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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Feld der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Betrieb eines
Datenkommunikationssystems, das fähig ist zum Ausführen eines
Datenaustausches zwischen einer Mehrzahl von Netzwerken durch Verbinden
der Mehrzahl der Netzwerke, mit denen Knotenterminals entsprechend über Weitergabe-Einheiten
verbunden sind, und bezieht sich insbesondere auf ein Datenformat
zur Benutzung in einem Kommunikationssystem, in dem zugehörige Routen
von Kommunikationsdaten als Übertragungsobjekte
durch die Benutzung von Root-Adressen, welche durch die Anordnung
von Adressen der Weitergabe-Einheiten gebildet werden, angeordnet
werden können,
wobei die Weitergabe-Einheiten an Verzweigungspunkten der Kommunikationsrouten
in durchlaufender Reihenfolge vorliegen.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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US-A-5
081 621 offenbart ein Verfahren zum Betrieb eines Datenkommunikationssystems,
das eine Vielzahl von Netzwerken, die durch Brücken verbunden sind, umfasst
und Stationen enthält.
Routen werden in diesem Datenkommunikationssystem durch Routing-Informationen
gesetzt, die in einem Rahmen enthalten sind. Wenn ein Datenrahmen
keine Routing-Informationen enthält,
wird ein solcher, von einer Quellenstation übertragener Datenrahmen durch
eine Mehrzahl von Routen übertragen,
mit dem Ergebnis, das die Zielstationen denselben Datenrahmen mehrere
Male in einer bestimmten Zeitspanne empfangen können. Um solche Unbequemlichkeiten zu
vermeiden, wird ein Identifikationscode zu einem Datenrahmen hinzugefügt. Jede
Brücke überprüft unter
Empfang eines weiterzugebenden Datenrahmens, ob sie vorher den identischen
Datenrahmen weitergeben hat oder nicht, und wenn der aktuell empfangene
Datenrahmen mit dem vorher empfangenen Datenrahmen übereinstimmt,
gibt die Brücke den
zweiten oder später
empfangenen Datenrahmen nicht weiter, sondern verwirft diesen Datenrahmen.
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Im
Stand der Technik, wie z. B. in der Patentanmeldungsveröffentlichung
(KOKAI) 59-62245 offenbart, ist ein Datenkommunikationssystem weit verbreitet,
indem eine Mehrzahl von lokalen Netzwerken (englischer Ausdruck:
local area networks) (nachfolgend bezieht man sich auf „LANs"), die zum Ausführen eines
Datenaustausches zwischen einer Mehrzahl von Stationen, welche über Gateways
verbunden sind, benutzt werden, um einen Datenaustausch zwischen
LANs zu ermöglichen.
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Gemäß der in
der obigen Veröffentlichung
offenbarten Technologie wurden eine Übertragungs- oder Empfangsstationsadresse,
welche die Datenübertragungs-
oder- Empfangsstation
anzeigt, und eine Netzwerkadresse, die das Netzwerk anzeigt, zu dem
die Datenübertragungs-
oder- Empfangsstation gehört, in der Übertragungs-/Empfangsadresse
der Kommunikationsdaten vorgesehen, zusätzlich zu den Übertragungs-/Empfangsadressen
zum Kennzeichnen der Übertragungs-
bzw. Empfangsdaten. Folglich, sogar wenn Datenkommunikation unter
seinem eigenen Netzwerk ausgeführt
wird, wird eine bestimmte Datenkommunikation zwischen unterschiedlichen
LANs durch Bezugnahme auf diese Adressen bei der Datenkommunikation
ermöglicht.
