专利名称：串行接口的公平方案的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，更具体地说，涉及在装置之间通过单信道路径的数据通信领域。
在各组成部分间，与并行接口相比，往往更愿意采用串行接口。通信数据串行接口的采用能大大节省成本。承载串行信息的介质成本小于并行接口的成本。如果采用有线连接，则在装置间需要较少导线和较简单的连接器；如果采用无线连接，则在装置间需要较少信道。通信装置也将不太贵，因为互连端口，例如集成电路上的焊盘或印刷板的引脚经常比把数据在并行与串行形式间转换的电路更贵。并且特别是在集成电路设计上，从成本和可行性的角度看，可用互连端口的数目经常是固定的约束因素。通常，为了发挥串行接口的好处，给往来于每个装置的通信分配一个单信道通信路径。
单信道通信采用的普通协议是“避免碰撞”协议。当一个装置有信息要传送，它等待通信信道的空闲周期，然后广播它的信息。通过在进行通信之前等待直到信道空闲，一个装置不会特意干扰已经使用单通信信道的另一个装置。可是，在这种协议下，可能有两个装置各自在监视信道，探测空闲周期，并且在探测到空闲周期之后各自通过该单信道开始它们相应的传送。在单信道上两个(或多个)同时传送称为“碰撞”，并且没有一个传送可在它们的特定的接收机中得到复原。为了消除碰撞的可能性，提出了关于碰撞回缩方案的典型协议。一贯的做法是，协议要求每个发送器监视信道来探测碰撞，并且当探测到碰撞时采取适当的措施。通常，适当的措施是停止传送(通常称为“后退”)然后在下一个被探测到的空闲周期再开始传送。为了避免在同一批装置之间在一次碰撞后再发生碰撞，协议通常要求每个装置尝试在空闲周期的随机时间间隔后再传送。在这种方式中，有较短随机时间间隔的装置将开始传送，有较长随机时间间隔的装置将探测到这种传送，并等待到下一个空闲周期为止。
碰撞探测-后退-再传送这种状况对于高速外围设备，例如磁盘、CD、和类似的装置是特别成问题的。通常，外围设备在特定时刻访问数据，例如当旋转盘的适当区域处在设备读出头的下面。如果可以存取数据，而数据又不能传送出去，则外围设备必须有存储缓冲器以便保持数据直到能把它传送出去为止，或错过这一圈，从而降低了吞吐量。在等待一个再传送机会时所招致的附加碰撞或附加延迟将要求额外的存储缓冲器，或停止数据存取直到缓冲器空间有空为止。还有，因为碰撞的随机特性和上述的对传送容量的依赖关系，在没有过冗余存储量的情况下难以保证给定的吞吐量。也就是，为了保证给定的吞吐量而不管碰撞的影响，所提供的存储量必须足以缓冲最坏情况的碰撞状况的影响，结果，在正常的运行中，即在平均碰撞发生率的情况下，为补偿碰撞影响所提供的存储量的大部分将是无用的。
与避免碰撞状况相关的另一个问题是，当其它装置在单信道传送时，装置会被阻止访问单信道一段更长的持续时间。如果通过单信道通信来控制数据流的话，就更成问题。例如，一个装置会有有限的缓冲器来接收来自其它装置的数据，并且会被配置成向送出装置传送一个“停止传送”的信号，以便防止缓冲器溢出。如果因为发送装置在接收装置之前继续获得访问单信道的机会，而使得接收装置不能访问单信道，则发送装置将继续传送，而使接收装置缓冲器溢出。
本发明的一个目的是提供一种方法和装置，来在单信道上进行这样的通信，它向利用所述信道的每个装置提供相等的访问通信信道的可能性。本发明的另一个目的是向利用所述通道的每个装置提供最小的带宽分配。本发明的再一个目的是向利用所述信道的每个装置提供最大的等待时间(latency)延迟。
通过提供一个通信协议，在每个来自一个装置的顺序的传送之间强加一个“公平”延迟，从而允许别的装置在这公平延迟时间间隔内获得访问通信信道的机会。在最佳实施例中，还限制每次传送的持续时间，从而给装置提供获得访问通信信道的机会的最大等待时间间隔，和给装置提供最小带宽分配。通过提供具有最小带宽和最大等待时间(latency)，根据本发明的装置只需要备有等待时间间隔所需的存储资源。
