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JP4036591B2 - Communication device and network - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はネットワークに関し、例えば、LAN(ローカルエリアネットワーク)などのコンピュータネットワークにおいて、MAC(メディアアクセスコントロール)制御を行う場合に適用し得るものである。
【0002】
また、本発明は、かかるネットワークの構成要素としての通信装置に関し、例えばインターネット電話機などに適用して好適なものである。
【0003】
【従来の技術】
通常の電話機が交換機に接続されるのに対して、インターネット電話機はコンピュータネットワークに接続される。このためインターネット電話機には、コンピュータネットワーク接続用のLANコネクタが装備されるのが普通である。
【0004】
一方、コンピュータが普及した今日においては、特にビジネス環境下においては、一人一台のパーソナルコンピュータが常識となっている。しかしながら現在の装置では、インターネット電話機用とコンピュータ用とで別のLANケーブルを配線しなければならないため、ネットワーク設備が増大する傾向があった。
【0005】
このような傾向に対応するためには、図3に示すように、電話機1とパーソナルコンピュータ15とを1本のLANケーブル11に収容することが有効である。
【0006】
すなわち、1本のLANケーブル11でネットワーク10に接続された電話機1が、さらにパーソナルコンピュータ15をLANケーブル17で接続する接続形態を取ることである。
【0007】
【発明が解決使用とする課題】
ところが、この接続形態を取る場合、ハードウエア的にもソフトウエア的にも制約の多いインターネット電話機1が自身の通信だけでなく、パーソナルコンピュータ15の通信まで処理しなければならないために、いくつかの問題が発生する。
【0008】
その1つは、パーソナルコンピュータ15が当該コンピュータネットワーク10(の集線装置(スイッチングHUB)16)に送信するコンピュータ通信用パケットの量が多いと、当該インターネット電話機1自体がコンピュータネットワーク10に送信する音声パケットの送信が中断される可能性があることである。
【0009】
この中断により、当該インターネット電話機1と通話中の相手(例えば図中の電話機4のユーザ)は、途切れた音声を聴かされることになり、快適な通話を継続することができない。
【0010】
この問題を解決するために、電話機1内のMAC(メデイアアクセスコントローラ)が、常に、音声パケットの方をコンピュータ通信用パケットよりも優先してコンピュータネットワーク10に送出することで、音声の途切れを無くすことも考えられる。
【0011】
ところがこの場合、図2に示すような内部構成を有する電話機1は、前記パーソナルコンピュータ15側から当該電話機1に入力されるパケットを、常にスイッチングHUB16側のみに送出し、電話機1自身はパーソナルコンピュータ15側からのパケットを受信することができない。
【0012】
すなわち電話機1は、単にコンピュータ15とスイッチングHUB16とのパケットのやり取りを経路TR2で仲介しているだけであり、コンピュータ15から当該電話機1に入力されたパケットが当該電話機1に宛てたものであっても、電話機1が直接、当該パケットを受信することはできなかった。
【0013】
このように、電話機1とコンピュータ15が通信する必要が生じるのは、電話機1とパーソナルコンピュータ15が連動する形態のアプリケーションにおいてである。
【0014】
例えば、パソコン15より電話機1にダイヤル発信を行わせるアプリケーションや、電話機1が着信していることをパーソナルコンピュータ15にポップアップ表示させるアプリケーションや、電話機1の細かな設定をパーソナルコンピュータ15から行うアプリケーション等を使用する場合である。
【0015】
このようなアプリケーションを使用する場合には、コンピュータ15が当該電話機1に宛てて送信したパケットの伝送経路は、コンピュータ15→ケーブル17→電話機1→LANケーブル11→スイッチングHUB16→LANケーブル11→電話機1となって、冗長化してしまう。
【0016】
ただしこれは、スイッチングHUB16が、同一ポートに複数の通信装置(ここではインターネット電話機31とパーソナルコンピュータ15)が接続されていることを認識できる機能、および、当該複数通信装置間の通信を可能にする機能を装備している場合であり、一般的なスイッチングHUBではそのような機能を装備していない方が普通である。
【0017】
スイッチングHUB16はそのような機能を装備しているとした場合、そのような機能を発揮すること自体がスイッチングHUB16に多大な負荷をかけることになるし、スイッチングHUB16の内部状態(パケットの輻輳度など)によっては、パケットの損失が生じる可能性も高まり、通信品質や通信の効率性の観点からも不利である。
【0018】
この問題を回避する為、例えば、電話機1の内部構成を図2から図4に示すように改変し、パーソナルコンピュータ15、電話機1自身、スイッチングHUB16(HUBポート)を、電話機1に内蔵した集線装置(HUB、スイッチングHUB)で接続することが考えられる。
【0019】
しかしながら1つの電話機に、HUBやスイッチングHUBを内蔵したのでは、当該電話機1の価格は非常に高価なものとなってしまい、現実的でない。
【0020】
一方、電話機1のCPU22に、コンピュータ15から送信されて電話機1内を通過するパケットの宛先を解釈させて、自電話機1宛てのパケットとそれ以外のパケットで異なる取り扱いをすることも考えられる。
【0021】
しかしながらそれでは、CPU22に過大な負荷をかけることになってしまい、本来、電話機1自体の通信のために使われる処理能力が消費され、電話機1の通信に支障が出る可能性が高まる。
【0022】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、第1の発明では、ネットワークに接続するための第1のインタフェース手段と、音声パケット送受信用の第2のインタフェース手段と、コンピュータデータ通信用の第3のインタフェース手段と、前記第2のインタフェース手段に接続された中央処理装置とを備えた通信装置において、(1)前記第1のインタフェース手段と第2のインタフェース手段を接続する第1の媒体アクセス制御部と、(2)前記第3のインタフェース手段と第2のインタフェース手段を接続する第2の媒体アクセス制御部と、(3)当該第2の媒体アクセス制御部の内部と、前記第1の媒体アクセス制御部の内部を接続することで、第1のインタフェース手段と第3のインタフェース手段の間を第2のインタフェース手段を介するよりも短経路で接続するバイパス手段とを備えたことを特徴とする。
【0023】
また、第2の発明では、ネットワークに接続するため、データ転送容量に関する条件を含む第1の通信モードで通信し得る第1のインタフェース手段と、音声パケット送受信用の第2のインタフェース手段と、コンピュータデータ通信のため、第1の通信モードに比べて少なくともデータ転送容量が小さな第2の通信モードで通信する第3のインタフェース手段と、第1のインタフェース手段と第3のインタフェース手段の間を伝送されるデータを一時的に蓄積するための一時記憶手段とを備え、第1のインタフェース手段と第3のインタフェース手段を用いて行われるコンピュータデータ通信を仲介し得る通信装置において、前記第3のインタフェース手段に接続されたコンピュータ端末とネットワークとの間で、前記コンピュータデータ通信が行われる際には、前記第1の通信モードを第2の通信モードに対応させるように変更する通信モード変更手段を備えたことを特徴とする。
【0024】
さらに、第3の発明にかかるネットワークでは、(1)請求項1〜3のいずれかの通信装置と、(2)当該通信装置の第1のインタフェース手段に接続された集線装置と、(3)当該通信装置の第3のインタフェース手段に接続された通信用のコンピュータ端末とを備えることを特徴とする。
【0025】
【発明の実施の形態】
(A)実施形態
以下、本発明の通信装置及びネットワークを、インターネット電話機と当該インターネット電話機を含むLANに適用した場合を例に、第1および第2の実施形態について説明する。
【0026】
本実施形態は、内蔵された2つのMAC(メディアアクセスコントローラ)の送受信回路同士が互いにバイパスするルートと、自アドレスを送信先として指定するパケットのみをCPU側に伝達するルートとを切替え可能なMAC装置を備えたことを特徴とする。
