(57)【要約】【課題】共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいても同期データ伝送が可能なネットワークシステム、データ送受信装置、およびデータ送受信方法を提供すること。【解決手段】共通の同期クロックを持たない非同期ネットワーク１１０に接続され非同期ネットワーク１１０へデータを送受信するデータ送受信装置１０１、１０２、１０３、１０４を複数備え、データ送受信装置１０１、１０２、１０３、１０４は、宛先となるデータ受信装置１０１、１０２、１０３、１０４に同期クロックを送信する同期クロック送信手段を有し、同期クロック送信手段から送信される同期クロックにより、非同期ネットワーク１１０においてデータの同期伝送を行うようになっている。【選択図】  図１
2004266723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の同期クロックを持たない非同期ネットワークに接続され前記非同期ネットワークへデータを送受信するデータ送受信装置を複数備え、前記データ送受信装置は、宛先となる前記データ受信装置に同期クロックを送信する同期クロック送信手段を有し、前記同期クロック送信手段から送信される同期クロックにより、前記非同期ネットワークにおいて前記データの同期伝送を行うことを特徴とするネットワークシステム。
【請求項２】
前記同期クロック送信手段は、前記非同期ネットワークの通信プロトコルメッセージに、前記同期クロックを付加して前記宛先のデータ送受信装置に前記同期クロックを送信し、前記宛先のデータ送受信装置は、前記メッセージに付加された前記同期クロックを抽出する手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項３】
前記データを非同期で送信する送信元のデータ送受信装置が前記同期クロック送信手段を備え、前記データの宛先となるデータ送受信装置が前記同期クロックを抽出する手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載のネットワークシステム。
【請求項４】
前記データの宛先となるデータ送受信装置が前記同期クロック送信手段を備え、前記データを非同期で送信する送信元のデータ送受信装置が前記同期クロックを抽出する手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載のネットワークシステム。
【請求項５】
前記同期クロック送信手段は、複数の前記宛先のデータ送受信装置が用いる各クロックの周波数の公倍数となる周波数を有するクロックを前記同期クロックとして送信し、各前記宛先のデータ送受信装置は、前記公倍数の周波数を有する同期クロックの周波数を所定の約数で割った周波数のクロックを生成して自己のクロックとすることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のネットワークシステム。
【請求項６】
共通の同期クロックを持たない非同期ネットワークに接続されたデータ送受信装置であって、前記非同期ネットワークへデータを送受信する送受信手段と、前記非同期ネットワークの通信プロトコルメッセージに同期クロックを付加して前記非同期ネットワークに送信する同期クロック送信手段とを備えたことを特徴とするデータ送受信装置。
【請求項７】
前記通信プロトコルメッセージに付加された前記同期クロックを抽出する手段を備えたことを特徴とする請求項６に記載のデータ送受信装置。
【請求項８】
前記同期クロックを抽出する手段が抽出した同期クロックを自装置のクロックに切り替える手段を備えたことを特徴とする請求項７に記載のデータ送受信装置。
【請求項９】
前記同期クロック送信手段は、複数の前記宛先のデータ送受信装置が用いる各クロックの周波数の公倍数となる周波数を有するクロックを前記同期クロックとして送信することを特徴とする請求項６に記載のデータ送受信装置。
【請求項１０】
前記同期クロックを抽出する手段は、請求項９に記載の同期クロックの周波数を所定の約数で割った周波数のクロックを生成して自装置のクロックとすることを特徴とする請求項７または請求項８に記載のデータ送受信装置。
【請求項１１】
前記通信プロトコルメッセージに含まれる宛先を確認する手段を備え、前記同期クロックを抽出する手段は、前記同期クロックが付加されたメッセージの伝送において伝送エラーが発生したときであっても、前記宛先が自装置であること検出した場合は、前記同期クロックを抽出することを特徴とする請求項７、請求項８または請求項１０に記載のデータ送受信装置。
【請求項１２】
共通の同期クロックを持たない非同期ネットワークへデータを送受信し、前記非同期ネットワークの通信プロトコルメッセージに同期クロックを付加して前記非同期ネットワークに送信し、前記同期クロックにより、前記非同期ネットワークにおいて前記データの同期伝送を行うことを特徴とするデータ送受信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワークを介して接続された非同期の装置間における信号の送受信を同期させて行うネットワークシステム、データ送受信装置、およびデータ送受信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数のノードがネットワークを介して接続されたネットワークシステムとして、図１４に示すような、唯一のクロックマスタノードと複数のスレーブノードがネットワークを介して接続された構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。ここで、クロックマスタノードからの送信フレーム中には、クロックマスタノードのクロック情報が含まれ、スレーブノードは内部クロックでクロックマスタノードからの送信フレームを受信する。
