СЕТЬ СО МНОЖЕСТВОМ УСТРОЙСТВ, КОРНЕВОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ НАЗНАЧЕНИЯ СЕТЕВОГО АДРЕСА Российский патент 2015 года по МПК H04L29/00 

Настоящее изобретение относится к области назначения адресов множеству устройств в сети. Конкретно, настоящее изобретение относится к области недопущения конфликтов адресов при соединении нескольких сетей друг с другом.

Соединение устройств и формирование сетей становится все более важным, особенно в области бытовых электронных устройств. Несколько типов сетей определены и могут использоваться, в силу чего основная задача состоит всегда в упрощении работы для пользователя и в обеспечении в то же самое время широкого разнообразия возможностей соединения устройств.

Фиг.1а показывает две сети 110, 120, которые соединены друг с другом. Сети 110, 120 могут, например, быть сетями, соединенными согласно стандарту HDMI СЕС (управление потребительской электроникой мультимедийным интерфейсом высокого разрешения). Это означает, что в первой сети 110 несколько потребительских электронных устройств 101, 102, 103, 104, 105 соединены, образуя благодаря этому сеть СЕС. Линия СЕС или шина СЕС 107 указана сплошной линией. Помимо этого устройства 101, 102, 103, 104, 105 соединены друг с другом посредством соединения 106 TCP/IP, показанного пунктирными линиями.

Аналогично вторая сеть 120 содержит несколько устройств 111, 112, 113, которые могут осуществлять связь согласно стандарту СЕС и (или) TCP/IP.

Как показано на фиг.1а, каждое из устройств 101, 102, 103, 104, 105, 111, 112, 113 в каждой сети 110, 120 содержит адрес, например 0.0.0.0.

Если теперь две сети 110, 120 соединить соединительной линией 108 (при этом две сети условно разделены линией 109 на фиг.1а), то возникнут проблемы со связью, поскольку один или несколько адресов устройств 101, 102, 103, 104, 105, 111, 112, 113 в сетях 110, 120 будут дублироваться. Поэтому невозможно более однозначно определить адрес устройств 101, 102, 103, 104, 105, 111, 112, 113 в системе 130 из двух соединенных сетей 110, 120.

Это показано также на фиг.1b. На фиг.1b предполагается, что устройства 101, 102, 103, 104, 105, 111, 112, 113 способны осуществлять связь по соединению ТСРЛР, так что непосредственная связь между всеми устройствами 101, 102, 103, 104, 105, 111, 112, 113 в системе 130 была бы возможна, если бы эти устройства можно было однозначно определить. Например, устройство 103 первой сети 110 и устройство 111 второй сети 120 в системе 130 имеют теперь один и тот же адрес, что, следовательно, препятствует надлежащей связи.

Возможность управления конфликтующими адресами показана в заявке на патент США №2008/0126577. В данном документе получают адрес одного устройства, а затем определяют, совпадают ли полученный адрес и адрес дополнительного внешнего устройства, подключенного к этому устройству. Если обнаружены конфликтующие адреса, то адрес одного из конфликтующих устройств изменяют.

Этот способ потребляет очень много времени и ресурсов, поскольку конфликтующие адреса всегда должны быть проверены и поскольку адреса затем должны быть изменены. Далее, в случае, когда устройствам должны быть предоставлены фиксированные адреса, этот способ не работает.

Поэтому цель настоящего изобретения состоит в улучшении предшествующего уровня техники. Конкретно, цель настоящего изобретения состоит в смягчении проблем, поставленных уровнем техники.

Конкретнее, цель настоящего изобретения состоит в обеспечении возможности избегать конфликтов адресов простым и эффективным путем.

Эта цель решается признаками независимых пунктов формулы изобретения.

Дальнейшие варианты осуществления и преимущества устанавливаются в зависимых пунктах формулы изобретения.

Дальнейшие признаки, преимущества и цели настоящего изобретения станут очевидны из приложенных чертежей, а также из нижеследующего подробного пояснения исключительно иллюстративных вариантов осуществления настоящего изобретения.

Фиг.1а и 1b показывают условную блок-схему известных сетей.

Фиг.2а и 2b показывают условные блок-схемы сети согласно настоящему изобретению.

Фиг.3а и 3b показывают систему, содержащую две соединенные сети согласно настоящему изобретению.

Фиг.4 показывает блок-схему алгоритма, показывающую этапы согласно способу по настоящему изобретению.

