家庭网络系统的制作方法

专利名称：家庭网络系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种家庭网络系统，尤其是，涉及一种使用生活网络控制协议的家庭网络系统。
背景技术：
家庭网络连接各种各样的数字家用电器，使得用户可以在室内或者在室外总是享受方便、可靠和经济的生活服务。由于数字信号处理技术的发展，称作白色家用电器的冰箱或者洗衣机已经逐渐地数字化，家用电器操作系统技术和高速多媒体通信技术已经被集成在该数字家用电器上，并且已经开发了新的信息家用电器，以改善该家庭网络。
如表1所示，该家庭网络通过业务类型分类为数据网络、娱乐网络和生活网络。
表1

在这里，建立该数据网络以在PC和外围设备之间交换数据或者提供因特网业务，并且该娱乐网络被建立在使用音频或者视频信息的家用电器之间。此外，该生活网络被建立以完全地控制家用电器，诸如家庭自动化或者远程仪表读数。
常规的家用网络系统包括主设备和从属设备，该主设备是用于控制其他电子设备的操作或者监视其状态的电子设备，该从属设备是具有对该主设备的请求作出响应的功能和按照该电子设备的特性或者其他因素通知状态改变的功能的电子设备。示范的电子设备包括用于该生活网络服务的家用电器诸如洗衣机和冰箱，用于该数据网络业务和该娱乐网络业务的家用电器，以及诸如气阀控制设备、自动门设备和电灯的产品。
但是，现有技术没有提出用于在家庭网络系统中提供控制和监视电子设备的功能的通用通信标准。

发明内容
实现本发明以解决以上所述问题。本发明的一个目的是提供一种使用控制协议的家庭网络系统，该控制协议是用于在家庭网络系统中提供控制和监视电子设备的功能的通用通信标准。
本发明的另一个目的是提供一种使用生活网络控制协议作为该通用通信标准的家庭网络系统。
本发明的又一个目的是提供在生活网络控制协议中用于传输数据的多个联合的元语。
为了实现以上描述的本发明的目的，提供了一种家庭网络系统，包括基于预定的协议的网络；至少一个连接到该网络的电子设备；和连接到该网络用于控制和监视该电子设备的网络管理器，其中该协议包括用于处理控制和/或监视该电子设备的消息的应用层，用于将该电子设备网络连接到该网络管理器的网络层，用于接入共用的传输介质的数据链路层，和用于在电子设备和网络管理器之间提供物理接口的物理层，其中该物理层进一步包括用于提供与相关的传输介质的接口的特定的协议，并且当接入该相关的传输介质的时候，该网络层进一步包括用于管理用于网络安全性的家庭代码的家庭代码控制子层。
优选地，该协议执行该电子设备或者该网络管理器的固有功能，并且进一步包括用于提供与该应用层接口的应用软件。
优选地，该应用软件进一步包括用于管理参数和/或接入该网络的电子设备和/或网络管理器的网络管理子层。
优选地，当该相关的传输介质是电力线的时候，该特定的协议是电力线通信协议(power line communication protocol)。
优选地，当该相关的传输介质是无线的时候，该特定的协议是无线通信协议。
优选地，该协议进一步包括参数管理层，其用于根据网络管理子层的请求，设置、获得或者传送在应用层、网络层、数据链路层或者物理层中使用的参数。
优选地，在物理层和数据链路层之间的该接口包括帧发送元语、帧接收元语和线路状态传送元语的至少一个。
优选地，该帧发送元语和该帧接收元语包括预定字节的通用异步接收机和发射机(UART)帧。
优选地，该线路状态传送元语包括线路状态，诸如繁忙或者空闲状态。
优选地，在数据链路层和网络层之间的该接口包括分组发送元语、分组接收元语和数据链路层完成元语的至少一个。
优选地，该分组发送元语包括分组、该分组的长度和业务优先级。
优选地，该分组接收元语包括分组和该分组的长度。
优选地，该数据链路层完成元语包括分组传输结果。
优选地，该数据链路层完成元语包括按照该分组传输结果的传输失败原因。
优选地，在网络层和应用层之间的该接口包括请求消息发送元语、消息接收元语和网络层完成元语的至少一个。
优选地，该请求消息发送元语包括通信周期标识符、请求消息、该请求消息的长度、目标地址、源地址、网络层业务、响应超时、在重复的通知消息之间的传输间隔和业务优先级。
优选地，该消息接收元语包括通信周期标识符、事件响应消息、该事件响应消息的长度、目标地址和源地址。
优选地，该网络层完成元语包括通信周期标识符和传输结果。
优选地，该网络层完成元语包括基于该传输结果的传输失败原因。
优选地，该网络层完成元语包括基于该传输结果的重试数目。
优选地，该协议被应用于执行主功能的该网络管理器和/或电子设备。
优选地，在网络层和应用层之间的该接口包括请求消息接收元语、响应消息发送元语、事件消息发送元语和网络层完成元语的至少一个。
优选地，该请求消息接收元语包括请求消息、该请求消息的长度、目标地址、源地址、网络层业务和复制的分组检查结果。
优选地，该响应消息发送元语包括通信周期标识符、响应消息和该响应消息的长度。
优选地，该事件消息发送元语包括通信周期标识符、事件消息、该事件消息的长度、目标地址、源地址、网络层业务、在重复的通知消息之间的传输间隔和业务优先级。
优选地，该网络层完成元语包括通信周期标识符和传输结果。
优选地，该网络层完成元语包括基于该传输结果的传输失败原因。
优选地，该网络层完成元语包括基于该传输结果的重试数目。
优选地，该协议被应用于执行从属设备功能的该电子设备。
优选地，在应用层和应用软件之间的接口包括用户请求元语、用户下载请求元语、用户上载请求元语、用户响应元语、用户事件接收元语和应用层完成元语的至少一个。
优选地，该用户请求元语包括应用业务代码、请求消息、该请求消息的长度、目标地址、应用层业务、超时和业务优先级。
优选地，该用户下载请求元语包括应用业务代码、下载文件、应用层业务、目标地址、超时和业务优先级。
优选地，该用户上载请求元语包括应用业务代码、上载文件、应用层业务、目标地址、超时和业务优先级。
优选地，该用户响应元语包括应用业务代码、响应消息、该响应消息的长度和源地址。
优选地，该用户事件接收元语包括事件消息、该事件消息的长度和源地址。
优选地，该应用层完成元语包括应用业务代码和业务结果。
优选地，该应用层完成元语包括基于该业务结果的失败原因。
优选地，该协议被应用于执行主功能的该网络管理器和/或电子设备。
优选地，在网络层和应用软件之间的该接口包括用户请求接收元语、用户响应发送元语和用户事件发送元语的至少一个。
优选地，该用户请求接收元语包括应用业务代码、请求数据、该请求数据的长度和源地址。
优选地，该用户响应发送元语包括应用业务代码、响应数据和该响应数据的长度。
优选地，该用户事件发送元语包括应用业务代码、应用业务、事件代码和状态可变值。
优选地，该协议被应用于执行从属设备功能的该电子设备。
优选地，该物理层的参数包括通信速度。
优选地，该数据链路层的参数包括帧超时、最大帧允许间隔时间、最小分组允许间隔时间、补偿重试数目、最大传输允许时间、繁忙检查时间和传输延迟时间的至少一个。
优选地，该网络层的参数包括产品代码、节点地址、群集代码、家庭代码、最大重试数目、传输超时、响应延迟时间、传输延迟时间和复制的分组花费的时间的至少一个。
优选地，该应用层的参数包括在地址请求消息之间的传输间隔、在激活的事件消息之间的传输间隔、缓冲区大小、业务超时和在下载消息之间的传输间隔的至少一个。
优选地，该网络管理子层经由参数设置元语和参数获得元语的至少一个与该参数管理层接口，以设置或者获得物理层、数据链路层、网络层和应用层的参数的至少一个。
优选地，该参数管理层经由参数设置元语、参数获得元语和参数传送元语的至少一个，与该物理层、数据链路层、网络层或者应用层接口，以设置、获得或者传送该物理层、数据链路层、网络层和应用层的参数的至少一个。