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Trotzdem
wurden gemäß der Adressenannäherung in
dem oben beschriebenen Datenkommunikationssystem im Stand der Technik
die Netzwerkadresse, die den Zielort festlegt und die Netzwerkadresse,
welche typisch ist für
das LAN, in dem die Kommunikationsdaten vorliegen, miteinander verglichen, und
dann wurde rechtzeitig beschlossen, ob die Kommunikationsdaten das
LAN als den Zielort erreicht haben oder nicht, auf der Grundlage
der Tatsache, ob diese Adressen zusammenfallen oder nicht. Deshalb
war z. B. zur Zeit, bei der die Kommunikation zwischen den LANs
mit der Unterbrechung von einem oder mehr als zwei LAN's in den Kommunikationsrouten
ausgeführt
wird, in dem Fall, dass die Routen sich zu einer Mehrzahl von Routen
mit der Übertragung
der Kommunikationsdaten verzweigen, das oben beschriebene Kommunikationssystem
nicht fähig
zum Entscheiden, welchen Verzweigungsrouten die Kommunikationsdaten
zugeführt
werden sollten, so dass die Kommunikationsdaten das Zielort-LAN erreicht
haben, während
ein Umweg der Route genommen wird. Folglich wurde ein solches, zu
lösendes
Problem in den Stand der Technik miteinbezogen, und zwar, dass es
schwierig ist die Datenübertragungsfähigkeit
pro Zeiteinheit zu erhöhen.
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Zudem
wurden gemäß der Adressenannäherung in
dem oben beschriebenen Kommunikationssystem im Stand der Technik,
zu der Zeit, bei der unterschiedliche Adressen, welche die Übertragungs-/Empfangsadressen,
eine Übertragungs-
oder Empfangsstationsadresse, Netzwerkadressen etc. enthalten, den
Kommunikationsdaten zugewiesen werden, Prozesse des Schreibens von
unterschiedlichen Adressen in dem kleinen Adressbereich nicht erwähnt, so
dass es eine Tendenz dazu gab, dass der Adressbereich, der zum Schreiben
von unterschiedlichen Adressen benötigt wird, erweitert wird. Folglich
wurde dasselbe, zu lösende
Problem in den Stand der Technik miteinbezogen, dass es in dieser Hinsicht
schwierig ist die Datenübertragungsqualität pro Zeiteinheit
zu erhöhen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Lichte der obigen Umstände durchgeführt, und
es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Betrieb
eines Datenkommunikationssystems vorzusehen, das fähig ist
zum sicheren Übertragen
von Kommunikationsdaten an einen Knotenterminal als einen festgelegten
Zielort ohne die Datenübertragungsfähigkeit
pro Zeiteinheit zu vermindern, sogar wenn ein Datenaustausch zwischen
Netzwerken mit der Unterbrechung eines Netzwerks oder mehr als zwei
Netzwerken in den Kommunikationsrouten durchgeführt wird, und auch wenn die
Routen in eine Mehrzahl von Routen mit der Übertragung der Kommunikationsdaten
abzweigen.
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Um
das obige Ziel der vorliegenden Erfindung zu erreichen, ist ein
Verfahren zum Betrieb eines Datenkommunikationssystems nach Anspruch
1 vorgesehen.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung werden in den abhängigen
Ansprüchen
aufgezeigt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden zunächst
Typen von Weitergabe-Einheiten durch die Benutzung der Mehrheitscodes
identifiziert, und auch die Weitergabe-Einheiten desselben Typs
oder die Knotenterminals als das Verbindungsobjekt kann durch die
Benutzung der Typencodes identifiziert werden. Bitlängen des
Mehrheitscode-Beschreibungsbereichs und des Typencode-Beschreibungsbereichs
werden entsprechend auf angemessene Werte gesetzt, während in
Betracht gezogen wird, dass Kommunikationsrouten durch die Benutzung der
Root-Adressen gesetzt werden. Mit anderen Worten, die zugehörigen Bitlängen des
Mehrheitscode-Beschreibungsbereichs und des Typencode-Beschreibungsbereichs
werden auf entsprechende Werte gesetzt, die an das Datenkommunikationssystem
angepasst werden, in dem die Kommunikationsrouten durch die Benutzung
der Root-Adressen gesetzt werden. Aus diesem Grund wird sogar ein
Datenaustausch zwischen Netzwerken mit der Unterbrechung von einem
Netzwerk oder mehr als zwei Netzwerken in den Kommunikationsrouten
ausgeführt
und auch, wenn die Routen in eine Mehrzahl von Routen mit der Übertragung
der Kommunikationsdaten abzweigen, kann ein Datenformat zur Benutzung
in einem Datenkommunikationssystem erhalten werden, das Kommunikationsdaten
an einen Knotenterminal als einen festgelegten Zielort übertragen
kann, mit Sicherheit ohne eine Verminderung in der Datenübertragungsfähigkeit
pro Zeiteinheit.
