JP3769896B2

JP3769896B2 - Data transmission system

Info

Publication number: JP3769896B2
Application number: JP26725297A
Authority: JP
Inventors: 智英古屋; 英雄阪本; 嘉浩谷川
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2017-09-30
Also published as: JPH11112530A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の端末が伝送路にバス接続されＣＳＭＡ／ＡＣＫ方式でアクセス制御されるデータ伝送システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、１つの伝送路に複数の端末をバス接続しコンテンション方式で伝送制御するデータ伝送システムが知られている。この種のデータ伝送システムに用いられる端末は、パケットの衝突を検出する衝突検出手段と、該衝突検出手段により衝突を検出した場合に衝突を検出した時点またはパケットの終わりまで待機してその時点からランダム時間を計時する計時手段とを有し、計時手段により計時している時間がランダム時間になった時にパケットを再送するようになっている。
【０００３】
ここに、ランダム時間は、各端末において、ＣＰＵによる所定の演算の結果や、乱数発生回路により生成されるランダム値（乱数値）などによってランダムに設定される。また、この種のデータ伝送システムは、送信の優先度を指定することによりいわゆる優先制御機能を持っており、パケットに優先順位（優先度）を指定する方法としては、予め端末毎に優先順位を割り付けておく方法や、衝突を検出した時点で初めて優先順位を割り振る方法などがある。
【０００４】
図７に従来の端末の回路ブロック図を示す。端末２０は、後述の送信開始信号を受けて同一の伝送路Ｌｓにバス接続された他の端末（図示せず）へデータ信号を送信するデータ送信部１と、伝送路Ｌｓ上に伝送されるデータ信号を受信して後述のパケット受信部９にパケットを送出するとともに後述のキャリア検出部１０にキャリア検知信号を送出するデータ受信部２と、データ受信部２が受信するデータを監視しパケットの衝突を検出したときに後述の乱数発生回路１４及び後述のパケットエンドサーチ部９に衝突を知らせる衝突検出回路１５と、ゲートＩＣなどにより構成されランダム値を発生する乱数発生回路１４と、データ送信部１及びデータ受信部２及び衝突検出回路１５及び乱数発発生回路１４それぞれとの間でデータの授受を行う信号処理部３’とで構成される。
【０００５】
信号処理部３’は、データ送信部１へ送信開始信号を送出する送信制御部５と、送信制御部５から送信開始信号を送出させるタイミングを決定する送信タイミングカウント部６と、送信要求に基づきデータパケットを生成するパケット生成部４と、データ受信部２より送出されるキャリア検出信号を受信することによって伝送路Ｌｓ上にキャリアが存在することを認識するキャリア検出部１０と、キャリア検出部１０でキャリアが検出されていることを前提にデータ受信部２で受信された固定長のパケットを受信するパケット受信部９と、受信したパケットの優先度を示すコードを参照して送信の優先度を判断し優先度に応じた値を送信タイミングカウント部６に知らせる優先度比較部１２と、衝突検出回路１５からの衝突検出信号を受け、パケットがどの時点で衝突したかをパケット受信部９が受信したデータに基づいて判断し、残りのパケット長の時間を送信タイミングカウント部に知らせるパケットエンドサーチ部１３とを備えている。なお、パケット受信部４は、自端末２０が送信中であっても伝送路Ｌｓ上のパケットを受信するようになっており、パケットが衝突した場合は、衝突した結果のパケットを受信する。
【０００６】
ここに、送信タイミングカウント部６は、優先度比較部１２から受けた優先度に応じた値と、乱数発生回路１４により生成されるランダム値と、パケットエンドサーチ部１３より受けたパケット衝突時点からパケットの終わりまでの時間とに基づいて送信開始までの時間を判断して該送信開始までの時間を計時し、計時終了後に該計時終了を送信制御部５に知らせる機能を有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような衝突検出回路１５（衝突検出手段）を有する端末２０を利用したデータ伝送システムにより一般的なＬＡＮなどを構成する場合は、端末２０間に伝送されるデータ信号がベースバンドによるシリアル伝送の場合、データ信号が衝突すると、ロ−レベル優先またはハイレベル優先となり、衝突の検出を比較的容易に行うことができる。
【０００８】
しかしながら、この種のデータ伝送システムにより、例えば、家人が屋内の複数箇所で来訪者を画像によって確認でき且つ家人と来訪者との間で通話ができるテレビドアホンシステムを構成するような場合、データ信号以外の音声信号や映像信号等と多重伝送するために、データ信号をＦＳＫ変調（またはＦＭ変調）して伝送することがある。テレビドアホンシステムに限らず、このようにデータ信号をＦＳＫ変調（またはＦＭ変調）して伝送する場合、データのローレベルに対応する周波数ｆ₁の信号とデータのハイレベルに対応する周波数ｆ₂の信号が衝突した時、その復調信号は、ハイレベルになるかローレベルになるか一様でなく、衝突検出回路１５の回路構成が複雑になり、衝突検出回路１５が高価になるという不具合があった。
【０００９】
