DE102006027690A1

DE102006027690A1 - Ringkommunikationssystem und Kommunikationsvorrichtung

Info

Publication number: DE102006027690A1
Application number: DE200610027690
Authority: DE
Inventors: Junichi Kawasaki Takeuchi
Original assignee: NEC Electronics Corp
Current assignee: Renesas Electronics Corp
Priority date: 2005-06-17
Filing date: 2006-06-14
Publication date: 2007-02-15
Also published as: JP2006352694A; JP4726119B2; US7885196B2; US20060285547A1

Abstract

Ein Ringkommunikationssystem umfasst eine Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen, von denen jede ein der Kommunikationsvorrichtung zugewiesenes Identifikationsdatenelement hält und einen einzelnen Port aufweist, der zur Übertragung und zum Empfang eines Datenpakets für Sendedaten verwendet wird, und die durch Verwendung der Ports zum Bilden eines Netzwerks vom Portsynchronisationstyp einer Ringstruktur verbunden werden. Das Datenpaket von jeder der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen wird in dem Netzwerk der Ringstruktur in einer Richtung übertragen.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ringkommunikationssystem, eine Kommunikationsvorrichtung und ein Ringkommunikationsverfahren in einem Netzwerk, das durch einen seriellen Bus wie zum Beispiel IEEE 1394 gebildet wird, der in digitalen Produkten wie zum Beispiel einem Personalcomputer und einem digitalen Heimelektrogerät verwendet wird.

Ein auf IEEE 1394b basierendes Kommunikationssystem ist konventionell bekannt. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des auf IEEE 1394b basierenden konventionellen Kommunikationssystems zeigt. Bezugnehmend auf 1 schließt das Kommunikationssystem drei Kommunikationseinheiten 100-i (i = 1, 2, 3) ein. Jede Einheit 100-i wird durch einen Port 1 (Beta Port1 ) 10-i, einen Port 2 (Beta Port2) 20-i, einen Verbinder 30-i, einen Verbinder 40-i, eine Sende-/Empfangssystem- (TX/RX System) Schaltung 50-i, eine Verbindungsebenen-Steuerschaltung 60-i, und eine Anwendungs-/Transaktionsebenen-Steuerschaltung 70i gebildet. Der Verbinder 30-i ist für den Port 1 (Beta Port1) 10-i vorgesehen, und in ähnlicher Weise ist der Verbinder 40-i für den Port 2 (Beta Port2) 20-i vorgesehen. Die Sende-/Empfangssystem- (TX/RX System) Schaltung 50-i befindet sich an einer logisch höheren Position als der Port 1 (Beta Port1) 10-i und der Port 2 (Beta Port2) 20-i. Ferner befindet sich die Verbindungsebenen-Steuerschaltung 60-i an einer logisch höheren Position als die Sende-/Empfangssystemschaltung 50-i, und die Anwendungs-/Transaktionsebenen-Steuerschaltung 70-i befindet sich an einer logisch höheren Position als die Verbindungsebenen-Steuerschaltung 60-i. Die Sende-/Empfangssystem- (TX/RX System) Schaltung 50-i enthält eine Entscheidungszustandsmaschine (STM) 51-i zum Verwalten eines Übertragungsrechts auf einem Bus. Ferner sind die Kommunikationseinheiten 100-1 und 100-2 zwischen Verbindern 40-1 und 30-2 durch ein bidirektionales Kabel angeschlossen, um duales Senden/Empfangen zu ermöglichen, und die Kommunikationseinheiten 100-2 und 100-3 sind zwischen Verbindern 40-2 und 30-3 durch ein bidirektionales Kabel angeschlossen, um duales Senden/Empfangen zu ermöglichen. Auf diese Weise wird ein Netzwerk aus Kommunikationseinheiten 100-1, 100-2 und 100-3 aufgebaut.

Der Beta Port1 10-i ist mit einer Beta Port-Zustandsmaschine 11-i zum Ausführen von Synchronisationsverwaltung mit einem Verbindungsziel, einem Scrambler 12-i, einem Descrambler 13-i, einer 8B10B Codierschaltung 14-i, einer 10B8B Codierschaltung 15-i, einem Treiber 16-i und einem Empfänger 17-i ausgestattet. Der Beta Port2 20-i ist mit einer Beta Port-Zustandsmaschine 21-i zum Ausführen von Synchronisationsverwaltung mit einem Verbindungsziel, einem Scrambler 22-i, einen Descrambler 32-i, einer 8B10B Codierschaltung 24-i, einer 10B8B Codierschaltung 25-i, einem Treiber 26-i und einem Empfänger 27-i ausgestattet.

Wie oben beschrieben ist der Port 2 (Beta Port2) 20-1 der Einheit 1 100-1 durch das Kabel mit dem Port 1 (Beta Port1) 10-2 der Kommunikationseinheit 2 100-2 verbunden, und ist der Port 2 (Beta Port2) 20-2 der Kommunikationseinheit 2 100-2 in ähnlicher Weise durch das Kabel mit dem Port 1 (Beta Port1) 10-1 der Kommunikationseinheit 3 100-3 verbunden. In dem basierend auf IEEE 1394b definierten dualen Kommunikationssystem werden sowohl das Senden als auch der Empfang durch das einzige Kabel durchgeführt. Daher existiert eine Sendeleitung und eine Empfangsleitung in einem Kabel. Wenn das Netzwerk aus drei oder mehr Einheiten aufgebaut wird, wird ferner die Einheit mit den zwei oder mehr Ports unbedingt als die Kommunikationseinheit 2 100-2 in 1 benötigt. Auf diese Weise werden die Anforderungen der beiden Ports und des Kabels mit den zwei Leitungen beschränkt, wenn Platzsparen und Kostensenkung erzielt werden sollen.

