(57)【要約】【課題】従来のＰＨＹ階層装置とＭＡＣ装置をそのまま利用して同期化イーサネット（登録商標、以下同じ）を実現する同期化イーサネット階層の構成方法を提供する。【解決手段】ハードウェアと直接関連してイーサネットフレームの入出力を担当するＰＨＹ階層を提供する過程と、ＰＨＹ階層とデータリンク階層との間を接続するためのｘＭＩＩ階層を提供する過程と、同期フレームを処理するための同期フレーム処理部及び非同期フレームを処理するための非同期フレーム処理部を含むデータリンク階層を提供する過程とを有し、同期フレームと非同期フレームを一つのスーパーフレームで構成してＰＨＹ階層を介して伝送し、伝送されたスーパーフレームを同期フレームと非同期フレームに分けてデータリンク階層に伝達するためのパーサー(Ｐａｒｓｅｒ)/ＭＵＸ部をｘＭＩＩ階層に有する。【選択図】  図３
2006148920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハードウェアと直接関連してイーサネット（登録商標、以下同じ）フレームの入出力を担当するＰＨＹ階層を提供する過程と、
前記ＰＨＹ階層と接続するｘＭＩＩ(ｘ Ｍｅｄｉａ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ)階層を提供する過程と、
前記ｘＭＩＩ階層と接続し、同期フレームを処理するための同期フレーム処理部と非同期フレームを処理するための非同期フレーム処理部とを含む前記データリンク階層を提供する過程と、を有し、
前記ｘＭＩＩ階層は、
前記ＰＨＹ階層から伝送されたスーパーフレームを同期フレームと非同期フレームとに分けて前記データリンク階層に伝達するためのパーサー部と、
前記データリンク階層から伝送された同期フレームと非同期フレームを１つのスーパーフレームで構成して前記ＰＨＹ階層を介して伝送するためのＭＵＸ部と、を有すること
を特徴とする同期化イーサネットのためのシステム階層の構成方法。
【請求項２】
前記ＭＵＸ部は、前記スーパーフレーム内に含まれたサブ同期フレームとサブ非同期フレームとを区別するための情報を前記サブ同期フレームと前記サブ非同期フレームに各々含ませること
を特徴とする請求項１に記載の同期化イーサネットのためのシステム階層の構成方法。
【請求項３】
前記ＭＵＸ部は、前記スーパーフレーム内に含まれたサブ同期フレームの中で最初のサブ同期フレームに前記スーパーフレームの開始を示す情報を含ませること
を特徴とする請求項２に記載の同期化イーサネットのためのシステム階層の構成方法。
【請求項４】
前記パーサー部は、前記スーパーフレームの開始を示す情報を検出し、該検出された情報によって前記スーパーフレームの同期を合わせること
を特徴とする請求項３に記載の同期化イーサネットのためのシステム階層の構成方法。
【請求項５】
ハードウェアと直接関連してイーサネットフレームの入出力を担当するＰＨＹ階層を提供する過程と、
前記ＰＨＹ階層と接続するｘＭＩＩ(ｘ Ｍｅｄｉａ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ)階層を提供する過程と、
前記ｘＭＩＩ階層と接続し、上位階層から受信されたパケットをイーサネットフレーム化して前記ＰＨＹ階層に伝達し、前記ＰＨＹ階層から伝達されるイーサネットフレームをイーサネットパケット化して前記上位階層に伝達するためのＭＡＣ階層を提供する過程と、
受信されたイーサネットパケットを分析して前記イーサネットパケットに含まれている情報に基づいてイーサネットパケットを中継するか否かを決定し、中継が決定された場合には、目的地にイーサネットパケットを伝送するブリッジング階層を提供する過程と、
前記イーサネットパケットの中で同期パケットを処理するための同期フレーム処理部を提供する過程と、を有し、
同期パケットと非同期パケットを一つのスーパーパケットで構成して前記ＭＡＣ階層を介して伝送するＭＵＸ部と、前記ＭＡＣ階層から伝送されたスーパーパケットを同期パケットと非同期パケットに分けて前記ブリッジング階層に伝達するパーサー部と、を有するパーサー/ＭＵＸ階層を、前記ＭＡＣ階層と前記ブリッジング階層との間に提供すること
を特徴とする同期化イーサネットのためのシステム階層の構成方法。
【請求項６】
前記ＭＵＸ部は、前記スーパーパケット内に含まれたサブ同期パケットとサブ非同期パケットとを区別するための情報を前記サブ同期パケットと前記サブ非同期パケットに各々含ませること
を特徴とする請求項５に記載の同期化イーサネットのためのシステム階層の構成方法。
【請求項７】
前記ＭＵＸ部は、前記スーパーパケット内に含まれたサブ同期パケットの中で最初のサブ同期パケットに前記スーパーパケットの開始を示す情報を含ませること
を特徴とする請求項５に記載の同期化イーサネットのためのシステム階層の構成方法。
【請求項８】
前記スーパーパケット内に含まれたサブ同期パケットとサブ非同期パケットとを各々区別するための情報と、前記スーパーパケットの開始を示す情報とを、前記サブ同期パケット及び前記サブ非同期パケットの“ＴＹＰＥ”フィールドに含ませること
を特徴とする請求項６又は７に記載の同期化イーサネットのためのシステム階層の構成方法。
