(57)【要約】  本発明は、メッセージ送受信方法及び装置、チャネルユニット並びに通信機器を開示している。本発明によるメッセージ送受信方法は、具体的には、チャネルユニットが、機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器から送信されたメッセージを受信するステップと、前記チャネルユニットは、受信したメッセージがプロセッサによる処理を必要とするメッセージであるか否かを判定するステップと、ＹＥＳであれば、前記チャネルユニットが、このメッセージをプロセッサに送信し、前記プロセッサから返信した応答メッセージを受信して前記機器に直接転送するステップと、ＮＯであれば、前記チャネルユニットが、対応する応答メッセージを生成して前記機器に送信するステップと、を含む。本発明のメッセージ送受信方法は、リンク帯域幅リソースを十分に生かしてメッセージの受信や送信処理を完成することができ、ＣＰＵの処理能力不足に起因するリンクデータ帯域幅の低利用効率の問題を解決している。
2017531845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャネルユニットが、機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器から送信されたメッセージを受信するステップと、
前記チャネルユニットは、受信したメッセージがプロセッサによる処理を必要とするメッセージであるか否かを判定するステップと、
ＹＥＳであれば、前記チャネルユニットが、このメッセージをプロセッサに送信し、前記プロセッサから返信した応答メッセージを受信して前記機器に直接転送するステップと、
ＮＯであれば、前記チャネルユニットが、対応する応答メッセージを生成して前記機器に送信するステップと、
を含むメッセージ送受信方法。
【請求項２】
前記チャネルユニットが、対応する応答メッセージを生成して前記機器に送信するステップは、
前記チャネルユニットが受信メッセージを解析してから、このメッセージの基本情報を抽出して記憶するステップと、
前記チャネルユニットが、前記受信メッセージに対応する応答メッセージを生成し、記憶した基本情報に基づいて前記応答メッセージをフレーム化し、フレーム化した前記応答メッセージを前記機器に送信するステップと、を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記チャネルユニットがアクティブにメッセージを生成して、前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器に送信するステップ、をさらに含む、
請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記プロセッサから送信された前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる各機器の基本情報を受信するステップ、をさらに含み、
前記チャネルユニットがアクティブにメッセージを前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器に送信するステップは、
前記チャネルユニットが送信したいメッセージをアクティブに生成して、機器の基本情報を抽出し、該基本情報に基づいて前記送信したいメッセージをフレーム化し、フレーム化した送信したいメッセージを前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器に送信するステップ、を含む、
請求項３に記載の方法。
【請求項５】
メッセージの最大パケット伝送頻度によって、１つの基本時間単位を若干のタイムスロットセグメントに分けるステップと、
現在の生成すべきメッセージの種類によって、メッセージ種類ごとに１つのサブセクションが対応するように、前記タイムスロットセグメントを若干のサブセクションに分けるステップと、
前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器の最大数によって、前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器ごとに１つのサブタイムスロットセグメントが対応するように、前記サブセクションを若干のサブタイムスロットセグメントに分けるステップと、をさらに含み、
前記チャネルユニットがアクティブにメッセージを前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器に送信するステップは、
前記サブセクションにおけるサブタイムスロットセグメントが到来するとき、前記チャネルユニットが、前記サブセクションに対応する種類の送信したいメッセージを生成し、前記サブタイムスロットセグメントに対応する目標機器の基本情報を抽出し、該基本情報に基づいてこの送信したいメッセージをフレーム化し、フレーム化したメッセージを前記目標機器に送信するステップ、を含む、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
メッセージの最大パケット伝送頻度によって、１つの基本時間単位を若干のタイムスロットセグメントに分けるステップと、
現在の生成すべきメッセージの種類によって、メッセージ種類ごとに１つのサブセクションが対応するように、前記タイムスロットセグメントを若干のサブセクションに分けるステップと、をさらに含み、
前記チャネルユニットが、前記受信メッセージに対応する応答メッセージを生成し、記憶した基本情報に基づいて前記応答メッセージをフレーム化し、フレーム化した前記応答メッセージを前記機器に送信するステップは、
前記サブセクションが到来するとき、前記サブセクションに対応する種類の応答メッセージを生成し、記憶した基本情報に基づいて前記応答メッセージをフレーム化し、フレーム化した前記応答メッセージを前記機器に送信するステップ、を含む、
請求項２に記載の方法。
【請求項７】
機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器から送信されたメッセージを受信し、受信したメッセージが、プロセッサによる処理を必要とするメッセージであるか否かを判定し、ＹＥＳであれば、このメッセージをプロセッサに送信するように構成される受信メッセージ処理モジュールと、
前記受信メッセージ処理モジュールがＮＯと判定した場合、対応する応答メッセージを生成するように構成されるメッセージ生成モジュールと、
前記プロセッサから返信した応答メッセージを受信して前記機器に直接転送するように、そして前記メッセージ生成モジュールにおける応答メッセージを前記機器に送信するように構成される送信メッセージ処理モジュールと、
を備えるチャネルユニット。
【請求項８】
前記メッセージ生成モジュールは、送信メッセージフレーム化モジュールと、受信メッセージバッファモジュールと、を備え、
