(57)【要約】【課題】ケーブル内でのクロストークによる信号品質の劣化を低減させ、安定した通信速度を得ることができる通信装置を提供する。【解決手段】送信ラインと受信ラインとを個別に持つＵＳＢケーブル２０によって、全二重通信を行う通信装置１０であって、送信信号の出力レベルを複数段階で切り換え可能な通信制御部であるＵＳＢコントローラ１３と、受信信号のエラーを検出した場合、予め設定されたエラーカウント期間内に発生したエラー数をカウントするエラー数計測部１４と、エラー数計測部１４によってカウントされたエラー数が予め設定されたエラー数閾値以上である場合、送信信号を１段階低い出力レベルに設定を変更する出力レベル設定部１６とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信ラインと受信ラインとを個別に持つケーブルによって、全二重通信を行う通信装置であって、
送信信号の出力レベルを複数段階で切り換え可能な通信制御部と、
受信信号のエラーを検出した場合、予め設定されたエラーカウント期間内に発生したエラー数をカウントするエラー数計測部と、
前記エラー数計測部によってカウントされたエラー数が予め設定されたエラー数閾値以上である場合、前記送信信号を１段階低い出力レベルに設定を変更する出力レベル設定部と、を具備することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記エラー数計測部によってカウントされたエラー数を出力レベル毎に記憶可能するエラー数記憶部を具備し、
前記エラー数記憶部に全ての出力レベルでエラー数が記憶済みである場合、前記出力レベル設定部は、前記エラー数記憶部に記憶されているエラー数が最も少ない出力レベルに設定を変更することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
前記エラー数計測部は、出力レベルが１段階下げられた後、予め設定された転送要求カウント時間内に受信した再送要求の数をカウントし、
前記出力レベル設定部は、前記エラー数計測部によってカウントされた再送要求の数が予め設定された転送要求閾値以上の場合、変更が不可と判断し、出力レベル以下の設定を禁止して、残った出力レベルの中から前記エラー数記憶部に記憶されているエラー数が最も少ない出力レベルに設定を変更することを特徴とする請求項２記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全二重通信を行う通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＵＳＢ２．０（ＵＳＢ：Universal Serial Bus）と下位互換性を持つＵＳＢ３．１では、５Ｇｂｐｓの超高速転送が可能になるスーパースピード（ＳＳ）が追加されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１７２１６０号公報
【特許文献２】特開２００８−１３９３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＵＳＢ３．１のように、ＵＳＢケーブルを使用して全二重通信を行う高速インターフェイスでは、信号間の容量性結合や誘導性結合によってケーブル内でクロストークが発生した場合、他の信号線に影響を与えて信号品質を劣化させてしまう。そして、クロストークの影響が大きくなると通信エラーとなり、再送が行われるため、実際の通信速度を低下させてしまうという問題点があった。
【０００５】
なお、特許文献１、２のように、ノイズによる通信エラーを通信速度の低下によって回避する技術は提案されているが、ケーブルによるクロストークが原因の場合には、常に通信速度を低下させた状態になってしまい、高速での通信ができなくなってしまう。
【０００６】
また、ＵＳＢ３．１では、受信側にイコライザーが搭載されているが、クロストークによりジッタ成分が大きくなった場合、イコライザーでは補正することができず、通信エラーが発生してしまう。
【０００７】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ケーブル内でのクロストークによる信号品質の劣化を低減させ、安定した通信速度を得ることができる通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の通信装置は、送信ラインと受信ラインとを個別に持つケーブルによって、全二重通信を行う通信装置であって、送信信号の出力レベルを複数段階で切り換え可能な通信制御部と、受信信号のエラーを検出した場合、予め設定されたエラーカウント期間内に発生したエラー数をカウントするエラー数計測部と、前記エラー数計測部によってカウントされたエラー数が予め設定されたエラー数閾値以上である場合、前記送信信号を１段階低い出力レベルに設定を変更する出