(57)【要約】【課題】同時双方向信号伝送において、信号受信の安定化、精度向上を図る。【解決手段】同時双方向信号伝送（ＳＢＴＬ）を実現する伝送回路１０において、次の手順で、信号の認識タイミングを規定するディレイ、ハイ／ロウの判定基準となる閾値電圧、および出力回路のインピーダンスの調整を行う。ディレイ、閾値電圧の調整時には、調整起動制御部２０が、伝送回路１０の内部とともに、ＳＢＴＬ線に接続された相手方の伝送回路にも併せて調整指示を出力する。これによって、双方回路を同期させ、ＳＢＴＬの伝送状態下で調整を行う。インピーダンスについては、回路の起動後に、インピーダンスを監視し、変動が大きくなった時点で調整を行う。これらの調整により、ＳＢＴＬにおける信号送受信の安定化、高精度化を図ることができる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号線を介して信号の同時双方向信号伝送を行う伝送回路であって、
受信した信号を認識するための認識タイミング、および受信した信号の量子化の基準となる閾値電圧の少なくとも一方を設定するための設定回路と、
前記設定の調整を開始するための開始指示を、該伝送回路内、および前記信号線に接続された他の伝送回路に指示する開始指示部と、
前記開始指示に応じて、前記他の伝送回路に、調整用信号を送信する調整用信号送信部と、
前記他の伝送回路から受信した前記調整用信号の認識結果に基づいて、前記設定を調整する設定調整部とを備える伝送回路。
【請求項２】
請求項１記載の伝送回路であって、
前記設定調整部は、前記認識タイミングおよび閾値電圧の少なくとも一方が異なる複数の条件で、前記受信した調整用信号の認識を行い、正しい結果が認識される条件に基づいて前記設定を行う伝送回路。
【請求項３】
請求項１記載の伝送回路であって、
前記開始指示部は、他の伝送回路への前記指示を、前記調整用信号の送信よりも伝送速度を下げた状態での伝送、または単方向伝送のいずれかで行う伝送回路。
【請求項４】
請求項１記載の伝送回路であって、
前記設定回路に対する従前の設定値を保持する設定値記憶部を備え、
前記設定調整部は、前記保持された設定値を優先的に利用して前記設定を行う伝送回路。
【請求項５】
信号線を介して信号の同時双方向伝送を行う伝送回路の受信動作を調整する調整装置であって、
前記伝送回路は、受信した信号を認識するための認識タイミング、および受信した信号の量子化の基準となる閾値電圧の少なくとも一方を設定するための設定回路を有しており、
前記同時双方向信号伝送回路を介して信号を伝送する２つの伝送回路は、一方が前記設定の調整対象となる調整対象回路、他方が該調整対象回路における調整を支援する支援回路として動作可能であり、
前記調整装置は、
前記調整時に、調整対象回路から、前記支援回路に信号を送信させる送信制御部と、
前記送信中に、前記支援回路から前記調整対象回路に、調整用信号を送信させる調整用信号制御部と、
前記調整対象回路における前記調整用信号の認識結果に基づいて、該調整対象回路における前記設定回路の設定を調整する設定調整部とを備える調整装置。
【請求項６】
信号線を介して信号を伝送する伝送回路であって、
受信した信号を認識するための認識タイミング、受信した信号の量子化の基準となる閾値電圧をそれぞれ設定するための設定回路と、
前記信号線を介して調整用信号を入力する調整用信号入力部と、
前記認識タイミングおよび閾値電圧をそれぞれ変化させて得られる複数の条件で、前記受信した調整用信号の認識を行い、正しい結果が認識される条件に基づいて、前記認識タイミングおよび閾値電圧の設定を行う設定調整部とを備える伝送回路。
【請求項７】
請求項６記載の伝送回路であって、
前記設定調整部は、前記認識タイミングおよび閾値電圧について、正しい結果が得られる上下限値を求め、該上下限値の中央値に基づいて前記設定を行う伝送回路。
【請求項８】
請求項６記載の伝送回路であって、
前記設定回路に対する従前の設定値を保持する設定値記憶部を備え、
前記設定調整部は、前記保持された設定値を優先的に利用して前記設定を行う伝送回路。
【請求項９】
請求項６記載の伝送回路であって、
同時双方向伝送を実現するための伝送制御部と、
前記調整の開始指示を、該伝送回路内、および前記信号線に接続された他の伝送回路に指示する開始指示部と、
前記開始指示に応じて、前記他の伝送回路に、前記調整用信号を送信する調整用信号送信部とを備える伝送回路。
【請求項１０】
信号線を介して信号を伝送する伝送回路であって、
伝送回路の出力インピーダンスを前記信号線のインピーダンスに整合させる整合回路と、
前記伝送回路の起動後、所定のタイミングで繰り返し前記整合回路を起動させる整合制御部とを備える伝送回路。
【請求項１１】
請求項１０記載の伝送回路であって、
前記整合制御部は、前記出力インピーダンスと前記信号線のインピーダンスの差違が所定値以上となった場合に前記整合回路を起動させる伝送回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＳＩ間で信号線を介して信号を送受信する技術に関し、詳しくは、送受信の精度に関するパラメータを調整する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＳＩを複数用いた回路では、信号線を介してＬＳＩ間の通信が行われる。送信側のＬＳＩは、送信する情報に応じて、所定サイクルで、信号線からハイ／ロウの電圧を出力する。受信側のＬＳＩは、「アイ（Ｅｙｅ）」と呼ばれる期間、即ち信号線の電圧変化が安定した期間に、受信した信号の認識を行う。アイにおいて、受信した信号の電圧が予め設定された閾値電圧よりも高い場合にはハイと認識され、低い場合にはロウと認識される。閾値電圧は、送信側のＬＳＩから既知の調整用パターンを送出し、受信側のＬＳＩにおいて、この調整パターンを正しく受信できるように調整される。受信側のＬＳＩでの認識タイミングも同様に、調整パターンをアイで認識できるように調整される。複数ビットの信号を並列で送信する複数の信号線については、信号の受信タイミングを可変ディレイヤで段階的に遅らせることにより、認識タイミングをビットごとに調整するビットデスキューと呼ばれる技術が知られている。これらの認識タイミングおよび閾値電圧の調整は、信号の送受信精度を向上する上で重要である。ＬＳＩ間で信号を精度良く送受信するためには、出力側ＬＳＩのインピーダンスの調整も重要である。出力側のインピーダンスが、信号線のインピーダンスと整合していない場合、出力された信号のエコーが生じるため、認識精度が低下する。
