JP2009239451A - Arrival check and relay processing check type network device and system, and frame transfer method - Google Patents
Arrival check and relay processing check type network device and system, and frame transfer methodInfo
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Abstract
Description
本発明は、ネットワーク装置およびシステム、フレーム転送方法に関するものでる。 The present invention relates to a network device and system, and a frame transfer method.
現在、リアルタイム通信技術ではIEEE1394等の通信技術が用いられている。このような通信技術では、リアルタイムデータとベストエフォートデータを混在させたサイクル型転送を行う通信方式(以下、サイクル型転送と称す)が用いられている。 Currently, a communication technology such as IEEE 1394 is used in the real-time communication technology. In such a communication technique, a communication method (hereinafter referred to as cycle type transfer) that performs cycle type transfer in which real-time data and best effort data are mixed is used.
上記のような通信方式は、例えば、1サイクルが、図9に示すように予め決められた周期、例えば125μ秒のタイムスロットを有している。この周期のタイムスロットが複数サイクル繰り返される。そして、そのタイムスロット内の一定の帯域にパケットデータ(以後、フレームと称す)がネットワーク装置間において転送される。ここで、タイムスロット前半の区間を予約転送区間、後半の区間を自由転送区間としている。 In the communication method as described above, for example, one cycle has a predetermined period, for example, a time slot of 125 μsec, as shown in FIG. This time slot is repeated a plurality of cycles. Packet data (hereinafter referred to as a frame) is transferred between the network devices in a certain band within the time slot. Here, the first half of the time slot is the reserved transfer section, and the second half is the free transfer section.
予約転送区間では、この区間内の一定の帯域、例えば図9中の帯域1から5までをフレーム送信のために予約しておく。そして、予約された帯域1から5は、設定された各装置間でのみ利用される。例えば、図10に示すような複数のネットワーク装置からなるネットワークにおいて、図9の帯域1は、装置11と装置14間の送信のみ、帯域2は、装置12と装置13間の送信のみに利用するため予約される。
In the reserved transfer section, a certain band in this section, for example, bands 1 to 5 in FIG. 9, is reserved for frame transmission. The reserved bands 1 to 5 are used only between the set devices. For example, in a network composed of a plurality of network devices as shown in FIG. 10, band 1 in FIG. 9 is used only for transmission between
そして、帯域1から5のような、予約した一定の帯域にリアルタイムデータのフレームA1からA5を設定することで、一定時間内に一定量のフレーム送信が保証されることになり、AVデータ等のリアルタイムデータが装置間で送信可能となる。以後、予約転送区間で送信されるフレームを予約フレームと称す。 Then, by setting the frames A1 to A5 of the real-time data in the reserved fixed band such as the bands 1 to 5, a certain amount of frame transmission is guaranteed within a certain time, and AV data or the like Real-time data can be transmitted between devices. Hereinafter, a frame transmitted in the reserved transfer section is referred to as a reserved frame.
自由転送区間では、ベストエフォートデータの通信に利用される。ここでは、予約によりフレーム送信の帯域の確保は行われない。よって、この区間では、特にリアルタイム性を有しないデータの転送が行われる。このため、データ転送を行う時点で、この区間に例えば帯域6のように、空いている帯域があれば、そこにフレームB1を配置し、装置間のデータ通信が行われる。
In the free transfer section, it is used for communication of best effort data. Here, the bandwidth for frame transmission is not secured by reservation. Therefore, in this section, data that does not have real-time characteristics is transferred. For this reason, if there is a free band such as
図9のサイクル型転送の通信方式を実現するネットワーク構成として、様々な形態が考えられる。例えば、図10のネットワーク装置11から14のようにデイジーチェーン接続、ネットワーク装置11、12、13、15のようにスター接続等で接続される。
Various forms are conceivable as the network configuration for realizing the cycle-type transfer communication method of FIG. For example, the
ここで各ネットワーク装置は、ブリッジ機能を有しており、ネットワーク装置12、13、15などは、自装置の一方側にあるネットワーク装置からの送信フレームを、他方側にあるネットワーク装置へ転送することができる。これにより、直接接続されていないネットワーク装置間でもブリッジ機能を用いて通信を行うことが可能となる。
Here, each network device has a bridge function, and the
上述のサイクル型転送を、LAN(Local Area Network)の規格であるEthernet(登録商標)に適用する動きがある。このため、Ethernetを用いたLANにおいてサイクル型転送によるデータ通信の高速性及び高信頼性が求められている。 There is a movement to apply the above-described cycle type transfer to Ethernet (registered trademark) which is a standard of LAN (Local Area Network). For this reason, high speed and high reliability of data communication by cycle type transfer are required in a LAN using Ethernet.
