CN100359881C - 用于通过透明网桥传输分组的地址分配方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在至少包括通过透明通信链路相连的第一子网络(11)和第二子网络(12)的网络中传输分组的方法，所述链路至少包括与第一子网络(11)相连的第一接口设备(5)和与第二子网络(12)相连的第二接口设备(6)，所述方法包括以下步骤：将第一组地址归属于在通信链路上的接口设备(5，6)；将第二组地址归属于连接到子网络(11，12)上的节点(1，2，3，4)，独立于第一组的归属来进行第二组的归属；检查在第一组的地址和第二组的地址之间是否存在冲突，并且当肯定时：将第一组的冲突地址改变为非冲突地址。本发明还涉及用于实现该方法的设备、以及用于检测和传输要通过所述链路传输的分组的方法。

Description

用于通过透明网桥传输分组的地址分配方法和设备
技术领域
本发明涉及一种通过透明网桥传输分组特别是PHY层分组的方法和设备。本发明尤其可以应用于从一个IEEE 1394总线向另一个IEEE1394总线传输IEEE 1394链接分组。
背景技术
透明网桥链路子网络的目的是使在任一个子网络上的节点能够与在任一个子网络上的另一节点通信，而该网桥上的特定的软件。对于所涉及的节点，网桥是“透明的”的，其意义在于：节点不必知道网桥的存在-或者无需特定的软件对其进行寻址-以便与其他任一个节点通信。所述节点被称为“不知道网桥节点”。当透明网桥将两个IEEE1394总线相连时，因而形成的网络主要作用仿佛是存在单个的IEEE1394总线。例如，对作为在总线复位后归属于节点的非永久标识符的物理标识符进行归属，仿佛所有的节点与单个的总线相连。这与在包括由非透明网桥链路的总线的网络上所发生的情况相反，在非透明网桥中，物理标识符分别归属于每个总线，并且通过其上添加了总线标识符的物理标识符在网络上对节点进行区分。
例如，在2001年3月30日以Thomson Licensing SA公司的名义递交的具有标题《Method for linking communication busses usingwireless links》的欧洲专利申请01400826.2中描述了透明网桥的一个实现。
根据IEEE 1394标准，在物理层的层次上使用多种类型的分组。例如，在尤其是总线复位以建立物理标识符之后，使用自身ID分组。尤其是使用物理结构的分组来促使节点成为在其总线上的“根节点”。链接分组用于指示位于相同总线上的另一节点的物理层唤醒其链路层。
需要能够通过透明网桥来传输链接分组，以使节点唤醒位于远端子网络上的另一节点。
根据ETSI BRAN IEEE 1394服务专用会聚层技术规范，在关联时，由无线网络的中央控制器将物理标识符归属于每一个无线设备。当在无线设备之间传输异步分组时，使用特定的协议数据单元(PDU)。该PDU包括由IEEE 1394标准所定义的异步子动作消息。子动作自身包括源节点标识符和目的地节点标识符。
虽然在非透明网桥的情况下，源和目的地标识符包括总线标识符以区分在每一个总线上的节点，但是由于模拟了单个的总线，因此，当网桥透明时情况并非如此。在这种情况下，可能会出现网桥的交换结构网络上的无线设备的物理标识符和通过网桥相连的有线总线上的物理标识符之间的冲突。实际上，在SSCS PDU中，不存在允许在Hiperlan 2事务层消息-在“无线”总线上的两个无线设备之间-和IEEE 1394事务层消息之间-在两个IEEE 1394节点之间进行区分的参数，其中所述两个无线设备传送该消息。
发明内容
本发明的目的是提出一种在至少包括通过透明通信链路相连的第一子网络和第二子网络的网络中传输分组的方法，所述链路至少包括与第一子网络相连的第一接口设备和与第二子网络相连的第二接口设备，所述方法包括以下步骤：
-将第一组地址归属于在通信链路上的接口设备；
