CN100379217C - 轮询通信系统和轮询控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供轮询通信系统和轮询控制方法。一个轮询通信系统包括一个主站和多个连接到该主站的子站。该主站包括一个地址控制部分和一个轮询控制部分。地址控制部分把一个预定的轮询周期分成多种类型的轮询间隔，其中每个轮询间隔具有一个不同的轮询次数，并且保持对应于相应轮询间隔的轮询目标子站的地址。轮询控制部分切换该轮询间隔，并且依据子站的状态改变在地址控制部分中的地址。每一个子站包括另一个轮询控制部分，它在该子站被主站轮询时发送一个答复。

Description

轮询通信系统和轮询控制方法

本申请是申请号为“02128662.0”、申请日为2002年8月9日、发明名称为“轮询通信系统和轮询控制方法”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种轮询通信系统和一种轮询控制方法，它们通过连续地从一个主站呼叫多个子站来进行通信。

背景技术

图1A示出了多个子站经由一条总线连接到一个主站的一个系统的通用结构的一个例子。在图1A中，该系统包括一个主机100、一个主站101、子站102、数据终端设备(DTE)103、和一条总线104。M、M#1、M#2、......表示调制解调器，#1、#2、......表示子站102的地址。也就是说，在数据终端设备103和主机100之间通过把多个子站102连接到主站101来执行数据通信，其中主站101通过总线104被连接到主机100。

在这样一个使用一条总线的系统中，使用了诸如CSMA/CD(CarrierSense Multiple Access/Collision Detection，载波监听多路访问/冲突检测)方法之类的通信方法和一种轮询/选择方法。在LAN(Local AreaNetwork，局域网)等中CSMA/CD方法被标准化了。

图1B是一个用于说明传统的轮询方法的时序图。如图1B所示，例如，一个主站通过连续地指定每一个子站#1、#2、......的地址来询问子站该子站是否具有传输数据。当指定一个子站时，当这个指定的子站不具有传输数据时该子站向主站通知没有数据，以及当该子站具有传输数据时执行数据传输。响应于来自该子站的数据传输，主站向该子站提供一个正常接收通知，然后该子站发送一个传输结束通知。然后，主站通过指定子站的地址向下一个子站询问该子站是否具有传输数据。此外，当一个子站没有对轮询做出答复时，主站在一段预定时间过去之后依据下一个轮询地址执行轮询。

图1C是一个用于说明传统选择方法的时序图。如图1C所示，例如，当一个主站通过选择一个子站来传输数据时，在这种情况下，主站通过增加该子站的地址#1来询问该子站接收准备是否令人满意(OK)。当该子站向主站答复准备OK时，主站通过增加该子站的地址#1来传输数据。当该子站正常地接收数据时，该子站发送一个正常接收通知，然后响应于该正常接收通知，主站发送一个传输结束通知。

图2A和2B是用于说明一个传统轮询的流程图。图2A是用于一个主站的流程图，而图2B是用于一个子站的流程图。

首先，将参考图2A给出对主站的处理的描述。在步骤S11，主站连续地改变一个子站地址。然后，在步骤S12，主站通过增加这次改变的子站的地址，向该子站询问该子站是否具有传输数据。在步骤S13，主站确定是否存在有一个该子站具有传输数据的通知。在该子站没有传输数据(在步骤S13为NO)的情况下，处理返回到步骤S11。另一方面，在该子站答复该子站具有传输数据(在步骤S13为YES)的情况下，在步骤S14，主站从该子站中接收数据。当主站正常地接收数据时，在步骤S15，主站向该子站发送一个正常接收通知。当在步骤S16主站从该子站接收一个传输结束通知时，处理返回到步骤S11。

接下来，将参考图2B给出对该子站的处理的描述。在步骤S21，每一个子站待机直到它的地址被呼叫为止。当该子站识别到它在步骤S22被呼叫时，在步骤S23，该子站确定是否有传输数据。当没有传输数据(在步骤S23为NO)时，在步骤S27，该子站向主站通知没有传输数据。然后，处理返回到步骤S21。另一方面，当有传输数据(在步骤S23为YES)时，在步骤S24，该子站执行数据传输。当在步骤S25该子站从主站中接收一个正常接收通知时，在步骤S26，该子站向主站传输一个传输结束通知，然后处理返回到步骤S21。

图3A和3B是用于说明传统的选择方法的流程图。图3A是用于一个主站的流程图，而图3B是用于一个子站的流程图。

首先，将参考图3A给出对主站的处理的描述。在步骤S31，主站按次序改变地址指向下一个子站。然后，在步骤S32，主站向该子站询问接收准备是否OK。主站在步骤S33中确定该子站的接收准备是否OK。当接收准备没有OK(在步骤S33为NO)时，处理返回到步骤S32。另一方面，当接收准备OK(在步骤S33为YES)时，在步骤S34，主站传输数据。当在步骤S35主站从该子站接收一个正常接收通知时，在步骤S36，主站向该子站传输一个传输结束通知。