また、上記従来構成のデータ伝送システムでは、パケットの衝突を検出する時点が端末２０毎に異なる場合があり、再送を開始するまでの時間の計時を開始する起点が異なるので、送達確認のために受信側の端末から返信される返信信号であるＡＣＫ（応答確認信号）と、送信側の端末２０の再送パケットとを衝突しないようにするには、パケットの終わりまでの時間を判断して上記起点を合わせるか、ＡＣＫの返送期間を十分越える長さの時間待機する必要があり、再送のタイミングを決定するための計時手段が複雑になったり、通信効率が低下するという問題があった。
【００１０】
また、予め端末に優先順位が割り振られている場合、優先順位の低い端末のアクセス効率が下がってしまうという問題があった。
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、低コストで伝送効率の低下を防止できるＣＳＭＡ／ＡＣＫ方式のデータ伝送システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、伝送路にバス接続されてＣＳＭＡ／ＡＣＫ方式でアクセス制御されＡＣＫ返信の有無によりデータ送信の成否を判断する複数の端末を備えたデータ伝送システムであって、各端末は、ＡＣＫが伝送路上に存在する期間に送信を禁止する送信休止期間を設ける送信休止手段と、伝送路上を伝送される固定長パケットを自端末宛、他端末宛に関わらず受信するデータ受信手段とを備え、全端末で送信休止期間の起点が同期することを特徴とするものであり、各端末が伝送路上を伝送される固定長パケットを自端末宛、他端末宛に関わらず受信するので、全端末で送信休止期間の起点が同期し、端末に従来のような衝突検出回路を設けることなしにＡＣＫの返送を保証することができ、安価な構成でＡＣＫの返送を保証することが可能となる。
【００１２】
また、請求項１の発明では、端末は、コマンド毎に予め設定された優先順位の順に送信休止期間経過後のパケットの再送許可期間を設定する手段と、優先順位に対応した再送許可期間においてランダム時間が経過した時に固定長パケットの再送を許可する手段とを有するので、再送の優先度はコマンド毎に予め割り付けられていることにより端末自体にアクセスの優先順位を持たせる必要がなく、緊急性の高いパケットを優先して送達させることが可能となる。また、従来のような衝突検出手段を持たずパケット同士の優先順位を比較をすることができなくても、優先順位をつけて再送を競合させることが可能となる。また、優先順位毎に再送許可期間を時間分割し、再送許可期間内で再送のタイミングにランダム性を与えていることから、同じ優先順位を有するパケットが衝突を繰り返すのを防止でき、通信効率の低下を防止することができる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、ランダム時間は、端末で実行されるプログラムにおいて、送信のための割込処理や送信休止期間の計時完了時の割込処理などの割込処理の戻りアドレスと前記プログラムのメインルーチンが一周する毎に加算される計数値との和の値に応じて設定されるので、ランダム時間を設定するために別途に乱数発生手段を設ける必要がなく、低コスト化を図ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本実施形態のデータ伝送システムは、図２に示すように、データを送受信する複数個（ｎ個）の端末２０i （i ＝１，２，・・・，ｎ）が１つの伝送路Ｌｓにバス接続されており、各端末２０i は、ＣＳＭＡ／ＡＣＫ方式によりアクセス制御される。なお、本実施形態のデータ伝送システムは、例えば、テレビドアホンシステムなどに利用され、データ信号はＦＳＫ変調（又はＦＭ変調）されてキャリア伝送される。
【００１５】
本実施形態における各端末２０i は、図１に示すように、後述の送信開始信号を受けて同一の伝送路Ｌｓにバス接続された他の端末２０j(j ≠i ）へデータ信号を送信するデータ送信部１と、伝送路Ｌｓ上に伝送されるデータ信号を受信して後述のパケット受信部９にパケットを送出するとともに後述のキャリア検出部１０にキャリア検出信号を送出するデータ受信部２と、データ送信部１及びデータ受信部２それぞれとの間でデータの授受を行う信号処理部３とを備えている。
【００１６】
信号処理部３は、データ送信部１へ送信開始信号を送出する送信制御部５と、後述の乱数値生成部７により生成されるランダム値がセットされたとき該ランダム値に応じた時間を計時し計時完了時に送信制御部５へ知らせる送信タイミングカウント部６と、送信要求に基づき固定長のデータパケットを生成するパケット生成部４と、後述のキャリア検出部１０にてキャリアが検出されていることを前提にデータ受信部２で受信された固定長のパケットを受信するパケット受信部９と、データ受信部２より送出されるキャリア検出信号を受けて伝送路Ｌｓ上にキャリアが存在することを認識するキャリア検出部１０と、送信制御部５の送信完了時点またはパケット受信部９の受信完了時点を起点として全ての端末２０i からの送信が禁止される一定時間（送信休止時間）を計時（カウント）し該計時終了時に該計時終了を乱数値生成部７に知らせる送信休止時間カウント部８と、送信休止時間カウント部８の計時終了を受けてあらかじめ定められている演算を実行してランダム値（乱数値）を生成する乱数値生成部７とを備えている。
【００１７】
ここに、パケット受信部９は、自端末２０i が送信完了した直後の送信休止時間計時中に受信したパケットがＡＣＫか否かを判断し、ＡＣＫの場合は送信が成功したとみなしＡＣＫでない場合は送信失敗と判断する。また、パケット受信部９は、自端末２０i の送信中はデータ受信部２からのデータを受け付けないようになっている。
【００１８】