下面将结合附图，以举例方式更详细地解释本发明，附图中
图1说明根据本发明的双站通信系统的范例方框图。
图2说明根据本发明的双站通信系统的范例时序图。
图3说明根据本发明的多站通信系统的范例方框图。
图4说明根据本发明的多站通信网络的范例时序图。
图5说明根据本发明的通信装置的范例流程图。
图1说明根据本发明的双站通信系统的范例方框图。为了便于参考，采用一个主-外围范例来区分双站系统中的各站。在这系统中，要说明的是通过单信道通信路径50彼此进行通信的外围装置100和主装置200。可是，普通技术人员都会明白，在此所提出的原理能用于一般的使用公共通信路径进行传送和接收的通信装置。
单信道通信路径50可以用有线的或无线的通信介质或组合的介质做成。如这名词含义所表示的那样，单信道通信路径50在任何时刻只限于从一个装置传送。多个信号可以同时通过通信路径50在分开的(separate)线上传送，例如时钟信号和数据信号，但在一个时刻只能从一个装置传送。在图1所说明的系统中，如果装置100,200都想在相同的时间间隔传送，装置100,200将都不能正确地接收到在此时间间隔内从另一装置所传送的信息。
图1作为例子的外围设备100包括一个数据源110和一个用于把数据从源110传送到主装置200的发送器120。发送器120还实现传送所要求的任何数据变换，例如从并行形式到串行形式的转换，到调制形式的转换和类似的转换。从发送器120来的变换后的数据通过焊盘(pad)150，例如通过集成电路的输入/输出焊盘传送到通信路径50。正如本专业的普通技术人员将明白的那样，如果通信路径50是借助无线介质，则焊盘(pad)150代表用来借助这介质实现通信的元件，例如RF天线、声换能器、红外变换器、和类似的元件。在图1说明的是任选的传送禁止信号122，在最佳实施例中，禁止信号122被用来在接收来自主装置120信号时，把发送器120与通信路径50以及接收器160隔离开。
图1作为例子的主装置200包括对应的焊盘250，它通过路径50接收变换后的数据121，并把接收到的信号251提供给接收器260。焊盘250和接收器260实现把在路径50上的变换后的数据121变换成数据261，此数据261与原来的数据111对应。例如，如果通信路径50是借助RF传送，则焊盘250和接收器260就接收原来数据111的RF调制，并把它解调成数据261。数据261被提供给数据处理器270来进行随后的处理，例如通过在主装置200上执行的应用程序来处理。主装置200也包括任选的传送禁止信号222，在最佳实施例中，禁止信号222被用来在从外围装置100接收信号时，把发送器220与通信路径50以及接收器260隔离开。接收器260包括活动探测器280，每当来自外围装置100的传送被探测出来时，活动探测器280就提供活动信号281。
相似地，作为例子的主装置200还包括数据源210和用于把数据211从源210传送到外围装置100的发送器220。发送器220把数据变换成适合于传送的形式221，如上面对于发送器120所作的讨论那样。从发送器220来的变换后的数据221通过焊盘250被传送到通信路径50。相应地，作为例子的外围装置100通过焊盘150接收通信路径50上的信号，并把接收到的信号提供给接收器160。焊盘150和接收器160实现把主传送变换成对应于主数据211的数据161。在外围设备100是盘驱动器的例子中，数据处理器170会仅仅把来自接收器160的数据161存储到数据源110，用作下次存取的数据111。接收器160包括活动探测器180，每当从主装置200接收到信号时，活动探测器180就提供活动信号181。
