JP5137787B2 - Data transmitter / receiver - Google Patents
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Description
本発明はデータ送受信装置に関し、特に、高速PLC(Power Line Communication)になどのネットワークシステムを構成するデータ送受信装置に関する。 The present invention relates to a data transmission / reception device, and more particularly to a data transmission / reception device constituting a network system such as a high-speed PLC (Power Line Communication).
IEEE802.11で規定される無線LANでは、伝送帯域を予め確保してデータを伝送するTDMA(Time Division Multiple Access)方式を採用している。具体的にはARIB(社団法人電波産業会)にて標準規格化されたHiSWANa(High Speed Wireless Access Networking Type a:ARIB STD-T70 1.0版)などがある。 A wireless LAN defined by IEEE 802.11 employs a TDMA (Time Division Multiple Access) system that secures a transmission band in advance and transmits data. Specifically, HiSWANA (High Speed Wireless Access Networking Type a: ARIB STD-T70 version 1.0) standardized by ARIB (Radio Industry Association) is available.
以下、上記HiSWANa規格に採用されたTDMA方式の概要を説明する。HiSWANaで採用されたTDMA方式は、管理端末と呼ばれる1台の端末によりネットワーク内の各端末は管理される。 Hereinafter, an overview of the TDMA system adopted in the HiSWANA standard will be described. In the TDMA system adopted in HiSWANA, each terminal in the network is managed by one terminal called a management terminal.
管理端末はネットワーク全体の時刻同期を管理するために、ビーコンと呼ばれるパケットデータ(以下、BCH:Broadcast CHannelと表記)を予め定められた周期で同報通信する(HiSWANaでは2ms周期)。 In order to manage time synchronization of the entire network, the management terminal broadcasts packet data called a beacon (hereinafter referred to as BCH: Broadcast CHannel) at a predetermined cycle (2 ms cycle in HiSWANA).
ネットワーク内に配置された各クライアント端末は、BCHを受信すると、それを基準に、端末内の基準時刻情報をリセットするとともに、管理端末より送信される各種制御パケットの受信準備を開始する。 Upon receiving the BCH, each client terminal arranged in the network resets the reference time information in the terminal and starts preparation for receiving various control packets transmitted from the management terminal.
管理端末は、BCH送出後、ネットワークに接続された各クライアント端末のデータ送信スケジュールを含むネットワークシステム制御のパケットデータ(以下、FCH:Frame CHannelと表記)を、各クライアント端末に対して同報通信する。 After sending the BCH, the management terminal broadcasts network system control packet data (hereinafter referred to as FCH: Frame CHannel) including the data transmission schedule of each client terminal connected to the network to each client terminal. .
上記FCHには、ネットワークに接続された各クライアント端末のデータの送受信スロット情報(送受信開始タイミング情報、データ送受信時間情報など))を含むデータの送信および受信のスケジュールが付加されており、各クライアント端末はFCHを受信すると自端末がデータを送受信するタイミングを検出する。 The FCH is added with a data transmission / reception schedule including data transmission / reception slot information (transmission / reception start timing information, data transmission / reception time information, etc.) of each client terminal connected to the network. Detects the timing at which the terminal transmits / receives data upon receiving the FCH.
管理端末はFCH送信後、各クライアント端末に対して送信要求受信通知のパケットデータ(以下、ACH:Access feedback CHannelと表記)を送信する。ACHは各クライアント端末からの帯域割当要求に対する管理端末からの応答である(詳細は後述)。 After transmitting the FCH, the management terminal transmits packet data (hereinafter referred to as ACH: Access feedback CHannel) of transmission request reception notification to each client terminal. ACH is a response from the management terminal to a bandwidth allocation request from each client terminal (details will be described later).
管理端末より、上記BCH、FCH、ACHの各パケットデータの送信が完了すると、FCHにて通知されたスケジュールに基づき、各クライアント端末はパケットデータの受信、および送信動作を開始する(以下、各端末間でデータの送受信を行う期間をTCHと表記)。 When the transmission of the BCH, FCH, and ACH packet data is completed from the management terminal, each client terminal starts receiving and transmitting packet data based on the schedule notified on the FCH (hereinafter, each terminal). The period during which data is transmitted and received between them is expressed as TCH).
TDMA方式では、管理端末は送信したいデータを持つクライアント端末についてのみデータ送信スロットをスケジューリングする。従って、送信したいデータを持つクライアント端末は、管理端末に対して自端末のデータを送信するためのスロットを割り振るよう要求する必要がある。上記HiSWANa規格で採用されたTDMA方式では、各クライアント端末より送信リクエストを受け付けるため、1ビーコン周期内(以下、1フレームと表記)の最後に、各クライアント端末からの上記送信スロット要求リクエスト(帯域割当要求)を受け付けるためのCSMA(Carrier Sense Multiple Access)期間(以下、RCH:Random access CHannel期間と表記)を準備している。 In the TDMA scheme, the management terminal schedules data transmission slots only for client terminals having data to be transmitted. Therefore, the client terminal having data to be transmitted needs to request the management terminal to allocate a slot for transmitting the data of the own terminal. In the TDMA system adopted in the HiSWANA standard, since a transmission request is accepted from each client terminal, the transmission slot request request (bandwidth allocation) from each client terminal is finally received within one beacon period (hereinafter referred to as one frame). A CSMA (Carrier Sense Multiple Access) period (hereinafter referred to as RCH: Random access CHannel period) for receiving a request is prepared.
管理端末は、RCH期間に上記送信スロット要求リクエストを受け取った端末に対しては、次の1ビーコン周期内のACHにて帯域割当要求を受け取った旨を通知する。 The management terminal notifies the terminal that has received the transmission slot request request during the RCH period that the bandwidth allocation request has been received on the ACH within the next one beacon period.
ここで、各端末間でデータの送受信を行うTCHでは、ネットワークシステムに適応して伝送帯域を効率的に利用できるようMAC(Media Access Control)フレームの構成が使用される。例えば、特許文献1においては、MACフレームを生成する際、宛先が同じ複数のデータ(MACフレームを構成するデータ:以下、入力データと表記)に関しては、それらをひとまとめに連結し、連結した入力データ列にMACヘッダを1つだけ付加することによってオーバーヘッドを低減させ、伝送効率を向上させる方法が記載されている。
Here, in the TCH that transmits and receives data between terminals, a MAC (Media Access Control) frame configuration is used so that the transmission band can be efficiently used in conformity with the network system. For example, in
特許文献1に開示の方法では、MACヘッダに予め連結される入力データの数(以下、連結数と表記)とその長さに関する情報が含まれ、受信側でその情報を参照し、連結されている入力データを分離して抽出する。
The method disclosed in
ところが、上記の方法ではMACヘッダを生成後に順次入力データを連結する作業において、MACフレームの長さが連結される予定の入力データの長さの合計より十分大きく設定されている場合でも、MACヘッダに付加された連結数以上の入力データは連結できず、利用可能な伝送帯域が未使用で残存するという問題や、その残存帯域に連結することができた入力データは次のMACフレーム生成まで送信されず、滞留して遅延が生じるという問題があった。 However, in the above method, in the operation of sequentially connecting the input data after generating the MAC header, even if the length of the MAC frame is set to be sufficiently larger than the total length of the input data to be connected, the MAC header Input data more than the number of connections added to cannot be connected, and there is a problem that the available transmission band remains unused, and input data that can be connected to the remaining band is transmitted until the next MAC frame generation However, there was a problem that it was delayed and delayed.
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、MACフレームの生成において、入力データの入力状況に応じて、MACフレームに入力データを追加連結可能なデータ送受信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and in the generation of a MAC frame, a data transmission / reception apparatus capable of additionally connecting input data to a MAC frame according to the input status of the input data. The purpose is to provide.
本発明に係るデータ送受信装置は、通信ネットワークを構成するデータ送受信装置であって、前記データ送受信装置は、宛先が同じ入力データを連結して、前記通信ネットワークで使用されるMACフレームを生成する送信制御回路を備え、前記送信制御回路は、前記入力データの連結数を決定するMACフレーム連結制御回路と、前記連結数に基づいて前記入力データを連結してMACフレームデータを生成するMACフレーム生成回路と、前記連結数の情報を含むようにMACヘッダを生成するMACヘッダ生成回路と、を有し、前記MACフレームデータおよび前記MACヘッダを含むように前記MACフレームを生成し、前記MACフレーム連結制御回路は、前記MACフレーム生成回路が前記連結数に基づいて前記入力データを連結して前記MACフレームデータを生成した後、前記連結数を越えて前記入力データを追加連結することが予め許可されている場合に、前記MACフレーム内に前記入力データを追加連結可能な空き領域の有無を検出し、追加連結可能な前記空き領域がある場合には、前記MACフレーム生成回路を制御して前記入力データを追加連結した前記MACフレームデータを再生成させ、前記MACヘッダ生成回路を制御して追加連結された前記入力データの存在を示す追加連結フラグを含めるように前記MACヘッダを再生成させる。 The data transmission / reception apparatus according to the present invention is a data transmission / reception apparatus constituting a communication network, wherein the data transmission / reception apparatus connects input data having the same destination to generate a MAC frame used in the communication network. a control circuit, wherein the transmission control circuit includes a MAC frame connection control circuit for determining a connection speed of said input data, the MAC frame generating circuit for generating a MAC frame data by connecting the input data based on the number of connections And a MAC header generation circuit for generating a MAC header so as to include the information on the number of connections, generating the MAC frame so as to include the MAC frame data and the MAC header, and connecting the MAC frames The control circuit is configured to link the input data based on the number of connections by the MAC frame generation circuit. When the MAC frame data is generated and the input data is allowed to be additionally connected beyond the number of connections, the input data can be additionally connected in the MAC frame. The presence or absence of an area is detected, and when there is an empty area that can be additionally connected, the MAC frame generation circuit is controlled to regenerate the MAC frame data additionally connected to the input data, and the MAC header generation circuit the control to to include additional coupling flag indicating the existence of additional coupling said input data was Ru is regenerate the MAC header.
