專利名稱：網(wǎng)絡(luò)中的第2層管理實體消息收發(fā)框架的制作方法
優(yōu)先權(quán)要求
本申請要求于2007年2月6日提交的美國臨時申請60/900,206、于2007年2月14日提交的美國臨時申請60/901,564、于2007年5月4日提交的美國臨時申請60/927,613、于2007年2月14日提交的美國臨時申請60/901,563、于2007年5月4日提交的美國臨時申請60/927,766、于2007年5月4日提交的美國臨時申請60/927,636、以及于2007年5月21日提交的美國臨時申請60/931,314的優(yōu)先權(quán)，以上每一篇臨時申請皆通過援引納入于此。
公開領(lǐng)域 本公開的方法和裝置涉及用于共享介質(zhì)的通信協(xié)議，尤其涉及第2層消息收發(fā)框架和架構(gòu)。
背景 除了計算機以外，家庭網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在通常包括多種類型的配置成通過家庭網(wǎng)絡(luò)遞送訂戶服務(wù)的訂戶裝備。訂戶服務(wù)包括通過家庭網(wǎng)絡(luò)向訂戶裝備遞送諸如流音頻和流視頻等多媒體，其中多媒體在訂戶裝備處呈現(xiàn)給用戶。隨著可用訂戶服務(wù)的數(shù)目的增加，連接至家庭網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備的數(shù)目也在增加。服務(wù)和設(shè)備的數(shù)目的增加會增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的協(xié)調(diào)的復(fù)雜性，因為每一個節(jié)點可能是由不同制造商在不同時間生產(chǎn)的。已涌現(xiàn)出一些家庭組網(wǎng)技術(shù)以試圖促進簡單的家庭網(wǎng)絡(luò)解決方案并利用許多家庭中可能存在的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。例如，家庭電話網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟(HPNA)使得用戶能通過使用家中的現(xiàn)有電話和同軸電纜布線來聯(lián)網(wǎng)家庭計算機。啟用HPNA的設(shè)備利用與傳真和電話所使用的頻譜不同的頻譜。并非使用現(xiàn)有電話和同軸布線，家庭插電聯(lián)盟(

Power Alliance)利用家中的現(xiàn)有電力布線來創(chuàng)建家庭網(wǎng)絡(luò)。在

網(wǎng)絡(luò)中，插入連接至公共電力電路的墻上插座的所有啟用

的設(shè)備可在家庭網(wǎng)絡(luò)中連線在一起。

的一個問題在于網(wǎng)絡(luò)帶寬容易因家庭電力布線和插座中的電抗負載的較大變化而顯著減小。
此外，在實現(xiàn)正確地與其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備交互的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時也會產(chǎn)生問題。這些問題可能在存在陳舊(傳統(tǒng))設(shè)備的情況下限制提供以后開發(fā)的服務(wù)的更新型設(shè)備的部署。新興的同軸電纜多媒體聯(lián)盟(MoCA)標準架構(gòu)在以下方面影響著此問題(1)網(wǎng)絡(luò)行為動態(tài)地向設(shè)備指派“網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器”(NC)角色以便最優(yōu)化性能，(2)已知僅有為NC角色的設(shè)備才能調(diào)度網(wǎng)絡(luò)中所有其他節(jié)點的話務(wù)，以及(3)可在任何設(shè)備及其對等體之間形成全網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
在許多潛在應(yīng)用共享同一數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的情況下，各種應(yīng)用必須競爭有限的帶寬量，其使得分布問題更加復(fù)雜。諸如高吞吐量下載等帶寬密集應(yīng)用可能導(dǎo)致共享網(wǎng)絡(luò)的其他更重要的應(yīng)用降級。當該其他應(yīng)用需要高服務(wù)質(zhì)量時，這種結(jié)果是難以接受的。
已提出了解決此問題的各種解決方案，通常涉及高級網(wǎng)絡(luò)控制器或具有高級應(yīng)用來為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)分組或數(shù)據(jù)流量設(shè)置優(yōu)先級。而且，智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要高計算功率，并且因此比它們需要的更昂貴。最后，復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用于家庭使用是不切實際的，因為大多數(shù)消費者不具備配置計算機網(wǎng)絡(luò)的技能或經(jīng)驗。
公開概述 在一個實施例中，一種通信方法包括以下步驟(1)執(zhí)行至少一個包括多個波周期的第2層事務(wù)，每一個第2層事務(wù)包括執(zhí)行第一波周期，(2)將來自這一個或多個節(jié)點中的每一個的收到的第一響應(yīng)級聯(lián)在一起，以及(3)執(zhí)行第二波周期。第一波周期包括從網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器向連接到協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)的多個節(jié)點廣播第一請求，以及接收來自這些節(jié)點中的一個或多個的指示這些節(jié)點已選擇參與下一個后續(xù)波周期的第一響應(yīng)。第二波周期包括基于級聯(lián)的第一響應(yīng)從網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器向這一個或多個節(jié)點中的每一個傳送后續(xù)請求。
在另一個實施例中，一種系統(tǒng)包括連接至共享介質(zhì)的物理接口和連接至該物理接口的L2ME。該物理接口被配置成通過共享介質(zhì)傳送和接收信號。L2ME被配置成管理與連接到共享介質(zhì)的至少一個節(jié)點的多個事務(wù)并且包括較低模塊和較高模塊。L2ME的較低模塊被配置成執(zhí)行多個波周期，而較高模塊被配置成使用由較低模塊執(zhí)行的多個波周期來促進這多個事務(wù)。
