CN1906896A - 在无线链路上传输ieee1394数据的方法和实现该方法的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在无线链路上传输数据的方法，包括：根据与无线网络上的数据传输所用的第一协议的至少特定层相对应的格式，将数据插入分组；以及根据无线网络上的数据传输所用的与第一协议不同的第二协议，使用这些分组来组成帧；以及根据第二协议在无线网络上进行传输。本发明还涉及一种实现该方法的设备。

Description

在无线链路上传输IEEE 1394数据的方法和实现该方法的设备
技术领域
本技术涉及通过无线链路的IEEE 1394串行数据总线的互连的领域。
背景技术
在文献“IEEE Std 1394-1995 High Performance Bus，1996-08-30”中所定义的IEEE 1394总线描述了使设备(还被称为“节点”)连接的数字传输的串行总线。
HiperLAN/2是由ESTI(欧洲电信标准学会)在其BRAN(宽带无线接入网)计划的框架内提出的标准。
802.11标准系列定义了在文献ANSI/IEEE std 802.11-1999中标准化的无线网络上的通信的标准。
当希望利用由无线网络组成的桥来互连多个IEEE 1394总线时，必须使IEEE 1394协议遵守无线网络所使用的标准。考虑到此，HiperLAN/2在文献“Broadband Radio Access Networks(BRAN)；HIPERLAN Type 2；Packet based convergence layer；Part 3：IEEE1394 Service Specific Convergence Sublayer”中规定了被称为IEEE1394 SSCS(服务专用会聚子层)的会聚层，其允许在HiperLAN/2分组中传输IEEE 1394数据分组。另一方面，在根据802.11标准操作的无线网络的情况下，尽管出现过“1394贸易联盟”所放弃的尝试，并未对这种会聚层进行标准化。
当希望通过802.11无线网络互连多个IEEE 1394总线时，因此需要开发出一种允许以802.11分组传输IEEE 1394数据分组的会聚层。
发明内容
本发明的目的是定义一种依靠针对HiperLAN/2、IEEE 1394 SSCS网络而标准化的会聚层、在802.11网络上传输IEEE 1394业务的方法。会聚层的服务可以用于获得在HiperLAN/2 DLC(数据链路控制)所用格式的LCH(长信道)分组中原始或封装的分组(在标准中被称为SARPDU(分段和重组分组数据单元))。因此，这些分组在802.11帧中装配并且在802.11网络上发送。以反向方式操作的接收机设备从802.11帧中检索SAR PDU或LCH，并且使用IEEE 1394 SSCS模块，来重构原始IEEE1394分组。
当在IEEE 1394网络之间具有接口电路的设备中以及在具有硬件SSCS IEEE 1394模块的无线网络中使用时，该方法尤其有利。
本发明涉及一种在无线链路上传输数据的方法，包括根据与无线网络上的数据传输所用的第一协议的至少特定层相对应的格式，将数据插入分组，以及根据无线网络上的数据传输所用的与第一协议不同的第二协议，使用这些分组来组成帧，并且根据第二协议在无线网络上进行传输。
根据本发明的特定实施例，根据电缆总线协议来格式化初始数据。
根据本发明的特定实施例，电缆总线是IEEE 1394总线，无线网络上的数据传输所用的第一协议是HiperLAN/2，并且无线网络上的数据传输所用的第二协议是来自802.11系列的协议。
根据本发明的特定实施例，所用的分组由IEEE 1394 SSCS模块产生。
根据本发明的特定实施例，根据依照无线网络上的数据传输所用的第一协议的所述层所定义的中间格式的分组而产生的帧与其它帧的区别在于帧中的特定标识符，其中所述帧是根据无线网络上的数据传输所用的第二协议的。
根据本发明的特定实施例，通过使用识别其来源和其目的地的特定MAC地址，将根据依照无线网络上的数据传输所用的第一协议的所述层所定义的中间格式的分组、并且根据无线网络上的数据传输所用的第二协议而产生的帧与其它帧区分开。
本发明还涉及一种数据传输设备，包含：装置，可以接收依照协议并且根据电缆总线格式化的帧；装置，与无线网络相连；模块，用于处理根据电缆总线而格式化的帧，以便根据无线网络上的数据传输所用的第一协议所定义的格式，将在电缆总线上接收的数据插入帧，所述设备的特征在于，所述设备包括：装置，根据插入了从电缆总线接收的数据的所述分组，根据无线网络上的数据传输所用的第二协议，产生传输帧，所述分组是根据第一协议的至少特定层而格式化的。
