WO2021187141A1 - 通信装置、通信システム及び通信方法 - Google Patents

通信装置、通信システム及び通信方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2021187141A1
WO2021187141A1 PCT/JP2021/008476 JP2021008476W WO2021187141A1 WO 2021187141 A1 WO2021187141 A1 WO 2021187141A1 JP 2021008476 W JP2021008476 W JP 2021008476W WO 2021187141 A1 WO2021187141 A1 WO 2021187141A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
signal
communication
ratio
unit
communication partner
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/008476
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
俊久 百代
高橋　宏雄
順也 山田
Original Assignee
ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 filed Critical ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
Priority to US17/800,677 priority Critical patent/US20230254100A1/en
Priority to KR1020227024917A priority patent/KR20220154661A/ko
Priority to CN202180020441.6A priority patent/CN115280678A/zh
Priority to EP21771130.8A priority patent/EP4123911A4/en
Priority to JP2022508204A priority patent/JPWO2021187141A1/ja
Publication of WO2021187141A1 publication Critical patent/WO2021187141A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/14—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/22—Arrangements affording multiple use of the transmission path using time-division multiplexing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/06—Network architectures or network communication protocols for network security for supporting key management in a packet data network
    • H04L63/061—Network architectures or network communication protocols for network security for supporting key management in a packet data network for key exchange, e.g. in peer-to-peer networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/08—Network architectures or network communication protocols for network security for authentication of entities
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23—Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/238—Interfacing the downstream path of the transmission network, e.g. adapting the transmission rate of a video stream to network bandwidth; Processing of multiplex streams
    • H04N21/2385—Channel allocation; Bandwidth allocation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/60—Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client 
    • H04N21/61—Network physical structure; Signal processing
    • H04N21/6106—Network physical structure; Signal processing specially adapted to the downstream path of the transmission network
    • H04N21/6118—Network physical structure; Signal processing specially adapted to the downstream path of the transmission network involving cable transmission, e.g. using a cable modem
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/60—Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client 
    • H04N21/61—Network physical structure; Signal processing
    • H04N21/6156—Network physical structure; Signal processing specially adapted to the upstream path of the transmission network
    • H04N21/6168—Network physical structure; Signal processing specially adapted to the upstream path of the transmission network involving cable transmission, e.g. using a cable modem
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/16—Analogue secrecy systems; Analogue subscription systems
    • H04N7/173—Analogue secrecy systems; Analogue subscription systems with two-way working, e.g. subscriber sending a programme selection signal
    • H04N7/17309—Transmission or handling of upstream communications
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • This disclosure relates to communication devices, communication systems and communication methods.
  • a technology for transmitting a large amount of data in both directions at high speed with a single cable has been proposed.
  • the FDD (Frequency Division Duplexing) method is often used.
  • bidirectional signal transmission is performed between the master device and the slave device by the FDD method, it is used for the downlink signal that transmits the signal from the master device to the slave device and the uplink signal that transmits the signal from the slave device to the master device.
  • the frequency band is different.
  • bidirectional signals can be transmitted at the same timing.
  • a signal with a larger transmission capacity requires a wider frequency band, so signal transmission is performed using a wider frequency band on the high frequency side, and a signal with a smaller transmission capacity is signal transmitted using a narrow frequency band on the low frequency side. It is common to do.
  • the receivers of the master device and slave device it is necessary to completely separate the upstream and downstream signals, but between the frequency bands used by the signals in each direction, a wide frequency band that is not used for signal transmission. It is not preferable to secure the above because the frequency utilization efficiency is deteriorated. Therefore, it is conceivable that a part of the frequency band in each direction overlaps. In this case, since the overlapping frequency regions become an interference factor, the echo canceling circuit performs a process of separating each signal.
  • the echo cancel circuit has a problem that the circuit scale is large and the power consumption is high.
  • the present disclosure provides a communication device, a communication system, and a communication method capable of efficiently transmitting bidirectional signals with low power consumption.
  • the communication device is A communication unit that transmits signals to and from the communication partner device, It includes a communication control unit that changes the signal ratio in the first direction to the communication partner device and the signal ratio in the second direction from the communication partner device according to the signal transmission state with the communication partner device. ..
  • the signal transmission state includes a state in which the initial setting, security authentication, and key exchange of the communication partner device are performed, and the communication partner device transmits a signal after the initial setting, security authentication, and key exchange of the communication partner device are completed. It may include at least one of a state and a state of stopping signal transmission with the communication partner device.
  • the signal transmission state includes a state in which at least one of the communication partner device and the communication device is turned on, or at least one of the communication partner device and the communication device is reset, and initial setting and security authentication of the communication partner device. And the state of performing key exchange, the state of transmitting a signal to the communication partner device after the initial setting, security authentication, and key exchange of the communication partner device are completed, and the signal transmission between the communication partner device is stopped. It may include at least the state to be used.
  • the communication unit may switch between the signal transmission in the first direction and the signal transmission in the second direction by time-dividing the fixed period in units of a predetermined fixed period.
  • the communication control unit may adjust the signal ratios of the first direction and the second direction for each fixed period.
  • the communication control unit selects one from a plurality of signal ratio patterns representing the types of signal ratios in the first direction and the second direction according to the signal transmission state.
  • the communication unit may switch the signal transmission in the first direction and the second direction in a time-division manner based on the signal ratio pattern selected by the communication control unit.
  • a storage unit for storing the plurality of signal ratio patterns is provided.
  • the communication control unit selects one from the plurality of signal ratio patterns stored in the storage unit according to the signal transmission state.
  • the communication unit may transmit a signal indicating a signal ratio pattern selected by the communication control unit to the communication partner device.
  • the communication unit sends and receives signals having a predetermined frame structure, and receives and receives signals.
  • the frame structure is selected with information indicating whether or not to allow a change in the count value that defines the timing for changing the signal ratios in the second direction and the first direction, information indicating the count value, and information indicating the count value.
  • the signal ratio pattern, the signal ratio pattern to be selected next, and information indicating whether or not to allow the change of the signal ratio may be included.
  • the frame structure may be included in OAM (Operation Administration and Maintenance).
  • the communication control unit When changing the signal ratios of the first direction and the second direction, the communication control unit performs the first direction and the first direction and after a period of n times (n is an integer of 2 or more) of the fixed period elapses.
  • the signal ratio in the second direction may be changed.
  • the signal ratio of may be changed.
  • the communication unit transmits / receives a signal having a frame structure including one or more containers in which the signal to be transmitted / received is stored for each fixed period.
  • the communication control unit may adjust the number of the containers according to the signal transmission state.
  • the frame structure may include a synchronization signal, at least one container sent and received within the fixed period, and a parity signal.
  • the communication control unit is at least when the communication device and the communication partner device perform security authentication and key exchange, when the communication device performs initial setting, and when the communication partner device performs initial setting.
  • the signal ratio in the first direction and the signal ratio in the second direction may be 1: 1.
  • the signal ratio may be a signal amount ratio or a signal usage ratio.
  • the communication unit can transmit the captured video signal, and
  • the communication control unit may set the signal ratio in the second direction within the period of receiving the video signal from the communication partner device to be higher than the signal ratio in the first direction.
  • the communication unit receives a video signal transmitted in video frame units from the communication partner device, and receives the video signal.
  • the communication control unit sets the signal ratio in the second direction within the period for receiving the video signal in one video frame to the second direction within the vertical blanking period after receiving the video signal in one video frame. It may be higher than the signal ratio of.
  • the communication unit transmits a video signal to the communication partner device in units of video frames, and the communication unit transmits the video signal to the communication partner device.
  • the communication control unit may stop the signal transmission in the first direction and the second direction within the vertical blanking period after transmitting the video signal in one video frame.
  • the communication unit can transmit a video signal to be displayed on the display unit of the communication partner device or processed by the processing unit of the communication partner device.
  • the communication control unit may set the signal ratio in the second direction within the period for transmitting the video signal to the communication partner device to be higher than the signal ratio in the first direction.
  • the communication partner device may be a slave device that transmits a signal to and from the communication unit based on an instruction from the communication control unit.
  • the communication partner device may be a master device that transmits a signal to and from the communication unit based on an instruction from the communication control unit.
  • the communication system is Master device and A slave device that transmits a signal to and from the master device according to an instruction from the master device is provided.
  • the master device and the slave device have a signal ratio in the first direction from the master device to the slave device and a signal ratio in the second direction from the slave device to the master device. Change according to the signal transmission status between devices.
  • the communication method is According to the instruction from the master device, a signal is transmitted between the master device and the slave device, and the signal is transmitted.
  • the master device and the slave device have a signal ratio in the first direction from the master device to the slave device and a signal ratio in the second direction from the slave device to the master device. Change according to the signal transmission status between devices.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a communication system including a communication device according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a communication system 2 including communication devices 1a and 1b according to the first embodiment.
  • the communication system 2 of FIG. 1 includes a master device 3 and a slave device 4.
  • the master device 3 and the slave device 4 may be referred to as communication devices 1a and 1b, respectively.
  • an arrow indicates a signal flow when a video signal is transmitted from the slave device 4 to the master device 3.
  • the communication system 2 of FIG. 1 may transmit a video signal from the master device 3 to the slave device 4.
  • the master device 3 and the slave device 4 in FIG. 1 are connected by a single cable 5, and signals are transmitted in both directions via this cable 5. More specifically, the master device 3 and the slave device 4 transmit signals in both directions by a TDD (Time Division Duplexing) method.
  • TDD Time Division Duplexing
  • the signal transmission from the master device 3 to the slave device 4 is called a Reverse channel
  • the signal transmission from the slave device 4 to the master device 3 is called a Forward channel.
  • the master device 3 has a host unit 6 and a Master SerDes unit 7.
  • the host unit 6 transmits a transmission signal to be transmitted to the slave device 4 to the Master SerDes unit 7.
  • the host unit 6 sends and receives control signals to and from the Master SerDes unit 7.
  • the control signal is transmitted and received between the host unit 6 and the Master SerDes unit 7 by, for example, I2C (Inter-Integrated Circuit) communication or GPIO (General Purpose Input / Output).
  • the Master SerDes unit 7 converts the parallel signal transmitted from the host unit 6 into a serial signal and transmits it to the slave device 4 via the cable 5. Further, the Master SerDes unit 7 receives the serial signal transmitted from the slave device 4 via the cable 5, converts it into a parallel signal, and transmits it to the host unit 6. In this way, the Master SerDes unit 7 functions as a communication unit that transmits signals to and from the slave device 4, which is a communication partner device.
  • the Master SerDes unit 7 has a first MUX unit 8, a first receiving unit (Fw. Rx) 9, a first transmitting unit (Rv. Tx) 10, and a first LINK unit 11.
  • the first MUX unit 8 switches between the serial signal from the slave device 4 received via the cable 5 and the serial signal output from the first transmission unit 10 according to the time allocation during the TDD cycle.
  • the first receiving unit 9 receives the serial signal (or multi-valued signal) transmitted from the Slave SerDes unit 13 via the cable 5, and after performing equalization processing and error detection or error correction processing as necessary. It is converted into a parallel signal and returned to the original frame structure (see FIG. 7 described later).
  • the first transmission unit 10 converts a parallel signal having a frame structure of FIG. 7, which will be described later, into a serial signal or, in the case of a multi-valued signal such as PAM4, modulates it and supplies it to the first MUX unit 8.
  • the first LINK unit 11 performs a process of transmitting the transmission signal output from the host unit 6 to the first transmission unit 10 and a process of transmitting the decoded signal output from the first reception unit 9 to the host unit 6 in time. Switch according to.
  • the slave device 4 has a sensor 12 and a Slave SerDes unit 13.
  • the sensor 12 has one or more sensors.
  • the sensor 12 includes, for example, an image sensor that outputs an captured video signal.
  • the sensor 12 outputs a parallel signal including a video signal and the like.
  • the sensor 12 sends and receives a control signal to and from the Slave SerDes unit 13.
  • the control signal is transmitted and received between the sensor 12 and the Slave SerDes unit 13 by, for example, I2C communication or GPIO.
  • the Slave SerDes unit 13 has a second MUX unit 14, a second receiving unit (Rv. Rx) 15, a second transmitting unit (Fw. Tx) 16, and a second LINK unit 17.
  • the second MUX unit 14 switches between the serial signal from the master device 3 received via the cable 5 and the serial signal output from the second transmission unit 16 according to the time allocation during the TDD cycle.
  • the second receiving unit 15 receives the serial signal (or multi-valued signal) transmitted from the Master SerDes unit 7 via the cable 5, and after performing equalization processing and error detection or error correction processing as necessary. It is converted into a parallel signal and returned to the frame structure of FIG. 7, which will be described later.
  • the second transmission unit 16 converts the parallel signal having the frame structure of FIG. 7, which will be described later, into a serial signal or, in the case of a multi-valued signal such as PAM4, modulates it and supplies it to the second MUX unit 14.
  • the second LINK unit 17 performs a process of transmitting the parallel signal output from the sensor 12 to the second transmitting unit 16 and a process of transmitting the decoded signal output from the second receiving unit 15 to the sensor 12 depending on the time. And switch.
  • the host unit 6 functions as a communication control unit that controls the Master SerDes unit 7. More specifically, the host unit 6 sets the signal ratio in the downward direction (first direction) to the slave device 4 and the signal ratio in the upward direction (second direction) from the slave device 4 to the slave device 4. It can be changed according to the signal transmission state of. The signal ratio changed by the host unit 6 is sent to the Master SerDes unit 7.
  • the Master SerDes unit 7 stores its own signal ratio in the storage unit 11a, and transmits a signal including the signal ratio of the slave device 4 to the slave device 4 via the cable 5.
  • the slave device 4 stores the received signal ratio in, for example, a storage unit 17a in the Slave SerDes unit 13.
  • the storage units 11a and 17a can be configured by, for example, a register or a semiconductor memory.
  • the signal transmission state is a state in which the initial setting, security authentication, and key exchange of the communication partner device (for example, slave device 4) are performed, and the communication partner after the initial setting, security authentication, and key exchange of the communication partner device is completed. It may include at least one of a state in which the device transmits a signal and a state in which signal transmission with and from the communication partner device is stopped.
  • the signal transmission state includes a state in which the power of the communication partner device (for example, the slave device 4) is turned on or reset, a state in which initial setting, security authentication, and key exchange of the communication partner device are performed, and an initial state of the communication partner device. It may include at least one of a state in which a signal is transmitted to the communication partner device after the setting, security authentication, and key exchange are completed, and a state in which signal transmission with the communication partner device is stopped.