前記受信メッセージ処理モジュールは、さらに、受信メッセージを解析してこのメッセージの基本情報を抽出するように構成され、
前記受信メッセージバッファモジュールは、抽出した受信メッセージの基本情報を記憶するように構成され、
前記送信メッセージフレーム化モジュールは、前記受信メッセージに対応する応答メッセージを生成し、前記受信メッセージバッファモジュールに記憶された基本情報に基づいて、前記応答メッセージのフレーム化を行うように構成され、
前記送信メッセージ処理モジュールは、前記送信メッセージフレーム化モジュールにてフレーム化した前記応答メッセージを前記機器に送信するように構成される、
請求項７に記載のチャネルユニット。
【請求項９】
前記メッセージ生成モジュールは、さらに、メッセージをアクティブに生成するように構成され、前記送信メッセージ処理モジュールは、さらに、前記メッセージ生成モジュールのアクティブに生成したメッセージを、前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器に送信するように構成される、
請求項７又は８に記載のチャネルユニット。
【請求項１０】
前記メッセージ生成モジュールは、前記プロセッサから送信された前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる各機器の基本情報を受信するように構成される基本情報取得モジュールをさらに備え、
前記送信メッセージフレーム化モジュールは、送信したいメッセージをアクティブに生成し、前記基本情報取得モジュールから目標機器の基本情報を抽出し、該基本情報に基づいて前記送信したいメッセージをフレーム化するように構成され、
前記送信メッセージ処理モジュールは、フレーム化した送信したいメッセージを前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器に送信するように構成される、
請求項９に記載のチャネルユニット。
【請求項１１】
前記メッセージ生成モジュールは、
メッセージの最大パケット伝送頻度によって、１つの基本時間単位を若干のタイムスロットセグメントに分け、
現在の生成すべきメッセージの種類によって、メッセージ種類ごとに１つのサブセクションが対応するように、前記タイムスロットセグメントを若干のサブセクションに分け、
前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器の最大数によって、前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器ごとに１つのサブタイムスロットセグメントが対応するように、前記サブセクションを若干のサブタイムスロットセグメントに分ける、ように構成されるタイムスロット分割モジュールをさらに備え、
前記送信メッセージフレーム化モジュールは、前記サブセクションにおけるサブタイムスロットセグメントが到来するとき、前記サブセクションに対応する種類の送信したいメッセージを生成し、前記サブタイムスロットセグメントに対応する目標機器の基本情報を抽出し、該基本情報に基づいてこの送信したいメッセージをフレーム化するように構成される、
請求項１０に記載のチャネルユニット。
【請求項１２】
前記メッセージ生成モジュールは、
メッセージの最大パケット伝送頻度によって、１つの基本時間単位を若干のタイムスロットセグメントに分け、
現在の生成すべきメッセージの種類によって、メッセージ種類ごとに１つのサブセクションが対応するように、前記タイムスロットセグメントを若干のサブセクションに分ける、ように構成されるタイムスロット分割モジュールをさらに備え、
前記送信メッセージフレーム化モジュールは、前記サブセクションが到来するとき、前記サブセクションに対応する種類の応答メッセージを生成し、記憶した基本情報に基づいて前記応答メッセージをフレーム化し、フレーム化した前記応答メッセージを前記機器に送信するように構成される、
請求項８に記載のチャネルユニット。
【請求項１３】
請求項７〜１２のうちいずれか一項に記載のチャネルユニットを少なくとも２つ備え、一方の前記チャネルユニットが１つの機器ネットワークインターフェースに対応し、それぞれの前記チャネルユニットが、各機器ネットワークインターフェースで伝送するメッセージを並行して受信するメッセージ送受信装置であって、
前記チャネルユニットは、各チャネルユニットからプロセッサに送信されたメッセージを集めて前記プロセッサに送信するように、そして前記プロセッサから返信した応答メッセージを対応する前記チャネルユニットに送信するように構成される収集モジュール、をさらに備える、メッセージ送受信装置。
【請求項１４】
プロセッサと、少なくとも２つの機器ネットワークインターフェースと、請求項１３に記載のメッセージ送受信装置と、を備える通信機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術分野に関し、特に、メッセージ送受信方法及び装置、チャネルユニット並びに通信機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存の通信機器は、メッセージ送受信処理が通常ＣＰＵ又はＡＲＭ等の処理デバイスにて完成される。ＣＰＵ又はＡＲＭ処理デバイスは、メッセージを送受信するとき、ソフトウェア中断され駆動されてメッセージ送受信処理を完成する必要がある。高速バス技術の発展につれ、回線帯域幅は通常１Ｇ以上に達することができ、さらには、ＸＡＵＩ、１０ＧＥ、ＳＲＩＯ等の回線帯域幅は１０Ｇ以上に達することができる。ＣＰＵ又はＡＲＭは、中断駆動によるメッセージ処理方式に依存しており、このような高帯域幅のサービスデータ量を処理することができず、多くのリンク帯域幅がアイドルになる。
【０００３】
上記問題は、大規模のネットワーキングアプリケーションにて、特に複数のネットワークインターフェースが同時に機器に備えられる環境にて目立っており、複数のネットワークインターフェースがあることから、物理層インターフェース帯域幅が倍増することになる。ＣＰＵ性能が制約されることに起因して、リンク帯域幅の利用効率が低下し、ネットワーキング環境での作業効率が低くなり、ネットワーキングコストの最小化を実現することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施例は、ＣＰＵの処理能力不足に起因するリンクデータ帯域幅の低利用効率の問題を少なくとも解決できるように、メッセージ送受信方法及び装置、チャネルユニット並びに通信機器を提供することが、その主な課題となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の実施例にて、