Согласно настоящему изобретению в каждой сети устройства идентифицируются двумя адресными компонентами. Один представляет собой адрес устройства, который является уникальным для каждого устройства в этой сети. Дополнительно, согласно настоящему изобретению устройствам назначается сетевой адрес, являющийся общим для всех устройств в этой сети. Таким образом, каждое устройство в сети имеет адрес, содержащий упомянутый адрес устройства, который уникален для каждого устройства, и сетевой адрес, являющийся общим для всех устройств в этой сети.

Согласно настоящему изобретению, таким образом, к адресам устройств добавляют своего рода дополнение, указывающее сеть, которой принадлежат различные устройства. Тем самым гарантируется, что если соединяются две или более сетей, даже если адреса устройств для устройств в разных сетях одинаковы, полный адрес, содержащий адрес устройства и сетевой адрес, обеспечивает однозначную идентификацию каждого устройства во всех соединенных сетях.

На фиг.2а сеть 10 показана перед назначением сетевого адреса, в на фиг.2b сеть 10 показана после назначения сетевого адреса А.

Сеть 10 содержит множество устройств 1, 2, 3, 4, 5, причем каждое устройство 1, 2, 3, 4, 5 имеет адрес 1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5 устройства, являющийся уникальным для каждого устройства 1, 2, 3, 4, 5 в сети 10.

Предпочтительно в каждой сети 10 предусмотрено корневое устройство. В качестве примера далее устройство 1 будет рассматриваться как корневое устройство 1. Однако следует отметить, что это только пример для упрощения нижеследующего пояснения и что это зависит от используемого сетевого протокола; кроме того, каждое из прочих устройств 2, 3, 4, 5 может быть корневым устройством 1.

Корневое устройство 1 выполнено с возможностью осуществлять все необходимые этапы и свойства для обеспечения обращения с адресами в сети 10. Как только сеть 10 либо запитана, либо подключена или тому подобное, корневое устройство 1 назначает уникальный сетевой адрес А устройствам 1, 2, 3, 4, 5 в сети 10. Это показано на фиг.2b, где каждое устройство 1, 2, 3, 4, 5 в дополнение к своему уникальному адресу 1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5 устройства имеет также сетевой адрес А, являющийся общим для всех устройств 1, 2, 3, 4, 5 в сети 10.

Поскольку все устройства 11, 2, 3, 4, 5 сети 10, как только сеть 10 активируется, принимают сетевой адрес А в дополнение к их адресам 1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5 устройств, гарантируется, что после назначения уникального сетевого адреса А любое соединение сети 10 с любой иной сетью или устройством будет выполняться.

В предпочтительном варианте осуществления сеть 10 является сетью по стандарту HDMI СЕС (управление бытовой электроникой мультимедийным интерфейсом высокого разрешения). В альтернативном варианте осуществления сеть может быть реализована согласно комбинированному стандарту HDMI и Ethernet, благодаря чему она содержит линии связи между устройствами согласно стандарту СЕС и дополнительно согласно протоколу TCP/IP. Следовательно, адреса в сети могут быть адресами СЕС и (или) адресами IP.

Но настоящее изобретение не ограничивается стандартом HDMI СЕС, комбинацией HDMI СЕС с Ethernet или соединением Ethernet, но может быть применено к любому типу сети, где каждое устройство имеет по меньшей мере один адрес устройства, являющийся уникальным для соответствующего устройства в сети. При этом адрес устройства может быть либо статическим, либо динамическим.

В качестве сетевого адреса можно использовать любой тип адреса, например можно использовать адрес MAC, серийный номер или любой иной произвольный номер. Возможно далее, что сетевой адрес А генерируется случайным образом. Это снижает вероятность того, что две сети, которые соединяются, будут иметь один и тот же сетевой адрес, что потом опять-таки приведет к конфликту адресов.

Сетевой адрес А можно также устанавливать вручную пользователем для каждой сети, чтобы избежать конфликтов адресов.

Корневое устройство 1 дополнительно выполнено с возможностью повторять этап назначения сетевого адреса А, чтобы назначить новый сетевой адрес А. Например, в случае, когда сеть 10 соединяется с дополнительной сетью, и в случае, если эта дополнительная сеть имеет такой же сетевой адрес А, как и настоящая сеть 10, корневое устройство 1 назначает новый сетевой адрес всем устройствам 1, 2, 3, 4, 5 в сети 10, чтобы не допустить конфликта адресов. Предпочтительно также, чтобы другое корневое устройство дополнительной сети назначало новый адрес.

