特許 7477529 時間依存及びベストエフォートのデータパケットのためのメディアアクセス、並びに関連するシステム、方法及びデバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-22

(45)【発行日】2024-05-01

(54)【発明の名称】時間依存及びベストエフォートのデータパケットのためのメディアアクセス、並びに関連するシステム、方法及びデバイス

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/40 20060101AFI20240423BHJP

   H04L 12/407 20060101ALI20240423BHJP

【ＦＩ】

H04L12/40 B

H04L12/407

【請求項の数】 26

(21)【出願番号】P 2021565014

(86)(22)【出願日】2019-11-05

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-06-30

(86)【国際出願番号】 US2019059908

(87)【国際公開番号】W WO2020226685

(87)【国際公開日】2020-11-12

【審査請求日】2022-11-04

(31)【優先権主張番号】62/842,887

(32)【優先日】2019-05-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】397050741

【氏名又は名称】マイクロチップ テクノロジー インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＭＩＣＲＯＣＨＩＰ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110000626

【氏名又は名称】弁理士法人英知国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】レンシュラー、マイケル

(72)【発明者】

【氏名】アイヤー、ヴェンカトラマン

【審査官】和平 悠希

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０７２８３５５１（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開２０１３－１７９７１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２８０５８０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ １２／００－１２／６６

Ｈ０４Ｌ ４１／００－１０１／６９５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

イーサネットネットワークセグメントのためのトラフィックシェーピングを実行する方法であって、
ネットワークセグメントの物理層とリンク層との間の送信タイムスロットシグナリングを実行するステップと、
前記ネットワークセグメントのバスサイクルのスケジュールされたタイムスロットを検出したことに応答して、前記送信タイムスロットシグナリングを調整するステップと、
前記スケジュールされたタイムスロット中に前記ネットワークセグメントの共有バスへのデータ送信を実行するステップと、を含み、
前記送信タイムスロットシグナリングを前記実行するステップは、前記ネットワークセグメントの前記物理層と前記リンク層との間のキャリア検知シグナリングをチューニングすることを含む、方法。

【請求項2】

前記キャリア検知シグナリングを前記チューニングすることは、
エミュレートされたキャリア検知シグナリングをアサート及び／又はデアサートすることを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

イーサネットネットワークセグメントのためのトラフィックシェーピングを実行する方法であって、
ネットワークセグメントの物理層とリンク層との間の送信タイムスロットシグナリングを実行するステップと、
前記ネットワークセグメントのバスサイクルのスケジュールされたタイムスロットを検出したことに応答して、前記送信タイムスロットシグナリングを調整するステップと、
前記スケジュールされたタイムスロット中に前記ネットワークセグメントの共有バスへのデータ送信を実行するステップと、を含み、
前記スケジュールされたタイムスロットに関連付けられたイベントを受信するステップと、
前記イベントに応答して、前記スケジュールされたタイムスロットを検出するステップと、を更に含む、方法。

【請求項4】

イーサネットネットワークセグメントのためのトラフィックシェーピングを実行する方法であって、
ネットワークセグメントの物理層とリンク層との間の送信タイムスロットシグナリングを実行するステップと、
前記ネットワークセグメントのバスサイクルのスケジュールされたタイムスロットを検出したことに応答して、前記送信タイムスロットシグナリングを調整するステップと、
前記スケジュールされたタイムスロット中に前記ネットワークセグメントの共有バスへのデータ送信を実行するステップと、を含み、
前記スケジュールされたタイムスロット中に前記ネットワークセグメントの前記共有バスへの前記データ送信を前記実行するステップは、
前記ネットワークセグメントの前記リンク層から送信データを受信することと、
前記スケジュールされたタイムスロット中に前記送信データを前記共有バスに提供することと、を含む、方法。

【請求項5】

イーサネットネットワークセグメントのためのトラフィックシェーピングを実行する方法であって、
ネットワークセグメントの物理層とリンク層との間の送信タイムスロットシグナリングを実行するステップと、
前記ネットワークセグメントのバスサイクルのスケジュールされたタイムスロットを検出したことに応答して、前記送信タイムスロットシグナリングを調整するステップと、
前記スケジュールされたタイムスロット中に前記ネットワークセグメントの共有バスへのデータ送信を実行するステップと、を含み、
共有タイムスロットに関連付けられたイベントを受信するステップと、
前記共有タイムスロットが獲得されるべきであると判定するステップと、を更に含む、方法。

【請求項6】

前記データ送信を実行した後、複数回の後続のバスサイクルにわたって前記共有タイムスロットを放棄するステップを更に含む、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記スケジュールされたタイムスロットが獲得されるべきであると前記判定するステップは、
タイムスロットを最後に獲得してからのバスサイクル数をカウントすることと、
前記カウントされたバスサイクル数がスレッショルドを満たすことを判定することと、を含む、請求項５に記載の方法。

【請求項8】

イーサネットネットワークセグメントのためのトラフィックシェーピングを実行する方法であって、
ネットワークセグメントの物理層とリンク層との間の送信タイムスロットシグナリングを実行するステップと、
前記ネットワークセグメントのバスサイクルのスケジュールされたタイムスロットを検出したことに応答して、前記送信タイムスロットシグナリングを調整するステップと、
前記スケジュールされたタイムスロット中に前記ネットワークセグメントの共有バスへのデータ送信を実行するステップと、を含み、
前記データ送信を実行した後、複数回のバスサイクルにわたって共有タイムスロットを放棄することを開始するステップを更に含む、方法。

【請求項9】

放棄されたタイムスロットが使用されなかったことを検出するステップと、
前記共有タイムスロットを前記放棄することを前記複数回のバスサイクルより前に終了するステップと、を含む、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記タイムスロットを前記放棄することを前記複数回のバスサイクルより前に前記終了するステップは、予め指定された優先度に従って放棄カウントをリセットすることを含む、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

放棄されたタイムスロットが使用されなかったことを前記検出するステップは、
前記放棄されたタイムスロット中に前記共有バスにおけるキャリアアクティビティがないことを観測することを含む、請求項８に記載の方法。

【請求項12】

イーサネットネットワークセグメントのためのトラフィックシェーピングを実行する方法であって、
ネットワークセグメントの物理層とリンク層との間の送信タイムスロットシグナリングを実行するステップと、
前記ネットワークセグメントのバスサイクルのスケジュールされたタイムスロットを検出したことに応答して、前記送信タイムスロットシグナリングを調整するステップと、
前記スケジュールされたタイムスロット中に前記ネットワークセグメントの共有バスへのデータ送信を実行するステップと、を含み、
プレシジョンタイムプロトコルを使用して、ローカルクロックをマスタークロックに同期させるステップと、
同期されたローカルクロックを使用して、タイムスロットのスケジュールに関連付けられたイベントを生成するステップと、を更に含む、方法。

【請求項13】

物理層デバイスであって、
バスサイクルのスケジュールされたタイムスロットに応答してリンク層への送信タイムスロットシグナリングを実行するように構成されたタイムスロットシグナリング回路と、
送信回路であって、前記送信回路は、
リンク層から送信データを受信し、
前記スケジュールされたタイムスロットのタイムスロット中に前記送信データを共有バスに移動させるように構成されている、送信回路と、を含み、
前記タイムスロットシグナリング回路は、
優先論理であって、前記タイムスロットが獲得されるべきであると判定するように構成されている、優先論理と、
チューニング回路であって、前記優先論理に応答して、エミュレートされたキャリア検知シグナリングをアサート及び／又はデアサートするように構成されている、チューニング回路と、を含む、物理層デバイス。

【請求項14】

前記優先論理は、タイムスロットに関連付けられたイベントに応答して、前記タイムスロットが獲得されるべきであると判定するように構成されている、請求項１３に記載の物理層デバイス。

【請求項15】

前記優先論理は、
前記タイムスロットを最後に獲得してからのバスサイクル数をカウントし、
カウントされたバスサイクル数がスレッショルドを満たすことを判定することによって、前記タイムスロットが獲得されるべきであると判定するように構成されている、請求項１３に記載の物理層デバイス。

【請求項16】

前記優先論理は、
放棄されたタイムスロットが使用されなかったことを検出し、
前記タイムスロットを前記放棄することを複数回のバスサイクルより前に終了するように構成されている、請求項１５に記載の物理層デバイス。

【請求項17】

前記タイムスロットを前記放棄することを前記複数回のバスサイクルより前に終了することは、予め指定された優先度に従って放棄カウントをリセットすることを含む、請求項１６に記載の物理層デバイス。

【請求項18】

前記タイムスロットシグナリング回路は、前記送信回路が前記共有バスにアクセスした後の複数回のバスサイクルにわたって前記タイムスロット中に前記送信タイムスロットシグナリングをデアサートするように構成されている、請求項１４に記載の物理層デバイス。

【請求項19】

物理層デバイスであって、
バスサイクルのスケジュールされたタイムスロットに応答してリンク層への送信タイムスロットシグナリングを実行するように構成されたタイムスロットシグナリング回路と、
送信回路であって、前記送信回路は、
リンク層から送信データを受信し、
前記スケジュールされたタイムスロットのタイムスロット中に前記送信データを共有バスに移動させるように構成されている、送信回路と、を含み、
共有バスにおけるキャリアアクティビティを示すキャリアアクティビティシグナリングを提供するように構成された検知回路を更に含む、物理層デバイス。

【請求項20】

前記タイムスロットシグナリング回路は、放棄されたタイムスロット中に前記キャリアアクティビティシグナリングがキャリアアクティビティを示していることに応答して、タイムスロットのシグナリングを抑制するように構成されている、請求項１９に記載の物理層デバイス。

【請求項21】

前記タイムスロットシグナリング回路は、放棄されたたタイムスロット中に前記キャリアアクティビティシグナリングが、前記共有バスにおけるキャリアアクティビティがないことを示していることに応答して、前記放棄されたタイムスロットが使用されなかったことを検出するように構成されている、請求項１９に記載の物理層デバイス。

【請求項22】

物理層デバイスであって、
バスサイクルのスケジュールされたタイムスロットに応答してリンク層への送信タイムスロットシグナリングを実行するように構成されたタイムスロットシグナリング回路と、
送信回路であって、前記送信回路は、
リンク層から送信データを受信し、
前記スケジュールされたタイムスロットのタイムスロット中に前記送信データを共有バスに移動させるように構成されている、送信回路と、を含み、
受信回路であって、前記共有バスから前記リンク層に向かって受信データを移動させるように構成されている、受信回路を更に含み、
前記タイムスロットシグナリング回路は、前記タイムスロット中に前記受信回路によって受信データが移動させられていることを検出することに応答して、タイムスロットのシグナリングを抑制するように構成されている、物理層デバイス。

