DE112015001932T5 - Relais-Vorrichtung und Datenübertragungsverfahren - Google Patents

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Abstract

Um eine Relais-Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche Auftreten von Verzögerungsjitter in einem Universalnetzwerk verhindert, und welche fähig ist, einen Frame mit einer speziellen Priorität mit einer vorgegebenen Verzögerung bevorzugt zu übertragen. Die Relais-Vorrichtung aufweist: Eine Framedeterminierungseinheit 2, welche für jede Ausgabeschnittstelle anhand eines Identifikators für einen empfangenen Frame zwischen einem Frame mit hoher Priorität und einem Frame mit niedriger Priorität ermittelt; eine Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3, welche den Frame mit hoher Priorität für eine Zeitspanne verzögert, die gleich oder länger ist als die Summe einer vorgegebenen Übertragungslücke und einer Framelänge, welche lang genug ist, damit eine nachgeschaltete Vorrichtung fähig ist, einen Frame korrekt zu empfangen und zu übertragen oder zu verwerfen, und die den Frame mit hoher Priorität überträgt; eine Speichereinheit für Frames mit niedriger Priorität, welche darin den Frame mit niedriger Priorität speichert; eine Übertragungsframeauswahleinheit 5, welche die Steuerung ausführt, die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität zu unterbrechen und den Frame mit niedriger Priorität zu übertragen; und eine Ausgabesteuerungseinheit 7, die einen Frame für die Übertragung zu einer nachgeschalteten Vorrichtung anhand der Steuerung durch die Übertragungsframeauswahleinheit 5 auswählt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Relais-Vorrichtung und ein Datenübertragungsverfahren.
  • Hintergrund
  • Der Gebrauch des Ethernet® im industriellen Umfeld wächst derzeit. Bei Produktionsstätten wurden Fabrikautomatisierungsnetzwerke (FA) aufgebaut, welche Kommunikationsnetzwerke sind, die FA-Vorrichtungen wie bspw. speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), einen Inverter, und einen Sensor miteinander verbinden. Um in einem FA-Netzwerk Hochgeschwindigkeits- und Hochgenauigkeitsbewegungssteuerung auszuführen, wird eine Relais-Vorrichtung benötigt, um einen Frame, welcher empfindlich gegenüber Verzögerungsschwankungen ist, mit einer vorgegebenen Verzögerungszeit (fixed-delay time) zu übertragen. Beispiele für einen Frame mit vorgegebener Verzögerung, der mit einer vorgegebenen Verzögerung (fixed-delay) übertragen werden muss, schließen einen Frame mit ein, der zur Zeitsynchronisation zwischen FA-Vorrichtungen genutzt wird.
  • In einer allgemeinen Relais-Vorrichtung wird ein Speichern-und-Senden-Übertragungssteuerungsverfahren benutzt, bei welchem der vollständige Frame kumuliert und dann ausgegeben wird. Gemäß dem Speichern-und-Senden-Übertragungsverfahren wird das in Nicht-Patentliteratur 1 beschriebene „Prioritätswarteschlangenverfahren” benutzt, bei welchem Frames in Klassen kategorisiert sind und die Priorität für jede der Klassen definiert ist. Durch dieses bevorzugte Übertragen eines Frames mit hoher Priorität ist es möglich, die Übertragungsverzögerungszeit zu reduzieren. Allerdings kann auch durch Verwendung des oben beschriebenen „Prioritätswarteschlangenverfahrens” sogar das Speichern-und-Senden-Verfahren Verzögerungsjitter nicht eliminieren. Dies ist darauf zurückzuführen, dass bei dem Speichern-und-Senden-Verfahren, wenn ein Frame mit hoher Priorität, während der Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität eingegeben wird, der Frame mit hoher Priorität warten muss bis die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität abgeschlossen ist, wodurch Schwankungen in der Übertragungsverzögerungszeit für den Frame mit hoher Priorität verursacht werden.
  • Solange ein Übertragungskonflikt zwischen einem Frame mit hoher Priorität und einem Frame mit niedriger Priorität an einer Ausgabeschnittstelle auftritt, gibt es dort eine Wahrscheinlichkeit für Verzögerungsjitter, ermittelt anhand einer maximalen Framelänge und einer Übertragungsgeschwindigkeit des Frames mit niedriger Priorität, der zu einer Übertragungsverzögerungszeit für den Frame mit hoher Priorität hinzugefügt wird. Um den Verzögerungsjitter eines Frames mit hoher Priorität zu unterdrücken, ist es deshalb erforderlich einen Übertragungskonflikt zwischen einem Frame mit hoher Priorität und einem Frame mit niedriger Priorität bei der Ausgabeschnittstelle zu vermeiden. In einer Demultiplexervorrichtung, die eine Vielzahl von Eingabeschnittstellen umfasst, kann ein Übertragungskonflikt zwischen Frames mit hoher Priorität auftreten. Deshalb ist es bei der Demultiplexervorrichtung ebenfalls erforderlich einen Übertragungskonflikt zwischen Frames mit hoher Priorität zu vermeiden.
  • Das zuvor genannte Verfahren, um Verzögerungsjitter bei einem Frame mit hoher Priorität zu vermeiden, wenn ein Übertragungskonflikt zwischen einem Frame mit niedriger Priorität und einem Frame mit hoher Priorität auftritt, ist bspw. offenbart in Patentliteratur 1. Wenn ein Frame mit hoher Priorität bei einer Relais-Vorrichtung während der Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität eingegeben wird, unterbricht bei diesem Verfahren die Relais-Vorrichtung das Übertragen des Frames mit hoher Priorität durch Einschieben des Frames mit niedriger Priorität in diesen, um so Verzögerungsjitter des Frames mit hoher Priorität zu reduzieren. Die Relais-Vorrichtung fügt einen Steuerungscode, der eine Einfügeposition an dem Anfang und dem Ende des unterbrechenden Frames mit hoher Priorität, der zu übertragen ist, angibt, und anschließend überträgt sie diesen Frame.
  • Ferner offenbart Patentliteratur 2 ein Verfahren für eine Kommunikationsvorrichtung, bei welchem, wenn ein Übertragungskonflikt zwischen einem Frame mit niedriger Priorität und einem Frame mit hoher Priorität auftritt, die Kommunikationsvorrichtung aufhört, den Frame mit niedriger Priorität zu übertragen, und den Frame mit hoher Priorität bevorzugt überträgt. Die Kommunikationsvorrichtung speichert den Frame mit niedriger Priorität zeitgleich mit Übertragung des Frames mit hoher Priorität in einem Wiederholspeicher (engl.: retransmitting buffer). Nach der Übertragung des Frames mit hoher Priorität, überträgt die Kommunikationsvorrichtung den Frame mit niedriger Priorität, für welchen die Übertragung aufgrund des Übertragungskonflikts unterbrochen wurde, erneut.
  • Des Weiteren offenbart Patentliteratur 3 ein Verfahren zur bevorzugten Übertragung eines Frames mit hoher Priorität gegenüber einem Frame mit niedriger Priorität durch den Einsatz einer Zeitschlitzsteuerung. Eine Netzwerkvorrichtung überträgt einen Frame mit hoher Priorität wiederholt mit einer geringen Verzögerung mit einem vorgegebenen konstanten Zyklus. Deshalb wird ein Übertragungsintervall um einen Frame mit hoher Priorität bei einer zeitlichen Synchronisierung mit einem Übertragungszyklus in einem bestimmten Zyklus zur Verfügung gestellt, welcher eine Übertragung von Frames mit hoher Priorität mit einer niedrigen Verzögerung macht und eine Übertragung von Frames mit niedriger Priorität in der anderen verbleibenden verfügbaren Zeit als dem Übertragungsintervall macht.
