DE69820075T2

DE69820075T2 - Lokales kommunikationssystem, verfahren zum betrieb und stationen zur verwendung in diesem system

Info

Publication number: DE69820075T2
Application number: DE69820075T
Authority: DE
Inventors: Andrew James Epsom Downs Stirling
Original assignee: Comm & Control Electronics Ltd; Communication and Control Electronics Ltd
Current assignee: Comm & Control Electronics Ltd; Communication and Control Electronics Ltd
Priority date: 1997-09-04
Filing date: 1998-03-23
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2018-03-24
Also published as: DE1010301T1; EP1010301A2; US6343331B1; GB9718722D0; WO1999012313A3; DE69820075D1; EP1010308B1; WO1999012313A2; JP2001515309A; DE1010308T1; EP1010308A1; WO1999012319A1; US6751682B1; JP2001515312A

Description

Anwendungsgebiet der Endung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein lokales Kommunikationssystem, bestehend aus mehreren Stationen, die in einem Netzwerk zum Austausch von Nachrichten zusammengeschaltet sind, und insbesondere die Initialisierung von Steuerungsverfahren des Systems nach dem Start. Die Erfindung betrifft außerdem Stationen zur Verwendung in solch einem System und Betriebsverfahren darin.
Stand der Technik
Ein lokales Kommunikationssystem, das Quellendaten (CD Audio, MPEG Video, Telefon Audio etc.) mit Steuernachrichten in einem preisgünstigen Glasfasernetzwerk kombiniert, wurde in Form des D2B Optical vorgeschlagen. Wegen der Details siehe z. B. „Conan Technology Brochure" und das „Conan ID Data Sheet", die von der Communication & Control Electronics Limited, 2 Occam Court, Occam Road, The Surrey Research Part, Guildford, Surrey, GU2 5YQ (auch http://www.candc.co.uk) erhältlich sind. Siehe auch europäische Patentanmeldungen der Becker GmbH EP-A-0725516 (96P03), EP-A-0725518 (95P04), EP-A-07225515 (95P05), EP-A-0725520 (95P06), EP-A-0725521 (95P07), EP-A-0725522 (95P08), EP-A-0725517 (95P09) und EP-A-0725519 (95P10). „Conan" ist eine eingetragene Marke der Communciation & Control Electronics Limited. „D2B" ist eine eingetragene Marke der Philips Electronics NV.
In D2B Optical erhält jede Station in einer früheren Phase eine eindeutige physische Adresse auf der Grundlage einer Ringposition durch ein in der oben erwähnten EP-A-0725516 beschriebenes Steuerungsvertahren, jedoch besteht noch die Notwendigkeit nach einer logischen Adressierung von Stationen zur Verwendung auf dem Anwendungsniveau. WO-A-95/01025 (PHQ 93006) beschreibt Adresseninitialisierungsvertahren zur Verwendung mit einem früheren D2B- Netzwerk. Ähnliche Verfahren können im Steuerungsnachrichtenkanal des D2B Optical-Netzwerks durchgeführt werden.
Im in WO95/01025 vorgeschlagenen und beschriebenen System führt jede individuelle Station beim Start einen autonomen Vorgang durch, um eine eindeutige Geräteadresse (eine logische Adresse) zu finden, die für ihre Funktionalität geeignet ist. Hierzu wählt jede Station eine Adresse aus und prüft dann, ob die Adresse eindeutig und verfügbar ist, indem sie eine Nachricht an die Adresse sendet und auf eine Antwort wartet. Ohne eine Antwortnachricht nimmt die ausgewählte Station an, dass die Adresse verfügbar und eindeutig ist und nimmt diese als ihre Adresse an. Wenn eine Antwort empfangen wird, wird die Adresse inkrementiert und erneut versucht, bis eine freie Adresse gefunden ist. Wenn keine freie Adresse gefunden wird, wird eine spezielle Standardadresse angenommen.
Gemäß den angegebenen Veröffentlichungen kann der Startpunkt für diesen Prozess die letzte Adresse sein, die der Station zugeordnet wurde. Die Erwartung in diese Art des Aufbaus besteht darin, dass das System und insbesondere die Geräte die gleiche Adresse von Start zu Start haben. Dies funktioniert einwandfrei, wenn das System stabil ist, es erwies sich jedoch als nicht so effektiv, wenn das System einem hohen Maß an Instabilität bei seinem Aufbau ausgesetzt ist. Ein besonderes Problem ergibt sich beim ersten Start eines Systems nach der Installation mehrer neuer Stationen. Die Wahrscheinlichkeit nimmt in diesem Falle zu, dass die Adressen in nominell identischen Systemen unterschiedlich zugeordnet werden, und es besteht sogar ein geringes Risiko, dass zwei Stationen gleichzeitig die gleiche Adresse erhalten.
Die Möglichkeit, dass bei dem System zwei oder mehr Stationen die gleich Adresse haben (etwas, was die früheren Patentanmeldungen zu verhindern versuchen) ist daher nicht vollständig überwunden. Es besteht auch die Notwendigkeit für ein System, das wiederholt bei identischen Installationen adressiert.
US 5708831 (entsprechend EP 0616286 ) offenbart ein Verfahren zur automatischen Zuordnung von Bus-Adressen, so dass jeder Nutzer eine Zufallsadresse erzeugt, die von einer Steuereinheit abgefragt wird. Nach von der Steuereinheit erkannten Kollision wird dieses Verfahren wiederholt, bis jedem Nutzer eine eindeutige Adresse zugeordnet wurde.
Zusammenfassung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes System zur Adresseninitialisierung in Netzwerken zu schaffen.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein lokales Kommunikationssystem, bestehend aus mehreren Stationen geschaffen, von denen eine als eine Hauptstation bestimmt wird, und die anderen Stationen als Nebenstationen bestimmt werden, wobei die Stationen in einem Netzwerk zum Austausch von Nachrichten zusammengeschaltet sind, wobei jede der Stationen einen automatischen Vorgang durchführen kann, um für eine zukünftige Verwendung ihre eigene eindeutige Adresse zu finden, und wobei jede Nebenstation ausgebildet ist, den automatischen Vorgang, ihre eigene Adresse zu finden, nur zu beginnen, wenn sie von einem Befehl der Hauptstation individuell angewiesen wird, derart zu verfahren.
In solch einem System kann der Initialisierungsvorgang der Geräte direkt oder indirekt von der Hauptstation derart durchgeführt werden, dass verhindert werden kann, dass zwei oder mehr Geräte sich überlagernde Adressen oder (ungünstiger) die gleiche Adresse haben. Insbesondere kann die Hauptstation ausgebildet sein, wenigstens, wenn eine Gruppe von zwei oder mehr Nebenstationen Adressen in der gleichen Gruppe von Adressen suchen kann, die Nebenstationen der Gruppe eine nach der anderen anzuweisen. Es ist zu beachten, dass die Ausdrücke „Hauptstation" („Master") und „Nebenstation („Slave") in der WO-A-95/01025 mit unterschiedlicher Bedeutung verwendet werden und nur die Quelle bzw. die Bestimmung für eine bestimmte Datennachricht angeben. Im vorliegenden Fall wird eine Station wenigstens für den Zweck der Adresseninitialisierung als Systemhauptstation bezeichnet.
Die eindeutige Adresse kann eine logische Adresse zusätzlich zu einer eindeutigen physischen, bereits vor dem autonomen Vorgang zugeordneten Adresse aufweisen. Die Nebenstationen können autorisiert werden, den autonomen Vorgang mittels adressierter Nachrichten unter Verwendung der physischen Adresse zu beginnen. Tatsächlich hat jede der Stationen eine Vielzahl von Adressen, durch die sie Nachrichten von der Hauptstation und anderen Stationen des Systems empfangen kann. Bei der beschriebenen Ausführungsform umfassen diese die Geräteadresse (eine eindeutige, funktionsbezogene Adresse), die Rundsendeadresse (allen Stationen gemeinsam), eine Gruppenadresse (allen Stationen einer Gruppe gemeinsam) und eine Ringpositionsadresse (eine eindeutige physische Adresse). Einige dieser Adressen können im Werk voreingestellt werden, während andere Adressen während des Betriebs des Systems eingestellt werden. In jedem Fall ist die Stabilität und Eindeutigkeit dieser Adressen erwünscht.
