DE102012206006A1

DE102012206006A1 - Address initialization in networks

Info

Publication number: DE102012206006A1
Application number: DE102012206006A
Authority: DE
Inventors: Volker Blaschke; Christoph Burger-Scheidlin; Timo Lothspeich; Andreas Mueller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-04-12
Filing date: 2012-04-12
Publication date: 2013-10-17
Also published as: WO2013152882A1; EP2837164A1

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Adressinitialisierung in einem Netzwerk (1), das eine Steuerungsinstanz (10) und mindestens ein Netzwerkelement (101, 102, 103, 110) aufweist. Das Netzwerkelement ist durch eine Kennung (1012, 1022) charakterisiert. Die Steuerungsinstanz weist dem Netzwerkelement basierend auf der charakterisierenden Kennung eine Adresse (1011, 1021, 1031) zu. Die das Netzwerkelement charakterisierende Kennung gehört zu einem Satz (100) mit einer oder mehreren möglichen Kennung/en, der der Steuerungsinstanz bekannt ist oder mitgeteilt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Netzwerk (1), das eingerichtet ist, das genannte Verfahren auszuführen, ferner ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln zum Ausführen von Verfahrensschritten sowie ein maschinenlesbares Speichermedium mit einem derartigen Computerprogramm.The invention relates to methods for address initialization in a network (1), which has a control entity (10) and at least one network element (101, 102, 103, 110). The network element is characterized by an identifier (1012, 1022). The control entity assigns an address (1011, 1021, 1031) to the network element based on the characterizing identifier. The identifier characterizing the network element belongs to a set (100) with one or more possible identifier (s) that is known or communicated to the controller entity. The invention further relates to a network (1) adapted to carry out the said method, to a computer program with program code means for carrying out method steps and to a machine-readable storage medium with such a computer program.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adressinitialisierung in einem Netzwerk, wie beispielsweise einem Kommunikationssystem. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Netzwerk, ein Computerprogramm zum Durchführen des Verfahrens und ein oder mehrere maschinenlesbare Speichermedien, auf dem bzw. denen Instruktionen zum Ausführen des Verfahrens gespeichert sind.The present invention relates to a method for address initialization in a network, such as a communication system. Furthermore, the invention relates to a network, a computer program for carrying out the method and one or more machine-readable storage media, on which instructions for carrying out the method are stored.

Stand der TechnikState of the art

In vielen Netzwerken können mehrere Knoten über ein gemeinsames Kommunikationsmedium bzw.-system miteinander kommunizieren. Dem OSI-Schichtenmodell zufolge werden die Funktionen der Kommunikation in sieben aufeinanderliegende Abstraktionsschichten eingeteilt. Die sogenannte Sicherungsschicht (auch als „Schicht 2“ bezeichnet) regelt dabei insbesondere den Zugriff der Knoten auf das Kommunikationsmedium. Ein bestimmter Knoten eines solchen Kommunikationssystems kann üblicherweise explizit von einem anderen Knoten angesprochen werden. Dies ist unter anderem erforderlich, falls der Zugriff auf das gemeinsam genutzte Kommunikationsmedium mit Hilfe eines Token- oder Pollingverfahrens realisiert wird. Typischerweise besitzt jedes an dem Kommunikationsmedium angeschlossene Gerät hierzu eine sogenannte Schicht 2-Adresse.In many networks, multiple nodes can communicate with each other via a common communication medium or system. According to the OSI layer model, the functions of the communication are divided into seven superimposed abstraction layers. The so-called security layer (also referred to as "layer 2") regulates in particular the access of the nodes to the communication medium. A particular node of such a communication system can usually be explicitly addressed by another node. This is required, inter alia, if the access to the shared communication medium is realized by means of a token or polling method. Typically, each device connected to the communication medium has a so-called layer 2 address for this purpose.

Um eine eindeutige Adressierung auf Schicht 2 realisieren zu können, ist es wichtig, dass die verwendeten Schicht 2-Adressen zumindest auf dem Link, auf dem die jeweiligen Adressen eingesetzt werden, eindeutig sind.In order to be able to realize a unique addressing on layer 2, it is important that the layer 2 addresses used are unique at least on the link on which the respective addresses are used.

Häufig werden die vom „Institute of Electrical and Electronics Engineers“ (IEEE) verwalteten sogenannten EUI-48- oder EUI-64-Adressen verwendet. Diese Adressen haben den Anspruch der weltweiten Eindeutigkeit. Damit besteht bei ihrer Verwendung die Möglichkeit, die Adresse fest (bspw. während eines Produktionsschritts) im Gerät zu speichern, ohne dadurch einen potentiellen Adresskonflikt zu generieren.Frequently, the so-called EUI-48 or EUI-64 addresses managed by the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) are used. These addresses have the claim of global uniqueness. Thus, when used, it is possible to store the address permanently (for example during a production step) in the device without thereby generating a potential address conflict.

Die globale Eindeutigkeit erfordert allerdings, dass die Adressen selbst entsprechend lang sind: So ist jede EUI 48-Adresse durch 48 Bit gegeben, bei EUI 64-Adressen sind es 64 Bit. Durch lange Adressen erhöht sich tendenziell die Übertragungszeit, was einen erhöhten Energieverbrauch nach sich zieht. However, the global uniqueness requires that the addresses themselves are correspondingly long: For example, each EUI 48 address is given by 48 bits, while EUI 64 addresses are 64 bits. Long addresses tend to increase the transmission time, resulting in increased energy consumption.

In drahtlosen, aber auch in drahtgebundenen Kommunikationssystemen, in denen besonders auf eine energiesparende Gesamtsystemoptimierung geachtet werden muss, kann es vorteilhaft sein, dass kürzere Adressen eingesetzt werden, die dann lediglich in demjenigen Teilbereich (Link) eines Netzes auf der Sicherungsschicht eindeutig sind, in dem sie verwendet werden. Ein weiterer Vorteil kürzerer Adressen besteht darin, dass durch die Verringerung der damit benötigten Übertragungszeit das Medium kürzere Zeit belegt ist und somit ggf. der Gesamtdatendurchsatz / die Leistungsfähigkeit des Systems besser wird. In den meisten Fällen werden Adressen, die nur auf einem Link eindeutig sind, von einer Steuerungseinheit zentralisiert vergeben.In wireless, but also in wired communication systems, in which particular attention must be paid to an energy-saving overall system optimization, it may be advantageous that shorter addresses are used, which are then unique only in that subarea (link) of a network on the data link layer in which they are used. Another advantage of shorter addresses is that by reducing the transmission time required for this, the medium is occupied for a shorter time and thus, if necessary, the overall data throughput / system performance improves. In most cases addresses which are unique only on a link are assigned centralized by a control unit.

Da bei solchen Adressoptimierungen die globale Eindeutigkeit der Adresse in der Regel nicht gegeben ist, ist es nicht sinnvoll, diese kürzeren Adressen bereits während des Produktionsprozesses festzulegen. Vielmehr sehen die genutzten Protokolle oftmals vor, dass die Netzwerkelemente die zu verwendenden Schicht 2-Adressen erst während des normalen Betriebs dynamisch aushandeln. Since the global uniqueness of the address is usually not given in such address optimizations, it does not make sense to specify these shorter addresses during the production process. Rather, the used protocols often provide that the network elements dynamically negotiate the layer 2 addresses to be used only during normal operation.

Ein Beispiel dafür bietet die Bluetooth-Technologie, die auf dem Standard IEEE802.15.1 basiert: Das bei Bluetooth übliche „Inquiry-Verfahren“ bietet die Möglichkeit, einen Kontakt zwischen einander unbekannten Bluetooth-Geräten herzustellen. Dafür werden von einem ersten Gerät in einem Netzwerk (einem „Master“) sogenannte „Inquiry“-Nachrichten ausgesendet. Ein zweites Gerät („Slave“), das eine „Inquiry“-Nachricht aufgrund der verwendeten Frequenz empfangen konnte, antwortet mit einer sogenannten „Inquiry Response“-Nachricht. Diese „Inquiry Response“-Nachricht enthält eine Kennung, die das zweite Gerät eindeutig identifiziert. Die Kennung kann dann vom ersten Gerät in einem weiteren Schritt dazu genutzt werden, dem zweiten Gerät eine auf dem Link eindeutige Adresse zuzuweisen, die sich daher zur Adressierung auf Schicht 2 eignet. An example of this is the Bluetooth technology available on the Standard IEEE802.15.1 based: The usual with Bluetooth "Inquiry procedure" offers the possibility to establish a contact between unknown Bluetooth devices. For this purpose, so-called "inquiry" messages are sent out by a first device in a network (a "master"). A second device ("slave"), which could receive an "Inquiry" message due to the frequency used, responds with a so-called "Inquiry Response" message. This "Inquiry Response" message contains an identifier that uniquely identifies the second device. The identifier can then be used by the first device in a further step to assign the second device a unique address on the link, which is therefore suitable for addressing on layer 2.

Prinzipiell ist das Senden der „Inquiry“-Nachricht und der „Inquiry Response“-Nachricht kollisionsbehaftet. Gegebenenfalls muss das Inquiry-Verfahren deshalb wiederholt werden. Das führt dazu, dass dieser Prozess nicht deterministisch ist.In principle, the sending of the "Inquiry" message and the "Inquiry Response" message is subject to collision. If necessary, the inquiry procedure must therefore be repeated. As a result, this process is not deterministic.

Auf allgemeine Netzwerke ist das Verfahren auch im Hinblick auf die Energiezufuhr nicht ohne Weiteres übertragbar: Bluetooth-Geräte verfügen in der Regel über eine eigene, autarke Energieversorgung. In einem Netzwerk hingegen, bei dem alle Teilnehmer aus einer gemeinsamen Energiequelle versorgt werden, kann das Inquiry-Verfahren nur dann angewandt werden, wenn die akkumulierte Leistungsaufnahme aller Netzwerkteilnehmer kleiner als die verfügbare Spitzenleistung der Quelle unter Berücksichtigung eventueller Verlustleistungen (beispielsweise von einem Bus) ist. Diese Anforderung ist jedoch nicht allgemein erfüllt, sondern kann insbesondere beim Auftreten von Kollisionen verletzt werden. Die Wahrscheinlichkeit einer Verletzung der Anforderung steigt tendenziell mit zunehmender Teilnehmerzahl an.On general networks, the method is not readily transferable in terms of energy supply: Bluetooth devices usually have their own, self-sufficient energy supply. In contrast, in a network in which all subscribers are supplied from a common power source, the inquiry method can only be used if the accumulated power consumption of all network subscribers is less than the available peak power of the source taking into account any power losses (for example from a bus) , However, this requirement is not generally met, but can be violated in particular when collisions occur. The probability of violation of the requirement tends to increase with increasing number of participants.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Möglichkeiten bereitzustellen, mit denen eine Adressvergabe an Netzwerkelemente (Knoten) vereinfacht und schnell unter Vermeidung gleichzeitiger Zugriffe bei der initialen Verbindungsaufnahme erfolgen kann. The object of the present invention is to provide possibilities with which an address assignment to network elements (nodes) can be simplified and quickly while avoiding simultaneous accesses during the initial connection recording.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß werden ein Verfahren, ein Computerprogramm, ein (oder mehrere) maschinenlesbare/s Speichermedium(-medien) und ein Netzwerk (bzw. Kommunikationssystem) mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1, 12, 13 und 14 vorgeschlagen.According to the invention, a method, a computer program, one or more machine-readable storage mediums and a network (or communication system) with the features of independent claims 1, 12, 13 and 14 are proposed.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für die Adressinitialisierung in einem Netzwerk (wie beispielsweise einem Kommunikationssystem), das eine Steuerungsinstanz und mindestens ein Netzwerkelement aufweist. Das Netzwerkelement ist durch eine Kennung charakterisiert, wie beispielsweise durch einen ‚Extended Unique Identifier’ (EUI), der von der Organisation IEEE vergeben wird. Andere beispielhafte Möglichkeiten für Kennungen sind weiter unten erwähnt.The inventive method is suitable for the address initialization in a network (such as a communication system) having a control entity and at least one network element. The network element is characterized by an identifier, such as an Extended Unique Identifier (EUI), assigned by the IEEE organization. Other exemplary ways for identifiers are mentioned below.

