DE69925068T2

DE69925068T2 - Netzwerk und Knoteneinrichtung

Info

Publication number: DE69925068T2
Application number: DE1999625068
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Yokosuka-shi Tokura; Haruo Yokosuka-shi Yago
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1998-06-12
Filing date: 1999-06-10
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2019-06-11
Also published as: JP2000278351A; EP0964552A2; JP3469120B2; US6654353B1; EP0964552A3; EP0964552B1; DE69925068D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Netzwerke, die im IEEE 1394 Standard (IEEE 1394 Standard – 1995 : IEEE Standard für serielle Hochleistungsbusse, IEEE P1394. a und weitere) definiert sind. Die Erfindung betrifft insbesondere Verfahren zur Pfadwiederherstellung und Verfahren, die ein Herstellen von fehlerhaften Verbindungen verhindern.
Bei einem Netzwerk, das auf dem IEEE 1394 Standard basiert, sind die Knoten in einer Baumtopologie (die Verkettungen und Verzweigungen kombiniert) verbunden. Um eine Kommunikation auszuführen, müssen daher die Knoten die Baumtopologie erkennen und die Verbindungsbeziehungen zwischen den Knoten bestimmen.
Dieses Baumidentifikationsverfahren wird nachfolgend beschrieben. Beim Anschalten (Hochfahren) und wenn ein Knoten zu einem Bus zugeschaltet wird, wird eine Businitialisierung ausgeführt, um die Verbindungsbeziehungen zwischen den Knoten zu bestimmen. Dies beinhaltet das Aussenden eines Busrücksetzsignals an alle Knoten. Dieses Signal führt zur Löschung aller Informationen, die die Konfiguration der Knotenverbindungen betreffen. Während der Businitialisierung ist die einzige Information, die jeder Knoten hat, ob er ein Verzweigungsknoten ist, der mit zwei oder mehr Knoten verbunden ist, oder ob er ein Blattknoten ist, der nur mit einem weiteren Knoten verbunden ist, oder ob er mit keinem weiteren Knoten verbunden ist.
Die 20 und 21 zeigen Beispiele, wie die Knoten einen Baum in einem konventionellen Netzwerk gemäß dem IEEE 1394 Standard identifizieren. Wenn Knoten A, B, C, D und E, die ein Netzwerk umfassen, beginnen eine Operation auszuführen, wird ein Busrücksetzsignal an jeden Knoten gesendet. Das Busrücksetzsignal ist ein Steuersignal für die Businitialisierung. Bei diesen Beispielen bestimmt, wenn die Knoten durch die Verbindungen AB, AC, BD und BE verbunden sind und eine Veränderung in der Netzwerkkonfiguration auftritt, jeder Knoten die Veränderung und sendet jeweils ein Busrücksetzsignal aus.
Beispielsweise, wenn eine Verbindung AB installiert ist, die den Knoten A mit dem Knoten B verbindet, erfahren der Knoten A und der Knoten B jeweils, dass sie mit der Verbindung AB verbunden sind, und senden jeweils ein Busrücksetzsignal aus. Wenn dann die Verbindung AC erzeugt wird, um den Knoten A mit dem Knoten C zu verbinden, erkennen jeweils die Knoten A und C, dass sie mit der Verbindung AC verbunden wurden und senden jeweils ein Busrücksetzsignal aus.
Wenn die Verbindung BD installiert wird, um den Knoten B mit dem Knoten D zu verbinden, erkennen der Knoten B und der Knoten D jeweils, dass sie mit der Verbindung BD verbunden wurden und senden ein Busrücksetzsignal aus. Wenn die Verbindung BE installiert wird, um den Knoten B mit dem Knoten E zu verbinden, erkennen der Knoten B und der Knoten E jeweils, dass sie mit der Verbindung BE verbunden wurden und senden ein Busrücksetzsignal aus.
Jedes Mal, wenn eine neue Verbindung installiert wird und ein Knoten hinzugefügt wird, wird daher ein Busrücksetzsignal von den Knoten ausgesendet, die diese Veränderung erkannt haben. Da diese Busrücksetzsignale jeden Knoten erreichen, wird die Businitialisierung im gesamten Netzwerk ausgeführt. Folglich wird jedes Mal, wenn eine vorhandene Verbindung getrennt und die Anzahl an Knoten verringert wird, ein Busrücksetzsignal von den Knoten ausgesendet, die diese Veränderung erkannt haben. Da diese Busrücksetzsignale jeden Knoten erreichen, wird wiederum die Businitialisierung im gesamten Netzwerk ausgeführt.
Dieser Vorgang wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 20 im Detail beschrieben, woraus ersichtlich ist, dass der erste Schritt für Signale dient, durch die Vaterknoten von Tochterknoten unterrichtet werden (Vatermeldesignale), die von allen Blattknoten C, D und E an die Verzweigungsknoten A und B gesendet werden. Die Knoten, die ein Vatermeldesignal erhalten, erkennen den Knoten, der dieses Vatermeldesignal ausgesendet hat, als Tochterknoten und senden ein Signal aus, das die Vater zu Tochter-Meldung (ein Tochtermeldesignal) repräsentiert. Dies resultiert darin, dass die Vater-Tochter-Beziehungen zwischen den Knoten bestimmt werden.
Nach Ablaufen eines festgelegten Zeitraums wird ein zweiter Schritt ausgeführt. Wie in 21 dargestellt, veranlasst dies, dass der Knoten A und der Knoten B jeweils nicht nur erkennen, dass sie einen Kanal aufweisen, über den die Verbindung AB angeschlossen ist, sondern auch, dass der Knoten weder ein Vatermeldesignal noch ein Tochtermeldesignal erhalten hat, worauf der Knoten A und der Knoten B ein Vatermeldesignal jeweils zu dem anderen aussenden. Wenn die Knoten A und B erkennen, dass sie ein Vatermeldesignal erhalten haben, setzten sie jeweils einen eigenständigen Zeitraum fest. Ein Vatermeldesignal wird dann von dem Knoten ausgesandt, an dem der festgesetzte Zeitraum zuerst abgelaufen ist. In dem Beispiel von 21 wird angenommen, dass der Knoten B ein Vatermeldesignal an den Knoten A zurückgesandt hat. Da es der Knoten A ist, der dieses zurückgesandte Vatermeldesignal erhalten hat, stellt er den Vater dar und sendet ein Tochtermeldesignal zurück an den Knoten B.
Jeder Knoten erhält daher ein Vatermeldesignal oder ein Tochtermeldesignal und stellt daher in Schritten fest, ob er ein Blattknoten oder ein Verzweigungsknoten ist. Die Baumidentifikation wird derart in dem Netzwerk ausgeführt.
22 zeigt die Verbindungsbeziehungen von Knoten in einem konventionellen auf dem IEEE 1394 Standard basierenden Netzwerk, zwischen denen eine Schleife gebildet wurde. Wenn eine Schleife zwischen den Knoten A, B und C, wie in 22 dargestellt, gebildet wird, werden keine normalen Verbindungen zwischen diesen Knoten aufrechterhalten. D.h., jeder dieser Knoten weist zwei Kanäle auf, an denen er weder ein Vatermeldesignal noch ein Tochtermeldesignal erhält. Solche Knoten können keine Vatermeldesignale mit den benachbarten Knoten austauchen, mit denen sie in der Schleife verbunden sind, und können ihre Verbindungsbeziehungen nicht erkennen. Wenn dieser Zustand aufrechterhalten bleibt, wird nach dem Ablauf eines festgelegten Zeitraums (Konfig_Auszeit) der Bus automatisch zurückgesetzt.
Dies ist so bei dem oben beschriebenen zweiten Schritt, weil dann, wenn ein Knoten zwei Kanäle aufweist, an denen er weder ein Vatermeldesignal noch ein Tochtermeldesignal erhält, obwohl die relevanten Verbindungen bestehen, dieser Knoten der Regel unterliegt, dass er kein Vatermeldesignal aussendet.
Der Grund für diese Regel ist, dass das Aussenden von Vatermeldesignalen in dem oben genannten zweiten Schritt den Zweck hat, einen Knoten einer höheren Ebene zu erkennen. Bei einer Baumstruktur weist ein bestimmter Knoten jedoch immer nur einen Knoten einer höheren Ebene und niemals zwei auf. Daraus folgt, dass er, wenn ein Knoten zwei Kanäle aufweist, an denen er weder ein Vatermeldesignal noch ein Tochtermeldesignal erhalten hat, obwohl die relevanten Verbindungen vorhanden sind, bestimmt, dass es möglich ist, dass ein Knoten einer unteren Ebene vorhanden ist, der noch kein Vatermeldesignal an ihn ausgesandt hat, so dass er kein Vatermeldesignal aussendet.
Die Baumidentifizierung wird folglich unendlich oft durchlaufen und kann nicht beendet werden. Da der Initialisierungsschritt nicht beendet werden kann, wird daher die Kommunikation unmöglich.
Nachfolgend wird ein weiteres Problem untersucht. Die 23 zeigt die Verbindungsbeziehungen von Knoten, zwischen denen eine Fehlfunktion aufgetreten ist. Wenn die Verbindung AB zwischen dem Knoten A und B unterbrochen ist, wie in 23 dargestellt, unterliegen, solange das Netzwerk, das die Knoten A und C aufweist, und das Netzwerk, das durch die Knoten B, D und E gebildet wird, getrennt bleiben, diese Netzwerke unabhängig voneinander einer Businitialisierung. Das Ergebnis ist, dass die zwei Netzwerke unabhängig voneinander arbeiten und nicht miteinander kommunizieren können.
Wenn unter Berücksichtigung dieses Szenarios die Verbindung BC zwischen dem Knoten B und dem Knoten C, wie in 23 durch eine gestrichelte Linie dargestellt, vorlag, kann jedoch ein Pfad, der den Fehler umgeht, gebildet werden und eine normale Kommunikation ausgeführt werden. Da, wie oben unter Bezugnahme auf 22 beschrieben, die Verbindung BC zwischen dem Knoten B und dem Knoten C in einer Schleife zwischen den Knoten A, B und C resultiert, kann dies nicht im voraus bereitgestellt werden. In einem auf dem IEEE 1394 Standard basierenden Netzwerk ist es daher schwierig, redundante Verbindungen zur Pfadwiederherstellung, falls ein Verbindungsfehler auftritt, bereitzustellen.
D. ANDERSON: „Firewire system architecture" FIREWIRE SYSTEM ARCHITECURE, April 1998 (1998-04), Seiten 261-284, XP002162249 Addison-Wesley, Reading, Massachusetts offenbart ein Netzwerk, das eine Vielzahl von Knoten und Verbindungen, die diese Knoten verbinden, umfasst, wobei jeder Knoten mit Mitteln zum Austausch mit anderen Knoten versehen ist, mit denen er verbunden ist und durch die oben beschriebenen Verbindungen Informationen erhält, die die Verbindungsbeziehung bestätigt, wobei ein Knoten mit Erkennungsmitteln zum Bestimmen, ob der Knoten zwei oder mehr Verbindungen aufweist, für die die Verbindungsbeziehung nach einem bestimmten Zeitraum zum Austausch von Bestimmungsinformationen noch nicht bestätigt ist, vorgesehen ist.
Unter Berücksichtigung der vorstehenden Überlegungen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Netzwerk und eine Knotenvorrichtung vorzusehen, durch die eine Kommunikation sogar dann ermöglicht wird, wenn Knoten in einer Schleife verbunden sind. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein hochzuverlässiges, auf dem IEEE 1394 Standard basierendes Netzwerk und Knotenvorrichtung vorzusehen, die, wenn ein Fehler in einer Verbindung auftritt, einen Pfad, der den Fehler umgeht, schnell bilden können.
Es ist ein besonderes Merkmal der vorliegenden Erfindung, Schaltmittel zum Verbinden und Unterbrechen einer Verbindung zwischen den Knoten vorzusehen, so dass, wenn ein auf dem IEEE 1394 Standard basierendes Netzwerk eine redundante Verbindung aufweist, die eine Schleife zwischen den Knoten bildet und diese Schleife normale Verbindungsbeziehungen verhindert – die Verbindungsbeziehungen durch Steuern dieser Schaltmittel zu einem normalen Zustand geführt werden können.
Das Steuern der Schaltmittel ermöglicht ferner eine schnelle Wiederherstellung nach Auftreten eines Fehlers, der in einer Verbindung zwischen den Knoten aufgetreten ist, durch Verwenden der oben beschriebenen Schleife, um einen Pfad, der den Fehler umgeht, zu bilden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Netzwerk mehrere Knoten und Verbindungen, die diese Knoten verbinden, wobei jeder Knoten versehen ist mit Austauschmitteln zum Austauschen von Informationen, die die Verbindungsbeziehung mit anderen Knoten, die mit diesem durch die oben genannten Verbindungen verbunden sind, bestätigen,
Bestimmungsmitteln zum Bestimmen, ob der Knoten zwei oder mehr Verbindungen aufweist, für die die Verbindungsbeziehung nach Ablauf eines begrenzten Zeitraums (Ti) zum Austausch der Bestimmungsinformationen nicht bestätigt wurde, und
Schaltmitteln zum Verbinden oder Unterbrechen wenigstens einer der Verbindungen, mit denen der Knoten verbunden ist, die wenigstens eine der zwei oder mehreren Verbindungen entsprechend den Bestimmungsergebnissen der Bestimmungsmittel unterbrechen,
wobei die Verbindungsbeziehung auf einer Baumtopologie, in der die Verzweigungsknoten vorbestimmt sind, basiert,
und dadurch gekennzeichnet ist, dass
das Netzwerk ferner Einstellmittel zum Einstellen des oben beschriebenen begrenzten Zeitraums (Ti) auf unterschiedliche Zeiträume für jeden der mehreren Knoten umfasst, wobei ein längerer begrenzter Zeitraum (Ti) für Knoten, die sich näher zum Stammknoten befinden, eingestellt wird.
