專利名稱：包括多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和至少一個(gè)星狀節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)可以被安裝在諸如私人轎車，工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備(例如傳感系統(tǒng))和家用自動(dòng)化設(shè)備(如照明，警報(bào)系統(tǒng)，加熱系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)等等)之中。
在用于私人轎車的這種網(wǎng)絡(luò)之中，例如，可以使用出自雜志《Elektronik》(1999年第十四期36到43頁，Stefan Blenda和Georg Kroiss博士“TTP“Driveby Wire”in greifbarer Nahe”)的TTP協(xié)議(時(shí)間觸發(fā)協(xié)議)，該協(xié)議使得可靠的數(shù)據(jù)傳輸成為可能，因此也可以被用在網(wǎng)絡(luò)的安全設(shè)備中(例如測(cè)試器)。該文主要涉及一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的公交車系統(tǒng)。
本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供一種不同的包含更多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)。
這個(gè)目的由開頭段落中定義的那種網(wǎng)絡(luò)達(dá)到，其中至少部分網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過至少一個(gè)星狀節(jié)點(diǎn)直接互相耦合；在這種網(wǎng)絡(luò)中星狀節(jié)點(diǎn)包含多個(gè)分配給至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的星型接口；而且，在這種網(wǎng)絡(luò)中，按照導(dǎo)向信號(hào)，一個(gè)星型接口總是把消息從分配的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳到其它的星型接口，或者從另外一個(gè)星型接口傳給至少一個(gè)分配的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。
本發(fā)明的基本思路就是通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的導(dǎo)向信號(hào)控制星型節(jié)點(diǎn)。導(dǎo)向信號(hào)在消息傳輸之前或之后改變，在這過程中，包含在星型節(jié)點(diǎn)之中并分配給網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的星型接口就檢測(cè)什么時(shí)候分配的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)改變導(dǎo)向信號(hào)。然后，星型節(jié)點(diǎn)中的其它星型接口被轉(zhuǎn)換，使得它們僅僅接收來自星型接口的消息，而這些星型接口接收來自被分配的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的消息。
星型接口在某一星型接口的輸入端提供一個(gè)合適的線路終端，并通過導(dǎo)向信號(hào)控制交通消息。
如權(quán)利要求2所示，為了傳輸消息，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都被分配有特定的周期性往復(fù)的時(shí)間段。當(dāng)傳送導(dǎo)向信號(hào)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的導(dǎo)向信號(hào)產(chǎn)生器便發(fā)信號(hào)控制該時(shí)間段。我們可以通過許多方法把導(dǎo)向信號(hào)從實(shí)際消息中區(qū)分出來。比如說，導(dǎo)向信號(hào)使用一種不同于要傳送消息的信號(hào)的頻段。
權(quán)利要求3指出每個(gè)星型接口包含第一和第二轉(zhuǎn)換元件及一個(gè)導(dǎo)向信號(hào)探測(cè)器。這些轉(zhuǎn)換元件，如權(quán)利要求3中所說的那樣，也許是個(gè)開關(guān)放大器，控制被導(dǎo)向信號(hào)所引導(dǎo)的消息在星型接口中傳送。
在被導(dǎo)向信號(hào)所控制的消息的傳送過程中，星型接口產(chǎn)生一個(gè)釋放信號(hào)，如權(quán)利要求5中描述的那樣，這個(gè)信號(hào)通過一個(gè)“或”邏輯組合被傳送到其它的星型接口上。權(quán)利要求6中指出“或”邏輯組合可以是或門或者線連或組合。
用導(dǎo)向信號(hào)來控制消息交流使得選擇性的增加冗余的線路連接成為可能。每增加一條線路連接，就得增一個(gè)星型的接口。而且每增加一條線路連接，電路中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相應(yīng)的也要擴(kuò)展用來傳送和接收導(dǎo)與向信號(hào)組合的消息的電路組件。用于檢測(cè)故障和選擇電路連接的控制裝置也得增加。
例如，在對(duì)稱的信號(hào)傳輸中，線路連接就可以是一個(gè)線對(duì)的連接。
