ES2264227T3 - Sistema de redes. - Google Patents
Sistema de redes.Info
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Abstract
SE DESCRIBE UN SISTEMA DE RED EN EL QUE AL MENOS UN BUCLE QUE COMPRENDE VARIOS NODOS CONECTADOS EN BUCLE (110-112) Y AL MENOS UN BUCLE QUE COMPRENDE UN UNICO NODO (100) O BIEN VARIOS NODOS CONECTADOS EN BUCLE (120, 121) SE CONECTAN DIRECTAMENTE A UNA LINEA COMUN DE TRANSMISION, CARACTERIZADO PORQUE UNA SALIDA DE SEÑAL DE UNO DE LOS NODOS SE TRANSMITE A TODOS LOS NODOS Y, A CONTINUACION, ES RECHAZADA POR UNO DE LOS NODOS DE CADA BUCLE.
Description
Sistema de redes.
La presente invención se refiere a un sistema de
redes que efectúa la conexión de una red de tipo bus y una red de
tipo bucle.
En los años recientes, con la evolución de los
datos de vídeo o de los datos de audio, una red que transmite datos
de ordenador, como por ejemplo datos de instrucciones de control y
datos AV digitales normales de MPEG (Grupo de Expertos en Imagen en
Movimiento) conjuntamente ha sido puesta en práctica en las
viviendas o en automóviles. La demanda de una variedad de formas de
conexión de red flexibles va en aumento, incluyendo el aumento de
nodos y la exigencia de fiabilidad para cada grupo de aparatos o
para cada dato. En el pasado, para la interconexión de redes de
topologías diferentes como por ejemplo la red de tipo bus y la red
de tipo bucle, se utilizaba generalmente una pasarela o un
enrutador en una capa de red como se describe en un informe
"Local Area Network" escrito por Naohiko Kamae, publicado por
Shokodo, el 6 de Julio de 1992. La figura 10 muestra este ejemplo.
En la figura 10, la referencia numérica 101 designa una red de tipo
bus, 101a designa nodos conectados a la red de tipo bus 101, 102
designa una pasarela o un enrutador, 103 designa una red de tipo
bucle, y 103a designa nodos conectados a la red de tipo bucle 103.
La red de tipo bus 101 y la red de tipo bucle 103 están
interconectadas a través de la pasarela o el enrutador 102.
La red de tipo bucle comprende por lo menos
fibras ópticas para conectar nodos y menos módulos ópticos, y por
lo tanto proporciona una buena relación
coste-eficacia y una elevada extensibilidad de los
nodos. No obstante, al hacer la rotura de partes de la fibra óptica
o fallos en los nodos que la red se vuelva inoperativa y al ser los
fallos difíciles de diagnosticar, la red de tipo bucle resulta poco
fiable y requiere mucho mantenimiento. Por otra parte, aunque la
red de tipo bus comprenda más fibras ópticas o módulos ópticos, y
por lo tanto la relación coste eficacia no sea buena, la rotura de
partes de fibra óptica o los fallos de los nodos hacen que los
nodos dejen de ser operables, pero no afectan a toda la red, y por
lo tanto es más fiable y requiere poco mantenimiento. Por estas
razones, la utilización de una combinación de estas redes
dependiendo del uso o la importancia del equipo puede compensar las
desventajas de las respectivas redes, y por lo tanto construir una
red que proporcione una buena relación
coste-eficacia, elevada fiabilidad y alta
extensibilidad, y que requiera poco mantenimiento. Al utilizarse la
pasarela el enrutador para conectar redes, estos aparatos requieren
una conmutación de paquetes a una alta velocidad, y por lo tanto
requieren un sistema informático o complicados dispositivos, no
son adecuados para utilizar en viviendas o en automóviles desde el
punto de vista de la relación coste-eficacia y la
magnitud.
La solicitud de patente GB 2 198 903 A da a
conocer un sistema de comunicaciones ópticas del tipo LAN que
comprende diversas vías de transmisión óptica de bucle cerrado, cada
una de las cuales puede alimentar varios nodos, y un acoplador en
estrella que interconecta todas dichas vías de bucle cerrado, de
modo que una señal óptica que llega al acoplador se divide entre
los puertos de salida del acoplador para viajar alrededor de las
vías de transmisión de bucle cerrado a la vez.
Un objetivo de la presente invención consiste en
proporcionar un sistema de redes en el que la red de tipo bus y la
red de tipo bucle estén conectadas sin utilizar una pasarela o un
enrutador.