附圖簡述

圖1圖解根據(jù)一個實施例的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
圖2是示出根據(jù)圖1的實施例的兩個L2ME波周期的示圖。
圖3圖解根據(jù)圖1的實施例的L2ME幀的框圖。
圖4是根據(jù)一個實施例的第2層管理實體事務(wù)協(xié)議的框圖。
概覽 本文中公開和圖1中所示以及以下更詳細地描述的一種系統(tǒng)100包括連接至協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)102的物理層112，諸如同軸電纜多媒體聯(lián)盟(MoCA)PHY層。物理層112被配置成通過協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)102傳送和接收信號。該系統(tǒng)還包括L2ME 116，其連接至物理接口112并且被配置成管理與連接到協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)102的至少一個節(jié)點104、108、110的多個事務(wù)。L2ME 116包括被配置成執(zhí)行多個波周期的諸如L2ME波層等較低模塊118、以及被配置成使用由較低模塊118執(zhí)行的多個波周期來促進這多個事務(wù)的諸如L2ME事務(wù)層等較高模塊120。
一種通信方法包括執(zhí)行至少一個包括多個波周期214、216的第2層事務(wù)。每一個第2層事務(wù)包括執(zhí)行第一波周期214，將來自這一個或多個節(jié)點202、204、208、210、212中的每一個的收到的第一響應(yīng)級聯(lián)在一起，以及執(zhí)行第二波周期216。第一波周期214包括從網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器206向連接到協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)的多個節(jié)點202、204、208、210、212廣播第一請求，以及接收來自這些節(jié)點202、204、208、210、212中的一個或多個的指示這些節(jié)點已選擇參與下一個后續(xù)波周期的第一響應(yīng)。第二波周期216包括基于級聯(lián)的第一響應(yīng)從網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器206向這一個或多個節(jié)點202、204、208、210、212中的每一個傳送后續(xù)請求。
在一些實施例中，第二波周期216還包括接收來自參與節(jié)點202、204、208、210、212中的每一個的后續(xù)響應(yīng)。
在一些實施例中，執(zhí)行至少一個第2層事務(wù)的步驟是響應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器206收到來自進入節(jié)點的初始請求而執(zhí)行的。
在一些實施例中，第一響應(yīng)接收步驟包括接收來自多個節(jié)點202、204、208、210、212中已選擇參與下一個波周期的第一子集的第一響應(yīng)，該方法還包括以下步驟接收來自節(jié)點的第二子集的第二響應(yīng)。第二響應(yīng)指示節(jié)點的第二子集已選擇不參與下一個波周期。
在一些實施例中，該通信方法包括執(zhí)行第三波周期。第三波周期包括網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器206向在第一波周期214期間網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器206未從其接收到響應(yīng)的一個或多個節(jié)點202、204、208、210、212中的至少一個傳送單播消息。
在一些實施例中，第三波周期還包括接收來自這一個或多個節(jié)點202、204、208、210、212中的至少一個的對該單播消息的響應(yīng)。
詳細描述 各實施例一般涉及用以支持網(wǎng)絡(luò)中的低級消息收發(fā)框架的系統(tǒng)、方法、和架構(gòu)。一些實施例促進第2層管理實體(L2ME)消息收發(fā)以使得能對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的資源進行低成本和高速度的管理，從而保障在現(xiàn)有家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)分發(fā)多媒體數(shù)據(jù)(諸如，視頻/音頻、游戲、圖像、以及其他交互式服務(wù))的能力。
各實施例便于使得家庭組網(wǎng)設(shè)備簡單化，從而它們更易使用并且具有成本效率。換言之，家庭網(wǎng)絡(luò)配置起來應(yīng)該較簡單，從而家庭用戶不必處理復(fù)雜的配置菜單或需要計算機網(wǎng)絡(luò)的高級知識。各實施例還通過實現(xiàn)不需要高計算功率量的低級數(shù)字傳輸框架來解決配置和成本問題。此低級框架可被認為是媒體接入控制(MAC)子層或物理(PHY)網(wǎng)絡(luò)層的擴展，并且被稱為“第2層消息收發(fā)框架”。
第2層消息收發(fā)可實現(xiàn)在各種網(wǎng)絡(luò)中，其中由于節(jié)點的引入或移除以及網(wǎng)絡(luò)信令能力的演進而共享和協(xié)商頻譜。在一些實施例中，網(wǎng)絡(luò)是具有協(xié)調(diào)連接至網(wǎng)絡(luò)的若干設(shè)備之間的通信的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器(NC)的協(xié)調(diào)式網(wǎng)絡(luò)。協(xié)調(diào)是通過NC向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分配其間這些設(shè)備可傳送或接收MAC消息、探測、和數(shù)據(jù)的時隙來達成的。連接至協(xié)調(diào)式網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可包括受管理設(shè)備和不受管理設(shè)備。這些網(wǎng)絡(luò)的示例包括根據(jù)同軸電纜多媒體聯(lián)盟(MoCA)標準的同軸網(wǎng)絡(luò)、“雙絞”線上的有線網(wǎng)絡(luò)、或無線家庭網(wǎng)絡(luò)。各實施例被描述為用網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的8個或16個節(jié)點來實現(xiàn)。然而，其他實施例可納入擴展以在各種網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實現(xiàn)任何數(shù)目的節(jié)點。此外，各實施例可包括具有用以支持最終用戶應(yīng)用和因供應(yīng)商而異的服務(wù)的第2層消息收發(fā)架構(gòu)和協(xié)議的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。
