Adressinitialisierung in Netzwerken

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adressinitialisierung in einem Netzwerk, wie beispielsweise einem Kommunikationssystem. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Netzwerk, ein Computerprogramm zum Durchführen des Verfahrens und ein oder mehrere maschinenlesbare Speichermedien, auf dem bzw. denen Instruktionen zum Ausführen des Verfahrens gespeichert sind.

Stand der Technik

In vielen Netzwerken können mehrere Knoten über ein gemeinsames Kommunikationsmedium bzw. -System miteinander kommunizieren. Dem OSI- Schichtenmodell zufolge werden die Funktionen der Kommunikation in sieben aufeinanderliegende Abstraktionsschichten eingeteilt. Die sogenannte Sicherungsschicht (auch als„Schicht 2" bezeichnet) regelt dabei insbesondere den Zugriff der Knoten auf das Kommunikationsmedium. Ein bestimmter Knoten eines solchen Kommunikationssystems kann üblicherweise explizit von einem anderen Knoten angesprochen werden. Dies ist unter anderem erforderlich, falls der Zugriff auf das gemeinsam genutzte Kommunikationsmedium mit Hilfe eines Token- oder Pollingverfahrens realisiert wird. Typischerweise besitzt jedes an dem Kommunikationsmedium angeschlossene Gerät hierzu eine sogenannte Schicht 2-Adresse.

Um eine eindeutige Adressierung auf Schicht 2 realisieren zu können, ist es wichtig, dass die verwendeten Schicht 2-Adressen zumindest auf dem Link, auf dem die jeweiligen Adressen eingesetzt werden, eindeutig sind.

Häufig werden die vom„Institute of Electrical and Electronics Engineers" (IEEE) verwalteten sogenannten EUI-48- oder EUI-64-Adressen verwendet. Diese Adressen haben den Anspruch der weltweiten Eindeutigkeit. Damit besteht bei ihrer Verwendung die Möglichkeit, die Adresse fest (bspw. während eines Produkti- onsschritts) im Gerät zu speichern, ohne dadurch einen potentiellen Adresskonflikt zu generieren.

Die globale Eindeutigkeit erfordert allerdings, dass die Adressen selbst entspre- chend lang sind: So ist jede EUI 48-Adresse durch 48 Bit gegeben, bei EUI 64-

Adressen sind es 64 Bit. Durch lange Adressen erhöht sich tendenziell die Übertragungszeit, was einen erhöhten Energieverbrauch nach sich zieht.

In drahtlosen, aber auch in drahtgebundenen Kommunikationssystemen, in de- nen besonders auf eine energiesparende Gesamtsystemoptimierung geachtet werden muss, kann es vorteilhaft sein, dass kürzere Adressen eingesetzt werden, die dann lediglich in demjenigen Teilbereich (Link) eines Netzes auf der Sicherungsschicht eindeutig sind, in dem sie verwendet werden. Ein weiterer Vorteil kürzerer Adressen besteht darin, dass durch die Verringerung der damit be- nötigten Übertragungszeit das Medium kürzere Zeit belegt ist und somit ggf. der

Gesamtdatendurchsatz / die Leistungsfähigkeit des Systems besser wird. In den meisten Fällen werden Adressen, die nur auf einem Link eindeutig sind, von einer Steuerungseinheit zentralisiert vergeben. Da bei solchen Adressoptimierungen die globale Eindeutigkeit der Adresse in der

Regel nicht gegeben ist, ist es nicht sinnvoll, diese kürzeren Adressen bereits während des Produktionsprozesses festzulegen. Vielmehr sehen die genutzten Protokolle oftmals vor, dass die Netzwerkelemente die zu verwendenden Schicht 2-Adressen erst während des normalen Betriebs dynamisch aushandeln.

Ein Beispiel dafür bietet die Bluetooth-Technologie, die auf dem Standard IEEE802.15.1 basiert: Das bei Bluetooth übliche Jnquiry-Verfahren" bietet die Möglichkeit, einen Kontakt zwischen einander unbekannten Bluetooth-Geräten herzustellen. Dafür werden von einem ersten Gerät in einem Netzwerk (einem „Master) sogenannte nquiry '-Nachrichten ausgesendet. Ein zweites Gerät

(„Slave"), das eine„Inquiry -Nachricht aufgrund der verwendeten Frequenz empfangen konnte, antwortet mit einer sogenannten Jnquiry Response '-Nach rieht. Diese Jnquiry Response' -Nachricht enthält eine Kennung, die das zweite Gerät eindeutig identifiziert. Die Kennung kann dann vom ersten Gerät in einem weite- ren Schritt dazu genutzt werden, dem zweiten Gerät eine auf dem Link eindeutige Adresse zuzuweisen, die sich daher zur Adressierung auf Schicht 2 eignet.

Prinzipiell ist das Senden der„Inquiry' -Nachricht und der„Inquiry Response"- Nachricht kollisionsbehaftet. Gegebenenfalls muss das Inquiry-Verfahren deshalb wiederholt werden. Das führt dazu, dass dieser Prozess nicht deterministisch ist.

Auf allgemeine Netzwerke ist das Verfahren auch im Hinblick auf die Energiezufuhr nicht ohne Weiteres übertragbar: Bluetooth-Geräte verfügen in der Regel über eine eigene, autarke Energieversorgung. In einem Netzwerk hingegen, bei dem alle Teilnehmer aus einer gemeinsamen Energiequelle versorgt werden, kann das Inquiry-Verfahren nur dann angewandt werden, wenn die akkumulierte Leistungsaufnahme aller Netzwerkteilnehmer kleiner als die verfügbare Spitzenleistung der Quelle unter Berücksichtigung eventueller Verlustleistungen (beispielsweise von einem Bus) ist. Diese Anforderung ist jedoch nicht allgemein erfüllt, sondern kann insbesondere beim Auftreten von Kollisionen verletzt werden. Die Wahrscheinlichkeit einer Verletzung der Anforderung steigt tendenziell mit zunehmender Teilnehmerzahl an.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Möglichkeiten bereitzustellen, mit denen eine Adressvergabe an Netzwerkelemente (Knoten) vereinfacht und schnell unter Vermeidung gleichzeitiger Zugriffe bei der initialen Verbindungsaufnahme erfolgen kann.

Offenbarung der Erfindung

Erfindungsgemäß werden ein Verfahren, ein Computerprogramm, ein (oder mehrere) maschinenlesbare/s Speichermedium (-medien) und ein Netzwerk (bzw. Kommunikationssystem) mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 . 12, 13 und 14 vorgeschlagen.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für die Adressinitialisierung in einem Netzwerk (wie beispielsweise einem Kommunikationssystem), das eine Steuerungsinstanz und mindestens ein Netzwerkelement aufweist. Das Netzwerkelement ist durch eine Kennung charakterisiert, wie beispielsweise durch einen .Extended Unique Identifier' (EUI), der von der Organisation IEEE vergeben wird. Andere beispielhafte Möglichkeiten für Kennungen sind weiter unten er- wähnt.

