(57)【要約】  ネットワークのスタートアップを制御する方法を提供する。この方法には、ネットワークが非同期状態である間に複数のノードのうちの１つのノードからハブでメッセージを受信するステップと、前記メッセージの内容と独立して、前記メッセージを前記ネットワークの前記複数のノードの他のノードに中継するステップと、中継条件が満足されるまで、前記複数のノードのうちの前記１つのノードからのすべてのメッセージをブロックするステップとが含まれる。
2007511981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークが非同期状態にある間に複数のノード（１０６−１、…、１０６−Ｎ）のうちの１つのノードからハブ（１０２、１０４）でメッセージを受信するステップ（３０２）と、
前記メッセージの内容を分析せずに、前記メッセージを前記複数のノードの他のノードに中継するステップ（３０８）と、
前記ネットワークが非同期状態に留まっているとき、同期状態が検出される（６０８）か、前記複数のノードのうちの選択された個数のノードがメッセージを送信した（５０８）か、前記ネットワークがスタートアップするのを可能にするのに十分な時間期間が経過する（４０８）まで、前記複数のノードのうちの前記１つのノードからのすべてのメッセージをブロックするステップ（３１０）と、
を含む、前記ネットワーク（１００）のスタートアップを制御する方法。
【請求項２】
帯域外シグナリングに基づいて前記ネットワークの同期化の状態を検出するステップ（６０２）をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ネットワークが非同期状態である間に複数のノード（１０６−１、…、１０６−Ｎ）のうちの１つのノードからハブ（１０２、１０４）でメッセージを受信するステップ（３０２）と、
前記メッセージの内容と独立して、前記メッセージを前記ネットワークの前記複数のノードの他のノードに中継するステップ（３０８）と、
前記ネットワークが同期化される（６０８）か、非同期状態で前記複数のノードのうちの選択された個数の他のノードがメッセージを送信する（５０８）まで、前記１つのノードからのメッセージが前記複数のノードのうちの他のノードに転送されるのをブロックするステップ（３１０）と、
を含む、前記ネットワーク（１００）のスタートアップを制御する方法。
【請求項４】
ネットワークが非同期状態である間に複数のノード（１０６−１、…、１０６−Ｎ）のうちの１つのノードからハブ（１０２、１０４）でメッセージを受信するステップ（３０２）と、
前記メッセージの内容と独立して、前記メッセージを前記ネットワークの前記複数のノードの他のノードに中継するステップ（３０８）と、
中継条件が満足される（たとえば、４０６、５０４および５０６、６０４）まで、前記複数のノードのうちの前記１つのノードからのすべてのメッセージをブロックするステップ（３１０）と、
を含む、前記ネットワーク（１００）のスタートアップを制御する方法。
【請求項５】
少なくとも１つのハブ（１０２、１０４）と、
前記少なくとも１つのハブにスター構成で結合された複数のノード（１０６−１、…、１０６−Ｎ）と、
を含むネットワーク（１００）であって、
前記少なくとも１つのハブおよび前記複数のノードが、タイムトリガドプロトコルを使用して通信し、
前記ハブは、前記ハブが各ノードからの前記ネットワーク上のメッセージをブロックする前に、各ノードが非同期状態で前記ネットワーク上で１つのメッセージを送信することを許可する、
ネットワーク（１００）。
【請求項６】
前記ハブは、少なくとも１つの他のノードが前記非同期状態でメッセージを送信するまで、前記非同期状態で前記ノードからのすべてのメッセージをブロックする、請求項５に記載のネットワーク。
【請求項７】
前記ハブは、前記複数のノードのうちで前記ネットワーク内のチャネル数と等しい個数のノードが前記非同期状態でメッセージを送信するまで、非同期状態ですべてのメッセージをブロックする、請求項５に記載のネットワーク。
【請求項８】
ネットワークが非同期状態にある間に複数のノード（１０６−１、…、１０６−Ｎ）のうちの１つのノードからハブ（１０２、１０４）でメッセージを受信するステップ（３０２）と、
前記メッセージの内容を分析せずに、前記メッセージを前記複数のノードの他のノードに中継するステップ（３０８）と、
前記ネットワークが非同期状態に留まっているとき、前記複数のノードのうちの選択された個数のノードがメッセージを送信する（５０４、５０６）まで、前記複数のノードのうちの前記１つのノードからのすべてのメッセージをブロックするステップ（３０６、３１０）と、