現(xiàn)在將參考用于數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的第2層管理實體架構(gòu)和消息收發(fā)協(xié)議來描述各實施例。一些實施例支持應(yīng)用層觸發(fā)事務(wù)，諸如但不限于，通用即插即用服務(wù)質(zhì)量和IEEE流預(yù)留協(xié)議(SRP)。第2層消息收發(fā)協(xié)議可在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實現(xiàn)諸如參數(shù)化服務(wù)質(zhì)量(pQoS)或全網(wǎng)狀速率事務(wù)等能力。注意，第2層管理實體與應(yīng)用層之間的接口可能不同。
圖1圖解具有連接至網(wǎng)絡(luò)102的多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點104、106、108、110的協(xié)調(diào)式網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)100。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點106是NC節(jié)點并且被示為配置有PHY層112、MAC子層114、以及L2ME 116。注意，任何網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可具有多個物理接口并且可實現(xiàn)上層功能(例如，TCP/IP、UDP等)。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點104是進入節(jié)點(EN)。節(jié)點104、108和110中的每一個也可配置有L2ME 116。
L2ME 116提供可藉此調(diào)用第2層管理功能的第2層接口和管理服務(wù)?；谧罱K用戶應(yīng)用發(fā)起的事務(wù)，L2ME 116負責執(zhí)行和管理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點104、106、108和110之間的所有L2ME事務(wù)，諸如參數(shù)化服務(wù)質(zhì)量和全網(wǎng)狀速率。L2ME 116包括兩個子層較高的事務(wù)協(xié)議子層120和較低的波協(xié)議子層118。L2ME波協(xié)議子層118是配置有其自己的消息收發(fā)協(xié)議的L2ME 116中的高可靠性消息機制。L2ME波協(xié)議使得網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能參與穩(wěn)健的、網(wǎng)絡(luò)范圍的低等待時間通用事務(wù)，并且使得NC節(jié)點106能管理具有多個第2層服務(wù)質(zhì)量段的家庭網(wǎng)絡(luò)上的低成本音頻/視頻橋路設(shè)備——諸如根據(jù)IEEE 802.1Qat/D0.8草案標準(2007年7月)的設(shè)備——的流。
L2ME波協(xié)議 L2ME波協(xié)議通過生成多個波周期來為L2ME事務(wù)協(xié)議提供可靠的傳輸服務(wù)。當NC節(jié)點106向連接至網(wǎng)絡(luò)102的所有節(jié)點104、108、110廣播諸如請求等特定有效載荷時，波周期開始。在一個實施例中，NC節(jié)點106在發(fā)起波周期之前首先將波_節(jié)點掩碼(nodemask)字段(以下更詳細地描述)中的所有節(jié)點分類成3個類別。第一類別的節(jié)點(“類別1節(jié)點”)包括還未在NC節(jié)點106發(fā)出的請求L2ME幀的周期_節(jié)點掩碼字段中指定的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。第二類別的節(jié)點(“類別2節(jié)點”)包括已在NC節(jié)點106發(fā)出的請求L2ME幀的周期_節(jié)點掩碼字段中標識出但NC節(jié)點106尚未從其收到響應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。第三類別的節(jié)點(“類別3節(jié)點”)包括NC節(jié)點106已從其收到響應(yīng)L2ME幀的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。
在NC節(jié)點106已恰當?shù)貙⒕W(wǎng)絡(luò)節(jié)點104、108、110中的每一個歸類為類別1、2、或3節(jié)點之后，NC節(jié)點106根據(jù)以下指導(dǎo)方針構(gòu)造周期_節(jié)點掩碼。首先，如果存在3個或更多類別1節(jié)點，則NC節(jié)點106將周期_節(jié)點掩碼中的相應(yīng)數(shù)目的比特設(shè)為“1”。然而，如果存在3個或更多類別1節(jié)點，周期_節(jié)點掩碼中NC節(jié)點106所設(shè)置的比特的數(shù)目可能少于類別1節(jié)點的總數(shù)，但不少于3比特。例如，如果存在5個類別1節(jié)點，則NC節(jié)點106可將周期_節(jié)點掩碼中的3、4、或5個比特設(shè)為“1”。其次，如果存在3個或更多類別2節(jié)點，則NC節(jié)點106將周期_節(jié)點掩碼中對應(yīng)于類別2節(jié)點的3個或更多比特設(shè)為“1”。第三，如果沒有類別1節(jié)點，或者如果周期_節(jié)點掩碼中對應(yīng)于類別1節(jié)點的所有比特都已被設(shè)為“1”，則NC節(jié)點106將周期_節(jié)點掩碼中對應(yīng)于類別2節(jié)點的比特設(shè)為“1”。最后，NC節(jié)點106可將周期_節(jié)點掩碼中如NC節(jié)點106可從其收到響應(yīng)而不中斷網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的那樣多的比特設(shè)為“1”。一旦已生成周期_節(jié)點掩碼，NC節(jié)點106就通過廣播包括該周期_節(jié)點掩碼的L2ME消息來發(fā)起波周期。