力レベル設定部と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、クロストークが原因で受信信号にエラーが発生している場合には、送信信号の出力レベルを下げることにより、クロストークのノイズレベルも下がるため、ケーブル内でのクロストークによる信号品質の劣化を低減させ、安定した通信速度を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る通信装置の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す通信装置の通信動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態において、同様の機能を示す構成には、同一の符号を付してある。
【００１２】
本実施の形態の通信装置１０は、図１を参照すると、送信ラインと受信ラインとを個別に持つＵＳＢケーブル２０によって、相手側通信装置３０との間でＵＳＢ３．１に準拠した全二重通信を行う機能を有している。なお、通信装置１０は、ＵＳＢホストであっても良く、ＵＳＢデバイスであっても良い。
【００１３】
通信装置１０は、制御部１１と、操作部１２と、ＵＳＢコントローラ１３とを備えている。
【００１４】
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータ等の演算処理回路である。ＲＯＭには通信装置１０の動作制御を行うための制御プログラム及びデータが記憶されている。制御部１１は、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出し、制御プログラムをＲＡＭに展開させることで、操作部１２から入力された各種操作入力に応じて装置全体の制御を行う。
【００１５】
ＵＳＢコントローラ１３は、ＵＳＢケーブル２０を使用して相手側通信装置３０との間で全二重通信を行う通信制御部である。そして、ＵＳＢコントローラ１３は、送信信号の出力レベル（電圧の振幅）を複数段階で切り換え可能に構成されている。
【００１６】
また、ＵＳＢコントローラ１３は、エラー数計測部１４、エラー数記憶部１５、出力レベル設定部１６として機能する。
【００１７】
エラー数計測部１４は、相手側通信装置３０からの受信信号のエラーを巡回冗長検査（CRC：Cyclic Redundancy Check）、パリティチェック、チェックサム等の方法で検出し、予め設定されたエラーカウント期間内に発生したエラー数をカウントする。
【００１８】
エラー数記憶部１５は、エラー数計測部１４によってカウントされたエラー数を記憶する。なお、エラー数記憶部１５は、出力レベル毎にエラー数計測部１４によってカウントされたエラー数を記憶する。
【００１９】
出力レベル設定部１６は、受信信号のエラーの発生状況に応じて送信信号の出力レベルを設定する。
【００２０】
出力レベル設定部１６による送信信号の出力レベル設定動作について図２を参照して詳細に説明する。
出力レベル設定部１６は、相手側通信装置３０との通信に先立って、送信信号の出力レベルを前回の出力レベルに設定する（ステップＳ１０１）。なお、初期値は、最も高い出力レベルに設定される。
【００２１】
通信が開始されると、エラー数計測部１４は、相手側通信装置３０からの受信信号のエラーを検出すると共に（ステップＳ１０２）、出力レベル設定部１６は、通信終了を監視する（ステップＳ１０３）。
【００２２】
ステップＳ１０２で受信信号のエラーを検出すると、エラー数計測部１４は、タイマーをスタートさせ（ステップＳ１０４）、エラー数のカウントを開始する（ステップＳ１０５）。
【００２３】
次に、エラー数計測部１４は、タイマーのスタートから予め設定されたエラーカウント期間の経過を監視すると共に（ステップＳ１０６）、出力レベル設定部１６は、通信終了を監視する（ステップＳ１０７）。
【００２４】
ステップＳ１０６でエラーカウント期間が経過すると、エラー数計測部１４は、カウントしたエラー数を出力レベル設定部１６に通知し、出力レベル設定部１６は、通知されたエラー数が予め設定されたエラー数閾値以上か否かを判断する（ステップＳ１０８）。
【００２５】
ステップＳ１０８でエラー数がエラー数閾値未満の場合、出力レベル設定部１６は、出力レベルを変更することなく、ステップＳ１０２に戻る。
【００２６】
ステップＳ１０８でエラー数がエラー数閾値以上の場合、出力レベル設定部１６は、通知されたエラー数を現在の出力レベルのエラー数としてエラー数記憶部１５に記憶させる（ステップＳ１０９）。
【００２７】
次に、出力レベル設定部１６は、エラー数記憶部１５に全ての出力レベルでエラー数が記憶済みであるか否かを判断する（ステップＳ１１０）。
【００２８】