チャネルユニットが、機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器から送信されたメッセージを受信するステップと、
前記チャネルユニットは、受信したメッセージがプロセッサによる処理を必要とするメッセージであるか否かを判定するステップと、
ＹＥＳであれば、前記チャネルユニットが、このメッセージをプロセッサに送信し、前記プロセッサから返信した応答メッセージを受信して前記機器に直接転送するステップと、
ＮＯであれば、前記チャネルユニットが、対応する応答メッセージを生成して前記機器に送信するステップと、
を含むメッセージ送受信方法が提供される。
【０００６】
前記チャネルユニットが、対応する応答メッセージを生成して前記機器に送信するステップは、
前記チャネルユニットが受信メッセージを解析してから、このメッセージの基本情報を抽出して記憶するステップと、
前記チャネルユニットが、前記受信メッセージに対応する応答メッセージを生成し、記憶した基本情報に基づいて前記応答メッセージをフレーム化し、フレーム化した前記応答メッセージを前記機器に送信するステップと、を含む。
【０００７】
前記方法は、前記チャネルユニットがアクティブにメッセージを生成して、前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器に送信するステップ、をさらに含む。
【０００８】
前記方法は、前記プロセッサから送信された前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる各機器の基本情報を受信するステップ、をさらに含み、
前記チャネルユニットがアクティブにメッセージを前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器に送信するステップは、
前記チャネルユニットが送信したいメッセージをアクティブに生成して、機器の基本情報を抽出し、該基本情報に基づいて前記送信したいメッセージをフレーム化し、フレーム化した送信したいメッセージを前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器に送信するステップ、を含む。
【０００９】
前記方法は、
メッセージの最大パケット伝送頻度によって、１つの基本時間単位を若干のタイムスロットセグメントに分けるステップと、
現在の生成すべきメッセージの種類によって、メッセージ種類ごとに１つのサブセクションが対応するように、前記タイムスロットセグメントを若干のサブセクションに分けるステップと、
前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器の最大数によって、前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器ごとに１つのサブタイムスロットセグメントが対応するように、前記サブセクションを若干のサブタイムスロットセグメントに分けるステップと、をさらに含み、
前記チャネルユニットがアクティブにメッセージを前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器に送信するステップは、
前記サブセクションにおけるサブタイムスロットセグメントが到来するとき、前記チャネルユニットが、前記サブセクションに対応する種類の送信したいメッセージを生成し、前記サブタイムスロットセグメントに対応する目標機器の基本情報を抽出し、該基本情報に基づいてこの送信したいメッセージをフレーム化し、フレーム化したメッセージを前記目標機器に送信するステップ、を含む。
【００１０】
前記方法は、
メッセージの最大パケット伝送頻度によって、１つの基本時間単位を若干のタイムスロットセグメントに分けるステップと、
現在の生成すべきメッセージの種類によって、メッセージ種類ごとに１つのサブセクションが対応するように、前記タイムスロットセグメントを若干のサブセクションに分けるステップと、をさらに含み、
前記チャネルユニットが、前記受信メッセージに対応する応答メッセージを生成し、記憶した基本情報に基づいて前記応答メッセージをフレーム化し、フレーム化した前記応答メッセージを前記機器に送信するステップは、
前記サブセクションが到来するとき、前記サブセクションに対応する種類の応答メッセージを生成し、記憶した基本情報に基づいて前記応答メッセージをフレーム化し、フレーム化した前記応答メッセージを前記機器に送信するステップ、を含む。
【００１１】
同様に、上記課題を解決するために、本発明の実施例にて、
機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器から送信されたメッセージを受信し、受信したメッセージが、プロセッサによる処理を必要とするメッセージであるか否かを判定し、ＹＥＳであれば、このメッセージをプロセッサに送信するように構成される受信メッセージ処理モジュールと、
前記受信メッセージ処理モジュールがＮＯと判定した場合、対応する応答メッセージを生成するように構成されるメッセージ生成モジュールと、
前記プロセッサから返信した応答メッセージを受信して前記機器に直接転送するように、そして前記メッセージ生成モジュールにおける応答メッセージを前記機器に送信するように構成される送信メッセージ処理モジュールと、
を備えるチャネルユニットがさらに提供される。
【００１２】
前記メッセージ生成モジュールは、送信メッセージフレーム化モジュールと、受信メッセージバッファモジュールと、を備え、
前記受信メッセージ処理モジュールは、さらに、受信メッセージを解析してこのメッセージの基本情報を抽出するように構成され、
前記受信メッセージバッファモジュールは、抽出した受信メッセージの基本情報を記憶するように構成され、
前記送信メッセージフレーム化モジュールは、前記受信メッセージに対応する応答メッセージを生成し、前記受信メッセージバッファモジュールに記憶された基本情報に基づいて、前記応答メッセージのフレーム化を行うように構成され、
前記送信メッセージ処理モジュールは、前記送信メッセージフレーム化モジュールにてフレーム化した前記応答メッセージを前記機器に送信するように構成される。
【００１３】
前記メッセージ生成モジュールは、さらに、メッセージをアクティブに生成するように構成され、前記送信メッセージ処理モジュールは、さらに、前記メッセージ生成モジュールのアクティブに生成したメッセージを、前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器に送信するように構成される。
【００１４】
前記メッセージ生成モジュールは、前記プロセッサから送信された前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる各機器の基本情報を受信するように構成される基本情報取得モジュールをさらに備え、
