专利名称：动态媒体存取控制(mac)地址指配的制作方法
技术领域：
背景技术：
本发明大体而言涉及以太网连接，且更具体而言，但并不以限制的方式，涉及用 于以太网连接的媒体存取控制(MAC)地址。
当今，点对点以太网连接已是普通的配置。在以太网也是物理层的情况中，使用 跨接电缆连接两个以太网节点。在某些情况下，可将另一物理层用于点对点连接，例 如，通用串行总线(USB) 、 FireWire 、 RS-232、无线等。在使用不同的物理层时，
其仍看似为来自数据链路层上的以太网。
点对点以太网连接使用物理MAC地址对数据进行寻址，其中为每一端指配MAC 地址。指配MAC地址的一般方法是从供货商购买的范围中系统地预先指配MAC值。 在使用之前，为每一节点以有管理的方式指配唯一MAC地址。此地址是静态的，艮P， 在装置的使用寿命期内使用同一个数值。以太网网络中的每一节点应具有用于数据包 的路由的唯一MAC地址以正常工作。
以太网MAC地址或硬件ID是48位值。通常可将MAC地址分解为两个24位字 段，即供货商及装置识别符。具体的制造商可出租具体的供货商识别符例如用于收取 年费。24位装置识别符允许将16,777,216个唯一 ID与此供货商识别符相关联以便制 造商进行指配。装运的节点越多，则购买的供货商识别符就越多。
发明内容
在一个实施例中，本发明提供可在以太网网络中进行通信且由MAC地址识别的 以太网网络节点。在一个实施例中，所述网络节点可以是计算机或附接至所述计算机 的装置。所述网络节点包括点对点接口、以太网接口、网桥，其将所述以太网接口连 接至所述点对点接口 ，及MAC地址寄存器。所述点对点接口使用第一协议，例如USB 或FirewireTM。所述网桥耦合所述点对点与以太网接口 ，在所述第二协议内囊封所述 第二协议。在一个实施例中，所述第一协议是USB且所述第二协议是以太网。所述 MAC地址寄存器存储用于所述第二协议的所述MAC地址，其中在字段中动态地确定 所述MAC地址且将其写入所述MAC地址寄存器。以太网使用所述MAC地址通过点 对点连接与另一网络节点进行通信。
在另一实施例中，本发明进一步提供用于动态地指配用于两个节点之间的点对点连接的以太网媒体存取控制(MAC)地址的方法。在一个实例中，所述两个节点是计
算装置及附接有USB电缆的无线蜂窝调制解调器。通过可编程的第一MAC地址字段 将所述两个节点中的第一节点释放入所述字段内。实施检查以确定哪些MAC地址由 在同一个网络中的其他类似节点(即，通过所共享或已知的以太网供货商识别符所区 分的节点)使用。选择在本地子网络中是唯一的第一 MAC地址用于编程入所述第一 MAC地址字段内。所述第一MAC地址的编程在所述字段中自动地产生。将所述第一 MAC地址发送至第二节点。所述第一节点使用所述第一 MAC地址与所述第二节点通 信。
在又一实施例中，本发明还提供用于自动地指配用于两个节点之间的连接的 MAC地址的方法。通过可编程的第二 MAC地址字段将所述两个节点中的第二节点释 放入所述字段内。在一个实施例中，每当将所述第二节点连接至已连接至第一节点的 主机时指配所述第二MAC地址字段。为所述第二节点确定第二MAC地址，其中所述 第二MAC地址在网络中是唯一的。每当连接所述第二节点时，可确定不同的第二MAC 地址。在将所述第二节点部署于所述字段中时将所述第二 MAC地址载入所述第二 MAC地址字段内，此不同于在部署于所述字段中之前指配其MAC地址的常规网络节 点。使用所述第二 MAC地址通过所述两个节点中的第一节点实施通信。
结合以下附图来说明本发明
图1A、 1B、 IC及ID是无线网络连接系统的实施例的框图-， 图2A及2B是网络连接式计算机系统的实施例的框图3A、 3B、 3C及3D是用于配置计算机与所附接装置之间通信的过程的实施例 的流程图。
在附图中，相同组件及/或特征可具有相同参考标记。另外，同一类型的不同组件 可通过在参考标记后跟随的划线及可区分各类似组件的第二标记来加以区别。如果在 说明书中仅使用第一参考标记，则所述说明适用于任何一个具有相同第一参考标记的 类似组件而与第二参考标记无关。