接下来，将参考图3B给出对该子站的处理的描述。在步骤S41，该子站待机直到它的地址被呼叫为止。当该子站识别到它在步骤S42被呼叫时，在步骤S43，该子站确定接收准备是否OK。。当接收准备没有OK(在步骤S43为NO)时，在步骤S47，该子站向主站发送一个接收准备NG(否定的)通知，并且处理返回到步骤S41。另一方面，当接收准备OK(在步骤S43为YES)时，在步骤S44，该子站接收数据。然后，在步骤S45，该子站向主站发送一个正常接收通知。然后，在步骤S46，该子站从主站接收一个传输结束通知，而且处理返回到步骤S41。

在LAN中广泛使用的CDMA/CD方法由IEEE 802.3标准化，而且与数据传输速率一致的诸如10BASE-T(10Mbps)和100BASE-T(100Mbps)之类的方法是已知的。在这种方法中，当前是否正在执行数据通信是通过载波检测确定的。一个子站在其它子站不是正在执行数据通信时发送数据。在这种情况下，当多个子站同时传输数据时，出现传输冲突。当检测到传输冲突时，每一个子站随机地设置一个等待时间，在此之后该子站再继续传输数据。因此，存在有一个问题是：在一个高通信量状态中传输冲突出现频繁而且吞吐量降低。

此外，轮询/选择方法是指一种依据来自于主站的控制执行数据通信的方法。在选择方法中，主站通过选择子站来传输数据。在轮询方法中，主站连续地指定子站，然后该子站向主站传输数据。在这种传统的轮询方法中，即使在多个子站中存在有不在线的子站、或者发生故障的子站的情况下，所有这些子站也都被依次轮询。因此，正在等待数据传输的子站被设置为等待状态直到它被指定为止。因此，存在有一个问题是：不能以与通信量成比例的频率与一个具有高通信量的子站通信。

此外，一个家电网络是已知的。该家电网络作为一个用于数据通信的网络通过使用内部布线来允许自动控制各种家用电器，其中内部布线为一个家庭或类似地方的电器提供操作电源。通常，CSMA/CD方法被应用于该家电网络。此外，已知一个系统，其中一台个人计算机由一种电力线载波方法通过一条输入线和低压配电线连接到因特网，其中该个人计算机连接到一条室内的电源线。在这种情况下，对应于主站的一个调制解调器被提供作为一个变压器，它把6600V的高电压转换成100V或者200V的低电压。此外，在室内提供一个对应于该子站的调制解调器。因此，一个系统被构造为：通过使用低电压配电线和输入线作为一个电力线载波系统的传输通道，执行数据通信。为此，室内的电源线是共享的。因此，有一个问题是出现了相互干扰。

发明内容

本发明的一般目的是提供一种改进的和有用的轮询通信系统和轮询控制方法，在该系统和方法中消除了上述问题。

本发明的更具体的目的是提供一种轮询通信系统和轮询控制方法，它们应付一个高通信量环境，并且即使在一种家电共存的情况下，也能够通过应用一种没有相互干扰的轮询方法而进行高速的数据通信。

为了实现上述目的，依据本发明的一个方面，提供了一种包括主站和多个子站及家电网络的轮询通信系统，其中所述主站具有：生成第1时钟信号的相位同步振荡部分；根据由该相位同步振荡部分生成的时钟信号产生规定周期的帧脉冲的同步用帧产生部分；利用通过对输入的由该同步用帧产生部分产生的帧脉冲进行调制所得的信号，向所述子站及连接所述家电网络的各个家电发送所述帧脉冲的调制解调部分；和轮询控制部分，其把所述规定周期分成所述家电网络的通信间隔、所述主站和所述子站之间的轮询通信间隔，在该轮询通信间隔实施对多个子站的轮询，连接所述家电网络的各个家电具有：根据从所述主站接收的信号来检测帧脉冲，识别所述家电网络的通信间隔的单元，所述子站具有：轮询控制部分，其针对来自所述主站的轮询，发送与有无发送数据对应的答复；生成第2时钟信号的相位同步振荡部分；进行调制解调的调制解调部分；和帧检测部分，其基于由所述子站的所述相位同步振荡部分生成的第2时钟信号，根据从所述主站接收并被解调的信号检测帧脉冲，向所述子站的轮询控制部分施加定时信号，所述子站的所述轮询控制部分具有：根据从所述帧检测部分施加的定时信号，识别所述轮询通信间隔和所述家电网络的通信间隔的单元。