【0027】
(A−1)第1の実施形態の構成
本実施形態のLAN30の構成は、図3に示したコンピュータネットワーク10と同じである。したがって図3はそのまま、本実施形態の説明図ともなっている。
【0028】
すなわち、本実施形態のLAN30は、図3に示すように、電話機31および2〜4と、LANケーブル11〜14および17と、パーソナルコンピュータ15と、スイッチングHUB16とを備えている。
【0029】
このうちインターネット電話機31は、図2や図4と異なり、図5に示す内部構成を備えている。
【0030】
(A−1−1)インターネット電話機の内部構成
図5において、インターネット電話機31は、コーデック(CODEC)20と、メモリ21と、CPU22と、PHY((物理層プロトコル:Physical Layer Protocol)処理部)24,25と、MAC装置32と、HUBポート50と、パーソナルコンピュータポート51とを備えている。
【0031】
このうち、図2と同一の符号を付した構成要素20,21,22,24,25自体の機能は、従来とまったく同一であってよい。
【0032】
したがって本実施形態のインターネット電話機31と従来の電話機1との相違点は、主としてMAC装置32に関連する部分に限られる。
【0033】
MAC装置32は、各通信プロセスのメディア層における処理を担当し、バスBA1、スイッチングHUB接続用のPHY24、パーソナルコンピュータ15接続用のPHY25の3者間で、パケットを送受する。
【0034】
すなわち、MAC装置32は、パーソナルコンピュータ15とスイッチングHUB16間のパケットのやり取りを仲介するほか、マイクロホン20Aから入力された音声信号をコーデック20が符号化することによって得られた音声パケットを受信してスイッチングHUB16に送信したり、CPU22とパーソナルコンピュータ15間で双方向にやり取りされるパケットの仲介処理などを行う機能などを装備している。
【0035】
当該MAC装置32の内部構成は、図1に示す。
【0036】
(A−1−2)MAC装置32の内部構成
図1において、MAC装置32は、2つの要素MAC33,34と、FIFO(先入れ先出しタイプのメモリ)35と、バスインタフェース36とを備えている。
【0037】
このうちバスインタフェース36は、コーデック20やCPU22などに接続されたバスBA1に対するインタフェースである。
【0038】
また、要素MAC33は、FIFO40Aと、優先制御回路41Aと、送受信回路42Aとを備えている。
【0039】
FIFO40Aはバスインタフェース36との間でパケットの受け渡しを行うとともに、送受信回路42Aからパケットを受け取り、優先制御回路41Aにパケットを送出するためのバッファである。
【0040】
優先制御回路41Aは、当該FIFO40Aから送出されるパケット(音声パケット)とFIFO35から送出されるパケットの送信要求が競合した場合、FIFO40Aから送出される音声パケットの方を優先して、当該送信要求に許可を与える制御回路である。この優先制御回路41Aのはたらきにより、音声パケットが優先的に送受信回路42Aから外部に送り出され、当該インターネット電話機31と通話している相手は、音声の途切れのない快適な通話を行うことができる。
【0041】
もう1つの要素MAC34も、この要素MAC33と同じ構成を持ち、FIFO40Bと、優先制御回路41Bと、送受信回路42Bとを備えている。当該FIFO40Bは前記FIFO40Aに対応し、当該優先制御回路41Bは前記優先制御回路41Aに対応し、当該送受信回路42Bは前記送受信回路42Aに対応する。
【0042】
ただし優先制御回路41Bの技術的な意味は、通常、前記優先制御回路41Aと相違する。当該インターネット電話機31とパーソナルコンピュータ15が、電話ソフトを用いた通話を行うようなケースを除き、パーソナルコンピュータ15とインターネット電話機31とのデータ通信におけるリアルタイム性の要求水準は高くなく、これを優先しなかったからといって、上述した音声の途切れのような、ユーザに体感されるほどの顕著な不都合が生じることは考えにくいからである。
【0043】
したがって、優先制御回路41Bの優先制御が、FIFO2から送出されるパケットの送信要求とFIFO35から送出されるパケットの送信要求が競合した場合どちらを優先させるかは、パーソナルコンピュータ15と連動しているアプリケーションが求める通信のリアルタイム性の程度が高いか低いかに応じて変更するようにしてもよい。
【0044】
ただし本実施形態では、第3者とパーソナルコンピュータ15の通信よりも、当該インターネット電話機31とパーソナルコンピュータ15の通信の方を優先するという意味から、FIFO40Bから出された送信要求の方をFIFO35から出された送信要求よりも優先して許可するものとする。
【0045】
基本的には、前記要素MAC33はPHY24を介して接続されたスイッチングHUB16と、バスインタフェース36とを接続する回路であり、当該要素MAC34は、PHY25を介して接続されたパーソナルコンピュータ15と、バスインタフェース36とを接続する回路であるが、FIFO35を介することによって、別な接続関係もサポートする。
【0046】
すなわち、パーソナルコンピュータ15とスイッチングHUB16間のパケット通信も、当該FIFO35を介することにより、要素MAC33,34によってサポートされる。
【0047】
パーソナルコンピュータ15とスイッチングHUB16間の伝送経路をバイパスするのに有効なバッファメモリである当該FIFO35は、FIFO40A等におけるようなパケットフィルタリングは行わず、全てのパケットを蓄積し、優先制御回路41B(または41A)へ送信要求を行い、優先制御回路41B(または41A)からの許可を得て、各送受信回路42A、42Bへパケットを送出する。
【0048】
要素MAC34内の送受信回路42Bは、パーソナルコンピュータ15から当該電話機31に供給されたパケットの宛先アドレスを解釈して、インターネット電話機31宛てであると判定したパケットに関してだけ、アクセプト(accept)信号を能動状態にしてFIFO40Bへの書き込みを許容する。すなわち、送受信回路42Bはフィルタリング(受信フィルタリング機能)を実行して、当該インターネット電話機31宛てのパケットだけがFIFO40Bからバスインタフェース36に供給されるようにする。
【0049】
要素MAC33内の送受信回路42Aも同様のフィルタリングを行い、当該インターネット電話機31宛てのパケットだけがFIFO40Aからバスインタフェース36に供給されるようにする。
【0050】
これらのフィルタリングとバイパス用のFIFO35によって、CPU22は、送信先(アドレス)または送信元(アドレス)が、自インターネット電話機31であるパケットだけを処理すればよくなり、その処理能力を、自身が直接関係する通信のためだけに使用することができる。
【0051】
以下、上記のような構成を有する本実施形態の動作について説明する。
【0052】
(A−2)第1の実施形態の動作
LAN30内で通信されるパケットのうち、インターネット電話機31が関係するすべてのパケットは、その送信先アドレスD、送信元アドレスGの観点から、図6に示す6種類に分類することができる。
【0053】
図6中、Sは当該インターネット電話機31からみてスイッチングHUB16側、例えば電話機4などを指定するアドレスであり、Iは当該インターネット電話機31自身を指定するアドレスであり、Pはパーソナルコンピュータ15を指定するアドレスである。
【0054】
図6において、パケットP1(S、I)は、送信先がSで送信元がI、すなわちインターネット電話機31がスイッチングHUB16側に向けて送信するパケットを示す。
【0055】
同様に、P2(P、I)は送信先がPで送信元がIのパケットを示し、P3(I、S)は送信先がIで送信元がSのパケットを示し、P4(P、S)は送信先がPで送信元がSのパケットを示し、P5(I、P)は送信先がIで送信元がPのパケットを示し、P6(S、P)は送信先がSで送信元がPのパケットを示す。
【0056】
なお、各パケットP1〜P6のデータ部DTの内容は、通信の目的となるユーザデータであってもよく、当該通信を制御する制御用のデータであってもよい。
【0057】
さて、当該インターネット電話機31のCPU22が、パケットを送信しようとする場合、バスインタフェース36に送信パケットを書き込む。このとき、当該送信パケットは、P1かP2のどちらかである。
【0058】
これを受けてバスインタフェース回路36は、そのデータをFIFO40Aおよび40Bの双方に書き込む。
【0059】
