CN100345125C - 总线最优化方法及其通信节点 - Google Patents

Abstract

一种总线最优化方法及其通信节点，是在通信节点0、1之间有信号线新连接时，从检测到该信号线连接的通信节点0，发送具有检测到连接的接口的信息、例如接口间的传送速度信息的环路测试信号LT。接收到该环路测试信号LT的通信节点2在所接收到的环路测试信号LT之后添加自己本身的接收接口的信息P(2、1)62然后将环路测试信号LT发送出去。通信节点1也同样将接收接口的信息P(1、0)63添加在环路测试信号LT之后。通信节点0根据所积累的接口信息确定适合环路切断的部位，例如接口间的传送速度慢的接口。在禁止环路连接的通信协议中，在误形成环路时，在考虑到网络上信号传送效率的同时确定切断环路的部位，使要切断部位的接口在逻辑上无效。

Description

总线最优化方法及其通信节点

技术领域

本发明涉及一种构成计算机网络的通信节点，特别涉及一种在将通信节点的接口与其他通信节点的接口1对1连接，形成非周期有向图的网络中，从逻辑上切断误连接成环状的网络，使得环状无效的总线最优化方法。

背景技术

此前，作为将通信节点的接口与其他通信节点的接口1对1连接的网络形式，有树状型，菊花链型等。采用这样的通信节点连接形式的网络之一是IEEE标准[1394 Standard for a High Performance Serial Bus](以下简称1394)。

在1394中，在对网络进行初始化时，由各通信节点在网络中的位置关系形成父子关系，通向发挥仲裁功能的根节点的总线唯一被确定。即，1394的网络为有向图。又，在1394中，以这种父子关系为基础，在各通信节点可以动态分配作为固定地址的节点编号。这样的方式，例如在国际申请PCT/US93/12314的[有关非周期有向图的固有地址分配，节点自动识别以及拓扑图的方法及其装置]中详细说明。

在依据这种方式的网络的初始化中，存在通向各通信节点的总线必须唯一确定的限制。即，网络的全部或者一部分必须不能构成环路。在此，假定网络已经构成环状时，必须以某种方法切断环路。

在1394中，在网络中存在环路时，网络的初始化不会在一定期间内结束，这样，通过设置表示存在环路的内部寄存器的位，向用户发出存在环路的警告。又提出了在国际申请PCT/US93/12317的[节点的任意拓扑集合体变换成非周期有向图的方法及其装置]中所示的方法。

进一步，在[P1394b Draft Standard for a High Performance SerialBus]中，在新连接信号线时检查是否存在环路，如果存在环路，通过在逻辑上忽视该信号线的连接，切断环路。以下参照图7说明其动作。

在图7中，在第300步启动后，在第301步如果检测到有新的信号线接入，在第302步，对给通信节点进行仲裁。在第303步判定胜负，获胜的通信节点为测试发送端，而仲裁中失败的通信节点为测试目标端。

上述测试发送端，在第304步中，对有效接口发送环路测试包(以下简称为LTP)，对检测到连接的接口发送环路测试信号(以下简称为LTS)。这时，测试目标端，在第308步对检测到连接的接口发送LTS。即，测试发送端和测试目标端处于相互接受对方的LTS的状态。LTP、LTS中均包括是哪一个通信节点发送的的信息。

测试发送端，在第305步检测是否经过一定时间，并在第306步在检测到测试目标端发送的LTS的内容与自己发送的LTP的内容一致之前处于待机状态。

另一方面，测试目标端在第309步接收到LTP之后，在第310步中，将发送的LTS的内容改变成与接受的LTP相同的内容。测试目标端在第311步检测是否经过一定时间，在经过一定时间之前持续发送LTS。

测试发送端在第306步如果测试目标端发送来的LTS的内容与接收到的LTP的内容相等，则判定形成了环路，从而让最后检测到的信号线的连接，即成为该环路切断处理开始的契机的信号线的连接无效，切断环路。

发明内容

这样，在现有技术中，用户出错在总线上形成环路时，提出了以上切断环路的方法的方案。

但是，在现有技术中，环路切断的部位，是最后检测到信号线连接的接口，通过将该接口的动作无效来切断环路，因此环路切断部位固定，这并不一定是网络中信号传送效率最好的情况。

本发明着眼于上述课题，其目的在于提供一种在形成环路的通信节点的接口中，在利于切断环路的接口处切断环路，能提高网络中信号传送效率的环路切断方法。

为了达到上述目的，在本发明中，在误形成环路时，有效地收集有关形成该环路的通信节点的接口的信息，根据所收集的信息寻求适合切断环路的部位，在该部位切断环路。

即，本申请发明1所述的总线最优化方法，是在具有多个包括多个接口的通信节点、上述各通信节点和通过信号线将上述接口与其他通信节点的接口1对1连接的相邻通信节点之间进行收发的网络中，所具有的特征是包括在检测到信号线新连接时、将环路测试信号巡回依次向各通信节点发送的过程、在上述环路测试信号巡回时、将成为切断环路候补的接口的信息或者适合环路切断的接口的信息添加在上述环路测试信号之后的过程，其中，所述环路测试信号包括保存节点编号、接口编号以及接口信息的区域，并且所述将成为切断环路候补的接收接口的信息或者适合环路切断的接收接口的信息添加在所述环路测试信号之后的过程包括：将接收到环路测试信号的接收接口的信息与所述环路测试信号的所述区域中保存的接口信息进行比较、当接收接口适合于环路切断时、保存在所述区域中的节点编号、接口编号以及接口信息由具有所述接收接口的通信节点的节点编号、接收接口的接口编号以及接收接口的信息所更新，将更新后的环路测试信号从所述接收接口以外的接口向其他通信节点发送。

