JP4731096B2 - 通信システム及びデバイス - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、等時性通信及び非同期通信を扱うことができるバスを介して相互接続された複数のデバイスを有する通信システムに関する。
【０００２】
本発明は、また、そのような通信システムにおける使用のためのデバイスに関する。
【０００３】
【従来の技術】
冒頭の通信システムは、IEEE Computer Society, "IEEE Standard for a High Performance Serial Bus", Institute of Electrical and Electronic Engineers Inc., IEEE standard 1394-1995から既知である。
【０００４】
民生用電子機器（ＣＥ）工業から及びパーソナルコンピュータ（ＰＣ）工業からのデバイスは、ホームネットワークにますます協同的に接続される。そのようなホームネットワークは、典型的に、等時性（リアルタイム）及び非同期（非リアルタイム）情報の両方を運ぶことができる。通常、オーディオ及びビデオストリームのようなコンテンツは等時的に伝送され、制御情報は通常非同期で伝送される。IEEE 1394仕様とその1394a及び1394a-2000拡張とは、そのようなホームネットワークにおけるバスのための規格を提供する。
【０００５】
IEEE 1394のバスのデバイスは、トポロジーは、ループを含むべきではないが、スター型、ツリー型、デイジーチェーン型、又はそれらの組み合わせのようなトポロジーで配置された、すべてピアノードである。システムが動作する間に、バスにデバイスを加えたり、バスからデバイスを取り外すことが可能である。一つのデバイスがCycle Managerとして動作し、その他はBus Manager又はIsochronous Resource Managerとして任意に動作し得るけれども、デバイスは、バスのための全体のマスターコントローラの役割を果たすことは要求されない。すべての操作は、分散型ピア・ツー・ピア様式において実行される。そのようなデバイスがピア・ツー・ピア様式で従来より接続されるので、この構成は、よくオーディオ及びビデオシステムに十分に役立つ。
【０００６】
ホームネットワークにおけるデバイスは、少なくとも非同期通信をサポートする。たいていのデバイスは、また等時性通信をサポートする。それらは、リアルタイムで伝送されるべきオーディオ及び／又はビデオストリームでの用途のために意図されているからである。ネットワークバスの帯域幅の一部分は、非同期式伝送のために確保される。通常の間隔（いわゆる公正な間隔）で、デバイスは、バス上での非同期伝送を開始することができる。これは、通常大量の帯域幅を必要とする等時性伝送がバス上のすべての帯域幅を占めてしまうことを防止し、それによって制御情報などの伝送の邪魔をすることを防止する。
【０００７】
等時性伝送のために、IEEE 1394では、それぞれのチャネルは、有効帯域幅により制限されているが、無制限の数の論理オーディオ又はビデオチャネルを含み得る、最高６３の独立の等時性の「チャネル」をサポートする。例えば、マルチメディアシステムにおいて、一つの等時性チャネルは、サラウンドサウンドオーディオ信号及び非圧縮ディジタルビデオ信号を運ぶことができる。等時的に情報を伝送するため、デバイスは、Isochronous Resource Managerとコンタクトし、チャネル及び特定量の帯域幅を要求する。Isochronous Resource Managerは、これが可能であるかを決定し、もしそうであれば、デバイスが使用することができるチャネルを割り当てる。デバイスが伝送を完了したとき、Isochronous Resource Managerは、そのために確保された帯域幅が再び有効になるように、チャネルの割り当てを解除する。
【０００８】
IEEE 1394の等時性伝送は、コネクションレス様式で、チャネル識別子でバス上に報知される。あらゆる等時性能力のあるデバイスは、あらゆる等時性チャネルからでも読み取ることができる。どのストリームがどの等時性チャネルに伝送されるかを前もって知ることができるならば、バス上のあらゆる所望のストリームに動的に合わせることが容易である。
【０００９】
バス上の有効帯域幅、リソースの能力、又はネットワークトポロジーのマップのようなステータス情報は、一つのデバイスに通常蓄積される。この情報を必要とする他のデバイスは、非同期メッセージを直接使用してこのデバイスにコンタクトする。答えは、同じ様式でそれらに提供される。このように、多くのデバイスが同じステータス情報を要求するならば、多くの非同期メッセージが送り出される。ステータス情報を有するデバイスにより送り出される応答は、全て同じものである。それでも、それらが異なるデバイスに送られなければならないので、多数のメッセージが必要である。これは帯域幅の浪費である。さらに、これらの浪費的な非同期メッセージを伝送するためにその公正間隔を使うデバイスは、より緊急である又は重要な目的のために、もはやその帯域を使うことができない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、より効率的に有効帯域幅を使用し、不必要なメッセージの送り出しを減らす、冒頭の通信システムを提供することである。
【００１１】
この目的は、等時性ステータスチャネルをバス上に生成するステータスチャネル生成手段と等時性ステータスチャネル上のステータス情報を伝送するステータス情報伝送手段とを有するステータスマネージャを含むことを特徴とする通信システムにより達成される。等時性ステータスチャネルは、バス上であらゆるデバイスにより受信されることができ、それゆえそれらのデバイスに情報を伝送する効果的な方法である。情報が一度だけ送り出されるので、ステータス情報メッセージの不必要な複製が送り出されない。ステータス情報にアクセスを望むデバイスは、ステータスチャネルに入り込み、そこからその情報を読み取る。
【００１２】