  • control of the signal ratio between the master device 3 and the slave device 4 may be performed by the slave device 4 instead of being performed by the master device 3.
  • a communication control unit is provided in the slave device 4.
  • the host unit 6 in the master device 3 functions as a communication control unit will be mainly described.
  • the host unit 6 When switching the signal ratios of the master device 3 and the slave device 4, the host unit 6 changes the signal ratios in the down direction and the up direction by n times the fixed period (n is an integer of 2 or more). After that, the signal ratios in the down direction and the up direction may be changed. In this case, the host unit 6 changes the signal ratios in the downlink direction and the uplink direction only when it receives a response from the communication partner device to the effect that the change in the signal ratio pattern is accepted within a period n times the fixed period. You may.
  • 2A and 2B are diagrams illustrating the TDD method.
  • the TDD method signal transmission from the master device 3 to the slave device 4 and signal transmission from the slave device 4 to the master device 3 are performed in a time division manner. More specifically, the fixed period is time-divisioned in units of a predetermined fixed period, and the signal transmission from the master device 3 to the slave device 4 and the signal transmission from the slave device 4 to the master device 3 are switched. conduct.
  • FIG. 2A is a diagram showing an upward signal transmission period from the slave device 4 to the master device 3 and a downward signal transmission period from the master device 3 to the slave device 4 in the TDD system.
  • the fixed period described above is referred to as a 1TDD cycle.
  • the signal transmission period in the upstream direction and the signal transmission period in the downstream direction do not overlap.
  • the signal transmission period of the downstream signal (referred to as Rv or Reverse channel) from the master device 3 to the slave device 4 is the upstream signal (Fw or Forward) from the slave device 4 to the master device 3.
  • the signal transmission period of (called channel) is extremely shorter, that is, the signal ratio of the signal Rv is extremely smaller than the signal ratio of the signal Fw is shown.
  • the signal ratio is as shown in FIG. 2A.
  • FIG. 2B is a diagram showing a frequency band used for upstream signal transmission and a frequency band used for downstream signal transmission in the TDD system.
  • the horizontal axis of FIG. 2B is the frequency
  • the vertical axis is the signal strength.
  • most of the frequency bands overlap in the signal transmission in the upstream direction Fw and the signal transmission in the downstream direction Rv.
  • the signal transmission in the upstream direction Fw which has a large signal amount, requires a wider frequency band than the signal transmission in the downstream direction Rv. Therefore, it is performed using a wider frequency band including the frequency band used for signal transmission in the downlink direction Rv.
  • an echo cancel circuit for separating both signals becomes unnecessary.
  • the master device 3 and the slave device 4 in FIG. 1 are premised on performing signal transmission by the TDD method, but in some cases, signal transmission may also be possible by the FDD method.
  • 2C and 2D are diagrams illustrating the FDD method.
  • the frequency band used for signal transmission from the master device 3 to the slave device 4 and the frequency band used for signal transmission from the slave device 4 to the master device 3 are different. Therefore, the signal transmission from the master device 3 to the slave device 4 and the signal transmission from the slave device 4 to the master device 3 can be performed at the same timing.
  • FIG. 2C is a diagram showing an upward signal transmission period from the slave device 4 to the master device 3 and a downward signal transmission period from the master device 3 to the slave device 4 in the FDD method. As shown in the figure, both the upstream signal transmission and the downstream signal transmission are performed using the entire period within one FDD cycle.
  • FIG. 2D is a diagram showing a frequency band used for upstream signal transmission and a frequency band used for downstream signal transmission in the FDD method.
  • the horizontal axis of FIG. 2D is the frequency, and the vertical axis is the signal strength.
  • the signal transmission in the upstream direction having a large signal amount is performed using a wide frequency band on the high frequency side.
  • Downward signal transmission with a small amount of signal is performed using a narrow frequency band on the side for constant yield.
  • the frequency band used for signal transmission in the upstream direction and the frequency band used for signal transmission in the downstream direction are partially overlapped in order to improve the frequency utilization efficiency. Due to this overlapping portion, an echo canceling circuit is required.
  • the echo canceling circuit is a circuit that accurately separates the upstream signal and the downstream signal.
  • FIG. 3 is a diagram showing the format of the signal output by the image sensor, which is an example of the sensor 12.
  • the image sensor that captures a moving image repeats imaging at a cycle of, for example, 60 video frames or 120 video frames per second.
  • One video frame data has a frame start (FS), packets for a plurality of horizontal lines, and a frame end (FE).
  • FS frame start
  • FE frame end
  • Each horizontal line packet has a packet header (PH), pixel data for one horizontal line, and a packet footer (PF).
  • PH packet header
  • PF packet footer
  • a packet may be referred to as a video signal.
  • the horizontal line period includes the above-mentioned packet transmission period and the horizontal blanking period.
  • the horizontal blanking period has a length of about several% to 10% of one horizontal line period, and is a period during which no video signal (packet) is transmitted.
  • One video frame period includes a plurality of horizontal line periods and a frame blanking period (also called a vertical blanking period).
  • the frame blanking period is about 10% of the length of one video frame period, and is a period during which no video signal (packet) is transmitted.
  • the slave device 4 When transmitting the video signal captured by the image sensor to the master device 3, the slave device 4 transmits packets of each horizontal line in order from the top line according to the format of FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing the timing of signals transmitted and received between the master device 3 and the slave device 4 when the slave device 4 is provided with an image sensor.
  • the master device 3 receives a signal for initializing the slave device 4 and security authentication and key exchange with the slave device 4.
  • a control signal for performing the above is transmitted to the slave device 4 via the cable 5.
  • the slave device 4 starts transmitting a video signal via the cable 5 from time t3.
  • the video signal transmitted by the slave device 4 includes a blanking period (t4 to t5) in some places. During the blanking period, there may be no signal, null data may be transmitted, or a signal other than the video signal may be transmitted.
  • the video signal for one video frame is transmitted between the times t3 and t4.
  • the master device 3 changes the operating state of the slave device 4, for example, when changing the operating mode of the image sensor, the master device is within the frame blanking period after the video signals for one video frame have been transmitted. 3 transmits a control signal to the slave device 4 via the cable 5.
  • the slave device 4 that has received the control signal can change, for example, the operation mode of the image sensor according to the content of the control signal.
  • the control signal from the master device 3 may be transmitted during the horizontal blanking period within one horizontal line period.
  • the master device 3 since the master device 3 transmits the control signal for controlling the slave device 4 during the frame blanking period and the horizontal blanking period, the master device 3 and the slave device 4 do not adversely affect the transmission of the video signal. Control signals can be sent and received between.
  • the signal ratio in the downlink direction transmitted from the master device 3 to the slave device 4 and the signal ratio from the slave device 4 to the master device 3 are determined according to the signal transmission state between the master device 3 and the slave device 4.
  • the signal ratio in the upstream direction to be transmitted to is changed.
  • the control for changing the signal ratio is performed by, for example, the host unit 6 in the master device 3. Alternatively, this control may be performed by the slave device 4.
  • FIG. 5 is a diagram showing in detail the signal ratio when transmitting a video signal from the slave device 4 to the master device 3.
  • the upper part of FIG. 5 shows the signal (Fw, Forward channel) transmitted from the slave device 4 to the master device 3, and the lower part shows the signal (Rv, Reverse channel) transmitted from the master device 3 to the slave device 4.
  • a control signal is transmitted from the master device 3 to the slave device 4.
  • the control signal is, for example, a signal for initializing the slave device 4. Times t2 to t3 are no signal periods.
  • a video signal is transmitted from the slave device 4 to the master device 3.
  • a video signal for one video frame is transmitted.
  • Times t1 to t4 are 1TDD cycles, and thereafter, the signal Fw and the signal Rv are time-division-switched and transmitted at a predetermined signal ratio every 1TDD cycle.
  • the signal ratio of the signal transmitted from the slave device 4 to the master device 3 is overwhelmingly larger than the signal ratio of the signal transmitted from the master device 3 to the slave device 4. This is because the amount of the video signal transmitted from the slave device 4 to the master device 3 is large.
  • the signal ratio of the signals transmitted and received between the master device 3 and the slave device 4 may be different from that in FIG. 5, except for the signal transmission state in which the video signal is transmitted.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of the processing procedure of the communication system 2 of FIG. This flowchart shows a processing procedure when an image sensor is provided on the slave device 4 side and a video signal captured by the image sensor is transmitted from the slave device 4 to the master device 3.
  • the master device 3 is, for example, an ECU (Electronic Control Unit) mounted on a vehicle, and the slave device 4 is a camera equipped with an image sensor.
  • ECU Electronic Control Unit
  • step S1 the power supply of the communication system 2 shown in FIG. 1 is turned on or reset (step S1).
  • step S2 the physical layer is synchronized between the master device 3 and the slave device 4, and the connection between the Master SerDes unit 7 and the Slave SerDes unit 13 is established (step S2).
  • step S3 security authentication and key exchange are performed between the master device 3 and the slave device 4 (step S3).
  • the master device 3 and the slave device 4 mutually authenticate that they are legitimate communication partners.
  • mutual authentication protocols such as SSL / TLS are sent and received to each other, and after mutual authentication is established, a key is exchanged and a private key is shared.
  • SSL / TLS mutual authentication protocols
  • a key is exchanged and a private key is shared.
  • encrypted communication can be performed between the master device 3 and the slave device 4 thereafter.
  • the amount of signals transmitted and received between the master device 3 and the slave device 4 when performing the processes of steps S2 to S3 is substantially equal, and the signal ratio of the signal Fw and the
  • step S4 At least one of the operation control registers of the master device 3 and the slave device 4 is set (step S4).
  • the operation control register is provided in at least one of the first LINK unit 11 and the second LINK unit 17, for example.
  • the first LINK unit 11 and the second LINK unit 17 are provided with storage units 11a and 17a, respectively, but these storage units 11a and 17a may also serve as operation control registers.
  • the master device 3 transmits a control signal to the slave device 4 via the cable 5, and the operation control register in the slave device 4 is set by this control signal. ..
  • the slave device 4 transmits a response signal indicating whether or not the setting of the operation control register is completed to the master device 3 via the cable 5.
  • the signal amount of the signal Rv transmitted from the master device 3 to the slave device 4 is much larger than the signal amount of the signal Fw transmitted from the slave device 4 to the master device 3.
  • the signal ratios are also very different.
  • step S5 When the slave device 4 is a camera, imaging by the image sensor is started.
  • the slave device 4 sequentially transmits video signals to the master device 3 in units of video frames (step S6).
  • step S6 the signal amount and signal ratio of the signal Fw transmitted from the slave device 4 to the master device 3 is the signal amount and signal of the signal Rv transmitted from the master device 3 to the slave device 4. Much more than the ratio.
  • the slave device 4 transmits a video signal to the master device 3 in units of video frames, except when an abnormality such as a loss of synchronization between the physical layers of the Master SerDes unit 7 and the Slave SerDes unit 13 occurs.
  • step S7 it is monitored whether or not the above-mentioned physical layer out-of-synchronization or forced reset has occurred (step S7), and if the out-of-synchronization or forced reset occurs, the processing from step S2 onward is performed. Further, it is also monitored whether or not at least one of the master device 3 and the slave device 4 is turned off (step S8), and if the power is turned off, the process of FIG. 6 is terminated.
  • step S9 While continuing the processes of steps S5 to S6, it is determined whether or not it is necessary to change the operation of the communication system 2 of FIG. 1 (step S9). If there is no need to change the operation, the operations after step S6 are continued. When it becomes necessary to change the operation, the setting of at least one of the operation control registers of the master device 3 and the slave device 4 is changed (step S10). After that, the processes after step S5 are continuously performed.
  • the signal ratio of the signal Rv from the master device 3 to the slave device 4 and the signal Fw from the slave device 4 to the master device 3 I am trying to change the signal ratio.
  • the signal ratio of the signal Fw is overwhelmingly larger than the signal ratio of the signal Rv.
  • the operation control register of the slave device 4 cannot be set quickly, and the communication efficiency is lowered.
  • the video signal in step S6 of FIG. 6 is transmitted in units of video frames, but there is a frame blanking period for each video frame. Even if the video signal is transmitted from the slave device 4 to the master device 3 within this frame blanking period, the master device 3 does not use the video signal within the frame blanking period, so that the slave device 3 does not use the video signal during the frame blanking period. It is desirable not to transmit the video signal from the device 4 to the master device 3. Therefore, during the frame blanking period, the transmission of the video signal from the slave device 4 to the master device 3 is stopped, and instead, the operation of the slave device 4 is changed from the master device 3 to the slave device 4. It is desirable to be able to transmit control signals and the like.
  • the amount of signals transmitted and received between the master device 3 and the slave device 4 varies greatly depending on the signal transmission state.
  • communication efficiency can be improved and power consumption can be reduced.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a frame structure of a signal transmitted / received between the master device 3 and the slave device 4.
  • the frame structure of the signal transmitted from the master device 3 to the slave device 4 and the frame structure of the signal transmitted from the slave device 4 to the master device 3 are the same, and are shown in FIG.
  • the frame structure of FIG. 7 contains a plurality of containers between the Sync pattern and Parity.
  • the Sync pattern is a signal pattern for synchronizing the physical layers of the Master SerDes unit 7 and the Slave SerDes unit 13.
  • the plurality of containers include, for example, about 2 to 100 containers.
  • the number of containers included in the frame structure changes depending on the signal transmission state.
  • Parity is a bit or bit string for error detection or error correction processing.
  • the structure of the container includes Header, Payload, and Parity.
  • the Header includes address information indicating the transmission destination of the Payload and the like.
  • Payload is the main body of the signal sent and received.
  • Payload includes OAM (Operations, Administration, Maintenance) for SerDes control in addition to video signals.
  • Parity is a bit or bit string for Payload error detection or error correction processing.
  • the number of containers included in each frame structure It can be realized by changing.
  • the container size of the signal Rv and the signal Fw may be the same or different.
  • FIG. 8 shows control information (hereinafter referred to as frame structure control information) for controlling the signal ratio from the master device 3 to the slave device 4 and the signal ratio from the slave device 4 to the master device 3 in the 1TDD cycle, and is a transmission frame. It is a figure which shows the control information which is included in a structure and is transmitted. This frame structure control information is included in OAM.
  • the frame structure control information includes CountDownEN / DS, CountDown, CurrentPattern, NextPattern, and OK / NG.
  • CountDown EN / DS has a normal countdown value that counts the number of TDD cycles until the signal ratio of the signal Rv from the master device 3 to the slave device 4 and the signal Fw from the slave device 4 to the master device 3 is changed. Information indicating whether or not it is functioning. If it is functioning normally, it will be EN, which means Enable, and if it is stopped, it will be DS, which means Disable.
  • the initial value of the counter is counted down every TDD cycle, and when the count value becomes zero, the signal ratio of the signal Rv and the signal Fw is changed.
  • CountDown indicates the number of TDD cycles until the signal ratio of signal Rv and signal Fw is changed, and is the count value after countdown. When Count Down goes from 1 to zero, the signal Rv and signal Fw switch to the new signal ratio.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of the types of signal ratio patterns.
  • Patten # 1 is a signal ratio pattern in which the signal ratio of the signal Rv and the signal Fw is about 1: 1 and the no-signal period in the 1TDD cycle is long. Pattern # 1 is selected when the number of containers included in the signal Rv and the signal Fw is about several, and information for maintaining synchronization between the master device 3 and the slave device 4 is transmitted and received.
  • Pattern # 2 is a signal ratio pattern in which the signal ratio of the signal Fw is extremely larger than the signal ratio of the signal Rv. Pattern # 2 is selected when a large amount of video signals are transmitted from the slave device 4 to the master device 3.
