DE60213589T2

DE60213589T2 - Verfahren zur Verwaltung eines Kommunikationsnetzes mit drahtlosen Strecken mit mehr als zwei drahtlosen einrichtungen

Info

Publication number: DE60213589T2
Application number: DE60213589T
Authority: DE
Inventors: Sebastien Perrot; Gilles Straub; Nathalie Thomas
Original assignee: Thomson Licensing SAS
Current assignee: Thomson Licensing SAS
Priority date: 2001-05-29
Filing date: 2002-05-24
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2022-05-25
Also published as: AU2002344264A1; CN1520658A; WO2002098061A3; KR20040000473A; EP1391085A2; JP2004530387A; DE60213589D1; EP1391085B1; WO2002098061A2; US20040157596A1; US7843957B2; JP4076160B2; CN1321512C

Description

Die Patentanmeldung EP 01 400 826.2 , die in dem Namen von Thomson multimedia am 30. März 2001 offen gelegt wurde, definiert das Verhalten von Vorrichtungen, die als Schnittstellen zwischen Gruppen von Vorrichtungen über eine drahtlose Verbindung wirken. Entsprechend der Ausführungsform dieser Patentanmeldung wird jede Verbindung durch zwei Schnittstellenvorrichtungen gebildet, die 'drahtlose Vorrichtungen' genannt werden und mit ihrer jeweiligen Gruppe verbunden sind. In der Ausführungsform der zitierten Patentanmeldung wird eine Gruppe rund um einen drahtgebundenen IEEE 1394-Bus gebildet und vorwiegend Verbindungen diskutiert, die zwei Schnittstellen umfassen. Drahtlose Vorrichtungen, wie sie in der Ausführungsform der oben zitierten Patentanmeldung beschrieben werden, implementieren einen Teil der Hiperlan 2 Daten-Verbindungs-Steuerungs-(DLC = Data Link Control)Ebene und Funktionen der Hiperlan 2 IEEE 1394 Dienst-Spezifischen-Steuerungs-Subebene (SSCS = Service Specific Control Sublayer).
Die vorliegende Erfindung betrifft das Problem Verbindungen zu implementieren, die aus mehr als zwei Schnittstellenvorrichtungen gebildet werden.
Brücken zwischen zwei IEEE-1394-Bussen werden zurzeit durch IEEE genormt. Der entsprechende Entwurfsstandard ist:

(1) IEEE P1394.1 "Draft Standard for High Performance Serial Bus Bridges" Entwurf 0.14 vom 21. Dezember 2000. ETSI arbeitet auch an der Normung einer IEEE 1394 Dienst-Spezifischen-Konvergenz-Unterebene und an einer IEEE 1394 Brücken-Spezifischen-Funktions-Subebene.
(2) 'Broadband Radio Access Networks (BRAN); HIPERLAN Type 2; Packet based convergence layer, Part 3: IEEE 1394 Service Specific Convergence Sublayer (SSCS), version 1, 2, 1A of Jan. 2001.' Dieses Dokument spricht den Transport von IEEE 1394-Verkehr zwischen Hiperlan 2 Vorrichtungen an.
(3) Broadband Radio Access Networks (BRAN) Hiperlan 2 Technical Specification; Packet based Convergence Layer, Part 4: IEEE 1394 Bridge Specific Functions sub-layer for restricted topology, version 1.1.1 (July 2001).

Es muss angemerkt werden, dass Dokumente (2) und (3) Architekturen beschreiben, in denen das drahtlose Medium als ein individueller, separater Bus verglichen mit den Bussen, die durch die Brücke verbunden sind, dargestellt wird, wobei jeder individuelle Bus durch einen eindeutigen Identifikator und jeder Knoten des Netzwerkes durch den Identifikator seines lokalen Busses und einem eigenen Identifikator, der physikalischer Identifikator genannt wird, identifiziert werden. Mit anderen Worten sind die Brücken, die durch diese zwei Dokumente beschrieben werden, nicht transparent.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich andererseits mit transparenten Brücken, wobei jeder Knoten des Netzwerkes davon ausgeht, dass er mit allen anderen Knoten auf demselben Bus ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwaltung von Resets in einem Kommunikationsnetzwerk, das Drahtlose Vorrichtungen enthält, und die Busse über eine Drahtlose Verbindung verbunden sind, das folgende Schritte umfasst:

– Erwählen einer Drahtlosen Vorrichtung 'Eltern' aus den Drahtlosen Vorrichtungen des Netzwerkes, wobei die anderen Drahtlosen Vorrichtungen als Drahtlose Vorrichtungen 'Kind' benannt werden;
– eine erste Drahtlose Vorrichtung 'Kind' haben, die eine Bus-Reset-Nachricht an die Drahtlose Vorrichtung 'Eltern', und die sie für einen Reset auf dem lokalen Bus der Drahtlosen Vorrichtung 'Kind' weitersendet;
– die Drahtlose Vorrichtung 'Eltern' haben, die den Bus-Reset an andere Drahtlose Vorrichtungen 'Kind' weitergibt;
– die anderen Drahtlosen Vorrichtung haben, die einen Bus-Reset auf ihren lokalen drahtgebundenen Bus ausführen.