【０００３】
そして、スレーブノードは、クロックマスタノードのクロック情報に基づいてマスタクロックを再生し、ネットワークとは別クロックで動作する同期インタフェース部との間で伝送フレーム中のデータを授受する。ここで、内部クロックからマスタクロックへの乗せ替えの際に発生するデータの過不足を吸収するためにエラスティックメモリが設けられている。エラスティックメモリは、図１４においてＥＳとして示され、同期インタフェース部との送受信のために設けられた送信ＥＳと受信ＥＳとがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２５２９０６号公報（第３頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の技術では、各同期インタフェース部のクロックについての情報をネットワークを介して授受されず、エラスティックメモリを用いてクロックの相違による伝送への影響を解消しようとするが、クロックのジッタや位相ずれによりエラスティックメモリのオーバーフローあるいはアンダーフローが発生するという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、非同期の装置がネットワークを介して接続されたシステムにおいて、共通のクロックを持たない場合でも同期データ伝送が可能なネットワークシステム、データ送受信装置、およびデータ送受信方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のネットワークシステムは、共通の同期クロックを持たない非同期ネットワークに接続され前記非同期ネットワークへデータを送受信するデータ送受信装置を複数備え、前記データ送受信装置は、宛先となる前記データ受信装置に同期クロックを送信する同期クロック送信手段を有し、前記同期クロック送信手段から送信される同期クロックにより、前記非同期ネットワークにおいて前記データの同期伝送を行う構成を有している。
この構成により、非同期の送受信装置間におけるデータの送信に際して同期用クロックを送信するようにしたため、受信側で同期に必要とされる相手方のクロックについての情報をネットワークを介して授受できるため、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいても同期データ伝送をすることが可能なネットワークシステムを実現することができる。
【０００８】
また、本発明のネットワークシステムは、前記同期クロック送信手段が、前記非同期ネットワークの通信プロトコルメッセージに、前記同期クロックを付加して前記宛先のデータ送受信装置に前記同期クロックを送信し、前記宛先のデータ送受信装置が、前記メッセージに付加された前記同期クロックを抽出する手段を備えた構成を有している。
この構成により、非同期の送受信装置間におけるデータの送信に際して通信プロトコルメッセージに同期用クロックを付加して送信するようにしたため、メッセージに付加された同期用クロックを抽出することによって同期に必要とされる相手方のクロックについての情報をネットワークを介して授受し、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいても同期データ伝送をすることが可能なネットワークシステムを実現することができる。
【０００９】
また、本発明のネットワークシステムは、前記データを非同期で送信する送信元のデータ送受信装置が前記同期クロック送信手段を備え、前記データの宛先となるデータ送受信装置が前記同期クロックを抽出する手段を備えた構成を有している。
この構成により、メディアデータの送信元の装置が同期用クロックをメッセージに付して送信し、メディアデータの宛先の装置がこのクロックを抽出するため、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいてもメディアデータの送信元の装置に同期をとることが可能なネットワークシステムを実現することができる。
【００１０】
また、本発明のネットワークシステムは、前記データの宛先となるデータ送受信装置が前記同期クロック送信手段を備え、前記データを非同期で送信する送信元のデータ送受信装置が前記同期クロックを抽出する手段を備えた構成を有している。
この構成により、メディアデータの宛先の装置が同期用クロックをメッセージに付して送信し、メディアデータの送信元の装置がこのクロックを抽出するため、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいてもメディアデータの宛先の装置に同期をとることが可能なネットワークシステムを実現することができる。
【００１１】
また、本発明のネットワークシステムは、前記同期クロック送信手段が、複数の前記宛先のデータ送受信装置が用いる各クロックの周波数の公倍数となる周波数を有するクロックを前記同期クロックとして送信し、各前記宛先のデータ送受信装置が、前記公倍数の周波数を有する同期クロックの周波数を所定の約数で割った周波数のクロックを生成して自己のクロックとする構成を有している。
この構成により、複数の装置が用いるクロックの周波数の最小公倍数となる周波数のクロックを同期用クロックとして送信し、受信側では、この同期用クロックの周波数を約数で割った周波数のクロックを自装置のクロックとして用いるため、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいてもネットワークを介して複数の装置に同期をとることが可能なネットワークシステムを実現することができる。
【００１２】