波周期在NC節(jié)點106從客戶節(jié)點104、108、110中的一些或全部收到諸如響應(yīng)等相應(yīng)有效載荷時或者在NC節(jié)點的定時器期滿時完成。例如，NC節(jié)點106傳送消息并隨后啟動其定時器。如果在收到來自周期_節(jié)點掩碼中標識出的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的一些或全部的響應(yīng)消息之前NC節(jié)點106的定時器到達T21(例如，20毫秒)，則即使NC節(jié)點106尚未收到響應(yīng)消息，波周期完成。注意，T21是NC節(jié)點106傳送請求L2ME幀與被請求節(jié)點傳送相應(yīng)的響應(yīng)L2ME幀之間的最大可允許時間間隔。當有效載荷的波_節(jié)點掩碼字段中標識出的節(jié)點中的每一個都已響應(yīng)時，L2ME波周期成功完成。以另一種方式，如果在NC節(jié)點106的定時器到達T21之前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點104、108、110全部被分類成類別3節(jié)點，則波周期成功?；蛘撸绻鸑C節(jié)點106未收到來自其在NC節(jié)點106所傳送的周期_節(jié)點掩碼中的相應(yīng)比特被設(shè)為“1”的類別2節(jié)點的響應(yīng)L2ME幀，則波周期不成功，或即失敗。如果波周期失敗，則NC節(jié)點106通過僅向NC節(jié)點106未從其收到響應(yīng)L2ME幀的那些節(jié)點發(fā)送多播消息來重復(fù)波周期。注意，在一個實施例中，針對通過向未響應(yīng)的節(jié)點發(fā)送多播消息來重復(fù)波周期，與廣播消息相同地對待多播消息。NC節(jié)點106在為未從其收到響應(yīng)的任何節(jié)點創(chuàng)建新波周期之前將完成所調(diào)度的波周期。
圖2是示出兩個波周期214、216的L2ME波示圖200的示例。當NC節(jié)點206以節(jié)點ID＝2向連接至網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點202、204、208、210、212廣播具有有效載荷的消息時，發(fā)起第一波周期214。在本示例中，有效載荷包括節(jié)點_比特掩碼011011，其中最右邊一位對應(yīng)于節(jié)點ID＝0的節(jié)點。此比特掩碼指示NC節(jié)點206期望收到包含來自客戶節(jié)點202、204、208和210的波_ACK的有效載荷。根據(jù)圖2，NC節(jié)點206僅收到來自節(jié)點202、204和208的響應(yīng)L2ME幀。在NC節(jié)點206定時器期滿之前，來自節(jié)點210的響應(yīng)L2ME幀或者丟失或者未收到。NC節(jié)點206中定時器的期滿完成第一波周期214，但并未結(jié)束該設(shè)事務(wù)。
由于NC節(jié)點206尚未收到來自節(jié)點210的響應(yīng)L2ME幀，因此NC節(jié)點206向節(jié)點210發(fā)送另一個請求L2ME幀，從而發(fā)起第二波周期216。發(fā)送給節(jié)點210的請求還發(fā)送給節(jié)點212，并且包括請求節(jié)點210和212向NC節(jié)點206發(fā)送波_ACK的節(jié)點_比特掩碼110000。來自節(jié)點210和212的響應(yīng)L2ME幀后續(xù)被NC節(jié)點206收到，從而完成波周期216。
L2ME事務(wù)協(xié)議 L2ME事務(wù)協(xié)議是L2ME中使用多個L2ME波來達成網(wǎng)絡(luò)范圍的事務(wù)的較高子層協(xié)議。一般而言，所有L2ME事務(wù)都包括j+1個波(其中j＝0，1，2...)，并且由EN或NC節(jié)點啟動。EN可以是基于最終用戶應(yīng)用發(fā)起L2ME事務(wù)的任何網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，包括NC節(jié)點。在最后L2ME波中，所請求的結(jié)果由NC節(jié)點返回給EN。當諸如客戶節(jié)點等其他節(jié)點提供其最終響應(yīng)時，L2ME事務(wù)完成。在一些實施例中，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)在任何給定時間只有一個L2ME事務(wù)被執(zhí)行或待決。對于失敗的L2ME波，結(jié)果導(dǎo)致的NC節(jié)點動作取決于具體L2ME事務(wù)類型和波編號。
一般而言，在事務(wù)期間所有L2ME事務(wù)消息可被分類成3個不同類別。這些消息被分類如下(1)提交；(2)請求；以及(3)響應(yīng)。諸如未配置L2ME的傳統(tǒng)節(jié)點等不使用L2ME消息的節(jié)點可簡單地丟棄這些消息。未配置L2ME的節(jié)點可接收L2ME消息，因為L2ME消息被嵌入原有MAC消息收發(fā)框架內(nèi)。圖3圖解根據(jù)一個實施例的MAC幀300的一個示例。MAC幀300包括MAC報頭302、MAC有效載荷304、以及MAC有效載荷循環(huán)冗余校驗(CRC)310。L2ME幀被嵌入MAC有效載荷304內(nèi)并且包括L2ME報頭306和L2ME有效載荷308。
提交L2ME消息 提交L2ME消息將應(yīng)用發(fā)起的請求從EN攜帶至NC節(jié)點，在NC節(jié)點處可發(fā)起L2ME波事務(wù)。EN通常負責管理事務(wù)的各個階段，而NC節(jié)點負責廣播請求、搜集每個客戶節(jié)點的響應(yīng)、以及向傳送了該提交消息的EN提供事務(wù)結(jié)果。下表1圖解提交L2ME幀格式的一個示例，該幀格式包括提交L2ME幀報頭和有效載荷。
表1-提交L2ME消息格式