Otros objetivos y ventajas de la invención se
pondrán de manifiesto a partir de la descripción detallada
siguiente. La descripción detallada y las formas de realización
específicas descritas se proporcionan únicamente con fines de
ilustración, ya que a partir de la descripción detallada resultarán
evidentes para los expertos en la materia diversas adiciones y
modificaciones sin apartarse del alcance de la invención.
La invención se define en la reivindicación 1.
Las reivindicaciones subordinadas contienen formas de realización
particulares.
La figura 1 es un diagrama que muestra un
ejemplo de construcción de un sistema de redes según una primera
forma de realización de la presente invención.
La figura 2 es un diagrama que muestra una
estructura de un paquete transmitido a través de una red en el
sistema de redes según un primer aspecto de la presente
invención.
La figura 3 es un diagrama que muestra una
secuencia en la cual se transmiten paquetes a través de la red en
el sistema de redes de la primera forma de realización.
La figura 4 es un diagrama que muestra los
estados de los conmutadores de los nodos respectivos cuando se
transmite un paquete testigo en un sistema de redes de la primera
forma de realización y la circulación del paquete testigo.
La figura 5 es un diagrama que muestra los
estados de los conmutadores de los nodos respectivos cuando se
transmite un paquete DS (Estado de Destino) en el sistema de redes
de la primera forma de realización y la circulación del paquete
DS
La figura 6 es un diagrama que muestra los
estados de los conmutadores de los nodos respectivos cuando se
transmite un paquete de datos en el sistema de redes de la primera
forma de realización de la presente invención y la circulación del
paquete de datos.
La figura 7 es un diagrama que muestra la
construcción de un reconocimiento automático de un bucle maestro
mediante una línea de señal desde un acoplador óptico en
estrella.
La figura 8 es un diagrama que muestra la
inicialización en un aparato de ajuste.
La figura 9 es un diagrama que muestra un
ejemplo de información preajustada en una memoria no volátil de la
primera forma de realización.
La figura 10 es un diagrama que muestra un
ejemplo de conexión de una red mediante la utilización de una
pasarela según una técnica anterior
A continuación se proporciona una descripción de
una forma de realización preferida haciendo referencia a las
figuras 1 a 9.
Forma de realización
1
La figura 1 muestra un ejemplo de construcción
de un sistema de redes según la primera forma de realización de la
presente invención.
En la figura 1, las referencias numéricas 100,
110, 111, 112, 120 y 121 designan nodos conectados a una red, y la
referencia numérica 15 designa un acoplador óptico en estrella. El
nodo 100 es un nodo maestro testigo y los nodos 110, 111, 112, 120
y 121 son nodos esclavos. El nodo 100 es un bucle maestro de un
bucle 0 que comprende el nodo 100. El nodo 110 es un bucle maestro
de un nodo 1 que comprende los nodos 110, 111 y 112. El nodo 120 es
un bucle maestro de un bucle 2 que comprende los nodos 120 y 121. En
la figura 1, las flechas indican el flujo de datos. Como muestra la
figura 1, en la red de la primera forma de realización, los bucles
(bucle 1, bucle 2) en los cuales están conectados diversos nodos en
una dirección, o el bucle (bucle 0) que comprende un nodo único,
están conectados con el acoplador óptico en estrella 15 y entre los
nodos de los bucles respectivos, los nodos que presentan salidas
conectadas al acoplador óptico en estrella15 alimentan los bucles
maestros.
La figura 2 muestra una estructura de un paquete
transmitido a través de la red en el sistema de redes según la
primera forma de realización de la presente invención. En la figura
2, las referencias numéricas 21, 22 y 23 designan un paquete
testigo, un paquete DS (Estado de Destino), y un paquete de datos
respectivamente.
El paquete testigo 21, como muestra la figura 2,
comprende un identificador de nodo transmisor (ID) y un
identificador de nodo receptor (ID). El ID del nodo transmisor es
un ID de nodo de un nodo que está autorizado a transmitir datos por
el nodo maestro testigo, y el ID de nodo receptor es un ID de nodo
de un nodo que está autorizado a recibir datos por el nodo maestro
testigo. Los ID de nodo comprenden cada uno una dirección de bucle a
la cual pertenece el nodo correspondiente y una dirección de nodo
en el bucle. La dirección de bucle es un número único para cada
nodo y la dirección de nodo es un número único para cada nodo. Para
especificar un nodo de una red, debe especificarse una dirección de
bucle o el bucle al cual pertenece el nodo. En esta primera forma
de realización, el ID de nodo se describe como (dirección de bucle,
dirección de nodo). Por ejemplo, el ID de nodo de un nodo que
comprende una dirección de bucle 1 y una dirección de nodo 2 se
expresa como (1, 2).