本申请发明2所述的总线最优化方法，是在具有多个包括多个接口的通信节点、上述各通信节点和通过信号线将上述接口与其他通信节点的接口1对1连接的相邻通信节点之间进行收发的网络中，所具有的特征是包括在检测到2个通信节点之间有信号线新连接时、将上述2个通信节点中的一方确定为测试发送端、而另一方确定为测试目标端的过程、上述测试发送端、将检测到上述信号线连接的检测到连接的接口的信息添加在环路测试信号之后、将添加后的环路测试信号从上述检测到连接的接口以外的接口向其他通信节点发送的发送过程，所述环路测试信号包括保存节点编号、接口编号以及接口信息的区域；接收到上述环路测试信号的接收接口所在的通信节点、将上述接收接口的信息添加到上述环路测试信号之后，并将添加后的环路测试信号从上述接收接口以外的接口向其他通信节点转送的复送过程、根据上述环路测试信号的接收结果检测到环路形成的检测过程、在上述检测过程中检测到环路时、根据添加在上述环路测试信号后的接口信息、确定应切断环路的切断接口的确定过程、对具有由上述确定过程确定的上述切断接口的通信节点、输出让接口无效的切断指示信号的命令输出过程。

本申请发明3所述发明，是在本申请发明2所述的总线最优化方法中，所具有的特征是上述复送过程是在接收到的环路测试信号之后连接包含接收接口的信息的信号。

本申请发明4所述发明，是在本申请发明2所述的总线最优化方法中，所具有的特征是上述环路测试信号包括保存节点编号、接口编号以及接口信息的区域，上述复送过程是将接收到环路测试信号的接收接口的信息与上述环路测试信号的上述区域中保存的接口信息进行比较、当接收接口适合于环路切断时、保存在上述区域中的节点编号、接口编号以及接口信息由具有上述接收接口的通信节点的节点编号、接收接口的接口编号以及接收接口的信息所更新，将更新后的环路测试信号从上述接收接口以外的接口向其他通信节点发送。

本申请发明5所述发明，是在本申请发明4所述的总线最优化方法中，所具有的特征是上述发送过程在测试发送端发送环路测试信号之后也维持总线使用权，上述命令输出过程在结束上述切断指示信号的输出之后、放弃上述总线使用权。

本申请发明6所述发明，是在本申请发明2所述的总线最优化方法中，所具有的特征是上述接口信息是所连接端的接口之间协商后的最大传输速度。

本申请发明7所述发明的通信节点，是在具有多个接口、上述各接口通过分别的信号线与其他多个通信节点的接口1对1连接、在检测到信号线新连接时与其他通信节点之间进行添加了接口信息的环路测试信号的收发的通信节点，所述环路测试信号包括保存节点编号、接口编号以及接口信息的区域，所具有的特征是包括检测上述信号线的新连接、为发送环路测试信号而进行仲裁的节点控制部、添加了上述接口信息的环路测试信号由上述多个接口中的一个接收、将该环路测试信号进行解码的解码部、通信节点的状态、在上述仲裁中失败后接收环路测试信号时作为测试目标端、在仲裁中获胜时作为测试发送端、在作为测试目标端时输出第1信号产生命令、在作为测试发送端时输出第2信号产生命令、成为测试发送端后在接收到自己发送的环路测试信号时、根据添加在所接收的环路测试信号后的接口信息确定适合环路切断的部位的节点编号和接口编号、并输出第3信号产生命令的环路切断处理部、保存总线初始化时所确定的接口的信息的接口信息存储器、在接收到上述第1信号产生命令时根据上述接口信息存储器中的信息产生具有接收到上述环路测试信号的接收接口的接口信息的环路测试信号、在接收到上述第2信号产生命令时产生具有检测到上述新连接的接口的接口信息的环路测试信号、在接收到上述第3信号产生命令时产生切断适合环路切断的部位的切断指示信号的信号产生部、选择输出添加上述解码部的上述接口信息的环路测试信号和上述信号产生部产生的信号中的任一个的输出信号产生部。

本申请发明8所述发明，是在本申请发明7所述的通信节点中，所具有的特征是在接收到上述第1信号产生命令时由上述信号产生部产生的环路测试信号只具有接收接口的信息，是比上述环路测试信号数据长度要短的接口信息信号。

本申请发明9所述发明的通信节点，是在具有多个接口、上述各接口通过分别的信号线与其他多个通信节点的接口1对1连接、在检测到信号线新连接时与其他通信节点之间进行添加了接口信息的环路测试信号的收发的通信节点，所具有的是包括检测上述信号线的新连接、为发送环路测试信号而进行仲裁的节点控制部、添加了上述接口信息的环路测试信号由上述多个接口中的任一个接收、将该环路测试信号进行解码的解码部、通信节点的状态、在上述仲裁中失败后接收环路测试信号时作为测试目标端、在仲裁中获胜时作为测试发送端、在作为测试目标端时输出使能信号和第1信号产生命令、在作为测试发送端时输出第2信号产生命令、成为测试发送端后在接收到自己发送的环路测试信号时、根据添加在所接收的环路测试信号后的接口信息确定适合环路切断的部位、并输出第3信号产生命令的环路切断处理部、在接收到上述使能信号时、将在上述解码部所解码的环路测试信号所具有的上述接口信息、与接收到上述环路测试信号的接收接口的接口信息进行比较、判定适合环路切断侧的接口信息的比较器、在接收到上述第1信号产生命令时接收上述比较器的判定结果、当环路测试信号所具有的接口信息有利于环路切断时、将具有该接口信息的环路测试信号向其他通信节点输出、另一方面、当接收接口的接口信息有利于环路切断时、将上述环路测试信号所具有的接口信息置换成该接收接口的接口信息产生更新后的环路测试信号、在接收到上述第2信号产生命令时产生具有检测到上述新连接的接口的接口信息的环路测试信号、在接收到上述第3信号产生命令时产生切断适合环路切断的部位的切断指示信号的输出信号产生部，其中，所述环路测试信号包括保存节点编号、接口编号以及接口信息的区域，并且所述比较器将接收到环路测试信号的接收接口的信息与所述环路测试信号的所述区域中保存的接口信息进行比较、当接收接口适合于环路切断时、保存在所述区域中的节点编号、接口编号以及接口信息由具有所述接收接口的通信节点的节点编号、接收接口的接口编号以及接收接口的信息所更新，将更新后的环路测试信号从所述接收接口以外的接口向其他通信节点发送。