ステータスマネージャは、ステータスチャネルを生成し、情報をそれで伝送する責任能力がある。この情報は、他のデバイスから、例えばそれらのデバイスからステータスマネージャへの非同期伝送により、又はステータスマネージャがそれ自身にアクセスすることができるソースから、得られ得る。例えば、Bus Managerがステータスマネージャであるならば、トポロジーマップへの直接アクセス権を有し、いつでもこの情報を伝送することができる。Isochronous Resource Managerは、帯域幅関連情報及びチャネル関連情報への直接アクセス権を有し、チャネルが変わるときはいつでも、ステータスチャネル上でこのステータス情報を伝送することができる。このため、すべてのデバイスは、いつ有効帯域幅が変わったか、いつチャネルが割り当てられ又は割り当てが解除されたかなどを知ることができる。
【００１３】
例えば、他のデバイスがステータスチャネル上に伝送されるステータス情報でステータスマネージャにコンタクトするとき、ステータスマネージャは、いつでもIsochronous Resource Managerでチャネルを割り当てることができる。これは、ステータスチャネルが必要であるという良好な指標である。必要なときのみステータスチャネルを割り当てることによって、ステータスマネージャは、他の伝送のために使用され得る有効等時性チャネルの一つを浪費することを防止する。さらに、ステータスチャネルを用いると、デバイスは、ステータスチャネル上で報知される情報を知るために非同期メッセージを送り出さなければならないことを避ける。それゆえ、代わりに他の非同期メッセージを直ちに送り出すことに使用できる。重い負荷のネットワークにおいては、これは伝送をより高速にする。
【００１４】
一つ又は別の理由のために、ステータスチャネルからステータス情報を読み取ることができないデバイスは、ステータス情報を得るためになお古いメカニズムを使うことができる。このように、この解決法は、そのようなデバイスと両立する。
【００１５】
実施の形態において、ステータスマネージャは、等時性ステータスチャネル上で受信ステータス情報を伝送するステータス伝送手段に連結された、複数のうちの一つのデバイスからステータス情報を非同期に受信するステータス受信手段をさらに有する。この実施の形態の利点は、ステータスマネージャが直ちにバス上の他のデバイスのためのセントラル配信点として役に立つということである。そのため、ステータスマネージャにとっては、これらのデバイスが多数のデバイスに多数回送り出すのではなく、一度それらのステータス情報を送り出すことだけを必要とする。
【００１６】
ステータスチャネルが現在割り当てられないならば、ステータスマネージャは、ステータスチャネルが生成されるべきであることを決定するために、デバイスからステータス情報を受信するイベントを使用することができる。それから、ステータスマネージャは、Isochronous Resource Managerとコンタクトして、等時性ステータスチャネルを割り当てる。
【００１７】
他の実施の形態において、ステータスマネージャは、ステータス情報を受信することに対応して等時性ステータスチャネル用の識別子をデバイスに送るためにさらに準備される。この実施の形態の利点は、デバイスがステータス情報を得るためにどのチャネル上で聞くべきかを自動的に知らされることである。
【００１８】
他の実施の形態において、複数のうちの一つのデバイスは、等時性ステータスチャネルから伝送ステータス情報を読み取るステータス読み取り手段を有する。ステータス情報を受信することは、ステータス情報を得るために、ステータスチャネルに入り込み、ステータスチャネルからデータを読み取り、このデータを復号し及び処理することを含む。そのデバイスは、最初にステータスチャネルのチャネル識別子を知る必要がある。この識別子を知るために、デバイスは、前の実施の形態からのステータスマネージャに非同期メッセージを送り、この識別子の応答を得る。あるいは、デバイスは、あらゆるステータス情報がどのデバイスにおいても見つけられ得るかどうかを見るために、単にすべての割り当てられたチャネルをスキャンする。ステータスチャネルは、また、所定の予約チャネル識別子を有し得る。
【００１９】
他の実施の形態において、複数のうちの一つのデバイスは、ステータスマネージャにステータス情報を非同期で送り出すステータス送り出し手段を有する。この実施の形態の利点は、デバイスに、バス上の他のデバイスにステータス情報を効率的に配信させることである。それは、ステータスマネージャに対して、多数の他のデバイスへの多数の伝送ではなく一つの伝送のみを必要とすることである。
【００２０】
他の実施の形態において、ステータス情報は、通信システムのネットワークトポロジーの情報を含む。この実施の形態の利点は、デバイスがこのトポロジーにおける変更を直ちに自動的に知らされ得て、デバイスがこの情報を必要とするたびに、もはやBus Managerとコンタクトする必要はない。
【００２１】
他の実施の形態において、ステータス情報は、通信システムにおいてデバイス能力の情報を含む。この実施の形態の利点は、多数のデバイスから来るその能力の情報に対する個々の要求に応答しなければならないことではなく、デバイスが他のデバイスにその能力を直ちに知らせることができることである。
【００２２】
他の実施の形態において、ステータス情報は、バス上の有効帯域幅の情報を含む。通常、等時性チャネルを得ることを望むデバイスは、有効帯域幅を得るために最初にIsochronous Resource Managerに非同期メッセージを送らなければならず、その後、最初の応答に埋め込まれた情報から計算された、チャネル及び特定量の帯域幅を要求する第２のメッセージを送り出す。ステータスチャネルの有効帯域幅を報知することは、デバイスがそこから情報を得ることができ、その要求を満足するのに十分な帯域幅があるかどうかを決定することができるという利点を有することである。これは、Isochronous Resource Managerに問合せを送らなければならないことからこれらのデバイスを守る。それは、より有効な等時性チャネルを得る手順を作る。