Un paquete DS 22, como el que muestra la figura
2, comprende un campo de "Estado de Destino". El nodo indicado
por el campo del ID de nodo receptor del paquete testigo 21 como
nodo receptor, transmite el paquete DS 22. El paquete DS 22
contiene información que indica si el nodo receptor puede recibir
datos o no.
Un paquete de datos 23 comprende un campo de
datos que deben ser transmitidos. El nodo indicado por el campo del
ID del nodo transmisor del paquete testigo 21 como nodo transmisor,
transmite el paquete de datos 23.
La figura 3 muestra paquetes transmitidos a
través de la red. En la figura 3, las referencias numéricas 31, 32
y 33 designan el paquete testigo, el paquete DS y el paquete de
datos respectivamente. En el sistema de redes de esta primera forma
de realización, el paquete testigo, el paquete DS y el paquete de
datos se transmiten a través de la red por este orden, y esto se
realiza repetidamente a intervalos de tiempo regulares.
La figura 4 muestra una construcción detallada
del sistema de redes de la primera forma de realización. En la
figura 4, las referencias numéricas 100, 110, 111, 112, 120 y 121
designan nodos conectados a la red y la referencia numérica 15
designa un acoplador óptico en estrella. El nodo 100 es un nodo
maestro testigo y los nodos 110, 111, 112, 120 y 121 son nodos
esclavos. El nodo 100 pertenece al bucle 0, los nodos 110, 111 y
112 pertenecen al bucle 1 y los nodos 120 y 121 pertenecen al bucle
2. Los nodos 100, 110 y 120 son bucles maestros. Los ID de nodo del
nodo 100 y del nodo 110, del nodo 111, del nodo 112, del nodo 120 y
del nodo 121 son (0, 0), (1, 0), (1, 1), (1, 2), (2, 0) y (2, 1)
respectivamente. Es decir, cada nodo dispone de un ID de nodo único
para él.
Como muestra la figura 4, cada uno de los nodos
esclavos 111, 112 y 121 y los nodos maestros 110 y 120 comprende un
aparato analizador de testigos que analiza un testigo y un paquete,
una memoria no volátil que almacena el proceso de inicialización,
un dispositivo de almacenamiento conectado al aparato analizador de
testigos y a la memoria no volátil, un aparato transmisor de datos
para transmitir datos, y un conmutador para conectar o desconectar
el bucle. Situando el conmutador en A se conecta el bucle, y
situándolo en b el bucle se desconecta.
El nodo maestro testigo 100 comprende, además de
los componentes del nodo esclavo, un aparato de transmisión de
testigos para transmitir testigos. Situando el conmutador en A se
conecta el bucle, y situándolo en b el bucle se desconecta.
Como ocurre con la memoria no volátil, puede
utilizarse cualquier dispositivo siempre que pueda almacenar el
proceso de inicialización y ajustar la inicialización en el
dispositivo de almacenamiento. Por ejemplo, la memoria puede
implementarse mediante un conmutador DIP y similares.
A continuación se describe el funcionamiento del
sistema de redes de la primera forma de realización así
construido.
Se supone que el nodo maestro testigo 100
transmite un paquete testigo de un ID de nodo transmisor (2, 1) y
un ID de nodo receptor (1, 1).
En el sistema de red de la primera forma de
realización, el nodo que ha transmitido paquetes (todos los paquetes
incluyendo el paquete testigo) realiza la conmutación para
descartar los paquetes que le han sido reenviados. Específicamente,
el bucle maestro realiza la conmutación descartando paquetes
transmitidos desde el nodo que pertenece a otro bucle y pasando
paquetes transmitidos desde el nodo que pertenece al bucle
correspondiente.
Inicialmente, se dará una descripción de una
secuencia operativa. La secuencia operativa es una secuencia de
inicialización y una secuencia operativa normal.
La secuencia de inicialización se activa al
aplicar energía o al efectuar una puesta a cero. En la secuencia de
inicialización, se lee en el dispositivo de almacenamiento la
información preajustada en la memoria no volátil o el conmutador
DIP y similares. Después de este ajuste, el nodo maestro testigo
funciona como nodo maestro testigo y los bucles maestros funcionan
como bucles maestros. Además, cada uno de los bucles maestros
conoce la dirección de bucle ("0") del bucle al cual pertenece
el nodo maestro testigo, y todos los nodos incluyendo el nodo
maestro conocen el ID de nodo (direcciones de bucle y direcciones de
nodo ) de ellos mismos.