Фиг.3а и 3b показывают пример системы 30, содержащей две сети 10, 20, согласно настоящему изобретению. Сеть 10 содержит несколько устройств 1, 2, 3, 4, 5, причем каждое устройство имеет адрес 1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5 устройства, являющийся уникальным для каждого устройства 1, 2, 3, 4, 5 в сети 10. Устройства 1, 2, 3, 4, 5 в сети 10 дополнительно имеют сетевой адрес А, являющийся общим для всех устройств 1, 2, 3, 4, 5 в сети 10.

Аналогично, дополнительная сеть 20 содержит устройства 11, 12, 13, каждое из которых имеет адрес 1.1, 2.2, 3.3 устройства, являющийся уникальным для каждого устройства 11, 12, 13 в дополнительной сети 20. Помимо этого каждое устройство 11, 12, 13 в дополнительной сети 20 имеет сетевой адрес В, являющийся общим для всех устройств 11, 12, 13 в дополнительной сети 20.

Если теперь сеть 10 и дополнительная сеть 20 соединяются, образуя тем самым систему 30 сетей, каждое устройство 1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13 в системе 30 может быть однозначно определено благодаря своему адресу, содержащему сетевой адрес А, В и адрес 1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5 устройства.

В общем, в случае, когда устройства 1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13 в сети 10, 20 выполнены с возможностью осуществлять связь согласно первому стандарту связи (первая линия 7 связи показана сплошной линией) и согласно второму стандарту связи (вторая линия 6 связи показана пунктиром), и в случае, когда сети соединены линией 8 связи согласно второму стандарту связи, все устройства 1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13 могут переключаться на связь согласно второму стандарту связи. Поскольку лишь устройства 1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13 в одной сети 10, 20 могут дополнительно осуществлять связь согласно первому стандарту связи, устройства 1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13 в системе 30 в предпочтительном варианте осуществления будут выбирать для осуществления связи стандарт связи, который является общим для всех устройств 1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13, т.е. второй стандарт связи.

Альтернативно, в зависимости от области применения и требований возможно также, что устройства 1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13 в одной сети 10, 20 осуществляют связь согласно первому стандарту связи и что только устройства 5, 12, соединяющие две сети 10, 20, осуществляют связь согласно первому стандарту связи. Устройства 5, 12, соединяющие сети 10, 20, тем самым транслируют сообщения между двумя различными стандартами связи.

В предпочтительном варианте осуществления согласно настоящему изобретению сеть 10 и дополнительная сеть 20 являются сетями на основе комбинации HDMI с Ethernet. Устройства в каждой сети могут поэтому осуществлять связь по линии 7 СЕС, которая показана сплошной линией на чертеже, и дополнительно могут осуществлять связь по линии 6 TCP/IP, которая показана пунктирной линией на чертеже. Две сети 10, 20 соединены друг с другом либо соединением только одного устройства 5 в сети 10 и одного устройства 12 в дополнительной сети 20, либо соединением большего числа устройств.

В случае соединения на основе комбинации HDMI с Ethernet устройство 5 в сети 10 и устройство 12 в дополнительной сети 20, например, будут соединены по соединительной линии 8 TCP/IP. Устройства 1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13 в системе могут затем либо все переключиться на связь на основе соединения Ethernet (как условно показано на фиг.3b), либо только соединенные устройства 5, 12 могут осуществлять связь на основе соединения Ethernet, а устройства в сети 10 и дополнительной сети 20 осуществляют связь с помощью линии 7 СЕС.

Теперь со ссылкой на фиг.4 будет дан обзор этапов процесса согласно способу по настоящему изобретению.

Способ начинается на этапе SO, например, с включения устройств 1, 2, 3, 4, 5, или с соединения устройств 1, 2, 3, 4, 5 с сетью 10.

На следующем этапе S2 определяется корневое устройство 1. Этого можно достичь в зависимости от стандарта связи. Например, устройства в сети 10 могут договориться и тем самым определить корневое устройство 1. Альтернативно, в случае стандарта СЕС, если имеется ТВ, то ТВ всегда будет корневым устройством 1.

На следующем этапе S3 сетевой адрес А назначается корневым устройством 1 всем устройствам 1, 2, 3, 4, 5 в сети 10. Этот сетевой адрес А, таким образом, назначается в дополнение к адресам 1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5 устройств.

На следующем этапе S4 проверяют, подключена ли дополнительная сеть 20. Если нет, то процесс повторяется с состоянием ожидания подключения дополнительной сети 20, а тем временем в сети 10 может происходить обычная обработка.