Ein besonderes Merkmal dieses Aspekts der Erfindung ist es, dass ein Knoten mit Schaltmitteln versehen ist, die, wenn der Knoten zwei oder mehr Verbindungen aufweist, für die die Verbindungsbeziehungen nach Ablaufen eines ausreichenden Zeitraums für das Austauschen von Bestätigungsinformationen nicht bestätigt wurde, wenigstens eine dieser Verbindungen unterbricht.
Die Schaltmittel umfassen vorzugsweise Mittel, die, wenn das oben beschriebene Verfahren zur Bestätigung der Verbindungsbeziehung wiederholt ausgeführt wird, wenigstens eine andere Verbindung als die Verbindung, die zuvor unterbrochen wurde, unterbrechen.
Ein Netzwerk gemäß der oben beschriebenen Erfindung kann auch umfassen: Mittel zur Auswahl einer der Verbindungen, für die die Verbindungsbeziehungen nach Ablaufen eines ausreichenden Zeitraums (Ti) zum Austauschen der Bestätigungsinformationen nicht bestätigt ist; Mittel, die die oben beschriebenen Schaltmittel nutzen, um die Verbindung, die von diesen Auswahlmitteln ausgewählt wurde, zu unterbrechen und die veranlassen, dass ein Signal, das den Informationsaustausch, der die Verbindungsbeziehungen bestätigt, von dem Knoten, der mit der anderen Seite dieser ausgewählten Verbindung verbunden ist, ausgesandt wird, startet; Empfangserkennungsmittel, die ermitteln, ob sie das Signal empfangen haben oder nicht, das den Informationsaustausch, der die Verbindungsbeziehungen innerhalb des ausreichenden Zeitraums (Ti) zum Austauschen von Bestätigungsinformation startet; und Schleifenerkennungsmittel zum Erkennen von Verbindungen entsprechend den Erkennungsergebnissen dieser Empfangserkennungsmittel, die eine Schleife bilden. Alternativ kann ein Netzwerk gemäß dem ersten Aspekt umfassen: Mittel zur Auswahl einer der Verbindungen, für die die Verbindungsbeziehungen nicht bestätigt sind, nachdem der ausreichende Zeitraum (Ti) zum Austausch der Bestätigungsinformationen abgelaufen ist; Mittel, die ein Signal, das den Informationsaustausch, der die Verbindungsbeziehungen bestätigt, startet, an die Verbindung senden, die durch diese Auswahlmittel ausgewählt wurde; Empfangsbestätigungsmittel, die erkennen, ob sie das Signal, das den Austausch von Informationen, die die Verbindungsbeziehungen innerhalb des ausreichenden Zeitraums (Ti) zum Austausch von Bestätigungsinformation bestätigen, startet, empfangen hat oder nicht; und Schleifenerkennungsmittel zum Erkennen von Verbindungen, die eine Schleife bilden, entsprechend den Bestätigungsergebnissen dieser Empfangsbestätigungsmittel, umfassen.
Die Schleifenerkennungsmittel können alternativ Mittel umfassen, die, wenn die Empfangsbestätigungsmittel ein Signal, das den Informationsaustausch, der die Verbindungsbeziehungen bestätigen, startet, über eine andere Verbindung als die Verbindung, die von den Auswahlmitteln ausgewählt wurde, empfangen hat, entscheiden, dass die Verbindung, die von den Auswahlmitteln ausgewählt wurde, eine Verbindung ist, die eine Schleife bildet. Alternativ können die Schleifenerkennungsmittel Mittel umfassen, die, wenn die Empfangsbestätigungsmittel über eine andere Verbindung als die Verbindung, die von den Auswahlmitteln ausgewählt wurde, ein Sig nal, das den Informationsaustausch, der die Verbindungsbeziehungen bestätigt, empfangen haben, entscheiden, dass diese andere Verbindung eine Verbindung ist, die eine Schleife bildet.
Wenn mehrere Verbindungen vorgesehen sind, für die die Vater-Tochter-Beziehung nicht bekannt ist, wird der Knoten, der mit dem anderen Ende einer dieser Verbindungen verbunden war, veranlasst, ein Signal auszusenden, das den Informationsaustausch, der die Verbindungsbeziehungen bestätigt, startet. Alternativ sendet der lokale Knoten selbst an diesen Knoten ein Signal, das den Informationsaustausch, der die Verbindungsbeziehungen bestätigt, startet. Wenn das Signal von dem Knoten, der den Informationsaustausch, der die Verbindungsbeziehungen bestätigt, startet, nicht über ein andere Verbindung als die in Rede stehende Verbindung empfangen kann, kann bestimmt werden, dass diese Verbindung eine Schleife gebildet hat oder umgekehrt, dass eine andere Verbindung als diese Verbindung eine Schleife gebildet hat. Eine normale Netzwerkkonfiguration kann folglich durch Unterbrechen entweder dieser Verbindung oder der anderen Verbindung gebildet werden und dann ein weiterer Versuch gestartet wird, um die Vater-Tochter-Beziehung zu bestätigen. Wenn das Verfahren zur Bestätigung der Verbindungsbeziehungen wiederholt ausgeführt wird, sollte die Verbindung, die während eines vorgegebenen Schritts unterbrochen wird, keine Verbindung sein, die zuvor unterbrochen worden ist.
Wenn die oben genannten Verbindungsbeziehungen auf einer Baumtopologie basieren, bei der die Verzweigungsknoten vorbestimmt sind, können die oben genannten Auswahlmittel Mittel zur vorzugsweisen Auswahl von Verbindungen, aus denen die nicht mit Verzweigungsknoten verbunden sind, umfassen. Dies ermöglicht eine Netzwerkkonfiguration, bei der eine geringere Anzahl von in Reihe geschalteten Knoten gebildet werden.
Wenn es mehrere Knoten mit Schaltmitteln in einem einzelnen Netzwerk gibt, werden deren ausreichenden Zeiträume (Ti) auf angemessene unterschiedliche Zeiträume festgelegt. Dies stellt sicher, dass das Verfahren zur Bestätigung der Verbindungsbeziehungen in einer vorgeschriebenen Reihenfolge ausgeführt wird, d.h. nachdem der eine Knoten die Verbindungsbeziehungen bestätigt hat, startet der nächste Knoten die Bestätigung der Verbindungsbeziehungen. Dies verhindert das Auftreten von Verwirrungen beim Bestätigen der Verbindungsbeziehungen mehrerer Knoten in dem gleichem Netzwerk. Da die Verbindungsbeziehungen auf einer Baumtopologie basieren, ermöglicht das Festlegen eines längeren ausreichenden Zeitraums (Ti), je näher sich ein Knoten zu dem Stammknoten befindet, dass die Bestätigung der Verbindungsbeziehungen mit Knoten, die Verzweigungen entsprechen, beginnt und dann mit Knoten, die näher zum Stamm angeordnet sind, fortfährt. Dies stellt eine effiziente Bestätigung der Verbindungsbeziehungen sicher.
Die Schaltmittel können Mittel für die physische Unterbrechung einer Verbindung oder sie können Mittel für die logische Unterbrechung einer Verbindung umfassen. Die Mittel, die eine logische Unterbrechung ausführen, umfassen vorzugsweise Mittel, die die Schnittstelle, die mit der Verbindung, die von dem lokalen Knoten getrennt werden soll, verbunden ist, deaktivieren.
Da selbst dann normale Verbindungsbeziehungen aufrechterhalten werden können, wenn eine Schleife zwischen den Knoten gebildet wurde, kann eine redundante Verbindung im voraus in einem Netzwerk vorgesehen werden, ohne dass das Problem auftritt, dass eine Schleife gebildet werden könnte, wobei die redundante Verbindung als ein alternativer Pfad dient, wenn ein Fehler auftritt. Folglich kann ein hoch zuverlässiges, auf dem IEEE 1394 Standard basierendes Netzwerk, das Verzweigung/Blatt- (oder Vater/Tochter-) Verbindungsbeziehungen verwendet, erzielt werden.
1 zeigt die Verbindungsbeziehungen von Knoten, die in einem Ring mit Blättern gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung verbunden sind,
2 zeigt die Verbindungsbeziehungen von Knoten, die in einer Ringtopologie gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung verbunden sind,
3 ist ein Flussdiagramm einer Methode zur Verhinderung einer Schleife am Knoten B,
4 zeigt die Verbindungsbeziehungen von Knoten, die in einer Baumtopologie gemäß einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung verbunden sind,
5 zeigt die Verbindungsbeziehungen von Knoten, die in einer Ringtopologie gemäß einer vierten Ausführungsform dieser Erfindung verbunden sind,
6 ist ein Flussdiagramm einer Methode zur Verhinderung einer Schleife an den Knoten A oder B,
7 zeigt die Verbindungsbeziehungen von Knoten gemäß einer fünften Ausführungsform dieser Erfindung,
8 ist ein Flussdiagramm einer Methode zur Verhinderung einer Schleife am Knoten C,
9 zeigt die Verbindungsbeziehungen von Knoten gemäß einer sechsten Ausführungsform dieser Erfindung,
10 ist ein Flussdiagramm einer Methode zur Verhinderung einer Schleife am Knoten F,
11 zeigt die Verbindungsbeziehungen von Knoten, wenn ein Fehler in einem Abschnitt eines Netzwerks gemäß einer siebten Ausführungsform dieser Erfindung auftritt,
12 ist ein Flussdiagramm einer Methode zur Verhinderung einer Schleife am Knoten F,
13 zeigt die Verbindungsbeziehungen von Knoten gemäß einer achten Ausführungsform dieser Erfindung,
14 zeigt die Verbindungsbeziehungen von Knoten gemäß einer neunten Ausführungsform dieser Erfindung,
15 ist ein Flussdiagramm einer Methode zur Verhinderung einer Schleife am Knoten i,
16 ist ein Flussdiagramm einer Methode zur Verhinderung einer Schleife am Knoten i,
17 zeigt die Verbindungsbeziehungen von Knoten gemäß einer zehnten Ausführungsform dieser Erfindung,
18 zeigt die Verbindungsbeziehungen von Netzwerken gemäß einer elften Ausführungsform dieser Erfindung,
19 zeigt einen logischen Schalter gemäß einer zwölften Ausführungsform dieser Erfindung,
20 zeigt ein Beispiel der Baumidentifikation von Knoten in einem konventionellen, auf dem IEEE 1394 Standard basierenden Netzwerk,
21 zeigt ein Beispiel der Baumidentifikation von Knoten in einem konventionellen, auf dem IEEE 1394 Standard basierenden Netzwerk,
22 zeigt die Verbindungsbeziehungen von Knoten in einem konventionellen, auf dem IEEE 1396 Standard basierenden Netzwerk, zwischen denen eine Schleife gebildet wurde,
23 zeigt die Verbindungsbeziehungen von Knoten gemäß 22, zwischen denen ein Fehler aufgetreten ist.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Ausführungsformen gemäß 1 und 2 beschrieben. 1 stellt eine erste Ausführung gemäß der Erfindung dar und zeigt die Verbindungsbeziehungen von Knoten, die in einer Baumtopologie verbunden sind. 2 stellt eine zweite Ausführungsform gemäß der Erfindung dar und zeigt die Verbindungsbeziehungen von Knoten, die in einer Ringtopologie verbunden sind.
Wie in 1 dargestellt, ist eine erste Ausführungsform dieser Erfindung ein Netzwerk, das aus einer Vielzahl von Knoten A, B, C, D und E und Verbindungen AB, BC, AC, BD und BE, die die Knoten verbinden, gebildet, wobei jeder Knoten mit Kommunikationsreglern 1 versehen ist, die Mittel zum Austausch von Informationen, die die Verbindungsbeziehungen bestätigen, über eine Verbindung mit einem weiteren Knoten, der mit dem lokalen Knoten verbunden ist, darstellen.
Ein besonderes Merkmal dieser Ausführungsform gemäß der Erfindung ist, dass sie mit Schaltern B1, B2, B3 und B4 versehen ist, die als Schaltmittel zum Trennen wenigstens einer der Verbindungen AB, BC, BE und BD dienen, für die die Verbindungsbeziehungen nach dem Ablaufen eines Zeitraums Ti, der zum Austausch der Bestimmungsinformationen ausreicht, nicht bestätigt wurden.
Der Kommunikationsregler 1 wählt eine der Verbindungen AB, BC, BD bzw. BE, für die die Verbindungsbeziehungen nach Ablaufen des Zeitraums Ti nicht bestätigt wurden, aus und trennt die gewählte Verbindung mittels des Schalters Bi (wobei i eine Zahl zwischen 1 und 4 ist) und veranlasst ein Busrücksetzsignal, das von dem Knoten, der mit der anderen Seite der gewählten Verbindung verbunden war, gesendet werden soll. Dies ist ein Signal, das den Austausch von Informationen, die die Verbindungsbeziehung bestätigen, startet. Der Kommunikationsregler 1 bestätigt ferner, ob ein Busrücksetzsignal innerhalb des Zeitraums Ti erhalten wurde oder nicht. Das Ergebnis dieser Bestimmung ermöglicht eine Verbindung, die eine Schleife bildet, die erkannt werden soll.
