JPH11215161A

JPH11215161A - Ｉｅｅｅ１３９４インタフェース及びその制御方法

Info

Publication number: JPH11215161A
Application number: JP10011740A
Authority: JP
Inventors: Yuuichi Mamezaki; 裕一豆崎
Original assignee: Fujifilm Microdevices Co Ltd; Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp; Fujifilm Microdevices Co Ltd
Priority date: 1998-01-23
Filing date: 1998-01-23
Publication date: 1999-08-06

Abstract

(57)【要約】【課題】変更前及び変更後の通信速度に応じて適切な
コンカチネートパケット通信を行うＩＥＥＥ１３９４イ
ンタフェース又はその制御方法を提供することを課題と
する。【解決手段】第１のデータを第１の通信速度で送信
し、その後に第２のデータを第２の通信速度で送信する
ように指示する信号を入力する入力手段（１１）と、第
１及び第２の通信速度に応じて、第１及び第２のデータ
を連結して１つのパケットとし、又は第１及び第２のデ
ータを分離して別のパケットとして決定するパケット形
式決定手段（１２，１３，１４）と、パケット形式決定
手段により決定されるパケット形式で第１及び第２のデ
ータを送信する送信手段（１５）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデジタル通信に関
し、特にデジタルシリアル通信を行うＩＥＥＥ１３９４
通信に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のビデオ機器やオーディオ機器に
は、アナログ信号用の入出力端子を有するものがある。
ビデオ信号やオーディオ信号は、当該機器間をアナログ
形式で通信される。近年、アナログ通信に代わり、デジ
タル通信が普及しつつある。その中でも、ＩＥＥＥ１３
９４規格のデジタルシリアル通信が注目されてきてい
る。

【０００３】図７は、ＩＥＥＥ１３９４規格の通信ネッ
トワークの構成を示す。ネットワークは、例えば５つの
ノード（通信装置）ＮＤ１〜ＮＤ５をバスＢＳに接続す
ることにより構成される。以下、ノードＮＤ１〜ＮＤ５
の全て又は個々をノードＮＤという。各ノードＮＤに
は、ノードＩＤ（識別子）が設定される。ノードＩＤ
は、例えば、ノードＮＤ１が１、ノードＮＤ２が２、ノ
ードＮＤ３が３、ノードＮＤ４が４、ノードＮＤ５が５
である。この中で、ノードＩＤが一番大きいノードＮＤ
がルートノードになる。ルートノードは、例えばノード
ＮＤ５である。

【０００４】ＩＥＥＥ１３９４規格は、アイソクロナス
（isochronous ）通信とアシンクロナス（asynchronou
s）通信を規定している。アイソクロナス通信は、同期
通信であり、相手を特定しないブロードキャスト通信で
ある。アシンクロナス通信は、非同期通信であり、原則
として相手を特定して行う通信である。図８（Ａ）、
（Ｂ）にアイソクロナス通信を示し、図９（Ａ）、
（Ｂ）にアシンクロナス通信を示す。

【０００５】図８（Ａ）は、シングルパケットのアイソ
クロナス通信を示す。アイソクロナス通信は、１２５μ
ｓの間隔で行われる同期通信である。通信のサイクル時
間は１２５μｓである。ノードは、１２５μｓの間に、
第１チャンネルパケットＣＨ１と第２チャンネルパケッ
トＣＨ２と第３チャンネルパケットＣＨ３をバス上に送
信することができる。例えば、第１チャンネルパケット
ＣＨ１は画像データであり、第２チャンネルパケットＣ
Ｈ２は音声データである。以下、チャンネルパケットＣ
Ｈ１〜ＣＨ３の全て又は個々をチャンネルパケットＣＨ
という。各チャンネルパケットＣＨの間隔は、所定のア
イソクロナスギャップ時間以内にする必要がある。

【０００６】第１チャンネルパケットＣＨ１について説
明する。第１チャンネルパケットＣＨ１は、順次、アー
ビトレーション信号ａｒｂ、データプリフェックスｄ
ｐ、パケットデータｐｃｋ１、データエンドｄｅを有す
る。以下、その各々を説明する。

【０００７】まず、アービトレーション信号ａｒｂをバ
ス上に送信する。アービトレーション信号ａｒｂは、バ
ス上にパケットデータｐｃｋ１を送信する準備段階とし
て、バスの使用許可を求める信号である。複数のノード
がバスに接続されているときには、複数のノードの送信
が競合することがある。そこで、アービトレーション信
号ａｒｂを送信することにより、バスの使用許可を求め
る。ルートノードは、アービトレーション信号ａｒｂを
受けて、いずれか１つのノードに使用許可を発行する。
その使用許可の信号は、図の上ではアービトレーション
信号ａｒｂに含まれている。

【０００８】使用許可が得られると、許可されたノード
は、データプリフェックスｄｐ、パケットデータｐｃｋ
１、データエンドｄｅを送信する。パケットデータｐｃ
ｋ１は、実質的な送信データである。データプリフェッ
クスｄｐはパケットデータｐｃｋ１の開始を意味し、デ
ータエンドｄｅはパケットデータｐｃｋ１の終了を意味
する。

【０００９】第２及び第３チャンネルパケットＣＨ２、
ＣＨ３は、第１チャンネルパケットＣＨ１と基本的に同
じであり、パケットデータｐｃｋ１の代わりに、それぞ
れパケットデータｐｃｋ２，ｐｃｋ３を含む。以下、パ
ケットデータｐｃｋ１〜ｐｃｋ３の全て又は個々をパケ
ットデータｐｃｋという。

