(57)【要約】【課題】装置間で同期が取れている場合及び装置間で同期が取れていない場合が発生しうる通信において、ユーザトラフィックの帯域を向上させること。【解決手段】通信装置１０は、フレームの送受信の同期が通信相手と取れているか否か判定する判定器１１と、フレームの送受信の同期が通信相手と取れている場合、フレーム内のＦＣＳ（フレームチェックシーケンス）より後ろの位置にデータを配置するフレーム処理器１２と、フレーム処理器１２で処理されたフレームを通信相手に送信する通信器１３と、を備える。【選択図】図１
2019004215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームの送受信の同期が通信相手と取れているか否か判定する判定器と、
フレームの送受信の同期が通信相手と取れている場合、フレーム内のＦＣＳ（フレームチェックシーケンス）より後ろの位置にデータを配置するフレーム処理器と、
前記フレーム処理器で処理されたフレームを前記通信相手に送信する通信器と、を備える通信装置。
【請求項２】
前記フレーム処理器は、フレームの送受信の同期が前記通信相手と取れていない場合、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置にデータを配置しない、請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記フレーム処理器は、フレーム内のインターフレームギャップ（ＩＦＧ）の位置にデータを挿入する、請求項１または２に記載の通信装置。
【請求項４】
基準クロック発振器を備え、
前記通信器は、前記基準クロック発振器に基づくタイミングでフレームを送信し、
前記判定器は、前記基準クロック発振器が、前記通信相手の基準クロック発振器と同期が取れている場合に、フレームの送受信の同期が通信相手と取れていると判定し、前記通信相手の基準クロック発振器と同期が取れていない場合に、フレームの送受信の同期が通信相手と取れていないと判定する、請求項１から３のいずれかに記載の通信装置。
【請求項５】
通信装置間で呼またはコネクションの設定、解放等に関する制御、及びネットワークの保守やトラヒック状態の管理などの運用に関する制御の少なくとも一つの制御を行い、前記制御に関する制御情報を前記フレーム処理器に出力する制御器を備え、
前記フレーム処理器は、前記制御情報をフレーム内のＦＣＳより後ろの位置に配置する、請求項１から４のいずれかに記載の通信装置。
【請求項６】
前記制御情報は、Ｃ−ｐｌａｎｅ及びＭ−ｐｌａｎｅの少なくとも１つである、請求項５に記載の通信装置。
【請求項７】
前記フレーム処理器は、先頭にプリアンブルを含む物理フレーム内のＦＣＳより後ろの位置にデータを配置し、
前記通信器は、前記フレーム処理器で処理された物理フレームを前記通信相手に送信する、請求項１から６のいずれかに記載の通信装置。
【請求項８】
通信相手に送信するフレームを一時保存するバッファと、
前記バッファに、通信相手に送信するフレームが有るか無いか判定するバッファ判定器と、を備え、
前記フレーム処理器は、フレームの送受信の同期が通信相手と取れている、且つ前記バッファに、通信相手に送信するフレームが有る場合、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置にデータを配置する、請求項１から７のいずれかに記載の通信装置。
【請求項９】
前記フレーム処理器は、前記バッファに、通信相手に送信するデータが無い場合、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置にデータを配置しない、請求項８に記載の通信装置。
【請求項１０】
通信相手から送信されたフレームを受信する通信器と、
フレームの送受信の同期が通信相手と取れているか否か判定する判定器と、
フレームの送受信の同期が通信相手と取れている場合、フレーム内のＦＣＳ（フレームチェックシーケンス）より後ろの位置からデータを取り出すフレーム処理器と、を備える通信装置。
【請求項１１】
前記フレーム処理器は、フレームの送受信の同期が前記通信相手と取れていない場合、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置からデータを取り出さない、請求項１０に記載の通信装置。
【請求項１２】
前記フレーム処理器は、フレーム内のインターフレームギャップ（ＩＦＧ）の位置からデータを取り出す、請求項１０または１１に記載の通信装置。
【請求項１３】
基準クロック発振器を備え、
前記通信器は、前記基準クロック発振器に基づくタイミングでフレームを受信し、
前記判定器は、前記基準クロック発振器が、前記通信相手の基準クロック発振器と同期が取れている場合に、フレームの送受信の同期が通信相手と取れていると判定し、前記通信相手の基準クロック発振器と同期が取れていない場合に、フレームの送受信の同期が通信相手と取れていないと判定する、請求項１０から１２のいずれかに記載の通信装置。
【請求項１４】
通信装置間で呼またはコネクションの設定、解放等に関する制御、及びネットワークの保守やトラヒック状態の管理などの運用に関する制御の少なくとも一つの制御を行う制御器を備え、