  • Pattern # 3 has a signal ratio of signal Rv and signal Fw of about 1: 1. Pattern # 3 is selected when transmitting a control signal from the master device 3 to the slave device 4 for setting an operation control register, or when performing security authentication and key exchange between the master device 3 and the slave device 4. NS.
  • Pattern # 4 is a signal ratio pattern in which the entire 1TDD cycle is a no-signal period. Pattern # 4 is selected when stopping the transmission of signal Rv and signal Fw.
  • OK / NG means that the slave device 4 or the master device 3 that has received the frame structure control information whose CountDown EN / DS is EN from the master device 3 or the slave device 4 that wants to change the signal ratio of the signal Rv and the signal Fw If you agree to change the signal ratio, return OK, and if you do not agree, return NG.
  • FIG. 10 is a diagram showing a first example of control for changing the signal ratio of the signal Rv and the signal Fw during one TDD cycle.
  • FIG. 10 shows a signal when switching from a state in which security authentication, key exchange, and operation control register setting are performed between the master device 3 and the slave device 4 to a state in which a video signal is transmitted from the slave device 4 to the master device 3. An example of changing the ratio is shown.
  • 2 is set as the initial value of the counter within the period for security authentication, key exchange, and operation control register setting, the counter is counted down every TDD cycle, and the signal ratio is changed when the count value becomes zero.
  • An example is shown.
  • the 1TDD cycle of time t1 to t2, the 1TDD cycle of time t2 to t3, and the 1TDD cycle of time t3 to t4 are periods for security authentication, key exchange, and operation control register setting.
  • CountDown EN / DS is Disable, CountDown is zero, Current Pattern is Pattern # 3
  • Next Pattern is Pattern # 3
  • OK / NG is don'. t care.
  • the signal Fw CountDown EN / DS is Disable, CountDown is zero, Current Pattern is Pattern # 3, Next Pattern is Pattern # 2, and OK / NG is OK.
  • CountDown EN / DS is Enable, CountDown is 2, Current Pattern is Pattern # 3, Next Pattern is Pattern # 2, and OK / NG is don'. t care.
  • the signal Fw CountDown EN / DS is Enable, CountDown is 2, Current Pattern is Pattern # 3, Next Pattern is Pattern # 2, and OK / NG is OK.
  • FIG. 11 is a diagram showing a second example of control for changing the signal ratio of the signal Rv and the signal Fw during one TDD cycle.
  • FIG. 11 shows an example in which the signal ratio is switched within the frame blanking period between the transmission of the video signal from the slave device 4 to the master device 3.
  • the 1TDD cycle at times t1 to t2, the 1TDD cycle at times t2 to t3, and the 1TDD cycle at times t3 to t4 are periods during which video signals are transmitted from the slave device 4 to the master device 3. After time t4, it is a period during which signals other than video signals are transmitted between the master device 3 and the slave device 4, such as switching the signal ratio within the frame blanking period.
  • CountDown EN / DS is Disable, CountDown is zero, Current Pattern is Pattern # 2, Next Pattern is Pattern # 2, and OK / NG is don'. t care.
  • the signal Fw CountDown EN / DS is Enable, CountDown is 3, Current Pattern is Pattern # 2, Next Pattern is Pattern # 1, and OK / NG is OK.
  • CountDown EN / DS is Enable, CountDown is 2, Current Pattern is Pattern # 2, Next Pattern is Pattern # 1, and OK / NG is don'. t care.
  • the signal Fw CountDown EN / DS is Enable, CountDown is 2, Current Pattern is Pattern # 2, Next Pattern is Pattern # 1, and OK / NG is OK.
  • CountDown EN / DS is Disable, CountDown is zero, Current Pattern is Pattern # 1, Next Pattern is Pattern # 1, and OK / NG is don'. t care.
  • the signal Fw CountDown EN / DS is Disable, CountDown is zero, Current Pattern is Pattern # 1, Next Pattern is Pattern # 1, and OK / NG is don't care.
  • the slave device 4 transmits the video signal to the master device 3 in units of video frames, and each video frame is provided with a frame blanking period after transmitting the video signals of all the lines in the video frame. ing. Since no valid video signal is transmitted from the slave device 4 during the frame blanking period, this period can be used for other signal transmission.
  • the master device 3 can be used to transmit a control signal for switching the operation mode of the slave device 4.
  • the video signal captured by the image sensor in the slave device 4 is transmitted from the slave device 4 to the master device 3 to the master device 3 via the cable 5 .
  • the slave device 4 has a display unit or a processing unit, and a video signal is transmitted from the master device 3 to the slave device 4 via a cable 5 and displayed on the display unit or processed by the processing unit. It is possible.
  • a signal ratio pattern in which the signal ratio of the signal Rv is overwhelmingly larger than the signal ratio of the signal Fw is newly provided, and when the video signal is transmitted from the master device 3 to the slave device 4, this new setting is provided. Select the signal ratio pattern.
  • signals other than the video signal are transmitted and received between the master device 3 and the slave device 4 within these blanking periods. May be done.
  • a signal for switching the display resolution of the display unit may be transmitted and received.
  • the signal ratio of the signal Rv transmitted from the master device 3 to the slave device 4 and the slave device 4 is switched according to the signal transmission state. As a result, signal transmission can be efficiently performed between the master device 3 and the slave device 4, and power consumption can be reduced.
  • the signal ratio of signal Fw and signal Rv can be changed significantly according to the signal transmission state, a large amount of signal can be transmitted in a short time, and high-speed transmission can be realized.
  • the transmission of the video signal is not adversely affected, and other than the video signal.
  • Various signals can be efficiently transmitted between the master device 3 and the slave device 4.
  • the frame structure control information of the signal is different from that of the first embodiment.
  • the communication system 2 according to the second embodiment is configured in the same manner as in FIG. Further, the system according to the second embodiment performs signal transmission between the master device 3 and the slave device 4 in the same processing procedure as in FIG.
  • the frame structure of the signals transmitted and received by the master device 3 and the slave device 4 is the same as that in FIG. 7, but the frame structure control information is different from that in FIG.
  • FIG. 12 is a diagram showing frame structure control information of the second embodiment.
  • the frame structure control information of FIG. 12 is also included in, for example, OAM.
  • the frame structure control information of the second embodiment includes Count Down EN / DS, Count Down, Current Fw Number of Container, Current Rv Number of Container, and Next Fw Number of Container. , Next Rv Number of Container and OK / NG are included.
  • Current Fw Number of Container is the number of containers included in the current signal Fw.
  • Current Rv Number of Container is the number of containers included in the current signal Rv.
  • Next Fw Number of Container is the number of containers included in the signal Fw when the signal ratio is changed next time.
  • Next Rv Number of Container is the number of containers included in the signal Rv when the signal ratio is changed next time.
  • the frame structure control information of FIG. 8 described above includes a signal ratio pattern and it is known that there are a plurality of types of signal ratio patterns as shown in FIG. 9, the signal ratio pattern in the frame structure control information Allows you to identify the number of containers for signal Rv and signal Fw.
  • the signal ratio of the signal Fw and the signal Rv can be easily specified without using the signal ratio pattern. can.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example in which information regarding the restart of signal transmission is added to the frame structure control information of FIG.
  • the frame structure control information of FIG. 13 includes a Restart count and a Restart Pattern between Next pattern and OK / NG in the frame structure control information of FIG.
  • Restart count is the number of TDD cycles from when signal transmission is stopped until signal transmission is started.
  • Restart Pattern is a type of signal ratio pattern when restarting signal transmission.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example in which information regarding the restart of signal transmission is added to the frame structure control information of FIG.
  • the frame structure control information of FIG. 14 includes a Restart count, a Restart Fw Number of Container, and a Restart Rv Number of Container between the Next Rv Number of Container and OK / NG in the frame structure control information of FIG. Have.
  • Restart Fw Number of Container is the number of containers of signal Fw when restarting signal transmission.
  • Restart Rv Number of Container is the number of containers of signal Rv when restarting signal transmission.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example in which signal transmission is stopped and then restarted.
  • Times t1 to t2 and times t2 to t3 in FIG. 15 are periods during which a video signal is transmitted from the slave device 4 to the master device 3.
  • Times t3 to t4 are frame blanking periods. An example of restarting signal transmission after the frame blanking period is over is shown.
  • CountDown EN / DS is Enable, CountDown is 2, Current Pattern is Pattern # 2, Next Pattern is Pattern # 4, and Restart count is the frame structure control information of the signal Rv. 10.
  • Restart Pattern is Pattern # 2
  • OK / NG is don't care.
  • the signal Fw CountDown EN / DS is Enable, CountDown is 2, Current Pattern is Pattern # 2, Next Pattern is Pattern # 4, Restart count is 10, Restart Pattern is Pattern # 2, and OK / NG is OK.
  • times t3 to t4 are frame blanking periods, and Pattern # 4 is selected as the signal ratio pattern during this period.
  • Pattern # 4 indicates that the signal transmission is not performed as shown in FIG. 9, and the signal transmission is stopped. Therefore, the restart count value counts up from 0 for each TDD cycle, and at the time t4 when the count value becomes 9, the 10 count specified by the restart count of the frame structure control information is reached. Therefore, the restart pattern of the frame structure control information In Pattern # 2 specified in, the signal ratio of the signal Rv and the signal Fw is set, and the transmission of the video signal from the slave device 4 to the master device 3 is restarted.
  • FIG. 15 shows an example in which information on the signal ratio pattern is included in the frame structure control information, but information on the number of containers may be included as in FIG.
  • the signal ratio of the signal Rv and the signal Fw can be easily set.
  • the timing of restarting the signal transmission and the signal ratio at the time of restart are used as the frame structure control information. Since the setting is made, signal transmission can be restarted smoothly.
  • the present technology can have the following configurations.
  • the communication device is A communication unit that transmits signals to and from the communication partner device, It includes a communication control unit that changes the signal ratio in the first direction to the communication partner device and the signal ratio in the second direction from the communication partner device according to the signal transmission state with the communication partner device. .. (2)
  • the signal transmission state includes a state in which the communication partner device and the communication device perform initial setting, security authentication, and key exchange, and a communication partner device after the initial setting, security authentication, and key exchange of the communication partner device are completed. It includes at least one of a state of transmitting a signal and a state of stopping signal transmission with the communication partner device.
  • the signal transmission state includes a state in which at least one of the communication partner device and the communication device is turned on, or at least one of the communication partner device and the communication device is reset, and initial setting and security authentication of the communication partner device. And the state of performing key exchange, the state of transmitting a signal to the communication partner device after the initial setting, security authentication, and key exchange of the communication partner device are completed, and the signal transmission between the communication partner device is stopped. At least includes the state of doing.
  • the communication unit switches the signal transmission in the first direction and the signal transmission in the second direction by time-dividing the fixed period in units of a predetermined fixed period.
  • the communication control unit adjusts the signal ratios of the first direction and the second direction for each fixed period.
  • the communication control unit selects one from a plurality of signal ratio patterns representing the types of signal ratios in the first direction and the second direction according to the signal transmission state.
  • the communication unit switches signal transmission in the first direction and the second direction in a time-division manner based on the signal ratio pattern selected by the communication control unit.
  • a storage unit for storing the plurality of signal ratio patterns is provided. The communication control unit selects one from the plurality of signal ratio patterns stored in the storage unit according to the signal transmission state.
  • the communication unit transmits a signal including a signal ratio pattern selected by the communication control unit to the communication partner device.
  • the communication unit sends and receives signals having a predetermined frame structure, and receives and receives signals.
  • the frame structure is selected with information indicating whether or not to allow a change in the count value that defines the timing for changing the signal ratios in the second direction and the first direction, information indicating the count value, and information indicating the count value.
  • the signal ratio pattern, the signal ratio pattern to be selected next, and information indicating whether or not to allow the change of the signal ratio are included.
  • the frame structure is included in OAM (Operation Administration and Maintenance).
  • the communication unit transmits / receives a signal having a frame structure including one or more containers in which the signal to be transmitted / received is stored for each fixed period.
  • the communication control unit adjusts the number of the containers according to the signal transmission state.
  • the frame structure includes a synchronization signal, at least one container sent and received within the fixed period, and a parity signal.
  • the communication control unit is at least when the communication device and the communication partner device perform security authentication and key exchange, when the communication device performs initial setting, and when the communication partner device performs initial setting.
  • the signal ratio in the first direction and the signal ratio in the second direction are set to 1: 1.
  • the signal ratio is a signal amount ratio or a signal usage ratio.
  • the communication unit can transmit the captured video signal, and The communication control unit sets the signal ratio in the second direction within the period of receiving the video signal from the communication partner device higher than the signal ratio in the first direction.
  • the communication unit receives a video signal transmitted in video frame units from the communication partner device, and receives the video signal.
  • the communication control unit sets the signal ratio in the second direction within the period for receiving the video signal in one video frame to the second direction within the vertical blanking period after transmitting the video signal in one video frame. Higher than the signal ratio of. (18)
  • the communication unit transmits a video signal to the communication partner device in units of video frames, and the communication unit transmits the video signal to the communication partner device.
  • the communication control unit stops signal transmission in the first direction and the second direction within the vertical blanking period after transmitting the video signal in one video frame.
  • the communication unit can transmit a video signal to be displayed on the display unit of the communication partner device or processed by the processing unit of the communication partner device.
  • the communication control unit sets the signal ratio in the second direction during the period for transmitting the video signal to the communication partner device higher than the signal ratio in the first direction.
  • the communication partner device is a slave device that transmits a signal to and from the communication unit based on an instruction from the communication control unit.
  • the communication partner device is a master device that transmits a signal to and from the communication unit based on an instruction from the communication control unit.
  • the communication system is Master device and A slave device that transmits a signal to and from the master device according to an instruction from the master device is provided.
  • the master device and the slave device have a signal ratio in the first direction from the master device to the slave device and a signal ratio in the second direction from the slave device to the master device. Change according to the signal transmission status between devices.
  • the communication method is According to the instruction from the master device, a signal is transmitted between the master device and the slave device, and the signal is transmitted.
  • the master device and the slave device have a signal ratio in the first direction from the master device to the slave device and a signal ratio in the second direction from the slave device to the master device. Change according to the signal transmission status between devices.
  • At least a part of the communication device and the communication system described in the above-described embodiment may be configured by hardware or software.
  • a program that realizes at least a part of the functions of the communication device and the communication system may be stored in a recording medium such as a flexible disk or a CD-ROM, read by a computer, and executed.
  • the recording medium is not limited to a removable one such as a magnetic disk or an optical disk, and may be a fixed recording medium such as a hard disk device or a memory.
  • a program that realizes at least a part of the functions of the communication device and the communication system may be distributed via a communication line (including wireless communication) such as the Internet. Further, the program may be encrypted, modulated, compressed, and distributed via a wired line or wireless line such as the Internet, or stored in a recording medium.
  • a communication line including wireless communication
  • the program may be encrypted, modulated, compressed, and distributed via a wired line or wireless line such as the Internet, or stored in a recording medium.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Bidirectional Digital Transmission (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