图1是举例说明按照本发明的家庭网络系统的结构图；图2是举例说明按照本发明的生活网络控制协议堆栈的结构图；图3A和3B是分别地举例说明在图2的层之间的接口的结构图；图4A至4F是分别地举例说明图3A和3B的接口的详细的结构图；和图5A和5B是举例说明用于传送在层之间交换的数据的元语的结构图。
具体实施例方式
现在将参考附图详细描述按照本发明的家用网络系统。
图1是举例说明按照本发明的该家用网络系统的结构图。
参考图1，该家庭网络系统1经由因特网2接入LnCP服务器3，并且客户设备4经由该因特网2接入该LnCP服务器3。也就是说，该家庭网络系统1被连接以与该LnCP服务器3和/或该客户设备4通信。
诸如该因特网2的该家庭网络系统1的外部网络，按照该客户设备4的种类包括另外的构成要素。例如，当该客户设备4是计算机的时候，该因特网2包括Web服务器(未示出)，并且当该客户设备4是因特网电话的时候，该因特网2包括Wap服务器(未示出)。
该LnCP服务器3按照预先确定的登录和注销步骤分别地接入家庭网络系统1和客户设备4，从该客户设备4接收监视和控制命令，并且经由因特网2以预定的消息类型的形式传送该命令到该网络系统1。此外，该LnCP服务器3从该家庭网络系统1接收预定的消息类型，并且存储该消息和/或传送该消息到该客户设备4。该LnCP服务器3也存储或者产生消息，并且传送该消息到该家庭网络系统1。也就是说，该家庭网络系统1接入该LnCP服务器3，并且下载提供的内容。
该家庭网络系统1包括用于执行到该因特网2的接入功能的家庭网关10，用于执行设置环境和管理电子设备40至49的功能的网络管理器20至23，用于接入在传输介质之间的LnCP路由器30和31，用于将该网络管理器22和电子设备46连接到该传输介质的LnCP适配器35和36，和多个电子设备40至49。
该家庭网络系统1的网络是通过经由共用的传输介质连接该电子设备40至49形成的。数据链路层使用非标准化的传输介质，诸如RS-485或者小输出RF，或者标准化的传输介质，诸如电力线和IEEE802.11作为该传输介质。
该家庭网络系统1的网络与因特网2是分离的，用于组成一个供经由或者无线传输介质连接电子设备的独立的网络。在这里，该独立的网络包括一个物理连接的，但是逻辑上分离的网络。
该家庭网络系统1包括用于控制其他电子设备40至49的操作或者监视其状态的主设备，和具有对该主设备的请求作出响应和通知其状态改变信息的功能的从属设备。该主设备包括该网络管理器20至23，并且该从属设备包括该电子设备40至49。该网络管理器20至23包括控制的电子设备40至49的信息和控制代码，并且按照所编程的方法，或者通过从该LnCP服务器3和/或该客户设备4接收输入来控制该电子设备40至49。仍然参考图1，当多个网络管理器20至23被连接的时候，该网络管理器20至23的每个必须都是主设备和从属设备两者，即，物理上是一个设备，但逻辑上是用于同时地执行主和从属设备功能的设备(混合设备)，以便与其他网络管理器20至23执行信息交换、数据同步和控制。
此外，该网络管理器20至23和该电子设备40至49可以直接地连接到该网络(电力线网络、RS-485网络和RF网络)，或者经由该LnCP路由器30和31和/或该LnCP适配器35和36。
该电子设备40至49和/或该LnCP路由器30和31，和/或该LnCP适配器35和36，被注册在该网络管理器20至23中，并且通过产品提供有固有的逻辑地址(例如，0x00、0x01等等)。该逻辑地址与产品代码(例如，空调器的0x02和洗衣机的0x01)结合，并且被用作节点地址。例如，该电子设备40至49和/或该LnCP路由器30和31和/或该LnCP适配器35和36，是通过该节点地址诸如0x0200(空调器1)和0x0201(空调器2)来识别的。用于同时识别至少一个电子设备40至49、和/或至少一个LnCP路由器30和31、和/或至少一个LnCP适配器35和36的分组地址，可以按照预定的标准(所有相同的产品、产品的安装空间、使用者等等)使用。在该分组地址中，一个明确的组地址是群集，其通过将地址选择值(以下所论及的标记)设置为1来标明多个设备，并且隐含的分组地址通过在该逻辑地址和/或该产品代码的整个比特值中填满1来标明多个设备。尤其地，该隐含的分组地址被称作群集代码。