此外，依据本发明的另一个方面，提供了一种包括主站和多个子站及家电网络的轮询通信系统的轮询控制方法，其中所述主站执行以下步骤：对包括根据第1时钟信号所产生的规定周期的帧脉冲的信号进行调制，向所述子站及连接所述家电网络的各个家电发送所述帧脉冲；把规定的周期分成所述家电网络的通信间隔、所述主站和所述多个子站之间的轮询通信间隔，在该轮询通信间隔实施对多个子站的轮询，连接所述家电网络的各个家电执行：根据从所述主站接收的信号检测帧脉冲，识别所述轮询通信间隔和所述家电网络的通信间隔的步骤，所述子站执行：基于第2时钟信号，根据从所述主站接收并被解调的信号，检测帧脉冲，产生定时信号，根据所产生的定时信号识别所述轮询通信间隔的步骤。

根据本发明，在一个其中在一个主站和多个子站之间执行轮询通信的系统中，依据帧脉冲等把一个预定轮询周期分成多种类型的轮询间隔。每一个轮询间隔具有一个不同数目的轮询次数，而且一个轮询间隔对应于一个子站的一个状态，诸如该子站的电源是否接通。因此，有可能减少对具有故障、不在线等的子站的轮询次数，并且增加对具有传输数据概率较高的子站的轮询次数。因此，实现了改善的吞吐量。此外，有可能取决于在每一个轮询间隔中的子站数目、通过恰当地改变每一个轮询间隔的长度有效地操作该系统。

此外，在一个与一个家电网络相结合的轮询通信系统中，通过把一个预定周期分成一个家电通信间隔和一个轮询通信间隔，有可能在经由同一电源线等使用一个通信通路时防止相互干扰并且实现共存。同时，另一个优点在于：在高通信量的一台主站和多个子站之间能够平稳地执行通信。此外，还有另一个优点是：通过增加对具有传输数据概率较高的子站的轮询次数，通过把轮询通信间隔分成例如一个高速的轮询间隔和一个低速的轮询间隔，以及通过取决于子站的状态改变轮询次数，改善了吞吐量。

当结合下列附图阅读时，本发明的其它目的、特征和优点通过以下的详细说明将变得更为明显。

附图说明

图1A是一个显示了一个传统系统的方框图，在该系统中多个子站连接到一条被连接到一个主站的总线；

图1B和1C是分别用于说明一种传统的轮询方法和一种传统的选择方法的时序图；

图2A是用于说明在一个传统轮询中一个主站的处理的一个流程图；

图2B是用于说明在一个传统轮询中一个子站的处理的一个流程图；

图3A是用于说明在一个传统选择中一个主站的处理的一个流程图；

图3B是用于说明在一个传统选择中一个子站的处理的一个流程图；

图4是本发明的一个实施例的一个方框图；

图5是一个显示了本发明实施例中的一个主站的方框图；

图6是一个显示了本发明实施例中的一个子站的方框图；

图7A是一个用于说明依据本发明实施例的一个处理的时序图；

图7B是一个显示了从主站发送到子站的、或是从子站发送到主站的信号的构造的数据图；

图8是一个用于说明当主站的电源接通时、依据本发明实施例的一个处理的流程图；

图9是一个用于说明依据本发明实施例的主站的一个处理的流程图；

图10是用于说明主站的处理的图9的流程图的继续；

图11是一个用于说明依据本发明实施例的子站的一个处理的流程图；

图12是一个在高速轮询和低速轮询之间的状态转换图；

图13是一个显示了一个电力线载波系统的示意图；以及

图14是一个用于说明依据本发明实施例的通信时序的时序图。

具体实施方式

图4是一个用于说明本发明的一个实施例的方框图。图4说明了一个在其中多个子站#1到#30通过一条总线5连接到一个主站1的轮询通信系统。主站1包括一个轮询控制部分2、一个地址控制部分3、以及一个同步帧产生部分4。图4显示了一种其中连接30个子站的情况，然而，子站的数目能够任意选择。此外，总线5可以是在电力线载波系统中传输数据的一个普通的传输通道，或者一条配电线和内部电线等。

主站1不是统一地对所有子站#1到#30执行轮询。主站1取决于子站的状态，通过把一个预定的轮询周期分成多个轮询间隔，诸如一个在其中进行了大量轮询的轮询间隔、一个在其中进行了少量轮询的轮询间隔等，来执行轮询。例如，轮询周期能够被分成两个，即一个在其中进行了大量轮询的高速轮询间隔、和一个在其中进行了少量轮询的低速轮询间隔。或者，轮询周期能够通过进一步包括一个中速轮询间隔而被分成三个轮询间隔，其中在该中速轮询间隔中进行一个中间数目的轮询。此外，轮询周期能够被分成更多数目的轮询间隔，其中每一个间隔具有一个不同数目的轮询次数。

