CN1612508A - 数据传送方法和数据传送设备 - Google Patents

Abstract

根据本发明的数据传送设备，等待时间设置部分(14a)设置一个等待时间。选择等待时间使得当被延迟时间检测部分(12a)检测时，等于或大于由带宽检测部分(18a)检测的，在数据传输设备(1a)和(1b)之间招致的传输延迟时间，并保证由带宽检测部分(18a)检测的、要求定时传输的数据信号所需要的带宽。结果，通过对其应用时分复用来执行要求定时传输的数据信号和偶发产生的异步数据信号的长距离传输变得可能。

Description

数据传送方法和数据传送设备

                                背景

1.发明领域

本发明涉及用于在大量设备中数据传送的一种方法和设备。尤其是，本发明涉及用于对要求定时传送的数据信号和偶发产生的异步数据信号采用时分复用执行数据传送的一种数据传送方法和设备。

2.技术背景描述

一直在进行联网的努力来对由于数字设备的流行而变为数字化了的视频和音频数据等进行共同管理和处理。在给定的数字设备之间，需要定期传送的数据信号(如视频和音频或其他类似的)和偶发产生的数据信号(如静止画面、文本、或设备控制信号)可能被发送。上述特性的网络可能采用使这两种类型的数据信号以一种混合方式传送的数据传送系统。

一种适用于上述类型的数字接口的数据传送系统是IEEE1394标准。IEEE1394标准由IEEE(电气与电子工程师学会)所提出。IEEE1394标准可细分为IEEE1394-1995标准、IEEE1394a-2000标准、IEEE1394b-2002标准等。IEEE1394标准的特点是能够传送需要定时传送的数据信号(如视频和音频或其他类似的)和偶发产生的异步数据信号(如控制信号或静止画面)两者。在下文中，参考图6，将描述在IEEE1394标准下的数据传送方法的概要。图6图示说明了按照IEEE1394数据传送方法的数据信号时序图，其中时间(t)为水平轴。

如图6中上面的图所示，根据IEEE1394标准，一种称为循环启动分组CSP的同步信号在每个T的周期(例如大约125μs)发送。在循环启动分组CSP之后，已经完成预先保留的设备顺序地以一种称为等时传送(等时；Iso)的方式传送数据IDs。然后，在自等时传送结束起经过某个无信号时期(即，在传输路径上没有信号出现的时期)后，响应偶发产生数据的传送要求，以称为异步(异步；Asynch)传送的方式执行数据传输。例如，诸如视频或音频的实时数据被以等时传送的方式发送，其中完成了预先保留的设备被准予在接着一个循环启动分组CSP之后传送数据。另一方面，诸如控制信号或静态画面的间发数据以异步传送方式传送。

图示说明一个具体的例子：在循环启动分组CSP之后，观察到一个定义为等时间隙(Isochronous gap)IG的无信号期间，随后执行等时传送。在图6上面的图表中，执行3个信道的等时传送，分别表示为等时数据ID1到ID3。在此值得注意的是，在等时数据ID1和ID2以及在等时数据ID2和ID3之间，观察到等时间隙IG。

等时传送完成后，观察到定义为长于等时间隙IG的辅助动作间隙(Subactiongap)SG的无信号期间。其后，执行异步传送。在图6的上面图表中，异步数据AD代表异步传送。在等时传送中，任何接收等时数据ID的设备不返回信号。另一方面，在异步传送中，接收异步数据AD的设备返回一确认(Acknowledge)信号。表示为图6上面图表中的确认分组(Acknowledge分组)的确认信号，在定义为确认间隙(Acknowledge gap)AG的无信号期间结束之后被发送。确认分组AP传输之后，进一步观察到一无信号期间，其后发送下一个循环启动分组CSP。在此值得注意的是，规定确认分组AP和循环启动分组CSP之间的无信号期间比等时间隙IG长。

根据上述数据信号时序，当检测到无信号期间时，每个设备在传输路径上执行数据传送。接收循环启动分组CSP之后，每个设备检测具有规定的等时间隙IG的间隙时间的无信号期间。然后，任何希望执行等时发送的设备为了获得发送等时数据ID的权利忙于协商，协商获胜的设备执行等时传送。等时传送完成后，若检测到具有规定的辅助动作间隙SG的间隙时间的无信号期间，则任何希望执行异步传送的设备忙于协商，协商获胜的设备执行异步传送。然后，具有规定的确认间隙AG的间隙时间的无信号期间结束之后，接收异步数据AD的设备返回一个确认分组AP。在此值得注意的是，无需执行协商可以返回该确认分组AP。

如日本专利公报No.2001-77835中所揭示的，IEEE1394-1995标准和IEEE1394a-2000标准规定使用电缆线提供设备间的联接经4.5m的距离。然而，为了支持设备间存在的长传输距离的情况，IEEE1394b-2002标准通过使用光纤，允许直至50m或更长的传输距离。结果，为诸如在光纤上发送数字数据(可通过照相机等捕获的)以及在远程图像接收器或类似的接收数字数据的目的，采用IEEE1394标准变得可能。

当在设备之间执行长距离传输时，设备间传输招致的传输延迟时间可能提出一个问题。例如，尽管在执行异步传送后应该返回确认分组AP，假如设备间传输延迟时间如此之长以致于在规定为辅助动作间隙SG的时间期间内没有确认分组AP返回，则另一个设备开始检测辅助动作间隙SG的协商。在这种情况下，确认分组AP的正确返回不能发生。此外，因为没有返回确认分组AP，所以已执行异步传送的设备可能确定网络处于不正常状态，因此再次尝试异步传送或其至初始化网络。为此，设备间的传输延迟时间有必须不大于辅助动作间隙SG。按IEEE1394标准，在称为“间隙计数”的参数值基础上设置辅助动作间隙SG。当间隙计数值增加时，辅助动作间隙SG变得更长。因此，为了估计当执行长距离传输时上述传输延迟时间，有必要规定大的间隙计数值。