Diese Kennung gehört zu einem Satz mit mindestens einer möglichen Kennung, der der Steuerungsinstanz bekannt ist oder im Rahmen des Verfahrens mitgeteilt wird. Der Satz möglicher Kennungen enthält vorzugsweise die Kennung von solchen Netzwerkelementen, die potentiell im Netzwerk enthalten sein können, beispielsweise aufgrund einer Konfiguration des Netzwerks. Basierend auf der charakterisierenden Kennung weist die Steuerungsinstanz dem Netzwerkelement eine Adresse zu. This identifier belongs to a set with at least one possible identifier that is known to the controller or communicated in the context of the method. The set of possible identifiers preferably includes the identifier of such network elements that may potentially be included in the network, for example due to a configuration of the network. Based on the characterizing identifier, the controller instance assigns an address to the network element.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, dass die Steuerungsinstanz die jeweiligen Netzwerkelemente direkt ansprechen kann, weil sie bereits vorab über die Kennung des Netzwerkelements, vorzugsweise sogar über alle Kennungen von in dem Netzwerk enthaltenen Netzwerkelementen, verfügt. Insbesondere kann die Ansprache auf Grundlage der Kennungen erfolgen, so dass vermieden werden kann, dass mehrere Netzwerkelemente der Steuerungsinstanz gleichzeitig eine Meldung (z.B. eine Antwort) senden. The method according to the invention has the advantage that the control entity can address the respective network elements directly because it already has the identifier of the network element in advance, preferably even all identifiers of network elements contained in the network. In particular, the addressing may be based on the identifiers so that multiple network elements of the control entity can be prevented from simultaneously sending a message (e.g., a response).

Der Satz der aktuell betrachteten Kennungen ist dabei vorzugsweise eine geeignete Auswahl aus allen theoretisch möglichen Kennungen von Netzwerkelementen. Er kann dabei genau die Kennungen von in dem Netzwerk befindlichen Netzwerkelementen enthalten. Alternativ kann der Satz auch eine oder mehrere Kennungen umfassen, die zu keinem Netzwerkelement in dem Netzwerk gehören. Vorzugsweise umfasst der Satz der aktuell betrachteten Kennungen etwa die gleiche Größenordnung wie die Anzahl an Netzwerkelementen, die das Netzwerk aufweist oder konfigurationsgemäß maximal aufweisen soll. The set of currently considered identifiers is preferably a suitable selection from all theoretically possible identifiers of network elements. It can contain exactly the identifiers of network elements located in the network. Alternatively, the set may also include one or more identifiers that do not belong to any network element in the network. Preferably, the set of currently considered identifiers comprises approximately the same order of magnitude as the number of network elements that the network has or should have according to configuration as a maximum.

Ein Satz möglicher Kennungen, in dem keine oder zumindest möglichst wenige überzählige (d.h. zu keinem Netzwerkelement im Netzwerk gehörige) Kennungen enthalten sind, kann die Adressvergabe erleichtern und/oder beschleunigen, dafür jedoch eine aufwendigere oder systematischere Auswahl der aufzunehmenden möglichen Kennungen erfordern. Ein geeigneter Kompromiss wird vorzugsweise jeweils entsprechend den Erfordernissen der Anwendungen des Verfahrens oder der Verwendung des Netzwerks erfolgen. A set of possible identifiers containing no or at least as few extra identifiers (i.e., not belonging to any network element in the network) can facilitate and / or speed up address assignment, but require a more elaborate or systematic selection of the possible identifiers to be included. A suitable compromise will preferably be made according to the requirements of the applications of the method or the use of the network.

Möglichkeiten der Adressvergabe bei Vorliegen eines Satzes mit überzähligen möglichen Kennungen werden weiter unten beschrieben.Possibilities of address assignment in the presence of a sentence with excess possible identifiers are described below.

Eine Auswahl an Kennungen, die in dem Satz möglicher Kennungen zusammengefasst werden, kann zum Beispiel anhand übergeordneter Kriterien erfolgen. Ist – beispielsweise aufgrund des (vorgesehenen) Einsatzgebietes des Netzwerks – klar, dass nur Netzwerkelemente eines (oder mehrerer) bestimmten Typs (bestimmter Typen) und/oder bestimmten Herstellers im Netzwerk vertreten sind oder sein werden, so kann der Satz möglicher Kennungen auf die Menge derjenigen Kennungen beschränkt werden, die Netzwerkelemente des Typs (der Typen) und/oder Herstellers charakterisieren. For example, a selection of identifiers summarized in the set of possible identifiers may be based on superordinate criteria. If, for example, due to the (intended) field of application of the network, it is clear that only network elements of one (or more) specific type (s) and / or manufacturer are or will be represented on the network, the set of possible identifiers may be based on the set those identifiers characterizing network elements of the type (s) and / or manufacturer.

Beispielsweise lässt sich eine 48 Bit breite EUI-48 Adresse in eine 24 Bit breite Herstellerkennung und einen 24 Bit breiten Bereich, der vom Hersteller individuell verteilt werden darf, aufteilen. Kann man nun davon ausgehen, dass sich in einem Netzwerk nur Netzwerkelemente mit einer bestimmten Herstellerkennung befinden, kann der Satz möglicher Kennungen auf lediglich 2²⁴ (statt 2⁴⁸) Kennungen reduziert werden.For example, a 48-bit EUI-48 address can be divided into a 24-bit wide manufacturer identifier and a 24-bit wide range, which may be distributed individually by the manufacturer. If it can now be assumed that only network elements with a specific manufacturer identifier are located in a network, the set of possible identifiers can be reduced to just 2 ²⁴ (instead of 2 ⁴⁸ ) identifiers.

Andere Kriterien, wie im Voraus bekannter Ort der Produktion des Netzwerkelements und/oder vorgesehene Leistungsmerkmale und/oder Funktionalität(en) der eingesetzten oder potentiellen Netzwerkelemente, können analog für die Auswahl der möglichen Kennungen aus allen denkbaren Kennungen herangezogen werden.Other criteria, such as in advance known location of the production of the network element and / or provided features and / or functionality (s) of the network elements used or potential, can be used analogously for the selection of possible identifiers from all conceivable identifiers.

Alternativ kann die Menge der im Netzwerk eingesetzten oder einzusetzenden Netzwerkelemente konkret feststehen. Die jeweiligen Kennungen können dann in dem Satz möglicher Kennungen zusammengefasst werden oder sein, wobei der Satz möglicher Kennungen dann vorzugsweise keine weiteren Kennungen umfasst. Alternatively, the amount of network elements used or to be used in the network can be specified concretely. The respective identifiers can then be combined or be in the set of possible identifiers, wherein the set of possible identifiers then preferably comprises no further identifiers.

Die Auswahl der möglichen Kennungen zur Erstellung des Satzes möglicher Kennungen kann während eines Installationsprozesses des Netzwerks oder durch den Installationsprozess getroffen werden.The selection of possible identifiers for the creation of the set of possible identifiers can during an installation process of the network or through the installation process.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann ganz oder teilweise in Form von Instruktionen auf einem oder mehreren maschinenlesbaren Speichermedium/medien gespeichert sein, das beispielsweise in ein eingebettetes System integriert ist oder von einem solchen verwendet wird. Alternativ oder zusätzlich kann es in einem Netzwerk mit einer Steuerungsinstanz und mindestens einem Netzwerkelement implementiert sein. Das erfindungsgemäße Computerprogramm umfasst Programmcodemittel, die einen Computer oder eine Recheneinheit veranlassen, Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, z.B. diejenigen Schritte, die von einer Steuerungsinstanz und/oder einem optional vorhandenen zentralen Element und/oder einem Netzwerkelement auszuführen sind.The method according to the invention can be stored, in whole or in part, in the form of instructions on one or more machine-readable storage mediums, for example integrated in or used by an embedded system. Alternatively or additionally, it may be implemented in a network with a controller entity and at least one network element. The computer program according to the invention comprises program code means which cause a computer or a computer unit to carry out steps of the method according to the invention, e.g. those steps that are to be executed by a control entity and / or an optionally existing central element and / or a network element.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

In einer Ausführungsform ist die Kennung des Netzwerkelements eine global eindeutige Identifikationsnummer wie beispielsweise eine EUI-48- oder EUI-64-Adresse. Dies hat den Vorteil einer einfachen Implementierung des Verfahrens, weil die genannten Adressen oft bereits bei der Herstellung eines Netzwerkelements festgelegt sind und von diesem abgerufen werden können. In one embodiment, the identifier of the network element is a globally unique identification number, such as an EUI-48 or EUI-64 address. This has the advantage of a simple implementation of the method, because the addresses mentioned are often already established during the production of a network element and can be retrieved from this.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Kennung des mindestens einen Netzwerkelements in Form einer spezifischen Wartezeit gegeben, die nach einem Startzeitpunkt ablaufen muss, ehe das Netzwerkelement eine Meldung an die Steuerungsinstanz zu senden hat. Der Startzeitpunkt kann beispielsweise von der Steuerungsinstanz oder von einer übergeordneten Einheit (z.B. einem zentralen Element in einem das Netzwerk umfassenden Gesamtnetzwerk) gesetzt werden. Durch die Meldung erfährt die Steuerungsinstanz, dass das Netzwerkelement mit der spezifischen Wartezeit in dem Netzwerk vorhanden ist. Da die Wartezeit spezifisch für das Netzwerkelement ist, kann vermieden werden, dass mehrere Netzwerkelemente gleichzeitig eine Meldung an die Steuerungsinstanz senden. Es kann ggf. vorteilhaft sein, sicherzustellen, dass die minimale Differenz zweier beliebiger Wartezeiten größer ist als die Zeitdauer, die ein Knoten zur Übertragung der Meldung an die Steuerungsinstanz benötigt. Bei der Verwendung von CSMA ist die Differenz vorzugsweise mindestens so groß, dass ein zuverlässiges Carrier Sensing möglich istIn a further embodiment of the present invention, the identification of the at least one network element is given in the form of a specific waiting time which must elapse after a start time before the network element has to send a message to the control entity. The start time may be set, for example, by the control entity or by a higher-level entity (e.g., a central element in an overall network comprising the network). The message tells the controller that the network element with the specific latency exists in the network. Because the latency is specific to the network element, multiple network elements can be prevented from simultaneously sending a message to the controller. It may be advantageous to ensure that the minimum difference between any two waiting times is greater than the length of time that a node takes to transmit the message to the controlling entity. When using CSMA, the difference is preferably at least large enough for reliable carrier sensing to be possible

Die für das Netzwerkelement spezifische Wartezeit kann beispielsweise aus einer global eindeutigen Identifikationskennung des Netzwerkelements oder aus einer autark vom Netzwerkelement generierten Zufallszahl bestimmt werden. Im letzteren Fall kann durch Wahl eines geeignet großen Zufallszahlenraums die Wahrscheinlichkeit dafür klein gehalten werden, dass mehrere Netzwerkelemente im Netzwerk dieselbe Kennung haben.The waiting time specific to the network element can be determined, for example, from a globally unique identification identifier of the network element or from a random number generated autonomously by the network element. In the latter case, by choosing a suitably large random number space, the probability can be minimized that several network elements in the network have the same identifier.