前記通信器は、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置から、前記制御に関する制御情報を取り出し、
前記制御器は、前記制御情報に基づいて、前記通信器を制御する、請求項１０から１３のいずれかに記載の通信装置。
【請求項１５】
前記制御情報は、Ｃ−ｐｌａｎｅ及びＭ−ｐｌａｎｅの少なくとも１つである、請求項１４に記載の通信装置。
【請求項１６】
前記通信器は、先頭にプリアンブルを含む物理フレームを受信し、
前記フレーム処理器は、前記物理フレーム内のＦＣＳより後ろの位置からデータを取り出す、請求項１０から１５のいずれかに記載の通信装置。
【請求項１７】
第１の通信装置及び第２の通信装置が、第１の通信装置と第２の通信装置との通信において、フレームの送受信の同期が取れているか否か判定し、
第１の通信装置は、フレームの送受信の同期が取れている場合、フレーム内のＦＣＳ（フレームチェックシーケンス）より後ろの位置にデータを配置し、データを挿入したフレームを第２の通信装置に送信し、
第２の通信装置は、前記フレームを受信し、フレームの送受信の同期が取れている場合、受信したフレーム内のＦＣＳより後ろの位置からデータを取り出す、通信方法。
【請求項１８】
第１の通信装置は、フレームの送受信の同期が取れていない場合、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置にデータを配置せずにフレームを第２の通信装置に送信し、
第２の通信装置は、前記フレームを受信し、フレームの送受信の同期が取れていない場合、受信したフレーム内のＦＣＳより後ろの位置からデータを取り出さない、請求項１７に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、有線ネットワーク通信において、イーサネット（登録商標）が広く用いられている。イーサネット（登録商標）は、データを所定のサイズのパケットに分割して、パケットを伝送するシステムである。パケットは、レイヤ２の通信で使われる場合、フレームと呼ばれる。このイーサネット（登録商標）において、フレームの構造や送信方法を工夫することにより通信帯域の向上させることが検討されている。
【０００３】
たとえば特許文献１には、インバンド信号挿入／分岐ブロックは送信側において、特殊符号を用いたマークによってインバンド信号をはさみ、その信号を通常のパケットのビット列の任意の位置に挿入し、インバンド信号挿入／分岐ブロックは受信側において、マークではさまれた部分を通常のパケットのデータのビット列から抜き取り、通常のパケットを挿入のなかった元の状態のデータ列に再生することが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、送信用のデータが同期化データであるか否かを確認する第１のステップと、前記データが同期化データである場合には、ＭＡＣヘッダを含まないフレームのプリアンブルに同期化フレームであることを表示すると共に、当該フレームのデータ部に前記データを含ませて同期化フレームを生成する第２のステップと、前記データが非同期化データである場合には、ＭＡＣヘッダを含むフレームのプリアンブルに非同期化フレームであることを表示すると共に、当該フレームのデータ部に前記データを含ませて非同期化フレームを生成する第３のステップと、を含むデータフレーム構成方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３３６２８号公報
【特許文献２】特開２００５−３２８５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、さらなるユーザトラフィックの帯域を向上させることが望まれている。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑み、装置間で同期が取れている場合及び装置間で同期が取れていない場合が発生しうる通信において、ユーザトラフィックの帯域を向上させる通信装置及び通信方法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】
一実施形態の通信装置は、フレームの送受信の同期が通信相手と取れているか否か判定する判定器と、フレームの送受信の同期が通信相手と取れている場合、フレーム内のＦＣＳ（フレームチェックシーケンス）より後ろの位置にデータを配置するフレーム処理器と、前記フレーム処理器で処理されたフレームを前記通信相手に送信する通信器と、を備えるようにした。
【０００９】
一実施形態の通信装置は、通信相手から送信されたフレームを受信する通信器と、フレームの送受信の同期が通信相手と取れているか否か判定する判定器と、フレームの送受信の同期が通信相手と取れている場合、フレーム内のＦＣＳ（フレームチェックシーケンス）より後ろの位置からデータを取り出すフレーム処理器と、を備えるようにした。
【００１０】
