(57)【要約】  DiiVAネットワーク上でUSBデータを送るシステムは、ＵＳＢホストコントローラと、少なくとも１つのＵＳＢデバイスと、ＵＳＢ上流ポートを介してＵＳＢホストコントローラに接続される第１DiiVAデバイスと、ＵＳＢ下流ポートを介して前記ＵＳＢデバイスに接続される第２DiiVAデバイスと、DiiVA双方向ハイブリッドリンクを通じて、ＵＳＢプロトコルに従って第１DiiVAデバイスと第２DiiVAデバイスとの間でデータを転送するように構成されたネットワークと、を有している。ネットワークは、少なくとも１つのライン状態情報パケット、および、ＵＳＢ上流ポートとＵＳＢ下流ポートとの間のハイブリッドリンクを介して送信された少なくとも１つのＵＳＢデータパケット、を通じて、ＵＳＢプロトコルの内容を送信するために、ＵＳＢホストコントローラに応答する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）ホストコントローラと、
少なくとも１つのＵＳＢデバイスと、
ＵＳＢ上流ポートを通じて前記ＵＳＢホストコントローラに接続される第１デバイスと、
ＵＳＢ下流ポートを通じて前記ＵＳＢデバイスに接続される第２デバイスと、
ハイブリッドリンクを備え、ＵＳＢプロトコルに従って前記第１デバイスと前記第２デバイスとの間でデータを転送するように構成されたネットワークと、を有するシステムにおいて、
前記ハイブリッドリンクが、前記ＵＳＢ上流ポートと前記ＵＳＢ下流ポートとの間で、１つ以上のイベントについてパケット化されたライン状態情報を含む少なくとも１つのライン状態情報パケット、および、少なくとも１つのＵＳＢデータパケット、を送信することによって、前記ＵＳＢプロトコルの内容を送信するように、構成されていることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記ハイブリッドリンクが、前記ライン状態情報パケットに従って、前記ネットワークを通じてＵＳＢエニュメレーションプロトコル、および、ＵＳＢ一時停止／再開プロトコルを実行するように、構成され、
前記ＵＳＢエニュメレーションプロトコルが、ハイスピードエニュメレーションプロトコル、フルスピードエニュメレーションプロトコル、および、ロースピードエニュメレーションプロトコルの１つを有している
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１デバイスおよび前記第２デバイスの少なくとも１つが、DiiVA（ディーバ：    Digital Interactive Interface For Video And Audio）デバイスであり、
前記ネットワークが、DiiVAネットワークであり、
前記ハイブリッドリンクが、データ送信時間を保証せずに、前記DiiVAネットワークを通じて双方向マルチプロトコルデータを送信するように、構成されたDiiVA双方向リンクである
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記イベントが、ライン変更イベント、ＵＳＢリセットイベント、３ミリ秒（ｍｓ）アイドルイベント、VBus検出イベント、VBus使用可能イベント、ＵＳＢホスト準備中イベント、キープアライブイベント、FSデバイス準備完了ベント、LSデバイス準備完了イベント、および、デバイス切断イベント、の少なくとも１つで構成されており、
前記ライン変更イベントが、SEO（シングルエンドゼロ：Single Ended Zero）イベント、Ｊステート（J State）イベント、および、Ｋステート（K State）イベント、の少なくとも１つで構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１デバイスおよび前記第２デバイスが、それぞれ、インターフェースを通じて論理モジュールに接続されるＵＳＢ PHY (物理層)と、双方向接続を備えマルチプロトコル  データを運んで共有するために構成された送受信機と、を有している
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記インターフェースが、UTMI（ＵＳＢ 2.0. Transceiver Macrocell Interface）およびULPI（UTMI+ Low Pin Interface）の１つで構成されている
ことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記ＵＳＢ上流ポートおよび前記ＵＳＢ下流ポートは、それぞれ、前記ライン状態情報のすべてをパケット化して送信するように構成された送信ＵＳＢポート、および、前記インターフェースを設定して、前記送信ＵＳＢポートの前記ライン状態の動作をエニュメレートするように構成された受信ＵＳＢポート、のうちの１つである
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記第１デバイスおよび前記第２デバイスの少なくとも１つが、複数のＵＳＢポートを有する
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記ＵＳＢホストコントローラが、さらに、前記ネットワークを通じて、ＵＳＢフローコントロールプロトコル、ＵＳＢ PINGプロトコル、ＵＳＢアドレス管理、および、ＵＳＢロースピードキープアライブシグナル伝達（ＵＳＢ low speed Keep-Alive signaling）、の少なくとも１つを行うように、構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ネットワークが、双方向リンクおよび一方向リンクの両方を備えたケーブル、を有している
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
第１デバイスを第２デバイスに接続するネットワークを通じてＵＳＢデータと通信する方法において、
前記ネットワークにおける双方向ハイブリッドリンクを通じて、前記第１デバイスをＵＳＢホストコントローラに接続するＵＳＢ上流ポートと前記第２デバイスをＵＳＢデバイスに接続するＵＳＢ下流ポートとの間で、少なくとも１つのライン状態情報パケットと通信する工程と、
前記双方向ハイブリッドリンクを通じて、前記ＵＳＢ上流ポートと前記ＵＳＢ下流ポートとの間で少なくとも１つのＵＳＢデータパケットと通信する工程と、
前記ライン状態情報パケットを用いて、ＵＳＢエニュメレーションおよびＵＳＢ一時停止／再開操作を行う工程と、を有し、
前記ライン状態情報パケットが、１つ以上のイベントに関する情報をパケット化する
ことを特徴とする、第１デバイスを第２デバイスに接続するネットワークを通じてＵＳＢデータと通信する方法。
【請求項１２】
前記１つ以上のイベントが、ライン変更イベント、ＵＳＢリセットイベント、３ミリ秒（ｍｓ）アイドルイベント、VBus検出イベント、VBus使用可能イベント、ＵＳＢホスト準備中イベント、キープアライブイベント、FSデバイス準備完了イベント、LSデバイス準備完了イベント、および、デバイス切断イベント、の少なくとも１つで構成されており、
前記ライン変更イベントが、SEO（シングルエンドゼロ：Single Ended Zero）イベント、Ｊステート（J State）イベント、および、Ｋステート（K State）イベント、の少なくとも１つで構成されている
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ネットワークが、DiiVA（ディーバ：Digital Interactive Interface For Video And Audio）ネットワークであり、
前記双方向ハイブリッドリンクが、データ送信時間を保証することなく、前記DiiVAネットワークを通じて双方向マルチプロトコルデータを送信するように、構成されている
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ＵＳＢエニュメレーションが、ハイスピードエニュメレーションで構成されており、
前記ハイスピードエニュメレーションを実行する方法は、
ハイスピードＵＳＢデバイスが、前記ＵＳＢ下流ポートに取り付けられた後、FSデバイス準備完了イベントパケットを前記ＵＳＢ上流ポートに送信する工程と、
前記ＵＳＢホストコントローラを取り付けて、VBusがアサートされた時、前記ＵＳＢ上流ポートが、VBus検出イベントパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信して、前記ＵＳＢ下流ポートでアサートを停止する工程と、
前記ＵＳＢ上流ポートが、VBus使用可能イベントパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信して、前記ＵＳＢ下流ポートが、VBusをアサートする工程と、
前記ＵＳＢ下流ポートが、Ｊステート（J State）を検出すると、Ｊステートイベントパケット（J State event packet）を前記ＵＳＢ上流ポートに送信する工程と、
前記ＵＳＢ上流ポートが、前記ＵＳＢホストコントローラからＵＳＢリセットを検出すると、ＵＳＢリセットイベントパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信する工程と、