［課題］双方向の信号を効率よく低消費電力で伝送する。 ［解決手段］通信装置は、通信相手装置との間で信号伝送を行う通信部と、前記通信相手装置への第１方向の信号比率と、前記通信相手装置からの第２方向の信号比率とを、前記通信相手装置との信号伝送状態に応じて変更する通信制御部と、を備える。

Description

通信装置、通信システム及び通信方法
　本開示は、通信装置、通信システム及び通信方法に関する。
　１本のケーブルで、大容量のデータを高速かつ双方向に伝送する技術が提案されている。従来の高速伝送技術では、FDD（Frequency Division Duplexing）方式を使うことが多い。マスタ装置とスレーブ装置間で、FDD方式にて双方向信号伝送を行う場合、マスタ装置からスレーブ装置へ信号を伝送する下り信号と、スレーブ装置からマスタ装置へ信号を伝送する上り信号では、使用する周波数帯域が異なる。FDD方式では、双方向の信号を同タイミングで伝送できる。伝送容量の大きい信号ほど、広い周波数帯域を必要とするため、高周波数側の広い周波数帯域を用いて信号伝送を行い、伝送容量が小さい信号は、低周波数側の狭い周波数帯域を用いて信号伝送を行うのが一般的である。
　マスタ装置及びスレーブ装置がそれぞれ有する受信部では、上り方向と下り方向の信号を完全に分離する必要があるが、各方向の信号が使用する周波数帯域の間に、信号伝送に使用されない広い周波数帯域を確保するのは、周波数の利用効率が悪くなるため好ましくない。そこで、各方向の周波数帯域の一部が重なり合うようにすることが考えられる。この場合、重なり合っている周波数領域は、妨害要因になるため、エコーキャンセル回路で各信号を分離する処理が行われる。
http://www.ti.com/lit/an/slyt581/slyt581.pdf https://www.sony-semicon.co.jp/products/lsi/gvif/technology.html
　しかしながら、エコーキャンセル回路は、回路規模が大きくて、消費電力も多いという問題がある。
　本開示は、双方向の信号を効率よく低消費電力で伝送可能な通信装置、通信システム及び通信方法を提供するものである。
　本開示による通信装置は、
　通信相手装置との間で信号伝送を行う通信部と、
　前記通信相手装置への第１方向の信号比率と、前記通信相手装置からの第２方向の信号比率とを、前記通信相手装置との信号伝送状態に応じて変更する通信制御部と、を備える。
　前記信号伝送状態は、前記通信相手装置の初期設定及びセキュリティ認証及び鍵交換を行う状態と、前記通信相手装置の初期設定及びセキュリティ認証及び鍵交換が終わった後に前記通信相手装置が信号を伝送する状態と、前記通信相手装置との間での信号伝送を停止する状態と、の少なくとも一つを含んでいてもよい。
　前記信号伝送状態は、前記通信相手装置及び当該通信装置の少なくとも一方の電源投入、又は前記通信相手装置及び当該通信装置の少なくとも一方のリセットを行う状態と、前記通信相手装置の初期設定及びセキュリティ認証及び鍵交換を行う状態と、前記通信相手装置の初期設定及びセキュリティ認証及び鍵交換が終わった後に前記通信相手装置に信号を伝送する状態と、前記通信相手装置との間での信号伝送を停止する状態と、を少なくとも含んでいてもよい。
　前記通信部は、予め定めた固定期間を単位として、前記固定期間を時分割して、前記第１方向の信号伝送と、前記第２方向の信号伝送とを切り替えて行ってもよい。
　前記通信制御部は、前記固定期間ごとに、前記第１方向及び前記第２方向の信号比率を調整してもよい。
　前記通信制御部は、前記信号伝送状態に応じて、前記第１方向及び前記第２方向の信号比率の種類を表す複数の信号比率パターンの中から一つを選択し、
　前記通信部は、前記通信制御部が選択した信号比率パターンに基づいて、前記第１方向及び前記第２方向の信号伝送を時分割で切り替えて行ってもよい。
　前記複数の信号比率パターンを記憶する記憶部を備え、
　前記通信制御部は、前記信号伝送状態に応じて、前記記憶部に記憶された前記複数の信号比率パターンの中から一つを選択し、
　前記通信部は、前記通信制御部が選択した信号比率パターンを示す信号を前記通信相手装置に送信してもよい。
　前記通信部は、所定のフレーム構造の信号を送受し、
　前記フレーム構造は、前記第２方向及び前記第１方向の信号比率を変更するタイミングを規定するカウント値の変更を許容するか否かを示す情報と、前記カウント値を示す情報と、選択中の前記信号比率パターンと、次に選択する予定の前記信号比率パターンと、信号比率の変更を許容するか否かを示す情報と、を含んでもよい。
　前記フレーム構造は、ＯＡＭ（Operation Administration and Maintenance）に含まれてもよい。
　前記通信制御部は、前記第１方向及び前記第２方向の信号比率を変更する場合には、前記固定期間のｎ倍（ｎは２以上の整数）の期間が経過後に、前記第１方向及び前記第２方向の信号比率を変更してもよい。
　前記通信制御部は、前記固定期間のｎ倍の期間内に、前記通信相手装置から前記信号比率パターンの変更を承諾する旨の応答を受信した場合に限り、前記第１方向及び前記第２方向の信号比率を変更してもよい。
　前記通信部は、前記固定期間ごとに、送受される信号が格納されたコンテナを１つ以上含むフレーム構造の信号を送受し、
　前記通信制御部は、前記信号伝送状態に応じて、前記コンテナの数を調整してもよい。
　前記フレーム構造は、同期信号と、前記固定期間内に送受される少なくとも一つの前記コンテナと、パリティ信号と、を含んでもよい。
　前記通信制御部は、当該通信装置と前記通信相手装置とがセキュリティ認証及び鍵交換を行う際と、当該通信装置が初期設定を行う際と、前記通信相手装置が初期設定を行う際との少なくとも一つにおいて、前記第１方向の信号比率と前記第２方向の信号比率とを１：１にしてもよい。
　前記信号比率は、信号量の比率又は信号の使用比率であってもよい。
　前記通信部は、撮像した映像信号を伝送可能であり、
　前記通信制御部は、前記通信相手装置からの映像信号を受信する期間内の前記第２方向の信号比率を、前記第１方向の信号比率よりも高くしてもよい。
　前記通信部は、前記通信相手装置から映像フレーム単位で送信された映像信号を受信し、
　前記通信制御部は、１映像フレーム内の映像信号を受信する期間内の前記第２方向の信号比率を、１映像フレーム内の映像信号を受信した後の垂直ブランキング期間内の前記第２方向の信号比率よりも高くしてもよい。
　前記通信部は、映像フレーム単位で映像信号を前記通信相手装置に送信し、
　前記通信制御部は、１映像フレーム内の映像信号を送信した後の垂直ブランキング期間内の前記第１方向及び前記第２方向の信号伝送を停止してもよい。
　前記通信部は、前記通信相手装置の表示部に表示させるか、又は前記通信相手装置の処理部に処理させる映像信号を伝送可能であり、
　前記通信制御部は、前記通信相手装置に映像信号を送信する期間内の前記第２方向の信号比率を、前記第１方向の信号比率よりも高くしてもよい。
　前記通信相手装置は、前記通信制御部からの指示に基づいて前記通信部との間で信号伝送を行うスレーブ装置であってもよい。
　前記通信相手装置は、前記通信制御部からの指示に基づいて前記通信部との間で信号伝送を行うマスタ装置であってもよい。
　本開示による通信システムは、
　マスタ装置と、
　前記マスタ装置からの指示に従って、前記マスタ装置との間で信号伝送を行うスレーブ装置と、を備え、
　前記マスタ装置及び前記スレーブ装置は、前記マスタ装置から前記スレーブ装置への第１方向の信号比率と、前記スレーブ装置から前記マスタ装置への第２方向の信号比率とを、前記マスタ装置及び前記スレーブ装置間の信号伝送状態に応じて変更する。
　本開示による通信方法は、
　マスタ装置からの指示に従って、前記マスタ装置とスレーブ装置との間で信号伝送を行い、
　前記マスタ装置及び前記スレーブ装置は、前記マスタ装置から前記スレーブ装置への第１方向の信号比率と、前記スレーブ装置から前記マスタ装置への第２方向の信号比率とを、前記マスタ装置及び前記スレーブ装置間の信号伝送状態に応じて変更する。
第１の実施形態による通信装置を備えた通信システムの概略構成を示すブロック図。 TDD方式におけるスレーブ装置からマスタ装置への上り方向の信号伝送期間と、マスタ装置からスレーブ装置への下り方向の信号伝送期間とを示す図。 TDD方式における上り方向の信号伝送に用いられる周波数帯域と、下り方向の信号伝送に用いられる周波数帯域とを示す図。 FDD方式におけるスレーブ装置からマスタ装置への上り方向の信号伝送期間と、マスタ装置からスレーブ装置への下り方向の信号伝送期間とを示す図。 TDD方式における上り方向の信号伝送に用いられる周波数帯域と、下り方向の信号伝送に用いられる周波数帯域とを示す図。 イメージセンサが出力する信号のフォーマットを示す図。 マスタ装置とスレーブ装置の間で送受される信号のタイミングを示す図。 スレーブ装置からマスタ装置に映像信号を伝送する際の信号比率を詳細に示す図。 図１の通信システムの処理手順の一例を示すフローチャート。 マスタ装置とスレーブ装置との間で送受される信号のフレーム構造の一例を示す図。 1TDDサイクルにおけるマスタ装置からスレーブ装置への信号比率と、スレーブ装置からマスタ装置への信号比率を制御する制御情報であり、伝送フレーム構造に含まれて伝送される制御情報の構造を示す図。 信号比率パターンの種類の一例を示す図。 1TDDサイクル中の信号比率を変更する制御の第１例を示す図。 1TDDサイクル中の信号比率を変更する制御の第２例を示す図。 第２の実施形態のフレーム構造制御情報を示す図。 図８のフレーム構造制御情報に、信号伝送の再開に関する情報を付加する例を示す図。 図１２のフレーム構造制御情報に、信号伝送の再開に関する情報を付加する例を示す図。 信号伝送を停止した後に再開する一例を示す図。
　以下、図面を参照して、通信装置及び通信システムの実施形態について説明する。以下では、通信装置及び通信システムの主要な構成部分を中心に説明するが、通信装置及び通信システムには、図示又は説明されていない構成部分や機能が存在しうる。以下の説明は、図示又は説明されていない構成部分や機能を除外するものではない。
　（第１の実施形態）
　図１は第１の実施形態による通信装置１ａ、１ｂを備えた通信システム２の概略構成を示すブロック図である。図１の通信システム２は、マスタ装置３とスレーブ装置４を備えている。本明細書では、マスタ装置３とスレーブ装置４のそれぞれを通信装置１ａ、１ｂと呼ぶことがある。図１では、スレーブ装置４からマスタ装置３に映像信号を伝送する際の信号の流れを矢印で示している。後述するように、図１の通信システム２は、マスタ装置３からスレーブ装置４に映像信号を伝送してもよい。
　図１のマスタ装置３とスレーブ装置４は、１本のケーブル５で繋がっており、このケーブル５を介して、双方向に信号を伝送する。より具体的には、マスタ装置３とスレーブ装置４は、TDD（Time Division Duplexing）方式にて双方向に信号を伝送する。図１では、マスタ装置３からスレーブ装置４への信号伝送をReverse channelと呼び、スレーブ装置４からマスタ装置３への信号伝送をForward channelと呼んでいる。
　マスタ装置３は、ホスト部６とMaster SerDes部７を有する。ホスト部６は、スレーブ装置４に送信するべき送信信号をMaster SerDes部７に送信する。また、ホスト部６は、Master SerDes部７との間で制御信号を送受する。ホスト部６とMaster SerDes部７との間での制御信号の送受は、例えばI2C（Inter-Integrated Circuit）通信又はGPIO（General Purpose Input/Output）で行う。
　Master SerDes部７は、ホスト部６から送信されたパラレル信号を、シリアル信号に変換して、ケーブル５を介してスレーブ装置４に送信する。また、Master SerDes部７は、ケーブル５を介してスレーブ装置４から送信されたシリアル信号を受信して、パラレル信号に変換して、ホスト部６に送信する。このように、Master SerDes部７は、通信相手装置であるスレーブ装置４との間で信号伝送を行う通信部として機能する。
　Master SerDes部７は、第１MUX部８と、第１受信部（Fw. Rx）９と、第１送信部（Rv. Tx）１０と、第１LINK部１１とを有する。
　第１MUX部８は、ケーブル５を介して受信されたスレーブ装置４からのシリアル信号と、第１送信部１０から出力されたシリアル信号とを、TDDサイクル中の時間配分に従って切り替える。
　第１受信部９は、Slave SerDes部１３からケーブル５を介して送信されたシリアル信号（若しくは多値信号）を受信し、必要に応じて等化処理と誤り検出もしくは誤り訂正処理を行った後にパラレル信号に変換して、元のフレーム構造（後述する図７参照）に戻す。第１送信部１０は、後述する図７のフレーム構造を持つパラレル信号をシリアル信号に変換若しくはPAM4などの多値信号の場合は変調を施して、第１MUX部８に供給する。
　第１LINK部１１は、ホスト部６から出力された送信信号を第１送信部１０に送信する処理と、第１受信部９から出力されたデコード信号をホスト部６に送信する処理とを、時間に応じて切り替えて行う。
　スレーブ装置４は、センサ１２とSlave SerDes部１３を有する。センサ１２は、１つ以上のセンサを有する。例えば、センサ１２は、例えば撮像された映像信号を出力するイメージセンサを含んでいる。センサ１２は、映像信号等を含むパラレル信号を出力する。また、センサ１２は、Slave SerDes部１３との間で制御信号を送受する。センサ１２とSlave SerDes部１３との間での制御信号の送受は、例えばI2C通信又はGPIOで行う。
　Slave SerDes部１３は、第２MUX部１４と、第２受信部（Rv. Rx）１５と、第２送信部（Fw. Tx）１６と、第２LINK部１７とを有する。
　第２MUX部１４は、ケーブル５を介して受信されたマスタ装置３からのシリアル信号と、第２送信部１６から出力されたシリアル信号とを、TDDサイクル中の時間配分に従って切り替える。
　第２受信部１５は、Master SerDes部７からケーブル５を介して送信されたシリアル信号（若しくは多値信号）を受信し、必要に応じて等化処理と誤り検出もしくは誤り訂正処理を行った後にパラレル信号に変換して、後述する図７のフレーム構造に戻す。第２送信部１６は、後述する図７のフレーム構造を持つパラレル信号をシリアル信号に変換若しくはPAM4などの多値信号の場合は変調を施して、第２MUX部１４に供給する。
　第２LINK部１７は、センサ１２から出力されたパラレル信号を第２送信部１６に送信する処理と、第２受信部１５から出力されたデコード信号をセンサ１２に送信する処理とを、時間に応じて切り替えて行う。