Die Erfindung wird durch die Verfahren in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 9 definiert.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die Beschreibung einer nicht einschränkenden Ausführungsform erscheinen, die unter Mithilfe der beiliegenden Zeichnungen erklärt wird, von denen:
1 ein Diagramm eines Netzwerkes ist, das eine drahtlose Verbindung umfasst, die durch drei Drahtlose Vorrichtungen der Erfindung entsprechend gebildet wird.
2 ein Diagramm eines Netzwerkes ist, das mehrere verschiedene Arten von Drahtlosen Vorrichtungen umfasst.
3 ein Diagram des Netzwerkes der 1 und einer Darstellung einer entsprechenden Architektur ist.
4 ein Diagramm eines Bus-Reset-Registers ist, wie es in der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird.
5 ein Beispiel der Software-Ebenen in Drahtlosen Boxen und Knoten der Gruppen (Cluster) darstellt.
Einführung
Wie vorher erwähnt, beschreibt die Patentanmeldung EP 01 400 826.2 , die im Namen von THOMSON multimedia am 30. März 2001 offen gelegt wurde, Zwei-Portal-Verbindungen. Sie wird als Basis für die vorliegende Erfindung benutzt.
Es wird sich zeigen, dass viele der in der früheren Patentanmeldung beschriebenen Prinzipien auch für den Fall von Mehrpunktverbindungen gültig sind, welche der Gegenstand der vorliegenden Anmeldung sind.
Die folgenden Dokumente liefern Hintergrundinformation für die besondere Ausführungsform der Erfindung.

(a) IEEE Std 1394–1995 'Standard for a High Performance Serial Bus';
(b) IEEE Std 1394a–2000 'Standard for a High Performance Serial Bus – Amendment 1';
(c) IEC 61883x (1998-2) Consumer audio/video equipment – Digital Interface, wobei sich 'x' zwischen 1 und 5 ändert. Dokument (c) definiert insbesondere die Erstellung isochroner Verbindungen über einen IEEE 1394-Bus.
(d) IEEEE P1212 'Draft Standard for Control and Status Registers (CSR) Architecture for microcomputer busses'.

Es wird auch auf das in der Einführung zitierte Dokument (2) Bezug genommen, da die vorliegende Erfindung einen Teil der Funktionen benutzt, die durch dieses Dokument spezifiziert werden.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf die besonderen Technologien beschränkt, die für die drahtgebundene oder die drahtlose Verbindung gewählt werden.
In der Ausführungsform wird eine Schnittstellenvorrichtung zwischen einem drahtgebunden IEEE 1394-Bus oder einem Unternetzwerk und dem drahtlosen Medium 'drahtlose Box' genannt. Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist die Zuordnung drahtloser Vorrichtungen ('drahtlose Box') nicht auf zwei begrenzt. Mehr als zwei drahtlose Boxen können assoziiert werden, wie durch die Brücke von 1 dargestellt wird, welche drei drahtlose Boxen enthält.
Jede drahtlose Box implementiert die HiperLAN2 Datenverbindungs-Steuerebene (DLC) und größere Teile der IEEE 1394 SSCS Ebene. Der Bus-ID wird für das Routing nicht benutzt, da der Bus-ID für alle Gruppen derselbe ist.
Die Brückenebene, wie durch Dokument (g) definiert, wird nicht implementiert, statt dieser eine Anwendung, welche das Verhalten der transparenten Brücke definiert. 5 stellt die Softwareebenen in den Drahtlosen Boxen und den Knoten dar.
Die vorliegende Ausführungsform definiert eine transparente Brücke, wie in der vorher zitierten Patentanmeldung: die IEEE 1394 Knoten, die auf dem Bus liegen, sehen sich gegenseitig so als ob sie auf demselben Bus liegen.
Es gibt zwei Typen von Bussen: einer oder mehr Blattbusse und höchstens einen Zweigbus. Ein Blattbus kann nur mit einem Zweigbus verbunden werden. Mehrere Blattbusse können mit dem- selben (einzigen) Zweigbus verbunden werden.
Der Begriff der 'Version' einer drahtlosen Box wird eingeführt. Die "Punkt-zu-Punkt fähigen" drahtlosen Boxen werden als 'Version 1'-Boxen bezeichnet werden und die drahtlosen Boxen, die fähig sind, mit mehr als einer anderen drahtlosen Vorrichtung zu kommunizieren, werden als 'Version 2'-Boxen bezeichnet werden.
Beide Versionen der drahtlosen Boxen können zusammenarbeiten. Eine drahtlose Box der Version 1 und eine drahtlose Box der Version 2 mit demselben Bus verbunden werden (d.h. der Zweigbus der Punkt-zu-Punkt 'Zweig- und Blatt'-Topologie). Auf einer einzelnen drahtlosen Verbindung könnte es nur eine gegebene Version drahtloser Boxen geben.
Nur ein Bus (d.h. der Zweigbus) kann zur selben Zeit beide Versionen von drahtlosen Boxen empfangen.
Wenn nicht anderweitig spezifiziert, ist das beschriebene Verhalten der drahtlosen Boxen das, was von Version 2 Boxen folgt, während Version 1 Boxen sich wie in der Patentanmeldung, die in der Einführung zitiert wurde, spezifiziert wird, verhalten.
Hauptsächlich wird der Unterschied im Verhalten zwischen Version 2-Boxen und Version 1-Boxen beschrieben werden.
2 ist ein Beispiel eines Netzwerkes, das beide Versionen drahtloser Boxen enthält. Version 1 Boxen werden als schwarze Kreise gezeigt, während Version 2 Boxen als schwarze Punkte gezeigt werden.
Architektur von Mehrpunktverbindungen
Die Architektur der Mehrpunktverbindungen wird jetzt beschrieben.
Wie oben erwähnt, sehen sich alle drahtlosen Boxen gegenseitig durch das drahtlose Netzwerk. Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform hat eine von ihnen eine besondere Funktion, die unter anderem dazu benutzt wird, die Verteilung des Busreset in der Mehrpunktverbindung zu bestimmen. Aus der Sicht der Architektur wird diese drahtlose Box auf ihrem lokalen Bus mit einer IEEE 1394 Vorrichtung durch den besonderen Port der drahtlosen Box 'Eltern' verbunden. Alle anderen drahtlosen Boxen werden logisch mit ihren Ports 'Kind' in einer Weise analog zu der verbunden, wie sie in IEEE 1394-1995 (Dokument (a), Teil 3.7.3.1.2. beschrieben wird.
In Analogie zu IEEE 1394-1995 wird diese besondere Box im Folgenden die drahtlose Box 'Eltern' genannt, während die anderen drahtlosen Boxen drahtlose Boxen 'Kind' genannt werden.
Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist die Anzahl drahtloser Boxen auf sechzehn für jede drahtlose Verbindung begrenzt. Diese entspricht der Gesamtanzahl von Ports einer IEEE 1394 Vorrichtung, wie sie in IEEE 1394-1995, Teil 8.5.1. definiert wurde. Die drahtlose Box, die als 'Eltern' agiert, kann mit fünfzehn drahtlosen Boxen 'Kind' verbunden werden.
Die Auswahl der drahtlosen Box 'Eltern' wird während der Zuordnung der verschiedenen drahtlosen Boxen zu dem zentralen Steuergerät des drahtlosen Netzwerkes und nach jedem IEEE 1394 SSCS Busreset ausgeführt. Beim SSCS Busreset wird jeder drahtlosen Box ein physischer Identifikator (node/Knoten-ID) zugeordnet, wie in Dokument (2) beschrieben. Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform wird die drahtlose Box mit dem höchsten Knoten-ID generell zur drahtlosen Box 'Eltern' gewählt.
Die Eltern-Kind Hierarchie wird benutzt, um den Eigen-ID Ablauf unter den drahtlosen Boxen und den Bussen oder Unternetzwerken zu organisieren, deren Teil sie sind.
Die Elternauswahl kann wie folgt zusammengefasst werden:
Erster Schritt: Verbindung von zwei drahtlosen Boxen:

– diejenige, die nicht Wurzel (root) auf ihrem Bus ist, ist die drahtlose Box 'Eltern';
– Wenn beide Wurzeln sind, wird diejenige mit dem höheren Knoten-ID die drahtlose Box 'Eltern'.

Zweiter Schritt: Schon verbundene drahtlose Vorrichtungen sind alle auf ihrem Bus Wurzeln;

– Wenn die Neue nicht Wurzel ist, dann soll diese die drahtlose Box 'Eltern' werden;
– Wenn die Neue auch Wurzel ist, dann bleibt 'Eltern' dieselbe.
– Eine der schon verbundenen Vorrichtungen ist keine Wurzel:
– Die Neue soll Wurzel sein und die drahtlose Box 'Eltern' bleibt dieselbe (d.h. die drahtlose Box die keine Wurzel war).

Eine drahtlose Box kann dem zentralen Steuergerät des drahtlosen Netzwerkes im Sinne von HiperLAN2 zugeordnet, aber – im Sinne der vorliegenden Ausführungsform – mit anderen drahtlosen Boxen wegen Restriktionen der Architektur nicht "verbunden" sein (z.B. maximale Anzahl von Knoten oder Hobs, Vermeidung von Schleifen...). In einem solchen Fall sind die Knoten, die mit dieser drahtlosen Box verbunden sind, für andere Knoten auf dem Netzwerk, und umgekehrt, nicht sichtbar. Solch eine zugeordnete, tatsächlich aber topologisch isolierte Box kann nicht die drahtlose Box 'Eltern' werden, auch wenn ihr ein PHY-ID zugeordnet wurde, kann sie nicht in die Topologie des Busses eingeschlossen werden.
3 zeigt eine topologische Darstellung dieser drei Busse aus 1. Der Einfachheit wegen enthält dieses Netzwerk nur drahtlose Boxen der Version 2. Die drahtlose Box 'Eltern' ist mit anderen drahtlosen Boxen über ihre Ports 'Kind' verbunden. Die drahtlosen Boxen 'Kind' sind mit 'Eltern' über ihren Port 'Eltern' verbunden.
Zuordnungsprozess
Der Zuordnungsprozess einer neuen drahtlosen Box zu einem bestehenden drahtlosen Netzwerk, das zwei schon verbundene drahtlose Boxen umfasst ist wie folgt:
Der erste Schritt der Zuordnungsablaufs erlaubt, dass allen Boxen der Version 2 die Ankunft oder das Verlassen einer anderen drahtlosen Box auf dem drahtlosen Medium bekannt gegeben wird. Es wird in dem Dokument (2), Teil 6.4 (Busreset-Ablauf) beschrieben: wenn eine drahtlose Box zu dem Netzwerk hinzukommt, wird ein Zuordnungsablauf einer Funkverbindungs-Steuerungsebene (rlc = radio link control layer)) mit dem Zentralen Steuergerät des HiperLAN-Netzwerkes ausgeführt. Ganz gleich ob eine drahtlose Box hinzugefügt oder entfernt wurde, wird der Ablauf des SSCS Busreset, wie in demselben Dokument detailliert beschrieben, ausgeführt. Der SSCS Busreset ist zu jedem der IEEE 1394 Busresets und ihrer Ausbreitung verschieden.
Der zweite Schritt des Zuordnungsablaufs besteht in Prüfen, ob eine neue drahtlose Box und ihr zugeordneter IEEE 1394 Bus oder Subnetzwerk die Anforderungen der Architektur des Gesamtnetzwerkes erfüllt. Die neue drahtlose Box prüft diese Bedingungen durch Verifizieren, dass:

– Es nur einen Zweigbus in dem existierenden Netzwerk gibt.
– Nur eine der drahtlosen Boxen nicht Wurzel auf ihrem lokalen Bus ist.
– Die Gesamtzahl von Vorrichtungen in einem bestehenden Netzwerk, zu der die Anzahl von Vorrichtungen auf dem neuen Bus/Sub-Netzwerk hinzugezählt wird, ist auf 64 begrenzt. Dies entspricht der maximalen Anzahl von PHY-ID Identifikatoren auf einem einzelnen drahtgebundenen IEEE 1394 Bus.

Die Anzahl von Knoten, die auf dem Rest des Netzwerkes vorhanden sind, kann durch die neue drahtlose Box von der drahtlosen Box 'Eltern' oder einer anderen drahtlosen Box durch Lesen von Information, die die Architektur des Netzwerkes betrifft, angefordert werden, wobei diese Information durch jede drahtlose Box gehalten wird. Alternativ schließt die neue drahtlose Box in ihre Busreset-Nachricht an die drahtlose Box 'Eltern' die Zahl der Knoten auf ihrem lokalen Bus ein, und es ist die drahtlose Box 'Eltern', die bestimmt, ob die Gesamtzahl von Knoten größer als 64 ist oder nicht.
Die Begrenzung auf 64 Knoten muss auch geprüft werden, wenn eine Vorrichtung mit einem Bus verbunden wird, der schon mit dem Netzwerk verbunden ist. Die drahtlose Box dieses Busses hat schon die frühere Topologie des Netzwerkes im Speicher, und prüft, ob die Begrenzung der Knotenanzahl eingehalten wird oder nicht. Wenn sie nicht eingehalten wird, leitet sie die Bus-Reset-Nachricht nicht weiter, und sie generiert eine Trennung von dem Netzwerk. Sie bleibt nichtsdestoweniger auf der Funksteuer-Ebene zugeordnet und versucht sich wieder zu verbinden, wenn eine Vorrichtung entfernt wurde. Sie kann auch zu bestimmten Momenten – zum Beispiel periodisch – mit der drahtlosen Box 'Eltern' prüfen, ob Änderungen in dem Rest der Topologie (z.B. eine Verringerung der Zahl der Vorrichtungen auf einem Bus, oder das Entfernen eines gesamten Busses) die Verbindung mit dem Bus freigeben können.
In dem, was folgt, werden die verschiedenen Schritte wie in der Patentanmeldung, die in der Einführung zitiert wurde, ausgeführt, sofern es nicht anders spezifiziert wird.
Wir nehmen an, dass das Netzwerk N drahtlose Boxen enthält:

(a) N-1 drahtlose Boxen müssen auf ihren entsprechenden Bussen Wurzeln sein, um richtige Reset-Ausbreitung zu erlauben. Diese sind die drahtlosen Boxen, die ihr IEEE 1394 SSCS besitzen, das als drahtloser Zyklus-Sklave arbeitet;
(b) Die eine drahtlose Box, welche nicht Wurzel ist, befindet sich auf dem Bus, der die globale Wurzel enthält, d.h. die Wurzel des "virtuellen" IEEE 1394 Bus, die durch alle Vorrichtungen des Netzwerkes dargestellt wird. Sie kann auch Wurzel sein (und wird in diesem Fall die globale Wurzel). Diese drahtlose Box arbeitet als drahtloser Zyklus-Master für das drahtlose Netzwerk, um drahtlose Vorrichtungen und drahtlose Boxen zu synchronisieren, wie durch Dokument (2) definiert wird.

