DE102021129105A1

DE102021129105A1 - Verfahren für Multidrop-Netzwerksysteme

Info

Publication number: DE102021129105A1
Application number: DE102021129105.4A
Authority: DE
Inventors: Ching-Yao Su; Yung-Le Chang; Yuan-Jih Chu; Ming-Jhe Du
Original assignee: Realtek Semiconductor Corp
Current assignee: Realtek Semiconductor Corp
Priority date: 2020-11-20
Filing date: 2021-11-09
Publication date: 2022-05-25
Also published as: TWI763136B; US11630503B2; TW202222092A; US20220164020A1

Abstract

Es wird ein Verfahren für ein Multidrop-Netzwerksystem bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Übertragen einer Sleep-Anforderungsnachricht durch einen ersten Knoten an einen zweiten Knoten; und Bestimmen, durch den ersten Knoten, ob er aus einem Wakeup-Zustand in einen Sleep-Zustand gemäß der Bedingung eintreten soll, in der der zweite Knoten eine Sleep-Bestätigungsnachricht als Reaktion auf die Sleep-Anforderungsnachricht sendet.

Description

HINTERGRUND
Gebiet der Erfindung
Die Offenbarung betrifft Verfahren für ein Multidrop-Netzwerksystem und insbesondere Verfahren von Sleep- und Wakeup-Prozeduren für ein Multidrop-Netzwerksystem.
Beschreibung des Standes der Technik
Ein Multidrop-Netzwerksystem ist ein Netzwerksystem, in dem mehrere Endpunkte über Übertragungsleitungen miteinander verbunden sind, was auf die Steuerung von fahrzeuginternen Ausrüstungen angewendet werden kann. Das herkömmliche Multidrop-Netzwerksystem bietet j edoch keine zuverlässigen Sleep- und Wakeup-Funktionen. Die Sleep- und Wakeup-Prozeduren können nur Punkt-zu-Punkt durchgeführt werden und somit ist die Gesamtleistung des Multidrop-Netzwerksystems begrenzt.
KURZDARSTELLUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, Verfahren für ein Multidrop-Netzwerksystem bereitzustellen, wobei die Verfahren in der Lage sind, eine oder mehrere Sleep- und Wakeup-Prozeduren durchzuführen, um weiterhin zuverlässige Sleep- und Wakeup-Funktionen bereitzustellen, so dass die Gesamtleistung des Multidrop-Netzwerksystems verbessert werden kann. Die Verfahren sind ferner in der Lage, eine Wakeup-Funktion für partielle Knoten auszuführen, um die Wirksamkeit für einen Teils des Netzwerks zu erreichen.
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren für ein Multidrop-Netzwerksystem mit mehreren Knoten, die miteinander verbunden sind. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Senden einer Sleep-Anforderungsnachricht durch einen ersten Knoten der Knoten an mindestens einen zweiten Knoten der Knoten; und Bestimmen, ob der erste Knoten aus einem Wakeup-Zustand in einen Sleep-Zustand übergehen soll, abhängig von einer Situation des Sendens einer Sleep-Bestätigungsnachricht durch den zweiten Knoten als Reaktion auf die Sleep-Anforderungsnachricht.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren für ein Multidrop-Netzwerksystem mit mehreren Knoten, die miteinander verbunden sind. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Senden einer Wakeup-Anforderungsnachricht durch einen ersten Knoten der Knoten an einen zweiten Knoten der Knoten; und Bestimmen, ob der zweite Knoten aus einem Sleep-Zustand in einen Wakeup-Zustand eintreten soll, abhängig vom Inhalt der Wakeup-Anforderungsnachricht.
Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren für ein Multidrop-Netzwerksystem mit mehreren Knoten, die miteinander verbunden sind. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Konfigurieren eines ersten Knotens der Knoten, um aktiv aus einem Sleep-Zustand in einen Wakeup-Zustand einzutreten und eine Knotenlisten-Anforderungsnachricht zu senden; und Aktualisieren einer Knotenliste in Abhängigkeit von einem Knotenindex der Knotenlisten-Anforderungsnachricht durch einen zweiten Knoten der Knoten, der die Knotenlisten-Anforderungsnachricht empfängt, und Senden einer Knotenlisten-Aktualisierungsnachricht mit Knotenlisteninformationen durch den zweiten Knoten in dem Multidrop-Netzwerksystem.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Diagramm eines Multidrop-Netzwerksystems gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung.
2 ist ein Zustandsübergangsdiagramm eines beliebigen Knotens in dem Multidrop-Netzwerksystem aus 1.
3 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens für das Multidrop-Netzwerksystem aus 1 gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung.
4 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens für das Multidrop-Netzwerksystem aus 1 gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung.
5 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens für das Multidrop-Netzwerksystem aus 1 gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die hierin verwendeten Begriffe werden nur verwendet, um die spezifischen Ausführungsformen zu beschreiben, und werden nicht verwendet, um die hiermit beigefügten Ansprüche einzuschränken. Sofern nicht anders eingeschränkt, kann der Begriff „ein“, „eine“, „einer“ oder „der“, „die“, „das“ in der Einzelform auch die Pluralform darstellen.
Es versteht sich, dass, obwohl die Begriffe „erste“, „zweite“, „dritte“ usw. hierin verwendet werden können, um verschiedene Signale und/oder Entitäten zu beschreiben, diese Signale und/oder Entitäten nicht durch diese Begriffe beschränkt sein sollen. Diese Begriffe werden nur verwendet, um Signale und/oder Entitäten zu unterscheiden.