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Zuallererst
können
gemäß der vorliegenden Erfindung
Informationen von Typen der Weitergabe-Einheiten, welche die Root-Hubs,
die Hubs, die Gateways oder Informationen der Knotenterminals durch
die Benutzung der Mehrheitscodes enthalten, identifiziert werden,
und auch die Weitergabe-Einheiten desselben Typs oder der Knotenterminals
als das Verbindungsobjekt können
durch die Benutzung der Typencodes identifiziert werden. Zugehörige Bitlängen des
Mehrheitscode-Beschreibungsbereichs und des Typencode-Beschreibungsbereichs
werden auf geeignete Werte gesetzt, unter Berücksichtigung der Tatsache,
dass die Kommunikationsrouten durch die Benutzung der Root-Adressen
gesetzt werden. Mit anderen Worten, die gewichteten Werte der Informationsmenge,
die in dem Mehrheitscode-Beschreibungsbereich und dem Typencode-Beschreibungsbereich
im Adressbereich enthalten sind, werden entsprechend auf geeignete
Werte gesetzt, so dass die Bitlänge
des Mehrheitscode-Beschreibungsbereichs auf einen niedrigeren Wert
gesetzt wird und die Bitlänge
des Typencode-Beschreibungsbereichs auf einen relativ höheren Wert
gesetzt wird, unter der Voraussetzung, dass das Datenkommunikationssystem durch
Setzen der Kommunikationsrouten mit der Benutzung der Root-Adressen
gebildet wird. Deshalb kann ein Datenformat zur Benutzung in einem
Datenkommunikationssystem erhalten werden, das mit Sicherheit Kommunikationsdaten
an einen Knotenterminal als einen festgelegten Zielort übertragen
kann, ohne die Datenübertragungsfähigkeit
pro Zeiteinheit zu vermindern, sogar wenn ein Datenaustausch zwischen
Netzwerken mit der Unterbrechung von einem Netzwerk oder mehr als
zwei Netzwerken in den Kommunikationsrouten ausgeführt wird,
und auch wenn die Routen in eine Mehrzahl von Routen mit der Übertragung
der Kommunikationsdaten abzweigen.
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Die
Art, das Prinzip und die Verwendung der Erfindung wird aus der folgenden
detaillierten Beschreibung offensichtlicher, wenn sie in Verbindung mit
den begleitenden Zeichnungen gelesen wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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In
den begleitenden Zeichnungen:
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1 ist
ein schematisches Blockschaltdiagramm, das eine Konfiguration des
durch ein Verfahren betriebenen Datenkommunikationssystems aufzeigt,
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine Abbildung, die ein Datenformat zur Benutzung in dem durch ein
Verfahren betriebenen Datenkommunikationssystem aufzeigt, gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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3 ist
eine veranschaulichende Tabelle eines Beispiels zur Zuweisung von
Mehrheitscodes an Typen von Weitergabe-Einheiten; und
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4 ist
eine veranschaulichende Tabelle eines Beispiels zur Zuweisung von
Typencodes.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Nachfolgend
wird gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein Datenformat zur Benutzung in einem
durch ein Verfahren betriebenes Datenkommunikationssystem im Detail
erklärt,
unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen.
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Zuerst
wird, wie in 1 aufgezeigt, ein durch ein
Verfahren betriebenes Datenkommunikationssystem gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung durch Verbinden von ersten bis vierten
LANs 3, 5, 7, 11 über erste
bis dritte Gateways GW1, GW2, GW3, welche gegenseitig Daten austauschen,
gebildet, und auch durch Verbinden eines Mehrschichten-Baums 9,
der eine Mehrzahl von Hubs H enthält, mit dem Root-Hub RH2, der
zur ersten LAN 3 gehört.