【請求項23】

ネットワークセグメントにおけるトラフィックシェーピングを実行するためのシステムであって、
前記システムのリンク層側にあるスケジューラであって、同期されたローカルクロックに応答して、スケジュールされたタイムスロットを示すイベントを生成するように構成されている、スケジューラと、
前記システムの前記リンク層側にあるメディアアクセス制御ユニットであって、送信データを提供するように構成されている、メディアアクセス制御ユニットと、
前記システムの物理層側にあるタイムスロットシグナリング回路であって、前記生成されたイベントに応答して、エミュレートされたキャリア検知シグナリングをアサート及びデアサートすることによって、前記メディアアクセス制御ユニットのための送信タイムスロットを作成するように構成されている、タイムスロットシグナリング回路と、を備える、システム。

【請求項24】

前記システムの前記リンク層側と前記システムの前記物理層側との間に配置されたインターフェースを更に備える、請求項２３に記載のシステム。

【請求項25】

前記タイムスロットシグナリング回路を前記スケジューラに動作可能に結合するイベント経路は、前記システムの前記リンク層側と前記物理層側との間のインターフェースを含む、請求項２４に記載のシステム。

【請求項26】

前記タイムスロットシグナリング回路を前記スケジューラに動作可能に結合するイベント経路は、前記システムの前記リンク層側と前記物理層側との間のインターフェースを含まない、請求項２３に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（優先権の主張）
本出願は、２０１９年５月３日に「１０ｓｐｅ Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｔｉｍｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ａｎｄ Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔｓ Ｄａｔａ Ｐａｃｋｅｔｓ，ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ」として出願された米国特許仮出願第６２／８４２，８８７号の出願日の利益を主張するものである。

【0002】

（発明の分野）
本開示は、概して、シングルペアイーサネットネットワークに関し、より具体的には、いくつかの実施形態は、ベストエフォートトラフィック及び時間依存トラフィックをサポートするシングルペアイーサネットネットワークでのメディアアクセスのためのシステム及び方法に関する。

【背景技術】

【0003】

相互接続は、ネットワークのデバイス間の通信を容易にするために広く使用されている。一般的に言えば、電気信号は、物理メディア（例えば、バス、同軸ケーブル、又はツイストペア－一般には、単に「回線」と称される）上で、その物理メディアに結合されたデバイスによって送信される。

【0004】

開放型システム間相互接続モデル（ＯＳＩモデル）によれば、イーサネットベースのコンピュータネットワーキング技術は、ベースバンド伝送（すなわち、電気信号は離散的な電気パルスである）を使用して、ネットワークデバイス間で通信されるデータパケット及び究極的にはメッセージを伝送する。ＯＳＩモデルによれば、回線のアナログドメインと、パケットシグナリングに従って動作するデータリンク層（本明細書では単に「リンク層」とも称される）のデジタルドメインとの間のインターフェースをとるために、物理層（ＰＨＹ）デバイス又はコントローラと呼ばれる特殊回路が使用される。データリンク層は１つ以上の副層を含み得るが、イーサネットベースのコンピュータネットワーキングにおいて、データリンク層は、典型的には、物理層の制御抽象化を提供する少なくともメディアアクセス制御（ＭＡＣ）層を含む。一例として、ネットワーク上の別のデバイスにデータを送信するとき、ＭＡＣコントローラは、物理メディアのためのフレームを準備し、誤り訂正要素を追加し、衝突回避を実施してもよい。更に、別のデバイスからデータを受信するとき、ＭＡＣコントローラは、受信したデータの完全性を確保し、より高い層のフレームを準備してもよい。

【0005】

物理層及びリンク層を実装する（並びに、限定することなく、他の層を含み得る）様々なネットワークトポロジーが存在する。１９９０年代初め頃から存在する、ペリフェラルコンポーネントインターコネクト（ＰＣＩ）規格及びパラレルアドバンスドテクノロジーアタッチメント（パラレルＡＴＡ）は、マルチドロップバストポロジーを実装することができる。２０００年代初め頃からの傾向は、ポイントツーポイントバストポロジーを使用するようになってきており、例えば、ＰＣＩエクスプレス規格及びシリアルＡＴＡ（ＳＡＴＡ）規格は、ポイントツーポイントトポロジーを実装する。

【0006】

典型的なポイントツーポイントバストポロジーは、各デバイス間の回線（例えば、専用ポイントツーポイント）又はデバイスとスイッチとの間の回線（例えば、限定することなく、スイッチドポイントツーポイント）を実装することができる。マルチドロップトポロジーでは、物理メディアは共有バスであり、各ネットワークデバイスは、例えば、物理メディアの種類（例えば、限定することなく、同軸又はツイストペア）に基づいて選択される回路を介して共有バスに結合される。

【0007】

専用ポイントツーポイントトポロジー又はスイッチドポイントツーポイントトポロジーなどのポイントツーポイントバストポロジーは、デバイス間のリンク数が多くなることに部分的に起因して、マルチドロップトポロジーよりも多くのワイヤ及びより高価な材料を必要とする。自動車などの特定の用途では、デバイスを直接接続することを困難にする物理的な制約が存在することがあり、したがって、ネットワーク又はサブネットワーク内において直接接続を必要としない、又は同数の直接接続を必要としないトポロジー（例えば、限定することなく、マルチドロップトポロジー）は、そのような制約の影響を受けにくい場合がある。

【0008】

ベースバンドネットワーク（例えば、限定することなく、マルチドロップネットワーク）上にあるデバイスは、同じ物理伝送メディア（例えば、共有バス）を共有し、典型的には、送信のためにそのメディアの帯域幅全体を使用する（換言すれば、ベースバンド伝送で使用されるデジタル信号は、メディアの帯域幅全体を占有する）。結果として、所与の瞬間に送信することができるのは、ベースバンドネットワーク上の１つのデバイスのみである。そのため、メディアアクセス制御方法が、共有バスに対する競合を処理するために使用される。

【0009】

本開示は、特定の実施形態を具体的に指摘し明確に請求する「特許請求の範囲」をもって結論とするが、本開示の範囲内の実施形態の様々な特徴及び利点は、添付の図面と併せて読むと、以下の説明からより容易に確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】１つ以上の実施形態によるネットワークセグメントを示す。

【図2】１つ以上の実施形態によるデータ送信を示す。

【図3】１つ以上の実施形態によるデータ送信を示す。

【図4】１つ以上の実施形態によるデータ送信を示す。

【図5】１つ以上の実施形態による送信システムを示す。

【図6】１つ以上の実施形態によるタイムスロットシグナリング回路を示す。

【図7】１つ以上の実施形態による、ネットワークセグメントにおいてトラフィックをシェーピングするためのプロセスを示す。

【図8】１つ以上の実施形態による、スケジュールされたデータ送信を示す。

【図9】１つ以上の実施形態による、トラフィックシェーピングのためのプロセスを示す。

【図10】１つ以上の実施形態による、トラフィックシェーピングのためのプロセスを示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下の詳細な説明では、本明細書の一部をなし、本開示を実施し得る実施形態の具体例を例示として示す添付の図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本開示を実施できるように十分に詳細に説明される。しかしながら、他の実施形態が用いられ得、本開示の範囲から逸脱することなく、構造、材料、及びプロセスの変更が行われ得る。

【0012】

本明細書に提示する図は、任意の特定の方法、システム、デバイス、又は構造の実際の図であることを意図するものではなく、本開示の実施形態を説明するために用いられる理想化した表現にすぎない。本明細書に提示する図面は、必ずしも縮尺どおりに描かれていない。様々な図面における類似の構造又は構成要素は、読者の便宜のために同一又は類似の付番を保持し得る。しかしながら、付番における類似性は、構造又は構成要素が必ずしもサイズ、組成、構成、又は任意の他の特性において同一であることを意味するものではない。

【0013】

以下の説明は、当業者が開示される実施形態を実施することを可能にするのを補助するための実施例を含み得る。「例示的な」、「例として」、「例えば（for example）」、及び「例えば（ｅ．ｇ．）」という用語の使用は、関連する説明が、説明的なものであることを意味し、本開示の範囲は、実施例及び法的等価物を包含することを意図するものであり、かかる用語の使用は、実施形態又は本開示の範囲を特定の構成要素、ステップ、特徴、機能などに限定することを意図するものではない。

【0014】

本明細書で概して説明され、図面に例示される実施形態の構成要素は、多種多様な異なる構成で配置及び設計され得ることが容易に理解されるであろう。したがって、様々な実施形態の以下の説明は、本開示の範囲を限定することを目的とするものではなく、単に様々な実施形態を表すものである。実施形態の様々な態様が図面に提示され得るが、図面は、具体的に指示されていない限り、必ずしも尺度どおりに描画されていない。

【0015】

更に、図示及び説明する具体的な実装形態は、単なる例であり、本明細書において別段の指定がない限り、本開示を実施する唯一の方式と解釈されるべきでない。要素、回路、及び機能は、不要に詳述して本開示を不明瞭にしないように、ブロック図の形態で示され得る。逆に、図示し、説明する具体的な実装形態は、単に例示的なものであり、本明細書において別段の指定がない限り、本開示を実装する唯一の方法と解釈されるべきではない。更に、様々なブロック間での論理のブロック定義及びパーティショニングは、例示的な具体的な実装形態である。当業者には、本開示が多数の他のパーティショニングソリューションによって実施され得ることが容易に明らかになるであろう。大部分については、タイミングの考察などに関する詳細は省略されており、かかる詳細は、本開示の完全な理解を得るために必要ではなく、当業者の能力の範囲内である。

【0016】

当業者であれば、情報及び信号は、様々な異なる技術及び技法のいずれかを使用して表され得ることを理解するであろう。いくつかの図面は、表示及び説明を明確にするために、単一の信号として信号を例示してよい。当業者は、信号が信号のバスを表し得、このバスは様々なビット幅を有してよく、本開示は、単一のデータ信号を含む任意の数のデータ信号で実施され得ることを理解するであろう。

【0017】

本明細書に開示する実施形態に関連して記載する様々な例示的な論理ブロック、モジュール、及び回路は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、集積回路（ＩＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）若しくは他のプログラマブル論理デバイス、別個のゲート若しくはトランジスタ論理、別個のハードウェア構成要素、又は本明細書に記載の機能を実行するように設計されている、これらの任意の組み合わせを用いて実装され得る、又は実行され得る。汎用プロセッサ（本明細書では、ホストプロセッサ又は単にホストとも称され得る）は、マイクロプロセッサであってもよいが、代替的に、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又はステートマシンであってもよい。プロセッサはまた、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと組み合わせた１つ以上のマイクロプロセッサ、又は任意の他のかかる構成のなどのコンピューティングデバイスの組み合わせとして実装されてよい。プロセッサを含む汎用コンピュータは専用コンピュータとみなされ、汎用コンピュータは、本開示の実施形態に関連するコンピューティング命令（例えば、ソフトウェアコード）を実行するように構成されている。

