通信系统的制作方法

本发明涉及一种通信系统，特别涉及用于机床的电动机控制的通信系统。

背景技术：

在用于机床的电动机控制的通信系统那样多个单元以短周期相互发送少量数据的系统中有以下问题，即相对于发送数据，通信数据包的头部、尾部等的比例变大，额外开销增加。对此，提出一种多个单元在发送数据时共享头部信息，由此实现通信效率化的方法(例如，日本特开平9-114776号公报。以下称为“专利文献1”)。但是，在专利文献1中，没有提到通过多个单元共享纠错码的方法，在附加纠错码的情况下需要追加到个别的单元的发送数据中。今后，随着通信的高速化，在传输路径上发生的突发错误长度延长，设想与此对应会产生针对通信数据的纠错码也变长的必要性。因此，为了不增加通信的额外开销，考虑用于通过多个单元共享纠错码的方法成为必要。

在单纯通过多个单元共享纠错码的情况下，在纠错码的再计算时所产生的延迟时间成为问题。单元在将自己的数据追加到接收数据包并进行发送时，为了计算针对发送数据包的纠错码，需要结束针对接收数据包的纠错。因此，纠错码的发送必须在接收数据包全体之后，成为产生延迟时间的原因。在机床等的工业机械中，重视通信的响应性，因此希望能够尽量避免上述延迟时间的产生。

接着，说明现有技术中在纠错码的再计算时产生延迟时间的理由。图1表示通过多个单元共享数据包的头部信息的现有方法的例子。在该例子中，第二单元1002将自己的数据“数据2(DATA2)”追加到从第三单元1003接收到的数据包P3中并汇总为一个数据包P2，发送给第一单元1001。这里，第二单元1002在头部的后面发送自己的发送数据“数据2”以及针对自己的发送数据“数据2”的纠错码ECC2，之后直接发送从第三单元1003接收到的“数据3(DATA3)”以及纠错码ECC3。这里，“数据3”以及ECC3不需要在第二单元1002内进行缓冲，直接发送接收到的数据即可。因此，当第二单元1002使数据包P3通过时不产生延迟。但是，该方法中，各个单元个别地对自己的数据附加纠错码，因此通信的额外开销大。

与此相对，在单纯地通过多个单元共享纠错码的情况下，在纠错码的再计算时会产生延迟时间。图1中，考虑第二单元1002计算针对“数据2”以及“数据3”全体的纠错码。此时，第二单元1002在“数据3”以及ECC3双方的接收结束的时间点能够初次进行针对“数据2”以及“数据3”全体的纠错码的计算。因此，第二单元1002能够开始发送纠错码是在接收“数据3”以及ECC3之后。因此，与上述那样个别地附加纠错码的方法相比，数据包P3通过第二单元1002时的延迟时间增加。

根据以上的背景，在多个单元的数据发送中使用共通的数据包的通信系统中，需要高效地进行在将数据追加到数据包中时的纠错码的再计算。

作为在数据更新时高效地再计算纠错码的方法已知有以下方法，即作为纠错码使用线性编码，计算针对更新数据的纠错码并加到原来的纠错码中(例如，日本特开2013-50836号公报)。但是，在该方法中，相对于可以通过单纯的加法表现的数据更新，能够进行纠错码的更新。但是，不能够应对伴随着数据的移位的更新。即，在将数据追加到数据包中时，有可能相对于数据包中的数据产生伴随移位的更新，因此无法直接应用上述方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种通信系统，将共通的数据包用于多个单元的数据的发送，能够高效地进行在将数据追加到数据包中时的纠错码的再计算。

本发明一个实施例的通信系统包括多个单元以及连接在该多个单元之间的传输路径，经由传输路径发送接收数据包，该数据包是包括数据列、针对该数据列的线性纠错码以及包括头部的附加数据而构成的一体的通信数据，在该通信系统中，多个单元具备：发送部，其具备存储第一配置信息的第一存储部，该第一配置信息用于在编码、解码时使用的数据配置即编码用数据配置中配置自己的发送数据；以及接收部，其具备存储第二配置信息的第二存储部，该第二配置信息用于在编码用数据配置中配置接收到的数据包的数据列，接收部在进行接收到的数据包的解码时，使用第二配置信息针对在编码用数据配置中重新配置接收到的数据列而得的数据列进行纠错码的解码，发送部在将接收到的数据包发送给其他单元时，将自己的数据列追加到接收到的数据包中的数据列中，针对追加后的数据列使用第一配置信息在编码用数据配置中配置自己的数据列，针对所配置的数据列以外设定为0的数据列计算纠错码，将作为计算结果的纠错码与接收数据包中的纠错码相加后的结果设为发送数据包的纠错码。