なお、特許文献1には、予約リソースを通信中に確保することが可能なノード装置等の技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses a technology such as a node device that can secure a reserved resource during communication.
ところで、ネットワーク装置は、送受信データ以外にも様々な情報交換を行っている。最も単純なものは、受信側のネットワーク装置がデータを受信したことを知らせるための応答メッセージ、すなわちアクノリッジ(Acknowledges:以後、ACKと称す)フレームを返信することである。送信側のネットワーク装置は、受信されたことを確認した後、次の処理に進むことが可能となる。 By the way, the network device exchanges various information in addition to transmission / reception data. The simplest is to send back a response message for notifying that the network device on the receiving side has received data, that is, an Acknowledges (hereinafter referred to as ACK) frame. The transmission-side network device can proceed to the next process after confirming that it has been received.
他の例としては、障害の発生(あるいはその予測)を知らせるメッセージがある。特許文献2には、装置間の中継ノードで、バッファオーバーフローが発生すると判断した時点で、強制的に制御情報を転送することで対向装置側に障害発生を通知する技術が開示されている。
ACKフレームの返信や、特許文献2が開示している技術を、上述したサイクル型転送に適用しようとすると次のような課題が生じる。すなわち、ACKフレームの返信や障害を知らせる制御情報の送信によって、予約転送区間内の予約フレームの転送を妨害してしまう可能性が生じるということである。
When the reply of the ACK frame or the technique disclosed in
ACKフレームや障害情報などは、送信元装置の後続処理、フレームの再送処理等のために、できるだけ早期に送信元のネットワーク装置へ返信する必要がある。しかし、サイクル型転送では、リアルタイムデータ等を転送するため、予約転送区間の所定の時間帯は、所定のネットワーク装置間での送受信用に予約されている。このため、予約転送区間のフレームの送信を妨害することなく、早期にACKフレームや障害情報などを返信する技術が求められている。 An ACK frame, failure information, and the like need to be returned to the transmission source network device as soon as possible for subsequent processing of the transmission source device, frame retransmission processing, and the like. However, in the cycle type transfer, in order to transfer real-time data or the like, a predetermined time zone in the reserved transfer section is reserved for transmission / reception between predetermined network devices. For this reason, there is a need for a technique for returning an ACK frame, failure information, and the like at an early stage without interfering with transmission of frames in the reserved transfer section.
本発明にかかるネットワーク装置は、送信データをフレーム単位に分割し、一定のサイクルで複数のフレームを送受信し、前記サイクルが、予約されたフレームを転送する予約転送区間と、予約されていないフレームを転送する自由転送区間とで分割されたサイクル型データ転送を行うネットワーク装置であって、予約されたフレームの送信をアクノリッジフレームの送信より優先し、前記アクノリッジフレームの送信を予約されていないフレームの送信より優先するアクノリッジ(ACK)制御部を有する。 The network device according to the present invention divides transmission data into frames, transmits and receives a plurality of frames in a fixed cycle, and the cycle includes a reserved transfer section for transferring a reserved frame, and a non-reserved frame. A network device that performs cycle-type data transfer divided by a free transfer section to transfer, giving priority to transmission of a reserved frame over transmission of an acknowledge frame, and transmission of a frame that is not reserved for transmission of the acknowledge frame A higher-priority acknowledge (ACK) control unit is included.
本発明にかかるネットワークシステムは、送信データをフレーム単位に分割し、一定のサイクルで複数のフレームを送受信し、前記サイクルが、予約されたフレームを転送する予約転送区間と、予約されていないフレームを転送する自由転送区間とで分割されたサイクル型データ転送を行うネットワーク装置を有するネットワークシステムであって、前記ネットワーク装置は、予約されたフレームの送信をアクノリッジフレームの送信より優先し、前記アクノリッジフレームの送信を予約されていないフレームの送信より優先する。 The network system according to the present invention divides transmission data into frames, transmits and receives a plurality of frames in a fixed cycle, and the cycle includes a reserved transfer section for transferring a reserved frame, and a non-reserved frame. A network system having a network device that performs cycle-type data transfer divided by a free transfer section to transfer, wherein the network device gives priority to transmission of a reserved frame over transmission of an acknowledge frame, and Prioritizes transmission of unreserved frames.