本申请发明10所述发明，是在本申请发明权利要求7或9所述的通信节点中，所具有的是接口信息是所连接端的接口之间协商后的最大传输速度。

如上所述，在本发明中，在通信节点上有新信号线连接时，在该通信节点上将信号线连接的接口的信息、例如接口之间的传输速度等添加在环路测试信号上向其他通信节点发送。当该环路测试信号由其他通信节点接收后，该通信节点将接收到环路测试信号的自己的接口信息添加到环路测试信号上，或者将包含在环路测试信号中的接口信息与接收到环路测试信号的自己的接口的信息进行比较，将其中一方的接口信息作为适合环路切断的接口信息添加在环路测试信号上，并向其他通信节点发送。进一步，其他通信节点每次接收到环路测试信号时，重复以上的动作。

最终，发送环路测试信号的通信节点接收到该环路测试信号时，即，判断误形成环路时，发送该环路测试信号的通信节点，根据附加在环路测试信号上的接口信息，可以确定适合环路切断的接口。因此，可以在维持网络的高信号传输效率的同时切断环路。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的通信节点的构成图。

图2是表示该实施方式的通信节点的处理流程的流程图。

图3是表示包含该实施方式的通信节点的网络的动作的说明图。

图4是表示本发明第2实施方式的通信节点的构成图。

图5是表示该实施方式的通信节点的处理流程的流程图。

图6是表示包含该实施方式的通信节点的网络的动作的说明图。

图7是表示现有的通信节点的处理流程的流程图。

符号说明：

40、50-接口；41、51-接口控制部；42、52-解码部；43、53-环路切断处理部；44-信号产生部；45、55-输出信号产生部；46、56-接口信息存储器；47、57-节点控制部；54-比较器；61、71、73、74-环路测试信号；62、63-接口信息信号；72-保持信号；64、75-切断指示信号。

具体实施方式

以下说明本发明的实施方式。

(第1实施方式)

图1及图2表示本发明的第1实施方式的构成。图1是表示本实施方式的通信节点的构成。

在图1中，40表示与其他通信节点用信号线连接进行信号发送和接收的多个接口，41表示接口控制部，由来自控制通信节点整体动作的节点控制部47的接口控制信号控制在各接口40的信号发送和接收，同时向上述节点控制部47输出各接口40的连接状态等的接口状态信号。

42表示解码部，在各接口40接收的信号经过接口控制部41输入，对该接收信号进行解析，识别该接收信号是否是环路测试信号(以下称为LT信号)，如果是LT信号则输出LT检测信号，同时识别在LT信号之后的接口信息，并输出。43表示环路切断处理部，接收来自上述解码部42的LT检测信号以及接口信息，和上述节点控制部47检测出新的信号线连接时所输出的连接检测信号，输出环路切断处理所必要的信号生成命令以及选择信号。

又，46表示保存通信节点中所包括的各接口40的信息的接口信息存储器，44表示信号产生部，接收来自上述环路切断处理部43的信号生成命令，当自己的通信节点与某个接口40的信号线新连接时产生LT信号，另一方面，在上述解码部42检测到LT信号时，在上述接口信息存储46的接口信息的基础上产生应紧接在LT信号之后的接口信息信号，并输出。45表示输出信号产生部，原样接收上述解码部42所接收的信号，同时接收上述信号产生部44所产生的LT信号或者接口信息信号，按照上述环路切断处理部43的选择信号选择上述解码部42的接受信号和上述信号产生部44的LT信号或者接口信息信号中的一个，经过接口控制部41以及接口40发送输出到信号线上。

以下，采用图2详细说明本实施方式的通信节点的动作。图2是表示有关通信节点的环路切断处理的动作的流程图。

在图2中，通信节点反复执行从第100步到第118步的处理。在第100步开始处理。首先，在第101步，判定在之前没有连接信号线的接口上是否有新信号线连接。接口的连接状态是，由于各接口40分别监视自己的接口状态，接口控制部41采用接口状态信号将整个接口40的状态通知给节点控制部47，利用该接口状态信号可以知道接口的连接状态。又，在此，通信节点检查自己是否是测试目标端。如果自己是测试目标端，在检查以前的信号线连接的同时，意味着在仲裁中失败，不能为环路切断处理发送LT信号。即，意味着应切断环路有可能在未处理的情况下残留。通过接口状态信号检测到有新信号线连接，或者检测到自己的通信节点是测试目标端的节点控制部47，输出连接检测信号，处理移动到第102步。如果没有新信号线连接，处理移动到第112步。

当处理移动到第102步时，通信节点为输出LT信号而进行仲裁。进行仲裁的通信协议可以是任何协议，在此，为了简化说明，以IEEE1394的通信协议为前提进行说明。

在第103步，判定仲裁中是否获胜。仲裁由节点控制部47进行，其结果通过处理状态信号通知给环路切断处理部43。当在仲裁中获胜时，环路切断处理部43输出第1值的信号产生命令，输出第1值的选择信号。同时，向节点控制部47输出表示环路切断处理中的处理状态信号。进一步，通信节点在第104步成为测试发送端，处理移动到第105步。

