專利名稱：通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在節(jié)點(diǎn)-到-節(jié)點(diǎn)通信系統(tǒng)中的一個(gè)要求是大量的信息必需迅速地被傳送，并且，沒有一個(gè)被傳送的信息的信號序列(burst)，與另一個(gè)被傳送的信息的信號序列沖突。
在一個(gè)簡單的系統(tǒng)中，一個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠被指定為網(wǎng)絡(luò)中心(hub)，而所有其它的節(jié)點(diǎn)作為傳送和接收信息的從屬設(shè)備(slaves)，而網(wǎng)絡(luò)中心相互之間不“說”或“聽”。因此，數(shù)據(jù)的傳送能夠被認(rèn)為是構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)中心和特定的從屬設(shè)備之間的“專用的”會(huì)話。傳送不會(huì)被其它的節(jié)點(diǎn)聽到。
在其它的系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)被系統(tǒng)中的所有節(jié)點(diǎn)廣播和接收。每一個(gè)接收節(jié)點(diǎn)的軟件區(qū)分打算供它使用的數(shù)據(jù)和不打算供它使用的數(shù)據(jù)。
一旦系統(tǒng)包含大量的節(jié)點(diǎn)，當(dāng)在這樣的系統(tǒng)中的固有的時(shí)間延遲不可接受時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中心系統(tǒng)變成不可行。這表現(xiàn)為反應(yīng)的時(shí)間變慢，并且，在某些系統(tǒng)中，簡直使人惱火。在例如火警系統(tǒng)的一些系統(tǒng)中，由于它不可接受地延遲報(bào)告火警或其它事件，這會(huì)成為一種危險(xiǎn)。
被稱作多點(diǎn)(multi-drop)R5485的系統(tǒng)已經(jīng)被開發(fā)，來減少時(shí)間延遲，并且，相對于網(wǎng)絡(luò)中心系統(tǒng)有了明顯的改善。在一對線路上的所有節(jié)點(diǎn)是平行的，并且，時(shí)間差的使用抑制了被傳送的數(shù)據(jù)信號序列之間的沖突。一個(gè)節(jié)點(diǎn)被指定為主節(jié)點(diǎn)，而其它的全都是從屬節(jié)點(diǎn)。所有的節(jié)點(diǎn)能夠相互聽和相互通信。然而，這里仍然存在一個(gè)問題主節(jié)點(diǎn)依次輪詢每一個(gè)從屬節(jié)點(diǎn)，然后，接收確認(rèn)信號和傳送數(shù)據(jù)。僅當(dāng)在這一傳送完成時(shí)，主節(jié)點(diǎn)輪詢下一個(gè)從屬節(jié)點(diǎn)，并且，然后，等待回應(yīng)和數(shù)據(jù)。很多時(shí)間被消耗在傳送控制系統(tǒng)但不運(yùn)載數(shù)據(jù)的被稱為“內(nèi)務(wù)處理(housekeeping)”的信號上。
第三種系統(tǒng)被稱為令牌環(huán)系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，所有的節(jié)點(diǎn)變成同位體，并且，具有令牌的同位體是能夠傳送的設(shè)備。通過使用“內(nèi)務(wù)處理”信號，令牌從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，因此，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)輪流傳送。
申請人的試驗(yàn)工作表明當(dāng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)目達(dá)到三十、四十和更多時(shí)，在這些系統(tǒng)中固有的時(shí)間延遲是不可接受的，尤其是在火警檢測環(huán)境中。
本發(fā)明的目的是提供一個(gè)改進(jìn)的對等(peer-to-peer)通信系統(tǒng)，其中，節(jié)點(diǎn)是相等的同位體，并且，數(shù)據(jù)以比迄今為止的單對線路可能的更快的速度傳送。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種對等通信系統(tǒng)，包括在單對線路上的多點(diǎn)布置的多個(gè)同位體，使得每一個(gè)同位體能夠聽到其它各同位體和與其它各同位體通信，所說的同位體被按序編號，并且，在序列中的前一同位體的傳送結(jié)束時(shí)序列中的下一個(gè)同位體的數(shù)據(jù)傳送被起動(dòng)，而不用輪詢所說的下一個(gè)同位體使它開始傳送。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種對等通信系統(tǒng)，包括在單對線路上按多點(diǎn)布置連接的多個(gè)同位體，使得每一個(gè)同位體能夠聽到其它各同位體和與其它各同位體通信，同位體被編號，并且，同位體的信號傳送按順序進(jìn)行和與同位體的編號一致，每一個(gè)同位體包括生成用于傳送的信號的裝置，該信號包括有關(guān)信號的長度的信息，每一個(gè)同位體還包括用于檢測接收的信號的長度，并且，在檢測到由所說的信息指示的長度的信號已經(jīng)從序列中的前一同位體被接收到時(shí)，按照預(yù)定的序列依次起動(dòng)其傳送的裝置。