前記ＵＳＢ上流ポートでＪステート（J State）を検出すると、Ｊステートイベントパケット（J State event packet）を前記ＵＳＢ下流ポートに送信する工程と、
前記ＵＳＢ上流ポートでK チャープ（K Chirp）を検出すると、Kステートイベントパケット（K State event packet）を前記ＵＳＢ下流ポートに送信する工程と、
前記ＵＳＢ上流ポートでSEO Stateを検出すると、SEO Stateイベントパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信する工程と、
前記ＵＳＢ下流ポートでトグリングK-Jチャープ（toggling K-J Chirps）を検出すると、前記Kステートイベントパケットおよび前記Ｊステートイベントパケットを前記ＵＳＢ上流ポートに送信する工程と、
前記ＵＳＢホストからSOFパケットを検出すると、ハイスピードエニュメレーションを終了する工程と、を有する
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記ＵＳＢエニュメレーションが、フルスピードエニュメレーションで構成されており、
前記フルスピードエニュメレーションを実行する方法は、
フルスピードＵＳＢデバイスを前記ＵＳＢ下流ポートに取り付けて、FSデバイス準備完了イベントパケットを前記ＵＳＢ上流ポートに送信する工程と、
前記ＵＳＢホストコントローラを取り付けて、VBusがアサートされた時、前記ＵＳＢ上流ポートがVBus検出イベントパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信して、前記ＵＳＢ下流ポートでアサートを停止する工程と、
前記ＵＳＢ上流ポートが、VBus使用可能イベントパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信して、前記ＵＳＢ下流ポートが、VBusをアサートする工程と、
前記ＵＳＢ下流ポートが、Ｊステート（J State）を検出すると、Ｊステートイベントパケット（J State event packet）を前記ＵＳＢ上流ポートに送信する工程と、
前記ＵＳＢ上流ポートが、前記ＵＳＢホストコントローラからＵＳＢリセットを検出すると、ＵＳＢリセットイベントパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信する工程と、
前記ＵＳＢ上流ポートでＪステート（J State）を検出すると、Ｊステートイベントパケット（J State event packet）を前記ＵＳＢ下流ポートに送信する工程と、
前記ＵＳＢホストからSOFパケットを検出すると、フルスピードエニュメレーションを終了する工程と、を有する
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記ＵＳＢエニュメレーションが、ロースピードエニュメレーションで構成されており、
前記ロースピードエニュメレーションを実行する方法は、
ロースピードＵＳＢデバイスを前記ＵＳＢ下流ポートに取り付けて、LSデバイス準備完了イベントパケットを前記ＵＳＢ上流ポートに送信する工程と、
前記ＵＳＢホストコントローラを取り付けて、VBusがアサートされた時、前記ＵＳＢ上流ポートがVBus検出イベントパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信して、前記ＵＳＢ下流ポートでアサートを停止する工程と、
前記ＵＳＢ上流ポートが、VBus使用可能イベントパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信し、前記ＵＳＢ下流ポートが、VBusをアサートする工程と、
前記ＵＳＢ下流ポートが、Ｋステート（K State）を検出すると、Kステートイベントパケット（K State event packet）を前記ＵＳＢ上流ポートに送信する工程と、
前記ＵＳＢ上流ポートが、前記ＵＳＢホストコントローラからＵＳＢリセットを検出すると、ＵＳＢリセットイベントパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信する工程と、
前記ＵＳＢ上流ポートがＫステート（K State）を検出すると、前記Kステートイベントパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信する工程と、
前記ＵＳＢホストからSOFパケットを検出すると、ロースピードエニュメレーションを終了する工程と、を有する
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
一時停止および再開を行う工程をさらに有し、
前記一時停止および再開を実行する方法は、
３ミリ秒アイドルステート（3 ms Idle State）を検出すると、３ミリ秒アイドルイベントパケット(3 ms Idle event packet)を生成し、前記３ミリ秒アイドルイベントパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信する工程と、
前のスピードが、ハイスピードＵＳＢだった場合、前記ＵＳＢ上流ポートは、ＵＳＢ仕様書およびUTMI仕様書に従って、３ミリ秒アイドルが一時停止状態、または、ＵＳＢリセット状態かをチェックする工程と、
前記ＵＳＢ上流ポートが、Ｋステート（K State）を検出した場合、前記ＵＳＢ上流ポートは、Kステートイベントパケット（K State event packet）生成して、再開状態に進む工程と、を有する
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
非アイソクロナス入力トークン（non-isochronous IN token）で前記ハイブリッドリンクを通じて前記ＵＳＢデータを送信する工程をさらに有し、
前記非アイソクロナス入力トークンで前記ハイブリッドリンクを通じて前記ＵＳＢデータを送信する工程は、
前記ＵＳＢ上流ポートが、入力パケットを受信し、前記入力パケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信する工程と、
前記ＵＳＢ下流ポートが、前記入力パケットを送信し、前記ＵＳＢデバイスからデータパケットまたは応答確認パケットを受信する工程と、
前記ＵＳＢ上流ポートが、ＮＡＫ応答パケットを送信し、前記ＵＳＢデバイスからの応答が利用可能になるまで、ＮＡＫ応答パケットを備えた次の入力パケットをブロックする工程と、
前記ＵＳＢデバイスが、前記入力パケットに対してＮＡＫ応答パケットを送信して、前記ＮＡＫ応答が、前記ＵＳＢ下流ポートから前記ＵＳＢ上流ポートに到達した場合、前記ＵＳＢ上流ポートは、前記次の入力パケットのブロックを解除し、前記次の入力パケットを前記下流ポートに送信し、再度、前記入力パケットをＵＳＢデバイスに送信する工程と、
前記ＵＳＢデバイスが、データ０またはデータ１のパケットを送信して、前記データ０またはデータ１のパケットが、前記ＵＳＢ上流ポートに到達した場合、前記ＵＳＢ下流ポートはＡＣＫ応答パケットで応答し、前記データ０またはデータ１のパケットを前記上流ポートに送信する工程と、
前記上流ポートが、次の利用可能な前記入力パケットに対して、前記データ０またはデータ１のパケットを送信する工程と、を有する
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
非アイソクロナス出力トークン(non-isochronous OUT token)で前記ＵＳＢデータを送信する工程をさらに有し、
前記非アイソクロナス出力トークン(non-isochronous OUT token)で前記ＵＳＢデータを送信する工程は、
前記ＵＳＢ上流ポートが、出力パケット、および、データ０またはデータ１のパケットを受信し、前記ＵＳＢ下流ポートに送信する工程と、
前記データ０またはデータ１のパケットが利用可能になるまで、前記ＵＳＢ下流ポートは、前記出力パケットをバッファリングし、前記データ０またはデータ１のパケットが利用可能になった場合には、前記出力パケット、および、前記データ０またはデータ１のパケットを前記ＵＳＢデバイスに送信する工程と、
前記ＵＳＢ上流ポートは、前記出力トランザクションに対して、ＮＡＫ応答パケットを送信し、前記ＵＳＢ下流ポートからの応答が利用可能になるまで、次の出力パケット、および、データ０またはデータ１のパケットを送信しない工程と、
前記ＵＳＢデバイスが、前記出力トランザクションに対してＮＡＫ応答パケットを送信し、前記ＵＳＢ下流ポートがＮＡＫ応答パケットを前記ＵＳＢ上流ポートに送信した場合、前記ＵＳＢ上流ポートは、前記次の出力パケット、および、前記データ０またはデータ１のパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに再度送信する工程と、
前記ＵＳＢデバイスが、ＡＣＫ応答パケットを送信した場合、前記ＵＳＢ上流ポートが、前記次の出力トランザクションに対してＡＣＫ応答を送信する工程と、を有する
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
前記ＵＳＢデバイスは、アイソクロナスＵＳＢデバイスで構成され、
アイソクロナス入力トークンで前記ＵＳＢデータを送信する工程をさらに有し、
前記アイソクロナス入力トークンで前記ＵＳＢデータを送信する工程は、