  • Quellenverzeichnis
  • Patentliteratur
    • Patentliteratur 1: Japanische Patentschrift Nr. 4302014
    • Patentliteratur 2: Japanische Patentschrift Nr. 5094532
    • Patentliteratur 3: Japanische Patentschrift Nr. 5302559
  • Nicht-Patentliteratur
  • Nicht-Patenliteratur 1: Constantinos Dovrolis, et al. ”A Case for Relative Differentiated Services and the Proportional Differentiation Model”, IEEE Network September/October 1999, pp. 26–34.
  • Zusammenfassung
  • Technisches Problem
  • Gemäß Patentliteratur 1 benutzt die Relais-Vorrichtung hingegen einen Code, der außerhalb der Spezifizierung eines Universalnetzwerks liegt, als einen Steuerungscode, der eine Einfügeposition von einem Frame mit hoher Priorität anzeigt. Deshalb muss, um die Relais-Vorrichtung in einem Universalnetzwerk verwenden zu können, eine fest zugeordnete Vorrichtung, welche Frames mit hoher Priorität einfügt und entfernt, auf der übertragenden Seite und auf der empfangenden Seite zur Verfügung gestellt werden, welche es nicht möglich macht, das Auftreten von Verzögerungsjitter durch Nutzen einer in einem universalen Netzwerk weitverbreiteten Vorrichtung vorzubeugen.
  • Ferner überträgt gemäß Patenliteratur 2 die Kommunikationsvorrichtung umgehend einen Frame mit hoher Priorität, wenn ein Übertragungskonflikt mit einem Frame mit geringerer Priorität nicht auftritt. Im Gegensatz, wenn ein Übertragungskonflikt mit einem Frame mit geringerer Priorität auftritt, muss die Kommunikationsvorrichtung den Frame mit hoher Priorität mit einer angehängten Framelücke nach Unterbrechung der Übertragung des Frames mit niedriger Priorität übertragen. Deshalb kann die Kommunikationsvorrichtung, während sie fähig ist, den Frame mit hoher Priorität mit einer geringen Verzögerung zu übertragen, Verzögerungsjitter nicht unterdrücken.
  • Hinzu kommt gemäß Patentliteratur 3, dass wenn ein Frame mit hoher Priorität in Konflikt mit einem Frame mit niedriger Priorität während einer Zeit außerhalb des Übertragungsintervalls steht, dass die Netzwerkvorrichtung die Frames gemäß dem Speichern-und-Senden-Verfahren überträgt. Deshalb kann die Netzwerkvorrichtung ein Verzögerungsjitter des Frames mit höherer Priorität nicht unterdrücken. Wenn ein Eingabezeitablaufkonflikt zwischen Frames mit hoher Priorität auftritt, überträgt die Netzwerkvorrichtung einen der Frames mit hoher Priorität, bei dem es möglich ist, mit einer geringen Verzögerung ausgegeben zu werden, und sie überträgt die anderen Frames gemäß dem Speichern-und-Senden-Verfahren. Entsprechend wird der andere Frame übergangsweise in der Netzwerkvorrichtung gespeichert. Folglich kann die Netzwerkvorrichtung in Abhängigkeit von der Framelänge den Frame nicht mit einem Minimalbetrag an Verzögerungsjitter übertragen.
  • Die vorliegende Erfindung wurde getätigt, um die oben genannten Probleme zu lösen, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Relais-Vorrichtung und ein Datenübertragungsverfahren zur Verfügung zu stellen, welche Auftreten von Verzögerungsjitter in einem Universalnetzwerk verhindern und fähig sind, bevorzugt einen Frame mit einer speziellen Priorität mit einer geringen Verzögerung und einer vorgegebenen Verzögerung zu übertragen.
  • Lösung der Aufgabe
  • Um die Aufgabe zu lösen und das oben genannte Ziel zu erreichen, betrifft die vorliegende Erfindung eine Relais-Vorrichtung, die umfasst:
    eine Determinierungseinheit, welche ermittelt, ob ein empfangener Frame ein Frame mit hoher Priorität oder ein Frame mit niedriger Priorität mit einer niedrigeren Priorität als der Frame mit hoher Priorität ist, für jede Ausgabeschnittstelle anhand eines Identifikators, welcher in dem empfangenen Frame definiert ist;
    eine Hochprioritätswarteschlange,
    welche den Frame mit hoher Priorität, wie von der Determinierungseinheit ermittelt, für eine Zeitspanne verzögert, die gleich oder länger als die Summe einer vorgegebenen Übertragungslücke und einer Framelänge ist, wobei die Framelänge lang genug ist, damit eine nachgeschaltete Vorrichtung fähig ist, einen Frame korrekt zu empfangen und zu transferieren oder zu verwerfen und
    die den Frame mit hoher Priorität überträgt;
    eine Speichereinheit für Frames mit niedriger Priorität, welche darin den Frame mit niedriger Priorität, wie von der Determinierungseinheit ermittelt, speichert;
    eine Übertragungsframeauswahleinheit, welche, während der Übertragung des Frames mit niedriger Priorität, die Steuerung ausführt, die Übertragung des Frames mit niedrigerer Priorität, zu unterbrechen, wenn der Frame mit hoher Priorität übertragen wird, und
    den Frame mit niedriger Priorität erneut zu übertragen; und
    eine Ausgabesteuerungseinheit, welche einen zu der nachgeschalteten Vorrichtung zu übertragenden Frame in Übereinstimmung mit der durch die Übertragungsframeauswahleinheit ausgeführten Steuerung auswählt.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • Gemäß der Relais-Vorrichtung und dem Datenübertragungsverfahren der vorliegenden Erfindung wird ein Effekt erzielt, bei dem Auftreten von Verzögerungsjitter in einem Universalnetzwerk verhindert werden kann, und ein Frame mit einer speziellen Priorität kann mit einer niedrigen Verzögerung und einer vorgegebenen Verzögerung bevorzugt übertragen werden.
  • Kurzbeschreibung der Figuren
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung, welche eine Beispielskonfiguration einer Relais-Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung, welche einen Übertragungsvorgang eines Frames mit hoher Priorität in einer Kommunikationsvorrichtung, offenbart in Patentliteratur 2, veranschaulicht.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung, welche einen Übertragungsvorgang eines Frames mit hoher Priorität in der Relais-Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm, welches ein Datenübertragungsverfahren in der Relais-Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform wiedergibt.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung, welche eine Beispielskonfiguration einer Relais-Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
  • 6 zeigt ein Flussdiagramm, welches ein Datenübertragungsverfahren eines Frames mit hoher Priorität in der Relais-Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform wiedergibt.
  • 7 zeigt ein Flussdiagramm, welches ein Datenübertragungsverfahren eines Frames mit niedriger Priorität in der Relais-Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform wiedergibt.
  • 8 zeigt eine schematische Darstellung, welche eine Beispielskonfiguration einer Relais-Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform veranschaulicht.
  • 9 zeigt eine schematische Darstellung, welche einen Übertragungsvorgang veranschaulicht, wenn Ausgabezeitabläufe von Frames mit hoher Priorität in der Relais-Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform in Konflikt miteinander stehen.
  • 10 zeigt ein Flussdiagramm, welches ein Datenübertragungsverfahren in der Relais-Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform wiedergibt.
  • 11 zeigt eine schematische Darstellung, welche eine Beispielskonfiguration einer Relais-Vorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform veranschaulicht.
  • 12 zeigt eine schematische Darstellung, welche einen Übertragungsvorgang, wenn Ausgabezeitabläufe von Frames mit hoher Priorität in Konflikt miteinander stehen in der Relais-Vorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform veranschaulicht.
  • 13 zeigt ein Flussdiagramm, welches ein Datenübertragungsverfahren in der Relais-Vorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform wiedergibt.