-将第二组地址归属于连接到子网络上的节点，独立于第一组的归属来进行第二组的归属；
-检查在第一组的地址和第二组的地址之间是否存在冲突，并且当肯定时：
-将第一组的冲突地址改变为非冲突地址。
通过在适当的时候检查可能的地址冲突并校正所涉及的地址，可以避免在通过通信链路来传输特定消息期间的冲突。
根据本发明的实施例，所述接口设备具有针对其在通信链路一侧的第一组的地址、以及针对其与子网络相连一侧的第二组的地址，当第一组的地址等于第二组的地址时出现了冲突。
根据本发明的一个变化的实施例，所述接口设备具有针对其在通信链路一侧的第一组的地址、以及针对其与子网络相连一侧的第二组的地址，当第一组的地址等于第二组的地址时，除了在分配给一接口设备的两个地址相等的情况下，出现了冲突。
根据本发明的实施例，改变冲突地址的步骤包括以下步骤：使接口设备请求新的地址，直到获得了非冲突地址为止。
根据本发明的实施例，所述请求包括以下步骤：使接口设备产生通信链路的复位，以发起对第一组的地址进行归属的新过程。
根据本发明的实施例，产生复位的接口设备指定其是否想要归属于与其复位之前的地址相比较的新的地址，或者其是否想要保持在复位之前其所具有的地址。
根据本发明的实施例，由接口设备改变冲突地址包括以下步骤：接口设备请求在通信链路上的特定非冲突地址。
根据本发明的实施例，通信链路是Hiperlan 2无线网络，子网络是IEEE 1394总线，而第一和第二组地址是物理地址。
根据本发明的实施例，所述方法还包括步骤：
-针对第一接口设备，检测在其本地总线上的链接分组；
-检查在链接分组中的物理目的地地址是否对应于在远程总线上的节点；
-至少将所述节点的物理地址传输到与所述节点的总线相连的另一接口设备；
-针对所述的另一接口设备，将链接消息传输到在其本地总线上的所述节点。
根据本发明的实施例，接口设备包括寄存器，所述寄存器可由无线网络上的其他接口设备访问，用于写入针对其在子网络之一上检测到链接分组的节点的物理地址，并且对给定接口设备的寄存器进行写入触发了在给定接口设备的本地子网络上对链接分组的传输。
根据本发明的实施例，检查在链接分组中的物理目的地地址是否对应于在远程子网络上的节点的步骤使用了表示在通信链路上的接口设备的物理地址的查询表，作为所述接口设备与其相连的本地子网络的节点的物理地址的函数。
本发明的另一目的是提出了一种将第一子网络与透明通信链路进行接口的接口设备，其中，向与通信链路相连的设备提供来自第一组的地址，并且独立于第一组的地址的归属，向连接到与通信链路相连的子网络的节点提供来自第二组的地址，所述接口设备包括：用于检查在第一组的地址和第二组的地址之间是否出现了冲突的装置、以及用于触发将第一组的冲突地址改变为非冲突地址的装置。
本发明的另一目的是提出一种在至少包括通过透明通信链路相连的第一子网络和第二子网络的网络中传输分组的方法，所述链路至少包括与第一子网络相连的第一接口设备和与第二子网络相连的第二接口设备，所述方法包括以下步骤：
-针对接口设备，检测在其本地子网络上的链接分组；
-检查在链接分组中的物理目的地地址是否对应于在远程子网络上的节点；
-至少将所述节点的物理地址传输到与所述节点的子网络相连的另一接口设备；
-针对所述的另一接口设备，将链接消息传输到在其本地子网络上的所述节点。
本方法可以有利地传输消息，诸如仅当需要时传输链接消息。
附图说明
通过借助于附图、整个描述部分所解释的对本发明的非限定性实施例的描述，本发明的其他特征和优点将会变得很明显，其中：
图1是根据本实施例，在网桥上的物理标识符改变之后的网络图。
图2是根据本实施例，校正网络的不同部分上的物理标识符之间的冲突的方法的流程图。
图3是图2所示的方法的一个变体的流程图。
图4是根据一个变化实施例的图1所示网络的图。
具体实施方式
本实施例涉及由两个IEEE 1394有线总线所形成的网络，通过基于ETSI BRAN Hiperlan 2无线网络的透明网桥进行连接。
