JP4467804B2 - ワイヤレス型コネクションを含む通信ネットワークにおける帯域幅管理方法 - Google Patents

Description

【０００１】
IEEE 1394 1995標準は、一つ以上のシリアル通信バスの構造及び管理に関する。ブリッジと称される付属部品によって相互連結された複数のバスによって構成されたネットワークを包括するように、この標準を拡張する作業が進行中である。P1394.1と称されるこの拡張は、1997年10月発行の暫定案第0.03版の形で存在する。この案によれば、ブリッジは、ポータルと称される装置のペアにより構成され、各ポータルは、連結される２本のバスの一方へ接続される。２台のポータルは、スイッチング・マトリックス（又は、スイッチング・ファブリック）によって相互に連結される。ブリッジのスイッチング・マトリックスの仕様は、P.1394.1の範囲外の事項であり、実装する人の処理に任されている。現在、バスのペアを接続するブリッジの数を制限することなく、３本以上のバスのコネクションをモデル化することは不可能であることを考慮するならば、３台以上のポータルを有するブリッジは提供されていない。
【０００２】
上述のように数本のバスを相互連結することは、たとえば、無線周波（ＲＦ）伝送によるワイヤレス型リンクを用いることによって実現可能である。図１は、４本の1394型バスの間のワイヤレス型ブリッジの一例を示す図である。バス１乃至４は、ブリッジのポータルへ接続され、ポータルは記号Ａ乃至Ｄによって区別されている。図１のブリッジは、ブリッジが他のポータルと直接的に通信できない少なくも１台のポータルを含むという点で、不完全な接続性の一例である。本例の場合、ポータルＡとポータルＢの間に直接リンクは存在しない。
【０００３】
IEEE 1394 1995標準には、データを送信しようとする装置（ノード）が最初に一定数の等時性チャネルを確保する、等時性伝送手続が記載されている。バスの１台のノードは、等時性リソースのマネージャの機能を有し、この目的のため、帯域幅利用可能性を示す第１のレジスタと、等時性チャネル利用可能性を示す第２のレジスタの二つのレジスタを実装する。IEEE 1394 1995文書におけるこれらの二つのレジスタの名称は、それぞれ、"BANDWIDTH_AVAILABLE"及び"CHANNEL_AVAILABLE"である。ノードは、レジスタを読み取り、要求に応じてレジスタの内容を更新することによって、等時性リソースのマネージャを用いて等時性リソースを確保する。
【０００４】
IEEE 1394 1995文書に記載された確保プロセスは、図１に示されたブリッジのようなワイヤレス型ブリッジによって接続されたバスのネットワークに適さない。特に、ポータルＡがポータルＤに対し幅Ｘの帯域の送信を行う必要がある場合、全部で幅２Ｘの帯域が必要になる。すなわち、ポータルＡは、最初に、たとえば、ＡからＣへの送信用の幅Ｘの第１の帯域を確保し、次に、ＣからＤへの送信用に幅Ｘの第２の帯域を確保する必要がある。換言すると、帯域はネットワークに実在する接続性に依存する。このタイプの構造は、現在のIEEE 1394 1995では考慮されていない。
文献： "P1394.1 Draft Standard for High Performance Serial Bus Bridges - Draft 0.03 October 18, 1997" には、二つの通信バスの間にあり、二つのポータルにより構成されたブリッジが規定されている。
文献： Toguchi et al., "Reservation of bridge resources proposal for January 26 p1394.1 working group", January 1998 には、二つのポータルを含むブリッジが記載されている。
文献： Sugita et al., "Proposals in consideration of wireless bridge fabric", March 1998 には、三つ以上のポータルを備えたブリッジが記載されている。
【０００５】
本発明は、ワイヤレス型ブリッジを介して連結された少なくとも二つの通信バスを含み、ブリッジは各バスに接続された現実型ポータルを具備し、各現実型ポータルはワイヤレス型通信手段を具備する、通信ネットワークにおいて、
仮想型バス、及び、二つの仮想型ポータルを含む仮想型ブリッジの形式で、各現実型ポータル毎にワイヤレス型ブリッジをモデリングする手順と、
ワイヤレス型ブリッジのワイヤレス型リンクの組に対する通過帯域利用可能性の大域的レジスタをエミュレートする手順と、
二つの現実型ポータル間の通信に関与する各ワイヤレス型コネクションを表現する仮想型バスに対する大域的レジスタを用いて通過帯域を確保する手順と、
を有することを特徴とする等時性リソース管理方法である。
【０００６】