Die Nebenstation kann mit einer physischen Adresse versehen und so ausgebildet sein, dass sie ihre Präsenz zusammen mit ihrer physischen Adresse an die Hauptstation meldet. Die Meldung kann auch angeben, ob die Station installiert oder nicht installiert ist, und kann die logische Adresse angeben, die für die installierten Geräte bereits bekannt ist. Die Nebenstation kann ausgebildet sein, das Senden ihres Präsenzberichts um eine von der physischen Adresse der Nebenstation abhängige Größe zu verzögern, so dass die Hauptstation Präsenzberichte nicht von allen Nebenstationen gleichzeitig empfängt.
Das System kann auch so eingestellt werden, dass die Stationen von der Hauptstation entweder als installiert oder nicht installiert angesehen werden, wobei eine neue Station nur installiert wird, wenn sie einmal von der Systemmasterstation angewiesen wurde, ihre eigene Geräteadresse zu suchen und dies erfolgreich durchgeführt hat. Alle anderen Stationen im System werden vom Hauptstationsgerät als nicht installiert angesehen und können eine allgemeine Standardgeräteadresse annehmen. Installierte Stationen können auch individuell angewiesen werden oder nicht, eine eindeutige Adresse zu suchen. Bei der Ausführungsform bestätigen die installierten Stationen nur, dass die Adresse, die sie vor einem vorherigen Start gespeichert haben, noch eindeutig ist, und nur nicht installierte Stationen erfordern einen Befehl von der Hauptstation, eine eindeutige Adresse zu suchen.
Außerdem kann das System so eingestellt werden, dass die installierten Geräte von der Hauptstation angewiesen werden, ihre Adressen zu initialisieren, bevor die nicht installierten Geräte angewiesen werden, Adressen zu suchen und zu initialisieren. Alternativ können installierte Geräte von einem modifizierten autonomen Vorgang angewiesen werden, spontan zu agieren, um ihre Geräteadressen zu bestätigen.
Die nicht installierten Geräte können angewiesen werden, eine eindeutige Adresse (entweder genau oder annähernd) in der Reihenfolge ihrer Position im Netzwerk (eine physische Adresse) zu suchen. Bei der beschriebenen Ausführungsform sind die Nebenstationen so ausgebildet, dass sie ihren nicht installierten Status und die Ringposition in einer gestaffelten Folge berichten, und ihre Hauptstation weist jede in Abhängigkeit von ihrem eigenen Bericht automatisch an. Alternativ kann die Hauptstation durch erstes Identifizieren aller nicht installierten Geräte arbeiten und dann wiederum anweisen, ihre eigenen Adressen zu suchen. Die Hauptstation kann warten oder nicht, bis jede ihre eindeutige Adresse gefunden hat, bevor die nächste angewiesen wird.
Im autonomen Vorgang können die Stationen ihre Adressen durch Senden eines Signals an eine Folge von Kandidatenadressen und Überwachen der Antworten suchen, bis eine gefunden wird, die frei ist. Dies ist ähnlich dem Prüfvorgang, der bei der zuvor genannten früheren Anmeldung angewandt wird. In diesem Falle versuchen jedoch nicht alle Geräte, den Vorgang gleichzeitig durchzuführen, so dass eine wesentlich reduzierte Chance kollidierender und nicht anerkannter Nachrichten, obwohl sie anerkannt werden sollten, besteht. Folglich ist der Adresseninitialisierungsvorgang beim vorliegenden System bei seinem Betrieb zuverlässiger.
Bei einer speziellen Ausbildung des Systems hat das Netzwerk (optisch, elektrisch etc.) eine Ringtopologie. In diesem Falle sind die obigen Bezugnahmen auf die Position im Netzwerk tatsächliche Bezugnahmen auf die Position im Ring.
Wie oben erwähnt, kann jede Station mit einer allgemeinen Standardadresse beginnen, die sie mit ihrer eindeutigen Adresse überschreibt, wenn sie erfolgreich eine gefunden hat, die verfügbar ist. Sollte die Station nicht in der Lage sein, eine eindeutige Adresse aufzufinden, behält sie die Standardadresse als ihre Geräteadresse zwischenzeitlich bei.
Typischerweise wird die allgemeine Standardadresse allen Stationen im System im Werk verliehen. Alternativ werden die Stationen mit einer unterschiedlichen Standardgeräteadresse zur allgemeinen Standardadresse versehen oder haben diese. Dies kann als Ergebnis der Station der Fall sein, die bereits in einem anderen System verwendet wurde oder anderswo im selben System. In solch einem Falle versucht das Gerät typischerweise zu prüfen, ob die Adresse, die sie hat, eindeutig ist, und ob die Station eine eindeutige Adresse suchen darf oder schließlich zur allgemeinen Standardadresse für das System zurückkehren darf.
Ein Gerät zur Verwendung als eine Station im vorliegenden System kann eine volatile ebenso wie eine nicht volatile Speicherkapazität haben, und das System kann so konfiguriert sein, dass es seine eindeutige Adresse im nicht volatilen Speicher speichert. Installierte Stationen können sich daher an ihren installierten Status selbst dann erinnern, wenn das System abgeschaltet wird. „Start" wie hier verwendet, kann sich auch auf den Beginn eines Betriebszustands von einem Startzustand aus beziehen, in dem das Netzwerk eingeschaltet ist, und der volatile Speicher kann ausreichend sein.
Wenn eine eindeutige Adresse gesucht wird, kann das Gerät so konfiguriert sein, dass es eine freie Adresse in einem speziellen Bereich oder einer Gruppe von Adresse sucht. Alle Stationen können Geräteadressen im gleichen Bereich suchen. Wie in WO-A-95/01025 beschrieben, kann jedoch der Bereich von Adressen, in dem ein Gerät versuchen darf, eine Adresse zu finden, für unterschiedliche Geräte im System unterschiedlich sein, und zwar in Abhängigkeit von z. B. dem Gerätetyp (CD-Player, Verstärker etc.). In solch einem System ist es zulässig, dass die Hauptstation mehrere Stationen anweist, gleichzeitig Adressen zu suchen, vorausgesetzt, dass sie von unterschiedlichem Typ sind.
Die Erfindung schafft außerdem ein Gerät zur Verwendung als Nebenstation mit anderen Stationen in einem lokalen Kommunikationssystem, wobei das Gerät Mittel zur Durchführung eines autonomen Vorgangs nach dem Start aufweist, um für eine zukünftige Verwendung ihre eigene eindeutige Adresse in einer Gruppe zulässiger Adressen zu finden und zu speichern, und wobei das Gerät, wenn es als Nebenstation arbeitet, so ausgebildet ist, dass es den autonomen Vorgang zum Suchen seiner eigenen Adresse nur in Abhängigkeit von einem Befehl beginnt, der von der Hauptstation individuell zur Nebenstation gesendet wird.
Die Erfindung schafft weiterhin ein Gerät zur Verwendung als Hauptstation mit anderen Stationen in einem lokalen Kommunikationssystem, wobei das Gerät, wenn es als die Hauptstation arbeitet, Mittel aufweist, um jede Nebenstation nach dem Start anzuweisen, einen autonomen Vorgang durchzuführen, um für eine zukünftige Verwendung ihre eigene eindeutige Adresse in einer Gruppe zulässiger Adressen zu finden und zu speichern, wobei das Gerät so ausgebildet ist, dass es durch einen Befehl jede Nebenstation individuell anweist, den autonomen Vorgang zu beginnen, seine eigene Adresse zu suchen.
