专利名称：用于提供故障设备的紧急关闭的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子信号的数据传输。更具体地，本发明针对用于向故障设备提供紧急关闭的方法和系统。
背景技术：
许多设备在共享的介质环境中与其他设备进行通信。这样的设备使用共用网络发送和接收数据。发送的和接收的数据可以包括任何类型的可传输信号，例如，视频、音频等。
在共享的介质环境中，在任何给定的时刻只有一个设备可以通过网络发送数据。否则，如果两个设备试图同时通过网络的数据通道发送数据，则可能发生总线争用或数据冲突，因此，使得从设备发送的数据无效。
为了避免网络的争用，每个设备可以接收某种形式的许可或授权，以便经由数据通道发送数据。例如，设备必须在发送数据之前接收一个令牌，或者设备只可以在预定的时间帧期间发送。
然而，设备易发生故障。例如，设备可能具有损坏的收发器，和/或很差的写入代码。在某些情况中，这样的故障可以导致设备连续地通过网络发送数据。如果这样的数据发送是未经授权的，例如，该发送设备的令牌已经到期，则故障导致网络的拥堵。这样的拥堵阻止所有其他的设备使用网络来发送数据。因此，现有技术中存在消除由这样的故障设备引起的网络拥堵的需要。
发明内容
依照本发明的原理，从第一(主)设备经由辅助通道发送一个紧急(控制)信号到具有检测到的故障的第二(从)设备。故障设备响应该紧急信号而被禁用。
通过连同附图一起考虑下面的详细说明，可以容易地理解本发明的教导，其中图1描述了具有共享网络的一个主设备和至少一个从设备的系统的框图；图2描述了适用于图1中的系统的主设备或从设备的框图；图3描述了在本发明的一个实施例中用于提供紧急关闭的方法的流程图；以及图4描述了在本发明的另一个实施例中用于提供紧急关闭的方法的流程图。
为了方便理解，在可能的地方使用了相同的附图标记来指示各图形中共有的相同的元件。
具体实施例方式
图1描述了具有共享网络104的多个设备1021、1022、……102N(总称为设备102)的系统100的框图。网络104包括数据通道106和辅助通道108。数据通道106包括用于在系统中的各设备102之间传输数据的介质。辅助通道108包括用于传输紧急信号到设备102的介质。在网络104的一个实施例中，数据通道106和辅助通道108使用经由共用物理介质载送的不同的频率。在网络104的另一个实施例中，数据通道106和辅助通道108使用经由共用物理介质载送的不同的扩展码。
每一个设备102都可以经由网络104与另一个设备102进行通信。设备102运行在共享的介质环境中。换句话说，设备102使用共用网络104在系统100内发送和接收数据。发送和接收的数据可以包括任何类型的可传输的信号，例如，视频、音频等。
在这样的共享的介质环境中，在任何给定的时刻，只有一个设备102可以通过数据通道106发送数据。否则，如果两个设备102试图同时通过数据通道106发送数据，则将会发生总线争用或数据冲突，因此，使得从设备102发送的数据无效。
在系统100正常运行期间，每个设备102可以经由网络104的数据通道106发送数据，或者从另一个设备102接收数据。为了避免网络104的争用，每个设备102必须接收许可或授权，以便经由数据通道106发送数据。在一个实施例中，设备102必须接收令牌110作为条件，以用于经由数据通道106发送数据。
然而，每个设备102可能发生故障。这样的故障可以包括硬件故障，例如，损坏的收发器，和/或软件故障，例如，很差的写入代码。在一个实施例中，故障导致设备102经由数据通道106连续地发送数据。如果这样的数据发送是未经授权的，例如，发送设备102的令牌110已经到期，则故障使网络104拥堵。这样的拥堵阻止所有其他的设备102经由数据通道106来发送数据。
为了克服由故障设备造成的拥堵，本发明提供了网络104中的一个或多个设备102的紧急关闭。在系统100中，紧急关闭信号经由辅助通道108从一个设备102发送到一个或多个故障设备102。辅助通道108可以使用不同的物理介质，或者使用与数据通道106采用不同的频率或扩展码的共用的物理介质。紧急关闭信号使得故障设备102切断它的数据发送部分。因而，其他设备102这时可以经由数据通道106发送数据。