Alternativ wählt der Kommunikationsregler 1 eine der Verbindungen AB, BC, BD bzw. BE, für die die Verbindungsbeziehungen nach Ablaufen des Zeitraums Ti nicht bestätigt wurden, und sendet ein Busrücksetzsignal an die gewählte Verbindung und erkennt, ob ein Busrücksetzsignal innerhalb des Zeitraums Ti erhalten wurde oder nicht. Das Ergebnis dieser Bestimmung ermöglicht, dass eine Verbindung, die eine Schleife bildet, erkennbar ist.
Wenn ein Busrücksetzsignal über ein andere Verbindung als die ausgewählte Verbindung empfangen wird, wird entschieden, dass die gewählte Verbindung eine Verbindung ist, die eine Schleife bildet oder dass die nicht gewählte Verbindung eine Schleife bildet.
Es ist sinnvoll, im voraus zu bestimmen, welche aus einer Mehrzahl von Knoten, die in einer Baumtopologie verbunden sind, Verzweigungsknoten sind, und vorzugsweise Verbindungen auszusuchen, die nicht mit diesen Verzweigungsknoten verbunden sind.
Schalter B1, B2, B3 und B4 können tatsächliche Schalter zum physischen Trennen von Verbindungen AB, BC, BE und BD sein. Alternativ können sie auch logische Schalter zum logischen Trennen dieser Verbindungen sein. Ein logischer Schalter kann dadurch implementiert werden, indem die Schnittstelle, zu der die zu trennende Verbindung mit dem lokalen Knoten B besteht, deaktiviert wird.
Wie in 2 dargestellt, ist die vorliegende Erfindung auch bei Knoten A, B, C, D und E, die in einer Ringtopologie verbunden sind, anwendbar. D.h., eine zweite Ausführungsform dieser Erfindung ist ein Netzwerk, das eine Mehrzahl von Knoten A, B, C, D und E und Verbindungen AB, BC, CD, DE und AE, die diese Knoten verbinden, umfasst, wobei jeder Knoten mit einem Kommunikationsregler 1 versehen ist, der ein Mittel zum Austausch von Informationen über eine Verbindung mit einem anderen Knoten, der mit dem lokalen Knoten verbunden ist, die die Verbindungsbeziehungen bestätigen, ist.
Ein besonderes Merkmal dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung ist, dass sie einen Schalter A1 als Schaltmittel vorsieht, der, wenn ein Knoten zwei oder mehr Verbindungen aufweist, für die die Verbindungsbeziehungen nach Ablaufen eines Zeitraums (Ti) nicht bestätigt worden sind, der für den Austausch von Bestätigungsinformationen ausreicht, wenigstens eine dieser Verbindungen trennt.
Eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben, die ein auf dem IEEE 1394 basierendes Netz werk darstellt, das Knoten A, B, C, D und E umfasst, die in einer Baumtopologie verbunden sind, wobei das Netzwerk mit einer Verbindung BC versehen ist, die den Knoten B mit dem Knoten C verbindet. Folglich wird ein Schleife zwischen den Knoten A, B und C gebildet. Da diese Ausführungsform die Schalter B1, B2, B3 und B4 an dem Knoten B vorsieht, der einer der Knoten ist, der die Schleife bildet, kann daher die Bildung dieser Schleife verhindert werden.
Schleifenbildung wird, wie nachfolgend beschrieben, verhindert. Wenn zwei Kanäle P1 und P2 des Knotens B weder ein Vatermeldesignal noch ein Tochtermeldesignal erhalten, wird die Verbindung zwischen dem Kanal P2 und der Verbindung BC durch den Schalter B2 entweder vor oder nachdem der begrenzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) abgelaufen ist, getrennt. Es wird daher bestimmt, dass der Schalter B2 in Betrieb war und dass die Verbindung BC zwischen dem Knoten B und dem Knoten C aufgehoben ist, worauf der Knoten B und der Knoten C Busrücksetzsignale aussenden. Während dieses Zeitraums wird der Zustand des Schalters B2 aufrechterhalten. Folglich tritt keine Schleifenbildung auf, wenn die Businitialisierung nun ausgeführt wird, und die normale Baumidentifikation kann daher ausgeführt werden.
Schalter B1, B2, B3 und B4 können physische Schalter sein, die zwischen den Kanälen P1, P2, P3 und P4 und den Kabeln angeordnet sind, in denen die Verbindungen AB, BC, BE und BD aufgebaut sind. Alternativ können sie logische Schalter sein, die einen spezifischen Kanal durch Einstellen der Impedanz der entsprechenden Zwischen-Knoten-Schnittstelle des Knotens B abschalten.
Diese Anordnung stellt sicher, dass die Kommunikation weiterhin möglich ist, sogar wenn eine Schleife in einem auf dem IEEE 1394 basierenden Netzwerk gebildet ist. Folglich kann eine redundante Verbindung im voraus in dem Netzwerk ohne Rücksichtnahme darauf, ob eine Schleife gebildet werden könnte, vorgesehen werden, wobei die redundante Verbindung als Schutz für den Fall, dass ein Fehler in einer Verbindung auftritt, dient. In anderen Worten heißt das, dass, wenn eine Verbindung zwischen den Knoten aufgrund eines Fehlers, der in einer Verbindung aufgetreten ist, unterbrochen wird, kann die Kommunikation durch Nutzen einer redundanten Verbindung wiederhergestellt werden, um eine Verbindung aufzubauen, die den Feh ler umgeht.
Die 2 zeigt ein auf dem IEEE 1394 Standard basierendes Netzwerk, das die Knoten A, B, C, D und E, die in einer Ringtopologie verbunden sind, umfasst. Die Hardware-Konfigurationen und Algorithmen gemäß der Erfindung können bei diesem Netzwerk in ähnlicher Weise wie bei dem auf dem IEEE 1394 basierenden Netzwerk, das in 1 dargestellt ist, bei dem die Knoten in einer Baumtopologie verbunden sind, angewendet werden.
Es wird angenommen, dass die Nichtverfügbarkeit der Verbindungen a, die Nichtverfügbarkeit der Schalter b, die Anzahl an Knoten, die in der Verbindung enthalten sind, n, die Gesamtanzahl von Verbindungen, die in dem Netzwerk enthalten sind, m, die Nichtverfügbarkeit des Netzwerks, wenn keine Schalter vorhanden sind, a1 und die Nichtverfügbarkeit des Netzwerks, in dem Schalter und bis zu zwei Fehlern sind, a2 ist. Hierbei werden a1 und a2 durch die folgende Formel (bei der a << 1 ist) berechnet:
Wenn das Netzwerk eine Ringstruktur aufweist, kann die Nichtverfügbarkeit durch a², b² und ab ausgedrückt werden. Beispielsweise, wenn a und b in der Größe von 10^-5 und m ungefähr 10 betragen, ist die Nichtverfügbarkeit gleich 1/10000, was bedeutet, dass die Zuverlässigkeit hoch ist.
Wenn eine Verbindung zwischen den Knoten aufgrund eines Fehlers, der in einer Verbindung aufgetreten ist, abgetrennt wird, kann daher die Kommunikation durch Nutzen einer redundanten Verbindung, um eine Verbindung aufzubauen, die den Fehler umgeht, wiederhergestellt werden. In anderen Worten, ein sehr zuverlässiges Netzwerk kann erzielt werden.
Erste Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform dieser Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 und 3 beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Verhindern der Bildung einer Schleife am Knoten B darstellt. Um die Knotenoperation (SO) zu beginnen, werden, wie in 3 dargestellt, die Schalter B1, B2, B3 und B4 des Knotens B in ihren Leitzustand (nachfolgend als AN-Zustand bezeichnet) (S1) versetzt. Bei dieser Ausführungsform beginnt, wenn eine neue Verbindung aufgebaut und ein Knoten zu dem Netzwerk hinzugefügt und ein Busrücksetzsignal von einem Knoten ausgesendet werden, der diese Veränderung erkannt hat, jeder Knoten A, B, C, D und E mit der Businitialisierung (S2). Zuerst wird mit der Baumidentifikation, die schon in der Beschreibung des Standes der Technik beschrieben wurde, begonnen (S3). Wenn der Knoten erkennt, nachdem der festgesetzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) abgelaufen ist, dass er zwei Kanäle P1 und P2 aufweist, die weder ein Vatermeldesignal noch ein Tochtermeldesignal erhalten haben, obwohl die relevanten Verbindungen bestehen (S4), schaltet er entweder den Schalter B1 oder den Schalter B2 zum nicht-leitenden Zustand (nachfolgend als AUS-Zustand gekennzeichnet) (S7). Es wird angenommen, dass der Knoten B den Schalter B2 in den AUS-Zustand versetzt. Da ein Veränderung in der Netzwerkkonfiguration aufgetreten ist, senden der Knoten B und der Knoten C daher wieder ein Busrücksetzsignal für die Businitialisierung (S8) zurück. Da der Schalter B2 sich in dem AUS-Zustand befindet, kann die Baumidentifikation jetzt normal fortgeführt werden (S5) und daher vervollständigt werden (S6). Jeder Knoten A, B, C, D und E bestimmt daher seine eigene Verbindungsbeziehung und sieht dabei eine Kanalarbitration für seine eigenen Kanäle vor. Dies führt zum Einschalten und Ausschalten seiner eigenen Kanäle entsprechend dieser Verbindungsbeziehung (S9). Dies stellt sicher, dass die Kommunikation zwischen den Knoten aufrechterhalten werden kann (S10). Da angenommen wird, dass der Schalter B2 sich in dem AUS-Zustand befindet, bilden bei dieser Ausführungsform der Knoten A einen Verzweigungsknoten und der Knoten C einen Blattknoten. Wenn der Schalter B1 in den AUS-Zustand versetzt worden wäre, würde der Knoten A zu einem Blattknoten und der Knoten C zu einem Verzweigungsknoten.
In 1 ist jeder Kanal P1-P4 des Knotens B mit einem zugehörigen Schalter B1-B4 versehen. Wenn die Kanäle, die die Schleife bilden, bekannt gewesen wären, wäre es jedoch ausreichend gewesen, Schalter nur an diesen zwei Kanälen P1 und P2 vorzusehen.
Diese erste Ausführungsform fügt daher zu dem konventionellen Verfahren, das von jedem Knoten ausgeführt wird, einen Schritt des AN-Schaltens aller Schalter eines Knotens während der Businitialisierung hinzu. Dies wird die „erweiterte Businitialisierung" genannt. Sie fügt ferner einen Schritt des Erkennens einer Schleife durch Identifizieren während der Baumidentifikation, ob ein Knoten zwei Kanäle aufweist oder nicht, an denen weder ein Vatermeldesignal noch ein Tochtermeldesignal bis zum Zeitpunkt, an dem der festgelegte Zeitraum (Konfig_Auszeit) abgelaufen ist, empfangen wurde, und einen Schritt des AUS-Schaltens eines Schalters in Übereinstimmung mit diesem Bestimmungsergebnis hinzu. Dies wird die „erweiterte Baumidentifikation" genannt. Das Aussenden eines Busrücksetzsignals und das AN-Schalten der Schalter werden vorzugsweise gleichzeitig ausgeführt. In ähnlicher Weise werden das Aussenden eines Busrücksetzsignals und das AUS-Schalten eines Schalters vorzugsweise zusammen ausgeführt. In beiden Fällen können der eine oder der andere Schritt zuerst oder beide gleichzeitig ausgeführt werden.
Zweite Ausführungsform
Eine zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben. Diese zweite Ausführungsform stellt den Fall dar, bei dem der Algorithmus von 3 bei dem Netzwerk, das in 2 dargestellt ist und bei dem die Knoten A, B, C, D und E in einer Ringtopologie verbunden sind, angewendet wird. 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Verhinderung einer Bildung einer Schleife am Knoten A darstellt. Wie in 3 dargestellt, wird, um den Knotenbetrieb (S0) zu beginnen, der Schalter A1 am Knoten A in den AN-Zustand versetzt (S1). Bei dieser Ausführungsform beginnt, wenn eine neue Verbindung aufgebaut wird und ein Knoten zum Netzwerk hinzugeführt und ein Busrücksetzsignal von einem Knoten, der diese Veränderung erkennt, ausgesandt werden, jeder Knoten A, B, C, D und E die Businitialisierung (S2). Zunächst wird die Baumidentifikation, die schon in der Beschreibung zum Stand der Technik beschrieben wurde, gestartet (S3). Wenn nach Ablaufen des festgesetzten Zeitraums (Konfig_Auszeit) der Knoten erkennt, dass er zwei Kanäle P1 und P2 aufweist, die weder ein Vatermeldesignal noch ein Tochtermeldesignal empfangen haben, obwohl die relevanten Verbindung aufgebaut sind (S4), schaltet er den Schalter A1 in den AUS-Zustand (S7). Da eine Veränderung in der Netzwerkkonfiguration aufgetreten ist, senden daher jetzt der Knoten A und der Knoten E wieder ein Busrücksetzsignal für die Businitialisierung (S8) aus. Hierbei wird, da der Schalter A1 sich in dem AUS-Zustand befindet, die Baumidentifikation normal fortgeführt und kann entsprechend vervollständig werden (S6). Jeder Knoten A, B, C, D und E identifiziert daher seine eigene Verbindungsbeziehung und sieht dabei für seine eigenen Kanäle eine Kanalarbitration vor. Dies beinhaltet die Aktivierung oder das Deaktivieren jedes seiner Kanäle gemäß dieser Verbindungsbeziehung (S9). Dies stellt sicher, dass die Kommunikation zwischen den Knoten aufrechterhalten werden kann (S10). In 2 ist, da der Kanal des Knotens A, an den die Schleife angeschlossen ist, bekannt ist, es ausreichend, wenn ein Schalter nur an dem Kanal P1 vorgesehen wird.