例如，在其中一个预定轮询周期被分成两个，即高速轮询间隔和低速轮询间隔的情况下，在低速轮询间隔中对轮询做出答复的低速轮询目标子站被改变为高速轮询目标子站，而且没有答复的低速轮询目标子站仍然是低速轮询目标子站。在这种情况下，轮询控制部分2具有一个在高速轮询间隔和低速轮询间隔之间切换的功能。地址控制部分3管理高速轮询目标子站的地址和低速轮询目标子站的地址。此外，同步帧产生部分4发送表示预定轮询周期的帧脉冲，其中该预定轮询周期包括高速轮询和低速轮询间隔。必须注意到，在其中设置了多种类型的轮询间隔的情况下，地址控制部分3取决于与相应轮询间隔一致的轮询次数的数目，保持轮询目标子站的地址。

因此，对低速轮询做出答复的子站被改变为高速轮询目标子站。对高速轮询做出答复的子站继续保持是高速轮询目标子站。此外，没有对高速轮询做出答复的子站被改变为低速轮询目标子站。在这种情况下，当没有做出答复的连续次数的数目超过一个预定数目的次数时，把子站改变为低速轮询目标子站是可能的。

此外，在其中轮询周期被分成上述三个轮询间隔的情况下，子站被分成低速轮询目标子站、中速轮询目标子站和高速轮询目标子站。在这种情况下，地址控制部分3管理每一个子站的地址。此外，当没有做出答复时高速轮询目标子站能够被改变为中速轮询目标子站。此外，当没有做出答复时中速轮询目标子站能够被改变为低速轮询目标子站。此外，当做出答复时低速轮询目标子站能够被改变为中速轮询目标子站。此外，当做出答复时中速轮询目标子站能够被改变为高速轮询目标子站。在这种情况下，当没有做出答复的连续次数的数目超过一个预定数目的次数时，把子站从一个当前轮询间隔的目标改变为另一个轮询间隔的目标是可能的。因此，由于对要求轮询的子站的轮询次数变大了，而且低速轮询是在未在线的子站等上执行的，所以有可能改进具有传输数据的子站的响应时间。

图5是本发明实施例中的主站的一个方框图。在图5中，主站11包括一个轮询控制部分12、一个地址控制部分13、一个同步帧产生部分14、一个调制/解调部分(调制解调器)15、一个控制信息生成部分16、和一个相位同步振荡器(PLL)17。轮询控制部分12包括一个低速/高速轮询切换部分18、一个用于监控低速/高速轮询的次数的监控部分19、一个高速轮询答复监控部分20、和一个数据接收监控部分21。此外，地址控制部分13包括一个地址切换部分22、一个低速轮询地址表23、和一个高速轮询地址表24。换句话说，显示了其中预定轮询周期被分成两个轮询间隔：一个低速轮询间隔和一个高速轮询间隔的一种情况。

此外，同步帧产生部分14依据来自于相位同步振荡器17的一个时钟信号产生预定轮询周期的帧脉冲，并且把该帧脉冲输入到调制/解调部分15。然后，调制/解调部分15把该帧脉冲发送到该子站。轮询控制部分12中的低速/高速轮询切换部分18在预定轮询周期中依据一个包括来自于控制信息生成部分16的帧脉冲的定时信号，从低速轮询间隔/高速轮询间隔切换到高速轮询间隔/低速轮询间隔。应当注意到，在其中预定轮询周期被分成多于两种类型的轮询间隔的情况下，低速/高速轮询切换部分18具有一个结构以切换到每一轮询间隔。

此外，高速轮询答复监控部分20监控该子站是否对高速轮询做出答复。当该子站做出答复时，没有变化。当该子站没有做出答复时，高速轮询答复监控部分20通知地址控制部分13，并且执行控制以把该未做出答复的子站改变为一个低速轮询目标子站。地址控制部分13把该未做出答复的子站的地址从高速轮询地址表24移动到低速轮询地址表23。此外，数据接收监控部分21监控来自于该子站的数据的接收。监控部分19监控低速轮询的次数和高速轮询的次数。

此外，低速轮询目标子站的地址被存储在地址控制部分13的低速轮询地址表23中。另一方面，高速轮询目标子站的地址被存储在地址控制部分13的高速轮询地址表24中。地址切换部分22在低速轮询间隔中从低速轮询地址表23中读取和发送低速轮询目标子站的地址。此外，地址切换部分22在高速轮询间隔中从高速轮询地址表24中读取和发送高速轮询目标子站的地址。此外，并不是使用低速轮询地址表23和高速轮询地址表24，而是可以使用一个地址表，其中一个子站的地址是一个低速轮询目标还是一个高速轮询目标是由一个指针或者一个标记来表示的。此外，调制/解调部分15具有用于发送给子站的调制功能，和用于从子站接收的解调功能。例如，调制/解调部分15解调来自于子站的数据，并且把该数据从那里转送到主机。