另一方面，当在仲裁中失败时，通信节点在第111步成为测试目标端，处理移动到第112步。这时，环路切断处理部43中断环路切断处理，接收LT信号，或者等待直到节点控制部47在下一次仲裁中获胜为止。

<测试发送端的动作>

以下说明测试发送端的动作。

当处理移动到第105步时，信号产生部44接收第1值的信号产生命令(第2信号产生命令)，产生LT信号。这时，LT信号，作为信息有必要至少包括表示LT信号的标识符、信号线新连接的接口的信息、接口编号、节点编号等信息。

接口的信息从接口信息存储器46中获取。作为接口信息可以包括接口的最大传输速度、连接接口之间协商后的接口间传输速度、总线宽度、传送优先权、电源供给能力等各种信息。节点控制部47将这之中必要的信息，在检测到信号线新连接开始到开始进行环路切断处理为止的期间，保存在接口信息存储器46中。

在以下的说明中，作为接口信息，采用连接接口之间协商后的接口间传输速度，该传输速度越慢越适合作为环路切断的部位。

说明返回到第105步。输出信号产生部45，由于接收到第1值的选择信号，从信号产生部44接收到的LT信号向接口控制部41输出。这时，节点控制部47向接口控制部41输出向检测到连接的接口以外的有效接口发送LT信号的接口控制信号。接口控制部41根据该接口控制信号，从检测到连接的接口以外的有效接口发送LT信号。当发送结束后，处理移动到第106步。

在第106步中，输出信号产生部45检测输出LT信号后的经过时间，判定是否经过了指定时间。又，在第107步，判定是否检测到环路。即，从发送LT信号的时刻开始经过指定时间之前判定是否检测到环路，如果检测到环路则移动到第108步，如果没有检测到环路则处理移动到第118步。

说明上述第107步中的环路检测方法。如果在网络上形成了环路，测试发送端发送的LT信号应该再次在测试发送端接收到。当通信节点从其他通信节点接收该信号时，由解码器42解析内容，输出作为解析结果的接口信息。环路切断处理部43检查该内容是否和自己发送的LT信号相等，如果相等则认为形成了环路，进行环路检测。

环路检测方法，并不一定要采用上述方法，例如也可以象现有例所示的P1394b那样采用LIP信号和LTS信号的2种环路测试信号，在测试发送端和测试目标端双方进行环路检测。

当检测到环路时，处理移动到第108步。在此，解码部42解析连接在LT信号中的接口信息信号，并将包含在该接口信息信号及LT信号中的接口信息通知给环路切断处理部43。进一步，在第109步，环路切断处理部43从接口信息中选择出最适合切断环路的接口信息，特定具有该接口信息的通信节点的节点编号n和接口编号m。

然后处理移动到第110步。向节点编号n的通信节点发送让接口编号m的接口成为非有效的切断指示信号。包含该命令的信号称为切断指示信号。该切断指示信号由信号产生部44接收来自环路切断处理部43的信号产生命令后所产生并输出。

在IEEE1394以及P1394b等一般通信协议中，为了省电，具有让任意的通信节点中的任意接口成为非有效的功能。即，如果环路切断处理部43根据处理状态信号向节点控制部47通知节点编号n和接口编号m，利用一般通信协议中所具有的让任意的通信节点中的任意接口成为非有效的功能，可以在第110步中容易实现环路切断动作。

在发送让接口成为非有效的命令之后，处理移动到第118步，结束测试发送端的动作。

<测试目标端以及其他通信节点的动作>

以下说明测试目标端以及其他通信节点的动作。

在上述第103步中，如果在仲裁中失败，通信节点在第111步成为测试目标端，进行第112步以下的处理。又，在第101步没有检测到新信号线的连接的通信节点，既不作为测试发送端也不作为测试目标端，而作为通常的通信节点，也进入到第112以下的处理。

在第112步，如果从其他通信节点接收到信号，解码部42对该接收信号进行解析，检查是否是LT信号。如果接收信号是LT信号，解码部42则发出LT检测信号，并移动到第113步。如果接收信号不是LT信号，处理移动到第118步。

在第113步，接收到LT检测信号的环路切断处理部43输出第2值的选择信号。输出信号产生部45接收上述第2值的选择信号，将从解码部42接收来的LT信号原样输出。这时，节点控制部47根据接口状态信号识别是哪一个接口接收到LT信号，向接口控制部41输出接口控制信号，向该接收接口以外的接口发送来自输出信号产生部45的LT信号。因此，通信节点，将所接受的LT信号向接收接口以外的有效接口转送。

然后，在第114步判定转送是否结束。LT信号的转送在LT信号接收结束之前继续。在LT信号接收中由于解码部42发出LT检测信号，通过让LT检测信号反相，可以检测转送完毕。

当LT信号的转送结束后，在第115步实施总线锁定。通信节点由于在转送所接收的LT信号之后接着发送接口信息信号，为了不让其他通信节点发送信号，需要将总线锁定。在此，在LT信号的转送结束之后开始到结束发送接口信息信号之间，将总线锁定。

另一方面，如果环路切断处理部43结束LT信号的转送并将LT检测信号反相，输出第1值的选择信号，同时输出第2值的信号产生命令(第1信号产生命令)，处理移动到第116步。

在第116步中，信号产生部44接收从上述环路切断处理部43发来的第2值的信号产生命令，产生接口信息信号。又，输出信号产生部45接收从上述环路切断处理部43发来的第1值的选择信号，输出上述信号产生部44发来的接口信息信号。这样，与信号线上接收到的LT信号连接的形式输出接口信息信号。