一実施形態の通信方法は、第１の通信装置及び第２の通信装置が、第１の通信装置と第２の通信装置との通信において、フレームの送受信の同期が取れているか否か判定し、第１の通信装置は、フレームの送受信の同期が取れている場合、フレーム内のＦＣＳ（フレームチェックシーケンス）より後ろの位置にデータを配置し、データを挿入したフレームを第２の通信装置に送信し、第２の通信装置は、前記フレームを受信し、フレームの送受信の同期が取れている場合、受信したフレーム内のＦＣＳより後ろの位置からデータを取り出すようにした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、装置間で同期が取れている場合及び装置間で同期が取れていない場合が発生しうる通信において、ユーザトラフィックの帯域を向上させる通信装置及び通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１に係る通信装置の概略を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る通信装置の概略を示すブロック図である。
【図３】実施の形態２にかかる通信装置の概略を示すブロック図である。
【図４】実施の形態２にかかるフレームの概略構成を示す図である。
【図５】実施の形態２にかかるフレームの概略構成を示す図である。
【図６】実施の形態２にかかる通信装置の概略を示すブロック図である。
【図７】実施の形態３に係る通信装置の概略を示すブロック図である。
【図８】実施の形態３に係る通信システムの概略を示すブロック図である。
【図９】実施の形態４に係る通信装置の概略を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の形態１に係る通信装置の概略を示すブロック図である。
図１において、通信装置１０は、判定器１１と、フレーム処理器１２と、通信器１３とを備える。
【００１４】
判定器１１は、フレームの送受信の同期が通信相手と取れているか否か判定する。
フレーム処理器１２は、フレームの送受信の同期が通信相手と取れている場合、フレーム内のＦＣＳ（フレームチェックシーケンス）より後ろの位置にデータを配置する。
通信器１３は、フレーム処理器１２で処理されたフレームを通信相手に送信する。
【００１５】
このように、実施の形態１の通信装置によれば、フレームの送受信の同期が通信相手と取れている場合、フレーム内のＦＣＳ（フレームチェックシーケンス）より後ろの位置にデータを配置することにより、データの通信帯域を増加させることができる。
【００１６】
次に、通信装置１０の通信相手について、図２を用いて説明する。図２は、実施の形態１に係る通信装置の概略を示すブロック図である。
図２において、通信装置２０は、通信器２１と、判定器２２と、フレーム処理器２３とを備える。
【００１７】
通信器２１は、通信相手から送信されたフレームを受信する。
判定器２２は、フレームの送受信の同期が通信相手と取れているか否か判定する。
フレーム処理器２３は、フレームの送受信の同期が通信相手と取れている場合、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置からデータを取り出す。
【００１８】
このように、実施の形態１の通信装置によれば、フレームの送受信の同期が通信相手と取れている場合、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置にデータを配置して通信することにより、データの通信帯域を増加させることができる。
【００１９】
（実施の形態２）
図３は、実施の形態２にかかる通信装置の概略を示すブロック図である。図３において、通信装置３０は、基準クロック発振器３１と、第１ポート３２と、パケット処理器３３と、同期処理器３４と、制御器３５と、フレーム処理器３６と、第２ポート３７とを備える。
【００２０】
基準クロック発振器３１は、フレーム抽出のタイミングの基準となるクロック信号を生成し、第１ポート３２、同期処理器３４及び第２ポート３７に出力する。例えば、基準クロック発振器３１は、水晶発振器及び位相シフト回路を備えることが好適である。
【００２１】
第１ポート３２は、他の装置から出力された信号を受信し、基準クロック発振器３１のクロック信号に基づくタイミングで、受信した信号からフレームを取り出す。そして、第１ポート３２は、フレームをパケット処理器３３に出力する。例えば、第１ポート３２は、イーサネット（登録商標）の規格でパケットデータを通信する通信回路を備えることが好適である。
【００２２】
パケット処理器３３は、フレーム内のヘッダ情報に基づき、フレームの転送先を判断する。そして、パケット処理器３３は、転送すべき装置に対応するポートにフレームを出力する。なお、転送すべき装置に対応するポートが第２ポート３７である場合、パケット処理器３３は、フレームをフレーム処理器３６に出力する。また、パケット処理器３３は、同期処理器３４から出力された同期精度情報をフレーム処理器３６に出力する。また、パケット処理器３３は、フレームに同期精度情報が含まれている場合、同期精度情報を取り出し、同期精度情報を同期処理器３４に出力する。
【００２３】