本發(fā)明涉及的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其特征在于這種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以通過至少一個(gè)星型節(jié)點(diǎn)去連接其它的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；并且，為了連接其它的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，這種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)有導(dǎo)向信號(hào)指示消息傳送到星型節(jié)點(diǎn)的星型接口中去。
而且，本發(fā)明涉及到一種網(wǎng)絡(luò)的星型節(jié)點(diǎn)，這種節(jié)點(diǎn)把多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)同多個(gè)星型接口連接起來，而這些星型接口則至少分配給一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，并總是依靠導(dǎo)向信號(hào)而配置成把一個(gè)消息從被分配的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳送到其它的星型接口，或者是從另外一個(gè)星型接口傳送給至少一個(gè)被分配的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。
在下文，我們將參照


具體的實(shí)施例。
在圖中圖1顯示了一個(gè)星型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，它包括多個(gè)通過活動(dòng)的星型節(jié)點(diǎn)連接的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。
圖2顯示了星型節(jié)點(diǎn)中的星型接口的第一個(gè)實(shí)施例。
圖3顯示了第一個(gè)星型節(jié)點(diǎn)的第一個(gè)實(shí)施例。
圖4顯示了包含導(dǎo)向信號(hào)發(fā)生器的部分網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。
圖5顯示了網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)信號(hào)的定時(shí)圖的一部分。
圖6和7顯示了該網(wǎng)絡(luò)的另外兩個(gè)實(shí)施例。
圖8顯示了星型節(jié)點(diǎn)中的星型接口的第二個(gè)實(shí)施例。
圖9顯示了第一個(gè)星型節(jié)點(diǎn)的第二個(gè)實(shí)施例。
圖10顯示了包含冗余的附加組件的網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施例。
圖11顯示了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)部分的另一個(gè)實(shí)施例，它包括兩個(gè)引導(dǎo)信號(hào)發(fā)生器，引導(dǎo)信號(hào)檢測(cè)器和一個(gè)控制器。
圖1顯示了一個(gè)根據(jù)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一個(gè)具體網(wǎng)絡(luò)形式的實(shí)施例。例如，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)例包括四個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)1-4，這四個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過有效的星型節(jié)點(diǎn)9及線對(duì)(扭絞二線電纜)5至8連接，這些線對(duì)保證了對(duì)稱信號(hào)傳送。有效星型節(jié)點(diǎn)9執(zhí)行線路適配，所以，在星型節(jié)點(diǎn)9中線對(duì)5到8的端點(diǎn)會(huì)形成一個(gè)形波電阻。而且節(jié)點(diǎn)9還可以檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)1到4傳送的導(dǎo)向信號(hào)。如果線對(duì)5到8沒有星型節(jié)點(diǎn)9而互相連接，那么阻抗就從Z0跳到1／3Z0，在每個(gè)線對(duì)中性點(diǎn)就會(huì)有不匹配的現(xiàn)象出現(xiàn)，這是因?yàn)橄鄳?yīng)的其它線對(duì)是被平行連接的。為了產(chǎn)生導(dǎo)向信號(hào)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)1至4都包含一個(gè)導(dǎo)向信號(hào)發(fā)生器。
對(duì)于每個(gè)線對(duì)5至8，有效星型節(jié)點(diǎn)9包含了一個(gè)星型接口，它使得能從一個(gè)傳輸網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)送消息到所有與有效星型節(jié)點(diǎn)相連接的其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。圖2顯示了一個(gè)這樣的星型接口的實(shí)施例的例子。線對(duì)5至8被連到開關(guān)放大器的10的輸入端，和其它開關(guān)放大器11的輸出端，以及導(dǎo)向信號(hào)探測(cè)器12和終端電阻13。終端電阻13的值對(duì)應(yīng)于波形電阻；因此被用于合適的線路終端。