本発明に係るデータ送受信装置によれば、MACフレームを生成する際に、MACヘッダに入力データの連結数を付加した後でも、MACフレームに利用可能な伝送帯域が空き領域として残存している場合、入力データの入力状況に応じて追加して連結することが可能となり、伝送帯域を効率的に利用することができるとともに、入力データの滞留を抑制する効果が得られる。 According to the data transmitting / receiving apparatus according to the present invention, when a MAC frame is generated, a transmission band that can be used for the MAC frame remains as a free area even after adding the number of connected input data to the MAC header. In addition, it is possible to add and connect them according to the input status of the input data, so that the transmission band can be efficiently used and the effect of suppressing the stagnation of the input data can be obtained.
<A.実施の形態1>
<A−1.ネットワークシステムの構成>
図1は、本発明の実施の形態1に係るデータ送受信装置を備えた高速PLCネットワークシステムの構成を概略的に示す図である。なお、以下においては、データ送受信装置を端末と呼称する。
<A.
<A-1. Network system configuration>
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a high-speed PLC network system including a data transmitting / receiving apparatus according to
図1に示すように、当該高速PLCネットワークシステムは、ネットワーク全体を管理する管理端末1、PLCネットワークシステムに接続されたクライアント端末A3、クライアント端末B5およびクライアント端末B7と、信号ラインともなる電灯線9とを備え、管理端末1、クライアント端末A3、クライアント端末B5およびクライアント端末B7と電灯線9との間は、それぞれ電源コンセント2、4、6および8によって電気的に接続されている。
As shown in FIG. 1, the high-speed PLC network system includes a
なお、図1に示された高速PLCネットワークシステムの構成は、本発明のデータ送受信装置が適用できるシステム構成の一例であり、本発明のデータ送受信装置は、他の構成を持つ高速PLCネットワークシステム、無線LANを用いたネットワークシステムなど、種々の有線および無線のネットワークシステムにも適用できる。 The configuration of the high-speed PLC network system shown in FIG. 1 is an example of a system configuration to which the data transmission / reception apparatus of the present invention can be applied. The data transmission / reception apparatus of the present invention includes a high-speed PLC network system having other configurations, The present invention can also be applied to various wired and wireless network systems such as a network system using a wireless LAN.
<A−2.ネットワークシステムの概略動作>
次に、図1を用いて高速PLCネットワーク内での管理端末1の動作を中心として、当該ネットワークシステムの概略動作について説明する。なお、実施の形態1では、MAC方式として、従来技術として説明したHiSWANa規格で採用されたTDMA方式を採用した場合を例に説明する。
<A-2. Overview of network system operations>
Next, the schematic operation of the network system will be described with reference to FIG. 1, focusing on the operation of the
なお、本発明のデータ送受信装置は上記TDMA方式のみへの適用に限るものではなく、複数の入力データからMACフレームを生成(詳細は後述)する他の通信方式にも適用が可能である。 Note that the data transmitting / receiving apparatus of the present invention is not limited to application to only the TDMA system, but can be applied to other communication systems that generate MAC frames from a plurality of input data (details will be described later).
<A−2−1.管理端末の動作>
管理端末1は、最初にネットワーク全体の時刻同期を管理するために同期情報としてビーコン信号(BCH:Broadcast CHannel)を予め定められた周期で同報通信する。BCH送信後、管理端末1は高速PLCネットワーク内の各端末のデータ受信およびデータ送信のタイミング情報(FCH:Frame CHannel)を同報通信する。FCH送信後、前フレームで各クライアント端末より出力されるRCH(Random access CHannel)を受信した場合、RCHの送信クライアント端末に対して正常受信したことを通知するACH(Access feedback CHannel)を出力する。
<A-2-1. Operation of management terminal>
The
ACH送信後は、FCHにて送信されたスケジュールに基づき管理端末1、クライアント端末A3、クライアント端末B5およびクライアント端末C7は、各クライアント端末間でのデータの送受信をTCH期間で実施する。
After transmitting the ACH, the
<A−2−2.クライアント端末の動作>
次に、クライアント端末の動作について説明する。クライアント端末は、管理端末1より出力されるBCHを受信すると、そのBCHに基づいてクライアント端末内の基準時刻を同期させる。
<A-2-2. Operation of client terminal>
Next, the operation of the client terminal will be described. When the client terminal receives the BCH output from the
基準時刻の同期を実施した後、各クライアント端末は管理端末1より出力されるFCHに基づいて、それぞれのデータ送信タイミングおよびデータ受信タイミングを内部に設定し、パケットデータの送信および受信の準備を開始する。パケットデータの送信の場合は、FCHに基づく送信時刻が近づくと入力データを連結してMACフレームの生成を開始し、所定のタイミングで電灯線9にMACフレームを送出する。パケットデータの受信の場合は、FCHに基づく受信時刻になるとMACフレームを復調し、入力データの抽出および誤り検出などMACフレーム受信動作を行う。
After synchronization of the reference time, each client terminal sets the respective data transmission timing and data reception timing internally based on the FCH output from the
FCHでのスケジュールに基づくMACフレームの送受信が終了すると、各クライアント端末はMACフレーム送信データを持っている場合はRCHの期間に管理端末1に対して帯域割当要求を出力する。
When the transmission / reception of the MAC frame based on the schedule on the FCH is completed, each client terminal outputs a bandwidth allocation request to the
<A−3.高速PLC端末の構成>
<A−3−1.データ送受信装置の構成>
次に、図2〜図5を用いて高速PLC端末の構成を説明する。
図2は本発明に係るデータ送受信装置を高速PLC端末に適用した場合のデータ送受信装置10の構成を示すブロック図である。
<A-3. Configuration of high-speed PLC terminal>
<A-3-1. Configuration of data transmitter / receiver>
Next, the configuration of the high-speed PLC terminal will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the data transmitting / receiving
図2に示すように、データ送受信装置10は、CPU(Central Processing Unit)11、Ethernet(登録商標)インターフェイス回路12、ブリッジインターフェイス回路13、ブリッジ用メモリ14、PLCモデム回路15、PLC送信用メモリ16、PLC受信用メモリ17およびCPUバス18を備えている。
As shown in FIG. 2, the data transmitting / receiving
ここで、ブリッジインターフェイス回路13は、Ethernetインターフェイス回路12より入力されるEthernetフレームデータ、Ethernetインターフェイス回路12へ出力されるEthernetフレームデータ、PLCモデム回路15へ出力されるEthernetフレームデータ、PLCモデム回路15から入力されるEthernetフレームデータをブリッジする回路である。
Here, the
また、ブリッジ用メモリ14は、ブリッジインターフェイス回路13に入力されたEthernetフレームが、宛先ごとに振り分けられて記憶するメモリであり、PLC送信用メモリ16は、電灯線9(図1)を介して送出するMACフレームデータを記憶するメモリであり、PLC受信用メモリ17は、電灯線9を介して受信したMACフレームデータを記憶するメモリである。
The
そして、Ethernetインターフェイス回路12は、入力端子20および出力端子21を介してEthernetフレームデータを、外部からデータ送受信装置10に入力およびデータ送受信装置10から外部に出力する回路であり、PLCモデム回路15は、出力端子22を介して外部にフレームデータを送信し、また入力端子23を介して入力されたPLCフレームを受信する回路である。
The
一般に、高速PLCネットワークでは、電灯線9(図1)に接続された各端末を論理ポートという概念を用いて、ブリッジインターフェイス回路13において、宛先(図1中の管理端末1、クライアント端末A3、クライアント端末B5およびクライアント端末C7)ごとにデータを振り分けて、ブリッジ用メモリ14内にキューイングする。
In general, in a high-speed PLC network, each terminal connected to the power line 9 (FIG. 1) uses the concept of a logical port, and the
具体的にはEthernetインターフェイス回路12より入力されるEthernetフレームデータを、その行き先ごとにブリッジ用メモリ14内に振り分けて記憶する処理である。
Specifically, this is a process of distributing and storing Ethernet frame data input from the
<A−3−2.PLCモデム回路の構成>
図3は、図2に示したデータ送受信装置10内のPLCモデム回路15の構成を示すブロック図である。
図3に示すようにPLCモデム回路15は、ブリッジインターフェイス回路13より入力端子30を介して入力されるEthernetデータを連結してPLC用MACフレームデータを生成するPLC送信制御回路40と、電灯線9(図1)を介して受信したPLC用MACフレームデータからEthernetフレームデータを分離して出力端子31を介してブリッジインターフェイス回路13に出力するPLC受信制御回路50とを備えている。また、PLC送信制御回路40は、PLC送信用メモリ16との間で、送信用のMACフレームデータの授受を行い、PLC受信制御回路50は、受信用メモリ17との間で、MACフレームデータの授受を行う。
<A-3-2. Configuration of PLC modem circuit>
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the
As shown in FIG. 3, the
<A−3−3.PLC送信制御回路の構成>
図4は、図3に示したPLC送信制御回路40の構成を示すブロック図である。
図4に示すようにPLC送信制御回路40は、MACフレーム生成回路401、PLC送信タイミング生成回路402、MACフレーム連結制御回路403、暗号化回路404、MACヘッダ生成回路405、MACヘッダ付加回路406、PLC送信用メモリ制御回路407、セレクタ408およびFCS付加回路409を備えている。
<A-3-3. Configuration of PLC transmission control circuit>
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of PLC
As shown in FIG. 4, the PLC
MACフレーム生成回路401は、ブリッジインターフェイス回路13より入力端子30を介して入力されるEthernetフレームデータを、MACフレーム連結制御回路403の制御で連結し、PLC用のMACフレームデータを生成する。PLC送信タイミング生成回路402は、入力端子30を介して入力されるEthernetフレームデータの受信状況とCPU11から通知される送信タイミングとに基づいて、MACフレーム連結制御回路403、MACヘッダ生成回路405、PLC送信用メモリ制御回路407の動作タイミングの制御や指示を行う。
The MAC
MACフレーム連結制御回路403は、PLC送信タイミング生成回路402の指示でEthernetフレームデータの連結を制御する機能を有し、MACフレーム生成回路401へ連結の指示を行う。
The MAC frame
