專利名稱：數(shù)字網中的重配置的制作方法
背景技術：
本發(fā)明涉及一種當重配置觸發(fā)出現(xiàn)后在自配置數(shù)字網中執(zhí)行重配置的方法。這類網絡的一個非限制實例是正如國際PCT專利申請WO00/23869中討論的串行總線網IEEE 1394-1995。這項標準允許一個即插即用功能，并且雖然它最初是打算供基于計算機的應用使用的，但它也已被引入到室內消費者電子網絡。它的基本定義級是物理級。對此標準的各種修改和擴展已在標準1394A2000和P1394.1中被實現(xiàn)。本發(fā)明的另一個可行實施方案是USB總線標準。
上述的標準已經和在概念級操作的HAVI或家用音頻/視頻互操作性原理相結合。這樣就允許控制裝置或節(jié)點與被控制裝置或節(jié)點相結合。在這種結合中，用戶級音頻和/或視頻數(shù)據將作為同步流行進，而控制信號將以異步方式行進。
現(xiàn)在，在此類網絡里，各種事故都可能會引起此類重配置觸發(fā)信號，例如增加或移去特定站，或特定站中的狀態(tài)改變。然而，其它原因也可能會產生此類觸發(fā)信號。觸發(fā)信號的傳達手段可能是總線復位。原理上，在此類總線復位后各種改變都可能已經發(fā)生。但發(fā)明人已經意識到，通常根本沒有改變發(fā)生。那么這樣就允許執(zhí)行一個非常簡化的程序。更具體而言，本發(fā)明涉及一種正如下文的獨立權利要求1的前序部分所敘述的方法。
在這方面，上述PCT參考文獻的摘要敘述到在一個總線復位事件后，控制應用利用所謂的句柄對象重配置對象以便動態(tài)計點和代表與串行總線網相耦合的裝置。在總線復位之后的自標識過程期間，與網絡中的裝置特征相關的信息將被接收。從自標識信息產生對象來代表各種裝置。接著，現(xiàn)有的來自以前總線配置的句柄對象與這些較新的對象比較。如果一個句柄對象與這種較新的對象匹配，那么該句柄對象內的指針值將被改變?yōu)橹赶蜉^新對象的地址。對于已經被從網絡移去的裝置，句柄對象將優(yōu)選地永不被丟棄，而是變成無效。
現(xiàn)在，根據本發(fā)明，此類重配置脈沖一出現(xiàn)，網絡的邏輯配置就必須被再建立。在某些環(huán)境下，這也許需要一段不適當?shù)拈L時間，其中，原因是某些站可能需要與一個或更多的其它站交換大量信息，和/或是某些站的特征可能是在它們將再次能完全操作之前的大量的固有延遲。然而發(fā)明人已經認識到，網絡的一個或更多部分可以再次開始它們各自的操作，即使某些在所討論的這部分或這些部分之外的其它站仍然在忙于恢復。在這方面，P1394.1標準甚至允許形成網內節(jié)點群。
發(fā)明概要因此，本發(fā)明的其中一個目的是如果阻礙此類操作的障礙不再存在，則即使在上述所討論的那部分或那些部分之外的某些其它站仍然在忙于恢復，也要使位于所述的這樣部分中的那些站重新開始它們的特定操作。這尤其將使網絡的運行在以下方面更加穩(wěn)定，即一般地，節(jié)點間預先存在的操作關系將被立即地、或多或少地再繼續(xù)。
因此，根據本發(fā)明的一個方面，它的方法根據權利要求1的特征部分被表征。在這里，必要性意味著對于繼續(xù)網絡正在進行的操作，包括應付可能的偶然事故，所需要的所有內容。在這方面，該參考的確有裝置特征的傳送，甚至是到傳送站一直沒有與之合作的物理裝置。一直等到其結束將顯然要花費不合適的長時間。
本發(fā)明還涉及如權利要求6所要求的一個系統(tǒng)，它被安排用于實施根據本發(fā)明的方法，以及如權利要求7所要求的一個設備，它被安排用于在此類系統(tǒng)中作為節(jié)點站運行。本發(fā)明另外的有利方面在從屬權利要求中敘述。
附圖簡述本發(fā)明的這些及另外的有利方面將在下文中結合優(yōu)選實施方案的公開內容，尤其是參考附圖來做更詳細地討論，其中