外围设备100包括公平计时器140和控制器190；而主装置200也包括公平计时器240和控制器290，对照图2的时序图能最好地理解它们的工作。图2的时序图A对应于图1的外围设备100的外围传送121，这时序图说明从外围设备100发出的传送301、302、303的顺序。时序图B对应于主传送221，并说明从主装置200发出的传送311。时序图C,D,E和F分别对应于信号181,141,191和241，而时序图G说明这些信号通过通信路径50的传送。
外围设备100在时刻371传送该序列的第一个传送301；短时间后在372，传送301传播到通信路径50，如时序图G上的信号301’所说明的那样。传送301在时刻373终止。根据本发明，控制器190在每个传送的终止时刻从发送器发出定时请求194给公平计时器140。对定时请求194作出响应，公平计时器140在预定的时间间隔内发出公平信号141，此后把它称为公平延迟周期300。如图2所说明的那样，在传送301的终止时刻373，发出持续时间等于公平延迟300的公平脉冲331。
根据本发明，提供公平延迟周期300，以便允许主装置200访问单信道通信路径50。公平周期300的持续时间足以使主装置200通过活动探测器280探测到从外围设备100发出的每个传送121的终止时刻，并开始来自主发送器220的主传送221。公平周期300的持续时间也足以使外围设备100探测到来自主装置200的传送221的起点，从而当主装置正在传送传送221时，外围设备100不开始它的下一个传送121。概括地说，把传播延迟定义为开始传送的时刻与接收装置基于接收到的传送而开始一个动作的时刻之间的时间，公平周期应该起码是外围设备100与主装置200之间的传播延迟的两倍。
在图2的范例说明中，在探测到来自外围设备100的传送301的终止时刻373后，主装置200在时刻375传送传送311。在传播延迟后，在时刻377，在外围设备100的活动探测器180探测到这个传送311并发出活动信号181，后者在时序图C中用活动脉冲321来表示。传送311在时刻376终止，在探测时刻378，活动探测器180停止(deassert)活动信号181。
如在这领域的一般做法那样，大部分协议都在传送之间加入一个小的延迟时间，使得一个传送的终止时刻能清楚地与另一个传送的起点区分开。为了完整，在本发明的最佳实施例中，公平计时器140在公平信号141上提供一个脉冲，用来实现这种传送间的延迟。控制器190向公平计时器140传递一个计时请求194，来提供这个持续时间短的脉冲。应当指出，在本实施例中，控制器190根据请求公平周期还是传送间的周期来发出不同的计时请求194。根据本发明，在如图1所说明的双站通信系统中，在传送一个传送之后要求公平周期，而在接收到传送之后要求传送间周期。所述传送间延迟周期比上述的公平延迟周期300短很多，并以活动脉冲321的终止时刻378出现的脉冲332来加以说明。应当指出，如果协议不要求传送间延迟，例如当传播延迟造成固有的传送间的间隙时，就不需要提供脉冲332。
根据本发明，每当发出公平信号141或活动信号181时，控制器190禁止外围设备100的发送器120传送。图2说明所形成的禁止脉冲341，后者对应于在传送301终止时刻后的公平脉冲331、传送311期间的活动脉冲321、和传送311终止时刻后的传送间脉冲332的逻辑OR。当在379时刻禁止脉冲341消失时，外围发送器120传送下一个传送302。
在图2的F行说明，在传送311终止时刻376处，公平计时器240对来自主装置200的控制器290的公平计时请求作出响应，发出公平脉冲352。与外围设备100的控制器190相似，在发出这公平脉冲352时，控制器290禁止主发送器220开始新的信号传送。在来自主装置200的信号传送的终止时刻，请求发出主公平计时器240的公平脉冲352，这样，根据本发明，公平脉冲352就等于公平延迟周期300。因为传送间脉冲332比公平延迟周期300短很多，保证外围设备100在时刻379开始它的传送302时能访问单信道通信路径50。这样，如图2的G行所说明的那样，能保证在离来自外围设备100的上一个信号传送301’为最大等待时间间隔390的期间内，能在单信道通信路径发生来自外围设备100的信号传送302’。