提交L2ME幀報頭包括8位進入_事務(wù)_ID字段。進入_事務(wù)_ID字段是進入節(jié)點的事務(wù)ID，其始于“1”并且每次向NC節(jié)點發(fā)送提交消息就遞增。在沒有EN時，EN_事務(wù)_ID＝0值保留用于NC節(jié)點。源于提交消息的任何L2ME事務(wù)可包含此事務(wù)ID。注意，進入節(jié)點ID與事務(wù)ID的組合唯一性地標識網(wǎng)絡(luò)中的每個L2ME事務(wù)，從而使得EN能知曉其事務(wù)已被觸發(fā)。此外，如果EN等待事務(wù)開始已超時，唯一性地標識每個事務(wù)使得EN能識別和取消NC節(jié)點要開始事務(wù)的任何嘗試。L2ME_有效載荷字段的組成和長度取決于具體的供應(yīng)商_ID、事務(wù)_類型、和事務(wù)_子類型字段。供應(yīng)商_ID是提交和請求L2ME消息中指示因供應(yīng)商而異地使用這些消息的各種字段的16位字段。例如，熵敏通信(Entropic Communications)的所指派供應(yīng)商ID范圍是0x0010到0x001F，而值0x0000到0x000F被指派給MoCA。L2ME_有效載荷字段的長度可以短于或等于L_SUB_MAX(長度_提交_最大)。還注意，與給定L2ME事務(wù)相關(guān)聯(lián)的提交和請求消息可具有相同的一組供應(yīng)商_ID、事務(wù)_類型、和事務(wù)_子類型字段。
請求L2ME消息 在事務(wù)波期間，NC節(jié)點向所有節(jié)點廣播請求L2ME幀消息。在其中NC節(jié)點已收到提交消息的一個實施例中，NC節(jié)點將把請求L2ME幀消息作為提交消息的結(jié)果來廣播。在一些情形中，當NC節(jié)點充當EN時，如下所述，不傳送提交消息并且NC節(jié)點通過代表其自己發(fā)出請求L2ME幀消息來發(fā)起事務(wù)。例如，當NC節(jié)點發(fā)起管理事務(wù)時，不需要提交L2ME幀，并且事務(wù)以請求L2ME幀開始。預(yù)期收到請求L2ME幀消息的每個客戶節(jié)點都以NC節(jié)點在有效載荷中所請求的操作的結(jié)果來響應(yīng)NC節(jié)點。表2示出請求L2ME幀消息報頭和有效載荷格式，其類似于提交L2ME幀格式，其中未示出MAC報頭。
表2-請求L2ME幀消息格式


在此消息中，進入_節(jié)點_ID復(fù)制于發(fā)起提交消息。如果請求消息源自諸如NC管理事務(wù)等無EN的L2ME事務(wù)，則進入_節(jié)點_事務(wù)_ID沒有意義并且該字段值被復(fù)位成“0”。如果這是第一L2ME波，則波_節(jié)點掩碼值等于提交消息。在事務(wù)的最后L2ME波中，此字段的值包含將是最后波的部分的這組節(jié)點。否則，波_節(jié)點掩碼值對應(yīng)于在先前請求的參與_下一個_波比特中提供了響應(yīng)的這組節(jié)點。周期_節(jié)點掩碼是節(jié)點的比特掩碼，其中每一個比特位置對應(yīng)于節(jié)點ID(即，比特0值對應(yīng)于節(jié)點ID＝0)。與每一個節(jié)點相對應(yīng)的比特被設(shè)置——如果NC節(jié)點指令該節(jié)點在收到請求消息之際提供響應(yīng)。此外，請求消息包括波_狀態(tài)字段，其指示先前波周期是失敗還是成功完成。注意，波_狀態(tài)字段中允許的值為0、1、2和4，并且如果響應(yīng)_失敗和/或NC_取消_失敗比特被置位，則這是事務(wù)的最后L2ME波，并且任何后繼波可包含失敗事務(wù)的L2ME_有效載荷字段。
用于L2ME波(除了波0)的響應(yīng)幀的有效載荷通常通過級聯(lián)在先前波中來自各節(jié)點的響應(yīng)來形成。級聯(lián)如下形成當響應(yīng)L2ME幀從給定節(jié)點抵達NC節(jié)點時，在NC節(jié)點處將其有效載荷附于響應(yīng)隊列的末尾。然后，將有效載荷的長度寫入稱為目錄的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，并且傳送該節(jié)點的ID。當NC節(jié)點準備好發(fā)送下一個請求L2ME幀時，其將目錄的長度放入目錄_長度字段中，將該目錄復(fù)制到有效載荷的起始，并且隨后將響應(yīng)隊列復(fù)制到有效載荷的其余部分中。
目錄_長度字段指示請求L2ME幀消息的有效載荷部分中的目錄長度。在請求L2ME幀消息中使用的L2ME_有效載荷字段有4種不同類型，如下 1.如果這是給定事務(wù)的第一L2ME波，則第一類型的L2ME_有效載荷與提交消息的有效載荷相同。此L2ME_有效載荷字段的長度可小于或等于L_SUB_MAX，L_SUB_MAX是級聯(lián)的提交L2ME幀有效載荷中的字節(jié)的最大數(shù)目。
2.如下表3中所示從事務(wù)的第二個波起到最后波，將第二類型的請求L2ME幀有效載荷作為報告從NC節(jié)點發(fā)送至參與客戶節(jié)點。L2ME_有效載荷字段包括具有來自每個節(jié)點的2字節(jié)條目的16條目的目錄、以及響應(yīng)_數(shù)據(jù)字段，其是來自在先前波中提供了響應(yīng)的每個參與L2ME節(jié)點的變長響應(yīng)L2ME幀的級聯(lián)。此目錄使得接收節(jié)點能解碼來自所有節(jié)點的L2ME響應(yīng)。
表3-請求“級聯(lián)”L2ME幀有效載荷格式
3.第三類型的L2ME_有效載荷是其中響應(yīng)_失敗比特或NC_失敗比特被設(shè)為“1”的失敗L2ME事務(wù)的情形。NC節(jié)點可在最后L2ME波的請求消息中傳送0長度有效載荷。
4.第四類型的L2ME_有效載荷用于支持一些特定L2ME事務(wù)，諸如參數(shù)化服務(wù)質(zhì)量。在這些情形中，請求L2ME幀報頭中的目錄_長度未使用，并且NC節(jié)點處理所有節(jié)點的響應(yīng)以產(chǎn)生定制請求幀有效載荷。L2ME_有效載荷字段的格式在特定L2ME事務(wù)中定義。注意，無有效載荷的請求幀包括64比特的類型III保留字段。
響應(yīng)L2ME消息格式 響應(yīng)L2ME幀格式如下表4中所示。在每個L2ME波結(jié)束時，從每個有L2ME事務(wù)能力的節(jié)點向NC節(jié)點單播地發(fā)送響應(yīng)L2ME幀。在一些實施例中，NC節(jié)點可被配置成同時接收來自被請求節(jié)點的多個(例如，3個或更多)響應(yīng)。
表4-響應(yīng)L2ME幀格式