在文件IEEE 1394-1995和IEEE 1394a-2000、以及可从IEEE得到的其不同的改进和附加中，可以知道涉及IEEE 1394的更多信息。由欧洲电信标准协会编辑的一系列文件描述了宽带接入无线网络(BRAN)Hiperlan 2。涉及本发明的最相关的文件是文件ETSI TS 101 493-1基于分组的会聚层：2000年4月公共部分版本1.1.1的第一部分、以及ETSI TS 101 493-3基于分组的会聚层：IEEE 1394服务专用会聚子层(SSCS)，V1.2.1B(2001年10月)。
关于构成透明链接的无线盒的行为，参考在背景技术中所提到的专利申请。
应该注意，虽然本实施例定位在上述环境下，但是本发明并不局限于该环境。例如，子网络包括其自身的几个总线，并且透明网桥可以替代IEEE 1394总线。此外，网桥可以对多于两个总线或子网络进行链接(“多点网桥”)。在除了IEEE 1394或Hiperlan 2环境之外的其他环境中可以使用本发明的许多方面。
图1是包括两个IEEE 1394总线11和12的网络的方框图，通过包括两个无线盒5和6的透明网桥链接。每一个无线盒在其有线总线接口上实现了IEEE 1394栈(也被称为“IEEE 1394控制器”)，并且在其无线接口上实现了Hiperlan 2栈。每一个无线盒还包括无线盒应用程序，使无线盒能够让网桥透明。以下该应用层还将被称为“桥接层”。
每一个无线盒包括存储器、连接器、以及诸如微处理器或微型控制器的处理装置，以便存储数据和程序，并执行根据本实施例的方法。
特别地，如已经提到的专利申请中所描述的那样，每一个无线盒表示在总线复位期间在其自身本地总线上的远程总线的节点，以便针对与两个IEEE 1394总线之一相连的每一个节点而具有不同的物理标识符。为了方便，根据其在有线总线上的物理标识符，对节点进行编号。即，与总线10相连的节点1和2具有物理标识符1和2，与总线11相连的节点3和4具有物理标识符3和4，作为与有线总线相连的节点的无线盒5盒6具有物理标识符5和6。
在Hiperlan网络侧上，在关联期间由中央控制器向每一个无线盒提供物理标识符(以下被称为“无线物理标识符”)。中央控制器可以是无线盒之一或另一有线设备。在图1中，无线盒5还充当中央控制器13。
根据本实施例，每一个无线盒包括路由表，用于针对网络中的每一个节点，标识连接到该节点自身所连接的总线上的无线盒。该表从网络复位之后在无线盒中所传输的自身ID信息中得到。该表尤其用于将异步分组并且特别是链接分组从一个无线盒路由到另一个无线盒，。
在路由表中，IEEE 1394节点由其在有线总线上的物理标识符来标识，并且无线盒同时由其在有线总线上的物理标识符和其在无线网络上的物理标识符(无线物理标识符)来标识。
在网络复位之后，一旦所有IEEE 1394节点具有了其物理标识符，无线盒检查在其自身无线物理标识符和IEEE 1394节点之一的物理标识符之间是否存在冲突。
根据本实施例，当无线盒的无线物理标识符等于IEEE 1394节点的物理标识符时存在冲突。注意，出于此目的，无线盒1394控制器部分还被看作IEEE 1394节点。
在无线盒检测到其无线物理标识符等于IEEE 1394物理标识符的情况下，其通过其SSCS层利用中央控制器来请求“Hiperlan  总线”复位。为了实现这个目的，由桥接层调用SSCS层的原语“CL_Control”。该原语调用包括被称为“physical_ID_change”参数，使无线盒在无线网络上请求新的物理标识符。在先前提到的SSCS文件的部分6.2.1中描述了该原语调用。然后，SSCS层向中央控制器发送被称为“DLC_INFO_TRANSFER”的请求原语。该请求原语包含被称为“BUS_RESET”的信息元素，在中央控制器级触发总线复位。关于通过由无线设备发送请求是否请求新的物理标识符的信息由被称为“new_phy_ID”的标志来表示。