を含む、前記ネットワークのスタートアップを制御する方法。
【請求項９】
ネットワークが非同期状態にある間に複数のノード（１０６−１、…、１０６−Ｎ）のうちの１つのノードからハブ（１０２、１０４）でメッセージを受信するステップ（３０２）と、
前記メッセージの内容を分析せずに、前記メッセージを前記複数のノードの他のノードに中継するステップ（３０８）と、
前記ネットワークが非同期状態に留まっているとき、前記ネットワークがスタートアップするのを可能にするのに十分な時間期間が経過する（４０６）まで、前記複数のノードのうちの前記１つのノードからのすべてのメッセージをブロックするステップ（３０６、３１０）と、
を含む、前記ネットワークのスタートアップを制御する方法。
【請求項１０】
複数のノードのうちの１つのノードから他のノードにメッセージを中継する手段（１０２、１０４）と、
中継する前記手段に結合された、非同期状態で前記１つのノードから１つのメッセージを中継した後に前記１つのノードからのメッセージをブロックする（３０６、３１０）手段と、
中継する前記手段に結合された、中継条件が満足されたとき前記ブロックを除去する（４０８、５０８、６０８）手段と、
を含む、ネットワーク内のスタートアップを制御する装置。
【請求項１１】
前記ブロックを除去する前記手段は、同期状態が検出されたとき（６０８）、前記複数のノードのうちの選択された個数のノードがメッセージを送信したとき（５０８）、または前記ネットワークがスタートアップするのを可能にするのに十分な時間期間が経過したとき（４０８）、ブロックを除去する手段を含む、請求項１０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連特許の相互参照
本願は、次の米国仮出願に関連し、その出願日の利益を主張するものである。
【０００２】
２００３年１１月１９日出願の米国仮出願第６０／５２３８９９号、表題「ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＤ  ＳＴＡＲＴ  ＵＰ  ＩＮ  Ａ  ＴＩＭＥ  ＤＩＶＩＳＩＯＮ  ＭＵＬＴＩＰＬＥ  ＡＣＣＥＳＳ  ＳＹＳＴＥＭ（時分割多重アクセスシステムにおける被制御スタートアップ）」。
【０００３】
２００３年１１月１９日出願の米国仮出願第６０／５２３９００号、表題「ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＦＡＵＬＴ  ＣＯＮＴＡＩＮＭＥＮＴ  ＶＩＡ  ＩＮＤＩＲＥＣＴ  ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ（間接検出による通信故障抑制）」。
【０００４】
２００３年１１月１９日出願の米国仮出願第６０／５２３７８３号、表題「ＰＡＲＡＳＩＴＩＣ  ＴＩＭＥ  ＳＹＮＣＨＲＯＮＩＺＡＴＩＯＮ  ＦＯＲ  Ａ  ＣＥＮＴＲＡＬＩＺＥＤ  ＴＤＭＡ  ＢＡＳＥＤ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ  ＧＵＡＲＤＩＡＮ（集中ＴＤＭＡベースの通信ガーディアン用の寄生時間同期）」。
【０００５】
２００３年１１月１９日出願の米国仮出願第６０／５２３８９６号、表題「ＶＯＴＩＮＧ  ＭＥＣＨＡＮＩＳＭ  ＦＯＲ  ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ  ＳＣＨＥＤＵＬＥ  ＥＮＦＯＲＣＥＭＥＮＴ（伝送スケジュール実施用の投票機構）」。
【０００６】
２００３年１１月１９日出願の米国仮出願第６０／５２３７８２号、表題「ＨＵＢ  ＷＩＴＨ  ＩＮＤＥＰＥＮＤＥＮＴ  ＴＩＭＥ  ＳＹＮＣＨＲＯＮＩＺＡＴＩＯＮ（独立時間同期を備えたハブ）」（以下では‘７８２出願）。
【０００７】
２００３年１１月１９日出願の米国仮出願第６０／５２３７８５号、表題「ＰＲＩＯＲＩＴＹ  ＢＡＳＥＤ  ＡＲＢＩＴＲＡＴＩＯＮ  ＦＯＲ  ＴＤＭＡ  ＳＣＨＥＤＵＬＥ  ＥＮＦＯＲＣＥＭＥＮＴ  ＩＮ  Ａ  ＤＵＡＬ  ＣＨＡＮＮＥＬ  ＳＹＳＴＥＭ（二重チャンネルシステムにおけるＴＤＭＡスケジュール実施用の優先順位ベースのアービトレーション）」（以下では‘７８５出願）。
【０００８】
２００４年４月６日出願の米国仮出願第６０／５６０３２３号、表題「ＭＥＳＳＡＧＥ  ＡＵＴＨＥＮＴＩＣＡＴＩＯＮ  ＩＮ  Ａ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＮＥＴＷＯＲＫ（通信ネットワークにおけるメッセージ認証）」（以下では‘３２３出願）。
【０００９】