【０００３】
近年、ＬＳＩ間の信号伝送の一技術として、同時双方向信号伝送（以下、「ＳＢＴＬ」と称する）が挙げられる。図１は同時双方向信号伝送の概要を示す説明図である。図の上方に示した二つのＬＳＩは、１本のＳＢＴＬ信号線を介して信号を送受信する。各ＬＳＩは、機能回路、即ちＬＳＩ固有の機能を実現する通常の論理回路、およびＳＢＴＬを実現するためのＳＢＴＬ送受信部が備えられている。ＳＢＴＬ送受信部は、更に、送信部と受信部を有している。
【０００４】
図の下方には、ＳＢＴＬの原理を模式的に示した。左側に示したＬＳＩでは、図示したハイ（Ｈ）／ロウ（Ｌ）の送信信号および受信信号が同時に送受信されているものとする。ＳＢＴＬ信号線上の信号は、ハイ（Ｈ）、ミドル（Ｍ）、ロウ（Ｌ）の３値をとる。例えば、送信信号と受信信号の一方がハイ（Ｈ）、他方がロウ（Ｌ）となっている区間ａ，ｂでは、ミドル（Ｍ）となる。双方ともにロウ（Ｌ）となっている区間ｃでは、ロウ（Ｌ）となる。双方ともにハイ（Ｈ）となっている区間ｄでは、ハイ（Ｈ）となる。ＳＢＴＬ信号における３値ハイ（Ｈ）とミドル（Ｍ）の識別、ミドル（Ｍ）とロウ（Ｌ）の識別は、それぞれ閾値電圧Ｔｈｍ、Ｔｍｌに基づいて行われる。ＬＳＩは、ＳＢＴＬ信号から送信信号を引くことによって、受信信号を認識することができる。ＳＢＴＬにおいても、送受信精度を向上するためには、認識タイミング、閾値電圧、インピーダンスを調整することが重要である。例えば、認識タイミング、閾値電圧については、ＳＢＴＬ信号線を介して単方向通信を行うことにより、通常の信号線と同様の方法で調整することができる。なお、このようなＳＢＴＬに関する技術としては、例えば、特許文献１〜３に記載の技術が挙げられる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−２３８０９５号公報
【特許文献２】
特開平１１−５５１０６号公報
【特許文献３】
特開２００２−３３７７６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ＳＢＴＬであるか否かに関わらず、信号の送受信速度の向上に伴って、アイの範囲は狭くなる。信号電圧が不安定となることもある。かかる状況下でインピーダンスの不整合があると、アイが更に狭くなり、信号自体の不安定化も招く。従って、信号伝達の高速化を図るためには、認識タイミング、閾値電圧、インピーダンスを精度良く調整することが望まれる。
【０００７】
図２はＳＢＴＬにおけるアイを示す説明図である。送信信号および受信信号が一定のサイクルＣＹＬで送信されている場合を考える。受信信号のサイクルは、送信信号のサイクルに対して、時間Ｄｃだけずれているものとする。この時、ＳＢＴＬ信号は、送信信号と受信信号が重畳した信号となるため、いずれか一方の電圧が変化する区間Ｐｕでは電圧が不安定となり、信号を認識することができない。従って、アイＰｓは、単方向通信時の信号の送受信サイクルＣＹＬよりも狭くなる。ＳＢＴＬでは、単方向通信による調整を行っただけでは、信号の認識タイミングがアイＰｓから外れる可能性があった。かかる理由により、ＳＢＴＬにおいて送受信の高速化を図る場合には、上述した調整の精度向上は、更に重要となる。
【０００８】
本発明は、かかる課題に鑑み、認識タイミング、閾値電圧、インピーダンスを精度良く調整可能とすることにより、信号線を介した信号送受信の高速化を図ることを目的とする。更に、かかる調整を通じて、ＳＢＴＬにおける高速化を図ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の構成例として、信号線を介して信号の同時双方向信号伝送、即ちＳＢＴＬを行う伝送回路を示す。本発明の伝送回路は、単一のＬＳＩとして構成しても良いし、複数のＬＳＩに分離して構成してもよい。本発明の伝送回路は、受信した信号を認識するための認識タイミング、および受信した信号の量子化の基準となる閾値電圧の少なくとも一方を設定するための設定回路を有している。
【００１０】
設定は、次に示す通り、開始指示部、調整用信号送信部、設定調整部によって実現される。開始指示部は、調整の開始指示を、伝送回路内、および信号線に接続された他の伝送回路に指示する。これによって、信号線に接続された双方の伝送回路で調整処理が起動される。調整の開始は、例えば、伝送回路の起動時、オペレータから指示された時、伝送回路に接続された他の上位装置から指示された時などに指示される。調整用信号送信部は、開始指示に応じて、他の伝送回路に、調整用信号を送信する。他の伝送回路からも同様にして調整用信号が送信される。設定調整部は、この他の伝送回路から送信された調整用信号を受信し、その認識結果に基づいて、調整対象回路における設定回路の設定を調整する。認識タイミング、閾値電圧の一方のみを調整してもよいし、双方を調整してもよい。
【００１１】
本発明によれば、信号線に接続された双方の伝送回路を同期させ、ＳＢＴＬを行っている状態で調整処理を行うことができる。先に図２で説明した通り、ＳＢＴＬを行っている時には、単方向での通信時よりもアイが狭くなる。本発明では、このようにアイが狭くなる条件下で調整を行うことにより、ＳＢＴＬに要求される調整精度を確保することができる。調整は、信号線の双方に接続された伝送回路で同時に行ってもよいし、順に行ってもよい。複数の信号線により複数ビットの情報を並列して送信する場合、全ビットの調整を並行してもよいし、単ビットの調整を順次行っても良い。