為了使得具有傳送的優(yōu)先消息的同位體能夠中斷按照同位體的編號進(jìn)行傳送的正常序列，每一個(gè)同位體包括用于檢測傳送結(jié)束的裝置和用于傳送中斷消息到在前一傳送和正常序列中的下一個(gè)同位體的傳送開始之間的間隙的裝置。
每一個(gè)同位體可以包括用于檢測數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上被傳送的速度的裝置，和在傳送速度超過預(yù)定閾值時(shí)用于減少它的傳送長度或者消除它的數(shù)據(jù)傳送的裝置。
每一個(gè)同位體還可以包括用于記錄由它接收的數(shù)據(jù)傳送的裝置，并且，按照傳送序列依次傳送確認(rèn)到從它接收數(shù)據(jù)傳送的同位體。
每一個(gè)同位體還可以包括用于創(chuàng)建和傳送地址信息的裝置，由此，每一個(gè)同位體確定傳送被指向的一個(gè)或多個(gè)同位體。
本發(fā)明的系統(tǒng)還可以包括用于檢測在兩個(gè)或多個(gè)同位體同時(shí)傳送時(shí)的數(shù)據(jù)沖突的裝置，和用于在預(yù)定的同位體處重新開始數(shù)據(jù)傳送序列的裝置。
本系統(tǒng)可以包括通過循環(huán)冗余檢測的方法確定數(shù)據(jù)傳送的完整性和數(shù)據(jù)傳送的開始和結(jié)束的裝置。


為了更好地理解本發(fā)明，和表示本發(fā)明如何實(shí)現(xiàn)其效果，現(xiàn)在通過實(shí)施例對附圖進(jìn)行描述，其中，僅用一幅附圖來說明本發(fā)明的系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
在通信系統(tǒng)中，帶寬總是限制在給定的時(shí)間期限內(nèi)能夠被傳送的有用數(shù)據(jù)的量的因素。由于運(yùn)行系統(tǒng)所必需的，但不包括有用的數(shù)據(jù)的控制消息，和附加到數(shù)據(jù)字符的劃分?jǐn)?shù)據(jù)段和驗(yàn)證數(shù)據(jù)的字符使可被傳送的數(shù)據(jù)量減少。在數(shù)據(jù)的傳送和任何重復(fù)數(shù)據(jù)消息之間的靜息期(quiet period)都減少可用于有用數(shù)據(jù)的傳送的帶寬。
在唯一的附圖中，P1到Px是所有的同位體。在被描述的特定的實(shí)施例中，每一個(gè)同位體是一個(gè)從檢測器d1、d2接收數(shù)據(jù)的火災(zāi)盤(firepanel)。因?yàn)樵谕惑w之間有物理鏈路，例如多點(diǎn)、雙扭線銅纜上的半雙工RS-485，或其它的通信鏈路，所有的同位體能夠相互聽到和相互通信。
在開始時(shí)，隨后的序列設(shè)立在系統(tǒng)中的同位體的數(shù)量和編號，各同位體配備有它的標(biāo)識(shí)編號并存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)上的所有的同位體的編號。
最低編號的同位體，按照有限的延遲，在系統(tǒng)中初始化起動(dòng)序列，這是對于多個(gè)編號的同位體的情況。最初，每一個(gè)同位體僅傳送頭標(biāo)塊消息(如下所述)，直到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被經(jīng)過一次或多次。這就能夠使得所有的同位體確定期待的同位體是存在或不存在。
然后每一個(gè)同位體，由最低編號的同位體開始，傳送到所有的其它同位體。例如，沒有數(shù)據(jù)的消息可以包括如下的六個(gè)字節(jié)

字節(jié)1-同位體編號字節(jié)2-同位體反編號(Anti number)字節(jié)3/4-有關(guān)信號長度的信息字節(jié)5/6-CCITT多項(xiàng)式CRC(循環(huán)冗余檢測)這六個(gè)字節(jié)構(gòu)成一個(gè)頭，并且，如果沒有傳送的數(shù)據(jù)或者發(fā)送的確認(rèn)，那么，在字節(jié)3和4中傳送的信號的長度是頭的長度。
，由同位體先前接收的數(shù)據(jù)的確認(rèn)和數(shù)據(jù)緊接在字節(jié)5和6的后面?zhèn)魉?，?yōu)選地，按照確認(rèn)然后數(shù)據(jù)的順序傳送。在數(shù)據(jù)傳送結(jié)束時(shí)另一個(gè)CCITT多項(xiàng)式CRC檢測被進(jìn)行，以確認(rèn)數(shù)據(jù)的完整性和傳送的確認(rèn)。