これらの米国仮出願のそれぞれが、参照によって本明細書に組み込まれている。
【００１０】
本願は、次の同時係属の米国特許非仮出願にも関連する。
【００１１】
本願と同時に出願された弁理士整理番号第Ｈ０００４９４７号（４００．００４ＵＳ０１）、表題「ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＦＡＵＬＴ  ＣＯＮＴＡＩＮＭＥＮＴ  ＶＩＡ  ＩＮＤＩＲＥＣＴ  ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ（間接検出による通信故障抑制）」。
【００１２】
本願と同時に出願された弁理士整理番号第Ｈ０００５２８１号、表題「ＰＡＲＡＳＩＴＩＣ  ＴＩＭＥ  ＳＹＮＣＨＲＯＮＩＺＡＴＩＯＮ  ＦＯＲ  Ａ  ＣＥＮＴＲＡＬＩＺＥＤ  ＴＤＭＡ  ＢＡＳＥＤ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ  ＧＵＡＲＤＩＡＮ（集中ＴＤＭＡベースの通信ガーディアン用の寄生時間同期）」。
【００１３】
本願と同時に出願された弁理士整理番号第Ｈ０００５０６５号（４００．００６ＵＳ０１）、表題「ＶＯＴＩＮＧ  ＭＥＣＨＡＮＩＳＭ  ＦＯＲ  ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ  ＳＣＨＥＤＵＬＥ  ＥＮＦＯＲＣＥＭＥＮＴ（伝送スケジュール実施用の投票機構）」。
【００１４】
本願と同時に出願された弁理士整理番号第Ｈ０００５４５９号（４００．０１０ＵＳ０１）、表題「ＰＲＩＯＲＩＴＹ  ＢＡＳＥＤ  ＡＲＢＩＴＲＡＴＩＯＮ  ＦＯＲ  ＴＤＭＡ  ＳＣＨＥＤＵＬＥ  ＥＮＦＯＲＣＥＭＥＮＴ  ＩＮ  Ａ  ＭＵＬＴＩ−ＣＨＡＮＮＥＬ  ＳＹＳＴＥＭ（マルチチャンネルシステムにおけるＴＤＭＡスケジュール実施用の優先順位ベースのアービトレーション）」（以下では‘４５９出願）。
【００１５】
本願と同時に出願された弁理士整理番号第Ｈ０００５０３１号（４００．００５ＵＳ０１）、表題「ＡＳＹＮＣＨＲＯＮＯＵＳ  ＨＵＢ（同期ハブ）」（以下では、‘０３１出願）。
【００１６】
本願と同時に出願された弁理士整理番号第Ｈ０００７５８７号（４００．０６４ＵＳ０１）、表題「ＰＯＲＴ  ＤＲＩＶＥＮ  ＡＵＴＨＥＮＴＩＣＡＴＩＯＮ  ＩＮ  Ａ  ＮＥＴＷＯＲＫ（ネットワークにおけるポート駆動認証）」（以下では‘５８７出願）。
【００１７】
これらの非仮出願のそれぞれが、参照によって本明細書に組み込まれている。
【背景技術】
【００１８】
通信ネットワークは、電話およびコンピュータシステム、武器システム、航海システム、ならびに自動車、航空機、および他の複雑なシステム内の高度な制御システムを含むさまざまなアプリケーションで使用されている。さまざまなアプリケーションを与えられて、多数の種類の通信ネットワークが、長年にわたって開発されてきた。通信ネットワークの１つの共通の特性は、ネットワーク上のさまざまなノードを相互接続する通信媒体の使用である。さまざまなトポロジおよびプロトコルが、これらのネットワークのノード間の通信を制御するために開発されてきた。
【００１９】
ネットワークの１タイプが、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）と称されるものである。ＴＤＭＡネットワークでは、ネットワーク内のノードに、ネットワークを介する通信用のタイムスロットが割り当てられる。多数の異なるＴＤＭＡプロトコルが、ネットワークのノード間の通信用に開発されてきた。たとえば、これらのプロトコルには、ＴＴＰ／Ｃ、ＳＡＦＥｂｕｓ、ＦｌｅｘＲａｙ、および他のＴＤＭＡプロトコルが含まれる。
【００２０】
ＴＴＰ／Ｃ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎなどの多くのタイムトリガドプロトコルでは、ガーディアンが、欠陥のあるメッセージがネットワークを介して伝搬しないようにするためにメッセージを監視するのに使用される。未検査のままにされた場合に、欠陥のある伝送を作り出すノードが、他のノードがネットワークを正しくスタートアップし、そのネットワークを非同期状態から同期状態にする能力に干渉することができる。ガーディアンは、しばしば、それだけに限らないが伝送速度および順序を含む伝送特性が受入可能であることを保証するためにメッセージを監視する。ガーディアンによるフレームの内容の分析を介して、欠陥のある伝送が、ネットワークのスタートアップおよび動作への影響を制限するために検出される。残念ながら、通信システムおよびプロトコルの複雑さに起因して、ガーディアンは、ハブの複雑な構成要素であり、通常は、実装および保守にかなりの量のハードウェア、ソフトウェア、およびテストを必要とする。これが、中央ガーディアンを有するネットワークの設計および動作に出費を追加する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