　ホスト部６は、Master SerDes部７を制御する通信制御部として機能する。より具体的には、ホスト部６は、スレーブ装置４への下り方向（第１方向）の信号比率と、スレーブ装置４からの上り方向（第２方向）の信号比率とを、スレーブ装置４との信号伝送状態に応じて変更することができる。ホスト部６が変更した信号比率は、Master SerDes部７に送られる。Master SerDes部７は、自身の信号比率を記憶部１１ａに記憶するとともに、スレーブ装置４の信号比率を含む信号を、ケーブル５を介してスレーブ装置４に送信する。スレーブ装置４は、受信された信号比率を例えばSlave SerDes部１３内の記憶部１７ａに記憶する。記憶部１１ａ、１７ａは、例えばレジスタ又は半導体メモリで構成することができる。
　ここで、信号比率とは、主には信号量の比率を指すが、信号の使用比率を指す場合もありうる。また、信号伝送状態とは、通信相手装置（例えば、スレーブ装置４）の初期設定及びセキュリティ認証及び鍵交換を行う状態と、通信相手装置の初期設定及びセキュリティ認証及び鍵交換が終わった後に通信相手装置が信号を伝送する状態と、通信相手装置との間での信号伝送を停止する状態と、の少なくとも一つを含んでいてもよい。あるいは、信号伝送状態とは、通信相手装置（例えば、スレーブ装置４）の電源投入又はリセットを行う状態と、通信相手装置の初期設定及びセキュリティ認証及び鍵交換を行う状態と、通信相手装置の初期設定及びセキュリティ認証及び鍵交換が終わった後に通信相手装置に信号を伝送する状態と、通信相手装置との間での信号伝送を停止する状態と、の少なくとも一つを含んでいてもよい。
　なお、マスタ装置３とスレーブ装置４の信号比率の制御は、マスタ装置３で行う代わりに、スレーブ装置４で行ってもよい。この場合、スレーブ装置４内に通信制御部が設けられる。以下では、マスタ装置３内のホスト部６が通信制御部として機能する例を主に説明する。
　ホスト部６は、マスタ装置３とスレーブ装置４の信号比率を切り替える際に、下り方向及び上り方向の信号比率を変更する場合には、固定期間のｎ倍（ｎは２以上の整数）の期間が経過後に、下り方向及び上り方向の信号比率を変更してもよい。この場合、ホスト部６は、固定期間のｎ倍の期間内に、通信相手装置から信号比率パターンの変更を承諾する旨の応答を受信した場合に限り、下り方向及び上り方向の信号比率を変更してもよい。
　図２Ａ及び図２ＢはTDD方式を説明する図である。TDD方式では、マスタ装置３からスレーブ装置４への信号伝送と、スレーブ装置４からマスタ装置３への信号伝送とを時分割で行う。より詳細には、予め定めた固定期間を単位として、固定期間を時分割して、マスタ装置３からスレーブ装置４への信号伝送と、スレーブ装置４からマスタ装置３への信号伝送とを切り替えて行う。
　図２Ａは、TDD方式におけるスレーブ装置４からマスタ装置３への上り方向の信号伝送期間と、マスタ装置３からスレーブ装置４への下り方向の信号伝送期間とを示す図である。図２Ａでは、上述した固定期間を1TDDサイクルと呼んでいる。1TDDサイクル内に、上り方向の信号伝送期間と下り方向の信号伝送期間が重ならないように設けられている。図２Ａの例では、マスタ装置３からスレーブ装置４への下り方向の信号（Rv又はReverse channelと呼ぶ）の信号伝送期間が、スレーブ装置４からマスタ装置３への上り方向の信号（Fw又はForward channelと呼ぶ）の信号伝送期間よりも極端に短い例、すなわち信号Rvの信号比率が信号Fwの信号比率よりも極端に小さい例を示している。例えば、スレーブ装置４内のセンサ１２が撮像した映像信号をマスタ装置３に送信する場合には、図２Ａのような信号比率になる。
　図２Ｂは、TDD方式における上り方向の信号伝送に用いられる周波数帯域と、下り方向の信号伝送に用いられる周波数帯域とを示す図である。図２Ｂの横軸は周波数、縦軸は信号強度である。図２Ｂに示すように、上り方向Fwの信号伝送と下り方向Rvの信号伝送では、周波数帯域の大半が重なっている。例えば、スレーブ装置４内のセンサ１２が撮像した映像信号をマスタ装置３に送信する場合には、信号量の大きい上り方向Fwの信号伝送は、下り方向Rvの信号伝送よりも広い周波数帯域を必要とするため、下り方向Rvの信号伝送に用いられる周波数帯域を含むより広範な周波数帯域を用いて行われる。TDD方式では、図２Ａに示すように、上り方向の信号Fwの信号伝送期間が下り方向の信号Rvの信号伝送期間と重ならないため、両信号を分離するためのエコーキャンセル回路が不要になる。
　図１のマスタ装置３とスレーブ装置４は、TDD方式にて信号伝送を行うことを前提としているが、場合によってはFDD方式でも信号伝送を行えるようにしてもよい。図２Ｃ及び図２ＤはFDD方式を説明する図である。FDD方式では、マスタ装置３からスレーブ装置４への信号伝送に用いる周波数帯域と、スレーブ装置４からマスタ装置３への信号伝送に用いる周波数帯域とが異なっている。このため、マスタ装置３からスレーブ装置４への信号伝送と、スレーブ装置４からマスタ装置３への信号伝送とを同タイミングで行うことができる。
　図２Ｃは、FDD方式におけるスレーブ装置４からマスタ装置３への上り方向の信号伝送期間と、マスタ装置３からスレーブ装置４への下り方向の信号伝送期間とを示す図である。図示のように、上り方向の信号伝送と下り方向の信号伝送はいずれも、１FDDサイクル内の全期間を利用して行われる。
　図２Ｄは、FDD方式における上り方向の信号伝送に用いられる周波数帯域と、下り方向の信号伝送に用いられる周波数帯域とを示す図である。図２Ｄの横軸は周波数、縦軸は信号強度である。図２Ｄに示すように、信号量の大きい上り方向の信号伝送は、高周波側の広い周波数帯域を用いて行われる。信号量の小さい下り方向の信号伝送は、定収は側の狭い周波数帯域を用いて行われる。図２Ｄでは、周波数の利用効率を高めるために、上り方向の信号伝送で用いられる周波数帯域と、下り方向の信号伝送で用いられる周波数帯域とを一部重複させている。この重複部分があるために、エコーキャンセル回路が必要となる。エコーキャンセル回路は、上り方向の信号と下り方向の信号とを精度よく分離する回路である。
　図３はセンサ１２の一例であるイメージセンサが出力する信号のフォーマットを示す図である。動画像を撮像するイメージセンサは、例えば１秒間に６０映像フレーム又は１２０映像フレームの周期で撮像を繰り返す。１映像フレームデータは、フレームスタート（ＦＳ）と、複数の水平ライン分のパケットと、フレームエンド（ＦＥ）とを有する。
　各水平ラインのパケットは、パケットヘッダ（ＰＨ）と、１水平ライン分の画素データと、パケットフッタ（ＰＦ）とを有する。本明細書では、パケットを映像信号と呼ぶことがある。
　１水平ライン期間は、上述したパケットの送信期間と、水平ブランキング期間とを含んでいる。水平ブランキング期間は、１水平ライン期間の数％～１０％程度の長さであり、映像信号（パケット）を伝送しない期間である。
　１映像フレーム期間は、複数の水平ライン期間と、フレームブランキング期間（垂直ブランキング期間とも呼ぶ）とを含んでいる。フレームブランキング期間は、１映像フレーム期間の１０％程度の長さであり、映像信号（パケット）を伝送しない期間である。
　スレーブ装置４は、イメージセンサが撮像した映像信号をマスタ装置３に伝送する際には、図３のフォーマットに従って、各水平ラインのパケットを最上ラインから順に送信する。
　図４は、スレーブ装置４がイメージセンサを備えている場合にマスタ装置３とスレーブ装置４の間で送受される信号のタイミングを示す図である。時刻t1で図１の通信システム２の電源がオンなると、その後の時刻t2で、マスタ装置３は、スレーブ装置４を初期設定するための信号や、スレーブ装置４との間でセキュリティ認証及び鍵交換を行うための制御信号を、ケーブル５を介してスレーブ装置４に送信する。スレーブ装置４の初期設定が終わって、マスタ装置３とスレーブ装置４とのセキュリティ認証及び鍵交換に成功すると、時刻t3から、スレーブ装置４はケーブル５を介して映像信号の送信を開始する。図３に示すように、スレーブ装置４が送信する映像信号には、所々にブランキング期間（t4～t5）が含まれている。ブランキング期間内は無信号状態でもよいし、ヌルデータが送信されてもよいし、映像信号以外の信号が送信されてもよい。
　時刻t3～t4の間は１映像フレーム分の映像信号が送信される。マスタ装置３がスレーブ装置４の動作状態を変更する場合、例えばイメージセンサの動作モードを変更する場合は、１映像フレーム分の映像信号を送信し終わった後のフレームブランキング期間内に、マスタ装置３はケーブル５を介して制御信号をスレーブ装置４に送信する。制御信号を受信したスレーブ装置４は、制御信号の内容に応じて、例えばイメージセンサの動作モードを変更することができる。マスタ装置３からの制御信号は、１水平ライン期間内の水平ブランキング期間に送信されてもよい。
　このように、マスタ装置３は、スレーブ装置４を制御するための制御信号を、フレームブランキング期間や水平ブランキング期間に送信するため、映像信号の伝送に悪影響を与えることなく、スレーブ装置４との間で制御信号の送受を行うことができる。
　本実施形態による通信システム２では、マスタ装置３とスレーブ装置４の間の信号伝送状態に応じて、マスタ装置３からスレーブ装置４に伝送する下り方向の信号比率と、スレーブ装置４からマスタ装置３に伝送する上り方向の信号比率とを変更するようにしている。信号比率を変更する制御は、例えばマスタ装置３内のホスト部６が行う。あるいは、この制御をスレーブ装置４で行ってもよい。
　図５はスレーブ装置４からマスタ装置３に映像信号を伝送する際の信号比率を詳細に示す図である。図５の上段はスレーブ装置４からマスタ装置３に伝送する信号（Fw, Forward channel）を示し、下段はマスタ装置３からスレーブ装置４に伝送する信号（Rv, Reverse channel）を示している。図示のように、時刻t1～t2では、マスタ装置３からスレーブ装置４に例えば制御信号が送信される。制御信号は、例えば、スレーブ装置４の初期設定を行うための信号である。時刻t2～t3は無信号期間である。
　その後、時刻t3～t4では、スレーブ装置４からマスタ装置３に映像信号が送信される。ここでは、例えば１映像フレーム分の映像信号が送信される。時刻t1～t4が1TDDサイクルであり、以降は1TDDサイクルごとに、信号Fwと信号Rvが所定の信号比率で時分割で切り替えて伝送される。
　図５の例では、スレーブ装置４からマスタ装置３に送信される信号の信号比率が、マスタ装置３からスレーブ装置４に送信される信号の信号比率よりも圧倒的に大きい。これは、スレーブ装置４からマスタ装置３に送信される映像信号の信号量が大きいためである。後述するように、映像信号を送信する信号伝送状態以外では、マスタ装置３とスレーブ装置４の間で送受される信号の信号比率は、図５とは異なったものになりうる。
　図６は図１の通信システム２の処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、スレーブ装置４側にイメージセンサがあり、スレーブ装置４からマスタ装置３に、イメージセンサで撮像された映像信号を伝送する際の処理手順を示している。マスタ装置３は例えば車両に搭載されるＥＣＵ（Electronic Control Unit）であり、スレーブ装置４はイメージセンサを搭載するカメラである。
　まず、図１の通信システム２の電源をオン又はリセットする（ステップＳ１）。次に、マスタ装置３とスレーブ装置４との間で物理層を同期させて、Master SerDes部７とSlave SerDes部１３の接続を確立する（ステップＳ２）。次に、マスタ装置３とスレーブ装置４の間でセキュリティ認証及び鍵交換を行う（ステップＳ３）。ここでは、例えばマスタ装置３とスレーブ装置４は、お互いが正当な通信相手であることを相互に認証する。例えば、SSL/TLSのような相互認証プロトコルを相互に送受し合って、相互認証を確立後に、鍵交換を行って秘密鍵を共有する。これにより、以降のマスタ装置３とスレーブ装置４の間では、暗号化通信を行うことができる。ステップＳ２～Ｓ３の処理を行う際にマスタ装置３とスレーブ装置４の間で送受される信号量はほぼ等しく、信号Fwと信号Rvの信号比率は約１：１である。
　次に、マスタ装置３とスレーブ装置４の少なくとも一方の動作制御レジスタを設定する（ステップＳ４）。例えば、動作制御レジスタには、スレーブ装置４のイメージセンサ又はカメラを適切に動作させるための情報などが設定される。動作制御レジスタは、例えば第１LINK部１１と第２LINK部１７の少なくとも一方に設けられる。図１では、第１LINK部１１と第２LINK部１７にそれぞれ記憶部１１ａ、１７ａを設けているが、これら記憶部１１ａ、１７ａが動作制御レジスタを兼ねていてもよい。動作制御レジスタがスレーブ装置４内に設けられる場合には、マスタ装置３がスレーブ装置４にケーブル５を介して制御信号を送信し、この制御信号によって、スレーブ装置４内の動作制御レジスタを設定する。また、スレーブ装置４は、マスタ装置３に対して、動作制御レジスタの設定が終了したか否かを示す応答信号をケーブル５を介して送信する。ステップＳ４の処理を行う際には、マスタ装置３からスレーブ装置４に送信する信号Rvの信号量の方が、スレーブ装置４からマスタ装置３に送信する信号Fwの信号量よりもはるかに多く、信号比率も大きく異なる。
　次に、スレーブ装置４の動作を開始させる（ステップＳ５）。スレーブ装置４がカメラの場合、イメージセンサによる撮像を開始する。スレーブ装置４は、映像フレーム単位で、映像信号を順次、マスタ装置３に送信する（ステップＳ６）。ステップＳ６の処理を行っている最中は、スレーブ装置４からマスタ装置３に送信される信号Fwの信号量及び信号比率がマスタ装置３からスレーブ装置４に送信される信号Rvの信号量及び信号比率よりもはるかに多くなる。
　以降は、Master SerDes部７とSlave SerDes部１３の物理層の同期が外れる等の異常が生じた場合を除いて、スレーブ装置４は、映像フレーム単位で映像信号をマスタ装置３に送信する。
　映像信号を送信中に、上述した物理層の同期外れ又は強制リセットが生じたか否かを監視し（ステップＳ７）、同期外れ又は強制リセットが生じた場合には、ステップＳ２以降の処理を行う。また、マスタ装置３及びスレーブ装置４の少なくとも一方の電源がオフになったか否かも監視し（ステップＳ８）、電源がオフになった場合は、図６の処理を終了する。
　ステップＳ５～Ｓ６の処理を継続中に、図１の通信システム２の動作を変更する必要が生じたか否かを判定する（ステップＳ９）。動作変更の必要がない場合は、ステップＳ６以降の動作を継続して行う。動作変更の必要が生じた場合には、マスタ装置３とスレーブ装置４の少なくとも一方の動作制御レジスタの設定を変更する（ステップＳ１０）。その後、ステップＳ５以降の処理を継続して行う。