在一个实施例中，多个设备102被配置为一个主设备1021以及一个或多个从设备1022、1023、……102N(从设备在下文中被称为102N)。主设备1021负责控制系统100中的所有设备102之间的数据传输。换句话说，主设备102确定或授权在任何给定的时刻，哪一个设备102可以经由网络104发送数据。数据传输的控制可以按照介质访问控制(MAC)协议实现。
从设备102N可以经由主设备1021的确定而发送数据。在一个实施例中，主设备1021可以在所有设备102中，即，包括从设备102N中，分配一个令牌110。从设备102N必须获得或接收到令牌作为条件，以用于经由数据通道106发送数据。如果令牌110到期，或者如果设备102释放令牌110，则从设备102，例如1022，不再被允许经由数据通道106发送数据。因而，在任何给定的时刻，只有一个设备102符合经由数据通道106发送数据的条件。
设备102可能有不同的配置。在一个实施例中，主设备1021和从设备102N被配置为立体声和扬声器装置。在另一个实施例中，设备102是计算机系统。例如，主设备1021可以包括主计算机，而从设备102N包括通用计算机。设备102可以包括电源线调制解调器或无线调制解调器，以便发送数据到数据通道106以及从数据通道106接收数据。
设备102还可以检测系统100中的一个故障设备102。在一个实施例中，主设备1021检测任何从设备102N是否发生故障。例如，如果一个或多个从设备102N被配置成在特定的时隙期间，以例如TDMA(时分多址)方式发送数据，则主设备1021确定每个从设备102N是否在其指定的时隙之外发送数据。如果令牌110用于允许从设备102N发送数据，则主设备1021可以确定在从设备102N的令牌110已经到期之后该从设备102N是否已经发送了数据。
此外，主设备1021可以使用轮询机制确定任何从设备102N是否发生故障。主设备1021经由数据通道106发送轮询信号给一个从设备102N。轮询信号被配置成从从设备102N引导出响应。因而，如果从设备102N未能响应轮询信号，则将该从设备102N识别为故障的。
一旦故障的从设备102N被识别，则主设备1021经由辅助通道108发送紧急信号到被识别的从设备102N。如前所述，辅助通道108与数据通道106是物理上或逻辑上独立的。紧急信号的一个实施例可以包含被识别的从设备102N的网络地址以及使得被识别的从设备102N执行紧急关闭的命令。从设备102N可以响应于例如关闭信号的紧急信号而复位，例如，关闭和打开。因为先前的故障设备102N被复位，所以其他设备102现在可以通过数据通道106发送数据。
上述实施例假定有一个起作用的主设备1021以及由该主设备1021正确识别故障的从设备102N。然而，有可能主设备1021发生故障，或者不正确地检测发生故障的从设备102N。
为了处理这些情况，系统100的另一个实施例可以提供系统100中的任何设备102的紧急关闭。每一个设备102被配置成通过辅助通道108发送紧急信号。为了将通过辅助通道108同时发送多个紧急信号的可能性减到最小，将随机的补偿时间(back off time)，例如不同的补偿时间，分配给每个设备102。补偿时间表示设备102在发送紧急信号之前必须等待的时间量。补偿时间的分配是按照例如载波侦听多址访问(CSMA)方案或ALOHA方案的传统方案执行的。
具有最早的补偿时间的起作用的设备102然后发送紧急信号到系统100中的所有其他设备102。如果另一个设备102也配置成同时发送紧急信号，则具有下一个最早的补偿时间的设备102将发送紧急信号。所有其他的设备102被配置成一接到紧急信号就切断其数据发送部分。
图2描述了图1的系统100中的一个设备102的框图。设备102可以包括主设备1021或从设备。设备102的一个实施例是具有电源线调制解调器的计算机。特别地，设备102包括数据收发器202、数据处理模块204、支持电路206、紧急收发器208以及紧急处理模块210。
数据收发器202使得设备102能够在系统100的正常运行期间与其他的设备102进行通信。特别地，数据收发器202发送数据到数据通道106，并且从数据通道106接收数据。为了能够传输数据，数据收发器202可以调制数据以用于经由数据通道106传输。同样地，为了能够接收数据，数据收发器202使用调谐器和解调器，如现有技术中公知的。
数据处理模块204包括计算机控制的模块，以便协调设备102的数据发送和接收。数据处理模块204可以包括处理器、存储器、数据源以及数据存储器。数据收发器202以及数据处理模块204共同地实现设备102的正常运行，例如，发送和接收数据。