同期処理器３４は、基準クロック発振器３１から出力されたクロック信号のタイミングと、通信相手から送信された同期精度情報に基づいて、通信装置３０のクロック信号と、通信相手のクロック信号との差を検出する。そして、同期処理器３４は、差が所定の範囲以内である場合、通信装置３０と通信相手は、同期が取れていると判断し、差が所定の範囲を超える場合、通信装置３０と通信相手は、同期が取れていないと判断する。そして、同期処理器３４は、判断結果を制御器３５に出力する。また、同期処理器３４は、基準クロック発振器３１から出力されたクロック信号のタイミング、通信相手のクロック信号との差等を含む同期精度情報をパケット処理器３３に出力する。この同期精度情報は、フレーム処理器３６を介して、第２ポート３７から通信相手に送信される。
【００２４】
制御器３５は、通信に関する制御を行う。また制御器３５は、通信に関する制御情報を通信相手に送信する。具体的には、同期処理器３４が通信装置３０と通信相手は、同期が取れていると判断した場合、制御器３５は、制御情報をフレーム処理器３６に出力する。
また、同期処理器３４が通信装置３０と通信相手は、同期が取れていないと判断した場合、制御器３５は、制御情報をパケット処理器３３に出力する。
【００２５】
フレーム処理器３６は、フレームの送受信の同期が通信相手と取れている場合、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置に制御情報を配置する。また、フレームの送受信の同期が通信相手と取れていない場合、制御情報は、制御器３５からフレーム処理器３６に出力されないので、フレーム処理器３６は、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置に制御情報を配置しない。フレームの送受信の同期が通信相手と取れていない場合、制御情報は、制御器３５からパケット処理器３３に出力されるので、パケット処理器３３は、制御情報をフレームのペイロードに格納し、通信相手に対応するポートを介して通信相手に送信する。
【００２６】
これらパケット処理器３３、同期処理器３４、制御器３５及びフレーム処理器３６は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を備える構成、またはＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリを備える構成としてもよい。
【００２７】
第２ポート３７は、パケット処理器３３またはフレーム処理器３６から出力されたフレームを通信相手に送信する。例えば、第２ポート３７は、イーサネット（登録商標）の規格でパケットデータを通信する通信回路を備えることが好適である。
【００２８】
以上の構成により、通信装置３０は、通信相手と同期が取れている場合、及び通信相手と同期が取れていない場合に対応して通信を行う。
【００２９】
次に通信装置３０が送信するフレームの内部構成について説明する。まず、通信相手と同期が取れていない場合に、通信装置３０が送信するフレームの内部構成について説明する。図４は、実施の形態２にかかるフレームの概略構成を示す図である。図４ではフレームのプリアンブルが配置されている位置を、フレームの先頭側として説明する。
【００３０】
図４において、フレーム４０は、先頭から順に、プリアンブル４１と、ヘッダ４２と、ペイロード４３と、ＦＣＳ４４と、ＩＦＧ（Inter Frame Gap）４５とを含む。
【００３１】
プリアンブル４１は、フレームの先頭を示すパターンを含む領域である。
ヘッダ４２は、送信先、送信元、パケットの種類、フレームの長さ、フレームのタイプを含む領域である。
ペイロード４３は、ユーザデータを含む領域である。
ＦＣＳ４４は、データの誤り検出および訂正を行うため、フレーム内に付け加えられるチェックサム符号の領域である。
ＩＦＧ４５は、フレーム間に挟むギャップの領域である。
【００３２】
一方、通信装置間で同期が取れていない場合、ＩＦＧ４５が、通信装置間の送信タイミングと受信タイミングの時間のずれを吸収する。
【００３３】
次に、通信相手と同期が取れている場合に、通信装置３０が送信するフレームの内部構成について説明する。図５は、実施の形態２にかかるフレームの概略構成を示す図である。図５ではフレームのプリアンブルが配置されている位置を、フレームの先頭側として説明する。
【００３４】
図５において、フレーム５０は、先頭から順に、プリアンブル４１と、ヘッダ４２と、ペイロード４３と、ＦＣＳ４４と、制御情報領域５１とを含む。図５において、図４と同一の構成は、同一の番号を付して、説明を省略する。
【００３５】
制御情報領域５１は、通信に関する制御情報の領域である。この制御情報は、例えば、通信装置間で呼またはコネクションの設定、解放等に関する制御情報、及びネットワークの保守やトラヒック状態の管理などの運用に関する制御情報の少なくとも一つを含んでもよい。また、この制御情報は、例えば、C-plane及びM-planeの少なくとも１つであってもよい。
【００３６】
また、制御情報領域５１は、図４のＩＦＧ４５とサイズが同じであることが好ましい。
また、制御情報領域５１は、１つのフレーム内で、ＦＣＳ４４より後ろに位置している。言い換えれば、ＦＣＳ４４はペイロード４３と制御情報領域５１の間に位置する。