  • 14 zeigt eine schematische Darstellung, welche ein Übertragungsverfahren, das einen Frame mit hoher Priorität mit niedriger Übertragungsverzögerungszeit früher überträgt, wenn Ausgabezeitabläufe von Frames mit hoher Priorität miteinander in Konflikt stehen in einer Relais-Vorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform veranschaulicht.
  • 15 ist eine schematische Darstellung, welche ein Übertragungsverfahren einschließlich dem Einstellen der Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität und dem erneuten Übertragen des Frames mit niedriger Priorität während ein Frame mit hoher Priorität mit vorgegebener Übertragungsverzögerung früher übertragen wird, wenn Ausgabezeitabläufe von Frames mit hoher Priorität in Konflikt zueinanderstehen in der Relais-Vorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform veranschaulicht.
  • 16 zeigt ein Flussdiagramm, welches ein Datenübertragungsverfahren in der Relais-Vorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform wiedergibt.
  • 17 zeigt eine schematische Darstellung, welche eine Hardwarekonfiguration zum Implementieren einer Relais-Vorrichtung veranschaulicht.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Beispielhafte Ausführungsformen einer Relais-Vorrichtung und eines Datenübertragungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend im Detail mit Verweis auf die beigefügten Zeichnungen erklärt. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung, welche eine Beispielskonfiguration einer Relais-Vorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht. Die Relais-Vorrichtung 1 umfasst eine Framedeterminierungseinheit 2, eine Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3, einen Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4, eine Übertragungsframeauswahleinheit 5, einen Wiederholspeicher 6, und eine Ausgabesteuerungseinheit 7. In der vorliegenden Ausführungsform bilden der Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 und der Wiederholspeicher 6 eine Speichereinheit für Frames mit niedriger Priorität.
  • Die Framedeterminierungseinheit 2 ist eine Determinierungseinheit, die ermittelt, ob ein empfangener Frame ein Frame mit hoher Priorität oder ein Frame mit niedriger Priorität ist, für jede Ausgabeschnittstelle anhand eines Identifikators, definiert in der Kopfzeile oder der Nutzdaten des empfangenen Frames. Im Folgenden ist ein Frame mit hoher Priorität definiert als ein Frame mit einer speziellen Priorität, und ein Frame außer einem Frame mit hoher Priorität ist definiert als ein Frame mit niedriger Priorität, welcher der Frame ist mit einer niedrigeren Priorität, als der eines Frames mit hoher Priorität ist.
  • Die Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3 ist eine Hochprioritätswarteschlange, welche in sich einen Frame mit hoher Priorität speichert, wie von der Framedeterminierungseinheit 2 ermittelt, und welche die Übertragungsframeauswahleinheit 5 benachrichtigt, dass der Frame mit hoher Priorität in diese eingegeben wurde. Die Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3 verzögert die Ausgabe eines Frames mit hoher Priorität um eine spezifizierte Zeit, und sie gibt danach den Frame mit hoher Priorität an die Ausgabesteuerungseinheit 7 aus.
  • Der Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 speichert darin einen Frame mit niedriger Priorität, wie von der Determinierungseinheit 2 ermittelt wurde, und überträgt eine Ausgabeanforderung an die Übertragungsframeauswahleinheit 5. Der Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 gibt einen Frame mit niedriger Priorität an die Ausgabesteuerungseinheit 7 und den Wiederholspeicher 6 nur aus, wenn die Übertragungsframeauswahleinheit 5 dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 erlaubt, den Frame mit niedriger Priorität auszugeben. Ferner stoppt der Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 nach Erhalt eines Ausgabestoppbefehls von der Übertragungsframeauswahleinheit 5, den Frame mit niedriger Priorität an die Ausgabesteuerungseinheit 7 auszugeben, während sie gleichzeitig weiterhin den Frame mit niedriger Priorität in den Wiederholspeicher 6 speichert. In dem Fall, in dem die Relais-Vorrichtung 1 den Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 für jede Ausgabeschnittstelle umfasst, kann die Konfiguration derart sein, dass der Pufferspeicherspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 entsprechende Warteschlangen für eine Vielzahl von Prioritäten umfasst und die Priorität von einem Frame mit niedriger Priorität anhand von im Voraus festgelegter oder in dem Frame mit niedriger Priorität gespeicherten Prioritätsidentifikationsinformation identifiziert, und es daher also möglich ist, den Frame mit niedriger Priorität in einer der Warteschlangen entsprechend der identifizierten Priorität zu speichern.
  • Nach Erhalt einer Benachrichtigung von der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3, dass ein Frame mit hoher Priorität eingegeben wurde, führt die Übertragungsframeauswahleinheit 5 die Steuerung aus, den Frame mit hoher Priorität von der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3 zu senden. Weiterhin werden in einem Fall, in dem die Übertragungsframeauswahleinheit 5 nicht eine Benachrichtigung von der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3 empfangen hat, dass ein Frame mit hoher Priorität eingegeben wurde, und bei dem ein Frame mit niedriger Priorität nicht in dem Wiederholspeicher 6 gespeichert wurde, ermöglicht die Übertragungsframeauswahleinheit 5 eine Ausgabeanforderung von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 und führt die Steuerung aus, einen Frame mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 zu senden. Wenn außerdem in einem Fall, in dem die Übertragungsframeauswahleinheit 5 nicht eine Benachrichtigung von der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3 empfangen hat, dass ein Frame mit hoher Priorität eingegeben wurde, und bei dem ein Frame mit niedriger Priorität in dem Wiederholspeicher 6 gespeichert wurde, überträgt die Übertragungsframeauswahleinheit 5 eine Ausgabeanforderung an den Wiederholspeicher 6 und führt die Steuerung aus, den Frame mit niedriger Priorität bei dem die Übertragung von dem Wiederholspeicher 6 eingestellt wurde, erneut zu übertragen.
  • Nach Erhalt einer Benachrichtigung von der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3, dass ein Frame mit hoher Priorität während der Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 oder dem Wiederholspeicher 6 eingegeben wurde, führt die Übertragungsframeauswahleinheit 5 derart die Steuerung aus, dass die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität eingestellt wird. Sobald die Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität von der Ausgabesteuerungseinheit 7 fortgeführt und vollständig wird, weist die Übertragungsframeauswahleinheit 5 den Wiederholspeicher 6 an, den gespeicherten Frame mit niedriger Priorität freizugeben.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist nach Erhalt einer Benachrichtigung von der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3, dass ein Frame mit hoher Priorität eingegeben wurde, während die Ausgabe eines Frames mit niedriger Priorität zugelassen ist, d. h. nach dem Eintreten eines Übertragungskonflikts, überträgt die Übertragungsframeauswahleinheit 5 den Frame mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 mit einer Framelänge von beispielsweise 64 Bytes, welche lang genug ist, damit eine Vorrichtung der Relais-Vorrichtung 1 nachgeschaltet fähig ist, korrekt zu empfangen, und fähig ist, korrekt zu übertragen oder den Frame zu verwerfen. Danach weist die Übertragungsframeauswahleinheit 5 den Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 an, das Ausgeben des Frames mit niedriger Priorität zu stoppen.
  • Die Übertragungsframeauswahleinheit 5 steuert die Ausgabesteuerungseinheit 7 derart, dass eine Framelücke zwischen einem Frame mit hoher Priorität und einem Frame mit niedriger Priorität für den die Übertragung eingestellt wurde, auf jeden Fall eine vorgegebene Übertragungslücke ist, insbesondere ein minimal messbarer Abstand zwischen zwei Frames (Minimum Inter Frame Gap) (IFG).
  • Der Wiederholspeicher 6 speichert in sich einen Frame mit niedriger Priorität, ausgegeben von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4. Ferner verwirft der Wiederholspeicher 6 nach Erhalt eines Pufferspeicherfreigabebefehls von der Übertragungsframeauswahleinheit 5 einen gespeicherten Frame mit niedriger Priorität, der bereits vollständig erneut gesendet wurde.
