JP2006523974A - Ieee1394バスの再初期化メッセージを転送する方法、及びかかる方法を実行する装置 - Google Patents

Ieee1394バスの再初期化メッセージを転送する方法、及びかかる方法を実行する装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、トランスペアレントブリッジ、一方で1394バスに接続され他方で該トランスペアレントブリッジを与えるネットワークに接続されるブリッジヘッドにわたって、IEEE1394バスをリセットするためのメッセージ及び関連するトポロジー情報を送信する方法に関し、一連のリセットメッセージの間、かかるブリッジヘッドが、該ブリッジヘッドが接続される他のバスに送信する中間的なリセットメッセージを選択することを特徴としている。本方法は、特に、知的な方法がリセット時でのトポロジーの再構成の後にネットワークの認識フェーズのために使用されるケースに特に適合される。

Description

本発明は、特にホームネットワークタイプの通信ネットワークの分野に関し、より詳細には、ブリッジにわたるバスのリセットを転送する方法に関する。
文献“IEEE std 1394-1995 High Performance Bus, 1996-08-30”に定義されるIEEE1394バスは、「ノード」とも呼ばれる装置の接続を許容するデジタル伝送用のシリアルバスを記載している。このバスは、それ自身を規則的にリセットする特性を有しており、新たなノードがネットワークに接続したときか又は分離されたとき、及び各種の原因のため、ノードがそのイニシアチブを取るときにリセットが行われる。この動作モードは、時間から時間に、「バスリセットストーム」と呼ばれる一連のリセットを伴う。リセットフェーズは、3つのメインステップに分割され、第一は、全ての関与するリセットのノードに警告するリセットメッセージプロパーを伝播することからなる。続いて、固有の物理アドレスをそれぞれのノードに再割り当てするために計算が行われ、この計算のために役立つベースプロトコルは、引用される規格のAnnex E, section 3.1-3.3に記載されている。それは、簡略化された方式で、選択されたルートからの「左右降順」タイプのツリートラバーサルから構成され、ノードの番号付けが連続的に行われ、親は、その子供の後ろに番号付けされる。このツリートラバーサルは、“self-id”として知られる自動識別パケットを交換することで行われ、この自動識別パケットの全体のセットは、いわゆる、ドキュメントのリマインダにおいてネットワークの「トポロジー」をなす。
このフェーズの完了に応じて、ネットワークのそれぞれのノードは、その新しいアドレスを取得する。ネットワークのそれぞれのノードについて、ネットワークの他のノードのそれぞれの同一性が考慮され、これは、それぞれのノードがネットワークの全ての他のノードに問い合わせる認識のフェーズにより行われる。全てのノードによりネットワークの全てのノードの問合せに関わるこの認識のフェーズは、それ故に緩やかであって、バス上のトラフィックを生成する。
ネットワークのローディングを改善することに関して、ネットワークのノードに関するこの認識のフェーズを改善する「知的な」方法を使用することが知られている。かかる方法は、たとえば、1999年12月1日に公開された特許出願EP0961453に開示されている。記載される方法は、通信ネットワークにおけるノードを識別するためのプロセスからなり、それぞれのノードには、ネットワークへのコネクションのための少なくとも1つのポートが設けられており、この方法は、所与のプロセスに従ってネットワークのそれぞれのノードに第一の固有のアドレスを割り当てるステップ、かかるネットワークのリセットの後、ネットワークのそれぞれのノードに第二の固有のアドレスを割り当てるステップ、リセットに続いて、第一と第二のノードのアドレスの間の関係を含む対応テーブルを確立するステップを含んでいる。
