(57)【要約】【課題】nビットの符号を伝送する通信システムにおいて、通常符号を伝送中に特定符号を伝送する必要が生じれば、通常符号の伝送を中断して特定符号を伝送することで、特定符号の伝送遅延を削減する。【解決手段】通信データを符号化したnビットの通常符号と、該通常符号とは異なるnビットの特定符号、および同期符号を含むビット列を受信し、ビット列601を記憶する。該受信したビット列における符号同期位置を先頭とする3n-2ビットの参照ビット列から、分断されていない特定符号を探索する。602のように特定符号C2が探索された場合、これを読み出す。601のように特定符号が探索されない場合、参照ビット列の先頭nビットを通常符号D1として読み出す。読み出されたビット列の部分に後続のビット列をシフトすることで、603のように特定符号で分断されていた通常符号C11とC12が連結され、通常符号C1として読み出し可能となる。これにより、特定符号の伝送遅延を符号長以下に削減できる。【選択図】図6
2016082486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信データを符号化したnビットの通常符号と、前記通常符号とは異なるnビットの特定符号、および同期符号を含むビット列を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信したビット列から前記同期符号を検出して、符号同期位置を取得する同期手段と、
前記受信手段が受信したビット列において、前記符号同期位置から少なくとも(2n-1)ビットである参照ビット列から前記特定符号を探索する探索手段と、
前記参照ビット列から前記特定符号が探索された場合に、該特定符号を読み出す第1の読み出し手段と、
前記参照ビット列から前記特定符号が探索されない場合に、前記参照ビット列の先頭からnビットのビット列を前記通常符号として読み出す第2の読み出し手段と、を有し、
前記参照ビット列は、前記第1または第2の読み出し手段で読み出されたビット列の部分に後続のビット列をシフトすることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記受信手段が受信したビット列は、前記通常符号または前記特定符号のビット列が他の前記特定符号のビット列によって分断されていることを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
【請求項３】
前記特定符号のビット列が他の前記特定符号のビット列によって分断されうる回数がP回である場合、前記参照ビット列は((P+2)*n-(P+1))ビットであることを特徴とする請求項1または2に記載の通信装置。
【請求項４】
前記通常符号は、mビットのデータをnビット(n＞m)に変換した符号であり、
前記第2の読み出し手段で読み出されたnビットのビット列を、mビットのデータに変換する復号手段を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の通信装置。
【請求項５】
さらに、前記特定符号に予め割り当てられた制御情報を記憶する割り当て記憶手段と、
前記第1の読み出し手段で読み出された前記特定符号に対応する制御情報を前記割り当て記憶手段から読み出して出力する特定符号解釈手段と、
を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の通信装置。
【請求項６】
さらに、前記受信手段が受信したビット列を順次記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されているビット列の長さが、前記参照ビット列の長さ以上であるか否かを判断する判断手段と、を有し、
前記記憶手段に記憶されているビット列の長さが前記参照ビット列の長さ未満である場合、前記第2の読み出し手段は機能しないことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の通信装置。
【請求項７】
通信データを符号化したnビットの通常符号を入力する入力手段と、
制御情報を入力して、該制御情報に対応する、前記通常符号とは異なるnビットの特定符号を生成する生成手段と、
前記通常符号と前記特定符号、および同期符号を含むビット列を送信する送信手段と、
前記生成手段が前記特定符号を生成した際に、前記送信手段に対し、送信中であるビット列の送信を中断して該入力された前記特定符号を送信した後に、該中断されたビット列の送信を再開するように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項８】
