專利名稱：監測數據傳輸的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及如獨立權利要求的前序部分所述的、監測網絡的至少兩個用戶之間的數據傳輸的方法和裝置。
背景技術：
數據傳輸的方法，特別是相應的傳輸協議，普遍地用于應當可靠地傳輸分成小的數據包的大數據集合的情況，下文中把分成小的數據包的大量數據稱為報文。例如CAN電報(CAN控制器區域網絡)允許傳輸一定數量有用字節。如果要發送較大的包或者說數據集合，就必須使用在發射機分段以及在接收機組裝的傳輸協議。
ISO(國際標準化組織)特別為診斷應用制定了15765標準。在該標準的第二部分ISO15765-2規定了一種傳輸協議，其中不在數據傳輸的范圍內證實傳輸了報文。這還是由于在不同的應用中，特別是在汽車工業中周期性地發送帶有一定信息的數據或者報文。在此，如果數據丟失，特別是報文丟失，在下個報文中還進行對該丟失的數據的同步。
然而，如果單次地傳輸報文，缺少報文的證實是不可接受的。
對于缺少證實的問題可能的解決方案，特別是在以CAN為基礎的系統中，一方面，通過采用為此擬定的傳輸協議，然而缺點是，對于由許多應用要求的協議不兼容，特別是在汽車的診斷范疇內，或者在較高的協議層，也就是所謂的附加安全層進行所要求的證實，由此不利地在較高的差錯率時，特別是通過較高的總線負載，出現較高的開銷，以及較大的無效性。
從而本發明的任務是，把對非常多的應用高度兼容的現有傳輸協議，特別是根據ISO標準15765-2的傳輸協議進行如下擴展所述協議本身不進行實質性的改變，而另外使之能夠證實報文，盡管證實報文在協議中沒有擬定。
發明內容
為了完成所述任務，本發明指出一種方法和一種裝置，用于監測網絡的兩個用戶之間的數據傳輸，其中至少一個傳感器向至少一個接收機傳送報文形式的數據，其中數據傳輸通過至少一個報文進行，并且，如果數據傳輸的數據分開在第一報文中，并且傳輸至少一個后續的報文，接收機就向發送機傳輸至少一個流控制塊，其中以有利的方式，在數據傳輸的最后的報文以后從接收機向發射機傳輸一個附加的流控制塊。
以有利的方式，數據傳輸根據ISO15765-2的協議進行。
就是說，所說明的方法和所說明的裝置的優點在于，兼容地擴展現有協議，特別是ISO標準15765-2的協議，并不實質性地改變特別是這種ISO標準，也就是，例如不引入新的或者改變了的報文，特別是協議控制信息(protocol controlinformation)。
從而，以有利的方式，用較低的費用達到證實的通信業務或者說征實的數據傳輸。
適當地，接收機可以用純粹地實施起觀察器作用(圖靈)的公知的協議運行，也就是特別是用純粹的ISO實施運行，而沒有所述的在網絡中進行協議擴展范圍內的其它問題。
從而，以有利的方式，在ISO15765-2標準的范圍內可以通過在數據傳輸的最后的報文以后通過傳輸附加的流控制電報FC確認收到傳輸的數據。
以適當的方式在兩種這樣的流控制塊FC之間加以區別，其中第一流控制塊FC.CTS用作肯定證實，而第二流控制塊FC.WAIT用作否定證實。
另外，有利的是，發射機檢驗在發送至少一個報文后的一個可預定的第一時間段N-Bs-Timeout以后是否收到一個流控制塊，并且在差錯的情況下發射機重復一次數據傳輸的最后發送的報文，或者所有最后發送的報文。
同樣適當的是，發射機檢驗接收機是否以可以證實的工作方式運行，也就是在數據傳輸結束時發送出流控制塊，其中發射機發送單個檢測報文，并且把收到流控制塊作為證實檢驗。
在此，以適當的方式可以區分兩個運行方式，其中第一個運行方式使得在數據傳輸的最后的報文后能夠從接收機向發射機傳輸附加的流控制塊，而第二運行方式不允許這樣做，其中在發射機接收到檢測報文后的流控制塊后，它們用第一運行方式運行，而在其它的情況下切換成用第二運行方式運行。
在此可以在一個特別有利的實施方式中以適當的方式附加地檢驗在檢測報文以后一個預定的第二時間段N-Bs-Timeout 2之內在發射機處是否收到流控制塊。
在一個特別的安排中第一和第二時間段相同(N-Bs-Timeout＝N-Bs-Timeout2)。
在本發明的一個特別有利的實現和應用在于，在數據載體上的一種計算機程序的應用，所述計算機程序起根據本發明的一個優選的擴展的方法的應用程序的作用。