Dritte Ausführungsform
Eine dritte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 4 und 6 beschrieben. 4 zeigt die Verbindungsbeziehungen von Knoten, die in einer Baumtopologie verbunden sind, während 6 ein Verfahrensflussdiagramm zur Verhinderung einer Bildung einer Schleife am Knoten B ist. Bei dem Netzwerk, das in 1 dargestellt ist, wurde die Kommunikation ausgeführt, wobei sich der Schalter B2 im AUS-Zustand befand. Aus diesen Bedingungen tritt, wenn eine Verbindung AB zwischen dem Knoten A und dem Knoten B, wie in 4 dargestellt ist, getrennt wird, eine Veränderung in der Netzwerkkonfiguration auf, wonach der Knoten A und der Knoten B diese Veränderung erkennen und ein Busrücksetzsignal aussenden. Das Verfahren, das in 3 dargestellt ist, wird dann ausgeführt und der Schalter B2 des Knotens B wird in den AN-Zustand versetzt, wodurch verhindert wird, dass das Netzwerk zweigeteilt wird.
In ähnlicher Weise wird, wenn eine Verbindung AC zwischen dem Knoten A und dem Knoten C getrennt wird, das Verfahren, das in 3 dargestellt ist, ausgeführt, wobei der Schalter B2 des Knotens B in den AN-Zustand versetzt und die Verbindung BC zwischen dem Knoten B und dem Knoten C wieder hergestellt wird, wodurch verhindert wird, dass der Knoten C isoliert wird, und ermöglicht wird, dass die Kommunikation wieder hergestellt wird.
In anderen Worten gesagt, wird bei dieser dritten Ausführungsform gemäß der Erfindung, wie in 6 dargestellt, dann wenn ein Fehler in der Verbindung AB oder AC während der Kommunikation auftritt (S10), die resultierende Veränderung in der Netzwerkkonfiguration durch die Knoten A und B oder A und C erkannt, die daher ein Busrücksetzsignal aussenden (S11). Jeder Knoten A, B, C, D und E führt daher die erweiterte Businitialisierung, die in 3 dargestellt ist, aus (S1 und S2). Sie führen ferner die erweiterte Baumidentifikation, wie in dieser Fig. dargestellt ist, aus (S3 – S8). Wie oben beschrieben, werden daher ein Pfad, der den Fehler umgeht, gebildet, die Eigenidentifikation und die Kanalarbitration, die in 3 dargestellt sind, ausgeführt (S9) und die Kommunikation kann wieder hergestellt werden (S10).
In 4 sind Schalter B1-B4 an jedem Kanal P1-P4 des Knotens B vorgesehen, wenn aber die Kanäle, die zu der Schleife verbunden sind, bekannt sind, braucht nur an den zwei Kanälen P1 und P2 ein Schalter vorgesehen zu werden.
Vierte Ausführungsform
Eine vierte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 5 und 6 beschrieben. 5 zeigt die Verbindungsbeziehungen von Knoten, die in einer Ringtopologie verbunden sind. Diese vierte Ausführungsform stellt den Fall dar, bei dem der Algorithmus von 6 bei dem Netzwerk, das in 5 dargestellt ist, bei dem die Knoten A, B, C, D und E in einer Ringtopologie verbunden sind, angewendet wird. 6 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Verhinderung einer Bildung einer Schleife an dem Knoten A darstellt. Bei dem Netzwerk, das in 2 dargestellt ist, wurde die Kommunikation bei sich in dem AUS-Zustand befindenden Schalter A1 ausgeführt. Wenn die Verbindung CD zwischen dem Knoten C und dem Knoten D unter diesem Umstand unterbrochen wird, wie in 5 dargestellt, tritt eine Veränderung in der Netzwerkkonfiguration auf, so dass der Knoten C und der Knoten D diese Veränderung erkennen und ein Busrücksetzsignal aussenden. Das Verfahren, das in 3 dargestellt ist, wird dann ausgeführt und der Schalter A1 des Knotens A wird in den AN-Zustand versetzt, wodurch verhindert wird, dass das Netzwerk zweigeteilt wird.
Wenn irgendeine der Verbindungen AB, BC und DE unterbrochen wird, wird entsprechend das Verfahren, das in 3 dargestellt ist, ausgeführt und der Schalter A1 des Knotens A wird in den AN-Zustand versetzt und die Verbindung AE zwischen dem Knoten A und dem Knoten E wird wieder hergestellt, so dass verhindert wird, dass ein oder mehrere Knoten isoliert werden, und ermöglicht wird, dass die Kommunikation wiederhergestellt wird.
In anderen Worten gesagt, wird bei dieser vierten Ausführungsform gemäß der Erfindung, wie in 6 dargestellt, wenn ein Fehler in irgend einer der Verbindungen AB, BC, CD oder DE während der Kommunikation auftritt (S10), die resultierende Veränderung in der Netzwerkkommunikation durch die entsprechenden Knoten erkannt, die aus diesem Grund ein Busrücksetzsignal aussenden (S11). Jeder Knoten A, B, C, D und E führt daher die erweiterte Businitialisierung, die in 3 dargestellt ist, aus (S1 und S2). Sie führt ferner die erweiterte Baumidentifikation, wie in der gleichen Figur dargestellt ist, aus (S3-S8). Wie oben beschrieben, wird daher ein Pfad, der den Fehler umgeht, gebildet und die Eigenidentifikation und Kanalarbitration, die in 3 dargestellt sind, werden ausgeführt (S9) und die Kommunikation kann wiederhergestellt werden (S10). Bei 5 ist es, da der Kanal des Knotens A, mit dem die Schleife verbunden ist, bekannt ist, ausreichend, wenn nur an dem Kanal P1 ein Schalter vorgesehen wird.
Fünfte Ausführungsform
Eine fünfte Ausführungsform gemäß der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 7 und 8 beschrieben. 7 zeigt die Verbindungsbeziehungen der Knoten bei dieser fünften Ausführungsform, während 8 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zur Verhinderung der Bildung einer Schleife am Knoten C dar stellt. Diese fünfte Ausführungsform stellt die Baumstrukturerfassung in einem Netzwerk dar, in dem mehrere Schleifen über einen Knoten verbunden sind. Wie in 8 dargestellt, schaltet, um die Knotenoperation (S20) zu starten, der Knoten C, der in 7 dargestellt ist, die Schalter C1, C2, C3 und C4 in den AN-Zustand (S21). Bei dieser Ausführungsform startet, wenn eine neue Verbindung aufgebaut wird und ein Knoten zum Netzwerk hinzugefügt wird und ein Busrücksetzsignal von einem Knoten, der diese Veränderung erkannt hat, ausgesandt wird, jeder Knoten A, B, C, D und E die Businitialisierung (S22). Zuerst wird die Baumidentifikation, die schon in der Beschreibung zum Stand der Technik beschrieben wurde, begonnen (S23). Wenn, nachdem der begrenzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) abgelaufen ist, der Knoten C erkennt, dass er vier Kanäle P1, P2, P3 und P4 aufweist, die weder ein Vatermeldesignal noch ein Tochtermeldesignal erhalten haben, obwohl die relevanten Verbindungen verbunden sind (S24), erkennt er, dass er einen Kanal aufweist, an dem die Vater-Tochter-Beziehung unbekannt ist und schaltet den Schalter diesen Kanals Pi in den AUS-Zustand (S25). Es wird hier angenommen, dass der Schalter C3 des Kanals P3 in den AUS-Zustand geschaltet wird. Da eine Veränderung in der Netzwerkkonfiguration aufgetreten ist, schickt daher der Knoten D wieder ein Busrücksetzsignal für die Businitialisierung aus. Der Knoten C schickt jedoch kein Busrücksetzsignal aus. Das Busrücksetzsignal, das durch den Knoten D ausgesendet wird, wird an den Knoten C in der folgenden Reihenfolge übermittelt: Verbindung DE → Knoten E → Verbindung CE. Wenn der Knoten C dieses Busrücksetzsignal erhält und daher bestätigt, dass die unterbrochene Verbindung CD in einer Schleife enthalten ist (S26), startet der Knoten C die Baumstrukturerkennung nochmals (S23). Da die Verbindung CD nicht aufgebaut ist, stellt diesmal der Knoten D einen Blattknoten dar und die Vater-Tochter-Beziehung zwischen den Knoten D, E und C kann schrittweise bestimmt werden. Nachdem der begrenzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) abgelaufen ist, erkennt nun der Knoten C die Kanäle P1 und P2, an denen die Vater-Tochter-Beziehung unbekannt ist (S24) und bringt beispielsweise den Schalter C2 des Kanals P2 in den AUS-Zustand (S25). Der Knoten B erkennt dann, dass eine Verbindungsbeziehung verändert ist und sendet ein Busrücksetzsignal aus, der Knoten C wird jedoch nicht veranlasst, ein Busrücksetzsignal auszusenden. Das Busrücksetzsignal, das von dem Knoten B ausgesendet wird, wird an den Knoten C in der folgenden Reihenfolge übermittelt: Verbindung AB → Knoten A → Verbindung AC. Wenn der Knoten C die ses Busrücksetzsignal erhält und dadurch bestätigt, dass die unterbrochene Verbindung BC in einer Schleife enthalten ist (S26), startet der Knoten C wiederum die Baumstrukturerkennung (S23).
Diesmal ist, da die Verbindung BC nicht aufgebaut ist, der Knoten B ein Blattknoten und die Vater-Tochter-Beziehungen zwischen den Knoten B, A und C kann fortfolgend bestimmt werden (S27). Die Knoten A, B und C und die Knoten C, D und E unterbrechen daher jeweils die Bildung von Schleifen und die Baumstrukturerkennung kann vervollständigt werden (S28). Diese Baumstrukturerkennung schreitet folglich fort, sogar wenn Tochterknoten oder Tochternetzwerke mit den Knoten A, B, D und E verbunden sind. Jeder Knoten A, B, C, D und E bestimmt daher seine eigene Verbindungsbeziehung und sieht die Arbitration seiner eigenen Kanäle vor. Dies bezieht sich auf das Verbinden und Trennen jeder seiner Kanäle gemäß dieser Verbindungsbeziehung (S29). Dies stellt sicher, dass die Kommunikation zwischen den Knoten A, B, C, D und E aufrechterhalten werden kann (S30).
Durch ein solches Vorsehen eines Knotens mit Schaltern kann die Baumstrukturerkennung in einem Netzwerk ausgeführt werden, in dem mehrere Schleifen, die diesen Knoten beinhalten, enthalten sind. Bei dieser fünften Ausführungsform stellen, da angenommen wird, dass sich die Schalter C2 und C3 in dem AUS-Zustand befinden, die Knoten A und E Verzweigungsknoten und die Knoten B und D Blattknoten dar. Wenn die Schalter C1 und C4 sich in dem AUS-Zustand befinden würden, würden die Knoten B und D Verzweigungsknoten und die Knoten A und E Blattknoten darstellen.
Verbindungen, die unterbrochen werden sollen, können in einer Reihenfolge ausgewählt werden, die sicherstellt, dass Verbindungen, die vorzugsweise als Stammverbindungen verwendet werden, nicht getrennt werden. Dies ermöglicht eine Netzwerkkonfiguration, in der eine geringere Anzahl an in Reihe geschalteten Knoten gebildet werden muss. Die Regelungen des IEEE 1394 Standards sehen vor, dass nach der Betätigung der Schalter nicht mehr als 16 Knoten in Reihe geschaltet sind und die Anzahl der Knoten, die ein Netzwerk bilden, nicht mehr als 63 beträgt.
Diese Ausführungsform fügt daher dem Verfahren gemäß dem Stand der Technik einen Schritt des Schaltens aller Schalter eines Knotens in den AN-Zustand während der Businitialisierung hinzu. Dies ist die erweiterte Businitialisierung. Sie fügt ferner einen Schritt des Erkennens einer Schleife durch Bestimmen, ob ein Knoten zwei oder mehr Kanäle aufweist, an denen weder ein Vatermeldesignal noch ein Tochtermeldesignal nach Ablaufen des begrenzten Zeitraums (Konfig_Auszeit) erhalten wurde, oder nicht, und einen Schritt des Schaltens eines Schalters in den AUS-Zustand entsprechend dem Bestimmungsergebnis hinzu. Dies ist die erweiterte Baumstrukturidentifizierung. Das Aussenden eines Busrücksetzsignals und das Schalten eines Schalters in den AUS-Zustand werden vorzugsweise zusammen ausgeführt. Einer der Schritte kann zuerst ausgeführt werden oder sie können beide gleichzeitig ausgeführt werden.