Diese Kennung gehört zu einem Satz mit mindestens einer möglichen Kennung, der der Steuerungsinstanz bekannt ist oder im Rahmen des Verfahrens mitgeteilt wird. Der Satz möglicher Kennungen enthält vorzugsweise die Kennung von sol- chen Netzwerkelementen, die potentiell im Netzwerk enthalten sein können, beispielsweise aufgrund einer Konfiguration des Netzwerks. Basierend auf der charakterisierenden Kennung weist die Steuerungsinstanz dem Netzwerkelement eine Adresse zu. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, dass die Steuerungsinstanz die jeweiligen Netzwerkelemente direkt ansprechen kann, weil sie bereits vorab über die Kennung des Netzwerkelements, vorzugsweise sogar über alle Kennungen von in dem Netzwerk enthaltenen Netzwerkelementen, verfügt. Insbesondere kann die Ansprache auf Grundlage der Kennungen erfolgen, so dass vermieden werden kann, dass mehrere Netzwerkelemente der Steuerungsinstanz gleichzeitig eine Meldung (z.B. eine Antwort) senden.

Der Satz der aktuell betrachteten Kennungen ist dabei vorzugsweise eine geeignete Auswahl aus allen theoretisch möglichen Kennungen von Netzwerkelemen- ten. Er kann dabei genau die Kennungen von in dem Netzwerk befindlichen

Netzwerkelementen enthalten. Alternativ kann der Satz auch eine oder mehrere Kennungen umfassen, die zu keinem Netzwerkelement in dem Netzwerk gehören. Vorzugsweise umfasst der Satz der aktuell betrachteten Kennungen etwa die gleiche Größenordnung wie die Anzahl an Netzwerkelementen, die das Netzwerk aufweist oder konfigurationsgemäß maximal aufweisen soll.

Ein Satz möglicher Kennungen, in dem keine oder zumindest möglichst wenige überzählige (d.h. zu keinem Netzwerkelement im Netzwerk gehörige) Kennungen enthalten sind, kann die Adressvergabe erleichtern und/oder beschleunigen, da- für jedoch eine aufwendigere oder systematischere Auswahl der aufzunehmenden möglichen Kennungen erfordern. Ein geeigneter Kompromiss wird vorzugsweise jeweils entsprechend den Erfordernissen der Anwendungen des Verfahrens oder der Verwendung des Netzwerks erfolgen.

Möglichkeiten der Adressvergabe bei Vorliegen eines Satzes mit überzähligen möglichen Kennungen werden weiter unten beschrieben.

Eine Auswahl an Kennungen, die in dem Satz möglicher Kennungen zusammen- gefasst werden, kann zum Beispiel anhand übergeordneter Kriterien erfolgen. Ist - beispielsweise aufgrund des (vorgesehenen) Einsatzgebietes des Netzwerks - klar, dass nur Netzwerkelemente eines (oder mehrerer) bestimmten Typs (bestimmter Typen) und/oder bestimmten Herstellers im Netzwerk vertreten sind oder sein werden, so kann der Satz möglicher Kennungen auf die Menge derjenigen Kennungen beschränkt werden, die Netzwerkelemente des Typs (der Typen) und/oder Herstellers charakterisieren.

Beispielsweise lässt sich eine 48 Bit breite EUI-48 Adresse in eine 24 Bit breite Herstellerkennung und einen 24 Bit breiten Bereich, der vom Hersteller individuell verteilt werden darf, aufteilen. Kann man nun davon ausgehen, dass sich in einem Netzwerk nur Netzwerkelemente mit einer bestimmten Herstellerkennung befinden, kann der Satz möglicher Kennungen auf lediglich 2 ²⁴ (statt 2 ⁴⁸ ) Kennungen reduziert werden.

Andere Kriterien, wie im Voraus bekannter Ort der Produktion des Netzwerkelements und/oder vorgesehene Leistungsmerkmale und/oder Funktionalitäten ) der eingesetzten oder potentiellen Netzwerkelemente, können analog für die Auswahl der möglichen Kennungen aus allen denkbaren Kennungen herangezogen werden.

Alternativ kann die Menge der im Netzwerk eingesetzten oder einzusetzenden Netzwerkelemente konkret feststehen. Die jeweiligen Kennungen können dann in dem Satz möglicher Kennungen zusammengefasst werden oder sein, wobei der Satz möglicher Kennungen dann vorzugsweise keine weiteren Kennungen um- fasst.

Die Auswahl der möglichen Kennungen zur Erstellung des Satzes möglicher Kennungen kann während eines Installationsprozesses des Netzwerks oder durch den Installationsprozess getroffen werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann ganz oder teilweise in Form von Instruktionen auf einem oder mehreren maschinenlesbaren Speichermedium/medien gespeichert sein, das beispielsweise in ein eingebettetes System integriert ist oder von einem solchen verwendet wird. Alternativ oder zusätzlich kann es in einem Netzwerk mit einer Steuerungsinstanz und mindestens einem Netzwerkelement implementiert sein. Das erfindungsgemäße Computerprogramm umfasst Programmcodemittel, die einen Computer oder eine Recheneinheit veranlassen, Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, z.B. diejenigen Schritte, die von einer Steuerungsinstanz und/oder einem optional vorhandenen zentralen Element und/oder einem Netzwerkelement auszuführen sind.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.

In einer Ausführungsform ist die Kennung des Netzwerkelements eine global eindeutige Identifikationsnummer wie beispielsweise eine EU 1-48- oder EUI-64- Adresse. Dies hat den Vorteil einer einfachen Implementierung des Verfahrens, weil die genannten Adressen oft bereits bei der Herstellung eines Netzwerkelements festgelegt sind und von diesem abgerufen werden können.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Kennung des mindestens einen Netzwerkelements in Form einer spezifischen Wartezeit gegeben, die nach einem Startzeitpunkt ablaufen muss, ehe das Netzwerkelement eine Meldung an die Steuerungsinstanz zu senden hat. Der Startzeitpunkt kann beispielsweise von der Steuerungsinstanz oder von einer übergeordneten Einheit (z.B. einem zentralen Element in einem das Netzwerk umfassenden Gesamtnetzwerk) gesetzt werden. Durch die Meldung erfährt die Steuerungsin- stanz, dass das Netzwerkelement mit der spezifischen Wartezeit in dem Netzwerk vorhanden ist. Da die Wartezeit spezifisch für das Netzwerkelement ist, kann vermieden werden, dass mehrere Netzwerkelemente gleichzeitig eine Meldung an die Steuerungsinstanz senden. Es kann ggf. vorteilhaft sein, sicherzustellen, dass die minimale Differenz zweier beliebiger Wartezeiten größer ist als die Zeitdauer, die ein Knoten zur Übertragung der Meldung an die Steuerungsinstanz benötigt. Bei der Verwendung von CSMA ist die Differenz vorzugsweise mindestens so groß, dass ein zuverlässiges Carrier Sensing möglich ist

Die für das Netzwerkelement spezifische Wartezeit kann beispielsweise aus einer global eindeutigen Identifikationskennung des Netzwerkelements oder aus einer autark vom Netzwerkelement generierten Zufallszahl bestimmt werden. Im letzteren Fall kann durch Wahl eines geeignet großen Zufallszahlenraums die Wahrscheinlichkeit dafür klein gehalten werden, dass mehrere Netzwerkelemente im Netzwerk dieselbe Kennung haben.