響應(yīng)L2ME消息包括響應(yīng)_狀態(tài)字段，其指示被請求在下一個或最后波周期中進行響應(yīng)的節(jié)點的響應(yīng)狀態(tài)。此外，響應(yīng)_狀態(tài)字段使得EN能取消其通過向NC節(jié)點發(fā)送提交消息來發(fā)起的但等待響應(yīng)消息超時的事務(wù)。
如果啟用L2ME的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點收到具有未識別出的供應(yīng)商_ID、事務(wù)_類型、或事務(wù)_子類型字段值的任何L2ME事務(wù)消息，則該節(jié)點可在響應(yīng)幀中將響應(yīng)_狀態(tài)字段設(shè)為“0”，并且NC節(jié)點可在該事務(wù)的將來波中排除此節(jié)點。在任何響應(yīng)中設(shè)置了參與_最后_波比特字段的EN和任何節(jié)點可被包括在最后波的波_節(jié)點掩碼中。
L2ME事務(wù)概覽 L2ME事務(wù)可通過多種方式來發(fā)起，盡管在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)在任何給定時間通常可執(zhí)行僅一個L2ME事務(wù)。在一個實施例中，L2ME事務(wù)可由EN發(fā)起，EN可為連接至網(wǎng)絡(luò)的任何節(jié)點。例如，EN可以是連接至計算機的MoCA網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。計算機可附連至因特網(wǎng)并且運行借助于更高層協(xié)議接口來通信的應(yīng)用。在此配置中，計算機可將該EN用作代理以通過響應(yīng)于計算機內(nèi)應(yīng)用生成的操作進行L2ME消息收發(fā)來監(jiān)視整個MoCA網(wǎng)絡(luò)。
參考圖4，現(xiàn)在描述EN發(fā)起的事務(wù)的一個示例。圖4圖解由EN 402發(fā)起的L2ME事務(wù)400的一個示例的框圖。在收到來自高級應(yīng)用的請求之際，EN 402生成提交L2ME消息并將其傳送給NC節(jié)點404。NC節(jié)點404接收該提交消息并通過廣播與接收自EN 402的提交消息具有類似的報頭的請求消息來發(fā)起第一L2ME波，即L2ME波0。該請求消息被廣播至在有效載荷中包含的波_節(jié)點掩碼參數(shù)所指定的有L2ME能力的節(jié)點406、408、410中的每一個。如果該請求被發(fā)送至無L2ME能力的節(jié)點，則該節(jié)點將簡單地忽略此消息。
請求L2ME幀消息還被發(fā)送給EN 402，現(xiàn)在描述其原因。在收到請求消息之際，EN 402通過將請求報頭中的恰適字段與其在提交報頭中使用的值進行比較來驗證該事務(wù)。如果這些值匹配，則事務(wù)將被處理。然而，可能存在網(wǎng)絡(luò)中的L2ME事務(wù)并非EN 402所請求的最近事務(wù)的一些實例。此境況在EN 402所傳送的提交消息或者被破壞、未被NC節(jié)點404收到或未被NC節(jié)點404準許時出現(xiàn)。如果所發(fā)起的事務(wù)并非最近請求的L2ME事務(wù)，則EN 402可通過在響應(yīng)中將進行_進入_取消比特設(shè)為“1”來取消該事務(wù)。在收到來自EN 402的其進行_進入_取消比特被設(shè)為“1”的響應(yīng)之際，NC節(jié)點不在此事務(wù)中發(fā)出更多L2ME波，但是可立即發(fā)起另一個L2ME事務(wù)。
假定該L2ME事務(wù)未被EN 402取消，則被請求的有L2ME事務(wù)能力的節(jié)點向NC節(jié)點404發(fā)送響應(yīng)消息，其有效載荷指示它們是否選擇參與此事務(wù)的下一個(多個)波。如果例如該事務(wù)是用以創(chuàng)建新pQoS流的參數(shù)化QoS事務(wù)并且該節(jié)點不能支持pQoS流，則該節(jié)點可選擇不參與將來的波。節(jié)點可通過將參與_下一個_波比特設(shè)為“1”來選擇參與該網(wǎng)絡(luò)事務(wù)，以及可通過將參與_下一個_波比特設(shè)為“0”來選擇不參與。在后繼L2ME波中，NC節(jié)點404通常通過如上所述地級聯(lián)來自先前波的所有響應(yīng)來生成請求L2ME幀有效載荷。NC節(jié)點404隨后將此請求消息發(fā)送給請求了參與當前波的客戶節(jié)點。注意，對于一些事務(wù)實施例，NC節(jié)點可能根據(jù)收到的響應(yīng)有效載荷產(chǎn)生不同的、非級聯(lián)請求消息有效載荷。該事務(wù)繼續(xù)，直至NC節(jié)點到達在提交L2ME消息中所指定的波的最大編號。在到達該事務(wù)中波的最大編號時，NC節(jié)點404發(fā)出最后波，其包括至EN 402的請求L2ME幀消息。
然而，如果NC節(jié)點404收到來自有L2ME能力的所有節(jié)點的其參與_下一個_波比特被設(shè)為“0”的響應(yīng)并且存在EN，則NC節(jié)點404可跳過該事務(wù)中的中間波并且合成恰適的請求有效載荷。如果原本將使用級聯(lián)來創(chuàng)建請求有效載荷，則NC節(jié)點404將目錄_節(jié)點_ID＝0xFF填充到目錄的所有條目中，并且合成的請求可使事務(wù)_波_編號恰當?shù)卦O(shè)置為最后波。
在多個L2ME事務(wù)中，在所有其他客戶節(jié)點已響應(yīng)之后，NC節(jié)點404可僅請求EN 402對其請求消息提供響應(yīng)。完成各種事務(wù)中的L2ME波的此響應(yīng)確保在EN 402通知其應(yīng)用該操作已完成之前該L2ME事務(wù)已完全完成。在其他L2ME事務(wù)中，該事務(wù)直至NC節(jié)點404向多個節(jié)點(包括EN 402)發(fā)送請求并且收到來自每一個節(jié)點的響應(yīng)時才完成。
在一些實例中，整個L2ME事務(wù)可能出錯。這種境況在例如以下情況下出現(xiàn)(1)L2ME波周期失敗；(2)給定事務(wù)中已執(zhí)行L2ME波的數(shù)目少于在發(fā)起提交L2ME消息中的事務(wù)_最后_波_編號字段中所指示的L2ME波的預(yù)期總數(shù)目；以及(3)L2ME事務(wù)是由EN發(fā)起的。在一個實施例中，如果L2ME事務(wù)失敗，則NC節(jié)點404發(fā)出被稱為事務(wù)失敗波的新L2ME波。此波通知由于先前L2ME波的失敗而終止該事務(wù)。該事務(wù)失敗波由發(fā)送請求L2ME幀報頭的NC節(jié)點404發(fā)起，如在上表2中所定義的，其波_狀態(tài)字段設(shè)為“4”，并且波_節(jié)點掩碼使其對應(yīng)于EN402的比特被設(shè)為“1”。此外，請求L2ME幀如上所述地為0長有效載荷。在收到此請求之際，EN 402發(fā)送如上表4中所示的響應(yīng)L2ME幀。