当接收信息信号的输出结束后，移动到第117步，开放总线之后，移动到第118步，结束测试目标端以及其他通信节点的处理。

<网络整体的动作>

图3表示在网络上本实施方式的环路切断处理的动作。图中的白圈表示通信节点，白圈中的数字表示节点编号。又，黑圈表示各通信节点所具有的接口，紧接#号的数字表示接口编号。图中的直线表示信号线。

在该图中，61表示通信节点0发送的LT信号，62表示通信节点2产生的接口信息信号，63表示通信节点1产生的接口信息信号，64表示切断指示信号。又，在该图中，LT信号61、接口信息信号62、63以及切断指示信号64中所示的括号内的数字表示该信号所包含的接口信息源的通信节点的节点编号和接口编号。

图3(a)表示网络的初始状态。在该状态下，通信节点0和通信节点2之间用信号线连接双方通信节点的接口1，通信节点1和通信节点2之间用信号线连接双方通信节点的接口0。而通信节点0和通信节点1之间没有用信号线连接。在此，说明在通信节点0的接口0与通信节点1的接口1之间用信号线新连接时的动作。

如果通信节点0的接口0与通信节点1的接口1之间用信号线新连接，检测到通信节点0与通信节点1之间的连接，进行仲裁。在此，假定通信节点0在仲裁中获胜成为测试发送端，通信节点1成为测试目标端。由于通信节点0在仲裁中获胜，向有效接口的接口1输出LT信号。该状态如图3(b)所示。在此，由于通信节点0的接口0是连接接口，LT信号包含通信节点0、接口0的接口信息。

图3(c)表示通信节点2接收到LT信号61时的网络状态。当通信节点2接收到LT信号61时，将该LT信号61传送到有效接口的接口0上。传送结束后，在开放总线之前发送接口信息信号。通信节点2由于是在接口1上接收到LT信号61，接口信息信号包含通信节点2、接口1的接口信息。

图3(d)表示通信节点1接收到LT信号61时的网络状态。当通信节点1接收到LT信号61时，将该LT信号传送到有效接口的接口1上。传送LT信号61和接口信息信号62结束后，和通信节点2相同，接着传送自己的接口信息信号63。通信节点1由于是在接口0上接收到LT信号61，接口信息信号63包含通信节点1、接口0的接口信息。

然后，通信节点0接收自己本身发送的LT信号61。接收到自己本身发送的LT信号61的通信节点0识别出在网络中形成了环路，从LT信号61、接口信息信号62以及63中包含的接口信息中，寻求切断环路最佳的部位。在此，假定切断通信节点0和通信节点2的连接为最佳，如图3(e)所示，通信节点0向通信节点2发送让接口1成为非有效接口的切断指示信号。在图3中64表示切断指示信号。

当通信节点2接收到切断指示信号64，使所指定的接口(这里指接口1)成为非有效接口。其结果，网络成为图3(f)所示的连接状态。

又，接口信息信号也可以具有和LT信号相同的格式。但是，由于接口信息信号并不一定要求与LT信号连接的新式发送，因此表示LT信号的信息等是多余的。通过具有删除该多余的部分的格式，可以缩短环路切断处理中所传送的整体信号的长度，也相应缩短其处理时间。

(第2实施方式)

以下参照图4以及图5说明本发明的第2实施方式。

图4表示本实施方式的通信节点的构成。在该图中，50表示与其他通信节点用信号线连接进行信号发送和接收的多个接口，51表示接口控制部，由来自控制通信节点整体动作的节点控制部57的接口控制信号控制在各接口50的信号发送和接收，同时向上述节点控制部57输出各接口50的连接状态的接口状态信号。

52表示解码部，在各接口50接收的信号经过接口控制部51输入，对该接收信号进行解析，识别该接收信号是否是LT信号，如果是LT信号则输出LT检测信号，同时识别包含LT信号的接口信息，并输出。53表示环路切断处理部，接收来自上述解码部52的LT检测信号以及接口信息信号，和上述节点控制部57检测出新的信号线连接时所输出的连接检测信号，输出环路切断处理所必要的信号生成命令以及选择信号。

又，56表示保存通信节点中所包括的各接口50的信息的接口信息存储器，54表示比较器，接收来自上述环路切断处理部53的使能信号，将上述解码部52抽出的包含LT信号的接口信息与接收到LT信号的自己通信节点的接口(接收接口)的接口信息存储器56中的接口信息进行比较，通过这些接口信息判断环路切断的最佳部位，并将其比较判定结果输出。

55表示输出信号产生部，原样接收上述解码部52所接收的信号，同时接收上述比较器54所产生的比较判定结果信号，按照该比较判定结果，将解码器52发出的接收信号，即，包含LT信号的接口信息在经过接口控制部51以及接口50发送给信号线上并输出，或者将包含上述LT信号的接口信息置换成上述自己的通信节点的接收接口信息，将该一系列置换后的LT信号在经过接口控制部51以及接口50发送给信号线上并输出，又，当自己的通信节点是测试发送端时，输出LT信号。

以下，采用图5详细说明本实施方式的通信节点的动作。图5是表示有关通信节点的环路切断处理的动作的流程图。

在图5中，通信节点反复执行从第200步到第218步的处理。在第200步开始处理。首先，在第210步，判定在之前没有连接信号线的接口上是否有新信号线连接。由于各接口50分别监视接口状态，接口控制部51采用接口状态信号将整个接口50的状态通知给节点控制部57，利用该接口状态信号可以知道接口的连接状态。又，在此，通信节点检查自己是否是测试目标端。如果自己是测试目标端，在检查以前的信号线连接的同时，意味着在仲裁中失败，不能为环路切断处理发送LT信号。即，意味着应切断环路有可能在未处理的情况下残留。节点控制部57通过接口状态信号检测到有新信号线连接，或者检测到自己的通信节点是测试目标端时，向环路切断处理部53输出连接检测信号，处理移动到第202步。如果没有信号线连接，处理移动到第212步。