本発明にかかるフレーム転送方法は、送信データをフレーム単位に分割し、一定のサイクルで複数のフレームを送受信し、前記サイクルが、予約されたフレームを転送する予約転送区間と、予約されていないフレームを転送する自由転送区間とで分割されたサイクル型データ転送を行うフレーム転送方法であって、予約されたフレームの送信をアクノリッジフレームの送信より優先し、前記アクノリッジフレームの送信を予約されていないフレームの送信より優先する。 In the frame transfer method according to the present invention, transmission data is divided into frame units, a plurality of frames are transmitted and received in a fixed cycle, and the cycle includes a reserved transfer section for transferring a reserved frame and an unreserved frame. Is a frame transfer method for performing cycle-type data transfer divided by a free transfer section for transferring a frame, wherein the transmission of the reserved frame is given priority over the transmission of the acknowledge frame, and the transmission of the acknowledge frame is not reserved Has priority over sending.
このような発明により、ACKフレームが予約転送区間のフレームを侵害することなく転送され、かつ自由転送区間のフレームよりも優先的に転送される。 According to such an invention, the ACK frame is transferred without infringing the frame in the reserved transfer section, and is transferred with priority over the frame in the free transfer section.
本発明にかかるネットワーク装置は、サイクル型転送において、ACKフレームが予約転送区間のフレームを侵害することなく、早期に送信元装置に返信される。 In the network device according to the present invention, in the cycle type transfer, the ACK frame is quickly returned to the transmission source device without infringing the frame in the reserved transfer section.
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiment. In addition, for clarity of explanation, the following description and drawings are simplified as appropriate.
図1に本実施の形態のネットワーク構成及びネットワーク装置の概要を示す。図1に示すように、ネットワーク100は、ネットワーク装置101〜106を有する。このネットワーク装置101〜106が、上述のサイクル型転送によりフレームの送受信を行っている。ネットワーク装置101〜106は同じ構成であるため、ここではネットワーク装置101を例に説明する。ネットワーク装置101は、アプリケーション121と、通信ロジック122と、ポート123〜125を有する。
FIG. 1 shows an outline of a network configuration and a network apparatus according to this embodiment. As illustrated in FIG. 1, the
アプリケーション121は、ネットワーク内の他のネットワーク装置で利用するデータの生成や、他のネットワーク装置が生成したデータを利用する。例えば、カメラなどの周辺装置を利用して映像データを作成し、映像データを他のネットワーク装置へ送信したり、他のネットワーク装置から送信された映像データをディスプレイ上に表示するなどのアプリケーションがある。
The
通信ロジック122は、例えば、IEEE802.1で規定されるMACブリッジ(自装置内の複数のポート間のブリッジ通信を実現するためのスイッチ、ルーティングテーブルなどを含む)、スパニングツリープロトコル(STP:Spanning Tree Protocol)などのプロトコルで規定される動作や制御を行う回路からなる。また、アプリケーション121が生成するデータを所定の長さに区切り、制御情報を付加してフレームにする制御等も行う。
The
ポート123〜125は、ネットワーク装置間のフレームの送受信を行う。例えば、IEEE802.3で規定されるコネクタやケーブル、MAC(Media Access Control)などの送受信プロトコルに準拠したハードウェアなどが利用される。
通信ロジック122、アプリケーション121がポート123〜125を介して隣接したネットワーク装置と接続されることでネットワーク100が構成されている。各ネットワーク装置の接続は、ネットワーク装置101〜104からなるデイジーチェーン接続でも、ネットワーク装置101、102、103、105からなるスター接続でもよい。
The
各ネットワーク装置は自装置のどのポートが他のネットワーク装置のどのポートに接続されているかの情報を自装置内のルーティングテーブル(図示なし)に保持している。このため、ネットワーク装置102や103のように複数のポートを使用している場合であっても、その情報を元に適切なネットワーク装置同士のポート間の通信が行われる。
Each network device holds information about which port of its own device is connected to which port of other network device in a routing table (not shown) in its own device. For this reason, even when a plurality of ports are used like the
図2は、図1のネットワーク装置101〜106の構成ブロック図を更に詳細に示した図である。ネットワーク装置101〜106は同じ構成のため、ここでもネットワーク装置101を例に説明する。図2において、図1と同一符号のものは同様の構成であるため説明は省略する。また、ポート123〜125は、同じ構成であり簡略化のため、ポート123のみを記載する。
FIG. 2 is a detailed block diagram of the
ポート123は、受信ポート131と、送信ポート132とを有する。受信ポート131は、他のネットワーク装置からきたフレームを後述するCRCチェック部141及び受信バッファ142へ送る。送信ポート132は、後述するACK制御部143から送られてきたフレームを他のネットワーク装置へ送信する。
The
通信ロジック122は、CRCチェック部141と、受信バッファ142と、ACK制御部143と、予約テーブル144と、サイクルタイマー145とを有する。
The
CRCチェック部141は、受信したフレームのCRCエラーチェックを行い、その後、受信バッファ142へ送る。このとき、CRCエラーが発生した場合、このエラー情報(以後、CRCエラー情報と称す)と、受信したフレームのヘッダ情報と、更に、受信したフレームが予約フレームであるか否かの情報をACK制御部143に送る。