In einer Ausführungsform verfügt die Steuerungsinstanz über eine Zuordnung der als spezifische Wartezeiten geführten Kennungen im Satz möglicher Kennungen zu jeweils einer EUl-Adresse oder Seriennummer des jeweiligen Netzwerkelements.

Vorteilhaft ist es, wenn im Netzwerk gegebenenfalls ebenfalls vorhandene Netzwerkelemente ebenfalls jeweils durch eine Kennung charakterisiert sind. Vorzugsweise ist diese Kennung jeweils vom selben Typ wie die des mindestens einen Netzwerkelements, beispielsweise also ebenfalls eine Identifikationsnummer (z.B. eine EUl-Adresse) oder ebenfalls eine spezifische Wartezeit.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verifiziert die Steuerungsinstanz das Vorhandensein des mindestens einen Netzwerkelements in dem Netzwerk anhand dessen Kennung.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steuerungseinheit sogar für jede Kennung im Satz der möglichen Kennungen prüft, ob im Netzwerk ein Netzwerkelement vorhanden ist, das von der jeweiligen Kennung charakterisiert wird. Falls der Satz möglicher Kennungen mehr Kennungen umfasst als Netzwerkelemente im Netzwerk vorhanden sind, kann die Steuerungsinstanz auf diese Weise sukzessive die im Netzwerk befindlichen Netzwerkelemente herausfinden, beispielsweise um ihnen sodann eine Adresse zuzuweisen.

Im Fall, dass das Netzwerk grundsätzlich so konfiguriert ist, dass der Satz möglicher Kennungen nur Kennungen von im Netzwerk befindlichen Netzwerkelementen umfasst, bedeutet die Prüfung eine Sicherung gegen fehlerhafte Daten oder sich im Netzwerk ändernde Voraussetzungen, wie zum Beispiel einen Ausfall ei- nes Netzwerkelements.

Die Prüfung kann durch ein Versenden von Abfragenachrichten erfolgen, die die Steuerungsinstanz im Netzwerk verbreitet. Jede dieser nacheinander versandten Abfragenachrichten kann nach einer eigenen Kennung fragen, die im Satz mögli- eher Kennungen enthalten ist. Ein Netzwerkelement, das eine Abfragenachricht erhält, in der nach der das Netzwerkelement charakterisierenden Kennung gefragt wird, kann innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums eine Meldung an die Steuerungsinstanz senden und dieser damit seine Existenz im Netzwerk anzeigen.

In bestimmten Zeitabständen (Taktimpulsen) kann die Steuerungsinstanz mit solchen Abfragenachrichten jeweils eine andere Kennung des Satzes möglicher Kennungen abfragen. Stimmt dann die Kennung des mindestens einen Netzwerkelements mit der zuletzt abgefragten überein, sendet das Netzwerkelement zu einem Meldezeitpunkt eine Meldung an die Steuerungsinstanz. Der Meldezeitpunkt liegt vorzugsweise in einem Zeitintervall vorgegebener Länge ab dem Versenden der letzten (also der passenden) Abfragenachricht durch die Steuerungsinstanz. Das Zeitintervall kann so vorgegeben sein, dass es dem Netzwerkelement erlaubt, die entsprechende Abfragenachricht zu empfangen, zu er- kennen, dass die abgefragte mögliche Kennung der eigenen Kennung entspricht und eine geeignete Meldung zu generieren und an die Steuerungsinstanz zu senden. Das Zeitintervall ist vorzugsweise kleiner als ein Abfragetakt, nämlich so klein, dass die Meldung von der Steuerungsinstanz empfangen wird, bevor diese eine neue Abfragenachricht (mit einer neuen möglichen Kennung) versendet. in einer Ausführungsform ist die Steuerungsinstanz eingerichtet, die Kennung des Netzwerkelements beispielsweise daraus zu bestimmen, dass sie die Meldung in einem Zeitintervall vorgegebener Länge nach dem Versenden der ent- sprechenden (passenden) Abfragenachricht empfängt. Alternativ kann die Meldung selbst eine Angabe der Kennung des Netzwerkelements enthalten.

Umfasst das Netzwerk weitere Netzwerkelemente, so kann die Zuordnung der Adresse sogleich, also noch vor dem Versenden einer weiteren Abfragenachricht durch die Steuerungsinstanz erfolgen. Alternativ können erst alle Kennungen des

Satzes möglicher Kennungen abgefragt werden. In einer weiteren Alternative nimmt die Steuerungsinstanz eine alternative Blockabfertigung vor, indem die Adresszuordnung erfolgt, wenn die Steuerungsinstanz eine vorgegebene Anzahl an Kennungen abgefragt hat, oder nachdem eine vorgegebene Anzahl von Netzwerkelementen gefunden wurde, die über abgefragte Kennungen verfügen, und indem nach der Adresszuordnung entsprechend blockweise weitere Kennungen aus dem Satz möglicher Kennungen abgefragt und Adressen zugeordnet werden.

Der Steuerungsinstanz kann die tatsächliche Anzahl von Netzwerkelementen in dem Netzwerk bekannt sein oder von einer übergeordneten Einheit (wie beispielsweise einer zentralen Instanz wie der oben erwähnten) mitgeteilt werden. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Steuerungsinstanz das Versenden von Abfragenachrichten einstellt, sobald sie von jedem der Netzwerkelemente eine Meldung bekommen hat, mit der die entsprechende Kennung direkt oder indirekt bestätigt wird. In diesem Fall brauchen nicht alle Kennungen des Satzes möglicher Kennungen abgefragt zu werden.

Die jeweilige Meldung des Netzwerkelements kann eine Angabe der Kennung des Netzwerkelements enthalten. Auf diese Weise kann die Steuerungsinstanz davon in Kenntnis gesetzt werden, dass das Netzwerkelement im Netzwerk vorhanden ist und dass gerade ihm die Adresse zugeordnet wird. Alternativ kann die Steuerungsinstanz eingerichtet sein, die Kennung aus dem Zeitpunkt zu schließen, zu dem sie die Meldung erhält. Alternativ oder zusätzlich kann die Meldung eine Bestätigung dafür enthalten, dass das Netzwerkelement die Adresse übernimmt. Alternativ kann eine solche Bestätigung separat in einer weiteren Mitteilung gesendet werden.

Die Meldung kann eine Angabe darüber enthalten, welche Adresse das Netzwerkelement übernommen hat. Dadurch kann beispielsweise durch einfache Plausibilitätsprüfungen eine höhere Zuverlässigkeit erreicht werden.

Die erste Adresse kann dem Netzwerkelement auf die Meldung hin durch eine Mitteilung von der Steuerungsinstanz zugewiesen werden. Das Netzwerkelement kann daraufhin in einer weiteren Nachricht die Übernahme der Adresse bestätigen.

Alternativ kann die Steuerungsinstanz die Adresse dem Netzwerkelement noch vor dem Meldezeitpunkt mitteilen. Umfasst das Netzwerk ein oder mehrere weitereis) Netzwerkelement/e, kann die Steuerungsinstanz nach Erhalt der Meldung eine neue Adresse im Netzwerk bekanntmachen. Einem Netzwerkelement, dessen Meldezeitpunkt gekommen ist, kann dann diese neue Adresse zugeordnet werden.

