JP2004512737A - 無線リンクを含むネットワークにおいて等時性リソースを予約する方法 - Google Patents

無線リンクを含むネットワークにおいて等時性リソースを予約する方法 Download PDF

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Abstract

第1のバスと第2のバスの間のリンク上に等時性リソースを予約する方法であり、リンクは第1のバスに接続された第1のインタフェース装置及び第2のバスに接続された第2のインタフェース装置を含み、バスに接続された装置に対してトランスペアレントである。本発明によれば、方法は、インタフェース装置のレベルにおいて、バスに接続された装置によって送信されるコネクションセットアップメッセージを途中で取得する段階と、セットアップメッセージが途中で取得されたコネクションのソース装置及びシンク装置が異なるバス上にあるかどうかを調べる段階と、異なるバス上にある場合は、リンク上にコネクションのためにリソースを予約する段階とを含む。

Description

【0001】
本発明は、無線リンクを含むネットワークにおいて帯域幅といった等時性リソースを予約する方法に係る。特に、本発明はETSIによって定められるBRAN Hiperlan2ネットワークによって構築される無線リンクを通じて接続されるIEEE1394規格バスに適用される。
【0002】
シリアルバスにおける等時性リソースの管理は、IEEE1394−2000規格に記載の等時性リソースマネージャ(「IRM」)機能によってカバーされる。IRMは、実際には帯域幅及びチャネルの割り当てを行っていないが、他のノードが等時性リソースの使用についての記録を行う一つの場所を与える。
【0003】
IEC61883規格は、IEEE1394規格シリアルバスに接続された機器間のオーディオビジュアルデータのための伝送プロトコルの仕様を定める。また、ノードがバスリソースを予約するためにIRMにアクセスしうるようプロトコル(コネクション・マネジメント・プロシジャ「CMP」)の仕様を定める。
【0004】
このプロトコルによって仕様が定められているように、単一のシリアルバス上でバスリセットが生ずると、以下の動作が行われる。
【0005】
・バスリセットの前に入力プラグ及び出力プラグを接続した全てのオーディオ/ビデオ装置は、バスリセットの直前のプラグ・コントロール・レジスタ(「PCR」)中にある値に従って1秒間に亘りバスリセットの後に等時性データを夫々受信又は送信し続ける。プラグ・コントロール・レジスタはIEC61883によって定められている。
【0006】
・バスリセットの前にコネクションを確立したコントローラは、リソースを再要求するのに1秒を有する。再要求されていないリソースは、バスリセットの1秒後にIRMによって解放される。
【0007】
・バスリセットの1秒後に、バスリセットの前に入力プラグ及び出力プラグを接続した全てのオーディオ/ビデオ装置は、対応するプラグ・コントロール・レジスタ内の値に従って動作する(これらの値はその間に幾つかのコントローラによって更新されている場合もある)。
【0008】
この手順は、装置がなくなった場合、及びソースノード又は宛先ノードがなくなった場合に、装置(又はアプリケーション)によって確立されたバスコネクションが解放されることを保証する。
【0009】
つまり、バスリセットの後、等時性ストリームはコネクションに関与する装置の有無に従って再び確立される。
【0010】
2つの有線IEEE1394規格バスが無線コネクションを通じてリンクされているとき、IEC61883及びIEEE1394によって定められる手順は、無線リンクの両側でリソースを予約する際には、ネットワーク上の異なる実体の動作を決めるのに不十分である。
【0011】
トムソン・ライセンシング・エス・エイ(THOMSON Licensing S.A.)によって2000年10月19日に出願された欧州特許出願第00402941.0号は、無線ブリッジの他の面について、特にバスリセットの取り扱いについて記載している。
【0012】
本発明は、第1のバスに接続された第1のインタフェース装置及び第2のバスに接続された第2のインタフェース装置を含みバスに接続された装置に対してトランスペアレントな第1のバスと第2のバスの間のリンク上に等時性リソースを予約する等時性リソースを予約する方法であって、