  • Anhand des Steuerungsbefehls von der Übertragungsframeauswahleinheit 5 wählt die Ausgabesteuerungseinheit 7 einen an eine nachgeschaltete Vorrichtung zu sendenden Übertragungsframe aus.
  • Die Kapazität der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3 und des Wiederholspeichers 6 ist in Übereinstimmung mit dem System, in welchem die Relais-Vorrichtung 1 eingesetzt wird, benutzereinstellbar. Die Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3 legt eine Zeit gleich oder länger als die Summe der Framelänge fest und legt die minimale IFG als eine vorgegebene Verzögerungszeit fest, bei der die Framelänge lang genug ist, damit eine der Relais-Vorrichtung 1 nachgeschaltete Vorrichtung fähig ist, korrekt den Frame zu empfangen und zu übertragen oder zu verwerfen.
  • Wie vorstehend beschrieben, stellt die Relais-Vorrichtung 1 die Übertragung eines Frames mit geringer Priorität während eines Übertragungskonflikts ein, um so einen Frame mit hoher Priorität mit einer höheren Priorität bevorzugt übertragen zu können, d. h., früher als einen Frame mit niedriger Priorität. Ferner wird in der Relais-Vorrichtung 1 unabhängig davon, ob es einen Übertragungskonflikt gibt, ein Frame mit einer hohen Priorität mit einer vorgegebenen Verzögerungszeit in der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3 verzögert. Deshalb kann die Relais-Vorrichtung 1 eine Übertragung mit vorgegebener Verzögerung erreichen.
  • Im Einzelnen sind Unterschiede zwischen der zuvor genannten Kommunikationsvorrichtung, offenbart in Patentliteratur 2, und der Relais-Vorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in einem Übertragungsverfahren bei Erhalt eines Frames mit hoher Priorität während der Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität, beschrieben.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung, welche einen Übertragungsvorgang eines Frames mit hoher Priorität in der zuvor genannten Kommunikationsvorrichtung, offenbart in Patentliteratur 2, veranschaulicht. Sobald die Kommunikationsvorrichtung einen Frame mit hoher Priorität nach dem Beginn der Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität empfängt, stellt die Kommunikationsvorrichtung umgehend die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität ein. In diesem Fall ist es möglich, dass bedingt durch den Frame mit niedriger Priorität für den die Übertragung eingestellt wurde, eine nachgeschaltete Vorrichtung einen nachfolgenden Frame mit hoher Priorität nicht korrekt empfangen kann. Dies ist der Fall, bei dem die Kommunikationsvorrichtung die Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität einstellt, ohne sicherzustellen, dass die Framelänge lang genug ist, damit die nachgeschaltete Vorrichtung fähig ist, den Frame korrekt zu verwerfen. Nach der Übertragung eines Frames mit hoher Priorität stellt die Kommunikationsvorrichtung sicher, dass es eine minimale IFG gibt, und überträgt dann erneut den Frame mit niedriger Priorität für den die Übertragung eingestellt wurde.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung, welche einen Übertragungsvorgang eines Frames mit hoher Priorität in der Relais-Vorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht. Sobald die Relais-Vorrichtung 1 einen Frame mit hoher Priorität nach dem Beginn der Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität empfängt, stellt die Relais-Vorrichtung 1 die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität zu einem Zeitpunkt ein, bei dem die minimale IFG sichergestellt wird, bis zu einem Zeitpunkt, wenn die Übertragung des Frames mit hoher Priorität beginnt. Mit der festgelegten vorgegebenen Verzögerungszeit stellt die Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3 sicher, dass es eine Framelänge gibt, die lang genug ist, damit eine hinter der Relais-Vorrichtung 1 vorgesehen Vorrichtung, fähig ist, korrekt den Frame zu verwerfen. Deshalb kann die nachgeschaltete Vorrichtung bei Erhalt eines Frames mit niedriger Priorität für den die Übertragung eingestellt wurde, diesen Frame verwerfen, weil es ein abnormaler Frame ist. Die Relais-Vorrichtung 1 stellt sicher, dass es eine minimale IFG nach Übertragen eines Frames mit hoher Priorität gibt, und sie sendet einen Frame mit niedriger Priorität für den die Übertragung eingestellt wurde, erneut.
  • In der Relais-Vorrichtung 1 stellt die Übertragungsframeauswahleinheit 5 in dem Fall des Einstellens der Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität, sicher, dass es eine minimale IFG von dem Zeitpunkt an gibt, bei dem die Übertragung eines Frames mit hoher Priorität beginnt und führt die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität so lange wie möglich fort. Die Steuerung in der Relais-Vorrichtung 1 ist allerdings nicht auf die oben beschriebene Steuerung beschränkt. Beispielsweise kann die Konfiguration so beschaffen sein, dass die Übertragungsframeauswahleinheit 5 bestätigt, dass ein Frame mit einer niedrigen Priorität mit einer Framelänge übertragen wurde, wobei die Framelänge lang genug ist, damit eine der Relais-Vorrichtung 1 nachgeschaltete Vorrichtung fähig ist, korrekt den Frame zu verwerfen und sie danach die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität vor dem Zeitpunkt einstellt, bei dem die minimale IFG sichergestellt wird, bis zu dem Zeitpunkt, wenn die Übertragung des Frames mit hoher Priorität beginnt.
  • Ein Datenübertragungsverfahren in der Relais-Vorrichtung 1 wird mit Verweis auf ein Flussdiagramm beschrieben. 4 zeigt ein Flussdiagramm, welches das Datenübertragungsverfahren in der Relais-Vorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform wiedergibt.
  • In der Relais-Vorrichtung 1 ermittelt die Framedeterminierungseinheit 2, ob ein empfangener Frame ein Frame mit hoher Priorität oder ein Frame mit niedriger Priorität ist (Schritt S1). Wenn der empfangene Frame ein Frame mit hoher Priorität ist (Frame mit hoher Priorität bei Schritt S1), speichert die Framedeterminierungseinheit 2 den Frame mit hoher Priorität in der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3 (Schritt S2). Wenn ein Frame mit niedriger Priorität übertragen wird (JA bei Schritt S3), führt die Übertragungsframeauswahleinheit 5 die Steuerung aus, die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität einzustellen (Schritt S4). Wenn ein Frame mit niedriger Priorität nicht übertragen wird (NEIN bei Schritt S3), überspringt die Übertragungsframeauswahleinheit 5 Schritt S4. Die Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3 benachrichtigt die Übertragungsframeauswahleinheit 5 über die Eingabe des Frames mit hoher Priorität und führt das Speichern des Frames mit hoher Priorität darin fort bis eine vorgegebene Verzögerungszeit abgelaufen ist, welche gleich oder länger als die Summe der minimalen IFG festgelegt ist und die Framelänge lang genug ist, damit die der Relais-Vorrichtung 1 nachgeschaltete Vorrichtung fähig ist, korrekt einen Frame zu empfangen und zu übertragen oder zu verwerfen (NEIN bei Schritt S5). Wenn die vorgegebene Verzögerungszeit abgelaufen ist (JA bei Schritt S5), führt die Übertragungsframeauswahleinheit 5 die Steuerung aus, den Frame mit hoher Priorität von der Ausgabesteuerungseinheit 7 zu übertragen (Schritt S6).
  • Wenn es keinen Frame mit niedriger Priorität in dem Wiederholspeicher 6 gibt (NEIN bei Schritt S7), und auch wenn es keinen Frame mit niedriger Priorität in dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 gibt (NEIN bei Schritt S8), beendet die Übertragungsframeauswahleinheit 5 den Vorgang. Wenn es im Gegenzug einen Frame mit niedriger Priorität in dem Wiederholspeicher 6 gibt (JA bei Schritt S7), führt die Übertragungsframeauswahleinheit 5 einen Vorgang bei Schritt S17, wie später beschrieben, durch. Wenn es einen Frame mit niedriger Priorität in dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 gibt (JA bei Schritt S8), führt die Ausgabesteuerungseinheit 5 einen Vorgang bei Schritt S12, wie später beschrieben, durch.