前記通常符号は、mビットのデータをnビット(n＞m)に変換した符号であることを特徴とする請求項7に記載の通信装置。
【請求項９】
さらに、前記特定符号に予め割り当てられた制御情報を記憶する割り当て記憶手段を有し、
前記生成手段は、前記制御情報に対応する前記特定符号を前記割り当て記憶手段から読み出すことを特徴とする請求項7または8に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記特定符号は、連続する2つの前記通常符号の取りうるビットパターンの中に出現することのないnビットのパターンであることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の通信装置。
【請求項１１】
請求項7乃至9のいずれか1項に記載の通信装置を送信装置とし、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の通信装置を受信装置として接続した通信システムであって、
前記送信装置における前記送信手段が送信したビット列を、前記受信装置における前記受信手段で受信することを特徴とする通信システム。
【請求項１２】
前記送信装置と前記受信装置は、ポイント・ツー・ポイントで接続されることを特徴とする請求項11に記載の通信システム。
【請求項１３】
受信手段、同期手段、探索手段、第1読み出し手段、第2の読み出し手段、を有する通信装置の制御方法であって、
前記受信手段が、通信データを符号化したnビットの通常符号と、前記通常符号とは異なるnビットの特定符号、および同期符号を含むビット列を受信し、
前記同期手段が、前記受信手段が受信したビット列から前記同期符号を検出して、符号同期位置を取得し、
前記探索手段が、前記受信手段が受信したビット列において、前記符号同期位置から少なくとも(2n-1)ビットである参照ビット列から前記特定符号を探索し、
前記第1の読み出し手段が、前記参照ビット列から前記特定符号が探索された場合に、該特定符号を読み出し、
前記第2の読み出し手段が、前記参照ビット列から前記特定符号が探索されない場合に、前記参照ビット列の先頭からnビットのビット列を前記通常符号として読み出し、
前記参照ビット列は、前記第1または第2の読み出し手段で読み出されたビット列の部分に後続のビット列をシフトすることを特徴とする通信装置の制御方法。
【請求項１４】
入力手段、生成手段、送信手段、制御手段を有する通信装置の制御方法であって、
入力手段が、通信データを符号化したnビットの通常符号を入力し、
生成手段が、制御情報を入力して、該制御情報に対応する、前記通常符号とは異なるnビットの特定符号を生成し、
前記送信手段が、前記通常符号と前記特定符号、および同期符号を含むビット列を送信し、
前記制御手段が、前記生成手段が前記特定符号を生成した際に、前記送信手段に対し、送信中であるビット列の送信を中断して該入力された前記特定符号を送信した後に、該中断されたビット列の送信を再開するように制御する、ことを特徴とする通信装置の制御方法。
【請求項１５】
コンピュータ装置で実行されることにより、該コンピュータ装置を請求項1乃至12のいずれか1項に記載の通信装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号化されたビット列データの通信を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークにより接続された装置間においてビット列データの通信を行う際には、該ビット列データは符号化して伝送される。特許文献1には、mビットのデータをnビット(n＞m)の符号(シンボル)に変換して伝送する技術として、リング型ネットワークにおいてデータを8B/10B変換して伝送する技術が記載されている。この技術においては、アプリケーション層間で伝送されるデータはD符号(Dコード)で伝送され、物理層またはデータリンク層間で伝送されるそれらの制御に使用されるデータの一部はK符号(Kコード)で伝送される。
【０００３】
また特許文献2には、優先度の異なる2種類のフレームを送信する方法が記載されている。この技術においては、全てのフレームはフレームの先頭を示す識別子で始まり、フレームの後端を示す識別子で終わる。送信ノードは、優先度の低いフレームの送信中に優先度の高いフレームが送信バッファメモリに蓄積すると、優先度の低いフレームの送信を中断し、フレームが分断されたことを示す識別子を送信する。その後、優先度の高いフレームを送信する。それが完了すると、フレームが分断されたことを示す識別子を再び送信した後、送信が中断されたフレームの送信を再開する。このとき、中断前に送信されていない部分から送信を開始する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表2001-523861号公報