以下、上述の送信休止時間を図３に基づいて説明する。図３では簡単のために図２における３つの端末２０₂，２０₃，２０₄が伝送路Ｌｓにバス接続されている場合について説明する。
いま、図３（ａ）に示すように端末２０₂がデータ送信部１から端末２０₄宛にパケット３０を送信したとする。この場合、端末２０₂は従来のような衝突検出手段を備えていないので、パケット３０の送達の確認は端末２０₄からのＡＣＫの返送によって判断する。
【００１９】
一方、図３（ｃ）に示すように、端末２０₄はデータ受信部２にて受信したパケット３０に誤りがないと判断した場合、送信休止時間ＴＯ内にＡＣＫ４０を返送する。
また、端末２０₃は、パケット３０が自端末２０₃宛、他端末２０₄宛に関わらず伝送路Ｌｓに送信されるパケット３０を受信する。
【００２０】
したがって、送信終了時または受信終了時、すなわち、パケット３０の終わりの時点を起点として、全端末２０₂，２０₃，２０₄が同期して送信休止時間ＴＯを計時する。なお、パケットは固定長であるので、送信休止時間ＴＯのカウントの起点がずれることはない。
また、送信休止時間ＴＯ内はＡＣＫ４０の返送期間（本実施形態においてはデータ送信部１からの送信が休止される送信休止期間）であり、送信休止時間ＴＯ内に端末２０₄から返送されたＡＣＫ４０が有効な場合は端末２０₂は送信が成功したとみなす（成功したことを認識する）。本実施形態では、送信休止時間ＴＯ内はＡＣＫ以外のパケットの送信が禁止されるので、ＡＣＫ４０が衝突によって失われることはない。
【００２１】
次に、パケットの衝突が発生した場合の動作を図４を参照しながら説明する。いま、図４（ａ）に示すように端末２０₂が端末２０₄宛にパケット３０を送信し、これと同じタイミングで図４（ｂ）に示すように端末２０₃が端末２０₄宛にパケット３１を送信開始した場合、伝送路Ｌｓ上で両端末２０₂，２０₃のパケット３０，３１が衝突するが、端末２０₂，２０₃は従来のような衝突検出手段を備えていないので、それぞれパケット３０，３１を最後まで送信し、パケット３０，３１の終わりから、送信休止時間ＴＯをカウント開始する。
【００２２】
一方、端末２０₄は、図４（ｃ）に示すようにパケット３０とパケット３１の衝突した信号３２を受信するが、受信データは衝突により誤りを含むので、端末２０₄はＡＣＫを返送しない。したがって、端末２０₂，２０₃は、送信休止時間ＴＯ内（送信休止期間）にＡＣＫを受信できないので、送信が失敗したと判断し、送信休止時間ＴＯの計時（カウント）完了後さらにランダム時間が経過した後に再送を開始する。
【００２３】
この時、万一、衝突によりパケットが壊れずに端末２０₄が正常受信とみなした場合でも、ＡＣＫに送信元アドレス情報を含めておくことにより、端末２０₂または端末２０₃のどちらか一方のみが送信成功を認識し、両者共に送信成功と判断することを防止できる。
ところで、パケット３０，３１には、初回送信時に、予めコマンド毎に決められている優先順位が付けられており、優先順位の高いパケットほど送信休止時間ＴＯ経過後の早い時間範囲内に再送が許可される。送信休止時間ＴＯ経過後に、優先順位が最も高いパケットの再送許可期間ＴＰ₁、優先順位が２番目に高いパケットの再送許可期間ＴＰ₂、優先順位が３番目に高いパケットの再送許可期間ＴＰ₃、・・・の順に再送許可期間が割り当てられる。したがって、パケット３０の優先順位が１番高く、パケット３１の優先順位が２番目である場合、送信休止時間ＴＯ経過後の再送許可期間ＴＰ₁においてランダム時間ＲＮＤ₁経過後にパケット３０の再送が開始される。なお、図４（ａ）では、再送されるパケット３０をパケット３３としてある。
【００２４】
一方、端末２０₃では他端末２０₄宛のパケット３３を受信し、また、端末２０₄では自端末２０₄宛のパケット３３を受信する。
優先順位が２番目に高いパケット３１は、送信休止時間ＴＯの経過後にランダム時間ＲＮＤ₂が経過した時点（再送許可期間ＴＰ₂中）にパケット３１の再送を許可されるが、該許可よりも先に端末２０₂がパケット３３の送信を開始しており、端末２０₃ではこの再送されたパケット３３を受信しているので、端末２０₃は競合負けとなり、パケット３３の受信開始時に送信タイミングカウント部６のカウントを中止している。
【００２５】
したがって、端末２０₃の再送は、端末２０₂の再送パケット３３の受信完了時を起点として送信休止時間ＴＯ経過後、再送許可期間ＴＰ₂内のランダム時間計時完了後に開始される。
次に、上述のランダム時間について図５を参照しながら説明する。
いま、端末２０ｉが初回のパケット送信に失敗した場合、上述のように送信休止時間ＴＯ経過した時点ｔｐ_1minから再送パケットを送信するタイミングを決定するためのカウントを開始する。
【００２６】
ところで、端末２０ｉの送信パケット３０の優先順位がｎ（ｎは１以上の整数）番目である場合、パケット３０の再送時におけるランダム時間ＲＮＤ_nは、優先順位がｎ番目のパケットに割当てられた再送許可期間ＴＰ_nの範囲を示す最小値ｔｐ_nminにランダム値ＲＮＤを加えた値としている。上述の信号処理部３はＣＰＵなどにより構成され、ランダム値ＲＮＤは、図６に示すようなＣＰＵで実行されるプログラム中の割込処理（例えば、送信タイミングカウント処理（Ｓ２）、送信処理（Ｓ３）、受信処理（Ｓ４）などの任意の割込処理）が行われた際の戻りアドレスＢと前記プログラムのメイン処理が一周する毎に加算される計数値（Ｓ１に示すランダム値用カウンタＡの値）との和により生成される。
【００２７】