In einer Ausführungsform verfügt die Steuerungsinstanz über eine Zuordnung der als spezifische Wartezeiten geführten Kennungen im Satz möglicher Kennungen zu jeweils einer EUI-Adresse oder Seriennummer des jeweiligen Netzwerkelements. In one embodiment, the control entity has an assignment of the identifiers, which are carried out as specific waiting times, in the set of possible identifiers to an EUI address or serial number of the respective network element.

Vorteilhaft ist es, wenn im Netzwerk gegebenenfalls ebenfalls vorhandene Netzwerkelemente ebenfalls jeweils durch eine Kennung charakterisiert sind. Vorzugsweise ist diese Kennung jeweils vom selben Typ wie die des mindestens einen Netzwerkelements, beispielsweise also ebenfalls eine Identifikationsnummer (z.B. eine EUI-Adresse) oder ebenfalls eine spezifische Wartezeit.It is advantageous if, where appropriate, likewise existing network elements in the network are also each characterized by an identifier. Preferably, this identifier is in each case of the same type as that of the at least one network element, for example also an identification number (for example an EUI address) or likewise a specific waiting time.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verifiziert die Steuerungsinstanz das Vorhandensein des mindestens einen Netzwerkelements in dem Netzwerk anhand dessen Kennung. In an advantageous embodiment of the present invention, the control entity verifies the presence of the at least one network element in the network based on its identifier.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steuerungseinheit sogar für jede Kennung im Satz der möglichen Kennungen prüft, ob im Netzwerk ein Netzwerkelement vorhanden ist, das von der jeweiligen Kennung charakterisiert wird. Falls der Satz möglicher Kennungen mehr Kennungen umfasst als Netzwerkelemente im Netzwerk vorhanden sind, kann die Steuerungsinstanz auf diese Weise sukzessive die im Netzwerk befindlichen Netzwerkelemente herausfinden, beispielsweise um ihnen sodann eine Adresse zuzuweisen. It is particularly advantageous if the control unit even checks for each identifier in the set of possible identifiers whether there is a network element in the network which is characterized by the respective identifier. If the set of possible identifiers comprises more identifiers than network elements in the network, the control entity can thus successively find out the network elements located in the network, for example, to assign an address to them.

Im Fall, dass das Netzwerk grundsätzlich so konfiguriert ist, dass der Satz möglicher Kennungen nur Kennungen von im Netzwerk befindlichen Netzwerkelementen umfasst, bedeutet die Prüfung eine Sicherung gegen fehlerhafte Daten oder sich im Netzwerk ändernde Voraussetzungen, wie zum Beispiel einen Ausfall eines Netzwerkelements.In the case that the network is basically configured such that the set of possible identifiers comprises only identifiers of network elements located in the network, the check means a backup against erroneous data or conditions that change in the network, such as a failure of a network element.

Die Prüfung kann durch ein Versenden von Abfragenachrichten erfolgen, die die Steuerungsinstanz im Netzwerk verbreitet. Jede dieser nacheinander versandten Abfragenachrichten kann nach einer eigenen Kennung fragen, die im Satz möglicher Kennungen enthalten ist. Ein Netzwerkelement, das eine Abfragenachricht erhält, in der nach der das Netzwerkelement charakterisierenden Kennung gefragt wird, kann innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums eine Meldung an die Steuerungsinstanz senden und dieser damit seine Existenz im Netzwerk anzeigen. The check can be done by sending query messages that the controller instance propagates in the network. Each of these consecutively sent query messages can ask for its own identifier, which is contained in the set of possible identifiers. A network element that receives a query message asking for the identifier characterizing the network element can send a message to the controller instance within a predetermined period of time, thereby indicating its existence in the network.

In bestimmten Zeitabständen (Taktimpulsen) kann die Steuerungsinstanz mit solchen Abfragenachrichten jeweils eine andere Kennung des Satzes möglicher Kennungen abfragen. Stimmt dann die Kennung des mindestens einen Netzwerkelements mit der zuletzt abgefragten überein, sendet das Netzwerkelement zu einem Meldezeitpunkt eine Meldung an die Steuerungsinstanz. Der Meldezeitpunkt liegt vorzugsweise in einem Zeitintervall vorgegebener Länge ab dem Versenden der letzten (also der passenden) Abfragenachricht durch die Steuerungsinstanz. Das Zeitintervall kann so vorgegeben sein, dass es dem Netzwerkelement erlaubt, die entsprechende Abfragenachricht zu empfangen, zu erkennen, dass die abgefragte mögliche Kennung der eigenen Kennung entspricht und eine geeignete Meldung zu generieren und an die Steuerungsinstanz zu senden. Das Zeitintervall ist vorzugsweise kleiner als ein Abfragetakt, nämlich so klein, dass die Meldung von der Steuerungsinstanz empfangen wird, bevor diese eine neue Abfragenachricht (mit einer neuen möglichen Kennung) versendet. At certain time intervals (clock pulses), the control entity with such query messages can each query a different identifier of the set of possible identifiers. If the identifier of the at least one network element then coincides with the last one queried, the network element sends a message to the control entity at a reporting time. The reporting time is preferably in a time interval of predetermined length from the sending of the last (that is, the matching) query message by the control entity. The time interval may be predetermined to allow the network element to receive the corresponding query message, to recognize that the requested candidate identifier corresponds to its own identifier, and to generate and send an appropriate message to the controller entity. The time interval is preferably smaller than a polling clock, namely so small that the message is received by the control entity before it sends a new polling message (with a new possible identifier).

In einer Ausführungsform ist die Steuerungsinstanz eingerichtet, die Kennung des Netzwerkelements beispielsweise daraus zu bestimmen, dass sie die Meldung in einem Zeitintervall vorgegebener Länge nach dem Versenden der entsprechenden (passenden) Abfragenachricht empfängt. Alternativ kann die Meldung selbst eine Angabe der Kennung des Netzwerkelements enthalten.In one embodiment, the control entity is arranged to determine the identity of the network element, for example, by receiving the message in a time interval of predetermined length after sending the corresponding (matching) query message. Alternatively, the message itself may include an indication of the identifier of the network element.

Umfasst das Netzwerk weitere Netzwerkelemente, so kann die Zuordnung der Adresse sogleich, also noch vor dem Versenden einer weiteren Abfragenachricht durch die Steuerungsinstanz erfolgen. Alternativ können erst alle Kennungen des Satzes möglicher Kennungen abgefragt werden. In einer weiteren Alternative nimmt die Steuerungsinstanz eine alternative Blockabfertigung vor, indem die Adresszuordnung erfolgt, wenn die Steuerungsinstanz eine vorgegebene Anzahl an Kennungen abgefragt hat, oder nachdem eine vorgegebene Anzahl von Netzwerkelementen gefunden wurde, die über abgefragte Kennungen verfügen, und indem nach der Adresszuordnung entsprechend blockweise weitere Kennungen aus dem Satz möglicher Kennungen abgefragt und Adressen zugeordnet werden.If the network comprises further network elements, then the assignment of the address can take place immediately, ie even before the sending of another query message by the control entity. Alternatively, all identifiers of the set of possible identifiers can first be queried. In a further alternative, the controller instance performs alternative block dispatching by address mapping, when the control entity has polled a predetermined number of identifiers, or after a predetermined number of network elements having retrieved identifiers are found, and after addressing accordingly block by block further identifiers from the set of possible identifiers queried and assigned addresses.

Der Steuerungsinstanz kann die tatsächliche Anzahl von Netzwerkelementen in dem Netzwerk bekannt sein oder von einer übergeordneten Einheit (wie beispielsweise einer zentralen Instanz wie der oben erwähnten) mitgeteilt werden. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Steuerungsinstanz das Versenden von Abfragenachrichten einstellt, sobald sie von jedem der Netzwerkelemente eine Meldung bekommen hat, mit der die entsprechende Kennung direkt oder indirekt bestätigt wird. In diesem Fall brauchen nicht alle Kennungen des Satzes möglicher Kennungen abgefragt zu werden.The controller entity may be aware of the actual number of network elements in the network or may be notified by a higher-level entity (such as a central entity such as the one mentioned above). In this case, it is advantageous if the control entity stops sending query messages as soon as it has received from each of the network elements a message with which the corresponding identifier is directly or indirectly confirmed. In this case, not all identifiers of the set of possible identifiers need to be queried.

Die jeweilige Meldung des Netzwerkelements kann eine Angabe der Kennung des Netzwerkelements enthalten. Auf diese Weise kann die Steuerungsinstanz davon in Kenntnis gesetzt werden, dass das Netzwerkelement im Netzwerk vorhanden ist und dass gerade ihm die Adresse zugeordnet wird. Alternativ kann die Steuerungsinstanz eingerichtet sein, die Kennung aus dem Zeitpunkt zu schließen, zu dem sie die Meldung erhält. The respective message of the network element may include an indication of the identifier of the network element. In this way, the control entity can be informed that the network element exists in the network and that the address is being assigned to it. Alternatively, the controller entity may be arranged to close the identifier from the time it receives the message.

Alternativ oder zusätzlich kann die Meldung eine Bestätigung dafür enthalten, dass das Netzwerkelement die Adresse übernimmt. Alternativ kann eine solche Bestätigung separat in einer weiteren Mitteilung gesendet werden.Alternatively or additionally, the message may contain an acknowledgment that the network element is taking over the address. Alternatively, such confirmation may be sent separately in another message.

Die Meldung kann eine Angabe darüber enthalten, welche Adresse das Netzwerkelement übernommen hat. Dadurch kann beispielsweise durch einfache Plausibilitätsprüfungen eine höhere Zuverlässigkeit erreicht werden. The message may include an indication of which address the network element has accepted. As a result, higher reliability can be achieved, for example, by simple plausibility checks.

Die erste Adresse kann dem Netzwerkelement auf die Meldung hin durch eine Mitteilung von der Steuerungsinstanz zugewiesen werden. Das Netzwerkelement kann daraufhin in einer weiteren Nachricht die Übernahme der Adresse bestätigen.The first address may be assigned to the network element in response to the message by a message from the controller entity. The network element can then confirm the transfer of the address in another message.

Alternativ kann die Steuerungsinstanz die Adresse dem Netzwerkelement noch vor dem Meldezeitpunkt mitteilen. Umfasst das Netzwerk ein oder mehrere weitere(s) Netzwerkelement/e, kann die Steuerungsinstanz nach Erhalt der Meldung eine neue Adresse im Netzwerk bekanntmachen. Einem Netzwerkelement, dessen Meldezeitpunkt gekommen ist, kann dann diese neue Adresse zugeordnet werden. Alternatively, the control entity may notify the address to the network element prior to the reporting time. If the network comprises one or more additional network elements, the control entity can announce a new address on the network after receiving the message. A network element whose reporting time has come can then be assigned this new address.

In einer Ausführungsform werden die zu vergebenden Adressen in einer bestimmten Reihenfolge bereits zu Beginn der Adressinitialisierung im Netzwerk bekanntgegeben. Dies ist weiter unten näher erläutert.In one embodiment, the addresses to be allocated are announced in a specific order already at the beginning of the address initialization in the network. This is explained in more detail below.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Netzwerk mehrere Netzwerkelemente. Das oben genannte (mindestens eine) Netzwerkelement ist dann ein erstes Netzwerkelement mit einer ersten Kennung, das zu einem ersten Meldezeitpunkt eine erste Meldung an die Steuerungsinstanz sendet. Dem ersten Netzwerkelement wird eine Adresse zugeordnet, die hier als erste Adresse bezeichnet wird. Ein zweites Netzwerkelement verfügt ebenfalls über eine Kennung, die wie die erste Kennung eine der oben beschriebenen Ausprägungen haben kann und hier als zweite Kennung bezeichnet wird.In a preferred embodiment of the present invention, the network comprises a plurality of network elements. The above-mentioned (at least one) network element is then a first network element with a first identifier which sends a first message to the control entity at a first reporting time. The first network element is assigned an address, which is referred to here as the first address. A second network element also has an identifier which, like the first identifier, can have one of the characteristics described above and is referred to here as a second identifier.