具体实施例方式
下文说明仅提供实例性实施例，而并非意在限定本发明的范围、适用性或配置。 应了解，可在元件的功能及布置方面作出各种改动，此并不违背在随附的权利要求书 中所述的本发明的精神及范围。
在下文说明中提供了具体细节以达成对这些实施例的透彻理解。然而，所述领域 的一般技术人员应了解，这些实施例可在不具备这些具体细节的情况下实施。例如' 可通过框图表示电路以便便于理解本发明。所述领域的技术人员应了解，附图中未出现的某些元件可用于使用以太网网络节点实施及通信。在其他实例中，在显示众所习 知之电路、结构及技术时可不带有不必要的细节以防止将这些实施例混淆。
还应注意，可将这些实施例描述为以流程表、流程图、数据流程图、结构图或框 图的形式描绘的过程。虽然流程表可将各作业描述为顺序性过程，但很多作业可并行 或同时实施。此外，可重新排列各作业的次序。过程在其各作业完成时终止，但也可 具有未包含于图式中的额外步骤。过程可对应于方法、功能、程序、子例行程序、子 程序等。当过程对应于功能时，其终止对应于所述功能返回至功能调用或主功能。
而且，如本文所揭示，术语"存储媒体"可表示一个或多个用于存储数据的装置， 包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁性RAM、核心存储器、磁 盘存储媒体、光学存储媒体、闪速存储器装置及/或其他用于存储信息的机器可读媒体。 术语"机器可读媒体"包括但不限于便携式或固定存储装置、光学存储装置、无线信 道及能够储存、含有或载送指令及/或数据的各种其他媒体。"字段"是在本发明申请 中所揭示的术语，其在设备离开设备制造商的工厂后施加于所述设备。
此外，各实施例可由硬件、软件、固件、中间件、微码、硬件描述语言、或其任 一组合来构建。当构建于软件、固件、中间件或微码中时，用于实施所需任务的程序 代码或码段可存储于机器可读媒体中例如任一存储媒体等。处理器可实施所需的任务。 码段可表示程序、功能、子程序、程序、例行程序、子例行程序、模块、软体包、类 别，或指令、数据结构或程序语句的任一组合。可通过传递及/或接收信息、数据、自 变量、参数或存储器内容将码段耦合至另一码段或硬件电路。信息、自变量、参数、 数据等可通过包括存储器共享、消息传递、权标传递、网络传输等任何合适的方式传 递、转接或传输。
首先参照图1A，其显示无线网络连接系统100-1的一实施例的框图。所描绘的实 施例显示分别连接至若干个无线调制解调器118的若干个计算装置112。若干个无线 基站122以各种方式与无线调制解调器118通信。通过各种方式将因特网110链接至 无线基站122。
具体的计算装置112具有所附接的无线调制解调器118以允许使用以太网协议在 链路层中通信，但其他实施例可使用各种链路层协议。计算装置112可包括PDA、平 板计算机、桌面计算机、导航装置、视频播放器、音乐播放器、遥测装置、及/或连接 至远程网络的任何其他电子装置。计算装置可具有通过因特网110与对等应用进行通 信的各种应用。
无线调制解调器118与计算装置分开，但具有与计算装置及无线基站的电缆或无 线连接。计算装置与无线调制解调器之间的连接具有使用与链路层中所使用的协议不 同的协议的物理层。例如，物理层的协议可以是RS-232、 RS-422、 USB、 FireWire 、 Bluetooth 、光纤、红外无线、WiFi、 WiMax、电缆调制解调器、DSL、 BPL、或任 一其他点对点协议。
在本实施例中，无线基站122是蜂窝电话或数据基站。在其他实施例中，无线基站可以是任一无线类型基站，例如，WiMax、 WiFi、光学激光传输、微波、卫星、或 任一其他无线网络连接技术。本实施例显示至因特网]IO的直接连接，但可间接地通 过任何数量的其他网络连接组件进行连接。
虽然本实施例涉及计算装置112与无线调制解调器118之间的连接，但本发明并 非意在限制于此。在其他实施例中，连接可在在链路层中具有唯一 MAC或其他类型 地址以表示每一网络节点的任何两个装置之间。例如，链路层可以是权标环、以太网、 PPPP等。