附图说明

通过与附图关联的以下实施方式的说明，能够更加明确本发明的目的、特征以及优点。在该附图中，

图1是表示通过现有技术在多个单元间发送接收共享头部信息的数据包的图。

图2是本发明实施例1的通信系统的结构图。

图3是用于说明本发明实施例1的通信系统的动作步骤的流程图。

图4是表示通过本发明实施例1的通信系统，在多个单元间发送接收共享头部信息以及纠错码的数据包的例子的图。

图5是表示通过本发明实施例1的通信系统，通过编码用数据配置进行发送数据的纠错码的计算的例子的图。

图6是表示通过本发明实施例1的通信系统，通过编码用数据配置进行接收数据的纠错码的计算的例子的图。

图7是本发明实施例2的通信系统的结构图。

图8是表示通过本发明实施例3的通信系统，在多个单元间发送接收共享头部信息以及纠错码的数据包的例子的图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的通信系统。

[实施例1]

首先，说明本发明实施例1的通信系统。图2表示本发明实施例1的通信系统的结构图。本发明实施例1的通信系统101包括多个单元1～3以及在多个单元间连接的传输路径40、50，经由传输路径40、50发送接收数据包，该数据包是包括数据列、针对该数据列的线性纠错码以及包括头部的附加数据而构成的一体的通信数据。

图2中，通信系统101包括第一单元1、第二单元2以及第三单元3而构成。这里，第二单元2将自己的数据追加到从第三单元3接收到的数据包并汇总为一个数据包，发送给第一单元1。但是这样的结构是一例，单元数量也可以是4个以上。

第二单元2具有从第三单元3接收数据的接收部20、将数据发送给第一单元1的发送部10。发送部10具有发送数据存储部11、第一存储部12、第一数据配置部13、纠错码计算部14、纠错码加法运算部15以及发送数据包组合部16。

发送数据存储部11存储第二单元2的数据即自己的数据。第一存储部12存储第一配置信息。第一配置信息是用于将自己的发送数据配置在编码用数据配置中的信息。第一数据配置部13使用第一配置信息将自己的发送数据配置在编码用数据配置中。这里，“编码用数据配置”是用于数据的编码以及解码时的数据配置。纠错码计算部14针对所配置的数据列以外设定为0的数据列来计算纠错码。纠错码加法运算部15将纠错码计算部14计算出的计算结果即纠错码与接收数据包中的纠错码相加。发送数据包组合部16根据自己的发送数据、接收数据包中的数据列以及作为上述计算结果的纠错码组合发送数据包，将其发送给第一单元1。

接收部20具有接收数据包分解部21、第二存储部22、第二数据配置部23、纠错部24以及接收数据处理部25。

接收数据包分解部21将从发送侧单元即第三单元3接收到的数据(接收数据包)分解为纯的通信数据即数据列和纠错码。第二存储部22存储用于将接收到的数据包的数据列配置在编码用数据配置中的第二配置信息。第二配置信息是用于将接收到的数据包的数据列配置在编码用数据配置中的配置信息。第二数据配置部23在进行接收到的数据包的解码时，使用第二配置信息将自己的数据配置在编码用数据配置中。纠错部24针对重新配置了的数据列进行纠错码的解码。接收数据处理部25处理纠错后的数据。

接着，使用图3所示的流程图说明本发明实施例1的通信系统的动作步骤。首先，在步骤S101中，设置在第二单元2的接收部20中的接收数据包分解部21从接收数据包取出纯的通信数据即数据列。接收数据包分解部21将取出的数据列发送给第二数据配置部23。进一步，接收数据包分解部21从接收到的数据即接收数据包中取出纠错码，输出给纠错部24。

接着，在步骤S102中，第二数据配置部23使用第二配置信息将接收到的数据配置在编码、解码时所使用的数据配置即编码用数据配置中。第二数据配置部23将配置在编码用数据配置中的数据列输出给纠错部24。

接着，在步骤S103中，纠错部24使用配置在编码用数据配置中的数据列和接收数据包中的纠错码来进行数据列的纠错。

接着，在步骤S104中，接收数据处理部25处理纠错后的数据。

接着，在步骤S105中，设置在发送部10中的第一数据配置部13使用第一配置信息将存储在发送数据存储部11中的自己的发送数据配置在编码用数据配置中。第一数据配置部13将配置后的数据输出给纠错码计算部14。