Das Dokument kann Bezugszeichen und/oder Buchstaben in den verschiedenen Beispielen wiederholen. Diese Wiederholung dient der Einfachheit und Klarheit und diktiert selbst keine Beziehung zwischen den verschiedenen diskutierten Ausführungsformen und/oder Konfigurationen.
In diesem Zusammenhang haben Nachrichten, die sich auf Wakeup- und Sleep-Prozeduren beziehen, wie Sleep-Anforderungsnachrichten, Sleep-Bestätigungsnachrichten, Wakeup-Anforderungsnachrichten, Wakeup-Bestätigungsnachrichten, Knotenlisten-Anforderungsnachrichten und Knotenlisten-Aktualisierungsnachrichten, ein Format mit Anweisungs- und Knotenindexspalten, wobei die Anweisungsspalte einen Nachrichtentyp darstellt, während die Knotenindexspalte einen Zielknotenindex anzeigt.
1 ist ein schematisches Diagramm eines Multidrop-Netzwerksystems 100 gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung. In dem Multidrop-Netzwerksystem 100 sind die Knoten 110₁- 110_N kommunikativ miteinander verbunden. Wie in 1 gezeigt, weist das Multidrop-Netzwerksystem 100 in den Ausführungsformen eine Bustopologie auf, d. h. die Knoten 110₁-110_N sind alle mit einem Bus 120 verbunden. In einer anderen Ausführungsform können in dem Multidrop-Netzwerksystem 100 die Knoten 110₁- 110_N über den Bus 120 miteinander verbunden sein. Die Knoten 110₁- 110_N umfassen jeweils Steuereinheiten 112₁-112_N und Transceiverschaltungen 114₁-114_N. Die Steuereinheiten 112₁-112_N sind zum Steuern von Aussendung und Empfang von Nachrichten konfiguriert und steuern jeweils Zustände der Transceiverschaltungen 114₁-114_N. Die Transceiverschaltungen 114₁-114_N weisen jeweils Signalübertragungsfunktionen (engl.: transception) und Analog/Digital-Signalerfassungsfunktionen auf. Wenn das Multidrop-Netzwerksystem 100 ein Automobil-Ethernet-System ist, kann jede der Steuereinheiten 112₁-112_N beispielsweise eine elektronische Steuereinheit (ECU), eine Hybridsteuereinheit (HCU), ein Prozessor, ein Mikroprozessor oder ein Mikrocontroller sein, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Zusätzlich kann das Multidrop-Netzwerksystem 100 Spezifikationen wie 10BASE-T1, 10BASE-T1S, Controller Area Network (CAN) und/oder Power over Data Lines (PoDL) unterstützen und jeder der Knoten 110₁-110_N kann eine Vorrichtung sein, die die Sleep/Wake-up-Spezifikation der OPEN Alliance unterstützt.
Wenn der Knoten 110_n unter den Knoten 110₁-110_N ein Switch oder eine elektronische Vorrichtung mit einer Switch-Funktion ist, können die Schnittstellen des Knotens 110_n zum Empfangen und Weiterleiten von Nachrichten unterschiedliche Anschlussports sein. Das heißt, der Knoten 110_n empfängt Nachrichten über einen der Anschlussports und leitet Nachrichten über einen anderen der Anschlussports weiter. Zusätzlich kann das Multidrop-Netzwerksystem 100 über einen oder mehrere der Knoten 110₁-110_N kommunikativ mit einem anderen Netzwerksystem verbunden sein.
2 ist ein Zustandsübergangsdiagramm eines beliebigen Knotens in dem Multidrop-Netzwerksystem 100. Das in 2 gezeigte Zustandsübergangsdiagramm umfasst einen Wakeup-Zustand 210 und einen Sleep-Zustand 220. Nimmt man den Knoten 110_i als Beispiel, kann der Knoten 110_i im Wakeup-Zustand 210 normal arbeiten (einschließlich normaler Nachrichtenübertragungen), während der Knoten 110_i im Sleep-Zustand 220 darauf beschränkt ist, nur einige Operationen durchzuführen, um Energie zu sparen.
Darüber hinaus kann der Sleep-Zustand 220 in einen Deep-Sleep-Zustand 222, einen Light-Sleep-Zustand 224 und einen Fehlalarmzustand 226 klassifiziert werden. Nehmen wir beispielsweise den Knoten 110_i im Deep-Sleep-Zustand 222, so aktiviert der Knoten 110_i nur eine Analogsignalerfassungsfunktion, deaktiviert jedoch andere Funktionen (wie beispielsweise eine Digitalsignalerfassungsfunktion), um den Stromverbrauch zu minimieren. In dem Light-Sleep-Zustand 224 aktiviert der Knoten 110_i eine digitale Signalerfassungsfunktion und bestimmt, ob die empfangene Nachricht eine Wakeup-Anforderungsnachricht ist. Im Fehlalarmzustand 226 deaktiviert der Knoten 110_i die Digitalsignalerfassungsfunktion und überwacht, wenn der Signalübertragungskanal stumm ist.