インタフェース装置のレベルにおいて、方法は、
バスに接続された装置によって送信されるコネクションセットアップメッセージを途中で取得する段階と、
セットアップメッセージが途中で取得されたコネクションのソース装置及びシンク装置が異なるバス上にあるかどうかを調べる段階と、
異なるバス上にある場合は、リンク上でコネクションのためにリソースを予約する段階とを含む方法に関する。
【0013】
本発明の他の特徴及び利点については、添付の図面を参照して説明する非制限的な実施例の説明により明らかとなろう。
【0014】
実施例の背景についての更なる情報は、対応する標準化機関から入手可能な以下の文献に記載されている。
【0015】
[1]IEC61883、消費者向けオーディオ/ビデオインタフェース用のディジタルインタフェース(Digital Interface for consumer Audio/Video Interface)
[2]IEEE Std 1394−2000、高性能シリアルバス用の規格(Standard for a High Performance Serial Bus)。
【0016】
本発明の例は、シリアルケーブルバス用のIEEE 1394−1995規格と、無線通信用のETSI BRAN HiperLAN/2 プロジェクトとに基づいている。後者に関しては、冒頭で引用した文献:”ブロードバンド無線アクセスネットワーク(BRAN);HIPERLANタイプ2;パケットに基づくコンバージェンス・レイヤ;パート3:IEEE1394 サービス・スペシフィック・コンバージェンス・サブレイヤ(SSCS)(Broadband Radio Access Network (BRAN); HIPERLAN Type 2; Packet based convergence layer; Part 3: IEEE 1394 Service Specific Convergence Sublayer (SSCS))”のv1.1.1、2000年9月に記載された内容が参考になる。この文献は、HiperLAN/2装置間のIEEE1394トラヒックのトランスポートを扱っている。
【0017】
図1は、IEEE1394規格装置1が無線コネクション3を介してIEEE1394規格有線バス2に接続されているネットワークの一例の説明図である。無線コネクションは、有線バス2に接続された装置のためのWBox1という名称の装置4と、1394規格装置1に接続された装置のためのWBox2という名称の装置5と、によって形成される。典型的に、スタンドアロン型装置1は、テレビ受像機、又は、衛星デコーダ若しくはケーブルデコーダのような家庭用電化製品である。更なる2台の装置6及び7は、既知の形式でバスに接続される。装置6、装置7及びWBox1は、以下の説明で「クラスタ」と呼ぶ群を形成する。
【0018】
図2は、装置WBox1及び装置WBox2におけるプロトコルスタックの説明図である。WBox1は、IEEE1394規格プロトコルスタック、即ち、物理レイヤ、リンクレイヤ及びトランザクションレイヤを使用してバス2と通信する。装置WBox1及び装置1についても同様である。最後に、装置WBox1と装置WBox2は、上記の文献:ETSI BRAN IEEE 1394 SSCS文書に規定されているようなHiperLAN/2のプロトコルスタックを使用して通信する。
【0019】
本実施例によれば、無線リンクによって形成されるブリッジは「トランスペアレント」であり、即ち、ネットワークは全てのノードが接続された単一のバスのみが存在するかのように動作する。
【0020】
コントローラ、トーカ(即ち等時性ストリームのソース)、及びリスナ(即ち等時性ストリームの受信器又はシンク)の位置に依存して、無線リンク上及び各バス上に帯域幅を予約するための異なるシナリオが定められている。
【0021】
例えば、トーカがクラスタ上に配置され、リスナが遠隔装置上に配置される場合、無線リソースが予約されねばならない。
【0022】
一方、トーカとリスナが同じクラスタ上にある場合、無線(ワイヤレス)予約は必要ではない。
【0023】
トーカとリスナの位置を決定するために、Wboxは、一方のバスから他方のバスへ無線リンクを通じて送信されたプラグ・コントロール・レジスタ(「PCR」)上のロックメッセージを途中で取得(intercept)する。またWboxは、無線リンクを通じた等時性コネクションを確立するか切断するかを決定するためにバス上のノードのプラグ・コントロール・レジスタを調べる。