圖1，初始事件之前網絡的邏輯節(jié)點映射；圖2，初始事件之后網絡的第一邏輯節(jié)點映射；圖3，初始事件之后網絡的第二邏輯節(jié)點映射；圖4，供本發(fā)明使用的通用二進制樹網絡；圖5，根據優(yōu)選實施方案執(zhí)行的操作流程圖。
優(yōu)選實施方案的詳細描述一個數(shù)字網(諸如家庭網絡，但不限于此)通常包含一組由點到點物理鏈路互連的節(jié)點。該節(jié)點可能代表各種用戶功能性裝置，諸如音頻和/或視頻組件，安全攝象機，家用電器，天線盤或其它外部鏈接站，還有諸如次網(subaltern network)的系統(tǒng)級裝置。響應于諸如總線復位的初始事件，網絡將被重配置，并且網絡的整個狀態(tài)的新邏輯視圖必須被創(chuàng)建。對于各個節(jié)點，這個邏輯視圖或拓撲圖將包含相應節(jié)點本身，它的相互連接，以及適當?shù)南鄳?jié)點的此類附加功能或其它信息。其它節(jié)點將以特定邏輯節(jié)點的標識符為基礎，為每個特定節(jié)點收集此附加信息。在重配置后，緊跟著本地視圖，一個或多個節(jié)點將儲存網絡的總邏輯視圖。根據需要，這個總視圖可能會被其它節(jié)點詢問，直到下一個重配置發(fā)生。此新的重配置將會再次促使新的或修正的總邏輯視圖建立，而它甚至可能會被存在與以前不同的節(jié)點中。
上述的初始事件將導致網絡的不穩(wěn)定狀態(tài)。這種不穩(wěn)定狀態(tài)可能會被加重，因為各種節(jié)點將需要各自不同的時間量來從不穩(wěn)定狀態(tài)中恢復過來，其中在每個節(jié)點的基礎上，包括必要的一段時間來產生或接收諸如功能信息的附加信息。舉例來說，此功能信息可能包括各種運行參數(shù)或接口定義。實現(xiàn)此通信所需的較重總線業(yè)務量可能促使系統(tǒng)不穩(wěn)定，因為原理上，每個節(jié)點本應該有它自己的、整個網絡的邏輯視圖的可能局部的知識。這種對總視圖的獲取實際上可在節(jié)點詢問存儲著拓撲圖的節(jié)點時被執(zhí)行。另一個可行的策略是每個節(jié)點自己應該組成這樣的邏輯映射視圖。后一程序可能由于對尚未準備好通信的節(jié)點的失敗事務處理請求而導致帶寬浪費，或是幾個節(jié)點中的邏輯視圖不完整和/或不一致。實際上，并不能保證所有初步的邏輯視圖是一樣的。
本發(fā)明應用選擇性拓撲，它允許網絡以適當?shù)姆绞椒€(wěn)定。本發(fā)明能在導致總線復位的事件或觸發(fā)信號后，立刻將通信量最小化。實際上，發(fā)明人已經認識到，通常不必要更新所有的功能性信息。只要相關裝置保持位置不變，唯一標識物理節(jié)點和其正確屬性的附加或功能信息就將一直保持不變，即使它到邏輯標識符的映射可能會改變。因此建議只更新通信節(jié)點所需要的信息。每個節(jié)點只需儲存與之有通信聯(lián)系的一個或多個節(jié)點的附加信息。初始事件之后，有創(chuàng)造性的觀點是不對網絡采取行動，只把所有可得到的映射標記為無效。這個標記將指出，所存儲的信息實際上仍舊可以是最新的，在將來它還可能被重新使用。如果所討論的節(jié)點在初始事件后第一次與標記為無效的另一個節(jié)點通信，則前者將通過向對應節(jié)點的信息詢問來檢查特定裝置上節(jié)點原先的映射是否仍舊有效，然后它根據需要有選擇地更新映射。但是，如果映射無效，諸如通過移去或代替一個設備，則將發(fā)出網絡范圍的詢問，而不是更新映射。根據本發(fā)明的選擇性拓撲映射將允許網絡穩(wěn)定(它將延遲第一網絡接入)，減少網絡接入的數(shù)量(使用較少帶寬)，并且通常提高整體效率。
