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Technischer Bereich
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Überbrückungssystem, das es ermöglicht,
dass voneinander entfernt liegende Gruppen von Geräten, insbesondere
audiovisuellen Geräten,
miteinander zusammenarbeiten.
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Stand der
Technik
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Ein
typisches audiovisuelles System für den Heimgebrauch umfasst
eine Anzahl Geräte,
beispielsweise einen Rundfunkempfänger, einen Tuner/Decoder,
einen CD-Spieler,
ein Lautsprecherpaar, einen Fernseher, einen VCR, ein Bandlaufwerk usw.
Es wird immer üblicher,
dass derartige Geräte miteinander
zu Gruppen verbunden werden, damit das eine Gerät, Basis-Elektrode der Fernseher,
en anderes Gerät,
beispielsweise den VCR, steuern kann. Das eine Gerät, wie beispielsweise
der Fernseher, ist wahrscheinlich das Gerät, mit dem der Benutzer vorwiegend
kommunizieren möchte.
Auf dieses Gerät
soll wahrscheinlich zentral zugegriffen werden und es soll möglicherweise
die anderen Geräte
in der Gruppe steuern. Regelknöpfe
und Schalter befinden sich üblicherweise
an der Vorderseite des zentralen Geräts sowie auf einer Fernsteuerung.
Ein Benutzer kann alle Geräte
mit Hilfe des zentralen Geräts
oder der Fernsteuerung steuern. Da Geräte immer vielseitiger und komplexer
werden, reicht eine einfache Handsteuerung nicht länger.
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Weiterhin
wird, da immer mehr Geräte
verfügbar
werden, Zusammenarbeitsfähigkeit
ein Problem. Viele Lieferanten benutzen ihre eigene Kommunikationsprotokolle
um ihre Geräte
miteinander funktionieren zu lassen, aber Geräte von verschiedenen Lieferanten
können
nicht miteinander zusammenarbeiten. Um diese Probleme zu lösen wurden verschiedene
Zusammenarbeitsfähigkeitsnormen entwickelt,
damit Geräte
einander steuern können. Eine
durchaus bekannte Norm ist die HAVI-Norm ("Home Audio-Video Interoperability"), deren Version 1.0
Januar 2000 veröffentlicht
wurde und im Internet auf der Adresse http://www.havi.org verfügbar ist. Eine
andere durchaus bekannte Norm ist die D2B-Norm ("domestic digital bus"), ein Kommunikationsprotokoll in IEC
1030 erschienen. In einem System entsprechend einer derartigen Norm
werden Geräte
in einem Netzwerk miteinander verbunden, wobei ein Standardbus verwendet
wird, beispielsweise ein IEEE 1394 serieller Kommunikationsbus (als 1394
bezeichnet), wird Information, wie Nachrich ten, Daten und Befehle über dieses
Netzwerk entsprechend der Norm ausgetauscht. Normen wie HAVI definieren
das Protokoll für
derartige Austauschvorgänge,
wodurch es ermöglicht
wird, dass Geräte
von verschiedenen Lieferanten miteinander zusammenarbeiten. Benutzer
können
zu dem Netzwerk neue Geräte
hinzufügen
und diese werden dann unmittelbar für andere Geräte verfügbar. Das
Protokoll zum "Entdecken" eines derartigen
neuen Geräts
ist auch genormt. Ein Gerät
kann als Steueranordnung wirksam sein, wobei dann ein anderes Gerät gesteuert
wird, das dann als gesteuerte Anordnung bezeichnet wird. So kann
beispielsweise ein Tuner/Decoder einen Verstärker oder Lautsprecher steuern.
Diese Art von Steuerung wird typischerweise auf eine Lieferant-spezifische
Weise durchgeführt,
das dies Zugriff auf die interne Hardware der gesteuerten Geräte erfordert.
Um es zu ermöglichen,
dass beliebige Geräte mit
einem anderen Gerät
zusammenarbeiten kann, definieren Normen wie HAVI oder D2B das Konzept einer
abstakten Darstellung (AR), die eine Schnittstelle für die Funktionalität eines
Gesteuerten Geräts schafft.
Applikationsgeräte,
die mit einem gesteuerten Gerät
zusammenarbeiten möchten,
können
nun mit einer AR zusammenarbeiten, die in einem Steuergerät installiert
ist, statt direkt mit dem gesteuerten Gerät selber. Das Steuergerät übersetzt
dann die von dem genannten Applikationsgerät empfangene Information in
Instruktionen, möglicherweise
auf eine geeignete Art und Weise, die dem gesteuerten Gerät zugeführt werden.
Rückkopplung
von dem gesteuerten Gerät
wird zurück übersetzt
und dem Applikationsgerät
zugeführt.