图2是举例说明按照本发明的生活网络控制协议堆栈的结构图。该家庭网络系统1使得该网络管理器20至23、LnCP路由器30和31、LnCP适配器35和36以及电子设备40至49能够按照图2生活网络控制协议(LnCP)相互通信。因此，该网络管理器20至23、LnCP路由器30和31、LnCP适配器35和36以及该电子设备40至49，按照该LnCP执行网络通信。
如在图2中举例说明的，该LnCP包括应用软件50，其用于执行该网络管理器20至23、LnCP路由器30和31、LnCP适配器35和36以及电子设备40至49的内在功能，并提供与应用层60的接口功能，用于在该网络上远程控制和监视；该应用层60用于给用户提供服务，并且还提供以消息的形式形成来自用户的信息或者命令并且传送该消息给下层的功能；网络层70，用于将该网络管理器20至23、LnCP路由器30和31、LnCP适配器35和36以及电子设备40至49可靠地网络连接；数据链路层80，用于提供接入共用的传输介质的介质接入控制功能；物理层90，用于在该网络管理器20至23、LnCP路由器30和31、LnCP适配器35和36以及电子设备40至49之间提供物理接口，和用于传送比特的规则；以及参数管理层100，用于设置和管理在每个层中使用的节点参数。
详细地，该应用软件50进一步包括用于管理该节点参数和接入该网络的网络管理器20至23、LnCP路由器30和31、LnCP适配器35和36以及电子设备40至49的网络管理子层51。也就是说，当使用该LnCP的设备是主设备的时候，该网络管理子层51经由该参数管理层100执行设置或者使用该节点参数值的参数管理功能，和执行组成或者管理该网络的网络管理功能。
当该网络管理器20至23、LnCP路由器30和31、LnCP适配器35和36以及电子设备40至49接入的网络是相传输介质诸如电力线、IEEE 802.11和无线的时候(例如，当该LnCP包括PLC协议和/或无线协议时)，该网络层70进一步包括家庭代码控制子层71，其用于执行设置、管理和处理用于逻辑划分每个单独网络的家庭代码功能。当该单独网络是被通过无关的传输介质诸如RS-485来物理地分离的时候，该家庭代码控制子层71不包括在该LnCP内。该家庭代码的每个是由4个字节组成，并且设置为随机值或者用户指定的值。
图3A和3B分别地是举例说明在图2的层之间的接口的结构图。
图3A举例说明当物理层90被连接到相关的传输介质的时候层之间的接口，图3B举例说明当物理层90被连接到无关的传输介质的时候层之间的接口。
该家庭网络系统1将每层所需的头部和尾部增加给来自上层的协议数据单元(PDU)，并且将其传送给下层。
如在图3A和3B中所示，应用层PDU(APDU)是在应用层60和网络层70之间传送的数据，网络层PDU(NPDU)是在网络层70和数据链路层80或者家庭代码控制子层71之间传送的数据，而家庭代码控制子层PDU(HCNPDU)是在网络层70(准确地讲，家庭代码控制子层71)和数据链路层80之间传送的数据。该接口被以数据帧单元的形式形成在数据链路层80和物理层90之间。
图4A至4F分别地是举例说明图3A和3B的接口的详细结构图。
图4A举例说明在应用层60中的该APDU结构。
APDU长度(AL)字段示出该APDU的长度(从AL到消息字段的长度)，并且具有最小值4和最大值77。
APDU头部长度(AHL)字段示出APDU头部的长度(从AL到AL0的长度)，通常地具有3个字节，并且可扩展到7个字节。在LnCP中，APDU头部可以扩展为7个字节，以编码消息字段和改变应用协议。
应用层选项(ALO)字段扩展消息设置。例如，当该ALO字段被设置为0的时候，如果该ALO字段包含另外的值，消息处理被忽略。
该消息字段处理来自用户的控制消息或者事件消息，并且通过该ALO字段的值而被改变。
图4B举例说明在该网络层70中的该NPDU结构，图4C举例说明该NPDU的详细的NLC结构。
LnCP分组的起始(SLP)字段示出分组的起始并且具有0x02的值。
目标地址(DA)和源地址(SA)字段分别是分组接收方和发送方的节点地址，并且分别具有16个字节。最高有效的1比特包括表示分组地址的标记，接着的7个比特包括产品的种类(产品代码)，并且较低的8个比特包括用于辨别相同种类的多个网络管理器20至23和相同种类的多个电子设备40至49的逻辑地址。
分组长度(PL)字段示出该NPDU的整个长度，并且具有12个字节的最小值和100个字节的最大值。
业务优先级(SP)字段给出传输消息的传输优先级并且具有3个比特。表2示出每个传输消息的优先级。
当从属设备对主设备的请求作出响应的时候，该从属设备从该主设备获得该请求消息的优先级。
表2