前記データパケットが、ゼロデータを使用して、状態の数が接続待ち時間に依存する入力データをパイプライン処理する工程と、
第１アイソクロナス入力パケットまたは第１マルチプルアイソクロナス入力パケットに対して、前記ＵＳＢ上流ポートは、１つ以上のゼロデータパケットで応答する工程と、
前記第１アイソクロナス入力パケットまたは前記第１マルチプルアイソクロナス入力パケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信して、前記アイソクロナスＵＳＢデバイスからデータ０パケット、データ１パケット、または、データ２パケットを受信する工程と、
アイソクロナス入力パケットで応答するために、前記データ０パケット、前記データ１パケット、または、前記データ２パケットをパイプライン処理する工程と、
前記ＵＳＢホストが、前記アイソクロナス入力パケットを送信することを停止した場合、最後の残っているデータを破棄する工程と、
前記ＵＳＢ上流ポートが、データパケットストリームからＵＳＢディスクリプタを監視してデコードすることにより、どのエンドポイントおよびどのアドレスが、アイソクロナスエンドポイントで用いられているかを見つけ出す工程と、を有する
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
アイソクロナス出力トークンで前記ハイブリッドリンクを通じてＵＳＢデータを送信する工程を、さらに有し、
前記アイソクロナス出力トークンで前記ハイブリッドリンクを通じてＵＳＢデータを送信する工程は、
前記ＵＳＢ下流ポートにアイソクロナス出力トランザクションを送信すると共に、前記ＵＳＢ上流ポートはＵＳＢプロトコルに従って送らない工程と、
データ０パケット、データ１パケット、データ２パケット、または、Ｍデータパケットが利用可能になるまで、前記ＵＳＢ下流ポートが出力パケットをバッファリングする工程と、
前記データ０パケット、前記データ１パケット、前記データ２パケット、または、前記Ｍデータパケットが利用可能なった場合、前記出力パケット、および、前記データ０パケット、前記データ１パケット、前記データ２パケット、または、前記Ｍデータパケット、を前記ＵＳＢデバイスに送信する工程と、
前記ＵＳＢ上流ポートが、データパケットストリームからＵＳＢディスクリプタを監視してデコードすることにより、どのエンドポイントおよびどのアドレスが、アイソクロナスエンドポイントで用いられているかを見つけ出す工程と、を有する
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項２２】
前記ＵＳＢ上流ポートが、出力トランザクションに対してＮＡＫ応答パケットで応答するように、構成されており、
ＵＳＢ ＰＩＮＧパケットを用いて前記ＵＳＢデータを送信する工程を、さらに有し、
前記ＵＳＢ ＰＩＮＧパケットを用いて前記ＵＳＢデータを送信する工程は、
前記ＵＳＢ上流ポートは、出力トランザクションに対してＮＡＫ応答パケットで応答する工程と、
前記ＵＳＢ上流ポートが、ＮＡＫ応答パケットで応答し、前記ＵＳＢ下流ポートにＰＩＮＧパケットを送信する工程と、
前記ＵＳＢデバイスの応答が利用可能になるまで、前記ＵＳＢ上流ポートが、ＰＩＮＧパケットを送信せずに、ＮＡＫ応答パケットを送信続ける工程と、
前記ＵＳＢデバイスが、出力トランザクションに対してＡＣＫ応答パケットで応答した場合、前記ＵＳＢ上流ポートは、次のＰＩＮＧパケットに対してＡＣＫ応答パケットで応答すると共に、次の出力トランザクションに対してＡＣＫ応答で応答し、最後の出力トランザクションを前記ＵＳＢ下流ポートに送信しない工程と、
前記ＵＳＢデバイスが、出力トランザクションに対してＮＡＫ応答パケットで応答して、ＮＡＫ応答パケットが、前記ＵＳＢ上流ポートに送信される場合、前記ＵＳＢ上流ポートは、次のＰＩＮＧパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信する工程と、
前記ＵＳＢデバイスが、ＰＩＮＧパケットを備えたＮＡＫ応答パケットで応答して、前記ＮＡＫ応答パケットが、ＵＳＢ上流ポートに送信される場合、前記ＵＳＢ上流ポートが、次のＰＩＮＧパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信する工程と、
前記ＵＳＢデバイスが、ＰＩＮＧパケットを備えたＡＣＫ応答パケットで応答し、前記ＡＣＫ応答パケットが、前記ＵＳＢ上流ポートに送信される場合、前記ＵＳＢ上流ポートが、次のＰＩＮＧパケットに対してＡＣＫ応答パケットで応答する工程と、
前記次の出力トランザクションが、ＡＣＫ応答パケットで応答する工程と、
前記出力パケット、および、前記データ０パケットまたは前記データ１パケット、を前記ＵＳＢ下流ポートに送信して、前記ＵＳＢデバイスに送信する工程と、を有する
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項２３】
以前の出力トランザクションが前記ＵＳＢ上流ポートの前にない場合、ＵＳＢ ＰＩＮＧパケットを使用して、前記ＵＳＢデータを送信する工程をさらに有し、
前記ＵＳＢ ＰＩＮＧパケットを使用して、前記ＵＳＢデータを送信する工程は、
前記ＵＳＢ上流ポートが、ＮＡＫ応答パケットで応答し、ＰＩＮＧパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信する工程と、
前記ＵＳＢデバイスからの応答が利用可能になるまで、前記上流ＵＢＳポートが、ＰＩＮＧパケットを送信せずに、ＮＡＫ応答パケットを送り続ける工程と、
前記ＵＳＢデバイスが、ＰＩＮＧパケットに対してＡＣＫ応答パケットで応答し、ＡＣＫ応答パケットが、前記ＵＳＢ上流ポートに送信される場合、前記ＵＳＢ上流ポートが、次のＰＩＮＧパケットに対してＡＣＫ応答パケットで応答すると共に、次の出力トランザクションに対してＡＣＫ応答で応答する工程と、
前記出力パケット、および、前記データ０パケットまたは前記データ１パケット、を前記ＵＳＢ下流ポートに送信する工程と、を有する
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項２４】
前記ネットワークでＵＳＢアドレス管理を行う工程をさらに有し、
前記ネットワークでＵＳＢアドレス管理を行う工程は、
ＵＳＢリセットが、前記ＵＳＢ上流ポートで検出された後、前記ＵＳＢ上流ポートは、ＵＳＢアドレスを備えたパケットだけを受け入れる工程と、
セットアドレス標準ＵＳＢデバイス要求（SET ADDRESS standard ＵＳＢ device request）を監視しデコードすることにより、前記ＵＳＢ上流ポートが、どのＵＳＢアドレスが、前記ＵＳＢ下流ポートで前記ＵＳＢデバイスに割り当てられているのかを認識する工程と、
前記セットアドレス標準ＵＳＢデバイス要求を検出した後、前記上流ポートは、前記セットアドレス標準ＵＳＢデバイス要求で割り当てられた新しいＵＳＢアドレスを備えたパケットで応答だけする工程と、
前記ＵＳＢリセットが割り当てられたＵＳＢアドレスをゼロにリセットし、前記セットアドレス標準ＵＳＢデバイス要求を再度待つ工程と、を有する
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項２５】
前記ネットワークでＵＳＢキープアライブシグナル伝達（USB Keep-Alive signaling）を行う工程さらに有し、
前記ネットワークでＵＳＢキープアライブシグナル伝達を行う工程は、
ロースピードＵＳＢエニュメレーションが終了した後、前記上流ＵＢＳポートが、ライン状態を監視することを開始する工程と、
前記ライン状態の最初の変化が、検出されると、最初のキープアライブシグナル伝達であると見なす工程と、
前記ＵＳＢ上流ポートが、T＿KEEP＿ALIVEに対して内蔵タイマーを設定して、前記設定した期間が終了すると、前記ＵＳＢ上流ポートが、ライン状態が再度トグリング状態であるかどうかを監視し、キープアライブ（Keep-Alive）を検出すると、キープアライブイベントパケット（Keep Alive event packet）を前記ＵＳＢ下流ポートに送信する工程と、を有する
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項２６】
前記T＿KEEP＿ALIVEが、約０．９５ミリ秒〜約０．９９ミリ秒の間で設定される
ことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００８年３月２７日に出願された「映像および音声用双方向デジタルインタフェース（ＤＩＶＡ）（Bi-Directional Digital Interface For Video And Audio (DIVA)）」と称する米国特許出願第１２／０５７，０５１号、および、２００９年１２月１１日に提出された「映像および音声用デジタルインタフェースへの電源供給（ＤｉｉＶＡ）（Power Delivery Over Digital INTERFACE FOR VIDEO AND AUDIO (DiiVA)）」と称する米国特許出願第１２／６３６，０６３号に関する。
【背景技術】
【０００２】