Die ersten bis vierten LANs 3, 5, 7, 11 werden
durch Verbinden einer Mehrzahl von Root-Hubs RH über zugehörige Schleifen-Datenübertragungsleitungen
gebildet. Als eine Netzwerktopologie für die ersten bis vierten LANs 3, 5, 7, 11 können z.
B. Bustyp, Sterntyp etc. zusätzlich
zu dem obigen Schleifentyp entsprechend angewendet werden.
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Eine
Systemsteuerungseinheit (SCU), welche Synchronisationssteuerung
etc. des gesamten Datenkommunikationssystems 1 durchführen kann, wird
mit dem Root-Hub RH1 verbunden. Ein oder mehr als zwei Knotenterminals
N, die als Verbindungs-Zielortvorrichtungen aufgestellt sind, werden mit
einer Mehrzahl von Root-Hubs RH verbunden, abgesehen von den Root-Hubs
RH1, RH2 bzw. einer Mehrzahl von Hubs H. Wie in 1 aufgezeigt,
werden die inhärenten
Adressen vorher wie RH1, RH2, RH3 ... zum Beispiel, den Root-Hubs
RH, Hubs H bzw. Knotenterminals N zugewiesen. Aus diesen Adressen
werden die den zugehörigen
Knotenterminals N zugewiesenen Adressen zum Festlegen der großen Terminals
N benutzt, die als der Zielort oder die Quelle dienen, und die Adressen,
die den Root-Hubs RH oder den Hubs H zugewiesen werden, werden zum
Festlegen von Routen der Kommunikationsdaten mit Bezug auf die Root-Adresse
benutzt. Die Root-Adressen werden durch Anordnung von Adressen der
Weitergabe-Einheiten gebildet, die an Verzweigungspunkten der Kommunikationsrouten
in durchlaufender Reihenfolge vorliegen. Wenn das Kommunikationssystem
gemäß der vorliegenden
Erfindung auf z. B. das Fahrzeug-Kommunikationssytem angewendet
wird, das den gegenseitigen Austausch von unterschiedlichen Daten
wie Digital-/Audio-Daten ermöglicht,
können
unterschiedliche Vorrichtungen wie einem Fahrzeug, das mit einem
PC ausgestattet ist, einem tragbaren Telefon, einer DVD (Digital
Video Disc = Digitale Video-Scheibe, oder Digital Versatile Disc)-ROM-Treiber,
einem digitalen TV-Set, einer CD (Compact Disc)-ROM-Treiber, einem
Navigationssystem, einem Funkempfänger, einem Funklautsprecher
etc. entsprechend als die Knotenterminals N angewendet werden.
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Zudem
hat jedes der ersten bis dritten Gateways GW1, GW2, GW3 eine Protokollumwandlungsfunktion
bzw. eine Routenauswahlfunktion. Gemäß einer solchen Protokollumwandlungsfunktion
kann eine Protokollumwandlung zum Aufnehmen der Paketdaten durchgeführt werden,
die von den Knotenterminals N, welche entsprechend zu den ersten
bis vierten LANs 3, 5, 7, 11 gehören, oder
die Knotenterminals N, welche zum Mehrschichten-Baum 9 gehören, zur
Mitteilung der benachbarten LANs, und dann können die umgewandelten Paketdaten
an die benachbarten LANs gesendet werden. Gemäß einer solchen Routenauswahlfunktion
werden die den Paketdaten zugewiesen Root-Adressen, die von irgendeinem
Knotenterminal N aus gesendet werden, decodiert, dann werden geeignete
Routen als der Zielort der Paketdaten auf der Grundlage der decodierten
Root-Adressen ausgewählt,
und dann können
die Kommunikationsdaten an die ausgewählte Route gesendet werden.
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Wie
in 1 aufgezeigt, werden die inhärenten Adressen wie z. B. GW1,
GW2, GW3 vorher entsprechend den ersten bis dritten Gateways GW1, GW2,
GW3 zugewiesen. Wie die Adressen, die den Root-Hubs RH oder dem
Hub H zugewiesen werden, werden diese Adressen auf ähnliche
Art und Weise zum Festlegen der Routen der Kommunikationsdaten in
den Root-Adressen benutzt.