【００１０】以上がシングルパケットの通信である。シ
ングルパケットは、複数ではなく１つのパケットデータ
ｐｃｋを含むチャンネルパケットＣＨである。各シング
ルパケットＣＨを上記のように別々に送信するのではな
く、連結して送信することにより、通信効率を向上させ
ることもできる。その連結されたパケットをコンカチネ
ートパケットという。次に、コンカチネートパケットの
通信方法を説明する。

【００１１】図８（Ｂ）は、コンカチネートパケットの
アイソクロナス通信を示す。コンカチネートパケットＣ
Ｈ１３は、上記のチャンネルパケットＣＨ１〜ＣＨ３を
連結したパケットであり、順次、アービトレーション信
号ａｒｂ、データプリフェックスｄｐ、パケットデータ
ｐｃｋ１、データプリフェックスｄｐ、パケットデータ
ｐｃｋ２、データプリフェックスｄｐ、パケットデータ
ｐｃｋ３、データエンドｄｅを有する。

【００１２】アービトレーション信号ａｒｂは、コンカ
チネートパケットＣＨ１３の最初にのみ位置する。各パ
ケットデータｐｃｋ間にデータプリフェックスｄｐを挿
入することにより、パケットの連結を行う。データエン
ドｄｅは、コンカチネートパケットＣＨ１３の最後にの
み位置する。

【００１３】以上でアイソクロナス通信の説明を終了す
る。アイソクロナス通信は、同期通信である。非同期通
信を行いたい場合には、アシンクロナス通信を行う。次
に、アシンクロナス通信について説明する。

【００１４】図９（Ａ）は、シングルパケットのアシン
クロナス通信を示す。アシンクロナス通信は、非同期通
信であり、所定時間間隔で通信の機会が与えられる同期
通信とは異なる。アシンクロナス通信は、通常、相手を
特定して通信を行う。ここでは、第１のノードと第２の
ノードとの間で通信を行う場合を例に説明する。

【００１５】まず、第１のノードがパケットＰ１を第２
のノードに送信する。パケットＰ１は、図８（Ａ）の第
１チャンネルパケットＣＨ１と基本的に同じ構成であ
る。ただし、パケットデータｐｃｋ１は、送信元及び送
信先の情報を含む。

【００１６】第２のノードがパケットＰ１を受け取る
と、返答のためのアックパケットＰ２を第１のノードに
送り返す。パケットＰ１とアックパケットＰ２との間の
間隔は、アックギャップ時間以内にする必要がある。

【００１７】アックパケットＰ２は、順次、データプリ
フェックスｄｐ、アックデータａｃｋ１、データエンド
ｄｅを含む。アックデータａｃｋ１は、例えば受信完了
又は受信失敗等の情報を含む。データプリフェックスｄ
ｐはアックデータａｃｋ１の開始を意味し、データエン
ドｄｅはアックデータａｃｋ１の終了を意味する。

【００１８】第２のノードは、当該アックパケットＰ２
を送信した後、さらに第１のノードにパケットＰ３を送
信することができる。アックパケットＰ２とパケットＰ
３との間の間隔は、所定のサブアクションギャップ時間
以上にする必要がある。パケットＰ３は、上記のパケッ
トＰ１と基本的に同じであり、パケットデータｐｃｋ１
をパケットデータｐｃｋ２に代えたものである。

【００１９】第１のノードがパケットＰ３を受け取る
と、返答のためのアックパケットＰ４を第２のノードに
送り返す。パケットＰ３とパケットＰ４との間の間隔
は、アックギャップ時間以内にする必要がある。アック
パケットＰ４は、上記のアックパケットＰ２と基本的に
同じであり、アックデータａｃｋ１をアックデータａｃ
ｋ２に代えたものである。以下、アックデータａｃｋ
１、ａｃｋ２の全て又は個々をアックデータａｃｋとい
う。

【００２０】パケットＰ１とアックパケットＰ２をサブ
アクションＳＡ１といい、パケットＰ３とアックパケッ
トＰ４をサブアクションＳＡ２という。

【００２１】上記のように、第２のノードは、アックパ
ケットＰ２を送信した後、引き続き、パケットＰ３を送
信する。アックパケットＰ２とパケットＰ３は、それぞ
れ１つのアックデータａｃｋ１と１つのパケットデータ
ｐｃｋ２を含むシングルパケットである。シングルパケ
ットＰ２とＰ３を連結して、コンカチネートパケットと
して送信することもできる。次に、コンカチネートパケ
ットの通信方法を説明する。

【００２２】図９（Ｂ）は、コンカチネートパケットの
アシンクロナス通信を示す。コンカチネートパケットＰ
２３は、上記のパケットＰ２とＰ３を連結したパケット
であり、順次、データプリフェックスｄｐ、アックデー
タａｃｋ１、データプリフェックスｄｐ、パケットデー
タｐｃｋ２、データエンドｄｅを有する。

【００２３】アックデータａｃｋ１とパケットデータｐ
ｃｋ２の間にデータプリフェックスｄｐを挿入すること
により、パケットの連結を行う。データエンドｄｅは、
コンカチネートパケットＰ２３の最後にのみ位置する。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】ＩＥＥＥ１３９４は、
上記のアイソクロナス通信とアシンクロナス通信のいず
れにおいても、通信速度を１００Ｍ、２００Ｍ、４００
Ｍビット／秒（ｂｐｓ）の中から１つ選択することがで
きる。

【００２５】上記のデータプリフェックスｄｐは、通信
速度の情報を含む。パケットデータｐｃｋ又はアックデ
ータａｃｋは、その前に付与されたデータプリフェック
スｄｐ中の通信速度に従って送信される。