支持电路206支持设备102的正常运行。支持电路耦合到数据收发器202和紧急处理模块210。在一个实施例中，支持电路206可以包括继电器和电源。例如，继电器可以响应于来自紧急处理模块210的信号而变成触发的(通电的或断电的)。触发的继电器然后将切断数据收发器202的电源，由此使得设备102不能发送或接收数据。换句话说，继电器的输出状态被改变导致电源中断，或导致设备102进入闲置状态。
紧急收发器208使得设备102能够经由辅助通道108与其他的设备102进行通信。在系统100的紧急运行期间，紧急收发器208可以从辅助通道108接收紧急信号，或者发送紧急信号到辅助通道108。紧急收发器208还可以调制输出的信号以及解调输入的信号。然而，调制和解调是相对于辅助通道108执行的，辅助通道108使用与数据通道106不同的频率和扩展码。
紧急处理模块210包括计算机控制的模块，以便协调紧急信号的发送和接收。紧急处理模块210还可以发送信号以便触发继电器206以及切断数据收发器202。在一个实施例中，紧急处理模块210在发送信号到继电器206之前确认在紧急收发器208处收到了紧急信号。紧急处理模块210还可以包括处理器、存储器以及相关的软件。紧急处理模块210以及紧急收发器208共同地执行设备102的紧急运行，例如，发送和接收紧急信号。
上述的数据处理模块204以及紧急处理模块210表示物理设备。可替换地，数据处理模块204以及紧急处理模块210可以包括一个或多个软件应用程序，其中软件从存储介质(即，磁的或光学的驱动器或软磁盘)加载，并且由相应的模块204和210中的处理器操作。因而，本发明的这些软件应用程序(包括相关的数据结构)可以存储在计算机可读介质上，即，RAM存储器、磁的或光学的驱动或软磁盘等。数据处理模块204以及紧急处理模块210还可以由软件和硬件的组合来表示，即，使用专用集成电路(ASIC)。
图3描述了在本发明的一个实施例中提供紧急关闭的方法300的流程图。方法300提供故障或者损坏的从设备102N的紧急关闭。特别地，方法300从步骤302开始，并进行到步骤304，在步骤304主设备1021监控数据通道106。在步骤306，主设备1021确定任何从设备102N是否发生故障。换句话说，步骤306确定在未经主设备1021授权的情况下，任何从设备102N是否仍然发送数据到数据通道106。例如，即使在故障的从设备102N的分配的令牌或时隙已经到期以后，故障的从设备102N仍然通过数据通道106发送数据。
如果没有检测到故障的从设备102N，则方法300返回到步骤304，在步骤304主设备1021继续监控数据通道106。如果已经检测到故障的从设备102N，则方法300进行到步骤308，在步骤308主设备1021通过辅助通道108发送错误信号到损坏的，即，故障的从设备。在步骤310，故障的从设备102N响应从主设备1021发送的错误信号使其本身被禁用。更具体地，在步骤310，故障的从设备102N接收紧急信号并且起动电源开关208，电源开关208然后使从设备102N的支持电路206和数据收发器202被禁用。因而，从设备102N至少暂时地不能再发送更多的数据到数据通道106了。
在故障的从设备102N被禁用以后，方法300进行到步骤312，在步骤312在耦合到至少一个设备102的显示器上提供有故障的从设备102N的通知以及网络104的状态。方法300然后进行到在步骤314结束。
在图3的方法300中，主设备1021被假定为起作用的。此外，主设备1021被假定为正确地识别故障的从设备102N。然而，有可能主设备1021是故障的或者主设备1021不能正确地检测故障的从设备102N。因此，需要提供紧急关闭信号用以处理这种情况。
图4描述了在本发明的另一个实施例中提供紧急关闭的方法400的流程图。与图3的实施例形成对比，方法400可以提供系统100中的任何故障的设备102的紧急关闭，例如，主设备1021。特别地，方法400从步骤402开始，并且进行到步骤404，在步骤404一个或多个设备102，即主设备1021和从设备102N，监控数据通道106。