Если же на этапе S4 обнаружено, что была подключена дополнительная сеть 20, то на следующем этапе S5 определяется, имеет ли дополнительная сеть 20 такой же сетевой адрес А. Например, при подключении два соединенных устройства 5, 12 будут обмениваться сетевыми адресами А, В и адресами устройств, так что корневое устройство 1 каждой сети 10, 20 может решить, имеет ли другая сеть или любая иная подсоединенная сеть такой же сетевой адрес.

Если обнаружены конфликтующие сетевые адреса, то на следующем этапе S6 корневое устройство 1 каждой сети, имеющей конфликтующий сетевой адрес, будет назначать новый сетевой адрес устройствам в сети 10, 20.

В противном случае, если на этапе S5 обнаружено, что ни одна из дополнительных сетей не имеет такого же сетевого адреса А, процесс переходит к этапу S7, на котором сохраняются адреса всех устройств 1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13 в системе 30, содержащей все подключенные сети 10, 20. Сохраненные адреса тем самым содержат адреса устройств, а также сетевые адреса А, В.

Процесс заканчивается на этапе S8, например, началом связи между устройствами, которые теперь можно однозначно идентифицировать.

Ниже будут даны несколько примеров и областей применения настоящего изобретения.

Устройства 1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13 согласно настоящему изобретению в предпочтительном варианте осуществления сети на основе комбинации HDMI с Ethernet представляют собой бытовые электронные устройства, такие как телевизор, телевизионная приставка (STB), магнитофон DVD или HDD, тюнер или тому подобное, либо в общем случае любой тип записывающего устройства и (или) устройства воспроизведения. С возможностью гарантировать однозначную идентификацию каждого устройства в сети становится возможной связь между сетями.

Например, операция записи может начинаться в любом устройстве в системе 30, и тем самым в зависимости от необходимого объема пространства записи можно использовать соответствующее удаленное записывающее устройство. В другом примере возможно разделить функции приема и записи в зависимости от реальных нужд.

Помимо этого, когда запускается медиа сервер, воспроизведение может происходить одновременно в различных местоположениях, к примеру, в разных комнатах.

Далее, сообщения и (или) команды можно пересылать между устройствами разными сетей. Например, одно устройство в первой сети может посылать команду запитки на устройство в присоединенной второй сети. В частном варианте осуществления комбинации HDMI с Ethernet такая команда может обеспечиваться на основе соединения TCP/IP. Альтернативно, команду можно посылать только между соединенными устройствами по соединению TCP/IP, а передача в сети опять-таки выполняется согласно стандарту СЕС. В случае команды запитки это имеет преимущество в том, что она является более энергоэкономной. Если устройства запитываются только соответствующей командой СЕС, возможно поддерживать устройства в состоянии низкого потребления питания, поскольку СЕС имеет низкочастотный тактовый сигнал. Следовательно, только устройства, через которые соединяются сети, должны поддерживаться в состоянии более высокого энергопотребления вследствие соединения TCP/IP.

Настоящее изобретение не ограничивается системой 30 из двух соединенных сетей 10, 20, но может применяться к любому числу соединенных сетей. Далее, под сетью в контексте настоящего изобретения может пониматься также одно единственное устройство. Настоящее изобретение не ограничивается описанными вариантами осуществления, но признаки, компоненты и (или) этапы способа одного варианта осуществления настоящего изобретения могут быть встроены в другие варианты осуществления, когда это целесообразно.

При помощи настоящего изобретения становится, таким образом, возможным соединять устройства в разных сетях и пересылать данные, информацию или сообщения между устройствами различных сетей, поскольку каждое устройство однозначно определяется.

Изобретение относится к области назначения адресов множеству устройств в сети. Технический результат состоит в обеспечении возможности избегать конфликтов простым и эффективным путем. Для этого сеть (10) содержит одно или несколько устройств (1, 2, 3, 4, 5), причем каждое устройство (1, 2, 3, 4, 5) имеет адрес, и упомянутый адрес содержит адрес (1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5) устройства, являющийся уникальным для каждого устройства (1, 2, 3, 4, 5) в упомянутой сети (10), и сетевой адрес (А), являющийся общим для всех устройств (1, 2, 3, 4, 5) в упомянутой сети (10). Настоящее изобретение относится также и к корневому устройству (1) и способу назначения сетевого адреса (А) для устройств (1, 2, 3, 4, 5). 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Система (30) по меньшей мере из двух сетей (10, 20) стандарта управления бытовой электроникой мультимедийным интерфейсом высокой четкости (HDMI-CEC), причем каждая из сетей (10, 20) содержит по меньшей мере одно устройство (1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13),
при этом упомянутое по меньшей мере одно устройство (1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13) имеет адрес, содержащий адрес (1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5) устройства в стандарте управления бытовой электроникой (СЕС), уникальный для устройств (1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13) в пределах одной из упомянутых сетей (10, 20), и сетевой адрес (А, В), общий для устройств (1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13) в пределах одной из упомянутых сетей (10, 20),
упомянутое по меньшей мере одной устройство (1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13) в пределах каждой из упомянутых сетей (10, 20) выполнено с возможностью осуществления связи в соответствии со стандартом связи для управления бытовой электроникой (СЕС) и в соответствии со стандартом связи на основе Ethernet,
каждая из упомянутых сетей имеет уникальный сетевой адрес (А, В), присваиваемый упомянутым устройствам (1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13) в пределах соответствующей сети (10, 20); и
соединение между упомянутыми сетями основано на стандарте связи на основе Ethernet.