Der Mechanismus der Datenübertragung/des Datenempfangs soll im Folgenden beschrieben werden. Wenn Daten von der Anwendungssteuerschaltung 70-i zu einer anderen Einheit durch das Kabel übertragen werden, entscheidet die Entscheidungszustandsmaschine 50-i ein Übertragungsrecht. Dann überträgt die Kommunikationseinheit 100-i nach Erhalt des Übertragungsrechts die Daten auf das Kabel durch den Port (Beta Port) 20-i und den Verbinder 40-i. Zum Zeitpunkt des Empfangs werden Daten durch das Kabel und den Verbinder 40-i am Port (Beta Port) 20-i empfangen und zu der Anwendungssteuerschaltung 70-i gesendet. Wie oben beschrieben ist, werden in dem Kommunikationsnetzwerk, in dem die drei Kommunikationseinheiten 100-1, 100-2 und 100-3 verbunden sind, die von dem Port 2 (Beta Port2) 20-1 der Kommunikationseinheit 1 100-1 übertragenen Daten über das Sende-/Empfangsdualkabel durch den Port 1 (Beta Port1) 10-2 der Kommunikationseinheit 2 100-2 empfangen. Gleichzeitig werden die Daten in der Kommunikationseinheit 2 100-2 zum Port 2 (Beta Port2) 20-2 übertragen, und durch das Sende-/Empfangsdualkabel zur Kommunikationseinheit 3 100-3 gesendet. Die Kommunikationseinheit 3 100-3 führt den Empfang der Daten durch den Port 1 (Beta Port1) 10-3 durch.

Als nächstes soll im Folgenden der Betrieb zum Zeitpunkt von Kommunikation unter Bezugnahme auf die 2 bis 5 beschrieben werden. Dieser Betrieb erfolgt im Fall der IEEE 1394b (eine konventionelle Technik ohne Ringstruktur). 2 zeigt Sende- und Empfangsoperationen. Die Ausgangsanforderungsdaten werden von der Anwendungsteuerschaltung 70-i der Einheit 100-i zum Port 1 (Beta Port1) 10-i und dem Port 2 (Beta Port2 20-i) ausgegeben. Ferner wird gleichzeitig ein Entscheidungscode oder Entscheidungssignal von dem Port 1 (Beta Port1) 10-i und dem Port 2 (Beta Port2) 20-i empfangen, um das Übertragungsrecht zu erhalten. 3 zeigt Datenformate in diesem Fall. Wenn die Daten zur Kabelseite übertragen werden, wird ein Datenpräfix vor den Daten übertragen, und ein Datenende wird nach den Daten übertragen. 4 zeigt Empfangs- und Sendefunktionen. Zum Zeitpunkt von Datenempfang gleichzeitig mit der Übertragung der Daten zur Anwendungsseite oder Verbindungsseite werden die Daten zum Port 2 (Beta Port2) 20-i übertragen. Wenn das Entscheidungscodesignal von dem Port 2 (Beta Port2) 20-i empfangen wird, wird die Entscheidung des Übertragungsrechts durch die Sende/Empfangssystem- (TX/RX System) Schaltung 50-i ausgeführt, und das Entscheidungscodesignal wird zum Port 1 (Beta Port1) 10-i übertragen. 5 zeigt Datenformate in 4. Das Datenpräfix und Datenende sind den Sende-/Empfangsdaten hinzugefügt worden.

Im Folgenden soll der Mechanismus der Übertragungsrechtentscheidung beschrieben werden. 6 ist ein Diagramm, das einen Anforderungsablauf in einer konventionellen Konfiguration zeigt. 7 ist ein Diagramm, das einen Erteilungsablauf in der konventionellen Konfiguration zeigt. Das System umfasst eine Einheit A 100-11, eine Einheit B 100-12, eine Einheit C 100-13 und eine Einheit D 100-14 als ein Beispiel. Es wird angenommen, dass eine Anforderung von der Einheit B 100-12 und der Einheit D 100-14 als der Entscheidungscode ausgestellt wird. Hier ist die Einheit A 100-11 eine Wurzel, die Verteilung des Übertragungsrechts bestimmen kann. Wenn das Übertragungsrecht der Einheit D 100-14 erteilt wird, wird das Datenpräfix zu der Einheit B 100-12 angezeigt, und ein Erteilungssignal wird an die Einheit D 100-14 gesendet. Folglich erhält die Einheit D 100-14 das Übertragungsrecht.

In 1 werden der Port 1 (Beta Port1) 10 der Kommunikationseinheit 1 100-1 und der Port 2 (Beta Port2) 20 der Kommunikationseinheit 3 100-3 nicht verwendet. Ferner beträgt die Gesamtanzahl der Sende-/Empfangsleitungen (Kabelsende-/Empfangspaar (zwei Leitungen) × 2 = 4 Leitungen. Zum Verkleinern der Schaltungsgrößenordnung und Senken der Kosten, ist Weglassen der überschüssigen Ports und Sende-/Empfangsleitungen erforderlich.

Ferner ist in der IEEE 1394b ein Netzwerk definiert, in dem Synchronisation in dem Port (Beta Port) erzeugt wird. Obwohl eine Ringverbindung möglicht ist, ist somit die Datenübermittlung aufgrund automatischer Trennung unmöglich. Das heißt, selbst wenn der Ring physikalisch gebildet wird, wird der Ring nicht bei der Kommunikation gebildet, da der Ring getrennt ist.