【００２６】シングルパケットを通信する場合には（図
８（Ａ）又は図９（Ａ））、シングルパケット中に１つ
のデータプリフェックスｄｐが含まれるのみであるの
で、そのデータプリフェックスｄｐ中の通信速度に従っ
てパケットの通信が行われる。

【００２７】コンカチネートパケットを通信する場合に
は（図８（Ｂ）又は図９（Ｂ））、コンカチネートパケ
ット中に複数のデータプリフェックスｄｐが含まれるの
で、コンカチネートパケットは途中で通信速度を変える
ことができる。

【００２８】現在、通信速度が１００Ｍｂｐｓ及び２０
０Ｍｂｐｓに対応するＩＥＥＥ１３９４インタフェース
ＬＳＩが主流であり、さらに４００Ｍｂｐｓにも対応可
能なものが開発されている。

【００２９】コンカチネートパケットは、理論的には、
１００Ｍｂｐｓ、２００Ｍｂｐｓ、４００Ｍｂｐｓの間
で自由に通信速度を変えることができる。しかし、現
在、製品化されているＩＥＥＥ１３９４インタフェース
は、２００Ｍｂｐｓから１００Ｍｂｐｓへの変更ができ
ないようになっている。具体的には、第１のデータプリ
フェックスｄｐで２００Ｍｂｐｓを指定し、その後に第
２のデータプリフェックスｄｐで１００Ｍｂｐｓを指定
すると、通信速度が変更されずに一律に２００Ｍｂｐｓ
で送信されてしまう仕様になっている。

【００３０】このような過去の経緯を尊重し、又は現在
の製品との互換性を維持するために、コンカチネートパ
ケットにおいて、（１）２００Ｍｂｐｓから１００Ｍｂ
ｐｓへの変更、及び（２）４００Ｍｂｐｓから１００Ｍ
ｂｐｓへの変更を禁止することがＰ１３９４．ａ規格で
規定された。この規定は、いずれＩＥＥＥ１３９４に適
用される予定である。

【００３１】従来のＩＥＥＥ１３９４インタフェースで
は、通信速度を監視していないので、上記の禁止された
通信速度の変更が行われてしまう可能性がある。その場
合。Ｐ１３９４．ａ規格に違反するものになってしま
い、好ましくない。

【００３２】また、禁止された通信速度の変更を指定し
ないことを、ユーザの責務に委ねることも考えられる。
その場合は、ユーザに過度の負担をかけることになる。
また、ユーザが誤って通信速度を変更してしまうことも
あり得るので、信頼性が低下する。

【００３３】本発明の目的は、変更前及び変更後の通信
速度に応じて適切なコンカチネートパケット通信を行う
ＩＥＥＥ１３９４インタフェース又はその制御方法を提
供することである。

【００３４】

【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、第１のデータを第１の通信速度で送信し、その後に
第２のデータを第２の通信速度で送信するように指示す
る信号を入力する入力手段と、前記第１及び第２の通信
速度に応じて、前記第１及び第２のデータを連結して１
つのパケットとし、又は前記第１及び第２のデータを分
離して別のパケットとして決定するパケット形式決定手
段と、前記パケット形式決定手段により決定されるパケ
ット形式で前記第１及び第２のデータを送信する送信手
段とを有するＩＥＥＥ１３９４インタフェースが提供さ
れる。

【００３５】第１及び第２の通信速度が所定の禁止規定
に該当しなければ、第１及び第２のデータを連結して１
つのパケットとして送信する。第１及び第２の通信速度
が所定の禁止規定に該当する場合には、第１及び第２の
データを分離して別のパケットとして送信することによ
り、所定の禁止規定を回避することができる。分離され
たパケットは、それぞれ第１及び第２の通信速度で送信
される。

【００３６】

【発明の実施の形態】図１（Ａ）は、本発明の実施例に
よるコンカチネートパケットのアイソクロナス通信を示
す。

【００３７】コンカチネートパケットＣＨ１３は、図８
（Ｂ）のコンカチネートパケットＣＨ１３と同じであ
り、チャンネルパケットＣＨ１〜ＣＨ３を連結したパケ
ットである。コンカチネートパケットＣＨ１３は、順
次、アービトレーション信号ａｒｂ、データプリフェッ
クスｄｐ、パケットデータｐｃｋ１、データプリフェッ
クスｄｐ、パケットデータｐｃｋ２、データプリフェッ
クスｄｐ、パケットデータｐｃｋ３、データエンドｄｅ
を有する。

【００３８】各パケットデータｐｃｋは、その前に付与
されたデータプリフェックスｄｐ中の通信速度に従って
送信される。コンカチネートパケットＣＨ１３中には複
数のデータプリフェックスｄｐが含まれているので、コ
ンカチネートパケットＣＨ１３は途中で通信速度を変え
ることができる。

【００３９】通信速度は、１００Ｍ、２００Ｍ、４００
Ｍｂｐｓの中で原則として任意に選択することができ
る。ただし、Ｐ１３９４．ａ規格では、以下の通信速度
の変更が禁止されている。

【００４０】（１）２００Ｍｂｐｓから１００Ｍｂｐｓ
への変更、及び（２）４００Ｍｂｐｓから１００Ｍｂｐ
ｓへの変更。

【００４１】この２種類の通信速度の変更については、
後に示す図１（Ｂ）の通信を行うことにより対処する。
それ以外については、図１（Ａ）に示すように、公知の
方法（図８（Ｂ））と同様にして、コンカチネートパケ
ット通信を行う。すなわち、以下の場合には通常のコン
カチネートパケット通信を行う。