なお、伝送路Ｌｓに接続された複数の端末２０i がランダムアクセスするようなデータ伝送システムでは、各端末２０i の動作が独立しており、同一プログラムで動作する端末２０i でもプログラムの実行部分は異なっていると考えられるので、ランダム時間を割込処理の戻りアドレスのみに基づいて生成するようにしても十分なランダム性を有する。しかし、割込アドレスのうちメモリ空間に確保できるビット数が少ない場合に、ランダム時間のパターンが少なくなるので、本実施形態ではカウンタ値をこれに加えることによってランダム時間のパターン数を増やしている。また、ランダム時間を決める要素として、メインルーチンが１周する間に加算される計数値を使用しているのは、各端末２０i の電源投入タイミングにばらつきがあるので、プログラムのメインルーチンの周回回数が端末２０i によって異なり、また、メインルーチンはプログラムの実行状況に関わらず定期的に周回するので、カウンタとして適当かつプログラム構成が簡易だからである。ここで、計数値は、カウンタのビット数を例えば４ビットとした場合、０から１５までカウントした後に、リセットされる。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１の発明は、伝送路にバス接続されてＣＳＭＡ／ＡＣＫ方式でアクセス制御されＡＣＫ返信の有無によりデータ送信の成否を判断する複数の端末を備えたデータ伝送システムであって、各端末は、ＡＣＫが伝送路上に存在する期間に送信を禁止する送信休止期間を設ける送信休止手段と、伝送路上を伝送される固定長パケットを自端末宛、他端末宛に関わらず受信するデータ受信手段とを備え、全端末で送信休止期間の起点が同期するので、端末に従来のような衝突検出回路を設けることなしにＡＣＫの返送を保証することができ、安価な構成でＡＣＫの返送を保証することが可能となるという効果がある。
【００２９】
また、請求項１の発明では、端末は、コマンド毎に予め設定された優先順位の順に送信休止期間経過後のパケットの再送許可期間を設定する手段と、優先順位に対応した再送許可期間においてランダム時間が経過した時に固定長パケットの再送を許可する手段とを有するので、再送の優先度はコマンド毎に予め割り付けられていることにより端末自体にアクセスの優先順位を持たせる必要がなく、緊急性の高いパケットを優先して送達させることが可能となるという効果がある。また、従来のような衝突検出手段を持たずパケット同士の優先順位を比較をすることができなくても、優先順位をつけて再送を競合させることが可能となるという効果がある。また、優先順位毎に再送許可期間を時間分割し、再送許可期間内で再送のタイミングにランダム性を与えていることから、同じ優先順位を有するパケットが衝突を繰り返すのを防止でき、通信効率の低下を防止することができるという効果がある。
【００３０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、ランダム時間は、端末で実行されるプログラムにおいて、送信のための割込処理や送信休止期間の計時完了時の割込処理などの割込処理の戻りアドレスと前記プログラムのメインルーチンが一周する毎に加算される計数値との和の値に応じて設定されるので、ランダム時間を設定するために別途に乱数発生手段を設ける必要がなく、低コスト化を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１を示し、端末の回路ブロック図である。
【図２】同上のシステム構成図である。
【図３】同上の動作説明図である。
【図４】同上の他の動作説明図である。
【図５】同上の別の動作説明図である。
【図６】同上のまた別の動作説明図である。
【図７】従来例を示し、端末の回路ブロック図である。
【符号の説明】
１データ送信部
２データ受信部
３信号処理部
４送信制御部
５パケット生成部
６送信タイミングカウント部
７乱数値生成部
８送信休止時間カウント部
９パケット受信部
１０キャリア検出部
２０i 端末
Ｌｓ伝送路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a data transmission system in which a plurality of terminals are bus-connected to a transmission line and access control is performed by the CSMA / ACK method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, data transmission systems are known in which a plurality of terminals are connected to one transmission line by a bus and transmission control is performed using a contention method. A terminal used in this type of data transmission system includes a collision detection unit that detects a collision of a packet, and when a collision is detected by the collision detection unit, waits until a collision is detected or the end of the packet. A time measuring means for measuring a random time, and the packet is retransmitted when the time measured by the time measuring means becomes a random time.
