TW201633749A

TW201633749A - 可變資料速率控制協定

Info

Publication number: TW201633749A
Application number: TW104141884A
Authority: TW
Inventors: 唐納德穆雷泰瑞斯; 丹尼爾卡默曼
Original assignee: 施耐德電子（澳洲）有限公司
Priority date: 2014-12-15
Filing date: 2015-12-14
Publication date: 2016-09-16
Also published as: AU2015268688A1; ZA201509046B; MY177536A; TR201904244T4; PT3035605T; HRP20190925T1; HUE043616T2; PL3035605T3; EP3035605B1; DK3035605T3; TWI672021B; CN105703992B; EP3035605A1; HK1224465A1; AU2015268688B2; ES2730021T3; EP3035605B8; NZ715112A; CN105703992A

Abstract

本發明係揭示一種協定，其對於至少在匯流排競爭時段期間的發送可以使用現有網路頻寬限制，隨後，資料的剩餘部份應當是無碰撞的，但是允許在匯流排競爭(bus contention)時段之後在訊框(frame)內對於要發送的酬載(payload)資料之信令速率的選擇，由此允許在訊框的部分中不同資料速率的使用。此外，本發明之另一優點係在訊框的發送的不同部分中藉由可用的但是未被使用的網路頻寬能力的最佳利用，使得該協定改進應當與現有已安裝裝置以及相關的可控配置相容，從而，無需現有裝置或相關可控配置的替換或升級相關的成本負擔，在網路擁有者方便的時候，藉由添加一個或更多個可以發送和接收原始標準(典型為較低的)資料速率以及更新(典型為較高的)資料速率發送之裝置和相關可控配置，使得存在於網路中的系統可以被升級。

Description

可變資料速率控制協定

本發明係關於一種能夠改變封包交換基帶信令通信網路中發送的有效頻寬之協定。

用於家庭和建築安裝設施的典型電氣控制系統包括大量被設計為被控制的電氣裝置和/或電氣受控裝置，諸如：電氣開關和插座；各種類型的電氣負載(如，照明、加熱、製冷和各種電動裝置)；以及諸如微型斷路器、剩餘電流斷路器、保險絲等的防護裝置。

在這樣的安裝設施中的控制系統包括一個或更多個裝置，所述裝置包括與一個或更多個上述電氣裝置關聯的收發器裝置，所述收發器典型地經由通信媒體並行聯接。出於簡單和成本的原因，典型地，通信媒體包括兩個導線上的廣播資料包(信號)手段。還可以在這兩個導線上輸送電力，或者分離地提供電力。所述兩導線手段可以具有遮罩或未遮罩雙絞線。可以對於該通信媒體使用各種拓撲，諸如，匯流排、星形、環形、網狀和/或以上拓撲的混合。

網路中的每個裝置包括：收發器，用於接收和發送資料信號；電腦裝置，用於根據存儲在其中以及存儲手段中的程式自願地接收資料和發送資料，以維護各種資料(如，網路中的其他裝置的狀態)；以及控制電路手段，用於控制與其相關聯的電氣裝置(如，燈、開關和電力負載)。網路中的每個裝置適於並且被設置為經由通信媒體(在一個實例中，為雙導線手段)交換資料信號。

通過連結各種裝置，能夠控制和管理與各裝置相關聯的不同設備，各裝置獨立於其他裝置被控制。裝置之間的資訊交換是對網路上的裝置進行控制時的重要因素，並且以數位形成交換資訊以便於控制以及管理控制是典型的方式。

期望的是設計數位信號傳輸以按照最適於使資訊交換錯誤最小的資料速率來使資訊交換錯誤最小。然而，通信媒體對於能夠在任何時刻以合理可靠性承載的數位資訊量具有固有頻寬上限。因此，存在很多數位發送技術和協定，它們能被用來在網路上分佈的眾多各種類型的裝置之間共用通信媒體的可用頻寬。

在這些網路中使用的數位資料通信技術已知的有具有碰撞檢測的載波偵測多重存取(CSMA/CD)，並且當在物理網路上分佈的許多裝置中的一個裝置之間進行資料通信時最經常使用。CSMA/CD機制的另一改進是包括某一形式的碰撞避免(CA)，以使得數位資料訊框的不可避免的碰撞不會導致可用發送時間的損失，也不會導致資料的損失。

CSMA/CD CA並不需要任何中央協調，所以其很適合於使用固定數位資料交換速率的家用建築電氣控制系統，以在諸如上述裝置的分散式智慧裝置之間進行資訊通信。然而，在使用例如上述類型兩導線媒體的頻寬受限網路中，CSMA/CD無需被最優配置為在資料訊框的發送的整個過程中最佳地使用可用發送頻寬。

在裝置之間傳達數位資訊的通信媒體的可用頻寬取決於各種因素，諸如所用的信令機制、裝置中的可用信號處理功率以及像總長度、所附接裝置的數量、電纜的類型和阻抗、以及裝置施加於網路的負載等的網路拓撲因素。可以使用對於所有這些因素及其他因素的限制的制約選擇來定義所選擇的信令速率。

在CSMA通信媒體上所採用的碰撞檢測和碰撞避免機制可能需要：為了確保最差情況網路拓撲的廣播偵測中的可靠的碰撞檢測和碰撞避免而選擇的信令速率小於網路上兩個裝置之間可用的實際單播頻寬。

CSMA通信媒體的廣播頻寬可以被限定為如下發送信令速率，即，無需碰撞檢測和碰撞避免，在給定所選擇的網路拓撲制約的情況下，可以由所有設備實現高可靠性接收的發送信令速率。

從網路上的一個裝置到網路上的另一裝置(點到點)可用的實際單播頻寬可以與廣播頻寬相同，或者遠大於廣播頻寬。另外，由於諸如網路的物理特性和該兩個通信裝置的相對位置的因素和其他因素，該實際頻寬可以不是對稱的，即，它可以在一個方向上快於另一方向。

網路使用預定資料速率，該預定資料速率確保所有裝置可以與其他裝置通信，不管它們是在網路中的哪裡，從而，省去了使用更高資料速率來容納被認為是對於構成網路的物理系統的不可改變約束的資料的可能性。

提出了可以設置有協定，該協定對於至少匯流排競爭(contention)時段期間的發送可以使用現有網路頻寬限制(注意，這裡的術語匯流排競爭時段指的是碰撞檢測和碰撞避免機制活動的時間段)，隨後，資料的剩餘部分應當是無碰撞的，但是允許在該匯流排競爭時段之後的訊框內對於要發送的酬載資料選擇信令速率，由此允許在訊框的多個部分中使用不同的資料速率。

此外，本發明之另一可能的優點係在訊框的發送的不同部分中藉由可用的但是未被使用的網路頻寬能力的最佳利用，使得任何協定改進應當與現有已安裝裝置以及相關的可控配置相容，從而，無需現有裝置或相關可控配置的替換或升級相關的成本負擔，在網路擁有者方便的時候，通過添加一個或更多個可以發送和接收原始標準(典型為較低的)資料速率以及更新(典型為較高的)資料速率發送之裝置和相關可控配置，使得存在於網路中的系統可以被升級。