また、ＦＣＳ４４より後ろの位置、且つ次のフレームのプリアンブルより前の位置にデータまたは制御情報が配置されてもよい。
【００３７】
以上、通信装置３０は、図４及び図５で説明したフレームを用いて通信を行う。次に、通信装置３０が送信したフレームを受信する通信装置について説明する。図６は、実施の形態２にかかる通信装置の概略を示すブロック図である。図６において、通信装置６０は、基準クロック発振器６１と、第１ポート６２と、フレーム処理器６３と、パケット処理器６４と、同期処理器６５と、制御器６６と、第２ポート６７とを備える。
【００３８】
基準クロック発振器６１は、フレーム抽出のタイミングの基準となるクロック信号を生成し、第１ポート６２、同期処理器６５及び第２ポート６７に出力する。例えば、基準クロック発振器６１は、水晶発振器及び位相シフト回路を備えることが好適である。
【００３９】
第１ポート６２は、通信相手から出力された信号を受信し、基準クロック発振器６１のクロック信号に基づくタイミングで、受信した信号からフレームを取り出す。そして、第１ポート６２は、フレームをフレーム処理器６３に出力する。また、第１ポート６２は、同期精度情報を通信相手に送信する。例えば、第１ポート６２は、イーサネット（登録商標）の規格でパケットデータを通信する通信回路を備えることが好適である。
【００４０】
フレーム処理器６３は、フレームの送受信の同期が通信相手と取れている場合、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置から制御情報を抽出する。そして、フレーム処理器６３は、フレームをパケット処理器６４に出力し、抽出した制御情報を制御器６６に出力する。
【００４１】
また、フレームの送受信の同期が通信相手と取れていない場合、フレーム処理器６３は、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置から抽出せずに、フレームをパケット処理器６４に出力する。
【００４２】
パケット処理器６４は、フレーム内のヘッダ情報に基づき、フレームの転送先を判断する。そして、パケット処理器６４は、転送すべき装置に対応するポートにフレームを出力する。なお、転送すべき装置に対応するポートが第２ポート６７である場合、パケット処理器６４は、フレームを第２ポート６７に出力する。また、パケット処理器６４は、同期処理器６５から出力された同期精度情報を第１ポート６２に出力する。また、パケット処理器６４は、フレームに同期精度情報が含まれている場合、同期精度情報を取り出し、同期精度情報を同期処理器６５に出力する。また、フレームの送受信の同期が通信相手と取れていない場合、パケット処理器６４は、フレームから制御情報を抽出し、抽出した制御情報を制御器６６に出力する。
【００４３】
同期処理器６５は、基準クロック発振器６１から出力されたクロック信号のタイミングと、通信相手から送信された同期精度情報に基づいて、通信装置６０のクロック信号と、通信相手のクロック信号との差を検出する。そして、同期処理器６５は、差が所定の範囲以内である場合、通信装置６０と通信相手は、同期が取れていると判断し、差が所定の範囲を超える場合、通信装置６０と通信相手は、同期が取れていないと判断する。また、同期処理器６５は、基準クロック発振器６１から出力されたクロック信号のタイミング、通信相手のクロック信号との差等を含む同期精度情報をパケット処理器６４に出力する。この同期精度情報は、第１ポート６２から通信相手に送信される。
【００４４】
制御器６６は、通信に関する制御を行う。また制御器６６は、通信に関する制御情報を通信相手から受信し、受信した制御情報に基づいて通信を制御する。
これらフレーム処理器６３、パケット処理器６４、同期処理器６５及び制御器６６は、ＡＳＩＣを備える構成、またはＣＰＵ及びメモリを備える構成としてもよい。
【００４５】
第２ポート６７は、パケット処理器６４から出力されたフレームを通信相手に送信する。例えば、第２ポート６７は、イーサネット（登録商標）の規格でパケットデータを通信する通信回路を備えることが好適である
【００４６】
以上の構成により、図３の通信装置３０と図６の通信装置６０は、通信を行う。具体的には、通信装置３０と通信装置６０の同期がとれている場合、通信装置３０から通信装置６０に送信されるフレームは、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置に制御情報が配置されている。一方、通信装置３０と通信装置６０の同期がとれていない場合、通信装置３０から通信装置６０に送信されるフレームは、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置にＩＦＧが配置されている。すなわち、通信装置３０と通信装置６０の同期がとれている場合、ＩＦＧが不要であるので、その位置に制御情報を配置して通信を行うことができる。そして通信装置３０と通信装置６０の同期がとれていない場合、ＩＦＧが必要であるので、その位置にＩＦＧを配置して通信装置３０と通信装置６０のタイミングのずれをＩＦＧで吸収する。
【００４７】