在每个接收到的外围信号传送301’,302’,303’的终止时刻，象对于外围公平计时器140的脉冲332所作的讨论那样，主公平计时器240为了上述的传送间延迟周期发出脉冲351,353,354。如上讨论那样，如果协议不要求传送间延迟，则取消传送间延迟脉冲351,353,354。
在信号传送302的终止时刻381，外围公平计时器140提供另一个在持续时间上等于公平周期300的公平脉冲333，并且禁止(342)发送器120传送，从而让主装置200有机会再次传送。在图2的范例说明中，主装置200在信号传送302’的终止时刻以后在公平周期300期间不传送，这样，仍不发出活动探测信号181。这样，在公平脉冲333的终止时刻382，控制器190撤消(deassert)禁止脉冲342，并允许发送器120发出传送303。
正如所能看到的那样，通过允许发送器120在一个公平延迟周期300之后再次传送，利用主装置200没有信息可发的机会，提高了外围设备100的吞吐量。还应当指出，当装置100,200都有信息要传送时，通信路径50的吞吐量只受限于介质的延迟特性和协议。即，在最大活动周期期间，本发明提供的公平周期对单信道通信路径50的容量或特性没有影响，并且对100,200每个装置都提供了最佳双向通信特性。
还应当指出，一旦开始传送，随后的传送就将实质上无碰撞。即，如果主装置200在每个外围传送121的终止时刻，或在前一个主传送221后的公平周期的终止时刻，开始每个主传送221，而外围设备100在每个主传送221的终止时刻，或在前一个外围传送121后的公平周期的终止时刻，开始每个外围传送121，就不会发生碰撞。正如本专业的普通技术人员都会明白的那样，当在通信路径50上一个非活动周期之后发生传送时，应该设置碰撞探测装置来探测碰撞。在这领域中，碰撞探测装置很普通，其中每个装置监视通信路径的碰撞，并且当探测到碰撞，每个装置后退并通常在一个随机时间间隔后再尝试。共同未决的美国专利申请“串行接口的仲裁方案”代理人摘要PHA-，文件号，归档提出一种方法和装置，它允许一个装置总能克服碰撞，在这装置中不需要碰撞探测装置，该专利申请结合到本文作为参考。在本发明的最佳实施例中，外围设备100被选为总能克服与主装置200碰撞的装置。在该实施例中，经过一个非活动周期后，每当探测不到主传送时，外围设备仅需开始传送，而不必考虑碰撞，因为开始传送时即使本来会出现(碰撞)的，也保证会克服碰撞，并且其后保证不发生碰撞，如上面所讨论的那样。对于提供依赖于时间的数据的装置，这种连续传送特别有用，例如在磁盘驱动器，磁带驱动器，CD驱动器，视频盘驱动器和类似的装置中。在这种装置中，只有当读出机构在含有数据的介质的区域上通过时才存取数据。在这些装置中，通过提供一旦开始传送就保证连续传送，从介质读出的数据就能直接传送，从而在这装置中把对数据的缓冲器的需要减到最小。即，如果当单信道通信路径50空闲，开始从介质读出数据，则当读出头通过相邻的数据元(element)时，介质上相邻的数据元能连续地被传送出去，而无需担心碰撞干扰。