通過繼續說明的本發明，從而得出網絡中可靠性的一個非常有效的可靠性提高，因為在一方面網絡可以用證實的工作方式運行，而另一方面可以采用現已公知的高兼容性的傳輸協議，特別是采用ISO15765-2，并且同時，不含有根據本發明對標準協議擴展的網絡用戶可以繼續在現有網絡中運行。
其它優點和有利的擴展由說明以及權利要求書的特征給出。
下面借助于附圖詳細地說明本發明。
圖1示出網絡或者總線系統在受監測的數據傳輸的范圍內具有至少兩個用戶。
圖2示出單個報文的情況下在報文證實范圍內的第一流程圖。
圖3示出在單個報文時，有否定的報文證實，也就是說識別出差錯時的第二流程圖。
圖4示出在有超時的單個報文時的特殊實施例。
圖5用第四流程圖示出在分開的數據傳輸時的報文證實。
具體實施例方式
圖1示出一個網絡N，擁有一個總線連接100和至少兩個用戶101和102。然而，根據本發明當然可以設想還可以其它用戶，譬如圖中的103。所述網絡或者總線系統指得是相應于ISO15765-2的系統，例如CAN系統，特別是在車輛中。其它應用，當然同樣可以設想其它應用，特別是在機床領域或者在工業以及日用品領域中的應用，譬如其它的總線系統。
作為傳輸協議，下面著眼于所述的ISO15765-2，特別是1999年11月30日的ISO/DIS15765-2(ISO/TC22/SC3/WG1/TF2N124)。在此還可以設想每個滿足根據本發明利用的這種ISO標準的特征且不提供證實業務的其它協議。
圖1的例子中的總線用戶包含總線接口104、105或106以及處理單元107、108和109以及存儲器件110、111及112。這種處理單元及存儲器件一方面可以設置在用戶本身，如在用戶101和102中，也可以集成在接口單元中，如在用戶103處。在此，根據本發明的方法的處理同樣通過處理單元進行，特別是與存儲器件結合，例如用于接納相應的程序。在此可以把根據本發明的計算機程序寄存在一個圖1中所示的存儲器件中，或者也可以，特別是在其中實現了以前定位于其它數據載體中。在此根據本發明可以采用所有可設想的數據載體以及，例如通過因特網傳輸。
本發明的核心基于一種流控制報文的特殊利用，也就是以所述的ISO標準的流控制電報FC的特殊利用為基礎。根據本文說明的如本發明所述的方法在每次傳輸結束時從報文的接收機向發射機附加地傳輸一個流控制塊。在此例如關于一個例舉的數據傳輸用戶101作為發射機，而用戶102作為接收機。當然在CAN系統的范圍內每個用戶都既可以是發射機也可以是接收機。根據本發明也可以設想確定哪個用戶起發射機的作用，哪個用戶起接收機的作用。這種標準的流控制塊FC根據本發明如下地解釋于整個數據傳輸，即所有與該數據傳輸相關聯的報文，的肯定的證實或者否定的證實流控制塊可以區分成兩種類型FC.CTS(繼續發射的流狀態)以及FC.WAIT(流狀態為等待)。在此根據本發明FC.CTS用作肯定的證實，也就是確定完善的傳輸確認，FC.WAIT用作否定的證實，也就是作用傳輸差錯的指示。在此這種確定按照意義屬性(sinnhaftigkeit)正好符合。然而還可以設想相反地使用這兩種類型流控制塊。
下面借助于2至圖5以流程圖或者說序列圖的形式說明本發明的優選實施例。在以下的說明中采用根據ISO/DIS15765-2規定的縮寫。其中各縮寫的意義是SF單個幀，單個報文，FC流控制，流控制塊FC.CTS流控制(連續發射)用作肯定證實，FC.WAIT流控制(等待)用作否定證實，FF，第一幀作為一個數據傳輸的至少兩個報文的第一個報文，CF后續幀作為有至少兩個報文的一個數據傳輸的后續的幀，LCF最后的后續幀作為最后的報文，而N-Bs網絡層定時參數Bs，也就是直到下個FC接收的時間。
本文中根據本發明說明的方法對于標準的擴展用虛線示出。為了圖示清楚，時間標記N-Bs只在對于說明差錯識別重要處畫出。這是在圖4中。
也就是總體上，既要涵蓋其中只須發送一個報文SF的短的數據傳輸的情況，也要涵蓋有多個報文FF和CF的長的數據的情況。在此根據本發明的基本原則相同在收到最后的數據電報SF或者LCF以后，接收機發射出一個附加的流控制塊FC。在此重要的是，所述的流控制塊從格式起準確地按照ISO規格行事。只有流控制塊的解釋受到擴展FC.CTS由發射機評價為肯定的確認，而相反，FC.WAIT由發射機評價為否定的確認。