圖1描述了在初始事件之前一個網絡的邏輯節(jié)點映射。為了論證的目的，只示出了一個小規(guī)模的網絡，但它的所有方面都可立即提升到一個較大的網絡。在這個實施方案中，裝置A是一臺視頻存儲設備，裝置B是盤形天線站，裝置C是電視機，而裝置D是攝像機。正如前面已經討論的，許多其它類的裝置都是可行的。邏輯節(jié)點標識符已經指示給每個裝置或物理節(jié)點。節(jié)點標識符標為#1的裝置A存儲著網絡的總邏輯視圖。舉例來說，裝置A和C在例如運行和顯示視頻標題的同時，維持著視頻流。在網絡中接入總是基于邏輯節(jié)點標識符。
此外，安排的實施方案假設裝置D需要相對更多的時間從初始事件中恢復過來，并且在這期間，它將不能用來向其它的任何裝置提供信息。這就意味著，對于裝置D，總的網絡拓撲將不能在上述的恢復時間終止前完成。然而，只是僅考慮上述視頻流的維持的話，整個網絡就能更快地變得可操作，也就是，一旦裝置A和C檢查出它們各自的映射一直沒變，確切地說，就是找出關于它們各自的所在之處以及功能的足夠細節(jié)，網絡就可操作。這同樣適用于替換兩個裝置中的一個，只要此替換不影響操作模式。例如，另一個視頻存儲設備也許需要同樣的磁帶，且必須被以與它的前任同樣的方式控制。
圖2將網絡的第一邏輯節(jié)點映射描述為在要產生所述觸發(fā)信號的初始事件之后被修正，但裝置的位置與圖1的一樣。如圖所示，裝置A維持了它的邏輯標識符，但所有的其它裝置或節(jié)點已經得到不同于圖1情形的邏輯標識符。
圖3描述了如圖2中的一個相同初始事件之后的網絡第二邏輯節(jié)點映射，但剩下的沒有改變。各種裝置再次得到不同的標識符。
圖4描述了供本發(fā)明使用的通用二進制樹網絡；不需要考慮環(huán)路配置。在該實施方案中，根節(jié)點120有邏輯網絡圖。如圖所示，其它節(jié)點122到140以這樣的方式相互連接，其中每個節(jié)點在下一個更高的網絡層上有零個、一個或兩個被連接的節(jié)點。節(jié)點124、126、134、136和140是葉節(jié)點，它們在更高層級別上沒有連接節(jié)點。原理上，相互連接多樣性的更高數(shù)目是可行的。實際中，任何網絡大小都可以。同樣的網絡也可能通過把節(jié)點重新安排到不同配置中，而保持各種連接不變來表示。
圖5描述了根據本發(fā)明的一個實例性實施方案執(zhí)行的操作流程圖。在方框20，操作開始，所有必要的硬件和軟件設施都被分配。在方框22，檢測到一個總線復位信號。當然，這種檢測可通過在等待環(huán)路中循環(huán)來實現(xiàn)，并且這個檢測到將因而代表環(huán)路的“檢測到-是”出口?，F(xiàn)在，在方框24，所有正在進行的通信操作都被中斷。在方框26，預先存在的通信模型被正在討論的節(jié)點識別，并保存在本地存儲設施中。這將包括所有正在進行的通信，以及在那一刻已經被去活、但如果需要可以激活的通信關系。接著，在方框28中，物理節(jié)點上的邏輯節(jié)點的所有映射成為無效。在方框30，各種節(jié)點將開始著手實現(xiàn)適合于整個配置的新映射模型。這種任務基于在1394標準下指定的節(jié)點的自標識符，并首先在節(jié)點自己的樹級上被執(zhí)行。特定裝置首先設法通過使用定時器功能和它的自標識符來獨占相關的樹級，并暫時給自己指定一個邏輯映射號。接著這個號在那個樹級被廣播，征得其它連接節(jié)點的同意，或相反意見。在方框32，這個同意(Y)，或不同意(N)被檢測到。接著，在方框34，映射被存儲。為此，HAVI組織必須找出所有已經產生的改變，并通過向所有被涉及到的裝置提出適當問題來收回相關信息。這一操作接著在所討論的樹級上對其它沒有被明確示出的節(jié)點進行，以及也在其它樹級上進行。如果映射不可恢復，就進行網絡范圍的詢問來查找此類映射的替代目標節(jié)點。