ワイヤレス型ブリッジのモデル化された全てのバスに対し、帯域利用可能性機能の大域的レジスタを一つのレジスタに集中させることによって、このワイヤレス型ブリッジに対し、大域的に帯域確保を行えるようになる。モデル化されたバスで受信された帯域確保要求をこの単一のレジスタへ送信することにより、確保を行うノードにとって、機能の集中化は意識されない。
【０００７】
本発明の他の特徴及び利点は、添付図面を参照して以下に説明される二つの具体的な非限定的な実施例の記載によって明瞭になる。
【０００８】
1998年4月21日に出願され、出願人がTHOMSON MULTIMEDIAであり、発明の名称が"Process of synchronization in a wireless communication network"である仏国特許出願第98 04982号は、特に、IEEE 1394 1995タイプの数本の通信バスを連結するワイヤレス型ブリッジに関する。この特許出願は、 1999 年 10 月 28 日に公開されたＰＣＴ出願 WO99/55028 の優先権主張出願であり、公開されたＰＣＴ出願の書類で調べることができる。
【０００９】
第１実施例によれば、マルチ・ポータル・ブリッジの所定数の双方向ポータル・ブリッジへの分解は、二つのポータルの間のコネクションを仮想的な仮想型バスによって表現することにより実行される。
【００１０】
図１の例の場合におけるこのようなモデリングは、図２に示されている。同図において、点線は、ポータルとして動作する種々のノードの境界を定義する。ここで、装置自体を含むノードの概念と、ノードの主要機能に関するポータルの概念とを区別する必要がある。この区別は、以下の説明を明瞭にするため行われる。特に、ノードは、たとえば、バスおよび仮想型ポータルのような仮想型要素をソフトウエア的にシミュレートする。ノードの実際の現実型ポータル（以下では、Ａ、Ｂ、Ｃ又はＤで示される）は、仮想的な仮想型ポータルと同じレベルに機能的に配置されるが、実際には、この現実型ポータル自体が仮想型要素をシミュレートする。
【００１１】
各ノードは、IEEE 1394バスを内部仮想型バスへ連結するブリッジを含む。このブリッジは、IEEE 1394バスに接続された現実型ポータルと、内部仮想型バスに接続された仮想型ポータルとにより構成される。
【００１２】
各ノードは、他のノードとの間で考え得るワイヤレス型リンク毎に、仮想型ブリッジを更に有する。仮想型ブリッジは、ノードの内部仮想型バスに接続された仮想型ポータルと、ワイヤレス型リンクを表す仮想型バスに接続された仮想型ポータルの二つの仮想型ポータルにより構成される。
【００１３】
内部仮想型バスは、リソースの確保に関する重要な局面で、ワイヤレス型リンクを表現する仮想型バスとは異なる。ワイヤレス型リンクを表現する仮想型バスは帯域制限されているが、内部仮想型バスの場合には、このような帯域制限はない。
【００１４】
一般的に、以下の表記法：
b_X ポータルＸの仮想型バス
b_XY ポータルＸとポータルＹの間の仮想型バス
p_X 現実型ポータルＸが連結されたIEEE 1394現実型バスと、仮想型バスb_Xとの間で、現実型ポータル（たとえば、ポータルＣ）と一緒になってブリッジを構成する仮想型ポータル
p_XY.X バスb_Xに接続され、バスb_Xとバスb_XYを連結する仮想型ブリッジの部分を形成する仮想型ポータル
p_XY.Y バスb_Yに接続され、バスb_Xとバスb_XYを連結する仮想型ブリッジの部分を形成する仮想型ポータル
を採用する。
【００１５】
ポータルＡを例として図２を参照するに、IEEE 1394バスに接続する現実型ポータルは、ポータルＡとして示され、現実型ポータルと同じブリッジに属する仮想型ポータルは、記号p_Aで示されている。
【００１６】
ノードＡは、仮想型バスb_Aを更に有し、ノードＡとノードＢの間のワイヤレス型リンクは、仮想型バスb_ABによって表現され、ノードＡとノードＣの間のワイヤレス型リンクは、仮想型バスb_ACによって表現される。
【００１７】
内部仮想型バスb_Aをバスb_ABへ連結するブリッジは、ポータルp_AB.Aとポータルp_AB.Bとを含む。内部仮想型バスb_Aをバスb_ACへ連結するブリッジは、ポータルp_AC.Aとポータルp_AC.Bとを含む。
【００１８】
他の要素に対する表記法も同様である。
【００１９】
図３は、現実型要素と仮想型要素を区別して、ノードＡの要素を表現する図である。
【００２０】
各ノードＡ、Ｂ、Ｃ又はＤは、物理コネクション回路（1394ＰＨＬレイヤ）と、インタフェース用回路（いわゆるＬＩＮＫ回路）と、現実型ポータルを管理し、P1394.1標準化作業によって与えられたレジスタを管理するソフトウエアとを含む。各ノードは、各ポータル及び各仮想型バスをエミュレートするため、マイクロプロセッサとメモリとを更に有する。
【００２１】
ネットワークの初期化中に、各ノードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、較正プロセスを用いて、ネットワークのグラフを決定し、これにより、次に、後述の態様で仮想型トポロジカルモデルを構築することができる。
【００２２】
