KR20040032980A

KR20040032980A - 다중 통신 경로들을 사용하는 운송 수단 액티브 네트워크

Info

Publication number: KR20040032980A
Application number: KR10-2004-7002935A
Authority: KR
Inventors: 레이놀드저진; 부루너존디.; 드레이크이브오다디.; 렘보스키도날드제이.; 윌키데니스에프.
Original assignee: 모토로라 인코포레이티드
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2004-04-17
Also published as: JP2005518112A; TWI253253B; CN1550089A; US20030043793A1; EP1425884A1; WO2003021889A1; BR0212220A

Abstract

본 발명의 운송 수단 액티브 네트워크(12)는 차량(10) 내의 디바이스들(14-20)을 통신 가능하게 결합시킨다. 디바이스 오퍼레이션은 액티브 네트워크(12)와 함께 디바이스(14-20)의 인터페이스(22-28)와 독립적이다. 추가로, 액티브 네트워크(12)의 아키텍처는 1개 이상의 레벨들의 통신 중복을 제공한다. 이 아키텍처는 운송 수단 시스템들 및 기능들의 전체 통합을 제공하고, 플러그-및-플레이 디바이스 통합 및 향상 능력을 허용한다.

Description

다중 통신 경로들을 사용하는 운송 수단 액티브 네트워크{VEHICLE ACTIVE NETWORK USING MULTIPLE COMMUNICATION PATHS}

마이크로프로세서 기술은 일반적으로 자동차의 효율, 신뢰도 및 안정성을 개선시켜 왔다. 마이크로프로세서 디바이스들은 프로세싱 기술이 자동차를 문자 그대로 전환시킨 몇몇 영역들을 단지 지명하기 위해 인에이블된 에어백들, 잠금 방지 브레이크들, 견인 제어, 적응형 중지 및 전력 트레인 제어를 갖는다. 먼저 가장 고가의 사치스럽고 성능이 좋은 자동차들 상에만 제조업자들에 의해 제공된 이들 시스템들은 현재 가장 많이 생성되는 경제형 모델들 상의 보편적이며 심지어 표준형 장비이다. 머지 않아, 유선에 의한 제어 애플리케이션들이 동일하게 평범해질 것이다. 예를 들면, 유선에 의한 쓰로틀은 많은 운송 수단 플랫폼들 상에서 성공적으로 구현되어 왔다. 유선에 의한 스티어 및 유선에 의한 브레이크 애플리케이션들은 멀리 있지 않다. 화석 전지 차량들, 전기 및 하이브리드 비히클들을 포함하는 대안의 연료 비히클들은 훨씬 더 복잡한 제어 애플리케이션들을 필요로 할 것이고, 따라서 훨씬 더 많은 프로세싱 능력을 필요로 할 것이다.

자동차는 정보 기술에 의해 동시에 증진되고 있다. 인공 위성 항행 시스템들, 음성 및 데이터 통신들, 및 운송 수단 원격 측정 시스템들은 운전자에게 정보를 제공하고, 승객들을 환대하고, 운송 수단 성능을 모니터링한다. 이들 시스템들은 운전 방향들을 제공할 수 있고, 운전자의 노선을 따라 관심 지점들을 식별하고, 차량 문제점들을 원격으로 진단 및(또는) 예측하고, 문들을 열 수 있고, 도난된 차량을 디스에이블시키거나 또는 사고의 경우에 응급 처치 요원들을 호출할 수 있다.

성장하는 양 및 복잡한 레벨의 운송 수단 배향된 정보 기술은 효율적인 방식으로 현존하고 출현되는 차량 시스템들에 의해 이들 기술들을 구현하고 통합시키기 위해 자동차 설계 엔지니어에게 도전 과제를 제공한다. 현행 디자인 철학은 운송 수단 내의 여러 가지 제어 소자들, 센서들, 액추에이터들 등을 상호 접속시키기 위한 1개 이상의 차량 통신 버스 구조물들의 채용에 집중한다. 이들 버스 구조물들의 디자인은 종종 제2 세대 온-보드 진단(OBD-II) 및 연방 모터 차량 안전 표준(FMVSS) 등의 정부 조절의 승락에 의해 종종 구동된다. 이들 구조물들은 운송 수단에 새로운 기술을 적응시키는 제한된 능력을 제공한다. 더욱이, 자동차의 전형적인 4년 디자인 주기 및 10년 수명 주기가 주어짐에 따라, 운송 수단에서의 기술은 심지어 그 운송 수단이 시판되기 전에 현저하게 구식이 될 수 있고, 이 버스 아키텍처는 그 소유자에게 운송 수단에 신규 기술을 채용해야 할 능력을 거의 남기지 않는다. 이들 제한점에도 불구하고, 버스 아키텍처는 운송 수단 내에서 전자 디바이스들 및 시스템들을 연결시키기 위해 일반적으로 신뢰할 수 있고, 비교적 신속한 플랫폼을 제공한다.

운송 수단 시스템 기술들을 운송 수단 정보 기술들과 연결시키기 위해, 운송 수단 내에 네트워크 아키텍처를 채용하는 것이 제안되고 있다. 예를 들면, 공고된 특허 협력 조약(PCT) 특허 출원 제WO 00/77620 A2호는 운송 수단 내의 디바이스들이 네트워크에 결합된 이더넷에 기초한 아키텍처를 개시한다. 이 공고는 디바이스들이 결합되는 케이블 골격 및 네트워크 상의 디바이스들 사이의 통신을 조절하는 네트워크 유틸리티를 포함하는 네트워크를 개시한다. 인지해야 할 중요한 점은 제안된 네트워크가 운송 수단 시스템들을 통합하지 않고, 대신에 페이저들, 개인용 디지털 보조 장치들, 항행 등의 기술들과 같은 정보 기술들을 운송 수단에 부가하기 위한 플랫폼을 제공하도록 순응된다. 예로써, 전동 기차, 서스펜션, 브레이킹 및 에어백 시스템들은 데이터 통신들을 위해 운송 수단 버스를 이용하고, 이들 시스템들은 공고에 기재된 네트워크를 자율적으로 운영한다. 버스와 네트워크 사이에 데이터 공유를 허용하는 디바이스 또는 클라이언트로서 네트워크에 운전 차량 버스를 결합시키기 위해 브리지 또는 게이트웨이가 제공되지만, 운전 차량 시스템들의 데이터 통신 수요들은 네트워크에 의해 서비스되지 않는다. 이들 시스템들이 개시된 네트워크를 자율적으로 운영하도록 고안된 이유는 이들 시스템이 개시된 네트워크 구조에 의해 부합될 수 없는 시간 임계적이고, 시스템 임계적인 데이터 요건들을 갖는다는 것이다. 추가로, 공고에 개시된 네트워크는 케이블 골격이 붕괴된 경우 또는 네트워크 유틸리티가 실패한 경우 등의 수많은 단일 실패점들을 겪는다.

따라서, 운송 수단 내 전자 기술들 및 플러그-앤-플레이 향상 능력의 효율적이고 신뢰할 수 있는 통합을 고무시키는 자율적인 전자 시스템들을 위한 아키텍처에 대한 필요성이 존재한다.

본 발명은 일반적으로 자동차들 및 트럭들 등의 운송 수단용 통신 시스템들의 분야에 관한 것이며, 보다 상세하게는 운송 수단 내의 통신적 결합 디바이스들에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 액티브 네트워크의 일 실시예를 예시하는 블록도.

도 2는 운송 수단 액티브 네트워크의 다중 통신 경로 용량을 예시하는 도 1에 나타낸 운송 수단 액티브 네트워크를 예시하는 블록도.

도 3은 차량 액티브 네트워크의 대안의 실시예를 예시하는 블록도.

도 4는 본 발명에 따른 운송 수단 액티브 네트워크의 일 실시예를 예시하는 그래픽도.