次に、実施の形態２の効果について説明する。以下に示す表１は、イーサネット（登録商標）の規格に対応するパケットのサイズ別に、帯域が向上した比率を示す。
【表１】
2019004215.tif 000003
【００４８】
表１に示すように、ユーザデータ（User Data）はペイロード（Payload）に格納される。このペイロードは、フレームの種類等により異なる。そして、イーサネット（登録商標）フレームは、ヘッダ（Header）、ペイロード及びＦＣＳで構成される。物理フレームは、このイーサネット（登録商標）フレーム（ヘッダ、ペイロード及びＦＣＳ）と、プリアンブル（Preamble）と、ＩＦＧで構成される。
【００４９】
物理フレームは、プリアンブルが８バイト、ヘッダが１４バイト、ＦＣＳが４バイト、ＩＦＧが１２バイトである。そして、通信装置３０と通信装置６０の同期がとれている場合、ＩＦＧの位置に制御情報を配置して通信を行う。したがって、通信装置３０と通信装置６０の同期がとれている場合の実効帯域は、通信装置３０と通信装置６０の同期がとれていない場合の実効帯域に比べて、１２バイト多い。
【００５０】
フレームのタイプがジャンボフレームである場合、ペイロードのサイズが９６００バイトであるので、実効帯域が０．１％向上する。例えば１Ｇｂｐｓのラインレートの場合、実効帯域が１Ｍｂｐｓ向上する。
【００５１】
イーサネット（登録商標）規格のフレームは、ペイロードのサイズが可変である。ペイロードの最大値は、１５００バイトである。またペイロードの最小値は、４６バイトである。
【００５２】
フレームのタイプがイーサネット（登録商標）規格であり、フレームサイズが最大である場合、ペイロードのサイズが１５００バイトであるので、実効帯域が０．８％向上する。例えば１Ｇｂｐｓのラインレートの場合、実効帯域が８Ｍｂｐｓ向上する。
【００５３】
また、フレームのタイプがイーサネット（登録商標）規格であり、フレームサイズが最小である場合、ペイロードのサイズが４６バイトであるので、実効帯域が１４．３％向上する。例えば１Ｇｂｐｓのラインレートの場合、実効帯域が１４３Ｍｂｐｓ向上する。
【００５４】
このように、実施の形態２の通信装置によれば、フレームの送受信の同期が通信相手と取れている場合、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置にデータを配置して通信することにより、データの通信帯域を増加させることができる。
【００５５】
また、このように、実施の形態２の通信装置によれば、フレームの送受信の同期が通信相手と取れている場合、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置に制御情報を配置して通信することにより、ユーザデータの通信帯域を減少させずに、制御情報を伝達することができる。
【００５６】
また、送信側の通信装置がペイロードの間に制御情報を挿入した場合、受信側の通信装置は、ペイロードの間から制御情報を抽出した後、ペイロード内を詰める処理が必要になるが、実施の形態２の通信装置では、ＦＣＳより後ろの位置に制御情報を配置しているので、ペイロード内を詰める必要がなく、フレームを処理する負荷を低減することができる。
【００５７】
また、プリアンブルの処理（例えばパケットの開始位置決定）の後に制御情報を配置しているので、受信側の通信装置は、フレーム内の制御情報の位置を容易に把握して抽出することができる。
【００５８】
（実施の形態３）
実施の形態３では、通信装置が送信側と受信側の両方でフレームの送受信の同期が通信相手と取れている場合、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置に制御情報を配置して通信する例について説明する。
【００５９】
図７は、実施の形態３に係る通信装置の概略を示すブロック図である。図７において、通信装置７０は、基準クロック発振器７１と、第１ポート６２と、フレーム処理器６３と、パケット処理器７２と、同期処理器７３と、制御器７４と、制御器７５と、フレーム処理器３６と、第２ポート３７と、を備える。図７において、図３または図６と同一の構成は、同一の番号を付して、説明を省略する。
【００６０】
基準クロック発振器７１は、フレーム抽出のタイミングの基準となるクロック信号を生成し、第１ポート６２、同期処理器７３及び第２ポート３７に出力する。例えば、基準クロック発振器７１は、水晶発振器及び位相シフト回路を備えることが好適である。
【００６１】
パケット処理器７２は、フレーム内のヘッダ情報に基づき、フレームの転送先を判断する。そして、パケット処理器７２は、転送すべき装置に対応するポートにフレームを出力する。なお、転送すべき装置に対応するポートが第１ポート６２である場合、パケット処理器７２は、フレームをフレーム処理器６３に出力する。また、転送すべき装置に対応するポートが第２ポート３７である場合、パケット処理器７２は、フレームをフレーム処理器３６に出力する。また、パケット処理器７２は、同期処理器７３から出力された同期精度情報を第１ポート６２または第２ポート３７に出力する。また、パケット処理器７２は、フレームに同期精度情報が含まれている場合、同期精度情報を取り出し、同期精度情報を同期処理器７３に出力する。
