(57)【要約】【課題】  リンク層および物理層を初期化して互いに電気通信するとき、開発コストを増大させることなく不測の不具合を防止しながらデータ通信の初期化処理を行うことが可能なデータ伝送装置およびデータ伝送システム、並びにその初期化方法を提供する。【解決手段】  データ伝送システムにおけるリンク層の初期化処理は、それぞれの物理層の初期化処理が完了した後開始されるため、それぞれのリンク層が互いにデータ通信可能な状態で行われる。したがって、リンク層の初期化期間において物理層が通信可能な状態であることを想定して設計された初期化プログラム（初期化が不要な物理層を用いることを想定して提供されるＡＰＩ）を、互いに電気通信を行うデータ伝送システムにその前提条件を満たしながら用いることができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の通信プロトコルに基づいて処理されるデータに応じた伝送信号を生成し、当該伝送信号を送受信するデータ伝送装置であって、
前記通信プロトコルに基づいて送受信データを処理する処理部と、
前記処理部で処理された送信データに基づいて伝送信号を生成して出力し、かつ他のデータ伝送装置から出力された伝送信号に基づいて受信データを生成して前記処理部へ出力する送受信部と、
前記送受信部と他のデータ伝送装置の送受信部とが送受信可能になるように初期化する送受信部初期化手段と、
前記送受信部初期化手段が送受信部を初期化した後、前記処理部と他のデータ伝送装置の処理部とが前記送受信部を介してデータ通信可能になるように初期化する処理部初期化手段とを備える、データ伝送装置。
【請求項２】
前記送受信部初期化手段は、前記送受信部と他のデータ伝送装置の送受信部とのクロック同期を確立して初期化するものであることを特徴とする、請求項１に記載のデータ伝送装置。
【請求項３】
前記送受信部初期化手段は、前記クロック同期を確立したときに前記処理部初期化手段に対して当該クロック同期の確立を通知するクロック同期確立通知手段を含み、
前記処理部初期化手段は、前記クロック同期確立通知手段による前記クロック同期の確立の通知に応じて前記処理部と他のデータ伝送装置の処理部とが前記送受信部を介してデータ通信可能となる初期化を開始するものであることを特徴とする、請求項２に記載のデータ伝送装置。
【請求項４】
前記処理部初期化手段は、所定の時間内に前記クロック同期確立通知手段による前記クロック同期の確立の通知がないとき、前記処理部と他のデータ伝送装置の処理部とが前記送受信部を介してデータ通信可能になるように初期化を開始し、
前記処理部初期化手段は、さらに、前記開始された初期化中におけるデータ通信の異常を検出する通信異常検知手段を含み、
前記送受信部初期化手段は、前記通信異常検知手段が前記異常を検出したとき、前記送受信部と他のデータ伝送装置の送受信部とのクロック同期を確立する初期化を再度行うものであることを特徴とする、請求項３に記載のデータ伝送装置。
【請求項５】
前記送受信部は、前記送信データを複数の信号レベルのいずれかにマッピングして前記伝送信号を生成し、
前記送受信部初期化手段は、
前記信号レベルを区別するための初期化信号を前記送受信部から他のデータ伝送装置へ送信し、
他のデータ伝送装置から送信された初期化信号を前記送受信部が受信して、当該初期化信号を用いて前記伝送信号の信号レベルを区別するための判定レベルを設定することによって初期化するものであることを特徴とする、請求項１または２に記載のデータ伝送装置。
【請求項６】
前記送受信部初期化手段は、前記判定レベルを設定したときに前記処理部初期化手段に対して当該判定レベルの設定完了を通知する判定レベル設定完了通知手段を含み、
前記処理部初期化手段は、前記判定レベル設定完了通知手段による前記判定レベルの設定完了の通知に応じて前記処理部と他のデータ伝送装置の処理部とが前記送受信部を介してデータ通信可能となる初期化を開始するものであることを特徴とする、請求項５に記載のデータ伝送装置。
【請求項７】
前記処理部初期化手段は、所定の時間内に前記判定レベル設定完了通知手段による前記判定レベルの設定完了の通知がないとき、前記処理部と他のデータ伝送装置の処理部とが前記送受信部を介してデータ通信可能になるように初期化を開始し、
前記処理部初期化手段は、さらに、前記開始された初期化中におけるデータ通信の異常を検出する通信異常検知手段を含み、
前記送受信部初期化手段は、前記通信異常検知手段が前記異常を検出したとき、前記判定レベルを設定する初期化を再度行うものであることを特徴とする、請求項６に記載のデータ伝送装置。
【請求項８】
前記処理部が用いる通信プロトコルは、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）で定義されることを特徴とする、請求項１に記載のデータ伝送装置。
【請求項９】
さらに、基準周波数を出力する発振子を備え、
前記処理部および前記送受信部は、クロック同期を確立して処理を行う位相ロックループをそれぞれ独立して含んでおり、
前記処理部および前記送受信部に含まれるそれぞれの位相ロックループは、共に前記発振子から出力される基準周波数を用いることを特徴とする、請求項１に記載のデータ伝送装置。
【請求項１０】
伝送路を介してリング型に接続された複数のデータ伝送装置を含み、それぞれのデータ伝送装置が互いに一方向の通信を行うためのデータ伝送システムであって、
前記データ伝送装置は、それぞれ、
所定の通信プロトコルに基づいて送受信データを処理する処理部と、
前記処理部で処理された送信データに基づいて伝送信号を生成して後段に接続された他のデータ伝送装置へ出力し、かつ前段に接続された他のデータ伝送装置から出力された伝送信号に基づいて受信データを生成して前記処理部へ出力する送受信部と、
前記送受信部と他のデータ伝送装置の送受信部とが送受信可能になるように初期化する送受信部初期化手段と、
前記送受信部初期化手段が送受信部を初期化した後、前記処理部と他のデータ伝送装置の処理部とが前記送受信部を介してデータ通信可能になるように初期化する処理部初期化手段とを備える、データ伝送システム。
【請求項１１】
前記送受信部初期化手段は、自装置の前記送受信部と他のデータ伝送装置の送受信部とのクロック同期を確立して初期化するものであることを特徴とする、請求項１０に記載のデータ伝送システム。
【請求項１２】
前記送受信部初期化手段は、前記クロック同期を確立したときに自装置の前記処理部初期化手段に対して当該クロック同期の確立を通知するクロック同期確立通知手段を含み、
前記処理部初期化手段は、自装置の前記クロック同期確立通知手段による前記クロック同期の確立の通知に応じて自装置の前記処理部と他のデータ伝送装置の処理部とが前記送受信部を介してデータ通信可能となる初期化を開始するものであることを特徴とする、請求項１１に記載のデータ伝送システム。
【請求項１３】
前記処理部初期化手段は、所定の時間内に前記クロック同期確立通知手段による前記クロック同期の確立の通知がないとき、自装置の前記処理部と他のデータ伝送装置の処理部とが前記送受信部を介してデータ通信可能になるように初期化を開始し、
前記処理部初期化手段は、さらに、前記開始された初期化中におけるデータ通信の異常を検出する通信異常検知手段を含み、
前記送受信部初期化手段は、前記通信異常検知手段が前記異常を検出したとき、自装置の前記送受信部と他のデータ伝送装置の送受信部とのクロック同期を確立する初期化を再度行うものであることを特徴とする、請求項１２に記載のデータ伝送システム。
【請求項１４】
前記送受信部は、前記送信データを複数の信号レベルのいずれかにマッピングして前記伝送信号を生成し、
前記送受信部初期化手段は、
前記信号レベルを区別するための初期化信号を前記送受信部から後段に接続された他のデータ伝送装置へ送信し、
前段に接続された他のデータ伝送装置から送信された初期化信号を前記送受信部が受信して、当該初期化信号を用いて前記伝送信号の信号レベルを区別するための判定レベルを設定することによって初期化するものであることを特徴とする、請求項１０または１１に記載のデータ伝送システム。
【請求項１５】
前記送受信部初期化手段は、前記判定レベルを設定したときに自装置の前記処理部初期化手段に対して当該判定レベルの設定完了を通知する判定レベル設定完了通知手段を含み、
前記処理部初期化手段は、自装置の前記判定レベル設定完了通知手段による前記判定レベルの設定完了の通知に応じて自装置の前記処理部と他のデータ伝送装置の処理部とが前記送受信部を介してデータ通信可能となる初期化を開始するものであることを特徴とする、請求項１４に記載のデータ伝送システム。
【請求項１６】
前記処理部初期化手段は、所定の時間内に自装置の前記判定レベル設定完了通知手段による前記判定レベルの設定完了の通知がないとき、自装置の前記処理部と他のデータ伝送装置の処理部とが前記送受信部を介してデータ通信可能になるように初期化を開始し、
前記処理部初期化手段は、さらに、前記開始された初期化中におけるデータ通信の異常を検出する通信異常検知手段を含み、
前記送受信部初期化手段は、自装置の前記通信異常検知手段が前記異常を検出したとき、前記判定レベルを設定する初期化を再度行うものであることを特徴とする、請求項１５に記載のデータ伝送システム。
【請求項１７】
前記処理部が用いる通信プロトコルは、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）で定義されることを特徴とする、請求項１０に記載のデータ伝送システム。
【請求項１８】
前記データ伝送装置は、それぞれ、基準周波数を出力する発振子をさらに備え、