在圖2中示出的流程圖或者說序列示出無差錯的情況下一個短數據傳輸，也就是不分段的數據傳輸的，即單個報文SF的報文序列。就是說，發射機，在此特別地是用戶101，向接收機，在此特別地是用戶102發射報文SF。當接收機收到SF電報，也就是所述的單個報文以后，它發射一個在此情況下的FC.CTS電報用作肯定的證實，也就是向發射機發送相應的流控制塊。這從而作為對ISO協議的擴展得到一個所述單個報文SF的證實。
圖2示出一種與圖1的流程圖或者說序列對應的流程圖或者說序列，區別是，接收機在接收單個報文也就是SF電報時確定了一個差錯。在識別出一個差錯以后該接收機向發射機發送一個否定的證實，也就是在此的流控制塊FC.WAIT。作為差錯的反應，發射機可以重復其單個報文，也就是其SF電報，并且然后，如在此舉例說明地，在這次成功后，通過從接收機向發射機發送的流控制塊FC.CTS反映肯定的證實。
這種情況的一個特例示于圖4中。在該流程圖或者說該序列中涉及一種接收機在差錯時不發送流控制塊，也就是FC電報作為確認，例如，因為在傳輸時丟失了所述單個報文SF。即使在這種情況下也可以通過一個特別的擴展識別，這卻是通過在發射機方監測一個第一時間間隔。在此可以利用在ISO標準中擬定的時間標記N-Bs，所述的時間標記N-Bs總是在須要等待流控制塊時開始。在此以適當的方式總是在該位置使用正好相同的時間標記N-Bs，并且由發射機監測時間間隔N-Bs超時。然而，根據本發明還可以設想采用其它的時間標記或者其它的時間間隔，其中采用時間標記N-Bs的優點是，在此還把現有協議的匹配降到最小。作為對流逝時間間隔N-Bs超時反應，進行單個報文SF的重復，重復的單個報文SF例如在肯定的實施時與FC.CTS會合。當然要覆蓋如本發明所述的識別差錯的、沒有識別差錯的、有超時的、無超時和以及可能的根據本發明的序列的所有的組合。
最后在圖5中用流程圖或者說序列只示出一個長的數據傳輸，就是說一個分段的數據傳輸。在這樣的分段的數據傳輸中，也就是在使用第一報文FF和其它后續的報文CF時首先按照標準引入流控制塊，并且在第一報文FF以后發射一個FC-TF，根據ISO15765-2所述FC-TF例如含有信息Bs和STmin，也就是塊大小和兩個相繼的報文CF之間的最小間隔。在ISO標準的擴展中，只在最后的報文CF也就是LCF以后，才從接收機向發射機發送一個肯定的確認作為證實。對應于圖3和圖4，在圖中示出的差錯情況在此同時可以出現并且可以應對。盡管在此可以在一定的情況下，只重復兩個流控制塊之間的差錯的報文或者差錯報文的序列，然而由于ISO協議的結構形式，普遍地在差錯的情況下重復整個數據傳輸，也就是說重復全部的報文。
在下面要再簡短地說明對純ISO共形的實施的兼容性，也就是說對不允許進行根據我們的發明的解釋的單個用戶中的實施的兼容性。根據本發明的方法的前提是，不論是由發射機通過等待證實修改成流控制塊，還是由接收機通過發送證實修改成流控制塊，都必須特別地在程序技術上進行適應。但是，這也是說明，一個舊式發射機，也就是純的等共形發射機也可以與新式的根據本發明的接收機無問題地工作。
但是，如果根據本發明的發射機與一個純的等共形接收機配合工作時就會成問題了。特別是基于超時會由此導致不希望的重復。為了使得即使這樣也能夠達到下向兼容性，可以在一個特別的安排中補充一個配置過程。在此例如可以通過發送一個根據本發明的發射機的檢測報文并且在一個可預定的第二時間段N-Bs-Timeout 2之內檢驗是否返回了一個流控制塊。如果是，就可以用證實的業務利用根據本發明的運行方式。否則必須對該接收機用純等共形的運行方式，也就是切換成沒有根據我們的發明的擴展的。在此可以設想兩個變例一方面，同樣地如這樣可識別地發送出一個特定的檢測報文，就是說發射機不以差錯方式工作，而是在沒有收到證實時，從存在純等共形的接收機出發，或者在第二種情況下，經過一定時間，在此時間內同樣地不進行差錯檢驗，而是在檢驗是符合根據本發明的方法還是純等共形設計。一個這樣的時間例如是在發送第一報文時的每次起動以后。然而還可以設定其它的時間。為了提高可靠性在此這樣的配置過程還可以多重地先后進行，以有效地排除配置過程中出現錯誤的交疊或者使之最小化。
如果在發送第一報文時每次起動后進行配置過程，從而按照本發明擴展的接收機就必須在起動后按照根據本發明的協議工作，從而就能夠響應發射機的第一報文并且發送流控制塊作為確認。這就是說，只有在一個新的根據本發明的發射機和一個舊的純等共形的接收機的組合時才可以沒有根據我們的發明的確認運行。然而在此情況下根據本發明可以切換到純的等共形協議。