Sechste Ausführungsform
Eine sechste Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Beispiel der Baumstrukturerkennung in einem Netzwerk, in dem mehrere physisch miteinander verbundene Schleifen über einen Knoten verbunden sind. Diese sechste Ausführungsform wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 9 und 10 beschrieben. 9 zeigt die Verbindungsbeziehungen der Knoten und 10 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Verhinderung der Bildung einer Schleife am Knoten F darstellt. Wie in 10 dargestellt, versetzt, um die Knotenoperation zu starten (S40), der Knoten F die Schalter F1, F2, F3 und F4 in den AN-Zustand (S41). Bei dieser Ausführungsform startet, wenn eine neue Verbindung aufgebaut wird und ein Knoten zu dem Netzwerk hinzugefügt und ein Busrücksetzsignal von einem Knoten ausgesendet werden, der diese Veränderung erkannt hat, jeder Knoten A, B, C, D, E und F die Businitialisierung (S42). Zuerst wird die Baumstrukturidentifizierung, die schon in der Beschreibung zum Stand der Technik beschrieben wurde, begonnen (S43). Wenn, nachdem der begrenzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) abgelaufen ist, der Knoten F erkennt, dass er vier Kanäle P1, P2, P3 und P4 aufweist, die weder ein Vatermeldesignal noch ein Tochtermeldesignal erhalten haben, obwohl die relevanten Verbindungen bestehen (S44), und dass er einen Kanal Pi aufweist, an dem die Vater-Tochter-Beziehung nicht bekannt ist, versetzt er einen der Schalter F1 – F4 in den AUS-Zustand (S47). Hier wird angenommen, dass der Schalter F3 in den AUS-Zustand versetzt wurde. Da eine Veränderung in der Netzwerkkonfiguration aufgetreten ist, sendet der Knoten C ein Busrücksetzsignal für die Businitialisierung zurück aus. Der Knoten F wird jedoch nicht veranlasst, ein Busrücksetzsignal auszusenden. Das Busrücksetzsignal, das von dem Knoten C ausgesendet wird, wird an den Knoten F in der folgenden Reihenfolge übermittelt: Verbindung CD → Knoten D → Verbindung DE → Knoten E → Verbindung EF; Verbindung BC → Knoten B → Verbindung BF und Verbindung BC → Knoten B → Verbindung AB → Knoten A → Verbindung AF. Der Knoten F erhält diese Busrücksetzsignale (S48) und schaltet, bevor der begrenzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) abgelaufen ist, die Schalter F1, F2 und F4 der Kanäle, die die Busrücksetzsignale erhalten haben (S49), in den AUS-Zustand und bringt den Kanal P3 in den AN-Zustand (S50). Die Knoten A, B, C und E erkennen die Veränderung der Verbindung, senden Busrücksetzsignale aus (S42) und beginnen wiederum die Baumstrukturerkennung (S43). Diesmal erhalten alle Kanäle des Knotens F, bevor der begrenzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) abgelaufen ist, entweder ein Vatermeldesignal oder ein Tochtermeldesignal (S44). Da die Verbindungen AF, BF und EF nicht aufgebaut sind, bilden dementsprechend die Knoten A und E Blattknoten und die Vater-Tochter-Beziehungen zwischen den Knoten kann fortfolgend bestimmt werden (S45). Die Baumstrukturerkennung kann daher effektiv vervollständigt werden (S46). Jeder Knoten A, B, C, D und E bestimmt daher seine eigene Verbindungsbeziehung und sieht dabei die Arbitration für seine eigenen Kanäle vor (S51). Letzteres beinhaltet Einschalten und Ausschalten jeder seiner Kanäle entsprechend dieser Verbindungsbeziehung. Dies stellt sicher, dass die Kommunikation zwischen den Knoten aufrechterhalten werden kann (S52).
Die gleichen Schritte können auch in der folgenden Weise erzielt werden. Wenn die Knotenoperation begonnen wird (S40), werden alle Schalter in den AN-Zustand gebracht (S41). Nach dem Aussenden eines Busrücksetzsignal (S42) wird die Baumstrukturidentifikation begonnen (S43). Der Knoten F erkennt, dass, nachdem der begrenzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) abgelaufen ist, er zwei oder mehr Kanäle aufweist, an denen die Vater-Tochter-Beziehung nicht bekannt ist, (d.h., weder ein Vatermeldesignal noch ein Tochtermeldesignal wurde an irgendeiner Verbindung empfangen) (S44). Der Knoten F erkennt dann Kanäle P1, P2, P3 und P4, an denen die Vater-Tochter-Beziehung nicht bekannt ist, und sendet ein Busrücksetzsignal beispielsweise nur an den Kanal P3 aus (S47'). Das Busrücksetzsignal wird an den Knoten F in der folgenden Reihenfolge übermittelt: Verbindung CF → Knoten C → Verbindung CD → Knoten D → Verbindung DE → Knoten E → Verbindung EF; Verbindung CF → Knoten C → Verbindung BC → Knoten B → Verbindung BF; und Verbindung CF → Knoten C → Verbindung BC → Knoten B → Verbindung AB → Knoten A → Verbindung AF. Der Knoten F empfängt diese Busrücksetzsignale (S48) und kurz bevor der begrenzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) abgelaufen ist, bringt er die Schalter F1, F2 und F4 der Kanäle, die die Busrücksetzsignale empfangen haben, in den AUS-Zustand und hält den Schalter F3 in dem AN-Zustand (S50). Die Knoten A, B und E erkennen die Veränderungen in der Verbindung, die aus dem Schalten der Schalter in den AUS-Zustand resultieren, senden Busrücksetzsignale (S42) und beginnen wiederum die Baumstrukturerkennung (S43). Diesmal bilden, da die Verbindungen AF, BF und EF nicht aufgebaut sind, die Knoten A und E Blattknoten und die Vater-Tochter-Beziehungen zwischen den Knoten wird fortfolgend bestimmt (S44, S45). Die Baumstrukturerkennung wird in dieser Weise vervollständigt (S46). Jeder Knoten A, B, C, D und E erkennt daher seine eigene Verbindungsbeziehung und sieht dabei eine Arbitration seiner eigenen Kanäle vor (S51). Dies beinhaltet das Einschalten und Ausschalten jedes seiner Kanäle gemäß dieser Verbindungsbeziehung. Dies stellt sicher, dass die Kommunikation zwischen den Knoten aufrechterhalten werden kann (S52).
Wenn das Schleifenerkennungsverfahren, das oben offenbart wurde, genutzt wird, können mehrere miteinander verbundene Schleifen, die drei oder mehr gleiche Knoten zusammen benutzen, gleichzeitig bestimmt werden und ein besonderes Merkmal dieses Verfahrens ist, dass eine schnelle Baumstrukturidentifizierung möglich ist. Diese Baumstrukturbestimmung wird in ähnlicher Weise ausgeführt, sogar wenn Tochterknoten oder Tochternetzwerke mit Knoten verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform bilden, da der Schalter F3 in dem AN-Zustand überführt wurde, die Knoten B, C und D Verzweigungsknoten und die Knoten A, E und F Blattknoten. Das gleiche gilt, wenn der Schalter F2 im AN-Zustand versetzt wurde. Wenn der Schalter F1 sich im AN-Zustand befindet, bilden die Knoten E und F Blattknoten und die Knoten A, B, C und D Verzweigungsknoten. Wenn sich der Schalter F4 im AN-Zustand befindet, bilden die Knoten A und F Blattknoten und die Knoten B, C, D und E Verzweigungsknoten. Die Verbindungen, die unterbrochen werden sollen, können in einer Reihenfolge ausgewählt werden, die sicherstellt, dass die Verbindungen, die vorzugsweise als Stammverbindung verwendet werden, nicht abgetrennt werden. Dies ermöglicht, dass eine Netzwerkkonfiguration mit einer geringeren Anzahl an in Reihe geschalteten Knoten gebildet werden kann. Die Voraussetzungen des IEEE 1394 Standards sehen vor, dass, nachdem die Schalter betätigt wurden, nicht mehr als 16 Knoten in Reihe geschaltet sind und die Anzahl an Knoten, die ein Netzwerk bilden, nicht mehr als 63 beträgt.
Diese Ausführungsform fügt daher einen Schritt des Schaltens aller Schalter eines Knotens in den AN-Zustand während der Businitialisierung zu dem Verfahren gemäß dem Stand der Technik hinzu. Dies ist die erweiterte Businitialisierung. Sie fügt ferner einen Schritt des Erkennens einer Schleife durch Bestimmen, während die Baumstrukturidentifikation ausgeführt wird, ob ein Knoten zwei oder mehr Kanäle aufweist, an denen weder ein Vatermeldesignal noch ein Tochtermeldesignal empfangen wurden, bevor der begrenzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) abläuft, und einen Schritt des Schaltens eines Schalters in den AUS-Zustand entsprechend diesem Erkennungsergebnis hinzu. Dies ist die erweiterte Baumstrukturidentifizierung. Das Aussenden eines Busrücksetzsignals und das Schalten eines Schalters in den AUS-Zustand werden vorzugsweise zusammen ausgeführt. Einer der beiden Schritte kann zuerst oder beide können gleichzeitig ausgeführt werden.
Bei der Netzwerkkonfiguration, die in 9 dargestellt ist, kann die Baumstrukturerkennung ferner durch Verwenden des Verfahrens ausgeführt werden, das in der Beschreibung der fünften Ausführungsform (8) beschrieben ist. Bei der Netzwerkkonfiguration der fünften Ausführungsform, die in 7 dargestellt ist, kann ferner die Baumstrukturerkennung durch Verwenden des Verfahrens ausgeführt werden, das in der Beschreibung der sechsten Ausführungsform (10) beschrieben ist.
Siebte Ausführungsform
Eine siebte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Beispiel einer Pfadwiederherstellung in einem Netzwerk, in dem mehrere Schleifen über einen Knoten verbunden sind. Diese siebte Ausführungsform wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 11 und 12 beschrieben. 11 zeigt die Verbindungsbeziehungen der Knoten, nachdem ein Fehler in einem Abschnitt des Netzwerks aufgetreten ist. 12 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Verhinderung einer Bildung einer Schleife am Knoten C darstellt. Bei dem Netzwerk, das in 7 dargestellt ist, wurde die Kommunikation ausgeführt, wobei die Schalter C2 und C3 sich in dem AUS-Zustand befinden. Wenn unter diesen Umständen eine Verbindung AB zwischen dem Knoten A und dem Knoten B aufgehoben wird, wie in 11 dargestellt, tritt hierbei eine Veränderung in den Netzwerkkonfiguration auf, wonach der Knoten A und der Knoten B diese Veränderung erkennen und ein Busrücksetzsignal aussenden. Das Verfahren, das in 8 dargestellt ist, wird dann ausgeführt und der Schalter C2 des Knotens C wird in den AN-Zustand gebracht. In anderen Worten ausgedrückt, kann, da eine aufgehobene Verbindung wieder hergestellt wird, eine Teilung des Netzwerks in zwei Abschnitte verhindert werden.
Wenn die Verbindung AC zwischen dem Knoten A und dem Knoten C getrennt wird, wird entsprechend das Verfahren, das in 8 dargestellt ist, ausgeführt und der Schalter C2 des Knotens C wird in den AN-Zustand versetzt, wodurch verhindert wird, dass das Netzwerk in zwei Abschnitte geteilt wird.
Wenn die Verbindung DE zwischen dem Knoten D und dem Knoten E unterbrochen wird, wird entsprechend das Verfahren, das in 8 dargestellt ist, ausgeführt und der Schalter C3 des Knotens C wird in den AN-Zustand gebracht, wodurch verhindert wird, dass das Netzwerk in zwei Abschnitte geteilt wird.
Wenn die Verbindung CE zwischen dem Knoten C und dem Knoten E unterbrochen wird, wird entsprechend das Verfahren, das in 8 dargestellt ist, ausgeführt und der Schalter C3 des Knotens C wird in den AN-Zustand gebracht und die Verbindung CD zwischen dem Knoten C und dem Knoten D wird wieder hergestellt, wodurch verhindert wird, dass der Knoten C isoliert wird und wodurch die Kommunikation wieder hergestellt wird.
In anderen Worten heißt dies, dass bei dieser siebten Ausführungsform gemäß der Erfindung, wie in 12 dargestellt, wenn ein Fehler in der Verbindung AB, CD, CE oder AC während der Kommunikation auftritt (S30), die sich daraus ergebene Veränderung in der Netzwerkkonfiguration durch die Knoten A und B erkannt wird, die daher Busrücksetzsignale aussenden (S22). Jeder Knoten A, B, C, D und E führt daher die erweiterte Businitialisierung, die in 8 dargestellt ist, aus (S21 und S22). Sie führen ferner die erweiterte Baumstrukturidentifikation aus (S23-S28). Wie oben beschrieben, wird daher ein Pfad, der den Fehler umgeht, gebildet und die Eigenidentifikation und die Kanalarbitration, die in 8 dargestellt ist, werden ausgeführt (S29) und die Kommunikation kann wieder hergestellt werden (S30). Ein Aufteilen des Netzwerks in zwei Abschnitte kann durch Verwenden des Verfahrens, das in 10 dargestellt ist, anstelle des Verfahrens, das in 8 dargestellt ist, verhindert werden. Die Verbindungen, die unterbrochen werden sollen, können in einer Reihenfolge ausgewählt werden, die sicherstellt, dass Verbindungen, die vorzugsweise als Stammverbindungen verwendet werden, nicht unterbrochen werden. Dies ermöglicht die Bildung einer Netzwerkkonfiguration mit einer geringeren Anzahl an in Reihe geschalteten Knoten. Die Voraussetzungen des IEEE 1394 Standards sehen vor, dass, nachdem die Schalter betätigt wurden, nicht mehr als 16 Knoten in Reihe geschaltet sind und die Anzahl an Knoten, die ein Netzwerk bilden, nicht mehr als 63 beträgt.