【特許文献２】特開2005-159792号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、メカトロニクス製品等の精密な制御が要求されるシステムでは、その制御や安全の確保のために、不定期に発生するセンサの出力信号等の小容量のデータを、伝送中のデータの伝送を中断して低遅延で伝送したい場合がある。
【０００６】
しかしながら特許文献1には、伝送中のデータより優先して伝送すべきデータが発生した場合については開示されていない。
【０００７】
特許文献2には、1つのフレームの送信を完了する前に他のフレームを送信することが記載されているものの、フレームを構成する各ビットをどのような符号で伝送するのか、という点については記載されていない。したがって、nビットの符号の伝送を完了する前に他のデータを伝送する方法については開示されていない。また特許文献2では、伝送中のデータより優先して伝送すべきデータが発生した場合、データを載せたペイロードの前後に少なくとも各々3つずつ、合計で6つの識別子が送信される。したがって、識別子の分だけ伝送遅延が増大する。また、通信帯域の利用効率も良くない。
【０００８】
したがって、特許文献1および特許文献2に開示されている技術では、伝送中のデータの伝送を中断して不定期に発生する小容量のデータを伝送する場合の伝送遅延を、符号長以下に抑制できない。また、通信帯域の利用効率も良くない。
【０００９】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、nビットの符号を伝送する通信システムにおいて、通常符号を伝送中に特定符号を伝送する必要が生じれば、通常符号の伝送を中断して特定符号を伝送することで、特定符号の伝送遅延を削減する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための一手段として、本発明の通信装置は以下の構成を備える。すなわち、通信データを符号化したnビットの通常符号と、前記通常符号とは異なるnビットの特定符号、および同期符号を含むビット列を受信する受信手段と、前記受信手段が受信したビット列から前記同期符号を検出して、符号同期位置を取得する同期手段と、前記受信手段が受信したビット列において、前記符号同期位置から少なくとも(2n-1)ビットである参照ビット列から前記特定符号を探索する探索手段と、前記参照ビット列から前記特定符号が探索された場合に、該特定符号を読み出す第1の読み出し手段と、前記参照ビット列から前記特定符号が探索されない場合に、前記参照ビット列の先頭からnビットのビット列を前記通常符号として読み出す第2の読み出し手段と、を有し、前記参照ビット列は、前記第1または第2の読み出し手段で読み出されたビット列の部分に後続のビット列をシフトする。
【００１１】
また、上記目的を達成するための一手段として、本発明の通信装置は以下の構成を備える。すなわち、通信データを符号化したnビットの通常符号を入力する入力手段と、制御情報を入力して、該制御情報に対応する、前記通常符号とは異なるnビットの特定符号を生成する生成手段と、前記通常符号と前記特定符号、および同期符号を含むビット列を送信する送信手段と、前記生成手段が前記特定符号を生成した際に、前記送信手段に対し、送信中であるビット列の送信を中断して該入力された前記特定符号を送信した後に、該中断されたビット列の送信を再開するように制御する制御手段。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、nビットの符号を伝送する通信システムにおいて、通常符号を伝送中に特定符号を伝送する必要が生じれば、通常符号の伝送を中断して特定符号を伝送することで、特定符号の伝送遅延を削減する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態における通信システムの構成を示すブロック図、
【図２】ノード間で伝送される信号の一例を示す図、
【図３】通信ノードの構成を示すブロック図、
【図４】特定符号が割り当てられる情報の一例を示す図、
【図５】受信ビット列処理を示すフローチャート、
【図６】図2の信号例に対する受信ビット列処理における状態遷移を示す図、である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態は特許請求の範囲に関る本発明を限定するものではなく、また、本実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１５】