さらに、たとえば無線通信ブリッジが2002年10月2日に公開された特許出願EP1246400に開示されるような、トランスペアレントブリッジにより幾つかのバスを接続することが可能である。トランスペアレンシー(透明性)のコンセプトは、ネットワークのノードがブリッジにより相互接続される全てのバスから構成される1つのバーチャルネットワークをみるという事実を意味することが理解される。ブリッジは、たとえば、802.11規格又はHiperLAN規格を実現するワイヤレスネットワークから構成される場合があるが、考えられる他のタイプのネットワークから構成される。各種の相互接続されたバス間のこのバーチャルネットワークの一貫性を保持するため、バスのうちの1つに生じるリセットメッセージを、関連される自動識別パケットと同様に、他の相互接続されたバスに送信することが必要である。この送信なしに、全てのバス上で固有のバーチャルネットワークのトポロジーを保持することは不可能である。ネットワークのトポロジーの構築のフェーズは、規格に従って、ネットワークのそれぞれのノードがノードのEUID64とそれに割り当てられた物理的な識別子との間の対応関係を確立するのを求める認識のフェーズにより後続される。本明細書の残りでは、ブリッジヘッドを含む1394の物理的なバスを「バス」と呼び、ブリッジヘッドを接続してバスの相互接続を許容する他のネットワークを「ブリッジ」と呼び、ブリッジにより相互接続されるバスから構成される固有のバーチャルバスは、「ネットワーク」を有している。「ブリッジヘッド」は、バスとブリッジを接続するのを可能にする2つのインタフェースを含むバスのノードである。
このケースでは、バスのリセット、及び誘発される認識フェーズにより発生されるトラフィックは、各種バスの間にブリッジを形成する他のネットワークを介して送信される。ブリッジヘッドがそのローカルバス上でリセットを見たとき、このリセットを、他のネットワークにより接続される、他のブリッジヘッドに関連される(規格の自動認識パケットの全体のセット)トポロジー、そのピアに送信する。これらのブリッジヘッドは、次いで、それらが接続されるバス上でリセットを生成する。認識フェーズは、ブリッジ上に大量のトラフィックを発生するのを保証する。さらに、このリセットメッセージの再送信は、即座には行われず、したがって、第一のリセットを示すメッセージの送信の前に、別のリセットがローカルバス上で観察される場合がある。このことは、リセットストームが先に記載されたように生じたときに特に当てはまる。すなわち、一連のリセットが生じたときである。
このことは、一方で、ブリッジヘッド上の関連されるトポロジー情報と共に送信を待っている全てのこれらメッセージの記憶に繋がる。更に、全てのこれらメッセージの送信は、ブリッジへの重要でないロードを引き起こす。
本発明の目的は、特にネットワークのトポロジーの再構成の後に認識フェーズを制限する知的な方法の使用の間に、ネットワークのトポロジーの統一性を妥協することなしに、ブリッジヘッドにより他のバスに送信されたリセットメッセージの数を制限することにある。
本発明は、IEEE1394バスをリセットするためのメッセージ、及び関連するトポロジー情報を、トランスペアレントブリッジ、一方で1394バスに、かつかかるトランスペアレントブリッジを与えるネットワークに接続されるブリッジヘッドにわたり送信する方法に関するものであって、一連のリセットメッセージの間、かかるブリッジヘッドは、それが接続される他のバスに送信する中間的なリセットメッセージを選択することを特徴とする。
IEEE1394バスの環境で提供されるが、本発明は、後者がそれ自身をリセットする特性、及び類似の方式でそのトポロジーを再計算する特性を所有する限り、他のタイプのバスにも適用される場合があることは明らかである。
第一の特定の実施の形態によれば、バスに接続される装置の数は、ブリッジヘッドにより受信されるそれぞれのリセットで保持される。その後、この数が増加又は減少しているか、及びこの数が減少した後に増加し始めたケースでのみリセットが送信されたか、若しくは逆に増加した後に減少し始めたケースでのみリセットが送信されたか、を調べることができる。
第二の特定の実施の形態によれば、ブリッジヘッドは、ネットワークの初期のトポロジーを記憶する。その後、リセットメッセージを受信したとき、公知のやり方で、リセットの前後でノードのアドレス間のリンクに作用する対応テーブルのセットを計算する。これらのテーブルは、リセット前にネットワークのトポロジーに適用され、リセットにより生じる新たなトポロジーに適用される、いわゆる「知的な」方法により得られる。次いで、同じ方法が初期のトポロジー及び新たなトポロジーに適用される。2つの結果の比較は、対応テーブルのこの計算を妥協することなしに中間的なリセットが無視される場合があるか否かを確認することが可能である。この計算が中間的なリセットの省略により省略されるケースでは、後者が省略され、他のバスに送信されない。