FIFO40A、40Bは、各要素MAC33または34内の優先制御回路42A、42Bに対し、送信要求を行い、優先制御回路41A、41Bからの許可を得た後、送信パケットを送出し始める。
【0060】
送受信回路42A、42Bが外部から受信したパケットに対する上述した受信フィルタリング機能と同様なフィルタリング機能(送信フィルタリング機能)を、内部から外部へ送信する送信パケットに対しても発揮できる場合、当該送信パケットがP1(S、I)なら送受信回路42Aからだけパケットが送信され、送受信回路42Bからはパケットの送信は行われないようにすることも考えられる。
【0061】
しかしながら本実施形態では、インターネット電話機31のハードウエアやソフトウエアを節約するために、そのような送信フィルタリング機能を実装しないものとする。
【0062】
したがって本実施形態では、当該送信パケットP1(S、I)は、本来必要な送受信回路42Aだけでなく送受信回路42Bからも送信され、パーソナルコンピュータ15が当該パケットをフィルタリングすることになる。
【0063】
送信パケットがP2(P、I)の場合もインターネット電話機31内の処理は同様である。そしてこのパケットP2(P、I)を本来受け取るべきパーソナルコンピュータ15は、当該パケットP2を受信処理し、本来受け取るべきでないスイッチングHUB16などはフィルタリング処理を行うことになる。
【0064】
次にインターネット電話機31がパケットを受信する場合について説明する。インターネット電話機31が受信するパケットは、図6のP3〜P6のいずれかである。
【0065】
P3〜P6のうち、HUBポート50に接続された送受信回路42Aが受信するパケットは、P3またはP4である。
【0066】
P3、P4のいずれのパケットを受信した場合でも、送受信回路42Aは、当該受信パケットを、FIFO40Aおよびバイパス用のFIFO35の双方に供給する。
【0067】
FIFO40Aにおいては、当該受信パケットがP3(I、S)である場合、送受信回路42Aがアクセプト信号を能動状態として受信フィルタリングを行わないため、当該受信パケットP3はFIFO40Aからバスインタフェース36に供給される。
【0068】
そしてFIFO35に書き込まれた方の受信パケットP3は、パーソナルコンピュータ15まで到達したあと、パーソナルコンピュータ15によってフィルタリングされて廃棄されることになる。
【0069】
一方、当該受信パケットがP4(P、S)である場合、送受信回路42Aがアクセプト信号を非能動状態として受信フィルタリングを行い、廃棄するため、当該受信パケットP4はFIFO40Aからバスインタフェース36に供給されることはない。
【0070】
そしてFIFO35に書き込まれた方の受信パケットP4は、パーソナルコンピュータ15まで到達したあと、パーソナルコンピュータ15によってフィルタリングされることなく受信処理される。このようにして、インターネット電話機31内のバイパス経路を通ってスイッチングHUB16側からパーソナルコンピュータ15へのパケット転送が行われる。
【0071】
また、送受信回路42Bが受信する受信パケットは、前記P5またはP6のいずれかである。
【0072】
P5、P6のいずれのパケットを受信した場合でも、送受信回路42Bは、当該受信パケットを、FIFO40Bおよびバイパス用のFIFO35の双方に供給する。
【0073】
当該受信パケットがP5(I、P)である場合、送受信回路42BがFIFO40Bに供給するアクセプト信号は能動状態であり、FIFO40Bが当該P5を蓄積するので、当該受信パケットP5はFIFO40Bからバスインタフェース32に供給される。
【0074】
FIFO35を介してスイッチングHUB16側に送信されたパケットP5がスイッチングHUB16などによってフィルタリングされて廃棄される点は、すでに述べた通りである。
【0075】
反対に、当該受信パケットがP6(S、P)である場合、送受信回路42BがFIFO40Bに供給するアクセプト信号は非能動状態であり、FIFO40Bが当該P5を廃棄するので、当該受信パケットP5はFIFO40Bからバスインタフェース32には供給されない。
【0076】
FIFO35に供給され蓄積された受信パケットP6の方は、優先制御回路41A、送受信回路42Aを介してスイッチングHUB16に送信され、スイッチングHUB16のスイッチング機能によって、当該パケットP6の送信先アドレスSの指定する送信先、例えば電話機4に送達される。
【0077】
すなわち、前記パケットP6を転送することにより、インターネット電話機31内のバイパス経路を通ってパーソナルコンピュータ15がスイッチングHUB16側にパケットを送信することができ、前記パケットP4を転送することにより、反対に、インターネット電話機31内のバイパス経路を通ってパーソナルコンピュータ15がスイッチングHUB16側からパケットを受信することができる。
【0078】
(A−3)第1の実施形態の効果
本実施形態によれば、インターネット電話機の様に2ポート程度のスイッチングHUBの機能を内蔵する際にCPU(22)に余計な負荷をかけず、また、高価なスイッチLSI(大規模集積回路)を用いずに、インターネット電話機自体が簡易的なスイッチ動作を行うことが可能になる。
【0079】
また、本実施形態のCPUは、送信先アドレスまたは送信元アドレスが自身を指定するパケットのみを処理すればよいため、処理能力の消費を最小限に抑制することができ、なおかつパーソナルコンピュータは、インターネット電話機(31)を介してスイッチングHUBに接続された他の機器と通信を行うことができる。
【0080】
さらに、本実施形態では、パーソナルコンピュータとCPU間でも、第3者を介することなく直接的にパケット通信を行うことが可能になり、通信の効率が高まる。
【0081】
(B)第2の実施形態
一般のスイッチングHUBでは、HUBポートとそれに接続する機器との間で通信モードのネゴシエーション(MII(Media Independent Interface)マネージメント機能)を行い、最適かつ効率的なデータ伝送が行えるモードを選択する。
【0082】
第1の実施形態のインターネット電話機31に搭載したMAC装置32の機能は、極めて簡易なスイッチングHUBととらえることもできるので、当該MAC装置32がこのような一般的なスイッチングHUBの範疇に属するものとすると、当該電話機31の通信モード設定は、図3に示すように、HUB16側とは100M全二重通信となり、パーソナルコンピュータ15とは10M半二重通信となる。
【0083】
なお、全二重通信とは、送信と受信を同時並列的に行うことができる完全な双方向通信で、半二重通信とは、同時には送信または受信のどちらか一方しか行えないが、これらを時間的に切り替えることによって実現される双方向通信である。
【0084】
HUB16側が100M全二重通信、パーソナルコンピュータ15側が10M半二重通信の設定の下で、仮にパーソナルコンピュータ15と電話機2が通信した場合、電話機2から送信したパケットは電話機31を介してパーソナルコンピュータ15に送られる。
【0085】
ところが、電話機31とパーソナルコンピュータ15との間のスループットは10Mbpsであるため、電話機31−電話機2間の100Mbpsに比べてはるかに小さく、このような通信の継続中は、電話機31内のFIFO35に、送信しきれないパーソナルコンピュータ15宛てのパケットがどんどん蓄積されて行く。
【0086】
また、電話機31とパーソナルコンピュータ15との間の通信が半二重で、電話機31とスイッチングHUB16との間の通信が全二重であることも、このようなスループットのギャップを実質的に拡大する要因である。
【0087】
スイッチングHUB16などの多数のLANポートを搭載した一般のスイッチングHUBでは、この様なことを想定してパケットのオーバーフローが生じない程度の大規模なメモリを搭載することもできる。
【0088】
しかしながら、HUBポート50とパーソナルコンピュータポート51の2つのLANポートしか搭載していない電話機31で、FIFO35の規模をパケットのオーバーフローを防止できる十分な大きさにすると、電話機31の価格が割高なものとなって好ましくない。
【0089】
そこで、本実施形態は、電話機31における2つのLANポートの通信モードを同一に設定して双方のスループットを強制的に均一化することで、小規模なFIFO35を用いてこの問題に対応することを特徴とする。
【0090】
(B−1)第2の実施形態の構成および動作
本実施形態のハードウエア的な構成は第1の実施形態と同じである。
【0091】
したがって、図1、図3、図5はそのまま、本実施形態の説明図ともなっている。
【0092】