在步骤406，一次查询确定在系统100中是否检测到任何故障的设备102。在一个实施例中，故障的设备102可以包括主设备1021和/或至少一个从设备102N。换句话说，步骤406确定一个或多个设备102是否已经检测到故障设备102的征兆，例如，当令牌110已经到期而数据通道106为忙。因为故障设备102可以包括主设备1021，所以步骤406不试图识别故障设备102。
如果在系统100中没有检测到故障设备102，则方法400返回到步骤404，在步骤404设备102继续监控数据通道106。如果检测到一个或多个故障设备102，则方法400进行到步骤408，在步骤408下一个起作用的设备102被处理。步骤408处理当前具有最短“补偿时间”的设备102。每一个剩余的起作用的设备102被配置成经由辅助通道108发送紧急信号。为了避免来自所有的起作用的设备102的所有紧急信号的同时发送，设备102具有不同的或是随机分配的补偿时间。补偿时间指明设备102发送紧急信号的时间。
与图3的方法300形成对比，图4的方法400的紧急信号发送给系统100中所有其他的设备102。紧急信号被配置成关闭或关掉接收紧急信号的设备102。因而，紧急信号被配置成关闭或关掉系统100中的所有其他的设备102。
在步骤410，设备102经由辅助通道108将紧急信号传输给系统100中的所有其他的设备102。方法400进行到步骤412，在步骤412一次查询确定(发送的)设备102是否在辅助通道108中检测到冲突。步骤412确定是否另一个设备102也同时地通过辅助通道108发送紧急信号。当紧急信号从两个独立的设备102同时发送时发生冲突。
如果在辅助通道108中检测到冲突，则方法400进行到步骤414，在步骤414为设备102设置另一个补偿时间。在步骤414之后，方法400返回到步骤408，在步骤408处理下一个起作用的设备102，例如，具有下一个最早的补偿时间的设备102。如果在辅助通道108中没有检测到冲突，则方法400进行到步骤416，在步骤416其他的设备102响应于紧急信号而复位或是暂时被禁用。通过向所有其他的设备102发送紧急信号，方法400使故障设备102复位。在步骤418，方法400提供系统100的状态。例如，步骤418可以提供系统100中的设备102已经被复位的通知。在步骤418之后，方法400进行到步骤420结束。
虽然在这里已经详细地显示和描述了结合本发明的教导的各种各样的实施例，但是本领域的技术人员能够容易地设计许多其他不同的实施例，这些实施例仍然会体现这些教导。
权利要求
1.在具有经由具有数据通道(106)和辅助通道(108)的网络(104)进行通信的一个主设备(1021)和至少一个从设备(102N)的网络系统(100)中，一种方法包括从所述主设备(1021)经由所述辅助通道(108)发送(308)紧急信号到具有检测到的故障的从设备(102N)；以及所述紧急信号适合于致使所述具有检测到的故障的从设备(102N)被禁用(310)。
2.权利要求1所述的方法，其中所述主设备(1021)和所述至少一个从设备(102N)的每个都包括电源线调制解调器和无线调制解调器中的一个。
3.权利要求1所述的方法，其中通过如下步骤检测故障如果所述从设备(102N)正在经由所述数据通道(106)发送数据，则确定所述从设备(102N)是否被授权经由所述数据通道(106)发送数据。
4.权利要求3所述的方法，其中如果当前时隙和未到期的令牌(110)中的至少一个被分配给所述从设备(102N)，则所述从设备(102N)被授权经由所述数据通道(106)发送数据。
5.权利要求1所述的方法，还包括将检测到的从设备(102N)的故障状态通知用户。
6.权利要求1所述的方法，其中所述被禁用(310)包括将所述紧急信号发送到用于控制所述检测到的故障从设备(102N)的电源的继电器(206)，所述紧急信号适合于致使所述继电器(206)改变输出状态。
7.权利要求1所述的方法，其中所述辅助通道(108)使用与所述数据通道(106)不同的频率。
8.权利要求1所述的方法，其中所述辅助通道(108)使用与所述数据通道(106)不同的扩展码。
9.权利要求1所述的方法，其中所述主设备(1021)和所述至少一个从设备(102N)中至少一个包括计算机系统。
10.权利要求1所述的方法，还包括发送适合于使得所述被禁用的从设备(102N)上电的信号到所述被禁用的从设备(102N)。