＜第1実施形態＞
図1は、本実施形態における通信システムの構成を示すブロック図である。同図において、処理部100〜103は、その外部から入力されたデータに対してそれぞれの処理を施し、出力する。処理部100〜103はそれぞれ、他の処理部に送信するデータを通信ノード110〜113に出力する。また処理部100〜103のそれぞれには、他の処理部から受信したデータが通信ノード110〜113から入力される。処理部100〜103が他の処理部に送信するデータには、優先度の異なる少なくとも2種類のものが存在する。
【００１６】
通信ノード110〜113はそれぞれ、処理部100〜103から入力されたデータを他の通信ノードに送信し、また、他の通信ノードから受信したデータを処理部100〜103に出力する。また通信ノード110〜113はポイント・ツー・ポイントで接続され、自身の上流に存在する通信ノードが自身の下流に存在する通信ノードに送信したデータの伝送を中継する。
【００１７】
伝送路120〜122は、通信ノード間で送受信される信号の伝送媒体である。
【００１８】
図2は、伝送路120〜122上で伝送される信号の一例を示す図であり、201、202、203はそれぞれ、伝送路120、121、122で伝送される信号を示す。図2において、同期符号Sは通信ノード間で符号の同期を取るための符号である。通常符号D(D1〜D3)は、処理部100〜103から入力された通信データをmビット毎に分割してnビット(n＞m)の符号に変換したものである。mビットのデータの取りうる全ての値の各々に、1つのnビットの符号が対応している。特定符号C(C1〜C2)は、いかなるmビットのデータにも対応していないnビットの符号であり、同期点をまたいで存在していても、伝送路120〜122上に出現する他のビットパターンと区別しうるビットパターンを持つ符号である。すなわち特定符号Cは、連続する2つの通常符号の取りうるビットパターンの中に出現することのないビットパターンである。
【００１９】
同期点(△印で示す)は、通信ノード110〜113が同期符号Sを受信することで取得できる符号の境界を示す点である。
【００２０】
ここで、本実施形態でmビットのデータをnビットの符号に変換する符号化方式としては、4B/5B変換、8B/10B変換、64B/66B変換等の様々な方式が適用可能である。例えば8B/10B変換を行う場合、図2に示す通常符号DはD符号、特定符号CはK28.0、K28.1等のK符号である。また、同期符号SとしてはK28.5がよく使用されている。但し、本発明の適用範囲は既存の符号化方式に限定されるものではない。
【００２１】
●通信動作
以下、本実施形態における通信システムの動作について、図2に示した信号例を用いて説明する。
【００２２】
まず通信ノード110は、伝送路120を介して通信ノード111に対し、201に示すように同期符号Sと通常符号D1およびD2を順次送信する。
【００２３】
通信ノード111は、通信ノード110から受信したビット列を伝送路121を介して通信ノード112に送信する。通信ノード111が通常符号D2のビット列を送信している最中またはその直前に、処理部101で優先度の高いデータが発生すると、処理部101はそのデータを通信ノード111に入力する。通信ノード111は優先度の高いデータが入力されると、202に示すように、該データに割り当てられた特定符号C1を送信する準備をし、その準備が整うと、送信中である通常符号D2の送信を中断して特定符号C1を送信(割り込み送信)する。このとき、通常符号D2はその一部であるD21しか送信されていない。通信ノード111は、特定符号C1の送信を完了すると、通常符号D2の未だ送信されていない部分であるD22を送信する。それに続く一符号長の期間は自ノードに割り当てられた送信期間であるため、処理部101から入力された優先度の低いデータを符号化した通常符号D3を送信する。
【００２４】
通信ノード112は、通信ノード111から受信したビット列を伝送路122を介して通信ノード113に送信する。通信ノード112が特定符号C1を送信している最中またはその直前に、処理部102で優先度の高いデータが発生すると、処理部102はそのデータを通信ノード112に入力する。すると通信ノード112は、優先度の高いデータが入力されると、図2の203に示すように、該データに割り当てられた特定符号C2を送信する準備をし、その準備が整うと、送信中である特定符号C1の送信を中断して特定符号C2を割り込み送信する。このとき、特定符号C1はその一部であるC11しか送信されていない。通信ノード112は、特定符号C2の送信を完了すると、特定符号C1の未だ送信されていない部分であるC12を送信する。そしてC12の送信が完了、すなわち特定符号C1の送信が完了すると、202と同様に通常符号D2の未送信部分であるD22の送信、さらに通常符号D3の送信を行う。