すなわち、本実施形態と第1の実施形態は、構成および動作のほとんどが同じである。したがって本実施形態で使用されるパケットも、図6に示したP1〜P6と同じである。
【0093】
以下では、本実施形態が第1の実施形態と相違する点についてのみ説明する。
【0094】
実質的にこの相違点は、2つのLANポート50,51に関する通信モードの設定に関連する部分に限られる。
【0095】
本実施形態の通信モード設定に関するフローチャートを図7に示す。
【0096】
このフローチャートは、S1〜S6の6つのステップから構成されている。
【0097】
本実施形態でLANの通信モードを設定するには、上述したMIIマネージメント機能を用いる(IEEE802.3u)。
【0098】
この機能は、LINKが成立した時点で共に接続されたPHY同士が自分の通信能力を伝え合い、最良の通信モードを自動的にネゴシエーションする機能である。MIIインタフェースは物理層の構成に依存しない各種構成に共通のインタフェースである。
【0099】
図7において、電話機31がスイッチングHUBに接続され(S1)、スイッチングHUB16と電話機31のHUBポート50の間でMIIによるネゴシエーションが行われ、通信モードとして100M全二重が選択されたとする(S2)。
【0100】
このネゴシエーションが、例えば電話機31と電話機4のあいだの通信のために行われたものである場合、パーソナルコンピュータ15と電話機31のあいだにはリンクが確立されておらず、100Mbps全二重の当該通信モードで、前記パケットP1(S、I)、P3(I、S)がやり取りされることになる(S3)。
【0101】
一方、このネゴシエーションが、例えばパーソナルコンピュータ15と電話機4のあいだの通信のために行われたものである場合には、ステップS3はスキップされてステップS4に進む。
【0102】
このとき、電話機31とスイッチングHUB16とのあいだだけでなく、パーソナルコンピュータ15と電話機31のあいだにもリンクが確立されており、PCポート(すなわちパーソナルコンピュータポート)51にはPC(パーソナルコンピュータ)15が接続されていることが認識され、ステップS4のY(Yes)側の分岐が選択される。
【0103】
これを受けて、ステップS5においては、MIIマネージメント機能により、パーソナルコンピュータ15と電話機31のあいだの通信モードと、電話機31とスイッチングHUB16のあいだの通信モードが、10M半二重に設定される。
【0104】
そして次のステップS6では、10M半二重で、パーソナルコンピュータ15と電話機4とのあいだの通信が電話機31を介して行われる。
【0105】
この通信ではポート間の通信モードがともに10Mbps、半二重で均一化されているので、パーソナルコンピュータ15と電話機4のあいだでやり取りされる前記パケットP4(P、S)、P6(S、P)がFIFO35に蓄積される量は、必要最小限に抑制され、小容量のFIFO35でもパケットのオーバーフローが生じにくい。
【0106】
(B−2)第2の実施形態の効果
本実施形態によれば、第1の実施形態の効果と同一の効果を得ることができる。
【0107】
加えて、本実施形態では、MAC装置に内蔵されたメモリ容量(FIFO35の容量)を小さくしてもパケットの損失が生じにくく、パケット仲介時の通信品質が高い割に低コストのインターネット電話機を提供することができる。
【0108】
また、メモリ容量を小さくできるということは、MAC装置(32)をLSI化する際に、外付けのメモリを用いず、内蔵された小さなメモリで容易に要求された機能を達成することができるということである。
【0109】
(C)他の実施形態
なお、第1および第2の実施形態では、アップリンクLANポートとパーソナルコンピュータ用のLANポートの双方を装備するインターネット電話機を例に説明したが、本発明はインターネット電話機以外にも適用することができる。
【0110】
例えば、2つのLANポートを搭載したターミナルアダプタなどにも適用可能である。
【0111】
また、搭載するLANポートの数も2つに限定せず、例えば3つ程度であってもかまわない。
【0112】
さらに、LANポートの具体例としては、10BASE−T、100BASE−T等を用いることができるほか、光ファイバ分散インタフェース(FDDI:Fiber Distributed Data Interface)系、100VG−AnyLAN、ATM−LANその他のネットワークに適したポート構成を用いることができる。
【0113】
また、第2の実施形態の要点は、インターネット電話機31の搭載した2つのLANポートの通信モードを均一化したことであるが、当該要点は、インターネット電話機31以外に適用することも可能であり、その場合でも有用性を失わない。
【0114】
例えば、発明が解決しようとする課題の欄で述べた音声パケットの方をコンピュータ通信用パケットよりも優先してコンピュータネットワーク10に送出する電話機1に、この要点を適用してもよく、その場合には、MAC23内のバッファメモリ(電話機31のFIFO40A、40Bに相当する)の容量を低減することが可能になる。
【0115】
すなわち本発明は、ネットワークに接続するための第1のインタフェース手段と、音声パケット送受信用の第2のインタフェース手段と、コンピュータデータ通信用の第3のインタフェース手段と、前記第2のインタフェース手段に接続された中央処理装置とを備えた通信装置、及び、ネットワークに接続するため、データ転送容量に関する条件を含む第1の通信モードで通信し得る第1のインタフェース手段と、音声パケット送受信用の第2のインタフェース手段と、コンピュータデータ通信のため、第1の通信モードに比べて少なくともデータ転送容量が小さな第2の通信モードで通信する第3のインタフェース手段と、第1のインタフェース手段と第3のインタフェース手段の間を伝送されるデータを一時的に蓄積するための一時記憶手段とを備え、第1のインタフェース手段と第3のインタフェース手段を用いて行われるコンピュータデータ通信を仲介し得る通信装置、並びに、これらの通信装置を用いたネットワークについて、広く適用することができる。
【0116】
【発明の効果】
以上に説明したように、第1の発明によれば、低価格、小規模な構成で、簡易的なスイッチ動作を行うことができる。
【0117】
また、第1の発明によれば、第3者を介することなく、なおかつ、通信装置の中央処理装置に余計な負荷をかけることなく、当該通信装置が、収容しているコンピュータ(端末)とデータ通信を行うことも可能になる。
【0118】
さらに、第2の発明によれば、第1のインタフェース手段と第3のインタフェース手段の間を伝送されるデータを一時的に蓄積するための一時記憶手段の容量を小さくしても、データの損失率を低く維持することができ、規模が小さい割に通信品質が高い。
【0119】
また、第3の発明にかかるネットワークは、第1、第2の発明の通信装置が持つ利点を享有することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1および第2の実施形態に係るインターネット電話機に内蔵されたMAC装置の内部構成を示す概略図である。
【図2】従来のインターネット電話機の内部構成および動作を示す概略図である。
【図3】従来および実施形態のコンピュータネットワークの全体構成を示す概略図である。
【図4】もう1つの従来のインターネット電話機の内部構成および動作を示す概略図である。
【図5】第1および第2の実施形態にかかるインターネット電話機の内部構成を示す概略図である。
【図6】第1および第2の実施形態にかかるインターネット電話機で処理されるパケットを示す概略図である。
【図7】第2の実施形態の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
1〜4、31…電話機(インターネット電話機)、10、30…コンピュータネットワーク、11〜14,17…LANケーブル、15…パーソナルコンピュータ端末、16…スイッチングHUB、22…CPU、24,25…PHY、32…MAC装置、33,34…要素MAC、35、40A、40B…FIFO、36…バスインタフェース、41A、41B…優先制御回路、50、51…LANポート。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a network, and can be applied to, for example, MAC (Media Access Control) control in a computer network such as a LAN (Local Area Network).