本発明の第三の特定の実施の形態によれば、リセットストームがトリガされたとき、2つのみのリセットが送信される。第一のリセットは、ブリッジヘッドに接続され、リセットストームについて責任のある全体のバスの接続の解除をシミュレートする。第二のリセットは、問題のあるバスがひとたび安定状態にあると、このバスの再接続及びその安定されたトポロジーの送信をシミュレートする。
本発明は、ブリッジにより接続されたIEEE1394バスの数に関わらず動作する。これは、記載される方法がリセットストームについて原因があり、他のバスに対してトランスペアレントであるバスのブリッジヘッドで実現されるためである。
本発明の主題は、IEEE1394バスから到来するリセットメッセージの選択的な送信の方法を実現する、IEEE1394バスとブリッジを形成している別のネットワークとリンクすることが意図されるブリッジヘッドである。
本発明の他の特徴及び利点は、添付図面を参照して、制限するものではない例を介して行われる例示的な実施の形態の記述から現れるであろう。
図1は、他のネットワーク4により相互接続される幾つかの1394バスから構成されるネットワークを表している。この他のネットワークは、たとえば802.11又はHiperLAN2ネットワークのような、ワイヤレスネットワークであるが、他の技術に基づいている場合がある。それぞれのバスは、ノード2と呼ばれる装置を接続する1394リンク3から構成される。それぞれのバスは、一方で1394バスに接続され、他方で他のネットワーク4に接続されるブリッジヘッド1を含んでいる。バスに接続される1394装置について、他のネットワークは、トランスペアレントである場合があり、すなわち、これらの装置に関して、それぞれのバスの全てのノードがあたかも同じ物理的な1394ネットワークに接続されているかのように全てが生じる。それぞれのノードに記憶されるトポロジー情報は、完全な形でネットワーク全体に関連しており、バスを接続するこの他のネットワークに関する情報について、1394ネットワークのノードに位置されることが必要ではない。
図2は、ブリッジヘッド11の一般的なアーキテクチャを表している。このアーキテクチャは、1394ネットワークと他のネットワークへの接続を一方で管理するプロトコルスタックと同様に、特に本発明で記載される方法を実現するプログラムを含むメモリから構成される。このメモリ13は、バス15を介してこれらのプログラムを実行可能なプロセッサ12に接続される。また、このバスに接続されるのは、一方で物理的なネットワークインタフェース1394 14であり、他方で他のネットワークインタフェース16である。
図1に記載されたようなネットワークの他のバスに送信される必要があるリセットメッセージの数を軽減するという問題が生じたとき、短時間の間隔で生じる一連のメッセージのうちの最後のメッセージのみを送信することを即座に考える。対応するトポロジー情報が送信された状態に応じて、この簡単な方法は、引用される規格のAnnexE Paragraph3.2に記載されるトポロジー計算のための規格に記載される慣習的な方法をノードが実現するケースにおいて正しく動作する。
しかし、特許出願EP0961453に記載されるような知的なトポロジー計算方法を実現するノードのケースでは、この方法のシンプルな適用により、ネットワークの他のバスに位置されるノードによるトポロジーの誤った計算に繋がる。特に、本方法は、所与のポートに接続されるノードは、ネットワークのリセットの後、同じ状態のままであるか、消失するか、又は出現するかのいずれかであるという事実に基づいている。別のノードで置き換えられる場合がある可能性は、ネットワークの全てのリセットが扱われるケースでは生じないために考慮されない。しかし、リセットを省略するのを許容する場合、ノードが別のノードにより置き換えられ、この置き換えが考慮されず、ネットワークのトポロジーの誤ったピクチャを招くことが生じる場合がある。
以下に更に詳細に記載される本発明の3つの例示的な実施の形態は、この問題を解決するものであって、規格に記載される慣習的な方法に従うか、又は上述された特許に記載される知的な方法に従い、リセット後のノードの認識をノードが実行するかで正しく動作する。これら3つの例は、記載された知的な方法以外の多くのソリューションにも同様に適応する必要がある。
図3は、かかる知的な方法と互換性のある本発明の第一の実施の形態を記載している。この実施の形態では、ブリッジヘッドに接続されるバスにおけるノードの数Nを記憶することで始まる(ステップE1)。ネットワークにおけるノードの数における変化の指示に関するインジケータは、ネットワークのノード数が増加又は減少するという事実を記憶するのを可能にする。