暗号化回路404は、MACフレーム生成回路401において生成したMACフレームデータに暗号化を施し、MACヘッダ生成回路405は、PLC送信タイミング生成回路402およびMACフレーム連結制御回路403から与えられる制御情報に基づいてMACヘッダを生成する。
The
MACヘッダ付加回路406は、暗号化回路404の出力にMACヘッダ生成回路405の出力を付加し、MACフレームデータを整合する回路である。
The MAC header addition circuit 406 is a circuit that adds the output of the MAC
PLC送信用メモリ制御回路407は、MACヘッダ付加回路406で整合されたMACフレームデータを、PLC送信タイミング生成回路402の指示に基づいて、MACフレームデータの送信タイミングに応じてPLC送信用メモリ16に格納する制御を行う。 セレクタ408は、PLC送信用メモリ制御回路407からの指示に基づいて、MACヘッダ付加回路406およびPLC送信用メモリ制御回路407の出力を切り替えてFCS付加回路409に与え、FCS付加回路409は、セレクタ408から出力されるMACフレームデータに、誤り検出のためのFCS(Frame Check Sequence)を付加する回路である。
The PLC transmission
なお、PLC送信タイミング生成回路402は管理端末として動作する場合は、前述の動作の他、CPU11からの指示に基づいてBCH、FCH、ACHなどのPLCネットワーク制御情報を生成し、また、クライアント端末として動作する場合は、帯域割当要求(RCH)の生成を行う。
In addition, when operating as a management terminal, the PLC transmission
<A−3−4.PLC受信制御回路の構成>
図5は、図3に示したPLC受信制御回路50の構成を示すブロック図である。
図5に示すようにPLC受信制御回路50は、MACヘッダ解析回路501、FCSチェック回路502、PLC受信タイミング生成回路503、暗号復号回路504、PLC制御フレーム分離回路505、MACフレーム分離回路506およびPLC受信用メモリ制御回路507を備えている。
<A-3-4. Configuration of PLC reception control circuit>
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of PLC
As shown in FIG. 5, the PLC
MACヘッダ解析回路501は、入力端子23を介して入力される、受信されたMACフレームデータよりMACヘッダを分離し、その内容を解析する回路である。FCSチェック回路502は、同じく受信されたMACフレームデータに送信時に付加されたFCSに基づいて、受信されたMACフレームデータに発生した誤りを検出する回路である。
The MAC
PLC受信タイミング生成回路503は、PLC制御フレーム分離回路505の出力と、CPU11から通知される受信タイミングに基づいて、MACヘッダ解析回路501、FCSチェック回路502の動作タイミングの制御や指示を行う。
The PLC reception
暗号復号回路504は、MACヘッダ解析回路501より出力される暗号化されたMACフレームデータを復号する回路であり、PLC制御フレーム分離回路505は、暗号復号回路504より出力される復号されたMACフレームデータのうち、BCH、FCH、ACHなどのPLCネットワーク制御情報と、Ethernetフレームデータなどの、PLCネットワーク制御情報ではない通常のMACフレームデータとを分離するとともに、FCSチェック回路502により判断されたMACフレーム誤り情報に基づいて、MACフレームデータの取り扱いを決定する。
The encryption /
MACフレーム分離回路506は、PLC制御フレーム分離回路505より出力されるEthernetフレームデータが連結されたMACフレームデータを、MACヘッダの連結数、あるいは追加連結フラグ、連結終端フラグなどで判断し(詳細は後述)、個々のEthernetフレームデータに分離する回路である。
The MAC
PLC受信用メモリ制御回路507は、MACフレーム分離回路506が出力したEthernetフレームデータを、一旦、PLC受信用メモリ17に記憶する制御信号を生成するとともに、格納したEthernetフレームデータの読み出し制御を行う回路である。
The PLC reception memory control circuit 507 generates a control signal for temporarily storing the Ethernet frame data output from the MAC
PLC受信タイミング生成回路503は管理端末として動作する場合は、クライアント端末からの帯域割当要求(RCH)をPLC制御フレーム分離回路505の出力と、CPU11からの指示に基づいて管理する。また、クライアント端末として動作する場合は、BCH、FCH、ACHなどのPLCネットワーク制御情報とCPU11からの指示に基づいて同期制御、スケジュール情報、帯域割当要求受信通知などを管理する。
When operating as a management terminal, the PLC reception
<A−4.フレーム内のデータの送信タイミング>
管理端末1では、背景技術でも述べたように、周期的にBCH、FCHなどを出力してPLCネットワークを管理する。
<A-4. Transmission timing of data in frame>
As described in the background art, the
図6には、PLCネットワークの1ビーコン周期(1フレーム)での各種データの送信タイミングを示す。図6に示すように、1ビーコン周期においては、BCH、FCHおよびACHの順にネットワーク管理情報を送信した後、データ送受信期間にN個の通信スロット#1〜#nを送信し、最後にRCHを送信することとなる。
FIG. 6 shows transmission timings of various data in one beacon period (one frame) of the PLC network. As shown in FIG. 6, in one beacon cycle, after transmitting network management information in the order of BCH, FCH, and ACH, N
実施の形態1では、管理端末1がBCHを送出する際、管理端末1の時刻情報をペイロード情報として送出する。BCHを受信するクライアント端末は、BCHを受信すると、内部の受信基準時刻(クライアント端末側基準時刻)をBCHに付加された送信側基準時刻(管理端末側基準時刻)に同期させる。
In
管理端末1はBCHの送信に引き続きFCH(スケジューリング情報)の送信を行う。図7にFCHのペイロードに付加されるスケジュール情報の構成を示す。管理端末1は、各クライアント端末からの帯域割当要求を受信するとその要求に応じたスケジューリングを実施する。スケジュール情報には、データ送受信期間(TCH)に設けられた通信スロットごとに送信開始時間、送信時間、どの端末(送信端末)からどの端末(受信端末)へのデータ送信かを示す端末情報、およびデータを送受信する際の関連情報が含まれている。
The
実施の形態1では、送信端末情報および受信端末情報については、各端末の持つMACアドレス(Media Access Control Address)情報を用いるものとする。なお、MACアドレス情報以外に、例えばそのPLCネットワーク内の論理ポート番号、あるいはネットワーク内でプライベートに定められた識別情報であっても同様の効果を奏する。
In
また、図6に示すようにFCHの送信後は、ACH期間での管理端末1による帯域割当要求受信通知の送信、FCHにより通知されたスケジュール情報に基づくTCHでの各端末間のデータ送受信、RCH期間でのクライアント端末による帯域割当要求の送信を経て、PLCネットワークの1ビーコン周期が完了する。
Also, as shown in FIG. 6, after transmission of the FCH, transmission of a bandwidth allocation request reception notification by the
図8にTCHのペイロードの構成を示す。図8に示すように、TCHでは通信スロット1つに対して1つのMACフレームが割当られる。 FIG. 8 shows the structure of the TCH payload. As shown in FIG. 8, one MAC frame is allocated to one communication slot in the TCH.
図6〜図8に示しているTCHの通信スロットは、個数がN個の例である(N≧0の整数)。なお、1つの通信スロットの長さ、すなわちMACフレームの大きさと、通信スロットの個数Nはクライアント端末の帯域割当要求の状況に応じて管理端末1が制御することで決定される。
The number of the TCH communication slots shown in FIGS. 6 to 8 is an example of N (N ≧ 0). The length of one communication slot, that is, the size of the MAC frame and the number N of communication slots are determined by the
<A−5.MACフレームの構成>
<A−5−1.従来的方法>
まず、図9を用いて、従来のMACフレームの構成方法の概要について説明する。なお、実施の形態1ではMACフレームの構成要素である入力データにEthernetフレームを使用しているが、これに限るものではなく、同様の構成で長さ情報を持つフレームであれば本発明のデータ送受信装置は適用できる。
<A-5. Configuration of MAC frame>
<A-5-1. Conventional method>
First, an outline of a conventional MAC frame configuration method will be described with reference to FIG. In the first embodiment, an Ethernet frame is used as input data that is a component of a MAC frame. However, the present invention is not limited to this, and the data of the present invention can be used as long as the frame has length information in a similar configuration. A transmission / reception apparatus is applicable.
図9に示すように、MACフレームはMACヘッダM10が先頭に付加され、その後ろからEthernetフレームが順次連結される構成となっている。MACヘッダM10はMACフレームの送信元端末を示す送信元情報M20、MACフレームの送信先端末を示す宛先情報M21、Ethernetフレームの連結数M22、その他のMACフレーム送信関連情報M23を含んでいる。 As shown in FIG. 9, the MAC frame is configured such that the MAC header M10 is added to the head, and the Ethernet frames are sequentially connected from the back. The MAC header M10 includes transmission source information M20 indicating the transmission source terminal of the MAC frame, destination information M21 indicating the transmission destination terminal of the MAC frame, the number of connected Ethernet frames M22, and other MAC frame transmission related information M23.
連結数M22は管理端末1より通知されるFCHに基づいて決定されたMACフレームの大きさと、入力データとして蓄積されているEthernetフレームの状況を判断してMACフレーム連結制御回路403(図4)が決定する。なお、図9の例では連結数はP個とされているが、Ethernetフレームを連結しないアイドルのみの通信スロットを想定して、Pは0以上の整数に設定される。
The number of connections M22 is determined by the MAC frame connection control circuit 403 (FIG. 4) by determining the size of the MAC frame determined based on the FCH notified from the
図9に示されるように、MACヘッダM10に続き、1個目(#1)のEthernetフレームの長さ情報M11と1個目のEthernetフレーム本体M12が順に連結され、その次には2個目(#2)のEthernetフレームの長さ情報M13と2個目のEthernetフレーム本体M14が順に連結されると言うように、Ethernetフレームの長さ情報とEthernetフレーム本体とが、交互に連結され、それは連結数Pに達するまで続いている。そして、P個目のEthernetフレームの長さ情報M15およびEthernetフレーム本体M16が連結されると、Ethernetフレームの連結処理は終了する。 As shown in FIG. 9, following the MAC header M10, the length information M11 of the first (# 1) Ethernet frame and the first Ethernet frame body M12 are sequentially connected, and then the second As described in (# 2), the length information M13 of the Ethernet frame and the second Ethernet frame body M14 are sequentially connected, the length information of the Ethernet frame and the Ethernet frame body are alternately connected. This continues until the connection number P is reached. Then, when the length information M15 of the Pth Ethernet frame and the Ethernet frame body M16 are connected, the connection process of the Ethernet frame ends.