　上述したように、本実施形態では、図１の通信システム２の信号伝送状態によって、マスタ装置３からスレーブ装置４への信号Rvの信号比率と、スレーブ装置４からマスタ装置３への信号Fwの信号比率とを変更するようにしている。例えば、図５に示すように、スレーブ装置４からマスタ装置３に映像信号を送信する場合には、信号Fwの信号比率が信号Rvの信号比率よりも圧倒的に大きくなるが、この場合の信号比率を常に維持するとした場合、図６のステップＳ２のようにマスタ装置３とスレーブ装置４の間で均等に信号を送受する必要がある場合や、図６のステップＳ４のように信号Rvの信号量が信号Fwの信号量よりも多い場合に、マスタ装置３からスレーブ装置４に信号を送信するのに時間がかかってしまい、スレーブ装置４の初期設定やセキュリティ認証及び鍵交換に余計に時間がかかったり、スレーブ装置４の動作制御レジスタの設定を迅速に行えなくなり、通信効率が低下してしまう。
　図６のステップＳ６の映像信号は映像フレーム単位で送信されるが、映像フレームごとにフレームブランキング期間がある。このフレームブランキング期間内に、スレーブ装置４からマスタ装置３に映像信号を送信しても、マスタ装置３は、フレームブランキング期間内の映像信号を利用しないため、フレームブランキング期間内は、スレーブ装置４からマスタ装置３に映像信号を送信しない方が望ましい。そこで、フレームブランキング期間内は、スレーブ装置４からマスタ装置３への映像信号の送信を停止し、その代わりに、マスタ装置３からスレーブ装置４に、スレーブ装置４の動作を変更する等のための制御信号等を送信できるようにするのが望ましい。
　このように、マスタ装置３とスレーブ装置４の間でTDD方式にて信号伝送を行う場合、信号伝送状態によって、マスタ装置３とスレーブ装置４との間で送受される信号量が大きく変動するため、マスタ装置３とスレーブ装置４との間で送受される信号比率を信号伝送状態によって可変させることで、通信効率を向上できるとともに、消費電力の低減も図れる。
　図７はマスタ装置３とスレーブ装置４との間で送受される信号のフレーム構造の一例を示す図である。マスタ装置３からスレーブ装置４に送信される信号のフレーム構造と、スレーブ装置４からマスタ装置３に送信される信号のフレーム構造は同じであり、図７に示されたものである。
　図７のフレーム構造は、SyncパターンとParityの間に、複数のコンテナを含んでいる。Syncパターンは、Master SerDes部７とSlave SerDes部１３の物理層を同期させるための信号パターンである。複数のコンテナは、例えば２～１００個程度のコンテナを含んでいる。信号伝送状態によって、フレーム構造に含まれるコンテナの数が変化する。Parityは誤り検出もしくは誤り訂正処理のためのビット又はビット列である。
　コンテナの構造は、Headerと、Payloadと、Parityを含んでいる。Headerは、Payloadの伝送先を示すアドレス情報などを含む。Payloadは、送受される信号の本体部分である。Payloadは、映像信号の他に、SerDes制御のためのOAM (Operations, Administration, Maintenance)を含んでいる。Parityは、Payloadの誤り検出もしくは誤り訂正処理のためのビット又はビット列である。
　1TDDサイクル内のマスタ装置３からスレーブ装置４への信号Rvの信号比率と、スレーブ装置４からマスタ装置３への信号Fwの信号比率を変更するには、それぞれのフレーム構造に含まれるコンテナの数を変更することで実現できる。なお、信号Rvと信号Fwでは、コンテナのサイズが同じでも、異なっていてもよい。
　図８は1TDDサイクルにおけるマスタ装置３からスレーブ装置４への信号比率と、スレーブ装置４からマスタ装置３への信号比率を制御する制御情報（以下、フレーム構造制御情報と呼ぶ）であり、伝送フレーム構造に含まれて伝送される制御情報を示す図である。このフレーム構造制御情報は、OAMに含まれている。
　図８に示すように、フレーム構造制御情報は、Count Down EN/DSと、Count Downと、Current Patternと、Next Patternと、OK/NGとを含んでいる。Count Down EN/DSは、マスタ装置３からスレーブ装置４への信号Rvとスレーブ装置４からマスタ装置３への信号Fwの信号比率を変更するまでのTDDサイクルの数をカウントするカウントダウン値が正常に機能しているか否かを示す情報である。正常に機能している場合はEnableを意味するENになり、機能が停止している場合はDisableを意味するDSになる。本実施形態では、カウンタの初期値からTDDサイクルごとにカウントダウンして、カウント値がゼロになると、信号Rvと信号Fwの信号比率を変更するようにしている。
　Count Downは、信号Rvと信号Fwの信号比率を変更するまでのTDDサイクル数を示しており、カウントダウン後のカウント値である。Count Downが１からゼロになると、信号Rvと信号Fwは、新しい信号比率に切り替わる。
　Current patternは、現在伝送している信号Rvと信号Fwの信号比率を表す信号比率パターンである。図９は信号比率パターンの種類の一例を示す図である。Patten #1は、信号Rvと信号Fwの信号比率が約１：１で、1TDDサイクル内の無信号期間が長い信号比率パターンである。Pattern #1は、信号Rvと信号Fwに含まれるコンテナ数がそれぞれ数個程度であり、マスタ装置３とスレーブ装置４の間で同期を保持するための情報を送受する場合などに選択される。
　Pattern #2は、信号Fwの信号比率が信号Rvの信号比率よりも極端に大きい信号比率パターンである。Pattern #2は、スレーブ装置４からマスタ装置３に大量の映像信号を送信する場合などに選択される。
　Pattern #3は、信号Rvと信号Fwの信号比率が約１：１である。Pattern #3は、マスタ装置３からスレーブ装置４に動作制御レジスタを設定するための制御信号を送信する場合や、マスタ装置３とスレーブ装置４の間でセキュリティ認証及び鍵交換を行う場合に選択される。
　pattern #4は、1TDDサイクルの全体が無信号期間である信号比率パターンである。Pattern #4は、信号Rvと信号Fwの伝送を停止する場合に選択される。
　OK/NGは、信号Rvと信号Fwの信号比率を変更したいマスタ装置３又はスレーブ装置４から、Count Down EN/DSがENであるフレーム構造制御情報を受信したスレーブ装置４又はマスタ装置３は、信号比率の変更に同意する場合にはOKを返し、同意しない場合にはNGを返す。
　図１０は1TDDサイクル中の信号Rvと信号Fwの信号比率を変更する制御の第１例を示す図である。図１０は、マスタ装置３とスレーブ装置４の間でセキュリティ認証及び鍵交換及び動作制御レジスタの設定を行う状態から、スレーブ装置４からマスタ装置３に映像信号を送信する状態に切り替わる際に、信号比率を変更する例を示している。
　図１０は、セキュリティ認証及び鍵交換及び動作制御レジスタの設定を行う期間内に、カウンタの初期値として２を設定し、TDDサイクルごとにカウントダウンさせ、カウント値がゼロになると、信号比率を変更する例を示している。
　時刻t1～t2の1TDDサイクルと、時刻t2～t3の1TDDサイクルと、時刻t3～t4の1TDDサイクルは、セキュリティ認証及び鍵交換及び動作制御レジスタの設定を行う期間である。時刻t1～t2の1TDDサイクルでは、信号Rvのフレーム構造制御情報におけるCount Down EN/DSはDisable、Count Downはゼロ、Current PatternはPattern #3、Next PatternはPattern #3、OK/NGはdon't careである。信号FwのCount Down EN/DSはDisable、Count Downはゼロ、Current PatternはPattern #3、Next PatternはPattern #2、OK/NGはOKである。
　時刻t2～t3の1TDDサイクルでは、信号Rvのフレーム構造制御情報におけるCount Down EN/DSはEnable、Count Downは2、Current PatternはPattern #3、Next PatternはPattern #2、OK/NGはdon't careである。信号FwのCount Down EN/DSはEnable、Count Downは2、Current PatternはPattern #3、Next PatternはPattern #2、OK/NGはOKである。
　時刻t3～t4の1TDDサイクルでは、信号Rvのフレーム構造制御情報におけるCount Downは1に変わる。また、信号FwのCount Downも1に変わる。
　時刻t4～t5の1TDDサイクルでは、信号Rvのフレーム構造制御情報におけるCount Down EN/DSはDisable、Count Downはゼロ、Current PatternはPattern #2、Next PatternはPattern #2、OK/NGはdon't careである。信号FwのCount Down EN/DSはDisable、Count Downはゼロ、Current PatternはPattern #2、Next PatternはPattern #2、OK/NGはOKである。
　このように、時刻t1～t3の期間内は、Current PatternがPattern #3であるため、図９に示すように、マスタ装置３とスレーブ装置４との間で、動作制御レジスタの設定やセキュリティ認証及び鍵交換を行うのに適した信号比率が選択される。また、時刻t4になると、Count downがゼロになるため、Current PatternがPattern #3からPattern #2に切り替わり、スレーブ装置４からマスタ装置３に大量の映像信号を伝送するのに適した信号比率になる。
　図１１は1TDDサイクル中の信号Rvと信号Fwの信号比率を変更する制御の第２例を示す図である。図１１は、スレーブ装置４からマスタ装置３に映像信号を送信する合間のフレームブランキング期間内に信号比率を切り替える例を示している。
　時刻t1～t2の1TDDサイクルと、時刻t2～t3の1TDDサイクルと、時刻t3～t4の1TDDサイクルは、スレーブ装置４からマスタ装置３に映像信号を送信する期間である。時刻t4以降は、フレームブランキング期間内に信号比率を切り替える等のマスタ装置３とスレーブ装置４の間で映像信号以外の信号伝送を行う期間である。
　時刻t1～t2の1TDDサイクルでは、信号Rvのフレーム構造制御情報におけるCount Down EN/DSはDisable、Count Downはゼロ、Current PatternはPattern #2、Next PatternはPattern #2、OK/NGはdon't careである。信号FwのCount Down EN/DSはEnable、Count Downは3、Current PatternはPattern #2、Next PatternはPattern #1、OK/NGはOKである。
　時刻t2～t3の1TDDサイクルでは、信号Rvのフレーム構造制御情報におけるCount Down EN/DSはEnable、Count Downは2、Current PatternはPattern #2、Next PatternはPattern #1、OK/NGはdon't careである。信号FwのCount Down EN/DSはEnable、Count Downは2、Current PatternはPattern #2、Next PatternはPattern #1、OK/NGはOKである。
　時刻t3～t4の1TDDサイクルでは、信号Rvと信号Fwのフレーム構造制御情報におけるCount Downがともに1になる。
　時刻t4～t5の1TDDサイクルでは、信号Rvのフレーム構造制御情報におけるCount Down EN/DSはDisable、Count Downはゼロ、Current PatternはPattern #1、Next PatternはPattern #1、OK/NGはdon't careである。信号FwのCount Down EN/DSはDisable、Count Downはゼロ、Current PatternはPattern #1、Next PatternはPattern #1、OK/NGはdon't careである。
　このように、スレーブ装置４は、映像フレーム単位で映像信号をマスタ装置３に送信するが、各映像フレームには、映像フレーム内の全ラインの映像信号を送信した後にフレームブランキング期間が設けられている。フレームブランキング期間内は、スレーブ装置４から有効な映像信号は送信されないことから、この期間を他の信号伝送に用いることができる。例えば、マスタ装置３がスレーブ装置４の動作モードを切り替えるための制御信号を送信するために利用できる。
　なお、上述した説明では、フレームブランキング期間内に信号比率を切り替える例を説明したが、図３に示すように、各水平ラインには水平ブランキング期間があるため、この水平ラインブランキング期間に信号比率の切替を行ってもよい。
　上述した説明では、スレーブ装置４からマスタ装置３に、スレーブ装置４内のイメージセンサで撮像された映像信号をケーブル５を介してマスタ装置３に送信する例を説明したが、本実施形態は、例えば、スレーブ装置４に表示部もしくは処理部があり、マスタ装置３から映像信号をケーブル５を介してスレーブ装置４に送信して、表示部で表示、もしくは処理部で処理を行う場合にも適用可能である。この場合、信号Rvの信号比率が信号Fwの信号比率よりも圧倒的に大きい信号比率パターンを新たに設けて、マスタ装置３からスレーブ装置４に映像信号を送信する際には、この新たに設けた信号比率パターンを選択する。
　表示部に映像信号を表示する際にも、水平ブランキング期間やフレームブランキング期間があるため、これらブランキング期間内に、マスタ装置３とスレーブ装置４の間で、映像信号以外の信号の送受を行ってもよい。例えば、表示部の表示解像度を切り替える信号を送受してもよい。
　このように、第１の実施形態では、マスタ装置３とスレーブ装置４の間でTDD方式で信号伝送を行う際、マスタ装置３からスレーブ装置４に送信する信号Rvの信号比率と、スレーブ装置４からマスタ装置３に送信する信号Fwの信号比率とを信号伝送状態に応じて切り替えるようにする。これにより、マスタ装置３とスレーブ装置４の間で効率よく信号伝送を行うことができるとともに、消費電力も低減できる。
　特に、信号伝送状態に応じて、信号Fｗと信号Rvの信号比率を大きく変更できるため、大量の信号を短時間で伝送でき、高速伝送を実現できる。