[0003]
Here, the random time is randomly set in each terminal by a result of a predetermined calculation by the CPU, a random value (random number value) generated by a random number generation circuit, or the like. In addition, this type of data transmission system has a so-called priority control function by designating the transmission priority. As a method for designating the priority (priority) to the packet, the priority is assigned to each terminal in advance. There are a method of assigning and a method of assigning priorities for the first time when a collision is detected.
[0004]
FIG. 7 shows a circuit block diagram of a conventional terminal. The terminal 20 receives a transmission start signal, which will be described later, and transmits the data signal to another terminal (not shown) bus-connected to the same transmission line Ls and is transmitted on the transmission line Ls. A data signal is received and a packet is sent to a packet receiving unit 9 to be described later, and a data receiving unit 2 that sends a carrier detection signal to a carrier detecting unit 10 to be described later, and the data received by the data receiving unit 2 is monitored to When a collision is detected, a random number generation circuit 14 (to be described later) and a collision detection circuit 15 for notifying the packet end search unit 9 (to be described later) of the collision, a random number generation circuit 14 configured by a gate IC or the like to generate a random value, and a data transmission unit 1 and the data receiving unit 2, the collision detection circuit 15 and the random number generation circuit 14, respectively, and a signal processing unit 3 ′ for exchanging data.
[0005]
The signal processing unit 3 ′ is based on a transmission control unit 5 that transmits a transmission start signal to the data transmission unit 1, a transmission timing count unit 6 that determines a timing for transmitting a transmission start signal from the transmission control unit 5, and a transmission request. A packet generation unit 4 that generates a data packet; a carrier detection unit 10 that recognizes that a carrier is present on the transmission path Ls by receiving a carrier detection signal transmitted from the data reception unit 2; and a carrier detection unit 10 The packet receiving unit 9 that receives a fixed-length packet received by the data receiving unit 2 on the assumption that the carrier is detected in the network, and the transmission priority by referring to the code indicating the priority of the received packet The priority comparison unit 12 that determines and notifies the transmission timing count unit 6 of the value according to the priority, and the collision detection signal from the collision detection circuit 15 are received. A packet end search unit 13 that determines at which point the packet collides is based on the data received by the packet receiving unit 9 and informs the transmission timing count unit of the remaining packet length time. Note that the packet receiving unit 4 receives packets on the transmission path Ls even when the terminal 20 is transmitting, and when a packet collides, receives the packet as a result of the collision.
[0006]
Here, the transmission timing counting unit 6 determines a value corresponding to the priority received from the priority comparison unit 12, a random value generated by the random number generation circuit 14, and a packet collision time received from the packet end search unit 13. Based on the time until the end of the packet, the time until the start of transmission is determined, the time until the start of transmission is measured, and the transmission control unit 5 is notified of the end of the time measurement after the end of the time measurement.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when a general LAN or the like is configured by a data transmission system using the terminal 20 having the collision detection circuit 15 (collision detection means) as described above, the data signal transmitted between the terminals 20 depends on the baseband. In the case of serial transmission, when a data signal collides, low level priority or high level priority is given, and collision detection can be performed relatively easily.
[0008]
However, when this type of data transmission system constitutes a TV door phone system in which, for example, a householder can confirm a visitor by an image at a plurality of locations indoors and can make a call between the householder and the visitor , a data signal In order to multiplex-transmit with other audio signals, video signals, etc., the data signal may be transmitted by FSK modulation (or FM modulation) . When the data signal is transmitted by FSK modulation (or FM modulation) as well as the TV door phone system, the signal of the frequency f ₁ corresponding to the low level of the data and the frequency f ₂ of the data corresponding to the high level of the data are transmitted. When the signals collide, the demodulated signal is not uniformly high level or low level, the circuit configuration of the collision detection circuit 15 becomes complicated, and the collision detection circuit 15 becomes expensive. It was.
[0009]
Further, in the data transmission system having the above-described conventional configuration, the time point at which a packet collision is detected may be different for each terminal 20, and the starting point for starting the time until the retransmission is started is different. In order not to collide the ACK (response confirmation signal) which is a reply signal returned from the receiving terminal and the retransmission packet of the transmitting terminal 20, the time until the end of the packet is determined and the above starting point is determined. Or waiting for a time sufficiently longer than the return period of the ACK, there is a problem that the time measuring means for determining the retransmission timing becomes complicated and the communication efficiency is lowered.