【００４２】（３）１００Ｍｂｐｓから２００Ｍｂｐｓ
に変更する場合、（４）１００Ｍｂｐｓから４００Ｍｂ
ｐｓに変更する場合、（５）２００Ｍｂｐｓから４００
Ｍｂｐｓに変更する場合、（６）４００Ｍｂｐｓから２
００Ｍｂｐｓに変更する場合、及び（７）通信速度の変
更がない場合。

【００４３】次に、上記の（１）又は（２）の通信速度
の変更があった場合を説明する。例えば、パケットデー
タｐｃｋ１は通信速度４００Ｍｂｐｓが指定され、パケ
ットデータｐｃｋ２は通信速度２００Ｍｂｐｓが指定さ
れ、パケットデータｐｃｋ３は通信速度１００Ｍｂｐｓ
が指定されたとする。

【００４４】この場合、４００Ｍｂｐｓから２００Ｍｂ
ｐｓへの変更は許されるが、２００Ｍｂｐｓから１００
Ｍｂｐｓへの変更は許されない。そのため、コンカチネ
ートパケットＣＨ１３を送信することはできない。そこ
で、図１（Ｂ）に示すように、上記のコンカチネートパ
ケットＣＨ１３をパケットＣＨ１２とパケットＣＨ３に
分割して送信する。

【００４５】図１（Ｂ）は、コンカチネートパケットＣ
Ｈ１２とシングルパケットＣＨ３の送信を示す。４００
Ｍｂｐｓから２００Ｍｂｐｓへの変更は許されるので、
パケットデータｐｃｋ１とｐｃｋ２を連結し、コンカチ
ネートパケットＣＨ１２を送信する。一方、２００Ｍｂ
ｐｓから１００Ｍｂｐｓへの変更は禁止されているの
で、パケットデータｐｃｋ３をシングルパケットＣＨ３
として送信する。

【００４６】コンカチネートパケットＣＨ１２は、上記
のチャンネルパケットＣＨ１とＣＨ２を連結したパケッ
トであり、順次、アービトレーション信号ａｒｂ、デー
タプリフェックスｄｐ、パケットデータｐｃｋ１、デー
タプリフェックスｄｐ、パケットデータｐｃｋ２、デー
タエンドｄｅを有する。

【００４７】パケットデータｐｃｋ１は４００Ｍｂｐｓ
で送信され、パケットデータｐｃｋ２は２００Ｍｂｐｓ
で送信される。

【００４８】シングルパケットＣＨ３は、図８（Ａ）に
示すパケットＣＨ３と同じであり、順次、アービトレー
ション信号ａｒｂ、データプリフェックスｄｐ、パケッ
トデータｐｃｋ３、データエンドｄｅを有する。

【００４９】パケットデータｐｃｋ３は、１００Ｍｂｐ
ｓで送信される。パケットデータｐｃｋ３をシングルパ
ケットＣＨ３として送信することにより、上記の禁止規
定を回避することができる。

【００５０】以上でアイソクロナス通信の説明を終了す
る。アイソクロナス通信は、同期通信である。非同期通
信を行う場合には、アシンクロナス通信を行う。次に、
アシンクロナス通信について説明する。

【００５１】図２（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の他の実施
例によるコンカチネートパケットのアシンクロナス通信
を示す。

【００５２】コンカチネートパケットＰ２３は、図９
（Ｂ）のコンカチネートパケットＰ２３と同じであり、
順次、データプリフェックスｄｐ、アックデータａｃｋ
１、データプリフェックスｄｐ、パケットデータｐｃｋ
２、データエンドｄｅを有する。

【００５３】アックデータａｃｋ１又はパケットデータ
ｐｃｋ２は、その前に付与されたデータプリフェックス
ｄｐ中の通信速度に従ってそれぞれ送信される。コンカ
チネートパケットＰ２３中には２つのデータプリフェッ
クスｄｐが含まれているので、コンカチネートパケット
Ｐ２３は途中で通信速度を変えることができる。

【００５４】上記の（３）〜（７）の通信速度が指定さ
れた場合は、その指定が許されているので、図２（Ａ）
に示すように、公知の方法（図９（Ｂ））と同様にし
て、コンカチネートパケット通信を行う。

【００５５】一方、上記の（１）と（２）の通信速度が
指定された場合は、その指定が禁止されているので、ア
イソクロナス通信の場合（図１（Ｂ））と同様に、図２
（Ｂ）に示すように、上記のコンカチネートパケットＰ
２３をパケットＰ２とパケットＰ３に分割して送信す
る。

【００５６】図２（Ｂ）は、シングルパケットＰ２とシ
ングルパケットＰ３の送信を示す。パケットＰ２は、図
９（Ａ）のパケットＰ２と同じであり、順次、データプ
リフェックスｄｐ、アックデータａｃｋ１、データエン
ドｄｅを有する。パケットＰ３は、図９（Ａ）のパケッ
トＰ３と同じであり、順次、アービトレーション信号ａ
ｒｂ、データプリフェックスｄｐ、パケットデータｐｃ
ｋ２、データエンドｄｅを有する。

【００５７】Ｐ１３９４．ａ規格に反することなく、例
えば、パケットＰ２（アックデータａｃｋ１）を２００
Ｍｂｐｓで送信し、パケット３（パケットデータｐｃｋ
２）を１００Ｍｂｐｓで送信することができる。