【００１２】
本発明において、設定調整は種々の手順で行うことができる。例えば、認識タイミングおよび閾値電圧の少なくとも一方を種々の値に変化させることで定義される複数の条件下で調整用信号が正しく認識されるか否かの評価を行い、正しい結果が認識される条件に基づいて設定を行うようにしてもよい。調整時には、認識タイミングおよび閾値電圧の一方のみを変化させてもよいし、双方を順次、変化させてもよい。前者によれば調整が簡易な処理で済むという利点がある。後者によれば認識タイミングおよび閾値電圧の組み合わせによって、より好適な条件を見いだすことが可能となる利点がある。
【００１３】
本発明において、開始指示部は、他の伝送回路への指示を、調整用信号の送信よりも伝送速度を下げた状態での伝送、または単方向伝送のいずれか、即ち調整用信号よりも送受信の精度が高くなる伝送方法で行うようにしてもよい。こうすることにより、調整時に伝送回路の誤動作を招く可能性を抑制することができる。
【００１４】
本発明は、伝送回路に従前の設定値を保持する設定値記憶部を備え、この保持された設定値を優先的に利用して認識タイミング等の設定を行うようにしてもよい。例えば、調整を行った直後など、再調整が不要と判断される場合には、従前の設定値をそのまま利用してもよい。再調整を行う場合は、従前の設定値の近傍でのみ調整用信号が正しく認識されるか否かの評価を行うようにしてもよい。このように従前の設定値を有効活用することにより、認識タイミング等を効率的に調整することが可能となる。
【００１５】
本発明は、第２に、信号線を介して信号の同時双方向伝送を行う伝送回路の受信動作を調整する調整装置として構成することもできる。調整装置は、少なくとも一部が、伝送回路内に組み込まれていても良いし、伝送回路と完全に分離していてもよい。本発明の調整装置は、同時双方向信号伝送回路を介して信号を伝送する２つの伝送回路の一方を調整の対象となる調整対象回路、他方を調整対象回路の調整を支援する支援回路として動作させることで、調整対象回路の認識タイミング等を次の方法で調整させる。調整装置は、まず、調整時に、調整対象回路を制御して支援回路に向けて信号を送信させる。この信号は、調整用信号と同一でもよいし、異なっていても構わない。この信号の送信中に、調整装置は、支援回路を制御し、調整対象回路に向けて調整用信号を送信させる。そして、調整対象回路に、この調整用信号を認識させ、その認識結果に基づいて、調整対象回路における認識タイミング等の設定を調整する。かかる調整装置によれば、信号線に接続された２つの伝送回路は、調整対象回路、支援回路という個別の役割を果たせば足りるため、双方が同等の調整機能を有していない場合でも、適切に調整を実現することができる利点がある。
【００１６】
本発明の第３の構成例として、同時双方向伝送であるか否かを問わず、信号線を介して信号を伝送する伝送回路を示す。この構成では、認識タイミングおよび閾値電圧をそれぞれ変化させて得られる複数の条件下で、調整用信号が正しく認識されるか否かの評価を行い、正しい結果が認識される条件に基づいて、認識タイミングおよび閾値電圧の設定を行う。こうすることにより、認識タイミングおよび閾値電圧の組み合わせによって、信号の認識に、より好適な条件を見いだすことが可能となる利点がある。
【００１７】
第３の構成において、認識タイミング等の設定は種々の方法で行うことができる。例えば、調整用信号を正しく認識することが可能となる認識タイミングの上下限値および閾値電圧の上下限値を求め、これらの上下限値の中央値に基づいて設定を行う方法が挙げられる。この場合の設定値は、中央値に厳密に一致させる必要はなく、中央値の近傍で選択してもよい。この方法によれば、認識タイミングおよび閾値電圧の設定値は、信号の認識の正否が分かれる境界値までの余裕を十分に有することになるため、安定して信号を精度良く認識することが可能となる。
【００１８】
第３の構成においても、従前の設定値を保持しておき、この保持された設定値を優先的に利用して設定を行ってもよい。こうすることで、調整処理を効率的に行うことができる。従前の設定値は、認識タイミングと閾値電圧の双方について利用してもよいし、いずれか一方についてのみ利用してもよい。
【００１９】
第３の伝送回路は、単方向の信号伝送に適用することもできるが、同時双方向伝送に適用することが好ましい。例えば、第１の構成と同様、開始指示部と、調整用信号送信部とを備えることにより、同時双方向伝送に適用可能となる。
【００２０】
本発明の第４の構成例として出力インピーダンスを信号線のインピーダンスに整合させる整合回路を備える伝送回路を示す。伝送回路は、同時双方向伝送を行うか否かを問わない。伝送回路の出力インピーダンスは、起動後、回路の温度上昇などに応じて変化する。本発明では、伝送回路の起動後、所定のタイミングで繰り返しインピーダンスを測定する。そして、インピーダンスの測定値が現在の回路の設定値から予め定めた基準以上に外れると整合回路を起動させ、整合処理を実施する。測定値と設定値との関係に関わらず、所定のタイミングで調整を行うようにしても構わない。これらの方法により、出力インピーダンスと信号線のインピーダンスの差違を抑制することができ、信号の送受信精度を向上させることができる。
【００２１】
第４の構成において、インピーダンスの整合処理は、種々のタイミングで行うことができる。一例として、出力インピーダンスと信号線のインピーダンスの差違が所定値以上となった場合に、整合処理を行っても良い。予め設定された一定周期で整合処理を行っても良い。
【００２２】
本発明において、上述した種々の特徴は、適宜、組み合わせたり、一部を省略したりすることが可能である。例えば、上述の第１〜第４の構成を適宜、組み合わせ、一つの伝送回路を構成してもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について以下の順序で説明する。