【請求項９】
前記スーパーパケット内に含まれたサブ同期パケットとサブ非同期パケットとを各々区別するための情報と、前記スーパーフレームの開始を示す情報とを、前記サブ同期パケットを用いて生成されたサブ同期フレームの同期ヘッダーに含ませること
を特徴とする請求項６又は７に記載の同期化イーサネットのためのシステム階層の構成方法。
【請求項１０】
前記同期ヘッダーは、サブ同期フレームのカウントを示すフレームカウントと、伝送するサイクルのカウントを示すサイクルカウントと、スロットを割り当てるためのスロットルーティング情報と、スロット予約情報と、を有すること
を特徴とする請求項９に記載の同期化イーサネットのためのシステム階層の構成方法。
【請求項１１】
ハードウェアと直接関連してイーサネットフレームの入出力を担当するＰＨＹ階層と、
同期化フレームの処理を担当する同期フレーム処理部と、非同期化フレームの処理を担当する非同期フレーム処理部と、を有するデータリンク階層と、
前記ＰＨＹ階層とデータリンク階層とを接続するためのｘＭＩＩ(ｘ Ｍｅｄｉａ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ)階層と、を有し、
前記ｘＭＩＩ階層は、パーサーと多重化器とを有し、前記多重化器は、前記同期パケットと前記非同期パケットを一つのスーパーパケットで構成して前記ＰＨＹ階層を介して伝送し、前記パーサーは、受信されたスーパーパケットを前記同期パケットと前記非同期パケットに分けて前記データリンク階層に伝達すること
を特徴とする同期化イーサネットのためのシステム階層。
【請求項１２】
前記多重化器は、前記スーパーパケット内に含まれたサブ同期パケットとサブ非同期パケットとを区別するための情報を前記サブ同期パケットと前記サブ非同期パケットに各々含ませること
を特徴とする請求項１１に記載の同期化イーサネットのためのシステム階層。
【請求項１３】
前記多重化器は、前記スーパーパケット内に含まれたサブ同期パケットの中で最初のサブ同期パケットに前記スーパーパケットの開始を示す情報を含ませること
を特徴とする請求項１２に記載の同期化イーサネットのためのシステム階層。
【請求項１４】
前記パーサーは、前記スーパーパケットの開始を示す情報を検出し、該検出された情報によって前記スーパーパケットを同期化すること
を特徴とする請求項１２に記載の同期化イーサネットのためのシステム階層。
【請求項１５】
ハードウェアと直接関連してイーサネットフレームの入出力を担当するＰＨＹ階層と、
上位階層からのパケットをイーサネットフレーム化して前記ＰＨＹ階層に伝達し、前記ＰＨＹ階層から伝達されるイーサネットフレームをイーサネットパケット化して前記上位階層に伝達するためのＭＡＣ階層と、
受信されたイーサネットパケットを分析して前記イーサネットパケットに含まれている情報に基づいて中継するか否かを決定し、中継が決定された場合には、目的地にイーサネットパケットを伝送するブリッジング階層と、
前記イーサネットパケットの中で同期パケットを処理するための同期フレーム処理部と、を有し、
前記ＭＡＣ階層から伝送されたスーパーパケットを同期パケットと非同期パケットに分けて前記ブリッジング階層に伝達するパーサーと、前記ブリッジング階層からの同期パケットと非同期パケットを一つのスーパーパケットで構成して前記ＭＡＣ階層を介して伝送する多重化器と、を有するパーサー/ＭＵＸ階層を、前記ＭＡＣ階層と前記ブリッジング階層との間に有すること
を特徴とする同期化イーサネットのためのシステム階層。
【請求項１６】
前記多重化器は、前記スーパーパケット内に含まれたサブ同期パケットとサブ非同期パケットとを区別するための情報を前記サブ同期パケットと前記サブ非同期パケットに各々含ませること
を特徴とする請求項１５に記載の同期化イーサネットのためのシステム階層。
【請求項１７】
前記多重化器は、前記スーパーパケット内に含まれたサブ同期パケットの中で最初のサブ同期パケットに前記スーパーパケットの開始を区分するための情報を含ませること
を特徴とする請求項１６に記載の同期化イーサネットのためのシステム階層。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同期化イーサネット（登録商標、以下同じ）に関し、特に、同期化イーサネットのためのシステム階層を構成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
イーサネットは、ＩＥＥＥ８０２.３に標準として規定され、最も幅広く普及した近距離通信網技術である。
【０００３】
従来のイーサネットは、ＩＥＥＥ８０２.３に規定されたＣＳＭＡ/ＣＤ(Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ/Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔ)プロトコルを使用して競争的にアクセスする。イーサネットフレームとしては、最初に上位階層のサービスフレームを生成し、これをＩＦＧ(Ｉｎｔｅｒ Ｆｒａｍｅ Ｇａｐ)間隔を維持しながら伝送する。このとき、各フレームは、上位サービスフレームの種類とは無関係に、生成順に伝送される。イーサネットは相異なる多くの端末の間で、または多くのユーザーの間で、データを伝送しようとするときに、最も一般に接する技術の一つである。
