CN107592967A - 用于控制帧在双向视频网络中传输的控制方法和控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种专用于控制帧由属于通信网络(RC)的主单元(OM)或从单元(OE1)传输的装置(DC)，所述通信网络适用于在由表格限定的时隙中双向传输非视频数据帧并且适用于单向传输视频数据帧。该装置(DC)配置用于当具有第一时长并且专用于由所述主单元(OM)或从单元(OE1)传输至少一个非视频数据帧的时隙开始时触发延迟时间，所述延迟时间具有严格小于所述第一时长的第二时长，并且该装置配置用于在所述延迟时间的结束发生而所述非视频数据帧未完全传输时禁止该单元(OM，OE1)完成传输。

Description

用于控制帧在双向视频网络中传输的控制方法和控制装置
技术领域
本发明涉及一种通信网络，所述通信网络适用于在主单元与从单元之间双向传输非视频数据帧以及单向传输视频数据帧，本发明更确切地涉及非视频数据帧在这些单元之间的传输。
背景技术
在一些上述类型的通信网络中，尤其是在称作“低电压差分信号”(LVDS-“LowVoltage Differential Signaling”)的通信网络中，一个主单元和至少一个从单元配置用于在由程序表格(或“schedule table(调度表)”)限定的时隙(或“slot”)中双向地交换非视频数据帧以及单向地交换视频数据帧。
该(程序)表格能够有利地避免使两个单元(或节点)基本同时地传输非视频数据帧(这会引起这些非视频数据帧的损失)。作为示例，给在运输工具的多媒体计算机与触摸屏之间的屏幕设置参数的非视频数据帧的损失可例如引起无法考虑到由乘客操纵的参数设置并因此引起在所述触摸屏上的不良效果。
然而，如本领域技术人员已知的，有时可能会发生一个帧中的非视频数据中的一部分在由所述表格分配给单元的时隙结束时仍未由该单元传输。在该情形中，该单元在下一个时隙中完成传输，而另一个单元在该下一个时隙中开始传输。因此存在这两个帧之间发生冲突的风险，并因此存在这两个帧发生损失的风险。作为示例，这种情况可发生在由于不同于传输所述帧的任务的另一个任务而存在计算(或CPU)负载峰值时，这是因为这会造成在传输过程中字节间时间较设置在所述帧中的字节间时间更大(这可例如为经由蓝牙应用进行电话通信时的情形)。
发明内容
因此，本发明的目的尤其在于改善所述情况。
为此，本发明尤其提供了一种专用于控制帧由属于通信网络的主单元和从单元传输的方法，所述通信网络适用于在由表格限定的时隙中双向传输非视频数据帧并且适用于单向传输视频数据帧。
该方法的特征在于，该方法包括步骤：每当具有第一时长并且专用于传输至少一个非视频数据帧的时隙开始时，触发延迟时间，所述延迟时间具有严格地小于该第一时长的第二时长，并且当该延迟时间的结束发生而所述非视频数据帧未完全传输时，禁止传输该非视频数据帧的单元完成传输。
因此，仅帧的内容在与该帧的时隙相关联的延迟时间结束时未完整传输的该帧将最终丢失，而在下一个时隙中传输的帧将不再丢失。
根据本发明的控制方法可包括可单独或组合地采用的其它特征，所述其它特征尤其是：
-在所述步骤中，当所述时隙专用于由主单元传输称作写入帧的非视频数据帧时，并且当所述延迟时间的结束发生而所述写入帧未完全传输时，在所述延迟时间的结束恰好发生在字节的传输之前时禁止该主单元继续传输，或在所述延迟时间的结束发生在最后一个字节的传输期间时在所述最后一个字节的传输之后禁止该主单元继续传输；
在所述步骤中，例如，被禁止继续传输的是所述主单元；