参考图7，将描述IEEE1394标准传统数据传送方法。图7是图示说明用传统数据传送方法处理流程的流程图。

参考图7，将设备联接到网络或对其通电(步骤S51)。接下来，检测设备间数据传送所需的传输延迟时间(步骤S52)。例如，通过检测从主站(根)到另一台设备(从站：除了根之外的任何站)的设备数量(站数)，并将所检测到的数字和一个固定值相乘，可以确定设备间的传输延迟时间。然后，确定设备检测传输路径上无信号期间之后，直到设备开始数据传送所观察到的等待时间(例如对应于辅助动作间隙SG的等待时间)是否能被设置长于在步骤S52检测到的传输延迟时间(步骤S53)。例如，在上述间隙计数的基础上设置等待时间，并确定是否可设置等待时间使得长于传输延迟时间，而保持在间隙计数值允许范围内(例如0到63)。

假如不能设置等待时间长于传输延迟时间，则设备间的数据传送被确定为不可能(步骤S56)，且此流程图的处理结束。另一方面，假如可能设置长于传输延迟时间的等待时间，则设置长于传输延迟时间的等待时间(无信号期间)(步骤S54)。作为规定等待时间的间隙计数值，设置等于或大于传输延迟时间和等于或小于上述间隙计数值允许范围的任何任意值。例如，可以设置允许范围内的最大值(例如63)或一固定值(例如44)。然后，开始设备间的数据传送(步骤S55)，本流程图的处理结束。

在上述数据传送系统中，通过规定对应于传输路径上的无信号期间(例如辅助动作间隙SG)的等待时间，使得长于传输延迟时间，而使设备间长距离传输成为可能。然而，在通过对两种数据信号，即诸如视频或音频的要求定时传输的数据信号，和诸如静态图像的偶发产生的异步数据信号，应用时分复用来执行传输的数据传送系统中，作为规定长(例如上述范围内的最大值)的等待时间(无信号期间)的结果可能产生下面的问题。

例如我们获得图6所示的IEEE1394场景。如图6中间图表所示，假如设置确认分组AP和其后的循环启动分组CSP之间的辅助动作间隙SG和无信号期间相对地长(而其它方面采用和图6的上面图表显示的相同的数据信号时序)，则循环启动分组CSP将以等于或大于期间T的时间间隔被传送。在这种情况下，诸如静态图像(异步传送)的异步数据信号的传输仍然可能，尽管对这些数据信号将招致长的传输延迟时间。另一方面，由于规定长的无信号期间(辅助动作间隙SG)，要求定时传输的数据信号，例如视频或音频的传输(等时传送)，不能在所需时间期间发生。因此，在根据IEEE1394标准的数据传送中，如图6下面图表所示，为保持循环启动分组CSP的循环期间在期间T中，允许等时传送的数据信号的一部分丢失。以这种方式，不能正确地执行要求定时传输的数据传送，并在诸如图像接收器或类似的设备不能正确接收数据。

另一方面，根据依靠IEEE1394-1995标准和IEEE1394a-2000标准的日本专利公报No.2001-77835中揭示的信息通讯的方法和设备，检测网络中的最大站数，设置传输路径距离为4.5m，并确定必需的数据传输带宽和必需的等待时间。然而，日本专利公报No.2001-77835中揭示的方法，不能应用到设想使用光纤的长距离传输的IEEE1394b-2002标准。

                          概述

因此，本发明的一个目标是提供数据传输用的一种方法和设备，当通过对要求定时传输的数据信号和偶发产生的异步数据信号应用时分复用来执行设备间长距离传输时，为每个设备设置适当的等待时间使得当获得实时数据必需的传输带宽时能够长距离传输。

为达到上述目标，本发明具有下面的特性。在此值得注意的是，在下面的描述中，圆括号间增加标号之类仅仅为了便于理解下面描述的实施例的本发明，而不是以任何方式限制本发明的范围。

根据本发明，提供了在数据传送系统中使用，用于通过传输路径(2)与数据传送系统中另一个设备(1b，10b，10c)交换数据的数据传送设备(1a，10a)，数据包括要求定时传输的定时数据信号(实时数据；ID1到ID3)和偶发产生的异步间发数据信号(间发数据；AD，AP)，定时数据信号和间发数据信号彼此时分复用。数据传送设备包括发送/接收部分(11a)、延迟时间检测部分(12a)、带宽检测部分(18a)、等待时间设置部分(14a)和比较部分(15a)。发送/接收部分通过传输路径和另一个设备交换定时数据信号和间发数据信号。延迟时间检测部分检测和另一个设备(S2)交换数据信号时招致的传输延迟时间。带宽检测部分检测交换定时数据信号(S4)所需的带宽(T2)。无信号期间检测部分检测在传输路径上发送的数据信号中无信号期间(SG)。等待时间设置部分设置在响应所检测到的无信号期间开始数据传送之前观察的等待时间(T4)，以使等待时间(S3)等于或大于延迟时间检测部分检测的传输延迟时间，并保证(S4)由带宽检测部分(S5)检测到的带宽。假如检测到的无信号期间长于由等待时间设置部分设置的等待时间，则比较部分开始从发送/接收部分(S6，S7)的数据传送。

例如，等待时间设置部分设置响应所检测到的无信号期间开始间发数据信号的数据传输之前观察的等待时间(对应于SG的T4)。可能在传输路径上以某个循环发送定时数据信号和间发数据信号，所述某个循环发生在以预设循环期间(T)生成的同步信号(CSP)之间。在这种情况下，等待时间设置部分设置等待时间使得通过确保定义为T4，满足关系式：T4≤{T-(T1+T2+T3)}/2的等待时间，式中T表示预设循环期间；T1表示每个同步信号所需的传输带宽；T2表示交换定时数据所需作为由带宽检测部分检测到的带宽；T3表示交换间发数据信号所需的带宽，来保证由带宽检测部分检测到的带宽。在一个例子中，交换定时数据信号所需作为由带宽检测部分检测到的带宽是IEEE1394标准下用于等时传送的带宽，交换间发数据信号所需的带宽是IEEE1394标准下用于异步传送的带宽，每个异步信号所需的传输带宽是IEEE1394标准下用于循环启动分组的传输带宽。