Wenn die Verbindung einer neuen drahtlosen Box erlaubt ist, wird, wenn notwendig, die drahtlose Box 'Eltern' (wieder) ausgewählt. Dann wird ein Busreset ausgeführt, wie er unten beschrieben wird. Die neue drahtlose Box kann dann die Topologieliste des Netzwerkes bilden. In dem Fall, dass Verbindungen auf zwei drahtlose Boxen begrenzt sind (Punkt-zu-Punkt), gibt es nur zwei drahtlose Boxen, die entsprechend einem von zwei Bussen zugeordnet sind. Es gibt verschiedene Busse: eine neue Dimension ist in der Zuordnung, Verbindung Busreset-Abläufen enthalten. Die neue drahtlose Box benötigt Information von allen anderen drahtlosen Boxen, um ihre Topologie richtig zu erstellen. Diese Information wird durch den unten definierten Reset-Ablauf erhalten.
Wie in Dokument (2) (Sektion 6.5, Takt-Information Verbindungssteuerung) beschrieben, schließen sich alle drahtlosen Boxen mit Ausnahme der drahtlosen Box 'Eltern' dem Takt-Gruppenruf an, um sich mit dem Taktgeber (Cyclemaster) zu synchronisieren, welches die drahtlose Box 'Eltern' ist.
Verbindungen werden geöffnet, um asynchrone Transaktionen einzuplanen, wie in Dokument (2) Sektion 6.8 beschrieben wird.
Die drahtlose Box 'Eltern' kann, wenn erforderlich, ausgewählt oder wiedergewählt werden.
Reset-Ablauf
Ein Busreset kann durch das Entfernen oder das Hinzufügen eines Knotens von oder zu jedem drahtgebundenen Bus ausgelöst werden. Er wird auch ausgelöst, wenn eine drahtlose Box hinzugefügt oder entfernt wird. Eine drahtlose Box, die mit einem drahtgebundenen Bus verbunden ist, verbreitet den Reset auf andere Busse.
Während der Zeitdauer eines Busresets, wird der Transfer von Daten unterbrochen.
Um einen Reset auszulösen, sendet eine drahtlose Box eine 'Kind' Busreset-Nachricht an die drahtlose Box 'Eltern' (wenn sie nicht selbst die drahtlose Box 'Eltern' ist). Die Busreset Nachricht kann auch ein Einschreiben in ein Register sein, wie in 4 dargestellt wird.
("Zahl der Eigen-ID Pakete") 'Nb_of_self_ID_packets' spezifiziert die Anzahl von 1394 Vorrichtungen auf dem Bus, der den Reset anfordert (die Wbox eingeschlossen).
Das Format eines Eigen-ID Paketes soll dem entsprechen, das in IEEE-Norm 1394-2000 definiert wird. Die drahtlose Box 'Eltern' sendet dann eine Eltern- Busreset Nachricht zu allen anderen drahtlosen Boxen.
Es wird die folgende Annahme gemacht:

– alle drahtlosen Boxen sind in der Lage, die Topologie des Netzwerkes mit den Eigen-ID Paketen aus anderen Vorrichtungen des Netzwerkes zu erzeugen;
– es wird angenommen, dass allen drahtlosen Boxen intern dieselbe Topologie erzeugen.

Der Ablauf ist wie folgt:
Eine drahtlose Box erkennt auf ihrem lokalen Bus einen Reset. Sie beteiligt sich mit ihrer Kenntnis der Topologie des gesamten Netzwerkes an dem Busreset auf ihrem Bus. Der IEEE 1394-1995 Ablauf der Eigenidentifizierung wird auf diesem Bus ausgeführt:

– Die drahtlose Box des vorhergehenden Schrittes sendet eine 'Kind'-Busreset-Nachricht an die 'Eltern', die die Liste von Eigen-Ids enthält, die ihrem Bus entspricht;
– 'Eltern' sendet eine 'Eltern'-Busreset-Nachricht an alle 'Kinder': sie enthält die Eigen-IDs aller Knoten der IEEE 1394 Knoten der IEEE 1394 Busse mit Ausnahme des Busses an dem das 'Kind' hängt;
– Jedes 'Kind' führt einen IEEE 1394 Busreset aus und sendet ein Bestätigungspaket an den 'Elter', das die Liste von Eigen-IDs enthält, die seinem Bus oder Subnetzwerk entspricht;
– 'Eltern' sendet ein Bestätigungspaket an die drahtlose Box 'Kind', die den Ablauf ausgelöst hat. Es enthält die Eigen-IDs aller Knoten des IEEE 1394 Netzwerkes.