その後、リセットメッセージの到達を待つ(ステップE2)。
リセットメッセージが受信されたとき、指示のインジケータを“none”で記録する(ステップE3)。
次いで、パラメータ表示可能な期間Tについてタイムアウトが開始され、このタイムアウトは、初期化メッセージのストームである考えられるものを判定するのを可能にする。
Tの値は、典型的にミリ秒のオーダであり、これは、8つの1394サイクルを表している。なお、タイムアウトパラメータTの値が余りに長く選択される場合、ネットワークのパフォーマンスは低下する。これは、このバスから到来するリセットの送信を見るために、他のバスが少なくともこの長さを待つ必要があるためである。他方で、Tが余りに短く選択される場合、リセットストームの間に余りに多くのリセットを送信する危険がある。したがって、このパラメータは、これに応じて調整される必要があり、このことは、当業者に対して特定の問題を提起しない。
代替は、リンクがリセットメッセージを送信するためにフリーになるのを待つか、若しくは、前のリセットメセージが、メッセージが意図されたブリッジヘッド又はメッセージが意図されたブリッジヘッドにより認識されるのを待つことからなる。
Sと呼ばれるこのリセットの場面で伝達されるバストポロジーは、引用される規格で記載されるようなこのリセットの機会で送信される自動認識パケットのセットである。バスのノードの新たな数N’もまた記憶される(ステップE4)。
ここで、バスにおけるノードの数が変更されたかを確認するという問題が生じる(ステップE5)。
この数が変更されていない場合、タイムアウトが期限切れであるかを知るために見る(ステップE8)。
タイムアウトが期限切れである場合、新たな値N’を割り当てることで、バスのノード数を変更し、次いで、リセットメッセージ及び新たなトポロジーを送信し(ステップE12)、新たなリセットメッセージを待ち、再びスタンバイする(ステップE2)。
タイムアウトが期限切れではないケースでは、期限切れするのを待つか、又は新たなリセットメッセージが到達するのを待つ(ステップE9)。新たなリセットメッセージの到達の前に期限切れの場合、メッセージ及び関連するトポロジーは、前のように送信される(ステップ12)。
タイムアウトの終了前に新たなリセットメッセージが到達した場合、新たなリセットメッセージは、前のメッセージのように処理される(ステップE4)。
ここで、バスにおけるノード数が変更された場合に戻る(ステップE6)。新たな指示インデックスDirection’を、増加している場合に“up”に設定し(ステップE7)、減少している場合に“down”に設定する(ステップE10)ことで、ノード数が増加しているか又は減少しているかを確認する問題が生じる。
つぎに、前に記憶された指示インデックスがなし“none”であったかを確認する問題が生じ、このケースではタイムアウトを待ってスタンバイに戻る(ステップE8)。
この前の指示インデックスが既に設定された場合、それが新たなインデックスDirection’と同じであるかを調べ、同じである場合、タイムアウトを待ってスタンバイに戻り(ステップE8)、さもなければ、このリセット及び関連するトポロジーをブリッジにわたり他のバスに送信する(ステップE12)。
理解されるように、この方法は、周波数Tに加えて、ブリッジヘッドに接続される1394バスにおけるノード数における変化における指示のメッセージのシグナリングの変更でのリセットメッセージのみの送信につながる。
図4により例示される好適な実施の形態である、第二の特定の実施の形態では、かかる知的な方法が使用される。
ブリッジヘッドに接続されるバスの初期のトポロジー、いわゆるS0を記録することで開始される(ステップF1)。
次いで、リセットメッセージを待ってスタンバイに進む(ステップF2)。
リセットメッセージの到達に応じて、バスのトポロジーS1を空“empty”に初期化する(ステップF3)。
その後、時間パラメータTでタイムアウトを初期化し、S2と呼ばれるこのリセットの機会で送信されるトポロジーを記憶する(ステップF4)。
S1が空である場合、処理されたリセットメッセージに先行するトポロジーが所期のトポロジーであるとき、新たなトポロジーS2を前のトポロジーS1として記録する。つぎに、先に引用された文献EP0961453に記載される方法に係るバスのリセットの間のノードに割り当てられるアドレス間の対応のテーブルの新たなコンテンツを計算する。開始状態をS0とし、終了状態をR1として適用されるかかる知的な方法の結果は、R1と呼ばれる。この結果は、3つのテーブルから構成され、第一のテーブルは、リセットの前後でネットワークになお存在するノードに割り当てられるアドレス間の対応関係を与え、第二のテーブルは、ネットワークから消失されたノードのアドレスを与え、第三のテーブルは、ネットワークに出現したノードのアドレスを与える。したがって、R1は、これら3つのテーブルの全体である。