グラフを作成するためノードによって使用される情報は、上述の特許出願明細書に記載された制御情報通信手続を使用して、すなわち、ＴＤＭＡタイプの等時性フレームを実現することによって、獲得される。ワイヤレス型ブリッジにおけるＴＤＭＡシステムの各固定長フレームは固定数の制御窓により構成され、各窓は、ブリッジのワイヤレス型ノードの一つに固定的な態様で振り分けられる。ノードは、構造によって、そのノードの制御窓の位置と、他のノードの制御窓の位置とを認知している。ノードは、割り当てられた制御窓で制御情報を送信し、他のノードの制御窓の情報を再送する。制御情報の再送される項目は、再送カウンタを使用することによって再送することが認識され、この再送カウンタは制御情報の項目がノードによって再送される度にインクリメントされる。ノードＡがノードＸの制御窓内でノードＸの制御情報の項目を受信したとき、ノードＡは、この情報項目がノードＸから直接到来したものであると推定する。これに対し、ノードＡは、ノードＸ以外のノードの制御窓内でノードＸの制御情報を受信したとき、この情報項目は再送された情報であり、直接到来したものではない。かくして、一方で、制御情報は、たとえ、接続性が不完全である場合でも、ワイヤレス型ブリッジの全てのワイヤレス型ノードへ伝搬し、他方で、各ノードは、受信した情報が他のノードから直接到来した情報であるか、或いは、再送された情報であるかを判定することが可能である。
【００２３】
本実施例の観点で、新ノードがプラグインされる度に、新ノードは、制御窓内に較正要求を挿入することによって較正要求を送る。この要求は、ワイヤレス型ネットワークの各ノードに対するフラグを含む。要求を発送したノードがノードｊから受信できるとき、すなわち、直接ワイヤレス型リンクが存在する場合、順位ｊのフラグが値１に設定される。この要求は、次に、上述の制御窓のメカニズムを用いてネットワーク全体へ伝搬される。新しく占有された制御窓内で較正要求を検出したノードは、較正要求を発生する。
【００２４】
較正の最後に、すなわち、ノードがその較正要求を発送し、較正要求が他の全てのノードへ送信されたとき、各ノードは、ワイヤレス型ブリッジ内の直接ワイヤレス型リンクを知ることができる。次に、各ノードは、上述の規則に従って、ノードに関連したバス及びポータルのモデリング及びエミュレーションへ進む。
【００２５】
本例の場合、仮想型バスが存在し、現実型バスは存在しないが、IEEE 1394 1995標準の場合と同様に、等時性リソースのマネージャは、各バスに対し指定される。
【００２６】
ここで、二通りの場合が考えられる。一方は、内部仮想型バスに対する等時性リソースマネージャの選択であり、他方は、ワイヤレス型リンクを表現する仮想型バスに対するマネージャの選択である。
【００２７】
何れの場合でも、等時性リソースマネージャ装置の指定は、多様な方式で行われる。以下、二つの方法を例示的に説明する。
【００２８】
本実施例によれば、内部仮想型バス上の等時性リソースのマネージャとして選択される要素は、常に、ノードの現実型ポータルを含むブリッジの仮想型ポータルである。ノードがノードＸである場合、内部仮想型バスb_Xに対し選択された仮想型ポータルはポータルp_Xである。
【００２９】
また、本実施例によれば、ワイヤレス型リンクを表現する仮想型バス上の等時性リソースのマネージャの選択は、以下の（１）〜（３）の通り行われる。
【００３０】
（１）各ノードＡ、Ｂ、Ｃ及びＤは、他のノードのメモリから、IEEE 1394 1995文書で"EUI64"と称されるノードの識別子を読み出す。この識別子は、装置毎に固有の識別子であり、６４ビットの長さがある。
【００３１】
（２）識別子のビットの順序は反転され、すなわち、最下位ビットが最上位ビットの位置を占め、最下位から２ビット目は最上位から２ビット目の位置を占め、以下同様に続く。
【００３２】
（３）各ノードは、ワイヤレス型リンク毎に、リンクの反対側のノードの反転された識別子と、そのノード自体の識別子の中から大きい方を判定する。大きい方の識別子がリンクの反対側のノードの識別子である場合、このリンクの等時性リソースのマネージャは仮想型ポータルp_XY.Yであり、Xは、マネージャの判定を実行したノードを指定し、Yはリンクの反対側のノードを指定する。逆の場合、このリンクの等時性リソースのマネージャは、ポータルp_XY.Xである。
【００３３】
かくして、等時性リソースマネージャは確実に指定される。等時性リソースマネージャは、IEEE 1394 1995標準の用語では、バスのルートとしても指定される。各等時性リソースマネージャは、IEEE 1394 1995文書のセクション8.3.2.3.8に記載された"CHANNEL_AVAILABLE"レジスタと類似した等時性チャネルの利用可能性のレジスタを管理する。等時性チャネルの利用可能性のレジスタは同様の方式でアクセス可能である。このレジスタへのアクセスは、ワイヤレス型通過帯域の利用可能性のレジスタへのアクセスと共に、図４を参照して詳細に説明する。
【００３４】