また、本発明のデータ送受信装置は、共通の同期クロックを持たない非同期ネットワークに接続されたデータ送受信装置であって、前記非同期ネットワークへデータを送受信する送受信手段と、前記非同期ネットワークの通信プロトコルメッセージに同期クロックを付加して前記非同期ネットワークに送信する同期クロック送信手段とを備えた構成を有している。
この構成により、非同期の送受信装置間におけるデータの送信に際して通信プロトコルに基づいて生成されたメッセージに同期用クロックを付加して送信するようにしたため、メッセージに付加された同期用クロックを抽出することによって、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいても同期データ伝送をすることが可能なデータ送受信装置を実現することができる。
【００１３】
また、本発明のデータ送受信装置は、前記通信プロトコルメッセージに付加された前記同期クロックを抽出する手段を備えた構成を有している。
この構成により、非同期の送受信装置間におけるデータの送信に際して通信プロトコルに基づいて生成されたメッセージに付加された同期用クロックを抽出するようにしたため、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいても同期データ伝送をすることが可能なデータ送受信装置を実現することができる。
【００１４】
また、本発明のデータ送受信装置は、前記同期クロックを抽出する手段が抽出した同期クロックを自装置のクロックに切り替える手段を備えた構成を有している。
この構成により、非同期の送受信装置間におけるデータの送信に際して通信プロトコルに基づいて生成されたメッセージに付加された同期用クロックを抽出し、抽出したクロックを自装置のクロックに切り替えるようにしたため、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいても同期データ伝送をすることが可能なデータ送受信装置を実現することができる。
【００１５】
また、本発明のデータ送受信装置は、前記同期クロック送信手段は、複数の前記宛先のデータ送受信装置が用いる各クロックの周波数の公倍数となる周波数を有するクロックを前記同期クロックとして送信する構成を有している。
この構成により、複数の装置が用いるクロックの周波数の最小公倍数となる周波数のクロックを同期用クロックとして送信するため、同期用クロックの周波数を約数で割った周波数を自装置のクロック周波数とすることで、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいてもネットワークを介して複数の装置と同期をとることが可能なデータ送受信装置を実現することができる。
【００１６】
また、本発明のデータ送受信装置は、前記同期クロックを抽出する手段は、請求項９に記載の同期クロックの周波数を所定の約数で割った周波数のクロックを生成して自装置のクロックとする構成を有している。
この構成により、自装置のクロック周波数を整数倍した周波数の同期用クロックを受信し、受信した同期用クロックの周波数を整数分の１に下げて自装置に用いることができるクロックに変換できるため、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいてもネットワークを介して複数の装置と同期をとることが可能なデータ送受信装置を実現することができる。
【００１７】
また、本発明のデータ送受信装置は、前記通信プロトコルメッセージに含まれる宛先を確認する手段を備え、前記同期クロックを抽出する手段は、前記同期クロックが付加されたメッセージの伝送において伝送エラーが発生したときであっても、前記宛先が自装置であること検出した場合は、前記同期クロックを抽出する構成を有している。
この構成により、宛先を確認する手段が自装置の場合に相手装置の同期用クロックを抽出することができるため、伝送エラーがあった非同期ネットワークにおいても同期を維持することが可能なデータ送受信装置を実現することができる。
【００１８】
また、本発明の同期送受信方法は、共通の同期クロックを持たない非同期ネットワークへデータを送受信し、前記非同期ネットワークの通信プロトコルメッセージに同期クロックを付加して前記非同期ネットワークに送信し、前記同期クロックにより、前記非同期ネットワークにおいて前記データの同期伝送を行う構成を有している。
この構成により、非同期の送受信装置間におけるデータの送信に際して通信プロトコルに基づいて生成されたメッセージに同期用クロックを付加して送信するようにしたため、メッセージに付加された同期用クロックを抽出することによって、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいても同期データ伝送をすることが可能な同期送受信方法を実現することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るネットワークシステムのブロック構成を概念的に示した図である。図１において、ネットワークシステム１００は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワーク１１０と、衛星ディジタル放送を受信する衛星ラジオ受信機１０１、ＣＤ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｋ）ディジタルオーディオを再生するＣＤチェンジャ１０２、衛星ラジオ受信機１０１またはＣＤチェンジャ１０２のディジタルオーディオデータをネットワーク１１０経由で受信し、デジタルアナログ変換（以下、単に「ＤＡ変換」という。）して不図示のヘッドフォンに出力するヘッドフォンアンプ１０３、および、衛星ラジオ受信機１０１またはＣＤチェンジャ１０２のディジタルオーディオデータをネットワーク１１０経由で受信し、ＤＡ変換して不図示のスピーカに出力するオーディオアンプ１０４を含むように構成される。
