專利名稱：支持載波感知的多重通信方式的通信裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種支持載波感知的多重通信方式的通信裝置及其方法。
背景技術(shù)：
家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是將家庭內(nèi)的各種設(shè)備，即，PC，手機，冰箱，洗衣機等多個周邊設(shè)備通過一個網(wǎng)絡(luò)相連接，并進行控制的系統(tǒng)。
此外，通過家庭總線連接上述多個周邊設(shè)備，為此，需要在各周邊設(shè)備中設(shè)置有將多種信號整合為一個并進行控制的協(xié)議(protocol)，其中之一便是CSMA/CD。
上述CSMA/CD方式中最重要的問題是，在多個周邊設(shè)備使用一個家庭總線時，能有效地應(yīng)對發(fā)生的沖突并進行通信。
如圖1所示，在周邊設(shè)備中存在有需要發(fā)送的數(shù)據(jù)時，上述周邊設(shè)備生成包數(shù)據(jù)，并等待家庭總線的閑置(idle)狀態(tài)；當是處于閑置狀態(tài)時，進行是否連續(xù)閑置一定時間的忙碌(busy)檢查操作。此時，各周邊設(shè)備中設(shè)定有相同的忙碌檢查時間。
此外，在上述忙碌檢查結(jié)果，當是家庭總線處于閑置(idle)狀態(tài)時，將需要傳送的數(shù)據(jù)通過家庭總線傳送到相應(yīng)設(shè)備中；在上述忙碌檢查結(jié)果，當是家庭總線處于忙碌(busy)狀態(tài)時，將其延遲(delay)任意時間，并在經(jīng)過上述任意時間后再進行忙碌檢查操作。
通過如上所述的方法，在多個周邊設(shè)備通過一個家庭總線同時傳送時進行適當?shù)目刂啤?br> 但是，上述方法存在如下問題。
如圖2所示，當?shù)?發(fā)送周邊設(shè)備和第2發(fā)送周邊設(shè)備同時完成傳送準備后，在家庭總線處于閑置(idle)狀態(tài)下進行忙碌檢查操作時，由于上述忙碌檢查操作結(jié)束的一定時間后同時進行數(shù)據(jù)傳送，使家庭總線中發(fā)生沖突并導(dǎo)致傳送錯誤。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點，本發(fā)明提供一種支持載波感知的多重通信方式的通信裝置及其方法，其能根據(jù)各周邊設(shè)備的優(yōu)先權(quán)而設(shè)定不同的忙碌檢查時間，從而避免沖突并提供更加穩(wěn)定的通信。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種支持載波感知的多重通信方式的通信裝置，包括一個家庭總線和與其連接有多個周邊設(shè)備，其特征是包含有如下幾個部分接口回路，連接于上述家庭總線，用于接收發(fā)送包數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)發(fā)送回路，將內(nèi)部周邊設(shè)備中產(chǎn)生的發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成家庭總線中傳送的物理傳送數(shù)據(jù)，并通過上述接口回路向家庭總線進行輸出；數(shù)據(jù)接收回路，通過上述接口回路從其它周邊設(shè)備傳送的數(shù)據(jù)中，判斷是否為通過自身周邊設(shè)備接收的數(shù)據(jù)，并確認當前的家庭總線的狀態(tài)；沖突檢測回路，通過上述數(shù)據(jù)接收回路繼續(xù)檢測當前的家庭總線的狀態(tài)；通信控制部，用于檢查上述沖突檢測回路中檢測的家庭總線的狀態(tài)，并對上述數(shù)據(jù)發(fā)送回路中輸出的數(shù)據(jù)進行控制。
其中，上述數(shù)據(jù)發(fā)送回路中轉(zhuǎn)換并輸出的數(shù)據(jù)包含有前同步信號(preamble)、接收方代碼、發(fā)送方代碼、優(yōu)先權(quán)、控制代碼以及錯誤代碼。