本発明の実施例によれば、ノードＡ、Ｂ、Ｃ及びＤは、ワイヤレス型ブリッジの通過帯域のマネージャを更に選択する。等時性リソースマネージャとは異なり、通過帯域のマネージャの数は、実現可能なワイヤレス型リンクの数に依存し、等時性通過帯域のマネージャの機能は、ワイヤレス型ブリッジの全体に対し単一の装置のレベルに集中させられた機能である。
【００３５】
IEEE 1394 1995標準によれば、各バスの等時性リソースのマネージャは、通過帯域利用可能性レジスタと、チャネル利用可能性レジスタの両方を管理することに注意する必要がある。
【００３６】
ネットワークの多数の要素の中から通過帯域マネージャを確実に決定するため多数の方法が使用される。本実施例によれば、このタスクは、最大の反転されたノード識別子を有する現実型ポータルに任される。上述の通り、各ノードは、ネットワークの全ノードの識別子を解析することにより通過帯域マネージャを決定する。
【００３７】
通過帯域マネージャは、通過帯域利用可能性レジスタに類似したワイヤレス型通過帯域利用可能性レジスタ(BANDWIDTH_AVAILABLE)を管理する。このレジスタは、IEEE 1394標準のセクション8.3.2.3.7に規定され、ネットワークの種々の要素によるこのレジスタへのアクセスも同様である。このレジスタは、ワイヤレス型ネットワークで利用可能な通過帯域に対応した所定の値、たとえば、３２メガビット／秒に初期化される。
【００３８】
現実型バス１乃至４の中の一つに接続された装置は、他のバスの装置と通信するため、その装置を他のバスの装置へ連結するブリッジと仮想型バスと現実型バスを構成する。
【００３９】
図４は、IEEE 1394バス１に接続されたデコーダ５（図１を参照のこと）と、IEEE 1394バス３に接続されたデコーダ６との間にチャネルを確立する目的で、ワイヤレス型ブリッジ上の等時性リソースを確保するため利用される交信が記述されている。
【００４０】
IEEE 1394バス１及び３と関連したこの構成プロセスは、IEEE 1394 1995標準によって規定されたプロセスであり、これ以上詳細な説明は行わない。
【００４１】
この例の前提条件として、現実型ポータルＢは、ワイヤレス型ブリッジの通過帯域マネージャとして選択されている。仮想型ポータルp_A、p_AC.A及びp_Cは、それぞれ、対応したバスb_A、b_AC及びb_Cの等時性リソースマネージャである。
【００４２】
デコーダ５は、対応したバスA、b_AC及びb_Cのマネージャを用いて、等時性チャネルと、通過帯域の確保を実行する必要がある。また、デコーダ５は、ポータルＢを用いて通過帯域を確保しなければならない。
【００４３】
第１ステップ（Ｅ１）によれば、デコーダ５は、バスb_Aの等時性リソースの利用可能性レジスタの内容の読み出しを要求する。このバスの等時性リソースのマネージャのアドレスは、アドレスバスと、このマネージャに対するシフト値（オフセット）とにより構成され、このシフト値は、IEEE 1394 1995標準によって決められる。
【００４４】
要求は、実際上、現実型ポータルＡによって復元され、ポータルＡは要求内のバスb_Aのアドレスを検出し、仮想型ポータルp_Aがそれ自体によってエミュレートされているのか、或いは、他のノードによってエミュレートされているのかを判定する。ポータルp_Aが実際に現実型ポータルＡによってエミュレートされている場合、ポータルＡは、バスb_Aの等時性マネージャ、並びに、このバスの等時性リソースの利用可能性レジスタをエミュレートする。このレジスタの内容は、デコーダへ返送される（ステップＥ２）。
【００４５】
レジスタは、チャネル毎に１ビットの値によって、使用される６４チャネルの中から空いているチャネルを識別する。チャネルを確保するため、デコーダ５は、先にレジスタから読み出された値と、レジスタへ書き込まれる新しい値とを含むラッチ要求を送信する（ステップＥ３）。
【００４６】
この新しい値は、読み出された値の中で既に確保されていることが指定されているチャネルの他に、デコーダ５が確保しようとする二つのチャネルを指定する。ポータルp_Aは、旧い値を、等時性リソースの利用可能性レジスタに格納されている値と比較する。この値が一致する場合、ポータルは、新しい値をレジスタに書き込み、確保された旨をデコーダへ通知する。これは、図３の例の場合である（ステップＥ４）。
【００４７】
二つの値が一致しない場合、レジスタの内容は、デコーダ５がレジスタの内容を読み出した時点からラッチ要求の時点までの間に別の装置によって変更されている。この場合、レジスタの内容は変更されない。デコーダ５は、レジスタの内容を変更しなかった旨が通知され、新たな確保を試みる可能性がある。このレジスタは、（たとえば）現実型ポータルＡが接続されている現実型バスの値と同じ値に初期化される。
【００４８】
通過帯域利用可能性レジスタは、通過帯域制限の無い仮想型バスのレベルでも実現される。通過帯域がこのような仮想型バスのレベルで確保されるならば、レジスタの内容は、それに応じてデクリメントされる。このような挙動をエミュレートする利点は、IEEE 1394 1995文書によって提唱されたバス管理を充たす。本例の観点で、デコーダ５は、バスＡの通過帯域レジスタを用いて、通過帯域利用可能性レジスタを読み出し、ラッチする要求を試行する。