假定来自主200和外围100的传送都用相等的分组大小，这不中断的传送状况也保证了从外围的吞吐量起码有通信路径50带宽的一半再减去这状况有关的总开销，而与碰撞的可能性无关。一旦开始传送，主装置200的吞吐量也是通信路径50带宽的一半再减去这状况有关的总开销。即，当给出通信信道的带宽和与这协议有关的总开销，就能决定装置的吞吐量。因为如上所述，吞吐量大体上与碰撞无关，并且最大等待时间有限，通过单信道通信路径传送信息的装置所要求的典型辅助元件的大小，例如在等待时间间隔内容纳数据的缓冲器的大小能预先决定。因为吞吐量大体上与碰撞无关，本发明的原理特别适用于要求能保证总数据吞吐量的装置，例如视频和音频装置，或用于实时播放视频和音频数据的计算机网络。
正如对于本专业的普通技术人员在本公开的启发下将明白的那样，也能在装置100、200之间不成比例地分配带宽。例如，对装置100、200，传送的最大分组尺寸可以是不同的。以这种方式，虽然每个装置有相等机会访问单信道通信路径50，但一个装置将能比另一个装置在每次访问中传送更多信息。
本发明也能应用到多站通信网。图3和4说明本发明在三站通信网的应用。图3说明的是在外围设备100、主装置200、和另一装置C400之间的无线通信路径50。装置C400很相似于外围设备100和主装置200；为了清楚起见，与外围和主装置的发送器120,220相似的发送器420示于图3。根据本发明，每个装置100,200,400相似地运行。在双站通信系统中，每个装置禁止它自己传送而让另一个装置传送；在N站通信系统中，每个装置禁止它自己传送而让其它N-1个装置传送。
图4说明三站通信网的范例的时序图。时序图A,B,C,D,E,F,G，和H分别对应于图3的信号节点121,221,421,181,141,191,50和241。为了易于理解，在图4中没有说明信号间的小的传播延迟。即，没有说明例如在节点121上的信号传送501的开始与在通信路径50信号501’的出现之间的延迟。
图4中说明的是来自外围发送器120的传送P1 501。在信号传送501的终止时刻，如在双站通信系统那样，控制器190通过公平计时器140开始公平脉冲541，如图4的时序图E所说明的那样。在这公平脉冲间隔541期间主装置200开始传送H1 511。在信号传送H1 511的终止时刻，主装置200的控制器290开始公平脉冲572。也就在信号传送H1 511的终止时刻，外围设备100的控制器190开始另一个公平脉冲542，因为，为了公平，应该给剩下的C 400装置一个访问通信路径50的机会。C 400装置在这些公平时间间隔542、572期间，开始一个传送C1 521。
在信号传送C1 521的终止时刻，主控制器290开始第二个公平脉冲573；C400装置也在它自己信号传送C1 521的终止时刻开始一个公平脉冲，这在图上没表示出来。已经被禁止外围传送达两个公平时间间隔541、542的外围控制器190开始一个短的传送间延迟543，然后进行信号传送P2 502。应当指出，根据本发明，如果每个传送501、511、521的持续时间受限制，则将会在最大等待时间延迟590中向外围设备100以及其它装置提供访问通信路径50的机会。在信号传送P2502的终止时刻，外围控制器190开始一个公平脉冲544；C400装置也在这信号传送P2 502的终止时刻开始一个公平脉冲，这在图上没表示出来，允许主装置200在一个传送间延迟574之后开始信号传送H2512。外围设备100和主装置100各自分别在信号传送H2 512的终止时刻开始一个公平脉冲545、575。
应当指出，当发生每个传送H1 511,C1 521，和H2 C512时，外围活动探测器180分别在531、532、和533处以信号告知这传送活动期。这些活动脉冲和上述的公平和延迟脉冲541、542、543、544、545的组合构成了传送禁止周期551、552。在主传送H2 512终止时刻后的公平时间间隔期间，C装置400在这例子中不传送信号。这样，活动探测器180探测不到活动，并且传送禁止脉冲552与公平脉冲545的终止时刻一起终止，并且允许发送器120传送信号传送P3 503。应当指出，在公平脉冲575的终止时刻，也已探测出在这间隔内没有活动的主装置200开始另一个公平脉冲576，来允许外围设备100访问通信路径50，以便开始信号传送P3 503而没有碰撞的可能。还应当指出，根据本发明，当其它装置没充分利用可用的吞吐量时，装置能提高它们对通信路径50的使用率。在传送P3 503的终止时刻，主装置200在传送间延迟577后开始信号传送H3 513，然后C装置400开始传送C2 522等等。