如果在CL_Control原语中未设置“physical_ID_change”参数，则中央控制器向无线盒分配它在复位请求之前所具有的相同标识符，即，一旦无线盒已经获得了物理标识符，如果其未请求新的标识符，则它将能够通过下一个复位携带该标识符。中央控制器优先使用先前未分配的物理标识符。仅当没有新的物理标识符可用时，才使用重复利用的物理标识符。
无线盒重复其复位请求，直到其获得了不与IEEE 1394物理标识符冲突的无线物理标识符为止。如果在网络上的节点数量低于所授权的最大数量，即，存在可用于无线盒获得唯一的标识符的足够多的物理标识符，这迟早会实现。
在图1所示的情况下，无线盒5和6的无线物理标识符可以诸如是7和8。
图2的流程图示出了一般过程。
根据利用图3的流程图所示出的一个变化的实施例，无线盒指定其希望在无线总线复位期间接收哪一个物理标识符。根据该变化的实施例，将新的参数添加到CL_Control原语上。该参数被称为“new_phsical_ID”，并且表示所请求的物理标识符的值。在“BUS_RESET”信息元素中添加类似的参数，以便将该数据传递到中央控制器上。请求节点知道在IEEE 1394总线上使用哪些物理标识符、以及在无线链接上使用哪些物理标识符，并且请求节点相应地选择适当的值。该实现需要修改以上所提到的SSCS技术规范。
用于请求特定物理标识符的其他实现还可以由本领域的技术人员来构思。
该变化的实施例的优点在于每一个无线盒最多需要对无线总线复位一次。
根据上述的变化，可能不在无线总线上向无线盒分配在IEEE 1394总线上已使用的物理标识符。可以部分地缩小该限制，以致于无线盒在有线总线和无线链接上可以具有相同的物理标识符。由于可接受的无线物理标识符将总是可用的，即使当IEEE 1394节点的数量达到了已授权的最大数量，这种可能也是有意义的，但是假定无线盒可以请求特定的无线物理地址。如果给定的无线物理地址已经被分配，请求无线物理地址的无线盒必须选择另一地址。即使在其已经归属于另一无线盒的情况下，如果其不等于请求无线盒的物理标识符，中央控制器还能够使无线盒获得任何特定的无线物理地址。
图4是示出了图1中的网络的图，但是其中，根据刚才已经描述的变化的实施例，物理标识符已经归属于无线链接上。
注意，主要实施例及其变体不相互排斥：一些无线盒可以根据主要实施例进行操作，而一些无线盒可以根据所述变体进行操作。
现在将描述从源节点(例如节点1)向目的地节点(例如节点3)传输链接分组的过程。
要描述的第一种情况涉及无线盒的无线物理标识符不同于任一个IEEE 1394物理标识符的一般情况。
为了接收与去往其本地总线的链接分组有关的信息，根据本实施例的每一个无线盒包括被称为“LINK_ON寄存器”的寄存器。根据本实施例，链接寄存器具有由表1所给出的格式：
Physical_ID(6) Reserved(18)
表1
图1和4中的无线盒5和6的寄存器分别以参考符号表示为9和10。
基于会聚层，部分3，IEEE 1394服务专用会聚子层(SSCS)的ETSIBRAN分组的协议数据单元(PDU)用于写入无线盒的LINK_ON寄存器。该SSCS PDU除了格式字段之外还包括：截止时间字段和异步子动作类型字段、异步子动作自身。该子动作包括目的地节点地址和源节点地址。每一个地址由10比特的总线标识符和6比特的节点标识符构成，6比特的节点标识符是在最近的总线复位期间所归属的物理标识符。
根据本实施例，10比特的总线标识符未由网桥用于区分SSCS PDU的初始或目的地总线(包括无线链接)，以便保持与可能连接到网络上的非透明网桥的兼容性。如以下所描述的，仅使用6比特的物理标识符字段。由于图1所示的网桥是透明的，由两个IEEE 1394总线和透明网桥所构成的网络形成了单个的逻辑总线。
诸如无线盒5的无线盒监听在其本地总线上出现的链接分组。执行以下的过程：
(1)无线盒5的物理层检测在其本地总线上的链接分组。将相应的消息从物理层发送到桥接层。