Weiterhin schafft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines lokalen Kommunikationssystems mit mehreren Stationen, von denen eine Station als eine Hauptstation bestimmt ist, und die anderen Stationen als Nebenstationen bestimmt sind, wobei mehrere Stationen in einem Netzwerk zum Austausch von Nachrichten zusammengeschaltet sind, wobei jede Nebenstation einen autonomen Vorgang durchführt, für eine zukünftige Verwendung ihre eigene eindeutige Adresse in einer Gruppe von zulässigen Adressen zu finden und zu speichern, bei dem jede Nebenstation den autonomen Vorgang beginnt, um ihre eigene Adresse zu suchen, wenn sie individuell von einem Befehl der Hauptstation angewiesen wird, so zu verfahren.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Ausführungsformen der Erfindung werden nun nur beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 in Form eines Blockschaltbilds ein lokales Kommunikationssystem gemäß der Erfindung in einem Ringnetzwerk ist;
2 die Steuerungs- und Quellendatenarchitektur, die beim System der 1 angewandt wird, zeigt;
3 eine Station mit integraler Schnittstelle zeigt;
4 schematisch eines der Schnittstellenmodule der 1 zeigt;
5 die Framestruktur digitaler Signale zeigt, die gemäß dem SPDIF-Format übertragen werden;
6 die Framestruktur von digitalen Signalen zeigt, die zwischen den Geräten des Systems der 1 übertragen werden;
7 die Struktur eines Steuerframes zur Verwendung mit dem Nachrichtenframe der 6 zeigt;
8 den allgemeinen Initialisierungsvorgang für eine Nebenstation im System der 1 zeigt;
9 den Adresseninitialisierungsvorgang einer „installierten" Station im System zeigt;
10 den von der Hauptstation durchgeführten Vorgang zum Protokollieren des Vorhandenseins jeder Nebenstation zeigt; und
11 den Adresseninitialisierungsvorgang für eine „nicht installierte" Station zeigt.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
Systemüberblick
Die verschiedenen Aspekte der Erfindung werden nur beispielsweise in Anwendung auf ein D2B Optical-Netzwerk erläutert. Als Hintergrund wird zunächst die allgemeine Arbeitsweise dieses Netzwerks beschrieben.
Das in 1 gezeigte System hat neuen audio- bzw. videobezogene Geräte 101– 109, die als Stationen (oder Knoten) eines Local Area Network (LAN) geschaltet sind. Selbstverständlich können mehr oder weniger als neun Stationen aufgenommen werden. In diesem Beispielssystem sind die Geräte: eine Steuer- und Anzeigeeinheit 101, ein Compact Disc-Speicher. (CD-ROM)-Lesegerät 102, ein Radiotuner 103, eine CD-Wechslereinheit 104, ein Audioleistungsverstärker 105, eine Faxsende/-empfangseinheit (FAX) 106, ein Videoaufzeichnungssystem (VCR/CAMCORDER) 107, ein Videotuner 108 und ein Telefon 109. Die Anzeigefunktion der Steuer- und Anzeigeeinheit 101 kann z. B. eine Information anzeigen, die aus Speichereinrichtungen mittels CD-ROM gelesen werden und/oder Videosignale vom Tuner 108 oder vom VCR 107 anzeigen.
Die LAN-Zusammenschaltung im bekannten System hat neun unidirektionale Punkt-zu-Punkt-Glasfaserverbindungen 111, 112 etc., die Schnittstellenmodule 121 etc. verbinden, von denen jedes im Wesentlichen strukturell identisch ist, so dass alle Knoten in einem Ring verbunden sind. Jede Glasfaserverbindung überträgt eine Kombination digitaler Audio/Videosignale, CD-ROM-Daten und Steuernachrichten entsprechend einer Framestruktur, die nachstehend detailliert beschrieben wird. Eine bestimmte Station (nachstehend als die Systemhauptstation bezeichnet) wie die Steuer-/Anzeigeeinheit 101 erzeugt kontinuierlich die Framestruktur mit einer Abtastrate von 20–50 kHz (typischerweise 44,1 kHz wie zur CD-Abtastung). Eine Station im Netzwerk wird bestimmt, um als Systemhauptstation beim Start zu wirken, obwohl die Rolle der Systemhauptstation nachfolgend einer anderen Station, z. B. bei Fehlerzuständen, neu zugeordnet werden kann.
Die Implementierung einer Stationsschnittstelle in den Glasfaserring ist schematisch in 2 gezeigt. Im Ring 119–11 sind ein Medienzugriffsteuerungs(MAC)/Physical Layer 300 zusammen mit einem Kommunikationsmanagementlayer 302 für Steuernachrichten im Schnittstellenmodul 121 vorgesehen. Der Kommunikationsmanagementlayer 302 managt die Adresseninitialisierung und -prüfung und stellt den zuverlässigen Transport der Nachrichten durch erneute Übertragung entsprechend definierten Zeitregeln sicher. Die Datenübermittlung für Quellendaten 304 und Anwendungsprotokolle für Steuernachrichten 306 sind auf der Stationsebene 101 vorgesehen, wobei die Anwendungsprotokolle typischerweise eine Gerät/Untergerätgruppierung und Steuerhierarchie für die Station, das Format der zwischen Produkten ausgetauschten Information, das Verhalten der Geräte/Untergeräte und das. Anwendungsebenentiming steuern. Es ist leicht verständlich, dass das Schnittstellenmodul 121 physisch in einer Station, z. B. in Form des Conan-ICs oder eines ähnlichen Netzwerksender-Empfängers und der zugehörigen Steuersoftware vorhanden ist.
Wie 3 zeigt, ist das Schnittstellenmodul 123A als eine Funktion in einem Radiokassettenrekorder 103 vorgesehen, der auch einen Verstärker 310, einen Tuner 312, ein Bandwiedergabedeck 314, einen Audio/Videocontroller (AVC) 316 und I/O Benutzerfunktionen 318 hat. Diese Funktionen und ihre Verbindungen sind nicht gezeigt und haben keine direkte Auswirkung auf die vorliegende Erfindung. Ihre Implementierung ist für den Fachmann leicht ersichtlich.
4 ist eine schematische Darstellung eines Schnittstellenmoduls (in diesem Falle des Knotens 121), das eine Station mit dem bekannten Lichtfaserring verbindet. Alle an das LAN angeschlossenen Stationen können Quellendaten (bis zu drei Kanälen SDO-SD2) und Steuerdaten (CTRL) erzeugen und/oder empfangen. Die Steuerdaten haben niedriges Volumen, kommen im Burstverkehr an und sind benutzer- /ereignisbedingt (z. B. Benutzerbefehle oder Statusänderungen), während die Quellendaten ein kontinuierlicher hochvolumiger Strom (z. B. Audiodaten, komprimierte Videodaten, CD-ROM-Daten) sind. Im D2B Optical-System werden die Quellendaten und die Steuernachrichten auf dem Netzwerk von Knoten zu Knoten in von einer Station erzeugten Frames transportiert, die als die Systemhauptstation bestimmt ist. Die Frames werden in der gleichen Rate wie die Audioabtastfrequenz, typischerweise fs = 44,1 kHz in Umlauf gebracht. Die Frames sind in Blöcken von 48 Frames gruppiert.
5 zeigt, wie jeder Netzwerkframe in zwei Untertrames („links" und „rechts") unterteilt ist. Bei fs = 44,1 kHz gibt es 88.200 Unterframes pro Sekunde. Der linke Unterframe ist stets der erste des paarweise auf dem Netzwerk übertragenen. Auf dem Physical Level werden Bits mit Zweiphasenkodierung transportiert. Die Beziehung zwischen dem Block, dem Frame, dem Unterframe und dem Steuerframe ist in 5 gezeigt.
6 zeigt, wie jeder Unterframe 64 Bits enthält, die im Sender/Empfänger als 8 Byte-Felder übertragen werden. Diese Felder umfassen die Präambel, die transparenten Kanäle, 6 Bytes der Quellendaten und 8 Steuer-/Status-Bits, die die Steuerframes bilden, und die SPDIF-Status-Bits. Die Bedeutung der verschiedenen Felder wird nun im Einzelnen beschrieben.
Die Felder der Unterframestruktur der 6 sind:

– Präambel: Die Präambel synchronisiert den Netzwerkempfänger. Es gibt drei Arten von Präambeln, die mit denen identisch sind, die in der IEC-958 (SPDIF)-Spezifikation definiert sind. Sie enthalten biphasige Kodierungsübertretungen, die der Empfänger erkennen kann. Die drei eindeutigen Präambeln identifizieren linke, rechte und Blockunterframes. Die linke Präambel identifiziert den Anfang eines Frames, und die Blockpräambel identifiziert den Anfand eines Blocks. Die Blockpräambel ersetzt jede 48ste linke Präambel. Dies schafft eine Blockstruktur, auf die die Steuertramedaten synchronisiert sind.
– Transparente Kanäle: Die vier TC-Bits ermöglichen den Transport von vier Serienkanälen zur systemgebundenen Steuerung oder zur Statusinformation am Netzwerk ohne zusätzlichen Hardware- oder Softwareaufwand (siehe EP-A-0725518).
– Quellendatenbytes: Die Quellendatenbytes transportieren die hochvolumigen digitalen Echtzeitquellendaten. Die Bytes können flexibel zugeordnet werden, so dass die Geräte in einem System die Quellendatenbytes auf die effizienteste Weise für das System nutzen können (siehe EP-A-0725520 und EP-A-0725521).
– Statusbits: Wenn ein SPDIF (IEC-958)-Kanal transportiert wird, enthalten die V-, U- und C-Bits des Untertrames die Gültigkeits-, Benutzer- und Kanalstatusbits des SPDIF-Kanals. Die Links/Rechts-Übereinkunft dieser Bits wird durch die Links/Rechts-Präambeln bestimmt. Das Startblockbit SB identifiziert die Blockgrenze eines synchronen SPDIF-Kanals und wird nach jedem Block von 192 Frames eingestellt (mit dem SPDIF-Signal synchronsisiert, das transportiert wird). Diese Synchronisierung wird automatisch vom Sender-/Empfängerchip durchgeführt. Das Paritätsbit P erzeugt eine gerade Parität für den gesamten Unterframe.
– Steuerbits: Die Steuerbits CF0 und CF1 transportieren die Steuernachrichten (zur Steuerung von Geräten und zum Senden der Statusinformation). Es gibt 2 CF-Bits pro Unterframe, und ein Steuerframe ist 192 Bits lang, daher sind 96 Unterframes (48 links + 48 rechts) zum Aufbau eines kompletten Steuertrames erforderlich. Der Steuerframe ist in 7 gezeigt.