在另一個實施例中，NC節(jié)點404可自發(fā)地發(fā)起L2ME事務(wù)以通知網(wǎng)絡(luò)中的客戶節(jié)點其他哪些節(jié)點有L2ME事務(wù)能力。這些NC節(jié)點發(fā)起的事務(wù)通常在單個波中進行并且被設(shè)計成通過提供與傳統(tǒng)或其他可兼容節(jié)點的可互操作性來達成網(wǎng)絡(luò)維護。由NC節(jié)點發(fā)起的L2ME波操作通常具有以下特性 1.為了界定波持續(xù)期，NC節(jié)點應(yīng)在周期_節(jié)點掩碼字段中包括至少3個節(jié)點； 2.如果NC節(jié)點在NC_超時內(nèi)未收到來自被請求節(jié)點的預(yù)期響應(yīng)，則NC節(jié)點假定該響應(yīng)不再是懸而未決的； 3.在所有其他節(jié)點已被要求第一次發(fā)送其響應(yīng)之前，NC節(jié)點可以不請求節(jié)點重傳其響應(yīng)；以及 4.在第二請求的T21內(nèi)未能提供響應(yīng)(在被請求的情況下)的任何節(jié)點導(dǎo)致L2ME波失敗。
波_節(jié)點掩碼字段指示被NC節(jié)點識別為啟用了L2ME事務(wù)的節(jié)點的這組客戶節(jié)點。如果節(jié)點被NC節(jié)點識別，則其使用根據(jù)以下表5的響應(yīng)L2ME幀格式使用0長度響應(yīng)消息進行響應(yīng)來完成該事務(wù)。
表5-啟用L2ME的響應(yīng)幀格式
除了以上描述的實施例以外，所公開的方法和裝置可按計算機實現(xiàn)的進程和用于實踐這些進程的裝置的形式來實施。本文所公開的方法和裝置還可按包含在諸如軟盤、只讀存儲器(ROM)、CD-ROM、硬驅(qū)動、“ZIPTM”高密度硬驅(qū)動、DVD-ROM、閃存驅(qū)動、或任何其他計算機可讀存儲介質(zhì)等有形介質(zhì)中的程序代碼的形式來實施，其中當計算機程序代碼被加載到計算機中并由其執(zhí)行時，該計算機成為用于實踐所公開的方法和裝置的裝置。本文所公開的方法和裝置還可按例如無論是存儲在存儲介質(zhì)中、加載到計算機中和/或由其執(zhí)行、還是在一些傳輸介質(zhì)上傳送——諸如在電氣布線或電纜上、通過光纖、或經(jīng)由電磁輻射來傳送——的計算機程序代碼的形式來實施，其中當計算機程序代碼被加載到計算機中并由其執(zhí)行時，該計算機成為用于實踐所公開的方法和裝置的裝置。當在通用處理器上被實現(xiàn)時，計算機程序代碼段將處理器配置成創(chuàng)建專用邏輯電路。
盡管該方法和裝置已按照用作示例的實施例的方式進行了描述，但并不被限定于此。相反，所附權(quán)利要求應(yīng)被廣泛地解釋成包括所公開的方法和裝置的其他變形和實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可作出這些變形和實施例而不脫離所公開的方法和裝置的等效技術(shù)方案的范圍和界限。
權(quán)利要求
1.一種通信方法，包括以下步驟
執(zhí)行至少一個包括多個波周期的第2層事務(wù)，每一個第2層事務(wù)包括
執(zhí)行第一波周期，包括
從網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器向連接到協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)的多個節(jié)點廣播第一請求，以及
接收來自所述節(jié)點中的一個或多個的指示所述節(jié)點已選擇參與下一個后續(xù)波周期的第一響應(yīng)，
將來自所述一個或多個節(jié)點中的每一個的收到的第一響應(yīng)級聯(lián)在一起；
執(zhí)行第二波周期，包括
基于所述級聯(lián)的第一響應(yīng)從所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器向所述一個或多個節(jié)點中的每一個傳送后續(xù)請求。
2.如權(quán)利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述第二波周期還包括接收來自每個參與節(jié)點的后續(xù)響應(yīng)。
3.如權(quán)利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述執(zhí)行至少一個第2層事務(wù)的步驟是響應(yīng)于所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器收到來自進入節(jié)點的初始請求而執(zhí)行的。
4.如權(quán)利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)事務(wù)是參數(shù)化服務(wù)質(zhì)量事務(wù)。
5.如權(quán)利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述第一響應(yīng)接收步驟包括接收來自所述多個節(jié)點中已選擇參與所述下一個波周期的第一子集的所述第一響應(yīng)，所述方法還包括
接收來自所述多個節(jié)點的第二子集的第二響應(yīng)，其中所述第二響應(yīng)指示節(jié)點的所述第二子集已選擇不參與所述下一個波周期。
6.如權(quán)利要求3所述的通信方法，其特征在于，所述執(zhí)行至少一個第2層事務(wù)的步驟還包括以下步驟
執(zhí)行第三波周期，其中所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器向在所述第一波周期期間所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器未從其接收到響應(yīng)的一個或多個節(jié)點中的至少一個傳送單播消息。
7.如權(quán)利要求6所述的通信方法，其特征在于，所述執(zhí)行第三波周期的步驟還包括接收來自所述一個或多個節(jié)點中的所述至少一個的對所述單播消息的響應(yīng)。