【0018】

実施形態は、フローチャート、フロー図、構造図、又はブロック図として示すプロセスに関して説明され得る。フローチャートは、順次プロセスとして動作行為を説明し得るが、これらの行為の多くは、別の順序で、並行して、又は実質的に同時に実行できる。加えて、行為の順序は再調整され得る。プロセスは、方法、スレッド、機能、手順、サブルーチン、サブプログラムなどに対応し得る。更に、本明細書で開示される方法は、ハードウェア、ソフトウェア、又はその両方において実施され得る。ソフトウェアで実装される場合、機能は、コンピュータ可読媒体上の１つ以上の命令又はコードとして記憶されてよい、又は送信されてよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体及びコンピュータプログラムのある場所から別の場所への転送を容易にする任意の媒体など通信媒体の両方を含む。

【0019】

「第１」、「第２」などの表記を使用した、本明細書の要素に対する任意の言及は、かかる制限が明示的に記載されていない限り、それらの要素の数量又は順序を限定しない。むしろ、これらの表記は、本明細書において、２つ以上の要素又は要素の例を区別する便利な方法として使用され得る。したがって、第１の要素及び第２の要素への言及は、２つの要素のみが用いられ得ること、又は何らかの方法で第１の要素が第２の要素に先行しなければならないことを意味するものではない。加えて、特に明記しない限り、要素のセットは、１つ以上の要素を含んでよい。

【0020】

本明細書で使用されるとき、所与のパラメータ、特性、又は条件に言及する際の「実質的に（substantially）」という用語は、所与のパラメータ、特性、又は条件が、例えば許容可能な製造許容差の範囲内でわずかな変動で満たされることを当業者が理解するであろう程度を意味し、かつ含む。一例として、実質的に満たされる特定のパラメータ、特性、又は条件に応じて、パラメータ、特性、又は条件は、少なくとも９０％満たされ得るか、少なくとも９５％満たされ得るか、更には少なくとも９９％満たされ得る。

【0021】

自動車、トラック、バス、船舶、及び／又は航空機などの車両は、車両通信ネットワークを含んでもよい。車両通信ネットワークの複雑性は、ネットワーク内の電子デバイスの数に応じて変化し得る。例えば、高度な車両通信ネットワークは、例えば、エンジン制御、変速制御、安全制御（例えば、アンチロックブレーキ）、及び排出制御のための様々な制御モジュールを含み得る。これらのモジュールをサポートするために、自動車産業は様々な通信プロトコルに依存する。

【0022】

１０ＳＰＥ（すなわち、１０Ｍｂｐｓのシングルペアイーサネット）は、米国電気電子学会（ＩＥＥＥ）によって仕様ＩＥＥＥ ８０２．３ｃｇ（商標）として現在開発中のネットワーク技術仕様である。１０ＳＰＥは、マルチドロップネットワーク又は混合ネットワークのマルチドロップバス上での衝突のない決定論的伝送を提供するために使用され得る。１０ＳＰＥ仕様は、マルチドロップバス上での物理的衝突を回避するために使用される、任意選択の物理レベル衝突回避（ＰＬＣＡ）リコンシリエーション副層を含む。

【0023】

本開示の発明者らは、ここで、ＰＬＣＡはベストエフォート（ＢＥ）トラフィックに適していると理解し、ＢＥトラフィックは、不規則なトラフィック（例えば、限定することなく、ファームウェア更新、オーディオ制御信号）であり、レイテンシは重要ではないが、飢餓状態は回避されるべきである。飢餓状態とは、プロセス（例えば、限定することなく、ノード、１０ＳＰＥイーサネット物理層トランシーバ（ＰＨＹ）、待ち行列、又は更にはデータパケット）が、永続的に送信からロックアウトされるシナリオである。本開示の発明者らは、ここで、ＰＬＣＡは、典型的には、時間依存（ＴＳ）トラフィックに対して過度のレイテンシジッタを有すると理解し、ＴＳトラフィックは、規則的なトラフィック（例えば、限定することなく、オーディオフレーム、センサポーリング）であり、決定論的なレイテンシが重要である。

【0024】

１つ以上の実施形態は、一般に、トラフィックシェーピングプロファイルに従って共有バス上でデータ送信を実行するためのシステム、方法、及びデバイスに関する。いくつかの実施形態では、トラフィックシェーピングプロファイルのバスサイクルは、重なり合わないタイムスロットを含み得る。各タイムスロットは、スケジュールを実施するために、時間認識型であり、すなわち、スケジュール及びその割り当てられたタイムスロットを認識しており、かつネットワークセグメント内の他のノードのリアルタイムクロック（ＲＴＣ）と同じ共通クロックに同期されたＲＴＣを使用する、特定のノードに割り当てられてよい。

【0025】

１つ以上の実施形態は、一般に、トラフィックシェーピングプロファイルの少なくとも一部を実施するように、かつ／又は共有タイムスロットに対する競合に対処するための優先スキームを実施するように構成された物理層（ＰＨＹ）デバイス及び該物理層デバイスを含むシステムに関する。一実施形態では、ＰＨＹは、送信タイムスロットシグナリングを使用してそのような実施を行うように構成されてもよい。ＰＨＹは、エミュレートされたキャリア検知シグナリング（例えば、限定することなく、アクティブの低）をアサートして、衝突検出及び／又は回避用に構成されているＭＡＣ（例えば、限定することなく、ＣＳＭＡ／ＣＤ ＭＡＣ）に、割り当てられたタイムスロットの外側で遅延状態に入らせ、次いで、エミュレートされたキャリア検知シグナリング（例えば、限定することなく、非アクティブの高）をデアサートして、ＭＡＣに、割り当てられたタイムスロット中に遅延状態から抜けさせるように構成されてよい。

【0026】

図１は、本開示の１つ以上の実施形態による、ネットワークセグメント１００のブロック図を示す。図１に示す例では、ネットワークセグメント１００は、ノード１０６、ノード１０４、ノード１０８及びノード１１０を含み、そのような各ノードは、共有伝送メディア１０２に動作可能に結合されている。

【0027】

非限定的な例として、ネットワークセグメント１００は、マルチドロップネットワークのセグメント、マルチドロップサブネットワークのセグメント、混合メディアネットワークのセグメント、又はこれらの組み合わせ若しくはサブ組み合わせであってもよい。非限定的な例として、ネットワークセグメント１００は、限定することなく、マイクロコントローラタイプの埋め込みシステム、ユーザタイプのコンピュータ、コンピュータサーバ、ノートブックコンピュータ、タブレット、ハンドヘルドデバイス、モバイルデバイス、無線のイヤホンデバイス若しくはヘッドホンデバイス、有線のイヤホン若しくはヘッドホンデバイス、アプライアンスサブシステム、照明サブシステム、サウンドサブシステム、建物制御システム、住宅監視システム（例えば、限定することなく、セキュリティ又はユーティリティ使用量用）、エレベータシステム若しくはサブシステム、公共交通機関制御システム（例えば、限定することなく、地上の列車、地下の列車、市街電車、又はバス用）、自動車システム若しくは自動車サブシステム、又は産業制御システムのうちの１つ以上であっても、その一部であっても、それを含んでもよい。

【0028】

１つ以上の実施形態では、ノード１０６、ノード１０４、ノード１０８及びノード１１０は、共有伝送メディア１０２を介してＴＳ及び／又はＢＥデータパケットを通信するように構成されている。図１に示す実施形態では、ノード１０８は、マスターノードとして構成されている。

【0029】

図２は、１つ以上の実施形態による、共有バスでのトラフィックシェーピングプロファイルに従ったデータ送信２００の一部分の図を示す。

【0030】

図２の例示的な実施形態に示されるように、本明細書で「バスサイクル」と称される期間は、本明細書で「タイムスロット」と称されるいくつかのサブ期間に分割され、この例では、そのような各タイムスロットは、ノード１０６、ノード１０４、ノード１０８及びノード１１０うちの１つのみに割り当てられる。図２では、データ送信２００のバスサイクル２０２が示されており、バスサイクル２０２は、ノード１０６、ノード１０４、ノード１０８及びノード１１０にそれぞれ割り当てられたタイムスロット２０４、タイムスロット２０６、２０８、及びタイムスロット２１０からなる４つのタイムスロットを含む。１つのみのノード又はノードの１つのみのデータ待ち行列に割り当て可能なタイムスロットは、本明細書において「排他的タイムスロット」と称される。１つ以上のノード又はノードの１つ以上のデータ待ち行列に割り当て可能なタイムスロットは、本明細書において「共有タイムスロット」と称される。

【0031】

一実施形態では、タイムスロット２０４、タイムスロット２０６、タイムスロット２０８、及びタイムスロット２１０は、周期的であり、かつ重なり合わない。後述するように、バスサイクル２０２を実装するために、各ノードは、限定することなく、ＩＥＥＥ １５８８の時間配信システムなどの時間同期技術を使用して共通クロックに同期されたそれぞれのローカルクロックを使用するように構成されてもよい。例えば、図１では、ノード１０６、ノード１０４、ノード１０８、及びノード１１０は、時間配信システムを実装しており、具体的には、ノード１０８が、ネットワークセグメント１００の時間配信システムのノードマスターであり、クロック１１２をノード１０６、ノード１０４、及びノード１０８に配信する。

【0032】

一実施形態では、ＴＳ待ち行列及びＢＥ待ち行列は、リンク層において、例えば、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイス又はノードのバッファマネージャにおいて維持され、それぞれの周期的タイムスロット中に送信するように（本明細書で説明されるように）スケジュールされる（すなわち、各待ち行列は、バスサイクル内の割り当てられたタイムスロットを有する）。特に、場合によっては、ノードは、データを送信するためのスケジュールされたタイムスロットを使用しないことも予想される。

【0033】

時間認識スケジューリングを実装する図２のデータ送信２００は、典型的には決定論的なレイテンシを呈し、ほとんどの場合、レイテンシ決定論を維持することが重要であるＴＳトラフィックに適している。しかしながら、場合によっては、ネットワークセグメントは、２つ以上のサービス品質（ＱｏＳ）指定を有するトラフィック、非限定的な例として、ＴＳトラフィック及びＢＥトラフィックの両方、をサポートすることがあり、そのため、異なるトラフィックシェーピングプロトコルが適切である場合がある。