  • Wenn, wieder betrachtend Schritt S1, ein empfangener Frame ein Frame mit niedriger Priorität ist (Frame mit niedriger Priorität bei Schritt S1), speichert die Framedeterminierungseinheit 2 den Frame mit niedriger Priorität in dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 (Schritt S9). Wenn es nach Empfang eine Ausgabeanforderung von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 einen Frame mit hoher Priorität gibt, d. h., die Übertragungsframeauswahleinheit 5 hat eine Eingabebenachrichtigung von der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3 empfangen (JA bei Schritt S10), lässt die Übertragungsframeauswahleinheit 5 die Ausgabeanforderung für einen Frame mit niedriger Priorität nicht zu. Wenn es keinen Frame mit hoher Priorität gibt, d. h., wenn die Übertragungsframeauswahleinheit 5 keine Eingabebenachrichtigung von der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3 empfangen hat (NEIN bei Schritt S10), und auch wenn es keinen Frame mit niedriger Priorität in dem Wiederholspeicher 6 gibt. (NEIN bei Schritt S11), führt dann die Übertragungsframeauswahleinheit 5 die Steuerung aus, einen Frame mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 zu übertragen (Schritt S12). Wenn kein Frame mit hoher Priorität während der Übertragung des Frames mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 empfangen wird (NEIN bei Schritt S13), führt die Übertragungsframeauswahleinheit 5 die Übertragung von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 fort und beendet den Vorgang (Schritt S14).
  • Wenn ein Frame mit hoher Priorität während der Übertragung des Frames mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 empfangen wird (JA bei Schritt S13), führt die Übertragungsframeauswahleinheit 5 die Steuerung aus, die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 einzustellen und führt das Speichern des Frames mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 in den Wiederholspeicher 6 fort (Schritt S15). Die Ausgabesteuerungseinheit 5 ist in Bereitschaft bis die Übertragung eines Frames mit hoher Priorität abgeschlossen ist (NEIN bei Schritt S16). Nach Abschluss der Übertragung eines Frames mit hoher Priorität (JA bei Schritt S16), überträgt die Übertragungsframeauswahleinheit 5 den Frame mit niedriger Priorität von dem Wiederholspeicher 6 und gibt den vollständig übertragenen Frame mit niedriger Priorität von dem Wiederholspeicher 6 frei (Schritt S17). Wenn es bei Schritt S11 einen Frame mit niedriger Priorität in dem Wiederholspeicher 6 gibt (JA bei Schritt S11), führt die Übertragungsframeauswahleinheit 5 ähnlich wie bei dem oberen Vorgang die Steuerung aus, den Frame mit niedriger Priorität von dem Wiederholspeicher 6 zu übertragen (Schritt S17).
  • Wenn kein Frame mit hoher Priorität während der Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität von dem Wiederholspeicher 6 empfangen wird (NEIN bei Schritt S18), führt die Übertragungsframeauswahleinheit 5 die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität von dem Wiederholspeicher 6 fort, und gibt den vollständig übertragenen Frame mit niedriger Priorität von dem Wiederholspeicher 6 frei (Schritt S19), und das Verfahren geht weiter bei Schritt S8. Wenn ein Frame mit hoher Priorität während der Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität von dem Wiederholspeicher 6 empfangen wird (JA bei Schritt S18), führt die Übertragungsframeauswahleinheit 5 die Steuerung aus, die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität von dem Wiederholspeicher 6 einzustellen (Schritt S20), und das Verfahren geht weiter bei Schritt S16.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung stellt, wie oben beschrieben, die Relais-Vorrichtung 1 nach dem Empfang eines Frames mit hoher Priorität nach dem Beginn der Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität, die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität zu einem Zeitpunkt ein, bei dem die minimale IFG sichergestellt wird, bis zu einem Zeitpunkt, wenn die Übertragung des Frames mit hoher Priorität beginnt; verzögert den Frame mit hoher Priorität durch eine festgelegte Verzögerungszeit, welche gleich oder länger als die Summe der minimalen IFG und eine Framelänge lang genug ist, damit eine nachgeschaltete Vorrichtung fähig ist, korrekt einen Frame zu verwerfen; und überträgt dann den Frame mit hoher Priorität. Aufgrund dieser Funktionsweise kann die Relais-Vorrichtung 1 das Auftreten von Verzögerungsjitter in einem Universalnetzwerk vorbeugen und kann einen Frame, der eine spezielle Priorität hat, mit einer vorgegebenen Verzögerung bevorzugt übertragen. Ferner kann die nachgeschaltete Vorrichtung nach dem Empfang eines Frames mit geringer Priorität für den die Übertragung eingestellt wurde, diesen Frame als abnormalen Frame verwerfen.
  • Zweite Ausführungsform
  • In der ersten Ausführungsform ist der Wiederholspeicher 6 getrennt von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 zur Verfügung gestellt, aber sie müssen nicht unbedingt separat zur Verfügung gestellt werden. In einer zweiten Ausführungsform wird ein Fall beschrieben, in dem es möglich ist, einen Frame von einem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität erneut zu senden. Konfigurationen, identisch zu denen von der ersten Ausführungsform, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und detaillierte Beschreibungen davon werden weggelassen.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung, welche eine Beispielskonfiguration einer Relais-Vorrichtung 1a gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht. Im Vergleich zu der Relais-Vorrichtung 1, lässt die Relais-Vorrichtung 1a den Wiederholspeicher 6 weg und ersetzt den Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4, die Übertragungsframeauswahleinheit 5, und die Ausgabesteuerungseinheit 7 mit einem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a, einer Übertragungsframeauswahleinheit 5a, und einer Ausgabesteuerungseinheit 7a, entsprechend. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a eine Speichereinheit für Frames mit niedriger Priorität.
  • Der Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a speichert darin einen Frame mit niedriger Priorität, wie von der Determinierungseinheit 2 ermittelt wurde, und überträgt eine Ausgabeanforderung an die Übertragungsframeauswahleinheit 5a. In diesem Zusammenhang überträgt der Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a zusammen mit der Ausgabeanforderung eine Pufferspeicherstatusbenachrichtigung die Information darstellt, welche der Übertragungsframeauswahleinheit 5a eine Framelänge des gespeicherten Frames mit niedriger Priorität angibt. Der Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a gibt einen Frame mit niedriger Priorität an die Ausgabesteuerungseinheit 7a nur dann aus, wenn die Übertragungsframeauswahleinheit 5a dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a zulässt, den Frame mit niedriger Priorität auszugeben. Nach dem Empfang eines Ausgabestoppbefehls von der Übertragungsframeauswahleinheit 5a, verwirft der Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a nicht einen sendenden Frame mit niedriger Priorität, aber behält Daten des Frames mit niedriger Priorität in einem Zustand darin gespeichert, um erneut übertragen werden zu können, und stoppt die Ausgabe des Frames mit niedriger Priorität an die Ausgabesteuerungseinheit 7a. In einem Fall, in dem die Relais-Vorrichtung 1a den Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a für jede Ausgabeschnittstelle umfasst, kann die Konfiguration derart sein, dass der Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a entsprechende Warteschlangen für eine Vielzahl von Prioritäten für jede Ausgabeschnittstelle umfasst und die Priorität von einem Frame mit niedriger Priorität anhand von im Voraus festgelegter oder in den Frame mit niedriger Priorität gespeicherter Prioritätsidentifikationsinformation identifiziert, und es daher also möglich ist, den Frame mit niedriger Priorität in einer der Warteschlangen entsprechend der identifizierten Priorität zu speichern.