當(dāng)導(dǎo)向信號(hào)保持器12檢測(cè)到一個(gè)導(dǎo)向信號(hào)時(shí)，探測(cè)器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)釋放信號(hào)，這個(gè)信號(hào)可導(dǎo)入開關(guān)放大器10的開關(guān)輸入端14，和一個(gè)與門15的反向輸入端，以及經(jīng)放大器17和線路18，到達(dá)或門23(圖3)。當(dāng)開關(guān)放大器10被釋放時(shí)，它向數(shù)據(jù)線路19提供數(shù)據(jù)，線路19引入轉(zhuǎn)換點(diǎn)。數(shù)據(jù)線19還從其它星型接口接收數(shù)據(jù)信號(hào)，而且將它們通過開關(guān)放大器11輸送到分配的線對(duì)，通過線路20與門15的非反向輸入端被提供有經(jīng)過或門23(圖3)由另外一個(gè)星型接口產(chǎn)生的釋放信號(hào)。與門15的非反向輸出端連接到開關(guān)放大器11的開關(guān)輸入端21，再通過反向器16連接到導(dǎo)向信號(hào)探測(cè)器22的釋放輸入端。
開關(guān)放大器10或11可以被用作為放大器和開關(guān)(開關(guān)元件)的一個(gè)串聯(lián)組合。在這個(gè)開關(guān)的閉合狀態(tài)，傳送放大器的輸出信號(hào)。
通過發(fā)送導(dǎo)向信號(hào)，導(dǎo)向信號(hào)探測(cè)器單獨(dú)地檢測(cè)是否分配的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將要發(fā)送消息或數(shù)據(jù)。如果在這種情況下放大器11是不工作的(通常它已經(jīng)達(dá)到這種狀態(tài))，放大器10被激活或者釋放。來自于被分配的線對(duì)的消息信號(hào)被導(dǎo)入線路19又在這被轉(zhuǎn)入到其它的星型接口。此外，由導(dǎo)向信號(hào)探測(cè)器12產(chǎn)生的釋放信號(hào)發(fā)向其它的星型接口，這些信號(hào)將會(huì)激活或釋放它們各自的放大器11，目的是把消息傳送到各自分配的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。
正象圖3所示的，所有星型接口線路18被連接在或門23。而且圖3也顯示了從24到27這四個(gè)星型接口，這些接口被分別連接到線對(duì)5至8?；蜷T23的輸出端連接到星型接口24至27的線路20上(圖2)。星型接口24到27的線路19通過電路節(jié)點(diǎn)28被連接起來。
為了避免來自線對(duì)5至8的信號(hào)被再次傳回至同一線對(duì)。通過與門15的反向輸入端使放大器11不工作或是關(guān)斷。從另一個(gè)方面來說，為了避免被分配到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)向信號(hào)檢測(cè)器激活它自己的放大器10，通過與門15和反向器16，在線路12上傳輸?shù)尼尫判盘?hào)(圖2)被用來抑制信號(hào)檢測(cè)器12的釋放信號(hào)。通過放大器10的開關(guān)輸入端14，放大器10也可以被關(guān)閉或是停止工作。產(chǎn)生能夠讓被分配的星型接口接收數(shù)據(jù)的導(dǎo)向信號(hào)的導(dǎo)向信號(hào)檢測(cè)器12保持對(duì)數(shù)據(jù)傳送結(jié)束的有效檢測(cè)。
為了使有效的星型節(jié)點(diǎn)9的功能更加完美，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)1至4傳輸它們的消息，而在時(shí)間上不出現(xiàn)重疊就顯得很必要。另外，要確保在某個(gè)空載時(shí)間內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不會(huì)分別工作或傳輸消息或數(shù)據(jù)。在這種狀態(tài)下，星型節(jié)點(diǎn)完全阻塞(即所有的放大器10和11都失效)。在這種狀態(tài)下，在星型節(jié)點(diǎn)9中的星型接口24至27等待一個(gè)新的導(dǎo)向信號(hào)，它指示了一個(gè)傳輸消息的請(qǐng)求?；旧纤３謱?dǎo)向信號(hào)總是在實(shí)際消息傳輸開始之前被傳輸。只有在此時(shí)才能確保有效的星型節(jié)點(diǎn)9能及時(shí)被構(gòu)造并且消息的開端能到達(dá)所有其它的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。
圖4顯示了在什么方式下在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)1到4產(chǎn)生導(dǎo)向信號(hào)并且在線對(duì)5到8上信號(hào)被傳輸。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)要傳播消息或數(shù)據(jù)到其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)時(shí)，導(dǎo)向信號(hào)發(fā)生器29會(huì)例如在線路30上收到一個(gè)星型信號(hào)，導(dǎo)向信號(hào)發(fā)生器29接著傳送信號(hào)到一個(gè)多路復(fù)用器31，要被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過線路32供應(yīng)給多路復(fù)用器31。被多路復(fù)用器31產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)放大器33被施加到分配的線對(duì)。從另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)由放大器34被引入到線路35上，用于進(jìn)一步的處理。