【００２３】
他の実施の形態において、ステータス情報は、通信システムにおける移動体デバイスと基地局デバイスとの間での帰属（attachment）レベルの強度の情報を含む。この実施の形態の利点は、この情報が移動体デバイスのために基地局デバイスとして機能することができる他のデバイスと効率的に直ちに共有され得ることである。それは、互いに多くの非同期メッセージを送り出さなければならないことなく、移動体デバイス及び基地局デバイスに互いに交信させ、並びに移動体デバイス及び基地局デバイスに、どの基地局デバイスが移動体デバイスに対して伝送制御するのに最も適しているかを決定することを可能にする。
【００２４】
他の目的は、バス上に等時性ステータスチャネルを生成するステータスチャネル生成手段と、等時性ステータスチャネル上でステータス情報を伝送するステータス伝送手段とを特徴とする、本発明に係る通信システムにおいて使用するデバイスを提供することである。
【００２５】
他の目的は、等時性ステータスチャネルから伝送ステータス情報を読み取るステータス読み取り手段を特徴とする、本発明に係る通信システムにおいて使用するデバイスを提供することである。
【００２６】
本発明のこれら及び他の態様は、図面において示される実施の形態から明らかになり、及び実施の形態に関して説明されるであろう。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図面を通して、同じ参照番号は、同様であるか対応する形態を示す。図面において示されたいくつかの形態は、ソフトウェアで通常実行され、そのもの自体は、ソフトウェアモジュール又はオブジェクトのようなソフトウェアの実体を表す。
【００２８】
図１は、例として、カムコーダー１０１、テレビ１０２、ＤＶＤプレーヤー１０３、セットトップボックス１０４、ＶＣＲ１０５及びパーソナルコンピュータ１０６を含む通信システム１００を概略的に示す。デバイス１０１−１０６は、IEEE 1394のバスを介して相互接続される。しかしながら、IEEE 1394a又は同様のバスもまた使用され得る。バスは、ポイント・ツー・ポイントのシグナリング環境において、分散型ピア・ツー・ピア様式で動作する。バス上のデバイス１０１−１０６は、それらの上で一つ又はそれ以上のポート１１０−１２７を有する。そのポートは、リピータとして働くことができ、デバイスの他のポートにより受信されたあらゆるパケットを再伝送する。カムコーダー１０１及びセットトップボックス１０４は、それぞれのポート１１０及び１１９を通して相互接続される。セットトップボックス１０４及びＶＣＲ１０５は、それぞれのポート１２１及び１２２などを通して相互接続される。IEEE 1394の規格では、２つのデバイスがそれらの間で１６より多いケーブルホップ（cable hop）を有してはならないことを示す。一つのバスは最高６３のデバイスを接続し得て、最高１０２３のバスが相互接続され得る。このように、多くとも６４，４４９のデバイスによる非常に大きいネットワークが生成され得る。それぞれのノードは、バス上に最高２５６テラバイトのアドレス指定可能なメモリを有し得る。
【００２９】
バスがピア・ツー・ピア様式で動作するので、セントラルバスコントローラは必要でない。しかしながら、通常、特別な機能を行う一つ又はそれ以上のデバイスがある。これらのデバイスは、Cycle Manager、Bus Manager、及びIsochronous Resource Managerである。
【００３０】
Cycle Managerは、ネットワーク上でデバイス１０１−１０６のために共通クロック基準を維持する。それは、１２５μｓ毎にCycle Startパケットを伝送する。このパケットは、Cycle Managerのローカルクロック値を含み、この値がそれらのローカルクロックに同期するように受信デバイスにより使用される。常にCycle Managerとして働くバス上のデバイスがある。
【００３１】
Bus Managerは、電力管理のようなバス最適化を行い、ネットワークトポロジーのマップ及びバス上のデバイス１０１−１０６の速度のリストのような情報を維持する。この情報は、最適な通信速度及びルートを選択するためにデバイスにより使用され得る。
【００３２】
Isochronous Resource Managerは、等時性チャネルの割り当て及び割り当て解除を管理する。等時性チャネル上にデータを伝送することを欲するデバイス１０１−１０６は、チャネル及び特定量の帯域幅のための要求でIsochronous Resource Managerにコンタクトしなければならない。Isochronous Resource Managerは、それからデバイス１０１−１０６のためのチャネル番号（０から６３）及び特定量の帯域幅を割り当てる。帯域幅又はチャネルが割り当てられ得ないならば、デバイス１０１−１０６は、後にその要求を繰り返すことになっている。デバイス１０１−１０６がその等時性データ伝送を完了したとき、それがチャネルの割り当てを解除することができるように、再びIsochronous Resource Managerにコンタクトする。バスがリセットされるとき、等時性チャネルを使用していたデバイス１０１−１０６は、そのチャネルを再要求することができ、デバイスは、そのチャネル上で伝送を続けることができる。
【００３３】
システム１００が動作する間、バスにデバイス１０１−１０６を加えることができ、バスからデバイス１０１−１０６を取り外すことができる。デバイス１０１−１０６がバスに加えられるならば、バスリセットが自動的に起こる。リセットは、また、ソフトウェアを介して開始され得る。リセットの後、デバイス１０１−１０６は、リーフ（leaf）ノードを用いて始め、それからブランチノードを用いて始めて、装置自身をコンフィギュアする。構成はバスリセット、ツリー認識（identification）、及びセルフ認識からなる。
【００３４】