Wie 5 zeigt, wird der Steuerframe aus einem Block von 96 Unterframes zusammengesetzt und ausgerichtet, d. h., die ersten zwei Bits eines neuen Steuertrames werden aus dem Unterframe mit einer Blockpräambel genommen, und nachfolgende Bitpaare werden aus den nachfolgenden Unterframes zur Bildung eines Steuerframes genommen. Die Felder des Steuerframes sind:

– Arbitration-Bits: Diese zeigen an, wenn der Steuerframe frei oder besetzt ist. Der Sender/Empfänger transportiert diese Bits automatisch.
– Zieladresse: Diese ist die 12 Bit-Adresse des Ziels der Nachricht im Bereich '000'H bis 'FFF'H. Das Sendegerät schreibt diese in ihren Nachrichtenpufferspeicher zur Übertragung. Bestimmte Adressen und Adressenbereiche haben spezielle Bedeutungen, wie z. B. dass Stationen entweder durch die Ringposition oder durch eine anwendungsbezogene „Geräteadresse" adressiert werden können. Eine Rundsende- und „Gruppensende"-Adressierung ist ebenfalls vorgesehen. Die Initialisierung der Geräteadressen wird nachstehend beschrieben.
– Quellenadresse: Diese ist die 12 Bit-Adresse des Senders der Nachricht im Bereich von '000'H bis 'FFF'H. Das Empfangsgerät kann diese aus ihrem Nachrichtenempfangspufferspeicher nach Empfang lesen.
– Nachrichtentyp und -länge: Zwei 4 Bit-Felder werden normalerweise verwendet, um den Typ und die Länge der Nachricht anzugeben. Die Nachrichtentypen umfassen Befehle, Statusberichte und Anforderungen für Statusberichte.
– Daten 0 bis 15: Die Nachrichtendaten. Alle 16 Bytes werden stets transportiert. Die Nachrichtenlänge gibt normalerweise an, wie viele der 16 Bytes tatsächlich für die Nachricht gültig sind. Das Sendegerät schreibt diese in den Nachrichtensendepufferspeicher zur Übertragung. Das Empfangsgerät kann diese aus ihrem Nachrichtenempfangspufferspeicher nach Empfang lesen. Die Nachricht umfasst typischerweise einen Operationscode (op-code) und einen oder mehrere Operanden.
– CRC: Ein 16 Bit-Cyclic Redundancy Check (zyklische Redundanzprüfung)-Wert wird verwendet, um zu überprüfen, ob der Steuerframe ohne Fehler transportiert wurde. Der CRC-Wert wird vom Schnittstellenmodul automatisch bei der Nachrichtenübertragung erzeugt und beim Nachrichtenempfang automatisch geprüft.
– ACK/NAK: Acknowledge und Not Acknowledge (Bestätigung und Nichtbestätigung, jeweils 2 Bits) zeigen die erfolgreiche Nachrichtenübertragung an. Die Verwendung separater ACK- und NAK-Flaggen erlauben einen zuverlässigen Punkt-zu-Punkt- und Rundesendenachrichtentransport, wie in unserer Anmeldung GB-A-2302243 beschrieben ist. Die Flaggen werden automatisch vom Bestimmungsgerät bzw. den Bestimmungsgeräten (wenn vorhanden) gefüllt und vom Sendegerät gelesen.
– Reserviert: 10 Bits sind für eine zukünftige Bestimmung reserviert.

Start und Adresseninitialisierung
Die Tätigkeit und die Konfiguration des Systems beim Start und insbesondere die vom System nach dem Start durchgeführten Maßnahmen zur Einleitung der Adresseninitialisierung werden nun beschrieben: In diese Phase ist zu beachten, dass für Steuernachrichtenübertragungszwecke das System als „installierte" und „nicht installierte" bezeichnete Geräte (Stationen) umfassen kann, wobei sich der tatsächliche Aufbau des Systems von Zeit zu Zeit ändert. (Jede Station wird als ein unabhängiges „Gerät für Steuerzwecke" betrachtet und kann mehrere, auf seine Funktionalität bezogene „Untergeräte" umfassen.) Ein Gerät wird nur als installiert bezeichnet, wenn das Hauptgerät das Gerät angewiesen hat, seine eigene Geräteadresse zu finden, und das Gerät erfolgreich vorgegangen ist, dies zu tun und die Adresse dem Systemhauptgerät gemeldet hat. Ein vollständig neues System umfasst nur nicht installierte Geräte.
Wenn das System eingeschaltet wird, werden die Start- und Initialisierungsvorgänge des Systems von der Schnittstellenschaltung und der Anwendungsfirmware in jeder Station durchgeführt, um sicherzustellen, dass nur ein Systemhauptgerät vorhanden ist, dass jede Station eine eindeutige Ringpositionsadresse hat, und dass jede Station eine eindeutige Geräteadresse für jede Anwendungsebenekommunikation hat oder erhält.
Bei dieser Ausführungsform kann das System durch einen elektrischen Aufwachimpuls auf einer Leitung (nicht gezeigt) gesondert vom Lichtwellenleiter aufgeweckt werden, es ist jedoch ebenso möglich, die Glasfaserverbindungen selbst zum Einleiten des Starts zu verwenden. Die Hauptstation weckt durch Senden dieses Impulses alle Geräte im System. Unter bestimmten Umständen kann der Systemstart von einem anderen Gerät (einem Untergerät) ausgelöst werden, was es erforderlich macht, das System zu straften, um einen ankommenden Ruf zu empfangen, wenn das System abgeschaltet ist.
Wenn das Untergerät, z. B. das Faxterminal 106, das System weckt, ist es so konfiguriert, dass es in der folgenden Weise arbeitet:

– Sich selbst in die Hauptgerätebetriebsart gesetzt habend arbeitet das Untergerät tatsächlich als eine temporäre Hauptstation;
– Abschalten seines elektrischen By-Passes (siehe oben erwähnte EP-A-0725517);
– Freigeben seines optischen Ausgangs und somit Veranlassen des zu ihm nächsten Geräts, aufzuwachen, usw. um den Ring, bis das Untergerät an seinem optischen Eingang moduliertes Licht feststellt und so feststellt, dass es das Hauptgerät aufgeweckt hat; und
– In die Untergerätbetriebsart versetzen und auf das Hauptgerät warten, eine <Position berichten>-Statusanforderungsnachricht zu senden.