ここで、各々のEthernetフレーム本体の長さ情報M11、M13などは、連結したEthernetフレームを、MACフレームの受信側で、その長さ情報に基づいて個々に分離するために付加するものである(詳細は後述)。 Here, the length information M11, M13, etc. of each Ethernet frame is added to separate the concatenated Ethernet frames individually on the MAC frame receiving side based on the length information ( Details will be described later).
Ethernetフレームの連結処理が終了した段階で、MACフレームは入力データをさらに格納できる可能性のある空き領域(IDLE)M17を持つ場合がある。すなわち、MACフレームの大きさは上述の通り管理端末1のスケジューリングで決定されるが、クライアント端末が連結しようとする複数のEthernetフレームの長さの合計と、MACフレームの大きさとが必ずしも一致しないことがあるので、IDLEが発生する。IDLEが発生した場合、データが意味を持たない期間として通常は0パディングなどの処理がなされる。
When the connection process of the Ethernet frame is completed, the MAC frame may have an empty area (IDLE) M17 in which input data may be further stored. That is, although the size of the MAC frame is determined by the scheduling of the
MACフレームの連結処理が終了、あるいはIDLEがある場合はその期間が終了すると、誤り検出のためのFCS情報M18が付加され、MACフレームの生成が完了する。 When the MAC frame concatenation process is completed, or when there is IDLE, the FCS information M18 for error detection is added and the generation of the MAC frame is completed.
次に、図10を用いて、従来のMACフレームにおけるEthernetフレームの連結手順を説明する。 Next, a procedure for connecting Ethernet frames in a conventional MAC frame will be described with reference to FIG.
図10では、1個目(#1)のEthernetフレームと2個目(#2)のEthernetフレームが入力データとして蓄積された時点でMACフレームでの連結数を2個に決定する例を示している。また、MACヘッダに付加する連結数を2として生成した後、Ethernetフレームの連結が始まるまでに、3個目(#3)のEthernetフレームが蓄積されたものとする。 FIG. 10 shows an example in which the number of connections in the MAC frame is determined to be two when the first (# 1) Ethernet frame and the second (# 2) Ethernet frame are accumulated as input data. Yes. In addition, it is assumed that the third (# 3) Ethernet frame is accumulated until the connection of the Ethernet frame is started after the number of connections to be added to the MAC header is set to 2.
MACフレームはMACヘッダに続き1個目(#1)のEthernetフレームの長さ情報とフレーム本体が連結され、さらに2個目(#2)のEthernetフレームの長さ情報とフレーム本体が連結され、決定した連結数の2個に到達した時点でEthernetフレームの連結を終了する。この後IDLEとして3個目(#3)のEthernetフレームを連結できるだけの十分な空き領域があったとしても、3個目(#3)のEthernetフレームは連結されることはなく、最後にFCSを付加してMACフレームの生成を完了する。 The MAC frame is connected to the length information of the first (# 1) Ethernet frame and the frame body following the MAC header, and further connected to the length information of the second (# 2) Ethernet frame and the frame body, When the determined number of connections reaches two, the connection of Ethernet frames is terminated. After this, even if there is enough free space to connect the third (# 3) Ethernet frame as IDLE, the third (# 3) Ethernet frame is not concatenated. This completes the generation of the MAC frame.
このため、上記のような場合はMACフレームの構成効率(伝送帯域の効率)が低下するとともに、3個目(#3)のEthernetフレームは次のMACフレームに連結されるまで蓄積されるので、3個目(#3)のEthernetフレームのデータの送信が滞留することになる。 For this reason, in the above case, the MAC frame configuration efficiency (transmission band efficiency) decreases, and the third (# 3) Ethernet frame is accumulated until it is linked to the next MAC frame. Transmission of the data of the third (# 3) Ethernet frame stays.
<A−5−2.発明に係るMACフレームの構成方法>
次に、図11を用いて実施の形態1におけるMACフレームの構成方法の概要について説明する。
<A-5-2. Method of configuring MAC frame according to invention>
Next, an outline of a MAC frame configuration method according to
図11に示すMACフレームも、従来のMACフレームと同様にMACヘッダM50が先頭に付加され、その後ろからEthernetフレームが順次連結される構成となっている。 The MAC frame shown in FIG. 11 also has a configuration in which a MAC header M50 is added to the head as in the conventional MAC frame, and the Ethernet frames are sequentially connected from the back.
MACヘッダM50はMACフレームの送信元端末を示す送信元情報M70、MACフレームの送信先端末を示す宛先情報M71、Ethernetフレームの連結数M72、追加連結フラグM73および、その他のMACフレーム送信関連情報M74を含んでいる。 The MAC header M50 includes transmission source information M70 indicating the transmission source terminal of the MAC frame, destination information M71 indicating the transmission destination terminal of the MAC frame, connection number M72 of the Ethernet frame, additional connection flag M73, and other MAC frame transmission related information M74. Is included.
連結数M72は従来と同様に管理端末1より通知されるFCHに基づいて決定されたMACフレームの大きさと、入力データとして蓄積されているEthernetフレームの状況を判断してMACフレーム連結制御回路403が決定する。なお、図11の例では連結数はP個とされているが、Ethernetフレームを連結しないアイドルのみの通信スロットを想定して、Pは0以上の整数に設定される。
The concatenated number M72 is determined by the MAC frame
また、連結数を決定した後にEthernetフレームを追加で連結することを許可するか否かの設定を、MACフレーム連結制御回路403(図4)がPLC送信タイミング生成回路402(図4)を通じてCPU11から通知される。この設定は、データ送受信装置10に対して予め与えられているもので、それをCPU11がMACフレーム連結制御回路403に通知するものである。
In addition, the MAC frame connection control circuit 403 (FIG. 4) sets whether to permit additional connection of Ethernet frames after determining the number of connections from the
追加で連結することを許可する設定がされている場合は、実際に追加で連結するか否かに関わらず追加連結フラグM73がMACヘッダの構成要素として付加される。なお、追加で連結することを許可する設定がなされていない場合は、従来のMACフレームの構成方法と同様であるので、以下追加で連結することが許可されている場合について説明する。 When the setting for permitting additional connection is made, the additional connection flag M73 is added as a component of the MAC header regardless of whether or not the connection is actually added. In addition, since it is the same as that of the conventional method of constructing a MAC frame when the setting for permitting additional connection is not made, a case where additional connection is permitted will be described below.
MACヘッダM50に続き、1個目(#1)のEthernetフレームの長さ情報M51と1個目のEthernetフレーム本体M52が順に連結され、その次には2個目(#2)のEthernetフレームの長さ情報M53と2個目のEthernetフレーム本体M54が順に連結される。これを繰り返して、P個目(#P)のEthernetフレーム本体の連結が終了した段階で、P+1個目(#P+1)のEthernetフレームがすでにMACフレームの構成要素の入力データとして蓄積されており、かつMACフレームにそのP+1個目のEthernetフレームを連結できる空き領域(IDLE)があった場合、MACフレーム連結制御回路403は、MACヘッダに付加されている連結数、すなわちP個を超えて、P+1個目(#P+1)のEthernetフレームの長さ情報M55とEthernetフレーム本体M56とを追加で連結する。
Following the MAC header M50, the length information M51 of the first (# 1) Ethernet frame and the first Ethernet frame body M52 are sequentially connected, and then the second (# 2) Ethernet frame. The length information M53 and the second Ethernet frame body M54 are sequentially connected. By repeating this, when the connection of the Pth (#P) Ethernet frame body is completed, the P + 1th (# P + 1) Ethernet frame has already been accumulated as input data of the constituent elements of the MAC frame, When there is an empty area (IDLE) in which the P + 1 Ethernet frame can be connected to the MAC frame, the MAC frame
また、追加連結フラグM73を付加した場合は、連結数M72で設定された通りの連結個数でEthernetフレームが連結されているとは限らないため、Ethernetフレームの連結の終端であることを示す連結終端フラグM57をMACフレームに付加する。この連結終端フラグM57は、実際にEthernetフレームを追加連結したか否かに関わらず、追加連結フラグM73を付加した場合には必ず付加する。 Further, when the additional connection flag M73 is added, the Ethernet frame is not necessarily connected with the connection number set by the connection number M72, so that the connection end indicating that it is the end of the connection of the Ethernet frame A flag M57 is added to the MAC frame. The connection end flag M57 is always added when the additional connection flag M73 is added regardless of whether or not the Ethernet frame is actually additionally connected.
なお、このEthernetフレームの追加連結は1つに限るものではなく、追加で連結可能なEthernetフレームが蓄積されており、かつIDLEにも余裕がある場合は同様にして2つ以上のEthernetフレームの連結が可能である。 Note that this additional connection of Ethernet frames is not limited to one. If there are additional Ethernet frames that can be connected and IDLE has room, connection of two or more Ethernet frames is performed in the same manner. Is possible.
追加連結を含むMACフレームの連結が終了、あるいは空き領域(IDLE)M58がある場合は、その期間が終了すると、誤り検出のためのFCS情報M59が付加され、MACフレームの生成が完了する。 When MAC frame concatenation including additional concatenation ends or there is an empty area (IDLE) M58, when the period ends, FCS information M59 for error detection is added, and generation of the MAC frame is completed.
次に、図12を用いて、具体的なMACフレームにおけるEthernetフレームの連結手順を説明する。 Next, a procedure for concatenating Ethernet frames in a specific MAC frame will be described with reference to FIG.
図12では、1個目(#1)のEthernetフレームと2個目(#2)のEthernetフレームが入力データとして蓄積された時点でMACフレームでの連結数を2個に決定する例を示している。また、MACヘッダに付加する連結数を2として生成した後、Ethernetフレームの連結が始まるまでに、3個目(#3)のEthernetフレームが蓄積されたものとする。さらに、連結数を決定した後にEthernetフレームを、決定した連結数を超えて追加で連結することが許可されているもの設定とする。 FIG. 12 shows an example in which the number of connections in the MAC frame is determined to be two when the first (# 1) Ethernet frame and the second (# 2) Ethernet frame are accumulated as input data. Yes. In addition, it is assumed that the third (# 3) Ethernet frame is accumulated until the connection of the Ethernet frame is started after the number of connections to be added to the MAC header is set to 2. Furthermore, after determining the number of connections, the Ethernet frame is set to be permitted to be additionally connected beyond the determined number of connections.