NPDU头部长度(NHL)字段扩展NPDU头部(SLP的NLC字段)，通常地具有9个字节，并且可最大限度地扩展为16个字节。
协议版本(PV)字段是示出使用的协议的版本的一个字节字段。较高的4位包括版本字段，并且较低的4位包括子版本字段。该版本和子版本分别由十六进制表示。
网络层分组类型(NPT)字段是在该网络层70中用于辨别分组类型的4比特字段。LnCP包括请求分组，响应分组和通知分组。主设备的NPT字段必须被设置为请求分组或者通知分组，从属设备的NPT字段必须被设置为响应分组或者通知分组。表3示出就分组种类来说的NPT值。
表3

传输计数器(TC)字段是当由于在该网络层70中的通信错误没有成功地传送该请求分组或者响应分组，或者重复地传送一个通知分组以提高传输成功率的时候，用于重试请求分组的2比特字段。接收方可以通过使用该TC字段的值来检查复制的消息。表4示出就该NPT值来说该TC字段的值的范围。
表4

分组数目(PN)字段具有2比特，并且被用于借助于该TC字段在从属设备中检查复制的分组，和在主设备中处理多个通信周期。表5示出就该NPT值来说该PN字段的值的范围。
表5

APDU字段是在应用层60和网络层70之间传送的该应用层60的协议数据单元。该APDU字段具有0个字节的最小值和88个字节的最大值。
循环冗余校验(CRC)字段是用于检查接收的分组(从SLP到APDU)的错误的16比特字段。
LnCP分组的末端(ELP)字段示出分组的末端并且具有0x03的值。虽然对应于该PL字段长度的数据被接收，如果该ELP字段没有被检查到，其被认为是分组错误。
图4D举例说明在该家庭代码控制子层71中的该HCNPDU结构。
如在图4D中描述的，家庭代码(HC)字段被增加给该NPDU的较高位部分。
该家庭代码由4个字节组成，并且在分组可以被传送的该线路距离内具有唯一的值。
图4E举例说明在该数据链路层80中的帧结构。
该LnCP的数据链路层帧的头部和尾部的结构被按照传输介质改变。当该数据链路层80使用非标准化的传输介质的时候，该帧的头部和尾部必须具有空字段，而当该数据链路层80使用标准化的传输介质的时候，该帧的头部和尾部被如通过该协议规定的那样形成。当该物理层90是相关的传输介质，诸如电力线或者IEEE 802.11的时候，NPDU字段是从上面的网络层70传送的数据单元，并且HCNPDU字段是通过增加4个字节的家庭代码到该NPDU的前面部分中而获得的数据单元。该数据链路层80以同样的方式处理该NPDU和该HCNPDU。
图4F举例说明在该物理层90中的帧结构。
该LnCP的物理层90处理发送和接收物理信号给传输介质的功能。该数据链路层80可以使用非标准化的传输介质诸如RS-485或者小输出RF，或者标准化的传输介质诸如电子线或者IEEE.802.11，作为该LnCP的物理层90。使用该LnCP的该家庭网络系统1采用通用异步接收机和发射机(UART)帧结构和RS-232的信号电平，以便该网络管理器20至23和该电子设备40至49可以与RS-485、该LnCP路由器30和31或者该LnCP适配器35和36接口。当该UART被通过使用串行总线连接在设备之间的时候，该UART控制在通信线路上的比特信号流动。在该LnCP中，来自上层的分组被转换为UART帧单元的10比特，如图4f所示，并且经由该传输介质传送。该UART帧包括一比特的起始位，8比特的数据和一比特的停止位，并且不使用奇偶校验位。该UART帧被以起始位到停止位的顺序传送。当使用该LnCP的家庭网络系统1采用该UART的时候，其没有额外的帧头部和帧尾部。
现在将解释在前述的层中使用的该节点参数。
在下面提及的该节点参数的数据类型对应于表6的一些数据类型的一个。
表6