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Kommunikationssysteme
dieser Art werden typischerweise entworfen zur Anwendung mit einem einzigen
Bus. Aber es kann notwendig sein, dass zwei derartige Systeme miteinander
verbunden werden, oft als Cluster bezeichnet. Um dies zu tun kann jedem
Cluster eine Knotenanordnung hinzugefügt werden, und diese Knotenanordnungen
werden miteinander verbunden, damit Nachrichten von dem einen Cluster
zu einem anderen übertragen
werden. Die Knotenanordnungen können
beispielsweise über eine
drahtlose Verbindung miteinander kommunizieren, wodurch vermieden
wird, dass der Benutzer neue Kabel verlegen muss. Knotenanordnungen können auch
verwendet werden, wenn zwei Cluster verschiedene Normen zum Austauschen
von Nachrichten, Daten und Befehlen verwenden. Die Knotenanordnungen übersetzen
dann Information von einem ersten Satz von Kommunikationsprotokollen
in einen anderen und umgekehrt. Eine derartige Aufstellung wird
manchmal als eine Brücke
bezeichnet, gebildet durch die Knotenanordnungen, zwischen den zwei
Clustern. Aber, wenn zwei Cluster auf diese Art und Weise miteinander verbunden
werden, gibt es das Problem, das die meisten Normen voraussetzen,
dass nur ein einziges Cluster verwendet wird, und es gibt keine
Regelung für
ein Gerät
in einem zweiten Cluster um mit einer AR in einem ersten Cluster
zusammen zu arbeiten. Bisher wurde das Problem dadurch gelöst, dass
die AR in einem anderen Gerät
in dem zweiten Cluster installiert wurde, so dass das Gerät, das zusammenarbeiten
möchte, dies
machen kann, ohne dass es erforderlich ist, dass spezielle Hardware
oder Software vorgesehen wird. Das andere Gerät, das die AR aufweist, kommuniziert
mit dem gesteuerten Gerät
in dem ersten Cluster zum Schaffen einer nahtlosen Zusammenarbeitet
zwischen dem Gerät,
das zusammenarbeiten möchte
und dem gesteuerten Gerät.
Von dem Gerät, das
die AR aufweist, kann gesagt werden, dass es als Vertreter zwischen
dem Gerät,
das zusammenarbeiten möchte,
und dem gesteuerten Gerät
arbeitet. Ein Nachteil dieser Annäherung ist, dass die AR in
einem Gerät
in dem zweiten Cluster installiert sein soll, bevor andere Geräte in diesem
Cluster es verwenden können.
Wenn es viele Cluster gibt oder viele Geräte mit assoziierten Aren ist
es nicht praktisch, alle Aren in irgendeinem Gerät in jedem Cluster zu installieren. Das
Installieren vieler Vertreter für
jedes Gerät
in jedem Cluster ist tatsächlich
sogar für
eine geringe Anzahl Cluster ist eine mühsame und zeitaufwendige Angelegenheit.
Geräte,
die in Cluster eingeführt
und auf einer regelmäßigen Basis
aus denselben entfernt werden, erschweren das Problem. Weiterhin
ist eine direkte Verbindung zwischen dem Cluster mit dem gesteuerten
Gerät und
dem Cluster mit dem Gerät, das
das gesteuerte Gerät
verwenden möchte,
erforderlich, damit das Steuergerät das gesteuerte Gerät steuern
kann. Die vorliegende Erfindung versucht ein Kommunikationssystem
zu schaffen, bei dem Geräte in
dem einen Cluster auf eine flexible und effiziente Art und weise
auf Funktionalität
in einem anderen Cluster zugreifen können.
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WO
99/65204 A beschreibt ein drahtloses Informationssystem mit einer
Anzahl drahtlos miteinander verbundener Netzwerke. Jedes Netzwerk
umfasst ein örtliches
virtuelles Netzwerk, das wirksam ist zum Bilden virtueller Knoten,
die Information über die
betreffenden anderen Netzwerke darstellt und enthält. Elemente
eines Netzwerkes können
dann mit den örtlichen
virtuellen Knoten des betreffenden virtuellen Netzwerkes kommunizieren.
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Beschreibung der Erfindung
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Nach
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Überbrückungssystem
für ein
Kommunikationssystem geschaffen, wobei das Überbrückungssystem ein erstes Tor
und ein zweites Tor aufweist, vorgesehen zur Kommunikation miteinander, wobei
jedes Tor mit einem anderen Bus des Kommunikationssystems verbindbar
ist, wobei das erste Tor wirksam ist um Einzelheiten von verfügbaren Anordnungen
in dem betreffenden Bus zu dem zweiten Tor weiterzuleiten, dadurch
gekennzeichnet, dass das zweite Tor wirksam ist um wenigstens ein
Proxyelement entsprechend jeder der genannten verfügbaren Anordnung
zu erzeugen, wobei jedes Proxyelement wirksam ist zum Kommunizieren
von Daten und Nachrichten zwischen Anordnungen an dem Bus des zweiten
Tores und der Anordnung an dem ersten Tor entsprechend dem Proxyelement,
wobei das erste Tor von einem Steuermodul steuerbar ist, das in
dem angehängten
Bus läuft,
und zwar zum Kommunizieren nur selektierter Einzelheiten verfügbarer Anordnungen
zu dem zweiten Tor.
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Das
zweite Tor kann wirksam sein um Einzelheiten der verfügbaren Geräte an dem
betreffenden Bus zu dem ersten Tor zu kommunizieren, wobei das erste
Tor wirksam ist um wenigstens ein Proxyelement entsprechend jedem
der genannten verfügbaren
Geräte
zu erzeugen, wobei jedes Proxyelement wirksam ist um Daten und Nachrichten
zwischen Geräten
an dem Bus des ersten Tors und dem Gerät an dem zweiten Tor entsprechend
dem Proxyelement zu kommunizieren.
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Jedes
Tor kann derart steuerbar sein, dass nur selektierte Einzelheiten
verfügbarer
Geräte
zu dem anderen Tor kommuniziert werden. Jedes Tor kann derart steuerbar
sein, dass nur Einzelheiten selektierter verfügbarer Geräte zu dem anderen Tor kommuniziert
werden.
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Jeder
Bus führt
ein Register, in dem Einzelheiten von Geräten, die an diesem Bus verfügbar sind,
registriert werden. Vorzugsweise ist jedes Tor wirksam zum Gleichlaufen
mit dem Register zum Empfangen neuer Einzelheiten von Geräten, die
an dem Bus verfügbar
werden.