在圖4中顯示的多路復(fù)用器于是可以被當(dāng)作一個(gè)時(shí)間多路復(fù)用器(在每次實(shí)際消息之前和之后，傳輸導(dǎo)向信號(hào)作為一個(gè)開始和結(jié)束信號(hào))或者作為一個(gè)頻率多路復(fù)用器。這意味著導(dǎo)向信號(hào)可以作為一個(gè)持續(xù)信號(hào)伴隨要傳輸?shù)南?，或者作為一個(gè)開始和停止信號(hào)形式被傳輸。例如，作為不同持續(xù)時(shí)間的結(jié)果，開始和停止信號(hào)能明顯區(qū)分而且傳輸時(shí)間和傳輸中止之間的改變不會(huì)混淆于是得到了保證。
許多方式都可以產(chǎn)生導(dǎo)向信號(hào)。一個(gè)可能是信號(hào)是一個(gè)周期性的信號(hào)，它的頻段在傳輸消息所用的頻率范圍之外。這種頻段或高或低于有用的頻帶，但卻還是在有效的頻帶“間隙”之內(nèi)。其它的可能是為了傳輸作為對(duì)稱的推拉信號(hào)的實(shí)際消息和作為同相信號(hào)的導(dǎo)向信號(hào)。同相信號(hào)可以是以穩(wěn)定電壓的形式，而且是一個(gè)周期性信號(hào)的形式。第三種可能是導(dǎo)向信號(hào)體現(xiàn)為在傳輸消息前或后放置的特殊符號(hào)形式。
根據(jù)用于實(shí)時(shí)通信的TTP協(xié)議，本發(fā)明設(shè)計(jì)尤其適用于網(wǎng)絡(luò)上的操作，例如在私人小汽車方面(比如《Elektronik Heft》1999年第十四期36到43頁的”TTP“Drive by Wire”in greifbarer Nahe”)。有了該協(xié)議，一方面借助于無沖突(conflict-free)TDMA訪問方法，確定了哪個(gè)發(fā)射機(jī)被允許傳輸消息的時(shí)間，(TDMA=時(shí)分多路存取)；另一方面，也定義了傳輸器不能傳輸消息的死區(qū)時(shí)間(幀間間隙)。這個(gè)機(jī)構(gòu)立即保證了有效的星型節(jié)點(diǎn)9總能返回到休息狀態(tài)。因此，TDMA方法保證了只允許一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在預(yù)定時(shí)間傳輸消息，為此借助一個(gè)由該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的導(dǎo)向信號(hào)，激勵(lì)或引起激勵(lì)星型節(jié)點(diǎn)中分配給該節(jié)點(diǎn)的用于傳送消息的網(wǎng)絡(luò)接口。
另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是為了管理所謂的公共汽車保管員，控制信號(hào)將會(huì)出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，該信號(hào)存在于消息傳輸開始之前不久。這個(gè)控制信號(hào)可以被直接用于操縱導(dǎo)向信號(hào)發(fā)生器29，因此，在線路30上，控制信號(hào)被施加到導(dǎo)向信號(hào)發(fā)生器29。
在圖5中，這個(gè)控制信號(hào)標(biāo)為BG，實(shí)際消息標(biāo)為數(shù)據(jù)。例如在消息傳輸過程中控制信號(hào)BG處于一個(gè)低的狀態(tài)。消息就是在這個(gè)控制信號(hào)的低狀態(tài)下傳輸出去的。在控制信號(hào)變化到低狀態(tài)之后的第一個(gè)時(shí)間間距T1和在控制信號(hào)變化到高狀態(tài)之前的第二個(gè)時(shí)間間距T2于是被選擇，以便有效的星型節(jié)點(diǎn)9被且持續(xù)正確設(shè)置，用于無缺點(diǎn)的消息傳輸。還可看到，TTP協(xié)議書支持在網(wǎng)絡(luò)中的各種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的不同(恒定的)消息延遲時(shí)間。這樣做的話，由有效的星型節(jié)點(diǎn)9所引起的延遲時(shí)間不會(huì)違反TTP協(xié)議書。
根據(jù)本發(fā)明所建立的網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)碜跃W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)1至4的消息用任何信號(hào)傳輸形式來傳輸導(dǎo)向信號(hào)。例如對(duì)于消息傳輸，一個(gè)對(duì)稱推拉傳輸，單線傳輸或者載頻調(diào)制傳輸都可以被選擇。例如，與消息傳輸一起，用線對(duì)5至8的同相連接可傳輸電源電壓。
圖6顯示了網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)實(shí)施例。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)除了從36到39這四個(gè)附加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之外差不多同圖1顯示的網(wǎng)絡(luò)相同(網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)1至4，線對(duì)5至8)。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)36通過另一個(gè)線對(duì)40直接同有效星型節(jié)點(diǎn)9相連接。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)37經(jīng)線對(duì)41同線對(duì)5相連接。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)38通過線對(duì)42同線對(duì)8相連接。通過線對(duì)43網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)39同線對(duì)42相連接。