[0002]
The present invention also relates to a communication device as a component of such a network, and is suitable for application to, for example, an Internet telephone.
[0003]
[Prior art]
A regular telephone is connected to the exchange, whereas an Internet telephone is connected to a computer network. For this reason, Internet telephones are usually equipped with a LAN connector for connecting to a computer network.
[0004]
On the other hand, in today's widespread use of computers, personal computers are common sense, especially in business environments. However, with current devices, there is a tendency for network equipment to increase because separate LAN cables must be wired for Internet telephones and computers.
[0005]
In order to cope with such a tendency, it is effective to accommodate the telephone 1 and the personal computer 15 in one LAN cable 11 as shown in FIG.
[0006]
That is, the telephone 1 connected to the network 10 with one LAN cable 11 further takes a connection form in which the personal computer 15 is further connected with the LAN cable 17.
[0007]
[Problems to be Solved by the Invention]
However, when this connection form is adopted, since the Internet telephone 1 having many restrictions in terms of hardware and software must process not only its own communication but also the communication of the personal computer 15, there are some cases. A problem occurs.
[0008]
One of them is a voice packet that the Internet telephone 1 itself transmits to the computer network 10 when the amount of computer communication packets that the personal computer 15 transmits to the computer network 10 (the concentrator (switching HUB) 16 thereof) is large. The transmission of can be interrupted.
[0009]
Due to this interruption, the other party (for example, the user of the telephone 4 in the figure) who is in a call with the Internet telephone 1 will hear the interrupted voice and cannot continue a comfortable call.
[0010]
In order to solve this problem, the MAC (Media Access Controller) in the telephone 1 always sends voice packets to the computer network 10 in preference to computer communication packets, thereby eliminating voice interruptions. It is also possible.
[0011]
However, in this case, the telephone set 1 having the internal configuration shown in FIG. 2 always sends a packet input to the telephone set 1 from the personal computer 15 side only to the switching HUB 16 side. Cannot receive the packet from the side.
[0012]
That is, the telephone 1 merely mediates the exchange of packets between the computer 15 and the switching HUB 16 through the route TR2, and the packet input from the computer 15 to the telephone 1 is addressed to the telephone 1. However, the telephone set 1 could not directly receive the packet.
[0013]
As described above, the telephone 1 and the computer 15 need to communicate with each other in an application in which the telephone 1 and the personal computer 15 are linked.
[0014]
For example, an application for making a dial call from the personal computer 15 to the telephone 1, an application for pop-up displaying on the personal computer 15 that the telephone 1 has been received, an application for making detailed settings of the telephone 1 from the personal computer 15, etc. This is the case.
[0015]
When using such an application, the transmission path of the packet transmitted from the computer 15 to the telephone 1 is as follows: computer 15 → cable 17 → phone 1 → LAN cable 11 → switching HUB 16 → LAN cable 11 → phone 1 It becomes redundant.
[0016]
However, this enables the switching HUB 16 to recognize that a plurality of communication devices (in this case, the Internet telephone 31 and the personal computer 15) are connected to the same port, and to enable communication between the plurality of communication devices. This is a case where a function is provided, and a general switching HUB is usually not equipped with such a function.
[0017]
If the switching HUB 16 is equipped with such a function, demonstrating such a function itself places a heavy load on the switching HUB 16, and the internal state of the switching HUB 16 (packet congestion level, etc.) ) Increases the possibility of packet loss, which is disadvantageous in terms of communication quality and communication efficiency.
[0018]
In order to avoid this problem, for example, the internal configuration of the telephone 1 is modified as shown in FIGS. 2 to 4, and the personal computer 15, the telephone 1 itself, and the switching HUB 16 (HUB port) are incorporated in the telephone 1. (HUB, switching HUB) may be used for connection.
[0019]
However, if a single telephone has a built-in HUB or switching HUB, the price of the telephone 1 becomes very expensive, which is not practical.
[0020]
On the other hand, it is also possible to cause the CPU 22 of the telephone 1 to interpret the destination of the packet transmitted from the computer 15 and passing through the telephone 1, and handle the packet addressed to the own telephone 1 differently from the other packets.
[0021]
However, this places an excessive load on the CPU 22, and the processing capacity originally used for the communication of the telephone 1 itself is consumed, increasing the possibility that the communication of the telephone 1 will be hindered.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, in the first invention, a first interface means for connecting to a network, a second interface means for transmitting and receiving voice packets, and a third interface means for computer data communication, A communication apparatus comprising a central processing unit connected to the second interface means; (1) a first medium access control unit for connecting the first interface means and the second interface means; 2) a second medium access control unit for connecting the third interface unit and the second interface unit, (3) the inside of the second medium access control unit, and the first medium access control unit By connecting the inside, the second interface means is interposed between the first interface means and the third interface means. Characterized in that also includes a bypass means for connecting a short path.
[0023]
In the second invention, in order to connect to the network, the first interface means capable of communicating in the first communication mode including the condition relating to the data transfer capacity, the second interface means for voice packet transmission / reception, and the computer For data communication, the data is transmitted between the third interface means that communicates in the second communication mode having at least a data transfer capacity smaller than that in the first communication mode, and between the first interface means and the third interface means. In the communication apparatus that can mediate computer data communication performed by using the first interface means and the third interface means, and the third interface means. Between the computer terminal connected to the network and the network When the signal is performed, characterized by comprising a communication mode changing means for changing the first communication mode so as to correspond to the second communication mode.
[0024]
Further, in the network according to the third invention, (1) the communication device according to any one of claims 1 to 3, (2) a line concentrator connected to the first interface means of the communication device, and (3) And a communication computer terminal connected to the third interface means of the communication device.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(A) Embodiment
The first and second embodiments will be described below by taking as an example the case where the communication apparatus and network of the present invention are applied to an Internet telephone and a LAN including the Internet telephone.
[0026]
In the present embodiment, a MAC capable of switching between a route in which transmission / reception circuits of two built-in MACs (media access controllers) bypass each other and a route in which only a packet specifying its own address as a transmission destination is transmitted to the CPU side can be switched. A device is provided.
[0027]
(A-1) Configuration of the first embodiment
The configuration of the LAN 30 of the present embodiment is the same as that of the computer network 10 shown in FIG. Therefore, FIG. 3 is also an explanatory diagram of this embodiment as it is.
[0028]
That is, as shown in FIG. 3, the LAN 30 of the present embodiment includes telephones 31 and 2 to 4, LAN cables 11 to 14 and 17, a personal computer 15, and a switching HUB 16.
[0029]
Of these, the Internet telephone 31 has an internal configuration shown in FIG. 5, unlike FIGS. 2 and 4.
[0030]
(A-1-1) Internal configuration of Internet telephone
In FIG. 5, an Internet telephone 31 includes a codec (CODEC) 20, a memory 21, a CPU 22, PHYs (Physical Layer Protocol) units 24 and 25, a MAC device 32, and a HUB port 50. And a personal computer port 51.
[0031]
Among these, the functions of the constituent elements 20, 21, 22, 24, 25 themselves denoted by the same reference numerals as those in FIG.
[0032]
Therefore, the difference between the Internet telephone 31 of the present embodiment and the conventional telephone 1 is mainly limited to the portion related to the MAC device 32.
[0033]
The MAC device 32 is in charge of processing in the media layer of each communication process, and transmits and receives packets between the bus BA1, PHY 24 for switching HUB connection, and PHY 25 for personal computer 15 connection.