Ａ．全体システム構成；
Ｂ．伝送回路の構成；
Ｃ．ディレイ調整処理；
Ｄ．閾値電圧調整処理；
Ｅ．インピーダンス調整処理；
Ｆ．変形例；
【００２４】
Ａ．全体システム構成；
図３は実施例としてのルータの概略構成を示す説明図である。本実施例のルータは、複数のボードから構成されている。ボードは、大きく２種類からなる。ネットワークに接続される入出力ポートを複数備えたＲＰ（Ｒｏｕｔｉｎｇ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）ボード１１０と、インタフェースボード間でパケットの伝送を行うためのクロスバスイッチボード１２０である。入出力ポートとしては、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｒｏｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｄｅ）用、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）用、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）用などが利用可能である。
【００２５】
クロスバスイッチボード１２０には、クロスバスイッチ１３０およびルーティングマネージャ１５０が設けられている。クロスバスイッチ１３０は、スイッチ回路を備えており、ＲＰボード１１０間でパケットを伝送する。ルーティングマネージャ１５０は、クロスバスイッチ１３０の動作を制御したり、クロスバスイッチ１３０を通して後述するＲＰボード１１０内の経路テーブル１１６に登録される伝送先情報を与えたりする回路である。
【００２６】
各ＲＰボード１１０には、図示する各回路が設けられている。ＮＩＦ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１１１は入出力ポートを備えるインタフェースである。ここでは、ＷＡＮ用、ＬＡＮ用、ＡＴＭ用で個別に設けた例を示した。ＮＩＦ１１１の種類および数は、任意に設定可能である。
【００２７】
パケットバッファ１１３は、ＮＩＦ１１１に入出力するパケットを記憶する。ヘッダバッファ１１２は、パケットに含まれるヘッダ部分を格納する。ネットワーク上をＴＣＰ／ＩＰでパケットが伝送される場合、ヘッダ部分には、送信元および宛先のＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス、およびポート番号などが含まれる。ヘッダに含まれる情報は、プロトコルによって相違する。
【００２８】
転送エンジン１１４は、ＲＰボード１１０とクロスバスイッチボード１２０、各ネットワークとの間でパケットの伝送を制御する制御回路である。検索エンジン１１５は、この伝送の制御に必要な情報を、各種テーブルから取得するための回路である。転送エンジン１１４および検索エンジン１１５は、ＡＳＩＣで構成される。
【００２９】
検索エンジン１１５が参照するテーブルとしては、経路テーブル１１６、ＡＲＰテーブル１１７、フィルタ／ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）テーブル１１８が挙げられる。経路テーブル１１６は、ＩＰアドレスなどの宛先情報に対して、パケットが送出されるべき入出力ポートを特定するためのテーブルである。ＡＲＰテーブル１１７は、いわゆるＭＡＣフレームを構成するために必要となるＭＡＣアドレスを取得するために使用されるアドレス解決用のテーブルである。ＡＲＰテーブル１１７には、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとが対応づけて格納されている。ＡＲＰテーブル１１７は、また、上記ＭＡＣアドレスで表される機器が接続されている入出力ポートの番号も記憶している。フィルタ／ＱｏＳテーブル１１８は、パケット伝送時にフィルタリングするための条件、トラフィックの輻輳時におけるパケットの廃棄条件などを格納する。フィルタリングなどの高度な伝送制御が要求されない場合には、フィルタ／ＱｏＳテーブル１１８を省略しても差し支えない。
【００３０】
転送エンジン１１４、検索エンジン１１５の機能は次の通りである。ＮＩＦ１１１からパケットを受信した時、転送エンジン１１４は、ヘッダバッファ１１２に格納されたヘッダ情報を検索エンジン１１５に受け渡す。検索エンジン１１５は、経路テーブル１１６を参照し、送出先の入出力ポートが備えられたＲＰボード１１０を特定する。また、フィルタ／ＱｏＳテーブル１１８を参照し、パケットの伝送可否を判断する。これらの情報は、転送エンジン１１４に受け渡される。
【００３１】
転送エンジン１１４は、ルータ内でのパケットの伝送先を指定して、パケットをクロスバスイッチ１３０に受け渡す。本実施例では、伝送先は、図中に示すビットマップＢＭＰと呼ばれるビット列で指定する。ビットマップＢＭＰの第０ビット〜第７ビットは、それぞれ８枚のＲＰボード１１０に対応している。値１のビットは、それに対応するＲＰボードがパケットの伝送先となっていることを意味する。図のビットマップＢＭＰは、０番、２番、６番、７番の４枚のＲＰボード１１０がパケットの伝送先となる状態、即ちマルチキャストの状態を例示している。伝送先が１カ所に特定されるユニキャストでは、いずれか一つのビットのみが値１となる。以下、本実施例の説明では、ビットマップを用いた伝送先の指定単位となるＲＰボードを、「論理ポート」と称し、ＲＰボードに付された０〜７の番号を、「論理ポート番号」と称するものとする。
【００３２】