圖7中所示的實(shí)施例的例子也顯示了前面從圖1中了解的具有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)1至4，線對(duì)5至8和有效星型節(jié)點(diǎn)9的網(wǎng)絡(luò)拓樸圖形。星型節(jié)點(diǎn)9通過線對(duì)44另一個(gè)有效星型節(jié)點(diǎn)45相連，其它的星型節(jié)點(diǎn)可以連接到星型節(jié)點(diǎn)45，例如圖中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)46。
代替在圖3中的必不可少的或門23，這個(gè)或門組合也可以被直接由線連“或”組合實(shí)現(xiàn)。圖8顯示了一個(gè)適合于線連或組合的星型接口。圖8所顯示的這個(gè)星型接口除了放大器17輸出端的被切換的組合以外同圖2的星型接口完全一樣。在圖8的放大器17輸出端并沒有同線路18相連，但連接到線路20(線連或門)。這便規(guī)定了放大器17的輸出端同與門15的反向輸入端相連接。放大器17在圖2中是一個(gè)推挽放大器，而在圖8中是一個(gè)集電極開路或漏極開路的放大器。
由于這個(gè)線連“或”組合，接線的成本降低了，或門23在有效星型節(jié)點(diǎn)中被省略。由于或門的省略網(wǎng)絡(luò)很容易被其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)所擴(kuò)展，要不然在某些附加條件下才能保持。星型接口24-27，在這種情況下同相應(yīng)線路19-20相連接，這樣就形成了圖9所顯示的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)47和48。附加提供唯一一個(gè)電阻49，它一方面連接到電路節(jié)點(diǎn)47，另一方面連接到一個(gè)電源電壓。這個(gè)電阻同每一個(gè)星型接口的放大器17一起構(gòu)成線連“或”組合。
為了提高網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的可利用性，(同圖4相比較而言)就象圖10所顯示的，把多個(gè)線對(duì)和產(chǎn)生導(dǎo)向信號(hào)的被分配的電路組件加倍。圖10所顯示的網(wǎng)絡(luò)包括4個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)50至53和一個(gè)星型節(jié)點(diǎn)54。通過相應(yīng)的線對(duì)56和57網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)50至51被連入星型節(jié)點(diǎn)54。通過兩個(gè)相應(yīng)線對(duì)58至61，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)52和53同星型節(jié)點(diǎn)54相連。這意味著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)52既可以通過線對(duì)58和59同星型節(jié)點(diǎn)54相連接。還可以通過線對(duì)60和61同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)53相連。
圖11顯示了一個(gè)導(dǎo)向信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)52和53中是怎樣產(chǎn)生的，又是如何通過線對(duì)64和65傳輸。為了產(chǎn)生導(dǎo)向信號(hào)，使用了導(dǎo)向信號(hào)發(fā)生器66和67。從控制單元82經(jīng)過線路68和69發(fā)送導(dǎo)向信號(hào)決定了是哪個(gè)導(dǎo)向信號(hào)發(fā)生器(66或67)產(chǎn)生導(dǎo)向信號(hào)。導(dǎo)向信號(hào)發(fā)生器67或67分別傳送一個(gè)導(dǎo)向信號(hào)到相關(guān)連的多路復(fù)用器70或71。在線路72或73上多路復(fù)用器70或71分別接收消息或數(shù)據(jù)。多路復(fù)用器70或71的輸出信號(hào)分別通過開關(guān)放大器74或75施加到相應(yīng)的線對(duì)64或65。
從星型節(jié)點(diǎn)54產(chǎn)生的數(shù)據(jù)分別通過線對(duì)64或65被發(fā)送到放大器76或77。放大器76或77分別在線路78或79上傳送數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的其它電路組件。
每一個(gè)放大器76或77的輸出端同相應(yīng)的導(dǎo)向信號(hào)檢測(cè)器80或81相連接。當(dāng)導(dǎo)向信號(hào)檢測(cè)器80或81檢測(cè)到一個(gè)導(dǎo)向信號(hào)時(shí)就通知控制單元82(狀態(tài)機(jī))?？刂茊卧?2控制兩個(gè)開關(guān)發(fā)生器74和75。而且控制單元82還經(jīng)線路68和69控制導(dǎo)向信號(hào)發(fā)生器66和67。上面提到過的來自于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的開始信號(hào)在線路83上被導(dǎo)入控制單元82，它在控制單元中形成導(dǎo)向信號(hào)發(fā)生器66和67的控制信號(hào)。比如說控制單元82能通過線路84向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)報(bào)告狀態(tài)。