In einer Ausführungsform werden die zu vergebenden Adressen in einer bestimmten Reihenfolge bereits zu Beginn der Adressinitialisierung im Netzwerk bekanntgegeben. Dies ist weiter unten näher erläutert.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Netzwerk mehrere Netzwerkelemente. Das oben genannte (mindestens eine) Netzwerkelement ist dann ein erstes Netzwerkelement mit einer ersten Kennung, das zu einem ersten Meldezeitpunkt eine erste Meldung an die Steuerungsin- stanz sendet. Dem ersten Netzwerkelement wird eine Adresse zugeordnet, die hier als erste Adresse bezeichnet wird. Ein zweites Netzwerkelement verfügt ebenfalls über eine Kennung, die wie die erste Kennung eine der oben beschriebenen Ausprägungen haben kann und hier als zweite Kennung bezeichnet wird. Das zweite Netzwerkelement sendet gemäß dieser Ausführungsform zu einem Meldezeitpunkt, der hier als zweiter Meldezeitpunkt bezeichnet wird, eine Meldung, die hier eine zweite Meldung genannt wird, an die Steuerungsinstanz. Dem zweiten Netzwerkelement wird eine Adresse zugeordnet, die hier als zweite Ad- resse bezeichnet wird.

Dabei hängt der zweite Meidezeitpunkt von der zweiten Kennung ab. Er kann vor oder nach dem ersten Meidezeitpunkt liegen. Welche Adresse dem ersten Netzwerkelement und/oder welche Adresse dem zweiten Netzwerkelement zugeord- net wird, hängt in dieser Ausführungsform vorzugsweise von der zeitlichen Reihenfolge der beiden Meldezeitpunkte ab.

Beispielsweise kann in dem Netzwerk (z.B. in der Steuerungsinstanz) eine Liste von möglichen Adressen gespeichert sein, die bei der Zuordnung in einer be~ stimmten Reihenfolge abgearbeitet werden. Liegt der erste Meidezeitpunkt dann vor dem zweiten, so wird dem ersten Netzwerkelement entsprechend eine Adresse zugeordnet, die in der Reihenfolge vor der zweiten Adresse kommt; Analoges gilt für den umgekehrten Fall. Die Reihenfolge kann dem ersten und dem zweiten Netzwerkelement bereits vorab bekannt sein oder beispielsweise zu Beginn der Adressinitialisierung bekanntgegeben werden. In beiden Fällen kann das erste Netzwerkelement, sofern der erste Meidezeitpunkt vor dem zweiten liegt, die erste noch nicht vergebene Adresse der Reihenfolge übernehmen, ohne dass ihm die Zuweisung erst mitge- teilt werden müsste. Vorzugsweise sendet das erste Netzwerkelement dann die erste Meldung (oder eine weitere Mitteilung, die gleichzeitig oder kurz darauf, d.h. bevor ein weiterer Schritt bei der Adressinitialisierung vorgenommen wird, versendet wird) auch an das zweite Netzwerkelement, vorteilhafterweise sogar an alle Netzwerkelemente im Netzwerk, oder an alle Netzwerkelemente, denen noch keine Adresse zugewiesen wurde. Auf diese Weise wissen die anderen

Netzwerkelemente, dass die genannte Adresse bereits vergeben ist und ihnen die entsprechend nächste Adresse zugeordnet wird, wenn ihr Meidezeitpunkt der nächste ist. Oder der erste Knoten sendet eine Mitteilung an die Steuerungsinstanz und diese generiert eine neue Meldung an alle Knoten, dass eine weitere oder die genannte Adresse vergeben ist und die nächste Adresse entsprechend zugeordnet wird.

Die Zuordnung der ersten Adresse zum ersten Netzwerkelement kann unmittel- bar nach dem Versenden der ersten Meldung erfolgen oder abgeschlossen werden. Liegt der erste Meldezeitpunkt vor dem zweiten, so kann die Zuordnung insbesondere vor dem zweiten Meldezeitpunkt erfolgen, gegebenenfalls auch noch vor dem Versenden einer weiteren Abfragenachricht durch die Steuerungsinstanz.

Alternativ kann die Adressinitialisierung analog zum oben erläuterten Fall blockweise durchgeführt werden. Insbesondere kann im Fall, dass der erste Meldezeitpunkt vor dem zweiten liegt, die erste Adresse dem ersten Netzwerkelement erst nach dem zweiten Meldezeitpunkt zugeordnet werden.

Alle genannten Ausführungsformen eignen sich für eine Verwendung in Netzwerken mit mehreren Netzwerkelementen, die jeweils eine gemeinsame Energieversorgung haben können. Sie sind insbesondere für die Adressinitialisierung auf der Sicherungsschicht geeignet, also für den Fall, dass die Adresse eine Schicht 2- Adresse ist (bzw. dass die Adressen Schicht 2 -Adressen sind). Es sind jedoch auch andere Anwendungen möglich.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Netzwerk ein erstes Teilnetz eines Gesamtnetzwerkes, das mindestens ein weiteres Teilnetz mit mindestens einer Steuerungsinstanz und einem Netzwerkelement umfasst. Auch dieser Steuerungsinstanz ist dabei ein Satz möglicher Kennungen bekannt, oder er wird ihr mitgeteilt. Je nachdem, ob Netzwerkelement, Steuerungsinstanz und Satz möglicher Kennungen von dem ersten oder dem weiteren Teilnetz gemeint sind, werden sie in der folgenden Beschreibung jeweils mit dem Attribut„erste/s/r" bzw.„weitere/s/r" versehen. Die weitere Steuerungsinstanz weist dem weiteren (mindestens einen) Netzwerkelement basierend auf einer dieses Netzwerkelement charakterisierenden Kennung eine (hier auch als„weitere" bezeichnete) Adresse zu. Dabei kann die weitere Steuerungsinstanz gemäß einer der oben beschriebenen Vorgehensweisen verfahren. Vorzugsweise sind das erste und das weitere Teilnetz disjunkt, weisen also keine gemeinsamen N etzwerke lern en te auf. In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Gesamtnetz ein zentrales Element auf, mit dem die erste und die weitere Steuerungsinstanz jeweils kommunizieren können. Alternativ oder zusätzlich können die Steuerungsinstanzen über eine Kommunikationsschnittstelle miteinander verbunden sein, beispielsweise über einen Backbone. Die Kommunikationsschnittstelle kann ihrerseits mit dem/einem zentralen Element verbunden sein. Jede dieser Möglichkeiten erlaubt eine Kopplung der beiden Teilnetze. So kann beispielsweise eine Auswahl der jeweiligen Sätze möglicher Kennungen und/oder die Zuweisung einer jeweiligen Adresse zu den Netzwerkelementen erleichtert und/oder koordiniert werden.