The
受信バッファ142は、CRCチェック部141から送られてきた、フレームをバッファリングする。このとき、受信バッファ142において、バッファオーバーフローが生じた場合、このエラー情報(以後、オーバーフローエラー情報と称す)と、受信したフレームのヘッダ情報、更に、受信したフレームが予約フレームであるか否かの情報をACK制御部143に送る。
The
ここで、図3に受信したフレームの一例を示す。受信したフレームは、IEEE802.3に準拠して生成されているものとする。IEEE802.3のMACフレームでは、フレームの先頭に7byteのプレアンブル(Preamble)、1byteのSFD(Start of Frame Delimiter)、6byteの宛先MACアドレス(Destination Address)、6byteの送信元MACアドレス(Source Address)、2byteのタイプ(Type)が配置される。これにデータ(DATA)が続き、最後にFCS(Frame Check Sequence)が配置される。本実施の形態では、ヘッダの最後すなわちデータの先頭に4byteの制御情報を配置する。制御情報には、予約フレームか否かについての情報等が書き込まれる。 Here, FIG. 3 shows an example of the received frame. It is assumed that the received frame is generated in conformity with IEEE 802.3. In the IEEE 802.3 MAC frame, a 7-byte preamble (Preamble), a 1-byte SFD (Start of Frame Delimiter), a 6-byte destination MAC address (Destination Address), a 6-byte source MAC address (Source Address), A 2-byte type (Type) is arranged. This is followed by data (DATA), and finally an FCS (Frame Check Sequence) is arranged. In this embodiment, 4-byte control information is arranged at the end of the header, that is, at the beginning of the data. In the control information, information about whether or not it is a reserved frame is written.
予約テーブル144は、装置が有するポートごとに、1サイクルのタイムスロット(例えば0〜125μ秒)のタイムテーブルを有する。このタイムテーブルではタイムスロット内のどの時間帯が予約されているかの情報が登録されている。このタイムテーブルの登録情報を参照すれば、例えば自装置のポート123では、図9の予約転送区間の時間帯1と3がすでに予約されている等の情報がわかる。この登録情報は、ACK制御部143へ送られる。
The reservation table 144 has a time table of one time slot (for example, 0 to 125 μsec) for each port included in the apparatus. In this time table, information indicating which time zone in the time slot is reserved is registered. By referring to the registration information of this time table, for example, information such as that the time zones 1 and 3 of the reserved transfer section in FIG. This registration information is sent to the
サイクルタイマー145は、1サイクルのタイムスロット内の時間を計測する。例えば、タイムスロットの周期が125μ秒であるとすると、0から125μ秒を計測する。この計測された時間情報はACK制御部143へ送られる。
The
ACK制御部143は、ヘッダ情報受信部151と、ACKフレーム生成部152とを有する。ヘッダ情報受信部151では、CRCチェック部141または受信バッファ142から送られてきた前記ヘッダ情報を受け取り、ACKフレーム生成部152へ送る。
The
ACKフレーム生成部152は、ヘッダ情報受信部151からのヘッダ情報を受け取り、このヘッダ情報をもとにACKフレームを生成する。ここで、図4にACKフレームの一例を示す。ACKフレームもIEEE802.3に準拠して作成される。よって、フレームの先頭に7byteのプレアンブル(Preamble)、1byteのSFD(Start of Frame Delimiter)、6byteの宛先アドレス(Destination Address)、6byteの送信元アドレス(Source Address)、2byteのタイプ(Type)が配置される。これに46byteのデータ(DATA)が続き、最後にFCS(Frame Check Sequence)が配置される。ここで、このACKフレームの宛先アドレスは、ヘッダ情報受信部151からのヘッダ情報の送信元のMACアドレス、つまり図3のAの情報が書き込まれる。ACKフレームの送信元アドレスには、自装置のMACアドレス、つまり、CRCエラー等が発生した装置のMACアドレスが書き込まれる。
The ACK
また、46byteのデータの先頭に4byteの制御情報を配置する。この制御情報には、ACKフレームであることの情報と、CRCエラー情報もしくはバッファオーバーフローエラー情報等が書き込まれる。さらに、46byteのデータ領域に追加情報を書き込んでもよい。例えば、受信したフレームの宛先アドレス(図3のB)を書き込む等である。このようなアドレスを書き込むことで、このACKフレームの送信先のネットワーク装置が、この追加情報を参照し、エラーになったフレームが自分の送信したものか否か判断できる。これは、CRCエラーが起きて、受信したフレームの送信元アドレスが破壊されていたときなどに有効である。 In addition, control information of 4 bytes is arranged at the head of the data of 46 bytes. In this control information, information indicating an ACK frame, CRC error information, buffer overflow error information, and the like are written. Further, additional information may be written in a 46-byte data area. For example, the destination address (B in FIG. 3) of the received frame is written. By writing such an address, the network device that is the transmission destination of this ACK frame can refer to this additional information and determine whether or not the frame in error has been transmitted by itself. This is effective when a CRC error occurs and the source address of the received frame is destroyed.