【０００４】
図１は、従来のＩＥＥＥ８０２.３によるイーサネットの階層を示す構造図である。
【０００５】
図１に示すように、従来の階層化基準(Ｌａｙｅｒｉｎｇ Ｂａｓｅｌｉｎｅ)によれば、ＯＳＩ階層構造の最下位階層としてハードウェアと直接関連してイーサネットフレームの入出力を担当するＰＨＹ階層１１と、上位階層１５−１〜１５−３からのパケットをイーサネットフレーム化してＰＨＹ階層１１に伝達し、ＰＨＹ階層１１から伝達されるイーサネットフレームをパケット化して上位階層に伝達するためのＭＡＣ階層１３と、受信されたイーサネットフレームを分析して、イーサネットフレームに含まれている情報に基づいて、イーサネットフレームを中継するか否かを決定し、中継することが決定された場合には、該当する目的地にイーサネットフレームを伝送するブリッジング階層１４とを含むデータリンク階層があり、ＰＨＹ階層１１とデータリンク階層１３、１４との間を接続するために、８０２.３ＭＡＣ−ＰＬＳ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ)インターフェース階層であるｘＭＩＩ(ｘ Ｍｅｄｉａ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ)階層１２が存在する。
【０００６】
イーサネットシステムは、すべてのイーサネットフレームについて同一の優先権を付与して、競争を通じてデータを伝送するＣＳＭＡ／ＣＤ方式により伝送するので、伝送時間の遅延に敏感な動画や音声の伝達には適切な技術とはいえない。しかしながら、近年、既存のイーサネットを利用して映像/音声のような同期化データ(Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｄａｔａ)を伝送しようとする技術が、活発に開発されている。同期化データを伝送するためのイーサネットを、同期化イーサネット(Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ)という。
【０００７】
同期化イーサネットにおいては、同期化フレームは、非同期化フレームに対して、優先権を付与して伝送を実行する。それゆえ、図１のような従来のイーサネット階層構造では、同期化イーサネットを処理することが難しいため、新たな同期化イーサネットに適合する新たな階層構造の提供が必要不可欠である。
【０００８】
既存のイーサネットにおいても、マルチメディアデータなどの優先順位を有しなければならないデータについてＣＯＳ(Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ)を与えることにより遅延を減少させる方法としてＩＥＥＥ８０２.３ｐの技術が提案されている。しかしながら、ＩＥＥＥ８０２.３ｐ技術は、既存のＩＥＥＥ８０２.３のイーサネット技術に比べて、マルチメディアなどの伝送時に優先順位を付与するため、ある程度の改善効果はあるものの、同期化イーサネットで提案するスロットを各々割り当てて伝送するスロット予約方式と比較して競争力を有するためには、各データの帯域を要求して、帯域を割り当てる手続きが必要である。しかしながら、このような手続きは、現在開発されていないのが実情である。各データの帯域を要求して割り当てる手続きがないため、帯域の割当を管理する帯域幅マネージャー(Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｍａｎａｇｅｒ)が必要であり、このような帯域幅管理のためにジッターバッファー(ｊｉｔｔｅｒ ｂｕｆｆｅｒ)のサイズが増加するという問題点があった。
【０００９】
したがって、現在提案されているＩＥＥＥ８０２.３ｐの方法は、同期化イーサネットによる方法とは異なり、その階層構造が使いにくいため、同期化イーサネット処理のための新たな階層構造についての開発が必要とされている。
【００１０】
また、新たな階層構造が提案された場合でも、既存のＩＥＥＥ８０２.３の構造を最大限に反映することにより、既存の装備をあまり修正しないで同期化イーサネットの支援が可能な同期化イーサネット処理のための階層構造の開発も必要とされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、同期化イーサネットを実現することにおいて、既存の物理階層装置とＭＡＣ装置をそのまま利用して、同期化イーサネットを実現する同期化イーサネット階層の構成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、ハードウェアと直接関連してイーサネットフレームの入出力を担当するＰＨＹ階層を提供する過程と、ＰＨＹ階層とデータリンク階層との間を接続するためのｘＭＩＩ(ｘ Ｍｅｄｉａ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ)階層を提供する過程と、同期フレームを処理するための同期フレーム処理部及び非同期フレームを処理するための非同期フレーム処理部を含む前記データリンク階層を提供する過程と、を有し、同期フレームと非同期フレームを一つのスーパーフレームで構成してＰＨＹ階層を介して伝送し、伝送されたスーパーフレームを同期フレームと非同期フレームに分けてデータリンク階層に伝達するためのパーサー(Ｐａｒｓｅｒ)/ＭＵＸ部をｘＭＩＩ階層に有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、ハードウェアと直接関連してイーサネットフレームの入出力を担当するＰＨＹ階層を提供する過程と、ＰＨＹ階層とデータリンク階層との間を接続するためのｘＭＩＩ(ｘ Ｍｅｄｉａ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ)階層を提供する過程と、上位階層から受信されたパケットをイーサネットフレーム化してＰＨＹ階層に伝達し、ＰＨＹ階層から伝達されるイーサネットフレームをパケット化して上位階層に伝達するためのＭＡＣ階層を提供する過程と、受信されたイーサネットパケットを分析して前記イーサネットパケットに含まれている情報に基づいてイーサネットパケットを中継するか否かを決定し、中継が決定された場合には、目的地にイーサネットパケットを伝送するブリッジング階層を提供する過程と、イーサネットパケットの中で同期パケットを処理するための同期フレーム処理部を提供する過程と、を有し、同期パケットと非同期パケットを一つのスーパーパケットで構成してＭＡＣ階層を介して伝送し、ＭＡＣ階層から伝送されたスーパーパケットを同期パケットと非同期パケットにパーシングしてブリッジング階層に伝達するためのパーサー/ＭＵＸ階層をＭＡＣ階層とブリッジング階層との間に有するように提供することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、ハードウェアと直接関連してイーサネットフレームの入出力を担当するＰＨＹ階層と、同期化フレームの処理を担当する同期フレーム処理部と、非同期化フレームの処理を担当する非同期フレーム処理部と、を有するデータリンク階層と、ＰＨＹ階層とデータリンク階層とを接続するためのｘＭＩＩ(ｘ Ｍｅｄｉａ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ)階層とを有し、ｘＭＩＩ階層は、パーサーと多重化器とを有し、多重化器は、同期パケットと非同期パケットを一つのスーパーパケットで構成してＰＨＹ階層を介して伝送し、パーサーは、受信されたスーパーパケットを同期パケットと非同期パケットに分けてデータリンク階層に伝達することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、ハードウェアと直接関連してイーサネットフレームの入出力を担当するＰＨＹ階層と、上位階層からのパケットをイーサネットフレーム化してＰＨＹ階層に伝達し、ＰＨＹ階層から伝達されるイーサネットフレームをイーサネットパケット化して上位階層に伝達するためのＭＡＣ階層と、受信されたイーサネットパケットを分析してイーサネットパケットに含まれている情報に基づいて中継するか否かを決定し、中継が決定された場合には、目的地にイーサネットパケットを伝送するブリッジング階層と、イーサネットパケットの中で同期パケットを処理するための同期フレーム処理部とを有し、ＭＡＣ階層から伝送されたスーパーパケットを同期パケットと非同期パケットに分けてブリッジング階層に伝達するパーサーと、ブリッジング階層からの同期パケットと非同期パケットを一つのスーパーパケットで構成してＭＡＣ階層を介して伝送する多重化器とを有するパーサー/ＭＵＸ階層を、ＭＡＣ階層とブリッジング階層との間に有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、既存の物理階層装置とＭＡＣ装置とをそのまま利用して同期化イーサネットを実現する同期化イーサネット階層の構成方法を提供することにより、マルチメディアデータの伝送について長所を有する同期化イーサネットを、既存のイーサネットシステム上に容易に実現することが可能となる。
【００１７】
また、このような構成が、プロトコル階層において、既存のデバイスとの互換性を提供することにより、同期化イーサネットの競争力を向上させる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の望ましい実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。以下の説明において、同一の構成要素については出来るだけ同一の参照番号及び参照符号を使用する。また、明瞭性と簡潔性の観点より、本発明に関連した公知の機能や構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
【００１９】
情報通信は、技術の発展によって、データと音声そして映像が統合した形態で発展している。したがって、放送と通信及び映像産業の間の境界が消えて、一つの統合された形態で発展すると予想される。特に、放送のデジタル化は、この現象を一層加速化させる。
【００２０】