Gemäß 7 und 9 ist jeder Kanal P1-P4 des Knotens B mit einem zugehörigen Schalter B1 – B4 versehen. Wenn jedoch die Kanäle, mit denen die Schleife verbunden ist, bekannt sind, ist es ausreichend, Schalter nur an den zwei Kanälen P1 und P2 vorzusehen.
Diese Ausführungsform fügt daher einen Schritt des Schaltens aller Schalter eines Knotens in den AN-Zustand während der Businitialisierung (erweiterte Businitialisierung) zu dem Verfahren gemäß dem Stand der Technik hinzu. Ferner fügt sie einen Schritt des Erkennens einer Schleife durch Bestimmen, während die Baumstrukturidentifikation ausgeführt wird, ob ein Knoten zwei oder mehr Kanäle aufweist, an denen weder ein Vatermeldesignal noch ein Tochtermeldesignal, bevor der begrenzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) abgelaufen ist, empfangen wurde, und einen Schritt des Schaltens eines Schalters in den AUS-Zustand gemäß diesem Erkennungsergebnis (erweiterte Baumidentifikation) hinzu. Das Aussenden eines Busrücksetzsignals und das Schalten eines Schalters in den AUS-Zustand werden vorzugsweise zusammen ausgeführt. Eines der beiden kann zuerst oder beide können gleichzeitig ausgeführt werden.
Achte Ausführungsform
Eine achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Beispiel für eine Pfadwiederherstellung in einem Netzwerk, in dem mehrere miteinander verbundene Schleifen über einen Knoten verbunden sind. Diese achte Ausführungsform wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 13 und 12 beschrieben. 13 zeigt die Verbindungsbeziehungen der Knoten, während 12 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zur Verhinderung der Bildung einer Schleife am Knoten F darstellt. Bei dem Netzwerk, das in 9 gezeigt ist, wurde eine Kommunikation mit dem Schalter F3 im AN-Zustand ausgeführt. Unter diesen Umständen tritt, wenn die Verbindung BC zwischen dem Knoten B und dem Knoten C unterbrochen wird, wie in 13 dargestellt, eine Veränderung in der Netzwerkkonfiguration auf, worauf der Knoten B und der Knoten C diese Veränderung erkennen und Busrücksetzsignale aussenden. Das Verfahren, das in 10 dargestellt ist, wird dann ausgeführt und der Schalter F1 oder der Schalter F2 des Knotens F werden in den AN-Zustand überführt. Da eine unterbrochene Verbindung wieder verbunden wird, kann daher verhindert werden, dass das Netzwerk zweigeteilt wird.
Wenn die Verbindung AB zwischen dem Knoten A und dem Knoten B unterbrochen wird, wird entsprechend das Verfahren, das in 10 dargestellt ist, ausgeführt und der Schalter F1 oder der Schalter F2 des Knotens F werden in den AN-Zustand überführt, wodurch verhindert wird, dass das Netzwerk zweigeteilt wird.
Entsprechend wird, wenn die Verbindung CD zwischen dem Knoten C und dem Knoten D oder die Verbindung DE zwischen dem Knoten D und dem Knoten E unterbrochen werden, das Verfahren, das in 10 dargestellt ist, ausgeführt und der Schalter F4 des Knotens F wird in den AN-Zustand überführt, wodurch verhindert wird, dass das Netzwerk zweigeteilt wird.
Entsprechend wird, wenn die Verbindung CF zwischen dem Knoten C und dem Knoten F unterbrochen wird, das Verfahren, das in 10 dargestellt ist, ausgeführt, wobei der Schalter F1, F2 oder F4 des Knotens F in den AN-Zustand überführt und die Verbindung AC zwischen dem Knoten A und dem Knoten F, die Verbindung BF zwischen dem Knoten B und dem Knoten F oder die Verbindung EF zwischen dem Knoten E und dem Knoten F wieder hergestellt werden, wodurch verhindert wird, dass der Knoten F isoliert wird und wodurch die Kommunikation wieder hergestellt wird.
In anderen Worten gesagt, wird bei dieser achten Ausführungsform gemäß der Erfindung, wie in 12 gezeigt, wenn ein Fehler in der Verbindung BC oder der Verbindung AB während der Kommunikation auftritt (S52), die sich ergebene Veränderung in der Netzwerkkonfiguration von dem Knoten A und dem Knoten B erkannt, die daher Busrücksetzsignale aussenden (S42). Der Knoten C empfängt diese Busrücksetzsignale und jeder Knoten A, B, C, D, E und F führt daher die erweiterte Businitialisierung, die in 12 dargestellt ist, aus (S41 und S42). Wie oben beschrieben, wird daher ein Pfad, der den Fehler umgeht, gebildet und die Eigenidentifikation und Kanalarbitration, die in 12 dargestellt sind, werden ausgeführt (S51) und die Kommunikation kann erneut wieder hergestellt werden (S52).
Es kann daher durch Verwenden des Verfahrens, das in 8 dargestellt ist, anstelle des Verfahrens, das in 10 dargestellt ist, verhindert werden, dass das Netzwerk zweigeteilt wird. Für die Verbindungen, die unterbrochen werden sollen, kann eine Reihenfolge ausgewählt werden, um sicherzustellen, dass die Verbindungen, die vorzugsweise als Stammverbindungen verwendet werden, nicht unterbrochen werden. Dies ermöglicht die Bildung einer Netzwerkkonfiguration mit einer geringeren Anzahl an in Reihe geschalteten Knoten. Die Voraussetzungen des IEEE 1394 Standards sehen vor, dass, nachdem die Schalter betätigt wurden, nicht mehr als 16 Knoten in Reihe geschaltet sind und die Anzahl an Knoten, die ein Netzwerk bilden, nicht mehr als 63 beträgt.
Gemäß 7 und 9 ist jeder Kanal P1 – P4 des Knotens B mit einem zugehörigen Schalter B1 – B4 versehen. Wenn die Kanäle, mit denen die Schleife verbunden ist, bekannt sind, ist es jedoch ausreichend, Schalter nur an den zwei Kanälen P1 und P2 vorzusehen.
Diese Ausführungsform fügt daher zum dem Verfahren gemäß dem Stand der Technik den Schritt des Überführens aller Schalter eines Knotens in den AN-Zustand während der Businitialisierung (erweiterte Businitialisierung) hinzu. Ferner wird ein Schritt des Erkennens einer Schleife durch Bestimmung während der Baumidentifikation, ob ein Knoten zwei oder mehr Kanäle aufweist, an denen weder ein Vatermeldesignal noch ein Tochtermeldesignal bis zum Zeitpunkt, an dem der begrenzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) abgelaufen ist, erhalten hat, und einen Schritt des Schaltens eines Schalters in den AUS-Zustand gemäß dem Bestimmungsergebnis (erweiterte Baumidentifikation) hinzu. Das Aussenden eines Busrücksetzsignals und das Schaltens eines Schalters in den AUS-Zustand werden vorzugsweise zusammen ausgeführt. Einer der beiden Schritte kann zuerst oder beide können gleichzeitig ausgeführt werden.
Neunte Ausführungsform
Eine neunte Ausführungsform gemäß der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 14 und 15 beschrieben. Diese neunte Ausführungsform zeigt ein Beispiel, bei dem bei einem Netzwerk, dass mehrere Knoten umfasst, die mit Schaltern verbunden sind, und bei dem die Verbindungsbeziehungen nicht bekannt sind, ein Algorithmus verwendet wird, um Schleifenverbindungen zu verhindern. 14 zeigt die Verbindungsbeziehungen der Knoten dieser neunten Ausführungsform. Das Netzwerk A umfasst n Knoten, die mit Schaltern versehen sind, und alle Schleifenverbindungen, die in dem Netzwerk enthalten sind, enthalten wenigstens einen mit einem Schalter versehenen Knoten. Bei dieser Ausführungsform ist der begrenzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) für jeden mit einem Schalter verbundenen Knoten auf einen anderen Wert festgelegt. In 14 sind die Verbindungsbeziehungen zwischen dem i-ten Knoten und dem Netzwerk A der mit einem Schalter verbundenen n-Knoten dargestellt. Bei diesem Beispiel wird angenommen, dass der Knoten i über die jeweiligen Verbindungen A1i1, A2i2, A3i3 und A4i4 mit den Knoten A1, A2, A3 und A4 in dem Netzwerk A verbunden ist. Es kann angenommen werden, dass das Netzwerk A in mehrere Netzwerke unterteilt ist, die nur über den Knoten i miteinander verbunden sind. Bei dem vorliegenden Beispiel wird angenommen, dass das Netzwerk A in zwei Netzwerke a0 und a1 unterteilt ist.
Die Knoten A1, A2 und A3 sind untereinander ohne den Knoten i verbunden. Der Knoten A4 ist jedoch nur über den Knoten i mit diesen verbunden. 15 ist ein Flussdiagramm, dass ein Verfahren zur Verhinderung einer Bildung einer Schleife am Knoten i darstellt.
Wie in 15 gezeigt, schaltet, um die Knotenoperation zu starten (S60), der Knoten i die Schalter i1, i2, i3 und i4 in den AN-Zustand und setzt die Schalter-AUS-Merker für alle Schalter zurück (S61). Bei dieser Ausführungsform beginnen, wenn eine neue Verbindung aufgebaut wird und ein Knoten zu dem Netzwerk hinzugefügt wird und ein Busrücksetzsignal von einem Knoten ausgesandt wird, der diese Veränderung bemerkt hat, der Knoten i und jeder Knoten des Netzwerks A die Businitialisierung (S62). Zuerst wird die Baumidentifikation begonnen (S63). Wenn nach Ablaufen des begrenzten Zeitraums (Konfig_Auszeit) der Knoten i feststellt, dass er zwei oder mehr Kanäle P1, P2, P3 und P4 aufweist, die weder ein Vatermeldesignal noch ein Tochtermeldesignal empfangen haben, obwohl die relevanten Verbindungen bestehen (S64), erkennt er einen Kanal, an dem die Vater-Tochter-Beziehung unbekannt ist und an dem der Schalter-AUS-Merker nicht gesetzt ist (S69). Der erkannte Kanal Pj wird in den AUS-Zustand versetzt und sein Schalter-AUS-Merker wird gesetzt (S70). Bei dieser Ausführungsform wird angenommen, dass der Schalter i3 in den AUS-Zustand überführt ist. Da eine Verbindung in der Netzwerkkonfiguration aufgetreten ist, sendet daher der Knoten A3 in dem Netzwerk A, der mit der Verbindung A3i3 verbunden ist, ein Busrücksetzsignal für die Businitialisierung aus. Der Knoten i wird jedoch nicht veranlasst, eine Busrücksetzung zu erzeugen (S70). Die Busrücksetzung, die in dem Netzwerk a0 erzeugt wird, wird an den Knoten i in der folgenden Reihenfolge übermittelt: Netzwerk a0 → Verbindung A1i1 → Knoten i und Netzwerk a0 → Verbindung A2i2 → Knoten i. Der Knoten i empfängt diese Busrücksetzsignale (S71) und versetzt, unmittelbar bevor der begrenzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) abläuft, die Schalter an den Kanälen P1 und P2, die die Busrücksetzsignale empfangen haben, in den AUS-Zustand (S72). Er setzt den Kanal P3 zurück in den AN-Zustand (S73). Der Knoten i initiiert dann eine Busrücksetzung (S62) und die Baumstrukturbestimmung wird wiederum begonnen (S63).
Diesmal wird, da die Verbindungen A1i1 und A2i2 nicht aktiv sind, wenn der Knoten i feststellt, dass, nachdem der begrenzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) abgelaufen ist, er keine zwei oder mehr Kanäle aufweist, an denen weder ein Vatermeldesignal noch ein Tochtermeldesignal empfangen wurden, obwohl die relevanten Verbindung bestehen (S64), die Baumstrukturidentifikation durch einen Schritt der Fortführung der Baumstrukturidentifikation vervollständigt (S65). Der Knoten i und die Knoten in jedem Netzwerk bestimmen daher ihre eigenen Verbindungsbeziehungen und sehen eine Arbitration für ihre eigenen Kanäle vor. Letzteres beinhaltet das Einschalten und Ausschalten ihrer Kanäle entsprechend diesen Verbindungsbeziehungen (S67). Dies stellt sicher, dass die Kommunikation zwischen dem Knoten i und dem Netzwerk A aufrechterhalten werden kann (S68).
Bei dem Schritt der Baumstrukturidentifikation des oben beschrieben Beispiels ist der begrenzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) für jeden mit einem Schalter verbundenen Knoten auf einen anderen Wert festgelegt. Das Verfahren, das in 15 dargestellt ist, kann jedoch auch für die Baumidentifikation verwendet werden, bei der der Zeitraum, der bis zum Beginn der Baumidentifikation verbleibt, für jeden mit einem Schalter versehenen Knoten auf einen anderen Wert festgelegt ist. Es ist jedoch dann möglich, dass ein Knoten, der nicht reagiert, verbunden wird, obwohl erkannt wurde, dass er mit dem Knoten i verbunden ist, und obwohl ein Busrücksetzsignal übertragen wurde. In diesem Fall wird daher die Baumidentifikation in einer anderen Weise ausgeführt. Ein Beispiel dieser unterschiedlichen Baumidentifikation wird nachfolgend beschrieben.
Bei dem Netzwerk, das oben beschrieben ist, ist Ta0 der maximale Wert des begrenzten Zeitraums (Konfig_Auszeit) der mit einem Schalter verbundenen Knoten des Netzwerks a0, ist Ta1 der maximale Wert des begrenzten Zeitraums (Konfig_Auszeit) der mit einem Schalter verbundenen Knoten des Netzwerks a1 und kennzeichnet Ti den begrenzten Zeitraum (Konfig_Auszeit) des Knotens i. Es wird folgend angenommen, dass Ta0, Ta1 > Ti ist und dass keiner der Knoten A1, A2, A3, A4 und A5 antwortet.
Um die Knotenoperation zu beginnen (S60), versetzt, wie in 15 dargestellt, der Knoten i die Schalter i1, i2, i3 und i4 in den AN-Zustand und setzt die Schalter-AUS-Merker für alle Schalter zurück (S61). Wenn bei dieser Ausführungsform eine neue Verbindung aufgebaut wird und ein Knoten zum Netzwerk hinzugefügt wird und ein Busrücksetzsignal von einem Knoten, der diese Veränderung bemerkt hat, ausgesendet wird, starten der Knoten i und jeder Knoten des Netzwerks die Businitialisierung (S62). Zuerst wird die Baumidentifikation gestartet (S63). Nach Ablaufen des begrenzten Zeitraums (Konfig_Auszeit) stellt der Knoten i fest, dass er zwei oder mehr Kanäle P1, P2, P3 und P4 aufweist, die weder ein Vatermeldesignal noch ein Tochtermeldesignal empfangen haben, obwohl die relevanten Verbindungen bestehen (S64), und erkennt ferner einen Kanal, an dem die Vater-Tochter-Beziehung unbekannt ist und an dem der Schalter-AUS-Merker nicht gesetzt ist (S69). Der erkannte Kanal Pj wird in den AUS-Zustand versetzt und sein Schalter-AUS-Merker wird gesetzt (S70). Bei dieser Ausführungsform wird angenommen, dass der Schalter i3 in den AUS-Zustand versetzt wird. Da eine Veränderung in der Netzwerkkonfiguration aufgetreten ist, sendet der Knoten A3 in dem Netzwerk A, der mit der Verbindung A3i3 verbunden ist, ein Busrücksetzsignal für die Businitialisierung aus. Der Knoten i wird jedoch nicht veranlasst, eine Busrücksetzung zu generieren (S70). Die Busrücksetzung, die in dem Netzwerk a0 generiert wird, wird an den Knoten i in der folgenden Reihenfolge übermittelt: Netzwerk a0 → Verbindung A1i1 → Knoten i, und Netzwerk a0 → Verbindung A2i2 → Knoten i. Der Knoten i empfängt diese Busrücksetzsignale (S71) und unmittelbar bevor der begrenzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) abläuft, versetzt er die Schalter P1 und P2, die die Busrücksetzsignale empfangen haben (S72), in den AUS-Zustand. Er versetzt den Kanal P3 zurück in den AN-Zustand (S73). Der Knoten i erzeugt dann eine Busrücksetzung (S62) und startet wiederum die Baumstrukturerkennung (S63).
Diesmal sind die Verbindungen A1i1 und A2i2 nicht verbunden und wenn der Knoten i erkennt, dass, nachdem der begrenzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) abgelaufen ist, er zwei oder mehr Kanäle P3 und P4 aufweist, an denen weder ein Vatermeldesignal noch ein Tochtermeldesignal empfangen wurden, obwohl die relevanten Verbindun gen bestehen (S64), erkennt er einen Kanal, an dem die Vater-Tochter-Beziehung unbekannt ist und an dem der Schalter-AUS-Merker nicht gesetzt ist (S69). Der festgestellte Kanal Pj (beispielsweise P4) wird in den AUS-Zustand versetzt und sein Schalter-AUS-Merker wird gesetzt (S70). Der Schalter i4 wird in den AUS-Zustand versetzt. Da eine Veränderung in der Netzwerkkonfiguration aufgetreten ist, sendet daher der Knoten A4 in dem Netzwerk a1, der mit der Verbindung A4i4 verbunden ist, ein Busrücksetzsignal für die Businitialisierung aus. Der Knoten i wird jedoch nicht veranlasst, eine Busrücksetzung zu generieren (S70). Die Busrücksetzung, die in dem Netzwerk a1 generiert wird, wird nicht an das Netzwerk a0 übermittelt. Der Knoten i kann daher die Busrücksetzung nicht empfangen, obwohl der begrenzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) abgelaufen ist (S71). Nun wird der Kanal P3 in den AN-Zustand zurückgesetzt (S73). Der Knoten i generiert dann eine Busrücksetzung (S62) und startet wiederum die Baumstrukturerkennung (S63). Da der Kanal, der nicht im Stande war, die Busrücksetzung zu empfangen, nicht getrennt war, können daher eine Teilung eines Teils des Netzwerks während der Baumidentifikation und die daraus folgende Unfähigkeit, die Kommunikation aufrechtzuhalten, verhindert werden.
Nun sind die Verbindungen A1i1 und A2i2 getrennt, und wenn der Knoten i erkennt, dass, nachdem der begrenzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) abgelaufen ist, er zwei oder mehr Kanäle P3 und P4 aufweist, an denen weder ein Vatermeldesignal noch ein Tochtermeldesignal empfangen wurden, obwohl die relevanten Verbindungen bestehen (S64), erkennt er, dass er keinen Kanal aufweist, an dem die Vater-Tochter-Beziehung unbekannt ist und an dem der Schalter-AUS-Merker nicht gesetzt ist (S69). Die folgenden Schritte werden daher wiederholt, bis eine Antwort von dem Knoten A3 oder dem Knoten A4 empfangen wird. Insbesondere wird die Baumidentifikation wieder gestartet (S63) und wenn der Konten i erkennt, dass, nachdem der begrenzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) abgelaufen ist, er zwei oder mehr Kanäle P3 und P4 aufweist, an denen weder ein Vatermeldesignal noch ein Tochtermeldesignal empfangen wurden, obwohl die relevanten Verbindung bestehen (S64), erkennt er, dass er keinen Kanal aufweist, an dem die Vater-Tochter-Beziehung unbekannt ist und der Schalter-AUS-Merker nicht gesetzt ist (S69). Wenn eine Antwort vom Knoten A3 oder Knoten P4 empfangen wird, wird die Baumidentifikation wie zuvor fortgesetzt (S65) und er wartet, bis eine Antwort von den anderen Knoten empfangen wird. Wenn beispielsweise eine Antwort vom Knoten A3 vorliegt, ist die Vater-Tochter-Beziehung zwischen dem Knoten A3 und dem Knoten i bestimmt und die Kommunikation wartet auf den Knoten A4 (S65). Wenn eine Antwort vom Knoten A4 vorliegt, endet die Baumidentifikation (S66). Der Knoten i und die Knoten jedes Netzwerks bestimmen daher ihre eigenen Verbindungsbeziehungen und sehen die Arbitration für ihre eigenen Kanäle vor. Letzteres beinhaltet das Anschalten und Ausschalten ihrer Kanäle entsprechend dieser Verbindungsbeziehungen (S67). Dies stellt sicher, dass die Kommunikation zwischen den Netzwerken aufrechterhalten werden kann. Sogar wenn die begrenzten Zeiträume (Konfig_Auszeit) unterschiedlich sind, kann die Baumidentifikation in ähnlicher Weise vervollständigt und die Kommunikation ausgeführt werden.
Bei dieser neunten Ausführungsform sind vier Verbindungen zwischen dem Netzwerk A und dem Knoten i vorgesehen, die Baumidentifikation kann jedoch in vergleichbarer Weise ausgeführt werden, ob mehr oder weniger Verbindungskanäle vorgesehen sind. Bei dieser Ausführungsform wurde das Netzwerk als zweigeteilt angesehen, die Baumidentifikation kann jedoch in ähnlicher Weise ausgeführt werden, wenn es in drei oder mehr Abschnitte oder in weniger als zwei Abschnitte aufgeteilt ist. 16 ist ein Flussdiagramm, das ein weiteres Verfahren zur Verhinderung einer Bildung einer Schleife am Knoten i darstellt. Bei dieser Ausführungsform kann, wenn der Knoten i eine Busrücksetzung gemäß dem Verfahren zur Kanalauswahl, das in 16 dargestellt ist, anstelle nach dem Verfahren, das in 15 dargestellt ist (S71), empfängt, die Baumstrukturerkennung in ähnlicher Weise durch ein Verfahren ausgeführt werden, bei dem unmittelbar vor Ablaufen des begrenzten Zeitraums (Konfig_Auszeit), der Schalter am Kanal Pi, der die Busrücksetzung empfangen hat, in den AN-Zustand versetzt wird (S72'). Sogar wenn aufeinanderfolgende mit einem Schalter verbundene Knoten oder Netzwerke hinzugefügt und mit solch einen Netzwerk verbunden werden, vorausgesetzt, dass das Netzwerk derart aufgebaut ist, dass alle neugeformten Schleifenverbindungen wenigstens einen mit einem Schalter verbundenen Knoten enthalten, kann das Verfahren zur Baumidentifikation, wie oben beschrieben, ausgeführt werden.
Dadurch, dass alle mit einem Schalter verbundenen Knoten, die in dem Netzwerk A vorgesehen sind, die Baumidentifikation, wie oben beschrieben, ausführen, können die Baumidentifikation in dem Netzwerk A vervollständigt und die Kommunikation aufrechterhalten werden.
Diese Ausführungsform fügt zu dem Verfahren gemäß dem Stand der Technik daher einen Schritt des Versetzens aller Schalter eines Knotens in den AN-Zustand während der Businitialisierung (erweiterte Businitialisierung) hinzu. Ferner wird ein Schritt zur Erkennung einer Schleife durch Bestimmen während der Baumidentifikation, ob ein Knoten zwei oder mehr Kanäle aufweist, an denen weder ein Vatermeldesignal noch ein Tochtermeldesignal empfangen wurden, bevor der begrenzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) abgelaufen ist oder nicht und einen Schritt des Versetzens eines Schalters in den AUS-Zustand entsprechend dem Bestimmungsergebnis (erweiterte Baumidentifikation) hinzu. Ferner wird ein Schleifenverbindungsbestimmungsmechanismus, der darauf basiert, dass ein Busrücksetzsignal durch das Verbindungsziel erzeugt wird, hinzugefügt. Das Aussenden eines Busrücksetzungssignals und Schalten eines Schalters in den AUS-Zustand werden vorzugsweise zusammen ausgeführt. Einer der beiden Vorgänge kann zuerst oder beide können gleichzeitig ausgeführt werden.
Zehnte Ausführungsform
Eine zehnte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 17 und 12 beschrieben. Diese zehnte Ausführungsform gemäß der Erfindung beschreibt ein Verfahren der Pfadwiederherstellung in einem Netzwerk, das mehrere mit einem Schalter versehene Knoten aufweist, an denen die Verbindungsbeziehungen unbekannt sind. 17 zeigt die Verbindungsbeziehungen der Knoten bei dieser zehnten Ausführungsform. Das Netzwerk A umfasst n mit einem Schalter versehene Knoten und alle Schleifenverbindungen, die in dem Netzwerk enthalten sind, enthalten wenigstens einen mit einem Schalter versehenen Knoten (dies ist eine notwendige Voraussetzung zur Verhinderung von Schleifenverbindungen durch Betätigen der Schalter). Bei dem Netzwerk, das in 14 dargestellt ist, wurde die Kommunikation mit dem Schalter i3 im AN-Zustand ausge führt. Unter diesen Umständen tritt, wenn die Verbindung A3i3 zwischen dem Knoten i und dem Netzwerk A unterbrochen wird, wie in 17 dargestellt, eine Veränderung in der Netzwerkkonfiguration auf, worauf der Knoten i und das Netzwerk A diese Veränderung erkennen und ein Busrücksetzsignal aussenden.
Das Verfahren, das in 12 dargestellt ist, wird dann ausgeführt und der Schalter i1 oder der Schalter i2 des Knotens i werden in den AN-Zustand versetzt, wodurch verhindert wird, dass das Netzwerk zweigeteilt wird.
Wenn die Verbindung A1i1 zwischen dem Netzwerk A und dem Knoten i unterbrochen wurde, wird entsprechend das Verfahren, das in 12 dargestellt ist, ausgeführt und der Schalter i2 oder der Schalter i3 des Knotens i wird in den AN-Zustand versetzt, wodurch verhindert wird, dass das Netzwerk zweigeteilt wird. Entsprechend wird, wenn die Verbindung A2i2 zwischen dem Netzwerk A und dem Knoten i unterbrochen wird, das Verfahren, das in 12 dargestellt ist, ausgeführt und der Schalter i1 oder i3 des Knotens i in den AN-Zustand versetzt, wodurch verhindert wird, dass das Netzwerk zweigeteilt wird. Entsprechend wird, wenn die Verbindung A4i4 zwischen dem Netzwerk A und dem Knoten i unterbrochen wird, das Verfahren, das in 12 dargestellt ist, ausgeführt und der Schalter i1 oder der Schalter i2 des Knotens i in den AN-Zustand versetzt, wodurch verhindert wird, dass das Netzwerk zweigeteilt wird.