したがって、ネットワークスタートアップ時に欠陥のある伝送の影響を低減する、より単純な機構の必要が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の実施形態は、ネットワークスタートアップ時の欠陥のある伝送の影響を低減する、より単純な機構を提供する。一実施形態では、ハブが、ネットワーク内の特定のノードからメッセージを転送した後に、中継条件が満足されるまで、そのノードによるすべてのメッセージをブロックする。たとえば、一実施形態の中継条件は、ネットワークが同期状態に入ることである。他の実施形態では、同期状態は、選択された個数の他のノードによって送信されたメッセージ、ネットワークが同期状態に入るのに十分な時間の経過、または、ハブでメッセージを分析せずにハブがネットワークのスタートアップ時にノードの影響を制限できるようにする他の適当な判断基準である。
【００２３】
一実施形態では、ネットワークのスタートアップを制御する方法が提供される。この方法には、ネットワークが非同期状態である間に複数のノードのうちの１つのノードからハブでメッセージを受信するステップと、前記メッセージの内容と独立して、前記メッセージを前記ネットワークの前記複数のノードの他のノードに中継するステップと、中継条件が満足されるまで、前記複数のノードのうちの前記１つのノードからのすべてのメッセージをブロックするステップとが含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次の詳細な説明では、本明細書の一部を形成する添付図面を参照し、添付図面には、本発明を実施できる特定の例示的実施形態が例として示されている。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施できるように十分詳細に説明されており、他の実施形態を利用することができること、論理的、機構的、および電気的変更を本発明の精神および範囲から逸脱せずに加えることができることを理解されたい。したがって、次の詳細な説明を制限的な意味で解釈すべきでない。
【００２５】
本発明の実施形態は、ネットワークスタートアップ中の欠陥のある伝送の影響を低減するためにハブ内で単純化されたガーディアンを使用するネットワークを提供する。一実施形態では、ハブは、ノードが非同期状態中に１つのメッセージを送信したならば、そのノードからのすべてのメッセージをブロックする。このようにして、ハブが、欠陥のあるノードを間接的に検出し、制限された時間の間だけそのノードを効果的に分離することによって、ネットワークに対するそのノードの影響を制限することができる。欠陥のあるノードを間接的に検出する能力は、同時係属の米国特許仮出願第６０／５２３９００号、表題「ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＦＡＵＬＴ  ＣＯＮＴＡＩＮＭＥＮＴ  ＶＩＡ  ＩＮＤＩＲＥＣＴ  ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ（間接検出による通信故障抑制）」、および同時係属の米国非仮出願、弁理士整理番号第Ｈ０００４９４７号（４００．００４ＵＳ０１）、表題「ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＦＡＵＬＴ  ＣＯＮＴＡＩＮＭＥＮＴ  ＶＩＡ  ＩＮＤＩＲＥＣＴ  ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ（間接検出による通信故障抑制）」にも記載されている。
【００２６】
図１は、全体的に１００に示されたネットワークの一実施形態である。ネットワーク１００に、ノード１０６−１から１０６−Ｎにスター構成で接続されたハブ１０２および１０４が含まれる。ハブ１０２および１０４を、集合的にネットワーク１００の「ハブ」と称する。この実施形態では、ネットワーク１００に、各ノード１０６−１から１０６−Ｎの通信の２つのチャネルが含まれる。ハブ１０２は、ノード１０６−１から１０６−Ｎの間の第１の通信チャネルを提供する。ハブ１０４は、ノード１０６−１から１０６−Ｎの間の第２の通信チャネルを提供する。データは、メッセージ内、たとえばフレーム内で、ネットワーク内のあるノードから別のノードに送信される。各ノードは、各メッセージをハブ１０２と１０４の両方に送信する。ハブ１０２および１０４は、各ノードに１：Ｎ通信を提供するために、メッセージを他のノードに選択的に送信する。