[0010]
Further, when priorities are assigned to the terminals in advance, there is a problem that the access efficiency of the terminals with lower priorities is lowered.
The present invention has been made in view of the above reasons, and an object of the present invention is to provide a CSMA / ACK data transmission system that can prevent a decrease in transmission efficiency at low cost.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a data transmission comprising a plurality of terminals connected to a transmission line by a bus, access-controlled by the CSMA / ACK method, and judging success or failure of data transmission based on the presence or absence of an ACK return Each terminal is a transmission suspension means for providing a transmission suspension period for prohibiting transmission during a period in which ACK exists on the transmission path, and a fixed-length packet transmitted on the transmission path to its own terminal and other terminals Regardless of the data receiving means for receiving, the starting point of the transmission suspension period is synchronized in all terminals, and each terminal sends a fixed-length packet transmitted on the transmission path to its own terminal and to other terminals. Because it is received regardless of the destination, the origin of the transmission suspension period is synchronized in all terminals, and it is possible to guarantee the return of ACK without providing a conventional collision detection circuit in the terminal, with an inexpensive configuration It is possible to guarantee the return of CK.
[0012]
Further, in the invention of claim 1, end the end includes means for setting a retransmission permission period packets after transmission suspension period in the order of preset priorities for each command, the retransmission permission period corresponding to the priority Means for permitting retransmission of fixed-length packets when a random time has elapsed, so that the priority of retransmission is assigned in advance for each command, so that the terminal itself does not need to have an access priority and is urgent. It is possible to preferentially deliver high-quality packets. Further, even if there is no conventional collision detection means and the priorities of the packets cannot be compared, it is possible to assign a priority and compete for retransmission. In addition, since the retransmission permission period is time-divided for each priority and randomness is given to the retransmission timing within the retransmission permission period, it is possible to prevent packets having the same priority from repeating collisions, and to improve communication efficiency. A decrease can be prevented.
[0013]
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1 , wherein the random time is an interrupt process such as an interrupt process for transmission or an interrupt process at the time of completion of the transmission suspension period in the program executed in the terminal. Since it is set according to the sum of the return address and the count value added every time the main routine of the program goes around, there is no need to separately provide random number generation means to set the random time. Cost reduction can be achieved.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the data transmission system of this embodiment, as shown in FIG. 2, a plurality (n) of terminals 20i (i = 1, 2,..., N) that transmit and receive data are bused to one transmission line Ls. Each terminal 20 i is connected, and access control is performed by the CSMA / ACK method. Note that the data transmission system of this embodiment is used in, for example, a TV door phone system, and a data signal is FSK modulated (or FM modulated) and transmitted by carrier.
[0015]
As shown in FIG. 1, each terminal 20i in the present embodiment receives data to be described later and transmits data signals to other terminals 20j (j ≠ i) bus-connected to the same transmission line Ls. A transmission unit 1, a data reception unit 2 that receives a data signal transmitted on the transmission line Ls and transmits a packet to a packet reception unit 9 described later, and transmits a carrier detection signal to a carrier detection unit 10 described later; And a signal processing unit 3 that exchanges data with each of the data transmission unit 1 and the data reception unit 2.
[0016]
When a random value generated by a transmission control unit 5 that sends a transmission start signal to the data transmission unit 1 and a random value generation unit 7 to be described later is set, the signal processing unit 3 measures the time according to the random value. The carrier is detected by the transmission timing counting unit 6 that informs the transmission control unit 5 when the timing is completed, the packet generation unit 4 that generates a fixed-length data packet based on the transmission request, and the carrier detection unit 10 described later. And receiving a fixed length packet received by the data receiving unit 2 and receiving a carrier detection signal sent from the data receiving unit 2 and recognizing that a carrier exists on the transmission line Ls. The transmission from all terminals 20i is prohibited starting from the transmission completion time of the carrier detection unit 10 and the transmission control unit 5 or the reception completion time of the packet reception unit 9. A fixed time (transmission pause time) is counted (counted), and when the timing ends, the transmission pause time count unit 8 notifies the random number generation unit 7 of the completion of the timing, and is determined in advance in response to the completion of the timing of the transmission pause time count unit 8 And a random value generation unit 7 for generating a random value (random value) by executing the calculated operation.
[0017]
Here, the packet receiving unit 9 determines whether or not the packet received during the transmission pause time measurement immediately after the transmission of the terminal 20i is ACK, and if the packet is ACK, it is considered that the transmission is successful and is not ACK. Judged as transmission failure. Further, the packet receiving unit 9 does not accept data from the data receiving unit 2 during transmission of the own terminal 20i.
[0018]
Hereinafter, the transmission suspension time will be described with reference to FIG. For the sake of simplicity, FIG. 3 illustrates a case where the three terminals 20 ₂ , 20 ₃ , and 20 ₄ in FIG. 2 are bus-connected to the transmission line Ls.