在一个例子中，延迟时间检测部分通过发送/接收部分发送用于启动传输延迟时间的检测的控制信号到另一个设备，其后通过发送/接收部分接收响应控制信号从另一个设备返回的回复信号，并基于发送控制信号的时间点和接收回复信号的时间点检测传输延迟时间。在另外一个例子中，数据传送设备进一步包括用于在数据传送系统中，指定彼此交换数据信号的设备对的设备指定部分(19a)，其中延迟时间检测部分检测当由设备指定部分指定的设备对之间交换数据信号时，招致的传输延迟时间。此外，延迟时间检测部分可以通过发送/接收部分发送用于启动传输延迟时间的检测的控制信号给数据传送系统中所有其他的设备，其后通过发送/接收部分接收响应此控制信号从其他设备中的每个返回的回复信号，并基于发送控制信号的时间点和接收每个回复信号的时间点，为其他设备中的每个检测传输延迟时间。在这样的情况下，延迟时间检测部分基于发送控制信号的时间点和从其他设备的第一个接收的回复信号的时间点，检测第一个传输延迟时间，基于发送控制信号的时间点和从其他设备的第二个接收的回复信号的时间点，检测第二个传输延迟时间，并从第二个传输延迟时间减去第一个传输延迟时间，或者反之，来计算相对于由设备指定部分指定的第一个和第二个其他设备对的传输延迟时间。

在一个例子中，带宽检测部分基于为了保证用于发送定时数据信号使用的带宽而预先发送的控制信号，检测交换定时数据信号所需的带宽。

作为第一个例子，数据传送设备进一步包括具有预先在其中存储和另一个设备交换数据信号时招致的传输延迟时间的信息的存储部分(17a等)，其中延迟时间检测部分使用存储在存储部分的信息来检测和另一个设备交换数据信号时招致的传输延迟时间。作为第二个例子，数据传送设备进一步包括具有预先存储在其中用于交换定时数据信号的信息的存储部分，其中带宽检测部分使用存储在存储部分的信息来检测交换定时数据信号所需的带宽。

根据本发明，也提供用于允许数据传送系统中大量设备的一个设备通过传输路径和数据传送系统中的另一个设备交换数据的数据传送方法，数据包括要求定时传输的定时数据信号和偶发产生的异步间发数据信号，定时数据信号和间发数据信号彼此时分复用。数据传送方法包括延迟时间检测步骤、带宽检测步骤、无信号期间检测步骤、等待时间设置步骤和传输开始步骤。延迟时间检测步骤检测和另一个设备交换数据信号时招致的传输延迟时间。带宽检测步骤检测在数据传送系统中至少一个设备要求的用于交换定时数据信号的带宽。无信号期间检测步骤检测在传输路径上发送的数据信号中的无信号期间。等待时间设置步骤设置响应检测到的无信号期间开始数据传送之前观察的等待时间，这样等待时间等于或大于由延迟时间检测步骤检测的传输延迟时间，并保证由带宽检测步骤检测的带宽。假如检测到的无信号期间长于由等待时间设置步骤设置的等待时间，则传输开始步骤允许数据传送系统中至少一个设备开始数据传送。

例如，等待时间设置步骤设置响应所检测到的无信号期间开始间发数据信号的数据传输之前观察的等待时间。可能在传输路径上以某个循环发送定时数据信号和间发数据信号，某个循环发生在以预设循环期间生成的同步信号之间。在这种情况下，等待时间设置步骤设置等待时间使得通过确保定义为T4，满足关系式：T4≤{T-(T1+T2+T3)}/2的等待时间，式中T表示预设循环期间；T1表示每个同步信号所需的传输带宽；T2表示交换定时数据所需由带宽检测部分检测到的带宽；T3表示交换间发数据信号所需的带宽，来保证由带宽检测部分检测到的带宽。在一个例子中，交换定时数据信号所需由带宽检测步骤检测到的带宽是IEEE1394标准下用于等时传送的带宽，交换间发数据信号所需的带宽是IEEE1394标准下用于异步传送的带宽，每个异步信号所需的传输带宽是IEEE1394标准下用于循环启动分组的传输带宽。

在一个例子中，延迟时间检测步骤在发送/接收步骤中发送用于启动传输延迟时间的检测的控制信号到另一个设备，其后在发送/接收步骤中接收响应控制信号从另一个设备返回的回复信号，并基于发送控制信号的时间点和接收回复信号的时间点检测传输延迟时间。在另外一个例子中，数据传送方法进一步包括用于在数据传送系统中，指定彼此交换数据信号的设备对的设备指定步骤，其中延迟时间检测步骤检测当由设备指定步骤指定的设备对之间交换数据信号时，招致的传输延迟时间。延迟时间检测步骤可以在发送/接收步骤中发送用于启动传输延迟时间的检测的控制信号给数据传送系统中所有其他的设备，其后在发送/接收步骤中接收响应此控制信号从其他设备中的每个返回的回复信号，并基于发送控制信号的时间点和接收每个回复信号的时间点，为其他设备中的每个检测传输延迟时间。在这样的情况下，延迟时间检测步骤基于发送控制信号的时间点和从其他设备的第一个接收的回复信号的时间点，检测第一个传输延迟时间，基于发送控制信号的时间点和从其他设备的第二个接收的回复信号的时间点，检测第二个传输延迟时间，并从第二个传输延迟时间减去第一个传输延迟时间，或者反之，来计算相对于由设备指定步骤指定的第一个和第二个其他设备对的传输延迟时间。

在一个例子中，带宽检测步骤基于为了保证用于发送定时数据信号使用的带宽而预先发送的控制信号，检测交换定时数据信号所需的带宽。

作为第一个例子，延迟时间检测步骤使用预先设置的信息来检测和另一个设备交换数据信号时招致的传输延迟时间。作为第二个例子，带宽检测步骤使用预先设置的信息来检测交换定时数据信号所需的带宽。

根据本发明，也提供用于允许数据传送系统中大量设备的一个通过传输路径和数据传送系统中的另一个设备交换数据的数据传送方法，数据包括要求定时传输的定时数据信号和偶发产生的异步间发数据信号，定时数据信号和间发数据信号彼此时分复用。数据传送方法包括：根据和另一个设备交换数据信号时招致的传输延迟时间的变化，改变响应在传输路径上发送的数据信号中无信号期间开始数据传送之前观察的等待时间，以使等待时间等于或大于传输延迟时间并保证交换定时数据信号所需的带宽。

根据本发明的数据传送设备，要求定时传输的定时数据信号和偶发产生的异步间发数据信号是时分复用的，并在此设备和另一个设备间传送。规定响应无信号期间开始数据传送之前观察的等待时间，使得等于或大于设备间的传输延迟时间，且保证用于定时数据信号的带宽。结果，可能为时分复用的定时数据信号和间发数据信号执行长距离传输。