前記送信メッセージフレーム化モジュールは、送信したいメッセージをアクティブに生成し、前記基本情報取得モジュールから目標機器の基本情報を抽出し、該基本情報に基づいて前記送信したいメッセージをフレーム化するように構成され、
前記送信メッセージ処理モジュールは、フレーム化した送信したいメッセージを前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器に送信するように構成される。
【００１５】
前記メッセージ生成モジュールは、
メッセージの最大パケット伝送頻度によって、１つの基本時間単位を若干のタイムスロットセグメントに分け、
現在の生成すべきメッセージの種類によって、メッセージ種類ごとに１つのサブセクションが対応するように、前記タイムスロットセグメントを若干のサブセクションに分け、
前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器の最大数によって、前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器ごとに１つのサブタイムスロットセグメントが対応するように、前記サブセクションを若干のサブタイムスロットセグメントに分ける、ように構成されるタイムスロット分割モジュールをさらに備え、
前記送信メッセージフレーム化モジュールは、前記サブセクションにおけるサブタイムスロットセグメントが到来するとき、前記サブセクションに対応する種類の送信したいメッセージを生成し、前記サブタイムスロットセグメントに対応する目標機器の基本情報を抽出し、該基本情報に基づいてこの送信したいメッセージをフレーム化するように構成される。
【００１６】
前記メッセージ生成モジュールは、
メッセージの最大パケット伝送頻度によって、１つの基本時間単位を若干のタイムスロットセグメントに分け、
現在の生成すべきメッセージの種類によって、メッセージ種類ごとに１つのサブセクションが対応するように、前記タイムスロットセグメントを若干のサブセクションに分ける、ように構成されるタイムスロット分割モジュールをさらに備え、
前記送信メッセージフレーム化モジュールは、前記サブセクションが到来するとき、前記サブセクションに対応する種類の応答メッセージを生成し、記憶した基本情報に基づいて前記応答メッセージをフレーム化し、フレーム化した前記応答メッセージを前記機器に送信するように構成される。
【００１７】
同様に、上記課題を解決するために、本発明の実施例にて、上述したようなチャネルユニットを少なくとも２つ備え、一方の前記チャネルユニットが１つの機器ネットワークインターフェースに対応し、それぞれの前記チャネルユニットが、各機器ネットワークインターフェースで伝送するメッセージを並行して受信するメッセージ送受信装置であって、
前記チャネルユニットは、各チャネルユニットからプロセッサに送信されたメッセージを集めて前記プロセッサに送信するように、そして前記プロセッサから返信した応答メッセージを対応する前記チャネルユニットに送信するように構成される収集モジュール、をさらに備える、メッセージ送受信装置がさらに提供される。
【００１８】
同様に、上記課題を解決するために、本発明の実施例にて、プロセッサと、少なくとも２つの機器ネットワークインターフェースと、上述したようなメッセージ送受信装置と、を備える通信機器がさらに提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の実施例は以下のような有益な効果を有する。
【００２０】
本発明の実施例によれば、メッセージ送受信方法及び装置、チャネルユニット並びに通信機器が提供され、リンク帯域幅リソースを十分に生かしてメッセージの受信や送信処理を完成することができ、ＣＰＵの処理能力不足に起因するリンクデータ帯域幅の低利用効率の問題を解決している。本発明の実施例によるメッセージ送受信方法は、具体的には、チャネルユニットが、機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器から送信されたメッセージを受信するステップと、前記チャネルユニットは、受信したメッセージがプロセッサによる処理を必要とするメッセージであるか否かを判定するステップと、ＹＥＳであれば、前記チャネルユニットが、このメッセージをプロセッサに送信し、前記プロセッサから返信した応答メッセージを受信して前記機器に直接転送するステップと、ＮＯであれば、前記チャネルユニットが、対応する応答メッセージを生成して前記機器に送信するステップと、を含む。本発明では、チャネルユニットがＣＰＵと協働してメッセージの受信や送信処理を行い、ＣＰＵに少量の通信メッセージのみを処理させるように従来のＣＰＵによるメッセージの受信や送信処理をチャネルユニットに移転することにより、ＣＰＵのサービス処理能力不足に起因するリンクデータ帯域幅の低利用効率の問題を解決し、また、ＣＰＵの性能に依存しなくなり、全く通信システムのリンク帯域幅によってメッセージの受信や送信能力が決まっており、ネットワークの帯域幅リソースを最大限に利用し、さらに、本発明の実施例に係わるメッセージ送受信方法は、関連技術に比べ、リンクの利用効率を向上させている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例１で提供されるメッセージ送受信方法のフローを示す図である。
【図２】本発明の実施例１で提供されるタイムスロット分割のフローを示す図である。
【図３】本発明の実施例１で提供される他のメッセージ送受信方法のフローを示す図である。
【図４】本発明の実施例１で提供されるタイムスロット分割を示す図である。
【図５】本発明の実施例２で提供されるチャネルユニットの第１の構造を示す図である。
【図６】本発明の実施例２で提供されるチャネルユニットの第２の構造を示す図である。
【図７】本発明の実施例２で提供されるチャネルユニットの第３の構造を示す図である。
【図８】本発明の実施例２で提供されるチャネルユニットの第４の構造を示す図である。
【図９】本発明の実施例２で提供されるチャネルユニットの第５の構造を示す図である。
【図１０】本発明の実施例３で提供されるメッセージ送受信装置の構造を示す図である。
【図１１】本発明の実施例３で提供される通信機器の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を結合しながら本発明を具体的な実施形態を通じてさらに詳しく説明する。
【００２３】
（実施例１）
関連技術において、ＣＰＵアーキテクチャが制約されることに起因して、サービスデータ処理能力が不足し、さらに、リンクデータ帯域幅利用効率が低くなる問題を考慮し、本実施例にてメッセージ送受信方法が提案され、従来のＣＰＵによるメッセージ送受信処理を実行するユニットを設けることにより、ＣＰＵ性能不足に起因するリンクデータ帯域幅の低利用効率の問題を回避する。
【００２４】