【００２０】
ここで、ヘッドフォンアンプ１０３、オーディオアンプ１０４は、上記のＤＡ変換を行うためのＤＡ変換器を有するものとする。また、ネットワーク１１０は、４台の装置（ノード）が接続された理論リングを表すものであり、実際の物理的な接続は、リング型、バス型、スター型、およびそれらが複合された形態のいずれであってもよい。
【００２１】
ここで、ＣＤのような蓄積メディアの再生に関してはＤＡ変換クロックを基準とし、ＣＤメカニズム制御やＣＤディジタル信号処理に関してはＤＡ変換クロックに従属同期するようになっている。データの動きをＤＡ変換器からみるとデータを引き出す動作になるため、これをプル型データというと共に、このような装置をプル型装置という。一方、ディジタル放送受信機の場合は搬送波再生と同期検波による復調を行うため、ＤＡ変換クロックは搬送波に従属同期することになる。そのため、データの動きをＤＡ変換器から見るとデータを送り込まれる動作になるため、これをプッシュ型データというと共に、このような装置をプッシュ型装置という。
【００２２】
衛星ラジオ受信機１０１等のプッシュ型装置から出力されるデータ（プッシュ型データ）の通信の場合、衛星ラジオ受信機１０１等のプッシュ型装置が再生したクロックをネットワーク１１０経由でヘッドフォンアンプ１０３やオーディオアンプ１０４等のデータ受信側装置に送信する必要がある。一方、ＣＤチェンジャ１０２等のプル型装置から出力されるデータ（プル型データ）の通信の場合、ヘッドフォンアンプ１０３やオーディオアンプ１０４のクロックをネットワーク１１０経由でＣＤチェンジャ１０２等のプル型装置に送信する必要がある。
【００２３】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係るネットワークシステム１００に用いられる通信プロトコルメッセージに、同期用クロックを付加した信号を概念的に表した図である。上記のメッセージは、例えばＣＭＩ（Ｃｏｄｅｄ  Ｍａｒｋ  Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）符号を用いて生成されるのでもよい。また、図２では、同期用クロックを正弦波で表し、メッセージを表す信号の振幅よりも同期用クロックの振幅を小さくして表してあるが、小さい必要はなく、等しくても、大きくてもよい。
【００２４】
図１において、衛星ラジオ受信機１０１のディジタルオーディオデータａを衛星ラジオ受信機１０１からヘッドフォンアンプ１０３に送信する場合は、衛星ラジオ受信機１０１の同期用クロックｂを衛星ラジオ受信機１０１からヘッドフォンアンプ１０３にネットワーク１１０経由で送る必要がある。一方、ＣＤチェンジャ１０２のディジタルオーディオデータｃをＣＤチェンジャ１０２からオーディオアンプ１０４に送信する場合は、オーディオアンプ１０４の同期用クロックｄをオーディオアンプ１０４からＣＤチェンジャ１０２にネットワーク１１０経由で送る必要がある。
【００２５】
以下、通信プロトコルとしてＡＲＣＮＥＴ（Ａｔｔａｃｈｅｄ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ＮＥＴｗｏｒｋ．  ＡＮＳＩ  ８７８．１）を例にとり、図３および図４を用いて伝送手順について説明する。図３は、説明の都合上、ネットワークシステム１００うち、衛星ラジオ受信機１０１、ＣＤチェンジャ１０２、およびヘッドフォンアンプ１０３、の３つのノード間での伝送手順を示す伝送シーケンス図である。
【００２６】
手順Ａでは、ノード間をトークンが周回している。衛星ラジオ受信機１０１からヘッドフォンアンプ１０３にディジタルオーディオデータを送信する場合、手順Ｂで、衛星ラジオ受信機１０１からヘッドフォンアンプ１０３に送るメッセージであるフリーバッファ問い合わせ（ＦＢＥ）とこのパケットに衛星ラジオ受信機１０１のクロックを付加して伝送する。
【００２７】
同様に、図４は、ネットワークシステム１００うち、オーディオアンプ１０４、衛星ラジオ受信機１０１、およびＣＤチェンジャ１０２を抜き出し、この３つのノード間での伝送手順を示す伝送シーケンス図である。
手順Ａでは、ノード間をトークンが周回している。ＣＤチェンジャ１０２からオーディオアンプ１０４にディジタルオーディオデータを送信する場合、手順Ｂで、オーディオアンプ１０４からＣＤチェンジャ１０２に送るメッセージである肯定応答（ＡＣＫ）にオーディオアンプ１０４のクロックを付加して伝送する。なお、フリーバッファ問い合わせ（ＦＢＥ）に関してバッファの空きが無い場合や、メッセージ（パケット）に関して伝送エラーを検出した場合には、オーディオアンプは否定応答（ＮＡＫ）を返送するが、否定応答（ＮＡＫ）にオーディオアンプ１０４のクロックを付加して伝送し、同期を維持するよう構成するのでもよい。
【００２８】
図５は、図２に示すメッセージに付加された同期用クロックに同期させるための、公知のＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）回路５１０の構成例である。位相比較器５１１は、後述する手順によりゲート信号がオンとなっている期間、ネットワーク１１０からの入力信号と電圧制御発振器（ＶｏｌｔａｇｅＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ．以下、単に「ＶＣＯ」という。）５１３の出力の位相を比較し、ローパスフィルタ（以下、単に「ＬＰＦ」という。）５１２に出力するようになっている。ＬＰＦ５１２は、位相比較器５１１の出力信号の高周波成分を除去してＶＣＯ５１３に出力するようになっている。ＶＣＯ５１３は、ＬＰＦ５１２の出力電圧に応じて発振周波数を変更して出力するようになっている。このようなＰＬＬ回路は広く知られており、例えば、柳沢健編、「ＰＬＬ（位相同期ループ）応用回路」、総合電子出版、ＩＳＢＮ４−９１５４４９−１０−６、ｐ５〜７、に詳しく解説されている。