8.如權(quán)利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)是網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。
9.如權(quán)利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)是同軸網(wǎng)絡(luò)。
10.如權(quán)利要求1所述的通信方法，其特征在于，每一個周期包括來自至少一個或多個節(jié)點的請求和響應(yīng)。
11.如權(quán)利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述請求和響應(yīng)中的每一個包括至少一個L2ME幀。
12.如權(quán)利要求11所述的通信方法，其特征在于，所述L2ME幀中的每一個包括L2ME報頭和L2ME有效載荷。
13.如權(quán)利要求11所述的通信方法，其特征在于，所述L2ME報頭和幀被包括在第2層幀的有效載荷中。
14.如權(quán)利要求2所述的通信方法，其特征在于，所述第2層事務(wù)是由具有較高第2層事務(wù)協(xié)議模塊和較低第2層波協(xié)議模塊的L2ME管理的。
15.一種系統(tǒng)，包括
連接至共享介質(zhì)的物理接口，所述物理接口被配置成通過所述共享介質(zhì)傳送和接收信號；
L2ME，其連接至所述物理接口并且被配置成管理與連接到所述共享介質(zhì)的至少一個節(jié)點的多個事務(wù)，所述L2ME具有配置成執(zhí)行多個波周期的較低模塊和配置成使用由所述較低模塊執(zhí)行的所述多個波周期來促進所述多個事務(wù)的較高模塊。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述共享介質(zhì)是同軸網(wǎng)絡(luò)。
17.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述共享介質(zhì)是網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。
18.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述共享介質(zhì)是無線網(wǎng)絡(luò)。
19.一種編碼有程序代碼的機器可讀介質(zhì)，其中當所述程序代碼被處理器執(zhí)行時，所述處理器執(zhí)行包括以下步驟的通信方法
執(zhí)行至少一個包括多個波周期的第2層事務(wù)，每一個第2層事務(wù)包括
執(zhí)行第一波周期，包括
從網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器向連接到協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)的多個節(jié)點廣播第一請求，以及
接收來自所述節(jié)點中的一個或多個的指示所述節(jié)點已選擇參與下一個后續(xù)波周期的第一響應(yīng)，
將來自所述一個或多個節(jié)點中的每一個的收到的第一響應(yīng)級聯(lián)在一起；
執(zhí)行第二波周期，包括
基于所述級聯(lián)的第一響應(yīng)從所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器向所述一個或多個節(jié)點中的每一個傳送后續(xù)請求。
20.如權(quán)利要求19所述的機器可讀介質(zhì)，其特征在于，所述協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)是同軸網(wǎng)絡(luò)。
21.如權(quán)利要求19所述的機器可讀介質(zhì)，其特征在于，所述第二波周期還包括接收來自每個參與節(jié)點的后續(xù)響應(yīng)。
22.如權(quán)利要求19所述的機器可讀介質(zhì)，其特征在于，所述執(zhí)行至少一個第2層事務(wù)的步驟響應(yīng)于在所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器收到來自進入節(jié)點的初始請求。
23.如權(quán)利要求19所述的機器可讀介質(zhì)，其特征在于，所述執(zhí)行至少一個第2層事務(wù)的步驟還包括以下步驟
執(zhí)行第三波周期，其中所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器向在所述第一波周期期間未能響應(yīng)的至少一個或多個節(jié)點傳送單播消息。
24.如權(quán)利要求23所述的機器可讀介質(zhì)，其特征在于，所述執(zhí)行第三波周期的步驟還包括接收來自所述一個或多個節(jié)點中的至少一個的對所述單播消息的響應(yīng)。
25.如權(quán)利要求19所述的機器可讀介質(zhì)，其特征在于，所述第一響應(yīng)接收步驟包括
接收來自所述多個節(jié)點中已選擇參與所述下一個波周期的第一子集的所述第一響應(yīng)，以及
接收來自所述多個節(jié)點的第二子集的第二響應(yīng)，其中所述第二響應(yīng)指示節(jié)點的所述第二子集已選擇不參與所述下一個波周期。
全文摘要
一種通信系統(tǒng)和方法，包括以下步驟執(zhí)行至少一個包括多個波周期的第2層事務(wù)，每一個第2層事務(wù)包括執(zhí)行第一波周期，將來自這一個或多個節(jié)點中的每一個的收到的第一響應(yīng)級聯(lián)在一起，以及執(zhí)行第二波周期。第一波周期包括從網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器向連接到協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)的多個節(jié)點廣播第一請求，以及接收來自這些節(jié)點中的一個或多個的指示這些節(jié)點已選擇參與下一個后續(xù)波周期的第一響應(yīng)。第二波周期包括基于級聯(lián)的第一響應(yīng)從網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器向這一個或多個節(jié)點中的每一個傳送后續(xù)請求。
文檔編號H04L12/28GK101632259SQ200880007920
公開日2010年1月20日 申請日期2008年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月6日
發(fā)明者B·希斯洛普, R·黑爾, I·辛格, S·歐瓦迪亞, R·李 申請人:熵敏通訊股份有限公司