図１に示すように、本実施例に係わるチャネルユニットが実行主体となるメッセージ送受信方法は、以下のステップ１０１〜ステップ１０４を含む。
【００２５】
ステップ１０１：チャネルユニットが、機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器から送信されたメッセージを受信する。
【００２６】
通信機器は、それぞれ複数の機器が乗せられる複数の機器ネットワークインターフェースを備えてもよく、チャネルユニットは、１つの機器ネットワークインターフェースにおける機器から送信されたメッセージを受信してもよい。
【００２７】
本実施例において、チャネルユニットはプログラマブルロジックモジュールで実現されてもよい。
【００２８】
ステップ１０２：前記チャネルユニットは、受信したメッセージが、プロセッサによる処理を必要とするメッセージであるか否かを判定し、ＹＥＳであれば、ステップ１０３を実行し、ＮＯであれば、ステップ１０４を実行する。
【００２９】
本実施例において、チャネルユニットは、メッセージ送受信処理機能を有し、受信したメッセージ（以下、単に「受信メッセージ」という）が、機器のプロセッサによる処理を必要としない場合、チャネルユニットで処理すればよいが、受信メッセージがプロセッサによる処理を必要とする場合、チャネルユニットがメッセージをプロセッサに転送して処理させる。このようなメカニズムにより、ＣＰＵ性能不足に起因する問題を回避することができる。
【００３０】
一般的には、プロセッサによる処理を必要とするメッセージは、リンク確立メッセージ等を含み、それ以外のサービスメッセージはいずれもチャネルユニットで処理されてもよい。
【００３１】
ステップ１０３：前記チャネルユニットは、このメッセージをプロセッサに送信し、前記プロセッサから返信した応答メッセージを受信して前記機器に直接転送する。
【００３２】
プロセッサが受信メッセージを処理した後、対応するメッセージパケット（フレーム化したメッセージ）を返信し、チャネルユニットがこれに対して、何らの処理も必要なく、ネットワークインターフェースにおける対応する機器に転送すればよい。
【００３３】
ステップ１０４：前記チャネルユニットが、対応する応答メッセージを生成して前記機器に送信する。
【００３４】
具体的には、チャネルユニットが、予め設定されたタイムスロットのルールに従って応答メッセージを生成し、応答メッセージをフレーム化してネットワークインターフェースにおける機器に送信してもよい。
【００３５】
本実施例に係わる方法では、チャネルユニットがＣＰＵと協働してメッセージの受信や送信処理を行い、ＣＰＵに少量の通信メッセージのみを処理させるように従来のＣＰＵによるメッセージの受信や送信処理をチャネルユニットに移転することにより、ＣＰＵのサービス処理能力不足に起因するリンクデータ帯域幅の低利用効率の問題を解決する。また、ＣＰＵの性能に依存しなくなり、全く通信システムのリンク帯域幅によってメッセージの受信や送信能力が決まっており、ネットワークの帯域幅リソースを最大限に利用している。本発明の実施例に係わるメッセージ送受信方法は、関連技術に比べ、リンクの利用効率を向上させている。
【００３６】
本実施例の方法におけるステップ１０４は、具体的には、
前記チャネルユニットが受信メッセージを解析し、このメッセージの基本情報を抽出して記憶するステップと、
前記チャネルユニットが、前記受信メッセージに対応する応答メッセージを生成し、記憶した基本情報に基づいて前記応答メッセージをフレーム化し、フレーム化した前記応答メッセージを前記機器に送信するステップと、を含んでもよい。
【００３７】
本実施例において、基本情報は、機器のＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス、メッセージ識別などを含む識別情報である。
【００３８】
受信メッセージに、一般、送信側機器の基本情報、例えばＭＡＣアドレス等が携帯されており、本実施例の方法によれば、受信メッセージから送信側機器の基本情報を抽出し、そして基本情報に基づいて、生成した応答メッセージをフレーム化してもよい。
【００３９】
チャネルユニットがメッセージの送受信処理を行う場合、パケット伝送間隔をより正確にし、パケット伝送量をより大きくするために、本実施例の方法では、さらに、タイムスロット分割を行って、適切な時間指定した送信方式によってメッセージを送信するようにしてもよい。
【００４０】
好ましくは、本実施例の方法は、
メッセージの最大パケット伝送頻度によって、１つの基本時間単位を若干のタイムスロットセグメントに分けるステップと、
現在の生成すべきメッセージの種類によって、メッセージ種類ごとに１つのサブセクションが対応するように、前記タイムスロットセグメントを若干のサブセクションに分けるステップと、のようなタイムスロット分割過程を含んでもよい。
【００４１】
上記分割方式で分割した後、本実施例の方法における応答メッセージの送信過程は、
前記サブセクションが到来するとき、前記サブセクションに対応する種類の応答メッセージを生成し、記憶した基本情報に基づいて前記応答メッセージをフレーム化し、フレーム化した前記応答メッセージを、前記機器ネットワークインターフェースにおける機器とのこの種類の応答メッセージの通信を全て終了させるまで、前記機器に送信するステップ、を含む。
【００４２】
具体的なタイムスロット分割方式は、
ステップ２０１：最大パケット伝送頻度を特定し、最大パケット伝送頻度によって、１つの基本時間単位（例えば、１秒、１０ミリ秒等）を若干のタイムスロットセグメントに分けるような、タイムスロットセグメントの分割と、
ステップ２０２：現在、若干の種類のメッセージを生成する必要があれば、それぞれのタイムスロットセグメントごとに若干のサブセクションが分けられ、メッセージを１種類のみ生成する必要があれば、このサブセクションがこのタイムスロットセグメントとなるような、サブセクションの分割と、を含む。
【００４３】
それぞれのサブセクションにおいて、ネットワークインターフェースにおける全ての機器のこの種類のメッセージを生成し、全ての機器とチャネルユニットとのこの種類のメッセージの通信を終了させる。
【００４４】
以上で説明したチャネルユニットによるメッセージ受信後の処理過程は、本実施例の方法にて、チャネルユニットによるアクティブなメッセージ送信にも適用してもよく、具体的には、上記方法を踏まえて、本実施例の方法は、前記チャネルユニットがアクティブにメッセージを生成して、前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器に送信するステップ、をさらに含んでもよい。
【００４５】
以下、本実施例におけるアクティブなメッセージ送信過程を説明する。
【００４６】