図２は、本発明の実施形態による同期化イーサネットの伝送サイクルを示す構造図である。 
【００２１】
図２に示すように、本発明の実施形態による同期化イーサネットでは、データ伝送のための伝送サイクルを、１サイクル１２５μｓｅｃの同期化イーサネットフレームで構成し、各々の１サイクルの同期化イーサネットフレーム（以下、スーパーフレーム(Ｓｕｐｅｒ Ｆｒａｍｅ)ともいう）２０は、非同期化データの伝送のための非同期(Ａｓｙｎｃ)フレーム領域２１０と、同期化データの伝送のための同期(Ｓｙｎｃ)フレーム領域２００と、を含む。
【００２２】
より詳しく説明すると、同期化データの伝送のための同期フレーム領域２００は、伝送サイクルにおいて最も高い優先権を有したデータ部分である。この同期フレーム領域２００には、各々７３８バイトで構成されたサブ同期フレーム２０１、２０２、２０３、２０４が含まれる。なお、上記バイト数は適宜変更されうるものである。
【００２３】
そして、非同期データの伝送のための非同期フレーム領域２１０には、該当領域に可変的なサイズを有するサブ非同期フレーム２１１、２１２、２１３が含まれる。
【００２４】
本実施形態による同期化イーサネットでは、１２５μｓｅｃの伝送サイクルを有するスーパーフレーム２０を、同期フレーム領域２００と非同期フレーム領域２１０とに分けるように構成された同期化イーサネット階層構造において、伝送しようとするマルチメディアデータなどの情報を遅延なく伝送し、一方で、スロット(ｓｌｏｔ)予約を通じてＱｏＳ(Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ)を保証する。
【００２５】
図３と図６に、既存のＩＥＥＥ８０２.３との互換性の維持を可能とした同期化イーサネットの階層構造を示す。
【００２６】
図３は、本発明の第１の実施形態による同期化イーサネットの階層構造を説明するための図である。
【００２７】
図３に示すように、本発明の第１の実施形態による同期化イーサネットの階層構造は、ＯＳＩ階層構造の最下位階層としてハードウェアと直接関連してイーサネットフレームの入出力を担当するＰＨＹ階層３１と、ＰＨＹ階層３１とデータリンク階層との間を接続するための８０２.３ＭＡＣ−ＰＬＳ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ)インターフェース階層であるｘＭＩＩ(ｘ Ｍｅｄｉａ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ)階層３２と、同期フレーム領域２００についてＭＡＣ階層３３から上の処理を実行するための同期フレーム処理部３６と、非同期フレーム領域２１０についてＭＡＣ階層３３から上の処理を実行するための非同期フレーム処理部３３、３４と、を含んで構成される。
【００２８】
非同期フレーム処理部３３、３４は、既存の階層構造のように上位階層３５からのパケットをイーサネットフレーム化してＰＨＹ階層３１に伝達し、ＰＨＹ階層３１から伝達されるイーサネットフレームをパケット化して上位階層３５に伝達するためのＭＡＣ階層３３と、受信されたイーサネットフレームを分析してイーサネットフレームに含まれている情報に基づいてイーサネットフレームを中継するか否かを決定し、中継が決定された場合には、該当目的地にイーサネットフレームを伝送するブリッジング階層３４とを含む。
【００２９】
本実施形態によるｘＭＩＩ階層３２は、同期化イーサネットフレーム２０を各々のサブ同期フレーム２０１、２０２、２０３、２０４とサブ非同期フレーム２１１、２１２、２１３とに分けて、各々の性格によって上位階層３３、３５に伝達するパーサー３２１と、同期フレーム処理部３６から伝達を受けたサブ同期フレーム２０１、２０２、２０３、２０４と、非同期フレーム処理部３３、３４から伝達を受けたサブ非同期フレーム２１１、２１２、２１３とを、一つのサイクルに多重化するＭＵＸ３２２とを含む。
【００３０】
図４は、本発明の実施形態による同期化イーサネット階層構造において、同期フレームを処理するデータリンク階層の構成である同期フレーム処理部を示すブロック図である。
【００３１】
図４に示すように、同期フレーム処理部３６は、マルチメディア情報を処理する上位階層と接続して、入出力データの連続性を確保するためにデータのバッファーリング動作を実行する同期バッファー４４と、同期バッファー４４と接続して上位階層との経路を提供するスロットルーティング処理部４１と、スロットルーティング処理部４１を介して、上位階層から伝達された同期データについて同期ヘッダー(Ｓｙｎｃ Ｈｅａｄｅｒ)５２を生成して、同期データを下位階層(例えば、ＭＵＸなど)に伝達する同期フレーム−フレーム部４３と、下位階層(例えば、パーサー３２１)から伝達されたサブ同期フレーム２０１、２０２、２０３、２０４から同期ヘッダー５２を削除して、スロットルーティング処理部４１を介して、同期バッファー４４に、同期ヘッダー５２を削除したサブ同期フレーム２０１、２０２、２０３、２０４を伝達する同期フレーム−逆フレーム部４２とを含む。
【００３２】
本発明の実施形態において、同期フレーム−フレーム部４３、同期フレーム−逆フレーム部４２及びスロットルーティング処理部４１は、ソフトウェア的に構成することが可能である。