首先，该应用层60通过使用从用户经由该应用软件50传送的信息或者命令，来产生消息和APDU，将该消息和该APDU传送给下面的网络层70，译码来自下面的网络层70的APDU，并且将该APDU传送给该应用软件50。
表7示出在该应用层60中使用的节点参数值。
表7

此后，该网络层70执行以下的功能。
首先，该网络层70执行地址管理功能，即，存储其地址和该目标网络管理20至23或者该目标电子设备40至49的地址。在这里，该网络层70可以通过使用该地址中包括的该网络管理器20至23或者该电子设备40至49的信息和位置信息来指定群集地址，并且支持多信道广播(multicasting)和广播通信。
其次，该网络层70执行流程控制功能，即，管理通信周期和控制分组的流动。
第三，该网络层70执行差错控制功能。也就是说，当该网络层70在设置的时间内没有接收响应分组的时候，该网络层70重试数据。重试数目最大是3。
第四，该网络层70执行处理控制功能，即，通过检查复制的分组防止相同的消息的复制处理，并且控制同时通信周期。
第五，该网络层70执行路由控制功能，即，在至少二个无关的传输介质之间传送分组，并且控制分组的流动，以防止在LnCP路由器30和31以及LnCP适配器35和36之间无限循环。
该网络层70在通信周期单元中提供服务。该通信周期被划分为{1请求，1响应}，{1请求，多响应}，{1通知}和{重复通知}。
在{1请求，1响应}通信周期中，一个主设备传送一个请求分组给一个从属设备，并且该从属设备将一个响应分组作为响应传送给该主设备。
在{1请求，多响应}通信周期中，一个主设备传送一个请求分组给多个从属设备，并且该从属设备的每个顺序地传送响应分组给该请求分组。
在{1通知}通信周期中，一个(主或者从属)设备传送一个通知分组给一个或者多个(主或者从属)设备，并且直接结束通信。
在{重复通知}通信周期中，为了获得{1通知}通信周期的传输可靠性，相同的分组被重复地传送，并且结束通信。
表8a示出在前述的通信周期、分组类型和传输业务(或者网络层业务)之中的关系。
表8a

表8b示出在该网络层70中使用的节点参数值。
表8b

该数据链路层80规定接入共用的传输介质的媒介访问控制(MAC)功能。当使用非标准化的传输介质诸如RS-485的时候，该数据链路层80采用概率延迟载波监听多路访问(p-DCSMA)作为媒介访问控制协议，并且当使用标准化的传输介质诸如电力线或者IEEE 802.11的时候，该数据链路层80是由相应的协议规定的。
表9示出在使用DART帧的该数据链路层80中使用的节点参数值。每个参数的时间是在假定该物理层90的传输速率是4800bps的情况下设置的。在这里，一个信息单位时间(IUT)被计算为2.1ms。
表9

表10示出在该物理层90中使用的节点参数值。
表10

图5A和5B是举例说明用于传送在层之间交换的数据的元语的结构图。
图5A举例说明该在主设备的层之间元语的传输。
如图5A所示，在应用软件50和应用层60之间的该元语包括UserReq、UserDLReq、UserULReq、ALCompleted、UserRes和UserEventRcv。
该用户请求元语UserReq是由来自主设备的应用软件50的单个通信周期形成的业务请求元语，并且被用于控制或者监视。该用户请求元语UserReq包括表11a的组成要素。
表11a

在应用层业务(AL业务)中，请求响应消息是请求消息和响应消息的组合。在这里，该主设备传送该请求消息，并且接收该请求消息的该从属设备始终传送该响应消息。在仅请求消息中，仅仅提供请求消息。在这里，接收该请求消息的该从属设备不传送响应消息。在重复消息中，仅仅接连地提供请求消息或者仅仅提供事件消息。在这里，该从属设备不传送响应消息。在仅事件消息中，仅仅提供事件消息。在这里，该从属设备不传送响应消息。
该用户下载请求元语UserDLReq是从该主设备的应用软件50传送的下载服务请求元语，并且包括表11b的组成要素。
表11b

该用户上载请求元语UserULReq是一个从该主设备的应用软件50传送的上载服务请求元语，并且包括表11c的组成要素。
表11c

该用户响应元语UserRes是用于将主设备的业务执行结果传送到应用软件50的元语，并包括表11d的组成要素。
表11d

该用户事件接收元语UserEventRcv是传送给该主设备的应用软件50的事件业务元语，并且包括表11e的组成要素。
表11e

该应用层完成元语ALCompleted是用于将该主设备的应用层60的执行结果传送给该应用软件50的元语，并且包括表11f的组成要素。
表11f

仍然参考图5A，在应用层60和网络层70之间的该元语包括ReqMsgSend、NLCompleted和MsgRev。
该请求消息发送元语ReqMsgSend是用于将消息从该主设备的应用层60传送给该网络层70的元语，并且包括表12a的组成要素。
表12a

在这里，通信周期标识符CyclelD是通过组合应用业务代码ALSvcCode和接收方设备的节点地址产生的。
该消息接收元语MsgRcv是用于将分组从该主设备的网络层70传送给该应用层60的元语，并且包括表12b的组成要素。
表12b

稍后将解释该通信周期标识符CyclelD的结构。
该网络层完成元语NLCompleted是用于通知从网络层70到应用层60的分组处理状态的元语，并且包括表12c的组成要素。
表12c

如图5A所示，在网络层70和数据链路层80之间的该元语包括PktSend、PktRcv和DLLCompleted。
该分组发送元语PktSend是用于将分组从该网络层70传送给该数据链路层80的元语，并且包括表13a的组成要素。
表13a