Wenn der Knoten 110_i eine empfangene Nachricht erkennt, tritt der Knoten 110_i aus dem Deep-Sleep-Zustand 222 in den Light-Sleep-Zustand 224 ein, um eine digitale Signalerfassungsfunktion zu aktivieren, woraufhin der Knoten 110i bestimmt, ob die empfangene Nachricht eine Wakeup-Anforderungsnachricht ist. Wenn festgestellt wird, dass die empfangene Nachricht eine Wakeup-Anforderungsnachricht ist, deren Wakeup-Knotenindex mit dem Knotenindex des Knotens 110_i identisch ist oder ein globaler Index ist, geht der Knoten 110_i vom Light-Sleep-Zustand 224 in den Wakeup-Zustand 210 über, um den Normalbetrieb auszuführen. Wenn der Knoten 110_i feststellt, dass die empfangene Nachricht keine Wakeup-Anforderungsnachricht ist, oder der Knoten 110_i bestimmt, dass die empfangene Nachricht eine Wakeup-Anforderungsnachricht ist, aber dass sich dessen Wakeup-Knotenindex von dem Knotenindex des Knotens 110_i unterscheidet und der Knoten 110_i bestimmt, dass der empfangene Index kein globaler Index ist, geht der Knoten 110_i aus dem Light-Sleep-Zustand 224 in den Fehlalarmzustand 226 über, um die Digitalsignalerfassungsfunktion zu stoppen, und geht dann aus dem Fehlalarmzustand 226 in den Deep-Sleep-Zustand 222 über, wenn der Knoten 110_i erkennt, dass der Signalübertragungskanal stumm ist. Von daher kann sich der Knoten 110_i die meiste Zeit im minimalen Stromverbrauchsmodus befinden.
3 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 für das Multidrop-Netzwerksystem 100 gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung. Zu Beginn sendet in Schritt S310 ein Knoten 110_i unter den Knoten 110₁-110_N eine Sleep-Anforderungsnachricht Sleep _Req an die anderen Knoten (d. h. die Knoten 110₁-110_(i-1), 110_(i+1)-110_N) im Multidrop-Netzwerksystem 100. In einigen Ausführungsformen sendet der Knoten 110_i die Sleep-Anforderungsnachricht Sleep_Req in einer Situation, in der der Knoten 110_i beabsichtigt, aus einem Wakeup-Zustand in einen Sleep-Zustand einzutreten (der Knoten 110_i ist der Knoten, der zu diesem Zeitpunkt aktiv eine Sleep-Prozedur auslöst). Der Knoten 110_i kann die Sleep-Anforderungsnachricht Sleep_Req durch Broadcasting senden.
Dann bestimmt in Schritt S320 der Knoten 110_i in Abhängigkeit von der Bedingung Situatuion des Sendens von Sleep-Bestätigungsnachrichten Sleep_Ack, ob er aus dem Wakeup-Zustand in den Sleep-Zustand eintreten soll. In einigen Ausführungsformen werden die Sleep-Bestätigungsnachrichten Sleep Ack von den anderen Knoten als Reaktion auf die Sleep-Anforderungsnachricht Sleep_Req gesendet. Unter normalen Bedingungen sendet jeder Nicht-Sleep-Knoten außer dem Knoten 110_i die Sleep-Bestätigungsnachricht Sleep_Ack an den Knoten 110_i als Reaktion auf die Sleep-Anforderungsnachricht Sleep_Req nachdem jeder Nicht-Sleep-Knoten außer dem Knoten 110_i die Sleep-Anforderungsnachricht Sleep_Req von dem Knoten 110_i empfängt. Daher kann der Knoten 110_i bestimmen, dass die Nicht-Sleep-Knoten unter den anderen Knoten alle die Sleep-Anforderungsnachricht Sleep_Req empfangen haben, wenn die Anzahl von Sleep-Bestätigungsnachrichten Sleep_Ack, die von dem Knoten 110_i empfangen werden, identisch mit der Anzahl von Wakeup-Knotenindizes ist. In einigen Ausführungsformen werden die Wakeup-Knotenindizes in einer Knotenliste im Knoten 110_i gespeichert. Der Knoten 110_i kann auch seine Knotenliste als Reaktion auf die empfangene Sleep-Bestätigungsnachricht Sleep Ack aktualisieren, indem er seine Zustandsinformation von „Wakeup“ auf „Sleep“ aktualisiert, und der Knoten 110_i kann ein Flag gesetzt werden. Wenn die Steuereinheit 112_i das von dem Knoten 110_i gesetzte Flag ausliest, steuert die Steuereinheit 112_i die Transceiverschaltung 114_i, um die aktualisierte Knotenliste an alle Wakeup-Knoten in dem Multidrop-Netzwerksystem 100 zu senden, und danach tritt der Knoten 110_i aus dem Wakeup-Zustand in den Sleep-Zustand ein.
Der Schritt des Bestimmens, ob der Knoten 110_i in den Sleep-Zustand eintritt, bestimmt, ob die Anzahl von Sleep-Bestätigungsnachrichten Sleep_Ack, die in einem vorbestimmten Zeitraum empfangen werden, nachdem der Knoten 110_i die Sleep-Anforderungsnachrichten Sleep_Req gesendet hat, mit der Anzahl von Wakeup-Knotenindizes in der Knotenliste des Knotens 110_i identisch ist.
Der Knoten 110_i kann gleichzeitig mit dem Senden der Sleep-Anforderungsnachricht Sleep_Req einen Zeitgeber starten. Wenn der Knoten 110_i die von allen Knoten im Wakeup-Zustand gesendeten Sleep-Bestätigungsnachrichten Sleep Ack empfängt, bevor der Zeitgeber abgelaufen ist, stoppt der Knoten 110_i den Zeitgeber und tritt aus dem Wakeup-Zustand in den Sleep-Zustand ein. Im Gegensatz dazu, wenn er nicht alle von allen Knoten gesendeten Sleep-Bestätigungsnachrichten Sleep_Ack empfängt, sendet der Knoten 110_i die Sleep-Anforderungsnachricht Sleep_Req erneut und startet den Zeitgeber neu. Wenn die Anzahl der erneut übertragenen Sleep-Anforderungsnachrichten Sleep_Req die vorgegebene maximale Anzahl von Malen für die erneute Übertragung von Sleep-Anforderungsnachrichten erreicht und der Knoten 110_i nicht alle Sleep-Bestätigungsnachrichten Sleep_Ack von den Wakeup-Knoten empfängt, wenn der Zeitgeber abgelaufen ist, verlässt der Knoten 110_i die Sleep-Prozedur und bleibt im Wakeup-Zustand, anstatt in den Sleep-Zustand einzutreten.