Umfasst das Gesamtnetz ein zentrales Element, werden diesem in einer vorteilhaften Ausführungsform alle Kennungen von Netzwerkelementen in dem Gesamtnetz oder in einem Netz, das zumindest das erste und das weitere Teilnetz umfasst, mitgeteilt. Vorteilhafterweise wird dem zentralen Element darüber hinaus mindestens für die Netzwerkelemente im ersten (und/oder weiteren) Teil netz eine Zuordnung der zugehörigen Kennungen zu dem entsprechenden Teil netz (in das das zu der Kennung gehörige Netzwerkelement eingebunden ist) mitgeteilt; vorteilhaft ist es, wenn dem zentralen Element sogar für jedes der Netzwerkelemente im Gesamtnetz eine derartige Zuordnung mitgeteilt wird. Das zentrale Element kann der ersten (und ggf. der weiteren) Steuerungsinstanz jeweils genau (ausschließlich) diejenigen Kennungen mitteilen, die im ersten (bzw. weiteren) Teilnetz enthaltene Netzwerkelemente charakterisieren. Der erste bzw. der weitere Satz möglicher Kennungen kann sich dann entsprechend aus den jeweiligen Kennungen zusammensetzen. Anstelle des zentralen Elements kann beispielsweise die erste Steuerungsinstanz analog dessen diesbezügliche Funktion übernehmen.

Die Kenntnis der in dem jeweiligen Teilnetz vorhandenen Netzwerkelemente (bzw. der sie charakterisierenden Kennungen) erlaubt der entsprechenden Steu- erungsinstanz, die Netzwerkelemente für die Adresszuweisung direkt anzusprechen. Dadurch können Kollisionen vermieden und der Adresszuweisungsprozess beschleunigt werden. In einer alternativen Ausführungsform enthalten der erste und/oder der weitere

Satz möglicher Kennungen jeweils sämtliche Kennungen von Netzwerkelementen, die in dem Gesamtnetz oder in einem Netz, das das erste und das weitere Teilnetz umfasst, eingebunden sind. Weist das Gesamtnetz ein zentrales Element auf, können diesem die sämtlichen Kennungen mitgeteilt werden. Das zent- rale Element kann die sämtlichen Kennungen dann an die erste und/oder die weitere Steuerungsinstanz weiterleiten. Alternativ können beispielsweise der ersten Steuerungsinstanz die sämtlichen Kennungen mitgeteilt werden, und/oder sie kann diese sämtlichen Kennungen anstelle eines zentralen Elements an die weitere Steuerungsinstanz weiterleiten.

Vorzugsweise werden dem zentralen Element bzw. der ersten und/oder weiteren Steuerungsinstanz keine zusätzlichen Kennungen (d.h. keine Kennungen, die kein im Gesamtnetz vertretenes Netzwerkelement charakterisieren) mitgeteilt.

Die Anzahl der Kennungen im ersten bzw. weiteren Satz möglicher Kennungen ist dann relativ klein, was die Adressvergabe erleichtert, weil ggf. zum Beispiel wenige Abfragenachrichten versandt werden müssen.

Vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der die weitere Steuerungsinstanz von einer (vorzugsweise jeder) Kennung in Kenntnis gesetzt wird, von der der ersten Steue- rungsinstanz (beispielsweise durch eine Meldung als Antwort auf eine passende Abfragenachricht) bereits bekannt ist, dass sie ein Netzwerkelement im ersten Teil netz charakterisiert. Dazu kann die erste Steuerungsinstanz entweder direkt der weiteren Steuerungsinstanz eine entsprechende Nachricht senden (beispielsweise über eine Kommunikationsschnittstelle), oder die erste Steuerungsinstanz kann eine solche Nachricht an ein zentrales Element senden (sofern ein solches im Gesamtnetzwerk vorhanden ist), und das zentrale Element kann seinerseits die weitere Steuerungsinstanz informieren. Falls das erste und das weitere Teil netz disjunkt sind, braucht die weitere Steuerungsinstanz die zu dem im ersten Teilnetz bereits gefundenen Netzwerkelement gehörige Kennung dann nicht mehr selbst abzufragen. Dies kann den Ad- ressvergabeprozess im weiteren Teilnetz beschleunigen. In der Nachricht können ggf. Kennungen von mehreren Netzwerkelementen zusammengefasst sein.

Vorteilhafterweise wird die erste Steuerungsinstanz analog von einer Kennung informiert, deren zugehöriges Netzwerkelement im weiteren Teilnetz gefunden wurde.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der sowohl die erste als auch die weitere Steuerungsinstanz in ihrem jeweiligen Teilnetz wie oben beschrieben

Abfragenachrichten verbreiten, dabei aber Kennungen aus dem ersten bzw. weiteren Satz möglicher Kennungen in unterschiedlicher Reihenfolge abfragen.

Sind die Kennungen beispielsweise jeweils in Form einer Zahl gegeben, kann die erste Steuerungsinstanz die Kennungen im ersten Satz in der Reihenfolge abfragen, die durch eine absteigende Zahlengröße bestimmt ist, während die weitere Steuerungsinstanz beim Abfragen der aufsteigenden Zahlengröße folgt. Alternativ oder zusätzlich können die Steuerungsinstanzen die Abfrage mit unterschiedlichen Kennungen beginnen. Eine Vielzahl von weiteren möglichen unterschiedli- chen Suchstrategien kann von den beiden Steuerungsinstanzen jeweils angewandt werden.

Alternativ oder zusätzlich können die erste und die weitere Steuerungsinstanz zu unterschiedlichen Zeitpunkten mit dem Versenden von Abfragenachrichten be- ginnen. Insbesondere kann die weitere Steuerungsinstanz erst dann mit dem Abfragen beginnen, wenn die erste Steuerungsinstanz bereits alle Netzwerkelemente im ersten Teilnetz identifiziert hat, analog ist der umgekehrte Fall möglich. Die jeweiligen Startzeitpunkte können anhand von Charakteristika des ersten und des weiteren Teilnetzes bestimmt werden. Umfasst beispielsweise das erste

Teilnetz mehr Netzwerkelemente als das weitere Teilnetz, und umfassen sowohl der erste als auch der weitere Satz möglicher Kennungen sämtliche Kennungen von Netzwerkelementen aus dem ersten und dem weiteren Teilnetz, so kann es vorteilhaft sein, wenn zuerst die erste Steuerungsinstanz mit dem Abfragen von Kennungen beginnt, und/oder sogar das Abfragen von Kennungen abschließt, ehe die weitere Steuerungsinstanz damit beginnt.

Die Abfrage in unterschiedliche Reihenfolge und/oder zu unterschiedlichen Zeiten kann dafür sorgen, dass die beiden Steuerungsinstanzen zumindest zeitweise in verschiedenen Suchräumen von Kennungen nach Kennungen fragen. Beispielsweise kann auf diese Weise eine Nachricht über einen Fund eines Netzwerkelements im ersten Teil netz die weitere Steuerungsinstanz erreichen, bevor sie die entsprechende Kennung selbst schon abgefragt hat. Die weitere Steuerungsinstanz kann die entsprechende Kennung dann bei der Abfrage auslassen. Auf diese Weise kann die Anzahl unnötiger Abfragen im Gesamtnetzwerk reduziert werden, was einen Zeitgewinn bei der Adresszuweisung bedeuten kann. Der umgekehrte Fall ist analog.

Sind die Kennungen als spezifische Wartezeiten der Netzwerkelemente gegeben, kann analog der jeweilige Startzeitpunkt, ab dem die entsprechende Wartezeit abzulaufen hat, ehe ein Netzwerkelement eine Meldung an eine Steuerungsinstanz in seinem Netzwerk sendet, für das erste und das weitere Teilnetz unterschiedlich gesetzt werden.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Figur 1 zeigt beispielhaft ein Netzwerk, bei dem die vorliegende Erfindung angewandt werden kann.