【００４９】
デコーダ５は、同様の方法で、読み出し要求をこのバスの等時性リソースのマネージャへ送り、次に、ポータルp_AC.Aを用いたラッチ要求を送ることにより、バスb_AB上の等時性チャネルを確保する（ステップＥ５及びＥ６）。
【００５０】
IEEE 1394 1995標準に準拠させるため、仮想型バス上に通過帯域を確保しようとする装置は、そのバスが現実型バスであるかのようにして、この仮想型バスの等時性リソースへアドレスを送る。これは、等時性リソースのマネージャがワイヤレス型ブリッジの通過帯域のマネージャでは無い場合でも同様である。それにもかかわらず、等時性リソースのマネージャは、ワイヤレス型ブリッジの通過帯域マネージャのアドレスを知り、このアドレスを用いて、この機能をエミュレートする現実型ポータルへ依頼元の装置の要求を送信する。等時性リソースのマネージャは、ワイヤレス型通過帯域マネージャの部分で要求への応答を復元し、その応答を装置へ送信する。装置に関する限り、あらゆる事柄は、現実型バス上での確保であるかのように行われる。したがって、通過帯域マネージャ機能のワイヤレス型ブリッジへの集中化は、確保レベルでは意識されない。
【００５１】
図３の例の場合に、（通過帯域制限された）仮想型バスb_AC上で要求された通過帯域を確保するため、デコーダ５は、ワイヤレス型ネットワークの通過帯域レジスタの読み出し要求をポータルp_AC.Aへ送る（ステップＥ７）。ポータルp_AC.Aは、その要求をポータルＣへ送る（ステップＥ８）。ポータルＣは、その要求に対する応答をポータルp_AC.Aへ送信し（ステップＥ９）、ポータルp_AC.Aはその応答をデコーダ５へ再送する（ステップＥ１０）。
【００５２】
この手続は、ラッチ／書き込み要求（ステップＥ１１乃至Ｅ１４）と同様である。
【００５３】
最後に、内部仮想型バスb_C上の等時性チャネルの確保が、内部仮想型バスb_Aに関する確保と同じ方法で、ポータルp_Cを用いて行われる（ステップＥ１５乃至Ｅ１８）。
【００５４】
等時性コネクションが複数のワイヤレス型リンクを含む場合、ワイヤレス型ブリッジ通過帯域利用可能性レジスタは、確保が行われるときに、必要に応じた回数だけデクリメントされる。
【００５５】
伝送用に要求されるリソースの確保は、以上のように行われる。
【００５６】
上述の確保プロセスは、IEEE 1394 1995標準及びそこから参照される標準によって規定されたバス管理メカニズム、特に、アドレス及びレジスタのアクセスと管理のメカニズムを維持した状態で、ワイヤレス型ブリッジをバスのネットワークに組み込むことが可能である。したがって、ここまでに記載された事項は、ワイヤレス型ブリッジの一方側の装置がブリッジの反対側の装置と通信しようとするときに、一方側の装置から見たワイヤレス型ブリッジに関係する。ワイヤレス型ブリッジの実際の動作は異なる。ワイヤレス型ブリッジは複数のバスをシミュレートし、特に、等時性リソース及び通過帯域の管理をシミュレートするが、リソース確保は、実際には、ワイヤレス型ブリッジの実際の動作に対応する程度でしか行われない。ワイヤレス型ブリッジは、リソース確保をブリッジの固有の動作に適合させる機能がある。
【００５７】
本実施例の観点では、通過帯域は上述の方法で確保される。仮想型バス上で行われる等時性チャネル確保は、ワイヤレス型ブリッジに関して、実際的な意味はない。その理由は、引用した上述の仏国特許明細書に記載されたＴＤＭＡタイプのメカニズムは、データを送信するため、ワイヤレス型ブリッジによって使用され、このメカニズムは、IEEE 1394バス上に実現されたメカニズムとは相異するからである。現実型バス上で伝送され、ワイヤレス型ネットワーク上で伝送されるべき等時性チャネルには、ワイヤレス型等時性チャネルが対応する。ワイヤレス型等時性チャネルは、ワイヤレス型フレーム毎に伝送される明確な一定数の等時性パケットに対応する。等時性パケットは、IEEE 1394バス上のフォーマットと同じフォーマットでワイヤレス型媒体上を伝送される。ワイヤレス型等時性チャネルは、送信側ワイヤレス型ノードの個別情報と、ワイヤレス型送信機が接続されたIEEE 1394現実型バス上で使用されるチャネル番号との組み合わせによって決まる。
【００５８】
第１実施例の第１の変形例のブロック図が図７に示されている。この変形例は、仮想型モデルを簡約化することができ、好ましくは、安定したワイヤレス型ブリッジに組み込まれる。安定したワイヤレス型ブリッジとは、ワイヤレス型リンクが変更されないか、或いは、変更されるとしても非常に長期の間隔で変更されるブリッジである。特に、接続性が不完全である場合、このように簡約化されたモデルは、ワイヤレス型ブリッジの接続性がバスのネットワークのトポロジカルな変更を用いて完全に再計算されることを要求する。
【００５９】