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Einzelheiten
eines verfügbaren
Geräts
können
funktionelle Elementmodule enthalten, wobei das erzeugte Proxyelement
ein funktionelles Proxyelementmodul aufweist.
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Einzelheiten
eines verfügbaren
Geräts
können
Kabelstecker umfassen, wobei das erzeugte Proxyelement einen Proxykabelstecker
aufweist.
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Einzelheiten
eines verfügbaren
Geräts
können
auch Gerätsteuermodule
enthalten, wobei das Proxyelement die Benutzerschnittstelle des
Gerätsteuermoduls
aufweist.
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Einzelheiten
eines verfügbaren
Geräts
können
isochrone Datenübertragungen
umfassen, wobei das Proxyelement eine isochrone Proxyverbindung aufweist.
Die isochrone Proxyverbindung kann wirksam sein zum Decodieren empfangener
isochroner Datenübertragungen
und zu Neucodieren der isochronen Daten zur Übertragung zu einem Fernbus. Eine
isochrone Datenverbindung kann nur aufgebaut werden, wenn an allen
betreffenden Bussen und Torverbindungen genügend Mittel verfügbar sind.
Eine asynchrone Datenverbindung kann von jedem beliebigen Proxyelement
oder "geproxieten" Element aufgebaut
werden, das einen Verbindungsantrag an den Bus-betreffenden isochronen
Mittelverwalter stellt.
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Ein
Proxyelement kann einen Code und wenigstens einen Teil einer von
einem Tor geführten
Datentabelle enthalten. Jedem Proxyelement an jedem Bus kann eine
neue ID zugeordnet werden. Die Datentabelle kann eine Routentabelle
sein, welche die ID des Proxyelements gegenüber der ID des "geproxieten" Elementes an dem
anderen Bus abbildet.
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Das
erste und das zweite Tor kann in einer einzigen Anordnung implementiert
werden.
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Eine
Verbindung zwischen Geräten
an dem, Fernbus kann als eine interne Verbindung durch ein Tor dargestellt
werden.
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Vorzugsweise
ist das Kommunikationssystem mit HAVI übereinstimmend.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnung
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild eines Kommunikationssystems mit einem Überbrückungssystem
nach der vorliegenden Erfindung,
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2 ein
Blockschaltbild eines Kommunikationssystems mit einer Anzahl Überbrückungssystemen
nach der vorliegenden Erfindung,
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3 ein
Blockschaltbild des Kommunikationssystems nach 2,
worin selektierte Elemente detailliert dargestellt sind.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 ist
ein Blockschaltbild eines Kommunikationssystems mit einem Überbrückungssystem nach
der vorliegenden Erfindung. Das Kommunikationssystem umfasst ein
erstes Cluster und ein zweites Cluster von Geräten. Die Geräte in dem
ersten Cluster sind über
ein Kommunikationsnetzwerk 100, beispielsweise auf Basis
von IEEE 1394, miteinander verbunden, wobei die gleichen Kommunikationsprotokolle
mit einem höheren
Pegel angewandt werden. Die Geräte
in dem zweiten Cluster sind auf gleiche Weise miteinander verbunden,
und zwar über
ein betreffendes Kommunikationsnetzwerk 105. Das erste und
das zweite Kommunikationsnetzwerk 100, 105 sind über ein Überbrückungssystem
mit zwei Toranordnungen 107, 108 miteinander verbunden,
wobei die Toranordnung 107 sich in dem ersten Netzwerk 100 befindet
und die Toranordnung 108 sich in dem zweiten Netzwerk 105 befindet.
Zwischen den Toranordnungen 107 und 108 gibt es
eine Art von Kommunikationsnetzwerk, über das Information, wie Nachrichten,
Daten und Befehle, von dem einen Cluster zum anderen gesendet werden
können.
Dieses Netzwerk kann jede Art von Netzwerk sein, beispielsweise eine
drahtlose Verbindung. Es ist möglich,
dass die Cluster in ihren betreffenden Kommunikationsnetzwerken
verschiedene Kommunikationsprotokolle anwenden. In einem derartigen
Fall müssen
die Toranordnungen vorgesehen werden um Nachrichten zu übersetzen,
die von sendenden Clustern empfangen werden, in das Protokoll, das
in dem empfangenden Cluster angewandt wird, und umgekehrt. Das erste Cluster
hat unter anderen Anordnungen, eine Steueranordnung 102 und
eine gesteuerte Anordnung 103. Die Funktionalität der gesteuerten
Anordnung 103 wird über
eine Schnittstelle verfügbar,
die als AR ("abstract
representation")
bezeichnet wird. Diese Schnittstelle wird in der steuernden Anordnung 102 installiert.
Die Schnittstelle wird über
die API ("Application
Program Interface")
dieser AR verfügbar.
Diese API ist der Zugriffspunkt für Applikationen zur Steuerung
der gesteuerten Anordnung. So kann beispielsweise ein intelligenter
Fernseher 120 im Wohnzimmer die steuernde Anordnung für eine Anzahl
gesteuerter Anordnungen sein. Eine gesteuerte Anordnung könnte einen
Code enthalten, der eine Benutzerschnittstelle für die gesteuerte Anordnung
konstruiert und eine externe Steuerung der gesteuerten Anordnung
ermöglicht.