Darüber hinaus hat in der IEEE 1394b unter der Verwaltung durch die in den 8A und 8B gezeigte Zustandsmaschine der Port (Beta Port) eine synchronisationserzeugende Funktion. Wenn der Ring in der synchronen Kommunikation wie zum Beispiel der IEEE 1394b konfiguriert ist, werden die gleichen Daten fortgesetzt wiederholt übertragen, und eine gefaltete Kommunikation ist unmöglich für den Entscheidungscode (Entscheidungssignal). Somit tritt eine Störung auf. Zum Beispiel kann die Erteilung für die Anforderung nicht akkurat ausgestellt werden.

In Verbindung mit der obigen Beschreibung ist ein Übertragungssystem in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung (JP-A-Heisei, 11-32067) offenbart, in der ein Fehlerrahmen sicher entfernt werden kann, wenn ein Netzwerk einer Ringstruktur verwendet wird. In diesem konventionellen Übertragungssystem ist eine Mehrzahl von Knoten an einen Übertragungsweg gekoppelt, und Daten werden wechselseitig durch den Übertragungsweg gesendet und empfangen. Der Knoten führt einen Übertragungsprozess an einem Kommunikationsrahmen mit Sendedaten aus, um eine Knotendurchgangsidentifikation zuzuweisen, die die Anzahl von Rahmen anzeigt, welche einen Knoten durchqueren, zusätzlich zu einer Empfangsknotenidentifikation. Andererseits führt der Knoten einen Empfangsprozess aus, wenn der empfangene Kommunikationsrahmen für den Knoten selbst bestimmt ist. Ferner führt in dem Knoten eine Sende-/Empfangsverarbeitungseinheit einen Übertragungsprozess zum Weiterleiten des Kommunikationsrahmens auf dem Übertragungsweg aus, wenn der empfangene Kommunikationsrahmen nicht für den Knoten selbst bestimmt ist. Ferner aktualisiert eine Fehlerrahmen-Verwerfeinheit einen Wert der Knotendurchgangsidentifikation des empfangenen Kommunikationsrahmens und hält die Weiterleitung an, wenn bestimmt wird, dass die Anzahl von Rahmen eine vorgegebene Anzahl von dem Wert erreichen soll. Auf diese Weise steuert dieses konventionelle Beispiel Übertragung durch Zählen der Empfangsdaten und ist auf die Konfiguration von 1 anwendbar.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ringverbindung in einer Kommunikation vom Portsynchronisationstyp zu ermöglichen.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Ringkommunikationssystems unter Verwendung von Kommunikationsvorrichtungen, und eines Ringkommunikationsverfahrens, in dem eine Daten-ID einem Datenelement oder einem Entscheidungscode hinzugefügt wird.

Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine akkuratere Datenübertragung zu erreichen und unnötige Zirkulation der selben Daten zu verhindern.

In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Ringkommunikationssystem eine Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen, von denen jede ein der Kommunikationsvorrichtung zugeordnetes Identifikationsdatenelement hält, und einen einzelnen Port aufweist, der zur Übertragung und zum Empfang eines Datenpakets für Sendedaten verwendet wird, und die verbunden werden, indem die Ports zum Bilden eines Netzwerks vom Portsynchronisationstyp einer Ringstruktur verwendet werden. Das Datenpaket von jeder der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen wird in dem Netzwerk der Ringstruktur in einer Richtung übertragen.

Hier kann jede der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen eine Sende-/Empfangssteuerschaltung, einen einzelnen Verbinder, der mit zweien der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen durch ein erstes und zweites Kabel verbunden ist, und einen Beta Port umfassen, der zwischen der Sende-/Empfangssteuerschaltung und den Verbinder geschaltet und konfiguriert ist, um das empfangene Datenpaket durch das erste Kabel und den Verbinder zur Sende-/Empfangssteuerschaltung zu übertragen und das von der Sende-/Empfangssteuerschaltung empfangene Datenpaket auf das zweite Kabel durch den Verbinder zu übertragen.

Weiter kann in der Kommunikationsvorrichtung die Sende-/Empfangssteuerschaltung das Datenpaket von einer stromaufwärts Liegenden der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen durch das erste Kabel, den Verbinder und den Beta Port empfangen und bestimmen, ob ein in dem Datenpaket enthaltenes Identifikationsdatenelement mit dem gehaltenen Identifikationsdatenelement übereinstimmt. Die Sende-/Empfangssteuerschaltung kann das Datenpaket verwerfen, wenn das enthaltene Identifikationsdatenelement identisch mit dem gehaltenen Identifikationsdatenelement ist.

Ferner kann die Sende-/Empfangssteuerschaltung die Paketdaten zu einer stromabwärts Liegenden der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen durch den Beta Port, den Verbinder und das zweite Kabel übertragen.

Ferner kann die Kommunikationsvorrichtung eine Verbindungsebenen-Steuerschaltung enthalten, die zum Erzeugen und Senden eines Datenpräfix und eines Datenendes zu der Sende-/Empfangssteuerschaltung konfiguriert ist, wenn die Sendedaten zu einer Zielkommunikationsvorrichtung übertragen werden sollen, und eine Anwendungs-/Transaktionssteuerschaltung, die konfiguriert ist, um die Sendedaten zu erzeugen und zu der Verbindungsebenen-Steuerschaltung zu senden, wenn die Sendedaten zu einer Zielkommunikationsvorrichtung überragen werden sollen. Die Sende-/Empfangssteuerschaltung kann das gehaltene Identifikationsdatenelement nach dem Datenpräfix des Datenpakets hinzufügen und zu einer stromabwärts Liegenden der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen durch den Beta Port, den Verbinder und das zweite Kabel übertragen.

Ferner kann die Anwendungs-/Transaktionssteuerschaltung eine Anforderung eines Übertragungsrechts ausstellen, und die Sende-/Empfangssteuerschaltung kann das gehaltene Identifikationsdatenelement der Anforderung hinzufügen und zu einer Wurzelvorrichtung der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen übertragen.