2. Система по п.1,
в которой упомянутый сетевой адрес (А, В) является адресом MAC, серийным номером или произвольным статическим числом, предпочтительно случайным образом генерируемым статическим числом.

3. Система по п.1 или 2,
в которой каждая из упомянутых сетей (10, 20) содержит корневое устройство (1) для назначения сетевого адреса (А, В) упомянутым устройствам (1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13) в пределах упомянутой сети.

4. Система по п.3,
в которой упомянутое корневое устройство (1) выполнено с возможностью повторять этап назначения сетевого адреса (А, В), вследствие чего назначается новый сетевой адрес.

5. Система по п.4, в которой корневое устройство (1) выполнено с возможностью назначать новый сетевой адрес в случае, когда обнаружено подключение дополнительной сети (10, 20), имеющей такой же сетевой адрес (А, В).

6. Система по п.1 или 2,
в которой упомянутые устройства (1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13) в упомянутой системе (30) выполнены с возможностью переключения на связь по стандарту на основе Ethernet, являющемуся общим для упомянутых устройств (1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13) в упомянутой системе (30).

7. Система по п.1 или 2,
в которой упомянутые устройства (1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13) в пределах одной сети (10, 20) выполнены с возможностью осуществлять связь в соответствии со стандартом связи СЕС,
при этом связь между устройствами (5, 12), соединяющими упомянутые сети (10, 20), осуществляется в соответствии со стандартом связи на основе Ethernet.

8. Способ связи между устройствами двух соединенных сетей (10, 20) стандарта управления бытовой электроникой мультимедийным интерфейсом высокой четкости (HDMI-CEC), характеризующийся тем, что каждое из устройств (1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13) имеет адрес (1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5) устройства, уникальный для упомянутого устройств (1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13) в пределах одной из сетей (10, 20), и сетевой адрес (А, В), являющийся общим для упомянутых устройств (1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13) в пределах одной из упомянутых сетей (10, 20),
при этом способ содержит этапы, на которых
однозначно идентифицируют каждое устройство для связи адресом (1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5) устройства и сетевым адресом (А, В),
обеспечивают связь между упомянутыми устройствами (1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13) в пределах каждой из упомянутых сетей в соответствии со стандартом связи для управления бытовой электроникой (СЕС) и в соответствии со стандартом связи на основе Ethernet, и
обеспечивают соединение между упомянутыми сетями (10, 20) в соответствии со стандартом связи на основе Ethernet.

9. Способ по п.8, дополнительно содержащий этап, на котором
назначают в качестве сетевого адреса (А, В) адрес MAC, серийный номер или произвольное статическое число, предпочтительно случайным образом генерируемое статическое число.

10. Способ по п.8 или 9, дополнительно содержащий этап, на котором повторяют этап назначения сетевого адреса (А), вследствие чего назначают новый сетевой адрес (А).

11. Способ по п.10, дополнительно содержащий этап, на котором
назначают (S6) новый сетевой адрес (А) в случае, когда обнаружено подключение дополнительной сети (20), имеющей такой же сетевой адрес (А).

12. Способ по п.8 или 9, дополнительно содержащий этап, на котором
выполняют переключение связи между упомянутыми устройствами (1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13) на связь по стандарту на основе Ethernet, являющемуся общим для упомянутых устройств (1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13).

13. Способ по п.8 или 9, дополнительно содержащий этапы, на которых
обеспечивают связь между упомянутыми устройствами (1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13) в пределах одной сети в соответствии со стандартом связи СЕС, и
обеспечивают связи между устройствами, соединяющими упомянутые сети (10, 20), в соответствии со стандартом связи на основе Ethernet.