参照图1B，其显示无线网络连接系统100-2的另一实施例的框图。在本实施例中， 一个计算装置具有多个所附接装置，即，无线调制解调器118。各种所附接装置可使 用相同或不同的协议。为每一无线调制解调器118指配唯 识别号或mac地址。本 实施例动态地指配mac地址以便随着附接了每一新的无线调制解调器118,可实施检 査以确定所选择的mac地址还未经使用。
下面参照图1C,其显示无线网络连接系统100-3的另一实施例的框图。在本实施 例中，将无线调制解调器118、有线调制解调器126、鼠标130、摄像机134以及其他 可能附接的网络装置全部耦合至计算装置112。从计算装置的角度来看，为所附接装 置动态地指配mac或其他地址。
参照图lD，其显示无线网络连接系统00-4的另一实施例的框图。在本实施例中， 将计算装置12连接至内部网140。所述内部网可具有任 数量的其他计算装置，其 中每一计算装置可具有任一数量的所附接装置。某些网络协议要求在整个内部网40 中用于每一计算装置的每一所附接装置具有唯一地址或mac地址。
下面参照图2A,其显示网络连接式计算机系统200-1的一实施例的框图。在本实 施例中，计算装置112耦合至无线调制解调器118，但在其他实施例中可使用任一所 附接装置。使用USB电缆将计算装置112耦合至无线调制解调器，但其他实施例可使 用其他有线或无线媒体用于此连接。
在本实施例中的计算装置112包括任一数量的应用210、操作系统214、以太网 应用编程接口 (API) 218、桥接驱动器222、 USB端口226及未描绘出的其他物件。 应用210及/或操作系统214可以是网络知晓的且通过无线调制解调器118来利用网络 连接。操作系统210与应用214通过以太网API 218进行通信。以太网络中的每一节 点具有MAC地址，因此在本实施例中，以太网API看上去好像与无线调制解调器118 一样具有mac地址。计算装置可连接至其他网络且可用作无线调制解调器]]S 与这些其他网络之间的网桥、开关或路由。
桥接驱动器222在操作系统214看来好像是以太网卡，但构建于软件中。以太网 API 218使用由桥接驱动器222转换为USB端口 226可用的格式的以太网链路层协议 来传送信息。USB端口 226中包括USB API、驱动器及物理电路。桥接驱动器222通 过囊封以太网链路层协议用USB来构建以太网以通过与USB端口 226的USB API的 相互作用来使用USB物理层。如果有多个所附接装置，则可载入多个桥接驱动器222，或者，单个桥接驱动器222可用USB功能来构建以太网。如果有多个桥接驱动器222 附接至同一计算装置，则所述驱动器在确定哪些MAC地址可供使用时可以与其对等 的驱动器进行通信。
无线调制解调器118包括USB接口 232、 USB网桥236、调制解调器240及空中 接口 244。 USB接口 232允许使用USB物理层与计算装置112进行双向通信。通过 USB物理层传输以太网链路层。在USB网桥236中发生从USB物理层到以太网层的 转换。本实施例包括提供网络接口以与由USB网桥236服务的调制解调器240进行通 信的以太网接口 238。由于USB网桥236及此通信链中其他块的努力，调制解调器240 相信其正在使用以太网协议与计算装置112进行通信。在调制解调器240中调制发往 空中接口 244的数据且解调返回数据。调制解调器240自身可动态地指配MAC地址 或通过自计算装置112接收的信息导出一个MAC地址。
参照图2B，其显示网络连接式计算系统200-2的另一实施例的框图。本实施例通 过摄像机134与计算装置112进行接口连接。所述两个装置之间的物理接口是 FireWire 。桥接驱动器通过与FireWireTM端口 254的API相互作用而在FireWireTM上 构建以太网。摄像机134中包括摄像机电路270、 FireWire，网桥262及FireWireTM接 口 258。 FireWireTM网桥转换FireWireTM物理层以服务可以与具有以太网端口的摄像机 电路270进行通信的以太网接口 238。