根据本发明的特定实施例，针对第二协议而言，所述设备只包括利用第一协议的所述层而产生的分组的封装和传输所需的层。
附图说明
当阅读下面参考附图的说明时，可以更好地理解本发明，并且其它特征和优点将变得显而易见，附图中：
图1表示在本发明的示范实施例中所用的电路的硬件结构。
图2表示在本发明的示范实施例中所用的电路的软件结构。
图3表示IEEE 1394 SSCS会聚层的软件结构。
图4表示根据802.11标准的分组的格式。
图5表示由IEEE 1394 SSCS会聚层的SAR模块所组成的SAR-PDU分组的格式。
图6表示LCH分组中包含的与HiperLAN/2 DLC所用的相同的分组。
图7是表示根据本发明的方法的步骤的图。
具体实施方式
在无线网络和电缆总线之间使用接口电路的框架中，设置现在将要描述的本发明示范实施例。然而，可以使用其它电路来实现本发明。所用的特定模块可以被实现为电路中的硬件或软件。
图1示出了电路的结构。该电路包括与其总线14相连的通用中央处理器13，例如来自PowerPC(PPC)系列。与该同一个总线相连的是以太网接口12。总线14由桥16与第二ARM-AMRA总线15相连。与该第二总线相连的是各个单元，其中包括USB接口11、音频/视频(A/V)接口10、根据Reed/Salomon(R/S)算法进行编码计算的单元9、根据IEEE 1394标准的网络接口8。该电路还与RF发射机/接收机2相连，允许在5GHz范围内通过无线电波进行传输。该发射机/接收机2受物理控制器3的控制。存在能够使用该物理控制器3的两个模块，其中之一是实现802.11a标准的MAC层的模块4，因此允许根据该标准在MAC层发送和接收数据分组，另一个是实现HpierLAN/2标准的DLC(数据链路控制)层的模块5，允许经过发射机/接收机2根据该标准来发送和接收分组。因此，与该电路相符的设备项能够根据802.11a标准和HiperLAN/2标准，与无线网络相连。这两个模块4和5使用DLC存储器6。硬件模块7实现IEEE 1394 SSCS会聚层以及负责处理IEEE 1394帧并且由CPSC(公共部分会聚子层)层与图3所定义的分段和重组层SAR组成的公共部分。IEEE 1394 SSCS层负责将IEEE1394帧变换为公共格式的可变大小的分组，而公共部分获得这些分组并且向其中添加补充字节，并将它们发送到分段和重组层，分段和重组层将它们分为固定大小的分组。这些固定大小的分组将被发送到HiperLAN/2 DLC。在文献ETSI TS 101 493-1中定义了该公共部分。
图2详细示出了电路上实现的软件结构。该电路具有特定数目的控制硬件(驱动器)的软件模块，其中，标注为54的模块针对IEEE 1394总线、标注为52的模块针对HiperLAN/2、标注为49的模块针对802.11、标注为47的模块针对以太网、标注为46的模块针对USB。这些驱动器之上是特定数目的MAC层，其中，标注为51的HiperLAN/2MAC层包括DLC，802.11MAC层被标注为48。该电路还具有会聚层，例如标注为50的以太网SSCS和标注为21的IEEE 1394 SSCS，以允许在HiperLAN/2上传输特定协议。标注为55的模块IEEE 1394透明桥管理IEEE 1394层的HiperLAN/2桥的透明度。即，经过HiperLAN/2网络相连的多个IEEE 1394总线能够出现在IEEE 1394层的级别处，作为包括各个互连IEEE 1394总线的所有节点的单个虚拟IEEE 1394总线。标注为44的模块在以太网和802.11MAC层之上的逻辑链路控制LLC层之间建立桥。之上是TCP/IP传统模块43和HTTP栈42。高级应用40通过API(应用程序接口)56和配置层41来访问这些模块。
图3示出了标注为21的IEEE 1394 SSCS会聚层的软件结构。它在HiperLAN/2网络上给标注为20的高层提供IEEE 1394服务。为此，它包括标注为22的IEEE 1394服务专用的部分并且包含标注为23的会聚层，所述会聚层针对各种服务，例如以太网或我们在此所关注的IEEE 1394。这些各种专用会聚层依靠标注为24的所有服务公共的部分，并且该部分由标注为25的CPSC模块和标注为26的SAR模块组成。因此，数据分组(此处为1394)首先由特别针对1394标准的1394 SSCS模块来处理，然后由公共部分来处理，产生适用于由标注为27的HperLAN/2低层来处理的所谓SAR-PDU(分组数据单元)数据分组，HperLAN/2低层由DLC 28(数据链路控制)和标注为29的HiperLAN/2物理层组成。