本發明的非限制特徵提供了封包交換基帶信令通信網路中的資料通信協定，該網路具有多個裝置，其中每個裝置至少包括能夠至少以第一資料速率發送和接收包括酬載資料的訊框的資料發送器和資料接收器，所述方法包括以下步驟：以第一資料速率將資料納入訊框的一部分，該資料表示隨後要發送的酬載資料將以比第一資料速率較高的資料速率被發送；以及在以較高的資料速率發送酬載資料期間，以第一資料速率發送保持媒體繁忙信號(maintain-media-busy signal)。

在整個說明書和隨後的申請專利範圍中，除非上下文要求，否則“包括”和“包含”以及變型將被理解為隱含包括所陳述的特徵或特徵組，但是不排除任何其他特徵或特徵組。

本說明書中對於任何背景或現有技術的引用不是也不應被認為承認或者以任何形式暗示該背景或現有技術構成一般公知常識的一部分。

其他實施例的暗示和描述可以被包括在本發明內，但是它們可能沒有被在附圖中示出，或者本公開的另選特徵可能在圖中示出但沒有在說明書中描述。

結合這裡公開的實施例描述的方法或演算法的步驟可以直接以硬體、通過處理器執行的軟體模組、或者兩個的組合來實施。對於硬體實現，處理可以在一個或更多個專用積體電路(ASICs)、數位訊號處理器(DSPs)、數位信號處理裝置(DSPDs)、可程式設計邏輯裝置(PLDs)、場可程式設計閘陣列(FPGAs)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、被設計為執行這裡描述的功能的其他電子單元或者它們的組合來實現。軟體模組，也稱為電腦程式、電腦編碼或指令，可以包含大量原始程式碼或目標程式碼片段或指令，並且可以駐留在任何電腦可讀媒體中，諸如RAM記憶體、快閃記憶體、ROM記憶體、EPROM記憶體、寄存器、硬碟、可移除盤、CD-ROM、DVD-ROM或者任何形式的電腦可讀媒體。另選地，電腦可讀媒體可以集成到處理器。處理器和電腦可讀媒體可以駐留在ASIC或相關裝置中。軟體代碼可以存儲在記憶體單元中，並且被處理器執行。記憶體單元可以在處理器內或者處理器外部實現，在該情況下，該記憶體單元可以經由現有技術已知的各種方式通信耦合到處理器。

本領域技術人員將理解，實施例不限於將其用於描述的特定應用。關於這裡描述或示出的特定要素和/或特徵，當前實施例不限於它們的優選實施例。將理解，可以在不偏離所公開的原理的情況下進行各種修改。因此，實施例將被理解為包含它們範圍內的所有修改。

10‧‧‧導線

12‧‧‧導線

14‧‧‧裝置

16‧‧‧裝置

18‧‧‧裝置

20‧‧‧裝置

22‧‧‧標頭區塊

24‧‧‧位址區塊

25‧‧‧高速控制區塊

26‧‧‧低速控制區塊

27‧‧‧資料區塊

28‧‧‧校驗和區塊

30‧‧‧虛設區塊

32‧‧‧確認區塊

34‧‧‧訊框資訊部分

35‧‧‧確認通信訊框

36‧‧‧高速酬載區塊

37‧‧‧高速設置區塊

38‧‧‧高速酬載確認區塊

40‧‧‧時間段

42‧‧‧時段

46‧‧‧同步時脈符號

48‧‧‧資料位元

51‧‧‧表徵

70‧‧‧訊息種類

71‧‧‧訊息類型

72‧‧‧控制區塊長度

73‧‧‧高速資料速率

74‧‧‧高速資料編碼類型

75‧‧‧更高資料速率長度

76‧‧‧高速資料校驗和方法

82‧‧‧部分

84‧‧‧位元

86‧‧‧位元

88‧‧‧位元

90‧‧‧位元

圖1示出通過一對導線互聯的網路中佈置的多個裝置的基本佈局；圖2示出包括確認(acknowledgement)的CSMA/CD CA數位資料訊框；圖3示出根據實施例的包括確認的可變資料速率(高速)訊框；圖4示出根據實施例的對於可變資料速率(高速)訊框的可變資料速率(高速)設置區塊的詳情；圖5示出根據實施例的對於可變資料速率(高速)訊框的可變資料速率(高速)酬載區塊的詳情；圖6示出根據實施例的包含所發送可變資料速率(高速)資料的槽的定時圖，該定時圖例示了在槽中併入以標準資料速率(低速)發送的資料以用作與在匯流排競爭時段期間所用的資料速率相比更高的資料速率發送的保持媒體忙信號和酬載資料；圖7示出高速控制區塊的示例；以及圖8示出否定確認區塊的示例；圖9示出從裝置到發送裝置的否定確認的信令的示例；以及圖10示出接收可能的NACK回應之一的結果的示例，在該示例中，最佳地對於酬載的發送可以是標準資料速率的24倍，在另一示例中，可以是標準資料速率的8倍。

有用的是，能夠選擇性地以最低成本和最小的不便利性代替或升級裝置，以使網路運行來允許隨著由於改變命令而產生的增加的資料的需求，增加網路上的新的或升級的裝置之間的資料交換的資料速率。

有這樣的時候，即，為了許多其他原因或需要而升級一個或更多個裝置所使用的韌體和/或配置是有利的或者高度重要的，由於帶外介面可能不可用或不方便，需要或者期望在現有網路上發送更新。在一個示例中，家用和建築網路上的裝置的韌體不可避免地需要被更新來提高裝置的安全性，在另一示例中，網路上受控的裝置需要被更新，例如，執行新功能的韌體或者裝置的配置參數需要被改變。包括更新的資料將需要以正常信令速率在網路上被發送，該正常信令速率典型地適於與一裝置相關聯的多個裝置的並且被用於控制這些裝置的控制功能。對於這些家用和建築網路的資料速率通常是低的(與大部分專用電腦、電腦通信資料速率、或者甚至無線資料通信速率相比)，並且通常在裝置之間傳遞少量資料，因為資料的高級別或高可靠性，強調精確性超過資料速率。然而，與執行韌體更新所需的資料量相比，這些是非常少量的資料，結果，更新網路上一個或更多個裝置的處理將導致不可接受的長更新時間和/或不可接受的高網路利用，這潛在地導致在韌體更新期間的網路上其他裝置的使用損失。一旦可以以可接受的更高資料速率發送大量資料，則可以使網路被用於許多先前沒有預見的目的，諸如音訊、視頻、成批資料等的發送。