　また、スレーブ装置４がマスタ装置３に映像信号を送信する合間のフレームブランキング期間や水平ブランキング期間内に、信号比率を切り替えることで、映像信号の伝送に悪影響を与えることなく、映像信号以外の種々の信号をマスタ装置３とスレーブ装置４の間で効率よく伝送できる。
　（第２の実施形態）
　第２の実施形態は、信号のフレーム構造制御情報が第１の実施形態とは異なるものである。
　第２の実施形態による通信システム２は、図１と同様に構成されている。また、第２の実施形態によるシステムは、図６と同様の処理手順で、マスタ装置３とスレーブ装置４の間で信号伝送を行う。
　第２の実施形態による通信システム２において、マスタ装置３とスレーブ装置４が送受する信号のフレーム構造は図７と同様であるが、フレーム構造制御情報が図８とは異なっている。
　図１２は第２の実施形態のフレーム構造制御情報を示す図である。図１２のフレーム構造制御情報も、例えばOAMに含まれている。図１２に示すように、第２の実施形態のフレーム構造制御情報は、Count Down EN/DSと、Count Downと、Current Fw Number of Containerと、Current Rv Number of Containerと、Next Fw Number of Containerと、Next Rv Number of Containerと、OK/NGとを含んでいる。Current Fw Number of Containerは、現在の信号Fwに含まれるコンテナの数である。Current Rv Number of Containerは、現在の信号Rvに含まれるコンテナの数である。Next Fw Number of Containerは、次に信号比率を変更する際の信号Fwに含まれるコンテナの数である。Next Rv Number of Containerは、次に信号比率を変更する際の信号Rvに含まれるコンテナの数である。
　上述した図８のフレーム構造制御情報は、信号比率パターンを含んでおり、信号比率パターンには図９のような複数の種類があることが既知であるため、フレーム構造制御情報内の信号比率パターンによって、信号Rvと信号Fwのコンテナの数を特定することができる。これに対して、第２の実施形態では、フレーム構造制御情報の中に直接、コンテナの数の情報を含めるため、信号比率パターンを用いることなく、信号Fwと信号Rvの信号比率を簡易に特定できる。
　マスタ装置３とスレーブ装置４の間で信号伝送を開始した後、何らかの理由で、信号伝送を一時的に停止し、その後に、信号伝送を再開したい場合がある。このような場合、信号伝送を停止した後、どのくらいの期間が経過してから信号伝送を再開するかをフレーム構造制御情報で指定できるようにしてもよい。
　図１３は、図８のフレーム構造制御情報に、信号伝送の再開に関する情報を付加する例を示す図である。図１３のフレーム構造制御情報は、図８のフレーム構造制御情報中のNext patternとOK/NGの間に、Restart countとRestart Patternを含んでいる。Restart countは、信号伝送を停止した後、信号伝送が開始されるまでのTDDサイクル数である。Restart Patternは、信号伝送を再開する際の信号比率パターンの種類である。
　図１４は、図１２のフレーム構造制御情報に、信号伝送の再開に関する情報を付加する例を示す図である。図１４のフレーム構造制御情報は、図１２のフレーム構造制御情報中のNext Rv Number of ContainerとOK/NGとの間に、Restart countと、Restart Fw Number of Containerと、Restart Rv Number of Containerとを有する。Restart Fw Number of Containerは、信号伝送を再開する際の信号Fwのコンテナの数である。Restart Rv Number of Containerは、信号伝送を再開する際の信号Rvのコンテナの数である。
　図１５は信号伝送を停止した後に再開する一例を示す図である。図１５の時刻t1～t2と時刻t2～t3は、スレーブ装置４からマスタ装置３に映像信号を送信する期間である。時刻t3～t4は、フレームブランキング期間である。フレームブランキング期間が終わった後に信号伝送を再開する例を示している。
　図１５の時刻t1～t2の1TDDサイクルでは、信号Rvのフレーム構造制御情報におけるCount Down EN/DSはEnable、Count Downは2、Current PatternはPattern #2、Next PatternはPattern #4、Restart countは10、Restart PatternはPattern #2、OK/NGはdon't careである。信号FwのCount Down EN/DSはEnable、Count Downは2、Current PatternはPattern #2、Next PatternはPattern #4、Restart countは10、Restart PatternはPattern #2、OK/NGはOKである。
　時刻t2～t3の1TDDサイクルでは、信号Rvと信号Fwのフレーム構造制御情報のCount Downがともに1になる。
　その後、時刻t3～t4はフレームブランキング期間であり、この期間は信号比率パターンとしてPattern #4が選択される。Pattern #4は、図９に示したように、信号伝送を行わないことを示しており、信号伝送が停止される。よって、Restartカウント値が０からTDDサイクルごとにカウントアップし、カウント値が９になる時刻ｔ４で、フレーム構造制御情報のRestart countで指定された10カウントになるため、フレーム構造制御情報のRestart Patternで指定されたPattern #2にて、信号Rvと信号Fwの信号比率が設定されて、スレーブ装置４からマスタ装置３への映像信号の送信が再開される。
　図１５はフレーム構造制御情報の中に信号比率パターンの情報が含まれる例を示したが、図１４のようにコンテナ数の情報が含まれていてもよい。
　このように、第２の実施形態では、フレーム構造制御情報にて信号Rvと信号Fwのコンテナの数を指定するため、信号Rvと信号Fwの信号比率を簡易に設定できる。
　また、第２の実施形態では、信号伝送中にいったん信号伝送を中止して、その後に信号伝送を再開する際に、信号伝送を再開するタイミングと、再開時の信号比率をフレーム構造制御情報に設定するため、信号伝送の再開をスムーズに行うことができる。
　なお、本技術は以下のような構成を取ることができる。
　（１）通信装置は、
　通信相手装置との間で信号伝送を行う通信部と、
　前記通信相手装置への第１方向の信号比率と、前記通信相手装置からの第２方向の信号比率とを、前記通信相手装置との信号伝送状態に応じて変更する通信制御部と、を備える。
　（２）（１）に記載の通信装置において、
　前記信号伝送状態は、前記通信相手装置及び当該通信装置の初期設定及びセキュリティ認証及び鍵交換を行う状態と、前記通信相手装置の初期設定及びセキュリティ認証及び鍵交換が終わった後に前記通信相手装置が信号を伝送する状態と、前記通信相手装置との間での信号伝送を停止する状態と、の少なくとも一つを含む。
　（３）（１）に記載の通信装置において、
　前記信号伝送状態は、前記通信相手装置及び当該通信装置の少なくとも一方の電源投入、又は前記通信相手装置及び当該通信装置の少なくとも一方のリセットを行う状態と、前記通信相手装置の初期設定及びセキュリティ認証及び鍵交換を行う状態と、前記通信相手装置の初期設定及びセキュリティ認証及び鍵交換が終わった後に前記通信相手装置に信号を伝送する状態と、前記通信相手装置との間での信号伝送を停止する状態と、を少なくとも含む。
　（４）（１）乃至（３）のいずれか一項に記載の通信装置において、
　前記通信部は、予め定めた固定期間を単位として、前記固定期間を時分割して、前記第１方向の信号伝送と、前記第２方向の信号伝送とを切り替えて行う。
　（５）（４）に記載の通信装置において、
　前記通信制御部は、前記固定期間ごとに、前記第１方向及び前記第２方向の信号比率を調整する。
　（６）（４）又は（５）に記載の通信装置において、
　前記通信制御部は、前記信号伝送状態に応じて、前記第１方向及び前記第２方向の信号比率の種類を表す複数の信号比率パターンの中から一つを選択し、
　前記通信部は、前記通信制御部が選択した信号比率パターンに基づいて、前記第１方向及び前記第２方向の信号伝送を時分割で切り替えて行う。
　（７）（６）に記載の通信装置において、
　前記複数の信号比率パターンを記憶する記憶部を備え、
　前記通信制御部は、前記信号伝送状態に応じて、前記記憶部に記憶された前記複数の信号比率パターンの中から一つを選択し、
　前記通信部は、前記通信制御部が選択した信号比率パターンを含む信号を前記通信相手装置に送信する。
　（８）（６）又は（７）に記載の通信装置において、
　前記通信部は、所定のフレーム構造の信号を送受し、
　前記フレーム構造は、前記第２方向及び前記第１方向の信号比率を変更するタイミングを規定するカウント値の変更を許容するか否かを示す情報と、前記カウント値を示す情報と、選択中の前記信号比率パターンと、次に選択する予定の前記信号比率パターンと、信号比率の変更を許容するか否かを示す情報と、を含む。
　（９）（８）に記載の通信装置において、
　前記フレーム構造は、ＯＡＭ（Operation Administration and Maintenance）に含まれる。
　（１０）（４）乃至（９）のいずれか一項に記載の通信装置において、
　前記通信制御部は、前記第１方向及び前記第２方向の信号比率を変更する場合には、前記固定期間のｎ倍（ｎは２以上の整数）の期間が経過後に、前記第１方向及び前記第２方向の信号比率を変更する。
　（１１）（１０）に記載の通信装置において、
　前記通信制御部は、前記固定期間のｎ倍の期間内に、前記通信相手装置から前記信号比率パターンの変更を承諾する旨の応答を受信した場合に限り、前記第１方向及び前記第２方向の信号比率を変更する。
　（１２）（４）又は（５）に記載の通信装置において、
　前記通信部は、前記固定期間ごとに、送受される信号が格納されたコンテナを１つ以上含むフレーム構造の信号を送受し、
　前記通信制御部は、前記信号伝送状態に応じて、前記コンテナの数を調整する。
　（１３）（１２）に記載の通信装置において、
　前記フレーム構造は、同期信号と、前記固定期間内に送受される少なくとも一つの前記コンテナと、パリティ信号と、を含む。
　（１４）（４）乃至（１３）のいずれか一項に記載の通信装置において、
　前記通信制御部は、当該通信装置と前記通信相手装置とがセキュリティ認証及び鍵交換を行う際と、当該通信装置が初期設定を行う際と、前記通信相手装置が初期設定を行う際との少なくとも一つにおいて、前記第１方向の信号比率と前記第２方向の信号比率とを１：１にする。
　（１５）（１）乃至（１４）のいずれか一項に記載の通信装置において、
　前記信号比率は、信号量の比率又は信号の使用比率である。
　（１６）（１）乃至（１５）のいずれか一項に記載の通信装置において、
　前記通信部は、撮像した映像信号を伝送可能であり、
　前記通信制御部は、前記通信相手装置からの映像信号を受信する期間内の前記第２方向の信号比率を、前記第１方向の信号比率よりも高くする。
　（１７）（１６）に記載の通信装置において、
　前記通信部は、前記通信相手装置から映像フレーム単位で送信された映像信号を受信し、
　前記通信制御部は、１映像フレーム内の映像信号を受信する期間内の前記第２方向の信号比率を、１映像フレーム内の映像信号を送信した後の垂直ブランキング期間内の前記第２方向の信号比率よりも高くする。
　（１８）（１６）に記載の通信装置において、
　前記通信部は、映像フレーム単位で映像信号を前記通信相手装置に送信し、
　前記通信制御部は、１映像フレーム内の映像信号を送信した後の垂直ブランキング期間内の前記第１方向及び前記第２方向の信号伝送を停止する。
　（１９）（１）乃至（１８）のいずれか一項に記載の通信装置において、
　前記通信部は、前記通信相手装置の表示部に表示させるか、又は前記通信相手装置の処理部に処理させる映像信号を伝送可能であり、
　前記通信制御部は、前記通信相手装置に映像信号を送信する期間内の前記第２方向の信号比率を、前記第１方向の信号比率よりも高くする。
　（２０）（１）乃至（１９）のいずれか一項に記載の通信装置において、
　前記通信相手装置は、前記通信制御部からの指示に基づいて前記通信部との間で信号伝送を行うスレーブ装置である。
　（２１）（１）乃至（１９）のいずれか一項に記載の通信装置において、
　前記通信相手装置は、前記通信制御部からの指示に基づいて前記通信部との間で信号伝送を行うマスタ装置である。
　（２２）通信システムは、
　マスタ装置と、
　前記マスタ装置からの指示に従って、前記マスタ装置との間で信号伝送を行うスレーブ装置と、を備え、
　前記マスタ装置及び前記スレーブ装置は、前記マスタ装置から前記スレーブ装置への第１方向の信号比率と、前記スレーブ装置から前記マスタ装置への第２方向の信号比率とを、前記マスタ装置及び前記スレーブ装置間の信号伝送状態に応じて変更する。
　（２３）通信方法は、
　マスタ装置からの指示に従って、前記マスタ装置とスレーブ装置との間で信号伝送を行い、
　前記マスタ装置及び前記スレーブ装置は、前記マスタ装置から前記スレーブ装置への第１方向の信号比率と、前記スレーブ装置から前記マスタ装置への第２方向の信号比率とを、前記マスタ装置及び前記スレーブ装置間の信号伝送状態に応じて変更する。
　上述した実施形態で説明した通信装置及び通信システムの少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、通信装置及び通信システムの少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。
　また、通信装置及び通信システムの少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。
　本開示の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本開示の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本開示の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
　１ａ、１ｂ　通信装置、２　通信システム、３　マスタ装置、４　スレーブ装置、６　ホスト部、７　Master SerDes部、８　第１MUX部、９　第１受信部、１０　第１送信部、１１　第１LINK部、１１ａ　記憶部、１２　センサ、１３　Slave SerDes部、１４　第２MUX部、１５　第２受信部、１６　第２送信部、１７　第２LINK部、１７ａ　記憶部