【0024】
まず、コントローラは、等時性リソース・マネージャのCHANNEL_AVAILABLEレジスタ及びBANDWIDTH_AVAILABLEレジスタにロック要求を発行することによりチャネル及び帯域幅を予約する。これは、コントローラの位置及びバスのIRMの位置には依存しない。予約に成功すると、コントローラはチャネル番号を得る。
【0025】
ブリッジはIEEE1394規格装置に対してトランスペアレントであるため、両方のバスに対して1つのIRMのみが存在する。
【0026】
コントローラが行う次のステップは、チャネル番号及び帯域幅を用いて、トーカノードの出力プラグ・コントロール・レジスタ(「oPCR」)とリスナ装置の入力プラグ・コントロール・レジスタ(「iPCR」)とをプログラムすることである。
【0027】
無線リンクを通じて装置へ送信されるPCR上のロック要求メッセージ(ポイント・ツー・ポイント・コネクションの確立、オーバレイ、及び切断を含む)は、無線装置によって途中で取得される。他のロックメッセージは無線装置によっては処理されず、即ち無線リンクを通じて転送されるのみである。
【0028】
Wbox1は、クラスタからロック要求を受信すると、これを遠隔装置1へ送信する。Wbox1は無線上にチャネルを予約すること(又は解放すること)が必要であるかを知る必要がある。
【0029】
無線リンクの両側にリスナ又はトーカが存在するようになるまで無線上の予約は行われない。
【0030】
異なるシナリオは以下のように定められる。
・トーカ及びリスナが同じクラスタにある場合、無線リンクの予約は行われない。
・トーカ及びリスナが異なるクラスタにある場合、無線リンクの予約が必要である。
【0031】
以下、まず、コネクションのためにチャネルが割り当てられていない(即ち既存のコネクション上に新しいコネクションが確立されない)場合についてのWBoxの動作について説明する(セクション1及び2)。
【0032】
本実施例では、コネクションのコントローラ(即ち適切なロック要求を発行することによりコネクションを作るノード)の位置は、予約が必要であれば、リンクを通じた予約を行う無線ボックスを決定する:予約を行う無線ボックスはコントローラと同じバスに接続される。
【0033】
1.コントローラはiPCRレジスタにロック要求を送信する
1.1 コントローラはクラスタのノードである
コントローラは遠隔バス上に位置する装置のiPCRにロック要求を送信する。これは、Wbox1によって途中で取得され、Wbox2を通じて遠隔装置へ転送される。遠隔装置はコントローラへロック応答を送り返す。Wbox1はまた、予約が成功したか否かを調べるためにこのロック応答を途中で取得する。予約が成功しなかった場合、無線チャネルは予約されない。
【0034】
iPCRにおける予約が成功すると、以下のステップが行われる。
【0035】
遠隔装置から出されWbox2によって転送されたiPCRロック要求をWbox1が受信すると、Wbox1は、iPCRと共に使用されたチャネル番号についてのoPCRレジスタ中のチャネル番号を調べることにより、このコネクションのためにトーカが存在するか否かを決定するためにクラスタの各装置のoPCRを調べる。oPCR中で利用可能な帯域幅情報は、無線リンク上にチャネルを予約するために必要である。
【0036】
トーカが見つかると、Wbox1は無線上にチャネルを予約する。無線リンク上に十分な帯域幅がない場合、Wbox1のSSCSレイヤは減少された帯域幅を予約する。ユーザは最終的には悪化したコネクションを観察することとなり、その結果に従って振る舞う(例えばサービスを停止する)。
【0037】
トーカが見つからない場合、無線リンクの予約は行われない。それでも、Wbox1はこのコネクションのためにトーカを見つけるまでクラスタの各ノードのoPCRを監視する。
【0038】
このプロセスは、図3に示されている。尚、無線リンクを通じてロック要求を送信する方法については、以下、いわゆる「無線プラグ・コントロール・レジスタ(「wPCR」)」に関連して後述する。
【0039】
無線リンクはIEEE1394規格装置に対してトランスペアレントであるため、コントローラは無線リンク上の予約が成功するか否かに関する情報を有することはない。これはユーザによってのみ観察される。