图6是本发明实施例中的子站的一个方框图。在图6中，子站31包括一个轮询控制部分32、一个调制/解调部分33、一个控制信息生成部分34、一个帧检测部分35、、一个相位同步振荡器(PLL)36、和一个训练信号产生部分37。轮询控制部分32包括一个低速/高速轮询信息识别部分38、一个地址比较部分39、和一个数据传输监控部分40。

调制/解调部分33接收和解调来自于主站的数据和控制信息。此外，调制/解调部分33调制和传输将发送给主站的数据及控制信息。帧检测部分35基于来自于相位同步振荡器36的一个时钟信号，检测来自于主站的帧脉冲，并且提供一个定时信号给轮询控制部分32。轮询控制部分32中的地址比较部分39将从主站发送的一个轮询地址与该子站自己的地址进行比较。当地址匹配时，它表示该子站是指定的。因此，地址比较部分39通知低速/高速轮询信息识别部分38和数据传输监控部分40。

数据传输监控部分40确定是否有一个来自于终端设备的对数据传输的请求，其中该终端设备使用一个例如RS信号或者CS信号来监控/控制。当有一个对数据传输的请求时，数据传输监控部分40控制该数据的传输。当没有对数据传输的请求时，数据传输监控部分40通知控制信息生成部分34，并且只发送一个答复给主站。此外，当在低速轮询间隔中由主站对轮询做出答复时，训练信号产生部分37产生并且发送一个训练信号给主站中的调制解调器。此外，在无数据传输等的情况下，控制信息生成部分34生成并且发送诸如一个答复之类的控制信息。

图7A是本发明实施例中的信号的一个时序图。图7A说明了一个线路上的一个调制信号、帧脉冲、从主站到子站的一个向下信号、一个从子站到主站的向上信号、以及子站的地址#8、#2、#3和#20。图7B是一个显示了信号结构的数据图。在图7B中，说明了一个来自于主站的向下信号、在高速轮询中的一个来自于子站的向上信号，以及在低速轮询中的一个来自于子站的向上信号。这些信号中的每一个包括一个辅助通道和一个主站通道。该辅助通道包括用于一个调制解调器的控制信息、地址信息、一个表示高速/低速轮询的标记(例如，有可能在高速轮询中设置一个高速轮询标记为ON，而在低速轮询中设置高速轮询标记为OFF)、速度信息等。来自于子站的向上信号的辅助通道进一步包括线路质量信息。此外，在高速轮询中来自于主站的向下信号的主站通道和来自于子站的向上信号的主站通道包括用户数据。在低速轮询中来自于子站的向上信号的主站通道包括一个用于主站中的调制解调器的训练信号。这个训练信号能够由子站31中的训练信号产生部分37(参考图6)产生。

图7A显示了一种其中帧脉冲具有一个例如120ms的周期的情况。该周期被分成在其中进行大量轮询的高速轮询间隔、和其中进行少量轮询的低速轮询间隔。在低速轮询间隔中，当主站在辅助通道中设置和发送作为一个低速轮询目标的子站的地址，例如#8，且具有地址#8的子站使用包括地址信息的辅助通道和包括训练信息的主站通道来做出答复，如在图7B的低速轮询中来自于子站的向上信号所示时，主站把该子站从一个低速轮询目标改变为一个高速轮询目标。

此外，在高速轮询间隔中，当主站在辅助通道中设置并发送作为一个高速轮询目标的子站的地址、例如#2，且具有地址#2的子站做出答复时，该子站仍然是一个高速轮询目标子站。当主站在辅助通道中设置并发送作为一个高速轮询目标的子站的地址、例如#3，且该子站没有做出答复时，该子站从一个高速轮询目标子站变化为一个低速轮询目标子站。此外，当主站设置并发送作为一个低速轮询目标的子站的地址#2、且该子站没有做出答复时，该子站仍然是一个低速轮询目标。因此，未在线的子站和其中出现故障的子站等仍然是低速轮询目标。另一方面，当该子站对轮询作出答复时，该子站被改变为一个高速轮询目标。因此，有可能通过对具有传输数据的子站或者具有传输数据概率较高的子站执行高速轮询，改善响应时间。

图8是一个用于说明本发明实施例的一个处理的流程图。在图8中，显示了在其中30个子站连接到主站的轮询通信系统中的处理。首先，在步骤A1中，主站的电源接通。在步骤A2，执行一个初始化处理。假定子站的地址是#1到#30，则所有的子站被认为是低速轮询目标子站，且这些子站的低速轮询地址被设置为#1到#30。然后，在步骤A3，在这些子站上依次执行轮询，而且所有这些子站是否被轮询是由低速轮询地址是否超过30来确定的。当低速轮询地址超过30(在步骤A3中为NO)时，该处理继续一个高速轮询处理。