【0034】

図３及び図４は、共有バスにおけるデータ送信の実施形態の一部分の図を示す。データ送信は、１つ以上の実施形態による、ＢＥトラフィック及びＴＳトラフィックを転送するためのトラフィックシェーピングプロファイルに従って実行される。

【0035】

図３は、バスサイクルがいくつかの排他的タイムスロットを含むトラフィックシェーピングプロファイルの実施形態による、共有バスにおけるデータ送信３００の一部分の図を示しており、ノードには、第１のサービス品質指定に関連付けられたトラフィックのための第１の排他的タイムスロットが割り当てられ、また第２のサービス品質指定に関連付けられたトラフィックのための第２の排他的タイムスロットも割り当てられている。

【0036】

図３の実施形態では、バスサイクル３１４は、ＴＳトラフィックのための排他的タイムスロット（すなわち、ＴＳタイムスロット３０２、ＴＳタイムスロット３０４、及びＴＳタイムスロット３１０及びＴＳタイムスロット３１２）、及びＢＥトラフィックのための排他的タイムスロット（すなわち、ＢＥタイムスロット３０６及びＢＥタイムスロット３０８）を含む。各ノードにＴＳタイムスロットが割り当てられており、ここでは、ノード１０６にＴＳタイムスロット３０２が割り当てられ、ノード１０４にＴＳタイムスロット３０４が割り当てられ、ノード１０８にＴＳタイムスロット３１０が割り当てられ、ノード１１０にＴＳタイムスロット３１２が割り当てられている。更に、ノード１０６及びノード１０４には、それぞれ、ＢＥタイムスロット３０６及びＢＥタイムスロット３０８が割り当てられている。特に、全てのノードが必ずしもＢＥデータ（又は、場合によってはＴＳデータ）を有するとは限らないので、ノード１０８及びノード１１０には、ＢＥデータのためのタイムスロットが割り当てられていない。したがって、図３では、バスサイクル３１４は、それらのノード、すなわち、ノード１１０及びノード１０８のためのＢＥタイムスロットを含むようにはセットアップされていない。

【0037】

また、図３には、ノード１０４、ノード１０６、ノード１０８及びノード１１０によってバスサイクル３１４中にそれぞれのノードの割り当てられた各排他的タイムスロットにおいて送信されるデータを示すタイミング図も示されている。

【0038】

場合によっては、ノードに排他的タイムスロットを割り当てるトラフィックスケジューリングスキームは、ネットワークセグメントに帯域幅の浪費をもたらし得る。非限定的な例として、帯域幅の浪費は、ノードが排他的タイムスロットを使用する頻度が低く、そのノードが排他的タイムスロットを使用していないときに他のノードがアイドル状態である場合にもたらされ得る。換言すれば、エンドツーエンドのレイテンシは、バスサイクル内のタイムスロットの数に正比例し得、したがって、排他的タイムスロットが頻繁に使用されない場合、エンドツーエンドのレイテンシに追加されるレイテンシは、帯域幅の増加を必ずしも実現しなくても存在し得る。

【0039】

図４は、特定のＱｏＳ指定のトラフィックのためのいくつかの共有タイムスロットを定義するトラフィックシェーピングプロファイルに適合する、バスサイクル中での共有バスにおけるデータ送信４００の一部分の図を示す。企図される使用事例では、バスサイクルは、いくつか（すなわち、１つ以上）の共有タイムスロットでセットアップされてよく、次いで、ノードは、必要に応じて、このいくつかの共有タイムスロットのうちの１つ以上に（例えば、マスターノードによって）割り当てられてよい。換言すれば、追加のノードは、必ずしもバスサイクルに追加のタイムスロットを追加しなくても、共有タイムスロットに割り当てることができる。

【0040】

図４の実施形態では、バスサイクル４１２は、ＴＳトラフィックのための排他的タイムスロット（すなわち、ＴＳタイムスロット４０２、ＴＳタイムスロット４０４、ＴＳタイムスロット４０６、及びＴＳタイムスロット４０８）、及びＢＥトラフィックのための共有タイムスロット（すなわち、共有ＢＥタイムスロット４１０）を含む。ノード１０６、ノード１０４、ノード１０８、及びノード１１０には、それぞれ、ＴＳトラフィックのためのＴＳタイムスロット４０２、ＴＳタイムスロット４０４、ＴＳタイムスロット４０６、及びＴＳタイムスロット４０８が割り当てられ、ノード１０６及びノード１０４には、ＢＥトラフィックのための共有ＢＥタイムスロット４１０が割り当てられている。

【0041】

特に、共有ＢＥタイムスロット４１０中に共有バスでデータを送信することができるのは、１つのノードのみである（２つ以上のノードが共有タイムスロット中に共有バスで送信すると、衝突が発生する）。したがって、図４の実施形態では、ノード１０６は共有ＢＥタイムスロット４１０中に共有バスにアクセスし、同じくＢＥデータを有するノード１０４は、（ノード１０４におけるＢＥデータの周囲の破線によって示されるように）共有ＢＥタイムスロット４１０を放棄する（この場合、ノード１０６に譲る）。共有タイムスロットを獲得及び／又は放棄するための優先スキームは、本明細書に後述する。

【0042】

図４は、バスサイクル４１２内に１つの共有タイムスロット、すなわち、ＢＥタイムスロット４１０を示しているが、バスサイクル４１２は、複数の共有タイムスロットを含んでもよい。更に、ネットワークセグメントで異なるＱｏＳ指定に関連付けられたトラフィックがサポートされる場合、バスサイクル４１２は、サポートされるＱｏＳ指定ごとにいくつかの共有タイムスロットを含んでもよい。

【0043】

図４は、共有タイムスロット（例えば、共有ＢＥタイムスロット４１０）が排他的タイムスロット（例えば、ＴＳタイムスロット４０８）と同じ長さであることを示しているが、場合によっては、異なるタイプのＱｏＳに関連付けられたトラフィックは、異なるサイズのデータパケットを含むことができる。非限定的な例として、ＢＥデータパケットは、ＴＳデータパケットより（ビット単位で）長くてもよい。更に、第１のアプリケーションのためのＢＥデータパケットは、第２のアプリケーションのためのＢＥデータパケットより長くてもよい。したがって、共有タイムスロットに割り当てられたノード及び／又は待ち行列は、異なる長さのデータパケットを送信してもよい。いくつかの実施形態では、共有タイムスロットの長さは、共有タイムスロット中に送信されることが予想される最長データパケットと少なくとも同じ長さであるように選択されてもよい。

【0044】

図５は、１つ以上の実施形態による、トラフィックシェーピングサブシステム５１４を含む送信システム５００の実施形態の機能ブロック図を示す。

【0045】

図５に示す送信システム５００の実施形態では、データパケットは、トラフィックシェーピングサブシステム５１４によって実装されるトラフィックプロファイルに従ってＭＡＣ ５２２に提供される。一般に、ＭＡＣ ５２２におけるフレームは、スケジューラ５０８によって実施されるトラフィックスケジュールに少なくとも部分的に基づいて、ＢＥ待ち行列５２０又はＴＳ待ち行列５１８にあるデータパケットに割り当てられる。非限定的な例として、トラフィックシェーピングサブシステム５１４は、図２、図３、及び図４を参照して本明細書で論じられるトラフィックシェーピングプロファイルのうちの１つ以上に従ってトラフィックシェーピングを実行するように構成されてもよい。

【0046】

Ｔｘパケット５２６は、スケジューラ５０８によって管理される周期的スケジュールでトラフィックシェーピングサブシステム５１４によってＭＡＣ ５２２に提供される。スケジュールは、少なくとも部分的に、トラフィックシェーピングサブシステム５１４によって実装されるトラフィックプロファイル及び／又は送信システム５００が動作するように構成されているネットワークセグメントに基づいてよい。各Ｔｘパケット５２６は、ＢＥ待ち行列５２０及びＴＳ待ち行列５１８によってそれぞれ提供されるＢＥデータパケット又はＴＳデータパケットのいずれかを含んでよい。

【0047】

スケジューラ５０８は、一般に、ＢＥ待ち行列５２０及び／又はＴＳ待ち行列５１８に割り当てられたスケジュールされたタイムスロットをセレクタ５０２に通知するように構成されてよい。スケジューラ５０８は、ＢＥ／ＴＳイベント５３０をセレクタ５０２に提供するように構成されてよい。ＢＥ／ＴＳイベント５３０は、ＢＥタイムスロット及びＴＳタイムスロットをそれぞれ示すためのＢＥイベント５１６又はＴＳイベント５３２を含んでよい。スケジューラ５０８は、ローカルクロック（すなわち、同期されたローカルクロック５０６）を使用して、スケジュールされたタイムスロットを検出するように構成されてよい。いくつかの実施形態では、スケジューラ５０８は、セレクタ５０２のためのスケジュールされたタイムスロットを示すイベントを生成するように構成されている１つ以上のイベント生成器（図示せず）を含んでもよい。いくつかの実施形態では、同期されたローカルクロック５０６は、同期イベント５２８に応答して１つ以上のネットワークセグメントの共通クロックに同期されるように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、同期イベント５２８は、同期プロトコル、例えば、限定することなく、同期プロトコル、例えば、ＩＥＥＥ １５８８のプレシジョンタイムプロトコル（precision time protocol）に従って、同期されたローカルクロック５０６を同期させるために、生成され、使用されてもよい。

【0048】

セレクタ５０２は、ＢＥ待ち行列５２０でＢＥデータを検出するとＢＥイベント５１６を伝搬し、（ＴＳ待ち行列５１８にＴＳデータが存在するか否かにかかわらず）ＴＳイベント５３２を伝搬するように構成されてよい。

【0049】

ＢＥデータパケット及びＴＳデータパケットは、ＢＥ／ＴＳイベント５３０に応答してセレクタ５０２によって選択されて、Ｔｘパケット５２６になってよい。より具体的には、ＢＥ待ち行列５２０及びＴＳ待ち行列５１８は、それぞれ、ＢＥイベント５１６及びＴＳイベント５３２を受信したことに応答してＭＵＸ５０４を介してセレクタ５０２によって選択されてよい。

【0050】

一般に、トラフィックシェーピングサブシステム５１４においてデータパケットを保持するために使用される待ち行列は、決定論的レイテンシデータ待ち行列及び非決定論的レイテンシデータ待ち行列として分類することができる。図５に示すトラフィックシェーピングサブシステム５１４の実施形態では、ＴＳ待ち行列５１８は、決定論的レイテンシデータ待ち行列であり、ＢＥ待ち行列５２０は、非決定論的レイテンシデータ待ち行列である。