도 5는 네트워크 전반에 타이밍 정보의 전파를 예시하는 도 4에 예시된 운송 수단 액티브 네트워크의 일부를 예시하는 그래프도.

도 6은 3차원 운송 수단 액티브 네트워크의 대안의 실시예를 예시하는 그래프도.

도 7은 No-Go 존을 채용한 본 발명에 따른 운송 수단 액티브 네트워크의 대안의 실시예를 예시하는 그래프도.

도 8은 패킷 중복을 제공하는 본 발명에 따른 운송 수단 액티브 네트워크의 일 실시예를 예시하는 그래프도.

도 9는 본 발명에 따른 액티브 네트워크 소자의 일 실시예를 예시하는 개략도.

도 10은 운송 수단 액티브 네트워크의 일부를 형성하는 디바이스를 포함하는 운송 수단 액티브 네트워크의 일 실시예를 예시하는 개략도.

도 11은 운송 수단 액티브 소자의 일부를 형성하는 디바이스를 포함하는 운송 수단 액티브 네트워크의 대안의 실시예를 예시하는 개략도.

도 12는 운송 수단 액티브 소자의 일부를 형성하는 디바이스를 포함하는 운송 수단 액티브 네트워크의 대안의 실시예를 예시하는 개략도.

도 13은 운송 수단 액티브 소자의 일부를 형성하는 디바이스를 포함하는 운송 수단 액티브 네트워크의 대안의 실시예를 예시하는 개략도.

도 14는 본 발명의 대안의 실시예에 따른 연결된 액티브 네트워크들을 예시하는 블록도.

도 15는 본 발명의 대안의 실시예에 따른 연결된 액티브 네트워크들을 예시하는 블록도.

도 16은 코어부를 채용한 본 발명에 따른 운송 수단 액티브 네트워크의 대안의 실시예를 예시하는 그래프도.

도 17은 순응할 수 있는 스케일 가능성을 예시하는 운송 수단 액티브 네트워크의 대안의 실시예를 예시하는 그래프도.

도 18은 순응할 수 있는 스케일 가능성을 예시하는 운송 수단 액티브 네트워크의 대안의 실시예를 예시하는 그래프도.

도 19는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 운송 수단 액티브 네트워크에 대한 토폴로지를 예시하는 블록도.

도 20은 본 발명의 대안의 바람직한 실시예에 따른 운송 수단 액티브 네트워크에 대한 토폴로지를 예시하는 블록도.

도 21은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 운송 수단 액티브 네트워크와 사용하도록 채택될 수 있는 여러 가지 데이터 패킷들을 예시하는 도면.

본 발명은 아래 완전하게 설명된 여러 가지 바람직한 실시예들의 견지에서 및 수반되는 도면들을 참조하여 기재되고, 여기서 동일한 참조 번호들은 전반적으로 동일한 소자들을 의미한다.

본 발명에 따른 자동 기능 시스템들의 아키텍처는 인터네트워킹 및 연산 원리에 기초한다. 이 아키텍처는 운송 수단 내에 통신 가능하게 결합하는 디바이스들을 위한 운송 수단 액티브 네트워크를 채용한다. 디바이스 오퍼레이션은 액티브 네트워크를 갖는 디바이스의 인터페이스와 독립적이다. 추가로, 액티브 네트워크의 아키텍처는 1개 이상의 레벨의 통신 중복을 제공한다. 이 아키텍처는 운송 수단 시스템들 및 기능들의 전체 통합을 제공하고, 플러그-및-플레이 디바이스 통합, 스케일 가능성 및 향상 능력을 허용한다.

액티브 네트워크는 복수개의 통신 가능하게 결합된 액티브 소자들을 포함할 수 있고, 이는 네트워크 유틸리티 또는 중재자 없이 액티브 네트워크에 결합된 디바이스들 간의 통신을 허용한다. 액티브 소자들은 운송 수단 내의 디바이스들 간의 다중 동시 통시 경로들을 인에이블시킨다. 다중 동시 통신 경로들은 예를 들면 네트워크 상태에 반응성인 대체 경로들, 중복 경로들 또는 다른 통신 경로들의 경로 데이터 속도와 상이한 루프 데이터 속도를 갖는 루프를 포함하여, 액티브 소자들 사이에 각종 잠재적 경로들을 포함할 수 있다.

액티브 네트워크는 패킷 데이터 원리에 기초할 수 있고, 임의의 적절한 패킷 데이터 전송 프로토콜에 의해 구현될 수 있다. 적절한 패킷 데이터 프로토콜들로는 전송 제어 프로토콜/인터넷 프로토콜(TCP/IP), 비동기 전이 모드(ATM), 인피니밴드, 및 래피드IO를 들 수 있지만, 이들로만 제한되지 않는다. 각각의 이들 프로토콜들은 본 발명의 여러 실시예들에 따라 액티브 네트워크에서 구현되었을 때, 액티브 시스템 진단 및 폴트 허용 오차를 허용하면서 신뢰할 수 있는 데이터 전송을 보장하기 위해 1개 이상의 레벨의 중복 통신 용량을 허용한다.

액티브 네트워크는 디바이스들을 통신 가능하게 결합시키는 액티브 네트워크 소자들의 패브릭을 채용할 수 있다. 이 패브릭은 다중 동시 피어-대-피어 통신들을 허용한다. 액티브 네트워크 소자들은 예를 들면 배열 토폴로지, 멀티-드롭 토폴로지, 또는 비대칭 토폴로지로 배열될 수 있다. 더욱이, 그 아키텍처는 1개 이상의 레벨들의 무선 통신을 채용할 수 있다. 예를 들면, 이 아키텍처는 피어-대-피어, 일-대-다수 방송, 다수-대-다수 방송, 인트라-네트워크 및 인터-네트워크 통신들, 디바이스 대 네트워크, 운송 수단-대-운송 수단 및 운송 수단 대 원격지 무선 통신을 지원한다.

본 발명의 많은 추가의 장점들 및 특징들은 여러 가지 바람직한 실시예들의설명으로부터 명백할 것이다. 최초에, 본 발명이 운송 수단 내에서, 또는 보다 상세하게는 자동차 내에서 구현되는 실시예들의 견지에서 기재되는 것을 지적하는 것은 중요하다. 본 명세서에 사용된 바의 운송 수단 및 자동차라는 용어는 자동차들, 트럭들, 버스들, 트레일러들, 보트들, 비행기들, 기차들 등을 포함할 수 있다. 따라서, 운송 수단 또는 자동차에 대한 참고 문헌들은 실제로 임의의 유형의 시판 중인 운송 수단에 동일하게 적용된다.

도 1은 여러 가지 운송 수단 디바이스들(14-20)이 각각의 인터페이스들(22-28)를 통해 결합된 액티브 네트워크(12)를 포함하는 운송 수단(10)을 예시한다. 이 디바이스들은 쓰로틀을 위한 무선에 의한 제어 애플리케이션들, 브레이킹 및 스티어링 제어, 순응형 서스펜션, 파워 액세서리 제어, 통신들, 오락 등을 포함하지만 이들로만 제한되지 않는 여러 가지 운송 수단 기능 시스템들 및 서브-시스템들과 관련하여 사용되는 센서들, 액추에이터들 및 프로세서들일 수 있다.