MACフレームはMACヘッダに続き1個目(#1)のEthernetフレームの長さ情報とフレーム本体が連結され、さらに2個目(#2)のEthernetフレームの長さ情報とフレーム本体が連結され、決定した連結数の2個に到達する。この時点で、3個目(#3)のEthernetフレームを連結できるだけのIDLEがあれば、MACフレーム連結制御回路403は3個目(#3)のEthernetフレームの長さ情報とフレーム本体を、最初に決定した連結数を超えて連結する。
The MAC frame is connected to the length information of the first (# 1) Ethernet frame and the frame body following the MAC header, and further connected to the length information of the second (# 2) Ethernet frame and the frame body, It reaches two of the determined number of connections. At this time, if there is enough IDLE to connect the third (# 3) Ethernet frame, the MAC frame
3個目(#3)のEthernetフレームを追加連結した後、他に追加連結すべきEthernetフレームがない、あるいはMACフレームにそれ以上Ethernetフレームを追加連結できるだけのIDLEがない場合は、連結終端フラグをMACフレームに付加し、最後にFCSを付加してMACフレームの生成を完了する。 After the third (# 3) Ethernet frame is additionally concatenated, if there is no other Ethernet frame to be additionally concatenated, or if there is no IDLE that can further concatenate Ethernet frames in the MAC frame, the concatenation termination flag is set. Add to the MAC frame, and finally add FCS to complete the generation of the MAC frame.
以上説明したようにMACフレームの生成を制御すれば、MACフレームの構成効率(伝送帯域の効率)の低下を防ぐことができるだけでなく、従来の方法では次のMACフレームに連結せざるをえなかったEthernetフレームも連結することができ、データの滞留を抑制することができる。 Controlling the generation of a MAC frame as described above not only prevents the MAC frame configuration efficiency (transmission band efficiency) from being lowered, but also has to be linked to the next MAC frame in the conventional method. Also, Ethernet frames can be connected, and data retention can be suppressed.
<A−5−3.MACフレームの構成手順>
次に、実施の形態1におけるMACフレームの構成手順(MACフレーム送信側)について、図13に示すフローチャートを用いて説明する。
<A-5-3. Configuration procedure of MAC frame>
Next, the configuration procedure (MAC frame transmission side) of the MAC frame in
図13に示すように、データの送信を開始すると、まず、CPU11が、管理端末1より送信されて来たFCHで通知されるスケジュール情報を確認する(ステップS11)。そして、PLC送信タイミング生成回路402において、MACフレーム生成開始タイミングになったか否かを確認し(ステップS12)、MACフレーム生成開始タイミングになった場合には、PLC送信タイミング生成回路402とMACフレーム生成回路401とがMACフレームを構成する要素となる入力データ(Ethernetフレーム)の確認を実施し(ステップS13)、MACフレーム連結制御回路403が、PLC送信タイミング生成回路402のEthernetフレームの確認情報に基づいて連結数Pを決定する(ステップS14)。
As shown in FIG. 13, when data transmission is started, first, the
上記で決定した連結数Pに対して、連結数Pを超えてEthernetフレームを連結することを許可する設定がなされているか否かをMACフレーム連結制御回路403内で確認する(ステップS15)。
It is confirmed in the MAC frame
そして、超過連結が許可されていない場合は、MACフレーム連結制御回路403の指示のもと、MACヘッダ生成回路405が連結数Pの情報を含むMACヘッダを生成する(ステップS16)。
If excess connection is not permitted, the MAC
その後、MACヘッダ生成回路405の指示のもと、MACヘッダ付加回路406が、MACヘッダ生成回路405で生成されたMACヘッダを付加し、続いてMACフレーム生成回路401が生成した暗号化前のMACフレーム(P個のEthernetフレーム)を暗号化回路404が暗号化し、MACヘッダ付加回路406が、Ethernetフレームの長さ情報およびEthernetフレームをP個に達するまで連結してMACフレームを生成する(ステップS17)。
Thereafter, under the instruction of the MAC
ここで、PLC送信タイミング生成回路402において送信タイミングが生成され、送信タイミングはPLC送信用メモリ制御回路407に出力され、PLC送信用メモリ制御回路407において、MACフレームの送信開始タイミングになったか否かを確認する(ステップS18)。
Here, the transmission timing is generated in the PLC transmission
そして、MACフレームの送信開始タイミングになった場合は、FCS付加回路409がFCSを生成してMACフレームに付加し(ステップS27)、PLC送信用メモリ制御回路407による送信制御でMACフレームが送信され(ステップS28)、1ビーコン周期での処理を完了し(ステップS29)、ステップS11に戻って次のビーコン周期での処理を行う。
When the MAC frame transmission start timing comes, the
一方、ステップS15において、連結数Pを超えてEthernetフレームを連結することを許可する設定がされていることを確認した場合には、MACフレーム連結制御回路403の指示のもと、MACヘッダ生成回路405が連結数Pと追加連結フラグを含むMACヘッダを作成する(ステップS19)。
On the other hand, in step S15, when it is confirmed that the setting for permitting the connection of the Ethernet frame exceeding the connection number P is made, the MAC header generation circuit is instructed by the MAC frame
その後、MACヘッダ生成回路405の指示のもと、MACヘッダ付加回路406が、MACヘッダ生成回路405で生成されたMACヘッダを付加し、続いてMACフレーム生成回路401が生成した暗号化前のMACフレーム(P個のEthernetフレーム)を暗号化回路404が暗号化し、MACヘッダ付加回路406が、Ethernetフレームの長さ情報およびEthernetフレームをP個に達するまで連結してMACフレームを生成する(ステップS20)。
Thereafter, under the instruction of the MAC
この時点で、MACフレームの送信開始タイミングになったか否かをPLC送信用メモリ制御回路407において確認し(ステップS21)、未だ送信開始のタイミングでない場合は、PLC送信タイミング生成回路402とEthernetフレームの連結を行うMACフレーム生成回路401とが、P+1個目以降のEthernetフレームの確認を行う(ステップS22)。
At this time, it is confirmed in the PLC transmission
そして、MACフレーム連結制御回路403が、最初にP個のEthernetフレームを連結して生成したMACフレームの状態を確認し、MACフレームに追加連結できるIDLEがあるか否かを確認し、PLC送信タイミング生成回路402からのEthernetフレームの確認内容と合わせて追加連結の可否を判断する(ステップS23)。
Then, the MAC frame
そして、追加連結可能で、連結対象となるEthernetフレームが存在する場合は、MACフレーム連結制御回路403の指示のもと、MACフレーム生成回路401がMACフレームにEthernetフレームを連結する(ステップS24)。
If there is an Ethernet frame that can be additionally connected and is to be connected, the MAC
一方、ステップS23において、Ethernetフレームを追加連結できるだけのIDLEがない、あるいは追加連結できるEthernetフレームがないと判断された場合は、ステップS25に進み、MACフレームの送信開始タイミングになったか否かをPLC送信用メモリ制御回路407において確認する。
On the other hand, if it is determined in step S23 that there is no IDLE that can be additionally connected to the Ethernet frame, or that there is no Ethernet frame that can be additionally connected, the process proceeds to step S25 to determine whether or not the transmission start timing of the MAC frame has come. This is confirmed by the transmission
そして、ステップS21またはステップS25において、MACフレーム送信開始タイミングに達した場合は、MACヘッダ生成回路405の指示のもと、MACヘッダ付加回路406が連結終端フラグをMACフレームに付加する(ステップS26)。その後は、ステップS27以下の処理を実施することで1ビーコン周期での処理を完了する。 In step S21 or step S25, when the MAC frame transmission start timing is reached, the MAC header addition circuit 406 adds a connection termination flag to the MAC frame under the instruction of the MAC header generation circuit 405 (step S26). . Thereafter, the processing in step S27 and subsequent steps is performed to complete the processing in one beacon cycle.
<A−5−4.Ethernetフレームの抽出手順>
次に、MACフレームからEthernetフレームを抽出する手順(MACフレーム受信側)について、図14に示すフローチャートを用いて説明する。
<A-5-4. Ethernet Frame Extraction Procedure>
Next, a procedure for extracting an Ethernet frame from a MAC frame (MAC frame receiving side) will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
図14に示すように、データの送信を開始すると、まず、CPU11が、管理端末1より送信されて来たFCHで通知されるスケジュール情報を確認する(ステップS101)。そして、PLC受信タイミング生成回路503において、MACフレームの受信タイミングになったか否かを確認し(ステップS102)、MACフレームの受信タイミングになった場合には、MACヘッダ解析回路501がMACフレームに含まれるMACヘッダを解析し(ステップS103)、連結数Pを確認する(ステップS104)。また、MACヘッダ解析回路501では、解析したMACヘッダに追加連結フラグが付加されているか否かの確認も行う(ステップS105)。
As shown in FIG. 14, when data transmission is started, first, the
ステップS105において、MACヘッダに追加連結フラグが付加されていない場合は、MACフレームには連結数の通りP個のEthernetフレームが連結されているものと判断する。そして、暗号復号回路504でMACフレームを復号し、PLC制御フレーム分離回路505において、暗号復号回路504より出力される復号されたMACフレームのうち、BCH、FCH、ACHなどのPLCネットワーク制御情報と、Ethernetフレームなどの、PLCネットワーク制御情報ではない通常のMACフレームとを分離し、さらに連結されたEthernetフレームをMACフレーム分離回路506で分離、抽出し(ステップS106)、ステップS110に進む。
In step S105, when the additional connection flag is not added to the MAC header, it is determined that P Ethernet frames are connected to the MAC frame according to the number of connections. The
なお、MACフレームから各Ethernetフレームを抽出するには、MACフレームを生成する際、各Ethernetフレームの前に付加した長さ情報を利用する。すなわち、例えば1個目(#1)のEthernetフレームの長さは、その直前に付加されている1個目(#1)のEthernetフレームの長さ情報で認識できるので、その長さ情報で得られた長さに対応するデータ数をMACフレーム分離回路506内でカウントし、所定のカウント数に達した段階で分離を行うことで、1個目(#1)のEthernetフレームを抽出する。同様に、2個目以降のEthernetフレームにおいても上記の方法でEthernetフレームを分離、抽出する。
In order to extract each Ethernet frame from the MAC frame, length information added before each Ethernet frame is used when generating the MAC frame. That is, for example, the length of the first (# 1) Ethernet frame can be recognized by the length information of the first (# 1) Ethernet frame added immediately before, so that the length information can be obtained. The number of data corresponding to the determined length is counted in the MAC
一方、ステップS105においてMACヘッダに追加連結フラグが付加されていた場合は、MACフレームには最低P個のEthernetフレームは連結されているため、まず、ステップS106と同様の手順でP個のEthernetフレームを抽出する(ステップS107)。 On the other hand, if the additional concatenation flag is added to the MAC header in step S105, since at least P Ethernet frames are concatenated to the MAC frame, first, P Ethernet frames are processed in the same procedure as in step S106. Is extracted (step S107).