接下来参照图3A，其显示配置计算装置112与所附接装置之间的通信的过程 300-1的实施例的流程图。过程300-1的所描绘的部分开始于装置附接至计算装置112 的步骤302，例如，在所附接装置USB接口 232与计算装置H2USB端口 226之间连 接USB电缆。物理层在步骤304中感测到与所附接装置的连接，自动地导致在未载入 桥接驱动器222的情况下载入桥接驱动器222。在某些情况下，将不载入桥接驱动器， 直到通过载入应用210或另由用户来手动地完成所述载入为止。
在本实施例中，桥接驱动器222在确保与在本地子网络上或附接至同一个计算装 置的其他装置之间不会出现冲突的多步骤过程中选择MAC地址。在步骤308中，桥 接驱动器222检查可能已运行的其他桥接驱动器222。将用于任何正在运行的桥接驱 动222的MAC地址标出。在本实施例中，所有的桥接驱动器222均使用所预订或出 租的同一个供货商识别符以便其他类型的装置将不会具有相同的供货商识别符。通过 这种方式，只有使用同一个供货商识别符的桥接驱动器222才可能具有重复的MAC 地址。在步骤312中，桥接驱动器222随机地从其他桥接驱动器222当前尚未使用的 那些装置识别符中选择装置识别符。将先前所指配的供货商识别符与动态选择的装置 识别符进行组合以确定用于桥接驱动器222的MAC地址。
一旦选择了点对点连接的计算装置端，则其他端点选择MAC地址。在本实施例 中，所附接装置从桥接驱动器MAC地址中导出其MAC地址。在步骤316中，使用 USB控制信道将桥接驱动器222的所选择的MAC地址传送至所附接装置，但在其他 实施例中可使用任何其他通信方式。在预先考虑使用与桥接驱动器222所使用的供货 商识别符不同的供货商识别符的情况下，所附接装置在步骤320中通过使用与桥接驱
动器222相同的装置识别符选择MAC地址。所附接装置的制造商控制所附接装置使 用的供货商识别符以消除可能在任一网络中的其他地方出现供货商识别符的可能性。
通过了解所附接装置将如何选择MAC地址，桥接驱动器222可在步骤324中推 测出所附接装置的MAC地址。在本实施例中，桥接驱动器暗含所附接装置的MAC 地址的值，从而使其无需实际传送所选择的MAC地址。 一旦知道了MAC地址，则在 步骤32S中，在链路层中的以太网通信可用之前可进行进一步的配置。在本实施例中， 只将两个供货商识别符用于允许两个装置之间的通信。
参照图3B，其显示配置计算装置112与所附接装置之间的通信的过程300-2的实 施例的流程图。本实施例与图3A中的实施例的不同之处在于将步骤308替换为步骤 306。在本实施例中，不为桥接驱动器预订供货商识别符。在步骤306中，桥接驱动器 检查其他桥接驱动器222使用的MAC地址、检査其他网络接口控制器使用的MAC 地址的操作系统记录且使用RARP请求来检査所附接网络的其余部分。随后可选择尚 未在内部网140中的其他地方使用的随机MAC地址。
所附接装置在步骤320中可作出对其MAC地址的预定选择以便桥接驱动器222 以隐含的方式了解将要选择什么。例如，可通过将桥接驱动器222的MAC地址加十 七来导出所附接装置的MAC地址。在知道所附接装置将要选择什么的情况下，桥接 驱动器222可以以所附接装置的地址不与另一者出现冲突的方式选择其地址。
参照图3C，其显示配置计算装置112与所附接装置之间的通信的过程300-3的实 施例的流程图。在本实施例中，由于桥接驱动器仅在步骤314中随机选择MAC地址， 因此不存在步骤306或308。网络中的其他地方使用MAC地址的可能性很小。如果桥 接驱动器222稍后检测到冲突或某种错误操作，则可选择新的MAC地址。在本实施 例中，在工厂中将所附接装置的MAC地址设定为唯一。所附接装置在步骤324中通 过USB控制信道将预先指配的MAC地址传送至桥接驱动器222。