【0051】

本明細書で論じられるように、非決定論的データに対して共有タイムスロットを使用するトラフィックシェーピングプロトコルの場合、ＢＥ待ち行列５２０にＢＥデータパケットが存在しなければ、ＢＥ待ち行列５２０を選択する必要はない。したがって、いくつかの実施形態では、セレクタ５０２は、ＢＥ／ＴＳイベント５３０でＢＥイベントを受信したこと及びＢＥ待ち行列５２０に１つ以上のＢＥデータパケットが存在することを検出したことに応答してＢＥ待ち行列５２０を選択するように構成されてもよい。

【0052】

図５では、送信システム５００のリンク層側及びＰＨＹ側が示されており、トラフィックシェーピングサブシステム５１４の一部分及びＭＡＣ ５２２がリンク層側に含まれている。ＰＨＹ側には、タイムスロットシグナリング回路５１０、Ｔｘ／ＲＸ回路５１２、及び検知回路５２４が含まれている。Ｔｘ／ＲＸ回路５１２は、ＭＡＣ ５２２及び共有バス（図示せず）に動作可能に結合されてよく、一般に、共有バスとＭＡＣ ５２２との間で受信データ及び送信データを移動させるように構成されてよい。検知回路５２４は、一般に、キャリア検知信号５３８（検知回路５２４に動作可能に結合された共有バス（図示せず）におけるキャリアアクティビティを示す信号）を提供するように構成されてよい。

【0053】

１つ以上の実施形態では、タイムスロットシグナリング回路５１０は、トラフィックシェーピングサブシステム５１４の一部分を形成してよい。タイムスロットシグナリング回路５１０は、一般に、送信タイムスロットシグナリング５３６をＭＡＣ ５２２に提供するように、及び送信タイムスロットシグナリング５３６をチューニングして、トラフィックシェーピングプロファイルを実施するように、より具体的には、トラフィックシェーピングプロファイルのトラフィックスケジューリングスキームを実施するように、構成されてよい。様々な実施形態では、ＭＡＣ ５２２は、送信タイムスロット中にデータ送信を開始するように、及びそうでなければ遅延状態になる（すなわち、送信タイムスロットを待つ）ように構成されてよい。ＭＡＣ ５２２は、送信タイムスロットシグナリング５３６がアサートされている間は送信タイムスロットを検出し、送信タイムスロットシグナリング５３６がデアサートされている間は送信タイムスロットを待つように構成されている。

【0054】

いくつかの実施形態では、タイムスロットシグナリング回路５１０は、送信タイムスロットシグナリング５３６をアサート／デアサートして、トラフィックシェーピングサブシステム５１４のトラフィックシェーピングプロファイルを実施するように構成されてよい。より具体的には、タイムスロットシグナリング回路５１０は、少なくともいくつかのＢＥイベント５１６及びＴＳイベント５３２に応答して送信タイムスロットシグナリング５３６をアサートするが、そうでなければ送信タイムスロットシグナリング５３６をデアサートするように構成されてよい。このように、タイムスロットシグナリング回路５１０は、割り当てられたタイムスロット中に送信タイムスロットシグナリング５３６をアサートし、割り当てられたタイムスロットの外側で送信タイムスロットシグナリング５３６をデアサートするように構成されてよい。ＭＡＣ ５２２から見て、割り当てられたタイムスロットは、送信タイムスロットに対応する。いくつかの実施形態では、タイムスロットシグナリング回路５１０は、共有バスにおけるアクティブキャリアを示すキャリア検知信号５３８に応答して抑制する（すなわち、ＢＥイベント５１６又はＴＳイベント５３２が受信されたとしても、送信タイムスロットシグナリング５３６をデアサートし続ける）ように構成されてよい。

【0055】

本明細書で論じられるように、場合によっては、トラフィックシェーピングプロファイルは、限定することなく、ＢＥデータパケットなどの非決定論的データパケット用を含む、共有タイムスロットを含んでもよい。１つ以上の実施形態は、一般に、トラフィックシェーピングプロファイルの共有タイムスロットに対する競合に対処するための優先スキームを実装するように構成されたトラフィックシェーピングサブシステム５１４に関する。いくつかの実施形態は、一般に、優先スキームに従ってローカルノードがタイムスロットを勝ち取った又は逃したことを判定したことに応答して、送信タイムスロットシグナリングをアサート／デアサートするように構成されたＰＨＹに関する。

【0056】

上述したように、いくつかの実施形態では、送信タイムスロットシグナリングは、エミュレートされたキャリア検知シグナリングを含んでよい。図６は、１つ以上の実施形態による、優先スキームに従った、エミュレートされたキャリア検知シグナリングの選択的アサーション／アサーション解除を実行するためのタイムスロットシグナリング回路６００のブロック図を示す。タイムスロットシグナリング回路６００は、非限定的な例として、図５のタイムスロットシグナリング回路５１０を実装するために使用されてもよい。

【0057】

１つ以上の実施形態では、タイムスロットシグナリング回路６００は、優先論理６０２及びチューニング回路６０４を含んでもよい。優先論理６０２は、一般に、１つ以上の優先スキームを実施して、共有タイムスロットに対する競合に対処するように構成されてよい。企図される使用事例では、ＢＥイベント５１６を受信すると、優先論理６０２は、優先スキームに従ってローカルノードが共有タイムスロットを逃すか、又は勝ち取るかを判定するように構成され得る。優先論理６０２が、ローカルノードが逃すと判定する場合、優先論理６０２は、コントロール６１０を介して、チューニング回路６０４において、エミュレートされたキャリア検知シグナリング６１２をアサートするように構成されている。優先論理６０２が、ローカルノードが勝ち取ると判定する場合、優先論理６０２は、エミュレートされたキャリア検知シグナリング６１２を（チューニング回路６０４を介して）デアサートするように構成されている。

【0058】

エミュレートされたキャリア検知シグナリング６１２は、送信が許可されていないときはいつでも、タイムスロットシグナリング回路６００によってアサートされ、したがって、エミュレートされたキャリア検知シグナリング６１２のアサーション解除は、図５の送信タイムスロットシグナリング５３６のアサーションと同じであると理解されてよい。

【0059】

いくつかの実施形態では、エミュレートされたキャリア検知シグナリング６１２は、排他的又は非排他的なキャリア検知シグナリングを含むインターフェース６１６に提供されてよい。非限定的な例として、インターフェース６１６は、メディア独立インターフェース（ＭＩＩ）、リデュースドＭＩＩ（ＲＭＩＩ）、又はそれらの変形物を実装してもよく、このインターフェースは、エミュレートされたキャリア検知シグナリング６１２に応答してアサート／デアサートされた（場合により）排他的又は非排他的なキャリア検知シグナリングのためのピンを含んでもよい。

【0060】

いくつかの実施形態では、ＴＳイベント６０８及びＢＥイベント６０６のうちの１つ以上は、インターフェース６１６を通過するイベント経路（経路は図示せず）を通って優先論理６０２に到達してもよい。いくつかの実施形態では、ＴＳイベント６０８及びＢＥイベント６０６のうちの１つ以上は、インターフェース６１６を通過しないイベント経路を通って優先論理６０２に到達してもよい。

【0061】

図７は、本開示の１つ以上の実施形態による、イーサネットセグメント用のトラフィックシェーピングを実行するためのプロセス７００のフローチャートを示しており、このプロセスは、非限定的な例として、送信システム５００によって実行される。

【0062】

動作７０２において、プロセス７００は、ネットワークセグメントの物理層とリンク層との間の送信タイムスロットシグナリングを実行する。一実施形態では、送信タイムスロットシグナリングは、タイムスロットを示すための信号をアサート及び／又はデアサートすることを含んでもよい。一実施形態では、送信タイムスロットシグナリングは、ネットワークセグメントの共有バスにおけるキャリアがアクティブであることを示すために、キャリア検知シグナリングをチューニングすることを含んでもよい。

【0063】

動作７０４において、プロセス７００は、ネットワークセグメントのバスサイクルのタイムスロットに関連付けられたイベントを受信する。非限定的な例として、イベントは、排他的タイムスロットのためのイベント又は共有タイムスロットのためのイベントを含んでもよい。いくつかの実施形態では、タイムスロットは、バスサイクルに含まれるいくつかのスケジュールされたタイムスロットのうちの１つであってもよい。いくつかの実施形態では、イベントの生成は、ネットワークセグメントの複数のノードに共通のクロックに同期されてもよい。

【0064】

動作７０６において、プロセス７００は、動作７０２で受信したイベントに応答して送信タイムスロットを検出する。検出された送信タイムスロットは、排他的タイムスロット又は共有タイムスロットであってよい。一実施形態では、送信タイムスロットを検出することは、非限定的な例として、タイムスロットが、（後述のように）十分に高い優先度を有しないか、又はタイムスロットを放棄するように構成されている、プロセス９００に関連付けられたノードである、共有タイムスロットであることにより、タイムスロットシグナリングが抑制されるべきではないことを最初に検出したことを検出することを含んでもよい。

【0065】

動作７０８において、プロセス７００は、動作７０６で送信タイムスロットを検出したことに応答して送信タイムスロットシグナリングを調整する。一実施形態では、送信タイムスロットシグナリングを調整することは、ノードの物理層とリンク層との間のキャリア検知シグナリングをチューニングすることを含み得る。一実施形態では、キャリア検知シグナリングをチューニングすることは、エミュレートされたキャリア検知シグナリングをアサート及び／又はデアサートすることを含んでもよい。

【0066】

動作７１０において、プロセス７００は、ネットワークセグメントの共有バスへの送信のための送信データを受信する。特に、送信データは、タイムスロットの前及び／又は送信タイムスロット中に受信されてもよい。

【0067】

動作７１２において、プロセス７００は、送信タイムスロット中に、動作７１０中に受信された送信データのデータ送信を実行する。

【0068】

図８は、共有伝送メディア１０２におけるスケジュールされたデータ送信８００のタイミング図を示す。図８では、スケジュールされたデータ送信８００は、バスサイクル８０２及びバスサイクル８２０中に起こり、これらのバスサイクルは、図４のバスサイクル４１２にほぼ対応する。

【0069】

図８では、バスサイクル８０２及びバスサイクル８２０のそれぞれの一部分は、時間依存データのためのタイムスロット、すなわち、ＴＳ部分８０４及びＴＳ部分８２２をそれぞれ含み、バスサイクル８０２及びバスサイクル８２０のそれぞれの一部分は、ベストエフォートデータのための共有タイムスロット、すなわち、ＢＥ部分８０６及びＢＥ部分８２４をそれぞれ含む。ＢＥ部分８０６及びＢＥ部分８２４は、アナウンスメント用のそれぞれのタイムスロット（後述する）、すなわち、アナウンスメント部分８１６及びアナウンスメント部８３４を含み、またＢＥパケットのためのそれぞれのタイムスロット、それぞれ、ＢＥスロット８１８及びＢＥタイムスロット８３６を含む。