[0034]
That is, the MAC device 32 mediates packet exchange between the personal computer 15 and the switching HUB 16, and receives and switches the voice packet obtained by the codec 20 encoding the voice signal input from the microphone 20A. A function for performing mediation processing of packets transmitted to the HUB 16 or bidirectionally exchanged between the CPU 22 and the personal computer 15 is provided.
[0035]
The internal configuration of the MAC device 32 is shown in FIG.
[0036]
(A-1-2) Internal configuration of MAC device 32
In FIG. 1, the MAC device 32 includes two elements MAC 33 and 34, a FIFO (first-in first-out type memory) 35, and a bus interface 36.
[0037]
Of these, the bus interface 36 is an interface to the bus BA1 connected to the codec 20, the CPU 22, and the like.
[0038]
The element MAC 33 includes a FIFO 40A, a priority control circuit 41A, and a transmission / reception circuit 42A.
[0039]
The FIFO 40A is a buffer for exchanging packets with the bus interface 36, receiving packets from the transmission / reception circuit 42A, and sending the packets to the priority control circuit 41A.
[0040]
When the packet (voice packet) sent from the FIFO 40A and the packet transmission request sent from the FIFO 35 compete with each other, the priority control circuit 41A gives priority to the voice packet sent from the FIFO 40A to the transmission request. It is a control circuit that gives permission. By the function of the priority control circuit 41A, voice packets are preferentially sent out from the transmission / reception circuit 42A, and the other party who is talking to the Internet telephone 31 can make a comfortable call without interruption of the voice.
[0041]
The other element MAC 34 has the same configuration as the element MAC 33 and includes a FIFO 40B, a priority control circuit 41B, and a transmission / reception circuit 42B. The FIFO 40B corresponds to the FIFO 40A, the priority control circuit 41B corresponds to the priority control circuit 41A, and the transmission / reception circuit 42B corresponds to the transmission / reception circuit 42A.
[0042]
However, the technical meaning of the priority control circuit 41B is usually different from that of the priority control circuit 41A. Except for the case where the Internet telephone 31 and the personal computer 15 make a call using telephone software, the required level of real-time property in data communication between the personal computer 15 and the Internet telephone 31 is not high, and this is not given priority. This is because it is unlikely that a noticeable inconvenience that the user will experience, such as the interruption of the voice described above, will occur.
[0043]
Therefore, whether the priority control of the priority control circuit 41B prioritizes the packet transmission request sent from the FIFO 2 or the packet transmission request sent from the FIFO 35 depends on the application linked with the personal computer 15. May be changed depending on whether the degree of real-time communication required is high or low.
[0044]
However, in this embodiment, the transmission request issued from the FIFO 40B is sent out from the FIFO 35 in order to give priority to the communication between the Internet telephone 31 and the personal computer 15 over the communication between the third party and the personal computer 15. It shall be granted with priority over the transmitted request.
[0045]
Basically, the element MAC 33 is a circuit that connects the switching HUB 16 connected via the PHY 24 and the bus interface 36, and the element MAC 34 includes the personal computer 15 connected via the PHY 25, and the bus interface. 36, but also supports other connection relationships via the FIFO 35.
[0046]
That is, packet communication between the personal computer 15 and the switching HUB 16 is also supported by the element MACs 33 and 34 via the FIFO 35.
[0047]
The FIFO 35, which is a buffer memory effective for bypassing the transmission path between the personal computer 15 and the switching HUB 16, does not perform packet filtering as in the FIFO 40A or the like, accumulates all packets, and gives priority control circuit 41B (or 41A). ) To obtain a permission from the priority control circuit 41B (or 41A), and send a packet to each of the transmission / reception circuits 42A and 42B.
[0048]
The transmission / reception circuit 42B in the element MAC 34 interprets the destination address of the packet supplied from the personal computer 15 to the telephone 31 and activates the accept signal only for the packet determined to be addressed to the Internet telephone 31. Thus, writing to the FIFO 40B is permitted. That is, the transmission / reception circuit 42B executes filtering (reception filtering function) so that only packets addressed to the Internet telephone 31 are supplied from the FIFO 40B to the bus interface 36.
[0049]
The transmission / reception circuit 42A in the element MAC 33 also performs similar filtering so that only packets addressed to the Internet telephone 31 are supplied from the FIFO 40A to the bus interface 36.
[0050]
With these filtering and bypass FIFOs 35, the CPU 22 only has to process packets whose destination (address) or source (address) is its own Internet telephone 31, and its processing capability is directly related to itself. Can only be used for communication.
[0051]
The operation of the present embodiment having the above configuration will be described below.
[0052]
(A-2) Operation of the first embodiment
Of the packets communicated in the LAN 30, all the packets related to the Internet telephone 31 can be classified into six types shown in FIG. 6 from the viewpoint of the transmission destination address D and the transmission source address G.
[0053]
In FIG. 6, S is an address that designates the switching HUB 16 side, for example, the telephone 4 as viewed from the Internet telephone 31, I is an address that designates the Internet telephone 31 itself, and P is an address that designates the personal computer 15. It is.
[0054]
In FIG. 6, a packet P1 (S, I) indicates a packet that is transmitted to the switching HUB 16 side by the Internet telephone 31 when the transmission destination is S and the transmission source is I.
[0055]
Similarly, P2 (P, I) indicates a packet whose destination is P and the source is I, P3 (I, S) indicates a packet whose destination is I and the source is S, and P4 (P, S ) Indicates a packet whose destination is P and whose source is S, P5 (I, P) indicates a packet whose destination is I and whose source is P, and P6 (S, P) is a destination where the destination is S Indicates a packet whose origin is P.
[0056]
Note that the contents of the data portion DT of each packet P1 to P6 may be user data for communication purposes or control data for controlling the communication.
[0057]
When the CPU 22 of the Internet telephone 31 intends to transmit a packet, the transmission packet is written in the bus interface 36. At this time, the transmission packet is either P1 or P2.
[0058]
In response to this, the bus interface circuit 36 writes the data in both the FIFOs 40A and 40B.
[0059]
The FIFOs 40A and 40B make transmission requests to the priority control circuits 42A and 42B in each element MAC 33 or 34, and after obtaining permission from the priority control circuits 41A and 41B, start sending transmission packets.
[0060]
When the transmission / reception circuits 42A and 42B can exert the same filtering function (transmission filtering function) as the above-described reception filtering function on the packet received from the outside also on the transmission packet transmitted from the inside to the outside, the transmission packet is P1. If (S, I), the packet may be transmitted only from the transmission / reception circuit 42A, and the transmission / reception circuit 42B may not transmit the packet.
[0061]
However, in this embodiment, in order to save hardware and software of the Internet telephone 31, such a transmission filtering function is not implemented.
[0062]
Therefore, in the present embodiment, the transmission packet P1 (S, I) is transmitted not only from the originally required transmission / reception circuit 42A but also from the transmission / reception circuit 42B, and the personal computer 15 filters the packet.
[0063]
The processing in the Internet telephone 31 is the same when the transmission packet is P2 (P, I). The personal computer 15 that should receive this packet P2 (P, I) receives the packet P2, and the switching HUB 16 that should not receive it performs filtering.
[0064]
Next, the case where the Internet telephone 31 receives a packet will be described. The packet received by the Internet telephone 31 is any one of P3 to P6 in FIG.
[0065]
Of P3 to P6, the packet received by the transmission / reception circuit 42A connected to the HUB port 50 is P3 or P4.
[0066]
Regardless of which packet P3 or P4 is received, the transmission / reception circuit 42A supplies the received packet to both the FIFO 40A and the bypass FIFO 35.
[0067]
In the FIFO 40A, when the received packet is P3 (I, S), the transmission / reception circuit 42A does not perform reception filtering with the accept signal active, so the received packet P3 is supplied from the FIFO 40A to the bus interface 36.