また、同じくCRCエラー対策として、予めネットワークに接続されたネットワーク装置のMACアドレスを各装置が記憶しておき、受信したフレームの宛先アドレス、及び送信元アドレスが、前記記憶したアドレスでない場合は、ヘッダ部分に障害が発生したと判定してもよい。 Similarly, as a countermeasure against CRC error, each device stores the MAC address of the network device connected to the network in advance, and when the destination address and the transmission source address of the received frame are not the stored address, the header It may be determined that a failure has occurred in the part.
ACK制御部143は、上述のエラーの発生した受信フレームが、CRCチェック部141もしくは受信バッファ142からの情報により、予約フレームであるかどうかを判断する。
The
まず、エラーの発生した受信フレームが予約フレームでない場合(以後、通常フレームと称す)を考える。この場合、ACK制御部143は、ACKフレーム生成部152で生成したACKフレームを自由転送区間のあいている時間帯で、前記受信したフレームの送信元へ送信する。
First, consider a case where a received frame in which an error has occurred is not a reserved frame (hereinafter referred to as a normal frame). In this case, the
次に、エラーの発生した受信フレームが予約フレームである場合を考える。この場合、ACK制御部143は、予約テーブル144の登録情報と、サイクルタイマー145の時間情報を参照し、現時点から最短の自由転送区間を待つ。そして、その自由転送区間になったら、ACKフレーム生成部152で生成したACKフレームを、他のフレームよりも優先的に前記エラーの発生した受信したフレームの送信元へ返信する。このことにより、エラーが発生したフレームの送信元のネットワーク装置は、エラー発生から短時間にACKフレームを受信することができる。また、ACK制御部143が、予約テーブル144の登録情報から予約転送区間において予約フレームの転送がなくACKフレームが転送可能な時間帯があると判断すれば、ACKフレームを予約転送区間に返信してもよい。
Next, consider a case where the received frame in which an error has occurred is a reserved frame. In this case, the
なお、エラーの発生した受信フレームが通常フレームであっても、予約フレームである場合と同様に、ACKフレームの送信の優先度を上げてもよい。但し、その優先度は、前記予約フレームである場合よりは低いものとする。 Even if the received frame in which an error has occurred is a normal frame, the priority of transmission of an ACK frame may be increased as in the case of a reserved frame. However, the priority is lower than that in the case of the reserved frame.
以上のように、本実施の形態のネットワーク装置は、受信したフレームにCRCエラーや、バッファオーバーフローが発生した場合、サイクルタイマー145、予約テーブル144の情報をもとに、予約された時間帯を避けて優先的にACKフレームを前記フレームの送信元へ返信できる。また、このACKフレームには、CRCエラー情報やバッファオーバーフローエラー情報を含んでおり、送信元のネットワーク装置がどのエラーにより不具合が発生したかを確認できる。なお、ACKフレームがCRCエラーやバッファオーバーフローに関するエラー情報を含んでおり、このACKフレームの送信を、CRCエラーやバッファオーバーフローが発生した時に行うという内容で説明したが、これに限られない。単に送信されたフレームの受信確認のためにACKフレームを送信する場合にも適用可能である。
As described above, when a CRC error or a buffer overflow occurs in the received frame, the network device according to the present embodiment avoids the reserved time zone based on the information in the
さらに、このようなネットワーク装置からなるネットワークでは、フレームが宛先のネットワーク装置に到着する前に、中継装置のネットワーク装置が転送を中止する。そして、その中継装置であるネットワーク装置が、CRCエラー等のエラーの発生を示すACKフレームを送信元のネットワーク装置に返信する。このことにより、サイクル型転送のネットワークにおいて、予約された時間帯のフレームを保護しつつ、フレームの送信元のネットワーク装置が、送信したフレームのエラーの発生を高速に把握することができる。 Further, in a network composed of such network devices, the network device of the relay device stops the transfer before the frame arrives at the destination network device. Then, the network device that is the relay device returns an ACK frame indicating the occurrence of an error such as a CRC error to the network device that is the transmission source. As a result, in the cycle-type transfer network, the network device that is the transmission source of the frame can grasp the occurrence of an error in the transmitted frame at high speed while protecting the frame in the reserved time zone.