  • Nach dem Empfang einer Benachrichtigung von der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3, dass ein Frame mit hoher Priorität eingegeben wurde, führt die Übertragungsframeauswahleinheit 5a die Steuerung aus, den Frame mit hoher Priorität von der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3 zu senden. Weiterhin, wenn die Übertragungsframeauswahleinheit 5a nicht eine Benachrichtigung von der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3 empfangen hat, dass ein Frame mit hoher Priorität eingegeben wurde, oder wenn es möglich ist, ein Ausgeben des ersten Frames mit niedriger Priorität in dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a fertig zu stellen, während ein Frame mit hoher Priorität für eine vorgegebene Verzögerungszeit warten gelassen wird, führt die Übertragungsframeauswahleinheit 5a die Steuerung aus, eine Ausgabeanforderung von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a zuzulassen und einen Frame mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a zu übertragen.
  • Nach dem Empfang einer Benachrichtigung von der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3, dass ein Frame mit hoher Priorität, während einer Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a eingegeben wurde, führt die Übertragungsframeauswahleinheit 5a die Ausgabesteuerung aus, die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität einzustellen. Nach Abschluss der Übertragung des Frames mit hoher Priorität führt die Übertragungsframeauswahleinheit 5a die Steuerung aus, den Frame mit niedriger Priorität, welcher in dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a gespeichert wurde, weil seine Übertragung eingestellt wurde, erneut von Beginn an zu übertragen. Sobald die Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität von der Ausgabesteuerungseinheit 7a fortgeführt und abgeschlossen wird, weist die Übertragungsframeauswahleinheit 5a den Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a an, den gespeicherten Frame mit niedriger Priorität freizugeben.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist nach dem Empfang einer Benachrichtigung von der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3, dass ein Frame mit hoher Priorität eingegeben wurde, während die Ausgabe eines Frames mit niedriger Priorität zugelassen ist, d. h. nach dem Eintreten eines Übertragungskonflikts überträgt die Übertragungsframeauswahleinheit 5a den Frame mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a mit einer Framelänge von beispielsweise 64 Bytes, wobei die Länge lang genug ist, damit eine der Relais-Vorrichtung 1a nachgeschalteten Vorrichtung fähig ist, korrekt zu empfangen und zu übertragen oder den Frame zu verwerfen. Danach weist die Übertragungsframeauswahleinheit 5 den Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a an, das Ausgeben des Frames mit niedriger Priorität zu stoppen.
  • Die Übertragungsframeauswahleinheit 5a steuert die Ausgabesteuerungseinheit 7a derart, dass eine Framelücke zwischen einem Frame mit hoher Priorität und einem Frame mit niedriger Priorität für, welche die Übertragung eingestellt wurde, eindeutig eine vorgegebene Übertragungslücke, insbesondere die minimale IFG, ist.
  • Die Ausgabesteuerungseinheit 7a ist ein Ausgabesteuerungsmittel, welches einen an eine nachgeschaltete Vorrichtung zu übertragenden Übertragungsframe aufgrund des Steuerungsbefehls von der Übertragungsframeauswahleinheit 5a, auswählt.
  • Die Kapazität der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3 und dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a ist in Übereinstimmung mit dem System, in welchem die Relais-Vorrichtung 1a eingesetzt wird, benutzereinstellbar. Die Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3 legt eine Zeit gleich oder länger als die Summe der Framelänge und der minimale IFG als eine vorgegebene Verzögerungszeit fest, bei der die Framelänge lang genug ist, damit eine der Relais-Vorrichtung 1a nachgeschaltete Vorrichtung fähig ist, korrekt den Frame zu empfangen und zu übertragen oder zu verwerfen.
  • Wie vorstehend beschrieben, stellt die Relais-Vorrichtung 1a die Übertragung eines Frames mit geringer Priorität ein, wenn ein Übertragungskonflikt auftritt und sie kann deshalb einen Frame mit höherer Priorität, der mit einer speziellen Priorität versehen ist, bevorzugt übertragen. Ferner wird in der Relais-Vorrichtung 1a unabhängig davon, ob es einen Übertragungskonflikt gibt, ein Frame mit hoher Priorität mit einer vorgegebenen Verzögerungszeit in der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3 verzögert, sodass die Relais-Vorrichtung 1a eine Übertragung mit vorgegebener Verzögerung erreichen kann.
  • In der Relais-Vorrichtung 1a stellt die Übertragungsframeauswahleinheit 5a in dem Fall das Einstellen der Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität sicher, dass es eine minimale IFG von dem Zeitpunkt an gibt, bei dem die Übertragung eines Frames mit hoher Priorität beginnt und führt die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität solange wie möglich fort. Die Steuerung in der Relais-Vorrichtung 1a ist allerdings nicht auf die oben beschriebene Steuerung beschränkt. Beispielsweise kann die Konfiguration so beschaffen sein, dass die Übertragungsframeauswahleinheit 5a bestätigt, dass ein Frame mit einer niedrigen Priorität mit einer Framelänge lang genug für eine der Relais-Vorrichtung 1a nachgeschalteten Vorrichtung übertragen wurde, um fähig zu sein, korrekt den Frame zu empfangen und zu übertragen oder zu verwerfen, und sie danach die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität zu dem Zeitpunkt einstellt, bei dem die minimale IFG sichergestellt ist, bis zu dem Zeitpunkt, bei dem die Übertragung des Frames mit hoher Priorität beginnt.
  • Als Nächstes wird ein Datenübertragungsverfahren in der Relais-Vorrichtung 1a mit Verweis auf ein Flussdiagramm beschrieben. 6 zeigt ein Flussdiagramm, welches ein Datenübertragungsverfahren eines Frames mit hoher Priorität in der Relais-Vorrichtung 1a gemäß der zweiten Ausführungsform wiedergibt.
  • In der Relais-Vorrichtung 1a ermittelt die Framedeterminierungseinheit 2, ob ein empfangener Frame ein Frame mit hoher Priorität oder ein Frame mit niedriger Priorität (Schritt S101) ist. Wenn die Framedeterminierungseinheit 2 nicht einen Frame mit hoher Priorität empfängt (NEIN bei Schritt S101), ist die Framedeterminierungseinheit 2, solange in Bereitschaft bis sie einen Frame mit hoher Priorität empfängt. Wenn die Framedeterminierungseinheit 2 einen Frame mit hoher Priorität empfängt (JA bei Schritt S101), beginnt die Framedeterminierungseinheit 2 den Frame mit hoher Priorität in der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3 zu speichern (Schritt S102). Die Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3 benachrichtigt die Übertragungsframeauswahleinheit 5a über die Eingabe des Frames mit hoher Priorität und fährt fort darin den Frame mit hoher Priorität zu speichern bis eine vorgegebene Verzögerungszeit abgelaufen ist, welche gleich oder länger als die Summe der minimalen IFG und der Framelänge, welche lang genug ist, damit die der Relais-Vorrichtung 1 nachgeschaltete Vorrichtung fähig ist, korrekt einen Frame zu empfangen und zu übertragen, oder zu verwerfen, festgelegt ist (NEIN bei Schritt S103). Wenn die vorgegebene Verzögerungszeit abgelaufen ist (JA bei Schritt S103), führt die Übertragungsframeauswahleinheit 5a die Steuerung aus, den Frame mit hoher Priorität von der Ausgabesteuerungseinheit 7a zu übertragen (Schritt S104). Die Ausgabesteuerungseinheit 7a fährt fort den Frame mit hoher Priorität zu übertragen (JA bei Schritt S105). Bei Abschluss der Übertragung des Frames mit hoher Priorität (NEIN bei Schritt S105), endet der Übertragungsvorgang.