4 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 400 für das Multidrop-Netzwerksystem 100 gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung. Zu Beginn sendet der Knoten 110_i in Schritt S410 eine Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup_Req1 an einen anderen Knoten 110_j in dem Multidrop-Netzwerksystem 100 in einer Situation, in der der Knoten 110_i beabsichtigt, ein Wakeup des Knotens 110_j durchzuführen. Gemäß verschiedenen Wakeup-Szenarien kann die Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup_Req1 eine globale Wakeup-Anforderungsnachricht oder eine selektive Wakeup-Anforderungsnachricht sein. Mit anderen Worten, der Wakeup-Knotenindex in der Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup_Req1 kann ein globaler Index sein oder kann einem spezifischen Knoten entsprechen. Zum Beispiel kann ein Knoten im Multidrop-Netzwerksystem 100 eine globale Wakeup-Anforderungsnachricht senden, um alle anderen Knoten im Multidrop-Netzwerksystem 100 aufzuwecken, oder er kann eine selektive Wakeup-Anforderungsnachricht mit einem bestimmten Wakeup-Knotenindex senden, um einen anderen oder einige andere Knoten in dem Multidrop-Netzwerksystem 100 aufzuwecken.
Der Knoten 110_i kann die Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup_Req1 zu einem Zeitpunkt oder kontinuierlich senden, abhängig von Systemkonfigurationen, Hardwareleistungen und/oder einer anderen Bedingung. In einigen Ausführungsformen sendet der Knoten 110_i die Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup_Req1 kontinuierlich für eine vorbestimmte Anzahl von Malen. Der Knoten 110_j würde sich im Deep-Sleep-Zustand befinden und würde, nachdem der Knoten 110_j in den Light-Sleep-Zustand eintritt, einige Zeit von der Analogsignalerfassung bis zur Nachrichtenüberprüfung brauchen. In einem Fall, in dem eine Hardwarefunktion des Knotens 110_j eingeschränkt ist, kann der Knoten 110_i die Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup_Req1 innerhalb eines Zeitraums eine vorbestimmte Anzahl von Malen kontinuierlich an den Knoten 110_j senden, um sicherzustellen, dass die Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup_Req1 vom Knoten 110_j empfangen und verarbeitet wird.
Anschließend bestimmt in Schritt S420, nachdem der Knoten 110_j die Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup_Req1 empfängt, der Knoten 110_j abhängig vom Inhalt der Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup_Req1, ob er aus dem Sleep-Zustand in den Wakeup-Zustand eintreten soll. Wenn der Knoten 110_j feststellt, dass der Wakeup-Knotenindex der Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup_Req1 mit seinem Knotenindex identisch ist, oder wenn der Knoten 110_j bestimmt, dass der Wakeup-Knotenindex der Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup_Req1 ein globaler Index ist, tritt der Knoten 110_j aus dem Sleep-Zustand in den Wakeup-Zustand ein und sendet eine Wakeup-Bestätigungsnachricht Wakeup_Ack1 an den Knoten 110_i als Reaktion auf die Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup_Req1. Wenn der Knoten 110_i die Wakeup-Bestätigungsnachricht Wakeup Ack1 von dem Knoten 110_j empfängt, aktualisiert der Knoten 110_i dessen Knotenliste, in der die dem Knoten 110_j zugeordnete Information von „Sleep“ auf „Wakeup“ aktualisiert wird. Der Knoten 110_i steuert die Transceiverschaltung 114_i, um eine Knotenliste an alle Wakeup-Knoten in dem Multidrop-Netzwerksystem zu senden, nachdem die Knotenliste des Knotens 110_i aktualisiert wurde, und danach wird ein gesetztes Flag von der Steuereinheit 112_i ausgelesen. Da keiner der Knoten außer dem Knoten 110_i ein Knoten ist, der die Wakeup-Prozedur aktiv auslöst, aktualisieren die anderen Wakeup-Knoten außer dem Knoten 110_i jeweils deren Knotenlisten gemäß den Knotenlistendaten von dem Knoten 110_i. Wenn ein Flag gesetzt wird, bevor einer der Wakeup-Knoten außer dem Knoten 110_i die Knotenlistendaten vom Knoten 110_i empfängt, wird das gesetzte Flag durch den Wakeup-Knoten gelöscht.
Der Knoten 110_i kann gleichzeitig mit dem Senden der Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup_Req1 einen Zeitgeber aktivieren. Der Knoten 110_i deaktiviert den Zeitgeber, wenn der Knoten 110_i eine Wakeup-Bestätigungsnachricht Wakeup_Ack1 empfängt, bevor der Zeitgeber abgelaufen ist. Im Gegensatz dazu, wenn der Knoten 110_i noch keine Wakeup-Bestätigungsnachricht Wakeup_Ack1 empfängt, bevor der Zeitgeber abgelaufen ist, sendet der Knoten 110_i die Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup_Req1 erneut an den Knoten 110_j und startet den Zeitgeber neu. Wenn die Anzahl von Neuübertragungen der Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup_Req1 eine vorbestimmte Anzahl für die Neuübertragungen erreicht und wenn der Knoten 110_j die Wakeup-Bestätigungsnachricht Wakeup _Ack1 nach Ablauf des Zeitgebers noch nicht empfängt, konnte der Knoten 110_j aus einem bestimmten Grund nicht aufgeweckt werden oder alternativ ist der Knoten 110_j möglicherweise vom Multidrop-Netzwerksystem 100 getrennt. In einer solchen Situation aktualisiert der Knoten 110_i den Zustand des Knotens 110_j in der Knotenliste nicht.