ステップS107において、追加連結フラグが付加されている場合は、必ず連結終端フラグが付加されているので、P個のEthernetフレームを抽出した後に、MACフレーム分離回路506においてそれが検出されたか否かを確認する(ステップS108)。
In step S107, if an additional concatenation flag is added, a concatenation termination flag is always added. Therefore, after extracting P Ethernet frames, it is determined whether or not the MAC
そして、P個目(#P)のEthernetフレームを抽出した時点で連結終端フラグが検出されなかった場合は、さらにEthernetフレームが連結されているものと判断し、次のEthernetフレームの長さを検出し、それに基づいてEthernetフレームを抽出する(ステップS109)。そして、再びステップS108に戻って連結終端フラグの検出動作を実行する。これらの動作は、連結終端フラグが検出されるまで繰り返され、連結終端フラグが検出された場合はステップS110に進む。 If the connection end flag is not detected when the P-th (#P) Ethernet frame is extracted, it is further determined that the Ethernet frame is connected, and the length of the next Ethernet frame is detected. Based on this, an Ethernet frame is extracted (step S109). And it returns to step S108 again and the detection operation of a connection termination flag is performed. These operations are repeated until the connection end flag is detected. When the connection end flag is detected, the process proceeds to step S110.
PLC受信タイミング生成回路503は、PLC制御フレーム分離回路505およびMACフレーム分離回路506から、Ethernetフレームの分離、抽出が完了したという報告を受け、FCSチェック回路502を制御して、MACフレームに誤り検出のために付加されたFCSのチェックを実施する(ステップS110)。
FCSはMACフレーム1つに対して、MACフレームの最後尾に1つ付加されており、FCSで誤りが検出されなかった場合は抽出したすべてのEthernetフレームに誤りがないものと判断し、データ受信正常時の処理を行う(ステップS111)。
The PLC reception
The FCS is added to the end of the MAC frame for one MAC frame. If no error is detected by the FCS, it is determined that there is no error in all the extracted Ethernet frames, and data is received. Normal processing is performed (step S111).
一方、ステップS110で誤りが検出された場合は、MACフレームの整合性が保証されないため、分離したEthernetフレームにも誤りがある場合がある。この場合は、データ受信失敗時の処理を実施するステップS(S112)。具体的には誤り訂正の処理、あるいはデータの再送要求処理などである。 On the other hand, if an error is detected in step S110, the integrity of the MAC frame is not guaranteed, and therefore there may be an error in the separated Ethernet frame. In this case, step S (S112) is executed to perform processing when data reception fails. Specifically, error correction processing, data retransmission request processing, or the like.
以上の処理を経て、1ビーコン周期の処理を完了し(ステップS113)、ステップS101に戻って次のビーコン周期での処理を行う。 Through the above process, the process for one beacon period is completed (step S113), and the process returns to step S101 to perform the process for the next beacon period.
<A−6.効果>
以上に説明したように、実施の形態1のデータ送受信装置によれば、MACフレームを生成する際、MACヘッダにEthernetフレーム等の入力データの連結数を設定した後でも、MACフレーム内に利用可能な伝送帯域が残存している場合は、入力データの入力状況に応じて入力データを追加して連結することが可能であり、伝送帯域を効率的に利用することができるとともに、データの不必要な滞留を抑制する効果が得られる。
<A-6. Effect>
As described above, according to the data transmitting / receiving apparatus of the first embodiment, when a MAC frame is generated, it can be used in the MAC frame even after the connection number of input data such as an Ethernet frame is set in the MAC header. If there is a remaining transmission band, input data can be added and connected according to the input status of the input data, so that the transmission band can be used efficiently and data is unnecessary. The effect which suppresses stagnation is acquired.
また、連結終端フラグがMACフレームに付加されているので、受信側では、連結終端フラグを検出することでEthernetフレームの抽出作業を一義的に終えることができる。また、追加連結フラグが付加されている場合に、連結数分のEthernetフレームの抽出が終わった後も連結終端フラグを検出できない場合は、追加連結されたEthernetフレームが存在することの指標となり、間断なく追加連結されたEthernetフレームの抽出作業に移行することができる。 Further, since the connection end flag is added to the MAC frame, the receiving side can uniquely end the extraction operation of the Ethernet frame by detecting the connection end flag. In addition, when additional connection flags are added, if the connection end flag cannot be detected even after extraction of Ethernet frames for the number of connections is completed, it becomes an indicator that there is an additional connected Ethernet frame, and there is an interruption. Instead, it is possible to shift to an operation of extracting an additionally connected Ethernet frame.
また、MACフレームの最後尾にはFCSを有するので、誤りが検出された場合には、データ受信失敗時の処理などを実施することにより、入力データの確度を高めることができる。 Since the MAC frame has an FCS at the end of the MAC frame, when an error is detected, the accuracy of the input data can be improved by performing processing when data reception fails.
<B.実施の形態2>
<B−1.発明に係るMACフレームの構成>
以下、本発明に係る実施の形態2のデータ送受信装置におけるMACフレームの構成について説明する。なお、データ送受信装置の構成は図2に示したデータ送受信装置10を前提とする。
<B. Second Embodiment>
<B-1. Configuration of MAC Frame According to Invention>
The configuration of the MAC frame in the data transmitting / receiving apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described below. The configuration of the data transmitter / receiver is based on the data transmitter /
なお、実施の形態2では、実施の形態1において説明したMACフレームの構成のうち、Ethernetフレームの追加連結に関連するフラグの付加方法と、MACフレーム受信側でのEthernetフレームの分離方法とが異なる。 In the second embodiment, in the configuration of the MAC frame described in the first embodiment, the method of adding a flag related to the additional connection of the Ethernet frame is different from the method of separating the Ethernet frame on the MAC frame receiving side. .
<B−1−1.MACフレームの構成方法>
図15を用いて実施の形態2におけるMACフレームの構成方法について説明する。
図15に示すMACフレームも、従来のMACフレームと同様にMACヘッダM100が先頭に付加され、その後ろからEthernetフレームが順次連結される構成となっている。
<B-1-1. MAC frame configuration method>
The MAC frame configuration method in
The MAC frame shown in FIG. 15 also has a configuration in which a MAC header M100 is added to the head as in the conventional MAC frame, and the Ethernet frames are sequentially connected from the back.
MACヘッダM100はMACフレームの送信元端末を示す送信元情報M120、MACフレームの送信先端末を示す宛先情報M121、Ethernetフレームの連結数M122、およびその他のMACフレーム送信関連情報M123を含んでいる。 The MAC header M100 includes transmission source information M120 indicating the transmission source terminal of the MAC frame, destination information M121 indicating the transmission destination terminal of the MAC frame, the number of connections M122 of Ethernet frames, and other MAC frame transmission related information M123.
連結数M122は従来と同様に管理端末1より通知されるFCHに基づいて決定されたMACフレームの大きさと、入力データとして蓄積されているEthernetフレームの状況を判断してMACフレーム連結制御回路403が決定する。なお、図15の例では連結数はP個とされているが、Ethernetフレームを連結しないアイドルのみの通信スロットを想定して、Pは0以上の整数に設定される。
The concatenation number M122 is determined by the MAC frame
MACヘッダM100に続き、1個目(#1)のEthernetフレームの長さ情報M101と1個目のEthernetフレーム本体M102が順に連結され、その次には2個目(#2)のEthernetフレームの長さ情報M103と2個目のEthernetフレーム本体M104が順に連結される。これを繰り返して、P個目(#P)のEthernetフレーム本体の連結が終了した段階で、連結数P個を超えてEthernetフレームを追加で連結することが許可されていて、P+1個目(#P+1)のEthernetフレームがすでにMACフレームの構成要素の入力データとして蓄積されており、かつMACフレームにそのP+1個目のEthernetフレームを連結できる空き領域のIDLEがあった場合、MACフレーム連結制御回路403は追加連結フラグM105を付加の上、P+1個目のEthernetフレームの長さ情報M106とEthernetフレーム本体M107を追加で連結する。
Following the MAC header M100, the length information M101 of the first (# 1) Ethernet frame and the first Ethernet frame body M102 are sequentially connected, and then the second (# 2) Ethernet frame. The length information M103 and the second Ethernet frame body M104 are sequentially connected. By repeating this, at the stage when the connection of the Pth (#P) Ethernet frame body is completed, it is permitted to additionally connect Ethernet frames beyond the number of connections P, and the P + 1th (# When the P + 1) Ethernet frame has already been accumulated as input data of the constituent elements of the MAC frame, and there is an IDLE of an empty area in which the P + 1 Ethernet frame can be connected to the MAC frame, the MAC frame
また、同様にP+2個目(#P+1)のEthernetフレームがすでにMACフレームの構成要素の入力データとして蓄積されており、かつMACフレームにそのP+2個目のEthernetフレームを連結できる空き領域のIDLEがあった場合、MACフレーム連結制御回路403は追加連結フラグM108を付加の上、P+2個目のEthernetフレームの長さ情報M109とEthernetフレーム本体M110を追加で連結する。
Similarly, the P + 2 (# P + 1) Ethernet frame has already been accumulated as input data of the MAC frame component, and there is an IDLE of an empty area in which the P + 2 Ethernet frame can be connected to the MAC frame. In this case, the MAC frame
追加連結を含むMACフレームの連結が終了、あるいは空き領域(IDLE)M111がある場合はその期間が終了すると誤り検出のためのFCS情報M112が付加され、MACフレームの生成が完了する。 When MAC frame concatenation including additional concatenation ends or when there is an empty area (IDLE) M111, FCS information M112 for error detection is added when the period ends, and generation of the MAC frame is completed.