Das zweite Netzwerkelement sendet gemäß dieser Ausführungsform zu einem Meldezeitpunkt, der hier als zweiter Meldezeitpunkt bezeichnet wird, eine Meldung, die hier eine zweite Meldung genannt wird, an die Steuerungsinstanz. Dem zweiten Netzwerkelement wird eine Adresse zugeordnet, die hier als zweite Adresse bezeichnet wird. The second network element sends according to this embodiment, at a reporting time, which is referred to here as the second reporting time, a message, which is here called a second message, to the control entity. The second network element is assigned an address, which is referred to here as a second address.

Dabei hängt der zweite Meldezeitpunkt von der zweiten Kennung ab. Er kann vor oder nach dem ersten Meldezeitpunkt liegen. Welche Adresse dem ersten Netzwerkelement und/oder welche Adresse dem zweiten Netzwerkelement zugeordnet wird, hängt in dieser Ausführungsform vorzugsweise von der zeitlichen Reihenfolge der beiden Meldezeitpunkte ab.The second reporting time depends on the second identifier. It can be before or after the first reporting time. Which address is assigned to the first network element and / or which address is assigned to the second network element preferably depends in this embodiment on the time sequence of the two reporting times.

Beispielsweise kann in dem Netzwerk (z.B. in der Steuerungsinstanz) eine Liste von möglichen Adressen gespeichert sein, die bei der Zuordnung in einer bestimmten Reihenfolge abgearbeitet werden. Liegt der erste Meldezeitpunkt dann vor dem zweiten, so wird dem ersten Netzwerkelement entsprechend eine Adresse zugeordnet, die in der Reihenfolge vor der zweiten Adresse kommt; Analoges gilt für den umgekehrten Fall.For example, the network (e.g., the control entity) may store a list of possible addresses that will be processed upon allocation in a particular order. If the first reporting time is then before the second, the first network element is assigned an address which comes before the second address in the order; The same applies to the opposite case.

Die Reihenfolge kann dem ersten und dem zweiten Netzwerkelement bereits vorab bekannt sein oder beispielsweise zu Beginn der Adressinitialisierung bekanntgegeben werden. In beiden Fällen kann das erste Netzwerkelement, sofern der erste Meldezeitpunkt vor dem zweiten liegt, die erste noch nicht vergebene Adresse der Reihenfolge übernehmen, ohne dass ihm die Zuweisung erst mitgeteilt werden müsste. Vorzugsweise sendet das erste Netzwerkelement dann die erste Meldung (oder eine weitere Mitteilung, die gleichzeitig oder kurz darauf, d.h. bevor ein weiterer Schritt bei der Adressinitialisierung vorgenommen wird, versendet wird) auch an das zweite Netzwerkelement, vorteilhafterweise sogar an alle Netzwerkelemente im Netzwerk, oder an alle Netzwerkelemente, denen noch keine Adresse zugewiesen wurde. Auf diese Weise wissen die anderen Netzwerkelemente, dass die genannte Adresse bereits vergeben ist und ihnen die entsprechend nächste Adresse zugeordnet wird, wenn ihr Meldezeitpunkt der nächste ist. Oder der erste Knoten sendet eine Mitteilung an die Steuerungsinstanz und diese generiert eine neue Meldung an alle Knoten, dass eine weitere oder die genannte Adresse vergeben ist und die nächste Adresse entsprechend zugeordnet wird.The order can be known in advance to the first and the second network element or can be announced, for example, at the beginning of the address initialization. In both cases, if the first reporting time is before the second, the first network element can take over the first address that has not yet been assigned to the order, without the allocation first having to be communicated to it. Preferably, the first network element then also sends the first message (or another message that is sent at the same time or shortly thereafter, ie before a further step in the address initialization is made) to the second network element, advantageously even to all network elements in the network, or to all network elements that have not yet been assigned an address. In this way, the other network elements know that the said address has already been assigned and the corresponding next address is assigned to them if their reporting time is the next one. Or the first node sends a message to the controller and this generates a new message to all nodes that another or the named address is assigned and the next address is assigned accordingly.

Die Zuordnung der ersten Adresse zum ersten Netzwerkelement kann unmittelbar nach dem Versenden der ersten Meldung erfolgen oder abgeschlossen werden. Liegt der erste Meldezeitpunkt vor dem zweiten, so kann die Zuordnung insbesondere vor dem zweiten Meldezeitpunkt erfolgen, gegebenenfalls auch noch vor dem Versenden einer weiteren Abfragenachricht durch die Steuerungsinstanz. The assignment of the first address to the first network element can take place or be completed immediately after the first message has been sent. If the first reporting time before the second, so the assignment can be made in particular before the second reporting time, possibly even before sending another query message by the controller.

Alternativ kann die Adressinitialisierung analog zum oben erläuterten Fall blockweise durchgeführt werden. Insbesondere kann im Fall, dass der erste Meldezeitpunkt vor dem zweiten liegt, die erste Adresse dem ersten Netzwerkelement erst nach dem zweiten Meldezeitpunkt zugeordnet werden.Alternatively, the address initialization can be carried out in blocks analogously to the case described above. In particular, in the case that the first reporting time is before the second, the first address can be assigned to the first network element only after the second reporting time.

Alle genannten Ausführungsformen eignen sich für eine Verwendung in Netzwerken mit mehreren Netzwerkelementen, die jeweils eine gemeinsame Energieversorgung haben können. Sie sind insbesondere für die Adressinitialisierung auf der Sicherungsschicht geeignet, also für den Fall, dass die Adresse eine Schicht 2-Adresse ist (bzw. dass die Adressen Schicht 2-Adressen sind). Es sind jedoch auch andere Anwendungen möglich.All of the above embodiments are suitable for use in networks with multiple network elements, each of which can have a common power supply. In particular, they are suitable for address initialization on the data link layer, ie for the case that the address is a layer 2 address (or that the addresses are layer 2 addresses). However, other applications are possible.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Netzwerk ein erstes Teilnetz eines Gesamtnetzwerkes, das mindestens ein weiteres Teilnetz mit mindestens einer Steuerungsinstanz und einem Netzwerkelement umfasst. Auch dieser Steuerungsinstanz ist dabei ein Satz möglicher Kennungen bekannt, oder er wird ihr mitgeteilt. Je nachdem, ob Netzwerkelement, Steuerungsinstanz und Satz möglicher Kennungen von dem ersten oder dem weiteren Teilnetz gemeint sind, werden sie in der folgenden Beschreibung jeweils mit dem Attribut „erste/s/r“ bzw. „weitere/s/r“ versehen. Die weitere Steuerungsinstanz weist dem weiteren (mindestens einen) Netzwerkelement basierend auf einer dieses Netzwerkelement charakterisierenden Kennung eine (hier auch als „weitere“ bezeichnete) Adresse zu. Dabei kann die weitere Steuerungsinstanz gemäß einer der oben beschriebenen Vorgehensweisen verfahren.In a preferred embodiment of the present invention, the network is a first subnetwork of an overall network, which comprises at least one further subnetwork with at least one control entity and one network element. Also, this control instance is a set of possible identifiers known or he will be notified. Depending on whether the network element, control entity and set of possible identifiers are meant by the first or the further subnet, they are each provided with the attribute "first / s / r" or "further / s / r" in the following description. The further control entity assigns the further (at least one) network element an address (also referred to as "further" here) based on an identifier characterizing this network element. In this case, the further control entity can proceed according to one of the procedures described above.

Vorzugsweise sind das erste und das weitere Teilnetz disjunkt, weisen also keine gemeinsamen Netzwerkelemente auf.Preferably, the first and the further subnet are disjoint, so have no common network elements.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Gesamtnetz ein zentrales Element auf, mit dem die erste und die weitere Steuerungsinstanz jeweils kommunizieren können. Alternativ oder zusätzlich können die Steuerungsinstanzen über eine Kommunikationsschnittstelle miteinander verbunden sein, beispielsweise über einen Backbone. Die Kommunikationsschnittstelle kann ihrerseits mit dem/einem zentralen Element verbunden sein. Jede dieser Möglichkeiten erlaubt eine Kopplung der beiden Teilnetze. So kann beispielsweise eine Auswahl der jeweiligen Sätze möglicher Kennungen und/oder die Zuweisung einer jeweiligen Adresse zu den Netzwerkelementen erleichtert und/oder koordiniert werden.In an advantageous embodiment, the overall network has a central element with which the first and the further control entity can communicate in each case. Alternatively or additionally, the control entities can be connected to each other via a communication interface, for example via a backbone. The communication interface may in turn be connected to the / a central element. Each of these options allows a coupling of the two subnets. Thus, for example, a selection of the respective sets of possible identifiers and / or the assignment of a respective address to the network elements can be facilitated and / or coordinated.

Umfasst das Gesamtnetz ein zentrales Element, werden diesem in einer vorteilhaften Ausführungsform alle Kennungen von Netzwerkelementen in dem Gesamtnetz oder in einem Netz, das zumindest das erste und das weitere Teilnetz umfasst, mitgeteilt. Vorteilhafterweise wird dem zentralen Element darüber hinaus mindestens für die Netzwerkelemente im ersten (und/oder weiteren) Teilnetz eine Zuordnung der zugehörigen Kennungen zu dem entsprechenden Teilnetz (in das das zu der Kennung gehörige Netzwerkelement eingebunden ist) mitgeteilt; vorteilhaft ist es, wenn dem zentralen Element sogar für jedes der Netzwerkelemente im Gesamtnetz eine derartige Zuordnung mitgeteilt wird. Das zentrale Element kann der ersten (und ggf. der weiteren) Steuerungsinstanz jeweils genau (ausschließlich) diejenigen Kennungen mitteilen, die im ersten (bzw. weiteren) Teilnetz enthaltene Netzwerkelemente charakterisieren. Der erste bzw. der weitere Satz möglicher Kennungen kann sich dann entsprechend aus den jeweiligen Kennungen zusammensetzen. If the overall network comprises a central element, in an advantageous embodiment all identifiers of network elements in the overall network or in a network comprising at least the first and the further subnetwork are communicated to the latter. Advantageously, in addition to the central element, at least for the network elements in the first (and / or further) subnetwork, an assignment of the associated identifiers to the corresponding subnetwork (into which the network element belonging to the identifier is incorporated) is communicated; It is advantageous if the central element is even informed of such an assignment for each of the network elements in the overall network. The central element can in each case communicate to the first (and possibly the further) control entity exactly (exclusively) those identifiers which characterize network elements contained in the first (or further) subnetwork. The first or the further set of possible identifiers can then be composed accordingly from the respective identifiers.

Anstelle des zentralen Elements kann beispielsweise die erste Steuerungsinstanz analog dessen diesbezügliche Funktion übernehmen.Instead of the central element, for example, the first control entity can assume the function of this function analogously.

Die Kenntnis der in dem jeweiligen Teilnetz vorhandenen Netzwerkelemente (bzw. der sie charakterisierenden Kennungen) erlaubt der entsprechenden Steuerungsinstanz, die Netzwerkelemente für die Adresszuweisung direkt anzusprechen. Dadurch können Kollisionen vermieden und der Adresszuweisungsprozess beschleunigt werden.Knowing the network elements present in the respective subnetwork (or the identifiers characterizing them) allows the corresponding control entity to directly address the network elements for the address assignment. This can avoid collisions and speed up the address assignment process.