前記処理部および前記送受信部は、クロック同期を確立して処理を行う位相ロックループをそれぞれ独立して含んでおり、
前記処理部および前記送受信部に含まれるそれぞれの位相ロックループは、共に前記発振子から出力される基準周波数を用いることを特徴とする、請求項１０に記載のデータ伝送システム。
【請求項１９】
所定の通信プロトコルに基づいて処理されるデータに応じた伝送信号を生成し、他のデータ伝送装置との間で当該伝送信号を送受信するデータ伝送装置を初期化する初期化方法であって、
前記通信プロトコルに基づいて処理された送信データに応じて伝送信号を生成して送信し、かつ他のデータ伝送装置から出力された伝送信号に基づいて受信データを生成する物理層と他のデータ伝送装置の物理層とが前記伝送信号を送受信可能になるように初期化した後、
前記通信プロトコルに基づいて前記送信データおよび前記受信データを処理するリンク層と他のデータ伝送装置のリンク層とが前記物理層を介してデータ通信可能になるように初期化することを特徴とする、初期化方法。
【請求項２０】
前記物理層の初期化は、当該物理層と他のデータ伝送装置の物理層とのクロック同期を確立して行うことを特徴とする、請求項１９に記載の初期化方法。
【請求項２１】
前記物理層の初期化において前記クロック同期を確立したときに当該クロック同期の確立を通知し、
前記クロック同期の確立の通知に応じて前記リンク層と他のデータ伝送装置のリンク層とが前記物理層を介してデータ通信可能となる初期化を開始することを特徴とする、請求項２０に記載の初期化方法。
【請求項２２】
所定の時間内に前記クロック同期の確立の通知がないとき、前記リンク層と他のデータ伝送装置のリンク層とが前記物理層を介してデータ通信可能となるように初期化を開始し、
前記開始された初期化中におけるデータ通信の異常を検出したとき、前記物理層と他のデータ伝送装置の物理層とのクロック同期を確立する初期化を再度行うことを特徴とする、請求項２１に記載の初期化方法。
【請求項２３】
前記伝送信号は、前記物理層が前記送信データを複数の信号レベルのいずれかにマッピングして生成され、
前記物理層の初期化は、
前記信号レベルを区別するための初期化信号を当該物理層から他のデータ伝送装置へ送信し、
他のデータ伝送装置から送信された初期化信号を当該物理層が受信して、当該初期化信号を用いて前記伝送信号の信号レベルを区別するための判定レベルを設定することによって初期化することを特徴とする、請求項１９または２０に記載の初期化方法。
【請求項２４】
前記物理層の初期化は、前記判定レベルを設定したときに当該判定レベルの設定完了を通知し、
前記判定レベルの設定完了の通知に応じて前記リンク層と他のデータ伝送装置のリンク層とが前記物理層を介してデータ通信可能となる初期化を開始することを特徴とする、請求項２３に記載の初期化方法。
【請求項２５】
所定の時間内に前記判定レベルの設定完了の通知がないとき、前記リンク層と他のデータ伝送装置のリンク層とが前記物理層を介してデータ通信可能になるように初期化を開始し、
前記開始された初期化中におけるデータ通信の異常を検出したとき、前記判定レベルを設定する初期化を再度行うことを特徴とする、請求項２４に記載の初期化方法。
【請求項２６】
前記通信プロトコルは、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）で定義されることを特徴とする、請求項１９に記載の初期化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ伝送装置およびデータ伝送システム、並びにその初期化方法に関し、より特定的には、リング型等で伝送路によって接続された各データ伝送装置を初期化するデータ伝送装置およびデータ伝送システム、並びにその初期化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カーナビゲーションやＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）といったインターネットや画像情報を自動車内等の空間において伝送する場合、大容量かつ高速な通信が要求される。このようなデジタル化した映像や音声データ、あるいはコンピュータデータ等のデジタルデータを伝送するための通信方式の検討が盛んに行われ、自動車内等の空間においてもデジタルデータを伝送するネットワークの導入が本格化してきている。この車内ネットワークは、例えば、物理的なトポロジをリング・トポロジとし、複数のノードをリング・トポロジで接続させることによって一方向のリング型ＬＡＮを形成し、オーディオ機器、ナビゲーション機器、あるいは情報端末機器等対して統合化した接続を目指している。上記リング型ＬＡＮで用いられる情報系の通信プロトコルとしては、例えば、Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ（以下、ＭＯＳＴと記載する）がある。このＭＯＳＴでは、通信プロトコルだけでなく、分散システムの構築方法まで言及しており、ＭＯＳＴネットワークのデータは、フレームを基本単位として伝送され、各ノードを次々にフレームが一方向に伝送される。
【０００３】
ところで、車内等に設けられるリング型ＬＡＮの場合、放射ノイズが自動車等に搭載された他の電子機器に対する誤動作の原因になることがあり、また、他の機器からの放射ノイズの影響を受けることなく正確に伝送する必要もある。このため、従来のＭＯＳＴを用いたリング型ＬＡＮでは、各ノードを光ファイバーケーブルで接続し互いに光通信することによって、電磁波の発生を防止しながら耐ノイズ性を向上させている。一方、ツイストペア線や同軸ケーブルのような安価なケーブルを用いた電気通信を行い、放射ノイズが少なく耐ノイズ性を向上しながら２０Ｍｂｐｓを超えるような高速なデータ伝送を可能にしているデータ伝送システムもある（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
図６を参照して、従来のデータ伝送システムについて説明する。なお、図６は、当該データ伝送システムの構成を示すブロック図である。
【０００５】
図６において、当該データ伝送システムは、各ノードがデータの送信および受信を行うｎ段のデータ伝送装置１００ａ〜１００ｎで構成される。それぞれのデータ伝送装置１００ａ〜１００ｎは、同軸ケーブルやツイストペア線で構成される伝送路１４０を介してリング状に接続されている。そして、それぞれのデータ伝送装置１００ａ〜１００ｎには、接続機器（図示せず）が接続されている。これら接続機器は、それぞれが接続されるデータ伝送装置から出力されるデータに基づいて処理を行い、その結果をそのデータ伝送装置へ出力する。ここで、データ伝送装置１００ａは、自装置のクロックによりデータを送信するマスタであり、他のデータ伝送装置１００ｂ〜１００ｎは、マスタより受信したクロック同期を確立するためのロック信号によりクロック同期を確立するスレーブである。それぞれのデータ伝送装置１００ａ〜１００ｎは、略同一の構成であるが、それらの代表として、まずマスタのデータ伝送装置１００ａの構成および送受信データの流れについて説明する。
【０００６】
データ伝送装置１００ａは、送受信部（物理層）１１０ａと、ＭＯＳＴコントローラ（リンク層）１２０ａと、ＣＰＵ１３０ａと、発振子１０１ａおよび１０２ａとを有している。そして、送受信部１１０ａは、送信処理部１１１ａと、ＤＡＣ（Ｄ／Ａコンバータ）１１２ａと、ＡＤＣ（Ａ／Ｄコンバータ）１１３ａと、クロック再生部１１４ａと、受信処理部１１５ａと、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）１１６ａおよび１１７ａとを有している。また、ＭＯＳＴコントローラ１２０ａは、送受信処理部１２１ａおよびＰＬＬ１２２ａを有している。
【０００７】
データ伝送装置１００ａは、伝送路１４０を介してデータ伝送装置１００ｂに対してデータを出力し、データ伝送装置１００ｎからのデータを受信する。データ伝送装置１００ａに接続された接続機器等からデータは、ＭＯＳＴコントローラ１２０ａの送受信処理部１２１ａで処理されて、デジタルデータ列として出力される。そして、上記デジタルデータ列は、送信処理部１１１ａによって所定のビット毎にまとめてデータシンボルとされ、変換テーブルによるマッピングおよびフィルタリング処理が行われる。そして、送信処理部１１１ａで処理されたデジタル信号は、ＤＡＣ１１２ａでアナログ信号に変換され、伝送路１４０へ出力される。上記アナログ信号は、上記デジタルデータ列が複数の信号レベルのいずれかにマッピングされた所定周期の波形となって出力される。一方、データ伝送装置１００ａのＡＤＣ１１３ａは、データ伝送装置１００ｎから出力されたアナログ信号を伝送路１４０を介して受信し、デジタル信号に変換する。受信処理部１１５ａは、ＡＤＣ１１３ａで変換されたデジタル信号をフィルタリング処理および逆マッピングを経てデータシンボルに復号し、デジタルデータ列に変換して、ＭＯＳＴコントローラ１２０ａの送受信処理部１２１ａへ出力する。
【０００８】
このように構成されるデータ伝送システムでは、機械的な接続を規定するためにプロトコルのリンク層であるＭＯＳＴコントローラ１２０ａ〜１２０ｎおよび物理層である送受信部１１０ａ〜１１０ｎの初期化処理が行われ、その初期化動作の中で各データ伝送装置１００ａ〜１００ｎのクロック同期の確立（ロック処理）およびデータ判定の基準となる判定レベルの設定（トレーニング処理）が行われる。以下、図６および図７を参照して、上記データ伝送システムにおける初期化処理を説明する。なお、図７は、当該データ伝送システムにおけるマスタのデータ伝送装置１００ａの初期化処理を示すフローチャートである。