La figura 9 muestra un ejemplo de información
preajustada en la memoria volátil. En este ejemplo ilustrado se
supone que la direcciones de la memoria no volátil de cada
señalizador, cada dirección y cada ID de nodo son conocidas. Cuando
se ajusta información en la memoria no volátil como muestra la
figura 9, se lee la información almacenada en la dirección del
señalizador de nodo maestro testigo de la memoria no volátil, y
cuando es "0" se ajusta "distinto del testigo maestro",
mientras que si es "1" se ajusta "testigo maestro". Lo
mismo se aplica al señalizador de bucle maestro, a la dirección de
bucle y al nodo maestro testigo y el ID de nodo.
La secuencia operativa normal es una secuencia
operativa en la cual el nodo transmite y recibe paquetes, y
comprende un modo testigo de transmisión del paquete testigo, un
modo DS de transmisión del paquete DS y un modo de datos de
transmisión del paquete de datos. A continuación se proporciona una
descripción detallada del funcionamiento en los modos
respectivos.
En primer lugar se hablará del modo testigo con
consideración conjunta de la figura 4. La figura 4 muestra los
estados de los conmutadores de los nodos respectivos cuando se
transmite el paquete testigo y la circulación del paquete testigo.
En la figura 4, las líneas en negrita muestran el flujo de los
paquetes.
En el nodo maestro testigo 100, el aparato de
transmisión testigo construye el paquete testigo, el aparato de
transmisión de datos reestructura el paquete para adoptar la forma
que debe ser transmitida a través de la red, y a continuación el
aparato analizador de testigos coloca el conmutador en la posición B
para transmitir el paquete testigo. Se supone que el ID del nodo
transmisor y el ID del nodo receptor especificados por el paquete
testigo son (2, 1) y (1, 1) respectivamente.
El aparato analizador de testigos de cada uno de
los bucles maestros 110 y 120 compara la dirección de bucle
"0" del nodo maestro testigo 100 almacenado en la secuencia de
inicialización con la dirección del bucle correspondiente ("1"
el bucle maestro 110, "2" el bucle maestro 120). Al no existir
coincidencia entre ellas, el aparato analizador de testigos decide
que el paquete ha sido enviado desde otro bucle y a continuación
sitúa el conmutador en la posición B.
El aparato analizador de testigos de cada uno de
los nodos esclavos 111, 112 y 121 coloca el conmutador en A,
pasando el paquete al modo testigo.
El paquete testigo transmitido desde el nodo
maestro testigo 100 es enviado a través del acoplador óptico en
estrella 15 a los nodos 100, 112 y 121. En el bucle 0 de la
dirección de bucle 0, el paquete testigo transmitido desde el
acoplador óptico en estrella 15 es descartado por el aparato
analizador de testigos del nodo maestro testigo 100. En el bucle 1
de la dirección de bucle 1, el paquete testigo es transmitido al
nodo esclavo 112, al nodo esclavo 111 y al bucle maestro 110 por
este orden, y es descartado por el aparato analizador de testigos
del bucle maestro 110. Similarmente, en el bucle 2 de la dirección
de bucle 2, el paquete testigo es transmitido al nodo esclavo 121 y
al bucle maestro 120 por este orden, y es descartado por el aparato
analizador de testigos del bucle maestro 120.
El aparato analizador de testigos de cada uno de
los nodos almacena el ID de transmisión y el ID de recepción
contenidos en el paquete testigo recibido en el dispositivo de
almacenamiento.
Por lo tanto, el paquete testigo es transmitido
en modo testigo desde el nodo maestro testigo 100 a todos los nodos
y recibido por ellos, y posteriormente es descartado por el bucle
maestro y el nodo maestro testigo.
A continuación se proporciona una descripción
del modo DS en consideración conjunta con la figura 5. La figura 5
muestra los estados de los conmutadores de los nodos respectivos
cuando el paquete DS es transmitido, y el la circulación del
paquete DS. En la figura, la línea en negrita muestra el flujo del
paquete DS.