Now, as shown in FIG. 3A, it is assumed that the terminal 20 ₂ transmits a packet 30 from the data transmission unit 1 to the terminal 20 ₄ . In this case, since the terminal 20 ₂ is not provided with a conventional collision detection means, the confirmation of delivery of the packet 30 is determined by returning an ACK from the terminal 20 ₄ .
[0019]
On the other hand, as shown in FIG. 3 (c), the terminal 20 ₄ If it is determined that there is no error in the packet 30 received by the data reception section 2, returns the ACK40 in the transmission pause time TO.
Further, the terminal 20 ₃ receives the packet 30 transmitted to the transmission line Ls regardless of whether the packet 30 is addressed to the own terminal 20 ₃ or the other terminal 20 ₄ .
[0020]
Accordingly, at the end of transmission or reception, that is, starting from the end of the packet 30, all the terminals 20 ₂ , 20 ₃ , and 20 ₄ measure the transmission suspension time TO in synchronization. Note that since the packet has a fixed length, the starting point of the count of the transmission pause time TO does not deviate.
The transmission pause time TO is a return period of the ACK 40 (in this embodiment, a transmission pause period during which transmission from the data transmission unit 1 is paused), and the ACK ₄₀ returned from the terminal 204 within the transmission pause time TO. if enabled terminal 20 ₂ is regarded as the transmission is successful (recognize that successful). In the present embodiment, since transmission of packets other than ACK is prohibited during the transmission suspension time TO, the ACK 40 is not lost due to a collision.
[0021]
Next, the operation when a packet collision occurs will be described with reference to FIG. Now, Figure 4 the terminal 20 ₂ as shown in (a) transmits the packet 30 to the terminal 20 ₄ addressed, the packet to the terminal 20 ₃ terminal 20 ₄ addressed as shown in FIG. 4 (b) at the same timing as this When transmission of 31 is started, the packets 30 and 31 of both terminals 20 ₂ and 20 ₃ collide on the transmission line Ls. However, since the terminals 20 ₂ and 20 ₃ do not have conventional collision detection means, The packets 30 and 31 are transmitted to the end, and from the end of the packets 30 and 31, the transmission pause time TO starts to be counted.
[0022]
On the other hand, the terminal 20 ₄ receives the signal 32 in which the packet 30 and the packet 31 collide as shown in FIG. 4C. However, since the received data includes an error due to the collision, the terminal 20 ₄ does not return an ACK. Accordingly, since the terminals 20 ₂ and 20 ₃ cannot receive ACK within the transmission suspension time TO (transmission suspension period), the terminals 20 ₂ and 20 ₃ determine that the transmission has failed, and further complete the random time after the time measurement (counting) of the transmission suspension time TO is completed. Start resending after a lapse.
[0023]
At this time, the event, even if the terminal 20 ₄ without corrupted packet is regarded as normal reception by the collision, by previously including source address information in the ACK, either of the terminal 20 ₂ or the terminal 20 ₃ only Can recognize that the transmission has been successful and both have determined that the transmission has been successful.
By the way, the packets 30, 31 are given a priority order determined in advance for each command at the time of initial transmission, and a packet with a higher priority is allowed to be retransmitted within a time range earlier after the transmission pause time TO elapses. Is done. After the elapse of the transmission suspension time TO, the retransmission permission period TP _{1 of} the packet with the highest priority, the retransmission permission period TP _{2 of} the packet with the second highest priority, the retransmission permission period TP _{3 of} the packet with the third highest priority, The retransmission permission period is assigned in the order of. Therefore, when the priority of the packet 30 is the highest and the priority of the packet 31 is the second, the retransmission of the packet 30 is started after the random time RND _{1 has} elapsed in the retransmission permission period TP ₁ after the transmission suspension time TO has elapsed. The In FIG. 4A, the packet 30 to be retransmitted is a packet 33.
[0024]
On the other hand, the terminal 20 ₃ receives the packet 33 addressed to the other terminal 20 ₄ , and the terminal 20 ₄ receives the packet 33 addressed to the own terminal 20 ₄ .
The packet 31 with the second highest priority is permitted to retransmit the packet 31 when the random time RND ₂ elapses after the transmission suspension time TO elapses (during the retransmission permission period TP ₂ ). Since the terminal 20 ₂ has started transmission of the packet 33 and the terminal 20 ₃ has received the retransmitted packet 33, the terminal 20 ₃ loses the contention, and the transmission timing count unit at the start of reception of the packet 33 The count of 6 is stopped.
[0025]
Accordingly, the retransmission of the terminal 20 ₃ is started after the transmission suspension time TO has elapsed from the completion of the reception of the retransmission packet 33 of the terminal 20 ₂ and after the completion of the random time counting within the retransmission permission period TP ₂ .
Next, the random time will be described with reference to FIG.
Now, when the terminal 20i fails in the first packet transmission, the count for determining the timing for transmitting the retransmission packet is started from the time point tp _1min when the transmission suspension time TO elapses as described above.