【００５８】ユーザは、通信速度の変更を気にせずにコ
ンカチネートパケット送信を指示することができる。Ｉ
ＥＥＥ１３９４インタフェースは、変更前及び変更後の
通信速度に応じて、上記のように、コンカチネートパケ
ットを分割して送信することができる。次に、ＩＥＥＥ
１３９４インタフェースの構成を説明する。

【００５９】図３は、ＩＥＥＥ１３９４インタフェース
１を含むノードＮＤの構成を示す。ノードＮＤは、図７
の通信ネットワークを構成する１つのノードＮＤに相当
する。通信ネットワークは、各ノードＮＤをバスＢＳに
接続することにより構成される。ノードＮＤは、ＩＥＥ
Ｅ１３９４インタフェース１及びデバイス４を有する。
デバイス４は、例えばビデオ機器やオーディオ機器やコ
ンピュータ等である。

【００６０】ＩＥＥＥ１３９４インタフェース１は、リ
ンク層（半導体チップ）２と物理層（半導体チップ）３
のセットで構成される。物理層３は、バスＢＳと直接信
号の授受を行う層であり、リンク層２はデバイス４と信
号の授受を行う層である。

【００６１】バスＢＳは、信号ラインの他、電源ライン
を有する。物理層３は、バスＢＳから電源の供給を受け
る。一方、リンク層２は、デバイス４から電源の供給を
受ける。本来であれば、リンク層２だけでなく物理層３
についても、デバイス４から電源の供給を受けることが
望ましい。そのようにすれば、ＩＥＥＥ１３９４インタ
フェース１を物理層３とリンク層２の２つに分ける必要
がなく、ＩＥＥＥ１３９４インタフェース１を１つの半
導体チップで構成することができる。

【００６２】しかし、その場合、デバイス４の電源を切
ると、ＩＥＥＥ１３９４インタフェース１に電源が供給
されなくなり、ＩＥＥＥ１３９４インタフェース１が動
作しなくなる。

【００６３】ＩＥＥＥ１３９４の通信ネットワークは、
チェイン状にノードＮＤが接続されており、接続されて
いるノードＮＤのうちの１つのＩＥＥＥ１３９４インタ
フェース１が動作しないと、他のノードＮＤに通信デー
タを伝えることができなくなってしまうという不都合が
ある。

【００６４】そのため、ＩＥＥＥ１３９４インタフェー
ス１を、物理層３とリンク層２に分けている。物理層３
は、バスＢＳから電源の供給を受けるので、デバイス４
の電源を切っても動作する。物理層３が動作していれ
ば、通信ネットワークは他のノードＮＤに通信データを
伝えることができる。リンク層２は、デバイス４の電源
を切ると動作しない。

【００６５】リンク層２と物理層３は、制御信号線（２
ビット）Ｃｔｌ、データ線（８ビット）Ｄ、リクエスト
信号線ＬＲｅｑ、クロック信号線ＳＣｌｋで接続されて
いる。制御信号Ｃｔｌは、双方向信号であり、送信開始
等を指示する。データＤも、双方向信号であり、パケッ
トデータ等に相当するデータである。リクエスト信号Ｌ
Ｒｅｑは、リンク層２が物理層３にデータの送信を要求
するための信号である。クロック信号ＳＣｌｋは、物理
層３からリンク層２に供給される約５０ＭＨｚのクロッ
ク信号である。次に、各信号の具体例を示す。

【００６６】図４は、シングルパケットの送信を示すタ
イミングチャートである。シングルパケットは、図８
（Ａ）又は図９（Ａ）に示すパケットである。このタイ
ミングチャートは、ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠するも
のであり、約５０ＭＨｚのクロック信号ＳＣｌｋに同期
している。

【００６７】制御信号ＰＨＹ−Ｃｔｌ及びデータＰＨＹ
−Ｄは、それぞれ物理層３が出力する制御信号Ｃｔｌ及
びデータＤを表す。制御信号Ｌｉｎｋ−Ｃｔｌ及びデー
タＬｉｎｋ−Ｄは、それぞれリンク層２が出力する制御
信号Ｃｔｌ及びデータＤを表す。制御信号Ｃｔｌ及びデ
ータＤは、ハイレベル「１」とローレベル「０」とハイ
インピーダンス「Ｚ」の３状態をとり得る。

【００６８】まず、時刻ｔ０において、リンク層２がリ
クエスト信号ＬＲｅｑを物理層３に供給し、送信要求を
行う。リクエスト信号ＬＲｅｑは、実際には約８ビット
のシリアルデータであり、通信速度の情報も含む。この
通信速度は、パケットを送信する通信速度に相当する。

【００６９】その後、物理層３は、アービトレーション
信号ａｒｂをバス上に送信し、バスの使用許可が得られ
たら、データプリフェックスｄｐをバス上に送信する。

【００７０】次に、時刻ｔ１において、物理層３が制御
信号ＰＨＹ−Ｃｔｌを「００」にする。「００」は、相
手に待ちを指示するので、リンク層２は何もしない。

【００７１】次に、時刻ｔ２において、物理層３は、上
記のリクエスト信号Ｌｒｅｑに応じて、制御信号ＰＨＹ
−Ｃｔｌを「１１」（グラント）にし、送信許可をリン
ク層２に伝える。

【００７２】次に、時刻ｔ３において、物理層３が制御
信号ＰＨＹ−Ｃｔｌを「００」にする。「００」は、相
手に待ちを指示するので、リンク層２は何もしない。

【００７３】次に、時刻ｔ４において、リンク層２が制
御信号Ｌｉｎｋ−Ｃｔｌを「００」にする。「００」
は、相手に待ちを指示するので、物理層３は何もしな
い。

【００７４】次に、時刻ｔ５〜ｔ６において、リンク層
２は、制御信号Ｌｉｎｋ−Ｃｔｌを「０１」（ホール
ド）にして、データＬｉｎｋ−Ｄを無効状態にする。

【００７５】次に、時刻ｔ７〜ｔ１０において、リンク
層２は、制御信号Ｌｉｎｋ−Ｃｔｌを「１０」（トラン
スミット）にして、データＬｉｎｋ−Ｄとしての「Ｄ
０」〜「Ｄｎ」を有効状態にする。