  • 7 zeigt ein Flussdiagramm, welches ein Datenübertragungsverfahren eines Frames mit niedriger Priorität in der Relais-Vorrichtung 1a gemäß der zweiten Ausführungsform wiedergibt. In der Relais-Vorrichtung 1a ermittelt die Framedeterminierungseinheit 2 ob ein empfangener Frame ein Frame mit hoher Priorität oder ein Frame mit niedriger Priorität ist, wenn der empfangene Frame ein Frame mit niedriger Priorität ist, speichert die Framedeterminierungseinheit 2 den Frame mit niedriger Priorität in dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a.
  • Wenn ein Frame mit niedriger Priorität in dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a (JA bei Schritt S201) gespeichert ist und wenn ein Frame mit niedriger Priorität nicht übertragen wird (NEIN bei Schritt S202), und wenn ein Frame mit hoher Priorität nicht übertragen wird (NEIN bei Schritt S203), führt die Übertragungsframeauswahleinheit 5a die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität gemäß dem vorliegenden Verfahren aus.
  • Wenn ein Frame mit hoher Priorität in Übertragungsbereitschaft ist (JA bei Schritt S204) oder wenn ein Frame mit hoher Priorität nicht in Übertragungsbereitschaft ist (NEIN bei Schritt S204), aber ein Frame mit hoher Priorität empfangen ist (JA bei Schritt S205), ermittelt die Übertragungsframeauswahleinheit 5a anhand einer Framelänge eines ersten Frames mit niedriger Priorität, welcher gewünscht ist, von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a übertragen zu werden, ob es möglich ist, die gewünschte Übertragung des Frames mit niedriger Priorität vor der Übertragung des Frames mit hoher Priorität abzuschließen (Schritt S206). Wenn die Übertragungsframeauswahleinheit 5a ermittelt, dass es möglich ist, die gewünschte Übertragung des Frames mit niedriger Priorität abzuschließen (JA bei Schritt S206), führt die Übertragungsframeauswahleinheit 5a die Steuerung aus, die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a zu beginnen (Schritt S207). Wenn eine Übertragung des Frames mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a fortgeführt und abgeschlossen ist, gibt die Übertragungsframeauswahleinheit 5a den vollständig übertragenen Frame mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a frei (Schritt S210), und beendet den Übertragungsvorgang.
  • Wenn ein Frame mit hoher Priorität nicht empfangen wird (NEIN bei Schritt S205), steuert die Übertragungsauswahleinheit 5a, dass sie die Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität aus dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a, beginnt (Schritt S208). Die Übertragungsframeauswahleinheit 5a bestätigt, ob während der Übertragung des Frames mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a (JA bei Schritt S209) ein Frame mit hoher Priorität empfangen wurde (Schritt S211). Wenn ein Frame mit hoher Priorität nicht empfangen wurde (NEIN bei Schritt S211), und wenn eine Übertragung des Frames mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a fortgeführt und abgeschlossen ist (NEIN bei Schritt S209), gibt die Übertragungsframeauswahleinheit 5a den vollständig übertragenen Frame mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a frei (Schritt S210), und der Übertragungsvorgang endet.
  • Wenn ein Frame mit hoher Priorität empfangen ist (JA bei Schritt S211), ermittelt die Übertragungsframeauswahleinheit 5a, ob es möglich ist, die Übertragung des von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a übertragenen Frame mit niedriger Priorität vor der Übertragung des Frames mit hoher Priorität abzuschließen (Schritt S212). Wenn es ermittelt wurde, dass die Übertragung des von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a übertragenen Frames mit niedriger Priorität vor der Übertragung des Frames mit hoher Priorität abgeschlossen werden kann (JA bei Schritt S212), und wenn die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a fortgeführt und abgeschlossen ist (NEIN bei Schritt S209), gibt die Übertragungsframeauswahleinheit 5a den vollständig übertragenen Frame mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a frei (Schritt S210), und der Übertragungsvorgang endet.
  • Wenn ermittelt wurde, dass es nicht möglich ist die Übertragung des von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a übertragenen Frames mit niedriger Priorität vor der Übertragung eines Frames mit hoher Priorität abzuschließen (NEIN bei Schritt S212), bestätigt die Übertragungsframeauswahleinheit 5a, ob der Frame mit niedriger Priorität, welcher gerade gesendet wird, bereits für eine Länge übertragen wurde, welche lang genug ist, damit eine nachgeschaltete Vorrichtung fähig ist, den Frame korrekt zu verwerfen (Schritt S213). Wenn der Frame mit niedriger Priorität, welcher gerade gesendet wird, bereits für eine Länge übertragen wurde, welche lang genug ist, damit eine nachgeschaltete Vorrichtung fähig ist, den Frame korrekt zu empfangen und zu übertragen oder zu verwerfen (JA bei Schritt S213), stellt die Übertragungsframeauswahleinheit 5a die Übertragung des von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a übertragenen Frames mit niedriger Priorität, ein. Der Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a gibt den Frame mit niedriger Priorität, für welchen die Übertragung eingestellt wurde, nicht frei, sondern speichert darin die Daten zum Zweck der erneuten Übertragung, und behält darin die Daten als ein Frame zum erneuten Senden (Schritt S214). Danach kehrte der Vorgang zurück zu Schritt S201.
  • Wenn der gesendete Frame mit niedriger Priorität noch nicht für eine Länge übertragen wurde, welche lang genug ist, damit eine nachgeschaltete Vorrichtung fähig ist, den Frame korrekt zu empfangen und zu übertragen oder zu verwerfen (NEIN bei Schritt S213), fährt die Übertragungsframeauswahleinheit 5a die Übertragung des von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a übertragenen Frames mit niedriger Priorität fort, bis der Frame mit niedriger Priorität für eine Länge übertragen wurde, welche lang genug ist, damit eine nachgeschaltete Vorrichtung fähig ist, den Frame korrekt zu empfangen und zu übertragen oder zu verwerfen. Wenn der Frame mit niedriger Priorität für eine Länge übertragen wurde, welche lang genug ist, damit eine nachgeschaltete Vorrichtung fähig ist, den Frame korrekt zu empfangen und zu übertragen oder zu verwerfen (JA bei Schritt S213), stellt die Übertragungsframeauswahleinheit 5a die Übertragung des von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a übertragenen Frames mit niedriger Priorität ein. Der Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a gibt nicht frei, sondern speichert darin Daten des Frames mit niedriger Priorität für den die Übertragung der Daten für erneute Übertragung eingestellt wurde, und hält darin die Daten als einen Frame für erneute Übertragung (Schritt S214). Danach kehrte der Vorgang zurück zu Schritt S201.