可以容易地设置等待时间T4使得满足关系式T4≤{T-(T1+T2+T3)}/2，式中T表示循环期间；T1表示每个同步信号所需的传输带宽；T2表示交换定时数据所需由带宽检测部分检测到的带宽；T3表示交换间发数据信号所需的带宽。此外，数字接口适用于在IEEE1394标准(例如IEEE1394b-2002标准)下定义的等时传送和异步传送，并适用于基于为已经属于时分复用的定时数据信号和间发数据信号执行长距离传输的规则的系统。

在基于一个设备发送控制信号和另一个设备返回回复信号所需的时间量设置设备间传输延迟时间的实施例中，可以检测到比基于设备数量(站数)设置等待时间的方法更现实和有效的传输延迟时间。

在仅仅通过使用互相交换数据信号和相应回复信号的设备间的传输延迟时间来设置等待时间的实施例中，可能规定没有产生任何多余无信号期间(即忽略对任何其间没有执行数据传送的数据传送设备对的等待时间)的等待时间，由此可以设置有效的等待时间。此外，通过执行关于参考(根)设备获得的每个设备的传输延迟时间之间，执行对所选择的传送延迟时间减少，可以容易地获得这样设备之间的传输延迟时间。

基于为了保证交换定时数据信号使用的带宽而预先发送的控制信号，可以检测交换定时数据信号所需的带宽。然而，其网络配置从未改变的数据传送系统中，通过测量或计算可以预先获得关于设备间传输延迟时间和定时数据信号所需带宽的信息，并在这些信息的基础上，可以容易地设置等待时间。

根据本发明的数据传送方法，可以获得类似于上述数据传送设备获得的效果。

结合附图从本发明的下面详细描述，本发明的这些和其他目标、特性、方面和优点将变得更加明显。

                             附图简述

图1是图示说明根据本发明第一实施例的数据传送系统结构的方框图；

图2是图示说明图1所示数据传送系统运行的流程图；

图3是显示用于图示说明由图1所示等待时间设置部分14a执行的具体示范运行的数据信号时序图；

图4是图示说明根据本发明第二实施例的整个数据传送系统的示意方框图；

图5是图示说明图4所示数据传送系统结构的方框图；

图6是图示说明以服从IEEE1394的数据传送方法的数据信号时序图，再次时间(t)在水平轴线上呈现；和

图7时图示说明根据传统数据传送方法的运行流程图。

                            较佳实施例详述

(第一实施例)

参考图1，将描述根据本发明第一实施例的数据传送系统的结构。图1是图示说明数据传送系统结构的方框图。简单起见，将参照两个数据传送设备1a和1b通过传输路径2ab彼此联接的具体例子来描述数据传送系统。

参考图1，数据传送系统包括数据传送设备1a和1b和传输路径2ab。在此值得注意的是，数据传送设备1a和1b中的每一个都是根据本发明的数据传送设备。数据传送设备1a包括发送/接收部分11a、延迟时间检测部分12a、无信号期间检测部分13a、等待时间设置部分14a、比较部分15a、数据输入/输出部分16a、存储部分17a和带宽检测部分18a。数据传送设备1b包括发送/接收部分11b、延迟时间检测部分12b、无信号期间检测部分13b、等待时间设置部分14b、比较部分15b、数据输入/输出部分16b、存储部分17b和带宽检测部分18b。发送/接收部分11a和11b的每个作为接口实现。存储部分17a和17b由诸如内存的存储设备构成。数据传送设备1a和1b的成分元件可能通过使用通用计算机(微型计算机)或类似的来实现。在数据传送设备1a和1b间存在长传输距离的情况下，这样必须使用IEEE1394b-2002标准作为应用到数据传送系统的数字接口，使用光纤作为传输路径2ab。数据传送设备1a的发送/接收部分11a和数据传送设备1b的发送/接收部分11b通过传输路径2ab互相联接。

通过传输路径2ab，通过对要求定时传输的数据信号(在下文称为“实时数据”)和偶发产生的异步数据信号(在下文称为“间发数据”)应用时分复用，来在数据传送设备1a和1b之间执行数据传送。发送/接收部分11a在传输路径2ab上发送数据信号，发送/接收部分11b从其接收数据信号。发送/接收部分11b在传输路径2ab上发送数据信号，发送/接收部分11a从其接收数据信号。

例如，可以应用IEEE1394标准作为数据传送系统中的数字接口。如先前描述的，IEEE1394很有特点以致能够传输要求定时传输的数据信号(“实时数据”：例如视频或音频)和偶发产生的异步数据信号(“间发数据”：例如控制信号或静态图像)。由于遵从IEEE1394的数据传送方法的数据信号时序与图6上面图表所示的相同，故省略它的详细描述。此外，为了应付设备间存在长传输距离的情况，例如IEEE1394b-2002标准可以为数据传输系统采用。因为数据传送设备1a和1b具有同样的成分元件，所以将主要描述数据传送设备1a，为简单起见，将描述数据传送设备1a被设为数据传送系统中主站(根)的例子。在下文中，在图示说明数据传送系统中数据传送方法期间，将参考图1和2来描述每个成分元件的运行。图2是图示说明数据传送系统运行的流程图。

参考图1和2，首先，数据传送设备1a和/或1b被联接到传输路径2ab或通电(步骤S1)。接下来，检测为在数据传送设备1a和1b间数据传送招致的传输延迟时间(步骤S2)，且处理进展到下一个步骤S3。

在上面的步骤S2，延迟时间检测部分12a输出用于开始传输延迟时间检测的控制信号给发送/接收部分11a。在此时，延迟时间检测部分12a保留输出控制信号的时间点的信息。控制信号在传输路径2ab上从发送/接收部分11a被发送，通过时间传送设备1b的发送/接收部分11b被接收。发送/接收部分11b输出所接收的控制信号到延迟时间检测部分12b。接下来，接收已经发布的控制信号之后，延迟时间检测部分12b输出对控制信号的回复信号给发送/接收部分11b。在传输路径2ab上从发送/接收部分11b发送回复信号，通过数据传送设备1a的发送/接收部分11a接收。发送/接收部分11a输出所接收的回复信号给延迟时间检测部分12a。