【０００９】
まず、データ伝送装置１００ａのＣＰＵ１３０ａは、電源投入時にリセットし（ステップＳ１０１）、ＭＯＳＴコントローラ１２０ａのリセット状態を解除するリセット信号ＲをＭＯＳＴコントローラ１２０ａへ出力する（ステップＳ１０２）。そして、ＣＰＵ１３０ａは、ＭＯＳＴコントローラ１２０ａに対して初期設定を行う制御信号ＣＬをＭＯＳＴコントローラ１２０ａへ出力する（ステップＳ１０３）。
【００１０】
ＭＯＳＴコントローラ１２０ａは、リセット信号Ｒの受信によって自身のリセット状態を解除し（ステップＳ１０８）、制御信号ＣＬの受信によって自身の初期設定を行う（ステップＳ１０９）。そして、ＭＯＳＴコントローラ１２０ａは、自身（リンク層）の初期化処理を開始し（ステップＳ１１０）、当該初期化処理の中で発振子１０２ａとＰＬＬ１２２ａとがロックされた場合、その通知をＣＰＵ１３０ａに行う。
【００１１】
ＣＰＵ１３０ａは、ＭＯＳＴコントローラ１２０ａのＰＬＬ１２２ａがロックされるのを待ち（ステップＳ１０４）、ロックされた場合、送受信部１１０ａのリセット状態を解除するリセット信号Ｒを送受信部１１０ａへ出力する（ステップＳ１０５）。
【００１２】
送受信部１１０ａは、リセット信号Ｒの受信によって自身のリセット状態を解除し（ステップＳ１１４）、自身（物理層）の初期化処理を開始する（ステップＳ１１５）。この初期化処理では、機械的な接続を規定するためにプロトコルの他の物理層である送受信部１１０ｂ〜１１０ｎを含めて初期化処理が行われる。具体的には、送受信部１１０ａは、自装置のＰＬＬ１１７ａをロックした後、そのクロックに基づくロック信号をデータ伝送装置１００ｂへ送出する。スレーブのデータ伝送装置１００ｂの送受信部１１０ｂは、受信するロック信号をＰＬＬ１１６ｂおよびクロック再生部１１４ｂでクロック再生を行い、ＰＬＬ１１７ｂをロックしてクロック同期を確立した後、さらに次段に接続されたデータ伝送装置１００ｎにそのクロックに基づくロック信号を送出する。スレーブのデータ伝送装置１００ｎの送受信部１１０ｎも、受信するロック信号をＰＬＬ１１６ｎおよびクロック再生部１１４ｎでクロック再生を行い、ＰＬＬ１１７ｎをロックしてクロック同期を確立した後、さらに次段に接続されたマスタのデータ伝送装置１００ａにそのクロックに基づくロック信号を送出する。そして、マスタのデータ伝送装置１００ａの送受信部１１０ａは、受信するロック信号をＰＬＬ１１６ａおよびクロック再生部１１４ａでクロック再生を行い、データ伝送システム全体のクロック同期が確立する。
【００１３】
データ伝送システム全体のクロック同期が確立した後、マスタのデータ伝送装置１００ａの送受信部１１０ａは、データ判定の基準となる判定レベルの設定のためのトレーニング信号をデータ伝送装置１００ｂへ送出する。スレーブのデータ伝送装置１００ｂの送受信部１１０ｂは、受信するトレーニング信号を用いてデータ伝送装置１００ａとの間の判定レベルの設定を行いながら、自装置のトレーニング信号をデータ伝送装置１００ｎへ送出する。スレーブのデータ伝送装置１００ｎの送受信部１１０ｎも、受信するトレーニング信号を用いてデータ伝送装置１００ｂとの間の判定レベルの設定を行いながら、自装置のトレーニング信号をデータ伝送装置１００ａへ送出する。そして、マスタのデータ伝送装置１００ａの送受信部１１０ａは、受信するトレーニング信号を用いてデータ伝送装置１００ｎとの間の判定レベルの設定を行うことによって、データ伝送システム全体の判定レベルが設定され、データ伝送システムの送受信部１１０ａ〜１１０ｎがデータ通信可能な状態となる（ステップＳ１１６）。
【００１４】
一方、ＭＯＳＴコントローラ１２０ａは、上記ステップＳ１１０で開始された初期化処理の中で、データ伝送システム全体のネットワーク確立を待っている（ステップＳ１１１）。例えば、ＭＯＳＴコントローラ１２０ａ（リンク層）は、データ伝送システムの送受信部１１０ａ（物理層）を介してネットワーク確立確認信号Ａを送出し、その信号を他のデータ伝送装置１００ｂ〜１００ｎおよび送受信部１１０ａを介してＭＯＳＴコントローラ１２０ａが所定回数受信することによって、ネットワークが確立されたことを判断する。つまり、ＭＯＳＴコントローラ１２０ａは、上記ステップＳ１１６のデータ伝送システムの送受信部１１０ａ〜１１０ｎがデータ通信可能な状態になった後、ネットワークが確立されたことが判断可能となる。ＭＯＳＴコントローラ１２０ａは、ネットワークが確立された後、自身（リンク層）の初期化処理を終了して、その終了を示す制御信号ＣＬをＣＰＵ１３０ａへ出力する（ステップＳ１１２）。
【００１５】
ＣＰＵ１３０ａは、ＭＯＳＴコントローラ１２０ａの初期化処理が終了するのを待ち（ステップＳ１０６）、その終了を示す制御信号ＣＬを受信して当該初期化処理の終了を判断する。そして、ＣＰＵ１３０ａは、ＭＯＳＴコントローラ１２０ａにデータ通信の開始を指示する制御信号ＣＬを出力する（ステップＳ１０７）。ＭＯＳＴコントローラ１２０ａは、データ通信の開始を指示する制御信号ＣＬを受信して、他のデータ伝送装置とのデータ通信を開始し（ステップＳ１１３）、マスタのデータ伝送装置１００ａの初期化処理が終了する。なお、スレーブのデータ伝送装置１００ｂ〜１００ｎにおけるＭＯＳＴコントローラ１２０ｂ〜１２０ｎの初期化処理は、上記送受信部１１０ｂ〜１１０ｎの初期化処理が終了した後、それぞれのＣＰＵ１３０ｂ〜１３０ｎがリセット解除することによって行われる。
【特許文献１】国際公開第０２／３００７９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
図８は、上述したデータ伝送システムのリンク層および物理層の初期化処理において、各データ伝送装置１００ａ〜１００ｎが初期化される状態を時系列的に示した初期化シーケンス図である。マスタのデータ伝送装置１００ａの初期化処理では、リンク層（ＭＯＳＴコントローラ１２０ａ）の初期化期間に物理層（送受信部１１０ａ〜１１０ｎ）の初期化期間が含まれてしまうため、リンク層の初期化期間が長くなる。初期化プログラムが、初期化が不要な物理層を用いることを想定して設計されたＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：アプリケーションプログラムインターフェイス）として提供された場合、リンク層の初期化期間において物理層が通信可能な状態であることが前提となる。したがって、上記初期化プログラムを上記送受信部１１０ｂ〜１１０ｎを用いた電気通信によって実行する場合、マスタのデータ伝送装置１００ａのリンク層（ＭＯＳＴコントローラ１２０ａ）の初期化期間中に物理層（送受信部１１０ｂ〜１１０ｎ）が常に通信可能な状態ではないので、上記初期化プログラムの定義内容によっては、不測の不具合が発生する恐れがある。また、上記初期化プログラムを上記送受信部１１０ｂ〜１１０ｎを用いた電気通信を、上記不測の不具合なく実現する場合、上記初期化プログラムに対して送受信部１１０ｂ〜１１０ｎの初期化期間に関する修正が必要になり、開発コストが増大してしまう。
【００１７】
それ故に、本発明の目的は、リンク層および物理層を初期化して互いに電気通信するとき、開発コストを増大させることなく不測の不具合を防止しながらデータ通信の初期化処理を行うことが可能なデータ伝送装置およびデータ伝送システム、並びにその初期化方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明は、以下に述べるような特徴を有している。なお、括弧内の参照符号等は、本発明の理解を助けるために、後述する実施の形態との対応関係を示したものであって、本発明の範囲を何ら限定するものではない。
【００１９】
本発明のデータ伝送装置（１ａ）は、所定の通信プロトコルに基づいて処理されるデータ（デジタルデータ列）に応じた伝送信号（電気信号）を生成し、この伝送信号を送受信する。データ伝送装置は、通信プロトコルに基づいて送受信データを処理する処理部（２０ａ）と、処理部で処理された送信データに基づいて伝送信号を生成して出力し、かつ他のデータ伝送装置（１ｂ〜１ｎ）から出力された伝送信号に基づいて受信データを生成して処理部へ出力する送受信部（１０ａ）と、送受信部（１０ａ）と他のデータ伝送装置の送受信部（１０ｂ〜１０ｎ）とが送受信可能になるように初期化する送受信部初期化手段（ステップＳ１２〜Ｓ１８、Ｓ２８〜Ｓ３３を実行するデータ伝送装置１；以下、単にステップ番号のみ記載する）と、送受信部初期化手段が送受信部を初期化した後、処理部（２０ａ）と他のデータ伝送装置の処理部（２０ｂ〜２０ｎ）とが送受信部を介してデータ通信可能になるように初期化する処理部初期化手段（Ｓ１９〜Ｓ２２、Ｓ２４〜Ｓ２６）とを備える。
【００２０】
上記送受信部初期化手段は、送受信部と他のデータ伝送装置の送受信部とのクロック同期を確立して（Ｓ２９、Ｓ３０）初期化してもかまわない。また、送受信部初期化手段は、クロック同期を確立したときに処理部初期化手段に対してそのクロック同期の確立を通知（クロック同期完了フラグＩ１）するクロック同期確立通知手段（Ｓ３０１）を含んでもよい。この場合、処理部初期化手段は、クロック同期確立通知手段によるクロック同期の確立の通知に応じて（Ｓ１４）処理部と他のデータ伝送装置の処理部とが送受信部を介してデータ通信可能となる初期化を開始する（Ｓ１９）。さらに、処理部初期化手段は、所定の時間内にクロック同期確立通知手段によるクロック同期の確立の通知がないとき（Ｓ１５）、処理部と他のデータ伝送装置の処理部とが送受信部を介してデータ通信可能になるように初期化を開始してもよい（Ｓ１９）。この場合、処理部初期化手段は、さらに、開始された初期化中におけるデータ通信の異常を検出する通信異常検知手段（Ｓ２２）を含む。そして、送受信部初期化手段は、通信異常検知手段が異常を検出したとき、送受信部と他のデータ伝送装置の送受信部とのクロック同期を確立する初期化を再度行う。