인터페이스들(22-28)은 액티브 네트워크(12)에 특정 디바이스를 결합시키기 위한 임의의 적절한 인터페이스이고, 유선, 광학, 무선 또는 이들의 조합일 수 있다. 인터페이스된 디바이스는 특히 운송 수단과 연관된 1개 이상의 기능들을 제공하도록 채택된다. 이들 디바이스들은 센서 등의 데이터 생성 디바이스, 액추에이터 등의 데이터 소비 디바이스, 또는 데이터를 생성하고 소비하는 프로세싱 디바이스일 수 있다. 물론, 액추에이터, 전형적으로 데이터 소비 디바이스는 예를 들면 액추에이터는 그것이 명령된 상태를 달성한 것을 지시하는 데이터를 생성하는 경우에 데이터를 생성할 수도 있거나, 또는 센서는 예를 들면 그것이 기능 방식을 위한명령들을 구비한 경우에 데이터를 소비할 수 있다. 디바이스에 의해 생성되거나 또는 디바이스로 제공되고, 액티브 네트워크(12)에 의해 전송되는 데이터는 디바이스 자체의 기능과 독립적이다. 즉, 인터페이스들(22-28)은 결합된 디바이스와 액티브 네트워크(12) 사이에 디바이스 독립적인 데이터 교환을 제공한다.

액티브 네트워크(12)는 디바이스들 사이의 복수개의 통신 경로들(30)을 제한한다. 통신 경로들(30)은 디바이스들(14-20) 간에 다중 동시 피어-대-피어, 일-대 다수, 다수-대-다수 등의 통신들을 허용한다. 도 1에 예시되고, 진한 화살표 선들로 예시된 통신 경로(32)는 디바이스(14)와 디바이스(20) 사이에 형성될 수 있다. 이것은 디바이스들(14 및 20) 사이의 통신에 적절한 유일한 통신 경로는 아니다. 도 2에 예시된 경로(34)는 디바이스들(14 및 20)을 결합시킬 수도 있다. 운송 수단(10)의 오퍼레이션 동안, 디바이스들(14 및 20) 사이에 교환된 데이터는 경로들(32 및 34) 또는 디바이스들 사이의 다른 경로들을 이용할 수 있다. 오퍼레이션 중에, 단일 경로는 디바이스(14) 및 디바이스(20) 사이의 단일 데이터 통신 모두를 전송할 수 있거나, 또는 여러 통신 경로들은 데이터 통신 부분들을 전송할 수 있다. 후속하는 통신들은 액티브 네트워크(12)의 다음 상태에 의해 지시되는 바와 동일한 경로 또는 기타 경로들을 사용할 수 있다. 이는 디바이스들 사이에 단일 통신 경로들을 제공하는 버스 아키텍처에 비해 신뢰도 및 스피드 장점들을 제공하고, 그에 따라 단일 경로의 실패에 의한 실패에 직면하게 된다. 더욱이, 디바이스들(14-20) 중의 다른 것들 사이의 통신들은 통신 경로들(30)을 사용하여 동시에 발생할 수 있다.

액티브 네트워크(12)는 전송 제어 프로토콜/인터넷(TCP/IP), 비동기 전이 모드(ATM), 인피니밴드, 래피드IO, 또는 기타 패킷 데이터 프로토콜에 따를 수 있다. 이와 같이, 액티브 네트워크(12)는 적용 가능한 프로토콜에 의해 제한된, 고정되거나 또는 가변적인 길이를 갖는 데이터 패킷들을 이용한다. 예를 들면, 액티브 네트워크(12)가 비동기 전이 모드(ATM) 통신 프로토콜을 사용하는 경우, ATM 표준 데이터 셀들이 사용된다.

디바이스들(14-20)은 이산적인 디바이스들일 필요는 없다. 대신에, 디바이스들은 운송 수단의 시스템들 또는 서브시스템들일 수 있고, 1개 이상의 레거시 통신 매체, 즉, CAN, LIN, FLEXRAY 또는 유사한 버스 아키텍처 등의 레거시 버스 아키텍처들을 포함할 수 있다. 그러한 실시예들에서, 각각의 인터페이스(22-28)는 액티브 네트워크(12)와 레거시 디바이스(14-20) 간의 통신을 허용하기 위한 프록시 또는 게이트웨이로서 구성될 수 있다. 대안으로, 도 3을 참조하면, 운송 수단(10)의 디바이스(18)는 인터페이스(35)를 통해 버스 아키텍처(35)에 통신 가능하게 결합된다. 이어서, 버스 아키텍처(33)는 인터페이스(26)를 통해 액티브 네트워크(12)에 결합된다. 버스 아키텍처는 CAN, LIN, FLEXRAY 또는 유사한 버스 구조물일 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 대안의 실시예에 따른 액티브 네트워크(36)는 각각의 인터페이스들(52-58)을 통해 복수개의 디바이스들(44-50)을 통신 가능하게 결합시키는 액티브 네트워크 소자들(40)의 패브릭(38)을 포함한다. 접속 매체(42)는 액티브 네트워크 소자들(40)을 상호 접속시킨다. 접속 매체(42)는 유선 또는광섬유 등의 바운드된 매체, 무선 광학 또는 무선 주파수 등의 바운드되지 않은 매체 또는 이들의 조합일 수 있다. 또한, 액티브 네트워크 소자라는 용어는 중재자 또는 임의의 네트워크 제어기 없이 액티브 네트워크(36) 내의 데이터 패킷들을 통신시키기 위한 임의의 수의 지능형 구조물들을 포함하는 패브릭(38)의 정의와 관련하여 광범위하게 사용되고, 스위치들, 지능형 스위치들, 라우터들, 브리지들, 게이트웨이들 등을 포함할 수 있다. 따라서, 데이터는 액티브 소자들(40)에 의해 가이드된 데이터 패킷의 형태로 네트워크(36)를 통해 전송된다.

액티브 소자들(40) 및 접속 매체(42)의 협력은 액티브 네트워크(36)에 통신 가능하게 결합되는 디바이스들(44-50) 사이의 복수개의 통신 경로들을 한정한다. 예를 들면, 노선(60)은 디바이스(44)로부터 디바이스(50)로의 통신 경로를 한정한다. 디바이스(44)로부터 디바이스(50)로의 데이터 패킷들의 통신을 억제하는 노선(60)을 따라 붕괴(61)가 존재하는 경우, 예를 들면 하나의 또는 액티브 소자들이 전생성 능력에 있거나, 디스에이블되었거나 또는 노선(60)을 따라 액티브 소자들을 결합시키는 접속 매체 내에 붕괴가 존재하는 경우, 노선(62)로서 예시된 새로운 노선이 사용될 수 있다. 노선(62)은 디바이스(44)와 디바이스(50) 사이의 통신을 보장하기 위해 다이내믹하게 발생될 수 있거나, 또는 가능한 통신 경로로서 이미 제한될 수 있다.

일부 적용들에서, 동기된 활성을 제공하는 것이 필요할 수 있고, 이는 액티브 네트워크 내에서 유효할 수 있는 타이밍 정보를 필요로 한다. 도 5는 액티브 소자들(84)의 패브릭(82)을 포함하는 액티브 네트워크의 일부(80)를 예시한다. 접속 매체(86)는 액티브 소자들(84)을 상호 접속시킨다. 액티브 소자(88)는 루트 노드 또는 루트 소자로서 한정된다. 스패닝 트리 알고리즘은 액티브 네트워크 내에서 유효한 복수개의 통신 경로들을 한정하도록 액티브 네트워크와 연관되어 사용될 수 있다. 복수개의 통신 경로들은 초기 구성 동안에 스패닝 트리 알고리즘에 의해 한정될 수 있거나, 또는 사이클 상의 각각의 동력을 제공하는 동안 스패닝 트리 알고리즘의 주행에 의해 또는 스패닝 트리 알고리즘의 다른 주기적 주행에 의해 한정될 수 있다. 타이밍은 루트 노드 액티브 소자(88)로부터 복수개의 통신 경로들을 통해 각각의 액티브 소자들(84)로 타이밍 메시지들(90)의 형태로 루트 노드 소자(88)로부터 전파될 수 있다. 루트 노드로부터, 각각의 액티브 소자(84) 사이의 접속 매체(86)의 스팬 및 그에 따라 그러한 스팬에서 클록 주기들의 지연은 공지되어 있고, 따라서, 루트 노드로부터 정확한 타이밍은 각각의 액티브 소자들(84)에서 및 마찬가지로 액티브 네트워크에 결합된 각각의 디바이스들에서 확립될 수 있다. 액티브 네트워크 내의 타이밍은 절대적일 수 있거나, 또는 차별적일 수 있다.