Wenn eine derartige Anordnung als erste verbunden wird, erhält die Steueranordnung,
beispielsweise der genannte intelligente Fernseher, die Benutzerschnitstelle
und den Steuercode für
alle verfügbaren
Anordnungen, die gesteuert werden können. Ein Ikon, das die gesteuerte
Anordnung darstellt, kann dann am Fernsehschirm erscheinen und Betätigung des
Ikons kann dafür
sorgen, dass Elemente des Steuercodes die dargestellte Anordnung
oder Anordnungen auf vorgeschriebene Art und weise betreiben. Es
sei bemerkt, dass es möglich
ist, dass die gesteuerte Anordnung 103 und die Steueranordnung 102 in
ein und derselben physikalischen Anordnung verwirklicht wird. Während es in
Wirklichkeit ein geschmeidigeres zusammenhängendes Ganzes von Anordnungsfähigkeiten
gibt als hier anerkannt, ist die nachfolgende Kategorisierung nützlich zum
Verständnis
dieses Systems. Die Kommunikationsfähigkeiten der Anordnungen in
diesem allgemeinen Beispiel haben verschiedene Pegel der Verfeinerung.
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2 ist
ein Blockschaltbild eines Kommunikationssystems mit einer Anzahl Überbrückungssystemen
nach der vorliegenden Erfindung, wobei das Kommunikationssystem
ein erstes Cluster, ein zweites Cluster und ein drittes Cluster
von Anordnungen aufweist. Die Anordnungen in dem ersten Cluster sich über ein
Kommunikationsnetzwerk 100, beispielsweise auf Basis von
IEEE 1394, miteinander verbunden, wobei dieselben Kommunikationsprotokolle
höheren
Pegels angewandt werden. Die Anordnungen in dem zweiten und dritten
Cluster sind auf gleiche Weise über
betreffende Kommunikationsnetzwerke 105, 110 miteinander
verbunden. Das erste und das zweite Cluster und das zweite und dritte Cluster
sind über
betreffende Überbrückungssysteme
mit den betreffenden Toranordnungen 107, 108, 112, 113 miteinander
verbunden, wobei die Toranordnung 107 sich in dem ersten
Netzwerk 100 befindet, wobei die Toranordnungen 108 und 112 sich
in dem zweiten Netzwerk 105 befinden und wobei die Toranordnung 113 sich
in dem dritten Netzwerk befindet. Zwischen den Toranordnungen 107, 108, 112, 113 gibt
es eine Art von Kommunikationsnetzwerk, über das Information, wie Nachrichten,
Daten und Befehle von dem einen Cluster zu dem anderen gesendet werden
können.
Wie oben hat das erste Netzwerk 100 nebst anderen Anordnungen,
eine Steueranordnung 102 und eine gesteuerte Anordnung 103.
Die Funktionalität
der gesteuerten Anordnung 103 wird über eine Schnittstelle, die
als AR ("abstract
representation")
bezeichnet wird, verfügbar.
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Je
nach den Kommunikationsfähigkeiten werden
Anordnungen nach einer der nachfolgenden Klassen klassifiziert:
Steueranordnungen:
Es lasen sich zwei nachfolgende Typen von Steueranordnungen unterscheiden:
Voll
AV-Anordnung (FAV) – Eine
Voll AV-Anordnung hat im Allgemeinen einen reichen Satz von Mitteln und
ist imstande, eine komplexe Softwareumgebung zu unterstützen. Das
erste unterscheidende Merkmal einer FAV Anordnung ist das Vorhandensein
einer Laufzeitumgebung zum Durchführen einer AR für die gesteuerte
Anordnung. Dies ermöglicht
es, dass eine FAV Anordnung eine AR von anderen Anordnungen oder über andere
lokale oder Großbereich-Kommunikationsnetzwerke
herauf ladet und auf diese Weise bessere Fähigkeiten zur Steuerung schafft.
Die FAV Anordnung kann auch imstande sein, Applikationen/Merkmale
herunter zu laden. Vorzugsweise ist der Herunterladungscode eine
Form eines funktionsfähigen
Codes einer virtuellen Maschine, beispielsweise Java oder ähnliche
Bytecodes. Wahrscheinlich sind Kandidaten für FAV Anordnungen Set Top Boxen
(STB), digitale Fernseher (DTV), Allzweck-Heimsteueranordnungen
und sogar PCs.
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Zwischen-AV-Anordnung
(IAV) – Zwischen-AV-Anordnungen
sind im Allgemeinen preisgünstiger
als FAV Anordnungen und begrenzter in den Mitteln. Sie schaffen
keine Laufzeitumgebung für herunterladbare
AR und können
folglich nicht als Steueranordnung für beliebige Anordnungen innerhalb
des Systems funktionieren. Aber eine IAV Anordnung kann systemeigene
Unterstützung
zur Steuerung bestimmter gesteuerter Anordnungen in dem System schaffen.
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Gesteuerte
Anordnungen: Es lassen sich die nachfolgenden zwei Typen gesteuerter
Anordnungen unterscheiden:
Basis AV Anordnung (BAV) – Dabei
handelt es sich um Anordnungen, die aus geschäftlichen oder Mittelgründen eine
heraufladbare AR schaffen, aber die Anordnungen selber führen keine
AR durch. Diese Anordnungen können
von einer Steueranordnung aus gesteuert werden, mit Hilfe einer
FAV Anordnung über
den heraufladbaren Bytecode oder durch eine IAV Anordnung über einen
systemeigenen Code. Das Protokoll zwischen der BAV Anordnung und
der Steueranordnung ist typischerweise firmeneigen. Kommunikation
zwischen einer Steueranordnung und einer BAV Anordnung erfordert,
dass Befehle für die
AR in und aus dem Befehlsprotokoll übersetzt werden, das von der
BAV Anordnung verwendet wird. Übersetzung
wird durch die Steueranordnung durchgeführt, die die AR ausführt.