【００２１】
上記送受信部は、送信データを複数（８値）の信号レベルのいずれかにマッピングして伝送信号を生成してもよい。この場合、送受信部初期化手段は、信号レベルを区別するための初期化信号（トレーニング信号ＴＳ）を送受信部から他のデータ伝送装置へ送信し（Ｓ３１２）、他のデータ伝送装置から送信された初期化信号を送受信部が受信して（Ｓ３１３）、その初期化信号を用いて伝送信号の信号レベルを区別するための判定レベルを設定する（Ｓ３１４）ことによって初期化する（Ｓ３１、Ｓ３２）。また、送受信部初期化手段は、判定レベルを設定したときに処理部初期化手段に対してその判定レベルの設定完了を通知（トレーニング完了フラグＩ２）する判定レベル設定完了通知手段（Ｓ３２１）を含んでもよい。この場合、処理部初期化手段は、判定レベル設定完了通知手段による判定レベルの設定完了の通知に応じて（Ｓ１７）処理部と他のデータ伝送装置の処理部とが送受信部を介してデータ通信可能となる初期化を開始する（Ｓ１９）。さらに、処理部初期化手段は、所定の時間内に判定レベル設定完了通知手段による判定レベルの設定完了の通知がないとき（Ｓ１８）、処理部と他のデータ伝送装置の処理部とが送受信部を介してデータ通信可能になるように初期化を開始してもかまわない（Ｓ１９）。この場合、処理部初期化手段は、さらに、開始された初期化中におけるデータ通信の異常を検出する通信異常検知手段（Ｓ２２）を含む。そして、送受信部初期化手段は、通信異常検知手段が異常を検出したとき、判定レベルを設定する初期化を再度行う。
【００２２】
一例として、処理部が用いる通信プロトコルは、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）で定義される。
【００２３】
さらに、基準周波数を出力する発振子（４０ａ）を備えてもかまわない。この場合、処理部および送受信部は、クロック同期を確立して処理を行う位相ロックループ（１６ａ、１７ａ、２２ａ）をそれぞれ独立して含む。そして、処理部および送受信部に含まれるそれぞれの位相ロックループは、共に発振子から出力される基準周波数を用いる。
【００２４】
本発明のデータ伝送システムは、伝送路（２）を介してリング型に接続された複数のデータ伝送装置（１ａ〜１ｎ）を含み、それぞれのデータ伝送装置が互いに一方向の通信を行う。データ伝送装置は、それぞれ、所定の通信プロトコルに基づいて送受信データ（デジタルデータ列）を処理する処理部（２０ａ〜２０ｎ）と、処理部で処理された送信データに基づいて伝送信号（電気信号）を生成して後段に接続された他のデータ伝送装置へ出力し、かつ前段に接続された他のデータ伝送装置から出力された伝送信号に基づいて受信データを生成して処理部へ出力する送受信部（１０ａ〜１０ｎ）と、送受信部と他のデータ伝送装置の送受信部とが送受信可能になるように初期化する送受信部初期化手段（Ｓ１２〜Ｓ１８、Ｓ２８〜Ｓ３３、Ｓ４２〜Ｓ４５、Ｓ５５〜Ｓ６０）と、送受信部初期化手段が送受信部を初期化した後、処理部と他のデータ伝送装置の処理部とが送受信部を介してデータ通信可能になるように初期化する処理部初期化手段（Ｓ１９〜Ｓ２２、Ｓ２４〜Ｓ２６、Ｓ４６〜Ｓ４９、Ｓ５１〜Ｓ５３）とを備える。
【００２５】
送受信部初期化手段は、自装置の送受信部と他のデータ伝送装置の送受信部とのクロック同期を確立して（Ｓ２９、Ｓ３０、Ｓ５６、Ｓ５７）初期化してもかまわない。また、送受信部初期化手段は、クロック同期を確立したときに自装置の処理部初期化手段に対してそのクロック同期の確立を通知するクロック同期確立通知手段を含んでもよい。この場合、処理部初期化手段は、自装置のクロック同期確立通知手段によるクロック同期の確立の通知に応じて自装置の処理部と他のデータ伝送装置の処理部とが送受信部を介してデータ通信可能となる初期化を開始する。さらに、処理部初期化手段は、所定の時間内にクロック同期確立通知手段によるクロック同期の確立の通知がないとき、自装置の処理部と他のデータ伝送装置の処理部とが送受信部を介してデータ通信可能になるように初期化を開始してもかまわない。この場合、処理部初期化手段は、さらに、開始された初期化中におけるデータ通信の異常を検出する通信異常検知手段を含む。そして、送受信部初期化手段は、通信異常検知手段が異常を検出したとき、自装置の送受信部と他のデータ伝送装置の送受信部とのクロック同期を確立する初期化を再度行う。
【００２６】
上記送受信部は、送信データを複数の信号レベルのいずれかにマッピングして伝送信号を生成してもかまわない。この場合、送受信部初期化手段は、信号レベルを区別するための初期化信号を送受信部から後段に接続された他のデータ伝送装置へ送信し（Ｓ３１２、Ｓ５８２）、前段に接続された他のデータ伝送装置から送信された初期化信号を送受信部が受信して（Ｓ３１３、Ｓ５８１）、その初期化信号を用いて伝送信号の信号レベルを区別するための判定レベルを設定する（Ｓ３１４、Ｓ５８３）ことによって初期化（Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ５８、Ｓ５９）する。また、送受信部初期化手段は、判定レベルを設定したときに自装置の処理部初期化手段に対してその判定レベルの設定完了を通知する判定レベル設定完了通知手段（Ｓ３２１、Ｓ５９１）を含んでもよい。この場合、処理部初期化手段は、自装置の判定レベル設定完了通知手段による判定レベルの設定完了の通知に応じて（Ｓ１７、Ｓ４４）自装置の処理部と他のデータ伝送装置の処理部とが送受信部を介してデータ通信可能となる初期化を開始する（Ｓ１９、Ｓ４６）。さらに、処理部初期化手段は、所定の時間内に自装置の判定レベル設定完了通知手段による判定レベルの設定完了の通知がないとき（Ｓ１８、Ｓ４５）、自装置の処理部と他のデータ伝送装置の処理部とが送受信部を介してデータ通信可能になるように初期化を開始してもかまわない（Ｓ１９、Ｓ４６）。この場合、処理部初期化手段は、さらに、開始された初期化中におけるデータ通信の異常を検出する通信異常検知手段（Ｓ２２、Ｓ４９）を含む。そして、送受信部初期化手段は、自装置の通信異常検知手段が異常を検出したとき、判定レベルを設定する初期化を再度行う。
【００２７】
一例として、上記処理部が用いる通信プロトコルは、ＭＯＳＴで定義される。
【００２８】
データ伝送装置は、それぞれ、基準周波数を出力する発振子（４０ａ）をさらに備えてもよい。この場合、処理部および送受信部は、クロック同期を確立して処理を行う位相ロックループ（１６ａ、１７ａ、２２ａ）をそれぞれ独立して含む。そして、処理部および送受信部に含まれるそれぞれの位相ロックループは、共に発振子から出力される基準周波数を用いる。
【００２９】
本発明の初期化方法は、所定の通信プロトコルに基づいて処理されるデータに応じた伝送信号を生成し、他のデータ伝送装置との間でこの伝送信号を送受信するデータ伝送装置を初期化する。初期化方法は、通信プロトコルに基づいて処理された送信データに応じて伝送信号を生成して送信し、かつ他のデータ伝送装置から出力された伝送信号に基づいて受信データを生成する物理層（１０ａ）と他のデータ伝送装置の物理層（１０ｂ〜１０ｎ）とが伝送信号を送受信可能になるように初期化した後、通信プロトコルに基づいて送信データおよび受信データを処理するリンク層（２０ａ）と他のデータ伝送装置のリンク層（２０ｂ〜２０ｎ）とが物理層を介してデータ通信可能になるように初期化する。
【００３０】
上記物理層の初期化は、この物理層と他のデータ伝送装置の物理層とのクロック同期を確立して行ってもかまわない。また、物理層の初期化においてクロック同期を確立したときにそのクロック同期の確立を通知してもかまわない。この場合、クロック同期の確立の通知に応じてリンク層と他のデータ伝送装置のリンク層とが物理層を介してデータ通信可能となる初期化を開始する。さらに、所定の時間内にクロック同期の確立の通知がないとき、リンク層と他のデータ伝送装置のリンク層とが物理層を介してデータ通信可能となるように初期化を開始してもかまわない。この場合、開始された初期化中におけるデータ通信の異常を検出したとき、物理層と他のデータ伝送装置の物理層とのクロック同期を確立する初期化を再度行う。
【００３１】
上記伝送信号は、物理層が送信データを複数の信号レベルのいずれかにマッピングして生成されてもよい。この場合、物理層の初期化は、信号レベルを区別するための初期化信号をその物理層から他のデータ伝送装置へ送信し、他のデータ伝送装置から送信された初期化信号をその物理層が受信して、その初期化信号を用いて伝送信号の信号レベルを区別するための判定レベルを設定することによって初期化する。また、物理層の初期化は、判定レベルを設定したときにその判定レベルの設定完了を通知してもかまわない。この場合、判定レベルの設定完了の通知に応じてリンク層と他のデータ伝送装置のリンク層とが物理層を介してデータ通信可能となる初期化を開始する。さらに、所定の時間内に判定レベルの設定完了の通知がないとき、リンク層と他のデータ伝送装置のリンク層とが物理層を介してデータ通信可能になるように初期化を開始してもかまわない。この場合、開始された初期化中におけるデータ通信の異常を検出したとき、判定レベルを設定する初期化を再度行う。
【００３２】
一例として、通信プロトコルは、ＭＯＳＴで定義される。
【発明の効果】
【００３３】