In anderen Worten gesagt, heißt es, dass bei dieser zehnten Ausführungsform gemäß der Erfindung, wie in 17 dargestellt, dann, wenn ein Fehler in der Verbindung A3i3 während einer Kommunikation auftritt (S30), die sich ergebene Veränderung in der Netzwerkkonfiguration durch das Netzwerk A und den Knoten i erkannt wird, die daher Busrücksetzsignale aussenden (S22). Der Knoten i führt daher die erweiterte Businitialisierung, die in 12 dargestellt ist, aus (S21 und S22). Wie oben beschrieben, werden daher ein Pfad, der den Fehler umgeht, gebildet, die Eigenidentifikation und Kanalarbitration, die in 12 dargestellt sind, ausgeführt (S29), so dass die Kommunikation wiederhergestellt werden kann (S30). Die Verbindungen, die unterbrochen werden sollen, können nach einer Reihenfolge ausgewählt werden, die sicherstellt, dass die Verbindungen, die vorzugsweise als Stammverbin dungen verwendet werden, nicht unterbrochen werden. Dies ermöglicht eine Netzwerkkonfiguration, bei der eine geringere Anzahl an in Reihe geschalteter Knoten gebildet werden. Die Voraussetzungen des IEEE 1394 Standards sehen vor, dass, nachdem die Schalter betätigt wurden, nicht mehr als 16 Knoten in Reihe geschaltet sind und dass die Anzahl an Knoten, die ein Netzwerk bilden, nicht mehr als 63 beträgt.
Diese Ausführungsform fügt daher zu dem Verfahren gemäß dem Stand der Technik einen Schritt des Schaltens aller Schalter eines Knotens in den AN-Zustand während der Businitialisierung (erweiterte Businitialisierung) hinzu. Sie fügt ferner einen Schritt des Erkennens einer Schleife durch Identifizieren während der Baumidentifikation, ob ein Knoten zwei oder mehr Kanäle aufweist, die weder ein Vatermeldesignal noch ein Tochtermeldesignal, bevor der begrenzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) abgelaufen ist, erhalten haben oder nicht, und einen Schritt des Schaltens eines Schalters in den AUS-Zustand mit diesem Bestimmungsergebnis (erweiterte Baumidentifikation) hinzu. Ferner wird ein Schleifenverbindungserkennungsmechanismus hinzugefügt, der darauf basiert, dass er bewirkt, dass ein Busrücksetzsignal von dem Verbindungsziel erzeugt wird. Das Aussenden eines Busrücksetzsignals und das Schaltens eines Schalters in den AUS-Zustand werden vorzugsweise zusammen ausgeführt. Einer der beiden Vorgänge kann zuerst oder beide können gleichzeitig ausgeführt werden.
Elfte Ausführungsform
Eine elfte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 18 beschrieben. Diese Ausführungsform dient zur Beschreibung der Operation des Netzwerks, wenn mehrere Netzwerke, die überflüssige Systeme enthalten, miteinander verbunden sind. 18 zeigt die Verbindungsbeziehungen der Netzwerke dieser Ausführungsform.
Bei einem Netzwerk, das in der neunten und zehnten Ausführungsform dargestellt ist und mehrere mit einem Schalter versehene Knoten aufweist, an denen die Verbindungsbeziehungen unbekannt sind, sind die Verbindungsbeziehungen des Netzwerks, nachdem die Baumstrukturbestimmung beendet wurde, die, die in 18 dargestellt sind, das mehrere Netzwerke, beispielsweise Netzwerk A, Netzwerk B, Netzwerk C, Netzwerk D und Netzwerk E umfasst. Diese Netzwerke sind jeweils miteinander durch eine einzige Verbindung verbunden und enthalten redundante Systeme, die in der ersten bis achten Ausführungsform beschrieben sind. Jedes Netzwerk enthält einen mit einem Schalter versehenen Knoten a und für die Baumidentifikation ist in jedem Netzwerk ein unterschiedlicher begrenzter Zeitraum (Konfig_Auszeit) festgelegt.
Der begrenzte Zeitraum (Konfig_Auszeit) der Netzwerke A, B, C, D und E wird jeweils mit Ta, Tb, Tc, Td, und Te angenommen. Wenn diese derart festgesetzt sind, dass Ta>Tb, Ta>Tc, Ta>Td und Td>TE ist, werden zuerst die Verbindungsbeziehungen der Knoten in dem Netzwerk E bestimmt und dann die Verbindungsbeziehungen der Knoten in den Netzwerken B, C und D und abschließend die Verbindungsbeziehungen der Knoten im Netzwerk A. Das Netzwerk A enthält daher den Stammknoten und bildet den Stammabschnitt des Netzwerks. Der begrenzte Zeitraum Ti der angeschlossenen Netzwerke sollte auf einen größeren Wert, je näher das Netzwerk zum Stamm kommt, festgelegt werden. Der begrenzte Zeitraum ist nicht auf die Konfig_Auszeit begrenzt und kann alternativ die Wartezeit bis zum Beginn der Knotenoperation darstellen. Es gibt daher keine Restriktionen für die Zeiträume, die der Baumidentifikation in den verschiedenen Netzwerken zugewiesen sind, vorausgesetzt, dass sie unterschiedlich sind.
Zwölfte Ausführungsform
Eine zwölfte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 19 beschrieben, die einen logischen Schalter darstellt. Jeder Knoten A, B, C, D und E ist mit mehreren Kanälen P1 – Pn versehen und diese Kanäle werden durch Steuern entsprechend den Verbindungsbeziehungen des lokalen Knotens aktiviert oder deaktiviert. Diese Steuerung wird durch eine Kommunikationsteuerung 1 ausgeführt. Bei dieser zwölften Ausführungsform nutzt diese Steuerung der Kanäle die entsprechenden Schalter B1-B4 des Knotens B durch Freischalten und Sperren der Kanäle.
Wie in 19 dargestellt, wird eine spezifische Zwischen-Knoten-Schnittstelle 2 über die ranghöhere Kommunikationsschnittstelle 4 und den Steuerungsinformationsbus 3 logisch in den AUS-Zustand versetzt. D.h. ein Kanal, der mit einer Schnittstelle, die gesperrt werden soll, verbunden ist, wird auf eine höhere Impedanzebene (Z) versetzt, wodurch der Kanal logisch in den AUS-Zustand versetzt wird. Hierdurch können die Verbindungen ohne die Verwendung von Schaltern B1, B2, B3 und B4 zur physischen Trennung der Verbindungen unterbrochen werden.
Wenn ein logischer Schalter gemäß dieser zwölften Ausführungsform verwendet wird, kann die Steuerung, die zur Ausführung dieser Erfindung benötigt wird, durch die Kommunikationsteuerung 1 mit abgeänderter Software ausgeführt werden. Die vorliegende Erfindung kann daher ohne Hinzufügen von Schaltern an den Knoten in der Form von Hardware, wie bei der ersten und der vierten Ausführungsform beschrieben, und nur durch Abändern der Software der Kommunikationssteuerung 1 implementiert werden.
Wie oben beschrieben wurde, ermöglicht die vorliegende Erfindung die Ausführung einer Kommunikation, sogar wenn Knoten in einer Schleifenstruktur verbunden sind. Ferner ermöglicht sie, dass, wenn ein Fehler in einer Verbindung auftritt, schnell ein Pfad gebildet wird, der den Fehler umgeht.

Claims

Ein Netzwerk, das mehrere Knoten (A-E) und Verbindungen (AB, BC, AC, BD, BE), die diese Knoten verbinden, umfasst, wobei jeder Knoten versehen ist, mit Austauschmitteln zum Austauschen von Information, die die Verbindungsbeziehung mit anderen Knoten, die mit diesem durch die oben genannten Verbindungen verbunden sind, bestätigen, Bestimmungsmitteln (S24, S44, S64) zum Bestimmen, ob der Knoten zwei oder mehr Verbindungen aufweist, für die die Verbindungsbeziehung nach Ablaufen eines begrenzten Zeitraums (Ti) zum Austauschen der Bestimmungsinformationen nicht bestätigt wurde, und Schaltmitteln (B1-B3, S25, S47, S50, S70, S72, S73) zum Herstellen oder Trennen wenigstens einer der Verbindungen, mit denen der Knoten verbunden ist, und die ausgebildet sind, um wenigstens eine der zwei oder mehreren Verbindungen entsprechend den Bestimmungsergebnissen der Bestimmungsmittel zu trennen, wobei die Verbindungsbeziehung auf einer Baumtopologie basiert, in der die Verzweigungsknoten vorbestimmt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzwerk ferner Einstellmittel zum Einstellen des oben genannten begrenzten Zeitraums (Ti) auf unterschiedliche Zeiträume für jeden der mehreren Knoten umfasst, wobei längere begrenzte Zeiträume (Ti) für die Knoten eingestellt werden, die zum Stammknoten näher sind.
Netzwerk gemäß Anspruch 1, wobei die Schaltmittel eines der mehreren Knoten Mittel (S69, S70) umfassen, die so ausgebildet sind, dass sie wenigstens eine der Verbindungen, die von der Verbindung, die zuvor unterbrochen wurde, abweichen, trennen, wenn die Bestimmungsmittel nochmals erkennen, dass der Knoten zwei oder mehr Verbindungen aufweist, für die die Verbindungsbeziehung nach Ablaufen eines begrenzten Zeitraums (Ti) zum Austausch der Bestimmungsinformationen nach der Unterbrechung gemäß Anspruch 1 nicht bestätigt ist.
Netzwerk gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei einer der mehreren Knoten ferner umfasst Auswahlmittel (1) zur Auswahl einer der Verbindungen, für die Verbindungsbeziehung nach dem begrenzten Zeitraum (Ti) nicht bestätigt ist, Aktivierungsmittel (1) zum Aktivieren der oben genannten Schaltmittel (B1-B4), um die Verbindung, die von diesen Auswahlmitteln ausgewählt wurde, zu trennen, wobei die Trennung, die den Knoten, der mit dem anderen Ende dieser gewählten Verbindung verbunden ist, veranlasst, ein Signal auszusenden, das einen neuen Informationsaustausch, der die Verbindungsbeziehung bestätigt, startet, Empfangsbestätigungsmittel (S26, S71) zur Bestimmung, ob der Knoten gemäß Anspruch 1 das Signal innerhalb des begrenzten Zeitraums empfängt oder nicht, und Schleifenerkennungsmittel (1) zur Erkennung von Verbindungen, die eine Schleife bilden, entsprechend dem Erkennungsergebnis dieser Empfangsbestätigungsmittel.
Netzwerk gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei einer der mehreren Knoten ferner umfasst Auswahlmittel (1) zur Auswahl einer der Verbindungen, für die die Verbindungsbeziehung nach dem begrenzten Zeitraum (Ti) nicht bestätigt wurde, Sendemittel (S8, S47') zum Aussenden eines Signal an die ausgewählte Verbindung, das einen neuen Austausch von Informationen, die die Verbindungsbeziehung bestätigen, startet, Empfangsbestätigungsmittel (S48), die erkennen, ob sie das Signal innerhalb des begrenzten Zeitraums (Ti) empfangen oder nicht, und Schleifenerkennungsmittel (1), die Verbindungen, die eine Schleife bilden, entsprechend dem Bestimmungsergebnis dieser Empfangsbestätigungsmittel erkennen.
Ein Netzwerk gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei die Schleifenerkennungsmittel Entscheidungsmittel (1) umfassen, die, wenn die Empfangsbestätigungsmittel ein Signal, das den Informationsaustausch, der die Verbindungsbeziehung bestätigt, startet, über eine andere Verbindung als die Verbindung, die von den Auswahlmitteln ausgewählt wurde, empfangen hat oder nicht, entscheiden, dass die Verbindung, die von den Auswahlmitteln ausgewählt wurde, eine Verbindung ist, die ein Schleife bildet.
Netzwerk gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei die Auswahlmittel Prioritätsmittel zur vorzugsweisen Auswahl einer anderen Verbindung als die, die mit Verzweigungsknoten verbunden sind, umfasst.
Netzwerk gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei die Schleifenbestimmungsmittel Entscheidungsmittel (1) umfassen, die, wenn die Empfangsbestätigungsmittel ein Signal, das den Informationsaustausch, der die Verbindungsbeziehung bestätigt, startet, über eine andere Verbindung als die Verbindung, die von den Auswahlmitteln ausgewählt wurde, empfangen haben, entscheiden, dass diese andere Verbindung eine Verbindung ist, die eine Schleife bildet.
Netzwerk gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schaltmittel eines der mehreren Knoten physische Mittel (B1 – B4) zur Trennung einer Verbindung umfassen.
Netzwerk gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schaltmittel (B1-B4) eines der mehreren Knoten logische Mittel (1, 3, 4) zur logischen Trennung einer Verbindung umfassen.
Netzwerk gemäß Anspruch 9, wobei die logischen Mittel Deaktivierungsmittel (3, 4) zur Deaktivierung der Schnittstelle umfassen, mit der die Verbindung verbunden ist, die von dem Knoten, der diese logischen Mittel aufweist, getrennt werden soll.