図5、図6に示すフローチャートを用いて、本実施の形態の通信ロジック122のACKフレーム送信の処理フローを示す。図5の処理フローはCRCチェック部141で受信フレームにCRCエラーが発生した場合である。図6の処理フローは、受信バッファ142で、バッファオーバーフローが発生した場合である。
The processing flow of ACK frame transmission of the
図5において、CRCチェック部141で受信フレームにCRCエラーが発生した場合を説明する。まず、受信フレームがCRCエラーを発生すると(S101)、そのフレームを破棄して受信フレームのヘッダをACK制御部143へ送る(S102)。ACK制御部143は、CRCエラー情報を含めてACKフレームを生成する(S103)。次に現在が予約された時間帯か否か判断する(S104)。
In FIG. 5, a case where a CRC error occurs in the received frame in the
予約された時間帯でないならば(S104No)、受信フレームの受信したポートの送信ポートが送信中か否か判断する(S105)。一方、予約された時間帯であるならば(S104Yes)、S104の処理に戻る。つまり、予約された時間帯が終わるまでこの処理が繰り返される。 If it is not the reserved time zone (No in S104), it is determined whether or not the transmission port of the port receiving the received frame is transmitting (S105). On the other hand, if it is the reserved time zone (Yes in S104), the process returns to S104. That is, this process is repeated until the reserved time period ends.
S105の処理により送信中でないと判断された場合(S105No)、次の予約フレームの転送開始までに、生成したACKフレームの送信が完了するか判断する(S107)。この判断は、サイクルタイマー145を参照し、送信しようとするACKフレームが次の予約フレームの転送開始までに送信できるかどうかで判断する。ACKフレームの転送時間は、ACKフレームのバイト幅とネットワークの転送レートで決まり、例えば、72バイト幅のACKフレームで、1Gbpsの転送レートであれば、理論値では72nsecかかることになる。これに遅延などの所定のマージンを考慮することで判断が可能となる。一方、S105の処理により送信中である判断された場合(S105Yes)、次の送信で最優先的に送信できるようにACKフレームの送信の優先度を上げて、送信中のフレームが送信完了するまで待機し(S106)、S107の処理へ進む。
When it is determined that the transmission is not being performed in the process of S105 (No in S105), it is determined whether the transmission of the generated ACK frame is completed before the start of the transfer of the next reserved frame (S107). This determination is made by referring to the
予約フレームの転送開始までに、生成したACKフレームの送信が完了しない場合(S107No)、S104の処理へ戻る。一方、予約フレームの転送開始までに、生成したACKフレームの送信が完了する場合(S107Yes)、受信フレームを受信したポートの送信ポートから、ACKフレームを送信する(S108)。 If transmission of the generated ACK frame is not completed by the start of transfer of the reserved frame (No in S107), the process returns to S104. On the other hand, when the transmission of the generated ACK frame is completed by the start of the transfer of the reserved frame (S107 Yes), the ACK frame is transmitted from the transmission port of the port that received the reception frame (S108).
次に、図6において、受信バッファ142で、バッファオーバーフローが発生した場合を説明する。まず、受信バッファ142においてバッファオーバーフローを発生すると(S201)、受信フレームのヘッダをACK制御部143へ送る(S202)。ACK制御部143は、バッファオーバーフローエラー情報を含めてACKフレームを生成する(S203)。現在が予約された時間帯か否か判断する(S204)。
Next, a case where a buffer overflow occurs in the
予約された時間帯でないならば(S204No)、受信フレームの受信したポートの送信ポートが送信中か否か判断する(S205)。一方、予約された時間帯であるならば(S204Yes)、S204の処理に戻る。つまり、予約された時間帯が終わるまでこの処理が繰り返される。 If it is not the reserved time zone (No in S204), it is determined whether or not the transmission port of the port receiving the received frame is transmitting (S205). On the other hand, if it is the reserved time zone (S204 Yes), the process returns to S204. That is, this process is repeated until the reserved time period ends.