在这种三站通信系统中，每个装置连续重复上面的传送状况之间的双公平时间间隔，以便允许彼此有相等的访问通信路径50的机会。正如对于本专业的普通技术人员在上面的启发下将明白的那样，在N站通信系统中，每个装置会在各传送之间提供N-1个公平时间间隔。如在双站通信系统中那样，一旦开始传送序列，这种公平状况也能保证无碰撞地访问通信路径50，从而使通信路径50的可用带宽的利用率最大。也象在双站通信系统中那样，普通的碰撞探测装置可被用来处理非活动周期后的可能的碰撞。
为了实现N-1个公平时间间隔状况，在N站通信系统中的每个装置都必须能够决定N。在一个有固定N的直接的实施例中，能给每个装置直接提供N值，例如通过开关设置或程序命令。在一个N可变化的动态系统中，可以采用各种普通的网络形成状况。如果网络有一个控制结构，例如一个装置被指定为主控制器，而每个其它的装置被指定为从装置，则当它允许装置进入网络时，主控制器能通知N个从装置中的每一个。如果网络没有中心控制器，则每个装置被配置成基于观察到的活动或碰撞来动态地决定N。在一个动态网络的最佳实施例中，例如每个装置开始都假定一个双站配置，并且连续地监视碰撞；如果在一系列传送期间发生一次碰撞，则将假定的站数目加一。这些和其它网络形成技术对于本专业的普通技术人员来说是很普通的知识。
图5说明根据本发明的N站通信系统中通信装置的范例流程图。程序从610开始；这开始对应于通信网络的初始化，其中每个装置通常传送一连串初始消息来建立和检验网络。在620，在开始传送前，装置在615等待信道的空闲周期。在这种传送期间，装置监视与正在初始化的其它站的可能的碰撞。如果发生一个碰撞，就停止传送，并重复过程615-620。在最佳实施例中，当发生碰撞时，每个装置试图在信道的随机空闲周期之后重新传送。照这样做，每个装置最终获得对通道的起始访问，从此决定了随后的每次访问，如本文所讨论的那样。
在第一次无碰撞地完成传送后，装置就通过计数指示器来跟踪对通信信道的访问，在630，计数指示器初始化为零。在起始的传送后，在635，装置等待一个公平时间间隔，让下一个装置传送，并在640因这公平时间间隔而将计数加1。如果在这公平时间间隔的终止时刻，在信道上有来自其它装置的活动，则过程就在650循环，直到活动停止。如果还没有数到N-1个公平时间间隔，则在660，过程循环回到635去等待另一个公平时间间隔，并且在640将计数加1。635-640-650-660循环一直重复，直到装置经过N-1个公平时间间隔。如果在N-1个公平时间间隔后，在665，装置有信息要传送，它就在670传送。然后装置在630再开始公平时间间隔计数程序。在665，如果装置没有要发的信息，则装置等待另一公平时间间隔，以便保持与别的这样的装置同步，这装置正等待为它提供传送机会的公平时间间隔。在680，如果在通信信道上一直有新近的行动，装置在630再开始公平时间间隔计数程序，并且所述过程连续地重复。