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Alt
AV Anordnung ("Legacy
AV) (LAV) – LAV Anordnungen
sind Anordnungen, die der beschriebenen Systemarchitektur und den
Kommunikationsprotokollen nicht entsprechen. Typischerweise wurden derartige
Anordnungen gebaut, bevor die Norm verabschiedet wurde. Diese Anordnungen
benutzen firmeneigene Protokolle zur Steuerung und meistens haben
sie einfache Nur-Steuerung-Protokolle. Derartige Anordnungen können in
einem Heimnetzwerk funktionieren, erfordern aber, dass FAV oder
IAV Anordnungen als Tor funktionieren. Kommunikation zwischen einer
Voll- oder Zwischen-AV-Anordnung und einer Alt AV Anordnung erfordert,
dass Befehle in und aus dem Altbefehlprotokoll übersetzt werden.
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3 ist
ein Blockschaltbild des Kommunikationssystems nach 2,
das detailliert selektierte Elemente darstellt. Im Laufe der Interaktion
tauschen Anordnungen Nachrichten, Befehle und Daten auf eine direkte
Weise aus. Dies gewährleistet,
dass auf dem Kommunikationspegel keine einzige Anordnung als Master
oder als Controller für
das System funktionieren muss. Es ermöglicht auch, dass ein logischer Master
oder Controller dem Basismodell der direkten Kommunikation eine
Steuerstruktur auferlegt. Die AR ist ein Softwareelement, das zur
Steuerung einer Anordnung verwendet wird. Eine AR kann einen Code für die AR
selber enthalten. Sie kann auch einen Code für funktionelle Komponentenmodule
(FCM) für jede
funktionelle Komponente innerhalb der gesteuerten Anordnung enthalten.
FCM stellen Funktionalität
an einer Anordnung dar – einige
Anordnungen haben verschiedene FCM, so kann beispielsweise ein Camcorder 150 ein
Kamera FCM 151 aufweisen zum Darstellen der Kamerafunktionalität und ein
VCR FCM 152 zum Darstellen der Fähigkeit der Anordnung Information
aufzuzeichnen. Ein FCM ist eine Softwareabstraktion eines Basiselementes,
das die Funktionalität
dies funktionellen Elementes schafft. Andere Anordnungen kommunizieren
nicht direkt mit einer AR, sondern nur über das FCM. Ein FCM kann Anträge empfangen
und kann mit anderen Objekten über
ein Kommunikationssystem kommunizieren. So kann beispielsweise eine
AR für
den VCR 130 einzelne FCM 131, 132 für das Laufwerk
und den Tuner enthalten; eine AR für den TV 120 kann
einzelne FCM 121, 122, 123 für den Monitor,
die PIP-Wiedergabe und den Tuner enthalten. Eine AR kann auch eine
Anordnungssteuerapplikation 124, 133, 153 enthalten,
die als "Device
Control Module" oder
DCM bezeichnet wird – ein
Softwareelement, mit dessen Hilfe der Benutzer die Anordnung und
deren Funktionselemente steuern kann. Damit andere Anordnungen in
einem Cluster Funktionalität
in einer AR orten und darauf zugreifen können, hat jedes Cluster ein Register 101, 106, 111,
das Identifizierer enthält,
die benutzt werden können
um alle Anordnungen in diesem Cluster zu orten. Anordnungen können das
Register abfragen um die Anordnungen und funktionellen Elemente
zu finden, die verfügbar
sind und um einen Softwareelementidentifizierer zu erhalten, der
es ermöglicht, über die
DCM und die FCM mit der Anordnung zusammenzuwirken. Das Register
kann über
alle FAV und IAV in dem Cluster verteilt sein.
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Verbindungen
zwischen den Anordnungen in HAVI werden über Stecker "Plugs" gemacht. Dies sind
Softwaredatenstrukturen, beibehalten von Anordnungen zum Bilden
und Festhalten von Verbindungsdaten. Es gibt drei Typen von Steckern: FCM-Stecker, Kabelstecker
und Iec-Stecker.
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FCM
haben oft die Fähigkeit,
Datenströme einzugeben
und auszuliefern – in
dem oben stehenden Beispiel eines Camcorders mit Kamera- und VCR-FCM,
würde das
Kamera FCM imstande sein, einen Videostrom auszuliefern und das
VCR FCM wäre
imstande einen Videostrom einzugeben und danach diesen später wieder
auszuliefern. Da FCM-Stecker die Fähigkeit darstellen, einen Datenstrom
zu liefern oder abzuführen,
kann das Kamera FCM 1 Ausgangs FCM Stecker haben und das VCR FCM
kann 1 Eingangs und 1 Ausgangs FCM Stecker haben.
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Jede
beliebige externe Verbindung, die keine 1394 Verbindung ist, wie
SCART, Ton- und Videoleitungen, wird durch eine Kabelstecker dargestellt.
Der Camcorder kann einen einzigen zusammengesetzten Videoausgang
und keine Eingänge
haben, so dass er 1 Ausgangskabelstecker haben kann und Null Eingangskabelstecker.
Wir können
später
beantragen (über
HAVI an dem geeigneten Bus), dass der Camcorder 150 den
Ausgangsstecker der Kamera mit dem Ausgangskabelstecker verbindet,
an welcher Stelle ein Bild an einem Fernseher erscheinen würde, der
mit unserer zusammengesetzten Videoausgangsleitung verbunden ist.