接下来，延迟时间检测部分12a通过比较输出控制信号的时间点和接收回复信号的时间点，来检测数据传送设备1a和1b之间的传输延迟时间。检测到的传输延迟时间被输出到存储部分17a。在数据传送系统包括三个或更多数据传送设备1的情况下，由每个数据传送设备1检测的传输延迟时间被输出到数据传送设备1a的存储部分17a。存储部分17a存储所接收的传输延迟时间的信息，且假如有必要的话，输出该信息到等待设置部分14a。

在步骤S3，确定每个数据传送设备1a和1b检测到在传输路径2ab上无信号期间之后，直到数据传送设备1a和1b开始数据传送，观测的等待时间是否可以被规定为等于或长于在步骤S2检测到的传输延迟时间。例如，可以在间隙计数值的基础上设置等待时间，确定是否能设置长于传输延迟时间的等待时间在间隙计数值的允许范围内。假如确定的结果指示可以规定等于或长于传输延迟时间的等待时间，然后确定具有这样等待时间，对在数据传送设备1a和1b之间发送实时数据所必需的带宽是否能够被确保(步骤S4)。在数据传送系统包括三个或多个数据传送设备1的情况下，相对于存储在每个数据传送设备1的存储部分17a中的传输延迟时间作出上面的判决。假如步骤S3发现不能设置等于或大于传输延迟时间的等待时间，则过程进展到下一个步骤S8。假如步骤S4发现可以用给定的等待时间，确保发送实时数据所必需的带宽，则过程进展到下一个步骤S5。另一方面，假如步骤S4发现用给定的等待时间不能确保发送实时数据所必需的带宽，则过程进展到下一个步骤S9。

将描述在步骤S3和S4数据传送设备1a和1b的运行。当数据输入/输出部分16a和16b执行设备之间的数据交换时，通过发送/接收部分11a和11b传送数据。输入到数据输入/输出部分16a和16b或从其输出的数据是上面提到的实时数据和/或间发数据。先于数据传送，在实时数据的发送端上的数据传送设备发送确保带宽(根据时间的)使用的控制信号。通过发送/接收部分11a和11b和传输路径2ab，控制信号被输入到带宽检测部分18a和18b。在此时，数据传送设备1a的带宽检测部分18a计算由控制信号指示的实时数据传输所必需的带宽。然后，带宽检测部分18a输出计算结果到等待时间设置部分14a。等待时间设置部分14a设置等于或大于存储在存储部分17a的传输延迟时间，和已经确定基于从带宽检测部分18a输出的计算结果启动实时数据传输的等待时间，并输出这个等待时间的信息给比较部分15a。

参考图3，将描述通过等待时间设置部分14a执行其运行的设置等待时间的具体例子。如上所述参考图6，在适合IEEE1394标准的数据传送系统中，以等于期间T(例如IEEE1394标准125μs)的循环期间(即一个时间间隔，按其发送循环启动分组CSP)，定时地发送实时数据和间发数据。在此假设循环启动分组CSP要求等于期间T1的传输带宽(时间)。也假设等于由数据传送设备1a的带宽检测部分18a计算的实时数据传输所需的期间T2的传输带宽(在图3所示的例子中，其对应于等时数据ID1到ID3和与之相关的等时间隙IG；等时传送所需的带宽)。也假设等于期间T3的最大传输带宽可以为间发数据传输所要求(在图3所示例子中，其对应于异步数据AD、确认间隙AG和确认分组AP；异步传送所需的带宽)。可进一步假设通过等待时间设置部分14a设置的等待时间(在图3所示例子中，其对应于在确认分组AP和下一个循环启动分组CSP之间设置的辅助动作间隙SG和无信号期间)等于期间T4。在这些假设下，所有期间T1到T4必须包含在循环期间T中。换句话说，必须满足下面的关系：

T≥T1+T2+T3+T4×2

换个说法，规定由等待时间设置部分14a设置的等待时间T4，使得等于或大于存储在存储部分17a的传输延迟时间(即等于或长于传输延迟时间而保持在间隙计数值的允许范围内)，也满足关系：

T4≤{T-(T1+T2+T3)}/2

因此，在现存的数据传送系统中，在步骤S5设置能确保用于在设备间发送的实时数据的数据传送的足够带宽的等待时间。因此，在步骤S6，数据传送设备1a和1b能够通过对其应用时分复用来传送实时数据和间发数据。然后，数据传送设备1a和1b开始在它们之间的数据信号传输(步骤S7)，且这个流程图下的过程结束。

当在步骤S7设备间执行数据传送时，数据传送设备1a和1b对实时数据和间发数据应用时分复用。例如，数据传送设备1a的无信号期间检测部分13a检测传输路径2ab上的无信号期间。比较部分15a比较已由无信号期间检测部分13a检测的无信号期间和已由等待时间设置部分14a设置的等待时间。当无信号期间已变得比等待时间更长时，比较部分15a输出启动实时数据或间发数据输出的信号给数据输入/输出部分16a。然后，数据输入/输出部分16a输出数据给发送/接收部分11a，从而开始数据传送。因为由数据传送设备1a和1b进行的相互数据传送操作和传统技术中描述的一样，所以在此省略它们的详细描述。

另一方面，假如步骤S4发现给定的等待时间不能确保发送实时数据所必需的带宽，则等待时间设置部分14a设置等待时间等于或大于存储在存储部分17a的传输延迟时间(步骤S9)。因此，数据传送设备1a和1b变得能够传送间发数据(步骤S10)。换句话说，尽管设备间的联接是可能的，但不能确保任何实时数据传输能力。然后，数据传送设备1a和1b开始他们自己之间的数据信号传输(步骤S7)，且在这个流程图的处理结束。经历步骤S10后在步骤S7每个成分元件执行的操作类似于经历步骤S5后在步骤S7所执行的。可替换地，当无信号期间变得比等待时间更长时，比较部分15a可以输出仅仅启动间发数据输出的信号给数据输入/输出部分16a，从而允许仅仅发送间发数据。