ステップ３０１：チャネルユニットが、前記プロセッサから送信された前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる各機器の基本情報を受信する。
【００４７】
本実施例において、プロセッサは、ネットワークを介してネットワーキングにおける各機器との通信やリンク確立を完成してもよく、リンク確立に成功した後、機器ＣＰＵは、ネットワーキングにおける各機器のＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス、メッセージ識別などの基本情報を取得することができる。
【００４８】
具体的には、取得過程として、
メイン機器ＣＰＵが、ネットワーキングにおける全ての機器とはＡＲＰメッセージ、シグナリングメッセージ等によりリンク確立を完成し、返信したいＣＰＵメッセージをチャネルユニットにおけるＣＰＵメッセージバッファに保存し、
メイン機器ＣＰＵが、リンク確立中に、現在のネットワークにおける全てのサブ機器の数及びサブ機器の基本情報を取得し（各ネットワークインターフェースに乗せられる全ての機器を含む）、
メイン機器ＣＰＵが、サブ機器の基本情報の抽出を完成する、ように行われてもよい。
【００４９】
ステップ３０２：前記チャネルユニットが、送信したいメッセージをアクティブに生成して、機器の基本情報を抽出し、該基本情報に基づいて前記送信したいメッセージをフレーム化し、フレーム化した送信したいメッセージを前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器に送信する。
【００５０】
本実施例の方法によれば、取得した基本情報に基づいて、ネットワークインターフェースにおける各機器ごとに構成情報表を作成して番号を付け、乗せられる機器の最大数が最大表番号に対応し、それぞれの番号付けられた表ごとに、この機器の基本メッセージ情報であるＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス、メッセージ識別などが記憶されている。
【００５１】
基本情報の抽出中、番号によって機器の基本情報を抽出してもよい。基本情報を抽出した後、送信したいメッセージを基本情報に基づいてパケット化し、パケット化したメッセージをネットワークインターフェースに乗せられる機器に送信する。
【００５２】
パケット伝送間隔をより正確にし、パケット伝送量をより大きくするために、本実施例の方法では、さらに、タイムスロット分割を行って、分割による時間指定した送信方式によってメッセージを送信するようにしてもよい。この場合、本実施例の方法は、さらに、
メッセージの最大パケット伝送頻度によって、１つの基本時間単位を若干のタイムスロットセグメントに分けるステップと、
現在の生成すべきメッセージの種類によって、メッセージ種類ごとに１つのサブセクションが対応するように、前記タイムスロットセグメントを若干のサブセクションに分けるステップと、
前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器の最大数によって、前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器ごとに１つのサブタイムスロットセグメントが対応するように、前記サブセクションを若干のサブタイムスロットセグメントに分けるステップと、を含んでもよい。
【００５３】
前記チャネルユニットが、前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器にメッセージをアクティブに送信するステップは、
前記サブセクションにおけるサブタイムスロットセグメントが到来するとき、前記チャネルユニットが、前記サブセクションに対応する種類の送信したいメッセージを生成し、前記サブタイムスロットセグメントに対応する目標機器の基本情報を抽出し、該基本情報に基づいてこの送信したいメッセージをフレーム化し、フレーム化したメッセージを前記目標機器に送信するステップ、を含む。
【００５４】
本実施例の方法では、１つのサブセクションにおいてこの種類のメッセージの通信を全て完成してから、次の種類のメッセージの送信に移行するようにして、全てのメッセージの送信を完成するまで繰り返すようにしてもよい。
【００５５】
本実施例のアクティブなメッセージ送信過程におけるタイムスロット分割方式は、
４０１）最大パケット伝送頻度を特定し、最大パケット伝送頻度によって、１つの基本時間単位（例えば、１秒、１０ミリ秒等）を、図４に示すｓｌｏｔセグメント及び番号のように、若干のタイムスロットセグメントに分けるような、タイムスロットセグメントの分割と、
４０２）図４に示すメッセージ種類セグメント及び番号のように、現在、若干の種類のメッセージを生成する必要があれば、それぞれのタイムスロットセグメントごとに若干のサブセクションが分けられ、それぞれのサブセクションにて全ての機器に対してこの種類のメッセージを生成し、メッセージを１種類のみ生成する必要があれば、このサブセクションがこのタイムスロットセグメントとなるような、サブセクションの分割と、
４０３）図４に示すＴセグメント及び番号のように、個々のサブセクションごとに、サブタイムスロットセグメントの数が機器の最大数に対応するとともに個々のサブタイムスロットの番号が機器構成情報表に対応するように、システムにおける現在の機器の最大数によってサブタイムスロットセグメントを分けるような、サブタイムスロットセグメントの分割と、を含む。
【００５６】
本実施例において、サブタイムスロットの分割は、最大パケット伝送頻度及び機器の最大数によって行われるように、パケット伝送機器とパケット伝送量がマッチングしている。パケット伝送速度や頻度が低い機器は、サブタイムスロットが遮蔽されてもよく、また、パケット伝送を必要としない機器は、サブタイムスロット及びサブタイムスロット番号が遮蔽されてもよい。これにより、有効なサブタイムスロット及び有効なサブタイムスロット番号が発生される。
【００５７】
好ましくは、本実施例において、アクティブなメッセージ送信過程とパッシブな応答メッセージ送信過程とで同一のタイムスロット分割方式を用いてメッセージ送信を行ってもよい。例えば、４０１〜４０３の分割方式による時間メカニズムを用いてアクティブなメッセージ送信又はパッシブな応答メッセージ送信を行ってもよい。
【００５８】
以下、１０ＧＥ及びＳＲＩＯの機器ネットワークインターフェースを例に、本実施例のメッセージ送受信方法を説明する。
【００５９】