【００２５】
本実施形態において、通常符号として伝送されるデータは、特定符号として伝送されるデータよりも優先度の低いデータである。上述した通信ノード110〜112では、各々に接続された処理部100〜102から入力された優先度の低いデータを符号化した通常符号Dを送信する場合、自ノードに割り当てられた期間または有効なデータの送信がなされていない期間での送信を行う。これらの期間はある同期点で始まり、別の同期点で終わる。したがって、1つの通常符号が同期点をまたいで送信されることはない。
【００２６】
なお、ここでは通信ノード110〜112がビット列を中継して送信する例を示した。通信ノード110〜112の各々に接続された処理部100〜102から入力された優先度の低いデータを符号化した通常符号Dを送信する場合も、優先度の高いデータが発生すれば同様の送信制御を行う。すなわち、通常符号Dを送信している最中であっても、優先的に送信すべき特定符号Cが発生した場合には、ビット列を中継する場合と同様に特定符号Cを優先して送信する。
【００２７】
●通信ノード構成
以下、通信ノード110〜113の構成について、図3のブロック図を用いて説明する。図3において、受信インタフェース部300は、上流側に存在する伝送路上の信号を通信ノードに取り込む。ここで取り込まれた信号は、クロックデータ再生部301に出力される。クロックデータ再生部301は、入力された信号からクロック信号を再生し、それを使用してビット列を生成する。ここで生成されたビット列は、受信ビット列記憶部302、符号同期部303、および中継ビット列記憶部312に出力される。
【００２８】
受信ビット列記憶部302は、入力されたビット列をその入力順に記憶する。そして、あるビット列が読み出されると、それを消去し、それに続くビット列を前方にシフトする。なおこの動作は、受信ビット列記憶部302に記憶されたビット列の参照または読み出しを行う各部から、このように動作しているように見えればよい。例えば、各ビットにアクセスするための論理的なアドレスと該ビットが実際に記憶されている位置の関係を変更する。このように、ビット列の物理的な位置を変えることなく、論理的なアドレスを変更してもよい。また受信ビット列記憶部302は、リセット信号が入力されると、記憶された全てのビット列を消去する。
【００２９】
符号同期部303は、入力されたビット列と予め定められたビットパターンを逐次比較することで、同期符号Sを取得する。これにより、図2で示したビット列における同期点の位置を取得する。符号同期部303は、図2で示した同期符号Sの後に存在する最初の同期点の位置を取得すると、受信ビット列記憶部302にリセット信号を出力し、記憶量判別部304に動作イネーブル信号を出力する。また、同期点の位置を示す情報を出力制御部318に出力する。
【００３０】
記憶量判別部304は、動作イネーブル信号が入力されると、動作を開始または内部をリセットする。その後、受信ビット列記憶部302に記憶されているビット列のビット数を判別し、該判別結果を特定符号探索部305に出力する。
【００３１】
特定符号探索部305は、記憶量判別部304から入力された判別結果に基づいて、受信ビット列記憶部302に記憶されているビット列を参照して、特定符号割り当て記憶部310に記憶された特定符号を探索する。なお、受信ビット列記憶部302は、ビット列として少なくとも3n-2ビット分を記憶可能であり、記憶された先頭から3n-2ビットまでが探索範囲となる。特定符号探索部305は、該特定符号を検出すると、これを読み出して特定符号解釈部311に出力する。また、特定符号の探索を完了すると、探索完了の旨を該探索結果と合わせてビット列読み出し部306に通知する。なお、特定符号探索部305における動作の詳細については後述する。特定符号探索部305はさらに、特定符号が検出されると該検出の旨を出力制御部318に通知する。
【００３２】
ビット列読み出し部306は、特定符号探索部305から探索完了が通知されると、受信ビット列記憶部302からnビットのビット列を読み出し、復号部307に出力する。ビット列読み出し部306の動作の詳細については後述する。
【００３３】
復号部307は、入力されたnビットのビット列を、その値に対応するmビットのデータに変換して、受信データ記憶部308に出力する。受信データ記憶部308は、入力されたmビットデータを記憶する。読み出しインタフェース部309は、処理部100〜103からの指示を受領すると、受信ビット列記憶部302からデータを読み出して処理部100〜103に出力する。