本発明のデータ伝送装置によれば、処理部の初期化処理は、送受信部の初期化処理行われた後開始されるため、他のデータ伝送装置との間で互いに送受信部が送受信可能な状態で行われる。したがって、リンク層の初期化期間において物理層が通信可能な状態であることを想定して設計された初期化プログラム（初期化が不要な物理層を用いることを想定したＡＰＩ）を、その前提条件を満たしながら用いることができる。つまり、上記初期化プログラムを用いることによる不測の不具合を防止しながらデータ通信の初期化処理を行うことができる。また、上記初期化プログラムを用いる際に、物理層の初期化期間に関する修正が不要であり、開発コストの増大は生じない。
【００３４】
また、送受信部と他のデータ伝送装置の送受信部とがクロック同期を確立して初期化を行って送受信可能となる場合も、上記と同様の効果を得ることができる。また、クロック同期を確立した通知が行われる場合、確実に送受信部がクロック同期を確立した後に処理部の初期化を行うことができる。また、所定時間内にクロック同期が確立しない場合、再度初期化動作を行って再立ち上げするため、送受信部の初期化中に電源瞬断等の異常が発生したときも正常な初期化動作を行うことができる。
【００３５】
また、送受信部が送信データを複数の信号レベルのいずれかにマッピングして伝送信号を送信し、伝送信号の信号レベルを区別するための判定レベルを設定して送受信可能となる場合も、上記と同様の効果を得ることができる。また、判定レベルを設定完了した通知が行われる場合、確実に送受信部が判定レベルの設定を完了した後に処理部の初期化を行うことができる。また、所定時間内に判定レベルの設定が完了しない場合、再度初期化動作を行って再立ち上げするため、送受信部の初期化中に電源瞬断等の異常が発生したときも正常な初期化動作を行うことができる。
【００３６】
また、処理部および送受信部に含まれるそれぞれの位相ロックループが、共に同じ発振子から出力される基準周波数を用いる場合、従来のマスタのデータ伝送装置（１００ａ）に設けられていた処理部用の発振子（１０２ａ）が不要となるため、部品コスト面でのメリットが得られる。
【００３７】
また、本発明のデータ伝送システムおよび初期化方法によれば、それぞれ上記データ伝送装置と同様の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
図１を参照して、本発明の一実施形態に係るデータ伝送システムについて説明する。なお、図１は、当該データ伝送システムの構成を示すブロック図である。
【００３９】
図１において、データ伝送システムは、物理的なトポロジをリング・トポロジとし、複数のノードをリング・トポロジで接続することによって一方向のリング型ＬＡＮを形成している。以下、上記データ伝送システムの一例として、各ノードをｎ段のデータ伝送装置１ａ〜１ｎによって構成し、それぞれ伝送路２によってリング型に接続し、伝送されるデータが伝送路２を介して一方向に伝送されるシステムを説明する。各データ伝送装置１ａ〜１ｎには、それぞれデータ伝送システムを伝送したデータに基づいて処理を行い、その結果をデータ伝送システムへ出力する接続機器（例えば、オーディオ機器、ナビゲーション機器、あるいは情報端末機器。図示せず）が接続されている。なお、一般的なハードウエアの形態としては、それぞれのデータ伝送装置１ａ〜１ｎとそれぞれの接続機器とが一体的に構成される。
【００４０】
上記データ伝送システムで用いられる情報系の通信プロトコルとしては、例えば、Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ（以下、ＭＯＳＴと記載する）がある。ＭＯＳＴを通信プロトコルとして伝送されるデータは、フレームを基本単位として伝送され、各データ伝送装置１の間を次々にフレームが一方向に伝送される。つまり、データ伝送装置１ａは、伝送路２を介してデータ伝送装置１ｂに対してデータを出力する。また、データ伝送装置１ｂは、伝送路２を介してデータ伝送装置１ｃに対してデータを出力し、データ伝送装置１（ｎ−１）は、伝送路２を介してデータ伝送装置１ｎに対してデータを出力する。そして、データ伝送装置１ｎは、伝送路２を介してデータ伝送装置１ａに対してデータを出力する。伝送路２にはツイストペア線や同軸ケーブルのような安価なケーブルが用いられ、それぞれのデータ伝送装置１は、互いに電気通信を行う。ここで、当該データ伝送システムの電源投入時においては、データ伝送装置１ａが自装置のクロックによりデータを送信するマスタであり、他のデータ伝送装置１ｂ〜１ｎがマスタで生成されるクロックに周波数をロックするスレーブである。
【００４１】
次に、データ伝送装置１の構成について説明する。なお、それぞれのデータ伝送装置１ａ〜１ｎは、略同一の構成であるが、それらの代表として、まずマスタのデータ伝送装置１ａの構成および送受信データの流れについて説明する。
【００４２】
図１において、データ伝送装置１ａは、送受信部（物理層）１０ａ、ＭＯＳＴコントローラ（リンク層）２０ａ、ＣＰＵ（中央演算処置：マイクロコンピュータ）３０ａ、および発振子４０ａを有している。そして、送受信部１０ａは、送信処理部１１ａと、ＤＡＣ（Ｄ／Ａコンバータ）１２ａと、ＡＤＣ（Ａ／Ｄコンバータ）１３ａと、クロック再生部１４ａと、受信処理部１５ａと、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）１６ａおよび１７ａとを有している。また、ＭＯＳＴコントローラ２０ａは、送受信処理部２１ａおよびＰＬＬ２２ａを有している。
【００４３】
例えば、ＭＯＳＴコントローラ２０ａは、ＬＳＩで構成され、上記データ伝送システムで用いられる通信プロトコルが定義されたＭＯＳＴコントローラチップ等が用いられる。ＭＯＳＴコントローラ２０ａの送受信処理部２１ａには、上記接続機器が接続されている。接続機器は、ＭＯＳＴコントローラ２０ａから出力されるデータを処理する。また、接続機器は、処理結果をＭＯＳＴコントローラ２０ａへ出力する。そして、送受信処理部２１ａは、その機能の一つとして、ＰＬＬ２２ａの出力周波数に基づいて、接続された上記接続機器からのデータをＭＯＳＴで規定されるプロトコルに変換して送受信部１０ａの送信処理部１１ａへデジタルデータ列を出力する。また、送受信処理部２１ａは、ＰＬＬ２２ａの出力周波数に基づいて、受信処理部１５ａから出力されるデジタルデータ列を受信し、接続された接続機器へ伝送する。
【００４４】
ＣＰＵ３０ａは、データ伝送装置１ａが有するＭＯＳＴコントローラ２０ａ、送受信部１０ａ、および上記接続機器を、リセット信号Ｒおよび制御信号ＣＬによって制御する。例えば、ＣＰＵ３０ａは、データ伝送装置１ａのリセット機能、電源制御、マスタ／スレーブの選択処理、およびダイアグモードへの移行処理等を制御する。
【００４５】
送受信部１０ａは、典型的にはＬＳＩで構成される。ＭＯＳＴコントローラ２０ａの送受信処理部２１ａから、上述したようにデジタルデータ列が送信処理部１１ａへ出力される。送信処理部１１ａは、上記デジタルデータ列を所定のビット毎にまとめてデータシンボルとし、変換テーブルによるマッピングおよびフィルタリング処理を行う。具体的には、送信処理部１１ａは、多値化伝送を行うために、送受信処理部２１ａから出力されるシリアルのデジタルデータ列をパラレルに変換する。通信プロトコルがＭＯＳＴの場合、送受信処理部２１ａからバイフェーズ符号化されたデジタルデータ列として出力されるので、送信処理部１１ａは、シリアルで入力されたデータを２ビット毎のパラレルデータに変換する。そして、送信処理部１１ａは、変換された２ビット毎のパラレルデータを、ＰＬＬ１７ａから出力されるロックされたシステムクロックに基づいて、８値のシンボルのいずれかにマッピングを行う。このマッピングは、受信側に配置される他のデータ伝送装置１でクロック再生を行うために、２ビット毎のパラレルデータを８値のシンボルのうち上位４シンボルと下位４シンボルとに交互に割り当てられる。また、送信および受信との間の直流成分の変動や差の影響を除外するために、前値との差分によってマッピングが行われる。また、送信処理部１１ａが行うフィルタリング処理は、例えばロールオフフィルタで行われる。このロールオフフィルタは、送信する電気信号の帯域制限および符号間干渉を抑えるための波形整形フィルタである。例えば、ロールオフ率１００％のＦＩＲフィルタを使用する。
【００４６】
ＤＡＣ１２ａは、送信処理部１１ａでマッピングおよびフィルタリング処理された信号をアナログ信号に変換する。例えば、１００ＭＨｚで動作する１２ビットのＤ／Ａコンバータであり、図示しない送信側の差動ドライバの出力端で上記送信シンボル値が交互に最大あるいは最小の振幅レベルとなった正弦波が出力可能なようにアナログ信号を出力する。差動ドライバは、ＤＡＣ１２ａから出力されるアナログ信号の強度を増幅して差動信号に変換して伝送路２へ送出する。この差動ドライバは、伝送路２が有する２本１組の導線に対して、送出する電気信号を伝送路２の一方側（プラス側）導線に送信し、当該電気信号と正負反対の信号を伝送路２の他方側（マイナス側）に送信する。これによって、伝送路２には、プラス側とマイナス側との電気信号が１つのペアとして伝送するため、互いの電気信号の変化をお互いの電気信号が打ち消しあい、伝送路２からの放射ノイズおよび外部からの電気的影響を軽減することができる。このように、送信処理部１１ａでマッピングおよびフィルタリング処理されたデジタル信号は、ＤＡＣ１２ａを介して、上記デジタルデータ列が複数の信号レベルのいずれかにマッピングされた所定周期の波形となって出力される。
【００４７】