假如步骤S3发现不能设置等待时间等于或大于传输延迟时间，则设备间的数据传送被确定为不可能(步骤S8)，且这个流程图的处理结束。

如早先所描述的，在传统数据传送方法中，等待时间被设置为选择使得等于或大于传输延迟时间，而保持在间隙计数值的允许范围内(例如最大值或固定值)的任意值。另一方面，根据第一实施例的数据传送系统规定等于或大于数据传送设备间的传输延迟时间且能确保要求定时传输的数据信号所必需的带宽的等待时间。结果，可能通过对其应用时分复用，执行要求定时传输的数据信号和偶发产生的异步数据信号的长距离传输。

尽管上面的例子图示说明了通过测量数据传送设备1a和1b之间的传输延迟时间和计算设备被联接或通电后实时数据传输所必需的带宽而设置等待时间的情况，但可以用任何其他的方式设置等待时间。例如，在网络配置从不改变的数据传送系统中，可能通过先前的测量或计算预先获得数据传送设备间的传输延迟时间，并可以预先在存储部分存储这样的传输延迟时间信息。同样，也可以通过预先测量或计算预先获得实时数据传输所必需的带宽，并可以预先在存储部分存储这样的带宽信息。换句话说，无需通过延迟时间检测部分12a或12b检测数据传送设备1a和1b之间的传输延迟时间，或通过带宽检测部分18a或18b检测实时数据传输所必需的带宽，可以输出预先确定的等待时间给存储部分17a和17b。在这样的情况下，可能省略如图1所示的数据传送设备1a的延迟时间检测部分12a和带宽检测部分18a，以及数据传送设备1b的延迟时间检测部分12b和带宽检测部分18b。因此，通过预先在存储部分存储设置等待时间所必需的数据，通过对其应用时分复用，执行要求定时传输的数据信号和偶发产生的异步数据信号的长距离传输也变得可能。

尽管上面的例子图示说明了在两个数据传输设备间执行数据传输的情况下的数据传送方法，但可以意识到本发明也适用于包含三个或更多数据传送设备的网络。

(第二实施例)

在包括三个或更多彼此相连的设备的网络中，可能存在某些网络，其中所有设备共同执行数据信号的传输和相应回复信号的发送/接收，而可能存在其他网络，其中数据信号和回复信号的交换仅仅发生在某些设备之间。转到图4，现在将考虑一个系统，其中在数据传送设备10a和10b之间以及数据传送设备10b和10c之间执行数据信号和回复信号的交换，但其中在数据传送设备10a和10c之间不执行数据信号和回复信号的交换。在这种情况下，尽管在数据传送设备10a和10c之间将招致最长的传输延迟时间，但在数据传送设备10a和10c之间没有实际地执行数据信号和回复信号的交换。因此，规定等于或大于这个最长传输延迟时间的等待时间将导致不必要的长无信号期间。根据本发明的第二实施例，即使在这样的数据传送系统中也能设置有效的等待时间。

参考图4和5，将描述根据本发明第二实施例的数据传送系统的结构。图4是图示说明整个数据传送系统的示意方框图。图5是图示说明数据传送系统的一部分结构的方框图。为简单起见，将参照其中三个数据传送设备10a，10b和10c互相联接的具体例子，描述该数据传送系统。在此值得注意的是，图5仅仅图示说明数据传送设备10a 10b的结构，而为方便在说明中省略了数据传送设备10c。

如图4所示，数据传送系统包括数据传送设备10a到10c，以及传输路径2ab和2bc。数据传送设备10a和10b通过传输路径2ab互相联接，而数据传送设备10b和10c通过传输路径2bc互相联接。假设在数据传送设备10a和10b之间以及数据传送设备10b和10c之间可以发生数据信号和回复信号的交换，但在数据传送设备10a和10c之间不发生数据信号和回复信号的交换。

参考图5，数据传送设备10a包括发送/接收部分11a、延迟时间检测部分12a、无信号期间检测部分13a、等待时间设置部分14a、比较部分15a、数据输入/输出部分16a、存储部分17a和带宽检测部分18a和设备指定部分19a。数据传送设备10b包括发送/接收部分11b、延迟时间检测部分12b、无信号期间检测部分13b、等待时间设置部分14b、比较部分15b、数据输入/输出部分16b、存储部分17b和带宽检测部分18b和设备指定部分19b。如上所述，省略数据传送设备10c的描述。数据传送设备10b的发送/接收部分11b通过传输路径2ab联接到数据传送设备10a的发送/接收部分11a，并进一步通过传输路径2bc联接到数据传送设备10c(未显示)的发送/接收部分11c。

与上面第一实施例相比较，可以看出根据第二实施例的数据传送设备10a到10c分别额外地包括设备指定部分19a到19c。因为其他的成分元件类似于第一实施例中的，相同的成分元件附上相同的标号，并省略它们的详细描述。

例如，假如数据传送设备10a被设作数据传送系统中的主站(根)，则设备指定部分19a输出在它们之间共同执行数据信号和相应回复信号的交换的数据传送设备10a到10c中指定每对数据传送设备的信号给延迟时间检测部分12a。在图4所示示范数据传送系统中，设备指定部分19a输出相当于上述信号交换指定数据传送设备对10a和10b以及数据传送设备对10b和10c的信号给延迟时间检测部分12a。然后，相对于数据传送设备的每个指定对，延迟时间检测部分12a输出传输延迟时间信息给存储部分17a。

可替换地，设备指定部分19a到19c的每个可以分别输出与其执行数据信号和相应回复信号交换的指定配对数据传送设备的信号给延迟时间检测部分12a到12c。在这种情况下，设备指定部分19a将指定数据传送设备10b作为上述信号交换的配对。设备指定部分19b将指定数据传送设备10a和10c作为上述信号交换的配对。设备指定部分19c将指定数据传送设备10b作为上述信号交换的配对。

接下来，将就数据传送设备10a被设为数据传送系统中主站(根)的情况，描述在根据第二实施例的数据传送系统中执行的数据传送方法。作为与已参考图2图示说明的第一实施例的比较，根据第二实施例的数据传送方法仅仅关于步骤S2的处理不同。因此，在此将仅仅描述步骤S2的不同处理，而省略任何其他步骤处理的描述。