Figur 2 zeigt ein Gesamtnetzwerk mit zwei separaten Teilnetzwerken, in denen die Erfindung Anwendung finden kann.

Figur 3 zeigt eine mögliche Adressinitialisierung mit Kennungsabfrage durch die Steuerungsinstanz.

Figur 4 zeigt eine Adressinitialisierung mit Blockabfertigung und Kennungsabfrage.

Figur 5 zeigt eine Adressinitialisierung, bei der die Adresse mit der Kennungsabfrage versandt wird.

Figur 6 zeigt eine Adressinitialisierung mit Adressbekanntgabe im Voraus.

Figur 7 zeigt eine mögliche Adressinitialisierung, bei der die Kennung eine spezifische Wartezeit ist.

Ausführungsform(en) der Erfindung

Das in Figur 1 gezeigte Netzwerk 1 weist eine Steuerungsinstanz 10, mehrere Netzwerkelemente 101 , 102, 103, 104, 105, 1 10 und ein gemeinsames Kommunikationsmedium 1 1 auf, über das die Netzwerkelemente und die Steuerungsinstanz miteinander kommunizieren können. Die Netzwerkelemente 101 , 102 und 103 verfügen über eine Kennung 1012, 1022 bzw. 1032, und es sind ihnen Adressen 101 1 , 1021 bzw. 1031 im Netzwerk zugeordnet. Die Steuerungsinstanz 10 verfügt über einen Satz 100 an möglichen Kennungen im Netzwerk, die sie gegebenenfalls abfragen kann. Ferner verfügt die gezeigte Steuerungsinstanz über eine eigene Adresse 1001 und eine Menge 107 von möglichen Adressen, die sie gegebenenfalls vergeben kann. in dem in Figur 2 dargestellten Aufbau umfasst ein Gesamtnetzwerk 90 mehrere Teilnetze 1000, 2000, wobei jedes Teilnetz seine eigene Steuerungsinstanz 10 bzw. 20 hat. Die einzelnen Steuerungsinstanzen sind dabei über eine geeignete Kommunikationsschnittstelle (bspw. einen Backbone) 92 miteinander verbunden. Die Steuerungsinstanz 10 kann einen Block 107 mit möglichen Adressen enthalten, wie er in Figur 1 gezeigt ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerungsinstanz 20 einen analogen Block mit möglichen Adressen enthalten, die sie vergeben kann. Zusätzlich oder alternativ kann das zentrale Element 91 einen Block mit möglichen Adressen enthalten und den Steuerungsinstanzen 10 und 20 vor- geben, welche Adressen aus diesem Block sie vergeben können. In jedem der

Fälle können die Adressbereiche für die Netzwerke 1000 und 2000 ein oder mehrere gemeinsame Adressen enthalten.

In einem solchen Netzwerk gibt es verschiedene Möglichkeiten, der Steuerungs- Instanz 10, 20 mitzuteilen, welche Kennungen im Netzwerk 1000 bzw. 2000 verfügbar sind: a) Jeder Steuerungsinstanz werden direkt genau die Kennungen mitgeteilt, die in ihrem Subnetzwerk existieren. b) Einem optional vorhandenen zentralen Element 91 werden alle Kennungen 910 aus dem Gesamtnetzwerk mitgeteilt und es besteht eine Zuordnung 920, welche Kennung sich in welchem Teilnetz befindet. Das zentrale Element teilt jeder Steuerungsinstanz genau die Kennungen mit, die auch in deren Teilnetz fallen. c) Jeder Steuerungsinstanz werden direkt alle Kennungen aus dem Gesamtnetzwerk 90 mitgeteilt. d) Einem optional vorhandenen zentralen Element 91 werden alle Kennungen 910 aus dem Gesamtnetzwerk mitgeteilt, und das zentrale Element leitet jeder Steuerungsinstanz alle Kennungen weiter, die im Gesamtnetzwerk vorhanden sind. Die Rolle des zentralen Elements 91 kann auch durch eine Steuerungsinstanz 10, 20 übernommen werden bzw. das zentrale Element kann auch zusätzlich über eine Steuerungsinstanzfunktionalität verfügen.

Während die Steuerungsinstanzen bei den Varianten a) und b) jeweils direkt den Netzwerkelementen geeignete Adressen zuweisen können, besteht bei den Varianten c) und d) die Besonderheit, dass in einem Teilnetz nicht unbedingt zu allen Kennungen des Gesamtnetzwerks auch wirklich Netzwerkelemente vorhanden sind, so dass die Steuerungsinstanz wiederum herausfinden muss, welche Kennungen tatsächlich in ihrem Netzwerk vorhanden sind. Dies kann prinzipiell durch die oben beschriebenen Konzepte bewerkstelligt werden; Beispiele werden in Bezug auf die Figuren 3 bis 7 dargelegt.

Bei der Anwendung einer Variante, bei der Abfragenachrichten versandt werden, ergibt sich ein zeitlicher Vorteil, da der Suchraum entsprechend eingeschränkt ist und nicht der gesamte Bereich der Kennungen abgefragt werden muss.

Zudem ergibt sich in diesem Fall der Vorteil, dass die einzelnen Steuerungsinstanzen über den Backbone 92 miteinander kommunizieren können. So können die Steuerungsinstanzen im Netzwerk einander in einer oder mehreren Nachrichten 930 mitteilen, welche Kennungen schon gefunden wurden. In Figur 2 ist beispielhaft gezeigt, wie die Steuerungsinstanz 10 der Steuerungsinstanz 20 eine solche Nachricht 930 sendet. Durch derartige Nachrichten kann vermieden werden, dass eine Steuerungsinstanz nach einer Kennung sucht, die in einem anderen Teilnetz bereits gefunden wurde. So kann ein zeitlicher Vorteil erzielt werden. Dieser Effekt kann zusätzlich beeinflusst werden, indem (wie oben beschrieben) jeder einzelnen Steuerungsinstanz ein anderer Startwert (mit dem das Abfragen der Kennungen begonnen werden soll) und/oder ein anderer Startzeitpunkt und/oder eine andere Suchstrategie (bspw. Suchreihenfolge) vorgegeben wird.

In den Figuren 3 bis 7 ist dargestellt, wie die Steuerungsinstanz 10 und die Netzwerkelemente 101 und 102 im Ablauf der Zeit t Nachrichten austauschen. Die Steuerungsinstanz 10 verfügt über einen Satz möglicher Kennungen 100. Steuerungsinstanz und Netzwerkelemente können zu einem gemeinsamen er- sten oder einem gemeinsamen weiteren Teilnetz eines Gesamtnetzes gehören. In dem zugehörigen Netzwerk bzw. Teil netz können weitere, nicht dargestellte Netzwerkelemente vorhanden sein; in einer alternativen Ausführungsform können weniger Netzwerkelemente vorhanden sein, als in den Figuren dargestellt ist. Die jeweils übereinstimmenden Merkmale sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen und werden in der Beschreibung der Figur 3 erläutert.