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Als
nächstes
wird das Datenformat erklärt, das
im Datenkommunikationssystem 1, welches wie oben beschrieben
aufgebaut ist, benutzt wird, mit Bezug auf 2 bis 4.
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Wie
in 2 aufgezeigt, ist das im Datenkommunikationssystem 1 angewendete
Datenformat wie folgt aufgebaut. Ein Adressbereich 15 ist
so gesetzt, dass er eine vorbestimmte Bitlänge in den Kommunikationsdaten
als das Verbindungsobjekt aufweist. Der Adressbereich 15 wird
dann in einen Mehrheitscode-Beschreibungsbereich (b5, b6, b7) 17 und
einen Typencode-Beschreibungsbereich (b0, b1, b2, b3, b4) 19 so
aufgeteilt, dass die Bitlängen des
Mehrheitscode-Beschreibungsbereichs 17 bzw. des Typencode-Beschreibungsbereichs 19 entsprechend
auf geeignete Werte gesetzt werden, unter Berücksichtigung von bestimmten
Umständen,
die zur Anordnung von Kommunikationsrouten durch die Benutzung der
Root-Adressen benötigt
werden. Mehrheitscodes, die vorbereitet werden können durch Codierung von entweder
Informationen von Typen der Weitergabe-Einheiten, die den Root-Hub
RH, den Hub H und das Gateway GW enthalten, oder Informationen des
Knotenterminals N in einer unterscheidbaren Weise, werden in dem
Mehrheitscode-Beschreibungsbereich 17 beschrieben. Typencodes,
die vorbereitet werden können
durch Codierung der Weitergabe-Einheiten desselben Typs oder Typen
von Vorrichtungen als Verbindungsobjekte in einer unterscheidbaren
Weise, werden in dem Typencode-Beschreibungsbereich 19 beschrieben.
In dem Beispiel der Ausführungsform
wird insbesondere eine Bitlänge
des Adressbereichs 15 auf acht Bits gesetzt, eine Bitlänge des
Mehrheitscode-Beschreibungsbereichs 17 wird auf 13 Bits
gesetzt, und eine Bitlänge
des Typencode-Beschreibungsbereichs 19 wird auf 5 Bits
gesetzt.
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Wie
in 3 aufgezeigt, können gemäß der Mehrheitscodes von drei
Bits acht Typen von Weitergabe-Einheiten etc. vollkommen identifiziert
werden. Wenn ein Mehrheitscode (000) z.B. dem Knotenterminal N zugewiesen
wird, können
die Weitergabe-Einheiten unterschiedlicher Typen durch die verbleibenden
Mehrheitscodes bis zu sieben Typen identifiziert werden, abgesehen
von diesem Knotenterminal N. Insbesondere werden im Beispiel der Ausführungsform
vier Mehrheitscodes (111), (110), (101), (100) den Root-Hubs RH
zugewiesen, zwei Mehrheitscodes (011), (010) werden den Hubs H zugewiesen,
ein Mehrheitscode (001) wird dem Gateway GW zugewiesen, und ein
Mehrheitscode (000) wird dem Knotenterminal N zugewiesen. Informationsmengen,
die den zugehörigen
Weitergabe-Einheiten zugewiesen werden, können in beliebige Werte abgeändert werden,
wobei sich diese Werte von den obigen unterscheiden. In der Zwischenzeit,
wie in 4 aufgezeigt, z. B. gemäß dem Typencode mit der Fünf-Bit-Länge, können Typen
der Vorrichtungen mit bis zu 32 Typen als Ganzes identifiziert werden. Deshalb
können
128 Root-Hubs RH, 64 Hubs H, 32 Gateways GW bzw. 32 Knotenterminals
verbunden werden als die maximale verbindbare Anzahl der Weitergabe-Einheiten,
oder der Knotenterminals, die das Datenformat gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
verwenden.