このような簡約化によれば、リンクの部分集合が決定される。部分集合内のリンクの一部を形成する各ワイヤレス型ノードは、同じ部分集合内の他のあらゆるノードと直接的に連結される。部分集合内のノードは、仮想型バスによって連結され、これにより、部分集合内のノード間のリンクの集合を単一の仮想型バスによってモデル化できるようになる。
【００６０】
図１に示された構造のワイヤレス型ブリッジから、図７に示された新しいモデルが生成され、リンクＡＢ、ＡＣ、ＢＤとリンクＢＣ、ＢＤ、ＣＤの二つのグループができる。
【００６１】
本発明の第１実施例の第２の変形例は、第１実施例のモデルから、単一のリンクを有するノードＸの別のノードＹへの内部仮想型バスを除去する。図９ａには、この第２の変形例が示されている。この仮想型バスに接続された仮想型ポータルも除去される。このワイヤレス型リンクは、ノードＸの現実型ポータルＸと、ノードＹによって管理された仮想型ポータルp_YX.Yとにより構成されたブリッジによって置き換えられる。現実型ポータルＸと仮想型ポータルp_YX.Yの二つのポータルは、除去された仮想型バスの二つのブリッジの残りのポータルである。モデルは、このようにして作成される。このようにして構成された残存する半仮想型ブリッジは、図９ｂに示されている。
【００６２】
この第２の変形例のモデルを図７の例に適用することにより、図８に示されるような簡約化されたモデルが得られる。
【００６３】
本発明の第２実施例によれば、マルチ・ポータル・ブリッジの所定数の双方向ポータル・ブリッジへの分解が、ワイヤレス型リンクを仮想型ブリッジによって表現することにより行われる。第１実施例の場合には、ワイヤレス型リンクはバスによって表現されていたことに注意する必要がある。
【００６４】
図５及び６は、このモデリングを説明するための図である。図５の点線は、各ノードＡ、Ｂ、Ｃ及びＤの境界を示す。このノードの境界内に存在する現実型要素及び仮想型要素は、ノードによって管理される。図６は、ノードＡが示され、ノードＡの各要素の名称が完全に示されている。これらの名称は、図５では図面が複雑になることを避けるため省かれている。
【００６５】
第２実施例のモデリングは、以下の通り行われる。
【００６６】
各ノードは、そのIEEE 1394バスを内部仮想型バス（b_A, b\B, …）へ連結するブリッジを含む。ブリッジは、IEEE 1394バスに接続された現実型ポータルと、内部仮想型バスに接続された仮想型ポータルとにより構成される。既に説明した通り、これらのポータルは、それぞれ、ポータルＸ及びポータルp_Xのように示され、Xは、ノードＡからノードＤのいずれかのノードを表す。
【００６７】
各ノードＸは、ワイヤレス型ネットワークの他のノードとの間で考え得るワイヤレス型リンク毎に仮想型ポータルを更に有する。ここで、第１実施例の場合には、各ノードは、ワイヤレス型リンク毎に、ポータルではなく、仮想型ブリッジを具備する点に注意する必要がある。ポータルには、ポータルp_XY.Xのような名前が付けられ、本例の場合に、Ｙは、ノードＡと直接的なワイヤレス型通信をするノードに対応した値ＢとＣをとる。二つのノード間の同じワイヤレス型リンクに対応した二つの仮想型ポータルは、仮想型ブリッジを形成し（ポータルp_XY.Xとポータルp_XY.Yとから仮想型ブリッジL_XYが形成される）、この仮想型ブリッジがワイヤレス型リンクを表現する。
【００６８】
第２実施例の場合に、仮想型ブリッジの二つの仮想型ポータルは、第１０四例の場合とは異なり、別々のノードによって管理されることに注意する必要がある。また、仮想型バスと仮想型ブリッジの数は、第１実施例の場合よりも減少していることに注意する必要がある。
【００６９】
コントローラ（たとえば、デコーダ５）がバスのネットワークを経由する等時性コネクションを確立しようとするとき、コントローラは、（上述の例のように）パスの全てのバス及びブリッジを構成してもよく、或いは、パスの第１のブリッジへコマンドを送出し、第１のブリッジに、ローカルバスを再編させ、パスの次のブリッジへコマンドを送出させてもよい。
【００７０】
第１案の場合、初期コントローラは、（考え得るパスの中から）一つのパスを選択する完全な余裕が必要である。第２案の場合、コントローラは、パスの選択をパスの多数のブリッジへ任せる必要があり、各ブリッジは、パスの中の次のブリッジを見つける役割を担う。
【００７１】
仮想型ブリッジに基づくモデルの観点から、第２案（コマンド方式）を更に説明する。特に、仮想型バスとワイヤレス型リンクとの間に直接的な対応関係がなく、仮想型ブリッジとワイヤレス型リンクとの間に直接的な対応関係がある場合を考える。
【００７２】
上述の通過帯域を確保する方法は、当てはまらないので、以下のような確保方法を使用する。
【００７３】