デバイス１０１−１０６がリセット信号を受信するとき、接続される他のすべてのデバイスにこの信号を送る。デバイス１０１−１０６は、それからリセット信号をバス上のすべてのデバイスに広げるために、しばらくの間アイドル状態のままでいる。リセット信号も、デバイス上に存在するバストポロジーで情報を消去する。
【００３５】
次に、他のノードが接続されるルート（root）ノードを有するデバイスのツリーとしてネットワークトポロジーを規定するように、ツリー認識が行われる。他のノードに接続され、当該他のノードよりもルートノードに近いならば、そのノードは他のノードに対して親ノードと呼ばれる。他のノードは、そのとき親ノードに対して子ノードと呼ばれる。これは、ネットワークの物理的トポロジーと異なり得る論理トポロジーである点に注意されたい。
【００３６】
ネットワークトポロジーは以下のように決定される。リーフノード、図１におけるデバイス１０１，１０２，１０３は、それぞれのポート１１０，１１４，１１８に親通知信号を提示する。それぞれのブランチノード、図１におけるデバイス１０４，１０５，１０６は、それぞれのポート１１９，１２３，１２７でこの親通知信号を見て、これらのポート１１９，１２３，１２７に子通知信号を提示し、子ノードに接続されているというマークをそれらのポートにつける。リーフノード１０１，１０２，１０３は、それから、それぞれのポート１１０，１１４，１１８から親通知信号を除去する。
【００３７】
セットトップボックス１０４及びパーソナルコンピュータ１０６は、それから子ノードに接続されているというマークがされていない、それぞれのポート１２１及び１２５で親通知信号を提示する。ＶＣＲ１０５は、そのマークがないポート１２２，１２４でこれらの親通知信号を受信し、子通知信号をこれらのポート１２２，１２４に提示し、子ノードに接続されているというマークをそれらのポートにつける。ＶＣＲ１０５がそのポートのすべてに現在子ノードに接続されているというマークをつけたので、ＶＣＲ１０５はルートノードになる。
【００３８】
例えば、すべてのブランチノードが等しい数のマークされないポートを有し、それから同時に親通知信号を提示するとき、どのデバイスがルートノードになるべきか、このプロセスにおいて衝突が起こる可能性がある。これを防止するために、ランダムバックオフタイマが、一つのデバイスをルートノードにならせるために使用され得る。デバイスは、また、シグナリングプロセスでその応答を遅らせることにより、デバイス自身にルートノードになるようにすることができる。例えば、パーソナルコンピュータ１０６がその親通知信号を遅らせたならば、ＶＣＲ１０５は、結局はそのポート１２４で親通知信号を提示することになる。パーソナルコンピュータ１０６は、それからそのポート１２５で子通知信号を提示して、それからすべてのそのポートに子ノードに接続されているというマークをつける。そのため、それはその後ルートノードになる。
【００３９】
論理ツリートポロジーが規定された後、デバイス１０１−１０６はセルフ認識を行う。これは、それぞれのデバイス１０１−１０６に物理ＩＤを割り当てること、近いものの間の伝送速度能力を交換すること、及びすべてのデバイス１０１−１０６にツリートポロジーを配信することを含む。ルートノードであるＶＣＲ１０５が、デバイスが接続された、最も低く番号つけされたポート１２２に信号を送り出すとき、セルフ認識は開始する。セットトップボックス１０４は、それを受信し、その最も低く番号つけされたポート１１９にそれを伝える。カムコーダー１０１はポート１１０でその信号を受信するが、それ以上それを伝えることができない。その後、それ自身に物理ＩＤ０を割り当てて、セットトップボックス１０４にセルフＩＤパケットを伝送する。セルフＩＤパケットは、それを生成したデバイスの物理ＩＤを少なくとも含み、また、このデバイスの伝送速度能力のような他の情報を含み得る。セットトップボックス１０４は、デバイスが取り付けられているそのすべてのポート１１９−１２１にセルフＩＤパケットを再伝送する。結局、セルフＩＤパケットは、ルートノードに到着する。そのより高い番号がつけられたポート１２３，１２４でセルフＩＤパケットをすべてのデバイスに伝送し続ける。このように、すべての取り付けられたデバイスは、カムコーダー１０１からセルフＩＤパケットを受信する。このパケットを受信すると、他のデバイス１０２−１０６のすべては、最初すべてのデバイスに対してゼロである、それらのセルフＩＤカウンタをインクリメントする。カムコーダー１０１は、その後、セルフＩＤプロセスを完了したので、セットトップボックス１０４にセルフＩＤ完了指標をシグナリングする。セットトップボックス１０４は、それ自身のセルフＩＤプロセスを完了しないとき、この指標をルートノードに再伝送しない。
【００４０】
ルートノードは、セルフＩＤ完了指標が受信されていない、ポート１２２である、最も低く番号つけされたポートに別の信号を直ちに伝送する。セットトップボックス１０４は、割り当てられた物理ＩＤなしでそれ以上デバイスを取り付けない。このため、それ自身に物理ＩＤ１を割り当てて、前のパラグラフで記述されたやり方で、このパケットを他のデバイス１０１，１０２，１０３，１０５，１０６に伝送する。ポート１２３は、現在セルフＩＤ完了指標が受信されない最も低く番号つけされたポートであるので、ルートノードがポート１２３でそのプロセスを繰り返した後、セットトップボックス１０４は、それから、ルートノードにセルフＩＤ完了指標を伝送する。デバイス１０４が物理ＩＤを割り当てられた後、プロセスは、ポート１２４に対して繰り返され、デバイス１０３及び１０６に対しても繰り返される。このセルフ認識プロセスを使用すると、すべてのデバイス１０１−１０６は、それらにユニークな物理ＩＤを割り当て、ルートノードは、常に最も高い物理ＩＤを有する。プロセスが完了したとき、カムコーダー１０１が物理ＩＤ０を有し、セットトップボックス１０４が物理ＩＤ１を有し、テレビ１０２が物理ＩＤ２を有し、ＤＶＤプレーヤー１０３が物理ＩＤ３を有し、パーソナルコンピュータ１０６が物理ＩＤ４を有し、ＶＣＲ１０５が物理ＩＤ５を有する。
【００４１】