-在所述步骤中，当所述时隙专用于由所述主单元传输称作标题帧的非视频数据帧时，并且当所述延迟时间的结束发生而所述标题帧未完全传输时，在所述延迟时间的结束恰好发生在字节的传输之前时禁止该主单元继续传输，或在所述延迟时间的结束发生在最后一个字节的传输期间时在所述最后一个字节的传输之后禁止该主单元继续传输；
在所述步骤中，例如，被禁止继续传输的是所述主单元；
-在所述步骤中，当所述时隙专用于由主单元传输称作标题帧的非视频数据帧然后专用于由从单元传输称作读取帧的非视频数据帧，并且当所述延迟时间的结束发生而所述读取帧未完全传输时，在所述延迟时间的结束恰好发生在字节的传输之前时禁止该从单元继续传输，或在所述延迟时间的结束发生在最后一个字节的传输期间时在所述最后一个字节的传输之后禁止该从单元继续传输；
在所述步骤中，例如，在所述延迟时间继接收到含在读取帧所响应的标题帧中的第一字段(champ)后开始之后，被禁止继续传输的是所述从单元；
-所述第二时长可例如至多等于所述第一时长的大约95％。例如，所述第二时长可选择成等于所述第一时长的90％。
本发明还提供了一种用于控制帧由属于通信网络的主单元或从单元传输的控制装置，所述通信网络适用于在由表格限定的时隙中双向传输非视频数据帧并且适用于单向传输视频数据帧。
该装置的特征在于，该装置配置用于每当具有第一时长并且专用于由所述主单元或从单元传输至少一个非视频数据帧的时隙开始时触发延迟时间，所述延迟时间具有严格小于该第一时长的第二时长，并且该装置配置用于在该延迟时间的结束发生而所述非视频数据帧未完全传输时禁止所述单元完成传输。
本发明还提供了一种能够与通信网络连接的(主或从)单元，所述通信网络适用于在由表格限定的时隙中双向传输非视频数据帧并且适用于单向传输视频数据帧，并且所述单元包括上文所述类型的控制装置。
本发明还提供了一种运输工具，所述运输工具任选地为机动类型的并且包括：一方面，通信网络，所述通信网络适用于在由表格限定的时隙中双向传输非视频数据帧并且适用于单向传输视频数据帧；以及另一方面，与所述通信网络连接的至少两个上文所述类型的单元。
本发明特别良好地(尽管非限制性地)适用于所述通信网络是LVDS类型的情形。
附图说明
通过阅读下文的详细说明和附图，本发明的其它特征和优点将更加清楚，在所述附图中：
-图1示意性和功能性地示出了一种包括通信网络的运输工具，所述通信网络与主单元和与从单元连接，所述主单元和从单元各自装配有根据本发明的控制装置，
-图2示意性地示出了使写入帧(TE)形象化的时序图第一示例，在与该写入帧的时隙相关联的延迟时间的结束发生时该写入帧的至少一个字节仍未传输，
-图3示意性地示出了使写入帧(TE)形象化的时序图第二示例，在与该写入帧的时隙相关联的延迟时间的结束发生时该写入帧的最后一个字节正在传输，以及
-图4示意性地示出了使响应于标题帧(TH)地传输的读取帧(TL)形象化的时序图第三示例，在与该读取帧的时隙相关联的延迟时间的结束发生时该读取帧的至少一个字节仍未传输。
具体实施方式
本发明的目的尤其在于提供一种用于能够控制帧由属于通信网络RC的一个主单元OM和至少一个从单元OEj传输的控制方法以及一种相关联的控制装置DC，所述通信网络适用于在由(程序)表格限定的时隙中双向传输非视频数据帧并且适用于单向传输视频数据帧。
在下文中，作为非限制性示例，认为通信网络RC安装在机动运输工具V(例如轿车)中。但本发明不限于该应用。本发明事实上涉及可包括至少一个通信网络的任何系统、设施或设备，所述至少一个通信网络适用于双向传输非视频数据帧并且适用于单向传输视频数据帧。本发明因此尤其涉及无论陆上、海上(或河上)、或空中类型的运输工具、(任选地为工业类型的)设施、以及建筑物。