此外，当低速轮询地址没有超过30(在步骤A3中为YES)时，在步骤A4中，从低速轮询地址表23(参见图5)中读取低速轮询地址。步骤A5把该地址或者控制信息取到一个辅助通道里。在步骤A6中，依据控制由轮询控制部分12执行轮询。然后，步骤A7监控是否有一个来自于子站的答复。如果没有来自于子站的答复(在步骤A7中为NO)，则处理进到步骤A9。另一方面，如果有一个来自于子站的答复(在步骤A7中为YES)，则在步骤A8中该子站的地址从低速轮询地址表23移动到高速轮询地址表24，而且处理进到步骤A9。

在步骤A9中，低速轮询地址被更新，而且处理进到步骤A3。在这种情况下，一个指针能够表示在其上执行轮询的地址。因此，有可能通过更新该指针来更新低速轮询地址。依据这样一个处理，有可能在开始该轮询通信系统的一个操作时自动地设置低速轮询目标子站和高速轮询目标子站。

图9和10是用于说明本发明实施例中的主站的一个处理的流程图。步骤B1判定下一次轮询是否是一个高速轮询。如果该判定导致步骤B1为NO，则处理进到步骤B14。另一方面，如果该判定导致步骤B1为YES，则在步骤B13中一个高速轮询标记被设置为ON。然后，步骤B2从高速轮询地址表24(参见图5)中读取一个高速轮询地址。此外，步骤B3获得控制信息。步骤B4形成一个包括有上述高速轮询目标子站的地址的信号、和一个具有被设置为ON的高速轮询标记的辅助通道，并且依据轮询控制部分12执行高速轮询。在步骤B5中，高速轮询答复监控部分20监控是否有一个来自于该子站的答复。如果没有来自于子站的答复(在步骤B5中为NO)，则处理进到步骤B6。如果有一个来自于子站的答复(在步骤B5中为YES)，则处理进到步骤B7。

步骤B6判定未做出答复的次数是否为三次或更多。在这种情况下，次数被设置为三。然而，次数能够被预先设置为一个任意数。如果该判定导致步骤B6为NO，则处理进到步骤B12。如果该判定导致步骤B6为YES，则处理进到步骤B9。在步骤B9中，为了把子站从一个高速轮询目标子站改变为一个低速轮询目标子站，把该子站的地址从高速轮询地址表24移动到低速轮询地址表23。然后，处理进到步骤B12。

此外，步骤B7判定是否有数据。如果该判定导致步骤B7为NO，则步骤B8判定没有数据的次数是否为三次或更多。在这种情况下，次数还可以被预先设置为一个不同于三的任意数。如果该判定导致步骤B8为YES，则处理进到步骤B9。如果该判定导致步骤B8为NO，则处理进到步骤B12。如果该判定导致步骤B7为YES，则步骤B10接收数据，且步骤B11判定数据接收是否结束。如果该判定导致步骤B11为NO，则处理进到步骤B13。然后，在与上次具有相同地址的子站上执行轮询直到主站从该子站接收数据传输完成通知为止。此外，如果该判定导致步骤B11为YES，则处理进到步骤B12。在步骤B12中，高速轮询地址被更新以便读取高速轮询的下一个子站的地址。然后，处理进到步骤B1。

此外，在步骤B1中，当确定下一次轮询不是一个高速轮询(在步骤B1中为NO)时，步骤B14设置高速轮询标记为OFF，并且处理进到步骤C1(参见图10)。步骤C1从低速轮询地址表23中读取一个低速轮询地址。在步骤C2中，获得控制信息。然后，在步骤C3中，依据该控制由轮询控制部分12使用一个包括一个辅助通道的信号来执行低速轮询，其中该辅助通道包括一个低速轮询目标子站的地址，而且该高速轮询标记被设置为OFF。步骤C4判定是否有一个来自于该子站的答复。如果该判定导致步骤C4为YES，则在步骤C5中，把该子站的地址从低速轮询地址表23移动到高速轮询地址表24。另一方面，如果该判定导致步骤C4为NO，则在步骤C6中，从低速轮询地址表23中读取下一个低速轮询地址，而且处理进到步骤B1(参见图9)。

图11是一个用于说明本发明实施例中的子站的处理的流程图。在步骤D1中，该子站处于一个等待轮询的状态。当在步骤D2中该子站被轮询时，在步骤D3中，地址比较部分39把设置在辅助通道中的地址与该子站自己的地址进行比较，并且确定该子站自己的地址是否被呼叫。当两个地址匹配时(在步骤D3中为YES)时，处理进到步骤D4，并且当这两个地址不匹配(在步骤D3中为NO)时，处理进到步骤D1。