つぎに、タイムアウトが期限切れとなっているかを調べ(ステップF9)、期限切れとなっている場合、リセットメッセージをトポロジー情報S2と共に送信し、初期のトポロジーS0をS2の値に割り当てる(ステップF11)。さもなければ、このタイムアウトの終了を待つか、又は新たな初期メッセージの到達を待ち(ステップF10)、この場合、ステップF4に戻ることを通して、この新たなメッセージを処理することに復帰する。
ステップF5では、前のトポロジーS1が空でなかった場合、S0を初期状態、S2を最終状態とすることで、かかる知的な方法の適用の結果R2を計算し(ステップF6)、この結果R2を、R1に記憶されるS0を初期状態、S1を最終状態とすることで得られた結果と比較する(ステップF8)。したがって、この比較は、2つのケースで得られた3つのテーブルの内容を比較することからなる。これら2つの結果が同一であるケースでは、各種バスで見られるようなネットワークトポロジーの保全性を妥協することなしに、中間的なトポロジーS1が送信されない場合があるのを推測する。したがって、中間的なトポロジーを忘れて、ステップF7に戻る。逆のケースでは、初期のトポロジーをこの新たな値S1でリセットする前に、強制的に、中間的なトポロジーS1を送信し、新たなリセットメッセージを待ってステップF2での手順の開始に戻る(ステップ12)。
したがって、この例では、S0は、他のバスにより見られるようにトポロジーを表している。S1がリセットを生じているバスで計算された新たな中間的なトポロジーを表しており、新たなリセットS2の到達に応じて、S2は、中間的なトポロジーS1を考慮し、それを省略することで知的な方法の結果を比較するのを可能にする新たなトポロジーを表している。
図5により例示される本発明の第三の実施の形態では、リセットストームの間に生じるリセットメッセージの数を2に制限することを可能にする方法について記載する。
このため、第一のリセットメッセージを待つことによるスタンバイで開始される(ステップG2)。この第一のメッセージが到達したとき、タイムアウトTを初期化し、送信されたトポロジーSを記憶する(ステップG3)。
次いで、タイムアウトが期限切れしたかを調べ(ステップG4)、期限切れの場合、トポロジーSを伴ってリセットを送信する(ステップG10)。このタイムアウトが期限切れしていない場合、その期限切れを待つか、又は新たなリセットの到達を待つことでスタンバイする(ステップG5)。
この新たなリセットが生じた場合、ブリッジュヘッドの存在のみを合図するように、それを計算されたトポロジーと共に送信し(ステップG6)、タイムアウトTをリセットし、リセットと共に受信されたトポロジーSを再び記憶する(ステップG7)。
次いで、タイムアウトの期限切れを待つか、又は新たなリセットの到達を待つスタンバイフェーズに再び進む(ステップG8,G9)。
この新たなリセットの到達は、タイムアウトの期限切れの前に、タイムアウトのリセット、及びこのリセットと送信される最後のトポロジーのストレージを生じる(ステップG7)。
タイムアウトがリセットなしに期限切れしたとき、送信された最後のトポロジーを送信する(ステップG10)。
したがって、本方法は、他のバスについて、ブリッジヘッドの背後でリセットを生じるバス全体の接続の解除、ついで、このストームの後のこのバスの安定化された再接続をシミュレートすることになることが理解される。
さらに、引用される規格の情報は、以下の文献で見ることができる。
・IEEE Std 1394−1995 High Performance Serial Bus
・IEEE P1212 Draft 1.2,Control and Status Registers(CSR)Architecture for Microcomputer buses
幾つかのIEEE1394バスがトランスペアレントブリッジを介して相互接続されるネットワークの図である。 IEEE1394バスと別のネットワークとの間でブリッジヘッドとして機能する装置の一部で実現される手段を概念的に表すブロック図である。 本発明の第一の実施の形態を表すフローチャートである。 本発明の第二の実施の形態を表すフローチャートである。 本発明の第三の実施の形態を表すフローチャートである。