【００２９】
図６は、本発明の第１の実施の形態において通信プロトコルとしてあげたＡＲＣＮＥＴのメッセージに同期用クロック（以下、単に「クロック付メッセージ」という。）を付加した構成例、およびそれらのクロック付メッセージとゲート信号とのタイミングの関係を示す図である。図６に示すメッセージを受信したときにゲート信号をオンにする手順については、図７を用いて説明する。
【００３０】
図７は、図３および図４の手順Ｂにおいて、メッセージに付加された同期用クロックを図５の位相比較器５１１に入力し、ゲート信号をオンにする動作手順を表すフローチャートである。
まず、ステップＳ７０１で、メッセージの先頭を示すアラート（ＡＬＥＲＴ）信号を検出するまで待ち、アラート信号を検出したら、処理はステップＳ７０２に進む。
次に、ステップＳ７０２で、先頭バイトの受信を待ち、先頭バイトを受信したら、処理はステップＳ７０３に進む。
【００３１】
ステップＳ７０３では、先頭バイトがパケット（データ）であることを示す信号か否かを判断し、パケット（データ）であることを示していると判断した場合、処理はステップＳ７０４に移り、それ以外の場合はステップＳ７０９へ進む。
ステップＳ７０４では、自ノードがパケット待ちの状態か否かを判断し、パケット待ちの状態と判断した場合、処理はＳ７０５に進み、パケット待ちの状態でないと判断した場合は処理が終了する。
【００３２】
ステップＳ７０５では、パケットの宛先ＩＤ（ＤＩＤ）が自ノードＩＤと一致するか否かを判断し、一致すると判断した場合、処理はステップＳ７０６に進み、一致しないと判断した場合は処理が終了する。
ステップＳ７０６では、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋｉｎｇ）チェックの終了を待ち、終了後ステップＳ７０７に進む。
【００３３】
ステップＳ７０７では、ＣＲＣチェックの結果が「正常」を示すか否かを判断し、ＣＲＣチェックの結果が「正常」を示すと判断した場合、処理はステップＳ７０８に進み、「正常」を示すものでないと判断した場合は処理が終了する。
ステップＳ７０８では、ゲート信号をオンにし、システムで予め定められた時間が経過したらオフにする。
【００３４】
次に、ステップＳ７０３に戻り、先頭バイトがパケット（データ）であることを示すものでないとして、処理がステップＳ７０９に進んだ場合について説明する。
ステップＳ７０９では、先頭バイトがフリーバッファ問い合わせ（ＦＢＥ）を示しているか否かを判断し、フリーバッファ問い合わせ（ＦＢＥ）を示していると判断した場合、処理はステップＳ７１０に移り、示していないと判断した場合は処理がステップＳ７１２へ進む。
【００３５】
ステップＳ７１０では、自ノードがフリーバッファ問い合わせ（ＦＢＥ）待ちの状態か否かを判断し、自ノードがフリーバッファ問い合わせ（ＦＢＥ）と判断した場合、処理はステップＳ７１１に進み、フリーバッファ問い合わせ（ＦＢＥ）待ちの状態でないと判断した場合は処理が終了する。
ステップＳ７１１では、フリーバッファ問い合わせ（ＦＢＥ）の宛先ＩＤ（ＤＩＤ）が自ノードＩＤと一致するか否かを判断し、フリーバッファ問い合わせ（ＦＢＥ）の宛先ＩＤ（ＤＩＤ）が自ノードＩＤと一致すると判断した場合、処理はステップＳ７０８に進み、一致しない場合は処理が終了する。
【００３６】
次に、ステップＳ７０９に戻り、先頭バイトがフリーバッファ問い合わせ（ＦＢＥ）を示していないとして、処理がステップＳ７１２に進んだ場合について説明する。
ステップＳ７１２では、先頭バイトが肯定応答（ＡＣＫ）を示すか否かを判断し、先頭バイトが肯定応答（ＡＣＫ）を示すと判断した場合、処理はステップＳ７１４に移り、肯定応答（ＡＣＫ）を示さないと判断した場合、処理はステップＳ７１３に進む。
【００３７】
ステップＳ７１３では、先頭バイトが否定応答（ＮＡＫ）を示すか否かを判断し、先頭バイトが否定応答（ＮＡＫ）を示すと判断した場合、処理はステップＳ７１４に進み、示さないと判断した場合は処理が終了する。
ステップＳ７１４では、自ノードが肯定応答（ＡＣＫ）待ちまたは否定応答（ＮＡＫ）待ちのいずれかの状態か否かを判断し、いずれかであると判断した場合、処理はステップＳ７０８に移り、どちらでもないと判断した場合は処理が終了する。
【００３８】
但し、メッセージの待ち状態は、自ノードからのメッセージ送信時に以下のように確定する。トークン送信後は、トークン待ち、フリーバッファ問い合わせ（ＦＢＥ）待ちとなり、フリーバッファ問い合わせ（ＦＢＥ）に対する肯定応答（ＡＣＫ）返送後はパケット待ち、フリーバッファ問い合わせ（ＦＢＥ）またはパケット送信後は肯定応答（ＡＣＫ）待ちまたは否定応答（ＮＡＫ）待ちとなる。
【００３９】
また、図７に示す処理の流れにおいてステップＳ７０７を省略し、ＣＲＣチェックの結果に拘わらずステップＳ７０５で宛先ＩＤ（ＤＩＤ）が一致すればステップＳ７０８に進むように構成することによって、パケットにＣＲＣエラーが発生してもゲート信号をオンにして同期用クロックを取り込むことが可能となり、伝送エラーが発生した場合であっても自装置宛の同期用クロックの再生が可能となり、安定した同期用クロックによるデータ伝送ができる。
【００４０】
次に、オーディオアンプ１０４が、図１の衛星ラジオ受信機１０１からのディジタルオーディオデータａとＣＤチェンジャ１０２からのディジタルオーディオデータｃを切り替えて受信する場合について図８を用いて説明する。