【００７６】その後、物理層３は、データ「Ｄ０」〜
「Ｄｎ」をパケットデータｐｃｋとしてバス上に送信す
る。

【００７７】次に、時刻ｔ１１及びｔ１２において、リ
ンク層２は、制御信号Ｌｉｎｋ−Ｃｔｌを「００」、
「００」にして、物理層３に有効データＬｉｎｋ−Ｄの
終了を知らせる。

【００７８】その後、物理層３は、データエンドｄｅ
（図８（Ａ）、図９（Ａ））をバス上に送信する。以上
で、シングルパケットの送信が終了する。

【００７９】図５は、コンカチネートパケットの送信を
示すタイミングチャートである。このタイミングチャー
トも、ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠するものであり、約
５０ＭＨｚのクロック信号ＳＣｌｋに同期している。

【００８０】まず、上記の時刻ｔ０〜ｔ１０の処理と同
じ処理を行う。次に、時刻ｔ１１及びｔ１２において、
リンク層２は、制御信号Ｌｉｎｋ−Ｃｔｌを「０１」、
「００」にし、データＬｉｎｋ−Ｄを「ＳＰ」、「０
０」にする。物理層３は、この後に連結すべきデータが
続き、そのデータの通信速度が「ＳＰ」であることを認
識する。

【００８１】その後、物理層３は、データプリフェック
スｄｐをバス上に送信し、コンカチネートパケットが続
くことを知らせる。

【００８２】次に、時刻ｔ１３〜ｔ１４において、物理
層３が制御信号ＰＨＹ−Ｃｔｌを「００」にする。「０
０」は、相手に待ちを指示するので、リンク層２は何も
しない。

【００８３】この間に、物理層３は、リクエスト信号Ｌ
Ｒｅｑ中の通信速度と時刻ｔ１１のデータＬｉｎｋ−Ｄ
が示す通信速度ＳＰとを参照し、通信速度の変更が上記
の禁止規定に属するか否かを判断し、属するときにはパ
ケットを分割する。この具体的な処理は、後に図６に示
す物理層３の構成を参照しながら説明する。

【００８４】次に、時刻ｔ１５において、物理層３は、
上記のリンク層２からのコンカチネート指示Ｌｉｎｋ−
Ｃｔｌ＝「０１」、「００」（時刻ｔ１１及びｔ１２）
に応じて、制御信号ＰＨＹ−Ｃｔｌを「１１」（グラン
ト）にして、送信許可をリンク層２に知らせる。

【００８５】次に、時刻ｔ１６において、物理層３が制
御信号ＰＨＹ−Ｃｔｌを「００」にする。「００」は、
相手に待ちを指示するので、リンク層２は何もしない。

【００８６】次に、時刻ｔ１７において、リンク層２が
制御信号Ｌｉｎｋ−Ｃｔｌを「００」にする。「００」
は、相手に待ちを指示するので、物理層３は何もしな
い。

【００８７】次に、時刻ｔ１８〜ｔ１９において、リン
ク層２は、制御信号Ｌｉｎｋ−Ｃｔｌを「０１」（ホー
ルド）にして、データＬｉｎｋ−Ｄを無効状態にする。

【００８８】次に、時刻ｔ２０及びｔ２１以降におい
て、リンク層２は、制御信号Ｌｉｎｋ−Ｃｔｌを「１
０」（トランスミット）にして、データＬｉｎｋ−Ｄと
しての「Ｄ０」、「Ｄ１」・・・を有効状態にする。

【００８９】その後、物理層３は、当該データ「Ｄ
０」、「Ｄ１」・・・をパケットデータｐｃｋとしてバ
ス上に送信する。以下、同様にして、リンク層２からコ
ンカチネート指示がある限り、上記の処理を繰り返す。

【００９０】最後は、図４の時刻ｔ１１及びｔ１２と同
様に、リンク層２が、制御信号Ｌｉｎｋ−Ｃｔｌを「０
０」、「００」にすると、物理層３は有効なデータＬｉ
ｎｋ−Ｄの終了を認識し、データエンドｄｅをバス上に
送信する。以上で、コンカチネートパケットの送信が終
了する。

【００９１】次に、物理層３が通信速度の変更が禁止規
定に属するか否かを判断し、それに応じてパケットを分
割する処理を説明する。これらの処理は、図５の時刻ｔ
１３〜ｔ１４の間に行われる。

【００９２】禁止規定に属しないときには、物理層３
は、図１（Ａ）又は図２（Ａ）に示すように、上記のデ
ータ「Ｄ０」〜「Ｄｎ」に引き続き、データプリフェッ
クスｄｐをバス上に送信し、データ連結に備える。

【００９３】一方、禁止規定に属するときには、物理層
３は、図１（Ｂ）又は図２（Ｂ）に示すように、パケッ
トを分割するため、データエンドｄｅを送信し、パケッ
トを一旦終了させる。その後、再びアービトレーション
信号ａｒｂ及びデータプリフェックスｄｐを送信する。