Das Verfahren von dann an ist das gleiche, wie wenn das Hauptgerät selbst den Startvorgang ausgelöst hätte, und dieser ist wie folgt. Das Systemhauptgerät:

– konfiguriert die entsprechende interne Taktquelle;
– stellt sich selbst ein, als Hauptgerät zu agieren;
– schaltet seinen elektrischen By-Pass ab, und seine Aktivität sollte so bald wie möglich, nachdem das Gerät aufgewacht ist, erfolgen;
– gibt seinen optischen Sendeausgang frei. Bei einem optischen System veranlasst das Auftreten modulierten Lichts ein Gerät und damit die Station, aufzuwachen. Dieser Vorgang wird um den Ring wiederholt, bis alle Geräte aufgewacht sind, einen Tatsache, die das Hauptgerät erkennt, wenn es an seinem eigenen optischen Eingang moduliertes Licht empfängt;
– wartet, bis der eingerasteter bzw. synchronisierter Zustand erreicht wurde, und in diesem Falle nimmt das Hauptgerät an, dass alle Geräte und damit Stationen im System aktiv sind;
– wartet etwas länger, um die Untergeräte zu aktivieren, ebenfalls den eingerasteten bzw. synchronisierten Zustand zu erreichen;
– sendet eine <Set Position>-Nachricht an die Geräte im System. Diese besondere Nachricht wird von jeder Station modifiziert, um eindeutige Ringpositionsadressen in der in der EP-A-0725516 beschriebenen Weise zuzuordnen (alternativ könnten physische Adressen durch Schalter eingestellt werden);
– initialisiert die eigene Geräteadresse, die normalerweise für den Typ von Geräten und das involvierte System konstant ist (hierbei wirkt das Hauptgerät als ein „installiertes" Gerät, um zu bestätigen, dass seine Geräteadresse tatsächlich eindeutig ist – siehe später beschriebene 9); und
– Rundsenden einer <Report Position>-Statusanforderungsnachricht, die die Geräteadresse des Hauptgeräts detailliert schreibt und jede Station auffordert, ihre Ringpositions- und Geräteadresse zu melden. Dieses Signal kann auch verwendet werden, um dem System anzuzeigen, dass der normale Nachrichtenaustausch beginnen kann.

Danach kooperieren die Stationen derart, dass jede ihre eindeutige Geräteadresse erhalten kann. Für diesen Zweck unterscheidet man zwischen „installierten" Stationen, die bereits eine gespeicherte Geräteadresse haben, die nach einem vorherigen Start erhalten wurde, und „nicht installierten" Stationen, die sie nicht erhalten haben. Den nicht installierten Stationen wird eine allgemeine Standardadresse 'FFF'H zugeordnet, bis sie installiert sind.
Nur durch Anwenden des bekannten Adresseninitialisierungssytems (WO-95/01025) könnte die Report Position-Nachricht des Hauptgerätes als Trigger für die anderen Stationen verwendet werden, um ihre eigene eindeutige Geräteadresse zu finden, die sie dann zusammen mit ihrer Ringposition melden können. Im vorliegenden System jedoch überprüfen die installierten Stationen nur, dass ihre gespeicherte Adresse noch eindeutig ist, und die nicht installierten Stationen suchen ihre eindeutige Geräteadresse überhaupt nicht, bis sie individuell von der Hauptstation instruiert werden, so zu agieren. Diese Verfahren werden detailliert anhand der 8 bis 11 beschrieben.
Für die Durchführung der Geräteadresseninitialisierungsvorgänge werden bestimmte Nachrichten definiert, die von den verschiedenen Stationen zu senden sind. Diese können z. B. durch einen gemeinsamen Operationscode (op-code) implementiert werden, gefolgt von Operanden, die die exakte Nachricht spezifizieren, oder von zugeordneten op-codes.

– <Testadresse> ist eine Nachricht, die von irgendeiner Station gesendet werden kann und ist an eine spezielle Geräteadresse adressiert, um zu testen, ob diese Adresse bereits von einer anderen Station belegt wurde. Alle Stationen mit unterschiedlichen Geräteadressen ignorieren selbstverständlich diese Nachricht, jedoch setzt die Schnittstelle einer Station, die die spezifizierte Geräteadresse hat, das ACK- oder NAK-Feld im Nachrichtenframe. Auf der Anwendungsebene ignoriert die Empfangsstation diese Nachricht einfach.
– <Get New Address> ist eine Nachricht, mittels der die Hauptstation einer individuellen Unterstation befehlen kann, das Suchen einer eindeutigen Geräteadresse zu beginnen. Die Nachricht wird an eine spezielle, nicht installierte Station unter Verwendung einer Adresse im („physischen") Ringpositionsbereich von Adressen adressiert, da alle nicht installierten Stationen die gleiche Standardgeräteadresse ('FFF'H) haben.
– <Set Device Address> ermöglicht es einer Hauptsstation, einer Unterstation (durch die Ringpositionsadresse adressiert) zu befehlen, sich selbst eine Geräteadresse zu geben, die vom Hauptgerät spezifiziert wird.
– <Position Report> ist eine Antwort auf die <Report Position>-Anforderung, die vom Hauptgerät gesendet wird. Die Position Report-Nachricht spezifiziert die Ringposition und die Geräteadresse der Sendestation. Durch Verarbeiten dieser Nachrichten bildet die Hauptstation eine Tabelle installierter und nicht installierter Stationen entsprechend der Ringposition und speichert die Geräteadresse für jede installierte Station.