该分组接收元语PktRcv是用于将分组从该数据链路层80传送给该网络层70的元语，并且包括表13b的组成要素。
表13b

该数据链路层完成元语DLLCompleted是用于将分组传输结果从数据链路层80通知给网络层70的元语，并且包括表13c的组成要素。
表13c

最后，在数据链路层80和物理层90之间的该元语包括FrameSend、FrameRcv和RptLineStatus。
该帧发送元语FrameSend是用于将一字节数据从该数据链路层80传送给该物理层90的元语，并且包括表14a的组成要素。
表14a

该帧接收元语FrameRcv是用于将一字节数据从该物理层90传送给该数据链路层80的元语，并且包括表14a的组成要素。
该线路状态传送元语RptLineStatus是用于将线路状态通知给该数据链路层80的元语，并且包括表14b的组成要素。
表14b

图5B举例说明在从属设备的层之间元语的传输。
首先，在应用软件50a和应用层60a之间的元语包括UserReqRcv、UserResSend和UserEventSend。
该用户请求接收元语UserReqRcv是用于从主设备传送请求消息(包括下载和上载)到该从属设备的应用软件50a的元语，并且包括表15a的组成要素。
表15a

该用户响应发送元语UserResSend是用于将对该主设备的请求消息的响应消息传送给该从属设备的应用层60a的元语，并且包括表15b的组成要素。
表15b

该用户事件发送元语UserEventSend是用于将意欲传送给该主设备的该从属设备的事件消息的状态可变值传送给该应用层60a的元语，并且包括表15c的组成要素。
表15c

仍然参考图5B，在应用层60a和网络层70a之间的该元语包括ReqMsgRcv、ResMsgSend、EventMsgSend和NLCompleted。
该请求消息接收元语ReqMsgRcv是用于将接收的请求消息从该网络层70a传送给该应用层60a的元语，并且包括表16a的组成要素。
表16a

该响应消息发送元语ResMsgSend是用于将响应消息从该应用层60a传送给该网络层70a的元语，并且包括表16b的组成要素。
表16b

该事件消息发送元语EventMsgSend是用于将事件消息从该应用层60a传送给该网络层70a的元语，并且包括表16c的组成要素。
表16c

该网络层完成元语NLCompleted是用于通知从网络层70a到应用层60a的分组处理状态的元语，并且包括表16d的组成要素。
表16d

此后，在该从属设备的网络层70a和数据链路层80a之间的该元语，和在该从属设备的数据链路层80a和物理层90a之间的该元语，被以与图5A的主设备的元语同样的方式使用。
该网络管理子层51和51a执行在每个设备中设置参数的参数管理功能，和组成网络、设置环境和管理该网络的操作的功能。
当该网络管理子层51和51a从该应用软件50和50a以及该主设备接收请求的时候，该网络管理子层51和51a经由参数管理层100和100a在相应的层上设置、读取或者获得如表17a所示的参数值。
表17a

尤其地，当该从属设备的网络管理子层51a从该应用层60a接收该用户请求接收元语UserReqRcv的时候，该用户请求接收元语UserReqRcv包括属于“设备节点参数设置业务”或者“设备节点参数获得业务”的应用业务，该网络管理子层51a经由该参数管理层100a在相应的层上设置或者读取该参数值，并且将结果经由该用户响应发送元语UserResSend传送给该应用层60a。表17b示出用于通过层来管理参数的应用业务。
表17b

该网络管理子层51和51a提供组成LnCP网络、设置环境和管理该网络的操作的网络管理功能。常规的网络管理功能是在该应用层60上运行的，并且在多个网络管理器20至23之间的网络信息同步功能的某些是在该从属设备的应用层60a上运行的。作为与该主设备的应用层60的接口，该用户请求元语UserReq、用户下载请求元语UserDLReq、用户上载请求元语UserULReq、用户响应元语UserRes、用户事件接收元语UserEventRcv和应用层完成元语ALCompleted被使用，并且作为与该从属设备的应用层60a的接口，该用户请求接收元语UserReqRcv和用户响应发送元语UserResSend被使用。
根据网络管理子层51和51a的请求，该参数管理层100和100a设置或者读取在每层中使用的参数。
表18示出在该参数管理层100和100a中使用的参数。
表18

现在将解释在参数管理层100和100a以及该网络管理子层51和51a之间的该元语。
表19a示出用于与网络管理子层51和51a接口的参数设置元语SetPar。在这里，该参数设置元语SetPar是用于将参数值从网络管理子层51和51a传送给该参数管理层100和100a的元语。
表19a

表19b示出用于与网络管理子层51和51a的接口的参数获得元语GetPar。
表19b

现在将解释在每层和该参数管理层100和100a之间的该元语。
用于设置预定的参数值的参数设置元语SetALPar、SetNLPar、SetDLLPar和SetPHYPar，用于获得预定的参数值的参数获得元语GetALPar、GetNLPar、GetDLLPar和GetPHYPar，和用于传送预定的参数值以符合参数获得元语GetALPar、GetNLPar、GetDLLPar和GetPHYPar的参数传送元语RptALPar、RptNLPar、RptDLLPar和RptPHYPar，被用在应用层60和60a、网络层70和70a、数据链路层80和80a及物理层90和90a，与参数管理层100和100a之间。
在这里，该参数设置元语是用于设置每层的节点参数值的元语，该参数获得元语是用于使参数管理层100和100a能够读取每层的节点参数值的元语，该参数传送元语是用于根据参数管理层100和100a的请求传送节点参数值的元语。表20示出在每层和参数管理层100和100a之间的元语中包括的该节点参数。
表20