DiiVA（ディーバ：Digital Interactive Interface For Video And Audio）は、非圧縮のハイビジョン映像、多重チャネル音声、および、双方向データを１つのケーブルで送信可能にする双方向音声／映像インターフェースである。一方向映像チャネルに加えて、DiiVAは、音声データ、制御データ、イーサネット（登録商標）データ、バルクデータのような多種多様なデータを送信可能とする双方向ハイブリッドデータチャネルを実現する。
【０００３】
ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）の仕様は、さまざまなデバイスとパソコンのようなホストコントローラとの間の通信を行うために、広く用いられている。また、ＵＳＢは、シリアルポートおよびパラレルポートのような予め実行される多くのインターフェースに代わるものとして、現在用いられている。
【０００４】
DiiVAのようなネットワークを通じてＵＳＢデータを確実に転送するための方法およびシステムが、必要とされている。
【発明の概要】
【０００５】
図面は例示可能な実施形態を開示する。これらが、すべての実施形態を明らかにするものではなく、他の実施形態が追加または代替で用いられる。同じ参照番号が異なる図面に現れる場合は、同じまたは同様の構成要素またはステップを参照するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の一実施形態においてDiiVAネットワークに接続されるＵＳＢの１つの例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態においてDiiVAネットワーク上でＵＳＢデータを通信するために構成されたシステムのブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態においてＵＳＢのターンアラウンドタイムの制約を示す図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態においてハイブリッドリンクＵＳＢパケットの１つの例を示す図である。
【図４Ｂ】図３に示すハイブリッドリンクＵＳＢパケットのSSINFOフィールドを示すテーブルである。
【図５】本発明の一実施形態においてハイスピードＵＳＢエニュメレーションの１つの例を示す概略図である。
【図６】本発明の一実施形態においてDiiVAＵＳＢでコントロール転送の１つの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本開示では、一方向リンクだけでなく双方向ハイブリッドリンクを含むDiiVAのようなネットワークを通じて、ＵＳＢデータ転送およびマルチメディアデータ転送に関する方法およびシステムが、開示される。DiiVAは、１つのケーブルで非圧縮ハイビジョン映像、多重チャネル音声、高帯域幅データ、および、双方向データを転送することが可能な双方向音声／映像インターフェースである。特に、DiiVAは、音声データ、制御データ、バルクデータ、および、ステータス情報を運ぶことが可能な双方向ハイブリッドリンクを実現する。また、DiiVAは、非圧縮映像画素データおよび同期を運ぶための専用の一方向映像リンクを有する。
【０００８】
ある実施形態では、DiiVAケーブルは、４つのツイストペアを有する。４つのうち１つは、ハイブリッドリンクであり、残りの３つは、一方向映像リンクである。DiiVAは、ユーザが、デジタルＴＶまたは他のDiiVAノードから複数の家庭用電子機器（例えば、ＤＶＤプレーヤ、デジタルビデオレコーダ、セットアップボックス、パーソナルコンピュータ、カムコーダ、カメラ、および、ホームステレオシステムなど、但しこれらに限定されない）を接続したり、構成したり、制御したりすること可能にする。
【０００９】
ＵＳＢに関する詳細は、「ＵＳＢ２．０の仕様書」や「ＵＳＢ３．０の仕様書」のような参考文献を利用することが可能である。それらの仕様書は、インターネットを通じて公衆に利用可能であり、それらの内容は本明細書に組み込まれる。
【００１０】
本開示で明らかにされる技術は、１つのケーブルで一方向データ転送および双方向データ転送の両方の機能を有する他の様々なシステム（DiiVA以外のシステム）において、マルチメディアデータ転送およびネットワーク管理で用いることができる。
【００１１】
例示する実施形態について、以下に説明する。他の実施形態は、追加または代替で用いることが可能である。
【００１２】
図１は、DiiVAネットワークでＵＳＢ接続の１つの例を概略的に示す図である。図１に示すように、本開示のある実施形態において、１つ以上のDiiVAハイブリッドリンクが、DiiVAネットワーク１０を通じてＵＳＢ接続を広げるために役立つ。本開示で記載されている方法およびシステムを用いることは、DiiVAにおけるＵＳＢが、DiiVAネットワーク１１０を通じて、ＵＳＢホスト１２０を少なくとも１つのＵＳＢデバイス１３０に途切れなく接続させることができる。また、DiiVAネットワーク１１０は、ＵＳＢホスト１２０とＵＳＢデバイス１３０との間でＵＳＢケーブルだけであるかのように、機能することができる。つまり、DiiVAネットワークは、全体として、ＵＳＢデバイス１３０を含んでおり、ＵＳＢケーブルおよびＵＳＢ上流ポート（すなわち、上流に位置するＵＳＢポート）を通じてＵＳＢホスト１２０に接続されるＵＳＢデバイス１３０のみであるかのように、機能する。
【００１３】
図２は、本発明の一実施形態におけるDiiVAネットワーク２１０上でＵＳＢデータと通信するように構成されたシステム２００の概略ブロック図である。システム２００は、ＵＳＢ接続を通じて、少なくとも１つのＵＳＢデバイス２３０（例えば、ウェブカメラやメモリスティック）に接続されるＵＳＢホストコントローラ２２０（例えば、パーソナルコンピュータ）、を有する。ＵＳＢ接続は、２つのDiiVAデバイス、すなわち、DiiVAデバイスA（図２の参照番号２０５で示す）およびDiiVAデバイスB（図２の参照番号２０６で示す）を必要とする。一方のDiiVAデバイスＡが、ＵＳＢホスト２２０に接続され、他方のDiiVAデバイスＢが、ＵＳＢデバイス２３０に接続されている。
【００１４】
図２に示す実施形態では、ＵＳＢホスト２２０が、DiiVAデバイスA２０５のＵＳＢ上流ポート２２５に接続されており、また、ＵＳＢデバイス２３０が、DiiVAデバイスB２０６のＵＳＢ下流ポート２２６に接続されている。通常、図２に示すように、DiiVAデバイスは、複数のＵＳＢ上流ポートまたは複数のＵＳＢ下流ポートを有することができる。すなわち、システム２００は、ＵＳＢ上流ポート２２５を介してＵＳＢホストコントローラ２２０に接続される第１DiiVAデバイス２０５と、ＵＳＢ下流ポート２２６を介してＵＳＢデバイス２３０に接続される第２DiiVAデバイス２０６と、２つのDiiVAデバイス２０５、２０６を接続するDiiVAネットワーク２１０と、を有する。
【００１５】
DiiVAネットワーク２１０は、少なくとも１つの双方向DiiVAハイブリッドリンク２４０を有し、ＵＳＢプロトコルに従って第１DiiVAデバイス２０５と第２DiiVAデバイス２０６との間のリンクを通じてデータを転送する。
【００１６】
DiiVAネットワーク２１０における要素は、ハイブリッドリンク２４０と、第１DiiVAデバイス２０５と、第２DiiVAデバイス２０６と、を有する。また、それら要素は、本明細書に記載されている機能を実行するように構成された処理装置や制御装置のようなハードウェアを有する。なお、ここで述べた要素に限定されない。
【００１７】
ネットワーク２１０は、ＵＳＢプロトコルの内容を送って、ＵＳＢホストコントローラ２２０に応答する。ＵＳＢプロトコルの内容は、ＵＳＢ上流ポート２２５とＵＳＢ下流ポート２２６との間で、少なくとも１つのライン状態情報パケット（line state information packet）、および、少なくとも１つのＵＳＢデータパケットを、ハイブリッドリンク２４０を通じて送信することにより、送られる。
【００１８】
第１、第２DiiVAデバイス２０５、２０６は、それぞれ、インターフェース２３６を介して論理モジュール２３４に接続されるＵＳＢ物理層(ＵＳＢ ＰＨＹ)２３２を有する。論理モジュール２３４は、双方向接続を有し、複数のプロトコルデータを運んで共有するように構成される送受信機であってもよい。ある実施形態では、インターフェース２３６は、UTMI（ＵＳＢ 2.0. Transceiver Macrocell Interface）またはULPI （UTMI+ Low Pin Interface）である。他の実施形態では、UTMIまたはULPI以外のインターフェースを用いることもできる。
【００１９】
通常、ＵＳＢプロトコルは、ライン状態情報またはD＋およびD−の状態に依存し、ターンアラウンドタイム（turn-around time）およびケーブルの長さの制約を有する。しかしながら、DiiVAネットワークは、送信時間を保証しないので、長い時間がかかる。
【００２０】
図３は、本発明の一実施形態において、ＵＳＢでそのようなターンアラウンドタイム制約を説明する図である。ＵＳＢプロトコルは、バスターンアラウンドタイム（bus turn-around time limitation）制限を定義する。応答が、所定の時間内に到達しなかった場合には、それはエラーとして見なされる。しかしながら、DiiVAプロトコル自体は、ハイブリッドリンクパケット遅延を保証していない。この制約を解決するために、DiiVAにおけるＵＳＢは、バルク転送／コントロール転送／インタラプト転送に対してＮＡＫ応答を備えたＵＳＢフローコントロールプロトコル（ＵＳＢ flow-control protocol）を、使用する。