初期化が完了する前に、一つ又はそれ以上のデバイスは、Cycle Managerの役割を割り当てられなければならない。そのうえ、Bus Manager及びIsochronous Resource Managerが選ばれ得る。ルートノードは、Cycle Managerでなければならない。バスがリセットされて、Cycle Managerとして動作できないデバイスがルートノードになれば、バスは再びリセットされ、Cycle Managerとして動作できるデバイスがルートノードになるであろう。Bus Managerは、ルートノードになったデバイスがCycle Managerとして動作できるかどうかを決定する責任能力がある。これがそのケースでないと決定するならば、Bus Managerは、Cycle Managerとして動作することができる別のデバイスがルートノードとして選ばれるように、リセットを強制する。Bus Managerはデバイスによって選ばれる。
【００４２】
デバイスは、Isochronous Resource Managerになることを望むということを、それらのセルフＩＤパケットで表すことができる。セルフ認識プロセスが完了したとき、最も高い物理ＩＤを有するものがIsochronous Resource Managerとしてこれらのデバイスから選ばれる。
【００４３】
図２はデータ伝送の部分を概略的に示す。IEEE 1394は、２つの伝送モードを提供する。非同期伝送は、保証された送り出しを考慮に入れ、それぞれ伝送されたパケットに対する肯定応答を有する非リアルタイムモードである。それは、制御データのようなデータを伝送するために主に有用である。タイミングはそれほど重要ではない。非同期データを伝送するためのバスへのアクセスは、公正間隔を用いて保証される。それぞれの公正間隔において、デバイスは、一つの非同期バスアクセスを開始することができる。一般に、バス帯域幅の少なくとも２０％が非同期転送のために確保される。非同期伝送を使うと、例えば、あるタイプのデータを扱うことができるかどうかや、コマンドを非同期で他のデバイスに送り出すことにより他のデバイスを制御できるかどうかのような、ある種類の機能性について別のデバイスに問い合わせることができる。
【００４４】
等時性伝送はリアルタイムであり、予測できる待ち時間を有し、そのために確保された特定量の帯域幅を有する。通常、オーディオ及びビデオストリームのような時間重要性データは、等時性で伝送される。IEEE 1394は、最高６３の独立の等時性チャネルをサポートする。そのそれぞれは、有効な帯域幅に制限される、無制限の数の論理オーディオ又はビデオチャネルを含み得る。マルチメディアシステムにおいて、例えば、一つの等時性チャネルは、サラウンドサウンドオーディオ信号及び非圧縮ディジタルビデオ信号を運ぶことができる。
【００４５】
等時性伝送は、一般におよそ１００μｓであるいわゆる等時性サイクル、タイムセグメントで行われる。Cycle Managerがバス上に非同期Cycle Start（ＣＳ）パケットを伝送するとき、サイクルが開始する。等時性チャネル上でデータを伝送することを望むデバイス１０１−１０６は、その後ツリートポロジーでそれらの親ノードにバスアクセスするための要求をシグナリングする。この要求はルートノードに渡される。ルートノードは、その後データを伝送することを望む一つのデバイスにバスアクセス権を与える。その信号がルートノードに到着するために最少時間がかかるので、これは通常ルートノードに最も近いデバイスである。
【００４６】
例として、カムコーダー１０１、テレビ１０２、ＤＶＤプレーヤー１０３、セットトップボックス１０４及びパーソナルコンピュータ１０６は、すべてそれぞれの等時性チャネル上でデータを伝送することを望むと仮定する。それらすべては、チャネル番号及び特定量の帯域幅を以前得ていた。それらがそれらのデータパケットを伝送する順序は、それぞれの要求がルートノードに到着するためにかかる時間に依存する。テレビ１０２からの要求が最初に到着すると仮定する。その後、テレビ１０２はアクセス権を与えられ、等時性データパケット２００を伝送する。セットトップボックス１０４が次であり、等時性データパケット２０１を伝送する。このパケット２０１の後には、パーソナルコンピュータ１０６により送り出される等時性データパケット２０２が続く。最後に、カムコーダー１０１及びＤＶＤプレーヤー１０３は、等時性データパケット２０３及び２０４を伝送する。バスは、データパケット２００−２０４を伝送する間でアイドル状態になり得る。
【００４７】
一旦デバイス１０１−１０６がデータパケットを伝送するためにそのアクセス権を使うならば、その等時性サイクルの間、バスアクセスをもはや要求し得ない。これは、他のデバイス１０１−１０６にバスにアクセスする機会を与える。一つのデバイス１０１−１０６がマルチ等時性チャネル上でデータを伝送することを欲するならば、それぞれのチャネルのために別個の要求を出さなければならず、それらは別個に与えられるであろう。
【００４８】
最後のデバイス１０１−１０６が等時性チャネル上でそのデータを伝送した後、バスはアイドル状態になる。アイドル時間中、デバイス１０１−１０６は、非同期データパケット２０５，２０６を伝送するバスにアクセス権を許す。アクセスの順序は、等時性データ伝送２００−２０４に対する様式と同じ様式で決定される。すべてのデバイス１０１−１０６にアクセスの等しい機会を確保するために、このアイドル時間は公正間隔に分割される。公正間隔の間、デバイス１０１−１０６は、一つの非同期データパケット２０５，２０６を伝送するだけである。一度アクセスを欲したすべてのデバイス１０１−１０６はそれらの機会を有し、バスは続いてArbitration Reset Gapの長さに対するアイドル状態になり、新しい公正間隔が始まり、デバイスはさらなる非同期データパケットを伝送することができる。
【００４９】
非同期データパケットの伝送は、サイクルで利用できる時間よりも多くの時間がかかる可能性がある。これは、次のサイクルを始めるＣＳパケットが遅れることを意味する。この次のサイクルにおける非同期データ伝送のために利用できる時間は、その後遅れを補うために少なくなるであろう。