Wenn in einigen Ausführungsformen der Knoten 110_k, ein anderer als die Knoten 110_i und 110_j, in dem Multidrop-Netzwerksystem 100 die vom Knoten 110_j gesendete Wakeup-Bestätigungsnachricht Wakeup_Ack1 erkennt, dann kann der Knoten 110_k dessen Knotenliste gemäß der Wakeup-Bestätigungsnachricht Wakeup_Ack1 aktualisieren und aktualisiert die dem Knoten 110_j zugeordnete Information von „Sleep“ auf „Wakeup“. Als solcher kann der Knoten 110_k bestätigen, dass der Knoten 110_j bereits in den Wakeup-Zustand eingetreten ist, bevor er darauf wartet, dass der Knoten 110_i aktualisierte Knotenlisteninformationen sendet, und kann ferner im Voraus mit der Übertragung von Informationen an den Knoten 110_j beginnen.
In einigen Ausführungsformen sendet der Knoten 110_i Knotenlistendaten an alle Wakeup-Knoten in dem Multidrop-Netzwerksystem 100 außer dem Knoten 110_j, und die Wakeup-Knoten in dem Multidrop-Netzwerksystem 100 außer dem Knoten 110_j aktualisieren ihre Knotenlisten entsprechend.
Eine Situation des Empfangens einer Wakeup-Anforderungsnachricht durch einen Wakeup-Knoten in dem Multidrop-Netzwerksystem 100 kann aufgrund einer Ausnahme auftreten, wie etwa dem Auslösen einer Wakeup-Prozedur durch diesen Wakeup-Knoten, Verlust der von diesem Wakeup-Knoten gesendeten Wakeup-Bestätigungsnachricht, oder einer anderen Ausnahme. In einigen Ausführungsformen bestimmt der Knoten 110_j, ob der Wakeup-Knotenindex der Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup _Req2 mit dessen Knotenindex identisch ist, wenn der Knoten 110_j die Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup _Req2 von dem Knoten 110_k empfängt, nachdem der Knoten 110_j aus dem Sleep-Zustand in den Wakeup-Zustand eintritt. Wenn der Wakeup-Knotenindex der Wakeup-Request-Nachricht Wakeup _Req2 identisch mit dem Knotenindex des Knotens 110_j ist, sendet der Knoten 110_j die Wakeup-Bestätigungsnachricht Wakeup _Ack2 an den Knoten 110_k als Reaktion auf die Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup _Req2, um zu benachrichtigen, dass sich der Knoten 110_j bereits im Wakeup-Zustand befindet.
In einer anderen Ausführungsform können mehrere Knoten des gleichen Multidrop-Netzwerksystems 100 von einem einzelnen Knoten aufgeweckt werden. Zum Beispiel sendet der Knoten 110_i die Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup_Req1 an die Knoten 110_j, 110_k und aktiviert einen Zeitgeber, wenn der Knoten 110_i beabsichtigt, die Knoten 110_j, 110_k aufzuwecken. Wenn der Knoten 110_i Wakeup-Bestätigungsnachrichten Wakeup_Ack1 von den Knoten 110_j bzw. 110_k empfängt, bevor der Zeitgeber abläuft, stoppt der Knoten 110_i den Zeitgeber, aktualisiert seine Knotenliste, in der die den Knoten 110_j, 110_k zugeordnete Informationen von „Sleep“ auf „Wakeup“ aktualisiert wird, und setzt dann ein Flag. Im Gegensatz dazu, wenn der Knoten 110_i nicht alle Wakeup-Bestätigungsnachrichten Wakeup Ack1 von den Knoten 110_j bzw. 110_k empfängt, wenn der Zeitgeber abgelaufen ist, sendet der Knoten 110_i die Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup_Req1 erneut an den Knoten, der der nicht empfangenen Wakeup-Bestätigungsnachricht Wakeup_Ack1 entspricht, und reaktiviert den Zeitgeber. Wenn die Wiederholungshäufigkeit der Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup_Req1 eine vorbestimmte Wiederholungshäufigkeit erreicht und wenn die Wakeup-Bestätigungsnachrichten Wakeup Ack1 von den Knoten 110_j bzw. 110_k nicht alle von dem Knoten 110_i empfangen wurden, wenn der Zeitgeber abgelaufen ist, aktualisiert der Knoten 110_i die Zustandsinformation des Knotens, von dem die Wakeup-Bestätigungsnachricht Wakeup _Ack1 nicht empfangen wurde, in seiner Knotenliste nicht.
In einigen Anwendungen ist der Knoten 110_n unter den Knoten 110₁-110_N ein Switch mit einem ersten Anschlussport und einem zweiten Anschlussport. Der erste Anschlussport verbindet die anderen Knoten in dem Multidrop-Netzwerksystem 100, während der zweite Anschlussport mit einem anderen Netzwerksystem verbunden ist (einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, eines Multidrop-Netzwerksystems). In einem solchen Fall kann der Knoten 110_n, nachdem eine Wakeup-Anforderungsnachricht über den ersten Anschlussport empfangen wurde, die Wakeup-Anforderungsnachricht über den zweiten Anschlussport an ein anderes Netzwerksystem weiterleiten, um einen oder mehrere Knoten in einem anderen Netzwerksystem aufzuwecken.