【００６２】
同期処理器７３は、基準クロック発振器７１から出力されたクロック信号のタイミングと、通信相手から送信された同期精度情報に基づいて、通信装置７０のクロック信号と、通信相手のクロック信号との差を検出する。そして、同期処理器７３は、差が所定の範囲以内である場合、通信装置７０と通信相手は、同期が取れていると判断し、差が所定の範囲を超える場合、通信装置７０と通信相手は、同期が取れていないと判断する。なお、同期処理器７３は、第１ポート６２を介した通信相手、第２ポート３７を介した通信相手とそれぞれ個別に同期がとれているか否か判断する。
【００６３】
また、同期処理器７３は、基準クロック発振器７１から出力されたクロック信号のタイミング、通信相手のクロック信号との差等を含む同期精度情報をパケット処理器７２に出力する。この同期精度情報が、第１ポート６２を介した通信相手のクロック信号との差等を含む同期精度情報である場合、同期精度情報は、第１ポート６２から通信相手に送信される。また、この同期精度情報が、第２ポート３７を介した通信相手のクロック信号との差等を含む同期精度情報である場合、同期精度情報は、第２ポート３７から通信相手に送信される。
【００６４】
これらパケット処理器７２、同期処理器７３、制御器７４及び制御器７５は、ＡＳＩＣを備える構成、またはＣＰＵ及びメモリを備える構成としてもよい。
【００６５】
制御器７４は、通信に関する制御を行う。また制御器７４は、通信に関する制御情報を通信相手に送信する。具体的には、同期処理器７３が通信装置７０と第１ポート６２を介した通信相手は、同期が取れていると判断した場合、制御器７４は、制御情報をフレーム処理器６３に出力する。
【００６６】
また、通信装置７０と第１ポート６２を介した通信相手は同期が取れていないと、同期処理器７３が判断した場合、制御器７４は、制御情報をパケット処理器７２に出力する。
【００６７】
制御器７５は、通信に関する制御を行う。また制御器７５は、通信に関する制御情報を通信相手に送信する。具体的には、同期処理器７３が通信装置７０と第２ポート３７を介した通信相手は、同期が取れていると判断した場合、制御器７５は、制御情報をフレーム処理器３６に出力する。
【００６８】
また、通信装置７０と第２ポート３７を介した通信相手は同期が取れていないと、同期処理器７３が判断した場合、制御器７５は、制御情報をパケット処理器７２に出力する。
【００６９】
また、通信に関する制御情報のうち、第１ポート６２を介した通信相手から第２ポート３７を介した通信相手に伝送すべき制御情報について、制御器７４は、制御器７５に出力する。この結果、この制御情報が、第１ポート６２、フレーム処理器６３、制御器７４、制御器７５、フレーム処理器３６、第２ポート３７を介して、通信装置７０を透過する。
【００７０】
通信装置７０は、以上の構成を備えることにより、送信側と受信側の両方で、フレームの送受信の同期が通信相手と取れている場合、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置にデータを配置して通信することができる。したがって、通信装置７０を直列に複数台接続することもできる。
【００７１】
図８は、実施の形態３に係る通信システムの概略を示すブロック図である。図８に示すように、通信装置７０は、直列に接続し、それぞれの通信装置７０がフレームの送受信の同期が通信相手と取れている場合、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置にデータを配置して通信することができる。なお、末端に配置している通信装置３０及び通信装置６０は、通信装置７０に置き換えてもよい。
【００７２】
このように、実施の形態３の通信装置によれば、フレームの送受信の同期が通信相手と取れている場合、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置にデータを配置して通信することにより、データの通信帯域を増加させることができる。
【００７３】
（実施の形態４）
実施の形態４では、バッファが、送信するフレームを一時保存されているか否かにより、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置にデータを配置するか否か決定する例について説明する。図９は、実施の形態４に係る通信装置の概略を示すブロック図である。図９において、図３と同一の構成には、同じ番号を付して説明を省略する。図９において、通信装置９０は、基準クロック発振器３１と、第１ポート３２と、パケット処理器３３と、同期処理器３４と、制御器３５と、バッファ９１と、バッファ判定器９２と、フレーム処理器９３と、第２ポート３７とを備える。
【００７４】
バッファ９１は、通信相手に送信するフレームを一時保存する。具体的には、バッファ９１は、パケット処理器３３から出力されたフレームを一時保存し、フレーム処理器９３に出力する。
【００７５】
バッファ判定器９２は、バッファ９１に、通信相手に送信するフレームが有るか無いか判定する。
【００７６】