【００３３】
図３と図４を参照して本発明の実施形態による同期化イーサネットのための階層構造の動作について説明すれば、次のようである。
【００３４】
まず、図３において、下り信号(すなわち、同期フレーム処理部３６に接続する上位階層（不図示）から下位階層への信号)について説明すると、ＡＳＩなどのインターフェースを有する放送データのようなマルチメディアデータ(すなわち、同期パケット)が入力されると、該当インターフェースを介して、マルチメディアデータを受信して、同期フレーム処理部３６の同期バッファー４４に保存する。スロットルーティング処理部４１は、同期バッファー４４に保存されたデータのペイロードにスロットを割り当てて、同期フレーム−フレーム部４３に伝達する。
【００３５】
同期フレーム−フレーム部４３は、スロットが割り当てられたぺイロードのための同期ヘッダー５２を生成することにより、サブ同期フレーム２０１、２０２、２０３、２０４を構成する。同期ヘッダー５２には、サブ同期フレーム２０１、２０２、２０３、２０４のカウントを示すフレームカウント情報と、伝送サイクルのカウントを示すサイクルカウント情報とともに、スロットルーティング処理部４１を通じて生成された、スロット割り当てのためのスロットルーティング情報及びスロット予約情報と、が含まれる。
【００３６】
同期フレーム処理部３６で構成されたサブ同期フレーム２０１、２０２、２０３、２０４は、ｘＭＩＩ階層３２のＭＵＸ３２２に伝達されて、非同期フレーム処理部３３、３４を介して伝達されたサブ非同期フレーム２１１、２１２、２１３と一緒に、一つの伝送サイクルの同期化イーサネットフレーム２０を構成して、ＰＨＹ階層３１を介して、他の機器に伝達される。ブリッジング階層３４とＭＡＣ階層３３で構成された非同期フレーム処理部は、通常のＩＥＥＥ８０２.３ のデータリンク階層の動作を実行する。
【００３７】
一方、上り信号の場合は、伝達された同期化イーサネットフレーム２０を、ＰＨＹ階層３１を介して伝達を受けて、ｘＭＩＩ階層３２のパーサー３２１を介して、同期フレーム領域２００と非同期フレーム領域２１０に分け、同期フレーム領域２００は、同期フレーム処理部３６に伝達し、非同期フレーム領域２１０は、非同期フレーム処理部３３、３４に伝達する。非同期フレーム処理部３３、３４は、ブリッジング階層３４とＭＡＣ階層３３とで構成されており、通常のＩＥＥＥ ８０２.３のデータリンク階層の動作を実行する。
【００３８】
同期フレーム処理部３６において、同期フレーム−逆フレーム部４２は、同期フレーム領域２００のサブ同期フレーム２０１、２０２、２０３、２０４から伝達された同期ヘッダー５２に含まれたマルチメディアデータを抽出する。スロットルーティング処理部４１は、ペイロードのスロットについての情報に基づいてルーティング経路を決定し、同期バッファー４４を介して、ＱｏＳを保証して、マルチメディアデータを上位の階層に伝達する。
【００３９】
図５は、本発明の実施形態による同期化イーサネットのサブ同期フレームを示す構成図である。
【００４０】
図５に示すように、本発明の実施形態による同期化イーサネットのサブ同期フレーム２０１、２０２、２０３、２０４は、２２バイトで構成され通常のイーサネットヘッダー情報を含むイーサネットヘッダー５１と、同期フレームのカウントを示すフレームカウント情報と伝送サイクルのカウントを示すサイクルカウント情報とともに、スロット割り当てのためのスロットルーティング情報とスロット予約情報とを含む同期（Ｓｙｎｃ）ヘッダー５２と、ヘッダーのエラーを検知するためのＨＣＳ(Ｈｅａｄｅｒ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ)フィールド５３と、伝送しようとするマルチメディアデータを載せるためのペイロードである同期（Ｓｙｎｃ）データスロット５４と、４バイトで構成されて伝送エラーを検知するためのＦＣＳ(Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ)５５とを含む。
【００４１】
以上、図３から図５に示した本発明の第１の実施形態において、ｘＭＩＩ階層３２のＭＵＸ３２２では、上位階層３６、３３からサブ同期フレーム２０１、２０２、２０３、２０４とサブ非同期フレーム２１１、２１２、２１３を受信して、１２５μｓｅｃ周期を有する１サイクルの同期化イーサネットフレーム２０であるスーパーフレーム２０を生成する。このために、１２５μｓｅｃごとにスーパーフレーム２０の開始を示す信号を、スーパーフレーム２０の最初のサブ同期フレーム２０１に挿入する。
【００４２】
また、スーパーフレーム２０内に含まれたサブ同期フレーム２０１、２０２、２０３、２０４とサブ非同期フレーム２１１、２１２、２１３とを各々区別するため、同期フレームであることを表示するための情報を、各々のサブ同期フレーム２０１、２０２、２０３、２０４に含ませる。また、スーパーフレーム２０内に含まれたサブ同期フレーム２０１、２０２、２０３、２０４とサブ非同期フレーム２１１、２１２、２１３とを各々区別するため、同期フレームであることを表示するための情報を、各々のサブ同期フレーム２０１、２０２、２０３、２０４とサブ非同期フレーム２１１、２１２、２１３に全部含ませることもできる。