在该网络层70中的最大重试数目SendRetries仅仅在主设备中使用。
最后，用于设置和获得在应用软件50和50a与参数管理层100和100a之间的节点参数的该参数设置元语SetPar和该参数获得元语GetPar，被用于设置和获得前述的节点参数。
当参数管理层100和100a从网络管理子层51和51a接收参数设置元语SetPar的时候，该参数管理层100和100a将SetALPar、SetNLPar、SetDLLPar或者SetPHYPar传送给在该元语中声明的层。每层必须忽略在接收的元语中具有全部比特值1的该参数(例如，0xFF，0xFFFF等等)。
当参数管理层100和100a从网络管理子层51和51a接收参数获得元语GetPar的时候，该参数管理层100和100a将GetALPar、GetNLPar、GetDLLPar或者GetPHYPar传送给在该元语中声明的层。
当参数管理层100和100a从每层接收RptALPar、RptNLPar、RptDLLPar或者RptPHYPar的时候，该参数管理层100和100a将包括在该GetPar元语中的PARResult值设置为PAR_OK，并且将该元语传送给该网络管理子层51和51a。当参数管理层100和100a在参数超时ParTimeOut内没有从每层接收该元语的时候，该参数管理层100和100a将PARResult值设置为PAR_FAILED，并且将该参数传送给该网络管理子层51和51a。
如以前论述的，本发明提供使用该控制协议的家庭网络系统，该控制协议是用于在该家庭网络系统中提供控制和监视电子设备功能的通用通信标准。
此外，本发明提供使用该LnCP作为该通用通信标准的家庭网络系统。
此外，本发明提供多个用于在该LnCP中传输数据的联合的元语。
虽然已经描述了本发明的优选实施例，应该明白，本发明不应该被限制于这些优选实施例，而是可以由本领域技术人员在如在下文中权利要求的本发明的精神和范围内进行各种各样的变化和修改。
权利要求
1.一种家庭网络系统，包括基于预定的协议的网络；至少一个连接到该网络的电子设备；和连接到该网络用于控制和监视该电子设备的网络管理器，其中该协议包括用于处理供控制和/或监视该电子设备的消息的应用层，用于网络连接该电子设备到该网络管理器的网络层，用于接入共用的传输介质的数据链路层，和用于在电子设备和网络管理器之间提供物理接口的物理层，其中该物理层进一步包括用于提供与相关的传输介质的接口的特定的协议，并且当接入该相关的传输介质的时候，该网络层进一步包括用于管理用于网络安全性的家庭代码的家庭代码控制子层。
2.根据权利要求1的系统，其中该协议执行该电子设备或者该网络管理器的固有功能，并且进一步包括用于提供与该应用层的接口的应用软件。
3.根据权利要求2的系统，其中该应用软件进一步包括用于管理参数和/或接入该网络的该电子设备和/或网络管理器的网络管理子层。
4.根据权利要求1的系统，其中当该相关的传输介质是电力线的时候，该特定的协议是电力线通信协议。
5.根据权利要求1的系统，其中当该相关的传输介质是无线的时候，该特定的协议是无线通信协议。
6.根据权利要求3的系统，其中该协议进一步包括参数管理层，其用于根据网络管理子层的请求，设置、获得或者传送在应用层、网络层、数据链路层或者物理层中使用的参数。
7.根据权利要求1的系统，其中在物理层和数据链路层之间的该接口包括帧发送元语、帧接收元语和线路状态传送元语的至少一个。
8.根据权利要求7的系统，其中该帧发送元语和该帧接收元语包括预定字节的通用异步接收机和发射机帧。
9.根据权利要求7的系统，其中该线路状态传送元语包括线路状态，诸如繁忙或者空闲状态。
10.根据权利要求1的系统，其中在数据链路层和网络层之间的接口包括分组发送元语、分组接收元语和数据链路层完成元语的至少一个。
11.根据权利要求10的系统，其中该分组发送元语包括分组、该分组的长度和业务优先级。
12.根据权利要求10的系统，其中该分组接收元语包括分组和该分组的长度。
13.根据权利要求10的系统，其中该数据链路层完成元语包括分组传输结果。
14.根据权利要求13的系统，其中该数据链路层完成元语包括按照该分组传输结果的传输失败原因。
15.根据权利要求1的系统，其中在网络层和应用层之间的该接口包括请求消息发送元语、消息接收元语和网络层完成元语的至少一个。
16.根据权利要求15的系统，其中该请求消息发送元语包括通信周期标识符、请求消息、该请求消息的长度、目标地址、源地址、网络层业务、响应超时、在重复的通知消息之间的传输间隔和业务优先级。
17.根据权利要求15的系统，其中该消息接收元语包括通信周期标识符、事件响应消息、该事件响应消息的长度、目标地址和源地址。
18.根据权利要求15的系统，其中该网络层完成元语包括通信周期标识符和传输结果。
19.根据权利要求18的系统，其中该网络层完成元语包括基于该传输结果的传输失败原因。
20.根据权利要求18的系统，其中该网络层完成元语包括基于该传输结果的重试数目。