【0040】
1.2.コントローラは遠隔装置である
コントローラは遠隔装置中に位置し、クラスタ内に位置するノードへロック要求を送信する。ロックはWbox2によって途中で取得され、機構は上述のものと同じである。相違する点は、本例では遠隔バス上に1つのノードしかないため、Wbox2は遠隔装置のoPCRレジスタを監視すればよいことである。
【0041】
更に、Wbox2がクラスタのリスナに関連する(即ち同じチャネル番号の)クラスタ上に位置するノードのoPCRへのロック要求を途中で取得した場合、リスナとトーカは両方ともクラスタ上にあることを知ることとなるため、遠隔装置のoPCRを監視することをやめる。この確認は、Wbox1によってなされてもよい。また、コントローラの位置がどこであっても適用されうる。
【0042】
2.コントローラはoPCRに対するロック要求を送信する
2.1.コントローラはクラスタのノードである
コントローラは遠隔装置のoPCRに対してロック要求を送信する。Wbox1はロック要求を途中で取得し、これを遠隔装置へ転送する。次に、oPCRにおける予約が成功したか否かをしることを可能とする遠隔装置からのロック応答を途中で取得する。成功しなければ、無線リンク上では予約は必要ではない。
【0043】
oPCRレジスタのロック要求が成功した場合、以下のことが行われる(図4参照)。
【0044】
Wbox1は、このコネクションのためにリスナが存在するかどうかを決定するためにクラスタの各ノードのiPCRを読み出す。
【0045】
リスナが見つかれば、無線リンク上のチャネルの予約が必要とされ、これはWbox1によって行われる。
【0046】
リスナが見つからなければ、無線リンク予約は必要でない。しかし、リスナがこのコネクションのためのクラスタ上に形成されていた場合、無線装置Wbox1は連続性について調べねばならない。見つかれば、無線リンク上の予約が必要である。上述の場合と同様に、無線ボックスが受信するロック要求からトーカとリスナが同じバス上にあることを推論しうる場合、iPCRの監視をやめる。
【0047】
2.2 コントローラは遠隔装置である
機構は上述と同じである。Wbox2は遠隔装置を監視するだけでよい。
【0048】
3.無線予約の解放
無線リンクを通じた既存の予約に対するロック要求を解析することにより、無線ボックスは、トーカとリスナの間のコネクションが開放されたか否か決定し、また、この開放が無線リンクを通じたリソースの解放を必要とするか否か決定する。
【0049】
4.帯域幅変更
時々(例えば定期的に)、無線装置Wbox1(又はWbox2)は、帯域幅の変更を検出するために無線リソースに関連するコネクションのトーカのoPCRを読む。Wbox1(又はWbox2)は、クラスタ(又は遠隔バス)のトーカのoPCRにおいて帯域幅が変更されたことを検出した場合、無線リンク上の帯域幅を増加又は減少させることにより変更する。
【0050】
WBoxが、トーカがもはや作動していないこと(即ちそのoPCRがコントローラによって変更されており、もはやデータを送信しないこと)を見つけると、対応する無線チャネルは解放される。
【0051】
動作を概説すると:
Wbox1は以下の場合に1394規格クラスタのノードを監視する。
・遠隔装置のiPCR中のロック要求を途中で取得すると、どのノードがこのコネクションのためのトーカであり、トーカから入来するストリームのための割り当てられた帯域幅は何であるのかを知る必要がある。クラスタ上にトーカを見つけると、無線リンク上にチャネルを予約する。
・遠隔装置のoPCR上のロック要求を受信すると、このコネクションのためにクラスタ上に少なくとも1つのリスナがあるかどうかを知る必要がある。
【0052】
Wbox2は探しているノードが見つかるまで、クラスタの全てのノードに対して読み出し要求を送信する。読み出し要求は、例えば毎秒送信されてもよい。そのoPCR(又はiPCR)に最初のロック要求と同じチャネル値を含むノードがこのコネクションのトーカ(又はリスナ)である。
【0053】
Wbox2についても同様である。
【0054】
各Wboxは、(ロック要求の途中の取得に加えて)コネクションが確立されるべきか、又は既存のコネクションが変更されるべきかを決定するためのそのクラスタを監視する。この監視は、クラスタに限られるものであり、無線チャネルは使用しない。
