図６のメッセージ・フレームで使用する制御フ
レームの構造を示す説明図である。

【図８】図１のシステムにおいて送信局側が実行するメ
ッセージ肯定応答の手順を示すフローチャートである。

【図９】図１のシステムにおいて受信局側が実行するメ
ッセージ肯定応答の手順を示すフローチャートである。

【図１０】特定のネットワーク機能を表わす各種の局の
組み合せの一例を示すブロック図である。

【図１１】特定のネットワーク機能を表わす各種の局の
組み合せの一例を示すブロック図である。

【図１２】特定のネットワーク機能を表わす各種の局の
組み合せの一例を示すブロック図である。

【図１３】特定のネットワーク機能を表わす各種の局の
組み合せの一例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０１制御兼表示装置１０２ＣＤ−ＲＯＭ読み取り装置１０３ラジオ・チューナ１０４ＣＤチェンジャ・ユニット１０５オーディオ電力増幅器１０６ファクシミリ送受信ユニット１０７ビデオ記録システム１０８ビデオ・チューナ１０９電話機１１１〜１１９光ファイバ・リンク１２１〜１２９インタフェース・モジュール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596084936 ＳｔｉｒｌｉｎｇＨｏｕｓｅ，ＳｔｉｒｌｉｎｇＲｏａｄＴｈｅＳｕｒｒｅｙＲｅｓｅａｒｃｈＰａｒｋＧｕｉｌｄｆｏｒｄ，ＳｕｒｒｅｙＧＵ２５ＲＦＥｎｇｌａｎｄ (72)発明者アンドリュージェイムススターリング英国ケイティー17 ３エルピーベリーエプソムダウンズルーデンウェイ 68 (72)発明者パトリックヘックドイツデー−76303 カールスバードポストファッハ 74 22 60 ベッカーアウトモーティブシステムズ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリアル・データ・チャンネルを介して
メッセージを交換するように相互接続された複数の局を
有するローカル通信システムにおいて、第１の局は第２の局を含む複数の他局へ同報通信型メッ
セージを送信するように動作可能であり、前記第２の局
は同報通信メッセージに対して受け入れテストを実行
し、および前記メッセージの非受け入れ時に前記第１の
局へ否定応答信号を提供するように動作可能であり、前
記第１の局は前記他局の少なくとも１つが生成した前記
否定応答信号に応答して同報通信メッセージを自動的に
再送するように動作可能であり、および前記第２の局が
以前に受け入れた同報通信メッセージの再送である、受
け入れなかった受信した同報通信メッセージの場合には
前記否定応答信号の生成を抑止するように前記第２の局
を構成したことを特徴とするローカル通信システム。
【請求項２】前記第２の局は、受信メッセージの処理
に先立って、その受信メッセージを一時記憶するための
受信バッファを含み、および前記受け入れテストは、前
記受信バッファが以前に受信した処理待ちのメッセージ
で占有されているかのテストを含むことを特徴とする請
求項１に記載のシステム。
【請求項３】前記第２の局は、新規に受信したメッセ
ージが以前に受信したメッセージの再送かどうかを、前
記新規に受信したメッセージの少なくとも一部を前記以
前に受信したメッセージの少なくとも一部と比較するこ
とにより判定することを特徴とする請求項１または２に
記載のシステム。
【請求項４】各メッセージは、有効メッセージ内容の
全体に依存するエラー保護ワードを含み、および前記第
２の局は、前記新規に受信したメッセージが前記以前に
受信したメッセージの再送かどうかを、前記新規に受信
したメッセージおよび前記以前に受信したメッセージの
前記エラー保護ワードを比較することにより判定するこ
とを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項５】前記第１の局は、先のメッセージの再送
を同一の有効メッセージ内容を有する新規のメッセージ
から識別できるように各同報通信メッセージを形成する
ように構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれ
かに記載のシステム。
【請求項６】メッセージ識別ワードが各同報通信メッ
セージに含まれ、前記メッセージ識別ワードは元のメッ
セージの全ての再送において同一であり、および前記有
効メッセージ内容とは無関係に、前記第１の局の新規な
同報通信メッセージの各々に対して異なることを特徴と
する請求項５に記載のシステム。
【請求項７】前記第１の局は前記他局のそれぞれひと
つに対して指定型メッセージを送信するようにも動作可
能であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記