【0070】

図８ではまた、２つの異なるノード（例えば、限定することなく、図１のネットワークセグメント１００のノード１０４及びノード１０６）のＰＨＹ、すなわち、ＰＨＹ １及びＰＨＹ ２のタイミング図も示されている。図８によって企図される実施例では、バスサイクル８０２中に、ＰＨＹ １及びＰＨＹ ２のそれぞれのノードは、ＢＥスロット８１８に対して競合し、バスサイクル８２０中には、ＢＥタイムスロット８３６に対して競合する。

【0071】

１つ以上の実施形態では、ＢＥイベント５１６のパルスは、ネットワークセグメント１００を介してそれぞれのＰＨＹにおいて互い違いの様式で受信されてもよい。ＢＥイベント５１６のパルスがそれぞれのＰＨＹにおいて互い違いの様式で受信される場合、各ＰＨＹは、共有ＢＥタイムスロットを獲得している別のＰＨＹによるアナウンスメントをチェックし、アナウンスメントが検出されなければ、自身が共有ＢＥタイムスロットを獲得しているというそれ自身のアナウンスメントを送信する機会を有する。互い違いのＢＥイベント５１６のパルスの場合、各ＢＥイベント５１６のパルスは、前のＢＥイベント５１６のパルスから、本明細書で「オフセット」と称される時間量だけ時間的に分離される。したがって、図８に示す実施例では、ＰＨＹ ２におけるＢＥイベント５１６のパルスが受信される前に、ＰＨＹ １におけるＢＥイベント５１６のパルスが受信される。

【0072】

ＰＨＹ １及びＰＨＹ ２のタイミング図は、バスサイクル８０２及びバスサイクル８２０中にそれぞれのＰＨＹ １及びＰＨＹ ２のタイムスロットシグナリング回路６００において観測可能な信号を含む。図５及び図６の送信タイムスロットシグナリング５３６、ＴＳイベント５３２及びＢＥイベント５１６のための信号が示されている。また、バスサイクル８０２及びバスサイクル８２０中にＰＨＹ １及びＰＨＹ ２で受信されるｔｘデータ５３４（図５）のための信号も示されている。図８ではＢＥイベント５１６及びＴＳイベント５３２が単一のパルスとして示されているが、それらは１つ以上のパルスであってもよく、一実施形態では、ＢＥタイムスロットイベント及び／又はＴＳタイムスロットイベントは、いくつかの連続する信号パルスを含んでもよい。

【0073】

バスサイクル８０２中、ＰＨＹ １はＴＳイベント５３２を受信し、これは、ＴＳタイムスロット８０８がまもなく開始することを示す。ＰＨＹ １は、ＴＳイベント５３２のパルスを受信したことに応答して送信ＴＳタイムスロット８０８を検出し、送信ＴＳタイムスロット８０８を検出したことに応答して、ＰＨＹ １は、その送信タイムスロットシグナリング５３６をアサートし、これにより、そのＭＡＣがＴＳデータを送信するための送信タイムスロットが作成される。ＰＨＹ １は、ＭＡＣからＴＳデータＴＳ１を受信し（転送は図示せず）、ＴＳタイムスロット８０８中にＴＳ１を共有バスに提供する。ＴＳ１を提供すると、ＰＨＹ １は、その送信タイムスロットシグナリング５３６をデアサートし、これにより、そのＭＡＣのための送信タイムスロットは終了し、ＴＳ部分８０４の残りのタイムスロット（すなわち、ＴＳタイムスロット８１０、ＴＳタイムスロット８１２、及びＴＳタイムスロット８１４）中は、その送信タイムスロットシグナリング５３６をデアサートし続ける。

【0074】

特に、送信タイムスロットシグナリング５３６が、エミュレートされたキャリア検知シグナリングを含む場合、ＭＡＣは、アサートされた、エミュレートされたキャリア検知シグナリングに応答して遅延状態に入り、デアサートされた、エミュレートされたキャリア検知シグナリングに応答して送信状態に入ることができる。

【0075】

ＴＳタイムスロット８０８中、ＰＨＹ ２は、送信タイムスロットシグナリング５３６をデアサートし、したがって、そのＭＡＣは、遅延状態に留まる。ＰＨＹ ２は、ＴＳイベント５３２のパルスを受信したことに応答して送信ＴＳタイムスロット８１０を検出する。送信ＴＳタイムスロット８１０を検出したことに応答して、ＰＨＹ ２は、その送信タイムスロットシグナリング５３６をアサートし、これにより、そのＭＡＣがＴＳデータを送信するための送信タイムスロットが作成される。ＰＨＹ ２は、ＭＡＣからＴＳデータＴＳ２を受信し（転送は図示せず）、ＴＳタイムスロット８１０中にＴＳ２を共有バスに提供する。ＴＳ２を提供すると、ＰＨＹ ２は、その送信タイムスロットシグナリング５３６をデアサートし、これにより、そのＭＡＣのための送信タイムスロットは終了する。ＰＨＹ ２は、ＴＳ部分８０４の残りのタイムスロット（すなわち、ＴＳタイムスロット８１２及びＴＳタイムスロット８１４）中にその送信タイムスロットシグナリング５３６をアサートし続ける。

【0076】

特に、ＰＨＹ １及びＰＨＹ ２は、トラフィックシェーピングプロファイルが実施されているため、ＴＳ１及びＴＳ２を送信する前に、共有伝送メディア１０２におけるキャリアアクティビティをチェックする必要はない。換言すれば、この実施形態におけるトラフィックシェーピングプロファイル（すなわち、重なり合わないタイムスロットの周期的なスケジューリング）によれば、ＰＨＹは、ＴＳタイムスロットを共有することがなく、したがって、ＴＳタイムスロットごとに１つのＰＨＹのみがＴＳイベント５３２のパルスを受信する。しかしながら、複数のＰＨＹが共有タイムスロット中に送信タイムスロットを試しに作成することがあるので、いくつかの実施形態では、キャリア検知が使用されてもよい。

【0077】

バスサイクル８０２中、ＰＨＹ １は、ＢＥイベント５１６のパルスを受信したことに応答して送信タイムスロット８２６を検出する。送信タイムスロット８２６を検出したことに応答して、ＰＨＹ １は、送信タイムスロットシグナリング５３６をアサートして、そのＭＡＣが送信データ（ここでは、ＢＥデータ）を送信するための送信タイムスロットを作成する。更に、ＰＨＹ １は、アナウンスメント部分８１６中にアナウンスメントシンボル（ここでは「Ｊ」の繰り返し）を送信して、ＰＨＹ １がＢＥ部分８０６を獲得していることを（例えば、他のＰＨＹに）アナウンスする。特に、図８に示す実施例では、ＰＨＹ １は、そのＢＥイベント５１６のパルスを受信する最初のＰＨＹである。したがって、理論的には、ＰＨＹ １は、その送信タイムスロットシグナリング５３６をアサートし、アナウンスメントを送信する前に、他のＰＨＹからのアナウンスメントを確認する必要はない。ＰＨＹ １は、そのＭＡＣからベストエフォートデータＢＥ１を受信し（転送は図示せず）、ＢＥスロット８１８中にＢＥ１を共有バスに提供する。ＢＥ１を送信すると、ＰＨＹ ２は、その送信タイムスロットシグナリング５３６をデアサートして、そのＭＡＣのための送信タイムスロットを閉じる（このＭＡＣは、送信タイムスロットシグナリング５３６がデアサートされている間、遅延状態に入って留まることができる。）。

【0078】

バスサイクル８０２中、ＰＨＹ ２は、ＢＥイベント５１６のパルスを受信したことに応答して送信ＴＳタイムスロット８２８を検出する。ＰＨＹ ２におけるＢＥイベント５１６のパルスの受信は、ＰＨＹ １におけるＢＥイベント５１６のパルスの受信から時間的にオフセットされる。図８では、アナウンスメント部分８１６内のブロックによって例示的なオフセットが示されている。この例では、ＢＥイベント５１６は、アナウンスメント部分８１６の第１のブロックの開始時にＰＨＹ １で受信され、ＰＨＹ ２では、アナウンスメント部分８１６内の第２のブロックの開始時（すなわち、第１のブロック後）にＢＥイベント５１６が受信される。したがって、図８で企図される動作では、ＢＥイベント５１６を受信すると、ＰＨＹ ２は、アナウンスメント部分８１６の第１のブロック中にＰＨＹ １のアナウンスメントシンボルを観測する。それらのアナウンスメントシンボルを観測したことに応答して、ＰＨＹ ２は、送信タイムスロットシグナリング５３６をアサートしない（つまり、換言すれば、そのＭＡＣのための送信タイムスロットを作成しない）。

【0079】

バスサイクル８２０を参照すると、ＰＨＹ １及びＰＨＹ ２は、バスサイクル８０２に関して論じたように、各自のＴＳタイムスロット、ＴＳタイムスロット８２６及びＴＳタイムスロット８２８中にそれぞれＴＳデータを送信し、他のタイムスロット（例えば、ＴＳタイムスロット８３０及びＴＳタイムスロット８３２）中は待機する。特に、バスサイクル８２０中、ＰＨＹ １は、ＢＥイベント５１６のパルスを受信せず、そのため、ＢＥタイムスロット８３６を検出しない。したがって、ＰＨＹ １は、その送信タイムスロットシグナリング５３６をアサートすることも、アナウンスシンボルを送信することも、ＢＥデータを送信することもない。図８には示されていないが、他の場合には、後述するように、パルスは受信されるが、優先度の理由で無視されてもよい。

【0080】

したがって、ＰＨＹ ２は、ＢＥイベント５１６のパルスを受信すると、ＢＥタイムスロット８３６を検出する。ＰＨＹ ２は、別のＰＨＹのアナウンスメントシンボルを観測することはない（すなわち、アナウンスメント部分８３４の第１ブロックにおいてアナウンスメントシンボルは観測されない）。換言すれば、アナウンスメントシンボルを観測しないことに応じて、ＰＨＹ ２は、ＢＥスロット８３６が利用可能であることを検出する。ＢＥタイムスロット８３６が利用可能であることを検出したことに応答して、ＰＨＹ ２は、その送信タイムスロットシグナリング５３６をアサートし、そのＭＡＣが送信データ（ここでは、ＢＥデータ）を送信するための送信タイムスロットを作成する。更に、ＰＨＹ ２は、アナウンスメント部分８３４中にアナウンスメントシンボル（ここでは「Ｊ」）を送信して、ＰＨＹ ２がＢＥ部分８２４を獲得したことをネットワークセグメント１００上の他のＰＨＹにアナウンスする。ＰＨＹ ２は、そのＭＡＣからＢＥデータＢＥ２を受信し、ＢＥスロット８３６中にＢＥ２を共有伝送メディア１０２に提供する。ＢＥ２を送信すると、ＰＨＹ ２は、送信タイムスロットシグナリング５３６をデアサートし、これにより、そのＭＡＣのための送信タイムスロットは終了する（このＭＡＣは、送信タイムスロットシグナリング５３６がデアサートされている間、遅延状態に入って留まることができる）。