在步骤D4中，低速/高速轮询信息识别部分38取决于设置在辅助通道中的高速轮询标记是否为ON，判定它是否为高速轮询。在高速轮询的情况下(在步骤D4中为YES)，在步骤D5中，数据传输监控部分40判定是否有传输数据。如果该判定导致步骤D5为YES，则步骤D13获得传输数据。然后，步骤D6判定传输数据是否结束。如果该判定导致步骤D6为YES，则步骤D7设置数据结束标记为ON。此外，如果没有高速轮询(在步骤D4中为NO)，则步骤D10激活训练信号产生部分37以便产生一个训练信号。然后，处理进到步骤D9。此外，如果该判定导致步骤D5为NO，则步骤D11设置一个无数据标记为ON。此外，如果该判定导致步骤D6为NO，则步骤D12设置一个数据传输标记为ON。然后，步骤D8获得数据结束标记、数据传输标记、和无数据标记中任何一个。步骤D9执行数据传输，而且处理返回到步骤D1。

图12是高速轮询和低速轮询的一个状态转换图。在其中存在有具有地址#8和#20的低速轮询目标子站的情况下，当具有地址#8的子站对低速轮询做出答复时，该子站被改变为一个高速轮询目标子站。当具有地址#20的子站没有做出答复时，该子站仍然是一个低速轮询目标。此外，在其中存在有具有地址#1、#2、#3、#4、......的高速轮询目标子站的情况下，当具有地址#3的子站没有做出答复时，或是在其中上述未响应的次数等于或大于一个预定次数的情况下，该子站从下一次被改变为一个低速轮询目标子站。当具有地址#3的子站对高速轮询做出答复时，该子站仍然是一个高速轮询目标。

在低速轮询中，随着连续地读取低速轮询目标子站的地址，以例如每秒八次(125ms一次)的速率执行轮询(参见图7A)。在高速轮询中，在所有的高速轮询目标子站上在125ms中连续地执行轮询。然而，在高速轮询的情况下，用户数据的内容不能被中止。因此，低速轮询对高速轮询的比例并不总是恒定的。该比例取决于用户数据的消息长度而变化。

此外，依据低速轮询目标子站的数目和高速轮询目标子站的数目，有可能改变低速轮询间隔和高速轮询间隔的长度。例如，在其中低速轮询目标子站的数目大(在地址控制部分13(参见图5)的低速轮询地址表23中的地址数目大)的情况下，低速轮询间隔能够被固定得较长，从而使得在一个预定轮询周期中执行低速轮询的次数由轮询控制部分12中的低速/高速轮询切换部分18来增加。相反，在其中高速轮询目标子站的数目大(在地址控制部分13的高速轮询地址表24中的地址数目大)的情况下，高速轮询间隔能够被固定得较长，从而使得执行高速轮询的次数由轮询控制部分12中的低速/高速轮询切换部分18来增加。

图13说明了一个电力线载波系统。在图13的系统中，例如，一条低压配电线52连接到一个变压器51，由该变压器51把高电压(6600V)转换为低电压(100V或者200V)。低压配电线52经由一条输入线连接到一个房子中的一个配电盘54。在该房子中的一条电源线53连接到配电盘54。例如一个冰箱55、一个传真机(传真)56、一个空调机57等连接到电源线53，或者家用电器连接到从配电盘54中分出的一条电源线(未显示)。个人计算机63经由一个电力线载波调制解调器(M)62连接到一个方便插座，其中该方便插座被连接到电源线53，并且起到一个子站的作用。起一个主站作用的电力线载波调制解调器61连接在变压器51的一个位置中。在这样的一个系统中，提出了一个电力线载波系统，在该系统中为家用电器构造一个家电网络，通过CSMA/CD方法相互或者向/从一个控制器(未显示)传输数据，起主站作用的电力线载波调制解调器61经由低压配电线52、输入线、电源线53的方便插座等连接到起子站作用的电力线载波调制解调器62，而且个人计算机63连接到因特网等。

在上述的电力线载波系统中，个人计算机63等的通信量大于在家用电器网络中的通信量。同时，电源线53形成一个公共电力线载波的一个传输通道。因此，必须解决相互干扰的问题。

因此，如图14所示，起主站作用的电力线载波调制解调器61输出具有一个例如1s周期的同步帧脉冲。由于在家用电器网络中的家用电器之中的通信是低通信量的，所以通过在同步帧脉冲的一个周期中分配一个10ms的间隔来执行依据CSMA/CD方法等的通信。由于电源线通信是高通信量的，所以剩余的990ms间隔被分配给个人计算机63等的电源线通信。换句话说，帧脉冲的一个预定周期被分成家用电器的一个通信间隔和个人计算机63等的一个轮询通信间隔。在这种情况下，每一个家用电器具有检测帧脉冲、和识别家用电器的通信间隔的传输/接收功能。由此，依据该轮询系统有可能防止在家用电器网络中的家用电器当中的通信和电源线通信之间的相互干扰。此外，能够在家用电器的通信间隔和电源线通信的轮询通信间隔之间提供一个保护时间(缓冲区)。