在680，如果有一个长的非活动周期，网络上的装置将有可能失去同步。失去同步的可能性主要取决于每个装置用于公平时间间隔计时的设备。如果每个装置在计时任务方面非常准确，则不发生失去同步的非活动周期可以非常长。如果每个装置在计时方面有很大变化，就可能在几个活动周期后失去同步。当装置有要送出的信息，但似乎在680已经失去同步，则从起始点615重复程序。在最佳实施例中，通过使每个装置的每个传送含有特定装置的标识符，就可以减小失去同步的可能性和重建同步的速度。例如，在最佳实施例中，给每个装置指定一个数字标识符，当每个装置获得网络访问权，则将这数字加1。此后，这数字标识符被包括在每个信息传送中。以这种方式，能够保持适当的同步，因为每个装置能决定，在公平时间间隔计数顺序中它的位置在哪里。例如，有标识符3的装置知道，紧接着标识符2一个传送之后它就可以传送了，或者在标识符1的传送后它就可以传送一个公平时间间隔等等。本专业的普通技术人员会明白这些或别的同步技术。例如为了保持连续同步，可以把在网络的每个装置配置成在每个它的传送机会都传送信号。如果特定装置没有信息要发，则所述传送可以是一个短脉冲串；这脉冲串只要长到足以使其它装置把它认作一个活动，从而这活动的终止时刻给每个公平计时器强加一个新周期。或者，假定在装置之间有适当的计时一致性，只有一个装置被配置成在每个它的传送机会都传送信号，从而防止发生长的非活动周期，并且在图5的判断框680处继续返回到630。
在上面只说明了本发明的原理。因而应该指出，本专业的普通技术人员将能设计出各种安排，虽然本文对此没有明白的描述或表示，但却体现了本发明的原理，因而处在本发明的精神和范围内。例如，虽然本发明特别适用于单信道串行连接，但本发明的原理能用在一个由多个单信道连接从而形成并行连接的情况。在另一个例子中，在此所提出的原理能用来形成有动态带宽分配的通信网络。当一个在网络上的装置进行基本上无中断地传送访问，例如，当为即时演示(immeduate presetation)提供一个视频或音频接线夹(clip)，它就有可能被编程来传送持续时间长的信号传送，而其它的装置被编程来传送持续时间短的信号传送。在别的时刻，可向别的装置提供较长持续时间的信号传送。
本发明可以用硬件、软件或它们的组合来实施。例如，控制器290可以是一个在计算机上的程序，后者与硬件发送器220和接收器260相互作用的。所提出的功能的划分只是为了便于说明。例如，公平计时器240可以集成在控制器290或发送器220内；类似地，计时器240、控制器290和发送器220可以集成为一个单个的单元。这些和其它的配置和优化技术对于本专业的普通技术人员来说是很明显的，并在本
权利要求
1．一种通信装置(100)，它包括发送器(120)，用来通过单信道通信路径(50)发送传送系列(301-303)，公平计时器(140)，用来在所述传送系列(301-303)的第一传送(301)的终止时刻之后提供关于公平持续时间(300)的公平信号(141)，和活动探测器(180)，用来根据通过单信道通信路径(50)的、来自第二通信装置(200)的第二传送(311)，提供活动信号(181)，其中，所述发送器(120)根据所述公平信号(141)和所述活动信号(181)，发送所述传送系列(301-303)中的随后的传送(302)。
2．权利要求1的通信装置(100)，其特征在于若干个(N)其它装置通过单信道通信路径(50)进行通信，并且发送器(120)还根据其它装置的个数(N)来发送随后的传送(302)。
3．权利要求1的通信装置(100)，其特征在于所述公平持续时间(300)取决于所述发送器(120)和所述第二通信装置(200)之间的传送传播延迟。
4．权利要求1的通信装置(100)，其特征在于所述公平计时器(140)还用来在来自所述第二通信装置(200)的所述第二传送(311)的终止时刻之后提供关于第二持续时间(300)的延迟信号(332)，和所述发送器(120)还根据所述延迟信号(332)，发送所述随后的传送(302)。
5．权利要求1的通信装置(100)，其特征在于还包括数据源(110)，用来提供通过所述传送系列(301-303)发送的数据(111)。
6．权利要求5的通信装置(100)，其特征在于所述数据源(110)是磁带装置、磁盘装置和光盘装置中的至少一种装置。