【００３４】
特定符号割り当て記憶部310は、データの宛先および送信元を識別する情報ならびにペイロードの値と、それに割り当てられた特定符号たるnビットのビットパターンとの関係を示す情報(制御情報)を記憶する。ここで図4に、特定符号割り当て記憶部310に記憶される情報の一例を示す。同図に示すように、1つの符号の送信先が複数であってもよい。また、ペイロードのビット数、値ともに任意である。
【００３５】
特定符号解釈部311は、特定符号探索部305で探索された特定符号が入力されると、特定符号割り当て記憶部310に記憶された情報を参照して、該入力された特定符号が自ノード宛のものであるか否かを判別する。自ノード宛である場合、対応する送信元を示す情報とペイロードの値を処理部100〜103に出力する。
【００３６】
中継ビット列記憶部312は、入力されたビット列を記憶する先入れ先出し(First In, First Out(FIFO))メモリである。
【００３７】
特定符号読み出し部313は、処理部100〜103から宛先を示す情報とペイロードの値が入力されると、特定符号割り当て記憶部310に記憶された情報を参照して、該入力に対応する特定符号たるnビットのビットパターンを出力制御部318に出力する。
【００３８】
書き込みインタフェース部314は、処理部100〜103から入力されたデータを送信データ記憶部315に書き込む。送信データ記憶部315は、書き込まれたデータを記憶する。符号化部316は、送信データ記憶部315に記憶されたデータをmビットずつ読み出し、通常符号たるnビットのビット列に変換し、送信ビット列記憶部317に出力する。送信ビット列記憶部317は、入力されたデータを記憶するFIFOメモリである。
【００３９】
出力制御部318は、中継ビット列記憶部312に記憶されたビット列を読み出し、送信インタフェース部319に出力する。出力制御部318はまた、送信ビット列記憶部317に通常符号が記憶されている場合、自ノードに割り当てられた期間または有効なデータが送信されていない期間に、該記憶された通常符号を読み出す。そして、該読みだした通常符号を、中継ビット列記憶部312から読み出したビット列に代えて出力する。上述したように、自ノードに割り当てられた期間または有効なデータが送信されていない期間は、ある同期点で始まり、別の同期点で終わるため、1つの符号が同期点をまたいで送信されることはない。同期点の位置は、それを示す情報が符号同期部303から入力される。なお、自ノードに割り当てられた期間は、特定符号探索部305からの特定符号の検出通知に基づいて、検出された特定符号に相当する分だけ後方にずらされる。出力制御部318は、このような動作の最中に特定符号が入力された場合、送信中であるビット列または通常符号の送信を中断して、特定符号を出力する。そして、特定符号の出力が完了すると、送信を中断されたビット列または通常符号の、未だ送信されていない部分を読み出し、出力を再開する。
【００４０】
送信インタフェース部319は、出力制御部から入力されたビット列を所定の信号に変換し、下流側に存在する伝送路に出力する。
【００４１】
以上説明した受信ビット列記憶部302、符号同期部303、記憶量判別部304、特定符号探索部305とビット列読み出し部306により、受信ビット列処理部320を構成する。
【００４２】
●受信ビット列処理
以下、受信ビット列処理部320における動作について、図5のフローチャートを用いて説明する。なお以下では、図2に示した信号が伝送される場合を例として説明する。
【００４３】
まずS500で符号同期部303が、同期符号Sから最初の同期点が取得されるのを待機する。該同期点が取得されるとS501に進み、記憶量判別部304が、受信ビット列記憶部302に記憶されているビット列の長さがnビット以上かつ(3n-2)ビット未満の条件を満たすか否かを判断する。該条件を満たすのであればS502に進むが、そうでなければS506に進む。なお、S501における条件については後述する。
【００４４】
S502では特定符号探索部305が、受信ビット列記憶部302に記憶されている、nビット以上かつ(3n-2)ビット未満のビット列を参照して、特定符号割り当て記憶部310に記憶されている特定符号を探索する。そしてS503で特定符号が検出されたか判断し、検出されていればS504に進むが、検出されない場合はS501に戻って、受信ビット列記憶部302にビット列が順次記憶されるのを待つ。
【００４５】