当处理移动到第202步时，通信节点为输出LT信号而进行仲裁。进行仲裁的通信协议可以是任何协议，和第1实施方式相同，在此，为了简化说明，以IEEE1394的通信协议为前提进行说明。

在第203步，判定仲裁中是否获胜。仲裁由节点控制部57进行，其结果通过处理状态信号通知给环路切断处理部53。当在仲裁中获胜时，环路切断处理部53发出信号产生命令和使能信号。同时，向节点控制部57输出表示环路切断处理中的处理状态信号。进一步，通信节点在第204步成为测试发送端，处理移动第205步。

另一方面，当在仲裁中失败时，通信节点在第211步成为测试目标端，处理移动到第212步。这时，环路切断处理部53中断环路切断处理，接收LT信号，或者等待直到节点控制部57在下一次仲裁中获胜为止。

<测试发送端的动作>

以下说明测试发送端的动作。

当处理移动到第205步时，由于比较器54发出使能信号，将解码部52输出的接口信息和接口信息存储器56输出的有关连接接口的接口信息进行比较。但是，当前由于通信节点没有接收到LT信号，解码部52不输出接口信息。为此，比较器54作为比较结果输出第1值。

输出信号产生部55接收所发出的信号产生命令(第2信号产生命令)，产生LT信号。这时，LT信号，作为信息至少包括表示LT信号的标识符、发送源的节点编号、信号线新连接的接口的信息、接口编号、节点编号等信息。在此所谓的接口的信息和已经在第1实施方式中所说明的相同。

说明返回到第205步。输出信号产生部55，由于比较结果为第1值，输出发送自己产生的LT信号。这时，节点控制部57向接口控制部51输出向检测到连接的接口以外的有效接口发送LT信号的接口控制信号。接口控制部51根据该接口控制信号，从检测到连接的接口以外的有效接口发送LT信号，当发送结束后，处理移动到第206步。这时，测试发送端可以将总线锁定。

然后，在第206步中，输出信号产生部55输出LT信号后的经过时间，判定是否经过了指定时间。又，在第207步，判定是否检测到环路。即，从发送LT信号的时刻开始经过指定时间之前判定是否检测到环路，如果检测到环路则移动到第208步，如果没有检测到环路则处理移动到第218步。这时，当总线被锁定时，有必要在开放总线之后移动到第218步。

上述第207步中的环路检测，可以将所接收的LT信号中所包含的发送源的节点编号和自己的节点编号进行比较，如果相等则认为是环路。但是，环路检测方法没有必要采用该方法，也可以和上述第1实施方式的第107步所述那样，采用P1394b等中所用的方法进行检测。

当检测到环路时，处理移动到第208步。在此，解码部52抽出LT信号中的接口信息，通知给环路切断处理部53。进一步，在第209步，环路切断处理部53将上述第208步所通知的接口信息的节点编号n和接口编号m作为最佳切断部位保存。

然后处理移动到第210步。向节点编号n的通信节点发送让接口编号m的接口成为非有效的切断指示信号。该切断指示信号，由输出信号产生部55接收来自环路切断处理部53的第3信号产生命令后所产生。在第1实施方式中也说明过，在IEEE1394以及P1394b等一般通信协议中，为了省电，具有让任意的通信节点中的任意接口成为非有效的功能，只要利用该功能即可。即，环路切断处理部53通过处理状态信号将节点编号n和节点编号m通知给节点控制部57，如果利用一般通信协议所具有的让任意的通信节点中的任意接口成为非有效的功能，可以在第210步中容易实现环路切断动作。

在上述第205步中发送LT信号时，在将总线锁定的情况下，发送让接口成为非有效的命令，然后开放总线。这之后，处理移动到第218步，结束测试发送端的动作。

<测试目标端以及其他通信节点的动作>

以下说明测试目标端以及其他通信节点的动作。

在上述第203步中，如果在仲裁中失败，通信节点在第211步成为测试目标端，进行第212步以下的处理。又，在第201步没有检测到新信号线的连接的通信节点，既不作为测试发送端也不作为测试目标端，而作为通常的通信节点，也进入到第212以下的处理。

在第212步，如果从其他通信节点接收到信号，编码部52对该接收信号进行解析，检查是否是LT信号。如果接收信号不是LT信号，处理移动到第218步。如果接收信号是LT信号，编码部52则发出LT检测信号。通过发出LT检测信号，环路切断处理部53对比较器54使能，并且对输出信号产生部55发出信号产生命令(第1信号产生命令)。

然后移动到第213步，抽出LT信号包含的接口信息，移动到第214步。一旦移动到第214步，由于向比较器54发出使能信号，将解码器52抽出的接口信息(所接收的LT信号所包含的接口信息)与接口信息存储器56中读出的接口信息(有关接收到LT信号的接收接口的接口信息)进行比较，在第215步判定哪一个接口信息更适合环路的切断，如果有关接收接口的接口信息适合时，输出第1值的比较结果信号，如果不适合则输出第2值的比较结果信号。

输出信号产生部55原样接收解码部52所接收的包含LT信号的接口信息，如果在环路切断处理部53发出信号产生命令，将来自上述解码部52的接口信息置换成有关LT信号的接收接口的接口信息存储器56中的接口信息，将该置换的有关接收接口的含有接口信息的LT信号作为更新LT信号产生。进一步，输出信号产生部55，根据来自比较器54的比较结果信号的值，如果是第1值，在第216步输出自己产生的更新LT信号，如果是第2值，在第217步，输出来自解码部52所接收的包含LT信号的接口信息。这时，节点控制部57根据接口状态信号识别是在哪一个接口接收了LT信号，向接口控制部51输出对该LT信号的接收接口以外的接口发送输出信号产生部55的输出信号的接口控制信号。