参照图3D，其显示配置计算装置112与所附接装置之间的通信的过程300-4的实 施例的流程图。在本实施例中，不存在步骤306或308。桥接驱动器222及所附接装 置两者均分别在步骤314及步骤322中随机地选择其MAC地址。几乎不存在任何冗 余的可能性，但如果通信出现故障，则可在另一次尝试中再次随机地选择新的MAC 地址以避免冗余。
在另一实施例中，物理层及链路层两者均可以是以太网。每一端将随机地选择 MAC地址以允许首次通信。但将仅将这些MAC地址用于首次配置且不向操作系统214 或应用210报告。使用此临时以太网信道，可对MAC地址进行调节以便将冗余的风 险降至最低。 一旦做出任何改动，将向操作系统214或应用210报告MAC地址。
尽管上文结合具体设备及方法来说明本发明的原理，但应清楚地了解，本说明仅 为举例说明而非限制本发明的范围。
权利要求
1、一种用于动态地指配用于两个节点之间的点对点连接的以太网媒体存取控制(MAC)地址的方法，所述方法包含以下步骤提供所述两个节点中的第一节点，其中将所述第一节点释放到具有可编程的第一MAC地址寄存器的字段内；检查网络上的其他类似节点使用哪些MAC地址；选择第一MAC地址以编程到所述第一MAC地址寄存器中，其中所述第一MAC地址寄存器的编程在所述字段中自动地发生；将所述第一MAC地址传送至第二节点；及使用所述第一MAC地址与所述第二节点通信。
2、 如权利要求1所述的用于动态地指配用于两个节点之间的点对点连接的以太 网MAC地址的方法，其进一步包含将所述第一节点及所述第二节点一同与通用串行 总线(USB) 、 FireWireTM连接、串行连接及/或无线连接中的至少一者耦合的步骤。
3、 如权利要求1所述的用于动态地指配用于两个节点之间的点对点连接的以太 网MAC地址的方法，其中所述选择步骤进一步包含以下步骤重新调用供货商识别符， 选择装置识别符，及将所述供货商识别符级联到所述装置识别符。
4、 如权利要求1所述的用于动态地指配用于两个节点之间的点对点连接的以太 网MAC地址的方法，其中在已向所述第二节点指配第二 MAC地址之前实施所述将所 述第一 MAC地址传送至第二节点的步骤。
5、 如权利要求1所述的用于动态地指配用于两个节点之间的点对点连接的以太 网MAC地址的方法，其中当感测到通至所述第二节点的连接时自动地实施所述选择步骤。
6、 如权利要求1所述的用于动态地指配用于两个节点之间的点对点连接的以太 网MAC地址的方法，其中所述选择步骤受所述检查步骤的影响。
7、 如权利要求1所述的用于动态地指配用于两个节点之间的点对点连接的以太 网MAC地址的方法，其中所述第一 MAC地址以预定的关系与所述第二节点使用的第 二MAC地址相关。
8、 如权利要求1所述的用于动态地指配用于两个节点之间的点对点连接的以太 网MAC地址的方法，其中所述将所述第一 MAC地址传送至第二节点的步骤使用在所 述点对点连接上的控制信道。
9、 如权利要求1所述的用于动态地指配用于两个节点之间的点对点连接的以太 网MAC地址的方法，其进一步包含通过不同于第一传输层的第二传输层囊封所述两个节点之间的所述第一传输层的步骤。
10、 如权利要求1所述的用于动态地指配用于两个节点之间的点对点连接的以太 网MAC地址的方法，其进一步包含从所述两个节点之间的USB传输层对帧解囊封以 提供以太网传输层的步骤。
11、 一种计算机可读媒体，其具有用于实施如权利要求1所述的用于动态地指配 用于两个节点之间的点对点连接的以太网MAC地址的计算机可实施方法的计算机可 执行指令。
12、 一种计算机系统，其适于实施如权利要求l所述的用于动态地指配用于两个 节点之间的点对点通信的以太网MAC地址的计算机可实施方法。
13、 一种用于动态地指配用于两个节点之间的连接的MAC地址的方法，所述方 法包含以下步骤提供所述两个节点中的第二节点，其中将所述第二节点释放到具有第二可编程 MAC地址寄存器的字段内；确定用于所述第二节点的第二 MAC地址，其中所述第二 MAC地址在网络上是 唯一的；将所述第二 MAC地址载入到所述第二 MAC地址寄存器内，其中所述载入步骤 在将所述第二节点部署于所述字段中时发生；及使用所述第二 MAC地址与所述两个节点中的所述第一节点通信。