【0055】
必要である場合(トーカとリスナが異なるバスに接続されている場合)、無線リンク上にチャネルが予約される。予約を行うWboxは、コネクションのために必要な帯域幅(WboxはこれをoPCRレジスタから読み出す)と、(トーカの位置に依存する)コネクションの方向とを知る。すると、無線リンク上にチャネルを予約することができる。
【0056】
ここで、ブロードキャストコネクションの場合の無線装置の動作について説明する。ノード自体は、入力又は出力プラグをこの状態にするかどうか決定しうる。換言すれば、ネットワーク上で対応するPCRロック要求が流れない場合もある。
【0057】
Wbox2は、(PCRの体系的な監視により)遠隔装置のoPCR(又はiPCR)のブロードキャストコネクションカウンタフィールドの値が1に設定されていると検出すると、これをWbox2へ知らせる。これは、IEC61883に定義するように出力(又は入力)プラグへのブロードキャスト出力(又はブロードキャスト入力)コネクションが存在することを意味する。
【0058】
Wbox1は次に、クラスタ上の全てのノードの全てのiPCR(又はoPCR)を監視することにより、ブロードキャスト入力(ブロードキャスト出力)コネクションがoPCR(又はiPCR)に示されるのと同じチャネル上に存在するかどうか監視する。そのようなコネクションを見つけると、無線リンク上にチャネルを予約する。
【0059】
Wbox2は、遠隔装置のoPCR(又はiPCR)のブロードキャストコネクションカウンタフィールドの値がゼロに設定されていると検出すると、これをWbox1へ知らせる。これは、出力(又は入力)プラグへのブロードキャスト出力(又はブロードキャスト入力)コネクションがもはや存在しないことを意味する。
【0060】
次に、Wbox1は無線リンク上のチャネルを解放する。
【0061】
Wbox2についてのプロセスも同様である。
【0062】
本実施例によれば、無線装置のHiperLan2トランザクションレイヤに、無線プラグ・コントロール・レジスタ(「wPCR」)と称されるレジスタが定義される。レジスタは、Wbox1とWbox2の間で情報を伝送するために使用される。
【0063】
レジスタの内容は図5に示される。
【0064】
フィールドは、oPCRの「予約済み」フィールドがデータの流れの方向を示すフィールドによって置き換えられていること以外は、IEC61883に定義されるoPCRレジスタのフィールドと同じである。もちろん、他の実施も使用されうるが、望ましくは、IEC61883によって定義されるPCRフォーマットに近いこの実施が使用される。
【0065】
Wbox1は、上述のようにoPCRにおいてロック要求を途中で取得すると、Wbox2のwPCRへロック要求を送信する。方向フィールドがゼロに設定されると、ロック要求はoPCRレジスタに関するものであることが示される。無線リンク上にチャネルが予約される必要があると、Wbox2からWbox1への流れとなる。コントローラとして動作するWbox2のアプリケーションは、遠隔装置のoPCRに対して、また、Wbox2のIEEE1394規格トランザクションレイヤのiPCRに対して、ロック要求を送信しうる。
【0066】
Wbox1は、上述のようにiPCRに対するロック要求を途中で取得すると、Wbox2のwPCRに対してロック要求を送信する。方向フィールドは、ロック要求がiPCRレジスタに関するものであることを示すために1に設定される。チャネルが無線リンク上に予約される必要があるとき、データはWbox1からWbox2へ流れる。Wbox2のアプリケーションは、コネクションを開始するために遠隔装置のiPCRに対してロック要求を送信しうる。
【0067】
Wbox2は、クラスタ上でトーカが見つかると、Wbox1からwPCRに対する書き込み要求を受信する。Wbox2のアプリケーションは、遠隔バス上にコネクションのトランクを確立するためにWbox2のIEEE1394規格トランザクションレイヤのoPCRレジスタのフィールドに対してロック要求を送信しうる。
【0068】
WPCRレジスタは、Wbox1のものと同様に定義される。
【0069】
尚、本実施例はバス間の無線リンクに関するものであるが、本発明の原理は特に無線リンクである他の種類のリンクに適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