[0068]
The received packet P3 written to the FIFO 35 reaches the personal computer 15 and is then filtered and discarded by the personal computer 15.
[0069]
On the other hand, when the received packet is P4 (P, S), the transmission / reception circuit 42A performs reception filtering with the accept signal in an inactive state and discards the received signal, so that the received packet P4 is supplied from the FIFO 40A to the bus interface 36. There is nothing.
[0070]
The received packet P4 written in the FIFO 35 reaches the personal computer 15 and is received and processed without being filtered by the personal computer 15. In this way, packet transfer from the switching HUB 16 side to the personal computer 15 is performed through the bypass path in the Internet telephone 31.
[0071]
The received packet received by the transmission / reception circuit 42B is either P5 or P6.
[0072]
Regardless of which packet P5 or P6 is received, the transmission / reception circuit 42B supplies the received packet to both the FIFO 40B and the bypass FIFO 35.
[0073]
When the received packet is P5 (I, P), the accept signal supplied to the FIFO 40B by the transmission / reception circuit 42B is in an active state, and the FIFO 40B accumulates the P5. Therefore, the received packet P5 is transferred from the FIFO 40B to the bus interface 32. Supplied.
[0074]
As described above, the packet P5 transmitted to the switching HUB 16 via the FIFO 35 is filtered by the switching HUB 16 and discarded.
[0075]
On the contrary, when the received packet is P6 (S, P), the accept signal supplied to the FIFO 40B by the transmission / reception circuit 42B is inactive, and the FIFO 40B discards the P5, so that the received packet P5 is received from the FIFO 40B. It is not supplied to the bus interface 32.
[0076]
The received packet P6 supplied to and stored in the FIFO 35 is transmitted to the switching HUB 16 via the priority control circuit 41A and the transmission / reception circuit 42A, and the transmission designated by the transmission destination address S of the packet P6 is performed by the switching function of the switching HUB 16. It is delivered first, for example, to the telephone 4.
[0077]
That is, by transferring the packet P6, the personal computer 15 can transmit a packet to the switching HUB 16 through the bypass path in the Internet telephone 31. On the contrary, by transferring the packet P4, The personal computer 15 can receive a packet from the switching HUB 16 side through the bypass path in the telephone 31.
[0078]
(A-3) Effects of the first embodiment
According to this embodiment, when a switching HUB function of about 2 ports is built in like an Internet telephone, an extra load is not applied to the CPU (22), and an expensive switch LSI (large scale integrated circuit) is installed. Without using it, the Internet telephone itself can perform a simple switching operation.
[0079]
Further, since the CPU of the present embodiment only needs to process a packet whose destination address or source address designates itself, it is possible to minimize the consumption of processing capacity, and the personal computer can be connected to the Internet. It is possible to communicate with other devices connected to the switching HUB via the telephone (31).
[0080]
Furthermore, in this embodiment, it becomes possible to perform packet communication directly between the personal computer and the CPU without using a third party, and communication efficiency is increased.
[0081]
(B) Second embodiment
In a general switching HUB, communication mode negotiation (MII (Media Independent Interface) management function) is performed between a HUB port and a device connected thereto, and a mode capable of optimal and efficient data transmission is selected.
[0082]
Since the function of the MAC device 32 mounted on the Internet telephone 31 of the first embodiment can be regarded as an extremely simple switching HUB, the MAC device 32 belongs to the category of such a general switching HUB. Then, the communication mode setting of the telephone 31 is 100M full duplex communication with the HUB 16 side and 10M half duplex communication with the personal computer 15 as shown in FIG.
[0083]
Note that full-duplex communication is complete bi-directional communication that allows transmission and reception to be performed simultaneously in parallel.Half-duplex communication can only perform either transmission or reception at the same time. Is a two-way communication realized by temporally switching.
[0084]
If the personal computer 15 and the telephone 2 communicate with each other under the setting of 100M full-duplex communication on the HUB 16 side and 10M half-duplex communication on the personal computer 15 side, packets transmitted from the telephone 2 are transmitted via the telephone 31 to the personal computer 15. Sent to.
[0085]
However, since the throughput between the telephone 31 and the personal computer 15 is 10 Mbps, it is much smaller than 100 Mbps between the telephone 31 and the telephone 2, and during such communication, the FIFO 35 in the telephone 31 Packets addressed to the personal computer 15 that cannot be transmitted are accumulated.
[0086]
In addition, the communication between the telephone 31 and the personal computer 15 is half-duplex, and the communication between the telephone 31 and the switching HUB 16 is full-duplex, which substantially widens the throughput gap. It is a factor.
[0087]
In a general switching HUB equipped with a large number of LAN ports such as the switching HUB 16, it is possible to mount a large-scale memory that does not cause a packet overflow, assuming such a situation.
[0088]
However, if the size of the FIFO 35 is large enough to prevent packet overflow in the telephone 31 having only two LAN ports, the HUB port 50 and the personal computer port 51, the price of the telephone 31 is high. It is not preferable.
[0089]
Therefore, in the present embodiment, the communication mode of the two LAN ports in the telephone 31 is set to be the same, and the throughput of both is forcibly made uniform, so that this problem can be addressed using a small FIFO 35. Features.
[0090]
(B-1) Configuration and operation of the second embodiment
The hardware configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment.
[0091]
Therefore, FIG. 1, FIG. 3, and FIG. 5 are also explanatory diagrams of the present embodiment as they are.
[0092]
That is, the present embodiment and the first embodiment are almost the same in configuration and operation. Therefore, the packets used in this embodiment are the same as P1 to P6 shown in FIG.
[0093]
Below, only the point from which this embodiment is different from 1st Embodiment is demonstrated.
[0094]
Substantially this difference is limited to the portion related to the setting of the communication mode for the two LAN ports 50 and 51.
[0095]
FIG. 7 shows a flowchart regarding the communication mode setting of the present embodiment.
[0096]
This flowchart is composed of six steps S1 to S6.
[0097]
To set the LAN communication mode in the present embodiment, the above-described MII management function is used (IEEE802.3u).
[0098]
This function is a function in which PHYs connected together when LINK is established communicate their communication capabilities and automatically negotiate the best communication mode. The MII interface is an interface common to various configurations independent of the configuration of the physical layer.
[0099]
In FIG. 7, it is assumed that the telephone 31 is connected to the switching HUB (S1), negotiation is performed by MII between the switching HUB 16 and the HUB port 50 of the telephone 31, and 100M full duplex is selected as the communication mode (S2). .
[0100]
When this negotiation is performed for communication between the telephone 31 and the telephone 4, for example, a link is not established between the personal computer 15 and the telephone 31, and the communication of 100 Mbps full duplex is performed. In the mode, the packets P1 (S, I) and P3 (I, S) are exchanged (S3).
[0101]
On the other hand, if this negotiation is performed for communication between the personal computer 15 and the telephone 4, for example, step S3 is skipped and the process proceeds to step S4.
[0102]
At this time, a link is established not only between the telephone 31 and the switching HUB 16 but also between the personal computer 15 and the telephone 31, and the PC (personal computer port) 51 is provided with a PC (personal computer) 15. It is recognized that they are connected, and the branch on the Y (Yes) side in step S4 is selected.
[0103]
In response, in step S5, the communication mode between the personal computer 15 and the telephone 31 and the communication mode between the telephone 31 and the switching HUB 16 are set to 10M half-duplex by the MII management function.
[0104]
In the next step S 6, communication between the personal computer 15 and the telephone 4 is performed via the telephone 31 in 10M half duplex.
[0105]
In this communication, the communication mode between the ports is 10 Mbps, and half duplex is made uniform, so that the packets P4 (P, S) and P6 (S, P) exchanged between the personal computer 15 and the telephone 4 are performed. Is stored in the FIFO 35 to the minimum necessary, and even with a small-capacity FIFO 35, packet overflow is unlikely to occur.