图4表示根据本发明而产生的802.11 MAC分组的一般格式。在1999版本的文献ANSI/IEEE Std 802.11中可以找到报头的各个字段的意义。报头之后是分组的有用部分37，其后是控制字段38。通常由具有图5和6中所述结构的4个LCH分组来产生有用分组。
图5示出了例如由SAR产生的SAR-PDU的结构。它是49.5字节的分组，包括48字节的有用数据部分和该部分前的一个半字节的报头。然后由HiperLAN/2 DLC使用该分组，将它封装到如图6所示的LCH分组。该LCH是54字节。在所考虑的电路中，1394 SSCS模块直接产生这些LCH，并且易于由DLC使用。通过添加标识分组类型的字节、序列号以及确保分组完整性的CRC，实现封装。
在电路的操作的传统模式中，可以按照以下方式经由HperLAN/2协议在无线网络上发送异步1394业务。1394分组到达接口8。由在通用处理器13上实现的软件1394 SSCS模块处理这些分组。根据该1394分组，该模块产生LCH，放置在存储器6中，用于由DLC访问。然后由HiperLAN/2 DLC 5处理这些LCH，以便在无线物理接口3上发送。该部分的1394同步业务将遵循相同的路由，除非由硬件1394 SSCS模块7处理。然而，按照相同的方式，该模块会产生将设置在DLC存储器6中的54字节的LCH分组。然后按照相同的方式由DLC 5处理这些LCH分组，经由无线网络发送。
在本发明的框架中，可以经由802.11协议而不是HiperLAN/2协议在无线网络上发送相同的异步1394业务。1394分组到达1394接口。由在处理器13上实现的软件1394 SSCS模块处理这些业务。如上所述，该模块在存储器6中产生LCH分组。这些LCH分组包含“SAR-PDU”，其结构公知为图5所示的结构加上称为“LCHPDUtype”的类型字段、序列号和CRC，如图6所示。然而，在此，与前一情况相反，不是HiperLAN/2 DLC而是称为1394CL的专用程序来处理这些LCH分组，并且在DLC存储器6中产生如图4所示的802.11帧。在802.11 DLC的控制器4上实现该专用程序。因此，这是除了802.11a DLC所指定的常见任务之外的在微控制器上运行的附加任务。然而，也可以由中央处理器PPC执行该任务。能够由802.11 DLC在无线网络上发送该帧。802.11帧可以包含多个LCH分组，尽管在异步业务的情况下，通常并不等待具有多个LCH分组并且将尽快或者甚至是单独地发送每一个LCH分组。在稍后将详细描述的同步业务的情况下，不再是这种情况。
如下根据HiperLAN/2标准在无线网络上发送1394同步业务部分。与异步帧一样，1394同步帧到达1394接口8。然而，与由PPC上的1394 SSCS软件模块处理异步帧相反，由图1标号7的硬件SSCS 1394模块处理同步业务。因此，该硬件模块组成“SAR-PDU”和LCH，将它们存储在DLC 6的存储器中。此外，由图1标号5的HiperLAN/2 DLC处理LCH分组，经由图1标号3的物理层在无线网络上发送它们。
如果根据本发明的示范实施例，希望根据802.11协议在无线网络上发送该同步1394业务，则与异步1394业务的情况相同，使HiperLAN/2 DLC失效，并且专用程序将组成包括LCH分组的802.11帧。优选地，该帧包括4个54字节的LCH分组，即216字节，与FEC消息相对应。事实上，实现传输纠错(FEC代表“前向纠错”)的模块对216字节的块起作用。
本发明示范实施例的变化实现方式包括在802.11帧中直接使用“SAR-PDU”分组，而不以LCH形式封装该分组。具体地，所述实现方式使用LCH，因为电路中所用的1394 SSCS模块直接产生这种类型的分组，尽管如在标准中定义的、在逻辑上从“SAR-PDU”分组到LCH分组的转换是HiperLAN/2 DLC而不是1394 SSCS模块所指定的操作。本质上是重新进行1394 SSCS模块所完成的1394帧的划分、从该模块产生的分组的精确格式以及在802.11帧中所用的格式对于方法的操作没有影响。
可以按照多种方式解决在传输1394帧并因此在接收机上必须将其发送到该1394CL模块时这些802.11a分组的识别问题。第一方法包括将LLC/SNAP分组添加到802.11a帧。在RFC 802.2中描述了这种分组，并且使之可以描述数据类型和传输层的性质以及关于制造商的信息。它在802.11a分组的开始处是8字节分组，然后由24字节报头、4个公钥种子字节、8字节的LLC/SNAP分组、有用数据(在这种情况下是LCH分组)、4个完整性代码字节和4个CRC字节组成。