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Wie
oben beschrieben, werden die zugehörigen Bitlängen des Mehrheitscode-Beschreibungsbereichs 17 und
des Typencode-Beschreibungsbereichs 19 in einem Verhältnis 3:5
gewichtet. Dieser Umstand liegt aufgrund der Tatsachen vor, dass
Routen der Kommunikationsdaten durch die Root-Adressen angeordnet
werden, die durch Anordnung der für die Weitergabe-Einheiten
typischen Adressen gebildet werden, wobei die Weitergabe-Einheiten
an den Verzweigungspunkten in den Kommunikationsrouten in durchlaufender
Reihenfolge vorliegen, im durch ein Verfahren betriebenes Datenkommunikationssystem 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung, und dass ein solches Datenkommunikationssystem vorausgesetzt
wird, mit dem eine Anzahl der Weitergabe-Einheiten desselben Typs,
z. B. mehr als acht der Root-Hubs RH, verbunden werden.
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Mit
anderen Worten, zuerst werden entweder Informationen von Typen der
Weitergabe-Einheiten oder Informationen des Knotenterminals durch
die Mehrheitscodes identifiziert, und dann werden entweder Weitergabe-Einheits-Adressen,
die typisch sind für
Weitergabe-Einheiten desselben Typs wie eine Mehrzahl von Root-Hubs
RH, zum Beispiel, identifiziert, oder Vorrichtungsadressen, die
typisch sind für
Knotenterminals N, werden durch den Typencode identifiziert, im
Datenformat, dass im durch ein Verfahren betriebenes Datenkommunikationssystem gemäß der vorliegenden
Erfindung benutzt wird, unter der Voraussetzung, dass die Weitergabe-Einheiten,
die die Root-Hubs RH, die Hubs H und die Gateways GW enthalten,
als eine der Vorrichtungen behandelt werden können.
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Auf
diese Art und Weise werden, gemäß des Datenformats,
welches im durch ein Verfahren betriebenes Datenkommunikationssystem
gemäß der vorliegenden
Erfindung benutzt wird, die Gewichtung der Informationsmengen, die
in dem Mehrheitscode-Beschreibungsbereich 17 und dem Typencode-Beschreibungsbereich 19 enthalten
sind, im Adressebereich richtig gesetzt, so dass die Bitlänge des
Mehrheitscode-Beschreibungsbereichs 17 auf einen niedrigeren
Wert und die Bitlänge
des Typencode-Beschreibungsbereichs 19 auf einen höheren Wert
gesetzt werden kann, während
die gesamte, dem Adressbereich zugewiesene Bitlänge in einen angemessen kleinen
Bereich wie einen Acht-Bit-Bereich gehalten wird. Folglich kann
das Datenformat erreicht werden, das aufgebaut ist zur Anordnung von
Routen der Kommunikationsdaten durch Verwendung der Root-Adressen,
die im Datenkommunikationssystem 1 vorausgesetzt werden,
und auch zur Anpassung des Datenkommunikationssystems, in dem eine
Mehrzahl der Weitergabe-Einheiten desselben Typs, d. h. mehr als
acht der Weitergabe-Einheiten, verbunden sind. Mit anderen Worten,
es kann ein Datenformat zur Benutzung in einem Datenkommunikationssystem
erhalten werden, das mit Sicherheit Kommunikationsdaten an ein Knotenterminal
als ein festgelegter Zielort übertragen
kann, ohne eine Verminderung in der Datenübertragungsfähigkeit
pro Zeiteinheit, sogar wenn ein Datenaustausch zwischen Netzwerken
mit der Unterbrechung von einem Netzwerk oder mehr als zwei Netzwerken
in den Kommunikationsrouten durchgeführt wird, und auch wenn die
Routen in eine Mehrzahl von Routen mit der Übertragung der Kommunikationsdaten
abzweigen.
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Es
sollte erwähnt
werden, dass viele Modifikationen und Anpassungen der Erfindung
dem Fachmann offensichtlich sind, und es wird beabsichtigt solche
offensichtlichen Modifikationen und Änderungen zu umfassen, wobei
der Gegenstand der Erfindung nur durch die beigefügten Ansprüche eingeschränkt wird.