此外，在下文中，作为非限制性示例，认为通信网络RC是LVDS(低电压差分信号“Low Voltage Differential Signaling”)类型的。但本发明不限于该类型的通信网络。通常，本发明涉及适用于双向传输非视频数据帧并且适用于单向传输视频数据帧的任何通信网络。
图1上示意性地示出了包括(通信)网络RC的非限制性示例的运输工具。在该示例中，(LVDS类型的)网络RC包括总线，所述总线与一个主单元(或节点)OM并且与三个从单元(或节点)OE1至OE3(j＝1至3)。连接。但所述从单元OEj的数量可采用大于或等于1的任何值。
所述主单元OM和从单元OEj可为任意类型的，只要所述主单元和从单元在视频数据的获取或使用中被要求。例如，在轿车的情形中，可为多媒体计算机或触摸屏。
在网络RC中，主单元OM和从单元OEj被准许在(程序)表格中所预限定的时隙(或slot)中传输彼此已知的非视频数据帧。注意到，在LVDS网络中，主单元OM可传输(称作写入帧(或“write frames”)的)非视频数据帧TE、或(称作标题帧(或“header frames”)的)非视频数据帧TH，而每个从单元OEj可分别响应于非视频数据标题帧TH地传输(称作读取帧(或“read frames”)的)非视频数据帧TL。此外，标题帧TH和相关联的“读取帧”TL在由所述表格限定的同一个时隙中传输。
写入帧TE用于将非视频数据传输到从单元OEj并且包括总是以相同的顺序传输的以下字段：
-同步字段(SYNC)，该同步字段指示帧的开始，
-字段(DEV ADDR)，该字段指示所述帧发送到哪个组成元件(串行器、解串器、或从微控制器)，
-标识符(ID)，该标识符使从单元OEj接收器的应用能够知晓如何解码功能性数据字段，
-帧长度(DLC)，该帧长度指示所述帧的大小或所述功能性数据字段的大小(以字节为单位)，
-功能性数据字段(Di)，该功能性数据字段包括操纵数据(例如屏幕调节)，
-控制总和(CRC)，该控制总和用于使从单元OEj接收器能够检验所接收的帧在传输过程中是否发生变化。
标题帧TH包括总是以相同的顺序传输的以下字段：
-同步字段(SYNC)，该同步字段指示所述帧的开始，
-字段(DEV ADDR)，该字段指示所述帧发送到哪个组成元件(串行器、解串器、或从微控制器)，
-标识符(ID)，该标识符使从单元OEj接收器的应用能够知晓如何解码功能性数据字段，
-帧长度(DLC)，该帧长度指示所请求的帧的大小(以字节为单位)。
读取帧包括总是以相同的顺序传输的以下字段：
-第一字段(ACK)，该第一字段指示所述帧的开始，
-功能性数据字段(Di)，该功能性数据字段包括操纵数据(例如由触摸屏产生的用于指示出用户触摸了屏幕中的哪一部分的数据)，
-控制总和(CRC)，该控制总和用于使主单元OM接收器能够检验所接收的帧在传输过程中是否发生变化。
根据本发明的(控制)方法包括每当具有第一时长d1并且专用于传输至少一个非视频数据帧的时隙开始时执行的步骤。
在该步骤进程中，触发延迟时间，所述延迟时间具有严格小于(所考虑的时隙的)第一时长d1的第二时长d2，并且当该延迟时间的结束发生而所述非视频数据帧未完全传输时，禁止传输该非视频数据帧的单元OM或OEj完成传输。
换句话说，为了避免有可能在下一个时隙中传输的第一帧的一部分与在该下一个时隙中传输的第二帧之间的冲突，中断第一帧的结束部分的传输。由此，仅第一帧丢失，而第二帧不再丢失。
例如，第二时长d2可选择成至多等于第一时长d1的大约95％。更优选地，该第二时长d2可选择成等于第一时长d1的90％。一般地，第二时长d2根据装配在单元OM和OEj上的内部时钟的精度来选择。该第二时长d2因此选择成相对于第一时长d1尽可能大，同时给时钟偏移以及任选地给最后一个字节的传输的结束保留余量(如将在下文中所述)。