１．システム機器間のインターフェースが、単一チャネルリンクの受信及び送信帯域幅がそれぞれ１０Ｇｂｐｓ、即ち１．２５ＧＢｐｓである１０Ｇイーサネット（登録商標）インターフェースであるとする。システムにおけるそれぞれの機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器の最大数が１０００であり、つまり、図４におけるｍａｘ値が１０００であるとする。合わせて、メッセージパケット長がそれぞれ６４Ｂｙｔｅと１５３４Ｂｙｔｅである２種類のメッセージを送信する必要があり、つまり、図４におけるｍ値が２であるとする。１２Ｂｙｔｅのメッセージ間隔が要求されることを考慮すると、１秒の単位時間における最大のパケット伝送頻度が１．２５Ｇ／１０００＊（１５３４＋１２＋６４＋１２）＝７７０になり、つまり、図４におけるｎ値が７７０になる。このため、１秒の単位時間を７７０個のタイムスロット（１〜７７０）に分け、それぞれのタイムスロットごとに２つのサブセクション（１〜２）が分けられ、さらにそれぞれのサブセクションごとに１０００個のサブタイムスロット（１〜１０００）が分けられることができる。即ち、それぞれ、タイムスロット１のサブセクション１のサブタイムスロット１からサブタイムスロット１０００まで１０００個の機器での６４Ｂｙｔｅメッセージの通信を完成し、そして、タイムスロット１のサブセクション２のサブタイムスロット１からサブタイムスロット１０００まで１０００個の機器での１５３６Ｂｙｔｅメッセージの通信を完成するようにし、タイムスロット７７０の全てのサブタイムスロットでのメッセージ送信を完成するまで繰り返すようにする。同時に、個々の実際機器及び機器の実際頻度に応じて、サブタイムスロットをイネーブルしてもよい。
【００６０】
２．システム機器間のインターフェースが、単一チャネルリンクの受信及び送信帯域幅がそれぞれ５Ｇｂｐｓ、即ち６２５ＭＢｐｓである２Ｘ３．１２５ＧのＳＲＩＯインターフェースであるとする。システムにおけるそれぞれの機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器の最大数が１０００であり、つまり、図４におけるｍａｘ値が１０００であるとする。合わせて１種類のメッセージを送信する必要があり、つまり、図４におけるｍ値が１であるとする。メッセージパケット長が２５６Ｂｙｔｅである。１２Ｂｙｔｅのメッセージ間隔が要求されることを考慮すると、１秒の単位時間における最大のパケット伝送頻度が６２５Ｍ／１０００＊（２５６＋１２）＝２３３２になり、つまり、図４におけるｎ値が２３３２になる。このため、１秒の単位時間を２３３２個のタイムスロット（１〜２３３２）に分け、それぞれのサブセクションがこのタイムスロットとなり、さらにそれぞれのサブセクションごとに１０００個のサブタイムスロット（１〜１０００）が分けられることができる。即ち、それぞれ、タイムスロット１のサブタイムスロット１からサブタイムスロット１０００まで１０００個の機器での２５６Ｂｙｔｅメッセージの通信を完成するようにし、タイムスロット２２３２の全てのサブタイムスロットでのメッセージ送信を完成するまで繰り返すようにする。同時に、個々の実際機器及び機器の実際頻度に応じて、サブタイムスロットをイネーブルしてもよい。
【００６１】
上述のように分割した場合、本実施例の方法では、個々のサブタイムスロットセグメントにおいて、サブタイムスロットの番号によって、機器構成情報表からこの番号のメッセージ基本情報を全て読み取り、メッセージ基本情報に基づいてこのメッセージのフレーム化を完成し、基本時間単位ごとの該メッセージのサブセクションのサブタイムスロットにおいて、メッセージ送信を完成する。
【００６２】
本実施例によるメッセージ送受信方法は、従来のＣＰＵによるメッセージ送受信方式に比べ、プログラマブルロジックによる高頻度で正確な時間指定した送信方式を用いることで、パケット伝送間隔がより正確になり、パケット伝送量がより大きくなる。ＣＰＵの処理能力不足に起因するリンクデータ帯域幅の低利用効率の問題を解決し、ＣＰＵのシステム性能に依存しなくなり、全くシステムのリンク帯域幅によってメッセージの受信や送信能力が決められる。
【００６３】
（実施例２）
図５に示すように、本実施例にて、受信メッセージ処理モジュールと、送信メッセージ処理モジュールと、メッセージ生成モジュールと、を備えるチャネルユニットが提供され、
前記受信メッセージ処理モジュールは、機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器から送信されたメッセージを受信し、受信したメッセージが、プロセッサによる処理を必要とするメッセージであるか否かを判定し、ＹＥＳであれば、このメッセージをプロセッサに送信するように構成され、
前記メッセージ生成モジュールは、前記受信メッセージ処理モジュールがＮＯと判定した場合、対応する応答メッセージを生成するように構成され、
前記送信メッセージ処理モジュールは、前記プロセッサから返信した応答メッセージを受信して前記機器に直接転送するように、そして前記メッセージ生成モジュールにおける応答メッセージを前記機器に送信するように構成される。
【００６４】
本実施例のチャネルユニットは、プロセッサと協働してメッセージの送受信処理を完成することができ、ＣＰＵ性能不足に起因するリンク帯域幅の低利用効率の問題を回避する。
【００６５】
図６に示すように、本実施例において、前記メッセージ生成モジュールは、送信メッセージフレーム化モジュールと、受信メッセージバッファモジュールと、を備え、
前記受信メッセージ処理モジュールは、さらに、受信メッセージを解析してこのメッセージの基本情報を抽出するように構成され、
前記受信メッセージバッファモジュールは、抽出した受信メッセージの基本情報を記憶するように構成され、
前記送信メッセージフレーム化モジュールは、前記受信メッセージに対応する応答メッセージを生成し、前記受信メッセージバッファモジュールに記憶された基本情報に基づいて、前記応答メッセージのフレーム化を行うように構成され、
前記送信メッセージ処理モジュールは、前記送信メッセージフレーム化モジュールにてフレーム化した前記応答メッセージを前記機器に送信するように構成される。
【００６６】
上記チャネルユニットを踏まえて、本実施例において、前記メッセージ生成モジュールは、さらに、メッセージをアクティブに生成するように構成され、前記送信メッセージ処理モジュールは、さらに、前記メッセージ生成モジュールのアクティブに生成したメッセージを、前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器に送信するように構成される。
【００６７】
上記チャネルユニットを踏まえて、図７に示すように、本実施例において、前記メッセージ生成モジュールは基本情報取得モジュールをさらに備え、
前記基本情報取得モジュールは、前記プロセッサから送信された前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる各機器の基本情報を受信するように構成され、
前記送信メッセージフレーム化モジュールは、送信したいメッセージをアクティブに生成し、前記基本情報取得モジュールから目標機器の基本情報を抽出し、該基本情報に基づいて前記送信したいメッセージをフレーム化するように構成され、