Ferner kann die Sende-/Empfangssteuerschaltung der Wurzelkommunikationsvorrichtung eine Entscheidungszustandsmaschine einschließen, die zum Ausführen von Bestimmung des Übertragungsrechts als Reaktion auf die Anforderung konfiguriert ist. Dann kann die Sende-/Empfangssteuerschaltung das in der Anforderung enthaltene Identifikationsdatenelement einem Erteilungssignal hinzufügen, wenn die Anforderung zugelassen wird, und das Erteilungssignal mit dem enthaltenen Identifikationsdatenelement zu der die Anforderung ausstellenden Kommunikationsvorrichtung übertragen.

Ferner kann der Beta Port eine Portzustandsmaschine einschließen, die zum Ausführen von Synchronisationsverwaltung mit anderen Einheiten konfiguriert ist; einen Empfänger, der zum Empfangen des an die Sende-/Empfangssteuerschaltung gesendeten Datenpakets konfiguriert ist; und einen Treiber einschließen, der zum Leiten des Datenpakets von der Sende-/Empfangssteuerschaltung zu dem zweiten Kabel durch den Verbinder konfiguriert ist.

Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine in den Obigen verwendete Kommunikationsvorrichtung.

Ferner ist noch ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung auf ein Ringkommunikationsverfahren gerichtet, in dem eine Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen verbunden ist, um ein Netzwerk einer Ringstruktur zu bilden, und jede der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen ein der Kommunikationsvorrichtung zugewiesenes Identifikationsdatenelement hält. Das Ringkommunikationsverfahren wird durch Erzeugen eines Datenpakets; und durch Übertragen des Datenpakets von jeder der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen zu einer stromabwärts Liegenden der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen in dem Netzwerk der Ringstruktur in einer Richtung erreicht. Das Erzeugen eines Datenpakets wird durch Erzeugen von Sendedaten; durch Hinzufügen eines Datenpräfixes vor den Sendedaten; durch Hinzufügen des gehaltenen Identifikationsdatenelements nach dem Datenpräfix und vor den Sendedaten; und durch Hinzufügen eines Datenendes nach den Sendedaten erreicht.

Ferner kann das Übertragen des Datenpakets durch Empfangen des Datenpakets von einer stromaufwärts Liegenden der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen; durch Bestimmen, ob das in dem Datenpaket enthaltene Identifikationsdatenelement mit dem gehaltenen Identifikationsdatenelement übereinstimmt; und durch Verwerfen des Datenpakets erreicht werden, wenn das enthaltene Identifikationsdatenelement mit dem gehaltenen Identifikationsdatenelement übereinstimmt.

Ferner kann das Übertragen des Datenpakets durch Übertragungen der Paketdaten zu einer stromabwärts Liegenden der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen erreicht werden.

Ferner kann das Ringkommunikationsverfahren weiter durch Ausstellen einer Anforderung eines Übertragungsrechts; Hinzufügen des gehaltenen Identifikationsdatenelements zu der Anforderung; und Übertragen der Anforderung mit dem Identifikationsdatenelement zu einer Wurzelvorrichtung der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen erreicht werden.

Ferner kann das Ringkommunikationsverfahren durch weiteres Ausführen von Entscheidung des Übertragungsrechts in der Wurzelkommunikationsvorrichtung als Reaktion auf die Anforderung; Hinzufügen des in der Anforderung enthaltenen Identifikationsdatenelements zu einem Erteilungssignal, wenn die Anforderung zugelassen wird; und Übertragen des Erteilungssignals mit dem enthaltenen Identifikationsdatenelement zu der die Anforderung ausstellenden Kommunikationsvorrichtung erreicht werden.

In noch einem anderen Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Aufzeichnungsmedium, das ein Computerprogramm zum Ausführen des Ringkommunikationsverfahrens speichert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines konventionellen Kommunikationssystems zeigt;

2 ist ein Diagramm, das Sende- und Empfangsoperationen in dem konventionellen Kommunikationssystem zeigt;

3 ist ein Diagamm, das Datenformate in dem konventionellen Kommunikationssystem in 2 zeigt;

4 ist ein Diagramm, das Sende- und Empfangsoperationen in dem konventionellen Kommunikationssystem zeigt;

5 ist ein Diagramm, das Datenformate in dem konventionellen Kommunikationssystem in 5 zeigt;

6 ist ein erstes Diagramm, das ein Prozedurbeispiel von Entscheidung in dem konventionellen Kommunikationssystem zeigt;

7 ist ein zweites Diagramm, das ein anderes Prozedurbeispiel der Bestimmung in dem konventionellen Kommunikationssystem zeigt;

8A und 8B sind Zustandsübergangsdiagramme von Beta Ports;

9 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Ringkommunikationssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

10 ist ein Diagramm, das Sende- und Empfangsfunktionen der vorliegenden Erfindung in der ersten Ausführungsform zeigt;

11 ist ein Diagramm, das Datenformate bei der Übertragung in der ersten Ausführungsform zeigt;

12 ist ein Diagramm, das Datenformate beim Empfang in der ersten Ausführungsform zeigt;

13 ist ein Diagramm, das eine Datenübertragungsfunktion zeigt, in der die Bestimmung von Daten-ID ausgeführt wird und die empfangenen Sendedaten nicht zu der Schaltung an einer höheren Position als die Schaltung übertragen werden;

14 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Übertragens einer Anforderung in der Konfiguration der vorliegenden Erfindung zeigt;

15 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Übertragens einer Erteilung in der Konfiguration der vorliegenden Erfindung zeigt; und