无论仍未传输的帧的量如何，为了避免丢失第一帧，并且尤其在仅剩余很少一部分要传输的帧(更确切地说是所述帧的最后一个字节的一部分)时，可在相关联的延迟时间的结束发生时对要传输的剩余部分实施分析。
为此，当所述时隙专用于由主单元OM传输写入帧TE时，并且当所述延迟时间的结束发生而所述写入帧TE未完全传输时，可在所述延迟时间的结束恰好发生在字节的传输之前时禁止所述主单元OM继续传输，或在所述延迟时间的结束发生在最后一个字节的传输期间时在所述最后一个字节的传输之后禁止所述主单元继续传输。
理解到，在第一抉择中，写入帧TE丢失，而在第二抉择中，写入帧TE在相关时隙中确实完全传输，因此不会引起与下一个时隙的帧冲突。
图2和图3上示意性地示出了能够使对上述两个抉择的理解容易的时序图的两个示例。
时序图第一示例使写入帧TE形象化，所述写入帧的至少一个字节在与该写入帧的时隙相关联的延迟时间的结束发生时仍未传输。更确切地，在时刻t0，主单元OM开始在表格中所限定的时隙中传输写入帧TE。所以，该时隙以及因此相关联的延迟时间在该相同的时刻t0开始。该延迟时间的结束需发生在时刻t1(t1＝t0+d2)，而所述时隙的结束需发生在时刻t3(t3＝t0+d1)。
在该第一示例中，假设在时刻t1，写入帧TE的至少一个完整字节仍未由主单元OM传输。此处，写入帧TE的传输的结束需发生在t1与t3之间的时刻t2。所以，主单元OM立刻中断写入帧TE的传输，该写入帧因此将丢失。
时序图第二示例使写入帧TE形象化，所述写入帧的最后一个字节在与该写入帧的时隙相关联的延迟时间的结束发生时正在传输。更确切地，在时刻t0，主单元OM开始在表格中所限定的时隙中传输写入帧TE。所以，该时隙以及因此相关联的延迟时间在该相同的时刻t0开始。该延迟时间的结束需发生在时刻t1(t1＝t0+d2)，而所述时隙的结束需发生在时刻t3(t3＝t0+d1)。
在该第二示例中，假设在时刻t1，写入帧TE的最后一个字节的一部分仍未由主单元OM传输。此处，写入帧TE的传输的结束需发生在t1与t3之间的但非常接近于t1的时刻t2。所以，主单元OM继续写入帧TE的传输，所述写入帧因此不会丢失并且不会引起与在下一个时隙(在时刻t3开始)期间传输的帧冲突。
同样，当所述时隙专用于由主单元OM传输标题帧TH时，并且当所述延迟时间的结束发生而标题帧TH未完全传输时，可在所述延迟时间的结束恰好发生在字节的传输之前时禁止所述主单元OM继续传输，或在所述延迟时间的结束发生在最后一个字节的传输期间时在所述最后一个字节的传输之后禁止所述主单元继续传输。
理解到，在第一抉择中，标题帧TH丢失，而在第二种抉择中，标题帧TH在相关联的时隙中确实完全传输，因此该标题帧不会引起与下一个时隙的帧冲突。
尤其是在存在用于分析要传输的写入帧TE或标题帧TH的剩余部分的上述分析选项的情形中，有利地，被禁止继续传输的是主单元OM。为此，如图1上非限制性所示，所述主单元可有利地包括负责实施根据本发明的控制方法的控制装置DC。尤其是，该控制装置DC负责在每个要求其主单元OM的时隙开始时触发延迟时间，并且负责检验需传输的写入TE或标题帧TH在相关联的延迟时间完结时是否良好地完全传输。当主单元OM在相关联的延迟时间完结时未完成传输时，所述控制装置还可非强制性地配置用于分析写入帧TE或标题帧TH帧的要传输的剩余部分。
这种控制装置DC可实施成软件(或信息或“software”)模块的形式，又或电子电路(或“hardware”)的形式，又或电子电路与软件模块组合的形式。注意到，该控制装置DC可视作自动机。