[0026]
By the way, when the priority of the transmission packet 30 of the terminal 20i is nth (n is an integer equal to or greater than 1), the random time RND _n at the time of retransmission of the packet 30 is the retransmission assigned to the packet with the priority of nth. is a value obtained by adding a random value RND to the minimum value tp _nmin for the range of permission period TP _n. The signal processing unit 3 described above is configured by a CPU or the like, and the random value RND is an interrupt process (for example, transmission timing count process (S2), transmission process (S3) in a program executed by the CPU as shown in FIG. ), A return value B when the reception process (S4) or the like is performed) and a count value added each time the main process of the program goes around (the random value counter A shown in S1). Value).
[0027]
Note that in a data transmission system in which a plurality of terminals 20i connected to the transmission line Ls are randomly accessed, the operation of each terminal 20i is independent, and even the terminal 20i operating with the same program has a different program execution part. Therefore, even if the random time is generated based only on the return address of the interrupt process, it has sufficient randomness. However, when the number of bits that can be secured in the memory space in the interrupt address is small, the random time pattern decreases. In this embodiment, the number of random time patterns is increased by adding a counter value thereto. The reason why the count value added during one round of the main routine is used as an element for determining the random time is because the power-on timing of each terminal 20i varies, so the number of laps of the main routine of the program This is because the main routine periodically circulates regardless of the execution status of the program, so that it is suitable as a counter and has a simple program configuration. Here, the count value is reset after counting from 0 to 15 when the number of bits of the counter is, for example, 4 bits.
[0028]
【The invention's effect】
The invention of claim 1 is a data transmission system comprising a plurality of terminals connected to a transmission line by a bus, access-controlled by the CSMA / ACK method, and determining the success or failure of data transmission based on the presence or absence of an ACK return. A transmission suspension means for providing a transmission suspension period for prohibiting transmission during a period in which the ACK exists on the transmission line, and a data reception means for receiving a fixed-length packet transmitted on the transmission line regardless of whether it is addressed to the own terminal or other terminals. Since the origin of the transmission suspension period is synchronized in all terminals, it is possible to guarantee the return of ACK without providing a conventional collision detection circuit in the terminal, and to guarantee the return of ACK with an inexpensive configuration There is an effect that it becomes possible.
[0029]
Further, in the invention of claim 1, end the end includes means for setting a retransmission permission period packets after transmission suspension period in the order of preset priorities for each command, the retransmission permission period corresponding to the priority Means for permitting retransmission of fixed-length packets when a random time has elapsed, so that the priority of retransmission is assigned in advance for each command, so that the terminal itself does not need to have an access priority and is urgent. There is an effect that it is possible to preferentially deliver high-quality packets. In addition, there is an effect that it is possible to compete with retransmissions by assigning priorities even when the priorities of packets cannot be compared without having a conventional collision detection means. In addition, since the retransmission permission period is time-divided for each priority and randomness is given to the retransmission timing within the retransmission permission period, it is possible to prevent packets having the same priority from repeating collisions, and to improve communication efficiency. There is an effect that the reduction can be prevented.
[0030]
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1 , wherein the random time is an interrupt process such as an interrupt process for transmission or an interrupt process at the time of completion of the transmission suspension period in the program executed in the terminal. Since it is set according to the sum of the return address and the count value added every time the main routine of the program goes around, there is no need to separately provide random number generation means to set the random time. There is an effect that the cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit block diagram of a terminal according to a first embodiment.
FIG. 2 is a system configuration diagram of the above.
FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the above.
FIG. 4 is another operation explanatory view of the above.
FIG. 5 is another operation explanatory diagram of the above.
FIG. 6 is another operation explanatory diagram of the above.
FIG. 7 is a circuit block diagram of a terminal showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Data transmission part 2 Data reception part 3 Signal processing part 4 Transmission control part 5 Packet generation part 6 Transmission timing count part 7 Random value generation part 8 Transmission pause time count part 9 Packet reception part 10 Carrier detection part 20i Terminal Ls Transmission path

Claims

A data transmission system comprising a plurality of terminals connected to a transmission line by a bus and controlled by the CSMA / ACK method to determine success or failure of data transmission according to the presence or absence of an ACK return. Each terminal has an ACK on the transmission line Transmission suspension means for providing a transmission suspension period during which transmission is prohibited, and data reception means for receiving a fixed-length packet transmitted on the transmission path regardless of whether it is addressed to the own terminal or other terminals. The starting point of the pause period is synchronized, and the terminal sets a retransmission permission period for the packet after the transmission pause period in order of priority set in advance for each command, and a random time in the retransmission permission period corresponding to the priority And a means for permitting retransmission of fixed-length packets when elapses .

Random time is determined every time the program's main routine goes around the return address of interrupt processing such as interrupt processing for transmission or interrupt processing at the completion of timing of transmission suspension period in the program executed on the terminal. 2. The data transmission system according to claim 1, wherein the data transmission system is set in accordance with a sum value of the added count value .