【００５０】
図３は等時性データパケットの構造を示す。IEEE 1394規格は、等時性データが一つのデバイスから別のデバイスにどのように伝送されるかを指定するが、オーディオやビデオデータのような特定のタイプのデータのためのフォーマットを指定しない。Consumer Electronic Audio/Video EquipmentのためのDigital Interfaces用のIEC 61883規格は、等時性データパケットのフォーマットを指定する一つの規格である。このフォーマットは、また、Common Isochronous Packet（ＣＩＰ）フォーマットとして知られている。
【００５１】
それぞれのパケットは、多くのペイロードデータブロック３０１が後に続く、３２ビットのヘッダ３００からなる。ペイロード３０１のフォーマットは、ヘッダ３００における情報に依存し、それは、実際上あらゆるものになり得る。ヘッダ３００におけるフィールドは、次のように規定される。
【００５２】
【表１】

【００５３】
最初のヘッダワードの最初の２ビットは常に”００”であり、第２のヘッダワードの最初の２ビットは常に”０１”である。
【００５４】
図４は非同期データパケットのフォーマットを示す。それぞれのパケットは、任意に多くのペイロードデータブロック４０１が後に続く、ヘッダ４００からなる。存在するならば、データブロックは、データの完全性を確保するためにデータ周期的冗長カウントブロックＤ＿ＣＲＣが後に続く。ヘッダ４００におけるフィールドは、次のように規定される。
【００５５】
【表２】

【００５６】
Cycle StartパケットＣＳは、データ部分４０１を有しない特殊なタイプの非同期パケットである。それは、Primary Asynchronous Packetsのうちの一つである。
Cycle Startパケットにおけるヘッダ４００でのフィールド用の値は、次のように規定される（値は１６進表記である）。
【００５７】
【表３】

【００５８】
図５は、カムコーダー１０１、テレビ１０２、ＤＶＤプレーヤー１０３、セットトップボックス１０４、ＶＣＲ１０５及びパーソナルコンピュータ１０６を含む通信システム５００を概略的に示す。デバイス１０１−１０６は、IEEE 1394のバスを通して相互接続されている。しかしながら、IEEE 1394a、1394a-2000又は同様のバスもまた使用され得る。この通信システム５００において、ＶＣＲ１０５は、図１に関して上述した手続を用いるルートノードとして選択される。ＶＣＲ１０５は、またCycle Managerとして及びIsochronous Resource Managerとして機能するが、他のデバイスもまた、Isochronous Resource Managerとしての働きをすることができる。パーソナルコンピュータ１０６は、Bus Managerとして選ばれる。
【００５９】
本発明に従って、通信システム５００は、等時性ステータスチャネル上でステータス情報をデバイス１０１−１０６に配信する責任能力がある、Status Managerも含む。デバイス１０１−１０６の一つは、Status Managerとして選ばれる。配信されるステータス情報のタイプに依存して、よっていくつかの選択肢が利用できる。ステータス情報がバス、例えば有効帯域幅又はチャネル割り当てに関するならば、そのとき、Isochronous Resource Managerは良好に選択できる。トポロジー情報が配信されるのであれば、ネットワークトポロジーマップを維持するBus Managerはまた、Status Managerとして動作することができる。しかしながら、一般に、あらゆるデバイスは、必要な手段を有すると仮定して、Status Managerとして動作することができる。一つより多いデバイスがStatus Managerとして動作することができるならば、Isochronous Resource Manager又はBus Managerを選ぶメカニズムと同様の選択メカニズムが使用され得る。
【００６０】
通信システム５００において、ＶＣＲ１０５は、Status Managerとして動作する。Status Manager１０５は、バス上で等時性ステータスチャネルを生成するステータスチャネル生成モジュール５０１を有する。ステータスチャネル生成モジュール５０１は、例えば、要求があるとき、又はStatus Manager１０５が電源投入されるあるいはリセットされるとき、又は少なくとも一つのデバイス１０１−１０６が等時性ステータスチャネルから読み取ることができることを決定するときに、ステータスチャネルを生成することができる。例えば、以下に説明するように、この少なくとも一つのデバイス１０１−１０６が、ステータスチャネル上で配信されるステータス情報でStatus Managerとコンタクトするならば、この決定がなされ得る。Status Manager１０５は、等時性ステータスチャネル上でステータス情報を伝送するためにステータス伝送モジュール５０２をさらに有する。ステータス情報が伝送され得る前に、ステータス情報は、いくつかの方法で符号化されなければならない。
【００６１】
ステータス情報は、周期的にステータスチャネル上で伝送され得るか、ある部分で伝送され得る。以前に伝送されたステータス情報の更新は、別々に、又は全体として更新ステータス情報、すなわち更新が組み込んだオリジナル情報を伝送することにより、伝送され得る。十分なステータス情報が周期的に伝送されるならば、組み合わせも可能である。周期間で受信された更新は別に伝送される。次の周期、更新したステータス情報は、完全に伝送されるであろう。
【００６２】