接着，在步骤S106中，纠错码计算部14针对配置后的数据进行纠错码的计算。纠错码计算部14将计算结果即自己的数据的纠错码输出给纠错码加法运算部15。

接着，在步骤S107中，纠错码加法运算部15通过将作为计算结果的纠错码和接收数据包中的纠错码相加来计算发送数据包的纠错码。纠错码加法运算部15将计算出的发送数据包的纠错码输出给发送数据包组合部16。

接着，在步骤S108中，发送数据包组合部16根据自己的发送数据、接收数据包中的数据列以及作为上述计算结果的纠错码来组合发送数据包，将其发送给第一单元1。

另外，这里示出由进行发送接收的单元构成通信系统的例子，但是也可以使用只进行发送的单元或只进行接收的单元。此时，只进行发送的单元以及只进行接收的单元能够分别置换为只通过上述发送部构成的单元以及只通过接收部构成的单元。

接着，说明本发明实施例1的通信系统的特征即纠错码的计算方法。图4是表示通过本发明实施例1的通信系统，在多个单元间发送接收共享头部信息的数据包的例子的图。图4中，第二单元2首先作为针对第一单元1的发送数据包P2，发送头部以及自己的发送数据“数据2”。之后，第二单元2发送从第三单元3接收到的数据包P3中包括的“数据3”。之后，第二单元2发送针对“数据2”以及“数据3”全体的纠错码ECC23。

此时，使用线性编码作为纠错码，如以下说明那样通过编码用数据配置进行纠错码的计算。由此，可以通过纠错码加法运算部15将针对“数据2”的纠错码ECC2和针对“数据3”的纠错码ECC3相加来计算ECC23。纠错码的加法运算，能够按照每一位独立地进行，因此，第二单元2每接收一位ECC3便与ECC2相加，能够逐位作为ECC23进行发送。

这样，不等到ECC3的接收结束就能够进行ECC23的发送，因此能够不增加数据包通过时的延迟时间而对多个单元的数据计算共通的纠错码。另外，上述数据的顺序是一例，在本实施例中关于数据包中数据的顺序不限于上述的例子。

以下，说明通过加法运算更新纠错码的方法。本发明中，使用线性编码的性质即“如果针对A的编码是EA、针对B的编码是EB，则针对(A+B)的编码为(EA+EB)”的性质。

这里，将原来的数据设为A，将更新部分的数据设为B。于是，针对更新后的数据(A+B)的编码为针对更新前的数据的编码EB和针对更新部分的数据的编码EB的和(EA+EB)。但是，单纯地使用这一点，就能够进行与通过单纯的加法能够表现的数据更新相对应的纠错码的更新，但是不能够应对随着数据的移位的更新。在上述的例子中，在第二单元追加数据时，在开头追加“数据2”，使“数据3”向后移位，因此无法简单地适应。

因此，将数据映射到与数据包上的数据配置不同的配置中来进行纠错码的计算。以下，将该数据配置称为“编码用数据配置”。图5表示通过编码用数据配置进行发送数据的纠错码的计算的例子。另外，图6表示通过该编码用数据配置进行接收数据的纠错码的计算的例子。

在图5所示的发送时的例子中，针对将第n单元所发送的数据“数据n(DATAn)”配置在编码用数据配置的对应的位置上，将其他全部设定为0的数据列，使用生成矩阵G来进行纠错码ECC的计算。

在图6所示的接收时的例子中，针对将第n单元接收到的数据“数据1”，“数据3”，“数据5”分别配置在编码用数据配置的对应的位置上，将其他设定为0的数据列，使用检查矩阵H来进行纠错的检测以及纠错的计算。

另外，这里针对数据列通过生成编码的求积运算进行编码，通过检查编码的求积运算进行错误的检测，但是编码、错误的检测不限于此，也能够使用一般的方法。

这样，通过将数据映射到编码用的数据配置中来计算，即使变更数据包中的数据配置，在该编码用的数据配置中也不会发生数据位置的变更，因此能够通过单纯的加法运算来更新纠错码。

[实施例2]

