[發明專利]數據傳輸方法和設備

無效

• 申請號: 00806102.5
• 申請日: 2000-04-10
• 公開（公告）號: CN1350738A
• 公開（公告）日: 2002-05-22
• 發明（設計）人: 彼得·斯特朗
• 申請（專利權）人: 恩斯內有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L12/56
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 蔣世迅

本發明涉及在數據網絡中傳送數據消息的方法和設備，該網絡包括多個由總線線路互聯的站。本發明尤其，但不專門，涉及在電源線互聯的計算機之間傳送數據的方法和設備。

在美國專利No.5001642和美國專利No.5524213中公開了用于操作汽車數據處理裝置的方法，其中數據處理裝置包括至少兩個計算機和連接計算機用于傳送數據消息的總線線路。上述美國專利中公開的方法根據稱為CAN(控制器區域網絡)的協議操作，在ISO(國際標準化組織)規范No.11898中公開了它的詳細內容。

圖1示出一種公知類型的數據消息。該數據消息包括表示數據網絡中消息開始的幀開始部分(1)，以及當網絡的兩個或多個的節點爭用數據總線時確定消息優先級的判優字段(2)。在第一版本中，判優字段(2)包含一個11位的標識符(3)和一個遠端傳輸請求(RTR)位(4)，它主要用于數據幀，其次用于遠端幀(下面描述它的含意)。另一種情況，在第二版本中，標識符(3)可以是一個包含2位替代遠端請求(SRR)和標識符擴展(IDE)的29位標識符。如果在傳遞兩種版本消息的網絡上，兩個消息具有相同的11位標識符，SSR位給出上面討論版本的優先級。IDE位(6)把29位標識符(它們是次要的)和11位標識符(它們是主要的)區分開。

數據消息還包括控制字段(7)，該字段包含上面討論的第一版本的標識符擴展位加上一個保留位(r0)，它們都設置為主要的，還包含一個4位數據長度代碼(DLC)部分，它表示消息的數據字段(8)中字節的數量。在第二版本中，控制字段7還包括2個保留位(r1和r0)，它們被設置為主要的，以及一個4位數據長度代碼，也表示數據字段(8)中字節的數量。數據字段(8)包含0到8個字節的數據。

在數據字段(8)的后面，CRC(循環冗余碼校驗)字段(9)包含在消息的有效部分計算的15位檢查和并且用于檢錯。然后在CRC字段(9)后面是一個確認時隙(10)。能夠正確地接收數據消息的任何控制器在確認位時間期間發送確認位，傳送消息的裝置檢查確認位的存在。如果檢測到確認位，發送下一個數據幀，但是如果沒有檢測到確認位，該裝置重新傳送數據幀。在重新傳輸之前，該節點傳送一個差錯幀，然后在重新傳送之前等待8個幀位速率周期的時間。

圖2示出使用圖1數據幀的遠端幀，與圖1幀共同的部分用類似的參考標號表示，但要加上100。遠端幀與數據幀的類似在于它集成了幀的開始101、具有標識符103的判優字段102、控制字段107、CRC字段109以及確認時隙110。然而，遠端幀不包含數據字段，判優字段的RTR位是次要的，用于明顯地將該幀標記為遠端幀。

遠端幀的目的是請求相應數據幀的傳輸。例如，如果節點A傳送的遠端幀的判優字段102設置到234，則如果節點B被適當地初始化，它可以用判優字段(2)也設置到234的數據幀來回答。

圖3示出在網絡中使用的差錯幀，圖1和圖2的幀在該網絡上傳送。當節點檢測到故障時傳送差錯幀，該差錯幀導致所有其他節點檢測故障使得它們也發送差錯幀。然后該消息發射機自動地嘗試重新傳送消息，差錯計數器的方案確保通過重復地傳送差錯幀，節點不能毀壞數據總線上的通信量。

差錯幀包括具有6位相同值(如本領域技術人員熟悉的，它違反了位填充的規則)的差錯標記(20)，以及包括8個次要位的差錯分隔符(21)。差錯分隔符提供一個間隔，其中當總線上其他節點檢測到第一差錯標記時，它們可以發送它們的差錯標記。最后，可以使用過載幀(未示出)，它的格式類似于上面討論的差錯幀。過載幀由變得太忙的節點傳送。

上面討論的現有技術裝置的缺點是經過網絡可靠地傳送數據的速率被網絡節點之間傳送數據的距離限制。當包括少量數據的消息在短距離上傳送時(例如表示在車輛內數據總線上傳送的汽車的物理測量的數據)，這不會導致任何明顯的困難。然而，如果較大數量的數據需要經過較大距離上傳送(例如經過明顯的距離分開的計算機之間傳輸大量數據)，則能夠傳輸數據的速率可能使得上面討論的現有技術裝置實際上不可行。特別地，上面討論的現有技術裝置僅能夠傳送每個數據幀最大8個字節，并且每個數據幀的數據位數量除以以米為單位的最大距離再乘以數據位速率(有效負載)被限制到1.6。

本發明優選實施例尋求克服現有技術的上述缺點。