16 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Ringkommunikationssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Im Folgenden soll ein Ringkommunikationssystem der vorliegenden Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben werden. Eine in der vorliegenden Erfindung verwendete Einheit ist eine Kommunikationseinheit, die auf dem Standard des IEEE 1394b basiert.
[Erste Ausführungsform]
9 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Ringkommunikationssystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 9 gezeigt ist, umfasst das Ringkommunikationssystem in der ersten Ausführungsform drei Kommunikationseinheiten 100 (100-i, i = 1 bis 3). Jede Kommunikationseinheit 100-i umfasst einen einzelnen Port 1 (Beta Port1) 10-i, einen Verbinder 30-i, eine Sende-/Empfangssystemschaltung (TX/RX System) 50-i, eine Verbindungsebenen-Steuerschaltung 60-i, und eine Anwendungs-/Transaktionsebenen-Steuerschaltung 70-i. Der Verbinder 30-i ist für den Port 1 (Beta Port1) 10-i vorgesehen. Die Sende-/Empfangssystem-Schaltung (TX/RX System) 50-i befindet sich an einer Position über dem Port 1 (Beta Port1) 10-i. Weiter befindet sich die Verbindungsebenen-Steuerschaltung 60-i an der Position über der Sende-/Empfangssystemschaltung (TX/RX System) 50-i, und die Anwendungs-/Transaktionsebenen-Steuerschaltung 70-i befindet sich an der Position über der Verbindungsebenen-Steuerschaltung 60-i.
Der Port 1 (Beta Port1) 10-i umfasst eine Beta Port-Zustandsmaschine 11-i, einen Scrambler 12-i, einen Descrambler 13-i, eine 8B10B Codierschaltung 14-i, eine 10B8B Codierschaltung 15-i, einen Treiber 16-i, und einen Empfänger 17-i. Ferner umfasst die Sende-/Empfangssystemschaltung (TX/RX System) 50-i eine Entscheidungszustandsmaschine 51-i.
Hier soll das Ringkommunikationssystem durch Verwendung von drei Kommunikationseinheiten beschrieben werden, die zum Bilden eines Netzwerks mit einer Ringstruktur verbunden sind. Die drei Kommunikationseinheiten sind die Kommunikationseinheit 1 100-1, sowie die Kommunikationseinheit 2 100-2 und die Kommunikationseinheit 3 100-3. Ein Port 1 (Beta Port1) 10-1 der Kommunikationseinheit 1 100-1 ist durch ein Kabel mit einem Port 1 (Beta Port1) 10-2 der Kommunikationseinheit 2 100-2 verbunden, und der Port 1 (Beta Port1) 10-2 der Kommunikationseinheit 2 100-2 ist in ähnlicher Weise durch ein Kabel mit dem Port 1 (Beta Port1) 10-1 der Kommunikationseinheit 3 100-3 verbunden. Wie in 9 gezeigt ist, wird in der vorliegenden Erfindung eine Sende-/Empfangsoperation innerhalb des Ports (Beta Port) ausgeführt, und eine Ringverbindung des Kabels wird erhalten. Ferner wird ein Problem in dieser Konfiguration, nämlich die Tatsache, dass die Daten zirkuliert und dann ihre Übertragung weiter fortgesetzt wird, durch die Konfiguration und das Verfahren gelöst, die in den 10 bis 13 gezeigt sind. In der vorliegenden Erfindung wird eine Daten-ID (Identifikationsdatenelement) jeder der Kommunikationseinheiten 100-i zugewiesen. Wenn Sendedaten von einer der Kommunikationseinheiten zu übertragen sind, wird die Daten-ID der Kommunikationseinheit den Sendedaten hinzugefügt. Wenn die Sendedaten mit der Daten-ID der Kommunikationseinheit selbst empfangen werden, werden die Sendedaten verworfen, ohne zu einer anderen Kommunikationseinheit als ein Übertragungsziel übertragen zu werden. Es sollte festgestellt werden, dass die Sendedaten mit der Daten-ID der Kommunikationseinheit selbst die Sendedaten bedeuten, die durch die Kommunikationseinheit selbst übertragen werden. Weiter ist es durch die Hinzufügung der Daten-ID möglich, akkurat ein Entscheidungscodesignal zu übertragen. Die 14 und 15 sind Diagramme, die einen Mechanismus zum Übertragen der Sendedaten und des Entscheidungscodesignals zeigen. Wie in 14 gezeigt ist, stellt die Kommunikationseinheit D 100-14 eine Anforderung mit der Daten-ID aus, und die Anforderung wird durch die Kommunikationseinheit A 100-11 erteilt, und die Datenübertragung wird infolgedessen möglich. Es sollte festgestellt werden, dass in dem IEEE 1394 die Kom munikationseinheit, die eine Wurzel oder ein Master geworden ist, die Erteilung des Übertragungsrechts bestimmt und ein Erteilungssignal mit der Daten-ID der Anforderung ausstellt. Auf diese Weise fügen sowohl die Einheit D 100-14 als auch die Einheit A 100-11 die Daten-ID einem Entscheidungscode- (Anforderungs- oder Erteilungscode) Signal hinzu. Wenn die Daten-ID des empfangenen Entscheidungscodesignals nicht die der Kommunikationseinheit zugewiesene ID ist, führt die Kommunikationseinheit nichts auf das empfangene Signal aus, und überträgt das Signal zur nächsten Kommunikationseinheit. Wenn das empfangene Entscheidungscodesignal die Daten-ID der Kommunikationseinheit aufweist, wird das empfangene Entscheidungscodesignal empfangen und ein Bestimmungsprozess wird ausgeführt. Somit wird die Steuerzieleinheit frei, was zu der akkuraten Kommunikation führt.