8 zeigt das allgemeine Initialisierungsverfahren, das von jeder Unterstation implementiert wird. Beim Schritt 800 sind die bereits beschriebenen Startvorgänge vollständig, und die Report Position-Anforderung wurde beachtet. Die folgenden Schritte werden nun durchgeführt.
Bei 802 testete das Untergerät, ob es ein installiertes oder nicht installiertes Gerät ist, indem seine gespeicherte Geräteadresse (DA') mit der allgemeinen Standardadresse 'FFF'H verglichen wird. Wenn DA' nicht 'FFF'H ist, ist das Gerät bereits installiert, und bei 804 wird ein Verfahren durchgeführt (9, nachstehend beschrieben), um zu bestätigen, dass die gespeicherte Adresse noch eindeutig ist.
Beim Schritt 806 lesen alle Untergeräte ihre Ringposition aus der Schnittstelle, bei 808 wird eine Verzögerung in Abhängigkeit von der Ringposition implementiert, und bei 810 wird die Position Record-Nachricht gesendet. Die variable Verzögerung (z. B. 25 ms plus 30 ms mal die Ringposition) vermeidet, dass alle Stationen versuchen, ihre Position Report-Nachrichten zur gleichen Zeit zu senden, da das Hauptgerät alle diese Nachrichten der Reihe nach empfangen und verarbeiten muss. Sie wird im beschriebenen System immer angewandt, wenn die Hauptstation eine Statusanforderung, die von allen Unterstationen eine Antwort erfordert, rundsendet.
Beim Empfang jedes Berichts implementiert die Hauptstation ein Verfahren (10), das Vorhandensein des Gerätes in einer Geräteliste zu protokollieren.
Bei 812 wird ein Fehlerkontrollzeitgeber gestartet, und bei 814 wird die interne Anwendung der Station (Steuerprogramm für normalen Betrieb) initialisiert. Bei 816 wird die Geräteadresse wieder geprüft, ob die Station installiert ist. Wenn dem so ist, wird bei 818 ein <Power On>-Statusbericht zur Hauptstation gesendet, um anzuzeigen, dass das Gerät voll funktionsbereit ist, und ein normaler Betrieb beginnt bei 820. Wenn die Station nicht installiert ist (DA = 'FFF'H), beginnt die Station mit dem normalen Betrieb, ohne den Power On-Status zu berichten.
9 zeigt den Verfahrensschritt 804 (8), durch den ein zuvor installiertes Gerät bestätigt, dass seine gespeicherte Geräteadresse noch eindeutig ist. Wenn Energie zuerst zugeführt wird, übernimmt die Unterstation-Schnittstellenschaltung (119 etc.) stets die Standardadresse (DA = 'FFF'H). Bei 902 sucht der Controller der Unterstation die gespeicherte Geräteadresse (DA' verschieden von 'FFF'H). Bei 904 wird eine Test Adress-Nachricht gesendet, um zu prüfen, ob die gespeicherte Adresse DA' eindeutig ist. Eine Bestätigung (entweder ACK oder NAK) bedeutet, dass eine andere Station (die seit dem letzten Start in das Netzwerk eingefügt wurde) diese Adresse bereits hat. Dies wird bei 906 geprüft, und im Falle keiner Bestätigung wird die gespeicherte Adresse DA' als die Geräteadresse DA bei 908 angenommen. Wenn eine Bestätigung empfangen wird, nimmt die Station die nicht installierte Adresse DA = 'FFF'H beim Schritt 910 an. Das Verfahren endet bei 912, wobei die Station entweder ihre vorherige Adresse als eindeutige bestätigt hat oder in den Zustand eines nicht installierten Gerätes zurückgekehrt ist.
Es ist zu beachten, dass die Schnittstelle einer anderen Station, die ihre Adresse noch nicht bestätigt hat, die Adresse 'FFF'H hat, und eine Testnachricht bestätigt, obwohl die Station von einem vorherigen Start die gleiche Adresse als Testadresse gespeichert hat. Danach versucht eine andere Station, zu prüfen, ob ihre gespeicherte Adresse eindeutig ist, und stellt fest, dass dem nicht so ist. Durch diesen Mechanismus besteht die Chance, dass eine installierte Station die Adresse „verliert", die sie bereits verwendet hat, wenn eine konkurrierende Station in das System eingeführt wird, die sich selbst als „installiert" betrachtet, da sie diese Adresse in einem anderen System verwendet hat. Dies kann, wenn gewünscht, vermieden werden, indem sichergestellt wird, dass die eintretende Station vor dem Start auf den nicht installierten Status zurückgesetzt wird. Die Hauptstation kann auch das System speziell steuern, um die Änderung zu korrigieren, wenn gewünscht, z. B. um das Adressieren ähnlicher Stationen in der Ringpositionsfolge zu bewahren.
Wiederum Bezug nehmend auf 8 berichtet eine nicht installierte Station nur (Schritt 810) die allgemeine Standardadresse an das Hauptgerät zusammen mit seiner Ringposition, während eine installierte Station, die bestätigt hat, dass ihre Adresse eindeutig ist, diese Adresse berichtet. Diese Berichte kommen in der Ringpositionsreihenfolge gemäß dem Verzögerungsschritt 808 an. Zu diesem Zeitpunkt überwacht das Hauptgerät alle Arten von Nachrichten auf dem Netzwerk. Das danach vom Hauptgerät durchgeführte Verfahren, wenn es jede Position Report-Nachricht empfängt, wird nun beschrieben.
10 zeigt ein Verfahren zum Protokollieren des Vorhandenseins einer Unterstation, immer wenn die Hauptstation eine Position Report-Nachricht (1000) empfängt. Bei 1002 fügt das Hauptgerät zuerst die Geräteadresse und die Ringposition aus dem Bericht seiner gespeicherten Tabelle oder Geräteliste zu. Bei 1004 wird dann geprüft, ob die berichtete Geräteadresse ein installiertes oder ein nicht installiertes Gerät (DA = 'FFF'H) angibt.
Für ein installiertes Gerät (DA nicht gleich 'FFF'H) wird die Ringposition bei 1006 mit einer vorherigen höchsten Ringposition, die aus vorherigen Berichten gespeichert ist, verglichen. Wenn die neue Ringposition höher ist, wird eine <Last Position>-Nachricht an alle Stationen beim Schritt 1008 rundgesendet, die sie über die insoweit höchste Ringposition informiert. Der normale Betrieb geht bei 1010 weiter, worauf das Hauptgerät auf weitere Nachrichten wartet.
Wenn der Test bei 1004 ein nicht installiertes Gerät (DA = 'FFF'H) angibt, wird bei 1012 geprüft, ob bereits versucht wurde, dieses Gerät zu installieren, und ob der Versuch erfolglos war. Nimmt man an, dass er es nicht war, wird der oben erwähnte Get New Adress-Befehl an die Unterstation unter Verwendung der Ringpositionsadresse gesendet (1014), um den autonomen Vorgang einzuleiten, durch den das Untergerät bei einer eindeutigen Geräteadresse (11 nachstehend beschrieben) ankommen kann. Wenn ein Versuch zuvor durchgeführt wurde, dieses Gerät zu installieren, wird bei 1016 ein Fehlerbericht erstellt und das Untergerät behält einfach die Standardadresse 'FFF'H bei. Der Ablauf gelangt dann zum Schritt 1006, um die Ringposition gegenüber der höchsten aufgezeichneten Position zu prüfen. Bei einer alternativen Ausführungsform gelangt der Ablauf vom Schritt 1014 direkt zum Ausgang 1010 unter Umgehung der Schritte 1006 und 1008. Dies vermeidet, zu häufig den Last Position-Befehl mitten in der Adresseninitialisierung rundzusenden. Die Schritte 1006 und 1008 werden in jedem Fall nachher für diese Unterstation durchgeführt, wenn sie ihre neu gefundene Adresse (Schritt 1110 unten) berichtet.
11 zeigt den von jeder nicht installierten Station implementierten Vorgang, wenn sie einen Get New Adress-Befehl vom Hauptgerät (1100) empfängt. Wie oben erwähnt und wie weiter in WO-95/01025 erläutert, kann jeder Gerätetyp einen unterschiedlichen Adressenbereich in einem 12 Bit-Bereich von D2B-Adressen haben. Disc-Player wie der CD-Wechsler 104 (1) können z. B. Adressen im Bereich '190'H bis '197'H annehmen, so dass bis zu acht Disc-Player im System adressiert werden können. Dieser Bereich wird vom Hersteller in die Station programmiert. Bei anderen Netzwerktypen jedoch können alle Stationen um Adressen im gleichen Bereich konkurrieren.
Bei 1102 identifiziert die Unterstation die niedrigste Adresse in ihrem Bereich (z. B. '190'H) als eine Kandidatenadresse DA', und bei 1104 sendet sie eine Test Adress-Nachricht, die an diese Adresse adressiert ist. Bei 1106 wartet das Untergerät auf irgendeine ACK/NAK-Antwort einer anderen Station, die die Adresse hat. Wenn keine Antwort erfolgt, nimmt die Station an, dass die geprüfte Adresse frei ist, und bei 1108 speichert sie die Adresse als ihre eigene Geräteadresse für die zukünftige Kommunikation. Ein Position Report wird bei 1110 zur Hauptstation gesendet, um sie über die neue Adresse zu informieren und der Power On-Statusbericht wird bei 1112 gesendet. Das Untergerät ist nun ein installiertes Gerät, und der normale Betrieb wird vom Schritt 1114 aus fortgesetzt.
Wenn bei 1106 eine Bestätigung festgestellt wird, bedeutet dies, dass eine andere Station bereits die geprüfte Adresse verwendet. In diesem Falle wird die Testadresse bei 1116 inkrementiert, und bei 1118 geprüft, um festzustellen, ob sie außerhalb des zulässigen Bereichs liegt. Wenn sie nicht außerhalb des Bereichs liegt, wird der Vorgang von 1104 aus wiederholt, bis eine freie Adresse gefunden und an das Hauptgerät berichtet ist. Wenn die inkrementierte Testadresse außerhalb des Bereichs liegt, geht die Steuerung weiter zum Schritt 1120. Hier hält das Untergerät nur die nicht installierte Adresse 'FFF'H als ihre Geräteadresse, und bei 1122 sendet sie einen Position Report zum Hauptgerät, bevor wieder der normale Betrieb bei 1114 aufgenommen wird.
Bei dem obigen Verfahren sucht das instruierte Gerät eine eindeutige Adresse durch schrittweises Durchlaufen des Bereichs von Adressen, die für es verfügbar sind, wobei es an jede Adresse der Reihe nach Nachrichten sendet und auf eine Nachricht wartet. Wenn das Gerät eine Adresse findet, die keine Bestätigung erhält, ist dies die Adresse, die das Gerät als ihre eigene eindeutige Geräteadresse annimmt. Wenn jedoch das Gerät nicht in der Lage ist, eine verfügbare Adresse zu finden, behält es die Standardadresse als ihre Adresse und bleibt bzgl. des Hauptgerätes nicht installiert. Solch eine Situation ergibt sich z. B., wenn sich zu viele Geräte im selben Bereich um Adressen bewerben. Das Hauptgerät hat die Option, später eine eindeutige Adresse durch den Set Device Adress-Befehl z. B. in einem 'Overflow' – Bereich zu setzen.
Da das Hauptgerät im Allgemeinen Positionsberichte von den Untergeräten in der Reihenfolge ihrer Ringposition empfängt, werden sie in dieser Reihenfolge instruiert, ihre eigene eindeutige Adresse zu suchen und zu finden. Dies bedeutet, dass ähnliche Installationen in zwei Fahrzeugen (oder Gebäuden) im Allgemeinen die gleiche Adresse erreichen. Wenn gewünscht, kann dies dadurch sichergestellt werden, dass man sich nicht gerade auf den Zeitpunkt des Empfangs der Position Report-Nachrichten verlässt, sondern stattdessen wartet, bis alle empfangen sind, und dann schrittweise systematisch alle nicht installierten Geräte durchläuft, um den Get New Adress-Befehl zu senden. Auf jeden Fall werden, da die Untergeräte einzeln instruiert werden, ihre Adressen zu suchen, die Zuverlässigkeit und die Geschwindigkeit der Adresseninitialisierung, insbesondere für vollständig neue Installationen, durch die Reduzierung des Busverkehrs und durch Vermeidung der Situation, in der zwei Stationen gleichzeitig an der gleichen Adresse angelangen können, verbessert. Das Hauptgerät kann optional auf jede Station warten, um ihre Geräteadresse zu berichten, bevor die nächste Station instruiert wird, eine Adresse zu suchen, um die Möglichkeit zu beseitigen, dass zwei Stationen im gleichen Bereich zur gleichen Zeit eine Adresse suchen.
Der Fachmann erkennt, dass die Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt und auf eine Vielzahl von Netzwerkarten und -konfigurationen angewandt werden kann.
Z. B. wird in einem synchronen Netzwerk eine der Stationen im Allgemeinen als die Hauptstation zur Zeitsteuerung bestimmt, wobei die anderen Stationen im System zur Synchronisierung als Unterstationen auf diese Hauptstation bestimmt werden. Die Bestimmung des Hauptgerätes und der Untergeräte für die Adresseninitialisierung kann gleich dem Zeitsteuerhauptgerät gemacht werden, es muss jedoch nicht derart verfahren werden. Z. B. kann das Zeitsteuergerät in einem D2B Optical System ein digitaler Audiotuner sein, während die Hauptstation für Initialisierungszwecke und zur funktionsgemäßen Steuerung die Head Unit ist. Außerdem ist es möglich, das System mit einer oder mehreren Stationen zu versehen, die in der Lage sind, im Falle eines Fehlers oder für bestimmte Operationen zum Systemhauptgerät zu werden.
In ähnlicher Weise können, obwohl bei den Ausführungsformen die Kommunikation mit dem Hauptgerät, bevor die Adresseninitialisierung vollständig . von den eindeutigen physischen (Ringpositions-)Adressen abhängt, andere Mechanismen implementiert werden, um zu verhindern, dass zwei Stationen im selben Bereich gleichzeitig Adressen suchen, entweder unter der Hauptgerätesteuerung oder durch Kooperation zwischen Untergeräten. Z. B. kann jede Unterstation, wenn sie ihre Präsenz berichtet, rundsenden, dass sie gerade ihre Adresse sucht, und andere Untergeräte suchen ihre eigenen Adressen in der Zwischenzeit nicht. Eine einfache Entscheidung kann durchgeführt werden, durch die jedes Gerät der Reihe nach diesen Schritt durchführt.