以對於網路上所述裝置的已知數據速率進行封包交換基帶信令通信網路中的資料的通信。網路將具有多個裝置，每個裝置至少包括能夠發送和接收對於所有其他裝置的資料(有時稱為資料或訊息的訊框或區塊)的發送器和接收器，其中，進行資料通信的基帶信令包括從發送裝置發出的保持媒體繁忙信號。保持媒體繁忙信號可以採用很多形式，並且其主要目的是向其他裝置表明網路被僅一個發送裝置使用，其中，該發送裝置以已知數據速率發送該資料以被一個或更多個其他裝置接收。

CSMA/CD(載波偵測多重存取/碰撞檢測)是廣泛使用來確定當碰撞的情況下網路中的網路裝置如何以訊息方式進行資料通信以及如何回應。當網路上的兩個或更多個裝置嘗試在單個物理媒體(如，雙絞銅線或者光纜)上同時進行發送時，發生碰撞。這被連接到該媒體的所有參與裝置檢測到，並且在對於每個裝置，短的隨機並且不同的時間間隔(有時稱為脫退(back-off)延遲或競爭延遲)過去之後，該裝置嘗試再次發送。如果發生另一碰撞，則在稱為指數脫退的處理中，從其選擇隨機等待時間的時間間隔逐步增加，從而需要進行發送的一個裝置最終能夠實現無碰撞發送。

CSMA/CD是純CSMA的修改。載波偵測指的是在嘗試發送之前發送裝置偵測載波(即，承載一個或多個信號的波形)。即，其首先嘗試檢測來自另一設備的編碼信號的存在。如果偵測到載波，則該裝置在開始其自己的發送之前等待正在進行的發送完成。

多重存取描述了多個裝置在物理媒體上發送和接收。由一個裝置進行的發送通常以廣播方式被使用該物理媒體的所有其他裝置接收。

碰撞檢測被使用，從而只要檢測到碰撞就終止一個裝置的發送，並降低下一次嘗試時又一次碰撞的可能性，來提高CSMA性能。用於檢測碰撞的技術取決於物理媒體的類型：在電導線的情況下，例如，通過將發送資料與接收資料比較來檢測碰撞。

CSMA/CD在作為OSI模型中的底層的實體層運行，該OSI模型被使用來標準化和簡化關於電腦網路的定義。該層對於用於與網路相接的裝置定義所有物理和電氣規範，並且該層只對形成為訊框或訊息格式(可以為不同格式)的原始位元而言處理資料。

CSMA/CD的主要特徵是它易於實現。這可以說明使其成為國際標準以及乙太網系統的重要部分，乙太網系統不僅是LAN(局域網)的優選架構，而且被廣泛地在諸如家庭和建築自動化和工廠環境中的近距離網路中使用。

諸如CANbus協定的某些網路可以以不同的資料速率運行，但是該網路要求，為了確保通信，與該網路連接的所有裝置以相同的資料速率運行。網路資料速率被選擇為適於安裝，並且一旦被選擇，不太可能改變。CANbus系統不但被廣泛知道為在汽車中使用，並且在家庭和建築自動化和工廠環境中使用。

我們這裡描述了一方法包括可以在協定中使用的一些步驟，該協定允許對於從多個裝置的網路內的一個設備發送的特定訊框(或訊息)選擇相對高的資料速率傳輸，否則的話，在所有這些設備之間以較低並且通常固定的資料速率(廈門稱為標準資料速率)運行。這裡，術語較低資料速率是相對的，並且意在告知讀者與將來可能通常被理解為低資料速率或高資料速率的資料速率之間有所不同。在將來，曾經的最高資料速率可能成為裝置之間可用的最低標準資料速率。也可能是在一個裝置與另一裝置之間使用的資料速率在一訊框與下一訊框之間是不同的，並且還可能是從一個裝置向另一裝置發送資料的速率不同於從該另一裝置向回發送資料的速率。

這些步驟可被併入各種訊框(訊息)格式中。然而，會有一些共同的方面，包括保持媒體繁忙信號和空閒媒體確定處理以及相關聯的時段。

在相對低資料速率的基帶通信系統中，一系列資料流程的通信利用某種編碼方式，該某種編碼方式對於一組固定時段定義位時間。如果網路的所有成員能夠接受相同的位時間，則可以進行通信，雖然整個系統經常能夠以各種不同的位時間運行，但是，這些位元時間在整個通信網路上通常是統一的，在該通信網路中，位元時間是用於使用特定位元信號編碼機制來進行資料位元形成和發送的原子級(發送數位資料的最小時段)時段。

利用某些具有雙導線電力和通信媒體的封包交換通信網路的大量不同的資訊、控制和管理系統可被用於同樣大量不同的應用。具體地，在網路接入層、資料連結層和實體層之上的級中運行的封包交換網路正被更經常地用於住宅、商用建築以及工業建築建造工業，來支援建築控制管理系統。在建築和工業環境中，物理傳輸機制是使用便於安裝以及相對便宜形式的通信媒體，並且一種通用形式包括電導體對，有時是在某一外殼中的多對，並且，典型地，多對中的每對被扭絞。該類型的電纜典型地被認證(CAT 5、CAT5e、CAT 6等)，由此具有特定的通信特性。這些導線媒體使得便於對於新的和現有的建築進行連接和路由，在某些配置中，如圖1中的示意圖所示，沿著導體對在任何點處可以附接簡單的分接線連接。

圖1示出物理網路的實施例，包括將用於信號通信的媒體提供給裝置14、16、18和20的導線10和12，這些裝置按照需要沿著導線10和12的長度方向分佈。還可以在媒體上或者單獨地提供電力。

提供以下資訊來說明讀者理解本說明書中使用的某些術語。該資訊並不意在限定，而是應當幫助該領域的讀者梳理和應用構成說明書中提供的公開的資訊。

槽：可以進行原子級發送的時間段。在面向位元組的協定中，這將通常包含一個或可能更多位元組的資料，以及任何信令資訊，諸如用於錯誤檢測的同位。在一個示例的C-Bus^TM(施耐德電氣(澳大利亞)有限公司33 Port Wakefield Road,Gepps Cross,South Australia)系統中，一個槽包含1位元組(8位元)資料以及用於奇數同位檢查的1個同位檢查位元。

訊框：連續槽的序列，包含有效傳輸或虛設(dummy)(注意下面的評述)槽，並且包括訊息以及零個或更多個確認區塊。

時脈：典型地通過網路上的一個裝置以常規間隔產生的信號，以通過新槽的起始的表徵來同步通信。在示例的C-Bus系統中，有時脈信號，並且以每2ms一個的速率產生。具有時脈是方便的但並非必須的，並且其對於本說明書中公開的方法和配置並非必須的。

虛設槽：空的、不包含資料的發送的槽。

虛設區塊：一個或更多個連續虛設槽。在示例的C-Bus系統中，使用虛設區塊來提供資訊，例如，包括單個虛設槽的虛設區塊可以被使用來分離訊框的不同節。

保持媒體繁忙信號：確保有效發送與空閒匯流排區別開的機制。在示例的C-Bus系統中，通過在每個槽中使用奇數同位檢查，空閒匯流排能夠與“0”位元組的發送區別開，這意味著，對於任何有效的發送，在每個槽中總是至少存在一個有效的“1”位元。否則，可以通過使用“1”校驗，即，總是在發送時在定義的點發送“1”位元來實現，但是這不太有用，因為它無法提供奇數同位檢查配置提供的有用的錯誤檢測資訊。在其他協定中，存在可以生成保持繁忙信號的其他方式。