10 zeigt die Sende- und Empfangsfunktionen in dem Netzwerk vom Ringtyp der vorliegenden Erfindung. Ein Anforderungssignal von der Anwendung wird auf dem Ring übertragen, und die Sende-/Empfangssystemschaltung (TX/RX System) führt die Bestimmung des Entscheidungscodes während der Übertragung durch. 11 zeigt die konventionellen Datenformate. Jede der Sende-/Empfangsdaten werden zwischen das Datenpräfix und das Datenende gesetzt. 12 zeigt Datenformate in der vorliegenden Erfindung, und die Daten-ID wird den Sende-/Empfangsdaten hinzugefügt, die auf den Ring zu übertragen sind. 13 ist ein Diagramm, das eine Datensendefunktion zeigt, in der die Bestimmung der Daten-ID in der Sende-/Empfangssystemschaltung 50-i ausgeführt wird und die empfangenen Sendedaten nicht zu der Schaltung an einer höheren Position als die Schaltung 50-i übertragen werden. Es sollte festgestellt werden, dass die Hinzufügung der Daten-ID durch die Sende-/Empfangssystem- (TX/RX System) Schaltung 50-i ausgeführt wird.
In den 9 bis 13 wird die Daten-ID zum Zeitpunkt der Übertragung jeder der Kommunikationseinheiten zugewiesen. Im Fall des IEEE 1394 wird eine Knoten-ID automatisch an jede der Kommunikationseinheiten zum Zeitpunkt des Anschlusses der Kommunikationseinheiten oder zum Zeitpunkt des Netzwerkaufbaus verteilt. Ferner ist nur eine der zum Aufbau des Netzwerks verbundenen Kommunikationseinheiten zur Netzwerkverwaltung bevollmächtigt und wird als eine Wurzel oder ein Master bezeichnet. Beim Empfang der Daten von dem Datenpräfix bis zum Datenende können alle der Kommunikationseinheiten (Knoten) sie während einer Zirkulation empfangen, und jede Kommunikationseinheit führt den Wiederholungsprozess bedarfsgemäß aus. Da ein Paket mit der Daten-ID der Kommunikationseinheit selbst verworfen wird, wird die zweite Zirkulation der Sendedaten (eine unnötige Zirkulation der Sendedaten) verhindert.
In dem konventionellen Kommunikationssystem erzeugt die Sende-/Empfangssystemschaltung 50-i nach dem Erhalt des Übertragungsrechts das Datenpräfix und fügt dieses den Sendedaten hinzu, die von der Verbindungsebenen-Steuerschaltung 60-i übertragen werden. Danach werden die Sendedaten mit dem Datenpräfix auf das Netzwerk übertragen. Simultan mit dem Übertragungsabschluss der Sendedaten erzeugt die Sende-/Empfangssystemschaltung 50-i das Datenende und überträgt dasselbe.
Im Gegensatz hierzu erzeugt die Sende-/Empfangssystemschaltung 50-i in der vorliegenden Erfindung nach dem Erhalt des Übertragungsrechts das Datenpräfix und überträgt es auf den Ring. Nacheinander erzeugt die Sende-/Empfangssystemschaltung 50-i die Daten-ID und überträgt diese. Hiernach überträgt die Sende-/Empfangssystemschaltung 50-i die Sendedaten von der Verbindungsebenen-Steuerschaltung auf den Ring. Simultan mit dem Abschluss der Datenübertragung erzeugt die Sende-/Empfangssystemschaltung 50-i das Datenende und überträgt dasselbe.
Bezugnehmend auf die 14 und 15 soll die Notwendigkeit, die Daten-ID hinzuzufügen, und ihr Mechanismus beschrieben werden. 14 zeigt einen Fall der Ringstruktur. Die Daten-ID (ID-D) wird dem Anforderungssignal hinzugefügt. Das Anforderungssignal wird von der Kommunikationseinheit D 100-14 an die Kommunikationseinheit A 100-11 ausgestellt. Im Fall einer einzelnen Ringstruktur kann das Datensignal nicht in einer Rückrichtung (der Richtung von der Kommunikationseinheit A 100-11 zu der Kommunikationseinheit B 100-12) übertragen werden. Aus diesem Grunde überträgt die Kommunikationseinheit A 100-11 in 15 nach Ausführen der Bestimmung des Übertragungsrechts das Datensignal zu dem anderen Port als dem Eingang (in der Richtung von der Kommunikationseinheit A 100-11 zu dem Kommunikationseinheit C 100-13).
In den 14 und 15 wird die Bestimmung des Übertragungsrechts für die Datenübertragung ausgeführt. Das Anforderungssignal wird von einer Kommunikationseinheit zur Wurzelkommunikationseinheit in 14 ausgestellt, und das Bestimmungscodesignal wird von der Wurzelkommunikationseinheit zur Kommunikationseinheit für die Erteilung des Übertragungsrechts in 15 übertragen. Im Fall des IEEE 1394 stellt jede Kommunikationseinheit die Anforderung des Übertragungsrechts an die Wurzelkommunikationseinheit aus, und wenn die Erteilung erhalten wird, wird die in den 9 bis 13 gezeigte Datenübertragung möglich.