차별적이거나 도는 상대적인 타이밍은 액티브 네트워크 및 데이터 패킷들의 구성에 기초하여 가능하다. 액티브 네트워크 내의 포인트-대-포인트 접속들은 네트워크를 횡단하는 시간의 정확한 산출을 허용한다. 따라서, 패킷이 네트워크 내에서 그것이 시작되는 시점, 그것이 취하는 노선에 기초하여 발생되었을 때, 및 그것이 현 시점에 도달할 때를 누구나 알 수 있을 것이다. 패킷이 발생된 시간은 따라서 "현재" 마이너스 시간의 x 유니트이고, 여기서 시간의 x 유니트는 노선에 기초한 공지된 시간이다. 타이밍의 이러한 시나리오에서, 중심 또는 루트 노드는 필요하지 않을 수 있다.

네트워크 내의 타이밍 정보는 예를 들면 클록 사행의 결과로서 저하될 수 있다. 루트 노드를 전송함으로써 주기적 타이밍 메시지들은 타이밍 정보를 새로 공급한다. 액티브 네트워크 내에서 통신되는 데이터 패킷들은 개별 디바이스들이 진행하고 있는 근간에 대한 타이밍 정보를 갱신하게 하는 타이밍 정보를 함유할 수도 있다. 물론, 데이터 패킷들은 특정 활성들이 발생되어야 할 때를 지시하기 위해 또는 정보의 신선함을 지시하기 위해 임의의 특정 타이밍 정보를 함유할 수도 있다. 루트 노드 컨셉과 분리된 액티브 네트워크들 내의 타이밍을 확립하는 다른 방법들이 사용될 수 있다.

도 6은 3차원 구성으로 배열된 액티브 네트워크 소자들(104)의 패브릭(102)을 포함하는 액티브 네트워크(100)를 예시한다. 접속 매체(106)는 액티브 네트워크 소자들(104)을 통신 가능하게 결합시킨다. 접속 매체는 유선, 광학, 무선 주파수 또는 이들의 조합일 수 있다. 패브릭(102)의 3차원 구성은 본 발명에 따라 액티브 네트워크의 실질적으로 임의의 실시예들과 관련하여 사용될 수 있고, 그러한 액티브 네트워크들의 가요성 및 스케일 가능성을 나타낸다.

도 7은 No-Go 존(64)을 포함하도록 개질된 액티브 네트워크(36)(도 4)를 예시한다. No-Go 존(64)은 디바이스(46)과 디바이스(48) 간의 데이터의 통신을 위해, 패브릭(38)의 일부, 즉 액티브 소자들 및 No-Go 존(64) 내에 함유된 접속 매체를 배타적으로 보존한다. No-Go 존(64)은 디바이스들(46 및 48) 사이의 복수개의가능한 통신 경로들을 제공하기 위해 패브릭(38)의 충분한 부분을 보존할 수 있거나, 또는 단일 통신 경로를 보존할 수 있다. No-Go 존(64)은 임의의 다른 데이터 패킷들을 배제하고 디바이스(46)로/로부터 및 디바이스(48)로/로부터 데이터를 전송하도록 구성될 수 있다. 대안으로, No-Go 존(64)은 임의의 디바이스로/로부터 데이터 패킷들의 전송에 유효할 수 있고, 단, 디바이스들(46 및 48)로/로부터 데이터 패킷들은 전송 우선권을 갖는다. 더욱이, 디바이스들(46 및 48) 이외의 디바이스들로/로부터 데이터를 전송하기 위해 No-Go 존(64)의 사용과 관련한 기준이 확립될 수 있다. 예를 들면, 스위치 패브릭에서 폴트가 No-Go 존(64)의 사용을 필요로 하거나 또는 No-Go 존(64)의 비배타적 사용이 No-Go 존의 전체 용량의 임계 백분율을 초과하지 않는 경우이다.

No-Go 존(64)은 이 No-Go 존(64)과 연관된 디바이스들 사이에 보장된 통신 용량을 제공한다. 예를 들면, 디바이스들(46 및 48)이 유선에 의한 스티어 용도와 연관된 경우, 적절한 운송 수단 기능은 이러한 애플리케이션을 위한 데이터가 적절한 디바이스들에 전송되는 것을 요구한다. 유선에 의한 스티어 애플리케이션과 연관된 데이터 패킷들에 우선권을 제공하고 스위치 패브릭(28) 내에 이들을 전송하는 것은 일반적으로 데이터 패킷들이 제시간에 전달되는 것을 충분히 보장하지 않을 수 있다. 그러나, 스위치 패브릭(38)의 일부, 즉, No-Go 존(64)을 보존하는 것은 디바이스들 사이의 견고한 접속의 장점을 제공하는 한편, 전체 스위치 패브릭(38)을 이용하는 융통성을 보유하는 것은 필요할 경우 No-Go 존(64) 내에 폴트를 발생시켜야 한다. 도 4에 예시된 액티브 네트워크(36)와 관련하여 기재하였지만, No-Go 존의 컨셉은 도 1 및 도 2에 예시된 실시예들에 나타낸 것들을 포함하여, 본 발명에 의해 예기된 임의의 액티브 네트워크 아키텍처들에 적용될 수 있다. 더욱이, No-Go 존(64)을 도 7에 2차원으로 나타내지만, No-Go 존(64)은 액티브 네트워크 소자들의 패브릭의 그것에 대한 치수로 대응할 수 있다. 또한, No-Go 존(64)는 운송 수단의 오퍼레이션 동안 다이내믹하게 재정의될 수 있다.

액티브 네트워크(12) 및 액티브 네트워크(36)의 다중 경로 아키텍처는 데이터 스트림 복제를 통해 용이하게 채용될 폴트 허용 오차 및 폴트 진단을 허용한다. 폴트 허용 오차는 동일한 통신 경로 도는 다중 데이터 경로들을 따라 전송된 복제된 데이터 패킷들을 사용하여 제공될 수 있다. 데이터 패킷들이 중복 경로들을 따라 복제되고 전송되는 실시예는 도 8에 예시되며, 이는 다시 액티브 네트워크(36)를 묘사한다. 디바이스(46)는 인터페이스(54)에 의해 패브릭(38)에 통신 가능하게 결합된다. 스위치 소자(66)에서, 디바이스(44)로부터 수신된 데이터 패킷들은 복제되고, 데이터 패킷들의 2개의 스트림(데이터 스트림)을 형성한다. 물론, 2개 이상의 데이터 스트림들이 발생될 수 있고, 추가의 데이터 스트림들은 추가의 레벨들의 중복도를 부가한다. 데이터 스트림들은 상이한 통신 경로들을 통해 디바이스(44)로부터 디바이스(50)로 전송되고, 경로들(68 및 70)은 디바이스(46)로부터 디바이스(50)로 스위치 패브릭(38) 내에 형성될 수 있는 수많은 가능한 경로들 중의 둘이다. 모든 데이터 패킷들이 동일한 경로 상으로 운행할 필요는 없고, 경로들(68 및 70)은 단지 중복 경로들의 컨셉을 예시한다. 2개의 데이터 스트림들 (데이터 패킷들로 복제됨)에 의해 제공된 중복도는 스트림들 중의 하나의 실패 또는 붕괴가 디바이스들 간의 데이터의 전송을 완전히 방해하지 않기 때문에 신뢰도를 증진시킨다. 더욱이, 디바이스(50)에서 데이터 스트림들의 수신을 모니터링함으로써, 패브릭(38) 내에 폴트가 존재하는지 여부를 결정하고, 패브릭(38)의 영역에 대해 폴트를 단리시키는 것이 가능하다. 즉, 그 폴트는 각각의 데이터 스트림의 전송이 실패한 2개의 경로들(68 및 70) 중의 하나에 놓일 것이다. 추가로, 패브릭(38)의 성능은 2개의 데이터 스트림들의 데이터 도달 시간에 기초하여 측정될 수 있다.