7．权利要求1的通信装置(100)，其特征在于所述传送系列(301-303)包括视频数据系列和音频数据系列中的至少一种系列。
8．权利要求1的通信装置(100)，其特征在于还包括数据处理器(170)，用来处理通过所述第二传送(311)从所述第二通信装置(200)传送来的数据(161)。
9．一种通信系统，它包括第一装置(100)，用来通过所述单信道通信路径(50)发送第一传送系列(501-503)，和第二装置(200)，配置它用以通过所述单信道通信路径(50)发送第二传送系列(511-513)，其中，所述第一装置(100)用来在第一持续时间之后发送第一传送系列(501-503)中的每个传送，所述第一持续时间是以下两种持续时间之一在所述第一传送系列(501-503)中的上一个传送(501)的终止时刻之后的公平持续时间(300)和在所述第二传送系列(511-513)中的(511)的终止时刻之后的延迟持续时间。
10．权利要求9的通信系统，其特征在于所述第二装置(200)用来在第二持续时间之后发送第二传送系列(511-513)中的每个传送，所述第一持续时间是以下两种持续时间之一在所述第二传送系列(511-513)中的上一个传送(511)的终止时刻之后的公平持续时间(300)和在所述第一传送系列(501-503)中的其它传送(501)的终止时刻之后的延迟持续时间(511)。
11．权利要求10的通信系统，其特征在于所述第二装置(200)是主计算机，和所述第一装置(100)是主计算机的外围设备。
12．权利要求10的通信系统，其特征在于所述外围设备是下面设备中的一种磁带装置、磁盘装置、和光盘装置。
13．权利要求9的通信系统，其特征在于所述第一传送系列(501-503)包括视频数据系列和音频数据系列中的至少一种系列。
14．权利要求9的通信系统，其特征在于所述第二装置(200)包括碰撞探测器，用来探测第一传送系列(501-503)中的第一传送(501)与第二传送系列(511-513)中的第二传送(511)之间的碰撞，以及所述第二装置(200)每当探测到碰撞就终止所述第二传送(511)，而所述第一装置(100)继续所述第一传送(501)而不会发生碰撞。
15．一种控制来自通信装置(100)的数据流的方法，所述方法包括下面的步骤通过单信道通信路径(50)从所述第一通信装置(100)发送(620)第一传送(301)，发出(asserting)(635)关于公平持续时间(300)的公平信号(141)，在所述公平持续时间(300)期间，对所述单信道通信路径(50)进行关于通过所述单信道通信路径(50)的来自所述第二通信装置(100)的第二传送(311)的监视(650)，并且每当探测到所述第二传送(311)就发出活动信号(181)，根据所述公平信号(141)和所述活动信号(181)，通过所述单信道通信路径(50)从所述通信装置(100)发送(670)随后的传送(502)。
全文摘要
为了使与单信道通信系统上的各装置之间通信有关的吞吐量最大并且使等待时间最小;本发明提供了一种方法和装置,它基于能保证每个装置有同等机会访问单信道通信系统的协议的公平性。协议在来自装置的各个顺序的传送之间强行加入“公平”延迟,从而使得其它装置在公平延迟周期期间获得访问通信信道的机会。在最佳实施例中,每个传送的持续时间受到限制,从而为装置提供了最大等待时间间隔来获得访问通信信道的机会,并且对装置提供最小带宽分配。通过提供具有得到保证的最小带宽和最大等待时间的协议,根据本发明的装置只需包含等待时间间隔所需的存储资源。
文档编号G06F13/36GK1299547SQ99805099
公开日2001年6月13日 申请日期1999年11月29日 优先权日1998年12月16日
发明者K·罗斯 申请人:皇家菲利浦电子有限公司