載のシステム。
【請求項８】先の指定型メッセージの再送は、同一の
メッセージ内容を有する新規メッセージから識別可能に
なるように形成され、および同報通信メッセージより多
くの情報を伝送できるようになしたことを特徴とする請
求項７に記載のシステム。
【請求項９】前記第１の局から指定型メッセージを受
信する前記第２の局は、前記受け入れテストを前記メッ
セージに対して実行し、および前記テストが満足された
場合に肯定応答信号を生成するように構成したことを特
徴とする請求項７または８に記載のシステム。
【請求項１０】前記第１の局は、肯定および／または
否定応答信号の有無によって、および前記メッセージが
指定型メッセージであるかまたは同報通信型メッセージ
であるかによって、前記メッセージを再送するかしない
かを決定するように動作可能であることを特徴とする請
求項９に記載のシステム。
【請求項１１】前記同報通信型メッセージは、当該シ
ステム内の全部の局の特定のサブセットに向けられるよ
うにして、前記第２の局が前記第２の局を含まない複数
の他局に向けられた同報通信メッセージを無視できるよ
うにしたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに
記載のシステム。
【請求項１２】前記否定応答信号は、前記第１の局に
より送出した前記メッセージを搬送するメッセージ・フ
レーム内のあらかじめ定めたフィールドを変更すること
により生成することを特徴とする請求項１〜１１のいず
れかに記載のシステム。
【請求項１３】前記局をリング・ネットワーク内で接
続する一連の単方向データ・リンクにより前記シリアル
・データ・チャンネルを設けたことを特徴とする請求項
１〜１２のいずれかに記載のシステム。
【請求項１４】前記シリアル・データ・チャンネル
は、単一のシリアル・データ・リンクを経て１つまたは
２つ以上の大容量ソース・データ・チャンネルに多重化
した制御チャンネルであることを特徴とする請求項１〜
１３のいずれかに記載のシステム。
【請求項１５】請求項１〜１４のいずれかに記載のシ
ステムにおいて前記第２の局として使用するための装置
であって、前記データ・チャンネルに接続された複数局
に向けられた少なくとも同報通信型メッセージをシリア
ル・データ・チャンネルを経て受信するための手段と、
前記装置により任意の同報通信メッセージを受け入れで
きない場合に否定応答信号を生成するための手段とを具
え、前記第２の局は受け入れできない前記同報通信メッ
セージが以前に受け入れたメッセージの再送であるとき
に前記否定応答信号の生成を抑止するための手段をさら
に具えたことを特徴とする装置。
【請求項１６】請求項２から請求項１４までのいずれ
かに記載のシステムの前記第２の局の技術的特徴の全部
をさらに具えたことを特徴とする請求項１３に記載の装
置。
【請求項１７】請求項５、６、８および１０のいずれ
かに記載のシステムの前記第１の局の技術的特徴の全部
を有することを特徴とする装置。
【請求項１８】請求項１から１４までのいずれかに記
載のシステムの前記第１の局および前記第２の局の技術
的特徴の全部を組み合せたことを特徴とする装置。
【請求項１９】請求項１から１４までのいずれかに記
載のシステムで使用するための診断装置であって、前記
データ・チャンネルに接続するための手段と、同報通信
メッセージおよび否定応答信号を監視するように動作可
能なイベント検出手段と、該イベント検出手段からのデ
ータを処理して前記請求項に記載の動作を確認するよう
に動作可能なデータ取り扱い手段とを具えたことを特徴
とする装置。
【請求項２０】シリアル・データ・チャンネルを介し
てメッセージを交換するように相互接続された複数の局
を有するローカル通信システムであって、第１の局は第
２の局を含む複数の他局へ同報通信型メッセージを送信
するように動作可能であり、前記第２の局は、少なくと
も１つの受信メッセージを、それを処理するのに先立っ
て保持しておくための受信バッファを有し、および前記
受信バッファが以前に受信した１つまたは複数のメッセ
ージにより依然として占有されているために前記メッセ
ージを受け入れられない場合に、前記第１の局へ否定応
答信号を供給するように構成され、前記第１の局は、前
記他局のいずれかによって生成された前記否定応答信号
に応答して同報通信メッセージを自動的に再送するよう
に動作可能であり、および前記第２の局は、受け入れで
きないが、前記受信バッファを占有している以前に受信
したメッセージと同一と判断された受信同報通信メッセ
ージの場合には、前記否定応答信号の生成を抑止するよ
うに構成されたことを特徴とするローカル通信システ
ム。