從而用我們的發明盡管使用了高度兼容的本來沒有設置確認運行的標準協議，卻可以引入確認運行。在無差錯的情況，或者良好情況下，可以借助于肯定的證實立即識別，就是說不需要觀察附加的超時或者其它。同樣地，根據本發明的實施可以非常簡單地建立，也就是涉及現有的層或者說現有協議的相對小的擴展，并且與根據本文開篇部分所述的用安全性層(Security Player)為證實被實施的層相比開銷要小得多。
權利要求
1.一種方法，用于監測網絡的至少兩個用戶之間的數據傳輸，其中至少一個發射機向至少一個接收機傳送報文(SF、FF、CF)形式的數據，其中如果數據傳輸的數據分開在第一報文(FF)中以及傳輸至少一個后續的報文(CF)，就通過至少一個報文(SF)進行數據傳輸并且從接收機向發送機傳輸至少一個流控制塊(FC)，其特征在于，在數據傳輸的最后一個報文(SF、LCF)之后，從接收機向發送機傳輸一個附加的流控制塊(FCB)。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，數據傳輸根據ISO 15765-2的協議進行。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在兩種流控制塊之間加以區別，其中第一流控制塊(FC.CTS)用作肯定證實，而第二流控制塊(FC.WAIT)用作否定證實。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，發射機檢驗在發送至少一個報文后一個可預定的第一時間段(N-Bs-Timeout)以后是否收到一個流控制塊，并且在差錯的情況下發射機重復一次數據傳輸的最后發送的報文，或者所有最后發送的報文。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，發射機檢驗接收機在一個被證實的運行方式中是否可以在數據傳輸結束時發送出流控制塊，其中發射機發送單個檢測報文(TF)，并且把收到流控制塊(FC)作為證實檢驗。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，區分兩個運行方式，其中第一個運行方式使得在數據傳輸的最后的報文后(SF、LCF)能夠從接收機向發射機傳輸附加的流控制塊，而第二運行方式不允許這樣做，其中在發射機接收到檢測報文(TF)后的流控制塊(FC)后，它以第一運行方式運行，而在其它的情況下切換成用第二運行方式運行。
7.如權利要求5所述的方法，其特征在于，檢驗在檢測報文(TF)以后一個預定的第二時間段(N-Bs-Timeout 2)之內在發射機處是否收到流控制塊。
8.如權利要求4和7所述的方法，其特征在于，該第二時間段(N-Bs-Timeout 2)相應于第一時間段(N-Bs-Timeout 2)。
9.一種在數據載體上的計算機程序，所述計算機程序用于應用權利要求1至8之一所述的方法。
10一種裝置，用于監測網絡的至少兩個用戶之間的數據傳輸，其中至少一個發射機向至少一個接收機傳送報文(SF、FF、CF)形式的數據，其中如果數據傳輸的數據分開在第一報文(FF)中并且傳輸至少一個后續的報文(CF)，就通過至少一個報文(SF)進行數據傳輸，并且從接收機向發送機傳輸至少一個流控制塊(FC)，其特征在于，具有一種器件，通過所述器件在數據傳輸的最后一個報文(SF、LCF)之后，從接收機向發送機傳輸一個附加的流控制塊(FCB)。
全文摘要
一種用于監測網絡的兩個用戶之間的數據傳輸的方法，其中至少一個發射機向至少一個接收機傳送報文(SF、FF、CF)形式的數據，其中數據傳輸通過至少一個報文(SF)進行，并且，如果數據傳輸的數據分開在第一報文(FF)中，并且傳輸至少一個后續的報文(CF)，就從接收機向發送機傳輸至少一個的流控制塊(FC)，其特征在于，在一次數據傳輸的最后一個報文(SF、LCF)以后，從接收機向發送機傳輸一個附加的流控制塊(FCB)。
文檔編號H04L1/16GK1656728SQ03812032
公開日2005年8月17日 申請日期2003年7月21日 優先權日2002年7月26日
發明者D·羅德, U·楚爾米爾 申請人:羅伯特-博希股份公司