Claims

Lokales Kommunikationssystem, bestehend aus mehreren Stationen (101– 109), von denen eine Station als eine Hauptstation bestimmt ist, und die anderen Stationen als Nebenstationen bestimmt sind, bei dem die Stationen in einem Netzwerk zum Austausch von Nachrichten zusammengeschaltet sind (111–119), wobei jede der Nebenstationen einen autonomen Vorgang (1000–1016) durchführen kann, um für eine zukünftige Verwendung ihre eigene eindeutige Adresse innerhalb einer Gruppe zulässiger Adressen zu finden und zu speichern, dadurch. gekennzeichnet, dass jede Nebenstation ausgebildet ist, den autonomen Vorgang, ihre eigene Adresse zu suchen, nur zu beginnen, wenn sie von einem Befehl der Hauptstation, sie zu adressieren, individuell angewiesen wird.
System nach Anspruch 1, bei dem die Hauptstation wenigstens ausgebildet ist, wenn eine Gruppe von zwei oder mehr Nebenstationen Adressen in der gleichen Gruppe von Adressen suchen darf, die Nebenstationen dieser Gruppe eine nach der anderen anzuweisen.
System nach Anspruch 1, bei dem die eindeutige Adresse eine logische Adresse zusätzlich zu einer eindeutigen physischen Adresse, die der Station vor dem autonomen Vorgang zugeordnet wird, aufweist.
System nach Anspruch 3, bei dem die Nebenstationen mittels Nachrichten (104), die unter Verwendung der physischen Adresse adressiert werden, angewiesen werden, den autonomen Vorgang durchzuführen.
System nach Anspruch 3, bei dem die physische Adresse während des Anlaufs des Systems gemäß der Position jeder Station im Netzwerk gesetzt wird.
System nach Anspruch 3, bei dem die Nebenstation ausgebildet ist, nach dem Anlaufen eine Meldung (810) an die Hauptstation, die die Präsenz der Nebenstation anzeigt, zusammen mit ihrer physischen Adresse zu senden.
System nach Anspruch 6, bei dem die Meldung gegebenenfalls eine logische Adresse spezifiziert, wenn eine solche von einer früheren Arbeitssitzung vor dem Start gespeichert wurde.
System nach Anspruch 6, bei dem jede Nebenstation ausgebildet ist, das Aussenden ihrer Präsenzmeldung (810) nach dem Start um eine Zeit zu verzögern, die von der physischen Adresse der Nebenstation abhängt, so dass die Hauptstation nicht von allen Nebenstationen gleichzeitig Präsenzmeldungen empfängt.
System nach Anspruch 1, bei dem die Nebenstationen von der Hauptstation entweder als installiert oder nicht installiert angesehen werden, wobei eine Station als installiert angesehen wird, sobald sie von der Systemhauptstation angewiesen wurde, ihre eindeutige Adresse (1100) zu finden und dies erfolgreich erreicht hat, und eine Meldung an die Hauptstation zu senden, die die eindeutige Adresse (1110) spezifiziert, und bei dem jede installierte Station ihre eindeutige Adresse speichert und ihren installierten Status nach nachfolgenden Starts behält.
System nach Anspruch 9, bei dem Stationen, die als nicht installiert angesehen werden, eine generelle Standardadresse annehmen (FFF).
System nach Anspruch 9, bei dem nur nicht installierte Stationen einen individuellen Befehl von der Hauptstation anfordern, den autonomen Vorgang zu beginnen.
System nach Anspruch 10, bei dem für bereits installierte Stationen der autonome Vorgang modifiziert wird, um zu verifizieren, ob die während eines vorherigen Starts gespeicherte Adresse noch eindeutig ist (804), und bei dem, wenn die gespeicherte Adresse nicht mehr eindeutig ist, eine Station in ihren nicht installierten Status (910) zurückkehrt.
System nach Anspruch 1, bei dem die Nebenstationen, wenn sie nicht installiert sind, ausgebildet sind, um ihren nicht installierten Status (910) an die Hauptstation nach dem Start zu melden, und die Hauptstation ausgebildet ist, jede automatisch in Abhängigkeit von der Meldung anzuweisen.
System nach Anspruch 13, bei dem die Nebenstationen ausgebildet sind, das Aussenden ihrer jeweiligen Präsenzmeldungen nach dem Start um unterschiedliche Zeiten zu verzögern (808), so dass die Hauptstation nicht von allen Nebenstationen gleichzeitig Präsenzmeldungen empfängt.
System nach Anspruch 1, bei dem die Nebenstationen, wenn sie nicht installiert sind, ausgebildet sind, ihren nicht installierten Status (810) an die Hauptstation nach dem Start zu melden, und die Hauptstation ausgebildet ist, alle nicht installierten Stationen zu identifizieren, und sie anzuweisen, wieder ihren autonomen Vorgang zu beginnen.
System nach Anspruch 1, bei dem die nicht installierten Stationen angewiesen werden, mit dem autonomen Vorgang wenigstens annäherungsweise in der Reihenfolge ihrer Position im Kommunikationssystemnetzwerk zu beginnen.
System nach Anspruch 1, bei dem der autonome Vorgang umfasst, dass die Nebenstation wenigstens eine Testnachricht, die an eine Bewerberadresse (1104) adressiert ist, sendet, die Bewerberadresse als die eindeutige Adresse annimmt, wenn keine andere Station die Testnachricht anerkennt (1108), und wenn eine andere Station die Testnachricht anerkennt (1106), eine neue Bewerberadresse wählt und wiederholt, bis eine eindeutige Adresse gefunden ist oder alle zulässigen Bewerberadressen versucht wurden.
Vorrichtung (101–109) zur Verwendung als eine Nebenstation zusammen mit anderen Stationen in einem lokalen Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Vorrichtung Mittel zur Durchführung eines autonomen Vorgangs aufweist, um eine eindeutige Adresse in einer Gruppe von zulässigen Adressen aufzufinden und für eine zukünftige Verwendung zu speichern, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung, wenn sie als Nebenstation arbeitet, ausgebildet ist, um den autonomen Vorgang nur in Abhängigkeit von einem Befehl (1014) einzuleiten, der von einer Hauptstation individuell zur Nebenstation gesendet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 18, die, wenn sie als Nebenhauptstation arbeitet, ausgebildet ist, um sich selbst durch senden einer Präsenzmeldung (810) an die Hauptstation nach dem Start zu identifizieren.
Vorrichtung nach Anspruch 19, die, wenn sie als Nebenstation arbeitet, ausgebildet ist, um in der Präsenzmeldung (810) zu spezifizieren, ob die Nebenstation eine eindeutige Adresse von einem früheren Start enthält, und den autonomen Vorgang (1014) nur für den Fall einzuleiten, dass sie keine eindeutige Adresse enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 19, bei der die eindeutige Adresse eine logische Adresse zusätzlich zu einer eindeutigen physischen Adresse ist, und bei der die Vorrichtung, wenn sie als Nebenstation arbeitet, ausgebildet ist, um in der Präsenzmeldung eine eindeutige physische Adresse zu spezifizieren, durch die die Hauptstation die Vorrichtung adressieren kann, die Einleitung des autonomen Vorgangs (1000–10169) anzuweisen.
Vorrichtung (101–109) zur Verwendung als Hauptstation mit anderen Stationen in einem lokalen Kommunikationssystem, wobei die Vorrichtung Mittel aufweist, um jede Nebenstation nach dem Start anzuweisen, einen autonomen Vorgang (1100–1114) durchzuführen, um eine eindeutige Adresse in einer Gruppe zulässiger Adressen aufzufinden und für eine zukünftige Verwendung zu speichern, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung, wenn sie als die Hauptstation arbeitet, ausgebildet ist, um jede Nebenstation (1014) individuell anzuweisen, den autonomen Vorgang durchzuführen.
Vorrichtung nach Anspruch 22, die, wenn sie als die Hauptstation arbeitet, ausgebildet ist, um jede Nebenstation durch Bezugnahme auf die jeweiligen Präsenzmeldungen (810), die von den Nebenstationen nach dem Start empfangen werden, zu identifizieren.
Vorrichtung nach Anspruch 22, die, wenn sie als die Hauptstation arbeitet, ausgebildet ist, um durch in den Präsenzmeldungen vorhandene Informationen zu unterscheiden, ob jede Nebenstation eine eindeutige Adresse von einem vorherigen Start enthält, und diese Stationen nicht anzuweisen, die eine eindeutige Adresse enthalten, den autonomen Vorgang einzuleiten.
Vorrichtung nach Anspruch 23, bei der die eindeutige Adresse eine logische Adresse zusätzlich zu einer eindeutigen physischen Adresse ist, und bei der die Vorrichtung, wenn sie als die Hauptstation arbeitet, ausgebildet ist, um aus jeder Präsenzmeldung (810) die physische Adresse der jeweiligen Nebenstation zu identifizieren, und die physische Adresse zu verwenden, um die jeweilige Nebenstation anzuweisen, den autonomen Vorgang einzuleiten.
Verfahren nach Anspruch 27 zum Betreiben eines lokalen Kommunikationssystems, das mehrere Stationen (101–109) aufweist, von denen eine Station als Hauptstation bestimmt ist, und die anderen Stationen als Nebenstationen bestimmt sind, wobei die Stationen in einem Netzwerk zum Austausch von Nachrichten zusammengeschaltet sind (111–119), dadurch gekennzeichnet, dass jede Station einen autonomen Vorgang (1000–1016) durchführt, um eine eindeutige Adresse in einer Gruppe zulässiger Adressen aufzufinden und für eine zukünftige Verwendung zu speichern, wobei die Nebenstationen die autonomen Vorgänge (1000–1016) nur bei Empfang eines Befehls von der Hauptstation, derart zu verfahren, beginnen.
Verfahren nach Anspruch 26, bei dem das System wenigstens eine Gruppe Nebenstationen aufweist, die die Adressen in der gleichen Gruppe von Adressen sucht, und wobei die Hauptstation die Nebenstationen der Gruppe nacheinander aufweist.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Nebenstationen ausgebildet sind, die autonomen Vorgänge (1000–1016) nach der Installation und dem Start des Netzwerks durchzuführen, und ihre eindeutigen Adressen zur Verwendung nach nachfolgenden Starts zu speichern, wobei Nebenstationen, die eine gespeicherte eindeutige Adresse haben, von dem autonomen Vorgang bei nachfolgenden Anläufen ausgenommen sind.