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Oben
auf dem 1394 Protokollstapel liegt eine Schicht, bekannt als 1883
(kurz für
IEC61883). Diese Schicht umfasst Verfahren zum Einhüllen von
Nachrichten um sie in 1394 Pakete eines niedrigen Pegels zu stecken,
und sie definiert auch Steckersteuerregister. Ein Steckersteuerregister
(PCR) kann ein iPCR (Eingang) sein oder ein oPCR (Ausgang), und unser
Camcorder wird wahrscheinlich ein oPCR und keine iPCR haben. Das
externe Erscheinen der Anordnung würde dasselbe sein, wenn sie
10 iPCR hätte,
aber dann würde
bei anderen Anordnungen an dem 1394 Bus erscheinen, dass diese Anordnung
10 einzelne Ströme
senken könnte.
PCR enthalten einen Zähler
der Anzahl Ströme,
die darüber
verbunden sind und ei Sendebit, zusammen mit mehreren anderen Geschwindigkeitsregelmerkern
usw. Wenn die Register zeigen, dass nichts verbunden ist, schaltet
die PCR Hardware den Strom ab. Wenn die Anzahl erhöht oder
das Sendungsbit eingestellt wird, überträgt die Anordnung einen isochronen
Datenstrom. iPCR übertragen
keine Datenströme,
stattdessen starten sie das Auslesen eines Datenstroms, wobei vorausgesetzt
wird, dass es einen in dem betreffenden Kanal gibt. iPCR und oPCR
können
mit FCM-Steckern auf dieselbe Weise verbunden sein wie Kabelstecker
und Anträge,
dies zu tun erfolgen über
HAVi. Iec-Stecker stellen PCR an einer Anordnung dar.
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Um
auf transparente Weise Anordnungen con dem einen Cluster, das Anordnungen
steuert, in ein anderes, in einem Abstand liegendes Cluster unterzubringen,
können
Toranordnungen in der vorliegenden Erfindung implementiert werden
um Proxy FCMs zu erzeugen und diese Anordnungen in dem Cluster anzubieten,
in dem die sich befinden. Die Proxy FCM entsprechen FCM con Anordnungen,
die in dem Cluster verfügbar
sind, in dem das Tor kommuniziert. So würde beispielsweise dem intelligenten Fernseher
TV 120 Proxy FCM 107a–107e angeboten werden,
wodurch dieser den VCR 130 und den Camcorder 150 in
einem anderen Raum und das zentrale Heizsystem 140 des
Hauses steuern kann. Die Proxy FCM entsprechen wirklichen FCM 151, 152, 131, 132 und 141.
Die Proxy FCM arbeiten primär
als Nachrichtenversender, die Nachrichten empfangen, die an die
Anordnung adressiert sind, die sie repräsentieren und wiederholen dieselbe
Nachricht wortgetreu zu dem gegenüber liegenden Bus über die
entsprechende Toranordnung. In dem oben stehenden Beispiel wird
der VCR 130 und der Camcorder 150 Proxy FCM in
den Toranordnungen 107 und 113 haben, während das
Zentralheizungssystem 140 Proxy FCM in den Toranordnungen 112 und 107 haben
wird. Dem TV 120 oder einem Benutzer, der den TV 120 steuert
scheint es, dass der VCR 130, der Camcorder 150 und
das Heizsystem 140 einen Teil des Tores 107 bilden.
Im Wesentlichen wird eine Nachricht von dem TV 120 zu dem
Tuner FCM 132 des VCR 130 von dem Proxy 107b in
dem Tor 107 empfangen, zu dem Tor 108 übertragen
und dem Bus 105 zugeführt für den Empfang
durch den FCM 132 des VCR 130. Auf gleiche Weise
wird eine Nachricht von dem TV 120 zu dem Heizsystem FCM 141 bei
FCM 107e des Tores 107 empfangen, zu dem Tor 108 übertragen, das
seinerseits die Nachricht zu einem Proxy FCM 112a des Tores 112 überträgt. Das
Tor 112 überträgt die Nachricht
zu dem Tor 113, das die Nachricht zu dem Heizsystem FCM 141 weiterleitet.
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Ein
Proxyelement, wie ein Proxy FCM wird typischerweise in der systemeigenen
Umgebung eines Tores als Code und als eine Datentabelle implementiert.
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Jedes
Tor wird vorzugsweise als eine IAV oder eine FAV implementiert.
Weil jedes Proxyelement auf dieselbe Art und Weise von einem Tor
behandelt wird, kann es als beispielsweise Java Bytecode erzeugt
werden, ohne dass die Toranordnung eine komplexe Laufzeitumgebung
und Verarbeitungsfähigkeiten
hat. Jedes Tor hat ein DCM 107z, 108z, 112z und 113z,
das in dem angehängten
Bus läuft,
wodurch eine Steuerung des Tores ermöglicht wird, und wodurch u.
a. FCM und andere Elemente an dem gegenüber liegenden Bus vorhanden
sind. Verfügbare
Möglichkeiten
können
Folgendes umfassen:
All
Einige (um Verstopfung zu vermeiden)
Keine
(zwecks Schutz der Privatsphäre,
beispielsweise )
Einige, Passwort geschützt
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Eine
Toranordnung arbeitet durch Registrierung zum Empfangen einer Ankündigung
neuer FCM und DCM, die verfügbar
werden von einem Register des Busses, mit dem sie verbunden ist.