5 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 500 für das Multidrop-Netzwerksystem 100 gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung. Zu Beginn führt der Knoten 110_i des Multidrop-Netzwerksystems 100 in Schritt S510 eine lokale Wakeup-Operation durch, um aktiv aus einem Sleep-Zustand in einen Wakeup-Zustand einzutreten und dann eine Knotenlisten-Anforderungsnachricht an alle Wakeup-Knoten (einschließlich des Knotens 110_j) in dem Multidrop-Netzwerksystem 100 außer dem Knoten 110_i zu senden. Dann, in Schritt S520, wenn der Knoten 110_j die Knotenlisten-Anforderungsnachricht empfängt, aktualisiert der Knoten 110_j seine Knotenliste gemäß der Knotenlisten-Anforderungsnachricht von dem Knoten 110_i und sendet die Knotenliste in das Multidrop-Netzwerksystem 100.
Wenn beispielsweise der Knoten 110_j des Multidrop-Netzwerksystems 100 eine Knotenlisten-Anforderungsnachricht von dem Knoten 110_i empfängt, aktualisiert der Knoten 110_j seine Knotenliste, indem er die Zustandsinformation des Knotens 110_i von „Sleep“ auf „Wakeup“ aktualisiert. Dann setzt der Knoten 110_j ein Flag, und die Steuereinheit 112_j steuert die Transceiverschaltung 114_j, um die aktualisierte Knotenliste in das Multidrop-Netzwerksystem 100 zu senden, wenn die Steuereinheit 112_j das Flag erkennt. Dann löscht die Steuereinheit 112_j das Flag, nachdem die aktualisierte Knotenliste vollständig gesendet wurde. Nachdem die anderen Wakeup-Knoten außer dem Knoten 110_j eine Knotenlisten-Aktualisierungsnachricht von dem Knoten 110_j empfangen haben, aktualisieren die anderen Wakeup-Knoten außer dem Knoten 110_j jeweils deren Knotenlisten gemäß den Knotenlisteninformationen in der Knotenlisten-Aktualisierungsnachricht. Wenn ein anderer Wakeup-Knoten außer dem Knoten 110_j ein Flag gesetzt hat, bevor er eine Knotenlisten-Aktualisierungsnachricht von dem Knoten 110_j empfängt, wird ferner bestimmt, ob der Wakeup-Knoten ein Knoten ist, der aktiv eine Wakeup-Prozedur oder eine Sleep-Prozedur auslöst. Wenn der Wakeup-Knoten ein Knoten ist, der aktiv eine Wakeup-Prozedur oder eine Sleep-Prozedur auslöst, behält der Wakeup-Knoten das gesetzte Flag, nachdem der Wakeup-Knoten die Knotenlisten-Aktualisierungsnachricht von dem Knoten 110_j empfängt. Andernfalls, wenn der Wakeup-Knoten kein Knoten ist, der aktiv eine Wakeup-Prozedur oder eine Sleep-Prozedur auslöst, löscht der Wakeup-Knoten das gesetzte Flag, nachdem der Wakeup-Knoten die Knotenlisten-Aktualisierungsnachricht von dem Knoten 110_j empfängt. In einigen Ausführungsformen sendet der Knoten 110_j ferner eine Knotenlisten-Aktualisierungsnachricht mit Knotenlisteninformationen an alle Wakeup-Knoten in dem Multidrop-Netzwerksystem 100 außer dem Knoten 110_i entsprechend seiner Knotenliste, so dass die Wakeup-Knoten in dem Multidrop-Netzwerksystem 100 außer dem Knoten 110_i deren Knotenlisten aktualisieren, indem sie die dem Knoten 110_i zugeordnete Information von „Sleep“ auf „Wakeup“ aktualisiert. Von daher kann die Zeit für diese Knoten, um mit der Übertragung von Daten an den Knoten 110_i zu beginnen, weiter vorgezogen werden.
In einigen Ausführungsformen, wenn der Knoten 110_i eine Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup_Req vom Knoten 110_k empfängt, nachdem der Knoten 110_i aus dem Sleep-Zustand in den Wakeup-Zustand eintritt, bestimmt der Knoten 110_i, ob sein Knotenindex mit dem Wakeup-Knotenindex in der Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup_Req identisch ist. Wenn der Knotenindex des Knotens 110_i mit dem Wakeup-Knotenindex in der Wakeup-Request-Nachricht Wakeup_Req identisch ist, sendet der Knoten 110_i die Wakeup-Bestätigungsnachricht Wakeup_Ack an den Knoten 110_k als Reaktion auf die Wakeup-Anforderungsnachricht Wakeup_Req, um zu benachrichtigen, dass sich der Knoten 110_i bereits im Wakeup-Zustand befindet.
In einigen Ausführungsformen, wenn der Knoten 110_k ein anderer als die Knoten 110_i, 110_k, in dem Multidrop-Netzwerksystem 100 die vom Knoten 110_i gesendete Wakeup-Bestätigungsnachricht Wakeup_Ack erkennt, kann der Knoten 110_i seine Knotenliste gemäß der Wakeup-Bestätigungsnachricht Wakeup_Ack aktualisieren, in der die dem Knoten 110_i zugeordnete Information von „Sleep“ auf „Wakeup“ aktualisiert wird. Von daher kann die Zeit für den Knoten 110_k um mit der Übertragung von Daten an den Knoten 110_i zu beginnen, weiter vorverlegt werden.