為了達到上述目的，本發(fā)明中的支持載波感知的多重通信(CSMA/CD)方式的通信方法，其特征是包含有如下幾個步驟定義步驟，指定每個周邊設(shè)備的優(yōu)先權(quán)，并根據(jù)上述優(yōu)先權(quán)定義不同的忙碌檢查時間；準備步驟，判斷周邊設(shè)備中是否存在有需要傳送的數(shù)據(jù)，當是存在需要傳送的數(shù)據(jù)時，進行數(shù)據(jù)傳送準備，并將傳送的數(shù)據(jù)以信息包為單位轉(zhuǎn)換成適用于家庭總線的信號；檢查步驟，判斷當前家庭總線的狀態(tài)，當是處于忙碌狀態(tài)時，等待任意時間后再檢查家庭總線的狀態(tài)，當是處于閑置(idle)狀態(tài)時，按上述定義的忙碌檢查時間繼續(xù)檢查上述家庭總線是否處于閑置狀態(tài)；傳送步驟，在上述檢查步驟中，當家庭總線的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為忙碌狀態(tài)時，等待任意時間后再檢查家庭總線的狀態(tài)，當家庭總線在上述定義的忙碌檢查時間繼續(xù)處于閑置狀態(tài)時，則進行包數(shù)據(jù)的傳送操作。
其中，本發(fā)明其特征是在上述定義步驟中，優(yōu)先權(quán)高的周邊設(shè)備的忙碌檢查時間比優(yōu)先權(quán)低的周邊設(shè)備的忙碌檢查時間短。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是現(xiàn)有的載波感知的多重通信方式的沖突檢測方式的示意圖。
圖2是現(xiàn)有的載波感知的多重通信方式的沖突檢測方式時出現(xiàn)問題的示意圖。
圖3是本發(fā)明的家庭總線中用于實現(xiàn)載波感知的多重通信的家庭網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的框圖。
圖4是本發(fā)明的家庭總線中用于實現(xiàn)載波感知的多重通信的家庭網(wǎng)絡(luò)操作的流程圖。
圖5是使用本發(fā)明的支持載波感知的多重通信的通信方法時的運行示意圖。
圖6是本發(fā)明的包數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖。
圖中標號說明5家庭總線 10-1，10-2，10-3周邊設(shè)備11接口回路12數(shù)據(jù)接收回路13數(shù)據(jù)發(fā)送回路14沖突檢測回路15通信控制部具體實施方式
如圖3所示，一種一個家庭總線(5)中連接有多個周邊設(shè)備(10-1)(10-2)(10-3)的結(jié)構(gòu)。為了使用上述家庭總線(5)，連接于家庭總線(5)的多個周邊設(shè)備(10-1)(10-2)(10-3)進行爭奪，優(yōu)先權(quán)高的周邊設(shè)備在爭奪中勝出，并在家庭總線(5)上發(fā)送數(shù)據(jù)。其中，上述周邊設(shè)備指的是冰箱、洗衣機、PC、空調(diào)器以及微波爐等家庭內(nèi)的家電產(chǎn)品。
此外，上述周邊設(shè)備中另外包含有接口回路(11)、數(shù)據(jù)接收回路(12)、數(shù)據(jù)發(fā)送回路(13)、沖突檢測回路(14)以及通信控制部(15)。
上述接口回路(11)是連接于家庭總線(5)并直接發(fā)送接收數(shù)據(jù)的回路。將數(shù)據(jù)發(fā)送回路(13)的數(shù)據(jù)輸出到家庭總線(5)，接收家庭總線(5)中存在的傳送數(shù)據(jù)，并將其輸入到數(shù)據(jù)接收回路(12)中。
數(shù)據(jù)發(fā)送回路(13)將通信控制部(15)中產(chǎn)生的發(fā)送數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成周邊設(shè)備中傳送的物理傳送信號，并通過接口回路(11)輸出到家庭總線(5)上。數(shù)據(jù)接收回路(12)將接口回路(11)中輸入的接收信號轉(zhuǎn)換成接收數(shù)據(jù)，確認當前家庭總線的狀態(tài)，并將其輸出到?jīng)_突檢測回路(14)和通信控制部(15)中。
其中，標準規(guī)格的家庭總線(5)區(qū)分為信息信道和控制信道，上述各信道由雙絞線電纜(twisted pair cable)構(gòu)成。
在進行發(fā)送操作時，沖突檢測回路(14)繼續(xù)以比特(bit)的單位比較發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)，當接收到與自己發(fā)送的數(shù)據(jù)位不同的位時，判斷為其它周邊設(shè)備使用當前的家庭總線，并將相應(yīng)的沖突檢測信號傳送到通信控制部(15)中。