Wenn ein derartiges neues FCM verfügbar wird, überträgt die Toranordnung diese Verfügbarkeit
zu der gegenüber liegenden
Toranordnung. Die gegenüber
liegende Toranordnung erzeugt ein Proxy FCM mit einem neuen Identifizierer
für jedes
FCM und registriert das Proxy FCM unter Verwendung des neuen Identifizierers
mit dem Register des Busses, an den er angehängt ist. Der neue Identifizierer
assoziiert das Proxy FCM mit der Toranordnung. Bei Nachrichten,
die von der Toranordnung mit einem neuen Identifizierer empfangen
werden, ist der neue Identifizierer durch den ursprünglichen
Identifizierer ersetzt worden. Die Nachrichten werden danach zur
Vorwärtsübertragung
dem gegenüber
liegenden Tor zugeführt.
Der Identifizierer eines Proxy FCM und der entsprechende ursprüngliche
Identifizierer werden in einer Nachschlagtabelle bei dem Tor festgehalten.
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Wenn
ein neues DCM verfügbar
wird, wird der DCM Identifizierer von dem Tor gespeichert um diesen
dem gegenüber
liegenden Tor zuzuführen. DCM,
die an einem Tor empfangen werden, werden an dem Bus als Submenüs des DCM
des Tores dargestellt.
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Es
dürfte
einleuchten, dass Nachrichten über mehrere
Busse und durch viele Tore weiter geleitet werden können, wobei
jedes FCM ein Proxy FCM an jedem Fernbus hat, wobei die Proxy FCM
für jeden Bus
einen anderen identifizierer haben. Solange kreis förmige Busverbindungen
vermieden werden, ist die Führung
automatisch und völlig
skalierbar.
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Während das
oben beschriebene System für asynchrone
Kommunikationen durchaus funktioniert, ist mehr Funktionalität erforderlich
um isochrone Kanäle,
wie audiovisuelle Mediastromübertragungen
zu unterstützen.
Ohne spezielle Maßnahmen
würde eine
Quelle nur bis an den örtlichen
Bus übertragen.
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Daten
in isochronen Strömen
werden über einen
1394 Bus als 1394 Formatpakete übertragen. Diese
Pakete sind asynchronen Paketen sehr ähnlich. Um eine garantierte
Qualität
des Dienstes an dem Bus zu schaffen, werden Übertragungen durch die Vorreservierung
von Bandbreite gesteuert. Eine Anordnung an jedem Bus wird als isochroner
Mittelverwalter (IRM) eingestellt. Ein isochroner Strom muss über einen
reservierten Kanal und in reservierter Bandbreite gesendet werden.
Diese werden über Kommunikationen
mit dem betreffenden IRM reserviert. Wenn ein Kanal und genügend Bandbreite
einmal reserviert worden sind, kann eine Anordnung dem Bus isochrone
Daten übertragen.
Es ist erlaubt zu übertragen,
wenn er an die Reihe ist und überträgt ein Standard
1394 Paket , das zu allen Anordnungen bei dem Bus geht, wie bei
allen anderen HAVi Nachrichten.
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Eine
Anordnung liest ein asynchrones Paket nur dann aus, wenn die Anordnung
diejenige ist, die als das Ziel in dem Header des Pakets spezifiziert
ist, oder wenn das Paket eine Sendung ist. Eine Anordnung wird ein
isochrones Paket erst dann auslesen, wenn deren Eingangssteckercontrolregister
(iPCR) konfiguriert ist zum Auslesen der Kanalnummer, die in dem
Header des isochronen Pakets spezifiziert ist.
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Ein
isochroner Strom ist typischerweise Audio oder Video (beispielsweise
MPEG2 oder DVC), könnte
aber von jedem Format sein. Während
es möglich
wäre, dass
die Toranordnung alle isochronen Ströme von dem betreffenden Bus
her einliest, und sie alle zurück überträgt, machen
einige Sachen dagegen dies unpraktisch. Insbesondere sind Verbindungen
zwischen Toren typischerweise von begrenzter Bandbreite und es ist
unerwünscht,
alle Daten über
die Verbindung zu senden, wenn oft keine erforderlich sind. Deswegen
wird ein Selektionsprozess angewandt um zu steuern, welche Ströme durch
das Tor gesendet werden sollen.
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In
dem Kommunikationssystem nach der vorliegenden Erfindung liest ein
Tor, das eine isochrone Kommunikation empfängt, den Strom von dem Quellenbus
und überträgt diesen
als neuen Strom zu dem Fernbus.
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Weil
isochrone Ströme
zeitempfindlich sind, soll die Möglichkeit,
dass zwei Busse, die unabhängig
voneinander arbeiten, mit verschiedenen Geschwindigkeiten laufen,
untersucht werden. Wenn eine Toranordnung ein isochrones Strompaket
empfängt,
das bei dem gegenüber
liegenden Bus selektiert und zur Übertragung aufgestellt worden
ist, decodiert sie das Paket in den originalen Datenstrom wie MPEG
oder DVC. Die originalen Daten werden zu dem gegenüber liegenden
Tor übertragen,
das den MPEG2/DVC Strom zurück
codiert, zurück
in 1394 isochrone Pakete, und überträgt sie zu
dem Fernbus mit einem neuen Header und möglicherweise einer neuen Zeitmarkierung.
Dies bedeutet, dass die zurück übertragenen
Pakete nicht von demselben Typ sein müssen oder dieselbe Übertragungsrate
haben müssen
wie die an dem ersten Bus, solange die Daten einwandfrei in einem
geeigneten Format geliefert werden.