(2)利用路由表，桥接层检查在链接分组中的目的地地址是否对应于在远程总线上存在的节点。
(3)当肯定时，无线盒5的桥接层构造写数据的四字节事务子动作分组，该分组为异步事务分组。子动作分组包含在另一无线盒存储器中的LINK_ON寄存器的已知偏移量-该偏移量对于所有无线盒是相同的。所述子动作分组在其四字节数据字段中还包含link_on分组，包括其链路层将被激活的节点的物理标识符。
(4)无线盒5的桥接层利用SSCS层传递分组。
(5)无线盒5的SSCS层从其路由表中(利用要激活的节点的有线物理标识符作为索引)检索无线盒6的无线物理标识符，并且将其用作在SSCS PDU中的目的地地址。无线盒5的SSCS层将该分组传输到无线盒6的SSCS层。
(6)无线盒6的SSCS层从SSCS PDU中提取写请求，并将其传输到无线盒6的桥接层。桥接层通过写请求的destination_ID，确定该写请求是去往其无线部分、还是去往在其本地总线(包括其有线部分)上的节点。在桥接层检测到其自身的唯一无线物理标识符的情况下，其分析写请求的内容，并且将quadlet_data字段的内容写入LINK_ON寄存器。
(7)对寄存器进行写以便促使无线盒6的桥接层向物理层发送命令，从而利用在LINK_ON寄存器中存在的物理标识符来产生链接分组。
根据一种变化的实施例，由无线节点控制器的物理层来执行步骤2。
要描述的第二种情况涉及其中无线盒拥有与其有线物理标识符相等的无线物理标识符的变化的实施例。标识符是否相等是对于每一个无线盒已知的事实。
与第一种情况相比：当无线盒的桥接层从其SSCS层接收到针对四字节数据的写请求时，桥接层检查异步事务的目的地标识符字段。如果目的地标识符字段中的物理标识符不同于无线盒的无线物理标识符，则桥接层知道该写请求去往有线总线上的节点，并且如同在第一种情况中那样进行操作。如果物理标识符是相等的，桥接层需要确定子动作是去往无线节点的IEEE 1394节点控制器还是去往其有线节点控制器。为了实现这个目的，桥接层验证写请求的源标识符。如果该源标识符是另一无线盒的源标识符，则桥接层认为该写请求被寻址到无线盒的无线节点控制器。另一方面，如果该源标识符是IEEE 1394节点的标识符，则桥接层认为该写请求被寻址到无线盒的IEEE 1394节点控制器。利用该方法，无线盒不能够区分IEEE 1394节点控制器和另一无线盒的Hiperlan事务层。类似地，来自有线总线的节点不能够将Hiperlan 2节点控制器看作独立的节点。
注意，无线盒不一定必须是IEEE 1394节点，并且可以不具有在与其相连的有线总线上的IEEE 1394物理标识符。
虽然根据已经描述的实施例，通过将物理地址写入到无线盒的寄存器中来执行通过无线链接的链接分组的传输，该传输可以按照其他方式来执行，只要与包括链接目的地节点的总线相连的无线盒至少接收到该目的地节点的物理地址。

Claims (14)

1.一种在至少包括通过透明通信链路相连的第一子网络(11)和第二子网络(12)的网络中传输分组的方法，所述链路至少包括与第一子网络(11)相连的第一接口设备(5)和与第二子网络(12)相连的第二接口设备(6)，所述方法包括以下步骤：
-将第一组地址归属于在通信链路上的接口设备(5，6)；
-将第二组地址归属于连接到子网络(11，12)上的节点(1，2，3，4)，独立于第一组的归属来进行第二组的归属；
-检查在第一组的地址和第二组的地址之间是否存在冲突，并且当肯定时：
-将第一组的冲突地址改变为非冲突地址。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述接口设备具有针对其在通信链路一侧的第一组的地址、以及针对其与子网络相连一侧的第二组的地址，当第一组的地址等于第二组的地址时出现了冲突。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述接口设备具有针对其在通信链路一侧的第一组的地址、以及针对其与子网络相连一侧的第二组的地址，当第一组的地址等于第二组的地址时，除了在分配给接口设备的两个地址相等的情况下，出现了冲突。