【0081】

前述の考察では、送信タイムスロットシグナリング５３６は、送信タイムスロット中にアサートされ、そうでなければデアサートされる。いくつかの実施形態では、エミュレートされたキャリア検知シグナリング（例えば、限定することなく、図６のエミュレートされたキャリア検知シグナリング６１２）が、送信タイムスロットシグナリング５３６のために使用されてよく、この場合、慣例により、エミュレートされたキャリア検知シグナリング６１２は、割り当てられた送信タイムスロット中にデアサートされ、そうでなければアサートされるであろう。

【0082】

図９は、例えば、タイムスロットシグナリング回路６００、より具体的には優先論理６０２によって実装された優先スキームの実施形態のためのプロセス９００を示す。

【0083】

動作９０２において、プロセス９００は、次のＢＥタイムスロットイベント（例えば、限定することなく、ＢＥイベント５１６）を待つ。一実施形態では、プロセス９００は、バスサイクルごとにベストエフォートタイムスロットイベントを受信してもよい。

【0084】

動作９０４において、プロセス９００は、ＢＥタイムスロットイベントを受信する。動作９０６において、プロセス９００は、放棄カウントがゼロに等しいかどうかを判定する。一実施形態では、ＢＥタイムスロットを獲得した後、プロセス９００は、ＢＥタイムスロットを再度獲得する前に複数回のバスサイクルを待機してもよい。プロセス９００は、プロセス９００がＢＥタイムスロットを最後に獲得してからのバスサイクルの回数を追跡するために放棄カウントを使用してもよい。非限定的な例として、４つのノードがＢＥタイムスロットを共有する場合、プロセス９００は、プロセス９００がＢＥタイムスロットを獲得したバスサイクルの後の３回のバスサイクルにわたってそのＢＥタイムスロットを獲得しなくてよい。

【0085】

プロセス９００が動作９０６において放棄カウントがゼロに等しくないと判定すると、動作９０８において、プロセス９００は、放棄カウントを減らし、動作９０２に進んで、次のＢＥタイムスロットイベントを待つ。プロセス９００が動作９０６において放棄カウントがゼロに等しいと判定すると、動作９１０において、プロセス９００は、送信タイムスロットシグナリングをアサートして（例えば、限定することなく、エミュレートされたキャリア検知シグナリングをデアサートして）、共有伝送メディアに送信データを送信するためにタイムスロットが利用可能であることをＭＡＣに示す。送信タイムスロットシグナリングをアサートしている（すなわち、アサートされた状態からデアサートされた状態に移行している）間、プロセス９００は、アナウンスメントシンボルを共有伝送メディアに送信する。

【0086】

特に、プロセス９００は、動作９０２、動作９０４、動作９０６及び動作９０８のそれぞれの間、送信タイムスロットシグナリングをデアサートする。

【0087】

動作９１２において、プロセス９００は、リンク層から、より具体的には、ＭＡＣから送信データを受信する。一実施形態では、動作９１２で受信した送信データは、ＢＥデータを含む。

【0088】

動作９１４において、プロセス９００は、動作９１２で受信した送信データを共有伝送メディアに移動させる。一実施形態では、動作９１４で移動させた送信データは、前に付加された区切り符号及び／又は後に付加された区切り符号を含む。区切り符号の非限定的な例としては、ストリーム開始区切り符号（ＳＳＤ）、及びストリーム終了区切り符号（ＥＳＤ）が挙げられる。

【0089】

動作９１６において、プロセス９００は、送信タイムスロットシグナリングをデアサートする。一実施形態では、プロセス９００は、動作９１４で送信データを移動させることを終了したことに応答して送信タイムスロットシグナリングをデアサートしてもよい。別の実施形態では、プロセス９００は、ＢＥタイムスロットの終了を検出したことに応答して送信タイムスロットシグナリングをデアサートしてもよい。特に、プロセス９００は、動作９１２及び動作９１４のそれぞれの間、送信タイムスロットシグナリングをアサートする。

【0090】

動作９１８において、プロセス９００は、複数回のバスサイクルにわたってＢＥタイムスロットの放棄を実施するために、放棄カウントを設定する。一実施形態では、放棄カウントは、ネットワークセグメント内でＢＥタイムスロットを共有する他のノードの数に等しい。

【0091】

場合によっては、非限定的な例として、ＢＥ待ち行列５２０にＢＥデータが存在しないことにより、動作９１２及び動作９１４においてＢＥデータが受信されないことがある。そのような場合、プロセス９００が、受信すべき送信データがないことを検出すると、プロセス９００は、動作９１６にスキップし、送信タイムスロットシグナリングをデアサートしてよい。

【0092】

優先スキームの別の実施形態では、ノードによって送信されるデータパケットのサイズが考慮されてもよい。データパケットサイズを考慮する非限定的な例として、ノードが、他のノードの２倍の長さ（ビット単位）のデータパケットを送信する場合、（例えば、プロセス９００の）放棄カウントは、それらの他のノードの２倍の長さであると判定されてよい。

【0093】

ノードが、獲得したＢＥタイムスロットを使用しない場合、特定のノードがＢＥタイムスロットを獲得するために待つ必要がないように、ネットワークセグメント全体に対して放棄スキームをリスタートすることが望ましいことがある。ネットワークセグメント内のノードは、アプリケーション固有の優先度が割り当てられてよい。換言すれば、各ノードは、そのノード又はネットワークセグメントに関連付けられたアプリケーションに基づいて優先度が割り当てられてよい。動作中、ノードがＢＥタイムスロットを使用しない場合、他のノードは、指定された優先度に従ってそれらの放棄カウントをリセットするように構成されてよい。

【0094】

例えば、優先度は、ノード１、ノード２、ノード３、及びノード４として、その順序で指定されてもよい。更に、ネットワークセグメント１００は、その同じ順序で互い違いのＢＥイベントを実装してもよい。ノード２がＢＥタイムスロットを使用しない場合、そのＢＥタイムスロットがバスサイクル中に使用されなかったことが検出されると、ノード１はカウントをゼロにリセットすることができ、ノード２はカウントを１にリセットすることができ、ノード３はカウントを２にリセットすることができ、ノード４はカウンタを３にリセットすることができる。一般に、指定された優先度は、非限定的な例として、いくつかのノードが他のノードよりも高い頻度でＢＥタイムスロットを獲得し得ることを含む、様々なトレードオフを考慮し得る設計上の選択である。

【0095】

図１０は、１つ以上の実施形態による、共有ＢＥタイムスロットに対して競合するノード間の予め指定された優先度に従って放棄をリセットするためのプロセス１０００を示す。いくつかの実施形態では、プロセス１０００は、プロセス９００の動作９０２、動作９０４、動作９０６、及び動作９０８のうちの１つ以上の動作中に実行されるサブプロセスであってもよい。

【0096】

動作１００２において、プロセス１０００は、次のＢＥタイムスロットの開始を示す次のＢＥタイムスロットイベントを待つ。動作１００４において、プロセス１０００は、ＢＥタイムスロットイベントを受信する。動作１００６において、プロセス１０００は、動作１００４のＢＥタイムスロットイベントによって示された次のＢＥタイムスロットを放棄する。

【0097】

動作１００８において、プロセス１０００は、放棄されたＢＥタイムスロットに関連付けられた期間中を含む、共有伝送メディアにおけるキャリアアクティビティを監視する。共有伝送メディアにおけるキャリアアクティビティは、放棄されたＢＥタイムスロットを別のノードが獲得し、それを使用してＢＥデータを送信したことを示し得る。追加的に又は代替的に、別の実施形態では、プロセス１０００は、放棄されたＢＥタイムスロット中に、受信データ経路におけるアクティビティを監視し（例えば、図５のＴｘ／ＲＸ回路５１２を監視し）、受信データが受信データ経路で受信された又は受信されなかったことを観測してもよい。

【0098】

動作１０１０において、プロセス１０００は、動作１００８で共有伝送メディアを監視している間にキャリアアクティビティが観測されなかった（又は追加的に若しくは代替的に、別の実施形態では、受信データ経路アクティビティが観測されなかった）ことに応答して、放棄されたＢＥタイムスロットが別のノードによって使用されなかったことを検出する。

【0099】

動作１０１２において、プロセス１０００は、使用されていないタイムスロットを検出したことに応じて、ネットワークセグメント内のノード間の予め指定された優先度に従って放棄カウントを設定する。動作１０１２で放棄カウントを設定した後、プロセス１０００は、動作１００２に戻って、次のＢＥタイムスロットイベントを待つ。特に、次のＢＥタイムスロットイベントが受信されるとき、放棄カウントは、動作１０１２で予め指定された優先度に従って設定された放棄カウントとなる。

【0100】

本開示で、特に、添付の特許「請求の範囲」（例えば、添付の「特許請求の範囲」の本文）で使用される用語は、一般に「オープン」用語として意図される（例えば、用語「～を含む（including）」は「～を含むがこれらに限定されない」と解釈されるべきであり、用語「～を有する（having）」は「少なくとも～を有する」と解釈されるべきであり、「～を含む（includes）」という用語は「～を含むがこれらに限定されない」と解釈されるべきであるなど。）。

【0101】

更に、導入された請求項の記載要素の具体的な数が意図的なものである場合、そのような意図は請求項に明示的に記載され、そのような記載がなければ、そのような意図は存在しない。例えば、理解を助けるものとして、以下の添付の「特許請求の範囲」は、請求項の記載要素を導入するために導入句「少なくとも１つ」及び「１つ以上」の使用を含んでもよい。しかしながら、このような句の使用は、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」による請求項の記載要素の導入が、そのような導入された請求項の記載要素を含む任意の特定の請求項を、同じ請求項が導入句「１つ以上」又は「少なくとも１つ」、及び「ａ」又は「ａｎ」などの不定冠詞を含む場合でも、１つのみのそのような記載要素を含む実施形態に限定するものと解釈されるべきではなく（例えば、「ａ」及び／又は「ａｎ」は、「少なくとも１つ」又は「１つ以上」を意味すると解釈されるべきである）、同じことが、請求項の記載要素を導入するために使用される定冠詞の使用についても当てはまる。