El aparato analizador de testigos de cada uno de
los nodos incluyendo el nodo maestro testigo y los bucles maestros
efectúa una comparación entre el ID del nodo receptor guardado en el
dispositivo de almacenamiento resultante de la operación en modo
testigo y el ID de nodo del nodo correspondiente, y cuando existe
una coincidencia entre ellos (el nodo 111 en este caso), y el nodo
correspondiente se encuentra en el estado en el cual puede recibir
datos, construye un paquete DS que indica "apto para recibir
datos". Por otra parte, cuando el nodo correspondiente se
encuentra en el estado en el cual no puede recibir datos, el aparato
analizador de testigos construye el paquete DS que indica "no
apto para recibir datos", y el aparato retransmisor de datos
reestructura el paquete DS para que adopte una forma para ser
transmitido por la red, y a continuación sitúa el conmutador en la
posición B para transmitir el paquete DS.
El aparato analizador de testigos del bucle
maestro 110, al no existir coincidencia entre el ID de nodo receptor
guardado en el dispositivo de almacenamiento y el ID de nodo del
nodo correspondiente, decide que el nodo no debe enviar el paquete
DS. A continuación, el aparato analizador de testigos compara la
dirección de bucle "1" del ID de recepción guardado en el
dispositivo de almacenamiento y la dirección "1" del bucle
correspondiente, y al haber coincidencia entre ellos, decide que el
nodo del bucle enviará el paquete DS, y a continuación sitúa el
conmutador en la posición A.
El aparato analizador de testigos de cada uno de
los bucles maestros 100 y 120, al no existir coincidencias entre en
el ID de nodo receptor guardado en el dispositivo de almacenamiento
y el ID de nodo del nodo correspondiente, decide que el nodo no
enviará el paquete DS. A continuación, el aparato analizador de
testigos compara la dirección de bucle "1" del ID de nodo
receptor con la dirección del bucle correspondiente ("0" para
el nodo 100, "2" para el nodo 120), y al no existir
coincidencia entre ellos, decide que el paquete DS se transmitirá
desde el nodo en otro bucle, y a continuación sitúa el conmutador en
la posición
B.
B.
El aparato analizador de testigos de cada uno de
los nodos esclavos 112 y 121, al no existir coincidencia entre el
ID de nodo receptor guardado en el dispositivo de almacenamiento y
el ID de nodo del nodo correspondiente, sitúa el conmutador en la
posición A.
El paquete DS transmitido desde el nodo 111 pasa
a través del nodo 110, y el acoplador óptico en estrella 15, a los
nodos 100, 112 y 121. En el bucle 0, el paquete DS transmitido desde
el acoplador óptico en estrella 15 es descartado por el nodo
maestro testigo 100. En el bucle 1, el paquete DS es transmitido al
nodo esclavo 112 y al nodo esclavo 111 por este orden, y es
descartado por el nodo 111. En el bucle 2, el paquete DS es
transmitido al nodo esclavo 121 y al bucle maestro 120 por este
orden, y es descartado por el bucle maestro 120.
El aparato analizador de testigos de cada uno de
todos los nodos incluyendo el nodo maestro testigo, efectúa la
comparación entre el ID de nodo transmisor guardado en el
dispositivo de almacenamiento resultante de la operación en el nodo
maestro testigo y el ID de nodo del nodo correspondiente, y si
existe coincidencia entre ello (el nodo 121 en este caso), recibe
el paquete DS transmitido y guarda su contenido en el dispositivo
de almacenamiento.
Por lo tanto, el paquete DS es transmitido desde
el nodo 111 especificado como nodo receptor por el paquete testigo
para todos los nodos, recibido por el nodo 121 especificado como
nodo transmisor por el paquete testigo, y a continuación descartado
por los bucles maestros 100 y 120 y el nodo 111 que ha transmitido
el paquete DS.
Finalmente se proporcionará una descripción del
modo datos haciendo referencia a la figura 6. La figura 6 muestra
los estados de los conmutadores de los nodos respectivos cuando el
paquete de datos es transmitido y la circulación del paquete de
datos. En la figura, las líneas en negrita muestran el flujo del
paquete de datos.
El aparato analizador de testigos de cada uno de
los nodos incluyendo el nodo maestro testigo y el bucle maestro,
efectúa la comparación entre el ID de nodo transmisor guardado en el
dispositivo de almacenamiento resultante de la operación en el modo
testigo y el ID de nodo del nodo correspondiente, y si existe una
coincidencia entre ellos (el nodo 121 en este caso), y el contenido
del paquete DS guardado en el modo DS indica "apto para recibir
datos", construye un paquete de datos, el aparato de transmisión
de datos reestructura los datos para que adopten la forma para ser
transmitidos a través de la red, y el aparato analizador de
testigos sitúa el conmutador en la posición B para transmitir el
paquete de datos. Por otra parte, el aparato analizador de testigos
no transmitirá el paquete de datos si existe coincidencia entre el
ID de nodo transmisor guardado en el dispositivo de almacenamiento
y el ID de nodo del nodo correspondiente pero el contenido del
paquete DS guardado en el modo DS indica "no apto para recibir
datos".