[0106]
(B-2) Effects of the second embodiment
According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
[0107]
In addition, in this embodiment, even if the memory capacity (capacity of the FIFO 35) built into the MAC device is reduced, packet loss is unlikely to occur, and a low-cost Internet telephone is provided for high communication quality during packet mediation. can do.
[0108]
Also, the fact that the memory capacity can be reduced means that the required function can be easily achieved with a small built-in memory without using an external memory when the MAC device (32) is made into LSI. That is.
[0109]
(C) Other embodiments
In the first and second embodiments, an Internet telephone equipped with both an uplink LAN port and a LAN port for a personal computer has been described as an example. However, the present invention can be applied to other than the Internet telephone. .
[0110]
For example, the present invention can also be applied to a terminal adapter equipped with two LAN ports.
[0111]
Also, the number of LAN ports to be installed is not limited to two, but may be about three, for example.
[0112]
Further, as specific examples of LAN ports, 10BASE-T, 100BASE-T, and the like can be used, as well as an optical fiber distributed interface (FDDI) system, 100VG-AnyLAN, ATM-LAN and other networks. Any suitable port configuration can be used.
[0113]
The main point of the second embodiment is that the communication modes of the two LAN ports mounted on the Internet telephone 31 are made uniform, but the main point can be applied to other than the Internet telephone 31. Even in that case, the usefulness is not lost.
[0114]
For example, this point may be applied to the telephone 1 which sends the voice packet described in the column of the problem to be solved to the computer network 10 in preference to the computer communication packet. Can reduce the capacity of the buffer memory in the MAC 23 (corresponding to the FIFOs 40A and 40B of the telephone 31).
[0115]
That is, the present invention is connected to the first interface means for connecting to the network, the second interface means for transmitting and receiving voice packets, the third interface means for computer data communication, and the second interface means. A central processing unit, a first interface means capable of communicating in a first communication mode including conditions relating to data transfer capacity for connection to a network, and a second for transmitting and receiving voice packets The third interface means for communicating in the second communication mode having at least a data transfer capacity smaller than that of the first communication mode for the computer data communication, the first interface means and the third interface. Temporary storage for temporarily accumulating data transmitted between means And a stage, a first interface means and the third communication device capable of mediating computer data communication performed by using the interface means, and, for the network using these communication devices, can be widely applied.
[0116]
【The invention's effect】
As described above, according to the first invention, a simple switch operation can be performed with a low price and a small configuration.
[0117]
According to the first invention, the communication device accommodates the computer (terminal) and the data stored in the communication device without going through a third party and without applying an extra load to the central processing unit of the communication device. Communication is also possible.
[0118]
Further, according to the second invention, even if the capacity of the temporary storage means for temporarily storing data transmitted between the first interface means and the third interface means is reduced, the data loss The rate can be kept low, and the communication quality is high for a small scale.
[0119]
In addition, the network according to the third invention can enjoy the advantages of the communication devices of the first and second inventions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an internal configuration of a MAC device built in an Internet telephone according to first and second embodiments.
FIG. 2 is a schematic diagram showing the internal configuration and operation of a conventional Internet telephone.
FIG. 3 is a schematic diagram showing an overall configuration of a computer network according to the related art and an embodiment.
FIG. 4 is a schematic diagram showing the internal configuration and operation of another conventional Internet telephone.
FIG. 5 is a schematic diagram showing an internal configuration of an Internet telephone according to the first and second embodiments.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a packet processed by the Internet telephone according to the first and second embodiments.
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the second embodiment;
[Explanation of symbols]
1-4, 31 ... telephone (Internet telephone), 10, 30 ... computer network, 11-14, 17 ... LAN cable, 15 ... personal computer terminal, 16 ... switching HUB, 22 ... CPU, 24, 25 ... PHY, 32 ... MAC device, 33, 34 ... Element MAC, 35, 40A, 40B ... FIFO, 36 ... Bus interface, 41A, 41B ... Priority control circuit, 50, 51 ... LAN port.

Claims (4)

ネットワークに接続するための第1のインタフェース手段と、音声パケット送受信用の第2のインタフェース手段と、コンピュータデータ通信用の第3のインタフェース手段と、前記第2のインタフェース手段に接続された中央処理装置とを備えた通信装置において、
前記第1のインタフェース手段と第2のインタフェース手段を接続する第1の媒体アクセス制御部と、
前記第3のインタフェース手段と第2のインタフェース手段を接続する第2の媒体アクセス制御部と、
当該第2の媒体アクセス制御部の内部と、前記第1の媒体アクセス制御部の内部を接続することで、第1のインタフェース手段と第3のインタフェース手段の間を第2のインタフェース手段を介するよりも短経路で接続するバイパス手段とを備えたことを特徴とする通信装置。
First interface means for connecting to a network, second interface means for voice packet transmission / reception, third interface means for computer data communication, and a central processing unit connected to the second interface means In a communication device comprising:
A first medium access controller for connecting the first interface means and the second interface means;
A second medium access control unit for connecting the third interface unit and the second interface unit;
By connecting the inside of the second medium access control unit and the inside of the first medium access control unit, the second interface unit is interposed between the first interface unit and the third interface unit. And a bypass means for connecting via a short path.
請求項1の通信装置において、
前記第1及び第2の媒体アクセス制御部は、
第3のインタフェース手段から供給されるコンピュータデータ通信用のパケットよりも、第2のインタフェース手段から供給される音声パケットを優先して、送出先の第1又は第3のインタフェース手段に送出する優先制御手段を備えることを特徴とする通信装置。
The communication device according to claim 1.
The first and second medium access control units are:
Priority control for giving priority to the voice packet supplied from the second interface means over the packet for computer data communication supplied from the third interface means and sending it to the first or third interface means of the destination. A communication device comprising means.
ネットワークに接続するため、データ転送容量に関する条件を含む第1の通信モードで通信し得る第1のインタフェース手段と、音声パケット送受信用の第2のインタフェース手段と、コンピュータデータ通信のため、第1の通信モードに比べて少なくともデータ転送容量が小さな第2の通信モードで通信する第3のインタフェース手段と、第1のインタフェース手段と第3のインタフェース手段の間を伝送されるデータを一時的に蓄積するための一時記憶手段とを備え、第1のインタフェース手段と第3のインタフェース手段を用いて行われるコンピュータデータ通信を仲介し得る通信装置において、
前記第3のインタフェース手段に接続されたコンピュータ端末とネットワークとの間で、前記コンピュータデータ通信が行われる際には、前記第1の通信モードを第2の通信モードに対応させるように変更する通信モード変更手段を備えたことを特徴とする通信装置。
In order to connect to the network, the first interface means capable of communicating in the first communication mode including the condition relating to the data transfer capacity, the second interface means for voice packet transmission / reception, and the first interface means for computer data communication Third interface means for communicating in the second communication mode having at least a data transfer capacity smaller than that of the communication mode, and data transmitted between the first interface means and the third interface means are temporarily stored. And a temporary storage means, and a communication apparatus capable of mediating computer data communication performed using the first interface means and the third interface means,
Communication for changing the first communication mode to correspond to the second communication mode when the computer data communication is performed between the computer terminal connected to the third interface means and the network. A communication device comprising mode change means.
請求項1〜3のいずれかの通信装置と、
当該通信装置の第1のインタフェース手段に接続された集線装置と、
当該通信装置の第3のインタフェース手段に接続された通信用のコンピュータ端末とを備えることを特徴とするネットワーク。
A communication device according to any one of claims 1 to 3;
A line concentrator connected to the first interface means of the communication device;
A network comprising: a communication computer terminal connected to a third interface means of the communication device.
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