由每一個(gè)同位體傳送的數(shù)據(jù)包括發(fā)送同位體的地址和接收數(shù)據(jù)并對它起作用的一個(gè)或多個(gè)同位體的地址。這能夠與簡單的廣播系統(tǒng)對比，在簡單的廣播系統(tǒng)中，傳送的數(shù)據(jù)被所有的同位體接收，并且，接收同位體的軟件區(qū)分打算供它們使用的數(shù)據(jù)和不打算供它們使用的數(shù)據(jù)。按照本發(fā)明，是發(fā)送同位體確定哪一個(gè)接收同位體必須接收和對數(shù)據(jù)作出反應(yīng)。同位體不對不是發(fā)給它們的傳送作出反應(yīng)。
防火檢測系統(tǒng)的基本要求是確認(rèn)由一個(gè)同位體發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)其它的同位體的數(shù)據(jù)的接收。為了故障安全的目的，如果未被確認(rèn)，那么它必需被再次傳送。這可能浪費(fèi)帶寬。
每一個(gè)同位體能夠接收來自另一個(gè)同位體的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)傳送，或者，能夠接收來自兩個(gè)或多個(gè)其它同位體中的每一個(gè)的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)傳送。按照本發(fā)明，每一個(gè)同位體包括用于記錄由它接收的數(shù)據(jù)傳送，并且，按照傳送序列依次傳送確認(rèn)到從它接收數(shù)據(jù)傳送的同位體的裝置。
這能夠與申請人知道的在先的系統(tǒng)對比，在該系統(tǒng)中，節(jié)點(diǎn)立即確認(rèn)它們接收的數(shù)據(jù)傳送，或者，僅當(dāng)被發(fā)送信息的節(jié)點(diǎn)輪詢時(shí)確認(rèn)。
為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)傳送優(yōu)先于低優(yōu)先級數(shù)據(jù)的被指定為高優(yōu)先級數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的能力，本發(fā)明提供用于卸載的裝置。
在網(wǎng)絡(luò)中的同位體全都具有同等的地位，沒有同位體被指派為主狀態(tài)，并且，沒有同位體控制整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。每一個(gè)同位體被安排按序控制它自己對網(wǎng)絡(luò)的使用。作為其自己控制的一部分，卸載算法被應(yīng)用。在正常通信期間，每一個(gè)同位體傳送數(shù)據(jù)，直到允許的最大的字符個(gè)數(shù)。在同位體檢測到系統(tǒng)在按照超過預(yù)定閾值的速度處理傳送時(shí)，卸載裝置減少或者甚至停止低的優(yōu)先級數(shù)據(jù)的傳送，直到系統(tǒng)處理的傳送降至閾值速度以下。
在同位體將要傳送的數(shù)據(jù)被指定為高優(yōu)先級，而超出允許的信息長度時(shí)，按照本發(fā)明，數(shù)據(jù)傳送能夠包括具有要傳送的更高優(yōu)先級信息的信息。其它同位體接收該傳送使得其它同位體抑制低的優(yōu)先級數(shù)據(jù)的傳送，但是傳送確認(rèn)和具有相同或較高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)。
這種情況將一直進(jìn)行，直到具有傳送的高優(yōu)先級數(shù)據(jù)的同位體已經(jīng)清空它的消息存儲(chǔ)緩沖器。
該通信系統(tǒng)還包括同位體通過插入中斷信號到網(wǎng)絡(luò)中以中斷正常數(shù)據(jù)傳送序列的裝置。
在任何同位體的傳送結(jié)束時(shí)，無論傳送是頭或頭部加確認(rèn)或頭部加確認(rèn)加數(shù)據(jù)，有一個(gè)允許RS-485線路調(diào)整到浮動(dòng)狀態(tài)(floating state)的靜息時(shí)期。例如，這一時(shí)期可以是20毫秒。
在這一時(shí)期結(jié)束時(shí)，下一個(gè)同位體將正常地開始傳送。然而，任何同位體插入中斷信號到這一靜息時(shí)間使得所有其它的同位體進(jìn)入“后退(back-off)”模式，其中它們的傳送能力被阻斷。一旦高優(yōu)先級消息已經(jīng)傳送，正常序列重新開始，從傳送該中斷信號的同位體的序列中的下一個(gè)同位體開始。
可以理解，除了剛討論的情況以外，直到靜止時(shí)期結(jié)束沒有同位體應(yīng)該開始傳送，然后應(yīng)該僅在它的序列中開始傳送，并且沒有同位體應(yīng)該在它檢測到從另一個(gè)同位體發(fā)出的一個(gè)傳送時(shí)傳送。