El aparato analizador de testigos del bucle
maestro 120, al no haber coincidencia entre el ID de nodo transmisor
guardado en el dispositivo de almacenamiento y el ID de nodo del
nodo correspondiente, decide que el nodo no enviará el paquete de
datos. A continuación, el aparato analizador de testigos efectúa la
comparación entre la dirección de bucle "2" del ID de nodo
transmisor y la dirección de bucle "2" del ID de nodo del nodo
correspondiente, y al existir coincidencia entre ellos, decide que
el nodo del bucle correspondiente transmitirá el paquete de datos y
a continuación sitúa el conmutador en la posición A.
El aparato analizador de testigos de cada uno de
los bucles maestros 100 y 110, al no existir coincidencia entre el
ID de nodo transmisor almacenado en el dispositivo de almacenamiento
y el ID de nodo del nodo correspondiente, decide que el nodo no
transmitirá el paquete de datos. A continuación, el aparato
analizador de testigos efectúa la comparación entre la dirección de
bucle "2" del ID de nodo transmisor almacenado en el
dispositivo de almacenamiento y la dirección de bucle
("0"-100, "1"-110) del bucle correspondiente, y al no
existir coincidencia entre ellos, decide que el nodo de otro bucle
transmitirá el paquete de datos, y a continuación sitúa el
conmutador en B.
El aparato analizador de testigos de cada uno de
los nodos esclavos 112 y 111, al no existir coincidencia entre el
ID de transmisión almacenado en el dispositivo de almacenamiento y
el ID de nodo del nodo correspondiente, sitúa el conmutador en A
para pasar el paquete.
El paquete de datos transmitido desde el nodo
121 pasa a través del nodo 120 y el acoplador óptico en estrella
15 a los nodos 100, 112 y 121. En el bucle 0, el paquete de datos
transmitido desde el acoplador óptico en estrella 15 es descartado
por el aparato analizador de testigos del nodo maestro testigo 100.
En el bucle 1, el paquete de datos es transmitido al nodo esclavo
112, al nodo esclavo 111, y al bucle maestro 110 por este orden, y
es descartado por el aparato analizador de testigos del bucle
maestro 110.
En el bucle 2, el paquete de datos transmitido
desde el acoplador óptico en estrella 15 es descartado por el nodo
esclavo 121 que ha transmitido el paquete de datos.
El aparato analizador de testigos de cada uno de
todos los nodos incluyendo el nodo maestro testigo efectúa la
comparación entre el ID de nodo receptor guardado en el dispositivo
de almacenamiento y el ID de nodo del nodo correspondiente, y si
existe coincidencia entre ellos, recibe el paquete de datos
transmitido.
Por lo tanto, el paquete de datos es transmitido
desde el nodo 121 especificado como nodo transmisor por el paquete
testigo para todos los nodos, recibido por el nodo 111, especificado
como nodo receptor por el paquete testigo, y descartado por los
bucles maestros 100 y 110 y el nodo 121 que ha transmitido el
paquete de datos.
Una vez transcurrido un lapso de tiempo
especificado desde la transmisión del paquete testigo por el nodo
maestro testigo, vuelve a reintroducirse el modo testigo, y se
repite la transmisión de datos en la misma secuencia: modo testigo,
modo DS, modo datos.
Como se apreciará a partir de la descripción
anterior, el nodo que ha transmitido el paquete (el paquete testigo,
el paquete DS y el paquete de datos) efectúa la conmutación para
que el paquete reenviado a si mismo sea descartado, y el bucle
maestro efectúa la conmutación para que el paquete enviado desde el
nodo que pertenece a otro bucle sea descartado, con lo cual los
paquetes son transmitidos o descartados.
Por lo tanto, según el sistema de redes de la
primera forma de realización, están provistas de conmutadores
físicos o eléctricos con los cuales están directamente
interconectados los nodos en un nivel de enlace de datos (Control
de Acceso al Medio: MAC), que están situados en posiciones adecuadas
para que el paquete recibido por un nodo distinto del nodo
transmisor sea transmitido directamente a los nodos superiores o se
descarte automáticamente, según la decisión en la dirección de
bucle del bucle al cual pertenece el nodo transmisor por la cual el
paquete se transmite o se descarta. Por lo tanto, es posible
construir el sistema de redes donde los bucles y los buses
coexistan, en el cual una pluralidad de nodos individuales, o una
pluralidad de grupos de nodos conectados por bucles, se encuentren
conectados al acoplador óptico en estrella.