空閒媒體確定時段：匯流排表現為空閒的時間段，該時間段後匯流排按照慣例被認為是實際空閒。在示例的C-Bus系統中，空閒媒體確定時段被限定為包括兩個或更多個連續虛設槽的虛設區塊。

匯流排競爭時段：CSMA/CD CA網路上的一個或更多個裝置可以同時進行發送的時間段。在示例的C-Bus系統中，通過當信號發送時每個發送裝置即時地監測匯流排上的信號，實現碰撞檢測機制。如果在任何點，在發送裝置發送“0”的匯流排上存在“1”的情況，則檢測到碰撞。然後，碰撞避免機制是對於檢測碰撞以停止發送的發送裝置，允許在該點正在發送“1”的其他裝置沒有誤差地支配和繼續發送。沒有檢測到碰撞的最後發送裝置被認為獲勝或者是獲勝裝置，並且該裝置的訊息將在網路上發送。

在一個實施例中，數位資料交換協定優選地是CSMA/CD CA類型，圖2示出了訊框，該訊框是包含資料酬載的訊息，其中在該示例中，訊框的控制區塊26(在訊框資訊部分34內)包含表徵(如，被設為“0”的值)，該表徵意指該訊框被以信號傳輸到(發送該訊框的裝置在網路上將該訊框發送到的)其他裝置，並且該控制區塊具有至少對於該訊框的區間的控制(其中，沒有其他設備也進行發送)，並且意指數據酬載將以與標準資料速率相同的資料速率發送。

然而，當需要時，並且作為所提出的協定的一部分，可以有另一類型的訊框，如圖3、4和5所示，其中，訊框的控制區塊25包含不同的表徵(如，該值沒有被設為“0”而是被設為如“1”)，並且其在控制區塊25期間被初始裝置發送並且被網路內的任何及全部裝置接收，該表徵表明存在新資料速率的一部分訊框(酬載)，其中新資料速率高於在酬載發送開始之前的訊框內所用的速率。

按照慣例新資料速率可能是固定的，或者新資料速率可能在訊框的控制區塊內被表明，或者資料速率可以利用所採用的編碼機制和時脈恢復的知識來解碼，或者通過網路上的先前資料通信確定該新的速率。在本說明書中隨後將更多地描述資料速率確定和使用的實際方法，由此，描述採用該配置的協定。

圖2示出了使用標準資料速率發送的訊框，該訊框包括標頭區塊22、位址區塊24、控制區塊26(包含表徵51)、資料區塊27和校驗和(ckecksum)區塊28，所有這些區塊構成作為所發送訊息的區塊34，隨後是虛設區塊30，最後是確認區塊32，這些區塊構成完整的確認通信訊框35。

訊框中的每個區塊可以包括零個或更多個槽，並且可能在不同協定中以不同順序出現。在訊框內的區塊的配置可以變化。

確認區塊可以為肯定的，表明成功的接收和處理訊息，或者是否定的，表明某種失敗，並且潛在地包括表明失敗原因的資料。

僅為了示例目的並不意在限制本發明的申請專利範圍的範圍，圖2所示的訊框是典型的C-Bus網路通信配置，主要是因為它使用了包括單個虛設槽作為一系列區塊的結束的標記的虛設區塊，但是這在其他網路通信配置或協定中並非必須的，進一步地，當訊框前面或後面有兩個連續虛設槽時，那麼網路將再次開始工作，其中多個裝置將開始競爭對於網路的控制。實質上，包括兩個連續虛設槽的虛設區塊的定時長度等於空閒媒體確定時段，如遵從並使用優選協定的裝置之間所達成的那樣，該時段為所有裝置的所有接收器進行網路監測以確定媒體(網路)是否繁忙的時間段。由於在兩個連續虛設槽的時間期間，網路上沒有活動，所以所有裝置的所有接收器將知道媒體不僅不繁忙，而且可用於從一個或更多個裝置的一個或更多個發送器發送包含定位到網路上的一個或更多個裝置的資料的酬載的訊框。

大部分協定共同的是一個設備為了發送而競爭對於網路的控制的方式。從而，不僅在使用特定協定而且當使用不同協定時，存在不同的競爭時段，該協定被用於確定在網路上只有一個發送器進行發送，即，獲勝裝置，因為所有其他想發送的裝置在進行發送的同時也正在通過它們各自的接收器接收並確定它們已經接收了信號。以上描述僅是一個或更多個不同協定中使用的各種匯流排競爭方法中的一個。

由此，圖2表明完全使用標準資料速率發送的訊框，包含以該相同標準資料速率發送的資料酬載。在資訊發送期間的C-Bus中的標準資料速率是5405串列傳輸速率，但是術語標準並不意在表明所有網路通信系統(非C-Bus的其他網路)以特定資料速率發送和接收。它也並非表明僅存在一個網路可用的資料速率，因為存在能夠使用多於一個的資料速率的網路，而這僅可能是當所有裝置同時使用多於一個的資料速率中的該一個資料速率，並且如果該資料速率被改變則所述裝置需要協調來使用該一個資料速率的情況下才如此。為了理解本說明書中公開的配置，術語標準或第一資料速率被用於代表對於所有設備通用的資料速率。

在本實施例的圖4的高速設置區塊37中包括控制區塊25，在控制區塊25中，至少在本實施例中，存在表徵51，其表明具有該類型的控制區塊的訊息或訊框的剩餘部分將包括一個部分，在該部分中將以標準資料速率或者比該訊息的之前部分中使用的速率更高的資料速率發送資料。該表徵51採用位於圖4的控制區塊25內並且被併入圖3的高速設置區塊37內的“1”位元的形式，這將該訊框區別於圖2所示的、控制區塊26在該訊框的相同點包含“0”位元的標準低速訊框。

在圖3中，高速設置區塊37用於代表圖4所示的標頭區塊22、位址區塊24、控制區塊25(包含表徵51)和校驗和區塊28的組合。圖3還包含高速設置區塊37之後的虛設區塊30，虛設區塊30之後是確認區塊32，這兩區塊的目的等同於圖2中示出的虛設區塊30和區塊32。