接着，说明本发明实施例2的通信系统。图7表示本发明实施例2的通信系统的结构图。本发明实施例2的通信系统102与本发明实施例1的通信系统101的不同点为以下。多个单元1～3具有具备了存储部12’的发送部10，该存储部12’存储用于将自己的发送数据配置在编码、解码时所使用的数据配置即编码用数据配置中的配置信息。发送部10在开始数据包的发送时，使用配置信息在编码用数据配置中配置自己的数据列。发送部10针对该配置的发送数据以外设定为0的数据列计算纠错码，并将该配置信息附加给发送数据包来进行发送。接收数据包的接收部20在进行接收到的数据包的解码时，使用接收数据包中包括的配置信息，针对将接收到的数据列重新配置在编码用数据配置中的数据列进行纠错码的解码。实施例2的通信系统102的其他结构与实施例1的通信系统101的结构相同，所以省略详细的说明。

这里，在由第一单元1、第二单元2以及第三单元3构成的通信系统中，考虑第二单元2将自己的数据追加到从第三单元3接收到的数据包来汇总为一个数据包，发送给第一单元1的例子。

第二单元2在接收部20中，使用接收数据包中的配置信息将从接收数据包取出的数据列配置在编码用数据配置中。并且，第二单元2在接收部20中，使用配置在编码用数据配置中的数据列和接收数据包中的纠错码进行数据列的纠错，在接收数据处理部25中处理纠错后的数据。

另外，在发送部10中，使用设置在第二单元2内的存储部12’中存储的配置信息，将自己的发送数据配置在编码用数据配置中，并针对配置后的数据进行纠错码的计算。并且，在发送部10中，通过将作为计算结果的纠错码和接收数据包中的纠错码相加来计算发送数据包的纠错码。并且，第二单元2根据自己的发送数据、接收数据包中的数据列、自己的发送数据的配置信息、接收数据包中的配置信息以及作为上述计算结果的纠错码来组合发送数据包，将其发送给第一单元1。

另外，这里表示由进行发送接收的单元构成通信系统的例子，但是也可以使用只进行发送的单元或只进行接收的单元。此时，只进行发送的单元以及只进行接收的单元能够分别置换为只通过上述发送部构成的单元以及只通过接收部构成的单元。

[实施例3]

接着，说明本发明实施例3的通信系统。图8表示通过本发明实施例3的通信系统，在多个单元间发送接收共享头部信息以及纠错码的数据包的例子。本发明实施例3的通信系统与本发明实施例1的通信系统101的不同点为以下。为以下的通信系统，即包括将从多个单元接收到的数据包进行组合来生成新的数据包，并将该数据包发送给其他单元的接收侧单元。接收侧单元在组合多个接收数据包来生成发送数据包时，将多个接收数据包中包括的纠错码配置在上述编码用数据配置中，以及该接收侧单元追加自己的发送数据的情况下，将自己的发送数据配置在上述编码用数据配置中。接收侧单元针对该配置的数据以外设定为0的数据列计算纠错码。接收侧单元进行将所有的纠错码的相加结果设为新纠错码的纠错码的再计算。实施例3的通信系统的其他结构与实施例1的通信系统101的结构相同，所以省略详细的说明。

在实施例3的通信系统中，第二单元2将从第三单元3接收到的数据包P3、从第四单元4接收到的数据包P4以及自己的发送数据“数据2”汇总为一个数据包，发送给第一单元1。这里，第二单元2在发送头部、自己的发送数据“数据2”后，发送从第三单元3接收到的“数据3”和从第四单元4接收到的“数据4”，之后发送针对“数据2”、“数据3”、“数据4”全体的纠错码ECC234。

使用纠错码加法运算器15以及15’将针对“数据2”的纠错码ECC2、针对“数据3”的纠错码ECC3、针对“数据4”的ECC4全部相加来计算出ECC234。另外，对于各个纠错码的计算，如实施例1以及2所说明的那样，将数据配置在编码用数据配置中来进行计算。

另外，在接收侧单元中，与实施例1同样使用存储在单元内的配置信息将数据列配置在编码用数据配置中来进行解码，或者与实施例2同样使用数据包内所包括的配置信息将数据列配置在编码用数据配置中来进行解码。

这样，即使关于组合多个接收数据包以及自己的数据来构筑新的发送数据包的情况，也能够通过将针对各个数据的纠错码相加来计算针对数据全体的纠错码。另外，在该例子中说明了从2个单元接收数据包的情况，但是关于发送源为3个以上的单元的情况，也能够同样实施本发明。

根据本发明实施例的通信系统，能够提供一种在将数据追加到数据包中时能够高效地进行纠错码的再计算的通信系统。