4.根据权利要求1到3之一所述的方法，其特征在于：改变冲突地址的步骤包括以下步骤：使接口设备请求新的地址，直到获得了非冲突地址为止。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述请求包括以下步骤：使接口设备产生通信链路的复位，以发起对第一组的地址进行归属的新过程。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：产生复位的接口设备指定其是否想要归属与其复位之前的地址相比较的新的地址，或者其是否想要保持在复位之前其所具有的地址。
7.根据权利要求1到3之一所述的方法，其特征在于：由接口设备改变冲突地址包括以下步骤：接口设备请求在通信链路上的特定非冲突地址。
8.根据权利要求1到3之一所述的方法，其特征在于：通信链路是Hiperlan 2无线网络，子网络是IEEE 1394总线，而第一和第二组地址是物理地址。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于还包括步骤：
-针对第一接口设备(5)，检测在其本地子网络(11)上的链路分组；
-检查在链路分组中的物理目的地地址是否对应于在远程子网络(12)上的节点(3)；
-至少将所述节点(3)的物理地址传输到与所述节点(3)的子网络(12)相连的第二接口设备(6)；
-针对第二接口设备(6)，将链路消息传输到在其本地子网络(12)上的所述节点(3)。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：接口设备包括寄存器(9，10)，所述寄存器可由无线网络上的其他接口设备访问，用于写入针对其在子网络之一上检测到链路分组的节点的物理地址，并且对给定接口设备的寄存器进行写入触发了在给定接口设备的本地子网络上对链路分组的传输。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：检查在链路分组中的物理目的地地址是否对应于在远程子网络(12)上的节点(3)的步骤使用了表示在通信链路上的接口设备的物理地址的查询表，作为所述接口设备与其相连的本地子网络的节点的物理地址的函数。
12.一种在至少包括通过透明通信链路相连的第一子网络和第二子网络的网络中传输分组的方法，所述链路至少包括与第一子网络相连的第一接口设备和与第二子网络相连的第二接口设备，所述方法包括以下步骤：
-针对接口设备(5)，检测在其本地子网络(11)上的链路分组；
-检查在链路分组中的物理目的地地址是否对应于在远程子网络(12)上的节点(3)；
-至少将所述节点(3)的物理地址传输到与所述节点(3)的子网络(12)相连的另一接口设备(6)；
-针对所述的另一接口设备(6)，将链路消息传输到在其本地子网络(12)上的所述节点(3)。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：接口设备包括寄存器(9，10)，所述寄存器可由无线网络上的其他接口设备访问，用于写入针对其在子网络之一上检测到链路分组的节点的物理地址，并且对给定接口设备的寄存器进行写入触发了在给定接口设备的本地子网络上对链路分组的传输。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：检查在链路分组中的物理目的地地址是否对应于在远程子网络(12)上的节点(3)的步骤使用了表示在通信链路上的接口设备的物理地址的查询表，作为所述接口设备与其相连的本地子网络的节点的物理地址的函数。
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