此外，在被分配给电源线通信的间隔中，由起主站作用的电力线载波调制解调器61对在每个房子中的电力线载波调制解调器62(M)执行轮询。此外，在这种情况下，在作为轮询间隔的990ms的间隔中，如上所述，还可能执行对低速轮询目标子站和高速轮询目标子站的轮询。在那种情况下，在变压器51的位置中提供的电力线载波调制解调器61能够被构造为，例如，如图5所示。同时，轮询控制部分12能够依据上述轮询系统，在基于帧脉冲的被分配给家用电器之中的通信的间隔之后的电源线通信的间隔中，控制与子站的通信。此外，在室内提供的电力线载波调制解调器62能够被构造为，例如，如图6所示。

此外，例如，依据本发明中实施例的一个修改，有可能这样执行控制，以便在其中设置了多种类型的轮询间隔的情况下，具有传输数据的子站被改变为在其上多次执行轮询的轮询目标子站，不具有传输数据但是对该轮询做出答复的子站仍然是一个相应轮询间隔中的轮询目标子站，而且当没有传输数据的次数超过一个预定次数时，该子站被改变为在其中不多次执行轮询的一个轮询间隔中的轮询目标子站。

本发明不局限于具体公开的实施例，而且可以进行变化和修改而不背离本发明的范围。

本申请基于2002年1月18日提出的日本在先申请2002-009991，其中该申请的全部内容被包括在此作为参考。

Claims (4)

1.一种包括主站和多个子站及家电网络的轮询通信系统，其特征在于，

所述主站具有：生成第1时钟信号的相位同步振荡部分；根据由该相位同步振荡部分生成的时钟信号产生规定周期的帧脉冲的同步用帧产生部分；利用通过对输入的由该同步用帧产生部分产生的帧脉冲进行调制所得的信号，向所述子站及连接所述家电网络的各个家电发送所述帧脉冲的调制解调部分；和轮询控制部分，其把所述规定周期分成所述家电网络的通信间隔、所述主站和所述子站之间的轮询通信间隔，在该轮询通信间隔实施对多个子站的轮询，

连接所述家电网络的各个家电具有：根据从所述主站接收的信号来检测帧脉冲，识别所述家电网络的通信间隔的单元，

所述子站具有：轮询控制部分，其针对来自所述主站的轮询，发送与有无发送数据对应的答复；生成第2时钟信号的相位同步振荡部分；进行调制解调的调制解调部分；和帧检测部分，其基于由所述子站的所述相位同步振荡部分生成的第2时钟信号，根据从所述主站接收并被解调的信号检测帧脉冲，向所述子站的轮询控制部分施加定时信号，

所述子站的所述轮询控制部分具有：根据从所述帧检测部分施加的定时信号，识别所述轮询通信间隔和所述家电网络的通信间隔的单元。

2.如权利要求1所述的轮询通信系统，其特征在于，

所述主站的轮询控制部分具有把所述轮询通信间隔分成轮询次数不同的多种轮询间隔，进行该多种轮询间隔的切换，实施轮询的单元，

所述主站包括地址控制部分，其保持所述多种轮询间隔的轮询目标子站的地址。

3.如权利要求1所述的轮询通信系统，其特征在于，所述主站具有：

地址控制部分，其把所述轮询通信间隔分成轮询次数不同的低速轮询间隔和高速轮询间隔，保持对应于所述低速轮询间隔和高速轮询间隔的轮询目标子站的地址，

所述主站的轮询控制部分具有根据该地址控制部分所保持的地址数，变更所述轮询通信间隔内的所述低速轮询间隔和高速轮询间隔的长度的单元。

4.一种包括主站和多个子站及家电网络的轮询通信系统的轮询控制方法，其特征在于，

所述主站执行以下步骤：对包括根据第1时钟信号所产生的规定周期的帧脉冲的信号进行调制，向所述子站及连接所述家电网络的各个家电发送所述帧脉冲；把规定的周期分成所述家电网络的通信间隔、所述主站和所述多个子站之间的轮询通信间隔，在该轮询通信间隔实施对多个子站的轮询，

连接所述家电网络的各个家电执行：根据从所述主站接收的信号检测帧脉冲，识别所述轮询通信间隔和所述家电网络的通信间隔的步骤，

所述子站执行：基于第2时钟信号，根据从所述主站接收并被解调的信号，检测帧脉冲，产生定时信号，根据所产生的定时信号识别所述轮询通信间隔的步骤。

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