도 9는 패브릭(38)과 관련하여 사용될 수 있는 액티브 소자(110)를 예시한다. 액티브 소자(110)의 기능성 및 순응성을 예시하기 위해, 복수개의 입력 포트들(112), 출력 포트들(114) 및 입출력 포트들(116 및 118)을 포함하는 것으로 도시된다. 많은 또는 약간의 포트들을 갖는 액티브 소자(110)의 여러 가지 구성들은 애플리케이션에 좌우되는 액티브 네트워크에 사용될 수 있다. 액티브 소자(110)는 메모리(122)에 결합된 프로세서(120)를 추가로 포함할 수 있다. 이 프로세서(120)는 패브릭(38) 내의 데이터 패킷들을 전송시키기 위해 출력단들에 입력단들을 결합시키는 액티브 소자(110)의 오퍼레이션을 실행시키기 위한 적절한 제어 프로그램을 포함한다.

단일 입력 포트들(112) 및 출력 포트들(114)은 광학 매체를 위해 채택될 수 있는 한편, 이중 입출력 포트들(116 및 118)은 전기 매체를 위해 채택될 수 있다. 추가로, 액티브 소자(110)는 스위치 패브릭(38)내에서 다른 스위치 소자들로 또는 다른 액티브 네트워크들, 예를 들면 근처 운송 수단들에 배치된 액티브 네트워크들의 스위치 소자들로의 데이터 패킷들의 RF 전송을 위한 무선 주파수(RF) 트랜스시버(124)를 포함할 수 있다. 스위치 소자(110)는 회로 부품들의 어셈블리일 수 있거나 또는 단일의 통합된 회로 디바이스로서 형성될 수 있다.

도 10은 폴트 허용 오차 및 폴트 검출을 제공하는 대안의 실시예를 예시한다. 도 8에 예시된 바와 같이, 단일 인터페이스(52)는 디바이스(44)를 패브릭(38)에 결합시킨다. 인터페이스(52)의 실패는 패브릭(38)으로부터 미결합되는 디바이스(44)를 초래할 수 있었다. 다시 도 10을 참조하면, 패브릭(38) 등의 패브릭의 일부(130)는 접속 매체(136)에 의해 통신 가능하게 결합된 복수개의 액티브 소자들(132)을 포함한다. 디바이스(136)는 디바이스에 통합되는 액티브 소자(138)를 포함하고, 복수개의 입출력 포트들을 제공한다. 복수개의 입출력 포트들은 그들중 3개가 도 10에 예시되어 있으며, 인터페이스들(140, 142 및 144)에 결합된다. 인터페이스들(140, 142 및 144)은 부분(130)의 스위치 소자들(146, 148 및 150) 각각에 통신 가능하게 결합된다. 이러한 방식으로, 디바이스(136)는 복수개의 통신 경로들을 통해 패브릭의 부분(130)에 통신 가능하게 결합된다. 데이터 스트림들은 각각의 통신 경로들을 따라 목적지 디바이스로 통신될 수 있다. 복수개의 통신 경로들 각각을 따라 목적지 디바이스에서 데이터 스트림들의 수신을 모니터링함으로써 폴트들의 존재 및 위치들 및 패브릭 성능을 결정하는 것이 가능할 수도 있다.

도 11에서, 도 10의 디바이스(136)는 서브-시스템(152)에 의해 대체되었다. 서브-시스템(152)은 인터페이스들(160-164) 각각을 통해 디바이스(136) 내의 액티브 소자(166)에 결합된 복수개의 디바이스들(154-158)을 포함한다. 이어서, 액티브 소자(166)는 패브릭의 부분(130)에 결합된다. 액티브 소자(166)는 1개 이상의 디바이스들(160-164)로부터 데이터 스트림들을 그 부분(130)에 결합시킬 수 있다. 더욱이, 데이터 스트림들은 다중 통신 경로들(140-144) 상으로 그 부분(130)에 결합될 수 있다.

도 12에서, 디바이스(170)은 중복 소자들(172 및 174)을 포함한다. 즉, 각각의 소자들(172 및 174)은 디바이스(170)의 필요한 기능을 제공하도록 고안된다. 운송 수단-관련된 기능을 제공하는 것 외에, 디바이스(170)는 디바이스 소자들(176 및 178), 즉, 역시 액티브 네트워크의 일부를 형성하는 디바이스(170) 내에 통합된 액티브 네트워크 소자들을 포함하기도 한다. 디바이스 소자들(176 및 178)은 그 부분(130)의 액티브 소자들(146 및 148)에 결합된다. 디바이스 소자들(172 및 174)은 접속 매체들(184)을 통해 디바이스(170) 내에서 각각의 액티브 소자들(176 및 178)에 결합되기도 한다. 패브릭에 대한 디바이스(170)의 중복 기능 및 중복 결합은 디바이스 소자들(172 또는 174)의 실패 및(또는) 액티브 소자들(176 및 178) 및(또는) 액티브 소자들(146 및 148)의 실패는 디바이스(170)의 기능의 손실을 유발하지 않을 것임을 보장하는 이러한 배열에 의해 제공된다.

도 13에서, 시스템(180)은 디바이스들(182, 184 및 185)을 포함한다. 각각의 디바이스들(182-186)은 동일한 기능, 즉, 삼중 중복도를 제공하도록 고안될 수 있거나, 또는 별개의 기능들을 제공할 수 있다. 시스템(180)은 디바이스 소자들(188-192)을 포함하기도 한다. 디바이스 소자들(188-192)은 각각 그 부분(130)의 액티브 소자들(146-150)에 결합된다. 디바이스 소자들(188-192)은 접속 매체(183-187)에 의해 상호 결합되기도 한다. 따라서, 삼중의 중복 기능 및 결합이 제공된다.

도 14는 운송 수단을 가로지르는 액티브 네트워크들의 무선 결합을 예시한다. 제1 운송 수단(200)은 복수개의 액티브 소자들을 포함하고, 그들중 둘이 204 및 206으로 지시된 액티브 네트워크(202)를 포함한다. 소자들(204 및 206)을 포함하는 모든 액티브 소자들은 매체(208)를 통해 통신 가능하게 결합된다. 제2 운송 수단(210)은 복수개의 액티브 소자들을 포함하고, 그들중 둘이 214 및 216으로 지시된 액티브 네트워크(212)를 포함한다. 액티브 소자들(214 및 216)을 포함하는 모든 이들 액티브 소자들은 매체(218)를 통해 통신 가능하게 결합된다. 각각의 액티브 소자들(204 및 206)은 무선 통신 용량을 포함하고, 마찬가지로, 각각의 액티브 소자들(214 및 216)은 무선 통신 용량을 포함한다. 예를 들면, 액티브 소자들(204, 206 및 214, 216)은 무선 주파수 전송을 통해 이들 디바이스들이 통신하기를 허용하는 무선 주파수 트랜스시버를 채용할 수 있다.