一方、ＡＤＣ１３ａは、データ伝送装置１ｎから出力されたアナログ信号を伝送路２を介して受信し、デジタル信号に変換する。具体的には、図示しない受信側の差動レシーバが、伝送路２から入力する差動信号を電圧信号に変換してＡＤＣ１３ａへ出力する。上述したように、伝送路２が有する２本１組の導線に対してプラス側とマイナス側との電気信号が１つのペアとして伝送しており、差動レシーバは、プラス側とマイナス側との差から信号を判断するため、外部からの電気的影響に対して効力を発揮する。そして、ＡＤＣ１３ａは、受信側の差動レシーバから出力される電圧信号をデジタル信号に変換する。
【００４８】
受信処理部１５ａは、ＡＤＣ１３ａで変換されたデジタル信号をフィルタリングおよび逆マッピング処理を経てデータシンボルに復号し、デジタルデータ列に変換して、ＭＯＳＴコントローラ２０ａの送受信処理部２１ａへ出力する。受信処理部１５ａが行うフィルタリング処理は、例えばロールオフフィルタで行われる。このロールオフフィルタは、ＡＤＣ１３ａから出力されるデジタル信号のノイズ除去を行う波形整形用のＦＩＲフィルタでる。上述した送信側のロールオフフィルタと合わせ、符号間干渉のないロールオフ特性を実現する。そして、受信処理部１５ａは、クロック再生部１４ａで検出したデータシンボルタイミングに基づいて、ロールオフフィルタから出力された受信シンボル値と前シンボル値との差分値を演算する。このように、受信したシンボル値を前シンボル値に対する差分値で判定することによって、送信側から受信側のデータ伝送装置１に伝送する際の全体的な電圧変化をキャンセルすることができる。そして、受信処理部１５ａは、後述する初期化処理で設定された判定レベルに基づいて、上記差分値毎にデータ判定を行って、その判定値を逆マッピング処理する。受信処理部１５ａの逆マッピング処理は、クロック再生部１４ａで検出したデータシンボルタイミングに基づいて、上記判定値を用いて送信側のマッピング処理でマッピングする前のデータに復号する。この逆マッピング処理によって、上記判定値がパラレルデータに変換される。そして、受信処理部１５ａは、逆マッピング処理したパラレルデータをシリアルのデジタルデータ列に変換して、送受信処理部２１ａへ出力する。
【００４９】
クロック再生部１４ａは、ＡＤＣ１３ａから出力される伝送路２から受信した信号のクロック成分を、ＰＬＬ１６ａに基づいて再生することによって、伝送路２のクロック再生を行い、上述した伝送波形の最大あるいは最小振幅ポイントとなるデータシンボルタイミングを検出する。そして、クロック再生部１４ａで再生されたクロックは、受信処理部１５ａのクロックとして用いられる。
【００５０】
ここで、マスタのデータ伝送装置１ａとスレーブのデータ伝送装置１ｂ〜１ｎとが相違する構成について説明する。マスタのデータ伝送装置１ａに設けられた発振子４０ａは、ＰＬＬ１６ａ、１７ａ、および２２ａとＡＤＣ１３ａとの基準周波数を出力している。ＰＬＬ１６ａは、クロック再生部１４ａおよび受信処理部１５ａが処理する際に用いられる周波数を出力する。ＰＬＬ１７ａは、送信処理部１１ａおよびＤＡＣ１２ａが処理する際に用いられる周波数を出力する。そして、ＰＬＬ２２ａは、送受信処理部２１ａが処理する際に用いられる周波数を出力する。
【００５１】
一方、スレーブのデータ伝送装置１ｂ〜１ｎのＭＯＳＴコントローラ２０ｂ〜２０ｎは、それらの内部にそれぞれデータ処理部２３ｂ〜２３ｎを有している。スレーブのデータ伝送装置１ｂ〜１ｎに設けられた発振子４０ｂ〜４０ｎは、それぞれ受信側に設けられたＰＬＬ１６ｂ〜１６ｎおよびＡＤＣ１３ｂ〜１３ｎの基準周波数を出力している。そして、送信側に設けられたＰＬＬ１７ｂ〜１７ｎの基準周波数は、それぞれクロック再生部１４ｂ〜１４ｎから出力される。そして、ＭＯＳＴコントローラ２０ｂ〜２０ｎに設けられたＰＬＬ２２ｂ〜２２ｎの基準周波数は、データ処理部２３ｂ〜２３ｎで処理されたクロックが用いられる。なお、データ処理部２３ｂ〜２３ｎは、それぞれ送受信処理部２１ｂ〜２１ｎが受信するデジタルデータ列のクロック成分を処理する。スレーブのデータ伝送装置１ｂ〜１ｎの構成は、これら相違する構成以外についてマスタのデータ伝送装置１ａと同様である。以下、スレーブのデータ伝送装置１ｂ〜１ｎの構成部を説明する場合、マスタのデータ伝送装置１ａの構成部に付与した参照符号「ａ」の代わりに、それぞれ「ｂ」〜「ｎ」を付して説明を行う。
【００５２】
このように構成されるデータ伝送システムでは、機械的な接続を規定するためにプロトコルのリンク層であるＭＯＳＴコントローラ２０ａ〜２０ｎおよび物理層である送受信部１０ａ〜１０ｎの初期化処理が行われ、その初期化動作の中で各データ伝送装置１ａ〜１ｎのクロック同期の確立（ロック処理）およびデータ判定の基準となる判定レベルの設定（トレーニング処理）が行われる。以下、図１〜図３を参照して、上記データ伝送システムにおける初期化処理を説明する。なお、図２は当該データ伝送システムにおけるマスタのデータ伝送装置１ａの初期化処理を示すフローチャートであり、図３は当該データ伝送システムにおけるスレーブのデータ伝送装置１ｂ〜１ｎの初期化処理を示すフローチャートである。
【００５３】
まず、図２を参照して、マスタのデータ伝送装置１ａの初期化処理について説明する。マスタのデータ伝送装置１ａのＣＰＵ３０ａは、電源投入時等にリセットし（ステップＳ１１）、送受信部１０ａのリセット状態を解除するリセット信号Ｒを送受信部１０ａへ出力する（ステップＳ１２）。
【００５４】
マスタの送受信部１０ａは、上記ステップＳ１２でＣＰＵ３０ａから送信されたリセット信号Ｒの受信によって自身のリセット状態を解除し（ステップＳ２８）、自身（物理層）の初期化処理を行う（ステップＳ２９〜Ｓ３２）。この初期化処理では、機械的な接続を規定するためにプロトコルの他の物理層である送受信部１０ｂ〜１０ｎを含めて初期化処理が行われ、送受信部１０ａの初期化処理においては、スレーブの送受信部１０ｂ〜１０ｎとの間でクロック同期の確立（ロック処理）およびデータ判定の基準となる判定レベルの設定（トレーニング処理）が行われる。上記ロック処理は、クロック同期開始（ステップＳ２９）からクロック同期完了（ステップＳ３０）までの期間（ロック期間）で行われる。そして、クロック同期が完了した際に、送受信部１０ａからＣＰＵ３０ａへクロック同期完了フラグＩ１が出力される。また、ＣＰＵ３０ａから送受信部１０ａへトレーニング開始イネーブル信号ＴＥが出力されることによって、上記トレーニング処理が開始される。上記トレーニング処理は、トレーニング開始（ステップＳ３１）からトレーニング完了（ステップＳ３２）までの期間（トレーニング期間）で行われる。そして、トレーニングが完了した際に、送受信部１０ａからＣＰＵ３０ａへトレーニング完了フラグＩ２が出力される。マスタの送受信部１０ａは、上記ステップＳ２９〜Ｓ３２の初期化処理を完了することによって、他の送受信部１０ｂ〜１０ｎとデータ通信可能状態となっている（ステップＳ３３）。なお、上記ステップＳ２９〜Ｓ３２における送受信部１０ａが行う初期化処理の詳細については、後述する。
【００５５】
一方、ＣＰＵ３０ａは、初期化処理に要する時間を管理するためのタイマをスタートさせ（ステップＳ１３）、送受信部１０ａから出力されるクロック同期完了フラグＩ１を待って送受信部１０ａのロック処理が完了したか否かを判断する（ステップＳ１４）。ＣＰＵ３０ａは、クロック同期完了フラグＩ１が入力されない場合、ロック処理に対して設定されている時間を超えた（タイムアウト）か否かを判断し（ステップＳ１５）、タイムアウトするまで上記ステップＳ１４の処理を繰り返す。そして、ＣＰＵ３０ａは、上記タイムアウトする前にクロック同期完了フラグＩ１が入力された場合、処理を次のステップＳ１６に進める。一方、ＣＰＵ３０ａは、クロック同期完了フラグＩ１が入力されずにタイムアウトした場合、処理を次のステップＳ１９に進める。
【００５６】
ステップＳ１６において、ＣＰＵ３０ａは、上記トレーニング処理を開始するために送受信部１０ａへトレーニング開始イネーブル信号ＴＥを出力する。そして、ＣＰＵ３０ａは、送受信部１０ａから出力されるトレーニング完了フラグＩ２を待って送受信部１０ａのトレーニング処理が完了したか否かを判断する（ステップＳ１７）。ＣＰＵ３０ａは、トレーニング完了フラグＩ２が入力されない場合、トレーニング処理に対して設定されている時間を超えた（タイムアウト）か否かを判断し（ステップＳ１８）、タイムアウトするまで上記ステップＳ１７の処理を繰り返す。そして、ＣＰＵ３０ａは、上記タイムアウトする前にトレーニング完了フラグＩ２が入力された場合、およびトレーニング完了フラグＩ２が入力されにタイムアウトした場合、共に処理を次のステップＳ１９に進める。
【００５７】
ステップＳ１９において、ＣＰＵ３０ａは、ＭＯＳＴコントローラ２０ａのリセット状態を解除するリセット信号ＲをＭＯＳＴコントローラ２０ａへ出力する（ステップＳ１９）。そして、ＣＰＵ３０ａは、ＭＯＳＴコントローラ２０ａに対して初期設定を行う制御信号ＣＬをＭＯＳＴコントローラ２０ａへ出力する（ステップＳ２０）。例えば、ＣＰＵ３０ａは、この制御信号ＣＬによって、ＭＯＳＴコントローラ２０ａのマスタ／スレーブの選択指示等のデータ伝送システムにおける固定的な初期設定を指示する。
【００５８】
ＭＯＳＴコントローラ２０ａは、リセット信号Ｒの受信によって自身のリセット状態を解除し（ステップＳ２４）、制御信号ＣＬの受信によって自身の初期設定等の初期化処理を行う。なお、ＭＯＳＴコントローラ２０ａが有するＰＬＬ２２ａは、発振子４０ａから出力される周波数を基準周波数として動作する。
【００５９】