圖3還示出區塊32之後添加的附加區塊36和38，並且總共包含在區塊37和32之間、區塊32和區塊36之間以及區塊36和38之間的三個“虛設區塊”30。

在本實施例中，虛設區塊30是用於表明在訊框的下一節開始之前的前一節的結尾的空白槽(不包括資料)。在一些協定中，使用這些虛設區塊可能不是必需的。在示例的C-Bus網路中，空閒媒體確定時段是包括兩個或更多個連續虛設槽的虛設區塊，並且是C-Bus實施例的特定特徵。然而，空閒媒體確定時段在其他協定中可能不同，但是總是在該訊框的最後區塊被發送並且被接收器接收之後使用，即，在用於具有這樣的確認區塊的協定的區塊32之後使用。那麼，一旦網路上的裝置確定匯流排空閒，由於多個裝置可能開始發送，所以開始匯流排競爭時段，並且最終其中之一裝置將獲勝。即，匯流排競爭時段在功能上非常不同，並且在到空閒媒體確定時段為止所經過的實際時間上可能非常不同。

在一些協定中，前文(preamble)區塊(未示出)可能存在於標頭區塊之內或之前，但是前文通常不傳達任何資訊，而是取而代之可以被用於執行：時脈恢復；與協助多於一個的裝置之間的競爭方案相關的功能，諸如通過包括優先順序確定位元或位元組；並且被用於預熱時脈恢復電路，以準備好接收前文區塊之後出現的訊框的剩餘部分。

標頭區塊22可以存在或不存在，並且沒有被設置為包括關於之後的訊框的類型的資訊，並且還可以提供與該訊息相關的優先順序資訊以及應當如何由網路上的裝置對待它，或者訊框的狀態。

使用位址區塊24來定義對於該訊框的、網路上的一個或更多個預期目的裝置。位址區塊還可以提供關於發送裝置的身份的資訊，以使得回復可以返回到該發送裝置。

在圖2所示的訊框中示出了控制區塊26，在圖4中示出了控制區塊25。控制區塊包含針對目標裝置和/或所有裝置以及它們相關的裝置配置的資訊，該資訊涉及要如何解釋該訊框。該區塊包含一個方法的步驟的結果，在該結果中，協定可以包含諸如指示符的額外資訊，在一個實施例中，該指示符表明在該訊框的隨後部分中存在更高資料速率資料或標準資料速率資料。所述指示符或其他指示符可以表明替代編碼方法、替代校驗和方法和/或該可變資料速率訊框的更高資料速率資料部分的長度。

資料區塊27包括訊息的酬載。在圖2中，資料區塊27是所發送訊息34的一部分。在如圖4的情況下，控制區塊25包括指示符，其表明如圖3所示，隨後會有更高資料速率資料區塊36(酬載)。

圖2和4中的校驗和區塊28被包含是為了目標裝置的便利，其對於所發送的訊框的相關部分提供錯誤檢測碼。對於該碼的演算法可以是適當位元長度的簡單求和或雜湊或循環冗餘核對碼，或者任何其他錯誤檢測碼。

圖2所示的單低速訊息區塊34以及圖3和4中的高速設置區塊37用於表示區塊22、24、25/26、27(僅在圖2的情況下)和28的組合；在圖4(其中設置(資訊)訊框部分37包含表明隨後存在更高資料速率酬載資料的控制區塊25)中，本實施例中的設置訊框部分包括更通用命名的訊框資訊部分內的更高資料速率設置區塊。

在C-Bus網路中，確認區塊32(圖2或3)包括分配的時間段，在該時間段內，一個或更多個接收裝置可以發送一個碼，該碼表明它們已經有錯誤或無錯誤地接收了訊框資訊部分37，並且如下文所述的，所述裝置發送非否定確認(NAK)，其包含與各接收器以特定資料速率接收資料的能力相關的附加資訊。

在CSMA/CD網路中，在訊框的發送期間，除了與當前發送相關的一個裝置以外的網路上的所有裝置拖延(hold off)任何待進行的發送，直到該訊框的當前發送的結束之後的時間，該時間至少是媒體空閒確定時段(如前文描述的，為至少比兩個虛設區塊的時段更短的時間段)，然後開始匯流排競爭時段，如前所述。

在更高資料速率設置區塊37和其確認區塊32完成的時間，匯流排競爭時段結束，並且在使用CA的CSMA/CD中，應該實施碰撞避免職責，由此使得用於發送更高資料速率部分的網路不受基於CA的定時限制，並且允許使用更高的信令速率，其更為接近(用於廣播訊息的)廣播網路頻寬或者接近(用於點到點訊息的，其中點到點是裝置到裝置)點到點網路頻寬。

與發送無關的裝置無法或者無需解碼訊息(除了可能地有正在發送的更高資料速率的事實，或者在接收器僅能夠接收標準資料速率的情況下似乎可能在網路上沒有進行發送)，並且這些裝置可能在發送的進程之後確定發送的結束。意在接收所述發送的裝置在標準(低)速率發送的情況下發送適當的資料確認區塊32；並且附加的更高資料速率資料區塊之後的適當資料確認區塊38(不同於32)被發送和接收。然而，如果與所述發送不相關的裝置無法解碼該訊框(由於它們沒有檢測到以更高資料速率發送的資料)，則如本說明書中所述，它們通過其他方式繼續確定通信媒體的忙碌狀態。在一個情況下，如果奇數同位檢查或斷言的校驗位元被通信協定實施，則可以通過存在任何資料‘1’位元，如或者通過使用如CANbus協定中的訊框內的填充位元，來檢測網路上存在發送。由此，以標準資料速率發送信號從而所有裝置知道網路是繁忙的步驟是本說明書中描述的方法的一部分。

可以使用曼徹斯特編碼，但是其是許多本領域技術人員已知的許多可用編碼機制中的一個，被基於保持直流(dc)平衡或者對於所使用網路的其他這樣的重要性準則來選擇。用於更高資料速率資料編碼的7B/9B或8B/10B編碼機制是優選地，並且通過觀察用於使用這些機制以及可能的其他機制進行編碼的信號在通信媒體上的過渡，可以檢測媒體繁忙，儘管如果更高資料速率比舊式(legacy)(也稱為“標準”)資料速率快很多，如本領域設計者所典型採用的，在裝置的舊式接收器電路中的低通濾波可能產生無法從雜訊中檢測或識別的更高資料速率資料。以標準(低)發送速率發送“1”位元確保所有舊式裝置將檢測該信號，並且推斷出匯流排是非空閒匯流排，隨後，可以無需確保這些舊式裝置的進一步位元檢測，來發送新的更高資料速率資料。

圖5示出可應用於C-Bus網路配置的一個實施例，其中，更高資料速率酬載36(圖3)作為多個槽被傳輸，但是在每個發送的槽中包含附文：值為‘1’的位元，該位元被以標準資料速率發送以警告網路上的所有標準資料速率的裝置以及其他裝置：媒體並非空閒，而是繁忙，並且處於正在發送資訊的裝置的控制之下。圖5示出多個高資料速率(HDR)槽，包括HS槽1、HS槽2、…、HS槽n，最後的槽包括關於高速酬載資料的錯誤檢測碼(如，校驗和)。