然而，該系統(tǒng)必需能夠處理兩個(gè)傳送確實(shí)同時(shí)發(fā)生的情況，這導(dǎo)致?lián)p壞的數(shù)據(jù)被同位體接收。當(dāng)沒有同位體接收可理解的傳送時(shí)，有一個(gè)故障在序列中，并且，沒有同位體被切換到它的傳送方式。這時(shí)具有“重置”系統(tǒng)的功能，使得在序列中的第一同位體在檢測到數(shù)據(jù)沖突后開始傳送。
能夠使得同位體記錄接收的傳送，然后，按照序列順序依次發(fā)送所有必要的確認(rèn)到從它接收傳送的同位體，這減少了必需的傳送次數(shù)。然而，應(yīng)該理想，每一個(gè)同位體立即作用在接收的傳送上，即使它的確認(rèn)可能由于在序列中的它的位置與發(fā)送同位體相對而被延遲。
權(quán)利要求
1.一種對等通信系統(tǒng)，包括在單對線路上的串聯(lián)的多個(gè)同位體，使得每一個(gè)同位體能夠聽到其它各同位體和與其它各同位體通信，所說的同位體被按序編號，并且，序列中的下一個(gè)同位體的數(shù)據(jù)傳送在序列中的前一同位體的傳送結(jié)束時(shí)被起動(dòng)，而不輪詢所說的下一個(gè)同位體。
2.一種對等通信系統(tǒng)，包括串聯(lián)的多個(gè)同位體，使得每一個(gè)同位體能夠聽到其它各同位體和與其它各同位體通信，同位體被編號，并且，同位體的信號傳送按照順序進(jìn)行并且與同位體的編號一致，每一個(gè)同位體包括生成用于傳送的信號的裝置，該信號包括有關(guān)信號的長度的信息，而且，每一個(gè)同位體還包括用于檢測接收的信號的長度，并且，當(dāng)檢測由所說的信息指示的長度的信號已經(jīng)從序列中的前一同位體被接收到時(shí)，按照預(yù)定的序列依次起動(dòng)其傳送的裝置。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中，每一個(gè)同位體包括用于檢測傳送結(jié)束的裝置和用于傳送中斷消息到在前一傳送和在正常序列中的下一個(gè)同位體的傳送開始之間的間隙的裝置。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的系統(tǒng)，其中，每一個(gè)同位體能夠包括用于檢測數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上正在被傳送的速度的裝置，和在傳送速度超過預(yù)定閾值時(shí)用于減少它的傳送長度或者消除它的數(shù)據(jù)傳送的裝置。
5.按照權(quán)利要求1到4中的任何一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，每一個(gè)同位體還包括用于記錄由它接收的傳送數(shù)據(jù)，并且，按照傳送序列依次傳送確認(rèn)到發(fā)送傳送數(shù)據(jù)的同位體的裝置。
6.按照前述權(quán)利要求的任何一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，每一個(gè)同位體包括用于創(chuàng)建和傳送地址信息的裝置，由此，每一個(gè)同位體確定傳送被指向的一個(gè)或多個(gè)同位體。
7.按照前述權(quán)利要求的任何一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，還包括用于檢測在兩個(gè)或多個(gè)同位體同時(shí)傳送時(shí)的數(shù)據(jù)沖突的裝置，和用于在預(yù)定的同位體處重新開始數(shù)據(jù)傳送序列的裝置。
8.按照前述權(quán)利要求的任何一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，還包括通過循環(huán)冗余檢測的方法用于確定數(shù)據(jù)傳送的完整性和數(shù)據(jù)傳送的開始和結(jié)束的裝置。
全文摘要
一種對等通信系統(tǒng)，包括連接的多個(gè)同位體(P、P1、P2、……)，使得每一個(gè)同位體能夠聽到其它的各同位體并與其它各同位體通信。同位體被編號，并且，通過同位體的信號傳送是按順序的并與同位體的編號一致。每一個(gè)同位體包括生成用于傳送的信號的裝置，該信號包括有關(guān)信號的長度的信息。每一個(gè)同位體還包括用于檢測接收的信號的長度，并且，當(dāng)檢測由長度信息指示的長度的信號已經(jīng)從序列中的前一同位體被接收到時(shí)，按照預(yù)定的序列依次起動(dòng)其傳送的裝置。
文檔編號H04L12/28GK1653756SQ03807753
公開日2005年8月10日 申請日期2003年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月3日
發(fā)明者喬林·威廉·彼得·阿特偉爾 申請人:Gsbs開發(fā)公司