無線リンクを含むネットワークを示す概略図である。
【図2】
ネットワークの異なる装置のプロトコルスタックを示す図である。
【図3】
遠隔装置のiPCRレジスタのロック手順のためのメッセージの交換について示すメッセージ・シーケンス図である。
【図4】
遠隔装置のoPCRレジスタのロック手順のためのメッセージの交換について示すメッセージ・シーケンス図である。
【図5】
本実施例のために定められたレジスタであり無線プラグ・コントロール・レジスタ(「wPCR」)と称されるものを示す図である。

Claims (11)

  1. 第1のバスに接続された第1のインタフェース装置及び第2のバスに接続された第2のインタフェース装置を含み前記バスに接続された装置に対してトランスペアレントな第1のバスと第2のバスの間のリンク上に等時性リソースを予約する方法であって、
    前記インタフェース装置のレベルにおいて、前記方法は、
    前記バスに接続された装置によって送信されるコネクションセットアップメッセージを途中で取得する段階と、
    セットアップメッセージが途中で取得されたコネクションのソース装置及びシンク装置が異なるバス上にあるかどうかを調べる段階と、
    異なるバス上にある場合は、リンク上に前記コネクションのためにリソースを予約する段階とを含む方法。
  2. コネクションセットアップメッセージはバスに接続された装置のプラグ・コントロール・レジスタに対するロック要求である、請求項1記載の方法。
  3. 前記判定段階は、所定のインタフェース装置が前記所定のインタフェース装置のローカルバス上のコネクションコントローラから遠隔バス上の装置のプラグ・コントロール・レジスタに関するロック要求を受信した場合は、前記所定のインタフェース装置によって実行される、請求項2記載の方法。
  4. 前記判定段階は、所定のインタフェース装置により入力プラグ・コントロール・レジスタ又は出力プラグ・コントロール・レジスタに対するロック要求を受信した後に、前記ロック要求の中に示されるチャネル番号に等しいチャネル番号を含むプラグ・コントロール・レジスタが存在するか否かを判定するために、前記所定のインタフェース装置のローカルバスの出力プラグ・コントロール・レジスタ又は入力プラグ・コントロール・レジスタを監視する段階を含む、請求項2又は3記載の方法。
  5. 前記プラグ・コントロール・レジスタの監視は定期的に実行される、請求項4記載の方法。
  6. コントロール・プラグ・レジスタの監視は、コネクションのソース装置とシンク装置が同じバス上にあることをインタフェース装置が検出した場合はインタフェース装置によって停止される、請求項4又は5記載の方法。
  7. コネクションのソース装置とシンク装置が同じバス上にあるという事実は、最初のロック要求と同じチャネル番号を有し最初のロック要求と同じバス上の装置を宛先とするプラグ・コントロール・レジスタに対するロック要求を途中で取得することによって検出される、請求項6記載の方法。
  8. インタフェース装置によって、前記インタフェース装置によって予約されるリンクを通じた既存のコネクションに対して、
    前記既存のコネクションに対応する出力プラグ・コントロール・レジスタを監視することによって前記コネクションに対して要求される帯域幅の変化を検出する段階と、
    前記出力プラグ・コントロール・レジスタの帯域幅変化の関数として、前記既存のコネクションのためのリンク上のリソース予約を変更する段階とを更に含む、請求項2乃至7のうちいずれか一項記載の方法。
  9. 各インタフェース装置中に、他のインタフェース装置による書き込みアクセスのための専用レジスタを設ける段階を更に含み、各インタフェース装置はそのピア装置の専用レジスタにバス上のロック要求によって示される流れの方向を書き込み、前記レジスタへの書き込みにより専用レジスタを含むインタフェース装置のローカルバスに対する対応するロック要求の伝送がトリガされる、請求項1乃至7のうちいずれか一項記載の方法。
  10. 前記リンクは無線リンクである、請求項1乃至9のうちいずれか一項記載の方法。
  11. 前記無線リンクはHiperlan2ネットワークである、請求項10記載の方法。
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