S205の処理により送信中でないと判断された場合(S205No)、次の予約フレームの転送開始までに、生成したACKフレームの送信が完了するか判断する(S207)。この判断は、サイクルタイマー145を参照し、送信しようとするACKフレームが次の予約フレームの転送開始までに送信できるかどうかで判断する。ACKフレームの転送時間は、ACKフレームのバイト幅とネットワークの転送レートで決まり、例えば、72バイト幅のACKフレームで、1Gbpsの転送レートであれば、理論値では72nsecかかることになる。これに遅延などの所定のマージンを考慮することで判断が可能となる。一方、S205の処理により送信中である判断された場合(S205Yes)、次の送信で最優先的に送信できるようにACKフレームの送信の優先度を上げて、送信中のフレームが送信完了するまで待機し(S206)し、S207の処理へ進む。
When it is determined that the transmission is not being performed by the process of S205 (No in S205), it is determined whether the transmission of the generated ACK frame is completed by the start of the transfer of the next reserved frame (S207). This determination is made by referring to the
予約フレームの転送開始までに、生成したACKフレームの送信が完了しない場合(S207No)、S204の処理へ戻る。一方、予約フレームの転送開始までに、生成したACKフレームの送信が完了する場合(S207Yes)、受信フレームを受信したポートの送信ポートから、ACKフレームを送信する(S208)。 If transmission of the generated ACK frame is not completed by the start of transfer of the reserved frame (No in S207), the process returns to S204. On the other hand, when the transmission of the generated ACK frame is completed by the start of the transfer of the reserved frame (S207 Yes), the ACK frame is transmitted from the transmission port of the port that received the reception frame (S208).
ここで、本実施の形態のネットワーク装置101は、図7に示すように、サイクルカウンタ161を更に有していてもよい。このサイクルカウンタ161は、サイクル型転送のサイクルを所定回数カウントし、そのカウント番号の情報をACKフレーム生成部152へ送る。ACKフレーム生成部152は、このカウント番号の情報を書き込んだACKフレームを生成する。例えば、このカウント番号の情報は図4のACKフレームの追加情報に書き込まれる。そして、ACK制御部143は、CRCエラー等が発生したフレームの送信元装置に、このカウント番号の情報が書き込まれたACKフレームを返信する。このACKフレームの返信は、上述してきたように予約フレームの時間帯を避け、かつ通常フレームより優先的に行われる。
Here, the
図8にサイクルカウンタ161がカウントするカウント番号の情報の概念図を示す。図8に示すように、サイクルカウンタ161は1〜n番目までのサイクルをカウントし、各サイクルとカウント番号を対応させる。n番目以降のサイクルは、再び1番目からとなる。この各サイクルに対応したカウント番号は、ネットワーク内の全てのネットワーク装置で共通となるようネットワークの設計の段階で設定される。
FIG. 8 shows a conceptual diagram of information of count numbers counted by the
ここで、あるネットワーク装置内で、2番目のサイクルのフレームでCRCエラー等が発生した場合を考える。この2番目のカウント番号の情報は、サイクルカウンタ161からACKフレーム生成部152へ送られ、図6のACKフレームの追加情報に書き込まれる。そして、ACK制御部143により、このカウント番号の情報が付加されたACKフレームが、送信元のネットワーク装置に予約フレームの時間帯を避け、かつ通常フレームより優先的に返信される。
Here, consider a case where a CRC error or the like occurs in a frame of the second cycle in a certain network device. The information of the second count number is sent from the
このような、ACKフレームを送信元のネットワーク装置に返信すれば、送信元のネットワーク装置は、自分が送信した2番目のサイクルのフレームにエラーが生じたことを直ちに判断できる。このことにより、送信元のネットワーク装置は、この2番目のサイクルのフレームを早期に宛先装置に再送することが可能となる。 If such an ACK frame is returned to the transmission source network device, the transmission source network device can immediately determine that an error has occurred in the frame of the second cycle transmitted by itself. As a result, the transmission source network device can retransmit the frame of the second cycle to the destination device at an early stage.