通信控制部(15)用于控制發(fā)送接收數(shù)據(jù)的輸入輸出操作，在進行發(fā)送操作中檢測到?jīng)_突檢測信號時，保持其任意的待機狀態(tài)并繼續(xù)檢查家庭總線。
下面參照附圖詳細說明如上結(jié)構(gòu)的本發(fā)明中支持載波感知的多重通信(CSMA/CD)方式的通信方法的操作。
如圖4所示，首先，通信控制部(15)指定每個周邊設(shè)備的優(yōu)先權(quán)，并根據(jù)上述優(yōu)先權(quán)設(shè)定不同的忙碌檢查時間(S10)。
接著，判斷周邊設(shè)備中是否存在有需要傳送的數(shù)據(jù)(S20)，當是不存在需要傳送的數(shù)據(jù)時，保持其任意時間的待機狀態(tài)后(S30)，再檢索是否存在有需要傳送的數(shù)據(jù)。當是存在需要傳送的數(shù)據(jù)時，則進行數(shù)據(jù)傳送準備(S40)。
在上述數(shù)據(jù)傳送準備過程中，通過通信控制部(15)生成由多個位數(shù)據(jù)構(gòu)成的信息包為單位的包數(shù)據(jù)。如圖6所示，上述生成的包數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)包含有前同步信號、接收方代碼、發(fā)送方代碼、優(yōu)先權(quán)、控制代碼以及錯誤代碼。此外，為使在數(shù)據(jù)發(fā)送回路中發(fā)送接收如上結(jié)構(gòu)的包數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)換成適用于家庭總線(5)的信號。
如上所述，在上述需要傳送的數(shù)據(jù)以信息包為單位，轉(zhuǎn)換成適用于家庭總線(5)的信號時，判斷當前的家庭總線(5)是否處于閑置(idle)狀態(tài)(S50)。在上述判斷結(jié)果，當是處于忙碌狀態(tài)時，等待任意時間后(S80)，再檢查上述家庭總線(5)的狀態(tài)(S50)。
在上述判斷結(jié)果(S50)，當家庭總線(5)處于閑置狀態(tài)時，按上述通信控制部(15)中定義的忙碌檢查時間進行檢查操作(S60)，繼續(xù)檢查上述家庭總線(5)是否處于閑置狀態(tài)(S70)。
此外，在中間過程中再轉(zhuǎn)換到忙碌狀態(tài)時，等待任意時間后(S80)，再檢查上述家庭總線(5)的狀態(tài)。當家庭總線(5)在上述定義的忙碌檢查時間內(nèi)繼續(xù)處于閑置狀態(tài)時，將傳送控制信號傳送到數(shù)據(jù)發(fā)送回路(13)，并將包數(shù)據(jù)通過上述接口回路(11)進行傳送(S90)。
下面參照圖5說明通過如上所述的方法解決數(shù)據(jù)接收發(fā)送時的問題。
如圖5所示，第1發(fā)送周邊設(shè)備和第2發(fā)送周邊設(shè)備同時完成數(shù)據(jù)傳送準備，并同時進行忙碌檢查操作。
此時，假設(shè)第1發(fā)送周邊設(shè)備的優(yōu)先權(quán)高于第2發(fā)送周邊設(shè)備的優(yōu)先權(quán)，使其忙碌檢查時間定義為短于第2發(fā)送周邊設(shè)備的忙碌檢查時間。
由此，即便上述第1發(fā)送周邊設(shè)備和第2發(fā)送周邊設(shè)備在同一始點進行忙碌檢查操作，第1發(fā)送周邊設(shè)備的忙碌檢查時間將更快結(jié)束并進行傳送。此外，上述第2發(fā)送周邊設(shè)備則稍后結(jié)束忙碌檢查時間，由于第1發(fā)送周邊設(shè)備正在使用當前的家庭總線(1)，隨即進入到任意時間的待機狀態(tài)，從而避免兩周邊設(shè)備之間的沖突。
本發(fā)明中的支持載波感知的多重通信(CSMA/CD)方式的通信裝置及其方法具有如下效果第一，當多個周邊設(shè)備同時進行通信時，可預(yù)防數(shù)據(jù)之間的沖突，從而可防止通信線路上的通信障礙。