Claims (23)

  1. 　通信相手装置との間で信号伝送を行う通信部と、
    　前記通信相手装置への第１方向の信号比率と、前記通信相手装置からの第２方向の信号比率とを、前記通信相手装置との信号伝送状態に応じて変更する通信制御部と、を備える通信装置。
  2. 　前記信号伝送状態は、前記通信相手装置の初期設定及びセキュリティ認証及び鍵交換を行う状態と、前記通信相手装置の初期設定及びセキュリティ認証及び鍵交換が終わった後に前記通信相手装置が信号を伝送する状態と、前記通信相手装置との間での信号伝送を停止する状態と、の少なくとも一つを含む、請求項１に記載の通信装置。
  3. 　前記信号伝送状態は、前記通信相手装置と及び当該通信装置の少なくとも一方の電源投入、又は前記通信相手装置及び当該通信装置の少なくとも一方のリセットを行う状態と、前記通信相手装置の初期設定及びセキュリティ認証及び鍵交換を行う状態と、前記通信相手装置の初期設定及びセキュリティ認証及び鍵交換が終わった後に前記通信相手装置に信号を伝送する状態と、前記通信相手装置との間での信号伝送を停止する状態と、を少なくとも含む、請求項１に記載の通信装置。
  4. 　前記通信部は、予め定めた固定期間を単位として、前記固定期間を時分割して、前記第１方向の信号伝送と、前記第２方向の信号伝送とを切り替えて行う、請求項１に記載の通信装置。
  5. 　前記通信制御部は、前記固定期間ごとに、前記第１方向及び前記第２方向の信号比率を調整する、請求項４に記載の通信装置。
  6. 　前記通信制御部は、前記信号伝送状態に応じて、前記第１方向及び前記第２方向の信号比率の種類を表す複数の信号比率パターンの中から一つを選択し、
    　前記通信部は、前記通信制御部が選択した信号比率パターンに基づいて、前記第１方向及び前記第２方向の信号伝送を時分割で切り替えて行う、請求項４に記載の通信装置。
  7. 　前記複数の信号比率パターンを記憶する記憶部を備え、
    　前記通信制御部は、前記信号伝送状態に応じて、前記記憶部に記憶された前記複数の信号比率パターンの中から一つを選択し、
    　前記通信部は、前記通信制御部が選択した信号比率パターンを示す信号を前記通信相手装置に送信する、請求項６に記載の通信装置。
  8. 　前記通信部は、所定のフレーム構造の信号を送受し、
    　前記フレーム構造は、前記第２方向及び前記第１方向の信号比率を変更するタイミングを規定するカウント値の変更を許容するか否かを示す情報と、前記カウント値を示す情報と、選択中の前記信号比率パターンと、次に選択する予定の前記信号比率パターンと、信号比率の変更を許容するか否かを示す情報と、を含む、請求項６に記載の通信装置。
  9. 　前記フレーム構造は、ＯＡＭ（Operation Administration and Maintenance）に含まれる、請求項８に記載の通信装置。
  10. 　前記通信制御部は、前記第１方向及び前記第２方向の信号比率を変更する場合には、前記固定期間のｎ倍（ｎは２以上の整数）の期間が経過後に、前記第１方向及び前記第２方向の信号比率を変更する、請求項４に記載の通信装置。
  11. 　前記通信制御部は、前記固定期間のｎ倍の期間内に、前記通信相手装置から信号比率パターンの変更を承諾する旨の応答を受信した場合に限り、前記第１方向及び前記第２方向の信号比率を変更する、請求項１０に記載の通信装置。
  12. 　前記通信部は、前記固定期間ごとに、送受される信号が格納されたコンテナを１つ以上含むフレーム構造の信号を送受し、
    　前記通信制御部は、前記信号伝送状態に応じて、前記コンテナの数を調整する、請求項４に記載の通信装置。
  13. 　前記フレーム構造は、同期信号と、前記固定期間内に送受される少なくとも一つの前記コンテナと、パリティ信号と、を含む、請求項１２に記載の通信装置。
  14. 　前記通信制御部は、当該通信装置と前記通信相手装置とがセキュリティ認証及び鍵交換を行う際と、当該通信装置が初期設定を行う際と、前記通信相手装置が初期設定を行う際との少なくとも一つにおいて、前記第１方向の信号比率と前記第２方向の信号比率とを１：１にする、請求項４に記載の通信装置。
  15. 　前記信号比率は、信号量の比率又は信号の使用比率である、請求項１に記載の通信装置。
  16. 　前記通信部は、撮像した映像信号を伝送可能であり、
    　前記通信制御部は、前記通信相手装置からの映像信号を受信する期間内の前記第２方向の信号比率を、前記第１方向の信号比率よりも高くする、請求項１に記載の通信装置。
  17. 　前記通信部は、前記通信相手装置から映像フレーム単位で送信された映像信号を受信し、
    　前記通信制御部は、１映像フレーム内の映像信号を受信する期間内の前記第２方向の信号比率を、１映像フレーム内の映像信号を受信した後の垂直ブランキング期間内の前記第２方向の信号比率よりも高くする、請求項１６に記載の通信装置。
  18. 　前記通信部は、映像フレーム単位で映像信号を前記通信相手装置に送信し、
    　前記通信制御部は、１映像フレーム内の映像信号を送信した後の垂直ブランキング期間内の前記第１方向及び前記第２方向の信号伝送を停止する、請求項１６に記載の通信装置。
  19. 　前記通信部は、前記通信相手装置の表示部に表示させるか、又は前記通信相手装置の処理部に処理させる映像信号を伝送可能であり、
    　前記通信制御部は、前記通信相手装置に映像信号を送信する期間内の前記第２方向の信号比率を、前記第１方向の信号比率よりも高くする、請求項１に記載の通信装置。
  20. 　前記通信相手装置は、前記通信制御部からの指示に基づいて前記通信部との間で信号伝送を行うスレーブ装置である、請求項１に記載の通信装置。
  21. 　前記通信相手装置は、前記通信制御部からの指示に基づいて前記通信部との間で信号伝送を行うマスタ装置である、請求項１に記載の通信装置。
  22. 　マスタ装置と、
    　前記マスタ装置からの指示に従って、前記マスタ装置との間で信号伝送を行うスレーブ装置と、を備え、
    　前記マスタ装置及び前記スレーブ装置は、前記マスタ装置から前記スレーブ装置への第１方向の信号比率と、前記スレーブ装置から前記マスタ装置への第２方向の信号比率とを、前記マスタ装置及び前記スレーブ装置間の信号伝送状態に応じて変更する、通信システム。
  23. 　マスタ装置からの指示に従って、前記マスタ装置とスレーブ装置との間で信号伝送を行い、
    　前記マスタ装置及び前記スレーブ装置は、前記マスタ装置から前記スレーブ装置への第１方向の信号比率と、前記スレーブ装置から前記マスタ装置への第２方向の信号比率とを、前記マスタ装置及び前記スレーブ装置間の信号伝送状態に応じて変更する、通信方法。
PCT/JP2021/008476 2020-03-16 2021-03-04 通信装置、通信システム及び通信方法 WO2021187141A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/800,677 US20230254100A1 (en) 2020-03-16 2021-03-04 Communication apparatus, communication system, and communication method
KR1020227024917A KR20220154661A (ko) 2020-03-16 2021-03-04 통신 장치, 통신 시스템 및 통신 방법
CN202180020441.6A CN115280678A (zh) 2020-03-16 2021-03-04 通信装置、通信系统和通信方法
EP21771130.8A EP4123911A4 (en) 2020-03-16 2021-03-04 COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION SYSTEM, AND COMMUNICATION METHOD
JP2022508204A JPWO2021187141A1 (ja) 2020-03-16 2021-03-04

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/820,377 2020-03-16
US16/820,377 US20210288781A1 (en) 2020-03-16 2020-03-16 Communication device, communication system and communication method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021187141A1 true WO2021187141A1 (ja) 2021-09-23

Family

ID=77665415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/008476 WO2021187141A1 (ja) 2020-03-16 2021-03-04 通信装置、通信システム及び通信方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US20210288781A1 (ja)
EP (1) EP4123911A4 (ja)
JP (1) JPWO2021187141A1 (ja)
KR (1) KR20220154661A (ja)
CN (1) CN115280678A (ja)
WO (1) WO2021187141A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015053565A (ja) * 2013-09-05 2015-03-19 ソニー株式会社 情報処理装置および情報処理方法
JP2016144085A (ja) * 2015-02-03 2016-08-08 株式会社東芝 衛星回線制御装置、衛星通信システム及び衛星通信方法
JP2017139670A (ja) * 2016-02-04 2017-08-10 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 インターホンシステム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7941155B2 (en) * 2007-11-27 2011-05-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Calculation and broadcast of cell-load ratio and intelligent cell selection for IEEE802.16M
WO2010142084A1 (zh) * 2009-06-12 2010-12-16 华为技术有限公司 一种系统兼容的方法、装置
US8873466B2 (en) * 2012-10-12 2014-10-28 Freescale Semiconductor, Inc. Timing event generation circuit for mobile communication device
US10348394B1 (en) * 2014-03-14 2019-07-09 Tarana Wireless, Inc. System architecture and method for enhancing wireless networks with mini-satellites and pseudollites and adaptive antenna processing
US10033578B2 (en) * 2014-10-27 2018-07-24 Qualcomm Incorporated Leveraging synchronization coordination of a mesh network for low-power devices
WO2017166195A1 (en) * 2016-03-31 2017-10-05 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Special subframe configuration for latency reduction
WO2018144642A1 (en) * 2017-02-03 2018-08-09 Intel IP Corporation Frame structure for unlicensed internet of things
US10567179B1 (en) * 2018-08-31 2020-02-18 Nxp B.V. Network device and method for performing network operations in a communications network

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015053565A (ja) * 2013-09-05 2015-03-19 ソニー株式会社 情報処理装置および情報処理方法
JP2016144085A (ja) * 2015-02-03 2016-08-08 株式会社東芝 衛星回線制御装置、衛星通信システム及び衛星通信方法
JP2017139670A (ja) * 2016-02-04 2017-08-10 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 インターホンシステム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANONYMOUS: "DS90UB933-Q1 -Link III 1MP/60fps 10/12 100MHz, ", TEXAS INSTRUMENTS, 1 November 2019 (2019-11-01), pages 1 - 44, XP055859054 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20210288781A1 (en) 2021-09-16
US20230254100A1 (en) 2023-08-10
CN115280678A (zh) 2022-11-01
EP4123911A1 (en) 2023-01-25
JPWO2021187141A1 (ja) 2021-09-23
KR20220154661A (ko) 2022-11-22
EP4123911A4 (en) 2023-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10944536B2 (en) Transmission device, reception device, communication system, signal transmission method, signal reception method, and communication method
KR102352905B1 (ko) 수신 장치, 송신 장치, 및 통신 시스템, 및, 신호 수신 방법, 신호 송신 방법, 및 통신 방법
JP6033032B2 (ja) 撮像表示システム
JP2005142965A (ja) 通信装置、通信方法、通信プログラム、および通信プログラムを記録した記録媒体
KR101805628B1 (ko) 오디오/비디오 네트워크에서의 동시성 통신을 위한 방법 및 시스템
US8314843B2 (en) Method and apparatus for information reproduction
CN113132552B (zh) 视频流处理方法及装置
EP3281317B1 (en) Multi-layer timing synchronization framework
JP6038046B2 (ja) パケット通信ネットワークを介して伝送されるコンテンツをストリーミングするためのクロックリカバリ機構
WO2021187141A1 (ja) 通信装置、通信システム及び通信方法
WO2020158589A1 (ja) 送信装置、送信方法、受信装置、受信方法、および送受信装置
EP0873019B1 (en) Device and method for transmitting digital audio and video data
JP5068282B2 (ja) 映像伝送装置及び方法
WO2021065915A1 (ja) フレーム生成方法およびフレーム生成装置
CN104935988B (zh) 一种显示电视信号的方法及电视接收设备
US20090073982A1 (en) Tcp packet communication device and techniques related thereto
EP3671720A1 (en) Real-time on-chip data transfer system
US20240056380A1 (en) Link Training for Multi-Segment Communication Networks
US20240080123A1 (en) Out-of-band based independent link training of in-band links between host devices and optical modules
JP2009159252A (ja) データ転送装置および電子カメラ
TW202335473A (zh) 通信裝置及通信方法、以及程式
WO2013088985A1 (ja) センサおよびセンシング方法
JP4618234B2 (ja) 通信端末
KR20160031199A (ko) 링크 명령으로서 동기화 신호를 사용하는 향상된 통신 링크
TWI507042B (zh) 監視模組

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21771130

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022508204

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021771130

Country of ref document: EP

Effective date: 20221017