【００４３】
サブ非同期フレーム２１１、２１２、２１３の場合は、スーパーフレーム２０内で効率的に処理されて１２５μｓｅｃの周期でジッター(ｊｉｔｔｅｒ)が発生して振動が発生しないようにするために、非同期サブフレーム２１１、２１２、２１３をホールド(Ｈｏｌｄ)するか、分割(ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ)して処理しなければならない。このような処理のためには、非同期フレーム２１１、２１２、２１３の長さ情報を管理する必要がある。
【００４４】
図３から図５に示した本発明の第１の実施形態において、ｘＭＩＩ階層３２のパーサー３２１では、ＰＨＹ階層３１から１サイクルの同期化イーサネットフレーム２０であるスーパーフレーム２０を受信して、１２５μｓｅｃごとに周期的にスーパーフレーム２０の開始を示す信号をサーチして同期化を実施する。そして、各々のサブフレームが、サブ同期フレーム２０１、２０２、２０３、２０４であるかサブ非同期フレーム２１１、２１２、２１３であるかを区別する信号をサーチして各々解析する。
【００４５】
解析されたサブ非同期フレーム２１１、２１２、２１３は、ＭＡＣ階層３３に伝達される。この場合、送信側で１２５μｓｅｃ周期のジッターが発生して振動することがないようにするために、非同期サブフレーム２１１、２１２、２１３をホールド(Ｈｏｌｄ)するか、分割(ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ)して伝送した場合には、この操作を逆の順に処理して伝達する。
【００４６】
図６は、本発明の第２の実施形態による同期化イーサネットの階層構造を説明するための例示図である。
【００４７】
図６に示すように、本発明の第２の実施形態による同期化イーサネットの階層構造は、ＯＳＩ階層構造の最下位階層としてハードウェアと直接関連してイーサネットフレームの入出力を担当するＰＨＹ階層６１と、ＰＨＹ階層６１とデータリンク階層との間を接続するための８０２.３ＭＡＣ−ＰＬＳ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ)インターフェース階層であるｘＭＩＩ(ｘ Ｍｅｄｉａ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ)階層６２と、上位階層６６、６７からのパケットをイーサネットフレーム化してＰＨＹ階層６１に伝達し、ＰＨＹ階層６１から伝達されるイーサネットフレームをパケット化して上位階層６６、６７に伝達するためのＭＡＣ階層６３と、受信したイーサネットパケットを分析して、イーサネットパケットに含まれている情報に基づいてイーサネットパケットを中継するか否か決定し、中継することを決定した場合には、該当目的地にイーサネットパケットを伝送するブリッジング階層６５と、同期パケットについてＭＡＣ階層６３から上の処理を実行するための同期フレーム処理部６７と、ＭＡＣ階層６３とブリッジング階層６５との間で同期パケットと非同期パケットを一つのスーパーパケット２０で構成して、ＭＡＣ階層６３を介して伝送し、ＭＡＣ階層６３から伝送されたスーパーパケット２０を同期パケットと非同期パケットに解析してブリッジング階層６５に伝達するためのパーサー/ＭＵＸ階層６４とを含む。
【００４８】
なお、パケットとは、フレーム化されない上位階層のデータを表現したものであり、このようなパケットは、図４の同期フレーム−フレーム部を介してフレーム化される。したがって、パケットとフレームとは構成は同一であるが、フレーム化されない場合を表現したものであり、図４の同期フレーム−フレーム部又は同期フレーム−逆フレーム部の上位階層はパケット、下位階層はフレームで表現するものである。
【００４９】
また、同期フレーム処理部６７の内部構成は、図４に示す同期フレーム処理部３６の内部構成と同一である。
【００５０】
本発明の第１の実施形態と比較すると、本発明の第２の実施形態による同期化イーサネットの階層構造は、パーサー６４１とＭＵＸ６４２が、ｘＭＩＩ階層６２内に存在せず、データリンク階層の上位に存在する。この場合には、スーパーフレーム２０の開始を示す情報と、スーパーフレーム２０内のサブ同期パケットとサブ非同期パケットとを区別するための情報とをイーサネットヘッダー５１に含ませる。これにより、ＭＡＣ階層６３の処理を通じて得られる情報により解析が可能となり、ＭＡＣ階層６３でイーサネットフレームを生成する前に、上記の情報を保存するようになる。より詳しく説明すると、１２５μｓｅｃのスーパーフレーム２０のためのスーパーフレーム２０の開始を示す情報と、スーパーフレーム２０内のサブ同期パケットとサブ非同期パケットとを区別するための情報とを、サブ同期フレームを生成するためのサブ同期パケットの“ＴＹＰＥ”領域に保存して処理する。
【００５１】