クロスバスイッチ１３０は、受け取ったパケットを、ビットマップＢＭＰで指定された論理ポートに伝送する。伝送先となったＲＰボード１１０は、このパケットを受信し、次の手順で入出力ポートから出力する。まず、転送エンジン１１４は、受信したパケットをパケットバッファ１１３およびヘッダバッファ１１２に格納し、ヘッダバッファ１１２の内容を検索エンジン１１５に受け渡す。検索エンジン１１５は、ＡＲＰテーブル１１７を参照し、受信したパケットに含まれるＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスを検索する。また、そのパケットを出力すべき入出力ポートを特定する。転送エンジン１１４は、検索エンジン１１５から検索結果を受け、特定された入出力ポートから、パケットを送出する。
【００３３】
ＲＰボード１１０とクロスバスイッチ１３０との間は、信号線ＴＬによって情報の授受が行われる。本実施例では、１本の信号線を利用して同時双方向信号伝送、即ちＳＢＴＬを行う回路構成とした。ＳＢＴＬを行うため、転送エンジン１１４およびクロスバスイッチ１３０には、それぞれＳＢＴＬ送受信用の伝送回路が設けられている。以下、この伝送回路の詳細な構成について説明する。ＳＢＴＬは、転送エンジン１１４とクロスバスイッチ１３０の間に限らず、ＬＳＩ間の信号伝送一般に適用可能である。
【００３４】
Ｂ．伝送回路の構成；
図４は実施例としての伝送回路１０の内部構成を示す説明図である。この伝送回路１０は、機能回路１２とＳＢＴＬ送受信回路１４を内蔵している。機能回路１２は、伝送回路１０の適用部位に応じて、例えば、図３に示した転送エンジン１１４、クロスバスイッチ１３０などが該当する。伝送回路１０は単体のＬＳＩとして構成してもよいし、機能回路１２とＳＢＴＬ送受信回路１４で別々のＬＳＩとして構成してもよい。
【００３５】
ＳＢＴＬ送受信回路１４には、図示する機能ブロックがそれぞれハードウェア的に構成されている。これらの機能ブロックの一部は、ソフトウェア的に構成、即ちＣＰＵが所定のプログラムを実行することによって実現する構成としてもよい。図中、機能ブロック間の信号の授受については実線で示し、伝送回路１０の外部とのＳＢＴＬによる通信については破線で示した。
【００３６】
送信部３０は、機能回路１２から受け取った信号をＳＢＴＬ信号線に送信する。送信側のアンプには、出力回路のインピーダンスを調整するため、プルアップ抵抗３１ａ、グランド抵抗３１ｂが接続されている。これらの抵抗３１ａ、３１ｂは、それぞれ可変抵抗であり、その抵抗値を調整することにより、出力回路のインピーダンスを調整することができる。
【００３７】
受信部４０は、ＳＢＴＬ信号線から信号を受信する。可変ディレイヤ４１は、ＳＢＴＬ信号線から受信した信号を受信部４０に出力するタイミングを段階的に遅らせる回路である。可変ディレイヤ４１のディレイを調整することにより、受信した信号を受信部４０が認識する認識タイミングを調整することができる。受信部のアンプには、信号のハイ／ミドル／ローの３値化の基準となる閾値電圧を調整するための可変抵抗４２が設けられている。
【００３８】
ＳＢＴＬ送受信回路には、上述した種々のパラメータ、即ちディレイ、閾値電圧、出力インピーダンスを調整するための回路が設けられている。調整起動制御部２０は、これらの調整処理を起動し、処理全体の制御を行う。調整処理は、電源投入、オペレータの指示などをトリガとして開始される。調整起動制御部２０は、信号線２１の他方に接続された伝送回路の調整起動制御部と信号を送受信し、互いに同期させながら調整処理を進行させる。
【００３９】
送信側調整制御部３２は、調整開始の指示を調整起動制御部２０から受けると、送信部３０を介して予め用意された調整パターンを送信する。ＳＢＴＬ信号線の他端には、図示したものと同等のＳＢＴＬ送受信部１４を有する伝送回路が接続されている。従って、ＳＢＴＬ信号線には、双方の伝送回路から、調整パターンが同期して出力されることになる。この調整パターンは、後述するディレイ、閾値電圧の調整に活用される。
【００４０】
送信側調整制御部３２は、出力インピーダンスの調整を制御する機能も奏する。出力インピーダンスの調整は、次の手順で行われる。インピーダンス測定部３５は、ＳＢＴＬ送受信部１４のインピーダンスを測定するための周知の回路である。インピーダンス比較部３４は、インピーダンスの従前の設定値と、測定されたインピーダンスとを比較する。送信側調整制御部３２は、この差が所定以上となると、インピーダンスの調整指示を出力する。インピーダンス調整部３３は、この指示を受け、回路のインピーダンスがＳＢＴＬ信号線のインピーダンスに整合するよう、可変抵抗３１ａ、３１ｂの値を調整する。
【００４１】
受信側調整制御部４３は、ディレイおよび閾値電圧の調整を制御する。先に説明した通り、調整が開始されると、ＳＢＴＬ信号線には、調整パターンが流れる。受信側調整制御部４３は、この調整パターンを受信部４０が正しく認識したか否かを評価し、その結果に基づいてディレイおよび閾値電圧の調整指示を出力する。ディレイ調整部４５は、この指示に応じて可変ディレイヤ４１のディレイを調整する。電圧調整部４６は、この指示に応じて可変抵抗４２の抵抗値を調整する。受信側調整制御部４３は、これらの設定値を調整結果バッファ４４に保持しておき、調整時のモード等に応じて、保持された設定値を利用する。
【００４２】
本実施例の伝送回路１０は、以上の構成により、ディレイ、閾値電圧、インピーダンスを調整し、精度良くＳＢＴＬを実現することができる。以下、具体的にこれらのパラメータの調整方法について説明する。
【００４３】
Ｃ．ディレイ調整処理；
図５はディレイの調整方法を示す説明図である。図の上方には、調整パターンの例を示した。調整パターンとは、「ハイ・ロウ・ハイ・ロウ…」のように予め定められたシーケンスで送出される信号である。ここでは、「ハイ→ロウ→ハイ」の切り換えの信号、「ロウ→ハイ→ロウ」の切り換えの信号を図示した。ディレイの調整時には、図４に示した可変ディレイヤ４１を段階的に調整して、受信部４０がこの信号を認識するタイミングを変更する。図には、ディレイ０〜ディレイ９の１０段階でディレイを変更する例を示した。
【００４４】