然后，处理移动到第218步，结束测试目标端以及其他通信节点的处理。

<网络整体的动作>

图6表示在网络上本实施方式的环路切断处理的动作。图中的白圈表示通信节点，白圈中的数字表示节点编号。又，黑圈表示各通信节点所具有的接口，紧接#号的数字表示接口编号。图中的直线表示信号线。

在该图中，71表示通信节点0发送的LT信号，72表示锁定总线的锁定信号，73表示通信节点2发送的LT信号，74表示通信节点1发送的LT信号，75表示通信节点0发送的切断指示信号。又，在该图中，LT信号71、73、74以及切断指示信号75中所示的括号内的数字表示该信号所包含的接口信息源的通信节点的节点编号和接口编号。

图6(a)表示网络的初始状态。在该状态下，通信节点0和通信节点2之间用信号线连接双方通信节点的接口1，通信节点1和通信节点2之间用信号线连接双方通信节点的接口0。而通信节点0和通信节点1之间没有用信号线连接。在此，说明在通信节点0的接口0与通信节点1的接口1之间用信号线新连接时的动作。

如果通信节点0的接口0与通信节点1的接口1之间用信号线新连接，检测到通信节点0与通信节点1之间的连接，进行仲裁。在此，对假定通信节点0在仲裁中获胜成为测试发送端，通信节点1成为测试目标端进行说明。

由于通信节点0在仲裁中获胜，向有效接口的接口1输出LT信号71。该状态如图6(b)所示。在此，由于通信节点0的接口0是连接接口，LT信号71包含通信节点0、接口0的接口信息。通信节点0发送LT信号71之后接着发送锁定信号72，锁定总线。这样，防止其他通信节点开始下一次仲裁。

图6(c)表示通信节点2接收到LT信号71时的网络状态。当通信节点2接收到LT信号71时，将该LT信号71包含的有关通信节点0的接口0的接口信息和接收到LT信号71的自己的接口1的接口信息进行比较。在此，假定通信节点0的接口0的接口信息适合切断环路的部位进行说明。这时，通信节点2不进行LT信号71的更新，将具有通信节点0的接口0的接口信息的LT信号73向有效接口的接口0输出。如果通信节点2接收到紧随LT信号71之后的锁定信号72，将该锁定信号72原样传送给接口0。

图6(d)表示通信节点1接收到LT信号73时的网络状态。当通信节点1接收到LT信号73时，将LT信号73包含的有关通信节点0的接口0的接口信息和接收到LT信号73的自己的接口0的接口信息进行比较。在此，假定通信节点1的接口0的接口信息适合切断环路的部位进行说明。这时，通信节点1产生包含通信节点1的接口0的接口信息的LT信号74，替代所接收的LT信号73向有效接口的接口1输出。

其结果，通信节点0接收自己本身为发送源的LT信号74。这样，通信节点0识别出在网络中形成了环路，抽出LT信号74所包含的接口信息，识别该接口信息所示的通信节点的接口为环路切断的最佳部位。由于LT信号所包含的接口信息是通信节点1的接口0，如图6(e)所示，通信节点0向通信节点1发送让接口0成为非有效接口的切断指示信号75。

当通信节点1接收到切断指示信号75，使所指定的接口(这里指接口0)成为非有效接口。其结果，网络成为图6(f)所示的连接状态。

又，在第1以及第2实施方式的说明中所述的新信号线的连接并不限定于物理上的连接，也包含使停止了连接信号线的动作的接口再次开始动作时(即，逻辑上的连接)的情况。

又，在第1和第2实施方式中，如果在测试目标端接收到切断指示信号的时刻停止成为目标端，环路切断后不需要再次由仲裁确定为测试目标端，可以缩短处理时间。

发明的效果

如上所述，依据本发明，即使在2个通信节点之间新连接信号线而形成了环路时，在构成环路的通信节点中发送、返回的环路测试信息中包含新信号线连接的接口的信息、接收环路测试信号的接口的信息，或者在这些接口信息中只包含适合切断环路的信息，可以最优特定环路切断位置，获得提高网络上的信号传送效率并且可以切断环路的显著效果。

Claims (9)

1.一种总线最优化方法，在包括多个具有多个接口的通信节点、所述各通信节点和通过信号线将所述接口与其他通信节点的接口1对1连接的相邻通信节点之间进行信号收发的网络中，其特征在于：

包括：在检测到信号线新连接时，将环路测试信号巡回依次向各通信节点发送的过程；

在所述环路测试信号巡回时，将成为切断环路候补的接口的信息或者适合环路切断的接口的信息添加在所述环路测试信号之后的过程；

其中，所述环路测试信号包括保存节点编号、接口编号以及接口信息的区域，并且所述将成为切断环路候补的接收接口的信息或者适合环路切断的接收接口的信息添加在所述环路测试信号之后的过程包括：将接收到环路测试信号的接收接口的信息与所述环路测试信号的所述区域中保存的接口信息进行比较，当接收接口适合于环路切断时，保存在所述区域中的节点编号、接口编号以及接口信息由具有所述接收接口的通信节点的节点编号、接收接口的接口编号以及接收接口的信息所更新，将更新后的环路测试信号从所述接收接口以外的接口向其他通信节点发送。

2.一种总线最优化方法，在包括多个具有多个接口的通信节点、所述各通信节点和通过信号线将所述接口与其他通信节点的接口1对1连接的相邻通信节点之间进行信号收发的网络中，其特征在于：