【００２７】
一実施形態では、ネットワーク１００は、分散タイムトリガド通信プロトコルを実装する。たとえば、一実施形態では、タイムトリガドプロトコルＴＴＰ／Ｃが使用される。他の実施形態では、他の適当な時分割多元接続（ＴＤＭＡ）プロトコルが、ネットワーク１００内で使用される。
【００２８】
一実施形態では、ノード１０６−１から１０６−Ｎに、同期状態での伝送に使用されるタイムスロットが割り当てられる。同期状態に入るためには、ノード１０６−１から１０６−Ｎのうちの少なくとも１つが、非同期状態でスタートアップ信号を送る。ＴＴＰ／Ｃプロトコルでは、これをＣｏｌｄ  Ｓｔａｒｔ  Ｆｒａｍｅと称する。ハブは、ノード１０６−１から１０６−Ｎのうちの１つからスタートアップ信号を受信し、これをネットワークの他のノードに転送する。ノード１０６−１から１０６−ＮのうちのＮ以上がスタートアップ信号に肯定応答したとき、ネットワークは、同期状態に入り、各ノードは、それに割り当てられたタイムスロット内にメッセージを送信し、ここで、Ｎは、必要な度合のフォールトトレランスを達成するように選択され、たとえば、Ｎは、単一フォールトトレランスの場合に２と等しい。
【００２９】
一実施形態では、ハブ１０２および１０４は、帯域外信号の受信に基づいて同期状態を認識する。たとえば、一実施形態では、ハブ１０２および１０４は、２００３年１１月１９日出願の米国特許仮出願第６０／５２３７８３号、表題「ＰＡＲＡＳＩＴＩＣ  ＴＩＭＥ  ＳＹＮＣＨＲＯＮＩＺＡＴＩＯＮ  ＦＯＲ  Ａ  ＣＥＮＴＲＡＬＩＺＥＤ  ＴＤＭＡ  ＢＡＳＥＤ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ  ＧＵＡＲＤＩＡＮ（集中ＴＤＭＡベースの通信ガーディアン用の寄生時間同期）」および本願と同時に出願された米国特許非仮出願、弁理士整理番号第Ｈ０００５２８１号、表題「ＰＡＲＡＳＩＴＩＣ  ＴＩＭＥ  ＳＹＮＣＨＲＯＮＩＺＡＴＩＯＮ  ＦＯＲ  Ａ  ＣＥＮＴＲＡＬＩＺＥＤ  ＴＤＭＡ  ＢＡＳＥＤ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ  ＧＵＡＲＤＩＡＮ（集中ＴＤＭＡベースの通信ガーディアン用の寄生時間同期）」に記載のように、ビーコン、たとえばアクションタイム信号がノード１０６−１ないし１０６−Ｎから受信されるとき、同期状態を検出する。ＴＴＰ／Ｃ標準規格によれば、これらのアクションタイム信号は、次のタイムスロットの始めに関する各ノードの決定を示す。一実施形態では、同期状態に入ることは、２００３年１１月１９日出願の同時係属の米国特許仮出願第６０／５２３８９６号、表題「ＶＯＴＩＮＧ  ＭＥＣＨＡＮＩＳＭ  ＦＯＲ  ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ  ＳＣＨＥＤＵＬＥ  ＥＮＦＯＲＣＥＭＥＮＴ」および本願と同時に出願された米国特許非仮出願、弁理士整理番号第Ｈ０００５０６５号（４００．００６ＵＳ０１）、表題「ＶＯＴＩＮＧ  ＭＥＣＨＡＮＩＳＭ  ＦＯＲ  ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ  ＳＣＨＥＤＵＬＥ  ＥＮＦＯＲＣＥＭＥＮＴ（伝送スケジュール実施用の投票機構）」に記載の投票スケジュール実施用ガーディアンメッセージに基づいて決定される。
【００３０】
動作時に、ハブ１０２および１０４は、ノードからのメッセージの内容を分析せずに、ネットワーク１００のスタートアップ手順に対するノード１０６−１から１０６−Ｎのそれぞれの影響を制限する。ネットワーク１００が同期化されていないと仮定すると、ノードのうちの１つ、たとえば１０６−１が、スタートアップメッセージ、たとえばＣｏｌｄ  Ｓｔａｒｔ  Ｆｒａｍｅメッセージをハブ１０２および１０４に送信する。各ハブ１０２および１０４は、このメッセージを他のノード１０６−２から１０６−Ｎに転送する。一実施形態では、ハブ１０２および１０４は、‘３２３出願および‘５８７出願に記載のポート駆動認証を実装する。もう１つの実施形態では、各ノードは、１つのチャネルだけのスタートアップメッセージの送信に制限される。一実施形態では、各ノードに、特定のチャネルが割り当てられ、任意の所与のノードを、ネットワーク内のチャネルのいずれかに割り当てることができる。
【００３１】