In einer alternativen Ausführungsform enthalten der erste und/oder der weitere Satz möglicher Kennungen jeweils sämtliche Kennungen von Netzwerkelementen, die in dem Gesamtnetz oder in einem Netz, das das erste und das weitere Teilnetz umfasst, eingebunden sind. Weist das Gesamtnetz ein zentrales Element auf, können diesem die sämtlichen Kennungen mitgeteilt werden. Das zentrale Element kann die sämtlichen Kennungen dann an die erste und/oder die weitere Steuerungsinstanz weiterleiten. Alternativ können beispielsweise der ersten Steuerungsinstanz die sämtlichen Kennungen mitgeteilt werden, und/oder sie kann diese sämtlichen Kennungen anstelle eines zentralen Elements an die weitere Steuerungsinstanz weiterleiten.In an alternative embodiment, the first and / or the further set of possible identifiers respectively contain all identifiers of network elements that are integrated in the overall network or in a network that includes the first and the further subnetworks. If the entire network has a central element, all the identifiers can be communicated to it. The central element can then forward all the identifiers to the first and / or the further control entity. Alternatively, for example, all the identifiers can be communicated to the first control entity, and / or it can forward all of these identifiers to the further control entity instead of a central element.

Vorzugsweise werden dem zentralen Element bzw. der ersten und/oder weiteren Steuerungsinstanz keine zusätzlichen Kennungen (d.h. keine Kennungen, die kein im Gesamtnetz vertretenes Netzwerkelement charakterisieren) mitgeteilt. Die Anzahl der Kennungen im ersten bzw. weiteren Satz möglicher Kennungen ist dann relativ klein, was die Adressvergabe erleichtert, weil ggf. zum Beispiel wenige Abfragenachrichten versandt werden müssen.Preferably, no additional identifiers (i.e., no identifiers that do not characterize a network element represented in the overall network) are communicated to the central element or the first and / or further control entity. The number of identifiers in the first or further set of possible identifiers is then relatively small, which facilitates the assignment of addresses, because if necessary, for example, a few query messages must be sent.

Vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der die weitere Steuerungsinstanz von einer (vorzugsweise jeder) Kennung in Kenntnis gesetzt wird, von der der ersten Steuerungsinstanz (beispielsweise durch eine Meldung als Antwort auf eine passende Abfragenachricht) bereits bekannt ist, dass sie ein Netzwerkelement im ersten Teilnetz charakterisiert. Dazu kann die erste Steuerungsinstanz entweder direkt der weiteren Steuerungsinstanz eine entsprechende Nachricht senden (beispielsweise über eine Kommunikationsschnittstelle), oder die erste Steuerungsinstanz kann eine solche Nachricht an ein zentrales Element senden (sofern ein solches im Gesamtnetzwerk vorhanden ist), und das zentrale Element kann seinerseits die weitere Steuerungsinstanz informieren. Falls das erste und das weitere Teilnetz disjunkt sind, braucht die weitere Steuerungsinstanz die zu dem im ersten Teilnetz bereits gefundenen Netzwerkelement gehörige Kennung dann nicht mehr selbst abzufragen. Dies kann den Adressvergabeprozess im weiteren Teilnetz beschleunigen. In der Nachricht können ggf. Kennungen von mehreren Netzwerkelementen zusammengefasst sein.An embodiment in which the further control entity is notified of a (preferably each) identifier from which the first control entity is already aware (for example by a message in response to a suitable query message) that it is a network element in the first subnetwork is advantageous characterized. For this purpose, the first control entity can either directly send a corresponding message to the further control entity (for example via a communication interface), or the first control entity can send such a message to a central element (if such exists in the overall network), and the central element can itself inform the other controller. If the first and the further subnet are disjoint, then the further control entity no longer needs to interrogate the identifier belonging to the network element already found in the first subnet. This can speed up the address allocation process in the further subnet. If necessary, identifiers of several network elements can be combined in the message.

Vorteilhafterweise wird die erste Steuerungsinstanz analog von einer Kennung informiert, deren zugehöriges Netzwerkelement im weiteren Teilnetz gefunden wurde.Advantageously, the first control entity is informed analogously of an identifier whose associated network element was found in the further subnetwork.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der sowohl die erste als auch die weitere Steuerungsinstanz in ihrem jeweiligen Teilnetz wie oben beschrieben Abfragenachrichten verbreiten, dabei aber Kennungen aus dem ersten bzw. weiteren Satz möglicher Kennungen in unterschiedlicher Reihenfolge abfragen. Particularly preferred is an embodiment in which both the first and the further control entity in its respective subnet as described above spread query messages, but interrogate identifiers from the first or further set of possible identifiers in a different order.

Sind die Kennungen beispielsweise jeweils in Form einer Zahl gegeben, kann die erste Steuerungsinstanz die Kennungen im ersten Satz in der Reihenfolge abfragen, die durch eine absteigende Zahlengröße bestimmt ist, während die weitere Steuerungsinstanz beim Abfragen der aufsteigenden Zahlengröße folgt. Alternativ oder zusätzlich können die Steuerungsinstanzen die Abfrage mit unterschiedlichen Kennungen beginnen. Eine Vielzahl von weiteren möglichen unterschiedlichen Suchstrategien kann von den beiden Steuerungsinstanzen jeweils angewandt werden.For example, if the identifiers are each given in the form of a number, the first control entity can query the identifiers in the first sentence in the order determined by a descending number size, while the other control entity follows the ascending number size when querying. Alternatively or additionally, the control authorities may start the query with different identifiers. A variety of other possible different search strategies may be used by the two controllers.

Alternativ oder zusätzlich können die erste und die weitere Steuerungsinstanz zu unterschiedlichen Zeitpunkten mit dem Versenden von Abfragenachrichten beginnen. Insbesondere kann die weitere Steuerungsinstanz erst dann mit dem Abfragen beginnen, wenn die erste Steuerungsinstanz bereits alle Netzwerkelemente im ersten Teilnetz identifiziert hat, analog ist der umgekehrte Fall möglich. Die jeweiligen Startzeitpunkte können anhand von Charakteristika des ersten und des weiteren Teilnetzes bestimmt werden. Umfasst beispielsweise das erste Teilnetz mehr Netzwerkelemente als das weitere Teilnetz, und umfassen sowohl der erste als auch der weitere Satz möglicher Kennungen sämtliche Kennungen von Netzwerkelementen aus dem ersten und dem weiteren Teilnetz, so kann es vorteilhaft sein, wenn zuerst die erste Steuerungsinstanz mit dem Abfragen von Kennungen beginnt, und/oder sogar das Abfragen von Kennungen abschließt, ehe die weitere Steuerungsinstanz damit beginnt. Alternatively or additionally, the first and the further control entity may start to send polling messages at different times. In particular, the further control entity can only start polling when the first control entity has already identified all the network elements in the first subnet, and the reverse case is possible analogously. The respective start times can be based on characteristics of the first and the further subnet be determined. If, for example, the first subnet comprises more network elements than the further subnet, and both the first and the further set of possible identifiers comprise all identifiers of network elements from the first and the further subnet, it may be advantageous if the first control instance first queries starts from identifiers, and / or even completes the interrogation of identifiers before the further control instance begins.

Die Abfrage in unterschiedliche Reihenfolge und/oder zu unterschiedlichen Zeiten kann dafür sorgen, dass die beiden Steuerungsinstanzen zumindest zeitweise in verschiedenen Suchräumen von Kennungen nach Kennungen fragen. Beispielsweise kann auf diese Weise eine Nachricht über einen Fund eines Netzwerkelements im ersten Teilnetz die weitere Steuerungsinstanz erreichen, bevor sie die entsprechende Kennung selbst schon abgefragt hat. Die weitere Steuerungsinstanz kann die entsprechende Kennung dann bei der Abfrage auslassen. Auf diese Weise kann die Anzahl unnötiger Abfragen im Gesamtnetzwerk reduziert werden, was einen Zeitgewinn bei der Adresszuweisung bedeuten kann. Der umgekehrte Fall ist analog.The query in different order and / or at different times can ensure that the two control entities at least temporarily ask in different search spaces of identifiers for identifiers. For example, in this way a message about a discovery of a network element in the first subnetwork can reach the further control entity before it has already queried the corresponding identifier itself. The further control entity can then omit the corresponding identifier during the query. In this way, the number of unnecessary queries in the entire network can be reduced, which can mean time savings in address assignment. The reverse case is analogous.

Sind die Kennungen als spezifische Wartezeiten der Netzwerkelemente gegeben, kann analog der jeweilige Startzeitpunkt, ab dem die entsprechende Wartezeit abzulaufen hat, ehe ein Netzwerkelement eine Meldung an eine Steuerungsinstanz in seinem Netzwerk sendet, für das erste und das weitere Teilnetz unterschiedlich gesetzt werden. If the identifiers are given as specific waiting times of the network elements, the respective start time from which the corresponding waiting time expires before a network element sends a message to a control entity in its network can be set differently for the first and the further subnetwork.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically by means of exemplary embodiments in the drawings and will be described in detail below with reference to the drawings.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt beispielhaft ein Netzwerk, bei dem die vorliegende Erfindung angewandt werden kann. 1 exemplifies a network to which the present invention can be applied.

2 zeigt ein Gesamtnetzwerk mit zwei separaten Teilnetzwerken, in denen die Erfindung Anwendung finden kann. 2 shows an overall network with two separate subnetworks in which the invention can be applied.

3 zeigt eine mögliche Adressinitialisierung mit Kennungsabfrage durch die Steuerungsinstanz. 3 shows a possible Adressinitialisierung with identification query by the control authority.

4 zeigt eine Adressinitialisierung mit Blockabfertigung und Kennungsabfrage. 4 shows an address initialization with block dispatch and ID query.

5 zeigt eine Adressinitialisierung, bei der die Adresse mit der Kennungsabfrage versandt wird. 5 shows an address initialization in which the address is sent with the ID query.

6 zeigt eine Adressinitialisierung mit Adressbekanntgabe im Voraus. 6 shows an address initialization with address notification in advance.

7 zeigt eine mögliche Adressinitialisierung, bei der die Kennung eine spezifische Wartezeit ist. 7 shows a possible address initialization in which the identifier is a specific waiting time.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention

Das in 1 gezeigte Netzwerk 1 weist eine Steuerungsinstanz 10, mehrere Netzwerkelemente 101, 102, 103, 104, 105, 110 und ein gemeinsames Kommunikationsmedium 11 auf, über das die Netzwerkelemente und die Steuerungsinstanz miteinander kommunizieren können. Die Netzwerkelemente 101, 102 und 103 verfügen über eine Kennung 1012, 1022 bzw. 1032, und es sind ihnen Adressen 1011, 1021 bzw. 1031 im Netzwerk zugeordnet. Die Steuerungsinstanz 10 verfügt über einen Satz 100 an möglichen Kennungen im Netzwerk, die sie gegebenenfalls abfragen kann. Ferner verfügt die gezeigte Steuerungsinstanz über eine eigene Adresse 1001 und eine Menge 107 von möglichen Adressen, die sie gegebenenfalls vergeben kann.This in 1 shown network 1 has a control instance 10 , several network elements 101 . 102 . 103 . 104 . 105 . 110 and a common communication medium 11 on which the network elements and the control entity can communicate with each other. The network elements 101 . 102 and 103 have an identifier 1012 . 1022 respectively. 1032 and they are addresses 1011 . 1021 respectively. 1031 assigned in the network. The control instance 10 has a sentence 100 possible identifiers in the network, which they can query if necessary. Furthermore, the control entity shown has its own address 1001 and a lot 107 of possible addresses, which they can possibly assign.