等時性ステータスチャネルからステータス情報を読み取るために、テレビ１０２、ＤＶＤプレーヤー１０３、セットトップボックス１０４及びパーソナルコンピュータ１０６は、ステータスチャネルからステータス情報を読み取るために、それぞれステータス読み取りモジュール５１１，５１２，５１３，５１４を有する。これは、ステータス情報を得るために、ステータスチャネルからのステータスチャネル読み取りデータを活用し、このデータを復号化及び処理することを含む。デバイス１０２，１０３，１０４，１０６は、最初にステータスチャネルのチャネル識別子を知る必要がある。この識別子を知るために、それらのデバイスは、Status Managerに非同期メッセージを送ることができ、この識別子で応答を得ることができる。あるいは、それらのデバイスは、あらゆるステータス情報がデバイスのいずれにおいても見つけられ得るかどうか見るために、すべての割り当てられたチャネルを簡単に走査し得る。ステータスチャネルは、また、ステータスチャネルを活用することを非常に容易にする、チャネル０又はチャネル６３のような所定の確保したチャネル識別子を有することができ、ステータスチャネルが常に割り当てられ得ることを保証する。しかしながら、これは、そのチャネル識別子の標準化を必要とする。
【００６３】
ＤＶＤプレーヤー１０３及びパーソナルコンピュータ１０６は、Status Managerにステータス情報を非同期で送り出すためのステータス送り出しモジュール５１５，５１６をさらに有する。このように、ステータス情報は、等時性ステータスチャネル上にStatus Managerにより配信され得る。Status Managerは、そのとき非同期で肯定応答メッセージを送り返し得る。このメッセージは、ステータスチャネルの識別子を含み得るので、ＤＶＤプレーヤー１０３及びパーソナルコンピュータ１０６は、それらがステータス情報を得るためにどのチャネルを活用しなければならないかについて知る。
【００６４】
ステータス情報は、直接Status Managerに入手され得る。例えば、Bus ManagerがStatus Managerであるならば、それはトポロジーマップへの直接アクセス権を有し、いつでもこの情報を伝送することができる。Isochronous Resource Managerは、帯域幅及びチャネル関連情報への直接アクセス権を有し、それが変わるときはいつでも、ステータスチャネル上でこのステータス情報を伝送することができる。このため、すべてのデバイスは、有効帯域幅が変わったとき、チャネルが割り当てられて又は割り当てを解除されたとき、などを知る。等時性チャネル上でデータを伝送するために、デバイス１０１−１０６は、最初に、Isochronous Resource Manager１０５で、チャネル及び特定量の帯域幅を確保しなければならない。ステータスチャネル上で有効帯域幅を報知することは、デバイスが、そこから情報を得ることができ、その要求を満足するために十分な帯域幅があるかどうか決定することができるという利点を有する。もしそうならば、それは、Isochronous Resource Manager１０５への要求を送り出し、チャネルを割り当てる。通常、デバイスは、有効帯域幅を得るために、Isochronous Resource Manager１０５への非同期メッセージを最初に送り出さなければならず、それからチャネル及び特定量の帯域幅を要求する第２メッセージを送り出さなければならない。
【００６５】
他のタイプのステータス情報は、他のデバイスから来得る。一般に、別のデバイス１０１−１０６でいくつかの機能性を使う必要があるデバイス１０１−１０６は、他のデバイス１０１−１０６がその機能性をサポートするかどうかを見つけ出すために、非同期メッセージを使わなければならない。これは、Device Discovery Processと呼ばれる。例えば、カムコーダー１０１が、記録された映画を示すためにテレビ１０２を使いたいならば、これが可能かどうかについて見つけ出すために、テレビ１０２に最初に問い合わせなければならない。しかしながら、ステータス読み取りモジュール５１１−５１４を備えたデバイスは、ステータスチャネルからこの情報を簡単に読み取ることができる。
【００６６】
通信システム５００におけるデバイス１０１−１０６がHome Audio/Video interoperability（ＨＡＶｉ）規格にしたがって動作するならば、そのときデバイス能力の情報は、レジストリに問い合わせることにより得られ得る。これは、その能力の情報が必要であるデバイスにコンタクトすることを含む。しかしながら、通信システム５００において、このデバイスは、ステータスチャネル上でレジストリにおける情報を伝送することができるので、ステータス読み取りモジュール５１１−５１４を備えたデバイスがステータスチャネルからそれを簡単に読み取ることができる。レジストリを有する他の相互運用性（interoperability）規格を使用する通信システムのために、同じ技術が、帯域幅を確保するために使用され得る。デバイス１０１−１０６は、バス上でその能力又はリソースを他のデバイスに知らせ得る。ステータスチャネル上で順番にステータス情報を伝送することができ、そのため他のデバイスがデバイス能力について知ることができるように、Status Managerにこのステータス情報を提供することができる。このため、Status Managerは、別のデバイスから非同期でステータス情報を受信できる、ステータス受信モジュール５０３をさらに有する。ステータス受信モジュール５０３は、ステータス伝送モジュール５０２に連結される。ステータス情報を受信した後、おそらくいくつかのタイプの処理、更新、又はフォーマットしたステータス情報がその後ステータスチャネルに送られる。Status Managerは、ステータス情報を受信することに応答して、ステータスチャネル用の識別子をデバイスに送り返し得る。このように、デバイスは、ステータス情報を得るためにどのチャネルを聞くべきかを自動的に知らされる。ステータスチャネルが現在割り当てられないならば、Status Managerは、ステータスチャネルが生成されるべきであることを決定するために、デバイスからステータス情報を受け取るイベントを使用し得る。それから、等時性ステータスチャネルを割り当てるために、Isochronous Resource Managerとコンタクトする。
【００６７】