Es sollte festgestellt werden, dass in 14 die Kommunikationseinheit D 100-14 die Anforderung des Übertragungsrechts ausstellt. Im Gegensatz hierzu, stellt in 15 die Kommunikationseinheit A 100-11 die Erteilung aus. Das heißt, in 14 wird die Knoten-ID der Kommunikationseinheit D 100-14 dem Entscheidungscodesignal (in diesem Fall dem Anforderungssignal) hinzugefügt, und die Kommunikationseinheit der Anforderungsquelle wird geklärt. Wenn die als die Wurzel dienende Kommunikationseinheit die Erteilung auf diese Anforderung ausstellt, wird die ID der Anforderungsquelle (die ID der Kommunikationseinheit D 100-14) dem Entscheidungscodesignal (in diesem Fall dem Erteilungssignal) hinzugefügt, und es wird geklärt, welche der Einheiten zugelassen wurde. Die Kommunikationseinheit D 100-14 empfängt das Entscheidungscodesignal (Erteilungssignal).
[Zweite Ausführungsform]
Als nächstes soll das Ringkommunikationssystem gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Folgenden beschrieben werden.
Selbst wenn der Scrambler, der Descrambler, die 8B10B Codierschaltung und die 10B8B Codierschaltung von dem Port (Beta Port) entfernt werden, ist die Ringkommunikation möglich. Das System vom Portsynchronisationstyp in der vorliegenden Erfindung enthält gewöhnlich die 8B10B Codierschaltung und die 10B8B Codierschaltung zum Verbessern der Präzision der Taktwiederherstellung und enthält den Scrambler und den Descrambler zum Reduzieren der durch elektromagnetische Strahlung bewirkten Störung. Diese Schaltungen können jedoch entfernt werden, um die Schaltung zu verkleinern. Wie in 16 gezeigt ist, umfasst eine Kommunikationseinheit 100-i den Port 1 (Beta Port1) 10-i, den Verbinder 30-i, die Sende-/Empfangssystemschaltung (TX/RX System) 50-i, die Verbindungsebenen-Steuerschaltung 60-i, und die Anwendungs-/Transaktionsebenen-Steuerschaltung 70-i.
Der Verbinder 30-i entspricht dem Port 1 (Beta Port1) 10-i. Die Sende-/Empfangssystemschaltung (TX/RX System) 50-i befindet sich an der Position über dem Port 1 (Beta Port1) 10-i. Weiter befindet sich die Verbindungsebenen-Steuerschaltung 60-i an der Position über der Sende-/Empfangssystemschaltung (TX/RX System) 50-i, und die Anwendungs-/Transaktionsebenen-Steuerschaltung 70-i befindet sich an der Position über der Verbindungsebenen-Steuerschaltung 60-i. Der Port 1 (Beta Port1) 10-i umfasst die Beta Port-Zustandsmaschine 11-i, den Treiber 16-i, und den Empfänger 17-i.
Hier soll das Ringkommunikationssystem in der zweiten Ausführungsform unter Verwendung der drei Kommunikationseinheiten beschrieben werden, die zum Bilden eines Netzwerks der Ringstruktur verbunden sind. Die Kommunikationseinheit 1 100-1, die Kommunikationseinheit 2 100-2 und die Kommunikationseinheit 3 100-3 sind als die drei Einheiten angezeigt. Der Port 1 (Beta Port1) 10-1 der Kommunikationseinheit 1 100-1 ist durch ein Kabel mit dem Port 1 (Beta Port1) 10-2 der Kommunikationseinheit 2 100-2 verbunden, und der Port 1 (Beta Port1) 10-2 der Kommunikationseinheit 2 100-2 ist in ähnlicher Weise durch ein Kabel mit dem Port 1 (Beta Port1) 10-1 der Kommunikationseinheit 3 100-3 verbunden.
Da in der zweiten Ausführungsform die in den 8A und 8B gezeigte Synchronisationssteuerung durch die Zustandsmaschine (Beta STM in 16) der Portverwaltung ausgeführt wird, können die 8B10 Codierschaltung und der Scrambler wie oben erwähnt entfernt werden.
Wie oben erwähnt hat das Ringkommunikationssystem der vorliegenden Erfindung eine solche Ringstruktur in dem Netzwerksystem des Portsynchronisationstyps wie der Port (Beta Port) des IEEE 1394b, und die Daten-ID wird dem Entscheidungscodesignal und den Sendedaten hinzugefügt. Ferner wird die dem empfangenen Entscheidungssignal und den Sendedaten hinzugefügte Daten-ID bestimmt, wodurch der Prozess entsprechend dem Bestimmungsergebnis ausgeführt wird. Auf diese Weise schafft die vorliegende Erfindung die Ringnetzwerkstruktur der Kommunikationseinheiten und schafft weiter das Verfahren von Daten-ID-Hinzufügung, in dem die Zielkommunikationseinheit zum Zeitpunkt der Entscheidung des Übertragungsrechts geklärt wird, und verhindert die unnötige Zirkulation der gleichen Sendedaten zum Zeitpunkt der Datenübertragung.