在第二实施例中的步骤S2，相对于数据传送设备10a到10c中彼此之间执行相互数据传送的每一对数据传送设备，检测数据传送招致的传输延迟时间，其后处理进展到下一个步骤S3。首先，延迟时间检测部分12a输出用于启动传输延迟时间检测的控制信号到发送/接收部分11a。在此时，延迟时间检测部分12a保留输出控制信号的时间点信息。控制信号分别在传输路径2ab和2bc上从发送/接收部分11a被发送，并分别被数据传送设备10b和10c的发送/接收部分11b和11c接收。发送/接收部分11b和11c输出所接收到的控制信号分别到延迟时间检测部分12b和12c。接下来，接收控制信号后，延迟时间检测部分12b和12c输出对应于控制信号的回复信号分别给发送/接收部分11b和11c。回复信号在传输路径2ab和2bc上分别从发送/接收部分11b和11c被发送，并被数据传送设备10a的发送/接收部分11a接收。发送/接收部分11a输出所接收到的回复信号到延迟时间检测部分12a。

接下来，延迟时间检测部分12a通过比较输出控制信号的时间点和从数据传送设备10b接收回复信号的时间点，检测数据传送设备10a和10b之间传输延迟时间。此外，延迟时间检测部分12a通过比较输出控制信号的时间点和从数据传送设备10c接收回复信号的时间点，检测数据传送设备10a和10c之间传输延迟时间。

如图4所示，在数据传送设备10a和10c之间没有执行数据传送，而在数据传送设备10a和10b之间以及数据传送设备10b和10c之间发生数据信号和回复信号的交换。从设备指定部分19a到延迟时间检测部分12a提供指示这样两个对的信息。因此，通过使用数据传送设备10a和10b之间的传输延迟时间和数据传送设备10a和10c之间的传输延迟时间，延迟时间检测部分12a计算数据传送设备10b和10c之间的传输延迟时间。例如，延迟时间检测部分12a可以通过从数据传送设备10a和10c之间的传输延迟时间简单地减去数据传送设备10a和10b之间传输延迟时间，来计算数据传送设备10b和10c之间的传输延迟时间。然后，延迟时间检测部分12a输出数据传送设备10a和10b之间传输延迟时间和数据传送设备10b和10c之间的传输延迟时间给存储部分17a。存储部分17a存储每个特殊对的传输延迟时间的信息，并在需要时输出此信息给等待时间设置部分14a。在后续的处理中，基于在存储部分17a存储的传输延迟时间信息设置等待时间。

因此，在根据第二实施例的数据传送系统中，仅相对于在其间相互交换数据信号和相应回复信号的每个数据传送设备对执行传输延迟时间检测，并基于这样的传输延迟时间信息设置等待时间。例如，尽管在图4所示的数据传送系统中数据传送设备10a和10c之间将招致最长的传输延迟时间，但是在数据传送设备10a和10c之间实际上不执行数据信号和回复信号的交换。在这种情况下，忽略数据传送设备10a和10c之间的传输延迟时间。因此，可能规定不产生任何多余无信号期间的等待时间(即忽略对它们之间不执行数据传送的任何数据传送设备对的传输延迟时间的等待时间)，由此可以设置有效的等待时间。

虽然本发明已经详细描述，但前述描述是说明性的且没有限制。可以理解不脱离本发明的范围的情况下，还可以设计许多其他修改和变换。

Claims (21)

1、一个用于在一个数据传送系统中通过传输路径(2)和数据传送系统中另一个设备(1b，10b，10c)交换数据的数据传送设备(1a，10a)，所述数据包括要求定时传输的定时数据信号(ID1到ID3)和偶发产生的异步间发数据信号(AD，AP)，定时信号和间发数据信号是彼此时分复用的，所述数据传送设备包含：

用于通过传输路径和另一个设备交换定时数据信号和间发数据信号的发送/接收部分(11a)；

用于检测当和另一个设备交换数据信号时招致的传输延迟时间的延迟时间检测部分(12a)；

用于检测交换定时数据信号所需带宽(T2)的带宽检测部分(18a)；

用于检测在传输路径上发送的数据信号中的无信号期间(SG)的无信号期间检测部分(13a)；

用于设置响应所检测的无信号期间在开始数据传送之前所观察到的等待时间(T4)的等待时间设置部分(14a)，以使等待时间等于或大于由延迟时间检测部分检测到的传输延迟时间，并保证由带宽检测部分检测到的带宽；和

用于假如所检测的无信号期间长于由等待时间设置部分设置的等待时间，则开始从发送/接收部分传送数据的比较部分(15a)。

2、如权利要求1所述的数据传送设备，其特征在于，等待时间设置部分设置在响应所检测的无信号期间，在开始间发数据信号的数据传送之前所观察到的等待时间。

3、如权利要求2所述的数据传送设备，其特征在于，

以某循环在传输路径上发送定时数据信号和间发数据信号，所述某循环发生在以预定循环周期(T)生成的同步信号(CSP)之间，和

等待时间设置部分设置等待时间，使得通过确保如T4表示的等待时间满足下面关系式，来保证由带宽检测部分检测到的带宽：

T4≤{T-(T1+T2+T3))/2

式中T表示预定循环周期；T1表示每个同步信号所需的传输带宽；T2表示当被带宽检测部分检测时交换定时数据信号所需的带宽；和T3表示交换间发数据信号所需的带宽。

4、如权利要求3所述的数据传送设备，其特征在于，

由带宽检测部分检测的，交换定时数据信号所需的带宽是在IEEE1394标准下用于等时传送的带宽；

交换间发数据信号所需的带宽是在IEEE1394标准下用于异步传送的带宽；和

每个同步信号所需的传输带宽是IEEE1394标准下，用于循环启动分组的传输带宽。

5、如权利要求1所述的数据传送设备，其特征在于，延迟时间检测部分通过发送/接收部分发送用于启动传输延迟时间的检测的控制信号给另一个设备，此后通过发送/接收部分接收响应控制信号从另一个设备返回的回复信号，并基于发送控制信号的时间点和接收回复信号的时间点检测传输延迟时间。

6、如权利要求1所述的数据传送设备，进一步包括用于在数据传送系统中指定彼此交换数据信号的设备对的设备指定部分(19a)，

其特征在于，延迟时间检测部分检测当在由设备指定部分指定的设备对之间交换数据信号时招致的传输延迟时间。

7、如权利要求6所述的数据传送设备，其特征在于，

延迟时间检测部分通过发送/接收部分发送用于启动传输延迟时间检测的控制信号给数据传送系统中所有其他的设备，此后通过发送/接收部分接收响应控制信号从每个其他设备返回的回复信号，并基于发送控制信号的时间点和接收每个回复信号的时间点，为每个其他的设备检测传输延迟时间，和