도 13에 나타낸 바와 같이, 액티브 소자(204)는 무선 주파수 전송(220)을 통해 액티브 소자(214)에 통신 가능하게 결합되고, 액티브 소자(206)는 무선 주파수 전송(222)을 통해 액티브 소자(216)에 통신 가능하게 결합된다. 이러한 방식으로, 다중 운송 수단들은 액티브 네트워크들 내에 배치된 액티브 소자들을 통해 연결될 수 있다. 이러한 방식으로 액티브 네트워크들을 연결시키는 것은 모든 운송 수단들의 액티브 네트워크들, 및 그에 따라 임의의 연결된 운송 수단들 내의 디바이스들을 연결시키는 데 유효한 통신 경로들의 수를 효과적으로 확장시킨다. 자동차는그것을 끄는 트레일러에 통신 가능하게 결합될 수 있다. 함께 운행하는 2개의 운송 수단들은 메시지들, 운송 수단 기능성 데이터, 오락 프로그램 등을 교환하기 위해 연결될 수 있다. 예를 들면, 연결된 운송 수단들 내의 승객들은 함께 전자 게임들을 하거나 또는 비디오 프로그래밍을 시청할 수 있다. 1개 이상의 디바이스들의 실패 때문에 디스에이블된 비히클은 둘에 그 기능을 제공하기 위해 응급 운송 수단 내에서 기능하는 디바이스들을 사용함으로써 연결되는 응급 운송 수단과 일렬로 작동하기 시작할 수 있다. 마찬가지로, 디바이스가 액티브 네트워크의 일부의 실패 때문에 운송 수단 내에서 단리되는 경우, 디바이스로의 통신은 단리된 디바이스에 통신 경로들을 제공하는 연결된 대리 운송 수단을 사용하여 재확립될 수 있다.

액티브 네트워크를 형성하는 모든 액티브 소자들은 액티브 소자들의 운송 수단내 링킹과 반대인 액티브 네트워크들의 운송 수단간 링킹을 위한 무선 주파수 전송 용량을 포함할 수 있는 한편, 링킹은 액티브 소자들 중의 선택된 것들로 제한될 수 있다. 이들 선택된 액티브 소자들은 보안, 확증, 암호화 등의 가능성을 포함할 수 있다. 따라서, 운송 수단 내의 액티브 소자는 액티브 네트워크 내의 실질적으로 임의의 다른 액티브 소자에 무선으로 연결될 수 있지만, 액티브 네트워크들은 특정 액티브 소자들을 통한 링킹에 대해 제한될 수 있다. 더욱이, 교환된 데이터의 유형들 및 양들이 제한될 수 있다. 보안성이 낮고 암호화가 결여된 연결된 액티브 네트워크들에 대해, 연결는 식별되지 않은 운송 수단 오퍼레이팅 데이터의 전송으로 제한될 수 있다. 예를 들면, 일-대-다스 방송 애플리케이션에서, 운송 수단의 헤드라이트들은 트래픽 사건 둘레로 다가오는 트래픽을 신호하도록 변조될 수 있다. 이 경우, 신호하는 운송 수단의 헤드라이트들은 제1 무선 인터페이스이고, 수신하는 운송 수단 상의 광-다이오드 또는 유사한 디바이스는 제2 무선 인터페이스이다. 많은 운송 수단들은 이러한 또는 유사한 형식으로 사건을 보고할 수 있고, 많은 다른 운송 수단들은 보고된 정보를 수신할 수 있고, 그에 따라 다수-대-다수 다중예보를 확립한다.

액티브 네트워크들의 많은 애플리케이션들 중의 하나는 운송 수단을 수선 설비로 복귀시킴 없이 운송 수단들 내의 소프트웨어를 향상시킴으로서 시스템들을 향상시키는 능력이다. 운송 수단들은 액티브 네트워크들의 링킹을 통해 향상된 소프트웨어를 식별할 수 있고, 액티브 네트워크로 통신되는 향상된 소프트웨어의 사본을 요청한다. 이러한 공정은 이음매 없이 운송 수단 오퍼레이터에 투명하게 이루어질 수 있지만, 운송 수단 오퍼레이터에게 그러한 향상된 소프트웨어의 임의의 그러한 공유 및 구현을 인증하는 것을 허용하는 보호 수단들이 포함될 수 있다. 항행, 오락 및 기타 유사한 프로그램 데이터는 액티브 네트워크들의 운송 수단간 링킹을 통해 공유될 수 있다.

도 15는 운송 수단들을 가로지르는 액티브 네트워크들의 무선 결합을 위한 대안의 배열을 예시한다. 제1 운송 수단(240)은 복수개의 액티브 소자들을 포함하여 액티브 네트워크(242)를 포함한다. 액티브 네트워크(242)에는 무선 인터페이스(244)가 결합된다. 제2 운송 수단(246)은 복수개의 액티브 소자들을 포함하는 액티브 네트워크(248)를 포함한다. 제2 운송 수단(247)은 무선인터페이스(250)를 포함하기도 한다. 각각의 무선 인터페이스(244 및 250)는 광학 도는 무선 주파수 트랜스시버 등의 적절한 트랜스시버를 포함하고, 각각은 프로세싱 능력 및 메모리를 포함할 수도 있다. 무선 인터페이스들(244 및 250)은 필요한 인준, 보안 및 암호화를 제공하는 액티브 네트워크들(242 및 248)의 무선 링킹을 중재한다.

이하 도 16을 참조하면, 액티브 네트워크(36)(도 4)는 코어 네트워크부(260)를 포함하도록 채택된다. 코어 네트워크부(260)는 복수개의 코어 액티브 소자들(262)을 포함한다. 코어 액티브 소자들(262)은 코어 액티브 소자들(262) 또는 다른 주변 액티브 소자들(40)이 액티브 네트워크(36)의 주변부를 생성하는지 여부와 무관하게 다른 액티브 소자들에 통신 가능하게 결합된다. 고속 매체(264)는 코어 액티브 소자들(262) 사이에 상호 접속을 제공한다. 이러한 방식으로, 데이터는 제1의 높은 데이터 속도로 코어 네트워크부(260)를 통해 전송될 수 있고, 제2의 느린 데이터 속도로 액티브 네트워크(36)에 결합된 디바이스들로/로부터 전송될 수 있다. 대안으로, 코어 액티브 소자들의 상호 접속은 증진된 통신 용량을 제공하는 다중 통신 연결들을 사용하여 이루어질 수 있다. 디바이스들은 주변 액티브 소자들을 통해 액티브 네트워크에 결합된다.

도 17은 "패트 파이프" 부재들(270 및 272)을 포함하도록 채택된 액티브 네트워크(36)를 예시한다. 패트 파이프 부재들(270 및 272)은 액티브 소자(276)에 대한 액티브 소자(274) 및 액티브 소자(280)에 대한 액티브 소자(278) 각각의 직접적인 결합을 제공한다. 패트 파이프 부재들(270 및 272)이 존재할 수 있고, 일반적으로 특정 애플리케이션들을 위해 채택된 고속 데이터 운송 부재들이고, 특히 비디오 디스플레이에 DVD 플레이어를 결합시키는 등의 시판후 배열에 스케일 가능성을 제공하도록 채택될 수 있다. 그러한 관점에서, 원시 장비 액티브 소자들은 패트 파이프 부재들(270 및 282)의 보다 큰 데이터 용량을 다룰 수 잇는 액티브 소자들(274-282)로 대체될 수 있다. 대안으로, 패트 파이프 부재들(270 및 272)은 원시 장비 애플리케이션들에 스케일 가능성을 제공할 수 있다. 예를 들면, 패브릭(38)은 기본 레벨의 운송 수단 옵션들을 위해 구성될 수 있는 한편, 프리미엄 옵션들은 패트 파이프 부재들(270 및 272)을 부가함으로써 제공된다.