S504では特定符号探索部305が、受信ビット列記憶部302から検出された特定符号を読み出し(第1の読み出し処理)、特定符号解釈部311に出力する。そしてS505で受信ビット列記憶部302において、記憶されているビット列からS504で読み出されたビット列を消去し、それに続くビット列を前方にシフトした後、S501に戻る。
【００４６】
一方、S506では記憶量判別部304が、受信ビット列記憶部302に記憶されているビット列の量が(3n-2)ビット以上であるか否かを判断する。(3n-2)ビット以上であればS507に進むが、そうでなければS512に進む。S506における条件については後述する。
【００４７】
S507では特定符号探索部305が、受信ビット列記憶部302に記憶されているビット列の1ビット目から(3n-2)ビット目までを参照して、特定符号割り当て記憶部310に記憶されている特定符号を探索する。そしてS508で特定符号が検出されたか否かを判断し、検出されていればS509に進むが、検出されない場合はS510に進む。
【００４８】
S509では特定符号探索部305が、受信ビット列記憶部302から検出された特定符号を読み出し(第1の読み出し処理)、特定符号解釈部311に出力してS511に進む。またS510ではビット列読み出し部306が、受信ビット列記憶部302に記憶されたビット列の1ビット目からnビット目まで、すなわち先頭nビット分を読み出し(第2の読み出し処理)、復号部307に出力してS511に進む。
【００４９】
S511では受信ビット列記憶部302において、記憶されているビット列からS509またはS510で読み出されたビット列を消去し、それに続くビット列を前方にシフトする。そしてS512で、外部から動作を停止する指示を受領したか否かを判断し、該指示があれば動作を停止するが、該指示がなければS501に戻る。
【００５０】
ここで図6に、通信ノード113において、図2に示した信号に対し図5のビット列処理を施す場合における、受信ビット列記憶部302に記憶されたビット列の状態例を示す。なお、図6では601に示す各符号のビット列に対する、符号の読み出しによる状態遷移を説明しているが、各ビット列は実際には不図示の他のビット列が後続している。同図において601は、図2に示す信号203に相当するビット列であり、通常符号D1、一部通常符号D21、一部特定符号C11、特定符号C2、一部特定符号C12、一部通常符号D22、通常符号D3、…からなる。
【００５１】
ビット列601に対し、S501で符号の同期が取得されると、nビット目から(3n-3)ビット目までの領域には分断されていない特定符号は存在しない。したがって、S503のNo判定を繰り返すことで受信ビット列記憶部302には(3n-2)ビット目までが蓄積される。しかしながら、1ビット目から(3n-2)ビット目までのビット列にも分断されていない特定符号は存在しないため、S510で先頭nビットの領域、すなわち通常符号D1が読み出される。
【００５２】
すると受信ビット列記憶部302では、ビット列601から読み出された通常符号D1の領域が消去され、それに続くビット列が前方にシフトすることで、ビット列602が記憶される。するとビット列602では、S507で分断されていない特定符号C2が検出され、S509で該検出された特定符号C2が読み出される。
【００５３】
すると受信ビット列記憶部302では、ビット列602から読み出された特定符号C2の領域が消去され、それに続くビット列が前方にシフトすることで、ビット列603が記憶される。ビット列603では、一部特定符号C11と一部特定符号C12が連結して、特定符号C1が再現されていることが分かる。ビット列603では、S507で特定符号C1(C11+C12)が検出され、S509で特定符号C1が読み出される。
【００５４】
すると受信ビット列記憶部302では、ビット列603から読み出された特定符号C1の領域が消去され、それに続くビット列が前方にシフトすることで、ビット列604が記憶される。ビット列604では、一部通常符号D21と一部通常符号D22が連結して、通常符号D2が再現されていることが分かる。ビット列604では、1ビット目から(3n-2)ビット目までのビット列に特定符号が存在しないため、S510で先頭nビットの領域、すなわち通常符号D2(D21+D22)が読み出される。
【００５５】
すると受信ビット列記憶部302では、ビット列604から読み出された通常符号D2の領域が消去され、それに続くビット列が前方にシフトすることで、通常符号D3を先頭としたビット列605が記憶される。ビット列605における先頭nビットの通常符号D3も、S510で読み出される。
【００５６】