ＭＯＳＴコントローラ２０ａは、上記ステップＳ２５で開始された初期化処理の中で、データ伝送システム全体のネットワーク確立を判断する。例えば、ＭＯＳＴコントローラ２０ａ（リンク層）は、データ伝送システムの送受信部１０ａ（物理層）を介してネットワーク確立確認信号を送出し、その信号を他のデータ伝送装置１ｂ〜１ｎおよび送受信部１０ａを介してＭＯＳＴコントローラ２０ａが所定回数受信することによって、ネットワークが確立されたことを判断する。このとき、データ伝送システムの送受信部１０ａ〜１０ｎは、既にデータ通信可能な状態であるため、即時にネットワークが確立されたことが判断可能となる。そして、ＭＯＳＴコントローラ２０ａは、所定のデータフレームにネットワーク確立を示す識別子を付与して、他のスレーブのデータ伝送装置１ｂ〜１ｎ全てに対して当該データフレームを送信する。また、ＭＯＳＴコントローラ２０ａは、ネットワークが確立された後、自身（リンク層）の初期化処理を終了して、その終了を示す制御信号ＣＬをＣＰＵ３０ａへ出力する（ステップＳ２６）。
【００６０】
一方、ＣＰＵ３０ａは、ＭＯＳＴコントローラ２０ａの初期化処理が終了するのを待っている（ステップＳ２１）。そして、ＣＰＵ３０ａは、所定時間内にＭＯＳＴコントローラ２０ａの初期化処理が終了しないとき（例えば、物理層の初期化処理が正常に完了していないとき）、ネットワークの異常処理を行って（ステップＳ２２）、処理を上記ステップＳ１１に戻す。一方、ＣＰＵ３０ａは、その終了を示す制御信号ＣＬを受信した場合、当該初期化処理の終了を判断する。そして、ＣＰＵ３０ａは、ＭＯＳＴコントローラ２０ａにデータ通信の開始を指示する制御信号ＣＬを出力する（ステップＳ２３）。ＭＯＳＴコントローラ２０ａは、データ通信の開始を指示する制御信号ＣＬを受信して、他のデータ伝送装置１とのデータ通信を開始し（ステップＳ２７）、マスタのデータ伝送装置１ａの初期化処理が終了する。
【００６１】
次に、図３を参照して、スレーブのデータ伝送装置１ｂ〜１ｎの初期化処理について説明する。スレーブのデータ伝送装置１ｂ〜１ｎのＣＰＵ３０ｂ〜３０ｎは、それぞれ電源投入時等にリセットし（ステップＳ４１）、それぞれ送受信部１０ｂ〜１０ｎのリセット状態を解除するリセット信号Ｒを送受信部１０ｂ〜１０ｎへ出力する（ステップＳ４２）。
【００６２】
スレーブの送受信部１０ｂ〜１０ｎは、上記ステップＳ４２でＣＰＵ３０ｂ〜３０ｎから送信されたリセット信号Ｒの受信によって自身のリセット状態を解除し（ステップＳ５５）、自身（物理層）の初期化処理を行う（ステップＳ５６〜Ｓ５９）。この初期化処理もマスタの送受信部１０ａと同様に、他の送受信部との間でクロック同期の確立（ロック処理）およびデータ判定の基準となる判定レベルの設定（トレーニング処理）が行われる。上記ロック処理は、クロック同期開始（ステップＳ５６）からクロック同期完了（ステップＳ５７）までの期間（ロック期間）で行われる。上記トレーニング処理は、トレーニング開始（ステップＳ５８）からトレーニング完了（ステップＳ５９）までの期間（トレーニング期間）で行われる。そして、トレーニングが完了した際に、送受信部１０ｂ〜１０ｎからＣＰＵ３０ｂ〜３０ｎへそれぞれトレーニング完了フラグＩ２が出力される。スレーブの送受信部１０ｂ〜１０ｎは、上記ステップＳ５６〜Ｓ５９の初期化処理を完了することによって、他の送受信部とデータ通信可能状態となっている（ステップＳ６０）。なお、上記ステップＳ５６〜Ｓ５９における送受信部１０ｂ〜１０ｎが行う初期化処理の詳細については、後述する。
【００６３】
一方、ＣＰＵ３０ｂ〜３０ｎは、それぞれ初期化処理に要する時間を管理するためのタイマをスタートさせる（ステップＳ４３）。そして、ＣＰＵ３０ｂ〜３０ｎは、それぞれ送受信部１０ｂ〜１０ｎから出力されるトレーニング完了フラグＩ２を待って送受信部１０ｂ〜１０ｎのトレーニング処理が完了したか否かを判断する（ステップＳ４４）。ＣＰＵ３０ｂ〜３０ｎは、トレーニング完了フラグＩ２が入力されない場合、それぞれトレーニング処理に対して設定されている時間を超えた（タイムアウト）か否かを判断し（ステップＳ４５）、タイムアウトするまで上記ステップＳ４４の処理を繰り返す。そして、ＣＰＵ３０ｂ〜３０ｎは、上記タイムアウトする前にトレーニング完了フラグＩ２が入力された場合、およびトレーニング完了フラグＩ２が入力されずにタイムアウトした場合、それぞれ共に処理を次のステップＳ４６に進める。
【００６４】
ステップＳ４６において、ＣＰＵ３０ｂ〜３０ｎは、それぞれＭＯＳＴコントローラ２０ｂ〜２０ｎのリセット状態を解除するリセット信号ＲをＭＯＳＴコントローラ２０ｂ〜２０ｎへ出力する（ステップＳ４６）。そして、ＣＰＵ３０ｂ〜３０ｎは、それぞれＭＯＳＴコントローラ２０ｂ〜２０ｎに対して初期設定を行う制御信号ＣＬをＭＯＳＴコントローラ２０ｂ〜２０ｎへ出力する（ステップＳ４７）。例えば、ＣＰＵ３０ｂ〜３０ｎは、この制御信号ＣＬによって、ＭＯＳＴコントローラ２０ｂ〜２０ｎのマスタ／スレーブの選択指示等のデータ伝送システムにおける固定的な初期設定を指示する。
【００６５】
ＭＯＳＴコントローラ２０ｂ〜２０ｎは、それぞれリセット信号Ｒの受信によって自身のリセット状態を解除し（ステップＳ５１）、制御信号ＣＬの受信によって自身の初期設定等の初期化処理を行う。
【００６６】
ＭＯＳＴコントローラ２０ｂ〜２０ｎは、それぞれ上記ステップＳ５１で開始された初期化処理の中で、データ伝送システム全体のネットワーク確立を判断する。例えば、ＭＯＳＴコントローラ２０ｂ〜２０ｎが初期化処理中に、マスタのデータ伝送装置１ａから出力されたネットワーク確立を示す識別子が付与されたデータフレームを受信することによって、ネットワーク確立を判断する。また、ＭＯＳＴコントローラ２０ｂ〜２０ｎに設けられたＰＬＬ２２ｂ〜２２ｎの基準周波数は、それぞれ送受信処理部２１ｂ〜２１ｎで受信するデジタルデータ列を、データ処理部２３ｂ〜２３ｎがそれぞれ処理したクロック成分を用いる。そして、ＭＯＳＴコントローラ２０ｂ〜２０ｎは、ネットワークが確立された後、それぞれ自身（リンク層）の初期化処理を終了して、その終了を示す制御信号ＣＬをＣＰＵ３０ｂ〜３０ｎへ出力する（ステップＳ５６）。
【００６７】
一方、ＣＰＵ３０ｂ〜３０ｎは、それぞれＭＯＳＴコントローラ２０ｂ〜２０ｎの初期化処理が終了するのを待っている（ステップＳ４８）。そして、ＣＰＵ３０ｂ〜３０ｎは、所定時間内にＭＯＳＴコントローラ２０ｂ〜２０ｎの初期化処理が終了しないとき（例えば、物理層の初期化処理が正常に完了していないとき）、それぞれネットワークの異常処理を行って（ステップＳ４９）、処理を上記ステップＳ４１に戻す。一方、ＣＰＵ３０ｂ〜３０ｎは、その終了を示す制御信号ＣＬを受信した場合、それぞれ当該初期化処理の終了を判断する。そして、ＣＰＵ３０ｂ〜３０ｎは、それぞれＭＯＳＴコントローラ２０ｂ〜２０ｎにデータ通信の開始を指示する制御信号ＣＬを出力する（ステップＳ５０）。ＭＯＳＴコントローラ２０ｂ〜２０ｎは、それぞれデータ通信の開始を指示する制御信号ＣＬを受信して、他のデータ伝送装置１とのデータ通信を開始し（ステップＳ５４）、スレーブのデータ伝送装置１ｂ〜１ｎの初期化処理が終了する。
【００６８】
次に、図４を参照して、上記ステップＳ２９〜Ｓ３２およびＳ５６〜Ｓ５９で行われる送受信部１０ａ〜１０ｎの初期化処理について説明する。なお、図４は、上記ステップＳ２９〜Ｓ３２で行われるマスタの送受信部１０ａにおける初期化処理のサブルーチンに、上記ステップＳ５６〜Ｓ５９で行われるスレーブの送受信部１０ｂ〜１０ｎにおける初期化処理のサブルーチンを併記したフローチャートである。なお、データ伝送システムに接続されたデータ伝送装置１ａ〜１ｎは、上記ステップＳ１１およびＳ４１の電源ＯＮと連動してそれぞれ電源ＯＮされており、それぞれの送受信部１０ａ〜１０ｎは、ＣＰＵ３０ａ〜３０ｎからそれぞれ出力されるリセット信号Ｒによって、リセット状態が解除されている。
【００６９】
まず、マスタの送受信部１０ａは、自装置の発振子４０ａを基準周波数としたＰＬＬ１７ａからの出力周波数に基づいて、ロック信号ＬＳを伝送路２に送信する（ステップＳ２９１）。例えば、ロック信号ＬＳは、マスタのデータ伝送装置１ａが有するＰＬＬ１７ａのクロック周波数に基づいた正弦波信号である。
【００７０】
一方、スレーブの送受信部１０ｂは、伝送路２からロック信号ＬＳの受信を待っている（ステップＳ５６１）。そして、マスタの送受信部１０ａから伝送路２を介して送信されたロック信号ＬＳを受信した場合、スレーブの送受信部１０ｂは、自装置のクロック再生部１４ｂによってクロック再生を行って、受信ＰＬＬを設定する（ステップＳ５６２）。そして、スレーブの送受信部１０ｂは、再生されたクロックをリファレンスクロックとしてＰＬＬ１７ｂへ入力を行い、ＰＬＬ１７ｂの再生クロックに基づいてロック信号ＬＳを伝送路２に送信する（ステップＳ５７１）。他のスレーブの送受信部１０ｃ〜１０ｎについても、同様にロック信号ＬＳの受信待ち（ステップＳ５６１）を継続しており、それぞれ自装置の上流側のデータ伝送装置から送出されたロック信号ＬＳを受信してクロック再生を行って受信ＰＬＬを設定（ステップＳ５６２）した後、それぞれＰＬＬ１７ｃ〜１７ｎの再生クロックに基づいて下流側のデータ伝送装置１にロック信号ＬＳを送信する（ステップＳ５７１）。
【００７１】
マスタの送受信部１０ａは、伝送路２からロック信号ＬＳの受信を待っている（ステップＳ２９２）。そして、上流側に接続されたスレーブの送受信部１０ｎが上記ステップＳ５７１を実行することによって、マスタの送受信部１０ａは、自装置のクロック再生部１４ａによって上記ロック信号ＬＳのクロック再生を行って受信ＰＬＬを設定する（ステップＳ２９３）。そして、送受信部１０ａは、ＣＰＵ３０ａへクロック同期完了フラグＩ１を出力する（ステップＳ３０１）。つまり、送受信部１０ａ〜１０ｎにおける上記ロック処理は、それぞれＣＰＵ３０ａ〜３０ｎから出力されるリセット信号Ｒを入力することによって開始される。そして、送受信部１０ａにおける上記ロック処理は、上記ステップＳ２９３の処理を経てＣＰＵ３０ａへクロック同期完了フラグＩ１を出力することによって完了する。また、送受信部１０ｂ〜１０ｎにおける上記ロック処理は、上記ステップＳ５６２の処理を経て下流側のデータ伝送装置１にロック信号ＬＳを送信することによって完了する。