11.在具有经由具有数据通道(106)和辅助通道(108)的网络(104)进行通信的第一设备(1021)和第二设备(102N)的网络系统(100)中，一种方法包括从所述第一设备(102)经由所述辅助通道(108)发送(308)紧急信号到具有检测到的故障的所述第二设备(102N)；以及所述紧急信号适合于致使所述具有检测到的故障的第二设备(102N)被禁用(310)。
12.在具有经由具有数据通道(106)和辅助通道(108)的网络进行通信的多个设备(102)的网络系统(100)中，其中所述辅助通道(108)至少在逻辑上独立于所述数据通道(106)，一种方法包括检测(406)是否至少一个设备(102)存在故障；选择(408)正确运行的设备(102)；从所述选择的设备(102)经由所述辅助通道(108)发送(410)紧急信号到所有其他的设备(102)，所述紧急信号适合于致使所述至少一个存在故障的设备(102)被禁用(416)。
13.权利要求12所述的方法，其中所述选择是按照载波侦听多址访问(CSMA)方案执行的。
14.权利要求12所述的方法，其中所述选择是按照ALOHA方案执行的。
15.权利要求12所述的方法，其中所述选择包括选择(414)具有最早的补偿时间的所述设备(102)。
16.权利要求12所述的方法，还包括使用于发送复位信号的基于特定调制解调器的设备(102)复位。
17.权利要求12所述的方法，还包括使所述禁用的设备(102)上电，以便实现所述先前被禁用的设备(102)的复位。
18.权利要求12所述的方法，还包括将所述多个设备(102)的复位通知(418)用户。
19.权利要求12所述的方法，其中所述多个设备(102)包括主设备(1021)和至少一个从设备(102N)。
20.权利要求12所述的方法，其中所述多个设备(102)的每个都包括电源线调制解调器和无线调制解调器中的一个。
21.权利要求12所述的方法，其中所述辅助通道(108)使用与所述数据通道(106)不同的频率。
22.权利要求12所述的方法，其中所述辅助通道(108)使用与所述数据通道(106)不同的扩展码。
23.适合于经由具有数据通道(106)和辅助通道(108)的网络(104)进行通信的网络系统(100)，所述系统(100)包括用于经由所述紧急通道发送紧急信号的主设备(1021)；以及具有检测到的故障的至少一个从设备(102N)，所述至少一个从设备(102N)一接收到经由所述紧急通道的所述紧急信号就使其自身禁用。
24.在具有经由具有数据通道(106)和辅助通道(108)的网络(104)进行通信的一个主设备(1021)和至少一个从设备(102N)的网络系统(100)中，一个计算机可读的介质在其上存储有多个指令，当由处理器执行这些指令时，就致使处理器执行各个步骤，包括从所述主设备(1021)经由所述辅助通道(108)发送(308)紧急信号到具有检测到的故障的从设备(102N)；以及所述紧急信号适合于致使所述具有检测到的故障的从设备(102N)被禁用(310)。
25.在具有经由具有数据通道(106)和辅助通道(108)的网络(104)进行通信的一个主设备(1021)和至少一个从设备(102N)的网络系统(100)中，一种计算机可读的介质在其上存储有多个指令，当由处理器执行这些指令时，就致使处理器执行各个步骤，包括检测(406)是否至少一个设备(102)存在故障；选择(408)正确运行的设备(102)；从所述选择的设备(102)经由所述辅助通道(108)发送(410)紧急信号到所有其他的设备(102)，所述紧急信号适合于致使所述至少一个存在故障的设备(102)被禁用。
全文摘要
在具有经由网络(104)进行通信的多个设备(102)的网络系统(100)中，提供了用于提供紧急信号的方法(300、400)和系统(100)。在一个实施例中，如果设备(102)在没有正确授权的情况下连续地发送数据到网络(104)，则设备(102)发生故障。另一个正常运行的设备(102)经由辅助通道(108)发送紧急信号到故障设备(102)。辅助通道(108)是支持传输紧急信号的独立通道。故障设备(102)接收紧急信号，并且响应该紧急信号使其本身被禁用。
文档编号G06F11/07GK1555522SQ02818222
公开日2004年12月15日 申请日期2002年7月15日 优先权日2001年7月18日
发明者L·R·小利特温, K·拉马斯瓦米, L R 小利特温, 硭雇呙 申请人:汤姆森许可公司