ここで、S501,S506の判定条件における(3n-2)ビットの持つ意味について説明する。本実施形態では図2に示すように、nビットの通常符号D2がnビットの特定符号C1の割り込み送信により分断され、さらに、該特定符号C1が他の特定符号C2の割り込み送信によって分断された場合における、ビット列処理を示している。この場合、分断されていない特定符号C2を検出するためには、通常符号D2と特定符号C1が残り1ビットという最後尾で分断されたとして、3符号分から2ビットを減じた分である(3n-2)ビットを参照ビット列として探索すればよい。この参照ビット列内で、分断されていない特定符号が検出されなければ、該参照ビット列の先頭nビットについては、分断されていない通常符号であるとみなせる。
【００５７】
したがってS506では、受信ビット列記憶部302に参照ビット列以上のビット長分が記憶されているかを判定する。一方、S501では、受信ビット列記憶部302における記憶ビット量が、1符号長であるnビット以上ではあるものの、参照ビット列には満たない場合を検出する。S501の条件を満たす場合、該記憶されているビット列内で特定符号を検出することは可能である。しかしながら、例えば図6の602に示すビット列のように、参照ビット列に満たないn〜(3nー3)ビット列内では特定符号が検出されない場合であっても、該ビット列の先頭nビットは分割されていない通常符号であるとは限らない。そこでその場合はS501に戻って、受信ビット列記憶部302に参照ビット列分が格納されるまで、待つ。
【００５８】
なおここでは、図2に示した信号の例に基づき、特定符号が他の特定符号の送信時に分断されうる回数が1回である場合について、図6に示すように順次処理される例を説明した。本実施形態における受信ビット列処理では、通常符号や特定符号が、他の特定符号(注目特定符号)による割り込み送信によって分断された際に、分断されていない注目特定符号を探索する必要がある。そこで特定符号探索部305では注目特定符号を検出するために、受信ビット列記憶部302に記憶されたビット列に対し、割り込み送信が最大限に発生した場合に、符号同期位置から、注目特定符号を含むであろう最小の探索範囲を設定する。この探索範囲すなわち参照ビット列は、以下のように一般化することができる。
【００５９】
まず同期直後の通常符号を特定符号が分断し、さらに、該特定符号がさらに他の特定符号によって分断されることがP回繰り返される、すなわち、他の特定符号の送信による特定符号の分断回数は最大P回であるとする。この場合に、S507の参照領域は、1ビット目から((P+2)*n-(P+1))ビット目までとなる。そして、S501の判断条件がnビット以上((P+2)*n-(P+1))未満となり、S506の判断条件が((P+2)*n-(P+1))以上となる。したがって、例えば特定符号について、他の特定符号による分断がなされないと設定された場合であればP=0であるから、S506における判断条件は(2n-1)ビットとなり、これがS507における特定符号探索の最少範囲となる。
【００６０】
なお、特定符号を他の特定符号で分断可能な回数Pは、通信システムにおける各ノードに共通の値として設定可能である。Pが大きいほど特定符号の伝送遅延をより削減できるが、特定符号探索の参照ビット列が長くなるため、メモリ負荷が増大する。
【００６１】
上述したように本実施形態では、特定符号割り当て記憶部310において、データの宛先および送信元を識別する情報ならびにペイロードの値と、それに割り当てられた特定符号の関係を示す情報を記憶する。したがって本実施形態では、多様なデータを特定符号に割り当てることができ、これらについての伝送遅延を削減できる。または通信帯域の利用効率を向上できる。
【００６２】
以上説明したように本実施形態によれば、不定期に発生する小容量の特定符号を、通常符号の伝送を中断して伝送することにより、特定符号の伝送遅延を符号長以下に削減することができる。また、通信帯域の利用効率の向上が望める。
【００６３】
したがって本発明は、メカトロニクス製品等、その精密な制御や安全の確保のために、不定期に発生するセンサの出力信号等の小容量のデータが伝送されるシステムに好適である。
【００６４】
＜その他の実施形態＞
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００６５】
300:受信インタフェース部、302:受信ビット列記憶部、303:符号同期部、304:記憶量判別部、305:特定符号探索部、306:ビット列読み出し部、307:復号部
【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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