電路元件66，68，70，72，74，76，78和80形成第一個(gè)電路組件85；電路元件67，69，71，73，75，77，79和81形成第二個(gè)電路組件86。電路組件85和86具有相同的結(jié)構(gòu)。
控制單元82控制同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相連接的線對(duì)64和65，使得線對(duì)64和65和電路組件85和86的可操作性能夠持續(xù)被檢測(cè)。
在消息被接收過程當(dāng)中，控制單元82檢查是否導(dǎo)向信號(hào)真的由兩個(gè)線對(duì)64和65傳輸過來。當(dāng)導(dǎo)向信號(hào)到達(dá)這兩個(gè)冗余的線對(duì)之一時(shí)，發(fā)出消息接收開始的信號(hào)。在某個(gè)時(shí)間片段中，控制單元82檢測(cè)是否第一個(gè)導(dǎo)向信號(hào)經(jīng)線對(duì)64或65其中之一到達(dá)之后，導(dǎo)向信號(hào)還經(jīng)另一條線對(duì)到達(dá)。如果不是這種情況我們就可以推斷另一條線對(duì)有故障。
基本上信號(hào)傳輸只發(fā)生在其中一條線對(duì)之中，為此，即使電路組件85或86有一條出現(xiàn)故障，但通信仍然可以進(jìn)行。在每一次傳輸操作過程中檢查伴隨消息的導(dǎo)向信號(hào)是否真正傳輸過來。該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)確保通過不用于消息傳輸?shù)倪@個(gè)線對(duì)將導(dǎo)向信號(hào)被傳回到發(fā)送網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。而且，控制單元82也檢測(cè)在消息傳輸開始之后在另一個(gè)特定時(shí)間段中導(dǎo)向信號(hào)是否經(jīng)由另一線對(duì)到達(dá)。
這兩個(gè)檢測(cè)的結(jié)合能夠檢測(cè)出在那個(gè)時(shí)間段內(nèi)用于消息傳輸?shù)碾娐方M件85和86及線對(duì)64和65的故障。這種結(jié)合的方法還能夠通過控制單元82的分配的無故障線對(duì)無故障電路組件進(jìn)行切換。
如果沒有故障出現(xiàn)的話，控制單元82會(huì)認(rèn)可兩個(gè)線對(duì)64和65以及兩個(gè)電路組件85和86的工作情況。比如說電路組件85和86交替向流分配的星型接口傳輸信號(hào)。在出現(xiàn)故障的情況下，只有被認(rèn)為無故障電路元件的電路組件85或86才會(huì)傳輸信號(hào)。
權(quán)利要求
1．一種包含多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于通過至少一個(gè)星型接點(diǎn)直接把至少一部分網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)互相連接起來，星型接點(diǎn)包含多個(gè)被分配給至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的星型接口，依靠導(dǎo)向信號(hào)一個(gè)星型接口總是從分配的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)到其它星型接口或者從另一個(gè)星型接口到至少一個(gè)分配的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳輸消息。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于為了傳輸消息，每一個(gè)在網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)被分配有反復(fù)周期性時(shí)間段，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)能產(chǎn)生導(dǎo)向信號(hào)的導(dǎo)向信號(hào)發(fā)生器，所述導(dǎo)向信號(hào)可以指明是整個(gè)分配時(shí)間段還是時(shí)間段的開始和結(jié)束。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)，其特點(diǎn)在于每個(gè)星型接口包含第一和第二開關(guān)單元和一個(gè)導(dǎo)向信號(hào)檢測(cè)器，第一個(gè)開關(guān)單元處于激活狀態(tài)使得消息能夠從分配的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)到達(dá)其它星型接口，而第二個(gè)開關(guān)單元處于激活狀態(tài)使消息從其它星形接口返回分配的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，設(shè)置導(dǎo)向信號(hào)檢測(cè)器是為了依靠分配的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)向信號(hào)來激勵(lì)第一個(gè)開關(guān)單元和關(guān)閉第二個(gè)開關(guān)單元或者關(guān)閉第一個(gè)開關(guān)單元和激勵(lì)第二個(gè)開關(guān)單元。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的網(wǎng)絡(luò)，其特點(diǎn)在于第一和第二兩個(gè)開關(guān)單元都分別是可切換放大器。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)，其特點(diǎn)在于設(shè)置星型接口是為了當(dāng)分配的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)表示導(dǎo)向信號(hào)的消息傳輸時(shí)產(chǎn)生一個(gè)釋放信號(hào)，每個(gè)星型接口的傳送釋放信號(hào)的線路通過一個(gè)或組合而耦合在一起，該或組合傳送釋放信號(hào)給星型節(jié)點(diǎn)的所有星型接口。