これは、例えば、映像データのようなリアルタイム性が必要な連続したストリームデータが含まれるフレームを転送するような場合に効果がある。このストリームデータの一部を含んだフレームにエラーが発生したとしても、そのエラーの発生したフレームのカウント番号の情報を含んだACKフレームが、送信元に返信される。送信元装置は、エラーの発生したフレームを直ちに特定し再送する。このことにより、転送される映像データの遅延が最小に抑えられ、映像のブロックノイズ等の発生を防ぐことができる。 This is effective, for example, in the case of transferring a frame including continuous stream data that requires real-time properties such as video data. Even if an error occurs in a frame including a part of the stream data, an ACK frame including information on the count number of the frame in which the error has occurred is returned to the transmission source. The transmission source device immediately identifies and retransmits the frame in which the error has occurred. As a result, the delay of the video data to be transferred can be minimized, and the occurrence of video block noise or the like can be prevented.
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものでなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
101から106 ネットワーク装置
121 アプリケーション
122 通信ロジック
123、124、125 ポート
131 受信ポート
132 送信ポート
141 CRCチェック部
142 受信バッファ
143 ACK制御部
144 予約テーブル
145 サイクルタイマー
151 ヘッダ情報受信部
152 ACKフレーム生成部
161 サイクルカウンタ
101 to 106
Claims (21)
前記サイクルが、予約されたフレームを転送する予約転送区間と、予約されていないフレームを転送する自由転送区間とで分割されたサイクル型データ転送を行うネットワーク装置であって、
予約されたフレームの送信をアクノリッジフレームの送信より優先し、
前記アクノリッジフレームの送信を予約されていないフレームの送信より優先するアクノリッジ制御部を有するネットワーク装置。 Transmit data is divided into frame units, and multiple frames are sent and received in a fixed cycle.
A network device for performing cycle-type data transfer in which the cycle is divided into a reserved transfer section for transferring a reserved frame and a free transfer section for transferring a non-reserved frame;
Prioritize sending reserved frames over sending acknowledge frames,
A network device comprising an acknowledge control unit that prioritizes transmission of a frame not reserved for transmission of the acknowledge frame.
前記アクノリッジフレームに前記カウント番号を書き込む請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のネットワーク装置。 A cycle counter for counting the cycles and assigning a count number corresponding to each cycle;
The network device according to claim 1, wherein the count number is written in the acknowledge frame.
前記サイクルが、予約されたフレームを転送する予約転送区間と、予約されていないフレームを転送する自由転送区間とで分割されたサイクル型データ転送を行うネットワーク装置を有するネットワークシステムであって、
前記ネットワーク装置は、
予約されたフレームの送信をアクノリッジフレームの送信より優先し、
前記アクノリッジフレームの送信を予約されていないフレームの送信より優先するネットワークシステム。 Transmit data is divided into frame units, and multiple frames are sent and received in a fixed cycle.
A network system having a network device for performing cycle-type data transfer in which the cycle is divided into a reserved transfer section for transferring a reserved frame and a free transfer section for transferring a non-reserved frame;
The network device is:
Prioritize sending reserved frames over sending acknowledge frames,
A network system in which transmission of the acknowledge frame is prioritized over transmission of a frame not reserved.
前記アクノリッジフレームに前記カウント番号を書き込む請求項8乃至請求項13のいずれか1項に記載のネットワークシステム。 A cycle counter for counting the cycles and assigning a count number corresponding to each cycle;
The network system according to claim 8, wherein the count number is written in the acknowledge frame.
前記サイクルが、予約されたフレームを転送する予約転送区間と、予約されていないフレームを転送する自由転送区間とで分割されたサイクル型データ転送を、ネットワーク装置間で行うフレーム転送方法であって、
予約されたフレームの送信をアクノリッジフレームの送信より優先し、
前記アクノリッジフレームの送信を予約されていないフレームの送信より優先するフレーム転送方法。 Transmit data is divided into frame units, and multiple frames are sent and received in a fixed cycle.
A frame transfer method in which the cycle is divided between a reserved transfer section for transferring a reserved frame and a free transfer section for transferring a non-reserved frame, and the cycle type data transfer is performed between network devices.
Prioritize sending reserved frames over sending acknowledge frames,
A frame transfer method in which transmission of the acknowledge frame is prioritized over transmission of a frame not reserved.
前記アクノリッジフレームに前記カウント番号を書き込む請求項15乃至請求項20のいずれか1項に記載のフレーム転送方法。 The network device further includes a cycle counter that counts the cycles and assigns a count number corresponding to each cycle;
The frame transfer method according to any one of claims 15 to 20, wherein the count number is written in the acknowledge frame.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012169847A (en) * | 2011-02-14 | 2012-09-06 | Seiko Epson Corp | Communication circuit device and electronic apparatus |
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- 2008-03-26 JP JP2008080664A patent/JP2009239451A/en active Pending
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