同样，当所述时隙专用于由主单元OM传输标题帧TH然后专用于由从单元OEj传输读取帧TL时，并且当所述延迟时间的结束发生而读取帧TL未完全传输时，可在所述延迟时间的结束恰好发生在字节的传输之前时禁止所涉及的从单元OEj继续传输，或在所述延迟时间的结束发生在最后一个字节的传输期间时在所述最后一个字节的传输之后禁止所涉及的从单元继续传输。
理解到，在第一抉择中，读取帧TL丢失，而在第二种抉择中，读取帧TL在相关联的时隙中确实完全传输，因此该读取帧不会引起与下一个时隙的帧冲突。
在图4上示意性地示出了能够使对上述第一抉择的理解容易的时序图第三示例。
时序图第三示例使读取帧TL形象化，所述读取帧的至少一个字节在与该读取帧的时隙相关联的延迟时间的结束发生时仍未传输。更确切地，在时刻t4，主单元OM开始在表格中所限定的时隙中传输标题帧TH。所以，该时隙以及因此相关联的延迟时间在该相同的时刻t0开始，其中包括对于由该标题帧TH涉及的从单元OEj的情况，(事实上认为，标题帧TH的第一字段(SYNC)在主单元OM与从单元OEj之间的传输的时长可忽略不计)。该延迟时间的结束需发生在时刻t7(t7＝t4+d2)，而所述时隙的结束需发生在时刻t9(t9＝t4+d1)。在时刻t5，标题帧TH的传输完成。在(t5之后的)时刻t6，从单元OEj开始传输读取帧TL。
在该第三示例中，假设在时刻t7，读取帧TL的至少一个完整字节仍未由从单元OEj传输。此处，读取帧TL的传输的结束需发生在t7与t9之间的时刻t8。所以，从单元OEj立刻中断读取帧TL的传输，该读取帧将因此丢失。
尤其是在存在用于分析要传输的读取帧TL的剩余部分的上述分析选项的情形中，有利地，在所述延迟时间继接收到含在读取帧TL所响应的标题帧TH中的第一字段(SYNC)后开始之后被禁止继续传输的是所涉及的从单元OEj。理解到，事实上从单元OEj不能够知晓专用于读取非视频数据的时隙在所述单元开始接收相关联的标题帧TH的整个第一字段时开始。因此由从单元OEj的对该标题帧TH的第一字段(SYNC)的接收此处视作与当前时隙相关联的延迟时间的开始。
如图1上非限制性所示，每个从单元OEj可有利地包括负责实施根据本发明的控制方法的控制装置DC。尤其是，该控制装置DC负责在每个要求其从单元OEj的时隙开始时触发延迟时间，并且负责检验需传输的读取帧TL在相关联的延迟时间完结时是否良好地完全传输。当从单元OEj在相关联的延迟时间完结时未完成传输时，所述控制装置还可非强制性地配置用于分析读取帧TL的要传输的剩余部分。
这种控制装置DC可实施成软件模块的形式，又或电子电路的形式，又或电子电路与软件模块组合的形式。注意到，该控制装置DC可视作自动机。
还注意到，在未示出的实施变型中，控制装置DC可处在主单元OM和从单元OEj的外部。在该情形中，所述控制装置需安装在另一个单元中，所述另一个单元与网络RC联结并且确保例如对该网络RC的管理(或监督)，并且因此所述另一个单元不同于通过网络RC地与主单元OM和与从单元OEj联结。在该实施变型中，控制装置DC不能够对要传输的读取帧TL或写入帧TE或标题帧TH的剩余部分执行原位分析。所以，一旦要传输的帧在相关联延迟时间的结束发生时仍未完全传输，则决定中断传输。
本发明能够通过防范任选冲突问题和通过保证在双向联接上的延迟时间来确保通信网络的两个单元(或节点)之间的传输的确定性和稳固性。

Claims (10)