Claims

Ringkommunikationssystem, das eine Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen (100-i) aufweist, von denen jede ein Identifikationsdatenelement hält, das der Kommunikationsvorrichtung zugewiesen ist, und einen einzelnen Port aufweist, der zur Übertragung und zum Empfang eines Datenpakets für Sendedaten verwendet wird, und die durch Verwendung der Ports zum Bilden eines Netzwerks vom Portsynchronisationstyps einer Ringstruktur verbunden werden, und wobei das Datenpaket von jeder der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen in dem Netzwerk der Ringstruktur in einer Richtung übertragen wird.
Ringkommunikationssystem nach Anspruch 1, bei dem jede der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen umfasst: eine Sende-/Empfangssteuerschaltung (50-i); einen einzelnen Verbinder (30-i), der mit zweien der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen durch ein erstes und zweites Kabel verbunden ist; und einen Beta Port (10-i), der zwischen der Sende-/Empfangssteuerschaltung und dem Verbinder angeschlossen und konfiguriert ist, um das durch das erste Kabel und den Verbinder empfangene Datenpaket zu der Sende-/Empfangssteuerschaltung zu übertragen, und das von der Sende-/Empfangssteuerschaltung empfangene Datenpaket durch den Verbinder auf das zweite Kabel zu übertragen.
Ringkommunikationssystem nach Anspruch 2, bei dem in der Kommunikationsvorrichtung die Sende-/Empfangssteuerschaltung das Datenpaket von einer stromaufwärts Liegenden der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen durch das erste Kabel, den Verbinder und den Beta Port empfängt, bestimmt, ob ein in dem Datenpaket enthaltenes Identifikationsdatenelement mit dem gehaltenen Identifikationsdatenelement übereinstimmt, und das Datenpaket verwirft, wenn das enthaltene Identifikationsdatenelement mit dem gehaltenen Identifikationsdatenelement identisch ist.
Ringkommunikationssystem nach Anspruch 3, bei dem die Sende-/Empfangssteuerschaltung die Paketdaten zu einer stromabwärts Liegenden der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen durch den Beta Port, den Verbinder und das zweite Kabel überträgt.
Ringkommunikationssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem die Kommunikationsvorrichtung aufweist: eine Verbindungsebenen-Steuerschaltung (60-i), die zum Erzeugen und Senden eines Datenpräfixes und eines Datenendes zu der Sende-/Empfangssteuerschaltung konfiguriert ist, wenn die Sendedaten zu einer Zielkommunikationsvorrichtung übertragen werden sollen; und eine Anwendungs-/Transaktions-Steuerschaltung (70-i), die zum Erzeugen und Senden der Sendedaten zu der Verbindungsebenen-Steuerschaltung konfiguriert ist, wenn die Sendedaten zu einer Zielkommunikationsvorrichtung übertragen werden sollen, und die Sende-/Empfangssteuerschaltung das gehaltene Identifikationsdatenelement nach dem Datenpräfix des Datenpakets hinzufügt und zu einer stromabwärts Liegenden der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen durch den Beta Port, den Verbinder und das zweite Kabel überträgt.
Ringkommunikationssystem nach Anspruch 5, bei dem die Anwendungs-/Transaktions-Steuerschaltung eine Anforderung eines Übertragungsrechts ausstellt, und die Sende-/Empfangssteuerschaltung das Identifikationsdatenelement der Anforderung hinzufügt und zu einer Wurzelvorrichtung der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen überträgt.
Ringkommunikationssystem nach Anspruch 6, bei dem die Sende-/Empfangssteuerschaltung der Wurzelkommunikationsvorrichtung aufweist: eine Entscheidungszustandsmaschine, die zum Ausführen von Entscheidung des Übertragungsrechts als Reaktion auf die Anforderung konfiguriert ist, das in der Anforderung enthaltene Identifikationsdatenelement einem Erteilungssignal hinzufügt, wenn die Anforderung zugelassen wird, und das Erteilungssignal mit dem enthaltenen Identifikationsdatenelement zu der die Anforderung ausstellenden Kommunikationsvorrichtung überträgt.
Ringkommunikationssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei dem der Beta Port umfasst: eine Port-Zustandsmaschine, die zum Ausführen von Synchronisationsverwaltung mit anderen Einheiten konfiguriert ist; einen Empfänger (17-i), der zum Empfangen des Datenpakets konfiguriert ist, um es zu der Sende-/Empfangssteuerschaltung zu senden; einen Treiber (16-i), der zum Leiten des Datenpakets von der Sende-/Empfangssteuerschaltung zu dem zweiten Kabel durch den Verbinder konfiguriert ist.
Kommunikationsvorrichtung, die in dem Ringkommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8 verwendet wird.
Ringkommunikationsverfahren, bei dem eine Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen (100-i) zum Bilden eines Netzwerks einer Ringstruktur verbunden ist, und jede der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen ein der Kommunikationsvorrichtung zugewiesenes Identifikationsdatenelement hält, und das umfasst: Erzeugen eines Datenpakets; und Übertragen des Datenpakets von jeder der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen zu einer stromabwärts Liegenden der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen in dem Netzwerk der Ringstruktur in einer Richtung, wobei das Erzeugen eines Datenpakets umfasst: Erzeugen von Sendedaten; Hinzufügen eines Datenpräfixes vor den Sendedaten; Hinzufügen des gehaltenen Identifikationsdatenelements nach dem Datenpräfix und vor den Sendedaten; und Hinzufügen eines Datenendes nach den Sendedaten.
Ringkommunikationsverfahren nach Anspruch 10, bei dem das Übertragen des Datenpakets umfasst: Empfangen des Datenpakets von einer stromaufwärts Liegenden der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen; Bestimmen, ob das in dem Datenpaket enthaltene Identifikationsdatenelement mit dem gehaltenen Identifikationsdatenelement übereinstimmt; und Verwerfen des Datenpakets, wenn das enthaltene Identifikationsdatenelement mit dem gehaltenen Identifikationsdatenelement übereinstimmt.
Ringkommunikationsverfahren nach Anspruch 11, bei dem das Übertragen des Datenpakets umfasst: Übertragen der Paketdaten zu einer stromabwärts Liegenden der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen.
Ringkommunikationsverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, das weiter umfasst: Ausstellen einer Anforderung eines Übertragungsrechts; Hinzufügen des gehaltenen Identifikationsdatenelements zu der Anforderung; und Übertragen der Anforderung mit dem Identifikationsdatenelement zu einer Wurzelvorrichtung der Mehrzahl von Kommunikationsvorrichtungen.
Ringkommunikationsverfahren nach Anspruch 13, das weiter umfasst: Ausführen von Entscheidung des Übertragungsrechts in der Wurzelkommunikationsvorrichtung als Reaktion auf die Anforderung; Hinzufügen des in der Anforderung enthaltenen Identifikationsdatenelements zu einem Erteilungssignal, wenn die Anforderung zugelassen wird; und Übertragen des Erteilungssignals mit dem enthaltenen Identifikationsdatenelement zu der die Anforderung ausstellenden Kommunikationsvorrichtung.
Aufzeichnungsmedium, das ein Computerprogramm zum Ausführen des Ringkommunikationsverfahrens gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14 speichert.