Bei der in den Figuren 3 bis 6 dargestellten Abfolge kann die jeweilige Kennung der Netzwerkelemente beispielsweise eine global eindeutige EUl-Adresse oder eine autark von jedem Netzwerkelement generierte Zufallszahl sein. Im letzteren

Fall kann der Zufallszahlenbereich (aus dem eine Zufallszahl gezogen wird) gegebenenfalls geeignet eingegrenzt werden, beispielsweise auf Grundlage von aufgetretenen Kollisionen aus einem vorangegangenen Adressvergabeprozess und/oder auf Grundlage einer (maximalen) Anzahl von im Netzwerk vorhandenen Netzwerkelementen, sofern diese bekannt ist.

Gemäß der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform beginnt die Steuerungsinstanz damit, Abfragenachrichten 201 und 202 an die Netzwerkelemente zu senden, in denen sie nacheinander verschiedene Kennungen abfragt, um zu erfah- ren, welche Kennungen im Netzwerk vorhanden sind. Dabei arbeitet die Steuerungsinstanz einen ihr bekannten Satz möglicher Kennungen durch. Ist, wie im Fall der Abfragenachricht 201 , eine abgefragte Kennung im Netzwerk nicht vorhanden, wird nach einer bestimmten Zeit At (sogenannter„Timeout") mit der nächsten Kennung fortgefahren. Ist die Kennung im Netzwerk vorhanden, wie im Fall der Abfragenachricht 202, die zum Zeitpunkt ti vom zugehörigen Netzwerkelement 102 empfangen wird, meldet sich das Netzwerkelement 102 durch eine Meldung 210 zurück. In einer nicht gezeigten Ausführungsform wird der Timeout dabei durch diese Meldung erneut ausgelöst. In der gezeigten Form ist der Timeout ein fester, gleichmäßiger Takt. Vorzugsweise ist dieser Takt dabei so groß gewählt, dass ausgeschlossen werden kann, dass die Steuerungsinstanz noch während einer Adresszuweisung eine neue Abfragenachricht versendet.

In einer alternativen Ausführungsform muss die Steuerungsinstanz nicht auf einen Timeout warten, um mit dem Verfahren fortfahren zu können. Sobald die Nachricht 212 empfangen wird, ist der Prozess der Adressinitialisierung für Element 102 abgeschlossen und die Steuerungseinheit kann die nächste Kennung abfragen. Wird auf eine Bestätigung (Nachricht 212) verzichtet, kann die Steuerungseinheit direkt nach dem Versenden der Nachricht 21 1 mit dem Versenden von Nachricht 203 fortfahren, ohne einen Timeout abzuwarten.

Basierend auf der Rückmeldung 210 kann die Steuerungsinstanz 10 in der Mitteilung 21 1 dem Netzwerkelement eine auf dem Link eindeutige Schicht 2 -Adresse zuweisen. Die Übernahme dieser Adresse wird von dem Netzwerkelement in der Mitteilung 212 bestätigt, wobei auf die Bestätigungsmitteilung auch verzichtet werden kann.

Die Meldung 210 wird vom Netzwerkelement 102 zum Meldezeitpunkt T ₀ 2 versendet. Dies erfolgt dann, wenn in einer Abfragenachricht (hier 202) nach der passenden Kennung (hier 102) gefragt worden ist. Somit hängt der Meldezeitpunkt T1 ₀ 2 von der Kennung des Netzwerkelements 102 ab.

Nach Ablauf des nächsten Zeitintervalls At sendet die dargestellte Steuerungsinstanz im Intervall-Takt weitere Abfragenachrichten 203, 204 und 205, in denen sie jeweils nach einer anderen Kennung fragt; alternativ kann die Steuerungsinstanz eingerichtet sein, nach der Adresszuweisung an das Netzwerkelement 102 mit der Abfrage weiterer Kennungen zu beginnen, ohne den Ablauf eines festen Zeitintervalls abzuwarten. In der Abfragenachricht 205 wird dabei zum Zeitpunkt t ₂ die Kennung des Netzwerkelements 101 abgefragt. Dieses antwortet daher zum Zeitpunkt T ₁₀ i , der damit der Meldezeitpunkt des Netzwerkelements 101 ist, mit der Meldung 213. In ihr bestätigt das Netzwerkelement 101 die Kennung. Mit der Mitteilung 214 ordnet die Steuerungsinstanz dem Netzwerkelement eine Adresse zu. In der Mitteilung 215 bestätigt das Netzwerkelement die Übernahme der Adresse. Diese Mitteilung 215 ist optional.

Die Ausführungsform der Figur 4 unterscheidet sich von der in Figur 3 dargestellten darin, dass das Versenden der Abfragenachrichten und das Zuweisen der

Adressen nacheinander bearbeitet werden. Somit wird eine Blockabfertigung durchgeführt. In einem ersten Block werden dabei alle im Netzwerk (oder im Satz möglicher Kennungen) vorhandenen Kennungen durch die Abfragenachrichten 201 , 202, 203, 204 und 205 sowie die Meldungen 210 und 213 gesammelt. In einem zweiten Block erfolgt die Zuordnung der Adressen und die Bestätigung von deren Übernahme mit den Mitteilungen 21 1 , 212, 214 und 215.

Auf die Bestätigungsmitteilungen 212 und 215 kann unter Umständen wieder verzichtet werden.

In einer alternativen Ausführungsform erfolgt eine entsprechende Blockabferti- gung mit eingeschobener Adresszuweisung. Dabei werden im ersten Block nicht alle im Netzwerk (bzw. im Satz möglicher Kennungen) vorhandenen Kennungen, sondern nur eine vorbestimmte Anzahl solcher Kennungen abgefragt. Im zweiten Block werden für die so gesammelten Kennungen jeweils Adressen zugewiesen. In weiteren Blöcken können dann weitere Kennungen analog verarbeitet werden.

Figur 5 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Abfragenachrichten 401 , 402, 403, 404, 405 und 406 nicht nur jeweils abfragen, ob eine bestimmte Kennung im Netzwerk vorhanden ist, sondern standardmäßig auch die entsprechende, als nächstes zu vergebende Adresse enthalten. Die Netzwerkelemente 101 und 102 mit der entsprechenden Kennung müssen in den Meldungen 410 bzw. 41 1 nur noch bestätigen, dass die entsprechende Adresse übernommen wurde.

In Figur 6 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der die als nächstes zu vergebende Adresse jeweils in einer Mitteilung 501 bzw. 502 im Netzwerk bekanntge- geben wird. Die Abfragenachrichten 201 bis 205 brauchen dann wieder nur nach der jeweiligen Kennung zu fragen. Bei passender Kennung senden die Netzwerkelemente 102 und 101 zu den Meldezeitpunkten T ₁₀ 2 bzw. T ₁₀ i die Meldungen 212 bzw. 215, in denen sie die Übernahme der jeweiligen Adresse bestätigen.

In einer weiteren Alternative werden die Adressen in einer bestimmten Reihenfolge vergeben, die den Netzwerkelementen im Voraus bekannt ist. In diesem Falle kann in dem in Figur 6 gezeigten Ablauf auf die Mitteilungen 501 und 502 verzichtet werden. in beiden Fällen können die Meldungen 212 und 215 eine Angabe der jeweiligen Kennung enthalten. Alternativ könnten anstelle der Nachrichten 212 und 215 die oben beschriebenen Nachrichten 210 bzw. 213 die Meldungen sein; sie enthal- ten keine Bestätigung der Adressübernahme, aber eine Angabe der Kennung.