前記送信メッセージ処理モジュールは、フレーム化した送信したいメッセージを前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器に送信するように構成される。
【００６８】
本実施例において、基本情報取得モジュールは、基本情報を取得した後、基本情報に基づいてネットワークインターフェースに乗せられる各機器の機器構成情報表を生成するように構成される機器構成情報表モジュールになってもよい。
【００６９】
好ましくは、図８に示すように、本実施例において、メッセージ生成モジュールはタイムスロット分割モジュールをさらに備え、前記タイムスロット分割モジュールは、
メッセージの最大パケット伝送頻度によって、１つの基本時間単位を若干のタイムスロットセグメントに分け、
現在の生成すべきメッセージの種類によって、メッセージ種類ごとに１つのサブセクションが対応するように、前記タイムスロットセグメントを若干のサブセクションに分け、
前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器の最大数によって、前記機器ネットワークインターフェースに乗せられる機器ごとに１つのサブタイムスロットセグメントが対応するように、前記サブセクションを若干のサブタイムスロットセグメントに分ける、ように構成され、
前記送信メッセージフレーム化モジュールは、前記サブセクションにおけるサブタイムスロットセグメントが到来するとき、前記サブセクションに対応する種類の送信したいメッセージを生成し、前記サブタイムスロットセグメントに対応する目標機器の基本情報を抽出し、該基本情報に基づいてこの送信したいメッセージをフレーム化するように構成される。
【００７０】
好ましくは、図９に示すように、図６に示すチャネルユニットを踏まえて、本実施例において、前記メッセージ生成モジュールはタイムスロット分割モジュールをさらに備え、前記タイムスロット分割モジュールは、
メッセージの最大パケット伝送頻度によって、１つの基本時間単位を若干のタイムスロットセグメントに分け、
現在の生成すべきメッセージの種類によって、メッセージ種類ごとに１つのサブセクションが対応するように、前記タイムスロットセグメントを若干のサブセクションに分ける、ように構成され、
前記送信メッセージフレーム化モジュールは、前記サブセクションが到来するとき、前記サブセクションに対応する種類の応答メッセージを生成し、記憶した基本情報に基づいて前記応答メッセージをフレーム化し、フレーム化した前記応答メッセージを前記機器に送信するように構成される。
【００７１】
好ましくは、メッセージ送信をよりよく行うために、本実施例において、チャネルユニットにおいて、プロセッサから送信された応答メッセージをバッファするように構成されるプロセッサメッセージバッファ手段を設けてもよい。
【００７２】
本実施例によれば、チャネルユニットが高頻度で正確な時間指定した送信方式を用いることで、パケット伝送間隔がより正確になり、パケット伝送量がより大きくなる。ＣＰＵの処理能力不足に起因するリンクデータ帯域幅の低利用効率の問題を解決し、ＣＰＵのシステム性能に依存しなくなり、全くシステムのリンク帯域幅によってメッセージの受信や送信能力が決められる。
【００７３】
（実施例３）
図１０に示すように、本実施例にてメッセージ送受信装置が提供され、実施例２に記載のチャネルユニットを少なくとも２つ備え、一方の前記チャネルユニットが１つの機器ネットワークインターフェースに対応し、それぞれの前記チャネルユニットが、各機器ネットワークインターフェースで伝送するメッセージを並行して受信し、
前記チャネルユニットは、各チャネルユニットからプロセッサに送信されたメッセージを集めて前記プロセッサに送信するように、そして前記プロセッサから返信した応答メッセージを対応する前記チャネルユニットに送信するように構成される収集モジュール、をさらに備える。
【００７４】
本実施例において、メッセージ送受信装置はプログラマブルロジックモジュールにより実現されてもよい。
【００７５】
図１１に示すように、本実施例において、プロセッサと、少なくとも２つの機器ネットワークインターフェースと、図１０に記載のメッセージ送受信装置と、を備える通信機器がさらに提供される。
【００７６】
本実施例の通信機器は、ＣＰＵとメッセージ送受信装置（例えば、プログラマブルロジック）とが分業による協働を行うことにより、メッセージ送受信装置（例えば、プログラマブルロジック）による並行処理方式を十分に生かし、リンクの帯域幅リソースを十分に生かしてメッセージの送受信処理を完成する。ＣＰＵのシステム処理能力不足に起因してリンクがアイドルになることを回避し、リンク利用効率をさらに向上させる。
【００７７】
以上、具体的な実施形態を結合しながら本発明をさらに詳しく説明したが、本発明の具体的な実施形態がこれら説明したものに限定されると認定してはいけない。当業者にとって、本発明の思想から逸脱しない前提において若干の簡単な変形や置き換えも可能であり、これら変形や置き換えも、本発明の保護範囲内に含まれるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
上述したように、本発明の実施例で提供されるメッセージ送受信方法及び装置、チャネルユニット並びに通信機器によれば、チャネルユニットがＣＰＵと協働してメッセージの受信や送信処理を行い、ＣＰＵに少量の通信メッセージのみを処理させるように従来のＣＰＵによるメッセージの受信や送信処理をチャネルユニットに移転することにより、ＣＰＵのサービス処理能力不足に起因するリンクデータ帯域幅の低利用効率の問題を解決し、また、ＣＰＵの性能に依存しなくなり、全く通信システムのリンク帯域幅によってメッセージの受信や送信能力が決まっており、ネットワークの帯域幅リソースを最大限に利用し、さらに、本発明の実施例に係わるメッセージ送受信方法は、関連技術に比べ、リンクの利用効率を向上させている、という有益な効果を有する。
【図１】
2017531845.tif 000003
【図２】
2017531845.tif 000004
【図３】
2017531845.tif 000005
【図４】
2017531845.tif 000006
【図５】
2017531845.tif 000007
【図６】
2017531845.tif 000008
【図７】
2017531845.tif 000009
【図８】
2017531845.tif 000010
【図９】
2017531845.tif 000011
【図１０】
2017531845.tif 000012
【図１１】
2017531845.tif 000013
【国際調査報告】
2017531845.tif 000014
2017531845.tif 000015
2017531845.tif 000016
2017531845.tif 000017