図示する通り、ディレイを変更していくと、調整パターンを正しく認識できるタイミングと、誤って認識してしまうタイミングとが現れる。調整パターンは既知の信号であるから、受信部４０による認識結果がこの既知の信号と一致するか否かを評価することで、正否を判定することができる。図の例では、ディレイ２〜７が正しく信号を認識できるタイミング、その他が誤って認識してしまうタイミングである。図の下方には、調整時の評価結果を格納するテーブルを示した。受信側調整制御部４３は、ディレイを変更しながら調整パターンを正しく認識しているか否かを評価し、図示する形式で、評価結果を格納する。こうして全てのディレイで評価が完了すると、受信側調整制御部４３は、調整パターンを正しく認識できるディレイの中央値を求め、この中央値近傍で、ディレイを設定する。図の例では、ディレイ４とディレイ５の中間が中央値となるから、ディレイ４またはディレイ５を設定値に採ることができる。
【００４５】
図６はディレイ調整処理のフローチャートである。伝送回路１０の各機能ブロックが連携して実行する処理を示した。この処理が開始されると、調整起動制御部２０は、調整開始指示を入力し（ステップＳ１０）、ＳＢＴＬ信号線に接続された相手先の伝送回路に調整開始指示を伝達する（ステップＳ１１）。ＳＢＴＬ信号線を介して調整開始指示を入力した場合には、相手方の伝送回路が調整開始指示を送信していることを意味しているから、ステップＳ１１の処理は省略して差し支えない。これらの処理により、ＳＢＴＬ信号線に接続された双方の伝送回路が同期して動作を開始することになる。
【００４６】
調整起動制御部２０は、送信側調整制御部３２および受信側調整制御部４３を制御して、機能回路１２との信号の送受信を停止する（ステップＳ１２）。次に、調整モードに応じてデフォルト設定モード、既設定利用モード、調整モードの３通りの調整処理のいずれかを実施する（ステップＳ１３）。調整モードは、予め設定しておくようにしてもよいし、調整開始指示に含めて指定するようにしてもよい。前回調整時からの経過時間などに基づいて調整起動制御部２０が自立的に判断するようにしてもよい。
【００４７】
デフォルト設定モードでは、受信側調整制御部４３は、予め用意されたデフォルト値にディレイを設定する（ステップＳ１４）。既設定利用モードでは、受信側調整制御部４３は、調整結果バッファ４４に格納されている従前の設定値に、ディレイを設定する（ステップＳ１５）。
【００４８】
調整モードでは、調整起動制御部２０は、送信側調整制御部３２を制御して、調整パターンの送信を行う（ステップＳ２０）。これと同期して、相手先の伝送回路からも調整パターンが送信されるため、調整起動制御部２０は、受信側調整制御部４３を制御して、この調整パターンを受信する（ステップＳ２０）。受信側調整制御部４３は、この受信結果が正しいか否かの判定を行い、結果を図５に示したテーブル形式で格納する（ステップＳ２１）。受信側調整制御部４３は、ディレイ０〜ディレイ９まで全ディレイについて評価が完了するまで、順次ディレイ値を変更しながら、ステップＳ２０、Ｓ２１の調整処理を繰り返し実行する（ステップＳ２２、Ｓ２３）。
【００４９】
ディレイ０〜ディレイ９までの評価が完了すると、受信側調整制御部４３は、調整パターンを正しく認識できるディレイ値の中央値を求め、その近傍にディレイを設定する（ステップＳ２４）。この設定値は、既設定値として、調整結果バッファ４４に格納する。伝送回路１０に複数ビットの信号線が接続されている場合には、調整起動制御部２０は、ステップＳ２０〜Ｓ２４の調整処理を、全信号線について順次、繰り返し実施する（ステップＳ２５）。かかる処理に代えて、全信号線についての処理を並行してもよい。
【００５０】
以上で説明したディレイ調整処理によれば、ＳＢＴＬ信号線に接続された双方の伝送回路を同期して動作させながら、ディレイの調整を行うことができる。つまり、ＳＢＴＬで信号を伝送しているという厳しい条件下でディレイを調整することができる。この結果、ＳＢＴＬでの信号送受信の安定性を向上することができる。
【００５１】
以上で、デフォルト設定モード、既設定利用モード、調整モードのいずれかで、調整処理が終わると、調整起動制御部２０は、機能回路１２との送受信を許可して（ステップＳ２６）、ディレイ調整処理を完了する。ディレイ調整処理においては、調整開始指示が入力された場合でも、調整を行わずに処理を完了する「無調整モード」を設けても構わない。デフォルト設定モード、既設定利用モードを省略し、調整モードのみとしても構わない。
【００５２】
Ｄ．閾値電圧調整処理；
図７は閾値電圧の調整方法を示す説明図である。図の上方には、調整パターンの例を示した。閾値電圧の調整処理では、図４に示した可変抵抗４２を段階的に調整して、閾値電圧を変更する。図には、６段階で閾値電圧を変更する例を示した。また、本実施例では、ディレイも併せて調整するものとした。ここでは、説明の便宜上、回路特性上、調整パターンの電圧値が若干、低めに出力される例に基づいて調整方法を説明する。
【００５３】
ディレイ調整処理と同様、閾値電圧およびディレイをそれぞれ変更していくと、調整パターンを正しく認識できる場合と、誤って認識してしまう場合とが現れる。図中では、正しく信号を認識できる条件を白丸、誤って認識してしまう条件を黒丸で示した。図の下方には、調整時の評価結果を格納するテーブルを示した。ディレイと閾値電圧の組み合わせに対して評価結果を格納する二次元的なテーブルとなる。
【００５４】
図示するように、閾値電圧に応じて調整パターンを正しく認識可能なディレイの範囲は変動する。図の例では、閾値電圧ＴＨ１の方が、ＴＨ０よりも、調整パターンを正しく認識可能なディレイの範囲が広くなっている。こうして全てのディレイおよび閾値電圧で評価が完了すると、受信側調整制御部４３は、調整パターンを正しく認識できるディレイの中央値を求め、この中央値近傍で、ディレイを設定する。中央値は、白丸が付された領域の重心、白丸が付されたディレイの上下限値、閾値電圧の上下限値に基づいて個別に求められる中央値など、種々の方法で求めることができる。