【００４１】
まず、衛星ラジオ受信機１０１からオーディオアンプ１０４に衛星ラジオ受信機１０１のディジタルオーディオデータａを送信する場合は、衛星ラジオ受信機１０１の同期用クロックｂをオーディオアンプ１０４にネットワーク１１０経由で送る必要がある。一方、ＣＤチェンジャ１０２からオーディオアンプ１０４にＣＤチェンジャ１０２のディジタルオーディオデータｃを送信する場合は、オーディオアンプ１０４の同期用クロックｄをＣＤチェンジャ１０２にネットワーク１１０経由で送る必要がある。したがって、オーディオアンプ１０４は、自装置を宛先とするクロック付メッセージに付加された同期用クロックと自装置のクロックとを切り替えて使用することができる受信手段を有するものとする。
【００４２】
図９は、自装置を宛先とするクロック付メッセージに付加された同期用クロックと自装置のクロックとを切り替えて使用することができる受信手段９１０のブロック構成を示す図である。この受信手段９１０は、ネットワーク１１０との物理インタフェースとなるトランシーバ９１１、通信プロトコルの制御を行うプロトコルコントローラ９１２、プロトコルコントローラ９１２を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）９１３、図５に示す回路構成のクロック再生部９１４、受信したディジタルオーディオデータを一時記憶する受信バッファ９１５、ディジタルオーディオデータをアナログ信号に変換するＤＡコンバータ９１６、自装置のクロックを生成するクロック生成部９１７、および、クロック再生部９１４の出力するクロックとクロック生成部９１７の出力するクロックとを切り替えてＤＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ）コンバータ９１６に出力するスイッチ９１８を含むように構成される。
【００４３】
ここで、オーディオアンプ１０４等が衛星ラジオ受信機１０１等のプッシュ型装置から衛星ラジオ受信機１０１のディジタルオーディオデータａを受信する場合は、衛星ラジオ受信機１０１の同期用クロックｂをトランシーバ９１１経由でクロック再生部９１４に入力してプル型装置用のクロックを再生し、スイッチ９１８を接点Ａ側に接続して再生したクロックをＤＡコンバータ９１６に供給する。これにより衛星ラジオ受信機１０１の同期用クロックｂに同期してＤＡ変換を行うことができる。
【００４４】
また、オーディオアンプ１０４等がＣＤチェンジャ１０２等のプル型装置からのＣＤチェンジャ１０２のディジタルオーディオデータｃを受信する場合は、クロック生成部９１７が生成したオーディオアンプ１０４の同期用クロックｄをトランシーバ９１１を介しネットワーク１１０経由でＣＤチェンジャ１０２に送ると共に、スイッチ９１８を接点Ｂ側に接続して生成したクロックをＤＡコンバータ９１６に供給する。これによりＣＤチェンジャ１０２でオーディオアンプ１０４の同期用クロックｄに同期してＣＤデータの再生を行うことができる。
【００４５】
なお、本発明の第１の実施の形態では、受信手段が上記のステップＳ７０１〜Ｓ７１４の各ステップでの処理を行うデータ送受信装置制御方法について説明したが、これらのステップＳ７０１〜Ｓ７１４を含む同期送受信動作を実行させるためのデータ送受信装置制御プログラムがインストールされた所定のコンピュータを用いて実施することも可能である。
【００４６】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係るネットワークシステム、データ送受信装置、およびデータ送受信方法は、ネットワークを介して接続された非同期のデータ送受信装置間におけるデータの送信に際して通信プロトコルに基づいて生成されたメッセージに同期用クロックを付加して送信するようにしたため、メッセージに付加された同期用クロックを抽出することによって同期に必要とされる相手方のクロックについての情報をネットワークを介して授受し、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいても同期データ伝送をすることができる。
【００４７】
（第２の実施の形態）
図１０は、本発明の第２の実施の形態に係るネットワークシステムのブロック構成を示す図である。ここで、ネットワーク１１０は、４台の装置（ノード）が接続された論理リングを表している。図１０において、ネットワークシステム１０００は、衛星ディジタル放送を受信する衛星ラジオ受信機能とＣＤディジタルオーディオを再生するＣＤチェンジャ機能の両方を備えた衛星ラジオＣＤ一体機１００５、衛星ラジオＣＤ一体機１００５のディジタルオーディオデータをネットワーク１１０経由で受信してＤＡ変換し、不図示のスピーカに出力するアクティブスピーカの左チャンネル１００６、衛星ラジオＣＤ一体機１００５のディジタルオーディオデータをネットワーク１１０経由で受信してＤＡ変換し、不図示のスピーカに出力するアクティブスピーカの右チャンネル１００７、および、ディジタルオーディオデータをネットワーク１１０経由で受信してＤＡ変換をし、不図示のヘッドフォンに出力するヘッドフォンアンプ１０３を含むように構成される。ここで、アクティブスピーカ（右）１００７は、図９に示すブロック構成の回路により構成され、同期用クロックを出力することができる。一方、アクティブスピーカ（左）１００６については、説明の都合上、クロック生成部を持たないものとする。
【００４８】