6．根據(jù)權(quán)利要求5中所說的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于或門組合是一個(gè)或門或是一個(gè)線連或組合。
7．根據(jù)權(quán)利要求2中所述的網(wǎng)絡(luò)，其特點(diǎn)在于至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)被分配多個(gè)星型接口，為了根據(jù)分配的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)來傳輸消息只設(shè)置了其中一個(gè)星型接口。
8．根據(jù)權(quán)利要求7中所述的網(wǎng)絡(luò)，其特點(diǎn)在于至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包含至少兩個(gè)導(dǎo)向信號(hào)發(fā)生器和兩個(gè)多路復(fù)用器，為的是組合由分配的導(dǎo)向信號(hào)發(fā)生器所產(chǎn)生的導(dǎo)向信號(hào)與消息，控制單元決定了在哪個(gè)線路連接和哪個(gè)被分配的星型接口上傳輸同導(dǎo)向信號(hào)相組合的消息。
9．根據(jù)權(quán)利要求8中所述的網(wǎng)絡(luò)，其特點(diǎn)在于設(shè)置控制單元是為了檢測(cè)星型接口，線路連接，在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的電路組件的可操作性，哪個(gè)開關(guān)組件與導(dǎo)向信號(hào)形成消息并且接收這種消息；在消息的接收過程中，控制單元在各種線路接收中通過評(píng)估導(dǎo)向信號(hào)檢測(cè)器的情況來檢測(cè)導(dǎo)向信號(hào)的存在，在消息傳輸過程當(dāng)中，控制單元檢測(cè)除了已經(jīng)傳輸消息的線路外所有線路連接上控制消息的存在。
10．一種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，它包含在具有其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中，其特點(diǎn)在于設(shè)置網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)是為了通過至少一個(gè)星型節(jié)點(diǎn)同其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相連接，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)還是為了把消息同導(dǎo)向信號(hào)一起傳輸給星型節(jié)點(diǎn)的星型接口。
11．一種在網(wǎng)絡(luò)中將多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和多個(gè)星型接口相連接的星型節(jié)點(diǎn)，所述星型接口被分配給至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，依靠導(dǎo)向信號(hào)，為了從分配的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)到其它星型接口，或者從另一個(gè)接口到至少一個(gè)分配的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間傳輸消息，各自設(shè)置了星型接口。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于包含多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)。至少部分網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過至少一個(gè)星型節(jié)點(diǎn)直接互相連接。星型節(jié)點(diǎn)包含許多被分配給至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的星型接口,星型接口總是按照導(dǎo)向信號(hào)用于至少一個(gè)分配的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)到其它星型接口或者從另一個(gè)星型接口到至少一個(gè)分配的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳輸消息。
文檔編號(hào)H04L12/44GK1292613SQ0013098
公開日2001年4月25日 申請(qǐng)日期2000年9月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月16日
發(fā)明者W·O·布德, M·青克, P·福爾曼 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司