【００９４】以上のように、禁止規定に属するか否かに
より、物理層３が送信する信号は異なる。しかし、図５
に示すように、リンク層２と物理層３との間で授受する
信号は基本的に変わらない。ただし、禁止規定に属する
ときには、物理層３がパケットを分割してアービトレー
ション信号ａｒｂをバス上に送信するので、時刻ｔ１３
からｔ１４までの時間が長くなる。

【００９５】図６は、物理層３の構成を示すブロック図
である。リンクインタフェース１１は、リンク層２との
間で制御信号線Ｃｔｌ、データ線Ｄ、リクエスト信号線
ＬＲｅｑ、クロック信号線ＳＣｌｋが接続される。リン
クインタフェース１１は、スピード比較器１２、Ｔｘブ
ロック１３及びステートマシン１４に接続される。

【００９６】リンク層２がコンカチネートパケット通信
を物理層３に指示する場合（図５）を説明する。まず、
図４の時刻ｔ０において、リクエスト信号ＬＲｅｑがリ
ンクインタフェース１１を介してステートマシン１４に
入力される。ステートマシン１４は、リクエスト信号Ｌ
Ｒｅｑ中の通信速度ＴｘＳＰを保持し、スピード比較器
１２に出力する。

【００９７】バスインタフェース１５は、上記のリクエ
スト信号ＬＲｅｑに応じて、アービトレーション信号ａ
ｒｂ又はデータプリフェックスｄｐをバスＢＳ上に出力
する。

【００９８】次に、図４の時刻ｔ７〜ｔ１０において、
データＬｉｎｋ−Ｄとしての「Ｄ０」〜「Ｄｎ」がリン
クインタフェース１１に入力される。Ｔｘブロック１３
は、当該データ「Ｄ０」〜「Ｄｎ」を受け取り、当該デ
ータ「Ｄ０」、「Ｄｎ」をパケットデータｐｃｋ又はア
ックデータａｃｋとして、バスインタフェース１５を介
してバスＢＳ上に送信する。

【００９９】次に、図５の時刻ｔ１１において、リンク
インタフェース１１は、データＬｉｎｋ−Ｄとしての通
信速度「ＳＰ」を入力する。当該通信速度「ＳＰ」は、
通信速度ＲｅｑＳＰとしてスピード比較器１２に入力さ
れる。

【０１００】スピード比較器１２は、通信速度ＲｅｑＳ
Ｐと通信速度ＴｘＳＰを比較する。通信速度ＴｘＳＰ及
びＲｅｑＳＰが以下の禁止規定（１）及び（２）に属さ
なければ、コンカチネートパケット通信が許されるの
で、コンカチネートオン信号ＣＯＮをＴｘブロック１３
及びステートマシン１４に出力する。

【０１０１】（１）通信速度ＴｘＳＰが２００Ｍｂｐｓ
かつ通信速度ＲｅｑＳＰが１００Ｍｂｐｓである場合、
及び（２）通信速度ＴｘＳＰが４００Ｍｂｐｓかつ通信
速度ＲｅｑＳＰが１００Ｍｂｐｓである場合。

【０１０２】なお、通信速度は、最初のみリクエスト信
号ＬＲｅｑ中に含まれ、その後はデータＬｉｎｋ−Ｄ中
に含まれる。スピード比較器１２は、２回目以降の比較
では、１つ前の通信速度ＴｘＳＰと次の通信速度Ｒｅｑ
ＳＰの比較を行う。

【０１０３】ステートマシン１４は、コンカチネートオ
ン信号ＣＯＮを受けると、データプリフェックスｄｐを
バスインタフェース１５を介してバスＢＳ上に送信す
る。続いて、Ｔｘブロック１３は、図５の時刻ｔ２０以
降のデータ「Ｄ０」をバスインタフェース１５を介して
バスＢＳ上に送信する。最後に、ステートマシン１４
は、データエンドｄｅをバスインタフェース１５を介し
てバスＢＳ上に送信する。

【０１０４】一方、ステートマシン１４は、コンカチネ
ートオン信号ＣＯＮを受けとらないときには、データエ
ンドｄｅをバスインタフェース１５を介してバスＢＳ上
に送信し、その後、アービトレーション信号ａｒｂ及び
データプリフェックスｄｐをバスインタフェース１５を
介してバスＢＳ上に送信する。続いて、Ｔｘブロック１
３は、図５の時刻ｔ２０以降のデータ「Ｄ０」をバスイ
ンタフェース１５を介してバスＢＳ上に送信する。最後
に、ステートマシン１４は、データエンドｄｅをバスイ
ンタフェース１５を介してバスＢＳ上に送信する。

【０１０５】以上のように、Ｔｘブロック１３がパケッ
トデータｐｃｋ（又はアックデータａｃｋ）を送信した
後、ステートマシン１４はコンカチネートオン信号ＣＯ
Ｎに応じてデータプリフェックスｄｐ又はデータエンド
ｄｅを送信する。

【０１０６】なお、より具体的には、パケットデータｐ
ｃｋ（又はアックデータａｃｋ）とデータプリフェック
スｄｐ又はデータエンドｄｅとの間に、ドリブルビット
ｂｔを送信する。ドリブルビットｂｔは、その後にデー
タプリフェックスｄｐが送信されるか又はデータエンド
ｄｅが送信されるかにより、その内容が異なる。

【０１０７】そこで、Ｔｘブロック１３は、コンカチネ
ートオン信号ＣＯＮを受けたか否かにより、異なる内容
のドリブルビットｂｔをバスインタフェース１５を介し
てバスＢＳ上に送信する。