衛星ラジオＣＤ一体機１００５のディジタルオーディオデータｅとして衛星ラジオ放送のデータ（以下、単に「衛星ラジオデータ」という。）を衛星ラジオＣＤ一体機１００５からアクティブスピーカ１００６、１００７に送信する場合は、衛星ラジオＣＤ一体機１００５の同期用クロックｆをアクティブスピーカ１００６、１００７にネットワーク１１０経由で送信する必要がある。一方、ＣＤオーディオデータを送信する場合は、アクティブスピーカ（右）１００７の同期用クロックｇを衛星ラジオＣＤ一体機１００５にネットワーク１１０経由で送信する必要がある。したがって、衛星ラジオＣＤ一体機１００５は、自装置を宛先とする通信プロトコルのメッセージに付加された同期用クロックと自装置のクロックとを切り替えて使用することができる受信手段を有するものとする。
【００４９】
図１１は、自装置を宛先とする通信プロトコルのメッセージに付加された同期用クロックと自装置のクロックを切り替えて使用することができる送信手段のブロック構成を示す図である。図１１に示す送信手段１１１０において、図９に示す受信手段と同一の構成部については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５０】
図１１において、送信バッファ１１１９は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスク、その他の記憶装置によって構成され、送信対象のディジタルオーディオデータを一時記憶するようになっている。
また、直並列変換器１１２０は、入力されたビットシリアルのオーディオデータをパラレルデータに変換して出力するようになっている。
【００５１】
衛星ラジオＣＤ一体機１００５から衛星ラジオデータを送信する場合は、衛星ラジオＣＤ一体機１００５の衛星ラジオ受信部で受信して再生したクロックを衛星ラジオＣＤ一体機１００５の同期用クロックｆとしてトランシーバ９１１を介しネットワーク１１０経由でアクティブスピーカ１００６、１００７に送信する。このようにすることにより、衛星ラジオデータのクロックに同期してアクティブスピーカ側でＤＡ変換を行うことができる。
【００５２】
衛星ラジオＣＤ一体機１００５からＣＤオーディオデータを送信する場合は、アクティブスピーカ（右）１００７が送信したアクティブスピーカ（右）１００７の同期用クロックｇをトランシーバ９１１を介して受信してクロック再生部９１４に入力し、クロック再生部９１４が再生したクロックを衛星ラジオＣＤ一体機１００５のＣＤプレーヤ部に出力する。これにより衛星ラジオＣＤ一体機１００５でアクティブスピーカ（右）１００７の同期用クロックｇに同期してＣＤデータの再生を行うことができる。
【００５３】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態に係るネットワークシステム、データ送受信装置、およびデータ送受信方法は、衛星放送のデータやＣＤデータ等の送信対象のデータの種類に応じて、自装置を宛先とするメッセージから抽出したデータ受信装置側のデータ伝送用同期用クロックまたは自装置の同期用クロックのいずれかに選択的に切り替えることができるため、さらに、同期データ伝送における利便性を向上することができる。
【００５４】
（第３の実施の形態）
図１２は、本発明の第３の実施の形態に係るネットワークシステムのブロック構成を示す図である。ここで、ネットワーク１１０は、５台の装置（ノード）が接続された論理リングを表している。本発明の第３の実施の形態に係るネットワークシステム１２００は、本発明の第２の実施の形態に係るネットワークシステム１０００にＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）プレーヤ１２０８を付加した構成を有する。本発明の第３の実施の形態に係るネットワークシステム１２００を構成する装置のうち、本発明の第２の実施の形態に係るネットワークシステム１０００を構成する装置と同等の機能を有するものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５５】
図１２に示す構成のシステムにおいて、オーディオアンプ１０４は、ＣＤチェンジャ１０２のＣＤオーディオまたはＤＶＤプレーヤ１２０８のＤＶＤオーディオを再生する際、オーディオアンプ１０４の同期用クロックｈを通信プロトコルのメッセージに付加して送信する。また、衛星ラジオ受信機１０１は、ヘッドフォンアンプ１０３またはオーディオアンプ１０４で衛星ラジオデータを再生する際、衛星ラジオ受信機１０１の同期用クロックｉを通信プロトコルのメッセージに付加して送信する。
【００５６】
一般に、ネットワーク１１０に接続される装置の動作クロックまたは同期用クロックは、周波数が異なる。図１３は、かかるクロックの周波数の相違を吸収するためのＰＬＬ回路のブロック構成を示す図である。図１３に示すＰＬＬ回路において、図５に示すＰＬＬ回路の構成部と同様の機能を有する構成部には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５７】
図１３に示すＰＬＬ回路１３１０は、図５に示すＰＬＬ回路に、入力クロックを１／Ｎに分周して位相比較器５１１に出力する分周器１３１４を付加し、ＰＬＬ回路からの出力クロックを直接位相比較器５１１に戻す代わりに出力クロックを１／Ｍに分周して位相比較器５１１に戻す分周器１３１５を付加した構成を有する。以下では、説明の都合上、オーディオアンプ１０４の同期用クロックｈの周波数を７．０５６ＭＨｚとし、ＣＤチェンジャ１０２の動作クロックを１６．９３４４ＭＨｚ、ＤＶＤプレーヤ１２０８の動作クロックを５４ＭＨｚとするが、これらの周波数に限定されるものではない。
【００５８】
ＣＤチェンジャ１０２の動作クロックを得る場合は、例えばＶＣＯ５１３の発振周波数を１６．９３４４ＭＨｚ、Ｎ＝１６０、Ｍ＝３８４とすることによって位相比較器５１１が４４．１ｋＨｚの信号どうしを比較するように構成する。一方、ＤＶＤプレーヤ１２０８の場合、例えばＶＣＯ５１３の発振周波数を５４ＭＨｚ、Ｎ＝１４７、Ｍ＝１１２５とすることによって位相比較器５１１が４８ｋＨｚの信号どうしを比較するように構成する。