包括以下过程：

在检测到2个通信节点之间有信号线新连接时，将所述2个通信节点中的一方确定为测试发送端，而另一方确定为测试目标端的过程；

所述测试发送端，将检测到所述信号线连接的检测到连接的接口的信息添加在所述环路测试信号之后，将添加后的环路测试信号从所述检测到连接的接口以外的接口向其他通信节点发送的发送过程；所述环路测试信号包括保存节点编号、接口编号以及接口信息的区域，

接收到所述环路测试信号的接收接口所在的通信节点，将所述接收接口的信息添加到所述环路测试信号之后，并将添加后的环路测试信号从所述接收接口以外的接口向其他通信节点转送的复送过程；

根据所述环路测试信号的接收结果检测到环路形成的检测过程；

在所述检测过程中检测到环路时，根据添加在所述环路测试信号后的接口信息，确定应切断环路的切断接口的节点编号和接口编号的确定过程；

对具有由所述确定过程确定的所述切断接口的通信节点，输出让接口无效的切断指示信号的命令输出过程。

3.根据权利要求2所述的总线最优化方法，其特征在于：

所述复送过程是在接收到的环路测试信号之后连接包含接收接口的信息的信号。

4.根据权利要求2所述的总线最优化方法，其特征在于：

所述发送过程在测试发送端发送环路测试信号之后也维持总线使用权，

所述命令输出过程在结束所述切断指示信号的输出之后，放弃所述总线使用权。

5.根据权利要求2所述的总线最优化方法，其特征在于：

所述接口信息是所连接的接口之间协商后的最大传输速度。

6.一种通信节点，是在具有多个接口、所述各接口通过分别的信号线与其他多个通信节点的接口1对1连接，在检测到信号线新连接时与其他通信节点之间进行添加了接口信息的环路测试信号的收发的通信节点，所述环路测试信号包括保存节点编号、接口编号以及接口信息的区域，其特征在于：

包括：

用于检测所述信号线的新连接，为发送环路测试信号而进行仲裁的节点控制部；

用于添加了所述接口信息的环路测试信号由所述多个接口中的一个接收，将该环路测试信号进行解码的解码部；

用于通信节点的状态，在所述仲裁中失败后接收环路测试信号时作为测试目标端、在仲裁中获胜时作为测试发送端，在作为测试目标端时输出第1信号产生命令，在作为测试发送端时输出第2信号产生命令，成为测试发送端后在接收到自己发送的环路测试信号时，根据添加在所接收的环路测试信号后的接口信息，确定适合环路切断的部位的节点编号和接口编号，并输出第3信号产生命令的环路切断处理部；

用于保存总线初始化时所确定的接口的信息的接口信息存储器；

用于在接收到所述第1信号产生命令时根据所述接口信息存储器中的信息产生具有接收到所述环路测试信号的接收接口的接口信息的环路测试信号，在接收到所述第2信号产生命令时产生具有检测到所述新连接的接口的接口信息的环路测试信号，在接收到所述第3信号产生命令时产生切断适合环路切断的部位的切断指示信号的信号产生部；

用于选择输出添加所述解码部的所述接口信息的环路测试信号和所述信号产生部产生的信号中的任一个的输出信号产生部。

7.根据权利要求6所述的通信节点，其特征在于：

在接收到所述第1信号产生命令时由所述信号产生部产生的环路测试信号只具有接收接口的信息，是比所述环路测试信号数据长度要短的接口信息信号。

8.一种通信节点，是在具有多个接口、所述各接口通过分别的信号线与其他多个通信节点的接口1对1连接，在检测到信号线新连接时与其他通信节点之间进行添加了接口信息的环路测试信号的收发的通信节点，其特征在于：

包括：

用于检测所述信号线的新连接，为发送环路测试信号而进行仲裁的节点控制部；

用于添加了所述接口信息的环路测试信号由所述多个接口中的一个接收，将该环路测试信号进行解码的解码部；

用于通信节点的状态，在所述仲裁中获败后接收环路测试信号时作为测试目标端、在仲裁中获胜时作为测试发送端，在作为测试目标端时输出使能信号和第1信号产生命令，在作为测试发送端时输出第2信号产生命令，成为测试发送端后在接收到自己发送的环路测试信号时，根据添加在所接收的环路测试信号后的接口信息确定适合环路切断的部位，并输出第3信号产生命令的环路切断处理部；

用于在接收到所述使能信号时，将在所述解码部所解码的环路测试信号所具有的所述接口信息、与接收到所述环路测试信号的接收接口的接口信息进行比较，判定适合环路切断侧的接口信息的比较器；

用于在接收到所述第1信号产生命令时接收所述比较器的判定结果，当环路测试信号所具有的接口信息有利于环路切断时，将具有该接口信息的环路测试信号向其他通信节点输出，另一方面，当接收接口的接口信息有利于环路切断时，将所述环路测试信号所具有的接口信息置换成该接收接口的接口信息产生更新后的环路测试信号，在接收到所述第2信号产生命令时产生具有检测到所述新连接的接口的接口信息的环路测试信号，在接收到所述第3信号产生命令时产生切断适合所述环路切断的部位的切断指示信号的输出信号产生部；

其中，所述环路测试信号包括保存节点编号、接口编号以及接口信息的区域，并且所述比较器将接收到环路测试信号的接收接口的信息与所述环路测试信号的所述区域中保存的接口信息进行比较，当接收接口适合于环路切断时，保存在所述区域中的节点编号、接口编号以及接口信息由具有所述接收接口的通信节点的节点编号、接收接口的接口编号以及接收接口的信息所更新，将更新后的环路测试信号从所述接收接口以外的接口向其他通信节点发送。

9.根据权利要求6或8所述的通信节点，其特征在于：

接口信息是所连接端的接口之间协商后的最大传输速度。

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