コントローラがバスのネットワークの二つのノード間で等時性コネクションを確立しようとするとき、コントローラは、IEEE 1394バスを介して一つのノード、たとえば、発信側ノードに接続された全てのブリッジの中から、等時性コネクションを支援するため最も望ましいブリッジ（たとえば、着信側に最も近いブリッジ、或いは、最も余裕のあるブリッジなど）を選択する。コントローラは、次に、このブリッジへの等時性コネクションの確立を要求するコマンドを発生し、パラメータ（IEEE 1394 1995文書の意味範囲に含まれるパラメータ"bus_ID"及び"node_ID"）としての着信側ノードのアドレスと、要求する通過帯域と、ローカルバス（発信側ノードを第１のブリッジに連結するバス）で使用される等時性チャネル番号を指定する。この第１のブリッジは、そのローカル仮想型バス上で必要とされる確保（チャネル番号及び通過帯域の確保）を行う。第１のブリッジは、要求された着信側として最も望ましい次のブリッジを探し、同じコマンドをそのブリッジへ送り、最後のブリッジに達するまで同様に繰り返される。何らかの理由（たとえば、ローカルバス上のリソースの不足など）によって、ブリッジが等時性コネクションを確立するためにコマンドを進めることができない場合、ブリッジはコマンドに対し否定的に応答する。リソースがパスに沿って利用可能である場合、コマンドは最後のブリッジに到達し、最後のブリッジは好ましい応答を返す。この好ましい応答は、発信側のコントローラまで順番に中継され、コントローラは、この応答を受け取り、コネクションが確立されたことを知る。
【００７４】
ワイヤレス型通信に固有の原理は、ワイヤレス型リンクに対応した仮想型ブリッジを通過する度に、ワイヤレス型ネットワークの等時性リソースの単一のマネージャを用いて通過帯域を確保しなければならない点である。
【００７５】
図１の例では、デコーダ５は、デコーダ５とデコーダ６の間に等時性コネクションを確立することを要求し、以下のステップが実行される。
【００７６】
ステップ１：デコーダ５は、ローカルIEEE 1394バス上でチャネル番号（Ｙ）及び通過帯域（Ｘ）を確保する。
【００７７】
ステップ２：デコーダ５は、パラメータ（着信側：デコーダ６、通過帯域：Ｘ、チャネル番号：Ｙ）を用いて、ポータルＡへのコネクションを確立するコマンドを送出する。
【００７８】
ステップ３：ポータルＡは、デコーダ６へ到達する最良のパスを探索し、たとえば、ブリッジL_ACを経由することを選択する。
【００７９】
ステップ４：ポータルＡは、チャネルＡ（或いは、デフォルトとして他のチャネル）を確保し、このチャネル上の対応したヘッダの変換を実行し、仮想型バスb_A上で通過帯域Ｘを確保する。次に、ポータルＡは、仮想型ブリッジL_ACへのコネクションを確立するコマンドを送出する。ブリッジが一方のバスから次のバスへ等時性チャネルを伝えようとするとき、一方のバスで使用されたチャネル番号が次のバス上で既に確保されていることがあるので、ヘッダを変更しなければならない場合がある。その場合、ブリッジは、次のバス上で別のチャネル番号を使用し、このチャネルの等時性パケットが一方のバスから次のバスへ渡されるとき、各等時性パケットのレベルでチャネル番号の変更を引き受けなければならない。
【００８０】
ステップ５：仮想型ブリッジL_ACは、上述の原理に従って（レジスタの内容を読み出し、続いて、レジスタの内容をラッチすることにより）、ワイヤレス型ネットワークのマネージャ（本例では、ポータルＢ）を用いて、通過帯域を確保する。通過帯域を確保することができた場合、処理は次へ進む。通過帯域を確保できなかった場合、仮想型ポータルL_AC.Aは、ポータルＡに対し否定的に応答し、ポータルＡはデコーダ５に対し否定的に応答する。
【００８１】
ステップ６：通過帯域を確保できた場合、ポータルL_AC.Aは、ステップ４と同様の方法で、バスb_C上で通過帯域を確保し、（現実型ポータルＣ及び仮想型ポータルp_Cを含む）最後のブリッジへコマンドを送出する。
【００８２】
ステップ７：最後のブリッジは、着信側ノードが接続された現実型バス（バス３）上でチャネル及び通過帯域を確保する。確保できた場合（リソースが利用できる場合）、最後のブリッジはポータルL_AC.Aへ好ましい応答を返し、ポータルL_AC.AはポータルＡへ好ましい応答を返し、ポータルＡはデコーダ５へ好ましい応答を返す。確保できなかった場合、応答は否定的な応答である。
【００８３】
複数のワイヤレス型リンクを経由する伝送を必要とする等時性コネクションの場合、各ブリッジL_WZは、ワイヤレス型ネットワークの等時性リソースの単一のマネージャと通過帯域を交互に確保し、これにより、ワイヤレス型リソースの一貫した管理を保証する。
【００８４】
第２実施例の一変形例によれば、他のノードＹに対する単一のワイヤレス型リンクを有するノードＸの内部仮想型バスは、第１実施例の第２の変形例の場合と同様に、除去される。また、このバスに接続された二つの仮想型ポータルも除去される。この簡約化によって、現実型ポータルＸと仮想型ポータルL_XY.Yとからなる半仮想型ポータルが形成される。図１０ａ及び１０ｂには、この簡約化が行われる前後の全く同一のモデルが示されている。
【００８５】