Ein Reset auf dem Bus, der den Reset ausgelöst hat, kann unter bestimmten Bedingungen erforderlich sein (z.B. wenn der Reset wegen der Verbindung einer neuen drahtlosen Box ausgelöst wurde).
Der Ablauf des Busresets wird dann abgeschlossen.
Jede drahtlose Box unterhält einen Topologieplan des Netzwerkes. Sie kann dann Eigen-IDs für entlegene Knoten auf ihrem Bus erzeugen. In Abhängigkeit von der Vorrichtung, welche den Bus verlassen hat, erzeugt eine drahtlose Box denselben Eigen-ID wie diejenige in dem entlegenen Bus, von dem eine Vorrichtung entfernt wurde. Wenn eine Vorrichtung den Bus verlässt, sind alle drahtlosen Boxen in der Lage, den richtigen Eigen-ID hinsichtlich der neuen Topologie zu erzeugen.
Wenn ein Busreset sich in einem anderen Bus ereignet während der Resetablauf fortdauert, sendet die an dem Bus hängende drahtlose Box durch das Bestätigungspaket die modifizierte Topologie. Der Elter ist dann in der Lage zu erkennen, dass ein Busreset stattgefunden hat und setzt den Busreset-Ablauf entsprechend fort. Wenn das Bestätigungspaket schon gesendet wurde, sendet die an dem Bus hängende drahtlose Box eine 'Kind'-Busreset Nachricht und der 'Elter' startet einen neuen Busreset Ablauf.
Reservierung isochroner Betriebsmittel
Die isochrone Betriebsmittel Reservierung ist dieselbe wie die in der Einführung zitierten Patentanmeldung mit der folgenden Abweichung:
Der im Dokument (2) definierte isochrone Betriebsmittel-Manager (IRM) wird verwendet. Er liefert einen einzelnen Ort, wo die isochronen Steuermerkmale (Kanal und verfügbare Bandbreite) registriert werden.
Anstatt eine bestimmte Benutzerverbindung ('duc') zu öffnen, wie in dem in der Einführung zitierten Patentantrag definiert, schließen sich die drahtlosen Boxen isochronen Mehrpunktverbindungsgruppen an, wie in Dokument (2) definiert wird.
Wenn eine drahtlose Box eine Sperr-Anforderung in einem Eingangs- oder Ausgangsverbindungs-Steuerregister (i/oPCR) eines Knotens auf ihrem Bus erkennt, prüft sie, ob es notwendig ist, einen isochronen Kanal auf der drahtlosen Verbindung zu reservieren, agiert die drahtlose Box als ein IEEE 1394 Steuergerät, das in Dokument (2) Sektion 6.9.1 definiert ist.
Nach einem Busreset liest jede drahtlose Box alle Verbindungssteuerregister, welche vorher für Verbindungen zugeordnet waren, für die die drahtlose Box vor dem Reset das IEEE 1394 Steuergerät war, um zu prüfen, ob diese Register auch nach dem Reset noch zugeordnet sind. Wenn sie es nicht mehr sind (z.B. eine Quellenvorrichtung wurde entfernt), wird die entsprechende Reservierung aufgehoben.
Nicht überlagerte Verbindungen werden durch die drahtlose Box wie folgt behandelt:
Es wird angenommen, dass ein IEEE 1394 Steuergerät oPCR und iPCR Sperranforderungen auf den Verbindungssteuerregistern eines Sende-(talker)Knotens und eines Empfänger-(listener)Knotens ausgeführt hat.
Diese Knoten reagieren mit einer geeigneten Antwortnachricht. Drahtlose Box sendet oPCR und iPCR Sperrantworten zu den anderen drahtlosen Boxen ihrer Verbindung ('peer' (gleichrangige) drahtlose Boxen).
Wenn eine drahtlose Box eine oPCR Sperrantwort von einem Senderknoten durch eine ihrer Peer-W-Boxen empfängt, schließt sie daraus, dass der Senderknoten auf der Seite von einer ihrer Peer-W-Boxen liegt. Die oPCR Sperrantwort enthält die durch den isochronen Ressourcen-Manager zugeordnete Kanalnummer für die Verbindung. Die drahtlose Box muss folglich nur eine Reservierung machen, wenn sie feststellt, dass der Empfängerknoten für diese Verbindung sich auf ihrer eigenen Seite des Netzwerkes oder auf der Seite von einer der anderen Peer-W-Boxen befindet. Um das zu bestimmen, hört sie auch auf die iPCR Sperrantworten.
Die drahtlose Box ist sicher, dass der Empfängerknoten nicht auf ihrer Seite des Netzwerkes ist, wenn sie auch die iPCR Sperrantwort mit derselben Kanalnummer von einer ihrer Peerboxen empfängt. Wenn die Sperrantwort von derselben Peer-W-Box kommt, wird keine Reservierung von drahtlosen Ressourcen gemacht. Wenn sie von einer anderen Peer-W-Box kommt, ist die Reservierung von drahtlosen Ressourcen erforderlich.
Die drahtlose Box ist sicher, dass der Empfängerknoten auf ihrer Seite des Busses ist, wenn sie ein iPCR Register in irgendeinem Knoten auf ihrer Seite des Netzwerkes erkennt, wobei das iPCR Register dieselbe Kanalnummer, wie die in dem oPCR, beinhaltet.
Um diese letzte Bedingung zu bestimmen, führt die drahtlose Box einen Ablauf aus, der aus Lesen, in bestimmten Zeitabständen, der iPCR Register von Knoten auf ihrer Seite des Netzwerkes und Suchen nach der passenden Kanalnummer besteht.
Wenn der Empfängerknoten, welcher der oPCR Sperrantwort entspricht, auf ihrer Seite der drahtlosen Verbindung gefunden wurde, oder wenn die drahtlose Box eine iPCR Sperrantwort von einer anderen Peer-W-Box empfängt, dann macht die drahtlose Box die erforderlichen Ressourcen-Reservierungen. In einem solchen Fall setzt eine drahtlose Box ein spezielles Register für die Verbindung ein. Dieses Register, das wPCR genannt wird, was 'drahtlos' Verbindungssteuerungsregister bedeutet, wird detailliert in der Patentanmeldung beschrieben, die in der Einführung zitiert wurde. Es enthält unter anderen Daten einen Punkt-zu-Punkt-Verbindungs-Zähler, der durch die drahtlose Box auf '1' gesetzt wird. Die Peer-W-Box, die den Senderknoten in ihrer Seite des Netzwerkes hat, erzeugt auch ein Register und setzt den Verbindungszähler auf '1'.