在方框36，所討論的裝置將檢測是否所有使討論的裝置恢復其通信模型的映射已經成功。如果還沒有(N)，裝置就回到方框32去發(fā)現(xiàn)這樣的其它映射。作為參考，在圖1-3的映射模型中，總線復位之后，兩個站根本不用發(fā)現(xiàn)任何外面的映射，而其它兩個站應該在能夠恢復運行前每個都只發(fā)現(xiàn)一個外部映射。在完成本地映射(方框36是)后，裝置將把它們的功能信息傳送給那些需要知道但還沒得到所討論的信息的其它站。在方框40，一個就緒？檢測被執(zhí)行。如果否，則系統(tǒng)回到方框32。這種情況可能是在比如次映射仍然必要時引起的。如果就緒，則網絡部分的操作被恢復。在此圖中，一個或多個特定裝置中的全局映射模型的構成還沒有被描述。如圖1-3中，此類存儲可能在被特別采用的根節(jié)點中進行。存儲在多于一個的節(jié)點中也會有用。要注意各種裝置也許已經達到此流程圖的終點，而其它裝置可能還滯留在方框32或38。
權利要求
1.一種當一個重配置觸發(fā)出現(xiàn)后在自配置數(shù)字網中執(zhí)行重配置的方法，它是通過一檢測到這種觸發(fā)，就在各個物理節(jié)點間傳遞它們各自的邏輯節(jié)點標識符而且傳遞關系各自節(jié)點站的功能信息而進行的，上述方法的特征在于，結合這種檢測，在特定節(jié)點中識別出在這種觸發(fā)之前一直與該特定節(jié)點進行通信聯(lián)系的這樣的其它節(jié)點，將映射在各個物理節(jié)點上的所有邏輯節(jié)點標記為無效，通過邏輯節(jié)點標識符的上述傳遞而建立上述重配置，同時根據需要來執(zhí)行上述功能信息的傳遞。
2.如權利要求1要求的方法，其中進行這種重配置以便根據至今的通信相關的所述節(jié)點中子集重新建立一個邏輯標識符的已有映射模型，同時根據需要去尋求被中斷的通信聯(lián)系的替代者。
3.如權利要求1要求的方法，其中一旦檢測到無效和不可恢復的映射，就進行網絡范圍的詢問來查找實現(xiàn)這種映射的替代目標節(jié)點。
4.如權利要求1要求的方法，同時與上述重配置相關聯(lián)，在由網絡的一個或多個物理節(jié)點組成的子集中存儲整個網絡拓撲。
5.如權利要求1要求的方法，其中上述網絡是基于IEEE1394或USB的。
6.一種被安排用于實施如權利要求1要求的方法的系統(tǒng)，它具有當一個重配置觸發(fā)出現(xiàn)后在自配置數(shù)字網中執(zhí)行重配置的重配置裝置，它還包含用于檢測這種觸發(fā)的檢測裝置，用于隨即在各個物理節(jié)點間傳遞它們各自的邏輯節(jié)點標識符而且傳遞關系各自節(jié)點站的功能信息的傳遞裝置，上述系統(tǒng)具有識別裝置，用于結合這種檢測，在特定節(jié)點中識別出在這種觸發(fā)之前一直與該特定節(jié)點進行通信聯(lián)系的這樣的其它節(jié)點，還具有標記裝置用于將映射在各個物理節(jié)點上的所有邏輯節(jié)點標記為無效，并且上述傳遞裝置可用于通過邏輯節(jié)點標識符的上述傳遞來建立上述重配置，同時根據需要來執(zhí)行功能信息的傳遞。
7.一種被安排在如權利要求6要求的系統(tǒng)中作為節(jié)點站運行的設備。
全文摘要
一種當一個重配置觸發(fā)出現(xiàn)后在自配置數(shù)字網中執(zhí)行重配置的方法，它是通過一檢測(22)到這種觸發(fā)，就在各個物理節(jié)點間傳遞它們各自的邏輯節(jié)點標識符而且傳遞關系到各自節(jié)點站的功能信息來進行的，上述方法的特征在于，結合這種檢測(22)，在特定節(jié)點識別(26)出這種正在與該特定節(jié)點進行通信聯(lián)系的其它節(jié)點，將映射在該各個物理節(jié)點上的所有邏輯節(jié)點標記(28)為無效，通過邏輯節(jié)點標識符的上述傳遞建立(34)上述重配置，同時根據需要(40)執(zhí)行上述功能信息的傳遞(38)。
文檔編號H04N7/24GK1457573SQ02800286
公開日2003年11月19日 申請日期2002年1月29日 優(yōu)先權日2001年2月14日
發(fā)明者D·范德莫伊倫霍夫 申請人:皇家菲利浦電子有限公司