【００２１】
ＵＳＢプロトコルは、ターンアラウンドタイムの最小期間および最大期間と、インターパケット遅延（inter-packet delay）と、の両方を定義する。最小期間は、ＵＳＢデータパケットをバッファリングすることによって制御することができる。しかしながら、最大期間は、DiiVAネットワークが、固有のネットワーク遅延を有し、また、インターパケット遅延を保証していないので、簡単に行うことはできない。この問題は、２つの状態のときにバスターンアラウンドタイミングに影響を及ぼす。図３に示すように、１つは、ＵＳＢホストが待機しているとき、もう１つは、ＵＳＢデバイスが待機しているときである。
【００２２】
本開示では、ＵＳＢのDiiVA特有のプロトコルが、それら制約を解決することが記載されている。実施形態では、ライン状態エミュレーション、フローコントロール機構、および、推測のＡＣＫ応答／ＮＡＫ応答の制約は、ない。それらプロトコルを使用することによって、任意のＵＳＢホストと任意のＵＳＢデバイスとのニ地点間接続が、DiiVAネットワークを通じで行うことができる。また、複数の二地点間接続は、DCL管理下で行うことが可能である。
【００２３】
ＵＳＢライン状態情報（ＵＳＢ line state information）は、ＵＳＢホストとＵＳＢデバイスとが物理的に接続されているときにだけ、利用できる。図２に示すように、DiiVAネットワーク２１０、ＵＳＢホスト２２０、および、ＵＳＢデバイス２３０、が直接接続されていない場合には、ライン状態情報は、容易に利用することはできない。
【００２４】
DiiVAでは、すべてのライン状態情報および汎用ＵＳＢパケットが、ハイブリッドリンクパケットの形式で送られる。本開示の実施形態では、UTMI（またはULPI）インターフェース２６０で、ＵＳＢホスト２２０およびＵＳＢデバイス２３０の一方のライン状態情報が、ハイブリッドリンクＵＳＢパケットによって、DiiVAネットワーク２１０上におけるＵＳＢホスト２２０およびＵＳＢデバイス２３０の他方に送られる。ハイブリッドリンク２４０を介して送られたライン状態情報パケットは、１つ以上のイベントに関してパケット化されたライン状態情報を含んでいる。
【００２５】
図４Aは、本発明の一実施形態において、そのようなハイブリッドリンクＵＳＢパケット４００の例を示した図である。送信元情報および送信先情報、例えば、正確なＵＳＢポートは、CH＿ID情報とサービスID情報との組合せで、特定することができる。
【００２６】
送信元情報および送信先情報以外では、ハイブリッドリンクＵＳＢパケットが、様々なＵＳＢの関連する情報を含む。ハイブリッドリンクＵＳＢパケットのSSINFOフィールドは、この情報を運ぶ。図４Ｂは、図４Ａに示されたハイブリッドリンクＵＳＢパケットのSSINFOフィールドの情報を含むライン状態イベントを示すテーブルである。
【００２７】
図４Ｂに示すテーブルでは、先頭の文字UU＿は、ＵＳＢ上流対向ポートからＵＳＢ下流対向ポートへのパケット方向を示し、先頭の文字UD＿は、その逆方向を示す。図４Bに示されるＪステート（J State）およびＫステート（K State）の定義は、ＵＳＢ２．０の仕様書に記載のフルスピード（Full-speed）ＵＳＢに従う。１６ビットと２７ビットとの間のアドレスおよびエンドポイントフィールド（Endpoint fields）は、汎用ＵＳＢパケットのＵＳＢアドレス(ＵＳＢ address)およびＵＳＢエンドポイント（ＵＳＢ endpoint）を示す。
【００２８】
図４Aおよび図４Bに記載されているライン状態情報パケットを使用することにより、ＵＳＢエニュメレーション（ＵＳＢ enumeration）、ＵＳＢ一時停止（suspend）／再開（resume）、および、フローコントロールのような操作が、DiiVAネットワーク上で行うことができる。図２に示すシステム２００では、送信ＵＳＢポートが、すべてのライン状態情報をパケット化し、パケット化された情報を受信ＵＳＢポートに送信する。受信ＵＳＢポートは、送信ＵＳＢポートのライン状態動作をエニュメレートするために、UTMIまたはULPIインターフェースを設定する。
【００２９】
ある実施形態では、ＵＳＢ上流ポート２２５が送信ＵＳＢポートであり、ＵＳＢ下流ポート２２６が受信ＵＳＢポートである。別の実施形態では、ＵＳＢ上流ポート２２５が受信ＵＳＢポートであり、ＵＳＢ下流ポート２２６が送信ＵＳＢポートである。
【００３０】
ＵＳＢのエニュメレーションは、どのデバイスがバスに接続されていて、どのパラメータ（例えば、消費電力やエンドポイントの数など）が必要なのかを、決定する処理である。ＵＳＢデバイスが、最初にＵＳＢホストに接続されると、ＵＳＢデバイスのエニュメレーション処理が開始する。ＵＳＢホストは、そのデバイスに固有のアドレスを割り当てて、そのデバイスがバスのデータを転送することができるような構成に設定する。
【００３１】
図５は、本発明の一実施形態において、DiiVAネットワークでハイスピードＵＳＢ（High-speed ＵＳＢ）のエニュメレーションを実行する方法５００の１つの例を示した概略図である。
【００３２】
この実施形態では、ハイスピードＵＳＢデバイスは、ステップ５１０（すなわち、ＵＳＢデバイス取付）に示されているように、ＵＳＢ下流ポート５１５に取り付けられる。その後、UD＿FS＿DEVICE＿READYパケット５１８が、ＵＳＢ上流ポート５１６に送信される。ＵＳＢホストは、ステップ５２０（すなわち、ＵＳＢホストプラグイン）に示されているように、プラグインされる。ＵＳＢ上流ポート５１６でVBusアサーションが検出されると、ＵＳＢ上流ポート５１６は、UU＿VBSU＿DELETCT５２４をＵＳＢ下流ポート５１５に送信し、ＵＳＢ下流ポート５１５は、ステップ５２５（VBUSアサート停止）に示されているように、VBusのアサート停止をする。
【００３３】
ＵＳＢ上流ポート５１６は、UU＿VBUS＿ENABLE 532をＵＳＢ下流ポート５１５に送信する。ＵＳＢ下流ポート５１５は、ステップ５２２（VBUSアサーション）に示すように、Busをアサートする。ＵＳＢ下流ポート５１５は、ステップ５３４でＪステート（J State）を検出すると、UD＿J＿STATE５３６をＵＳＢ上流ポート５１６に送信する。ＵＳＢ上流ポート５１６は、ステップ５４０で、ＵＳＢホストからＵＳＢリセットを検出すると、UU＿ＵＳＢ＿REST５４２をＵＳＢ下流ポート５１５に送信する。
【００３４】
その後、ＵＳＢ下流ポート５１５が、ステップ５４６でKチャープ（K chirp）を検出すると、UD＿K＿STATE 544をＵＳＢ上流ポート５１６に送信する。また、ＵＳＢ下流ポート５１５が、SE0 stateを検出すると、UD＿SEO＿STATE548をＵＳＢ上流ポート５１６に送信する。
【００３５】
ステップ５５０では、トグリングK-Jチャープ（toggling K-J Chirps）が検出されると、UU＿K＿STATE 552およびUU＿J＿STATE 544が、ＵＳＢ下流ポート５１５に送信される。最終的に、ステップ５６０で、SOFがＵＳＢホストから検出されると、ハイスピードエニュメレーション（high-speed enumeration）が終了する。
【００３６】
本発明の他の実施形態では、ＵＳＢフルスピードエニュメレーション（ＵＳＢ Full Speed enumeration）および／またはＵＳＢロースピードエニュメレーション（ＵＳＢ Low Speed enumeration）が行われる。それらの実施形態では、フルスピードエニュメレーションは、フルスピードＵＳＢデバイスをＵＳＢ下流ポートに取り付けて、FSデバイス準備完了イベントパケット（FS Device Ready event packet）を上流UBSポートに送信する工程と、ＵＳＢホストコントローラを取り付けて、バスがアサートされると、上流UBSポートは、バス検出イベントパケット（Bus detect event packet）をＵＳＢ下流ポートに送信し、ＵＳＢ下流ポートのバスをアサート停止する工程と、上流UBSポートが、バス使用可能イベントパケット（Bus Enable event packet）をＵＳＢ下流ポートに送信して、ＵＳＢ下流ポートがバスをアサートする工程と、ＵＳＢ下流ポートがＪステート（J State）を検出すると、Ｊステートイベントパケット（J State event packet）を前記ＵＳＢ上流ポートに送る工程と、前記上流UBSポートがＵＳＢホストコントローラからＵＳＢリセットを検出すると、ＵＳＢリセットイベントパケット（ＵＳＢ Reset event packet）を前記下流ＵＳＢポートに送信する工程と、前記ＵＳＢ上流ポートでＪステートを検出すると、Ｊステートイベントパケット（J State Event packet）をＵＳＢ下流ポートに送る工程と、ＵＳＢホストからSOFパケットを検出すると、フルスピードエニュメレーションを終了する工程と、を有する。
【００３７】