如上所述的繁忙通信媒體的檢測是該方法的步驟的一部分，並且允許不參與當前通信的所有裝置保持空閒並且不干擾可用通信媒體上的通信。

只要用於防止在訊框的更高資料速率部分期間由舊式裝置對於空閒通信媒體的不正確檢測的準則被對於給定協定滿足或者已經被滿足，如，在作為示例的C-Bus中，沒有明顯空的虛設區塊處於舊式信令速率，並且存在同步時脈，則訊框內的通信的所有其他方面可以被自由地改變以實現擴展的性能。

在實現更高資料速率(HDR)的實施例中，只要每個HDR槽內的單個位元被根據協定的嚴格定時規則實現，則每個同步時段內的剩餘時間可以被以與物理媒體的制約相容的任何方式自由使用和編碼，只要這樣的編碼不超過該同一網路上的、適於接收更高資料速率信號的、用於舊式資料接收裝置和關聯的裝置配置的硬體的電氣限制。

圖6示出在協定中可用的可能編碼方法，在該協定中，用於單個‘1’位元的資料符號48(如數字“48”正上面的脈衝的負走向部分所示，為單個‘1’位元的資料符號)位於同步時脈符號46(如數字“46”正上面的脈衝的負走向部分所示，為同步符號)之後，並示出其相關聯的過渡。由此，資料符號48是使用‘第一’速率(也稱為標準速率)發送的媒體繁忙信號，該第一速率是在用於進行命令和控制資料的通信的裝置之間使用的資料交換速率，而不是隨後的更高資料速率。

因此，標準資料速率時間間隔42(在本情況下，同步信號)內的剩餘時間40可用於以比用於標準資料速率裝置通信更高的資料速率進行的適當資料編碼方法。如圖5所示，可以發送該訊框的多個這樣連續的同步信號以及所包含的更高資料速率部分。

還可以使用從以更高資料速率發送的資料恢復的時脈信號，在裝置的接收器中解碼以訊框資訊部分中表明的更高資料速率發送的酬載資料。

圖3示出了高速通信訊框，具有以標準資料速率發送的訊框資訊部分37(高速設置區塊)、虛設區塊30和確認區塊32，但是這次，回應於訊框資訊部分37內的控制區塊25中的控制資訊，附加虛設區塊30和高速資料區塊(高於第一速率(標準速率))36被添加到訊框中。作為以新的更高資料速率進行更高速率資料區塊通信的訊框的一部分的高速資料酬載區塊36可以被以各種方式編碼，並且該編碼可以通過訊框資訊部分37的控制區塊25內封裝的一些或所有資料來描述。

高速資料速率資料區塊36包括根據舊式協定的要求滿足繁忙媒體規則的成分(如前面以示例描述的那樣，在圖6所示的時段42內使用‘1’位元48)，並且還允許時間來以訊框資訊部分中的控制訊息定義的方式對附加於使用舊式協定發送的訊框的該部分的資料進行編碼(高速資料區塊37在其之前)。高速酬載資料區塊36還可以包括使用如圖5所示的錯誤檢測碼(諸如校驗和或迴圈冗餘檢查(CRC))，來幫助檢測酬載資料區塊36內發送的錯誤，並且隨後可以是另一虛設區塊30和第二確認區塊38。注意，區塊32是之後的第一確認區塊，其在存在區塊36資料的情況下完成區塊37的發送的過渡，或者之後是否定確認及否定區塊36、30和38。如果確認32是肯定的並且之後是區塊36，則區塊38是第二確認區塊，但是僅用於區塊36的確認，並且具有不同的格式，由此具有不同於第一確認區塊32的意思。前面的描述僅是如何發送更高速率資料的一個示例，因為有很多不同類型的確認(肯定和否定)可以被用於處理裝置之間的資料發送。

在訊框內的相對較高資料速率通信期間，所有可相容裝置優選地通過該特殊訊框以及/或者通過總是存在於通信媒體上的同步時脈來同步。該同步時脈僅提供定時基準，因此可以由位於網路上的任何位置的“非智慧”時脈裝置來產生。

雖然非智慧時脈對於提供標準資料速率通信的同步是足夠的，並且可能由網路上的不同裝置來提供，但是由於例如其物理遠端性、諸如信號傳播延遲的資料速率影響等，其對於提供訊框的更高資料速率部分的同步而言是不夠精確的。因此，對於更高資料速率部分的更好的同步方式可以是‘1’位元信號48，其是由發送該更高資料速率訊框的同一裝置產生的，並且它具有與該訊框的剩餘更高資料速率資料部分相同的接收器處的網路傳播延遲。

對於使用更高資料速率設置區塊的利用CSMA/CD和/或CA的通信協定的設計而言，優選地是基於網路的拓撲規則、電纜傳輸、網路及裝置阻抗等來考慮網路的物理特性，例如不僅是在電氣上距離最遠的裝置之間而且在電器上靠近的裝置之間的兩導線通信媒體的已知最大物理長度內的最大頻寬。預先確定並使用這些和其他相關特性減少了如果超過該範圍或未知的情況下可能發生的定時錯誤的可能性和/或意外。此外，優選地，該裝置的請求可變資料速率(相對較高資料速率)協定訊框的高資料速率控制區塊(25)包含足夠資訊來允許接收裝置接受圖7所示的適當資料位元速率和訊息長度的適當資訊，該圖7還示出了這些區塊，包括訊息種類70、訊息類型71、控制區塊長度72、高速資料速率73、高速資料編碼類型74、更高資料速率長度75和要以更高資料速率使用的誤差檢測碼(校驗和)方法76。除了高資料速率指示符51之外，高速控制區塊25內的一些或所有其他資訊可選地可以通過慣例來固定，在該情況下，不需要規定這些資訊，因此可以被省略。這些欄位，如果包括的話，不需要按與所描述的相同順序出現，而是可以根據協定設計者的需要來自由排序，只要保持與舊式(低速)裝置的相容性即可。

高速資料速率並非必須是固定預設資料速率，因為該裝置可能能夠接收/發送兩個或更多個資料速率，從而初始裝置可以包括表示將發送資料的資料速率的資料73。一些裝置可能能夠自動檢測並適應於任何接收的資料速率。由此，資料速率被認為是可變的，但是通常不會在訊框內變化，而是可以在訊框之間變化，而實質上對於特定訊框是確定的。

在更高資料速率設置區塊包括關於建議的更高資料速率發送的資訊的情況下，接收裝置可能以肯定的確認32來響應，或者以若干類型的否定確認中的一個或更多個回應，這些類型的否定確認包括但不限於意指“不支援的更高資料速率”、“支援的更高資料速率，但是與所表明的高速設置區塊不一樣高”、“支援的更高資料速率，但是與所表明的設置區塊不一樣高，具有特定的最大資料速率”等的否定確認。