In jedem Fall wird nur eine drahtlose Box einer Verbindung angestoßen, eine isochrone Reservierung über die Verbindung zu machen. Es ist die drahtlose Box, die sich auf derselben Seite wie die Steuerapplikation befindet. Eine drahtlose Box weiß, dass das Steuergerät auf ihrem lokalen Bus liegt, wenn sie eine Verbindung in einem iPCR oder oPCR Register eines lokalen Knotens erkannt hat, oder sie eine Sperrantwort empfangen hat, die an einen ihrer lokalen Knoten von einem ihrer Peers adressiert wurde.
Der Mechanismus ist symmetrisch, wenn eine drahtlose Box zuerst eine iPCR Sperrantwort empfängt.
Für überlagerte Verbindungen gilt derselbe Ablauf, wie er in der zitierten Patenanmeldung beschrieben wird. Zum Abbrechen einer nicht überlagerten Verbindung, gilt wieder derselbe Ablauf, wie er in der zitierten Patentanmeldung beschrieben wird. Alle drahtlosen Boxen halten ein wPCR Register für jede Verbindung. Wenn eine Vorrichtung eine Verbindung abbricht, verlässt sie die Mehrpunktverbindungsgruppe wie in Dokument (2), Sektion 6.9 beschrieben wird.
Verwaltung von ankommender/abgehender Rundfunk-Verbindung wird wie folgt ausgeführt:
Abgehende Rundfunk- und ankommende Rundfunk-Verbindungen sind ungesichert. Eine Verbindung kann durch jede Applikation abgebrochen werden. Die Applikation, welche die abgehende Rundfunk-Verbindung eingerichtet hat, hat keine Garantie, dass das Ausgangsverbindungsgerät die Übertragung des isochronen Datenflusses fortsetzt. Die Applikation, welche die ankommende Rundfunk-Verbindung eingerichtet hat, weiß nicht, ob es ein Ausgangsgerät gibt, das einen isochronen Datenfluss auf dem Kanal überträgt, den das Eingangsgerät zum Empfang benutzt, und, wenn es ein Gerät gibt, ob das Ausgangsgerät die Übertragung fortsetzen wird.
Öffnen einer ankommende Rundfunk- oder abgehende Rundfunk-Verbindung wird wie folgt ausgeführt: Jede drahtlose Box fragt regelmäßig Knoten ihres Busses, um abgehende Rundfunk-Verbindungen zu entdecken. Sie liest die oPCR Register der Knoten auf ihrem Bus, um zu erkennen, ob der Rundfunk-Verbindungszähler gesetzt ist. Dann leitet sie die Information an ihre Peers der Verbindung zusammen mit der entsprechenden Kanalnummer weiter. Die Peers fragen die Knoten, um eine ankommende Rundfunk-Verbindung zu finden, die diesem Kanal entspricht.
Sobald eine ankommende Rundfunk-Verbindung erkannt wird, wird ein isochroner Kanal über die drahtlose Verbindung durch die drahtlose Box geöffnet, die den Rundfunk in Verbindung mit ihrem Bus erkannt hat.
Das Freigeben einer ankommenden Rundfunk- oder abgehenden Rundfunk-Verbindung wird wie folgt ausgeführt:
Die drahtlose Box, die sich auf einer Seite mit einer abgehenden Rundfunk-Verbindung befindet, liest das oPCR Register, das dieser abgehenden Rundfunk-Verbindung entspricht, um zu prüfen, ob die abgehende Rundfunk-Verbindung noch aktiv ist. Wenn sie nicht mehr aktiv ist, wird die Verbindung freigegeben.
Eine drahtlose Box, die an einer ankommenden Rundfunk-Verbindungsseite liegt, liest regelmäßig die/das iPCR Register, um zu prüfen, ob die ankommende Rundfunk-Verbindung noch aktiv ist. Wenn sie nicht mehr aktiv ist, liest sie die iPCR Register der anderen Knoten, die auf ihrer Seite liegen, um zu prüfen, ob es eine andere aktive ankommende Rundfunk-Verbindung auf demselben Kanal gibt.
Wenn keine aktive ankommende Rundfunk-Verbindung in den drahtlosen Peer-W-Boxen übrig ist, wird die Verbindung freigegeben.
Es ist möglich, dass der Kanal, der für die ankommenden und abgehenden Rundfunk-Verbindungen reserviert ist auch für isochrone Übertragungen benutzt wird. In diesem Fall wird dieser Kanal eher als ein isochroner Kanal als ein Rundfunkkanal angesehen. Die drahtlose Box hört auf, die oPRCs und iPCRs zu prüfen.
Wenn die i/oPCRs nicht mehr zugeordnet sind, stellen die drahtlosen Boxen das Prüfen der ein- und ausgehenden Rundfunkverbindungen, wie schon erklärt, ein.
Um Pakete zu übertragen, unterhält jede drahtlose Box einen Topologieplan. Sie unterhält auch eine Routing-Tabelle.
Mit Unterbrechungen gesplitteter Nachrichten verbundene Nebenbedingungen
Die Anzahl drahtloser Verbindungen zwischen zwei IEEE 1394 Vorrichtungen kann begrenzt sein, um Nebenbedingungen der Unterbrechung gesplitteter Transaktionen zu berücksichtigen, wie in der zitierten Patentanmeldung erklärt wird. Natürlich ist die Erfindung auf einen solchen Fall nicht begrenzt.
Da der IEEE 1394 SSCS (Dokument e) Weiterleitung erlaubt, kann ein zweites Verbindungsstück an das Netz hinzugefügt werden. Wenn die Nebenbedingungen der Unterbrechung zum Beispiel ein Maximum von zwei oben definierten Bushops auferlegen, führt das zu der Einschränkung, dass nur eine drahtlose Box auf jedem verdrahteten Bus sein darf, da das Relais der Grund sein kann, das man zwei Hops auf dem drahtlosen Bus erhält.
In Konfigurationen, in denen verschiedene Versionen von drahtlosen Boxen miteinander verbunden sind, kann das Maximum drahtloser Verbindungen auf einem Pfad zwischen zwei Knoten drei an Stelle von zwei erreichen. In 2 zum Beispiel lässt der Pfad zwischen Knoten A und B drei drahtlose Verbindungen zu. Nichtsdestoweniger gibt es nur noch einen Zweigbus in dem Netzwerk, wobei der Zweigbus derjenige ist, der mehr als eine verbundene drahtlose Box besitzt. Die Definition einer 'verbundenen' Box wird unten gegeben.