また、ロースピードエニュメレーションで構成されるＵＳＢエニュメレーションにおいて、前記ロースピードエニュメレーションを実行する方法は、ロースピードＵＳＢデバイスを前記ＵＳＢ下流ポートに取り付けて、LSデバイス準備完了イベントパケット（LS Device Ready event packet）を前記ＵＳＢ上流ポートに送信する工程と、前記ＵＳＢホストコントローラを取り付けて、VBusがアサートされた時、前記ＵＳＢ上流ポートがVBus検出イベントパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信して、前記ＵＳＢ下流ポートでアサートを停止する工程と、前記ＵＳＢ上流ポートが、VBus使用可能イベントパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信し、前記ＵＳＢ下流ポートが、VBusをアサートする工程と、前記ＵＳＢ下流ポートが、Ｋステート（K State）を検出すると、Kステートイベントパケット（K State event packet）を前記ＵＳＢ上流ポートに送信する工程と、前記ＵＳＢ上流ポートが、前記ＵＳＢホストコントローラからＵＳＢリセットを検出すると、ＵＳＢリセットイベントパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信する工程と、前記ＵＳＢ上流ポートがＫステート（K State）を検出すると、前記Kステートイベントパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信する工程と、前記ＵＳＢホストからSOFパケットを検出すると、ロースピードエニュメレーションを終了する工程と、を有する。
【００３８】
他の実施形態では、ＵＳＢ一時停止および再開の操作を行うことが可能である。ＵＳＢ一時停止および再開は、３ミリ秒アイドルステート（3 ms Idle State）を検出すると、３ミリ秒アイドルイベントパケット(3 ms Idle event packet)を生成し、前記３ミリ秒アイドルイベントパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信する工程と、前のスピードが、ハイスピードＵＳＢだった場合、前記ＵＳＢ上流ポートは、ＵＳＢ仕様書およびUTMI仕様書に従って、３ミリ秒アイドルが一時停止状態、または、ＵＳＢリセット状態かをチェックする工程と、前記ＵＳＢ上流ポートが、Ｋステート（K State）を検出した場合、前記ＵＳＢ上流ポートは、Kステートイベントパケット（K State event packet）生成して、再開状態に進む工程と、を有する。
【００３９】
入力が、バスの最大ターンアラウンドタイム内で実行された後、入力トランザクション（IN transaction）中、ＵＳＢホストは、データパケットまたは応答確認を求める。出力トランザクション（OUT transaction）は、出力／セットアップおよびデータが送信された後、応答確認で同じ制約を必要とする。ＵＳＢホスト側でこの問題を解決するために、DiiVAデバイスにおけるＵＳＢ上流対向ポートは、本発明の一実施形態において、図６に示すフローコントロール機構でＮＡＫ応答を使用する。
【００４０】
セットアップ段階６１０では、ＵＳＢ上流ポート６２５は、セットアップ（SETUP）を受信すると、セットアップＵＳＢパケット（SETUP ＵＳＢ packet）をＵＳＢ下流ポート６２６に送信する。ＵＳＢ下流ポート６２６は、次のデータ（next DATA）がＵＳＢ下流ポートで利用可能になるまで、このセットアップをバッファリングする。一方、ＵＳＢデバイスからのＡＣＫ応答が利用できない場合でも、ＵＳＢ上流ポート６２５は、推測のＡＣＫ応答を送る。データがＵＳＢ下流ポート６２６に到達したとき、ＵＳＢ下流ポート６２６は、セットアップおよびデータを送信することを開始し、ＡＣＫ応答を受信する。
【００４１】
データ／ステータス段階６２０では、入力トランザクションおよび出力トランザクションが以下のように行われる。ＵＳＢ上流ポート６２５は、入力を受信してその入力をＵＳＢ下流ポート６２６に送信する。ＵＳＢ下流ポート６２６は、入力を送信し、ＵＳＢデバイスから応答を取得する。一方、ＵＳＢ上流ポート６２５は、データまたは応答確認がＵＳＢデバイスから入手可能になるまで、入力（ＩＮ）または出力データ（ＯＵＴ／ＤＡＴＡ）に対してＮＡＫ応答を最初に送信する。
【００４２】
ＵＳＢデバイス側では、ＵＳＢデバイスが入力または出力データに対してＮＡＫ応答を送信して、ＮＡＫ応答がＵＳＢ下流ポート６２５に到達した場合、ＵＳＢ上流ポート６２５は、次に来る入力または出力データを非ブロック化して、それをＵＳＢ下流ポート６２６に送る。つまり、ＵＳＢ上流ポートは、ＵＳＢホストに対しての応答確認であるＮＡＫ応答と共にその入力または出力データをＵＳＢデバイスに送る。ＵＳＢデバイスが、入力のデータ、または、出力データのＡＣＫ応答を送って、その入力のデータ、または、出力データのＡＣＫ応答が、ＵＳＢ上流ポート６２５に到達した場合、ＵＳＢ下流ポート６２６は、入力トランザクションに対してＡＣＫ応答で応答し、入力のそのデータ、または、出力データのＡＣＫ応答をＵＳＢ上流ポート６２５に送る。ＵＳＢ上流ポート６２５は、利用可能な次の入力のデータ、または、利用可能な次の出力データのＡＣＫ応答を送信する。
【００４３】
ＵＳＢ上流ポート６２５は、セットアップおよびデータを受信することが必要され、また、ＵＳＢの仕様に従ってＡＣＫ応答で応答するので、ＵＳＢ上流ポート６２５は、セットアップのトランザクションに対してＡＣＫ応答で常に応答する。
【００４４】
ＵＳＢ下流ポート６２６は、出力／セットアップ（ＯＵＴ／ＳＥＴＵＰ）とデータとの間のインターパケットディレイ（inter-packet delay）を保証するために、次のデータがＵＳＢ下流ポート６２６で利用可能となるまで、出力（ＯＵＴ）またはセットアップ（ＳＥＴＵＰ）をバッファリングする。
【００４５】
ＵＳＢは、アイソクロナス転送、インタラプト転送、バルク転送、コントロール転送といったような多種多様なデータ転送をサポートしている。アイソクロナス転送は、保証されたデータ転送速度で行われるが、リアルタイム音声や映像といったような考えられるデータの損失が生じる。インタラプト転送は、保証された簡単な応答（限界待ち時間）を必要とする、ポインティングデバイスやキーボードのようなデバイスで用いられる。バルク転送は、大量の突発的な転送であり、残っている利用可能な帯域すべてを使用するが、ファイル転送のような帯域または待ち時間の保証は有していない。コントロール転送は、一般的に短い時間で、デバイスに対するシンプルなコマンド、および、バスコントロールパイプメンバー０（bus control pipe number 0）で使用されるステータス応答で用いられる。
【００４６】
フローコントロール機構を用いる代わりに、入力または出力データに対してＮＡＫ応答を送信することによって、アイソクロナス転送は、ゼロデータを使用し、入力トランザクションスキーム（IN transaction scheme）をパイプライン処理する。最初の複数のアイソクロナス入力に対して、ＵＳＢ上流ポートは、ＵＳＢの仕様において妥当なゼロデータで応答する。この最初の入力は、ＵＳＢ下流ポートに送られ、アイソクロナスＵＳＢデバイスからデータを取得する。この最初のデータは、そのデータがＵＳＢ上流モジュールに到達した際に、次のアイソクロナス入力に応答するために用いられる。このように、ＵＳＢホストは、ＵＳＢデバイスから、遅延されパイプライン化されたアイソクロナスデータを受信する。
【００４７】
ＵＳＢホストが、アイソクロナス入力の送信を停止した場合、最後に残っているデータパケットは、破棄される。
【００４８】
アイソクロナス出力トランザクション（isochronous OUT transaction）は、ＮＡＫ応答なしで、ＵＳＢ下流ポートに送られる。出力とデータとの間のインターパケットディレイは、データがＵＳＢ下流ポートで利用可能になるまで、出力をバッファリングすることによって、維持される。
【００４９】
ＮＡＫ応答レスポンスなしでアイソクロナス入力に対して適切に応答するために、ＵＳＢ上流ポートは、どのＵＳＢアドレスおよびＵＳＢエンドポイントが、アイソクロナス転送で用いられるかを、知るべきである。この情報を得るために、DiiVA ＵＳＢは、ＵＳＢデバイスからディスクリプタ（記述子）をデコードする機能を有する。
【００５０】
デコーディングディスクリプタは、ハイブリッドリンクUBSパケットを分析することによって、実行することができる。あるいは、ＵＳＢ下流ポートが、ＵＳＢ上流ポートとＵＳＢ下流ポートとが接続する前に、エニュメレートして、そのディスクリプタをＵＳＢデバイスから読み出しする機能を有するＵＳＢホスト、を有していてもよい。ディスクリプタデコーディング方法は、実装依存であり、他の実装が可能である。
【００５１】
ＵＳＢの仕様によれば、高帯域アイソクロナス入力エンドポイントは、データサイズに基づいて、データPIDシーケンス（data PID sequencing）をサポートしなければならない。アイソクロナスＵＳＢデバイスからのデータサイズは、変化するので、マイクロフレームごとの入力数が、フレーム毎で異なる。したがって、ＵＳＢ上流ポートからＵＳＢ下流ポートにアイソクロナス入力を送る簡単な装置は、ＵＳＢの仕様を満たすことができない。
【００５２】