ステータス情報は、移動体デバイス５２０、例えばハンディータイプの遠隔制御ユニット又は無線電話のハンドセットと移動体デバイス５２０に対する基地局として働くパーソナルコンピュータ１０６との間の帰属（attachment）レベルの強度の情報であり得る。基地局１０６と移動体デバイス５２０との間の接続は、通常、例えば、ＤＥＣＴ技術、８０２．１１、HIPERLAN、又は赤外線通信を用いた無線である。帰属レベルは、例えばパーソナルコンピュータ１０６により受信された移動体デバイス５２０からの信号の強度である。パーソナルコンピュータ１０６は、それからステータスチャネルでステータス情報を伝送し、そのために他のデバイスが知らされ得るように、Status Managerにこのステータス情報を送り出すために、そのステータス送り出しモジュール５１６を用いる。
【００６８】
一つの移動体デバイスのために、ネットワークにおいて一つよりも多くの基地局が存在し得る。例えば、無線電話用の受信機が各部屋に配置され得る。その場合、別の基地局が移動体デバイス５２０を制御するためにより適するようになることが起こり得る。基地局は、最初の判定基準として、移動体デバイス５２０とのそれらの接続の品質を測定することができる。別の基地局が現在移動体デバイスを制御している基地局よりも良い接続品質を有することが分かると、制御は他の基地局に移されなければならない。あるいは、現在制御している基地局は、その自身の接続を測定し、品質が特定のレベルより下に落ちるときに、別の基地局に制御を移し得る。
【００６９】
別の判定基準は、基地局のリソースの利用度のためのレベルである。基地局１０６があまりに使用中になっているならば、移動体デバイス５２０と対話するとき、ユーザがより良い性能を得ることを確保にするために、別のデバイスに移動体デバイス５２０の制御を移し得る。移動体デバイスの制御を一つの基地局から別の基地局に移すための手順は、本出願と同じ出願人によるヨーロッパ特許出願00201212.8（PHNL000193）に記述されている。
【００７０】
基地局１０６への移動体デバイス５２０の帰属レベルの強度は、ステータスチャネル上で伝送され得る。他の基地局は、このステータスチャネルを活用し、現在の強度を知ることができる。それらは、ステータスチャネル上でそれら自身の信号強度を報告し得る。この情報を用いて、基地局は、どの基地局が移動体デバイス５２０に対する制御を移すために最も適するかを基地局間でネゴシエーションすることができる。
【００７１】
通信システム５００はまた、単一のStatus Managerにより又は異なるステータスチャネル用の別々のStatus Managerにより制御される、多数のステータスチャネルを使用し得る。例えば、上述したように、一つのステータスチャネルがバス上の有効帯域幅の情報を提供し得て、別のステータスチャネルが移動体デバイスの情報を配信する基地局により使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、バスを介して相互接続された多くのデバイスを含む第１の通信システムを概略的に示す。
【図２】 図２は、データ伝送の部分を概略的に示す。
【図３】 図３は、等時性データパケットのフォーマットを示す。
【図４】 図４は、非同期データパケットのフォーマットを示す。
【図５】 図５は、バスを介して相互接続された多くのデバイスを含む第２の通信システムを概略的に示す。

Claims (9)

1. 等時性及び非同期の伝送を扱えるバスを介して相互接続された複数のデバイスを含む通信システムであって、前記通信システムは、等時性ステータスチャネルを前記バス上で生成するステータスチャネル生成手段と、前記等時性ステータスチャネル上でステータス情報を伝送するステータス伝送手段とを有するステータスマネージャを有し、前記ステータスマネージャは、前記複数のデバイスのうちのデバイスから非同期でステータス情報を受信し、前記等時性ステータスチャネル上で前記受信したステータス情報を伝送するために前記ステータス伝送手段に結合されるステータス受信手段を有し、前記ステータスマネージャは、前記ステータス情報の受信に応答して、前記等時性ステータスチャネル用の識別子を前記デバイスに送り出すようにさらに構成される、ことを特徴とする通信システム。
2. 請求項１記載の通信システムであって、前記複数のデバイスのうちのデバイスは、前記等時性ステータスチャネルから前記伝送されたステータス情報を読み取るステータス読み取り手段を有する、ことを特徴とする通信システム。
3. 請求項１記載の通信システムであって、前記複数のデバイスのうちのデバイスは、前記ステータスマネージャに非同期でステータス情報を送り出すステータス送り出し手段を有する、ことを特徴とする通信システム。
4. 請求項１記載の通信システムであって、前記ステータス情報は、前記通信システムのネットワークトポロジーの情報を含む、ことを特徴とする通信システム。
5. 請求項１記載の通信システムであって、前記ステータス情報は、前記通信システムにおけるデバイスの能力情報を含む、ことを特徴とする通信システム。
6. 請求項１記載の通信システムであって、前記ステータス情報は、前記バス上の有効帯域幅の情報を含む、ことを特徴とする通信システム。
7. 請求項１記載の通信システムであって、前記ステータス情報は、前記通信システムにおける移動体デバイスと基地局デバイスとの間の帰属レベルの強度の情報を含む、ことを特徴とする通信システム。
8. 請求項１記載の通信システムにおけるステータスマネージャとして使用するデバイスであって、前記等時性ステータスチャネルを前記バス上で生成するステータスチャネル生成手段と、前記等時性ステータスチャネル上でステータス情報を伝送するステータス伝送手段とを有する、ことを特徴とするデバイス。
9. 請求項１記載の通信システムにおいて使用するデバイスであって、前記等時性ステータスチャネルから前記伝送されたステータス情報を読み取るステータス読み取り手段を有する、ことを特徴とするデバイス。

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