In dem in 2 dargestellten Aufbau umfasst ein Gesamtnetzwerk 90 mehrere Teilnetze 1000, 2000, wobei jedes Teilnetz seine eigene Steuerungsinstanz 10 bzw. 20 hat. Die einzelnen Steuerungsinstanzen sind dabei über eine geeignete Kommunikationsschnittstelle (bspw. einen Backbone) 92 miteinander verbunden. Die Steuerungsinstanz 10 kann einen Block 107 mit möglichen Adressen enthalten, wie er in 1 gezeigt ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerungsinstanz 20 einen analogen Block mit möglichen Adressen enthalten, die sie vergeben kann. Zusätzlich oder alternativ kann das zentrale Element 91 einen Block mit möglichen Adressen enthalten und den Steuerungsinstanzen 10 und 20 vorgeben, welche Adressen aus diesem Block sie vergeben können. In jedem der Fälle können die Adressbereiche für die Netzwerke 1000 und 2000 ein oder mehrere gemeinsame Adressen enthalten.In the in 2 The structure shown comprises an overall network 90 several subnets 1000 . 2000 where each subnet is its own controller 10 respectively. 20 Has. The individual control instances are via a suitable communication interface (eg a backbone). 92 connected with each other. The control instance 10 can be a block 107 Contain with possible addresses, as in 1 is shown. Alternatively or additionally, the control entity 20 contain an analogue block with possible addresses that it can allocate. Additionally or alternatively, the central element 91 include a block of possible addresses and the controller instances 10 and 20 Specify which addresses from this block you can assign. In each case, the address ranges for the networks 1000 and 2000 contain one or more common addresses.

In einem solchen Netzwerk gibt es verschiedene Möglichkeiten, der Steuerungsinstanz 10, 20 mitzuteilen, welche Kennungen im Netzwerk 1000 bzw. 2000 verfügbar sind:

a) Jeder Steuerungsinstanz werden direkt genau die Kennungen mitgeteilt, die in ihrem Subnetzwerk existieren.
b) Einem optional vorhandenen zentralen Element 91 werden alle Kennungen 910 aus dem Gesamtnetzwerk mitgeteilt und es besteht eine Zuordnung 920, welche Kennung sich in welchem Teilnetz befindet. Das zentrale Element teilt jeder Steuerungsinstanz genau die Kennungen mit, die auch in deren Teilnetz fallen.
c) Jeder Steuerungsinstanz werden direkt alle Kennungen aus dem Gesamtnetzwerk 90 mitgeteilt.
d) Einem optional vorhandenen zentralen Element 91 werden alle Kennungen 910 aus dem Gesamtnetzwerk mitgeteilt, und das zentrale Element leitet jeder Steuerungsinstanz alle Kennungen weiter, die im Gesamtnetzwerk vorhanden sind.

In such a network, there are various possibilities, the control instance 10 . 20 tell which identifiers in the network 1000 respectively. 2000 Are available:

a) Each controller instance will be notified directly exactly the identifiers that exist in its subnetwork.
b) An optional central element 91 become all identifiers 910 communicated from the entire network and there is an assignment 920 which identifier is in which subnet. The central element tells each control instance exactly the identifiers that also fall in their subnet.
c) Each controller instance will be directly all identifiers from the entire network 90 communicated.
d) An optional central element 91 become all identifiers 910 from the overall network, and the central element forwards each controller instance any identifiers that exist in the overall network.

Die Rolle des zentralen Elements 91 kann auch durch eine Steuerungsinstanz 10, 20 übernommen werden bzw. das zentrale Element kann auch zusätzlich über eine Steuerungsinstanzfunktionalität verfügen.The role of the central element 91 can also be controlled by a controller 10 . 20 or the central element can also have a controller instance functionality.

Während die Steuerungsinstanzen bei den Varianten a) und b) jeweils direkt den Netzwerkelementen geeignete Adressen zuweisen können, besteht bei den Varianten c) und d) die Besonderheit, dass in einem Teilnetz nicht unbedingt zu allen Kennungen des Gesamtnetzwerks auch wirklich Netzwerkelemente vorhanden sind, so dass die Steuerungsinstanz wiederum herausfinden muss, welche Kennungen tatsächlich in ihrem Netzwerk vorhanden sind. Dies kann prinzipiell durch die oben beschriebenen Konzepte bewerkstelligt werden; Beispiele werden in Bezug auf die 3 bis 7 dargelegt. While the control entities in variants a) and b) can assign suitable addresses directly to the network elements, variants c) and d) have the peculiarity that network elements do not necessarily actually have network elements for all identifiers of the overall network that the control entity again has to find out which identifiers actually exist in their network. This can be done in principle by the concepts described above; Examples will be in relation to the 3 to 7 explained.

Bei der Anwendung einer Variante, bei der Abfragenachrichten versandt werden, ergibt sich ein zeitlicher Vorteil, da der Suchraum entsprechend eingeschränkt ist und nicht der gesamte Bereich der Kennungen abgefragt werden muss. When using a variant in which query messages are sent, there is a time advantage, since the search space is correspondingly limited and not the entire range of identifiers must be queried.

Zudem ergibt sich in diesem Fall der Vorteil, dass die einzelnen Steuerungsinstanzen über den Backbone 92 miteinander kommunizieren können. So können die Steuerungsinstanzen im Netzwerk einander in einer oder mehreren Nachrichten 930 mitteilen, welche Kennungen schon gefunden wurden. In 2 ist beispielhaft gezeigt, wie die Steuerungsinstanz 10 der Steuerungsinstanz 20 eine solche Nachricht 930 sendet. Durch derartige Nachrichten kann vermieden werden, dass eine Steuerungsinstanz nach einer Kennung sucht, die in einem anderen Teilnetz bereits gefunden wurde. So kann ein zeitlicher Vorteil erzielt werden. Dieser Effekt kann zusätzlich beeinflusst werden, indem (wie oben beschrieben) jeder einzelnen Steuerungsinstanz ein anderer Startwert (mit dem das Abfragen der Kennungen begonnen werden soll) und/oder ein anderer Startzeitpunkt und/oder eine andere Suchstrategie (bspw. Suchreihenfolge) vorgegeben wird.In addition, this results in the advantage that the individual control instances on the backbone 92 can communicate with each other. So the control authorities in the network can talk to each other in one or more messages 930 tell which identifiers have already been found. In 2 is exemplified as the controller instance 10 the control instance 20 such a message 930 sends. Such messages can be used to prevent a control entity from searching for an identifier that has already been found in another subnetwork. So a temporal advantage can be achieved. This effect can be additionally influenced by (as described above) of each individual control entity another start value (with which the interrogation of the identifiers should be started) and / or another start time and / or another search strategy (eg search order) is specified.

In den 3 bis 7 ist dargestellt, wie die Steuerungsinstanz 10 und die Netzwerkelemente 101 und 102 im Ablauf der Zeit t Nachrichten austauschen. Die Steuerungsinstanz 10 verfügt über einen Satz möglicher Kennungen 100. Steuerungsinstanz und Netzwerkelemente können zu einem gemeinsamen ersten oder einem gemeinsamen weiteren Teilnetz eines Gesamtnetzes gehören. In dem zugehörigen Netzwerk bzw. Teilnetz können weitere, nicht dargestellte Netzwerkelemente vorhanden sein; in einer alternativen Ausführungsform können weniger Netzwerkelemente vorhanden sein, als in den Figuren dargestellt ist. Die jeweils übereinstimmenden Merkmale sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen und werden in der Beschreibung der 3 erläutert. In the 3 to 7 is shown as the controller instance 10 and the network elements 101 and 102 in the course of time t exchange messages. The control instance 10 has a set of possible identifiers 100 , Control entity and network elements may belong to a common first or a common further subnetwork of a comprehensive network. In the associated network or subnet, further, not shown, network elements may be present; In an alternative embodiment, fewer network elements may be present than shown in the figures. The respective matching features are provided with the same reference numerals and are in the description of the 3 explained.

Bei der in den 3 bis 6 dargestellten Abfolge kann die jeweilige Kennung der Netzwerkelemente beispielsweise eine global eindeutige EUI-Adresse oder eine autark von jedem Netzwerkelement generierte Zufallszahl sein. Im letzteren Fall kann der Zufallszahlenbereich (aus dem eine Zufallszahl gezogen wird) gegebenenfalls geeignet eingegrenzt werden, beispielsweise auf Grundlage von aufgetretenen Kollisionen aus einem vorangegangenen Adressvergabeprozess und/oder auf Grundlage einer (maximalen) Anzahl von im Netzwerk vorhandenen Netzwerkelementen, sofern diese bekannt ist.In the in the 3 to 6 As shown, the respective identifier of the network elements may be, for example, a globally unique EUI address or a random number generated by each network element. In the latter case, the random number range (from which a random number is drawn) may be suitably narrowed down, for example, on the basis of collisions that have occurred from a previous address allocation process and / or on the basis of a (maximum) number of network elements present in the network, if this is known.

Gemäß der in 3 dargestellten Ausführungsform beginnt die Steuerungsinstanz damit, Abfragenachrichten 201 und 202 an die Netzwerkelemente zu senden, in denen sie nacheinander verschiedene Kennungen abfragt, um zu erfahren, welche Kennungen im Netzwerk vorhanden sind. Dabei arbeitet die Steuerungsinstanz einen ihr bekannten Satz möglicher Kennungen durch. Ist, wie im Fall der Abfragenachricht 201, eine abgefragte Kennung im Netzwerk nicht vorhanden, wird nach einer bestimmten Zeit Δt (sogenannter „Timeout“) mit der nächsten Kennung fortgefahren. Ist die Kennung im Netzwerk vorhanden, wie im Fall der Abfragenachricht 202, die zum Zeitpunkt t₁ vom zugehörigen Netzwerkelement 102 empfangen wird, meldet sich das Netzwerkelement 102 durch eine Meldung 210 zurück. In einer nicht gezeigten Ausführungsform wird der Timeout dabei durch diese Meldung erneut ausgelöst. In der gezeigten Form ist der Timeout ein fester, gleichmäßiger Takt. Vorzugsweise ist dieser Takt dabei so groß gewählt, dass ausgeschlossen werden kann, dass die Steuerungsinstanz noch während einer Adresszuweisung eine neue Abfragenachricht versendet. According to the in 3 In the illustrated embodiment, the control entity begins polling messages 201 and 202 to the network elements, in which it queries successively different identifiers to find out which identifiers exist in the network. The controller instance works through a known set of possible identifiers. Is, as in the case of the query message 201 , a requested identifier in the network does not exist, is continued after a certain time .DELTA.t (so-called "timeout") with the next identifier. If the identifier exists on the network, as in the case of the query message 202 , which at time t ₁ from the associated network element 102 is received, the network element is reported 102 through a message 210 back. In an embodiment which is not shown, the timeout is triggered again by this message. In the form shown, the timeout is a fixed, even clock. Preferably, this clock is selected to be so large that it can be ruled out that the control entity is still sending a new query message during an address assignment.

In einer alternativen Ausführungsform muss die Steuerungsinstanz nicht auf einen Timeout warten, um mit dem Verfahren fortfahren zu können. Sobald die Nachricht 212 empfangen wird, ist der Prozess der Adressinitialisierung für Element 102 abgeschlossen und die Steuerungseinheit kann die nächste Kennung abfragen. Wird auf eine Bestätigung (Nachricht 212) verzichtet, kann die Steuerungseinheit direkt nach dem Versenden der Nachricht 211 mit dem Versenden von Nachricht 203 fortfahren, ohne einen Timeout abzuwarten. In an alternative embodiment, the controller instance does not have to wait for a timeout to proceed with the method. Once the message 212 is the process of address initialization for element 102 completed and the control unit can query the next identifier. Will on a confirmation (message 212 ), the control unit can directly after sending the message 211 with sending message 203 continue without waiting for a timeout.

Basierend auf der Rückmeldung 210 kann die Steuerungsinstanz 10 in der Mitteilung 211 dem Netzwerkelement eine auf dem Link eindeutige Schicht 2-Adresse zuweisen. Die Übernahme dieser Adresse wird von dem Netzwerkelement in der Mitteilung 212 bestätigt, wobei auf die Bestätigungsmitteilung auch verzichtet werden kann.Based on the feedback 210 can the controller instance 10 in the message 211 assign the network element a layer 2 address unique to the link. The assumption of this address is made by the network element in the message 212 confirmed, whereby the confirmation message can also be waived.