识别在802.11a上传输1394业务的分组的另一种方式是在802.11驱动器级别处创建该业务专用的MAC地址。通过重复认证和相关阶段(例如在在标准中提供新MAC地址)，可以由站点在802.11网络中创建第二MAC地址。其后，必须编程硬件以过滤这些MAC地址而不仅是第一个MAC地址，以便识别这两个MAC地址所指定的分组接受者。该MAC地址可以是单播地址或多播地址。多播地址的优点是给IEEE1394站提供在与同步链路相关联的公共MAC地址处注册的可能性。按照更高级的惯例来创建多播MAC地址。例如，可以缺省地在1394业务的起始处创建多播MAC地址。在这种情况下，可以取消LLC/SNAP分组。该方法提供了通过使用专用MAC地址而从其它业务中分离1394业务的优点，尽管使用LLC/SNAP分组使得设备的不兼容项可以识别未知类型的分组并且忽略它。在这种情况下，802.11a驱动器读取帧的目的地MAC地址，识别802.11业务上的1394所指定的地址，并且将帧传递给1394CL模块。
在802.11a驱动器级别上，按照与“数据传递”模块48所发送的以太网业务相同的方式来处理1394业务。如果对于业务之间的差异不进行处理，则以太网业务也许会干扰1394帧的发送。可以通过业务的静态管理，例如发送五个1394帧的以太网帧，来解决该问题。
对于本领域的技术人员显而易见的是，尽管在使用所述电路的框架中描述了本发明，本发明不局限于使用这种电路，而可以在包括实质上相同的模块的任意系统中使用。此外，显而易见的是，这些模块的软件和硬件的实现方式并不影响本发明的操作的方式。还可以将本发明推广到除802.11a之外的协议，例如802.11系列的其它协议，也可以推广到其它系列的协议。此外，对于本领域的技术人员显而易见的是，关于此处所提出的解决方案的细节，可以修改根据无线网络上使用的协议而集合成帧的基本分组。

Claims (9)

1.一种在无线链路上传输数据的方法，其特征在于包括以下步骤：
-根据与用于无线网络上的数据传输的第一协议的至少特定层相对应的格式，将数据插入分组；
-根据用于无线网络上的数据传输的与第一协议不同的第二协议，使用这些分组来组成帧；以及
-根据第二协议在无线网络上进行传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据电缆总线协议来格式化初始数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，电缆总线是IEEE 1394总线，用于无线网络上的数据传输的第一协议是HiperLAN/2，并且用于无线网络上的数据传输的第二协议是来自802.11系列的协议。
4.根据权利要求2或3之一所述的方法，其中，所用的分组由IEEE1394 SSCS模块产生。
5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其中，根据依照用于无线网络上的数据传输的第一协议的所述层所定义的中间格式的分组而产生的帧与其它帧之间通过帧中的特定标识符来区分，其中所述帧是依照用于无线网络上的数据传输的第二协议的。
6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其中，通过使用识别其来源和其目的地的特定MAC地址，将根据依照用于无线网络上的数据传输的第一协议的所述层所定义的中间格式的分组、并且根据用于无线网络上的数据传输的第二协议而产生的帧与其它帧区分开。
7.一种数据传输设备(1)，包括：装置，能够接收依照协议、并且根据电缆总线(8)格式化的帧；装置，与无线网络(2，3，4，5)相连；模块，用于处理根据电缆总线而格式化的帧，以便根据用于无线网络(7)上的数据传输的第一协议所定义的格式，将在电缆总线上接收的数据插入帧中，其特征在于，所述设备包括：装置，根据插入了从电缆总线接收的数据的所述分组(4或13)，依照用于无线网络上的数据传输的第二协议，产生传输帧，所述分组是根据第一协议的至少特定层而格式化的。
8.根据权利要求6所述的设备，其中，电缆总线是IEEE 1394总线，用于无线网络上的数据传输的第一协议是HiperLAN/2，用于无线网络上的数据传输的第二协议是来自802.11系列的协议。
9.根据权利要求7或8之一所述的设备，其特征在于，对于所涉及的第二协议，所述设备仅包括封装和传输利用第一协议的所述层所产生的分组所需的层。
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