一実施形態では、ハブ１０２および１０４は、同期化されない状態で１つのメッセージを送信することを許可し、その後、中継条件が満足されるまでそのノードからのすべての他のメッセージをブロックすることによって、スタートアップ手順に対するノードの影響を低減する。ハブ１０２および１０４は、ノードごとブロックを記録する。中継条件が満足されたとき、ノードに対するブロックが除去される。
【００３２】
一実施形態では、ハブ１０２および１０４は、１つまたは複数の中継条件を適用して、非同期状態でメッセージを送信したことに起因してブロックされている選択されたノードに対するブロックをいつ除去するかを決定する。第１に、一実施形態では、１つの中継条件が、ネットワーク同期化が達成されるべき十分な時間の経過に基づく。この時間は、メッセージが認識され、同期動作が開始されるのに十分に長い。さらに、この時間は、伝送がバックオフするのを監視し終えた良好なノードが、別の後続スタートアップメッセージを送信するのに要する時間より長くなければならず、たとえば、失敗したスタートアップの試みが認識され、別のノードによって開始される後続スタートアップの試みが開始されるのに十分な時間より長くなければならない。これを用いて、この時間遅れは、別のノードがバックオフし、最初のソーシングされたノードによって引き起こされた誤った挙動から回復するのに十分な時間を有し、別のノードがよいメッセージをソーシングし、したがってネットワークを開始することを保証する。
【００３３】
この中継条件の一実施形態を、図４に示し、これに関して説明する。さらに、一実施形態では、もう１つの中継条件は、非同期状態での選択された個数の他のノードによる送信に基づく。この条件を用いると、ノードに対するブロックは、適当な個数の他のノードが送信し終えたならば除去される。この中継条件の一実施形態を、図５に関して以下で説明する。もう１つの実施形態では、もう１つの中継条件は、ネットワークが、図６に示され、これに関して説明されるものなどの同期状態に移動したとき満足される。スタートアップ手順に対する１つのノードの影響を適当に制限する、他の中継条件を使用することができる。
【００３４】
他の実施形態では、単一のハブおよび単一の通信チャネルだけが提供される。これは、図１で、２つのハブ１０２または１０４のうちの１つおよびノード１０６−１から１０６−Ｎへのそのハブの接続を除去することによって表される。
【００３５】
図２は、図１に関して上述のタイプの通信ネットワーク１００を使用する、２００に示されたシステムのブロック図である。図２に、さらに、ノード１０６−１から１０６−Ｎが、複数の電子デバイス２０８−１から２０８−Ｎ、たとえば、センサ、プロセッサ、アクチュエータ、コントローラ、入力デバイス、およびネットワーク１００を介してフレーム内でデータを通信する類似物に接続されることが示されている。
【００３６】
図３は、非同期状態のネットワークに対するノードの影響を制限する、ハブ用のプロセスの一実施形態を示すフローチャートである。このプロセスは、ブロック３００で、スタートアップ実施パラダイムで開始される。このパラダイムでは、ハブが、あるノードからのメッセージが他のノードに転送されるか、そのハブでブロックされるかを制御することによって、スタートアップに対するノードの影響を制限する。本質的に、ハブは、たとえばメッセージを中継しないことによって、ノードからの伝送を選択的にブロックして、非同期状態である間のスタートアッププロセスに対するノードの影響を制限する。ネットワークが同期状態に入るとき、ハブは、従来の同期実施パラダイムを使用し、ガーディアンが、スロット順序を実施するか、ガーディアンが、‘７８２出願、‘０３１出願、‘７８５出願、および‘４５９出願に詳細に示されている故障許容アービトレーション方式を実行する。
【００３７】
ブロック３０２で、このプロセスは、たとえばフレームの始め信号またはフレームの始めフラグを検出することによって、ノードからのメッセージの開始を検出する。他の実施形態では、チャネル上の他のアクティビティを使用して、送信の試みを検出する。ブロック３０４で、このプロセスは、送信を開始しようとしているノードが、現在ブロックされているか否かを決定する。ノードが現在ブロックされている場合には、このプロセスは、ブロック３０６でメッセージを中継しない。しかし、ノードが現在ブロックされていない場合には、このプロセスは、ブロック３０８でメッセージの中継を開始する。ブロック３１０で、このプロセスは、そのノードからのさらなるメッセージのすべてに関するブロックを始めさせる。このブロックは、以下で図４、５、６で説明するプロセスによって決定されるなど、中継条件が満足されるまで、そのノードについて配置されたままになる。図４、５、および６に示されたプロセスのうちのいずれか１つまたは複数を並列に実行できることに留意されたい。