Die Meldung 210 wird vom Netzwerkelement 102 zum Meldezeitpunkt T₁₀₂ versendet. Dies erfolgt dann, wenn in einer Abfragenachricht (hier 202) nach der passenden Kennung (hier 102) gefragt worden ist. Somit hängt der Meldezeitpunkt T₁₀₂ von der Kennung des Netzwerkelements 102 ab.The message 210 is from the network element 102 sent at the time of reporting T ₁₀₂ . This occurs when in a query message (here 202 ) for the matching identifier (here 102 ) has been asked. Thus, the reporting time T ₁₀₂ depends on the identifier of the network element 102 from.

Nach Ablauf des nächsten Zeitintervalls Δt sendet die dargestellte Steuerungsinstanz im Intervall-Takt weitere Abfragenachrichten 203, 204 und 205, in denen sie jeweils nach einer anderen Kennung fragt; alternativ kann die Steuerungsinstanz eingerichtet sein, nach der Adresszuweisung an das Netzwerkelement 102 mit der Abfrage weiterer Kennungen zu beginnen, ohne den Ablauf eines festen Zeitintervalls abzuwarten. In der Abfragenachricht 205 wird dabei zum Zeitpunkt t₂ die Kennung des Netzwerkelements 101 abgefragt. Dieses antwortet daher zum Zeitpunkt T₁₀₁, der damit der Meldezeitpunkt des Netzwerkelements 101 ist, mit der Meldung 213. In ihr bestätigt das Netzwerkelement 101 die Kennung. Mit der Mitteilung 214 ordnet die Steuerungsinstanz dem Netzwerkelement eine Adresse zu. In der Mitteilung 215 bestätigt das Netzwerkelement die Übernahme der Adresse. Diese Mitteilung 215 ist optional.After the expiry of the next time interval .DELTA.t the control unit shown in the interval clock transmits further query messages 203 . 204 and 205 in which she asks for a different identifier; alternatively, the control entity may be arranged after the address assignment to the network element 102 to start with the query of other identifiers without waiting for the expiration of a fixed time interval. In the query message 205 is at the time t _2, the identifier of the network element 101 queried. This therefore responds at the time T ₁₀₁ , which thus the reporting time of the network element 101 is with the message 213 , In it, the network element confirms 101 the identifier. With the message 214 the controller instance assigns an address to the network element. In the message 215 the network element confirms the acceptance of the address. This message 215 is optional.

Die Ausführungsform der 4 unterscheidet sich von der in 3 dargestellten darin, dass das Versenden der Abfragenachrichten und das Zuweisen der Adressen nacheinander bearbeitet werden. Somit wird eine Blockabfertigung durchgeführt. In einem ersten Block werden dabei alle im Netzwerk (oder im Satz möglicher Kennungen) vorhandenen Kennungen durch die Abfragenachrichten 201, 202, 203, 204 und 205 sowie die Meldungen 210 und 213 gesammelt. In einem zweiten Block erfolgt die Zuordnung der Adressen und die Bestätigung von deren Übernahme mit den Mitteilungen 211, 212, 214 und 215.The embodiment of the 4 is different from the one in 3 shown in that the sending of the query messages and assigning the addresses are processed one after the other. Thus, a block check is performed. In a first block, all identifiers present in the network (or in the set of possible identifiers) are identified by the query messages 201 . 202 . 203 . 204 and 205 as well as the messages 210 and 213 collected. In a second block, the assignment of the addresses and the confirmation of their transfer takes place with the messages 211 . 212 . 214 and 215 ,

Auf die Bestätigungsmitteilungen 212 und 215 kann unter Umständen wieder verzichtet werden.On the confirmation messages 212 and 215 may be waived under certain circumstances again.

In einer alternativen Ausführungsform erfolgt eine entsprechende Blockabfertigung mit eingeschobener Adresszuweisung. Dabei werden im ersten Block nicht alle im Netzwerk (bzw. im Satz möglicher Kennungen) vorhandenen Kennungen, sondern nur eine vorbestimmte Anzahl solcher Kennungen abgefragt. Im zweiten Block werden für die so gesammelten Kennungen jeweils Adressen zugewiesen. In weiteren Blöcken können dann weitere Kennungen analog verarbeitet werden. In an alternative embodiment, a corresponding block processing takes place with inserted address assignment. Not all the identifiers available in the network (or in the set of possible identifiers), but only a predetermined number of such identifiers are queried in the first block. In the second block, addresses are assigned to the identifiers collected in this way. In further blocks then other identifiers can be processed analogously.

5 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Abfragenachrichten 401, 402, 403, 404, 405 und 406 nicht nur jeweils abfragen, ob eine bestimmte Kennung im Netzwerk vorhanden ist, sondern standardmäßig auch die entsprechende, als nächstes zu vergebende Adresse enthalten. Die Netzwerkelemente 101 und 102 mit der entsprechenden Kennung müssen in den Meldungen 410 bzw. 411 nur noch bestätigen, dass die entsprechende Adresse übernommen wurde. 5 shows an embodiment in which the query messages 401 . 402 . 403 . 404 . 405 and 406 not only each query whether a specific identifier in the network is available, but by default also contain the appropriate, next to be given address. The network elements 101 and 102 with the appropriate identifier must appear in the messages 410 respectively. 411 just confirm that the corresponding address has been accepted.

In 6 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der die als nächstes zu vergebende Adresse jeweils in einer Mitteilung 501 bzw. 502 im Netzwerk bekanntgegeben wird. Die Abfragenachrichten 201 bis 205 brauchen dann wieder nur nach der jeweiligen Kennung zu fragen. Bei passender Kennung senden die Netzwerkelemente 102 und 101 zu den Meldezeitpunkten T₁₀₂ bzw. T₁₀₁ die Meldungen 212 bzw. 215, in denen sie die Übernahme der jeweiligen Adresse bestätigen. In 6 an embodiment is shown in which the next address to be given in each case in a message 501 respectively. 502 posted on the network. The query messages 201 to 205 then again only need to ask for the respective identifier. If the identifier is correct, the network elements send 102 and 101 at the reporting times T ₁₀₂ and T ₁₀₁ the messages 212 respectively. 215 in which they confirm the acceptance of the respective address.

In einer weiteren Alternative werden die Adressen in einer bestimmten Reihenfolge vergeben, die den Netzwerkelementen im Voraus bekannt ist. In diesem Falle kann in dem in 6 gezeigten Ablauf auf die Mitteilungen 501 und 502 verzichtet werden.In another alternative, the addresses are assigned in a specific order known to the network elements in advance. In this case, in the in 6 shown sequence on the messages 501 and 502 be waived.

In beiden Fällen können die Meldungen 212 und 215 eine Angabe der jeweiligen Kennung enthalten. Alternativ könnten anstelle der Nachrichten 212 und 215 die oben beschriebenen Nachrichten 210 bzw. 213 die Meldungen sein; sie enthalten keine Bestätigung der Adressübernahme, aber eine Angabe der Kennung.In both cases, the messages 212 and 215 contain an indication of the respective identifier. Alternatively, instead of the news 212 and 215 the messages described above 210 respectively. 213 the messages be; they contain no confirmation of the address transfer, but an indication of the identifier.

Vorteilhaft kann es sein, dass der Steuerungsinstanz 10 die genaue Anzahl von Netzwerkelementen in dem Netzwerk oder eine maximale Anzahl von im Netzwerk befindlichen Netzwerkelementen bekannt ist. In diesen Fällen kann die Steuerungsinstanz das Abfragen der Kennungen gegebenenfalls abbrechen, nachdem die entsprechende Anzahl von Netzwerkelementen gefunden ist. Sie braucht also nicht den kompletten Satz möglicher Kennungen durchzuarbeiten. In den Beispielen zuvor könnte die Steuerungsinstanz beispielsweise nach dem Netzwerkelement 101 das Abfragen weiterer Kennungen abbrechen, wenn sie weiß, dass die Anzahl der Netzwerkelemente auf zwei beschränkt ist.It may be advantageous for the controller instance 10 the exact number of network elements in the network or a maximum number of network elements in the network is known. In these cases, the controller instance may abort the interrogation of the identifiers after the appropriate number of network elements are found. So you do not need to work through the complete set of possible identifiers. In the examples above, the Control instance, for example, after the network element 101 interrogation of other identifiers will stop if it knows that the number of network elements is limited to two.

Die Reihenfolge, in der die einzelnen Kennungen abgefragt werden, kann für verschiedene Ausführungsformen verschieden geeignet gewählt werden. Auch die Reihenfolge, in der die Adressen zugewiesen werden, kann geeignet gewählt werden. Die Menge der zu vergebenden Adressen kann beispielsweise bei 0 beginnen und aufsteigend fortgeführt werden, um den notwendigen Adressraum so klein wie möglich zu halten.The order in which the individual identifiers are queried can be selected differently for different embodiments. Also, the order in which the addresses are assigned can be suitably selected. The amount of addresses to be awarded, for example, at 0 begin and continue in ascending order to keep the necessary address space as small as possible.

Alternativ oder zusätzlich können die Adressen nach einem Mechanismus vergeben werden, der sicherstellt, dass zwischen je zwei Adressen der minimale Hamming-Abstand maximal wird (der Hamming-Abstand zweier Blöcke mit fester Länge (sogenannter Codewörter) ist dabei die Anzahl der unterschiedlichen Stellen). So kann die Wahrscheinlichkeit einer Missinterpretation bei Übertragungsfehlern reduziert werden.Alternatively or additionally, the addresses may be assigned according to a mechanism which ensures that the minimum Hamming distance between each two addresses becomes maximum (the Hamming distance of two fixed-length blocks (so-called codewords) is the number of different digits). This can reduce the likelihood of misinterpretation of transmission errors.

Als Variation der oben beschriebenen Ausführungsformen können Nachrichten gegebenenfalls geeignet kombiniert werden, so dass zwar die gleichen Informationen ausgetauscht werden, aber die Anzahl der dazu benötigten Nachrichten variiert.As a variation of the above-described embodiments, messages may be suitably combined as appropriate, so that while the same information is exchanged, the number of messages required thereto varies.

In 7 ist ein Nachrichtenaustausch gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dabei entspricht die Kennung der Netzwerkelemente jeweils einer spezifischen Wartezeit. Die Steuerungsinstanz startet dabei zum Zeitpunkt t₀ den Adressinitialisierungsprozess mit der Mitteilung 600, die an alle Netzwerkelemente im Netzwerk gerichtet ist. Ab diesem Startsignal wartet jedes Netzwerkelement die seiner Kennung entsprechende Wartezeit ab. Die Steuerungsinstanz beobachtet während der ganzen Zeit den Kommunikationskanal und wartet auf eingehende Meldungen. In 7 a message exchange according to another embodiment of the present invention is shown. The identifier of the network elements corresponds in each case to a specific waiting time. The control entity starts at time t ₀ the address initialization process with the message 600 which is addressed to all network elements in the network. From this start signal, each network element waits for the waiting time corresponding to its identifier. The controller instance keeps monitoring the communication channel and waits for incoming messages.