フレーム処理器９３は、フレームの送受信の同期が通信相手と取れている、且つバッファ９１に、通信相手に送信するフレームが有る場合、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置にデータを配置する。
【００７７】
また、フレームの送受信の同期が通信相手と取れていない場合、制御情報は、制御器３５からフレーム処理器３６に出力されないので、フレーム処理器９３は、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置に制御情報を配置しない。またはバッファ９１に、通信相手に送信するフレームが無い場合、連続してフレームを送信する必要がないので、フレーム処理器９３は、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置に制御情報を配置しない。
【００７８】
フレームの送受信の同期が通信相手と取れていない場合、制御情報は、制御器３５からパケット処理器３３に出力されるので、パケット処理器３３は、制御情報をフレームのペイロードに格納し、通信相手に対応するポートを介して通信相手に送信する。同様にバッファ９１に、通信相手に送信するフレームが無い場合も、パケット処理器３３は、制御情報をフレームのペイロードに格納し、通信相手に対応するポートを介して通信相手に送信する。
【００７９】
これらバッファ判定器９２及びフレーム処理器９３は、ＡＳＩＣを備える構成、またはＣＰＵ及びメモリを備える構成としてもよい。
【００８０】
このように、実施の形態４の通信装置によれば、フレームの送受信の同期が通信相手と取れている、且つバッファに、通信相手に送信するフレームが有る場合、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置にデータを配置して通信することにより、データの通信帯域を増加させることができる。
【００８１】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、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。例えば、第１ポート及び第２ポートは双方向で通信できるようにしてもよい。また、通信装置は、３つ以上の通信相手と通信を行っても良い。この場合、パケット処理器は、フレーム内のヘッダ情報に基づいてフレームの送信先を判断し、この送信先にフレームを送信する。また、この場合、通信相手の数のポート、制御器、フレーム処理器を備えることにより、個々の通信相手に対して、フレームの送受信の同期が通信相手と取れている場合、フレーム内のＦＣＳより後ろの位置にデータを配置して通信することができる。
【００８２】
また、パケット処理器３３、同期処理器３４、制御器３５、フレーム処理器３６、フレーム処理器６３、パケット処理器６４、同期処理器６５、制御器６６、パケット処理器７２、同期処理器７３、制御器７４、制御器７５、バッファ判定器９２及びフレーム処理器９３については、ＡＳＩＣ等のハードウェアまたはソフトウェアで実施できる。また、処理の一部をソフトウェアで実施し、それ以外をハードウェアで実施することとしても良い。ソフトウェアで実施する際には、マイクロプロセッサ等の１つあるいは複数のＣＰＵを有するコンピュータシステムに機能ブロックの処理に関するプログラムを実行させればよい。これらのプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ−Ｒ（DVD Recordable）、ＤＶＤ−Ｒ  ＤＬ（DVD-R Dual Layer)、ＤＶＤ−ＲＷ（DVD ReWritable）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＲ＋Ｒ  ＤＬ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＢＤ−Ｒ（Blu-ray（登録商標） Disc Recordable）、ＢＤ−ＲＥ（Blu-ray （登録商標）Disc Rewritable）、ＢＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【符号の説明】
【００８３】
１０、２０、３０、６０、７０、９０  通信装置
１１、２２  判定器
１２、２３、３６、６３、９３  フレーム処理器
１３、２１  通信器
３１、６１、７１  基準クロック発振器
３２、６２  第１ポート
３３、６４  パケット処理器
３４、６５、７３  同期処理器
３５、６６、７４、７５  制御器
３７、６７  第２ポート
９１  バッファ
９２  バッファ判定器
【図１】
2019004215.tif 000004
【図２】
2019004215.tif 000005
【図３】
2019004215.tif 000006
【図４】
2019004215.tif 000007
【図５】
2019004215.tif 000008
【図６】
2019004215.tif 000009
【図７】
2019004215.tif 000010
【図８】
2019004215.tif 000011
【図９】
2019004215.tif 000012