[发明专利]时隙的共享使用

说明书

本发明涉及一种网络，其具有至少一个第一客户端和通过消息发送装置与第一客户端连接的至少两个第二客户端。

这样的网络是已知的。此外，已知这样的网络被构造为逻辑“树形结构”。在树形结构中，一个客户端位于顶部，其它客户端被布置在分支上或树形结构的终端处。

依据客户端的功能来区分“主(Master)”、“中继-从属(Repeater-Slave)”、以及“从属(Slave)”。“主”客户端构成了网络的中心点。通常通过“主”客户端来控制网络的初始化和网络特定功能。在没有主客户端的情况下，网络不能运行。中继器客户端能够在与中继从属客户端连接的客户端之间转达消息。从属客户端是网络的终点。朝向主客户端的方向的连接被称作“上行链路(Uplink)”，而远离主客户端的连接是“下行链路(Downlink)”。具有多个下行链路的中继从属客户端被称作“父”。通过这些下行链路与中继从属客户端直接连接的客户端被称作“子”。在被配置为树形结构的网络中，“主”客户端位于网络的顶部。

许多网络、特别是无线网络通过轮询法(polling method)工作。轮询法是访问方法，在该方法中，如果与主客户端连接的其它客户端要进行发送，则主客户端依次询问其它客户端。这意味着主客户端“轮询”每一个客户端，并且以点对点的操作与所轮询的客户端交换消息。

在某一时刻，轮询方法仅在主客户端与网络中的另一个客户端之间进行单一通信。这样的缺点是，随机出现的事件可能被客户端极大地延迟直到它能够转发到主客户端为止。特别地，如果主客户端刚刚与这个客户端进行了通信，则延迟将会是一个完整的轮询周期。

轮询方法的优点是，只要主客户端能够与客户端进行通信，就能够交换存在的数据。如果大量的数据被交换，则将增加通信时间；如果只有小量的数据存在，则缩短了通信时间。轮询方法的另一个优点是易于实施，因为这种方法几乎不生成协议开销，这意味着只存在少量额外的协议相关信息。后一个属性使得轮询法特别有益于无线网络。

此外，已知网络在“固定分配协议(Fixed Assigned Protocols)”下运行。在这样的协议中，网络的客户端之间的通信是固定的。它使用诸如TDMA(时分多址)或TSMP(时间同步网格协议)之类的基于时间的协议。在通过这样的协议建立的网络中，为每个客户端分配固定的时隙，在该固定的时隙内允许以特定的持续时间进行传输。这样的协议所具有的优点为它们是确定性的。当例如整个网络交换一次数据时确定性能够被清楚地证明。然而，协议的缺点在于，对于随机出现的事件，只能在延迟之后才能将其发送，这是因为事件仅能够在被分配给客户端的下一个时隙中由该客户端传输。

此外，我们知道网络使用诸如“随机访问协议”之类的事件驱动协议。在CAN(控制器局域网)-总线-技术中，无论客户端何时接收到诸如状态变更之类的事件，客户端都试图使用“总线”。由于事件的发生不能被计划，因此提供了防止多个客户端同时请求总线的机制。一个示例是CSMA(载波侦听多路访问)方法，在该方法中，首先检查媒体的可用性，如果媒体具有可用性则将其使用。

事件驱动协议的缺点在于，在客户端之间交换消息时可能会有高的等待时间，尤其是在网络应用的更高层级处。

本发明的目的是提供一种网络，一方面所述网络支持在可预测或可计算的时间内在客户端之间通信，而另一方面当事件发生时所述网络提供来自任意客户端的可能的快速发送。

这个问题可通过根据独立权利要求1的网络来解决。本发明的有利实施方式在从属权利要求中说明。

本发明的网络包括至少一个第一客户端和通过消息发送装置与第一客户端连接的至少两个第二客户端，其中，所述网络被配置为在通信时隙内在第一客户端与第二客户端之间进行通信，并且可以在通信时隙内在第一客户端与第二客户端之间传递数据，所述通信时隙具有至少一个第一消息时隙和一个第二消息时隙，其中，第一消息时隙由选择出的用于将消息发送至所述第一客户端的第二客户端使用，第二消息时隙由用于将消息发送至所述第一客户端的多个第二客户端使用。

“消息”在本文中应当理解为有限的数据量。特别地，消息可以是数据包。

通信时隙的第一消息时隙总是分配给特定的第二客户端。只有该特定的第二客户端才可以使用第一消息时隙来将消息发送至第一客户端。这使得例如，通过指定顺序，在多个通信时隙的周期之内，对于所有的第二客户端均有机会将消息在通信时隙之内发送至第一客户端。这样就能够预测或者计算要从第二客户端发送消息至第一客户端的时间。