Vorteilhaft kann es sein, wenn nicht nur die Steuerungsinstanz den Kanal beobachtet sondern auch die Netzwerkelemente. Dann kann ein Netzwerkelement bspw. die Wartezeit um die Zeit verlängern, die der Kanal (für vorausgehende Adresszuweisungen anderer Netzwerkelemente) benutzt wird. So kann vermieden werden, dass ein erstes Netzwerkelement sendet und bei einem zweiten Netzwerkelement die Wartezeit abläuft und es ebenfalls sendet. Andernfalls wird das Zeitintervall, in der die Wartezeit um eine Einheit verändert wird, vorzugsweise mindestens so groß gewählt, dass mindestens die Nachrichten 601, 602 und 603 ausgetauscht werden können.It can be advantageous if not only the control entity observes the channel but also the network elements. For example, a network element may then extend the latency by the time that the channel (for previous address assignments of other network elements) is used. In this way, it is possible to prevent a first network element from transmitting and, at a second network element, the waiting time to expire and also to send it. Otherwise, the time interval in which the waiting time is changed by one unit is preferably selected to be at least so great that at least the messages 601 . 602 and 603 can be exchanged.

Im dargestellten Fall hat das Netzwerkelement 102 die Wartezeit Δt₁₀₂. Nach deren Ablauf sendet das Netzwerkelement 102 zum Meldezeitpunkt T₁₀₂ die Meldung 601 an die Steuerungsinstanz und meldet darin den Ablauf der eigenen Wartezeit. Die Steuerungsinstanz sendet daraufhin in der Mitteilung 602 die dem Netzwerkelement 102 zugewiesene Adresse, deren Übernahme das Netzwerkelement in der Mitteilung 603 bestätigt. Analog sendet das Netzwerkelement 101 nach Ablauf seiner Wartezeit Δt₁₀₁ eine Meldung 604, auf die hin ihm in der Mitteilung 605 eine Adresse zugewiesen wird, deren Übernahme es in der Mitteilung 606 bestätigt. Auf die Bestätigungsmitteilungen 603 und 606 kann verzichtet werden.In the case shown, the network element has 102 the waiting time Δt ₁₀₂ . When expired, the network element sends 102 At the time of reporting T _102, the message 601 to the control instance and reports therein the expiry of their own waiting time. The control entity then sends in the message 602 the the network element 102 assigned address, whose adoption is the network element in the message 603 approved. Analog sends the network element 101 after expiry of his waiting time Δt ₁₀₁ a message 604 , pointing out to him in the message 605 an address is assigned, whose adoption it in the message 606 approved. On the confirmation messages 603 and 606 can be dispensed with.

Vorzugsweise ist eine maximale Wartezeit t_M vorgesehen, nach deren Ablauf der Prozess endet. Kennt die Steuerungsinstanz die Anzahl der im Netzwerk vorhandenen Netzwerkelemente, kann der Prozess alternativ enden, wenn alle Netzwerkelemente gefunden wurden. Auf diese Weise kann der Adressinitialisierungsprozess verkürzt werden. Ist das Netzwerk ein Teilnetz in einem Gesamtnetz mit einem oder mehreren weiteren Teilnetzen, kann für das bzw. können für die weitere(n) Teilnetz(e) eine andere derartige maximale Wartezeit vorgesehen sein. Preferably, a maximum waiting time t _{M is} provided, after which the process ends. If the control entity knows the number of network elements present in the network, the process can alternatively end if all network elements have been found. In this way, the address initialization process can be shortened. If the network is a subnet in an overall network with one or more other subnets, another such maximum latency may be provided for the other subnet (s).

Die jeweilige Wartezeit kann beispielsweise auf Grundlage von EUI-Adressen oder auch auf Basis einer Zufallszahl berechnet werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass nicht der gesamte Bereich der Kennungen, sondern nur ein Teil desselben als Wartezeit interpretiert wird. Wie oben erwähnt lässt sich beispielsweise eine 48 Bit breite EUI-48 Adresse in eine 24 Bit breite Herstellerkennung und einen 24 Bit breiten Bereich, der vom Hersteller individuell verteilt werden darf, aufteilen. Kann man nun sicher davon ausgehen, dass sich in einem Netzwerk nur Netzwerkelemente mit einer bestimmten Herstellerkennung befinden, dann müssen nicht 2⁴⁸ Kennungen auf der Zeitachse verteilt werden sondern lediglich 2²⁴ Kennungen.The respective waiting time can be calculated, for example, on the basis of EUI addresses or also on the basis of a random number. It can be provided that not the entire range of identifiers, but only a part of the same is interpreted as waiting time. As mentioned above, for example, a 48-bit EUI-48 address can be divided into a 24-bit wide manufacturer identifier and a 24-bit wide range, which may be distributed individually by the manufacturer. If one can safely assume that there are only network elements with a specific manufacturer ID in a network, then it is not necessary to distribute 2 ⁴⁸ identifiers on the time axis but only 2 ²⁴ identifiers.

Zu beachten ist, dass unter Umständen zusätzlicher Aufwand für eine Synchronisierung zwischen Netzwerkelement und Steuerungsinstanz notwendig wird. Ebenfalls kann es bspw. vorteilhaft sein, wenn bei der Wartezeit der Netzwerkelemente berücksichtigt wird, wenn vor Ablauf der Wartezeit eine Kommunikation stattfindet (beispielsweise wegen der Initialisierung eines Netzwerkelements mit geringerer Wartezeit).It should be noted that under certain circumstances, additional effort for a synchronization between network element and control entity is necessary. It may also be advantageous, for example, if account is taken of the waiting time of the network elements when communication takes place before the expiry of the waiting time (for example because of the initialization of a network element with a shorter waiting time).

In Bezug auf den verwendeten Adressraum gilt analog das oben für die 3 bis 6 Ausgeführte.With respect to the address space used is analogous to the above for the 3 to 6 Executed.

Analog zu den in Bezug auf die 4 und 6 beschriebenen Fällen lassen sich die Ausführungsformen, bei der die Kennung einer spezifischen Wartezeit entspricht, mit einer Adressbekanntgabe im Voraus oder auch einer Bekanntgabe der Reihenfolge der zu vergebenden Adressen kombinieren. Analogous to those in terms of 4 and 6 described cases, the embodiments in which the identifier corresponds to a specific waiting time, combine with an address announcement in advance or even an announcement of the order of the addresses to be given.

Schließlich ist es möglich, dass die Steuerungsinstanz aus der vergangenen Zeit zwischen dem Start des Vergabeprozesses und dem Eingang einer Meldung auf die Kennung eines Netzwerkelements schließen kann (bspw. durch die Einführung von Zeitschlitzen). So hat die Steuerungsinstanz die Information, von welchem Netzwerkelement (mit welcher Kennung) sie eine Meldung erhalten hat, ohne dass eine Kennung vom Netzwerkelement explizit gesendet werden muss.Finally, it is possible that the control entity from the past time between the start of the award process and the receipt of a message on the identifier of a network element can close (for example, by the introduction of time slots). Thus, the control entity has the information of which network element (with which identifier) it has received a message without an identifier from the network element must be sent explicitly.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

Standard IEEE802.15.1 [0008]

Claims

Method for address initialization in a network ( 1 . 1000 . 2000 ), which is a control entity ( 10 . 20 ) and at least one network element ( 101 . 102 . 103 . 110 ), which by an identifier ( 1012 . 1022 ), wherein the control entity assigns an address to the at least one network element based on the identifier characterizing the network element ( 1011 . 1021 . 1031 ) assigns; and wherein the identifier characterizing the network element is a set ( 100 . 200 ) is associated with one or more possible identifier (s) known or communicated to the controller entity.

Method according to claim 1, wherein the network comprises a first subnetwork ( 1000 ) in an overall network ( 90 ), the control entity a first control entity ( 10 ), the network element is a first network element and the set ( 100 ) of possible identifiers is a first set of possible identifiers, the overall network comprising at least one further subnetwork ( 2000 ) with an associated further control entity ( 20 ), which is another sentence ( 200 ) is known or communicated with one or more possible identifier (s), at least one of which is another network element ( 101 . 102 . 103 . 110 ) in the further subnet, and wherein the further control entity assigns an address to the further network element ( 1011 . 1021 . 1031 ) assigns based on the identification characterizing the further network element, wherein preferably the first control entity and the at least one further control entity via a communication interface ( 92 ), such as a backbone, are interconnected.

The method of claim 2, wherein the first and / or the further set of possible identifiers each contain exactly the identifiers of network elements contained in the first and further subnets, respectively; or where a central element ( 91 ) in the overall network ( 90 ) all identifiers ( 910 ) of network elements in the overall network as well as an assignment ( 920 ) each identifier is communicated to a subnetwork of the entire network, and wherein the central element of the first and / or the further control entity accurately notifies the identifiers of network elements contained in their respective associated subnetwork; or wherein the first control entity has all the identifiers ( 910 ) of network elements in the overall network as well as an assignment of each identifier to a subnetwork of the overall network, and wherein the first control entity of the further control entity exactly informs the identifiers of network elements which are contained in the further subnetwork.

The method of claim 2, wherein the first and / or the further set of possible identifiers includes all identifiers of network elements included in the overall network or in a network comprising the first and the further subnets; or where a central element ( 91 ) in the overall network all identifiers ( 910 ) are communicated by network elements in a network comprising the first and the further subnetwork, for example in the overall network, wherein the central element of the first and / or the further control entity forwards these all identifiers, and these all identifiers the first and / or the further Sentence ( 100 . 200 ) form or are contained in possible identifiers; or wherein the first control entity has all the identifiers ( 910 ) are communicated by network elements in a network comprising the first and the further subnets, such as the overall network, wherein the first control entity forwards the further control entity to all of the identifiers and wherein all of these identifiers form or contain the first and the further set of possible identifiers are.

Method according to claim 4, wherein the first and / or the further control entity query messages ( 201 . 202 . 203 ) to the network element (s) in its respective subnetwork in which it polls / interrogates successively for all or part of the identifiers of the first or further set of possible identifiers whether the network element (s) in the subnetwork belongs to the network requested identifier belongs / belongs.

The method of claim 5, further comprising: sending a message ( 210 . 213 . 410 . 601 . 604 ) from the first network element to the first controller entity after it has interrogated the identifier associated with the first network element.

Method according to claim 6, wherein the first control entity ( 10 ) the further control instance ( 20 ) with a message ( 930 ) informs about the message received from the first network element, wherein preferably the message contains an indication of the identifier associated with the first network element, and more preferably the further control entity, in response to the message, deletes the identifier associated with the first network element from the further set of possible identifiers or omit them while sending query messages.

Method according to one of claims 5 to 7, wherein the first and the further control entity Query messages ( 201 . 202 . 203 ) to the network element (s) in their respective subnetwork starting with different start identifiers and / or interrogating the respective identifiers in the first and the further set of possible identifiers for different orders.

Method according to one of the preceding claims, wherein the first and / or further control entity verifies on the basis of the first or further network element characterizing identifier that the first or further network element is present in the first or further network.

Method according to one of the preceding claims, wherein the one or more possible identifier / s are or were collected during an installation process or by an installation process.

Method according to one of the preceding claims, wherein each possible identifier ( 1012 . 1022 ) is a preferably globally unique identification identifier, a serial number, a specific random number preferably generated autonomously by the network element or a specific waiting time (Δt ₁₀₁ , Δt ₁₀₂ ) of the network element.

Computer program with program code means which, when executed on a computer or a corresponding arithmetic unit, cause the computer or the corresponding arithmetic unit to carry out the steps according to a method according to one of claims 1 to 11, which are executed by a control entity ( 10 . 20 ) are to be executed in a network, and / or to carry out those steps according to a method according to one of claims 1 to 11, which are provided by a network element ( 101 . 102 . 103 . 110 ) are to be executed in a network and / or to carry out the steps according to a method according to one of claims 1 to 11, which consist of a central element ( 91 ) are to be executed in a network.

A machine-readable storage medium having a computer program stored thereon according to claim 12.

Network ( 1 ) with at least one network element ( 101 . 102 . 110 ), a control entity ( 10 ) and a common communication medium ( 11 ), the network being arranged to carry out one of the methods of claims 1 to 11.