【００３８】
図４は、ハブでブロックがノードに適用された後に、時間に基づいてノードに対するブロックを除去するプロセスの一実施形態のフローチャートである。このプロセスは、ハブでブロックがノードに適用されたとき、ブロック４０２で開始される。ブロック４０４で、このプロセスが、タイマを始動する。このタイマには、同期状態に入ることが正常に行われるはずの十分な時間期間が経過したか否かをハブが決定できるようにする値がセットされる。このタイマの値は、メッセージが認識され、同期動作が開始されるのに十分に長い。さらに、この時間は、伝送がバックオフするのを監視し終えた良好なノードが、別の後続スタートアップメッセージを送信するのに要する時間より長くなければならず、たとえば、失敗したスタートアップの試みが認識され、別のノードによって開始される後続スタートアップの試みが開始されるのに十分な時間より長くなければならない。これを用いて、この時間遅れは、別のノードがバックオフし、最初のソーシングされたノードによって引き起こされた誤った挙動から回復するのに十分な時間を有し、別のノードがよいメッセージをソーシングし、したがってネットワークを開始することを保証する。ブロック４０６で、このプロセスは、タイマが満了したか否かを決定する。そうである場合には、ハブは、ブロック４０８でノードに関するブロックを除去する。十分な時間が経過していない場合には、ハブは、ノードに対するブロックを保存し、ブロック４０６に戻って、タイマが満了したか否かを決定する。
【００３９】
図５は、非同期状態で送信したノードの個数に基づいてノードに対するブロックを除去するプロセスの一実施形態のフローチャートである。一実施形態では、ハブは、非同期状態中の各ノードからの送信の個数を追跡する。一実施形態では、ハブは、ネットワーク内のチャネルの個数と等しい個数のノードからメッセージが送信されるまで、ノードからのメッセージをブロックする。
【００４０】
このプロセスは、ブロックがノードに適用されたとき、ブロック５０２で開始される。ブロック５０４で、このプロセスは、そのノードからの最後のメッセージ以降に、別のノードが送信したか否かを決定する。ノードが送信していない場合には、このプロセスは、ブロック５０４に戻る。しかし、別のノードが送信した場合には、このプロセスは、ブロック５０６に進む。ブロック５０６で、このプロセスは、送信したノードの個数がＮ以上であるか否かを決定する。一実施形態では、数Ｎは、ネットワーク内のチャネル数と等しい。もう１つの実施形態では、数Ｎは、ノードがネットワークのスタートアップを試みることを許可されるチャネル数と等しい。このプロセスが、適当な個数のノードが送信したと決定した場合に、ブロック５０８でブロックが除去され、ノードは送信を許可される。
【００４１】
図６は、同期状態に入ることに基づいてノードに対するブロックを除去するプロセスの一実施形態のフローチャートである。ブロック６０２で、このプロセスは、ネットワークの同期状態を示す帯域外信号を受信する。一実施形態では、この帯域外信号は、２００３年１１月１９日出願の米国特許仮出願第６０／５２３７８３号、表題「ＰＡＲＡＳＩＴＩＣ  ＴＩＭＥ  ＳＹＮＣＨＲＯＮＩＺＡＴＩＯＮ  ＦＯＲ  Ａ  ＣＥＮＴＲＡＬＩＺＥＤ  ＴＤＭＡ  ＢＡＳＥＤ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ  ＧＵＡＲＤＩＡＮ（集中ＴＤＭＡベースの通信ガーディアン用の寄生時間同期）」および本願と同時に出願された米国特許非仮出願、弁理士整理番号第Ｈ０００５２８１号、表題「ＰＡＲＡＳＩＴＩＣ  ＴＩＭＥ  ＳＹＮＣＨＲＯＮＩＺＡＴＩＯＮ  ＦＯＲ  Ａ  ＣＥＮＴＲＡＬＩＺＥＤ  ＴＤＭＡ  ＢＡＳＥＤ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ  ＧＵＡＲＤＩＡＮ（集中ＴＤＭＡベースの通信ガーディアン用の寄生時間同期）」に記載のように、ビーコン、たとえばアクションタイム信号である。ＴＴＰ／Ｃ標準規格によれば、これらのアクションタイム信号は、次のタイムスロットの開始に関する各ノードの決定を示す。一実施形態では、帯域外信号は、２００３年１１月１９日出願の同時係属の米国特許仮出願第６０／５２３８９６号、表題「ＶＯＴＩＮＧ  ＭＥＣＨＡＮＩＳＭ  ＦＯＲ  ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ  ＳＣＨＥＤＵＬＥ  ＥＮＦＯＲＣＥＭＥＮＴ」および本願と同時に出願された米国特許非仮出願、弁理士整理番号第Ｈ０００５０６５号（４００．００６ＵＳ０１）、表題「ＶＯＴＩＮＧ  ＭＥＣＨＡＮＩＳＭ  ＦＯＲ  ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ  ＳＣＨＥＤＵＬＥ  ＥＮＦＯＲＣＥＭＥＮＴ（伝送スケジュール用の投票機構）」に記載の投票スケジュール実施用のガーディアンメッセージである。他の実施形態では、同期または非同期としてネットワークの状態を示す任意の適当な帯域外信号が使用される。