図１０ａ及び１０ｂに示された例の場合、ノードＹはワイヤレス型リンクの一部を形成する。ノードＹがワイヤレス型リンクＸＹの一部だけを形成する場合、本例の簡約化を適用することにより、図１０ｂに示された構造は、二つの現実型バスを連結するブリッジに簡約化される。ブリッジは、現実型ポータルＸ及び現実型ポータルＹにより構成される。
【００８６】
この変形例によれば、ワイヤレス型リンクは、ノードＸの現実型ポータルＸと、ノードＹにより制御される仮想型ポータルp_YX.Yとにより構成される。この半仮想型ブリッジは、図９に示されている。図１に示された例は、一つだけのワイヤレス型リンクの一部を形成するノードを含まないことに注意する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 数本のバスの間のワイヤレス型ブリッジを示す図である。
【図２】 本発明の第１実施例による仮想型バスを用いて図１のブリッジのモデリングを表す図である。
【図３】 図２のノードＡの現実型要素及び仮想型要素を表す図である。
【図４】 リソース確保の観点でネットワークの要素の間で行われるメッセージ交換を説明するタイミングチャートである。
【図５】 本発明の第２実施例による仮想型双方向ポータル・ブリッジを用いて図１のブリッジのモデリングを表す図である。
【図６】 図５のノードＡの現実型要素及び仮想型要素を表す図である。
【図７】 第１実施例の第１の変形によるモデルングの簡約化を説明する図である。
【図８】 第１実施例の第２の変形による図７のモデリングの付加的な簡約化を説明する図である。
【図９】 （ａ）は、本発明の第１実施例による二つのノード間の接合の具体的な例のモデリングを表し、（ｂ）は、第１実施例の第２の変形による（ａ）のモデリングの簡略化を表す図である。
【図１０】 （ａ）は、本発明の第２実施例による二つのノード間の接合の具体的な例のモデリングを表し、（ｂ）は、第２実施例の変形によるモデリングの簡略化を表す図である。

Claims (8)

1. ワイヤレス型伝送ブリッジを介して連結された少なくとも二つの通信バスを含み、
   該ブリッジはバス毎に該バスに接続された現実型ポータルを具備し、
   各現実型ポータルはワイヤレス型通信手段及びメモリを具備する、
   通信ネットワークにおいて、
   仮想型バス、及び、二つの仮想型ポータルをそれぞれ含む仮想型ブリッジの形式で、各現実型ポータルにより、自分のメモリ内で該ワイヤレス型ブリッジをモデリングする手順と、
   該現実型ポータルの一つのメモリ内で、該ワイヤレス型ブリッジのワイヤレス型リンクの組に対する通過帯域利用可能性の大域的レジスタをエミュレートする手順と、
   二つの現実型ポータル間の通信に関与する各ワイヤレス型リンクを表現する該仮想型バスに対する該大域的レジスタで、通過帯域を確保する手順と、
   を有し、
   該確保する手順は、
   仮想型バスの等時性リソースのマネージャを用いて通過帯域を確保する要求を始める手順と、
   該仮想型バスの等時性リソースの該マネージャを介して該大域的レジスタで該通過帯域利用可能性の確保を管理するソフトウエアモジュールへ要求を送信する手順と、
   を有することを特徴とする等時性リソース管理方法。
2. ワイヤレス型リンクは、該メモリ内で仮想型ブリッジの形式でモデル化されることを特徴とする請求項１記載のリソース管理方法。
3. ワイヤレス型リンクは、該メモリ内で仮想型バスの形式でモデル化されることを特徴とする請求項１記載のリソース管理方法。
4. 部分的な接続性を備えた大規模ネットワーク内で完全な接続性を有するポータルのグループを連結するワイヤレス型リンクのグループが、該メモリ内で仮想型バスの形式でモデル化されることを特徴とする請求項１記載のリソース管理方法。
5. 内部バス、及び、内部バスに接続された仮想型ポータルを該メモリから除去する手順と、
   該内部バスを含む該現実型ポータルが単一のワイヤレス型リンクの一部を形成する場合に、仮想型ポータルが除去されることにより残された二つのポータルをブリッジに簡約化する手順と、
   を更に有することを特徴とする請求項４記載のリソース管理方法。
6. 現実型ポータル毎に、該現実型ポータルへ直接的にデータを伝える他の現実型ポータルを識別する手順と、
   該ワイヤレス型ネットワークの全ての他の現実型ポータルへ向けて、直接的なリンクが実在する現実型ポータルのリストを送信する手順と、
   それぞれの他の現実型ポータルにより作成されたリストを受信する手順と、
   を更に有することを特徴とする請求項１乃至５記載のリソース管理方法。
7. 該現実型ポータルの一つのメモリ内で、仮想型バス毎に等時性チャネルの利用可能性のレジスタをエミュレートする手順を更に有することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一項記載のリソース管理方法。
8. 該ブリッジは少なくとも三つのポータルにより構成されることを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか一項記載のリソース管理方法。

Images