DiiVAＵＳＢは、以下の方法で、高帯域アイソクロナス入力エンドポイントをサポートしている。マイクロフレームごとに最初のアイソクロナス入力だけが、送られる。ＵＳＢ下流ポートが、アイソクロナス入力のデータを受信した場合、ＵＳＢ下流ポート自体が、データPID（DATA PID）に基づいて、どれぐらい入力を送信する必要があるかを決める。最初のデータPIDが、データ０（ＤＡＴＡ０）だった場合、ＵＳＢ下流ポートは、上述のパイプライン化されたアイソクロナス転送スキームのように、動作する。最初のデータPIDが、データ２（ＤＡＴＡ２）だった場合、ＵＳＢ下流ポートは、同じマイクロフレームで２つの同じ入力を生成する。最初のデータPIDが、データ１（DATA１）だった場合、ＵＳＢ下流ポートは、１つの同じ入力を生成する。ＵＳＢ上流ポートは、高帯域アイソクロナスエンドポイントでフレームごとに最大のデータサイズを収容するために十分なバッファを有するべきである。
【００５３】
ある実施形態では、アイソクロナス入力トークンでハイブリッドリンクを通じて、ＵＳＢデータを送信する方法は、前記データパケットが、ゼロデータを使用して、状態の数が接続待ち時間に依存する入力データをパイプライン処理する工程と、第１アイソクロナス入力パケットまたは第１マルチプルアイソクロナス入力パケットに対して、前記ＵＳＢ上流ポートは、１つ以上のゼロデータパケットで応答する工程と、前記第１アイソクロナス入力パケットまたは前記第１マルチプルアイソクロナス入力パケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信して、前記アイソクロナスＵＳＢデバイスからデータ０パケット、データ１パケット、または、データ２パケットを受信する工程と、アイソクロナス入力パケットで応答するために、前記データ０パケット、前記データ１パケット、または、前記データ２パケットをパイプライン処理する工程と、前記ＵＳＢホストが、前記アイソクロナス入力パケットを送信することを停止した場合、最後の残っているデータを破棄する工程と、前記ＵＳＢ上流ポートが、データパケットストリームからＵＳＢディスクリプタを監視してデコードすることにより、どのエンドポイントおよびどのアドレスが、アイソクロナスエンドポイントで用いられているかを見つけ出す工程と、を有する。
【００５４】
ある実施形態では、アイソクロナス出力トークンでハイブリッドリンクを通じてＵＳＢデータを送信する方法は、前記ＵＳＢ下流ポートにアイソクロナス出力トランザクションを送信すると共に、前記ＵＳＢ上流ポートはＵＳＢプロトコルに従って送らない工程と、データ０パケット、データ１パケット、データ２パケット、または、Ｍデータパケットが利用可能になるまで、前記ＵＳＢ下流ポートが出力パケットをバッファリングする工程と、前記データ０パケット、前記データ１パケット、前記データ２パケット、または、前記Ｍデータパケットが利用可能なった場合、前記出力パケット、および、前記データ０パケット、前記データ１パケット、前記データ２パケット、または、前記Ｍデータパケット、を前記ＵＳＢデバイスに送信する工程と、前記ＵＳＢ上流ポートが、データパケットストリームからＵＳＢディスクリプタを監視してデコードすることにより、どのエンドポイントおよびどのアドレスが、アイソクロナスエンドポイントで用いられているかを見つけ出す工程と、を有する。
【００５５】
本開示では、ＵＳＢデータの非アイソクロナス転送が、DiiVA固有のプロトコルを用いて行われる。ある実施形態では、ＵＳＢデータは、非アイソクロナス入力トークン（non-isochronous IN token）で送られる。非アイソクロナス入力トークンでハイブリッドリンクを通じてＵＳＢデータを送信する工程は、前記ＵＳＢ上流ポートが、入力パケットを受信し、前記入力パケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信する工程と、前記ＵＳＢ下流ポートが、前記入力パケットを送信し、前記ＵＳＢデバイスからデータパケットまたは応答確認パケットを受信する工程と、前記ＵＳＢ上流ポートが、ＮＡＫ応答パケットを送信し、前記ＵＳＢデバイスからの応答が利用可能になるまで、ＮＡＫ応答パケットを備えた次の入力パケットをブロックする工程と、前記ＵＳＢデバイスが、前記入力パケットに対してＮＡＫ応答パケットを送信して、前記ＮＡＫ応答が、前記ＵＳＢ下流ポートから前記ＵＳＢ上流ポートに到達した場合、前記ＵＳＢ上流ポートは、前記次の入力パケットのブロックを解除し、前記次の入力パケットを前記下流ポートに送信し、再度、前記入力パケットをＵＳＢデバイスに送信する工程と、前記ＵＳＢデバイスが、データ０またはデータ１のパケットを送信して、前記データ０またはデータ１のパケットが、前記ＵＳＢ上流ポートに到達した場合、前記ＵＳＢ下流ポートはＡＣＫ応答パケットで応答し、前記データ０またはデータ１のパケットを前記上流ポートに送信する工程と、前記上流ポートが、次の利用可能な前記入力パケットに対して、前記データ０またはデータ１のパケットを送信する工程と、を有する。
【００５６】
ある実施形態では、ＵＳＢデータが、非アイソクロナス出力トークン(non-isochronous OUT token)で送られる。非アイソクロナス出力トークンでＵＳＢデータを送信する工程は、前記ＵＳＢ上流ポートが、出力パケット、および、データ０またはデータ１のパケットを受信し、前記ＵＳＢ下流ポートに送信する工程と、前記データ０またはデータ１のパケットが利用可能になるまで、前記ＵＳＢ下流ポートは、前記出力パケットをバッファリングし、前記データ０またはデータ１のパケットが利用可能になった場合には、前記出力パケット、および、前記データ０またはデータ１のパケットを前記ＵＳＢデバイスに送信する工程と、前記ＵＳＢ上流ポートは、前記出力トランザクションに対して、ＮＡＫ応答パケットを送信し、前記ＵＳＢ下流ポートからの応答が利用可能になるまで、次の出力パケット、および、データ０またはデータ１のパケットを送信しない工程と、前記ＵＳＢデバイスが、前記出力トランザクションに対してＮＡＫ応答パケットを送信し、前記ＵＳＢ下流ポートがＮＡＫ応答パケットを前記ＵＳＢ上流ポートに送信した場合、前記ＵＳＢ上流ポートは、前記次の出力パケット、および、前記データ０またはデータ１のパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに再度送信する工程と、前記ＵＳＢデバイスが、ＡＣＫ応答パケットを送信した場合、前記ＵＳＢ上流ポートが、前記次の出力トランザクションに対してＡＣＫ応答を送信する工程と、を有する。
【００５７】
本開示において、ＵＳＢデータの転送が、PINGパケットを用いて行われていてもよい。
【００５８】
ある実施形態では、ＵＳＢホストが、出力トランザクションに対するＮＡＫ応答を取得した場合、PINGプロトコルが、実行される。この実施形態では、ＵＳＢ上流ポートが、ＮＡＫ応答で応答し、PINGパケットをＵＳＢ下流ポートに送信しない。ＵＳＢ上流ポートは、ＵＳＢデバイスからの出力トランザクションの応答が利用可能になるまで、PINGをブロックし、送信ＮＡＫ応答を保持する。
【００５９】
ＵＳＢデバイスが、出力トランザクションに対してＡＣＫ応答で応答する場合、ＵＳＢ上流ポートは、次のPINGに対してＡＣＫ応答で応答すると共に、次の出力トランザクションに対してもＡＣＫ応答で応答する。ＵＳＢデバイスは、もう既に最初の出力トランザクションを受け入れているので、この最後の出力トランザクションは、ＵＳＢ下流ポートに送信されない。
【００６０】
ＵＳＢデバイスが、出力トランザクションに対してＮＡＫ応答で応答する場合、ＵＳＢ上流ポートは、次のPINGをＵＳＢ下流ポートに送信する。
【００６１】
ＵＳＢデバイスが、PINGに対してＡＣＫ応答で応答して、PINGがＵＳＢ上流モジュールに到達した場合、ＵＳＢ上流モジュールは、次のPINGに対してＡＣＫ応答で応答すると共に、次の出力トランザクションに対してもＡＣＫ応答で応答する。最後のトランザクションは、ＵＳＢデバイスに送られ、ＡＣＫ応答で応答されることが予想される。
【００６２】
ＵＳＢデバイスは、PINGに対してＮＡＫ応答で応答して、PINGがＵＳＢ上流モジュールに到達した場合、ＵＳＢ上流モジュールは、次のPINGに対してＡＣＫ応答で応答して、PINGが、再度ＵＳＢデバイスに送信される。このステップは、ＵＳＢデバイスがPINGに対してＡＣＫ応答で応答するまで、繰り返される。また、ＵＳＢデバイスがＡＣＫ応答で応答した場合は、その手順は、上述のステップに従う。
【００６３】
前記ＵＳＢ上流ポートが、出力トランザクションに対してＮＡＫ応答パケットで応答するように、構成されており、ＵＳＢ ＰＩＮＧパケットを用いて前記ＵＳＢデータを送信する工程を、さらに有する。前記ＵＳＢ ＰＩＮＧパケットを用いて前記ＵＳＢデータを送信する工程は、前記ＵＳＢ上流ポートは、出力トランザクションに対してＮＡＫ応答パケットで応答する工程と、前記ＵＳＢ上流ポートが、ＮＡＫ応答パケットで応答し、前記ＵＳＢ下流ポートにＰＩＮＧパケットを送信する工程と、前記ＵＳＢデバイスの応答が利用可能になるまで、前記ＵＳＢ上流ポートが、ＰＩＮＧパケットを送信せずに、ＮＡＫ応答パケットを送信続ける工程と、前記ＵＳＢデバイスが、出力トランザクションに対してＡＣＫ応答パケットで応答した場合、前記ＵＳＢ上流ポートは、次のＰＩＮＧパケットに対してＡＣＫ応答パケットで応答すると共に、次の出力トランザクションに対してＡＣＫ応答で応答し、最後の出力トランザクションを前記ＵＳＢ下流ポートに送信しない工程と、前記ＵＳＢデバイスが、出力トランザクションに対してＮＡＫ応答パケットで応答して、ＮＡＫ応答パケットが、前記ＵＳＢ上流ポートに送信される場合、前記ＵＳＢ上流ポートは、次のＰＩＮＧパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信する工程と、前記ＵＳＢデバイスが、ＰＩＮＧパケットを備えたＮＡＫ応答パケットで応答して、前記ＮＡＫ応答パケットが、ＵＳＢ上流ポートに送信される場合、前記ＵＳＢ上流ポートが、次のＰＩＮＧパケットを前記ＵＳＢ下流ポートに送信する工程と、前記ＵＳＢデバイスが、ＰＩＮＧパケットを備えたＡＣＫ応答パケットで応答し、前記ＡＣＫ応答パケットが、前記ＵＳＢ上流ポートに送信される場合、前記ＵＳＢ上流ポートが、次のＰＩＮＧパケットに対してＡＣＫ応答パケットで応答する工程と、前記次の出力トランザクションが、ＡＣＫ応答パケットで応答する工程と、前記出力パケット、および、前記データ０パケットまたは前記データ１パケット、を前記ＵＳＢ下流ポートに送信して、前記ＵＳＢデバイスに送信する工程と、を有する。