以上のように、実施の形態2のデータ送受信装置におけるMACフレームにおいては、MACフレームのEthernetフレームの追加連結が行われていることを示すフラグをMACヘッダ部分に付加するのではなく、追加連結されるEthernetフレームの前に逐一付加する構成を採っている。 As described above, in the MAC frame in the data transmitting / receiving apparatus according to the second embodiment, a flag indicating that the Ethernet frame is additionally concatenated is not added to the MAC header portion but additionally concatenated. A configuration is employed in which each frame is added before each Ethernet frame.
すなわち、MACヘッダ生成時点でMACフレームが何個連結されるかはMACヘッダヘッダに連結数として付加されるが、その連結数を超えて付加する場合はEthernetフレームが追加連結されるたびに、Ethernetフレームが追加連結されていることを示す追加連結フラグを付加する構成を採っている。 That is, how many MAC frames are concatenated at the time of generating the MAC header is added as a concatenation number to the MAC header header, but when adding beyond the concatenation number, each time an Ethernet frame is additionally concatenated, the Ethernet A configuration in which an additional connection flag indicating that the frames are additionally connected is added.
次に、実施の形態2におけるMACフレームの構成手順(MACフレーム送信側)について、図16に示すフローチャートを用いて説明する。
Next, the configuration procedure (MAC frame transmission side) of the MAC frame in
図16に示すように、データの送信を開始すると、まず、CPU11が、管理端末1より送信されて来たFCHで通知されるスケジュール情報を確認する(ステップS31)。そして、PLC送信タイミング生成回路402において、MACフレーム生成開始タイミングになったか否かを確認し(ステップS32)、MACフレーム生成開始タイミングになった場合には、PLC送信タイミング生成回路402とMACフレーム生成回路401とがMACフレームを構成する要素となる入力データ(Ethernetフレーム)の確認を実施し(ステップS33)、MACフレーム連結制御回路403が、PLC送信タイミング生成回路402のEthernetフレームの確認情報に基づいて連結数Pを決定する(ステップS34)。
As shown in FIG. 16, when data transmission is started, first, the
そして、MACフレーム連結制御回路403の指示のもと、MACヘッダ生成回路405が連結数Pの情報を含むMACヘッダを生成する(ステップS35)。
Then, under the instruction of the MAC frame
その後、MACヘッダ生成回路405の指示のもと、MACヘッダ付加回路406が、MACヘッダ生成回路405で生成されたMACヘッダを付加し、続いてMACフレーム生成回路401が生成した暗号化前のMACフレーム(P個のEthernetフレーム)を暗号化回路404が暗号化し、MACヘッダ付加回路406が、Ethernetフレームの長さ情報およびEthernetフレームをP個に達するまで連結してMACフレームを生成する(ステップS36)。
Thereafter, under the instruction of the MAC
次に、上記で連結した連結数Pに対して、連結数Pを超えてEthernetフレームを連結することを許可する設定がなされているか否かをMACフレーム連結制御回路403内で確認する(ステップS37)。
Next, it is confirmed in the MAC frame
ここで、超過連結が許可されていない場合は、PLC送信用メモリ制御回路407において、MACフレームの送信開始タイミングになったか否かを確認する(ステップS38)。そして、MACフレームの送信開始タイミングになった場合は、ステップS44に進む。
If excess connection is not permitted, the PLC transmission
ステップS44において、FCS付加回路409がFCSを生成してMACフレームに付加した後、PLC送信用メモリ制御回路407による送信制御でMACフレームが送信され(ステップS45)、1ビーコン周期での処理を完了し(ステップS46)、ステップS31に戻って次のビーコン周期での処理を行う。
In step S44, after the
一方、ステップS37において、連結数Pを超えてEthernetフレームを連結することを許可する設定がされていることを確認した場合にも、PLC送信用メモリ制御回路407において、MACフレームの送信開始タイミングになったか否かを確認する(ステップS39)。
On the other hand, even when it is confirmed in step S37 that the Ethernet frame is allowed to be connected beyond the connection number P, the PLC transmission
そして、未だ送信開始のタイミングでない場合は、PLC送信タイミング生成回路402とEthernetフレームの連結を行うMACフレーム生成回路401とが、P+1個目以降のEthernetフレームの確認を行う(ステップS40)。
If the transmission start timing is not yet reached, the PLC transmission
そして、MACフレーム連結制御回路403が、最初にP個のEthernetフレームを連結して生成したMACフレームの状態を確認し、MACフレームに追加連結できるIDLEがあるか否かを確認し、PLC送信タイミング生成回路402からのEthernetフレームの確認内容と合わせて追加連結の可否を判断する(ステップS41)。
Then, the MAC frame
そして、追加連結可能で、連結対象となるEthernetフレームが存在する場合は、MACフレーム連結制御回路403の指示のもと、MACフレームにMACヘッダ付加回路406が追加連結フラグを付加し、MACフレーム生成回路401がEthernetフレームを追加で連結し(ステップS42)、ステップS39に戻る。
Then, when there is an Ethernet frame that can be additionally connected and is a connection target, the MAC header addition circuit 406 adds an additional connection flag to the MAC frame under the instruction of the MAC frame
一方、ステップS41において、Ethernetフレームを追加連結できるだけのIDLEがない、あるいは追加連結できるEthernetフレームがないと判断された場合は、ステップS43に進み、MACフレームの送信開始タイミングになったか否かをPLC送信用メモリ制御回路407において確認する。
On the other hand, if it is determined in step S41 that there is no IDLE that can be additionally connected to the Ethernet frame or that there is no Ethernet frame that can be additionally connected, the process proceeds to step S43, and the PLC determines whether or not the transmission start timing of the MAC frame has come. This is confirmed by the transmission
そして、ステップS39またはステップS43において、MACフレーム送信開始タイミングに達した場合はステップS44に進み、その後は、ステップS44以下の処理を実施することで1ビーコン周期での処理を完了する。 If the MAC frame transmission start timing is reached in step S39 or step S43, the process proceeds to step S44, and thereafter, the process in step S44 and subsequent steps is performed to complete the process in one beacon cycle.
<B−1−2.MACフレームの分離方法>
次に、受信側となるデータ送受信装置10において、MACフレームから連結されているEthernetフレームを分離する方法について説明する。
<B-1-2. MAC Frame Separation Method>
Next, a method of separating the Ethernet frame connected from the MAC frame in the data transmitting / receiving
MACヘッダM100の連結数M122に記載されている個数(図15の例ではP個)まで従来例と同様に分離する。P個目の分離が完了すると追加連結フラグの検出を実施し、追加連結フラグが検出された場合はEthernetフレームが1つ追加連結されているものと判断し、その追加連結フラグの後に付加されている追加連結Ethernetフレームの長さ情報を抽出し、それに基づいて追加連結Ethernetフレーム本体を分離する。また、追加連結されたEthernetフレームの分離が終了すると、再度追加連結フラグの検出を行い、上記と同様の処理を行う。追加連結フラグが検出されなくなった場合は、追加連結されているEthernetフレームはもうないものとし、MACフレームからのEthernetフレームの抽出を終了する。 The number is separated in the same manner as in the conventional example up to the number (P in the example of FIG. 15) described in the number of connections M122 of the MAC header M100. When the P-th separation is completed, an additional connection flag is detected. If an additional connection flag is detected, it is determined that one Ethernet frame is additionally connected, and is added after the additional connection flag. The additional connected Ethernet frame length information is extracted, and the additional connected Ethernet frame body is separated based on the extracted length information. When the separation of the additionally connected Ethernet frame is completed, the additional connection flag is detected again, and the same processing as described above is performed. If the additional concatenation flag is no longer detected, it is assumed that there are no more concatenated Ethernet frames, and the extraction of the Ethernet frame from the MAC frame is terminated.
次に、MACフレームからEthernetフレームを抽出する手順(MACフレーム受信側)について、図17に示すフローチャートを用いて説明する。 Next, a procedure for extracting an Ethernet frame from a MAC frame (MAC frame receiving side) will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
図17に示すように、データの送信を開始すると、まず、CPU11が、管理端末1より送信されて来たFCHで通知されるスケジュール情報を確認する(ステップS201)。そして、PLC受信タイミング生成回路503において、MACフレームの受信タイミングになったか否かを確認し(ステップS202)、MACフレームの受信タイミングになった場合には、MACヘッダ解析回路501がMACフレームに含まれるMACヘッダを解析し(ステップS203)、連結数Pを確認する(ステップS204)。
As shown in FIG. 17, when data transmission is started, first, the
その後、暗号復号回路504でMACフレームを復号し、PLC制御フレーム分離回路505において、暗号復号回路504より出力される復号されたMACフレームのうち、BCH、FCH、ACHなどのPLCネットワーク制御情報と、Ethernetフレームなどの、PLCネットワーク制御情報ではない通常のMACフレームとを分離し、さらに連結されたEthernetフレームをMACフレーム分離回路506で分離、抽出する(ステップS205)。
Thereafter, the encryption /
そして、P個目の分離が完了するとMACフレーム分離回路506において追加連結フラグの検出を実施し(ステップS206)、追加連結フラグが検出された場合は、Ethernetフレームが1つ追加連結されているものと判断し、その追加連結フラグの後に付加されている追加連結Ethernetフレームの長さ情報を抽出し、それに基づいて追加連結Ethernetフレーム本体を分離する(ステップS207)。その後、ステップS206以降の動作を繰り返す。
When the P-th separation is completed, the MAC
一方、ステップS206において追加連結フラグが検出されなかった場合は、PLC受信タイミング生成回路503は、PLC制御フレーム分離回路505およびMACフレーム分離回路506から、Ethernetフレームの分離、抽出が完了したという報告を受け、FCSチェック回路502を制御して、MACフレームに誤り検出のために付加されたFCSのチェックを実施する(ステップS208)。
FCSはMACフレーム1つに対して、MACフレームの最後尾に1つ付加されており、FCSで誤りが検出されなかった場合は抽出したすべてのEthernetフレームに誤りがないものと判断し、データ受信正常時の処理を行う(ステップS209)。
On the other hand, when the additional connection flag is not detected in step S206, the PLC reception
The FCS is added to the end of the MAC frame for one MAC frame. If no error is detected by the FCS, it is determined that there is no error in all the extracted Ethernet frames, and data is received. Normal processing is performed (step S209).