Aunque en el sistema de redes de la primera
forma de realización, los medios para efectuar la conmutación para
que el paquete recibido por cada nodo sea transmitido a su nodo
superior o se descarte automáticamente se implementan mediante un
conmutador físico que corta o interrumpe los terminales de entrada y
salida de los nodos, puede aplicarse cualquier medio que pueda
efectuar esta conmutación.
La construcción del sistema de redes no está
limitada a lo mostrado en la primera forma de realización. Es
posible fijar arbitrariamente el número de bucles, el número de
nodos de los bucles, y el número de nodos conectados directamente
con el acoplador óptico en estrella, siempre que se esté dentro de
los anchos de bits del ID de nodo o de los rangos físicamente
limitados.
Aunque en la primera forma de realización el
nodo maestro testigo está directamente conectado con el acoplador
óptico en estrella, es posible disponer el nodo maestro testigo en
una posición arbitraria del bucle.
En el sistema de redes de la primera forma de
realización, el paquete testigo, el paquete DS y el paquete de
datos se transmiten por este orden, mientras que en un sistema de
redes en el que los datos se descartan en la línea de transmisión y
se solicita la retransmisión de los datos a la fuente de transmisión
y la fuente de transmisión autoriza dicha retransmisión, o después
de que el nodo receptor correspondiente ha sobrescrito los datos y
se ha solicitado la retransmisión de los datos perdidos a la fuente
de transmisión y la fuente de transmisión ha autorizado dicha
retransmisión, si el nodo receptor no puede recibir datos, la fase
de transmisión del paquete DS puede omitirse.
Aunque en el sistema de redes de la primera
forma de realización, se dispone un nodo (nodo 100) en el sistema
de redes que comprende el aparato de transmisión de testigos y sirve
como nodo maestro testigo, pueden disponerse en el sistema de redes
diversos nodos candidatos que podrían servir de nodo maestro
testigo. Debe recordarse que uno de los diversos nodos candidatos
está definido para servir como nodo maestro testigo por el preajuste
de información de la memoria no volátil del conmutador DIP y
similares.
En lugar de la inicialización de lectura
preajustada en el conmutador DIP o la memoria no volátil dentro del
dispositivo de almacenamiento en la secuencia de inicialización, es
posible la construcción siguiente. En referencia a la figura 7, los
números de referencia 71 y 72 designan respectivamente nodos. Se ha
dispuesto un bus 75 que comprende un acoplador óptico en estrella y
un aparato emisor de señales 75a con una línea de señal 74 para
enviar señales al nodo 72 conectado al aparato emisor de señales
75a y al acoplador óptico en estrella, los nodos 71 y 72 en la red
de tipo bucle comprenden aparatos de detección de señales 71a y 72a
respectivamente para detectar señales en la línea de señal 74, y el
aparato emisor de señales 75a envía una señal que indica la
conexión directa con el acoplador óptico en estrella, detectando
dicha señal el aparato detector de señales 72a del nodo 72
directamente conectado con el acoplador óptico en estrella, y
efectúa un ajuste en el dispositivo de almacenamiento de modo que
el nodo 72 actúa como bucle maestro. De ese modo, el nodo 72
directamente conectado con el acoplador óptico en estrella reconoce
automáticamente que actuará como bucle maestro.
Además, también es posible la alternativa
siguiente. Como muestra la figura 8, puede conectarse un nodo 81 a
un aparato de ajuste 82, que efectúa un ajuste en un dispositivo de
almacenamiento 81a. En este caso, el aparato de ajuste 82 puede
implementarse mediante un ordenador y similares, y el nodo 81 puede
conectarse al aparato de ajuste mediante comunicación en serie.
Por otra parte, la aplicación del sistema para
proporcionar las direcciones de bucle únicas para los bucles a los
cuales pertenecen los nodos y transmitir o descargar datos
utilizando los bucles maestros según la presente invención, no está
limitada para el sistema de redes por la utilización del testigo
descrito anteriormente. Por ejemplo, puede aplicarse a un sistema
de redes que utilice un sistema CSMA (Acceso Múltiple por Detección
de Portadora), un sistema TDMA (Acceso Múltiple por División en el
Tiempo) o un sistema de arbitraje que utiliza un bus como árbitro.