【００５５】
図８は閾値電圧調整処理のフローチャートである。伝送回路１０の各機能ブロックが連携して実行する処理を示した。調整開始指示の入力（ステップＳ３０）、調整開始指示の伝達（ステップＳ３１）、機能回路１２との信号の送受信停止（ステップＳ３２）は、ディレイ調整処理（図６参照）と同様である。次に、調整起動制御部２０は、調整モードに応じてデフォルト設定モード、既設定利用モード、調整モードの３通りの調整処理のいずれかを実施する（ステップＳ３３）。デフォルト設定モードでは、受信側調整制御部４３は、予め用意されたデフォルト値にディレイを設定する（ステップＳ３４）。既設定利用モードでは、受信側調整制御部４３は、調整結果バッファ４４に格納されている従前の設定値に、ディレイを設定する（ステップＳ３５）。
【００５６】
調整モードでは、調整起動制御部２０は、閾値電圧をいずれかの値に固定したまま、ディレイ調整処理と同様の処理で、ディレイ値を変更しながら調整パターンを正しく認識できるか否かの評価を行い、結果を図７に示したテーブル形式で格納する（ステップＳ４０〜Ｓ４３）。受信側調整制御部４３は、全ディレイについて評価が完了すると、全閾値電圧の評価が完了するまで、順次、閾値電圧を変更しながら、ステップＳ４０〜Ｓ４３の調整処理を繰り返し実行する（ステップＳ４４、Ｓ４５）。
【００５７】
全ディレイおよび閾値電圧についての評価が完了すると、受信側調整制御部４３は図７で説明した方法で中央値を求め、その近傍にディレイおよび閾値電圧を設定する。この設定値は、既設定値として、調整結果バッファ４４に格納する。伝送回路１０に複数ビットの信号線が接続されている場合には、調整起動制御部２０は、ステップＳ４０〜Ｓ４４の調整処理を、全信号線について順次、繰り返し実施する（ステップＳ４６）。かかる処理に代えて、全信号線についての処理を並行してもよい。
【００５８】
以上で説明した閾値電圧の調整処理によれば、閾値電圧とディレイを複合的に調整することにより、信号の送受信により適した条件を設定することができる。例えば、比較例として、図７において、閾値電圧がＴｈ０に固定されている場合を考える。この場合、調整パターンを正確に認識可能なディレイはディレイ３〜ディレイ６の範囲となる。これに対し、閾値電圧も調整可能とすれば、閾値電圧Ｔｈ１を選択することにより、ディレイ２〜ディレイ７の広い範囲で調整パターンを正確に認識可能となる。このように調整可能な範囲が広がることにより、不可避的なサイクル、信号電圧の変動が生じた場合でも、より安定的に信号を認識可能なディレイ、閾値電圧を設定することが可能となる。
【００５９】
以上で、デフォルト設定モード、既設定利用モード、調整モードのいずれかで、調整処理が終わると、調整起動制御部２０は、機能回路１２との送受信を許可して（ステップＳ４７）、閾値電圧調整処理を完了する。閾値電圧調整処理においては、調整開始指示が入力された場合でも、調整を行わずに処理を完了する「無調整モード」を設けても構わない。デフォルト設定モード、既設定利用モードを省略し、調整モードのみとしても構わない。ディレイと閾値電圧を複合的に変化させて調整を行う態様のみならず、閾値電圧のみを変化させる処理としてもよい。この処理は、例えば、ステップＳ４２，Ｓ４３を省略することによって実現可能である。図８の例では、ディレイを優先的に変化させているが、ステップＳ４２、Ｓ４３の処理と、ステップＳ４４、Ｓ４５の処理を入れ替えることで閾値電圧を優先的に変化させるようにしてもよい。また、ステップＳ４３，Ｓ４５を合わせることで、ディレイと閾値電圧を同時に変化させてもよい。
【００６０】
Ｅ．インピーダンス調整処理；
図９はインピーダンス調整処理のフローチャートである。伝送回路１０の各機能ブロックが連携して実行する処理を示した。伝送回路１０の起動時に実行される他、起動後も定期的に繰り返し実行される処理である。この処理が開始されると、インピーダンス測定部３５は、伝送回路１０のインピーダンスＩｍｃを測定する（ステップＳ５０）。この処理が、伝送回路１０が起動時に実行されている場合には、送信側調整制御部３２は、無条件で後述するインピーダンスの調整を実行する。
【００６１】
起動後であれば、既に送信部のインピーダンスはいずれかの値Ｉｍｓに設定済みの状態である。インピーダンス比較部３４は、インピーダンスの設定値Ｉｍｓと現状インピーダンスＩｍｃとの差の絶対値Ｄｉｍを算出し（ステップＳ５２）、予め設定された閾値Ｄｔｈと比較する（ステップＳ５３）。閾値Ｄｔｈは、起動後にインピーダンスの調整を要するか否かの判断となる基準値である。出力回路のインピーダンスを信号線のインピーダンスと整合させるという観点からは、閾値Ｄｔｈは小さい値に設定することが好ましい。一方、インピーダンスの調整頻度が極端に高くなるのを抑制し、信号の伝送効率を向上するという観点からは、閾値Ｄｔｈは大きい値に設定することが好ましい。閾値Ｄｔｈは、これらの両面を考慮して、伝送回路１０の特性に応じて設定することができる。
【００６２】
絶対値Ｄｉｍが閾値Ｄｔｈ以下である場合には（ステップＳ５３）、送信側調整制御部３２は、インピーダンスの調整は不要と判断し、インピーダンス調整処理を終了する。絶対値Ｄｉｍが閾値Ｄｔｈよりも大きい場合には（ステップＳ５３）、送信側調整制御部３２は、次に示す手順でインピーダンスの調整を実行する。まず、送信側調整制御部３２は、機能回路１２との送受信を一旦停止し（ステップＳ５４）、現状インピーダンスＩｍｃに基づいて可変抵抗３１ａ、３１ｂの値を調整することで、インピーダンスの調整を行う（ステップＳ５５）。その後、機能回路１２との送受信を許可して調整処理を完了する（ステップＳ５６）。ここで設定されたインピーダンスの調整値は、次にインピーダンス調整処理が実行される際に、ステップＳ５２において設定値Ｉｍｓとして利用される。
【００６３】