【００７２】
次に、マスタの送受信部１０ａには、ＣＰＵ３０ａからトレーニング開始イネーブル信号ＴＥが入力する（ステップＳ３１１）。そして、送受信部１０ａは、下流に接続されたスレーブの送受信部１０ｂとの間のデータ判定基準となる判定レベルの設定のためのトレーニング信号ＴＳを自装置で生成し、伝送路２に送信する（ステップＳ３１２）。トレーニング信号ＴＳは、例えば、最大および最小の振幅レベルが交互に現れるクロック再生用正弦波と、トレーニングパターンヘッダ（例えば、最大あるいは最小の振幅レベルを所定期間継続する）と、各データ伝送装置１間で既知のデータパターンであるトレーニングパターンとを含んでいる。トレーニングパターンは、上記８値の送信シンボル値が全て含まれ、様々なパターンが現れるＰＮパターン信号等が用いられる。
【００７３】
スレーブの送受信部１０ｂは、伝送路２からトレーニング信号ＴＳの受信を待っている（ステップＳ５８１）。そして、マスタの送受信部１０ａから伝送路２を介して送信されたトレーニング信号ＴＳを受信した場合、スレーブの送受信部１０ｂは、直ちに下流のデータ伝送装置１ｃとの間のトレーニング信号ＴＳを生成し、伝送路２に送信する（ステップＳ５８２）。そして、送受信部１０ｂは、自装置の受信処理部１５ｂにおいて、送受信部１０ａから受信したトレーニング信号ＴＳを用いて、上記シンボル値毎の送信レベルの閾値判定するための判定レベルの設定をそれぞれ行い、当該判定レベルおよびそれらの判定レベルを境界とした判定値をそれぞれ設定する（ステップＳ５８３）。
【００７４】
他のスレーブの送受信部１０ｃ〜１０ｎについても、同様にトレーニング信号ＴＳの受信を待っている（ステップＳ５８１）。そして、それぞれ自装置の上流側のデータ伝送装置１から送出されたトレーニング信号ＴＳを受信した場合、スレーブの送受信部１０ｃ〜１０ｎは、直ちに下流側のデータ伝送装置１に自装置のトレーニング信号ＴＳを送信する（ステップＳ５８２）。そして、他のスレーブの送受信部１０ｃ〜１０ｎについても、同様にそれぞれ受信処理部１５ｃ〜１５ｎにおいて、上流側のデータ伝送装置１から受信したトレーニング信号ＴＳを用いて、上記シンボル値毎の送信レベルの閾値判定するための判定レベルの設定をそれぞれ行い、当該判定レベルおよびそれらの判定レベルを境界とした判定値をそれぞれ設定する（ステップＳ５８３）。
【００７５】
マスタの送受信部１０ａは、伝送路２からトレーニング信号ＴＳの受信を待っている（ステップＳ３１３）。スレーブの送受信部１０ｎが上記ステップＳ２６２を実行することによって、送受信部１０ａは、自装置の受信処理部１５ａにおいて、送受信部１０ｎから受信したトレーニング信号ＴＳを用いて上記シンボル値毎の送信レベルの閾値判定するための判定レベルの設定をそれぞれ行い、当該判定レベルおよびそれらの判定レベルを境界とした判定値をそれぞれ設定する（ステップＳ３１４）。
【００７６】
次に、データ伝送システムに接続された全ての送受信部１０ａ〜１０ｎは、それぞれのＣＰＵ３０ａ〜３０ｎに対して、トレーニング処理が完了したことを示すトレーニング完了フラグＩ２を出力して、送受信部の初期化処理を終了する（ステップＳ３２１、Ｓ５９１）。なお、このトレーニング完了フラグＩ２を全ての送受信部１０ａ〜１０ｎが連係して出力するために、マスタの送受信部１０ａが他の送受信部１０ｂ〜１０ｎに対してトレーニング完了フラグＩ２の出力を促す信号を伝送路２へ出力してもかまわない。また、それぞれの送受信部１０ａ〜１０ｎが、上記ステップＳ３１４あるいはＳ５８３における判定値設定処理実行後の所定の時間経過によって、それぞれトレーニング完了フラグＩ２をＣＰＵ３０ａ〜３０ｎへ出力してもかまわない。つまり、送受信部１０ａにおける上記トレーニング処理は、ＣＰＵ３０ａから出力されるトレーニング開始イネーブル信号ＴＥが入力されることによって開始される。また、送受信部１０ｂ〜１０ｎにおけるトレーニング処理は、上流側のデータ伝送装置１からトレーニング信号ＴＳが出力されることによって開始される。そして、送受信部１０ａ〜１０ｎにおける上記トレーニング処理は、それぞれ上記ステップＳ３１４およびＳ５８３の処理を経てＣＰＵ３０ａへトレーニング完了フラグＩ２を出力することによって完了する。
【００７７】
次に、図５を参照して、上述したデータ伝送システムの初期化処理において、各データ伝送装置１ａ〜１ｎが初期化される状態を時系列的に説明する。なお、図５は、上述したデータ伝送システムのリンク層および物理層の初期化処理において、各データ伝送装置１ａ〜１ｎが初期化される状態を時系列的に示した初期化シーケンス図である。
【００７８】
図５において、図８と比較して分かるように、マスタのデータ伝送装置１ａの初期化処理では、リンク層（ＭＯＳＴコントローラ２０ａ）の初期化期間に物理層（送受信部１０ａ〜１０ｎ）の初期化期間（ロック期間およびトレーニング期間）が含まれていない。つまり、本実施形態のリンク層の初期化処理は、それぞれの物理層の初期化処理が完了した後行われるため、従来の初期化シーケンスよりデータ伝送装置１ａにおけるリンク層の初期化期間が短くなっていることが分かる。また、全てのデータ伝送装置１ａ〜１ｎにおけるリンク層の初期化期間では、それぞれの物理層が互いにデータ通信可能な状態となっている。したがって、リンク層の初期化期間において物理層が通信可能な状態を想定して設計された初期化プログラム（初期化が不要な物理層を用いることを想定したＡＰＩ）を、その前提条件を満たしながらデータ伝送システムに用いることができる。
【００７９】
このように、本実施形態のデータ伝送システムにおけるリンク層の初期化処理は、それぞれの物理層の初期化処理が完了した後開始されるため、それぞれのリンク層が互いにデータ通信可能な状態で行われる。したがって、リンク層の初期化期間において物理層が通信可能な状態を想定して設計された初期化プログラム（初期化が不要な物理層を用いることを想定して提供されるＡＰＩ）を、互いに電気通信を行うデータ伝送システムにその前提条件を満たしながら用いることができる。つまり、当該データ伝送システムに上記初期化プログラムを用いることによる不測の不具合を防止しながらデータ通信の初期化処理を行うことができる。また、上記初期化プログラムを当該データ伝送システムに用いる際に、物理層の初期化期間に関する修正が不要であり、開発コストの増大は生じない。また、従来のマスタのデータ伝送装置に設けられていたＭＯＳＴコントローラ用の発振子（図６における発振子１０２ａ）が不要となるため、データ伝送システムにおける部品コスト面でのメリットが得られる。
【００８０】
なお、本実施形態の説明では、データ伝送システムのリンク層としてＭＯＳＴで定義されたプロトコルを用いたが、本発明はＭＯＳＴで定義されたプロトコルに限定されない。例えば、ＭＯＳＴで定義されたリンク層以外のカスタムリンク層に対しても同様に本発明を適用することができることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明にかかるデータ伝送装置およびデータ伝送システム、並びにその初期化方法は、処理部（リンク層）の初期化処理が送受信部（物理層）の初期化処理行われた後開始され、リンク層の初期化期間において物理層が通信可能な状態であることを想定して設計されたシステムや装置等の用途に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の一実施形態に係るデータ伝送システムの構成を示すブロック図
【図２】図１のデータ伝送システムにおけるマスタのデータ伝送装置１ａの初期化処理を示すフローチャート
【図３】図１のデータ伝送システムにおけるスレーブのデータ伝送装置１ｂ〜１ｎの初期化処理を示すフローチャート
【図４】図２のステップＳ２９〜Ｓ３２で行われるマスタの送受信部１０ａにおける初期化処理のサブルーチンに、図３のステップＳ５６〜Ｓ５９で行われるスレーブの送受信部１０ｂ〜１０ｎにおける初期化処理のサブルーチンを併記したフローチャート
【図５】図１のデータ伝送システムのリンク層および物理層の初期化処理において、各データ伝送装置１ａ〜１ｎが初期化される状態を時系列的に示した初期化シーケンス図
【図６】従来のデータ伝送システムの構成を示すブロック図
【図７】図６のデータ伝送システムにおけるマスタのデータ伝送装置１００ａの初期化処理を示すフローチャート
【図８】図６のデータ伝送システムのリンク層および物理層の初期化処理において、各データ伝送装置１００ａ〜１００ｎが初期化される状態を時系列的に示した初期化シーケンス図
【符号の説明】
【００８３】
１…データ伝送装置
２…伝送路
１０…送受信部
１１…送信処理部
１２…ＤＡＣ
１３…ＡＤＣ
１４…クロック再生部
１５…受信処理部
１６、１７、２２…ＰＬＬ
２０…ＭＯＳＴコントローラ
２１…送受信処理部
２３…データ処理部
３０…ＣＰＵ
４０…発振子
【図１】
2005123892.tif 000003
【図２】
2005123892.tif 000004
【図３】
2005123892.tif 000005
【図４】
2005123892.tif 000006
【図５】
2005123892.tif 000007
【図６】
2005123892.tif 000008
【図７】
2005123892.tif 000009
【図８】
2005123892.tif 000010