14、 如权利要求13所述的用于动态地指配用于两个节点之间的连接的MAC地址 的方法，其进一步包含从所述节点中的第一节点接收信息的步骤，其中所述信息受所 述第一节点对可用MAC地址的检查的影响。
15、 如权利要求13所述的用于动态地指配用于两个节点之间的连接的MAC地址 的方法，其中所述第二 MAC地址以预定的关系与所述第一节点使用的第一 MAC地址 相关。
16、 如权利要求13所述的用于动态地指配用于两个节点之间的连接的MAC地址 的方法，其中所述确定歩骤进一步包含以下步骤重新调用供货商识别符， 选择装置识别符，及将所述供货商识别符级联到所述装置识别符。
17、 一种计算机可读媒体，其具有用于实施如权利要求13所述的用于动态地指 配用于两个节点之间的连接的MAC地址的计算机可实施方法的计算机可执行指令。
18、 一种计算机系统，其适于实施如权利要求13所述的用于动态地指配用于两 个节点之间的连接的MAC地址的计算机可实施方法。
19、 一种用于使用MAC地址进行通信的网络节点，所述网络节点包含 点对点接口，其使用第一协议；网桥，其耦合到所述点对点接口，其中所述网桥将所述第一协议囊封在第二协议 中；MAC地址寄存器，其用于存储用于所述第二协议的所述MAC地址，其中 在所述字段中动态地确定所述MAC地址， 将所述MAC地址写入所述MAC地址寄存器，及在通过所述点对点接口与所述网络节点进行通信时使用所述MAC地址。
20、 如权利要求19所述的用于使用MAC地址进行通信的网络节点，其中所述第 一协议包括USB协议。
21、 如权利要求19所述的用于使用MAC地址进行通信的网络节点，其中所述第 一节点确定所述MAC地址对于网络而言是否为唯一的。
22、 如权利要求19所述的用于使用MAC地址进行通信的网络节点，其中 在所述字段中选择所述MAC地址的一部分，及 在所述网络节点进入所述字段之前选择所述MAC地址的一部分。
23、 如权利要求19所述的用于使用MAC地址进行通信的网络节点，其中所述第 二协议是所述以太网协议。
24、 如权利要求19所述的用于使用MAC地址进行通信的网络节点，其中所述网络节点进一步包括使用所述链路层处的所述第二协议通过所述点对点接口进行通信的 应用。
25、 如权利要求19所述的用于使用MAC地址进行通信的网络节点，其中所述点对点接口耦合到第二网络节点。
26、 如权利要求25所述的用于使用MAC地址进行通信的网络节点，其中所述第 二网络节点包括也可字段编程的第二 MAC地址。
27、 一种用于使用在两个节点之间的点对点连接的动态指配的以太网媒体存取控 制(MAC)地址进行通信的网络，所述网络节点包含所述两个节点中的第一节点，其中将所述第一节点释放到具有可编程的第一MAC地址寄存器的字段内；检查装置，其用于检査网络上的其他类似节点使用哪些MAC地址； 选择装置，其用于选择第一 MAC地址以编程到所述第一 MAC地址寄存器内，其中所述第一 MAC地址寄存器的编程在所述字段中自动发生；传送装置，其用于将所述第一MAC地址传送到第二节点；及 通信装置，其用于使用所述第一 MAC地址与所述第二节点进行通信。
全文摘要
根据实施例，用于使用MAC地址进行通信的网络节点包括点对点接口、网桥及MAC地址寄存器。所述点对点接口使用第一协议。所述网桥耦合至所述点对点接口且为以太网接口提供固定路由。所述第一协议囊封第二协议的数据。所述MAC地址寄存器存储用于所述第二协议的MAC地址，其中在字段中动态地确定所述MAC地址且将其写入所述MAC地址寄存器。当通过点对点接口与网络节点进行通信时，使用所述MAC地址。
文档编号H04L29/12GK101176334SQ200680016300
公开日2008年5月7日 申请日期2006年3月20日 优先权日2005年3月18日
发明者厄平德·S·巴布巴尔, 杰弗里·艾伦·戴克 申请人:高通股份有限公司