도 18은 추가의 액티브 소자들(290 및 292) 및 이 액티브 소자들(290 및 292)을 액티브 네트워크(36)에 결합시키는 접속 매체(294-302)를 채용한 액티브 네트워크(36)를 예시한다. 도 18은 본 발명에 따른 액티브 네트워크들이 필요한 패브릭에 접속 매체 및 추가의 액티브 소자들을 부가함으로써 확장될 수 있는 방식을 예시한다. 필요할 경우, 현존하는 액티브 부재들은 접속 매체들(294-302)을 부가할 수 있기에 충분한 수의 포트들을 갖는 액티브 소자들로 대체될 수 있다. 더욱이, 접속 매체들(294-302)은 현존하는 접속 매체들(294-302)보다 더 큰 데이터 용량을 가질 수 있다. 도 17 및 18에 예시된 본 발명의 실시예들로부터 추가로 인식하게 되는 바와 같이, "패트 파이프" 부재들 또는 추가의 액티브 소자들을 포함하는 패브릭은 균일한 구성을 가질 필요가 없고, 비대칭 구성을 가질 수 있다.

도 19 및 20은 대안의 네트워크 구성들을 예시한다. 도 19에서, 액티브 네트워크(310)는 상호 접속된 액티브 네트워크 소자들(도시되지 않음)의 링(312)을포함한다. 복수개의 디바이스들(314-322)은 인터페이스들(324-332) 각각에 의해 멀티-드롭 배열로 링(312)에 통신 가능하게 결합된다. 추가로, 디바이스들(320 및 322)은 통신 연결(344)에 의해 피어-대-피어 통신들을 위해 결합된다. 통신 연결(334)는 유선, 광학, 무선 주파수 또는 이들의 조합을 포함하는 임의의 적절한 매체의 형태일 수 있다. 따라서, 디바이스(320)는 네트워크(312)를 통해 또는 피어 통신 연결(334)를 통해 직접적으로 디바이스(322)와 통신할 수 있다.

도 20에서, 액티브 네트워크(340)는 복수개의 디바이스들(344-352)이 인터페이스들(354-362) 각각에 의해 멀티-드롭 배열로 골격에 통신 가능하게 결합되는 상호 접속된 액티브 소자들의 골격(342)을 포함한다. 추가로, 디바이스들(344-352)은 통신 연결(364)에 의해 피어-대-피어 통신들을 위해 결합된다. 통신 연결(364)는 유선, 광학, 무선 주파수 또는 이들의 조합을 포함하는 임의의 적절한 매체의 형태일 수 있다. 따라서, 디바이스(348)는 네트워크(340)를 통해 또는 피어 통신 연결(364)를 통해 직접적으로 디바이스(352)와 통신할 수 있다.

도 21은 본 발명의 실시예들에 따른 액티브 네트워크들과 관련하여 사용될 수 있는 여러 가지 데이터 패킷 구성들을 예시한다. 개시된 바와 같이, 액티브 네트워크들은 TCP/IP, ATM, 래피드IO, 인피니밴드 및 기타 적절한 통신 프로토콜들에 따라 작동하도록 구성될 수 있다. 이들 데이터 패킷들은 요구되는 표준을 확인할 구조를 포함한다. 데이터 패킷(400) 등의 전형적인 데이터 패킷은 헤더부(402), 페이로드부(404) 및 트레일러부(406)를 포함한다. 본 명세서에 개시된 바와 같이, 액티브 네트워크 및 이 액티브 네트워크를 형성하는 네트워크 소자들은 프로세싱능력을 함유할 수 있다. 그와 관련하여, 데이터 패킷(410)은 헤더부(412), 페이로드부(414) 및 트레일러부(416)를 따라 액티브부(418)를 포함한다. 액티브부는 네트워크 소자가 약간의 특이적인 작용을 유발할 수 있고, 예를 들면 액티브부의 콘텐트에 기초하여 데이터 패킷의 대안의 노선, 데이터 패킷의 재구성, 네트워크 소자의 재구성 또는 기타 작용을 제공한다. 데이터 패킷(420)은 페이로드부(424) 및 트레일러부(426)를 따라 헤더부(422)와 통합된 액티브부(428)를 포함한다. 데이터 패킷(430)은 헤더부(432), 페이로드부(434) 및 트레일러부(436)를 포함한다. 액티브부(438)가 역시 제공되고, 페이로드부(434)와 트레일러부(436) 사이에 배치된다. 대안으로, 데이터 패킷(440)에 의해 나타낸 바와 같이, 액티브부(442)는 페이로드부(446) 및 헤더부(448)를 따라 트레일러부(444)와 통합될 수 있다. 데이터 패킷(450)은 제1 액티브부(460) 및 제2 액티브부(458)를 예시하고, 여기서 제1 액티브부(460)는 헤더부(452)와 통합되고, 제2 액티브부(458)는 트레일러부(456)과 통합된다. 데이터 패킷(450)은 또한 페이로드부(454)를 포함하기도 한다. 틀림없이 본 발명과 사용하기 위한 데이터 패킷들의 수많은 다른 배열들이 상상될 수 있다.

액티브 네트워크 내에 전송된 데이터 및 특히 데이터 패킷들은 암호화될 수 있다. 암호화 기능은 디바이스의 인터페이스에 의해 액티브 네트워크, 예를 들면 인터페이스들(22-28)로(도 1) 또는 그 디바이스가 결합되는 액티브 네트워크의 액티브 네트워크 소자에 의해 제공될 수 있다. 데이터는 액티브 네트워크 내에서 그것이 통신되는 바와 같이 그것이 변경되지 않음을 보장하기 위해 암호화될 수 있고, 이는 운송 수단의 여러 가지 안전성 시스템들의 적절한 기능에 대해 중요할 수 있거나, 또는 정부 규약에 따름을 보장하기 위해 암호화될 수 있다. 적절한 공용 또는 개인용 키 암호화 알고리즘이 사용될 수 있고, 데이터는 패키지화되기 전에 암호화될 수 있거나 또는 개개의 데이터 패킷들은 패킷화 이후에 암호화될 수 있다. 더욱이, 암호화에 따라 데이터 내에서 에러들을 검출하는 것은 데이터 패킷에 의해 이용되는 노선을 따라 액티브 네트워크 내에서 에러 또는 폴트 상태의 지시를 제공할 수 있고, 이는 데이터 패킷의 부패를 유발하였다.

데이터 패킷의 액티브부는 패킷 상태를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 액티브부는 숙성 시간에 기초한 데이터 패킷의 우선권을 반영할 수 있다. 즉, 추기에 발생된 패킷은 정상 상태를 가질 수 있지만, 여러 가지 이유들 때문에, 즉시 전달되지 않는다. 데이터 패킷은 그것이 액티브 네트워크를 통해 노선이 정해지면서 숙성됨에 따라, 액티브부는 데이터 패킷이 발생된 시간 또는 그 패킷이 요구되는 시간을 모니터할 수 있고, 따라서 데이터 패킷의 우선권을 변화시킬 수 있다. 패킷 상태는 데이터 패킷 또는 액티브 네트워크의 1개 이상의 소자들의 에러 상태를 나타낼 수도 있다. 액티브부는 네트워크 내의 페이로드와 무관한 데이터를 송달하고, 네트워크를 통해 데이터 패킷에 의해 취해진 통신 경로를 트래킹하고, 액티브 네트워크의 소자들을 활성화시키기 위해 구성 정보(노선, 타이밍 등)를 제공하고, 액티브 네트워크에 결합된 1개 이상의 디바이스들에 기능성 데이터를 제공하거나, 수신 접수 통지를 제공하기 위해 사용될 수도 있다.

본 발명은 많은 특징들 및 기능들을 포함하는 여러 실시예들로 기재하였다.모든 특징들 및 기능들이 본 발명의 모든 실시예에 요구되는 것은 아니고, 이러한 방식으로, 본 발명은 운송 수단 애플리케이션들에 대해 순응형의 폴트를 허용 오차를 갖는 액티브 네트워크 아키텍처를 제공한다. 본 명세서에서 고찰된 특징들은 구현될 수 있는 그들 특징들을 예시하도록 의도되지만; 그러한 특징들은 본 발명의 실시예들에 따라 구성된 시스템에서 구현될 수 있는 모든 가능한 특징들을 소모하는 것으로 고려되지 않아야 한다.