【００５９】
また、衛星ラジオ受信機１０１の同期用クロックｉを例えば１４．１１２ＭＨｚとし、ヘッドフォンアンプ１０３またはオーディオアンプ１０４において図５のＶＣＯ５１３の発振周波数を１４．１１２ＭＨｚとした場合、ＶＣＯ５１３の出力を１／４４１に分周または１／２９４に分周する分周器を設け、この分周器からの信号を出力することにより、衛星ラジオ受信機１０１の同期用クロックｉに同期した３２ｋＨｚまたは４８ｋＨｚを容易に得ることができる。これによって、衛星放送Ａモードのサンプリング周波数３２ｋＨｚと衛星放送Ｂモードのサンプリング周波数４８ｋＨｚのいずれにも対応することができる。
【００６０】
以上説明したように、本発明の第３の実施の形態に係るネットワークシステム、データ送受信装置、およびデータ送受信方法は、クロックを送信するデータ送受信装置側のデータ伝送用同期用クロックを該当する複数のデータ送受信装置が抽出し、各々が必要な周波数まで分周し、分周したデータ伝送用同期用クロックに同期させてデータ送信装置からデータ受信装置にデータ伝送を可能とすることによって、同期用クロックを送信するデータ送受信装置側の同期用クロック周波数を１種類にすることができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、非同期の装置がネットワークを介して接続されたシステムにおいて、同期に必要とされる相手方のクロックについての情報をネットワークを介して授受し、同期データ伝送が可能なネットワークシステム、データ送受信装置、およびデータ送受信方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るネットワークシステムのブロック構成を概念的に示す図
【図２】本発明の、メッセージに付加された同期用クロックを説明するための図
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るプッシュ型装置とのデータ伝送を説明するためのシーケンス図
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るプル型装置とのデータ伝送を説明するためのシーケンス図
【図５】クロックと同期を取るためのＰＬＬ回路のブロック構成を示す図
【図６】本発明の、クロック付メッセージとゲート信号とのタイミングの関係を示す図
【図７】本発明の、ゲート信号をオンにする動作についての処理の流れを示すフローチャート
【図８】オーディオアンプ１０４が、衛星ラジオ受信機からのディジタルオーディオデータａとＣＤチェンジャからのディジタルオーディオデータｃを切り替えて受信する場合についての説明図
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る、クロックを切り替えて使用することができる受信手段のブロック構成を示す図
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係るネットワークシステムのブロック構成を概念的に示す図
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る、クロックを切り替えて使用することができる送信手段のブロック構成を示す図
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係るネットワークシステムのブロック構成を概念的に示す図
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係るＰＬＬ回路のブロック構成を示す図
【図１４】複数のノードがネットワークを介して接続された従来のネットワークシステムのブロック構成を示す図
【符号の説明】
１００、１０００、１２００  ネットワークシステム
１０１  衛星ラジオ受信機
１０２  ＣＤチェンジャ
１０３  ヘッドフォンアンプ
１０４  オーディオアンプ
１１０  ネットワーク
５１０、１３１０  ＰＬＬ回路
５１１  位相比較器
５１２  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
５１３  電圧制御発振器（ＶＣＯ）
９１０  受信手段
９１１  トランシーバ
９１２  プロトコルコントローラ
９１３  ＣＰＵ
９１４  クロック再生部
９１５  受信バッファ
９１６  ＤＡコンバータ
９１７  クロック生成部
９１８  スイッチ
１００５  衛星ラジオＣＤ一体機
１００６  アクティブスピーカ（左チャンネル）
１００７  アクティブスピーカ（右チャンネル）
１１１０  送信手段
１１１９  送信バッファ
１１２０  直並列変換器
１２０８  ＤＶＤプレーヤ
１３１４、１３１５  分周器
ａ  衛星ラジオ受信機１０１のディジタルオーディオデータ
ｂ  衛星ラジオ受信機１０１の同期用クロック
ｃ  ＣＤチェンジャ１０２のディジタルオーディオデータ
ｄ  オーディオアンプ１０４の同期用クロック
ｅ  衛星ラジオＣＤ一体機１００５のディジタルオーディオデータ
ｆ  衛星ラジオＣＤ一体機１００５の同期用クロック
ｇ  アクティブスピーカ（右）１００７の同期用クロック
ｈ  オーディオアンプ１０４の同期用クロック
ｉ  衛星ラジオ受信機１０１の同期用クロック
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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