一方、ステップS208で誤りが検出された場合は、MACフレームの整合性が保証されないため、分離したEthernetフレームにも誤りがある場合がある。この場合は、データ受信失敗時の処理を実施するステップS(S210)。具体的には誤り訂正の処理、あるいはデータの再送要求処理などである。 On the other hand, if an error is detected in step S208, the integrity of the MAC frame is not guaranteed, so there may be an error in the separated Ethernet frame. In this case, step S (S210) is executed to perform processing when data reception fails. Specifically, error correction processing, data retransmission request processing, or the like.
以上の処理を経て、1ビーコン周期の処理を完了し(ステップS211)、ステップS201に戻って次のビーコン周期での処理を行う。 Through the above process, the process for one beacon period is completed (step S211), and the process returns to step S201 to perform the process for the next beacon period.
<B−2.効果>
以上に説明したように、実施の形態2のデータ送受信装置によれば、MACフレームを生成する際、MACヘッダにEthernetフレーム等の入力データの連結数を設定した後でも、MACフレーム内に利用可能な伝送帯域が残存している場合は、入力データの入力状況に応じて入力データを追加して連結することが可能であり、伝送帯域を効率的に利用することができるとともに、データの不必要な滞留を抑制する効果が得られる。
<B-2. Effect>
As described above, according to the data transmitting / receiving apparatus of the second embodiment, when a MAC frame is generated, it can be used in the MAC frame even after the connection number of input data such as an Ethernet frame is set in the MAC header. If there is a remaining transmission band, input data can be added and connected according to the input status of the input data, so that the transmission band can be used efficiently and data is unnecessary. The effect which suppresses stagnation is acquired.
また、実施の形態2におけるMACフレームの構成方法では、MACヘッダには追加連結に関するフラグを付加する必要がなく、また、連結されたEthernetフレーム(追加連結されたものを含む)の最後にも連結終端フラグを付加する必要がないので、Ethernetフレームの追加連結が許可されている場合でもEthernetフレームの追加連結がない場合は、従来と同様のMACフレーム構成で済むという特徴があり、MACフレーム構成が単純なもので済む。 Further, in the MAC frame configuration method according to the second embodiment, it is not necessary to add a flag related to additional concatenation to the MAC header, and it is concatenated at the end of the concatenated Ethernet frame (including those additionally concatenated). Since it is not necessary to add a termination flag, there is a feature that even if additional connection of Ethernet frames is permitted, if there is no additional connection of Ethernet frames, a MAC frame configuration similar to the conventional one can be used. Simple things are enough.
また、MACフレームの最後尾にはFCSを有するので、誤りが検出された場合には、データ受信失敗時の処理などを実施することにより、入力データの確度を高めることができる。 Since the MAC frame has an FCS at the end of the MAC frame, when an error is detected, the accuracy of the input data can be improved by performing processing when data reception fails.
<C.変形例>
以上説明した実施の形態1および2においては、本発明の適用例として高速PLC端末に適用する場合について説明したが、本発明の適用はこれに限るものではなく、無線LAN、あるいはUWB(Ultra Wideband)、あるいはTDMA方式に関わらずほかの伝送方式を採用するものについても適用が可能である。
<C. Modification>
In
Claims (7)
前記データ送受信装置は、
宛先が同じ入力データを連結して、前記通信ネットワークで使用されるMAC(Media Access Control)フレームを生成する送信制御回路を備え、
前記送信制御回路は、
前記入力データの連結数を決定するMACフレーム連結制御回路と、
前記連結数に基づいて前記入力データを連結してMACフレームデータを生成するMACフレーム生成回路と、
前記連結数の情報を含むようにMACヘッダを生成するMACヘッダ生成回路と、を有し、前記MACフレームデータおよび前記MACヘッダを含むように前記MACフレームを生成し、
前記MACフレーム連結制御回路は、
前記MACフレーム生成回路が前記連結数に基づいて前記入力データを連結して前記MACフレームデータを生成した後、前記連結数を越えて前記入力データを追加連結することが予め許可されている場合に、前記MACフレーム内に前記入力データを追加連結可能な空き領域の有無を検出し、追加連結可能な前記空き領域がある場合には、前記MACフレーム生成回路を制御して前記入力データを追加連結した前記MACフレームデータを再生成させ、前記MACヘッダ生成回路を制御して追加連結された前記入力データの存在を示す追加連結フラグを含めるように前記MACヘッダを再生成させることを特徴とする、データ送受信装置。 A data transmitting / receiving device constituting a communication network,
The data transmission / reception device includes:
A transmission control circuit that generates a MAC (Media Access Control) frame used in the communication network by connecting input data having the same destination;
The transmission control circuit includes :
A MAC frame connection control circuit for determining a connection number of the input data ;
A MAC frame generation circuit that generates MAC frame data by concatenating the input data based on the number of connections;
A MAC header generation circuit that generates a MAC header so as to include the information on the number of connections, and generates the MAC frame so as to include the MAC frame data and the MAC header,
The MAC frame connection control circuit
When the MAC frame generation circuit concatenates the input data based on the number of connections to generate the MAC frame data, and then is allowed in advance to additionally connect the input data beyond the number of connections. In addition, the presence or absence of a free area to which the input data can be additionally connected is detected in the MAC frame, and if there is the free area to which the additional connection can be added, the input data is added by controlling the MAC frame generation circuit. The MAC frame data that is concatenated is regenerated, and the MAC header generation circuit is controlled to regenerate the MAC header to include an additional concatenation flag indicating the presence of the additionally concatenated input data. Data transmission / reception device.
前記MACフレーム生成回路が前記入力データを追加連結する場合には、追加連結された前記入力データの存在を示す追加連結フラグを含めるように前記MACヘッダを再生成するとともに、
追加連結された前記入力データのうち、最後尾の入力データの後に、連結の終端を示す連結終端フラグをさらに付加する、請求項1記載のデータ送受信装置。 The MAC header generation circuit includes:
Together with the MAC frame generation circuit to add connecting the entering force data regenerates the MAC header to include the additional connection flag indicating the existence of additional coupling said input data,
Of additional concatenated the input data, after the input data of the last, that further to adding a coupling end flag indicating the end of the connection, the data transmission and reception apparatus according to claim 1.
前記MACフレーム生成回路が前記入力データを追加連結する場合には、前記MACフレーム生成回路が前記入力データを追加連結するごとに、前記追加連結フラグを付加する、請求項1記載のデータ送受信装置。 The MAC header generation circuit includes:
Wherein when the MAC frame generation circuit adds connecting the entering-force data, each time the MAC frame generation circuit adds coupling the input data, you adds the additional connection flag, data transmission and reception according to claim 1, wherein apparatus.
前記MACフレームの最後尾に誤り検出のためのFCS(Frame Check Sequence)を付加するFCS付加回路を有する、請求項2または請求項3記載のデータ送受信装置。
The transmission control circuit includes:
FCS (Frame Check Sequence) with the FCS adding circuit for adding, claim 2 or data transmission and reception equipment according to claim 3, wherein for the last error detection of the MAC frame.
前記通信ネットワークを介して受信した前記MACフレームから、前記入力データを分離する受信制御回路を備え、
前記受信制御回路は、
前記MACヘッダに付加されている前記連結数の情報の抽出および前記追加連結フラグの有無を確認するMACヘッダ解析回路と、
抽出した前記連結数に基づいて、前記MACフレームから前記連結数分の前記入力データを抽出するMACフレーム分離回路と、を有し、
前記MACフレーム分離回路は、
前記MACヘッダに前記追加連結フラグが含まれる場合、前記連結数分の前記入力データを抽出した後、前記連結終端フラグを検出するまで、追加連結された前記入力データの抽出を繰り返す、請求項2記載のデータ送受信装置。 The data transmission / reception device includes:
A reception control circuit for separating the input data from the MAC frame received via the communication network;
The reception control circuit includes:
MAC header analysis circuit for extracting the information on the number of connections added to the MAC header and checking the presence or absence of the additional connection flag;
A MAC frame separation circuit that extracts the input data for the number of connections from the MAC frame based on the extracted number of connections;
The MAC frame separation circuit includes:
The extraction of the additionally connected input data is repeated until the connection termination flag is detected after extracting the input data for the number of connections when the MAC header includes the additional connection flag. The data transmitting / receiving apparatus as described.
前記通信ネットワークを介して受信した前記MACフレームから、前記入力データを分離する受信制御回路を備え、
前記受信制御回路は、
前記MACヘッダに付加されている前記連結数の情報を抽出するMACヘッダ解析回路と、
抽出した前記連結数に基づいて、前記MACフレームから前記連結数分の前記入力データを抽出するMACフレーム分離回路と、を有し、
前記MACフレーム分離回路は、
前記連結数分の前記入力データを抽出した後、前記連結終端フラグを検出した場合は、追加連結された前記入力データの抽出を、前記連結終端フラグが検出されなくなるまで繰り返す、請求項3記載のデータ送受信装置。 The data transmission / reception device includes:
A reception control circuit for separating the input data from the MAC frame received via the communication network;
The reception control circuit includes:
A MAC header analysis circuit for extracting information on the number of connections added to the MAC header;
A MAC frame separation circuit that extracts the input data for the number of connections from the MAC frame based on the extracted number of connections;
The MAC frame separation circuit includes:
The extraction of the additionally connected input data is repeated until the connection end flag is no longer detected when the connection end flag is detected after extracting the input data for the number of connections. Data transmission / reception device.
前記MACフレームの最後尾に誤り検出のため付加されたFCS(Frame Check Sequence)を検出するFCSチェック回路を有する、請求項5または請求項6記載のデータ送受信装置。 The reception control circuit includes:
7. The data transmission / reception apparatus according to claim 5, further comprising an FCS check circuit that detects an FCS (Frame Check Sequence) added for error detection at the end of the MAC frame.
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