Claims

제1 디바이스, 제2 디바이스, 및 상기 제1 디바이스와 제2 디바이스를 통신 가능하게 결합시키는 액티브 네트워크를 포함하는 운송 수단에 있어서,

상기 액티브 네트워크는 상기 제1 디바이스와 상기 제2 디바이스 사이에 다중 통신 경로들을 제공하기 위한 복수개의 결합된 액티브 네트워크 소자들을 포함하는, 운송 수단.
제1항에 있어서, 상기 액티브 네트워크는 액티브 네트워크 소자들의 패브릭(fabric)을 포함하고, 상기 제1 및 제2 디바이스들은 상기 패브릭에 결합되는, 운송 수단.
제1항에 있어서, 상기 액티브 네트워크는 패킷 데이터 네트워크를 포함하는, 운송 수단.
제1항에 있어서, 상기 액티브 네트워크는 인터넷 프로토콜 표준에 따르는, 운송 수단.
제1항에 있어서, 상기 액티브 네트워크는 비동기 전송 모드 프로토콜에 따르는, 운송 수단.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 액티브 네트워크 소자는 스위치를 포함하는, 운송 수단.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 액티브 네트워크 소자는 브리지를 포함하는, 운송 수단.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 액티브 네트워크 소자는 라우터를 포함하는, 운송 수단.
제1항에 있어서, 상기 액티브 네트워크 소자들의 일부는 전자적으로 연결되는, 운송 수단.
제1항에 있어서, 상기 액티브 네트워크 소자들의 일부는 광학적으로 연결되는, 운송 수단.
제1항에 있어서, 상기 액티브 네트워크 소자들의 일부는 무선 주파수에 의해 연결되는, 운송 수단.
제1항에 있어서, 상기 액티브 네트워크 소자들의 일부는 바운드된 매체에 의해 연결되는, 운송 수단.
제1항에 있어서, 상기 액티브 네트워크 소자들의 일부는 바운드되지 않은 매체에 의해 연결되는, 운송 수단.
제1항에 있어서, 상기 제1 디바이스는 액티브 네트워크를 통해 통신될 데이터를 생성하고, 상기 제1 디바이스의 오퍼레이션은 상기 데이터 통신용 액티브 네트워크에 대해 상기 제1 디바이스의 인터페이스와는 독립적인, 운송 수단.
제1항에 있어서, 상기 제2 디바이스는 상기 액티브 네트워크를 통해 수신된 데이터를 소비하고, 상기 제2 디바이스의 오퍼레이션은 상기 데이터 수신용 액티브 네트워크에 대해 상기 제2 디바이스의 인터페이스와는 독립적인, 운송 수단.
제1항에 있어서, 상기 액티브 네트워크 소자들은 어레이 토폴로지로 배치되는, 운송 수단.
제1항에 있어서, 상기 액티브 네트워크 소자들은 멀티-드롭 토폴로지로 배치되는, 운송 수단.
제1항에 있어서, 상기 액티브 네트워크 소자들은 비대칭 토폴로지로 배치되는, 운송 수단.
제1항에 있어서, 상기 액티브 네트워크 소자들은 상기 제1 디바이스와 상기 제2 디바이스 사이에 다중의 동시 통신 경로들을 제공하는, 운송 수단.
운송 수단내에서, 상기 운송 수단내의 제1 디바이스와 제2 다바이스 사이에 데이터를 통신하기 위한 액티브 네트워크에 있어서,

액티브 네트워크에 상기 제1 디바이스 및 제2 디바이스를 각각 결합시키기 위한 제1 디바이스 및 제2 디바이스 각각에 대한 데이터 인터페이스로서, 각 디바이스의 기능성과는 독립적으로 각각의 디바이스로부터 데이터를 받아들이거나 또는 그에 데이터를 전달하도록 동작하는, 상기 데이터 인터페이스, 및

복수개의 통신 경로들을 통해 상기 인터페이스들을 통신 가능하게 결합시키는 데이터 전송 매체를 포함하는, 액티브 네트워크.
제20항에 있어서, 상기 데이터 전송 매체는 복수개의 결합된 액티브 네트워크 소자들을 포함하는, 액티브 네트워크.
제20항에 있어서, 상기 데이터 전송 매체는 결합된 액티브 네트워크 소자들의 패브릭(fabric)을 포함하는, 액티브 네트워크.
제20항에 있어서, 상기 데이터 전송 매체는 적어도 하나의 스위치를 포함하는, 액티브 네트워크.
제20항에 있어서, 상기 데이터 전송 매체는 적어도 하나의 브리지를 포함하는, 액티브 네트워크.
제20항에 있어서, 상기 데이터 전송 매체는 적어도 하나의 라우터를 포함하는, 액티브 네트워크.
제20항에 있어서, 상기 데이터 전송 매체는 패킷 데이터 네트워크를 포함하는, 액티브 네트워크.
제20항에 있어서, 상기 데이터 전송 매체는 인터넷 프로토콜 표준을 따르는, 액티브 네트워크.
제20항에 있어서, 상기 데이터 전송 매체는 비동기 전송 모드 프로토콜을 따르는, 액티브 네트워크.
제20항에 있어서, 상기 데이터 전송 매체는 어레이 토폴로지로 배치된 복수개의 액티브 네트워크 소자들을 포함하는, 액티브 네트워크.
제20항에 있어서, 상기 데이터 전송 매체는 다중-드롭 토폴로지로 배치된 복수개의 액티브 네트워크 소자들을 포함하는, 액티브 네트워크.
제20항에 있어서, 상기 데이터 전송 매체는 비동기 토폴로지로 배치된 복수개의 액티브 네트워크 소자들을 포함하는, 액티브 네트워크.
제20항에 있어서, 상기 데이터 전송 매체는 상기 제1 디바이스와 상기 제2 디바이스 사이에 다중 동기 통신 경로들을 제공하는, 액티브 네트워크.
운송 수단내에서, 상기 운송 수단내의 제1 디바이스와 제2 다바이스 사이에 데이터를 통신하기 위한 방법에 있어서,

데이터 전송 매체를 이용하여 상기 디바이스들을 통신가능하게 결합하는 단계로서, 상기 데이터 전송 매체는 상기 제1 디바이스와 상기 제2 다바이스 사이에 복수개의 잠재적 통신 경로들을 규정하는, 상기 결합 단계,

상기 데이터 전송 매체내에서, 상기 제1 디바이스와 상기 제2 다바이스를 상호 접속할 수 있는 복수개의 잠재적 통신 경로들 중에서 통신 경로를 식별하는 단계, 및

상기 통신 경로를 사용하여 상기 제1 디바이스와 상기 제2 다바이스 사이에 데이터를 전송하는 단계를 포함하는, 데이터 통신 방법.
제33항에 있어서, 상기 데이터 전송 매체는 패브릭을 포함하고, 상기 통신 경로를 식별하는 단계는 상기 패브릭내로부터 통신 경로를 식별하는 단계를 포함하는, 데이터 통신 방법.
제33항에 있어서, 상기 데이터 전송 매체내에서 통신 경로를 식별하는 단계는 상기 데이터 전송 매체내에서 다중 통신 경로들을 식별하는 단계를 포함하는, 데이터 통신 방법.
제35항에 있어서, 상기 통신 경로를 사용하여 상기 제1 디바이스와 상기 제2 다바이스 사이에 데이터를 전송하는 단계는 상기 다중 통신 경로들을 이용하여 상기 데이터를 동시 전송하는 단계를 포함하는, 데이터 통신 방법.