第二，根據(jù)優(yōu)先權(quán)的先后順序，當需要進行通信的數(shù)據(jù)緊迫性高時，能傳送的概率將相應(yīng)增加。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種支持載波感知的多重通信方式的通信裝置，包括一個家庭總線和與其連接的多個周邊設(shè)備，其特征在于，它還包括接口回路、數(shù)據(jù)發(fā)送回路、數(shù)據(jù)接收回路、沖突檢測回路和通信控制部；接口回路，連接于上述家庭總線，用于接收發(fā)送包數(shù)據(jù)；上述數(shù)據(jù)發(fā)送回路，將內(nèi)部周邊設(shè)備中產(chǎn)生的發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成家庭總線中傳送的物理傳送數(shù)據(jù)，并通過上述接口回路向家庭總線進行輸出；上述數(shù)據(jù)接收回路，通過上述接口回路從其它周邊設(shè)備傳送的數(shù)據(jù)中，判斷是否為通過自身周邊設(shè)備接收的數(shù)據(jù)，并確認當前的家庭總線的狀態(tài)；上述沖突檢測回路，通過上述數(shù)據(jù)接收回路繼續(xù)檢測當前的家庭總線的狀態(tài)；上述通信控制部，用于檢查上述沖突檢測回路中檢測的家庭總線的狀態(tài)，并對上述數(shù)據(jù)發(fā)送回路中輸出的數(shù)據(jù)進行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支持載波感知的多重通信方式的通信裝置，其特征在于，上述數(shù)據(jù)發(fā)送回路中轉(zhuǎn)換并輸出的數(shù)據(jù)包含有前同步信號、接收方代碼、發(fā)送方代碼、優(yōu)先權(quán)、控制代碼以及錯誤代碼。
3.一種支持載波感知的多重通信方式的通信方法，其特征在于，它包含有如下幾個步驟定義步驟，指定每個周邊設(shè)備的優(yōu)先權(quán)，并根據(jù)上述優(yōu)先權(quán)定義不同的忙碌檢查時間；準備步驟，判斷周邊設(shè)備中是否存在有需要傳送的數(shù)據(jù)，當是存在需要傳送的數(shù)據(jù)時，進行數(shù)據(jù)傳送準備，并將傳送的數(shù)據(jù)以信息包為單位轉(zhuǎn)換成適用于家庭總線的信號；檢查步驟，判斷當前家庭總線的狀態(tài)，當是處于忙碌狀態(tài)時，等待任意時間后再檢查家庭總線的狀態(tài)，當是處于閑置(idle)狀態(tài)時，按上述定義的忙碌檢查時間繼續(xù)檢查上述家庭總線是否處于閑置狀態(tài)；傳送步驟，在上述檢查步驟中，當家庭總線的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為忙碌狀態(tài)時，等待任意時間后再檢查家庭總線的狀態(tài)，當家庭總線在上述定義的忙碌檢查時間繼續(xù)處于閑置狀態(tài)時，則進行包數(shù)據(jù)的傳送操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的支持載波感知的多重通信方式的通信方法，其特征在于，在上述定義步驟中，優(yōu)先權(quán)高的周邊設(shè)備的忙碌檢查時間比優(yōu)先權(quán)低的周邊設(shè)備的忙碌檢查時間短。
全文摘要
一種支持載波感知的多重通信方式的通信裝置及其方法，通信裝置，其針對一個家庭總線中連接有多個周邊設(shè)備，包括接口回路、數(shù)據(jù)發(fā)送回路、數(shù)據(jù)接收回路、沖突檢測回路和通信控制部；接口回路用于接收發(fā)送包數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)發(fā)送回路，將內(nèi)部周邊設(shè)備中產(chǎn)生的發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成家庭總線中傳送的物理傳送數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)接收回路，通過接口回路從其它數(shù)據(jù)中判斷，并確認當前的家庭總線的狀態(tài)；沖突檢測回路檢測當前的家庭總線的狀態(tài)；通信控制部用于檢查家庭總線的狀態(tài)，并對數(shù)據(jù)發(fā)送回路中輸出的數(shù)據(jù)進行控制。本發(fā)明根據(jù)各周邊設(shè)備的優(yōu)先權(quán)而設(shè)定不同的忙碌檢查時間，從而提高通訊機率并提供更加穩(wěn)定的通信。
文檔編號H04L12/413GK1767490SQ20041007249
公開日2006年5月3日 申請日期2004年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月27日
發(fā)明者金大雄, 李軍錫, 白勝面, 任正賢, 河三哲, 崔煥宗, 具子仁, 姜成煥 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司