Claims (10)

  1. バスをリセットするためのメッセージ及び関連するトポロジー情報を、トランスペアレントブリッジを介して、前記トランスペアレントブリッジにより第一のバスに接続され、一方で前記バスに、他方で前記トランスペアレントブリッジを与えるネットワークに接続される他のバスに送信する方法であって、
    一連のリセットメッセージの間、前記ブリッジヘッドが前記ブリッジで相互接続される他のバスに送信する中間的なリセットメッセージを選択する、
    ことを特徴とする方法。
  2. 前記ネットワークにおけるノード数の変化の指示における変更により生じた中間的なリセットメッセージのみが送信される、
    ことを特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 前記ブリッジヘッドに接続されるバスのノード数を記憶し、前記バスに接続されるノード数の変化のインデックスをゼロに設定するステップと、
    リセットメッセージの受信に応じて、前記バスに接続される新たなノード数を比較するステップと、
    前記ノード数が変更していない場合、リセットメセージを送信しないステップと、
    前記ノード数が増加している安定であった場合、又は前記ノード数が既に増加していた場合、前記中間的なリセットメッセージを送信しないステップと、
    前記ノード数が減少している安定であった場合、又は前記ノード数が既に減少していた場合、前記中間的なリセットメッセージを送信しないステップと、
    他のケースにおいて、前記リセットメッセージを送信し、最初のステップに戻るステップと、
    を含むことを特徴とする請求項2記載の方法。
  4. 前記ネットワークのノードは、リセット後のネットワークの認識のフェーズのための所与の方法を使用し、前記ブリッジにより接続される他のバスへと生じるバスから、リセットを送信するための判定は、前記リセットと共に送信されるトポロジーに前記方法を適用した結果の関数であると考えられる、
    ことを特徴とする請求項1記載の方法。
  5. 接続されるバスの初期のトポロジーを記憶するステップと、
    中間と呼ばれるリセットの受信に応じて、前記リセットを送信することなしに関連するトポロジーを記憶するステップと、
    前記初期のトポロジー及び受信された新たな中間的なトポロジーに適用される前記知的な方法の結果を計算及び記憶するステップと、
    新たなリセットの受信に応じて、前記初期のトポロジー及び前記受信された新たなトポロジーに適用される前記知的な方法の結果を計算及び記憶するステップと、
    前記中間的なトポロジー及び受信された最後のトポロジーに関して前記知的な方法により与えられた結果を比較するステップと、
    結果が異なる場合、前記リセットと前記中間的なトポロジーを送信するステップと、
    結果が同一である場合、前記最後のトポロジーを中間的なトポロジーとするステップと、
    所与の時間後に受信された最後のトポロジーの送信をタイムアウトが保証するステップと、
    を含むことを特徴とする請求項4記載の方法。
  6. 前記ブリッジヘッドを除いて前記リセットを生成する全体のバスの接続の解除をシミュレートする、
    ことを特徴とする請求項1記載の方法。
  7. 第一のリセットの受信に応じて、前記ブリッジヘッドの背後で前記バスの接続の解除をシミュレートするトポロジー情報を伴ってこのリセットを送信するステップと、
    その後、所与の時間で生じる、最後の中間的なリセットを除く全ての中間的なリセットが無視され、このタイムアウトを新たなリセットメッセージのそれぞれの受信でリセットするステップと、
    この最後のリセット及び関連するトポロジー情報を送信するステップと、
    を含むことを特徴とする請求項6記載の方法。
  8. 前記バスはIEEE1394バスである、
    請求項1乃至7のいずれか記載の方法。
  9. バスに接続されるネットワークインタフェースを備える装置であって、前記ネットワークインタフェースは、別のネットワークに接続され、バスから到来するリセットメセージの選択的な送信手段が設けられる、
    ことを特徴とする装置。
  10. 前記バスはIEEE1394バスである、
    請求項9記載の装置。
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