Außerdem kann in den Ausführungsformen der Offenbarung jeder Wakeup-Knoten als ein Anfangsknoten eingestellt werden und eine Roll-Call-Anforderungsnachricht zu einer bestimmten Zeit oder periodisch senden, und jeder der anderen Wakeup-Knoten in demselben Multidrop-Netzwerksystem sendet auch eine Roll-Call-Anforderungsnachricht an den Anfangsknoten als Reaktion auf die Roll-Call-Anforderungsnachricht von dem Anfangsknoten. In einigen Ausführungsformen reagieren die anderen Wakeup-Knoten in demselben Multidrop-Netzwerksystem nur auf die Roll-Call-Anforderungsnachricht, nachdem die anderen Wakeup-Knoten die Roll-Call-Anforderungsnachricht von dem Anfangsknoten empfangen haben. Die Roll-Call-Anforderungsnachricht enthält einen globalen Index und einen Senderknotenindex. Alternativ kann die Roll-Call-Anforderungsnachricht nur einen Senderknotenindex enthalten. Wenn ein Wakeup-Knoten die Roll-Call-Anforderungsnachricht erkennt und wenn die Senderinformation, die der Roll-Call-Anforderungsnachricht in der Knotenliste des Wakeup-Knotens entspricht, „sleep“ ist, aktualisiert der Wakeup-Knoten die Senderinformation von „sleep“ auf „wakeup“. In einigen Ausführungsformen, wenn ein Wakeup-Knoten die Roll-Call-Anforderungsnachricht erkennt und wenn die Senderinformation, die der Roll-Call-Anforderungsnachricht in der Knotenliste des Wakeup-Knotens entspricht, „sleep“ ist, aktualisiert der Wakeup-Knoten die Senderinformation von „sleep“ auf „wakeup“ und sendet dann die aktualisierte Knotenliste in das Multidrop-Netzwerksystem. In einigen Ausführungsformen sendet der Anfangsknoten eine neue Knotenliste, wenn die Knotenliste als Reaktion auf die Roll-Call-Anforderung, die in einem Zeitraum empfangen wird, nicht mit der Knotenliste des Anfangsknotens übereinstimmt. Das oben erwähnte Verfahren zum Senden einer Roll-Call-Anforderungsnachricht zu einer bestimmten Zeit oder periodisch kann sicherstellen, dass die Knotenlisten der Wakeup-Knoten konsistent sind.
Wenn beispielsweise der Wakeup-Knoten 110_i in dem Multidrop-Netzwerksystem 100 als Anfangssendeknoten zum Senden der Roll-Call-Anforderungsnachricht an die Wakeup-Knoten 110_j und 110_k eingestellt ist, senden die Knoten 110_j und 110_k jeweils Roll-Call-Anforderungsnachrichten an den Knoten 110_i, nachdem die Knoten 110_j und 110_k die Roll-Call-Anforderungsnachricht von dem Knoten 110_i empfangen haben. Wenn der Knoten 110_i keine Roll-Call-Anforderungsnachricht von dem Knoten 110_k empfängt, nachdem der Knoten 110_i eine Roll-Call-Anforderungsnachricht in einem Zeitraum (z. B. 100 Millisekunden) gesendet hat, dann sendet der Knoten 110_i die Roll-Call-Anforderungsnachricht erneut an den Knoten 110_k. Wenn der Knoten 110_i noch keine Roll-Call-Anforderungsnachricht von dem Knoten 110_k empfängt, wenn die Anzahl von Neuübertragungen einen Maximalwert erreicht, bestimmt der Knoten 110_i, dass sich der Knoten 110_k nicht im Wakeup-Zustand befindet. Nachdem der Knoten 110_i bestimmt hat, dass sich der Knoten 110_k nicht im Wakeup-Zustand befindet, aktualisiert der Knoten 110_i seine Knotenliste, indem er die dem Knoten 110_i zugeordnete Information von „Wakeup“ auf „Sleep“ aktualisiert und die aktualisierte Knotenliste in das Multidrop-Netzwerksystem 100 sendet. Ferner, wenn der Knoten 110_j die Wakeup-Bestätigungsnachricht erkennt, die von dem Knoten 110_k gesendet wird, und wenn die dem Knoten 110_k zugeordnete Information in der Knotenliste des Knotens 110_j „Sleep“ ist, aktualisiert der Knoten 110_j seine Knotenliste, indem er die dem Knoten 110_k zugeordnete Information von „Sleep“ auf „Wakeup“ aktualisiert.
Basierend auf zumindest den obigen Ausführungsformen sind die Verfahren für ein Multidrop-Netzwerksystem gemäß der Offenbarung in der Lage, zuverlässige Sleep- und Wakeup-Funktionen bereitzustellen, so dass die Gesamtleistung des Multidrop-Netzwerksystems verbessert werden kann. Die Verfahren sind ferner in der Lage, eine Wakeup-Funktion für partielle Knoten auszuführen, um die Wirksamkeit für einen Teil des Netzwerks zu erreichen.

Claims

Verfahren (300) für ein Multidrop-Netzwerksystem (100) mit einer Vielzahl von Knoten (110₁-110_N), die miteinander verbunden sind, wobei das Verfahren (300) Folgendes umfasst: Senden einer Sleep-Anforderungsnachricht (Sleep_Req) durch einen ersten Knoten (110_i) der Vielzahl von Knoten (110₁-110_N) an mindestens einen zweiten Knoten der Knoten (110₁-110_N); und Bestimmen, ob der erste Knoten (110_i) aus einem Wakeup-Zustand (210) in einen Sleep-Zustand (220) eintreten soll, abhängig von einer Situation des Sendens einer Sleep-Bestätigungsnachricht (Sleep_Ack) durch den mindestens einen zweiten Knoten als Reaktion auf die Sleep-Anforderungsnachricht (Sleep_Req).