21.根据权利要求15至20的任何一个的系统，其中该协议被应用于执行主功能的该网络管理器和/或电子设备。
22.根据权利要求1的系统，其中在网络层和应用层之间的该接口包括请求消息接收元语、响应消息发送元语、事件消息发送元语和网络层完成元语的至少一个。
23.根据权利要求22的系统，其中该请求消息接收元语包括请求消息、该请求消息的长度、目标地址、源地址、网络层业务和复制的分组检查结果。
24.根据权利要求22的系统，其中该响应消息发送元语包括通信周期标识符、响应消息和该响应消息的长度。
25.根据权利要求22的系统，其中该事件消息发送元语包括通信周期标识符、事件消息、该事件消息的长度、目标地址、源地址、网络层业务、在重复的通知消息之间的传输间隔和业务优先级。
26.根据权利要求22的系统，其中该网络层完成元语包括通信周期标识符和传输结果。
27.根据权利要求26的系统，其中该网络层完成元语包括基于该传输结果的传输失败原因。
28.根据权利要求26的系统，其中该网络层完成元语包括基于该传输结果的重试数目。
29.根据权利要求22至28的任何一个的系统，其中该协议被应用于执行从属功能的该电子设备。
30.根据权利要求2的系统，其中在应用层和应用软件之间的接口包括用户请求元语、用户下载请求元语、用户上载请求元语、用户响应元语、用户事件接收元语和应用层完成元语的至少一个。
31.根据权利要求30的系统，其中该用户请求元语包括应用业务代码、请求消息、该请求消息的长度、目标地址、应用层业务、超时和业务优先级。
32.根据权利要求30的系统，其中该用户下载请求元语包括应用业务代码、下载文件、应用层业务、目标地址、超时和业务优先级。
33.根据权利要求30的系统，其中该用户上载请求元语包括应用业务代码、上载文件、应用层业务、目标地址、超时和业务优先级。
34.根据权利要求30的系统，其中该用户响应元语包括应用业务代码、响应消息、该响应消息的长度和源地址。
35.根据权利要求30的系统，其中该用户事件接收元语包括事件消息、该事件消息的长度和源地址。
36.根据权利要求30的系统，其中该应用层完成元语包括应用业务代码和业务结果。
37.根据权利要求36的系统，其中该应用层完成元语包括基于该业务结果的失败原因。
38.根据权利要求30至37的任何一个的系统，其中该协议被应用于执行主功能的该网络管理器和/或电子设备。
39.根据权利要求2的系统，其中在应用层和应用软件之间的该接口包括用户请求接收元语、用户响应发送元语和用户事件发送元语的至少一个。
40.根据权利要求39的系统，其中该用户请求接收元语包括应用业务代码、请求数据、该请求数据的长度和源地址。
41.根据权利要求39的系统，其中该用户响应发送元语包括应用业务代码、响应数据和该响应数据的长度。
42.根据权利要求39的系统，其中该用户事件发送元语包括应用业务代码、应用业务、事件代码和状态可变值。
43.根据权利要求39至42的任何一个的系统，其中该协议被应用于执行从属功能的该电子设备。
44.根据权利要求1的系统，其中该物理层的参数包括通信速度。
45.根据权利要求1的系统，其中该数据链路层的参数包括帧超时、最大帧允许间隔时间、最小分组允许间隔时间、补偿重试数目、最大传输允许时间、繁忙检查时间和传输延迟时间的至少一个。
46.根据权利要求1的系统，其中该网络层的参数包括产品代码、节点地址、群集代码、家庭代码、最大重试数目、传输超时、响应延迟时间、传输延迟时间和复制的分组花费的时间的至少一个。
47.根据权利要求1的系统，其中该应用层的参数包括在地址请求消息之间的传输间隔、在激活的事件消息之间的传输间隔、缓冲区大小、业务超时和在下载消息之间的传输间隔的至少一个。
48.根据权利要求1或6或44至47的任何一个的系统，其中该网络管理子层经由参数设置元语和参数获得元语的至少一个来与该参数管理层接口，以设置或者获得物理层、数据链路层、网络层和应用层的参数的至少一个。
49.根据权利要求48的系统，其中该参数管理层经由参数设置元语、参数获得元语和参数传送元语的至少一个，来与该物理层、数据链路层、网络层或者应用层接口，以设置、获得或者传送该物理层、数据链路层、网络层和应用层的参数的至少一个。
全文摘要
本发明公开了一种使用生活网络控制协议的家庭网络。该家庭网络系统包括基于预定的协议的网络；至少电子设备连接到该网络；和连接到该网络用于控制和/或监视该电子设备的网络管理器，当该协议包括用于处理用于控制和监视该电子设备的消息的应用层，用于网络连接该电子设备到该网络管理器的网络层，用于接入共用的传输介质的数据链路层，和用于在电子设备和网络管理器之间提供物理接口的物理层的时候，其中该物理层进一步包括用于提供与相关的传输介质的接口的特定的协议，并且当接入该相关的传输介质的时候，该网络层进一步包括用于管理用于网络安全性的家庭代码的家庭代码控制子层。
文档编号H04L12/16GK1799219SQ200480015059
公开日2006年7月5日 申请日期2004年5月14日 优先权日2003年5月30日
发明者河三喆, 白承勉, 李君锡, 金容台 申请人:Lg电子株式会社