延迟时间检测部分基于发送控制信号的时间点和从其他设备的第一个接收回复信号的时间点，检测第一个传输延迟时间，基于发送控制信号的时间点和从其他设备的第二个接收回复信号的时间点，检测第二个传输延迟时间，并从第二个传输延迟时间减去第一个传输延迟时间，或者反之，来计算相对于由设备指定部分指定的第一个和第二个其它设备对的传输延迟时间。

8、如权利要求1所述的数据传送设备，其特征在于，带宽检测部分基于为了保证用于发送定时数据信号使用的带宽而预先发送的控制信号，来检测交换定时数据信号所需带宽。

9、如权利要求1所述的数据传送设备，进一步包括具有预先存储当和另一个设备交换数据信号时招致的传输延迟时间的信息的存储部分(17a等等)。

其特征在于，延迟时间检测部分使用存储在存储部分的信息，来检测当和另一个设备交换数据信号时招致的传输延迟时间。

10、如权利要求1所述的数据传送设备，进一步包括具有预先存储用于交换定时数据信号的信息的存储部分，

其特征在于，带宽检测部分使用存储在存储部分的信息来检测交换定时数据信号所需的带宽。

11、用于允许数据传送系统中大量设备(1a，1b，10a到10c)的一个，通过传输路径和数据传送系统中的另一个设备交换数据的数据传送方法，所述数据包含要求定时传输的定时数据信号和偶发产生的异步间发数据信号，定时数据信号和间发数据信号是彼此时分复用的，数据传送方法包括：

检测当和另一个设备交换数据信号时招致的传输延迟时间的延迟时间检测步骤(S2)；

检测数据传送系统中至少一个设备交换定时数据信号所需的带宽的带宽检测步骤(S4)；

检测在传输路径上发送的数据信号中无信号期间的无信号期间检测步骤；

设置响应检测到的无信号期间开始数据传送之前所观察到的等待时间的等待时间设置步骤(S5)，以使等待时间(S3)等于或大于延迟时间检测步骤检测到的传输延迟时间，并保证(S4)带宽检测步骤检测的带宽；和

用于假如检测到的无信号期间比等待时间设置步骤设置的等待时间长，则允许数据传送系统中至少一个设备开始数据传送的传输开始步骤(S6，S7)。

12、如权利要求11所述的数据传送方法，其特征在于，等待时间设置步骤设置响应检测到的无信号期间，开始间发数据信号的数据传送之前观察到的等待时间。

13、如权利要求12所述的数据传送方法，其特征在于，

以某循环在传输路径上发送定时数据信号和间发数据信号，此某循环发生以预定循环周期(T)生成的同步信号(CSP)之间，和

等待时间设置部分设置等待时间，使得通过确保如T4表示的等待时间满足下面的关系式，来保证由带宽检测步骤检测到的带宽：

T4≤{T-(T1+T2+T3)}/2

式中T表示预定循环周期；T1表示每个同步信号所需的传输带宽；T2表示当由带宽检测步骤检测到的、交换定时数据信号所需的带宽；和T3表示交换间发数据信号所需的带宽。

14、如权利要求13所述的数据传送方法，其特征在于，

当被带宽检测步骤检测时，交换定时数据信号所需的带宽是在IEEE1394标准下用于同步传送的带宽；

交换间发数据信号所需的带宽是在IEEE1394标准下用于异步传送的带宽；和

每个同步信号所需的传输带宽是IEEE1394标准下，用于循环启动分组的传输带宽。

15、如权利要求11所述的数据传送方法，其特征在于，延迟时间检测步骤在发送/接收步骤中，发送用于启动传输延迟时间的检测的控制信号给另一个设备，此后在发送/接收步骤中，接收响应控制信号从另一个设备返回的回复信号，并基于发送控制信号时间点和接收回复信号的时间点检测传输延迟时间。

16、如权利要求11所述的数据传送方法，进一步包括用于指定在数据传送系统中彼此交换数据信号的设备对的设备指定步骤(19a)，

其特征在于，延迟时间检测步骤检测当在由设备指定步骤指定的设备对之间交换数据信号时，招致的传输延迟时间。

17、如权利要求16所述的数据传送方法，其特征在于，

延迟时间检测步骤在发送/接收步骤中，发送用于启动传输延迟时间检测的控制信号给数据传送系统中所有其他的设备，此后在发送/接收步骤中，接收响应控制信号从每个其他设备返回的回复信号，并基于发送控制信号的时间点和接收每个回复信号的时间点，为每个其他的设备检测传输延迟时间，和

延迟时间检测步骤基于发送控制信号的时间点和从其他设备的第一个接收回复信号的时间点，检测第一个传输延迟时间，基于发送控制信号的时间点和从其他设备的第二个接收回复信号的时间点，检测第二个传输延迟时间，并从第二个传输延迟时间减去第一个传输延迟时间，或者反之，来计算相对于由设备指定步骤指定的第一个和第二个其它设备对的传输延迟时间。

18、如权利要求11所述的数据传送方法，其特征在于，带宽检测步骤基于为了保证用于发送定时数据信号使用的带宽而预先发送的控制信号，来检测交换定时数据信号所需带宽。

19、如权利要求11所述的数据传送方法，其特征在于，延迟时间检测步骤通过使用预先设置的信息，检测和另一个设备交换数据信号时招致的传输延迟时间。

20、如权利要求11所述的数据传送方法，其特征在于，带宽检测步骤通过使用预先设置的信息，检测交换定时数据信号所需的带宽。

21、用于允许数据传送系统中大量设备的一个通过传输路径和数据传送系统中另一个设备交换数据的数据传送方法，数据包括要求定时传输的定时数据信号和偶发产生的异步间发数据信号，定时数据信号和间发数据信号彼此时分复用，数据传送方法包括：

依照和另一个设备交换数据信号时招致的传输延迟时间中的变化，改变响应在传输路径上发送的数据信号中无信号期间，开始数据传送之前观察到的等待时间，以使等待时间等于或大于传输延迟时间，并保证交换定时数据信号所需的带宽。

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