【００４２】
このプロセスは、ブロック６０４で、帯域外信号に基づいて、ネットワークが同期状態であるか否かを決定する。同期の状態は、ハブがスタートアップ実施パラダイムを出て、同期実施パラダイムに入るか否かを決定する。ネットワークが非同期状態であることを帯域外信号が示す場合に、このプロセスは、ブロック６０６でスタートアップ実施を継続する。ネットワークが同期状態であることを帯域外信号が示す場合に、このプロセスは、ブロック６０８ですべてのブロックを除去し、ブロック６１０で同期状態に入る。
【００４３】
本明細書に記載の方法および技法は、ディジタル電子回路またはプログラマブルプロセッサ（たとえば、専用プロセッサまたはコンピュータなどの汎用プロセッサ）のファームウェア、ソフトウェア、またはこれらの組合せで実装することができる。これらの技法を実施する装置に、適当な入力デバイス、出力デバイス、プログラマブルプロセッサ、およびプログラマブルプロセッサによる実行のためのプログラム命令を有形に実施する記憶媒体を含めることができる。これらの技法を実施するプロセスを、機械可読媒体上の命令のプログラムを実行するプログラマブルプロセッサによって実行して、入力データを操作し、適当な出力を生成することによって所望の機能を実行することができる。これらの技法は、データ記憶システムからデータおよび命令を受け取り、そのデータ記憶システムにデータおよび命令を送るために結合された少なくとも１つのプログラマブルプロセッサと、少なくとも１つの入力デバイスと、少なくとも１つの出力デバイスとを含むプログラマブルシステム上で実行可能な１つまたは複数のプログラムで有利に実施することができる。一般に、プロセッサは、読取専用メモリおよび／またはランダムアクセスメモリから命令およびデータを受け取る。コンピュータプログラム命令およびデータを有形に実施するのに適する記憶装置または機械可読媒体に、たとえばＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、およびフラッシュメモリデバイスなどの半導体メモリデバイス、内蔵ハードディスクおよびリムーバブルディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク、ならびにＤＶＤディスクを含む、すべての形の不揮発性メモリが含まれる。前述のすべてを、特別に設計された特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）によって補足するか、これに組み込むことができる。
【００４４】
以下の特許請求の範囲によって定義される本発明の複数の実施形態を説明した。しかし、説明されている実施形態に対するさまざまな変更は、請求されている発明の精神および範囲から逸脱せずに加えることができることを理解されたい。したがって、他の実施形態は、以下の特許請求の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】ノードからのメッセージの内容を分析せずにネットワークのスタートアップに対するネットワーク内のノードの影響を制御するハブと共に分散タイムトリガドプロトコルを実装するスターネットワークの一実施形態を示すブロック図である。
【図２】電子システム内のスターネットワークの別の実施形態を示すブロック図である。
【図３】非同期状態のネットワークに対するノードの影響を制限する、ハブ用のプロセスの一実施形態を示すフローチャートである。
【図４】非同期状態のノードに対するブロックを除去する様々な中継条件を実装するプロセスの実施形態を示すフローチャートである。
【図５】非同期状態のノードに対するブロックを除去する様々な中継条件を実装するプロセスの実施形態を示すフローチャートである。
【図６】非同期状態のノードに対するブロックを除去する様々な中継条件を実装するプロセスの実施形態を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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