Verfahren (300) nach Anspruch 1, wobei der erste Knoten (110_i) aus dem Wakeup-Zustand (210) in den Sleep-Zustand (220) eintritt, wenn die Sleep-Bestätigungsnachricht (Sleep_Ack) des mindestens einen zweiten Knotens in einem vorbestimmten Zeitraum, nachdem die Sleep-Anforderungsnachricht (Sleep_Req) gesendet wurde, empfangen wird; wobei der erste Knoten im Wakeup-Zustand (210) bleibt, wenn die Sleep-Bestätigungsnachricht (Sleep_Ack) des mindestens einen zweiten Knotens in dem vorbestimmten Zeitraum, nachdem die Sleep-Anforderungsnachricht (Sleep_Req) gesendet wurde, nicht empfangen wird.
Verfahren (300) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Sleep-Anforderungsnachricht (Sleep_Req) durch Broadcasting gesendet wird, und das Bestimmen, ob der erste Knoten (110_i) in den Sleep-Zustand eintreten soll (220), im Bestimmen besteht, ob die Anzahl von Sleep-Bestätigungsnachrichten (Sleep_Ack), die von dem ersten Knoten (110_i) in einem vorbestimmten Zeitraum empfangen werden, gleich der Anzahl von Wakeup-Knotenindizes in einer Knotenliste ist, die im ersten Knoten (110_i) gespeichert sind, nachdem der erste Knoten (110_i) die Sleep-Anforderungsnachricht (Sleep Req) sendet.
Verfahren (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Knoten (110_i) nur eine Analogsignalerfassungsfunktion aktiviert, nachdem er in den Sleep-Zustand (220) eingetreten ist.
Verfahren (400) für ein Multidrop-Netzwerksystem mit einer Vielzahl von Knoten (110₁-110_N), die miteinander verbunden sind, wobei das Verfahren (400) Folgendes umfasst: Senden einer ersten Wakeup-Anforderungsnachricht (Wakeup_Req1) durch einen ersten Knoten (110_i) der Knoten (110₁-110_N) an einen zweiten Knoten (110_j) der Knoten (110₁-110_N); und Bestimmen, ob der zweite Knoten (110_j) aus einem Sleep-Zustand (220) in einen Wakeup-Zustand (210) eintreten soll, abhängig vom Inhalt der ersten Wakeup-Anforderungsnachricht (Wakeup_Req1).
Verfahren (400) nach Anspruch 5, wobei der zweite Knoten (110_j) aus dem Sleep-Zustand (220) in den Wakeup-Zustand (210) eintritt und als Reaktion auf die erste Wakeup-Anforderungsnachricht (Wakeup_Req1) eine erste Wakeup-Bestätigungsnachricht (Wakeup_Ack1) an den ersten Knoten (110_i) sendet, wenn der zweite Knoten (110_j) bestimmt, dass ein Wakeup-Knotenindex der ersten Wakeup-Anforderungsnachricht (Wakeup_Req1) gleich einem Knotenindex des zweiten Knotens (110_j) oder ein globaler Index ist.
Verfahren (400) nach Anspruch 5 oder 6, wobei, nachdem der zweite Knoten (110_j) aus dem Sleep-Zustand (220) in den Wakeup-Zustand (210) eingetreten ist, der zweite Knoten (110_j) bestimmt, ob ein Wakeup-Knotenindex einer zweiten Wakeup-Anforderungsnachricht (Wakeup_Req2) gleich einem Knotenindex des zweiten Knotens (110_j) ist, nachdem die zweite Wakeup-Anforderungsnachricht (Wakeup_Req2) empfangen wird, die von einem dritten Knoten (110_k) der Knoten (110₁-110_N) gesendet wurde, und der zweite Knoten (110_j) eine zweite Wakeup-Bestätigungsnachricht (Wakeup_Ack2) an den dritten Knoten (110_k) als Reaktion auf die zweite Wakeup-Anforderungsnachricht (Wakeup_Req2) sendet, wenn der zweite Knoten (110_j) bestimmt, dass der Wakeup-Knotenindex der zweiten Wakeup-Anforderungsnachricht (Wakeup_Req2) der gleiche ist wie der Knotenindex des zweiten Knotens (110_j).
Verfahren (400) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die erste Wakeup-Anforderungsnachricht (Wakeup_Req1) wiederholt und kontinuierlich für eine vorbestimmte Anzahl von Malen gesendet wird.
Verfahren (400) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei das Multidrop-Netzwerksystem (100) ferner einen Switch (110_n) mit einem ersten Anschlussport und einem zweiten Anschlussport umfasst, wobei der erste Anschlussport mit den Knoten (110₁-110_N) des Multidrop-Netzwerksystems (100) verbunden ist, der zweite Anschlussport mit einem anderen Netzwerksystem verbunden ist, und der Switch (110_n) eine dritte Wakeup-Anforderungsnachricht über den zweiten Anschlussport an das andere Netzwerksystem weiterleitet, nachdem er die dritte Wakeup-Anforderungsnachricht über den ersten Anschlussport empfangen hat, wodurch mindestens ein Knoten in dem anderen Netzwerksystem aufgeweckt wird.
Verfahren (500) für ein Multidrop-Netzwerksystem (100) mit einer Vielzahl von Knoten (110₁-110_N), die miteinander verbunden sind, wobei das Verfahren (500) Folgendes umfasst: Konfigurieren eines ersten Knotens (110_i) der Knoten (110₁- 110_N), um aktiv aus einem Sleep-Zustand (220) in einen Wakeup-Zustand (210) einzutreten und daraufhin eine Knotenlisten-Anforderungsnachricht zu senden; und Aktualisieren, durch einen zweiten Knoten (110_j) der Knoten (110₁-110_N), der die Knotenlisten-Anforderungsnachricht empfängt, einer Knotenliste in Abhängigkeit von einem Knotenindex der Knotenlisten-Anforderungsnachricht, und Senden einer Knotenlisten-Aktualisierungsnachricht mit Knotenlisteninformationen in dem Multidrop-Netzwerksystem (100).