【０１０８】以上のように、物理層３が通信速度を判断
する。禁止規定に該当するときには、パケットを分割し
て送信することにより、禁止規定を回避することができ
る。一方、禁止規定に該当しないときには、パケットを
分割せずにコンカチネートパケットとして送信する。

【０１０９】従来は、通信速度が１００Ｍｂｐｓと２０
０Ｍｂｐｓに対応するＩＥＥＥ１３９４インタフェース
が主に製品化されてきた。今後、さらに４００Ｍｂｐｓ
にも対応させようとすると、バスＢＳに直接接続される
物理層３の内部設計を変更しなければならない。その際
に、上記のパケット分割の機能を物理層３に付加すれ
ば、リンク層（半導体チップ）２の変更なしに物理層
（半導体チップ）３の変更だけですむ。

【０１１０】リンク層２は、従来と同様に通信速度を気
にせずに物理層３にコンカチネートパケット通信を指示
することができる。つまり、リンク層２は、通信速度を
監視する必要はない。物理層３は、リンク層２から指示
された通信速度に応じてパケットを分割するか否かを決
定して送信する。すなわち、リンク層２と物理層３との
間の信号授受方法は従来と変わらない。また、リンク層
２の構成を変える必要もない。

【０１１１】なお、リンク層２の変更を行っても構わな
い場合には、上記のパケット分割の機能をリンク層２に
持たせたもよい。

【０１１２】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。

【０１１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１及び第２の通信速度が所定の禁止規定に該当しなけ
れば、第１及び第２のデータを連結して１つのパケット
として送信し、所定の禁止規定に該当する場合には、第
１及び第２のデータを分離して別のパケットとして送信
することにより、所定の禁止規定を回避することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例によるコ
ンカチネートパケットのアイソクロナス通信を示す。図
１（Ａ）は連結したパケットの通信を示し、図１（Ｂ）
は分割したパケットの通信を示すタイムチャートであ
る。

【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）は本発明の他の実施例によ
るコンカチネートパケットのアシンクロナス通信を示
す。図２（Ａ）は連結したパケットの通信を示し、図２
（Ｂ）は分割したパケットの通信を示すタイムチャート
である。

【図３】通信ネットワークを構成するノードの構成を示
すブロック図である。

【図４】シングルパケットの通信を示すタイミングチャ
ートである。

【図５】コンカチネートパケットの通信を示すタイミン
グチャートである。

【図６】物理層の構成を示すブロック図である。

【図７】ＩＥＥＥ１３９４規格の通信ネットワークの構
成を示すブロック図である。

【図８】図８（Ａ）、（Ｂ）はアイソクロナス通信を示
す。図８（Ａ）はシングルパケットの通信を示し、図８
（Ｂ）はコンカチネートパケットの通信を示すタイムチ
ャートである。

【図９】図９（Ａ）、（Ｂ）はアシンクロナス通信を示
す。図９（Ａ）はシングルパケットの通信を示し、図９
（Ｂ）はコンカチネートパケットの通信を示すタイムチ
ャートである。

【符号の説明】

１ＩＥＥＥ１３９４インタフェース２リンク層３物理層４デバイス１１リンクインタフェース１２スピード比較器１３Ｔｘブロック１４ステートマシン１５バスインタフェースＢＳバスＮＤノードＣＨチャンネルパケットａｒｂアービトレーション信号ｄｐデータプリフェックスｐｃｋパケットデータｄｅデータエンドＰパケットＳＡサブアクションａｃｋアックデータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１のデータを第１の通信速度で送信し、
その後に第２のデータを第２の通信速度で送信するよう
に指示する信号を入力する入力手段と、前記第１及び第２の通信速度に応じて、前記第１及び第
２のデータを連結して１つのパケットとし、又は前記第
１及び第２のデータを分離して別のパケットとして決定
するパケット形式決定手段と、前記パケット形式決定手段により決定されるパケット形
式で前記第１及び第２のデータを送信する送信手段とを
有するＩＥＥＥ１３９４インタフェース。
【請求項２】前記入力手段は、外部のリンク層からの信
号を入出力するためのリンクインタフェースを含み、前
記入力手段、前記パケット形式決定手段及び前記送信手
段は物理層内に形成される請求項１記載のＩＥＥＥ１３
９４インタフェース。
【請求項３】前記パケット形式決定手段は、前記第１の
通信速度が２００Ｍビット／秒かつ前記第２の通信速度
が１００Ｍビット／秒、及び前記第１の通信速度が４０
０Ｍビット／秒かつ前記第２の通信速度が１００Ｍビッ
ト／秒のとき、前記第１及び第２のデータを分離して別
のパケットとして決定請求項１又は２記載のＩＥＥＥ１
３９４インタフェース。
【請求項４】（ａ）第１のデータを第１の通信速度で送
信し、その後に第２のデータを第２の通信速度で送信す
るように指示する信号を入力する工程と、（ｂ）前記第１及び第２の通信速度に応じて、前記第１
及び第２のデータを連結して１つのパケットとし、又は
前記第１及び第２のデータを分離して別のパケットとし
て決定する工程と、（ｃ）前記決定されたパケット形式で前記第１及び第２
のデータを送信する工程とを有するＩＥＥＥ１３９４イ
ンタフェースの制御方法。
【請求項５】前記工程（ｂ）は、前記第１の通信速度が
２００Ｍビット／秒かつ前記第２の通信速度が１００Ｍ
ビット／秒、及び前記第１の通信速度が４００Ｍビット
／秒かつ前記第２の通信速度が１００Ｍビット／秒のと
き、前記第１及び第２のデータを分離して別のパケット
として決定する請求項４記載のＩＥＥＥ１３９４インタ
フェースの制御方法。