Claims

Verfahren zur Verwaltung von Resets in einem Kommunikationsnetzwerk, das drahtlose Vorrichtungen, die Busse über eine drahtlose Verbindung verbinden, umfasst, das folgende Schritte umfasst: – Auswählen einer drahtlosen Vorrichtung 'Eltern' unter den drahtlosen Vorrichtungen des Netzwerkes, wobei andere drahtlose Vorrichtungen als drahtlose Vorrichtungen 'Kind' bezeichnet werden, die durch folgende Schritte gekennzeichnet wird: – sie hat eine erste drahtlose Vorrichtung 'Kind', die eine Busreset-Nachricht an die drahtlose Vorrichtung 'Eltern' zu einem Reset auf dem lokalen Bus der drahtlosen Vorrichtung 'Kind' weiter sendet; – sie hat die drahtlose Vorrichtung 'Eltern', die den Bus-Reset zu anderen drahtlosen Vorrichtungen 'Kind' verteilt; – sie hat die anderen drahtlosen Vorrichtungen 'Kind', die einen Busreset auf ihrem lokalen Bus ausführen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei für den Zweck der Erzeugung des Resets die drahtlose Vorrichtung 'Eltern' an jede Vorrichtung 'Kind' die Eigenkennungen (self-ids) der Knoten des gesamten Netzwerkes, mit Ausnahme der Knoten, die mit dem Bus der Vorrichtung 'Kind' verbunden sind, sendet.
Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, wobei die Bus-Reset-Nachricht, die durch die erste Vorrichtung 'Kind' gesendet wurde, Eigenidentifizierungs-Pakete der Knoten des Busses dieses 'Kindes' enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 das ferner den Schritt umfasst, eine Vorrichtung 'Eltern' zu haben, die eine Bestätigungsmeldung an die erste Vorrichtung 'Kind' nach Abschluss des Resets durch die anderen Vorrichtungen 'Kind' sendet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mit den Bussen verbundene Knoten sich gegenseitig als in demselben Bus befindlich betrachten, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Zuordnen einer drahtlosen Vorrichtung zu einer zentralen Steuereinrichtung der drahtlosen Verbindung; – Prüfen, ob die transparente Verbindung der drahtlosen Vorrichtung als Ergebnis eine autorisierte Netzwerkstopologie ergibt, und, – wenn das Ergebnis negativ ist, Verhindern der transparenten Verbindung unter Beibehalten der Zuordnung und erneutes Prüfen des Zustands der Netzwerkstopologie zu bestimmten Zeitpunkten, um erneut einen Verbindungsaufbau zu starten.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Zustand der Netzwerkstopologie die Gesamtzahl der Vorrichtungen auf dem Netzwerk ist.
Verfahren nach Ansprüchen 5 oder 6, das weiter den Schritt des Prüfens des Zustands der Netzwerkstopologie umfasst, wenn eine neue Vorrichtung auf einem Bus hinzugefügt wird, die bereits transparent mit dem Netzwerk über eine drahtlose Verbindung verbunden ist, und den Bus trennt, wenn die resultierende Netzwerktopologie nicht autorisiert ist, die Zuordnung aber beibehält.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die getrennte drahtlose Vorrichtung unter folgenden Bedingungen erneut sich zu verbinden versucht: die Zahl der Vorrichtungen ihres Busses hat sich verringert, oder die Zahl der Vorrichtungen im restlichen Netzwerk hat sich verringert.
Verfahren zur Verwaltung von Resets in einem Kommunikationsnetzwerk, das drahtlose Vorrichtungen umfasst, die Busse über eine drahtlose Verbindung verbinden, gekennzeichnet durch folgende Schritte auf der Ebene einer ersten Vorrichtung: – Erkennen eines Resets auf einem drahtgebundenen Bus, der mit der ersten drahtlosen Vorrichtung verbunden ist; – die erste drahtlose Vorrichtung, die eine Resetnachricht zu einer vorher bestimmten drahtlosen Vorrichtung 'Eltern' gesendet hat, die selbstidentifizierende Pakete von Knoten auf dem Bus enthält, der mit der ersten drahtlosen Vorrichtung verbunden ist; – Empfangen der selbstidentifizierenden Pakete von der drahtlosen Vorrichtung 'Eltern' für Knoten anderer drahtgebundener Busse des Netzwerkes.