図６において、下り信号(すなわち、同期フレーム処理部６７に接続する上位階層（不図示）から下位階層への信号)について説明すれば、ＡＳＩなどのインターフェースを有する放送データのようなマルチメディアデータ(すなわち、同期パケット)が入力されると、該当インターフェースを介して、データを受信して、同期フレーム処理部６７の同期バッファー４４に保存する。そして、同期バッファー４４に保存されたデータについて、スロットルーティング処理部４１を介して、ペイロードにスロットを割り当てて同期フレーム−フレーム部４３に伝達し、同期フレーム−フレーム部４３は、同期ヘッダー５２を生成して、サブ同期フレームを構成する。同期ヘッダー５２には、サブ同期フレームのカウントを示すフレームカウント情報と、伝送のための伝送サイクルのカウントを示すサイクルカウント情報とともに、スロットルーティング処理部４１を通じて生成されたスロット割り当てのためのスロットルーティング情報と、スロット予約情報とが含まれる。
【００５２】
同期フレーム処理部６７で構成されたサブ同期フレーム２０１、２０２、２０３、２０４とＭＡＣクライアント６６からの非同期フレーム２１１、２１２、２１３は、ブリッジング階層６５を介して、パーサー/ＭＵＸ階層６４に伝達され、パーサー/ＭＵＸ階層６４のＭＵＸ６４２で、一つの伝送サイクルの同期化イーサネットパケットを構成して、同期化イーサネットフレーム２０はＭＡＣ階層６３を介して他の機器に伝達する。
【００５３】
一方、上り信号の場合は、伝達された同期化イーサネットフレーム２０を、ＰＨＹ階層６１を介して伝達を受けて、ＭＡＣ階層６３を通じてイーサネットヘッダー５１を抽出し、これをパーサー/ＭＵＸ階層６４のパーサー６４１に伝達して解析し、これをブリッジング階層６５を介して、同期フレーム処理部６７及びＭＡＣクライアント６６に伝達する。
【００５４】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００５５】
本発明の第３の実施形態による同期化イーサネットの階層構造は、ＰＨＹ階層６１と、ｘＭＩＩ(ｘ Ｍｅｄｉａ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ)階層６２と、ＭＡＣ階層６３と、ブリッジング階層６５と、同期フレーム処理部６７と、パーサー/ＭＵＸ階層６４と、を含む本発明の第２の実施形態による階層構造と同一の構造を有する。
【００５６】
しかしながら、本発明の第３の実施形態による同期化イーサネットの階層構造は、第２の実施形態とは異なり、１２５μｓｅｃのスーパーフレーム２０のためのスーパーフレーム２０の開始を示す情報と、スーパーフレーム２０内のサブ同期パケットとサブ非同期パケットとを区別するための情報と、を同期ヘッダー５２に含ませる。これにより、ＭＡＣ階層６３の処理を通じて得られる情報に基づいての解析が可能になり、ＭＡＣ階層６３でイーサネットフレームを生成する前に、その情報を保存するようになる。より詳しく説明すると、スーパーフレーム２０の開始を示す情報と、スーパーフレーム２０内のサブ同期パケットとサブ非同期パケットとを区別するための情報とは同期フレームの同期ヘッダー５２に保存して処理される。
【００５７】
なお、上述した本発明の実施形態の方法はプログラムで実現可能であり、該プログラムは、コンピュータに読み込み可能な形態で、各種の記録媒体(例えば、ＣＤ-ＲＯＭ、ＲＡＭ、可撓性のある種々のフレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、など)に記録されるものである。
【００５８】
以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明したが、本発明の範囲は前述の実施形態によって限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で様々な変形が可能なことは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】従来のＩＥＥＥ８０２.３によるイーサネットの階層を示す構造図である。
【図２】本発明の実施形態による同期化イーサネットの伝送サイクルを示す構造図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による同期化イーサネットの階層構造を説明するための例示図である。
【図４】本発明の実施形態による同期化イーサネット階層構造において、同期フレームを処理するデータリンク階層の構成である同期フレーム処理部を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態による同期化イーサネットのサブ同期フレームを示す構成図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による同期化イーサネットの階層構造を説明するための例示図である。
【符号の説明】
【００６０】
３１  ：ＰＨＹ階層
３２  ：ｘＭＩＩ階層
３２１：パーサー
３２２：ＭＵＸ
３３  ：ＭＡＣ階層
３４  ：ブリッジング階層
３５  ：ＭＡＣクライアント
３６  ：同期フレーム処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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