1.一种用于控制帧由属于通信网络(RC)的主单元(OM)和从单元(OEj)传输的方法，所述通信网络适用于在由表格限定的时隙中双向传输非视频数据帧并且适用于单向传输视频数据帧，其特征在于，所述方法包括步骤：每当具有第一时长并且专用于传输至少一个非视频数据帧的时隙开始时，触发延迟时间，所述延迟时间具有严格小于所述第一时长的第二时长，并且当所述延迟时间的结束发生而所述非视频数据帧未完全传输时，禁止传输所述非视频数据帧的单元(OM，OEj)完成传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤中，当所述时隙专用于由所述主单元(OM)传输称作写入帧的非视频数据帧时，并且当所述延迟时间的结束发生而所述写入帧未完全传输时，在所述延迟时间的结束恰好发生在字节的传输之前时禁止所述主单元(OM)继续传输，或在所述延迟时间的结束发生在最后一个字节的传输期间时在所述最后一个字节的传输之后禁止所述主单元继续传输。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤中，当所述时隙专用于由所述主单元(OM)传输称作标题帧的非视频数据帧时，并且当所述延迟时间的结束发生而所述标题帧未完全传输时，在所述延迟时间的结束恰好发生在字节的传输之前时禁止所述主单元(OM)继续传输，或在所述延迟时间的结束发生在最后一个字节的传输期间时在所述最后一个字节的传输之后禁止所述主单元继续传输。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在所述步骤中，被禁止继续传输的是所述主单元(OM)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤中，当所述时隙专用于由所述主单元(OM)传输称作标题帧的非视频数据帧然后专用于由从单元(OEj)传输称作读取帧的非视频数据帧，并且当所述延迟时间的结束发生而所述读取帧未完全传输时，在所述延迟时间的结束恰好发生在字节的传输之前时禁止所述从单元(OEj)继续传输，或在所述延迟时间的结束发生在最后一个字节的传输期间时在所述最后一个字节的传输之后禁止所述从单元继续传输。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述步骤中，在所述延迟时间继接收到含在读取帧所响应的标题帧中的第一字段后开始之后被禁止继续传输的是所述从单元(OEj)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二时长至多等于所述第一时长的大约95％。
8.一种用于控制帧由属于通信网络(RC)的主单元(OM)或从单元(OEj)传输的装置(DC)，所述通信网络适用于在由表格限定的时隙中双向传输非视频数据帧并且适用于单向传输视频数据帧，其特征在于，所述装置配置用于每当具有第一时长并且专用于由所述主单元(OM)或从单元(OEj)传输至少一个非视频数据帧的时隙开始时触发延迟时间，所述延迟时间具有严格小于所述第一时长的第二时长，并且所述装置配置用于在所述延迟时间的结束发生而所述非视频数据帧未完全传输时禁止所述单元(OM，OEj)完成传输。
9.一种能够与通信网络(RC)连接的单元(OM，OEj)，所述通信网络适用于在由表格限定的时隙中双向传输非视频数据帧并且适用于单向传输视频数据帧，其特征在于，所述单元包括根据权利要求8的控制装置(DC)。
10.一种运输工具(V)，所述运输工具包括通信网络(RC)，所述通信网络适用于在由表格限定的时隙中双向传输非视频数据帧并且适用于单向传输视频数据帧，其特征在于，所述运输工具包括与所述通信网络(RC)连接的至少两个根据权利要求9的单元(OG，OEj)。
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