在一個實施例中，在該訊框的正常資料速率部分期間，可變資料速率(相對較高資料速率)區塊時段被定位為接收器的裝置使用。

圖8示出圖3的確認區塊32的分解，該確認區塊32在能夠接收以較高速率(比標準速率高)發送的資料的裝置的配置中是否定的，該確認區塊32在部分82中包括表明“該裝置回應理解更高速正被傳輸但是該裝置無法以該特定資料速率通信”的碼。如圖8所示，位元N 84到位元2 86、位元1 88以及最終的位元0 90是表明各裝置能夠如圖9所示通信的最快資料速率，圖9示出了如果每個裝置無法接收所發送的特定資料速率時，根據每個裝置的最大支援高速資料速率，每個裝置以多重存取方式對該碼做出‘1’位元貢獻。在‘1’位元支配匯流排的情況下，網路上所發送的結果代碼將表示高速訊息可能發送和成功接收的最大速度。例如，圖10示出表示這樣的資料的示例寄存器的表，其允許發送裝置通過檢查否定確認中的碼來確定什麼是在該同一訊框中發送酬載的、所有裝置(以ACK或NAK進行回應)能夠接受的最大資料速率。由此，如圖9所示，‘000001’的接收意指，例如，標準資料速率的24倍可被使用，因為所有裝置能夠以該速率接收資料，而‘000011’的接收意指用於發送的最大資料速率是標準資料速率的20倍，等等，直到‘111111’的接收意指能夠由區塊27中定位的所有裝置接收的最大資料速率是標準資料速率的8倍。假設所有被定位到的接收裝置也已經讀取否定確認的內容，則該資訊可以被發送裝置使用來簡單地以否定確認寄存器中表明的速率發送高速資料酬載區塊36，或者，如果確認區塊32如期望的那樣是肯定的，則該資訊可以被使用來以否定確認區塊中表明的速率簡單地重新發送具有高速資料速率指示的高速設定區塊，隨後以該速率發送高速資料酬載36。

可以在訊框的可變資料速率(相對較高資料速率)通信區塊期間提供的資料的類型可以包括任何有用的資料類型，包括但不限於正常可運行資料、一個或更多個裝置或者相關聯設備的韌體升級和配置資料、批量資料傳輸、或者諸如到/從特定裝置的諸如音訊或視頻的高頻寬消費資訊。

還可以滿足網路內的相對低資料速率通信的通信要求，並且同時以較高速率編碼資訊，以使得容許較高資料速率的裝置可以接收和接受更高資料速率資料，同時其他裝置以它們自己的相對低的資料速率運行，由此兩種類型的裝置可以在同一網路中共存。

對於諸如以施耐德C-Bus協定為示例的這裡描述為示例的協定的面向位元組的網路通訊協定中的相對低資料速率資料的每個位元組，如果更高資料速率通信能夠對於每個位元組起始符號同步，並且將一個有效低資料速率位元插入每個位元組中，則該位元組可以被舊式裝置識別為有效通信，然後根據該協定，當事實上沒有舊式裝置正在進行發送並且正在使用可變資料速率(相對高資料速率)的這些裝置具有對於網路的不中斷存取時，這些裝置無法參與更高資料速率交換，進一步地並且必須地這些裝置簡單地認為舊式網路是繁忙的。

圖6示出在諸如施耐德C-Bus協定的面向位元組的協定中的槽，示出了用於較低資料速率位元組時間42的時脈定時與用於網路上的較低資料速率通信的時脈定時相同，包括同步時脈符號46。在本發明的實施例中，同步時脈46(其可以由網路上的相同或不同裝置發送到到該槽的剩餘部分)之後是要由網路上的所有裝置接收的、由發送裝置根據正常資料速率操作發送的單個資料位元48，並且被包括以向網路中所有其他裝置表示保持媒體繁忙信號。此外，在本實施例中，較低速度資料位元48之後是插入時脈同步信號時段42的剩餘時間內的、以較高資料速率發送的資料區塊40。由於通信裝置的碰撞避免職責在將高速資料區塊發送到匯流排上的時間是完全的，所以可以使資料位元48的邊緣過渡更猛烈，允許其被用作槽的剩餘部分中的資料的同步信號。該槽中的高速酬載資料的信令速率可以是根據一個或許多個因素設置的，包括但不限於通信媒體(諸如雙線)的實際網路物理特性，其具有例如可在通信媒體的已知最大物理長度內運行的已知最大頻寬。如果這些功能限制是已知的，那麼所述一個或更多個更高資料速率中的資料速率可以被預先確定為在網路通訊協定內使用，因為廣播發送和點到點發送資料均可以由獲勝裝置以更高資料速率發送。

發送裝置和接收裝置之間的實際網路頻寬可以由發送器通過使用發送器被配置為使用的實際廣播頻寬(給定應當總是成功的更高資料速率信令的下限)和最大信令速率，基於相對於先前發送的資料速率而言的成功速率，在連續的發送上學習。由接收器以接收未成功的指示而進行否定確認的更高資料速率發送(對於該更高資料速率發送，在該發送的早前接收到“支援更高資料速率”的確認)被原樣地再次嘗試，或者以更低資料速率再次嘗試。一旦接收到成功發送和確認，則利用學習演算法，該成功發送的資料速率可以被用作隨後發送的基礎，該學習演算法根據普遍網路條件來適應性地增速和減速。

所提出的更高資料速率可以是匯流排競爭時段的一部分，從而與之前所述的一樣，所提出的更高資料速率可以被使用來確定獲勝的發送器，即，對於一個或更多個能夠以較高資料速率進行接收的接收器，最快的發送器戰勝較慢的發送器。這樣配置中的協定在訊框的匯流排競爭時段內包括代表所提出的最高資料速率的資料，以該資料速率，獲勝裝置能夠發送資料，並且只有接收到最高資料速率資料的接收器將提供確認。

在槽內的時間段40期間，裝置的發送器能夠以任何資料速率發送通信，唯一的限制是發送和接收裝置之間的網路的物理特性，而不是與網路上的現有裝置的相容性的任何慣例。

在時間段40期間，使用適當代碼本或者在諸如乙太網的其他序列發送機制中使用的任何其他適當形式的線編碼的諸如曼徹斯特4B/5B、8B/10B的編碼標準可以被使用來實現更高資料速率，並且仍然保留網路的直流(dc)平衡。對於DC平衡並不重要的其他情況，將使用其他機制。

在本發明中提供的資訊可以應用於很多封包交換基帶信令網路，以與這些網路的典型固定的相對低資料速率相比，實現資料輸送量的顯著增加。具體地，將這裡公開的資訊應用于施耐德C-Bus系統和協定可以以正常資料速率的至少6倍的速率傳遞資料，並且典型地對於小網路或者大網路上的相鄰設備之間的24倍或更多，使用的實際速率能夠根據到/從不同裝置的發送中的預測的和實際的成功次數而改變。

其他類型的網路可以具有(與如這裡描述的實施例中公開)不同的時段，在該時段中，可能存在更高資料速率訊框段，但是在大多數情況下(如本領域技術人員在理解本公開時能夠容易識別的那樣)，一旦經過了運行的正常資料速率的時段(其為被設置以對於裝置之間進行競爭以確定它們中的哪個要對通信網路(匯流排)獨佔存取的時段)，當可以確保只有單個發送器正在發送時，有機會實現從發起裝置到網路中的一個或更多個其他裝置的相對更高資料速率通信。