En tales casos, se disponen direcciones de bucle únicas para los
bucles a los cuales pertenecen los nodos, se añaden direcciones de
bucle de fuentes de transmisión a los datos de transmisión, el
bucle maestro analiza las direcciones de bucle para transmitir o
descartar datos, y el nodo transmisor descarta los datos reenviados
a él mismo, efectuando la conexión del bus y el bucle mediante la
utilización del acoplador óptico en estrella, como en el caso de la
forma de realización anterior.
Claims (5)
1. Sistema de redes que comprende por lo
menos un bucle (1) que comprende varios nodos conectados por bucle
(110, 111, 112) y por lo menos un bucle (0) que comprende un solo
nodo (100) o varios nodos conectados por bucle, estando los bucles
directamente conectados a un acoplador óptico en estrella (15) para
configurar el sistema de redes, siendo dicho sistema de redes
operable para transmitir a todos los nodos una salida de señal
desde uno de los nodos, siendo descartada dicha señal por uno de los
nodos en cada bucle,
caracterizado porque:
cada uno de los nodos comprendidos en los bucles
presenta un único identificador de nodo, un nodo comprendido en uno
de los bucles actúa sirve como nodo maestro testigo (100), y los
nodos distintos del nodo que actúa como nodo maestro testigo actúan
como nodos esclavos (110, 111, 112).
2. Sistema de redes según la reivindicación
1, en el que el nodo maestro testigo (100) comprende un aparato
transmisor de testigos para transmitir un paquete testigo (21) que
contiene un identificador de nodo transmisor como identificador de
nodo de un nodo que está autorizado a transmitir un paquete de datos
(23) y un identificador de nodo receptor como identificador de nodo
de un nodo que está autorizado a recibir un paquete de datos
transmitido (23); un aparato analizador de testigos para analizar el
paquete testigo; un dispositivo de almacenamiento para almacenar
temporalmente información de conexión indicativa de si una salida
del nodo maestro testigo está directamente conectada al acoplador
óptico en estrella (15) o está conectada a otro nodo comprendido en
el bucle correspondiente, un identificador de nodo del nodo maestro
testigo (100) e información sobre un paquete recibido; un aparato
de transmisión de datos para transmitir un paquete; y un conmutador
para descartar o pasar un paquete recibido, cada uno de los nodos
esclavos comprende un aparato analizador de testigos para analizar
el paquete testigo; un dispositivo de almacenamiento para almacenar
temporalmente información de conexión indicativa de si una salida
del nodo esclavo está directamente conectada al acoplador óptico en
estrella o está conectada a otro nodo comprendido en el bucle
correspondiente, un identificador de nodo del nodo maestro testigo
e información sobre un paquete recibido; un aparato de transmisión
de datos para transmitir un paquete; y un conmutador para descartar
o pasar un paquete recibido, y el aparato analizador de testigos de
cada uno de los nodos, cuando se transmite un paquete testigo,
controla el conmutador en cada uno de los nodos de manera que el
paquete testigo sea transmitido a todos los nodos y a continuación
descartado en la red, según la información de conexión y el
identificador de nodo del nodo maestro testigo almacenados en el
dispositivo de almacenamiento, y cuando se transmite un paquete de
datos, controla el conmutador para que el paquete de datos sea
trasmitido a todos los nodos y a continuación descartado en la red,
según la información de conexión y la información del paquete
testigo recibido que están almacenados en el dispositivo de
almacenamiento.
3. Sistema de redes según la reivindicación
2, caracterizado porque cada uno de los nodos comprende
además un conmutador DIP o una memoria no volátil, y ajusta el
identificador de nodo único, el identificador de nodo del nodo
maestro testigo, y la información de conexión en el dispositivo de
almacenamiento utilizando el conmutador DIP o la memoria no volátil
al construir el sistema de redes.
4. Sistema de redes según la reivindicación
2, caracterizado porque cada uno de los nodos comprende
además un puerto de comunicaciones, y ajusta el identificador de
nodo único, el identificador de nodo del nodo maestro testigo, y la
información de conexión en el dispositivo de almacenamiento.
5. Sistema de redes según la reivindicación
2, caracterizado porque está previsto un aparato de bus que
comprende un acoplador óptico en estrella y un aparato emisor de
señales para la salida de una señal, y uno de lo nodos comprende
además un aparato detector de señales para detectar dicha salida de
señal del aparato emisor de señales, para decidir si una salida del
nodo está o no directamente conectada al aparato de bus, a partir
de dicha señal.
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