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Die
Anordnung, die den Strom vorschlägt, macht
eine Verbindung mit dem ersten Bus über den örtlichen Stromverwalter. Bei
weiteren Bussen müssen
Proxies aufgestellt werden um eine entsprechende Verbindung mit
dem örtlichen
Stromverwalter vorzuschlagen. Eine Verbindung kann dann zwischen dem
Proxy und einer Anordnung oder einem weiteren Tor gebildet werden.
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Wenn
ein Verbindungsantrag von dem DCM eines Tores empfangen wird, sendet
das Tor einen Stromverbindungsantrag zu dem gegenüber liegenden
Tor. Das gegenüber
liegende Tor versucht den erforderlichen Kanal und die erforderliche
Bandbreite von dem IRM zu dem örtlichen
Bus zu reservieren. Die zwei Tore versuchen auch ihrer Brückenverbindung
geeignete Mittel zuzuordnen zur Unterstützung der Stromübertragung.
Das Ferntor sendet auch einen Verbindungsantrag zu dem Ziel-DCM.
Wenn eine der Reservierungen oder die Zuordnung misslingt, kommuniziert
das Tor, das diesen Mangel bemerkt, dies zu dem gegenüber liegenden
Tor, das den erfolgreichen Teil der Verbindung abbricht.
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Ein Überbrückungssystem
nach der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen werden um Kabelstecker,
die an einem Bus verfügbar
sind, zu exportieren. Ein exportierter Kabelstecker wird durch einen
Proxykabelstecker an dem gegenüber
liegenden Tor auf gleiche Weise für die Proxy-FCM dargestellt. Wenn
eine Anordnung bei einem Fernbus mit einem Tor kommuniziert um eine
Verbindung mit einer Anordnung bei einem Fernbus herzustellen, wird
zunächst
eine 1883 Verbindung versucht. Sollte dies nicht gelingen, so kann
eine Kabelverbindung versucht werden. Wenn eine kompatible Kombination
eines Kabelsteckers bei einer Quallenanordnung und eines Kabelsteckers
an einer Zielanordnung gefunden wird, kann eine Verbindung hergestellt
werden. Bei dem Bus wird die Verbindung durch eine verkabelte Verbindung
zwischen dem Quellenkabelstecker und dem Abflusskabelstecker dargestellt,
wobei einer oder beide ein Proxy sein können. Bei dem örtlichen
Bus beantragt die Auslöseanordnung
eine Verbindung, und automatisch wird über das örtliche Tor das gegenüber liegende
Tor beantragt, die Verbindung an dem gegenüber liegenden Bus herzustellen. Kommunikationen
bei jedem Bus werden neu markiert, so dass es scheint, als rühren sie
von dem Proxy bei dem örtlichen
Tor her.
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Das
oben beschriebene Überbrückungssystem
ist derart implementiert, dass es für andere Anordnungen transparent
ist. Jedes Proxyelement, untergebracht bei einem Tor, funktioniert,
wenn von Anordnungen an einem Bus örtlich bei diesem Tor gesehen,
auf dieselbe Art und Weise wie das Element funktionieren würde, wenn
es bei dem örtlichen
Bus wäre.
In jedem Fall hat das Proxyelement einen Ersatzidentifizierer, zu
dem Kommunikationen von dem örtlichen
Bus zugesendet werden. Eine an einem Tor empfangene Kommunikation,
adressiert an ein Proxyelement, wird dem gegenüber liegenden Tor zugesendet,
mit dem aktuellen Elementidentifizierer neu markiert und zu dem
Bus übertragen
zum Empfang durch das Element. Es ist ersichtlich, dass mehr als nur
ein Tor bei jedem Bus untergebracht werden könnte, und dass ein Element
von Anordnungen gesehen werden könnte,
die um mehr als einen Bus entfernt sind.
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Während die
oben stehende Beschreibung auf Proxyelemente für FCM, Kabelstecker und Elemente,
geeignet zum Unterstützen
des Exportes von DCM Schnittstellen und isochronen Stromübertragungen
gerichtet war, lassen sich die Grundlagen der vorliegenden Erfindung
auch auf andere Elemente anwenden. So können beispielsweise Applikationsmodule
(AM), die Softwarealgorithmen oder dergleichen implementieren, geproxiet
werden. Wenn geproxiet und registriert bei einem anderen Bus, können Elemente
von Anordnungen bei diesem Bus gesehen werden und können Nachrichten
senden. Eine von einer Proxyanordnung empfangene Nachricht wird
der wirklichen Anordnung zugeführt.
Kommunikationen in der entgegengesetzten Richtung wird von der wirklichen
Anordnung zu einem Proxy der Kommunikationsanordnung an dem örtlichen
Bus der wirklichen Anordnung gesendet, die diese Kommunikation zu
der Kommunikationsanordnung weiter leitet.
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Wie
oben beschrieben, werden in Kommunikationssystemen, wie HAVi, Kommunikationen
allen verfügbaren
Anordnungen zugesendet und die Anordnungen, an die sie adressiert
werden, oder die konfiguriert sind, die Kommunikationen zu akzeptieren,
lesen sie. Offensichtlich wird, wenn einmal eine Anzahl Brücken zwischen
Bussen implementiert werden, dieser Verkehr über alle gekoppelten Busse
gehen. Das Konzept einer selektiven Lenkung von Strömen und
einer selektiven Überbrückung von
Elementen, wie FCM ist oben beschrieben worden. Dies könnte erweitert
werden, so dass eine Verbindung zwischen Anordnungen bei einem Fernbus
in einem Tor als eine Verbindung zwischen zwei FCM innerhalb des
Tores selber dargestellt wird. Dies vermeidet, dass der Verkehr
bei dem örtlichen
Bus erscheint.