在以可變資料速率設定訊框使用時分多工通信時段的某些網路中，並且當資料的發送處於較高資料速率時，存在時分多工通信時段，其具有藉由由網路參考的單個時脈所同步的用於每個裝置的時間槽。

在以相對低資料速率運行的同時設置協定以使用和識別舊式裝置的匯流排競爭時段，使得所有裝置能夠參與網路，同時使得能夠不僅選擇通過相容裝置使用的不同通信速率，而且能夠引入相對更高資料速率時段期間的更健壯錯誤檢測協定，從而使得在與舊式系統會被用於較小訊息時相同的時間發送較大訊息。

對於本領域技術人員顯而易見的是，可能需要確保訊框的較高資料速率部分中的編碼資料應當不與網路上的其他有效信號混淆，包括同步時脈信號，如果存在的話。由此，應當利用代碼本實現編碼機制(諸如優選的8B/10B)，該代碼本除了保持信號的正確的直流(dc)平衡之外，與所選擇的最小更高資料信令速率相結合，確保高資料速率資料保持充分的過渡速率，以使得其從來不會對於同步時脈脈衝出錯，由此確保舊式(低速資料速率)裝置從來不會關於同步時脈的位置混淆，並且潛在地，在同步之外初始化通信。

還期望已有裝置的接收器和發送器硬體將不需要任何修改，而仍然可以與具有更高資料速率資料訊框的網路相容，但是並不需要能夠對它們解碼，除非它們被升級，或者如果它們被更新，它們僅可以能夠解碼較高資料速率範圍內的、較新裝置能夠以該速率解碼和/或發送的較低資料速率。

所描述的協定可以通過施耐德C-Bus協定以及其舊式裝置和新的更高資料速率裝置來使用，但是其不限於該網路系統，而是可以在KNX、CANbus、DALI和其他相關網路系統協定中找到應用。

在例如CANbus網路中，如果希望發送的裝置找到處於空閒狀態的共用媒體，則其等待下一槽並且通過發送訊框開始位來開始仲裁階段(arbitration phase)。在該點，具有要發送的訊息(如，該訊息可以置於稱為TXObject的週邊寄存器中)的每個裝置可以通過在仲裁槽中一系列地發送該訊息的識別字(優先順序)位，開始對於授權存取共用媒體的競賽，一個位對於從最高有效位開始的每個槽。識別字位元之間的碰撞通過邏輯AND演算法解決，並且如果裝置沒有任何變化地讀取媒體上的其優先順序位，則其實現了它是競爭的獲勝者，並且它被授權存取以發送訊息的剩餘部分，同時其它裝置切換到偵測模式。事實上，如果當這些位中的一位被從媒體讀取回時該位元改變的情況下，這意味著有更高的優先順序(支配位)競爭媒體，由此，訊息撤回。在這樣的配置中，仍然可能在從裝置發送的訊框內的位置處包括表示由裝置提供的資料的資料速率的資料，該位置處於訊框的起始和訊框的以更高資料速率發送資料的部分之間，並且作為示例，在以第一資料速率發送的保持媒體繁忙信號之後，可能是利用酬載資料的每一區塊或某些其他配置發送保持媒體繁忙信號。

30‧‧‧虛設區塊

32‧‧‧確認區塊

36‧‧‧高速酬載區塊

37‧‧‧高速設置區塊

38‧‧‧高速酬載確認區塊

Claims

一種在封包交換基帶信令通信網路中進行資料通信的方法，該網路具有多個裝置，其中每個裝置至少包括能夠至少以第一資料速率發送和接收包括酬載資料的訊框的資料發送器和資料接收器，該方法包括以下步驟：以第一資料速率將資料納入訊框的一部分，該資料表示該訊框中隨後要發送的酬載資料將以比該第一資料速率較高的資料速率被發送；以及在以該較高的資料速率發送該酬載資料期間，以該第一資料速率發送保持媒體繁忙信號(maintain-media-busy signal)。
根據申請專利範圍第1項的方法，其中該訊框包括訊框資訊部分，該方法進一步包括以下步驟：在來自該網路上的一個或更多個裝置的發送器的訊框發送裝置的接收器處，接收各裝置的該接收器能夠接收的最高資料速率的表徵，其中，該表徵被包括在回應於該訊框的訊框資訊部分的至少一部分的接收而發送回與該訊框發送裝置相關的接收器的確認(acknowledgement)中。
根據申請專利範圍第2項所述的方法，進一步包括以下步驟：從接收的一個或更多個確認表徵，確定當發送該酬載資料時要使用的該較高的資料速率。
根據申請專利範圍第1項的方法，進一步包括以下步驟：使用該較高的資料速率來發送酬載資料；以及在以該較高的資料速率發送該酬載資料之前，在該訊框中放置該速率的表示。
根據申請專利範圍第1項的方法，進一步包括以下步驟：使用錯誤檢測碼來以該較高的資料速率發送酬載資料；以及在以該較高的資料速率發送該酬載資料之前，在該訊框中放置該錯誤檢測碼的表示。
根據申請專利範圍第1項的方法，進一步包括以下步驟：使用編碼機制來以較高的資料速率發送酬載資料；以及在以該較高的資料速率發送該酬載資料之前，在該訊框中放置該編碼機制的表示。
根據申請專利範圍第1項的方法，其中，裝置係採用使用載波偵測多重存取/碰撞檢測協定的網路裝置。
根據申請專利範圍第7項的方法，其中，該載波偵測多重存取/碰撞檢測協定亦使用碰撞避免。
根據申請專利範圍第1項的方法，其中以該較高的資料速率的酬載資料的發送係使用曼徹斯特編碼。
根據申請專利範圍第1項的方法，其中以該較高的資料速率的資料的發送係使用8B/10B編碼。
根據申請專利範圍第1項的方法，其中以該較高的資料速率的資料的發送係用於發送以下群組中的一個或更多個：用於更新該等裝置的韌體韌體；用於該網路上的裝置的配置參數；批量資料、音訊；或視頻資訊。
根據申請專利範圍第1項的方法，其中在以該較高的資料速率的資料的發送期間，存在時分多工通信時段，其具有藉由由該網路參考的單個同步時脈所同步的用於每個裝置的時間槽。
根據申請專利範圍第1項的方法，其中該保持媒體繁忙信號在該較高的資料速率的資料的一些或全部之前被發送，並且被該等發送和接收裝置使用以作為用於該槽的剩餘部分的一些或全部的該較高的資料速率的資料的接收的同步信號。
根據申請專利範圍第1項的方法，進一步包括以下步驟：在裝置的接收器中，使用從以較高的資料速率發送的資料恢復的時脈信號，解碼以訊框資訊部分內表徵的該較高的資料速率發送的該酬載資料。