以上で説明したインピーダンス調整処理によれば、伝送回路１０の起動後もインピーダンスの整合性を維持することができる。従って、伝送回路１０による信号の送受信精度を確保することができる。
【００６４】
Ｆ．変形例；
図１０は変形例としての伝送回路を示す説明図である。実施例で例示した調整起動制御部２０を伝送回路とは別の回路として構成した場合を例示した。伝送回路１０Ａには、機能回路１２Ａ、ＳＢＴＬ送受信部１４Ａが備えられている。ＳＢＴＬ送受信部１４Ａには、送信側調整制御部３２Ａ、送信部３０Ａ、受信側調整制御部４３Ａ、受信部４０Ａが備えられている。これらの機能は、実施例（図４参照）と同様である。ＳＢＴＬ送受信部１４Ａには、調整起動制御部２０を除き、図４に示したその他の機能ブロックも同様に備えられているが、図の煩雑化を回避するため、図示を省略した。伝送回路１０Ｂは伝送回路１０Ａと同じく、機能回路１２Ｂ、ＳＢＴＬ送受信部１４Ｂが備えられている。ＳＢＴＬ送受信部１４Ｂには、送信側調整制御部３２Ｂ、送信部３０Ｂ、受信側調整制御部４３Ｂ、受信部４０Ｂが備えられている。
【００６５】
調整起動制御部２０Ａは、伝送回路１０Ａ、１０Ｂに共通の回路であり、両者を同期して動作させ、実施例で示した種々の調整を実行する。伝送回路１０Ａの調整を行う場合には、調整起動制御部２０Ａは、以下に示す通り、伝送回路１０Ａを調整対象回路、伝送回路１０Ｂをその調整を支援するための支援回路として動作させる。
【００６６】
調整時には、調整起動制御部２０Ａは、伝送回路１０Ａ、１０Ｂに指示を出し、機能回路１２Ａ、１２Ｂとの信号送受信を停止させる。その後、伝送回路１０Ａ、１０Ｂに調整パターンの出力指示を出す。この指示に応じて、伝送回路１０Ａ、１０Ｂはそれぞれ調整パターンを出力する。調整起動制御部２０Ａが、伝送回路１０Ａに対して調整指示を出すと、伝送回路１０Ａは、伝送回路Ｂからの調整パターンに基づいて、実施例と同様の方法でディレイ等の調整を行う。調整起動制御部２０Ａは伝送回路１０Ｂにも調整指示を出し、同時に調整を行わせても良いし、伝送回路１０Ｂに対しては、調整指示を出さずに放置してもよい。後者の態様では、伝送回路１０Ａから出力される調整パターンは、伝送回路１０ＡにとってＳＢＴＬの伝送状態を実現するという役割のみを果たすことになる。従って、この場合には、調整対象回路となる伝送回路１０Ａから出力される信号は、調整パターンでなくても構わない。
【００６７】
変形例の回路構成によっても、実施例と同様、ＳＢＴＬでの伝送状態に基づいてディレイ等の調整を行うことができる。変形例の構成によれば、伝送回路１０Ａ、伝送回路１０Ｂの動作を個別に制御することができるため、両者が同等の回路構成を有していない場合でもディレイ等の調整を行うことが可能である。例えば、伝送回路１０Ｂに受信側調整制御部４３Ｂを備えていない場合や、伝送回路１０Ａの送信部３０Ａが既知の調整パターンを出力する機能を有していない場合でも、伝送回路１０Ａの調整は可能である。
【００６８】
以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができることはいうまでもない。上述した種々の調整処理は、例えば、図６のステップＳ２０、図８のステップＳ４０において、調整パターンの受信のみを行うことにより、ＳＢＴＬに限らず、単方向の信号線にも適用可能である。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、信号線に接続された双方の伝送回路を同期させ、ＳＢＴＬを行っている状態で調整処理を行うことができる。従って、ＳＢＴＬにおいて、安定して信号の送受信を実現することができる。本発明によれば、ディレイと閾値電圧を複合的に変化させることにより、両者の組み合わせによって、信号受信により好適な条件を見いだすことが可能である。本発明によれば、インピーダンスを回路起動後も継続的に調整することにより、インピーダンスの整合性を維持することができる。本発明では、これらの効果は、回路構成に応じて選択的に実現され得るものであり、全ての効果を奏しなくても構わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】同時双方向信号伝送の概要を示す説明図である。
【図２】ＳＢＴＬにおけるアイを示す説明図である。
【図３】実施例としてのルータの概略構成を示す説明図である。
【図４】実施例としての伝送回路１０の内部構成を示す説明図である。
【図５】ディレイの調整方法を示す説明図である。
【図６】ディレイ調整処理のフローチャートである。
【図７】閾値電圧の調整方法を示す説明図である。
【図８】閾値電圧調整処理のフローチャートである。
【図９】インピーダンス調整処理のフローチャートである。
【図１０】変形例としての伝送回路を示す説明図である。
【符号の説明】
１０、１０Ａ、１０Ｂ…伝送回路
１２、１２Ａ、１２Ｂ…機能回路
２０、２０Ａ、２０Ｂ…調整起動制御部
２１…信号線
３０、３０Ａ、３０Ｂ…送信部
３１ａ…プルアップ抵抗
３１ｂ…グランド抵抗
３２、３２Ａ、３２Ｂ…送信側調整制御部
３３…インピーダンス調整部
３４…インピーダンス比較部
３５…インピーダンス測定部
４０、４０Ａ、４０Ｂ…受信部
４１…可変ディレイヤ
４２…可変抵抗
４３、４３Ａ、４３Ｂ…受信側調整制御部
４４…調整結果バッファ
４５…ディレイ調整部
４６…電圧調整部
１１２…ヘッダバッファ
１１３…パケットバッファ
１１４…転送エンジン
１１５…検索エンジン
１１６…経路テーブル
１２０…クロスバスイッチボード
１３０…クロスバスイッチ
１５０…ルーティングマネージャ
【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】
2005020494.tif 000009
【図８】
2005020494.tif 000010
【図９】
2005020494.tif 000011
【図１０】
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