ステップＳ１１０で全ての出力レベルでエラー数が記憶済みでない場合、出力レベル設定部１６は、１段階低い出力レベルに設定を変更し（ステップＳ１１１）、ステップＳ１０２に戻る。すなわち、出力レベルは、エラー数がエラー数閾値以上になる毎に、最も高い出力レベルから１段階低い出力レベルに設定を変更される。これにより、クロストークが原因で受信信号にエラーが発生している場合には、送信信号の出力レベルを下げることにより、クロストークのノイズレベルも下がるため、通信品質の安定化が図れる。
【００２９】
ステップＳ１１０で全ての出力レベルでエラー数が記憶済みである場合、出力レベル設定部１６は、エラー数記憶部１５に記憶されている出力レベル毎のエラー数を比較し（ステップＳ１１２）、エラー数が最も少ない出力レベルに設定を変更し（ステップＳ１１３）、ステップＳ１０２に戻る。すなわち、全ての出力レベルでエラー数が記憶済みであることは、設定可能な全ての出力レベルに設定された履歴が有り、全ての出力レベルでエラー数がエラー数閾値以上であったことを意味する。従って、出力レベル設定部１６は、エラー数が最も少ない出力レベルに次善の策として設定する。
【００３０】
ステップＳ１０３もしくはステップＳ１０７で通信が終了すると、出力レベル設定部１６は、現在の出力レベルを記憶し（ステップＳ１１４）、動作を終了する。
【００３１】
なお、ステップＳ１１１で１段階低い出力レベルに設定を変更した後、相手側通信装置３０からの再送要求に基づいて、出力レベルを変更したことの可否を判断することもできる。この場合、ステップＳ１１１で出力レベルを１段階下げた後、エラー数計測部１４によって、予め設定された転送要求カウント期間内に受信した再送要求の数をカウントする。そして、出力レベル設定部１６は、再送要求の数が予め設定された転送要求閾値以上であるか否かを判断し、転送要求閾値未満の場合には変更を可と判断し、転送要求閾値以上の場合には変更が不可と判断する。
【００３２】
変更が不可と判断した場合、エラー数計測部１４は、変更を否と判断した出力レベル以下の設定を禁止し、残った出力レベルの中からエラー数記憶部１５に記憶されているエラー数が最も少ない出力レベルに設定を変更する。
【００３３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、送信ラインと受信ラインとを個別に持つＵＳＢケーブル２０によって、全二重通信を行う通信装置１０であって、送信信号の出力レベルを複数段階で切り換え可能な通信制御部であるＵＳＢコントローラ１３と、受信信号のエラーを検出した場合、予め設定されたエラーカウント期間内に発生したエラー数をカウントするエラー数計測部１４と、エラー数計測部１４によってカウントされたエラー数が予め設定されたエラー数閾値以上である場合、送信信号を１段階低い出力レベルに設定を変更する出力レベル設定部１６とを備えている。
この構成により、クロストークが原因で受信信号にエラーが発生している場合には、送信信号の出力レベルを下げることにより、クロストークのノイズレベルも下がるため、ケーブル内でのクロストークによる信号品質の劣化を低減させ、安定した通信速度を得ることができる。
【００３４】
さらに、本実施の形態において、エラー数計測部１４によってカウントされたエラー数を出力レベル毎に記憶可能するエラー数記憶部１５を具備し、エラー数記憶部１５に全ての出力レベルでエラー数が記憶済みである場合、出力レベル設定部１６は、エラー数記憶部１５に記憶されているエラー数が最も少ない出力レベルに設定を変更する。
この構成により、エラー数が最も少ない出力レベルに次善の策として設定することができる。
【００３５】
さらに、本実施の形態において、エラー数計測部１４は、出力レベルが１段階下げられた後、予め設定された転送要求カウント時間内に受信した再送要求の数をカウントし、出力レベル設定部１６は、エラー数計測部１４によってカウントされた再送要求の数が予め設定された転送要求閾値以上である場合、変更が不可と判断し、出力レベル以下の設定を禁止して、残った出力レベルの中からエラー数記憶部１５に記憶されているエラー数が最も少ない出力レベルに設定を変更する。
この構成により、出力レベルの変更に伴う影響を検証することができ、出力レベルの変更が不可の場合、エラー数が最も少ない出力レベルに次善の策として設定することができる。
【００３６】
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
【符号の説明】
【００３７】
１０  通信装置
１１  制御部
１２  操作部
１３  ＵＳＢコントローラ
１４  エラー数計測部
１５  エラー数記憶部
１６  出力レベル設定部
２０  ＵＳＢケーブル
３０  相手側通信装置
【図１】
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【図２】
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