【００６４】
他の実施形態では、PINGは、前の出力トランザクションがない場合に、用いられる。この実施形態では、ＵＳＢ上流ポートが、ＮＡＫ応答で応答し、PINGをＵＳＢ下流ポートに送信する。ＵＳＢデバイスからの応答が利用可能になるまで、ＵＳＢ上流ポートは、PINGを受信せず、送信するＮＡＫ応答を保持する。
【００６５】
ＵＳＢデバイスは、PINGに対してＡＣＫ応答で応答する場合、ＵＳＢ上流ポートは次のPINGに対してＡＣＫ応答で応答すると共に、次の出力トランザクションに対してＡＣＫ応答で応答する。この場合、出力トランザクションが、まだＵＳＢデバイスに送信されていないので、最後の出力トランザクションが、最初の手順とは異なり、ＵＳＢ下流ポートに送信される。
【００６６】
ＵＳＢデバイスが、PINGに対してＮＡＫ応答で応答して、PINGがＵＳＢ上流ポートに到達する場合、ＵＳＢ上流ポートは、次のPINGに対してNAKで応答して、PINGをＵＳＢ下流ポートに送信する。このステップは、ＵＳＢ下流ポートがＵＳＢデバイスからＡＣＫ応答を取得するまで、繰り返される。ＵＳＢデバイスが、上述したように、ＡＣＫ応答で応答する場合の動作は、以下のように行われる。
【００６７】
ＵＳＢデバイスが、出力トランザクションに対してNYETで応答するとき、DiiVAＵＳＢモジュールは、NYETをＡＣＫ応答として見なし、ＵＳＢ上流ポートは常にNYETの代わりにＡＣＫ応答を送信する。
【００６８】
つまり、ＵＳＢPINGパケット（USB PING packet）を用いて、ハイブリッドリンクを通じてデータを送信する方法は、以下のように行われる。ＵＳＢ上流ポートは、ＮＡＫ応答パケットで応答して、PINGパケットをＵＳＢ下流ポートに送信し、ＵＳＢ上流ポートは、ＵＳＢデバイスからの応答が利用可能になるまで、PINGパケットを送信せずに、ＮＡＫ応答パケットを送り続ける。そして、応答パケットがＵＳＢ上流ポートに送信され、ＵＳＢ上流ポートが、次のPINGパケットに対して、ＡＣＫ応答パケットで応答すると共に、次の出力トランザクションに対してＡＣＫ応答で応答し、出力パケット、および、データ０パケット（ＤＡＴＡ０ Packet）またはデータ１パケット（DATA1 Packet）を下流ポートに送信する。ＵＳＢ上流ポートがPINGパケットを受信する前に、前の出力トランザクション処理は行われない。
【００６９】
ある実施形態では、DiiVAネットワークにおけるＵＳＢアドレス管理は、以下のように行われる。ＵＳＢ上流ポートは、どんなハブ下流ポートにでも取り付けられることができる。さまざまなＵＳＢアドレスを備えたパケットは、ＵＳＢ上流ポートに送られることができる。したがって、ＵＳＢ上流ポートは、どのＵＳＢアドレスがＵＳＢ上流ポートに割り当てられたかを認識しなければならない。また、ＵＳＢ上流ポートは、他のどんなＵＳＢデバイスに対しても、汎用ＵＳＢパケットに応答するべきではない。
【００７０】
ＵＳＢリセットが、ＵＳＢ上流ポートで検出された後、ＵＳＢ上流ポートは、ＵＳＢアドレス０（ＵＳＢ Address 0）を備えた汎用ＵＳＢパケットだけを受け入れる。セットアドレス標準ＵＳＢデバイス要求（SET ADDRESS standard ＵＳＢ device request）を監視し、デコードすることにより、ＵＳＢ上流ポートは、ＵＳＢ下流ポートでどのＵＳＢアドレスがＵＳＢデバイスに割り当てられているかを認識することができる。
【００７１】
セットアドレス標準ＵＳＢデバイス要求を検出した後、ＵＳＢ上流ポートは、新しく割り当てられたＵＳＢアドレスを備えた汎用ＵＳＢパケットで応答だけする。ＵＳＢリセットが、ＵＳＢ上流ポートで検出された場合、割り当てられたＵＳＢアドレスをゼロにリセットし、セットアドレス標準ＵＳＢデバイス要求を待つ。セットアドレスデバイス要求をデコードすることは、特有の実行である。
【００７２】
つまり、DiiVAネットワークにおけるＵＳＢアドレス管理の方法は、以下のように行われる。ＵＳＢリセットが、ＵＳＢ上流ポートで検出された後、ＵＳＢ上流ポートは、ＵＳＢアドレス０を有するパケットのみを受け入れる。そして、ＵＳＢ上流ポートは、セットアドレス標準ＵＳＢデバイス要求を監視し、デコードすることによって、下流ポートでどのＵＳＢアドレスがＵＳＢデバイスに割り当てられているかを認識する。セットアドレス標準ＵＳＢデバイス要求を検出した後、上流ポートは、セットアドレス標準ＵＳＢデバイス要求で割り当てられた新しいＵＳＢアドレスを備えたパケットで応答だけする。ＵＳＢリセットは、割り当てられたＵＳＢアドレスをゼロにリセットし、再度、セットアドレス標準ＵＳＢデバイス要求を待つ。
【００７３】
ある実施形態では、DiiVAネットワークにおいてキープアライブ転送（Keep-Alive forwarding）が、次のように行われる。エニュメレーション状態が、LS＿ENUM＿DONEに進むと、ＵＳＢ上流ポートは、ライン状態の監視を開始する。ライン状態の最初のトグリングが検出されると、最初のキープアライブシグナル伝達（USB Keep-Alive signaling）として見なされる。ＵＳＢ上流ポートは、T＿KEEP＿ALIVEに対して、内蔵タイマーを設定する。その設定された期間が終了すると、キープアライブを再度検出するために、ライン状態のトグリングの監視を開始する。ある実施形態では、T＿KEEP＿ALIVEは、０．９８ミリ秒（ｍｓ）に設定されている。キープアライブ信号は、UU＿KEEP＿ALIVEを介してＵＳＢ下流モジュールに送信される。
【００７４】
つまり、DiiVAネットワークにおいて、ＵＳＢロースピードキープアライブシグナル伝達（ＵＳＢ low speed Keep-Alive signaling）を実行する方法は、以下のように行われる。ロースピードＵＳＢエニュメレーションが行われた後、ＵＳＢ上流ポートは、ライン状態の監視を開始する。ライン状態の最初の変化を検出したときが、最初のキープアライブ信号として見なされ、ＵＳＢ上流ポートは、T＿KEEP＿ALIVEに対して内部タイマーを設定する。その設定された期間が終了すると、ＵＳＢ上流ポートは、キープアライブを検出するために、ライン状態が再度トグリング状態であるかを監視し、キープアライブイベントパケット（Keep Alive event packet）をＵＳＢ下流ポートに送信する。
【００７５】
本開示において、方法およびシステムは、DiiVA上でＵＳＢおよびマルチメディアデータの転送、および、DiiVAのネットワーク管理に関することが記載されている。そこで記載されている構成要素、ステップ、機能、目的、利益、効果は、単に記載しただけであり、それらに限定されるものではない。すわなち、本発明は、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。ある実施形態において、DiiVA上のＵＳＢデータ転送に関するシステムおよび方法が記載されているが、一方でこれら実施形態の中で黙示される主旨が他の実施形態で用いられても良いことは明白である。また、より少ない、補助の、および／または異なる構成要素、工程、機能、目的、効果、優位な点を有する実施形態を含め、多くの他の実施形態が考えられる。構成要素およびステップを相違して配置したり、並べたりすることも可能である。説明され例示されたものが、構成要素、工程、機能、目的、効果、優位な点の何れに特化する、または公然と同等にする意図は、まったく無い。
【００７６】
本開示において、要素の単一の参照は、特別にそのように言及しない限りは、「１つまたは１つだけ」を意味するものではなく、「１つまたは複数」を意味するものである。本開示を通して説明した多数の実施形態の要素に等価な、当技術分野の当業者に知られているまたは今後知られるすべての構造および機能が、本明細書に組み込まれる。
【符号の説明】
【００７７】
１１０、２１０  DiiVAネットワーク
１２０、２２０  ＵＳＢホスト
１３０、２３０  ＵＳＢデバイス
２０５  DiiVAデバイスＡ
２０６  DiiVAデバイスＢ
２２５、５１６、６２５  ＵＳＢ上流ポート
２２６、５１５、６２６  ＵＳＢ下流ポート
２３２  ＵＳＢ物理層（ＵＳＢ  ＰＨＹ）
２３４  ＵＳＢ上流モジュール
２４０  DiiVAハイブリッドリンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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