【0102】

加えて、導入された請求項の記載要素の具体的な数が明示的に記載されている場合であっても、当業者は、そのような記載が少なくとも記載された数を意味するものと解釈されるべきであることを認識するであろう（例えば、「２つの記載要素」という無冠詞の記載は、他に修飾語句がなければ、少なくとも２つの記載要素、又は２つ以上の記載要素を意味する）。更に、「Ａ、Ｂ、及びＣなどのうちの少なくとも１つ」又は「Ａ、Ｂ、及びＣなどのうちの１つ以上」に類似した規則が使用されるそれらの例では、一般に、そのような構成は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ及びＢの両方、Ａ及びＣの両方、Ｂ及びＣの両方、又はＡ、Ｂ、及びＣの全てなどを含むことが意図される。

【0103】

更に、２つ以上の代替用語を提示する任意の離接語又は離接句は、説明、請求項、又は図面のいずれにあるかにかかわらず、それらの用語のうちの１つ、それらの用語のいずれか、又はそれらの用語の両方を含む可能性を企図するものと理解されるべきである。例えば、語句「Ａ又はＢ」は、「Ａ」又は「Ｂ」又は「Ａ及びＢ」の可能性を含むと理解されるべきである。

【0104】

本開示の更なる非限定的な実施形態は、以下のとおりである。
実施形態１：イーサネットネットワークセグメントのためのトラフィックシェーピングを実行する方法であって、ネットワークセグメントの物理層とリンク層との間の送信タイムスロットシグナリングを実行するステップと、前記ネットワークセグメントのバスサイクルのスケジュールされたタイムスロットを検出したことに応答して、前記送信タイムスロットシグナリングを調整するステップと、前記スケジュールされたタイムスロット中に前記ネットワークセグメントの共有バスへのデータ送信を実行するステップと、を含む、方法。

【0105】

実施形態２：前記送信タイムスロットシグナリングを前記実行するステップは、前記ネットワークセグメントの前記物理層と前記リンク層との間のキャリア検知シグナリングをチューニングすることを含む、実施形態１に記載の方法。

【0106】

実施形態３：前記キャリア検知シグナリングを前記チューニングすることは、エミュレートされたキャリア検知シグナリングをアサート及び／又はデアサートすることを含む、実施形態１及び２のいずれかに記載の方法。

【0107】

実施形態４：前記スケジュールされたタイムスロットに関連付けられたイベントを受信するステップと、前記イベントに応答して、前記スケジュールされたタイムスロットを検出するステップと、を更に含む、実施形態１～３のいずれかに記載の方法。

【0108】

実施形態５：前記スケジュールされたタイムスロット中に前記ネットワークセグメントの前記共有バスへの前記データ送信を前記実行するステップは、前記ネットワークセグメントの前記リンク層から送信データを受信することと、前記スケジュールされたタイムスロット中に前記送信データを前記共有バスに提供することと、を含む、実施形態１～４のいずれかに記載の方法。

【0109】

実施形態６：共有タイムスロットに関連付けられたイベントを受信するステップと、前記共有タイムスロットが獲得されるべきであると判定するステップと、を更に含む、実施形態１～５のいずれかに記載の方法。

【0110】

実施形態７：前記データ送信を実行した後、複数回の後続のバスサイクルにわたって前記共有タイムスロットを放棄するステップを更に含む、実施形態１～６のいずれかに記載の方法。

【0111】

実施形態８：前記スケジュールされたタイムスロットが獲得されるべきであると前記判定するステップは、タイムスロットを最後に獲得してからのバスサイクル数をカウントすることと、前記カウントされたバスサイクル数がスレッショルドを満たすことを判定することと、を含む、実施形態１～７のいずれかに記載の方法。

【0112】

実施形態９：前記データ送信を実行した後、複数回のバスサイクルにわたって共有タイムスロットを放棄することを開始するステップを更に含む、実施形態１～８のいずれかに記載の方法。

【0113】

実施形態１０：放棄されたタイムスロットが使用されなかったことを検出するステップと、前記共有タイムスロットを前記放棄することを前記複数回のバスサイクルより前に終了するステップと、を含む、実施形態１～９のいずれかに記載の方法。

【0114】

実施形態１１：前記タイムスロットを前記放棄することを前記複数回のバスサイクルより前に前記終了するステップは、予め指定された優先度に従って放棄カウントをリセットすることを含む、実施形態１～１０のいずれかに記載の方法。

【0115】

実施形態１２：放棄されたタイムスロットが使用されなかったことを前記検出するステップは、前記放棄されたタイムスロット中に前記共有バスにおけるキャリアアクティビティがないことを観測することを含む、実施形態１～１１のいずれかに記載の方法。

【0116】

実施形態１３：プレシジョンタイムプロトコルを使用して、ローカルクロックをマスタークロックに同期させるステップと、同期されたローカルクロックを使用して、タイムスロットのスケジュールに関連付けられたイベントを生成するステップと、を更に含む、実施形態１～１２のいずれかに記載の方法。

【0117】

実施形態１４：物理層デバイスであって、バスサイクルのスケジュールされたタイムスロットに応答してリンク層への送信タイムスロットシグナリングを実行するように構成されたタイムスロットシグナリング回路と、送信回路であって、この前記送信回路は、リンク層から送信データを受信し、前記スケジュールされたタイムスロットのタイムスロット中に前記送信データを共有バスに移動させるように構成されている、送信回路と、を含む、物理層デバイス。

【0118】

実施形態１５：前記タイムスロットシグナリング回路は、優先論理であって、前記タイムスロットが獲得されるべきであると判定するように構成されている、優先論理と、チューニング回路であって、前記優先論理に応答して、エミュレートされたキャリア検知シグナリングをアサート及び／又はデアサートするように構成されている、チューニング回路と、を含む、実施形態１４に記載の物理層デバイス。

【0119】

実施形態１６：前記優先論理は、タイムスロットに関連付けられたイベントに応答して、前記タイムスロットが獲得されるべきであると判定するように構成されている、実施形態１４及び１５のいずれかに記載の物理層デバイス。

【0120】

実施形態１７：前記優先論理は、前記タイムスロットを最後に獲得してからのバスサイクル数をカウントし、カウントされたバスサイクル数がスレッショルドを満たすことを判定することによって、前記タイムスロットが獲得されるべきであると判定するように構成されている、実施形態１４～１６のいずれかに記載の物理層デバイス。

【0121】

実施形態１８：前記優先論理は、放棄されたタイムスロットが使用されなかったことを検出し、前記タイムスロットを前記放棄することを複数回のバスサイクルより前に終了するように構成されている、実施形態１４～１７のいずれかに記載の物理層デバイス。

【0122】

実施形態１９：前記タイムスロットを前記放棄することを前記複数回のバスサイクルより前に終了することは、予め指定された優先度に従って放棄カウントをリセットすることを含む、実施形態１４～１８のいずれかに記載の物理層デバイス。

【0123】

実施形態２０：前記タイムスロットシグナリング回路は、前記送信回路が前記共有バスにアクセスした後の複数回のバスサイクルにわたって前記タイムスロット中に前記送信タイムスロットシグナリングをデアサートするように構成されている、実施形態１４～１９のいずれかに記載の物理層デバイス。

【0124】

実施形態２１：共有バスにおけるキャリアアクティビティを示すキャリアアクティビティシグナリングを提供するように構成された検知回路を更に含む、実施形態１４～２０のいずれかに記載の物理層デバイス。

【0125】

実施形態２２：送信シグナリング回路は、放棄されたタイムスロット中に前記キャリアアクティビティシグナリングがキャリアアクティビティを示していることに応答して、タイムスロットのシグナリングを抑制するように構成されている、実施形態１４～２１のいずれかに記載の物理層デバイス。

【0126】

実施形態２３：前記送信シグナリング回路は、放棄されたタイムスロット中に前記キャリアアクティビティシグナリングが、前記共有バスにおけるキャリアアクティビティがないことを示していることに応答して、前記放棄されたタイムスロットが使用されなかったことを検出するように構成されている、実施形態１４～２２のいずれかに記載の物理層デバイス。

【0127】

実施形態２４：受信回路であって、前記共有バスから前記リンク層に向かって受信データを移動させるように構成されている、受信回路を更に含み、前記送信シグナリング回路は、前記タイムスロット中に前記受信回路によって受信データが移動させられていることを検出することに応答して、タイムスロットのシグナリングを抑制するように構成されている、実施形態１４～２３のいずれかに記載の物理層デバイス。

【0128】

実施形態２５：ネットワークセグメントにおけるトラフィックシェーピングを実行するためのシステムであって、前記システムのリンク層側にあるスケジューラであって、同期されたローカルクロックに応答して、スケジュールされたタイムスロットを示すイベントを生成するように構成されている、スケジューラと、前記システムの前記リンク層側にあるメディアアクセス制御ユニットであって、送信データを提供するように構成されている、メディアアクセス制御ユニットと、前記システムの物理層側にあるタイムスロットシグナリング回路であって、前記生成されたイベントに応答して、エミュレートされたキャリア検知シグナリングをアサート及びデアサートすることによって、前記メディアアクセス制御ユニットのための送信タイムスロットを作成するように構成されている、タイムスロットシグナリング回路と、を備える、システム。

【0129】

実施形態２６：前記システムの前記リンク層側と前記システムの前記物理層側との間に配置されたインターフェースを更に備える、実施形態２５に記載のシステム。

【0130】

実施形態２７：前記タイムスロットシグナリング回路を前記スケジューラに動作可能に結合するイベント経路は、前記システムの前記リンク層側と前記物理層側との間のインターフェースを含む、実施形態２５及び２６のいずれかに記載のシステム。

【0131】

実施形態２８：前記タイムスロットシグナリング回路を前記スケジューラに動作可能に結合するイベント経路は、前記システムの前記リンク層側と前記物理層側との間のインターフェースを含まない、実施形態２５～２７のいずれかに記載のシステム。

【0132】

本開示は、特定の例示される実施形態に関して本明細書に記載されているが、当業者は、本発明がそのように限定されないことを認識し、理解するであろう。むしろ、以下にそれらの法的等価物と共に特許請求されるような本発明の範囲から逸脱することなく、例示され、説明される実施形態に対して数多くの追加、削除、及び修正を行うことができる。加えて、一実施形態の特徴は、本発明者によって想到されるように、別の開示した実施形態の特徴と組み合わせることができるが、それでも、本開示の範囲内に包含される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】