Vorteilhaft kann es sein, dass der Steuerungsinstanz 10 die genaue Anzahl von Netzwerkelementen in dem Netzwerk oder eine maximale Anzahl von im Netzwerk befindlichen Netzwerkelementen bekannt ist. In diesen Fällen kann die Steuerungsinstanz das Abfragen der Kennungen gegebenenfalls abbrechen, nachdem die entsprechende Anzahl von Netzwerkelementen gefunden ist. Sie braucht also nicht den kompletten Satz möglicher Kennungen durchzuarbeiten. In den Beispielen zuvor könnte die Steuerungsinstanz beispielsweise nach dem Netzwerkelement 101 das Abfragen weiterer Kennungen abbrechen, wenn sie weiß, dass die Anzahl der Netzwerkelemente auf zwei beschränkt ist.

Die Reihenfolge, in der die einzelnen Kennungen abgefragt werden, kann für verschiedene Ausführungsformen verschieden geeignet gewählt werden. Auch die Reihenfolge, in der die Adressen zugewiesen werden, kann geeignet gewählt werden. Die Menge der zu vergebenden Adressen kann beispielsweise bei 0 beginnen und aufsteigend fortgeführt werden, um den notwendigen Adressraum so klein wie möglich zu halten.

Alternativ oder zusätzlich können die Adressen nach einem Mechanismus verge- ben werden, der sicherstellt, dass zwischen je zwei Adressen der minimale

Hamming-Abstand maximal wird (der Hamming-Abstand zweier Blöcke mit fester Länge (sogenannter Codewörter) ist dabei die Anzahl der unterschiedlichen Stellen). So kann die Wahrscheinlichkeit einer Missinterpretation bei Übertragungsfehlern reduziert werden.

Als Variation der oben beschriebenen Ausführungsformen können Nachrichten gegebenenfalls geeignet kombiniert werden, so dass zwar die gleichen Informationen ausgetauscht werden, aber die Anzahl der dazu benötigten Nachrichten variiert. in Figur 7 ist ein Nachrichtenaustausch gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dabei entspricht die Kennung der Netzwerkelemente jeweils einer spezifischen Wartezeit. Die Steuerungsinstanz startet dabei zum Zeitpunkt t ₀ den Adressinitialisierungsprozess mit der Mitteilung 600, die an alle Netzwerkelemente im Netzwerk gerichtet ist. Ab diesem Startsignal wartet jedes Netzwerkelement die seiner Kennung entsprechende Wartezeit ab. Die Steuerungsinstanz beobachtet während der ganzen Zeit den Kommunikationskanal und wartet auf eingehende Meldungen.

Vorteilhaft kann es sein, wenn nicht nur die Steuerungsinstanz den Kanal beobachtet sondern auch die Netzwerkelemente. Dann kann ein Netzwerkelement bspw. die Wartezeit um die Zeit verlängern, die der Kanal (für vorausgehende Adresszuweisungen anderer Netzwerkelemente) benutzt wird. So kann vermieden werden, dass ein erstes Netzwerkelement sendet und bei einem zweiten Netzwerkelement die

Wartezeit abläuft und es ebenfalls sendet. Andernfalls wird das Zeitintervall, in der die Wartezeit um eine Einheit verändert wird, vorzugsweise mindestens so groß gewählt, dass mindestens die Nachrichten 601 , 602 und 603 ausgetauscht werden können.

Im dargestellten Fall hat das Netzwerkelement 102 die Wartezeit Ati ₀ 2- Nach deren Ablauf sendet das Netzwerkelement 102 zum Meldezeitpunkt T ₁₀ 2 die Meldung 601 an die Steuerungsinstanz und meldet darin den Ablauf der eigenen Wartezeit. Die Steuerungsinstanz sendet daraufhin in der Mitteilung 602 die dem Netzwerkelement 102 zugewiesene Adresse, deren Übernahme das Netzwerkelement in der Mitteilung 603 bestätigt. Analog sendet das Netzwerkelement 101 nach Ablauf seiner Wartezeit At ₁₀ i eine Meldung 604, auf die hin ihm in der Mitteilung 605 eine Adresse zugewiesen wird, deren Übernahme es in der Mitteilung 606 bestätigt. Auf die Bestätigungsmitteilungen 603 und 606 kann verzichtet werden.

Vorzugsweise ist eine maximale Wartezeit t _M vorgesehen, nach deren Ablauf der Prozess endet. Kennt die Steuerungsinstanz die Anzahl der im Netzwerk vorhandenen Netzwerkelemente, kann der Prozess alternativ enden, wenn alle Netzwerkelemente gefunden wurden. Auf diese Weise kann der Adressinitialisie- rungsprozess verkürzt werden. Ist das Netzwerk ein Teilnetz in einem Gesamtnetz mit einem oder mehreren weiteren Teilnetzen, kann für das bzw. können für die weitere(n) Teilnetz(e) eine andere derartige maximale Wartezeit vorgesehen sein.

Die jeweilige Wartezeit kann beispielsweise auf Grundlage von EUl-Adressen oder auch auf Basis einer Zufallszahl berechnet werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass nicht der gesamte Bereich der Kennungen, sondern nur ein Teil desselben als Wartezeit interpretiert wird. Wie oben erwähnt lässt sich beispielsweise eine 48 Bit breite EUI-48 Adresse in eine 24 Bit breite Herstellerkennung und einen 24 Bit breiten Bereich, der vom Hersteller individuell verteilt werden darf, aufteilen. Kann man nun sicher davon ausgehen, dass sich in einem Netzwerk nur Netzwerkelemente mit einer bestimmten Herstellerkennung befinden, dann müssen nicht 2 ⁴⁸ Kennungen auf der Zeitachse verteilt werden sondern lediglich 2 ²⁴ Kennungen.

Zu beachten ist, dass unter Umständen zusätzlicher Aufwand für eine Synchronisierung zwischen Netzwerkelement und Steuerungsinstanz notwendig wird. Ebenfalls kann es bspw. vorteilhaft sein, wenn bei der Wartezeit der Netzwerkelemente berücksichtigt wird, wenn vor Ablauf der Wartezeit eine Kommunikation stattfindet (beispielsweise wegen der Initialisierung eines Netzwerkelements mit geringerer Wartezeit).

In Bezug auf den verwendeten Adressraum gilt analog das oben für die Figuren 3 bis 6 Ausgeführte.

Analog zu den in Bezug auf die Figuren 4 und 6 beschriebenen Fällen lassen sich die Ausführungsformen, bei der die Kennung einer spezifischen Wartezeit entspricht, mit einer Adressbekanntgabe im Voraus oder auch einer Bekanntgabe der Reihenfolge der zu vergebenden Adressen kombinieren.

Schließlich ist es möglich, dass die Steuerungsinstanz aus der vergangenen Zeit zwischen dem Start des Vergabeprozesses und dem Eingang einer Meldung auf die Kennung eines Netzwerkelements schließen kann (bspw. durch die Einführung von Zeitschlitzen). So hat die Steuerungsinstanz die Information, von welchem Netzwerkelement (mit welcher Kennung) sie eine Meldung erhalten hat, ohne dass eine Kennung vom Netzwerkelement explizit gesendet werden muss.