  • Wenn ein Frame mit niedriger Priorität nicht in dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a gespeichert ist (NEIN bei Schritt S201), oder wenn ein Frame mit niedriger Priorität übertragen wird (JA bei Schritt S202), oder wenn ein Frame mit hoher Priorität übertragen wird (JA bei Schritt S203), oder wenn die gewünschte Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität nicht vor der Übertragung eines Frames mit hoher Priorität abgeschlossen werden kann (NEIN bei Schritt S206), kehrt die Übertragungsframeauswahleinheit 5 den Vorgang zurück zu Schritt S201.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wurde ein Datenübertragungsverfahren für einen Frame mit hoher Priorität und für einen Frame mit niedriger Priorität mit Verweis auf die 6 und 7 beschrieben. Bei Schritt S206 in 7 ist es allerdings möglich, wenn nicht vorausgesetzt ist, dass ein Frame mit niedriger Priorität vor der Übertragung eines Frames mit hoher Priorität übertragen ist, das Datenübertragungsverfahren durch Anpassung des Flussdiagramms in 4, genutzt in der ersten Ausführungsform, zu beschreiben. In diesem Fall sind in 4 Schritte S7, S11 und S17 bis S20 weggelassen. Schritt S6 nachfolgend, wird der Vorgang bei Schritt S8 ausgeführt. Schritt S10 nachfolgend, wird der Vorgang bei Schritt S12 ausgeführt. Schritt S16 nachfolgend, wird der Vorgang bei Schritt S12 ausgeführt. Bei Schritt S15 wird der Vorgang einen Frame mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 weiterhin in den Wiederholspeicher 6 zu speichern, weggelassen. Ferner ist in der Beschreibung der ersten Ausführungsform die Relais-Vorrichtung 1 ersetzt durch die Relais-Vorrichtung 1a, der Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 ist ersetzt durch den Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a, die Übertragungsframeauswahleinheit 5 ist ersetzt durch die Übertragungsframeauswahleinheit 5a und die Ausgabesteuerungseinheit 7 ist ersetzt durch die Ausgabesteuerungseinheit 7a, um es so möglich zu machen, dem obigen Fall zu entsprechen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, wie oben beschrieben in der Relais-Vorrichtung 1a ein Frame mit niedriger Priorität, ermittelt durch die Framedeterminierungseinheit 2, in dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a gespeichert. Ferner verwirft die Relais-Vorrichtung 1a den zu sendenden Frame mit niedriger Priorität, wenn eine Übertragung des Frames mit niedriger Priorität eingestellt wird, nicht, aber behält die in dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a verbleibende und gespeicherte Daten des Frames mit niedriger Priorität. Aufgrund dieser Konfiguration hat die Relais-Vorrichtung 1a eine vereinfachte Konfiguration, verglichen mit der ersten Ausführungsform und kann nach wie vor die identischen Effekte wie die der ersten Ausführungsform erreichen.
  • Dritte Ausführungsform
  • In der ersten und zweiten Ausführungsform wurden Funktionsweisen der Relais-Vorrichtung mit einer Konfiguration mit zwei Anschlüssen beschrieben. Allerdings ist dies nur ein Beispiel und die Anzahl der Anschlüsse in der Relais-Vorrichtung ist nicht beschränkt auf zwei. Daher ist es, für eine Relais-Vorrichtung auch möglich mit drei oder mehr Anschlüssen versehen zu sein, um eine identische Konfiguration zu der Relais-Vorrichtung der ersten und zweiten Ausführungsform zu haben. In dem Fall bei dem eine Konfiguration drei oder mehr Anschlüsse hat, ist es notwendig, im Vorfeld von einer Vielzahl von Anschlüssen eingegebene Frames, welche von der Framedeterminierungseinheit 2 in der Relais-Vorrichtung der ersten und zweiten Ausführungsform ausgegeben werden, so zu verarbeiten, dass ein Übertragungskonflikt zwischen Frames mit der gleichen Priorität nicht auftritt. In einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Konfliktsteuerungsverfahren für Frames mit hoher Priorität für eine Relais-Vorrichtung, versehen mit drei oder mehr Anschlüssen, beschrieben. Identische Konfigurationen zu denen der ersten und zweiten Ausführungsformen sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und eine detaillierte Beschreibung dieser wurde weggelassen.
  • 8 zeigt eine schematische Darstellung, welche eine Beispielskonfiguration einer Relais-Vorrichtung 1b gemäß einer dritten Ausführungsform veranschaulicht. Im Vergleich zu der Relais-Vorrichtung 1a, ersetzt die Relais-Vorrichtung 1b die Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3 und die Übertragungsframeauswahleinheit 5a mit einer Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3b und einer Übertragungsframeauswahleinheit 5b entsprechend, und fügt weiterhin eine Auswahleinheit 8 und eine Multiplexereinheit 9 hinzu. In der Relais-Vorrichtung 1b ist die Framedeterminierungseinheit 2 bei jeder Eingabeschnittstelle implementiert; und die Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3b, der Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a, die Übertragungsframeauswahleinheit 5b, die Ausgabesteuerungseinheit 7a, die Auswahleinheit 8, und die Multiplexereinheit 9 sind für jede Ausgabeschnittstelle implementiert.
  • Die Framedeterminierungseinheit 2 ermittelt für einen Frame empfangen über jede Eingabeschnittstelle, ob es ein Frame mit hoher Priorität oder ein Frame mit niedriger Priorität für jede Ausgabeschnittstelle ist, anhand eines in der Kopfzeile oder der Nutzdaten definierten Identifikators des empfangenen Frames oder anhand eines später beschriebenen vorgegebenen Identifikators. Im Folgenden ist ein Frame mit hoher Priorität definiert als ein Frame mit einer speziellen Priorität und ein Frame mit einer niedrigen Priorität ist definiert als ein Frame mit einer niedrigeren Priorität als die des Frames mit hoher Priorität.
  • Anhand eines Identifikators, definiert in der Kopfzeile oder in den Nutzdaten eines jeweiligen Frames mit hoher Priorität empfangen von einer Vielzahl von Eingabeschnittstellen, oder anhand eines später beschriebenen vorgegebenen Identifikators, ermittelt die Auswahleinheit 8 die Priorität eines jeden Frames mit höherer Priorität mit deren gegenseitig überschneidenden Empfangszeitabläufen und wählt einen Frame mit der höchsten Priorität unter den miteinander in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität aus. Die Auswahleinheit 8 gibt den ausgewählten Frame mit der höchsten Priorität an die Warteschlange mit vorgegebener Verzögerungszeit 3b aus und verwirft die übrigen in Konflikt miteinander stehenden Frames mit hoher Priorität. Die Auswahleinheit 8 benachrichtigt die Übertragungsframeauswahleinheit 5b, dass Frames mit hoher Priorität eingegeben wurden, und meldet ebenso Information des an die Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3b ausgegebenen Frames mit höchster Priorität, welche ein Determinierungsergebnis der in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität ist. Es kann so konfiguriert werden, dass die Auswahleinheit 8 die verbleibenden in Konflikt stehenden Frames mit höherer Priorität nicht verwirft, aber diese an die Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3b ausgibt und die Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3b verwirft diese verbleibenden in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität.
  • Beispiele des vorgegebenen Identifikators der zur Bestimmung der Priorität in der Framedeterminierungseinheit 2 und der Auswahleinheit 8 genutzt wird, umfassen einen Identifikator, der jede Eingabeschnittstelle in einem Fall, bei dem die Priorität auf jede Eingabeschnittstelle festgelegt ist, identifiziert. Durch Festlegen der Priorität auf jede Eingabeschnittstelle im Voraus, können die Framedeterminierungseinheit 2 und die Auswahleinheit 8 die Priorität eines empfangenen Frames anhand von Information der Eingabeschnittstelle bestimmen. Z. B. definieren die Framedeterminierungseinheit 2 und die Auswahleinheit 8 einen von einer spezifischen Eingabeschnittstelle empfangenen Frame als einen Frame mit hoher Priorität und definieren von den anderen Eingabeschnittstellen empfangene Frames als Frames mit niedriger Priorität. Der vorgegebene Identifikator ist nicht beschränkt auf den Identifikator der jede Eingabeschnittstelle mit einer festgelegten Priorität identifiziert.
  • Die Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3b ist eine Hochprioritätswarteschlange, die darin einen Frame mit hoher Priorität mit einer höheren Priorität unter den Frames mit hoher Priorität (im Nachfolgenden bezeichnet als ”Frame mit hoher Priorität HOCH”) speichert, der von der Auswahleinheit 8 ausgewählt wird. Die Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3b speichert darin den Frame mit hoher Priorität HOCH von Beginn an. Wenn in der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3b bereits ein Frame mit höherer Priorität mit einer niedrigen Priorität (nachfolgend als ”Frame mit hoher Priorität NIEDRIG”) als der Frame mit hoher Priorität HOCH, gespeichert wurde und wenn unter Berücksichtigung der IFG ein Ausgabezeitablauf des Frames mit hoher Priorität HOCH mit einem Ausgabezeitablauf des Frames mit niedriger Priorität NIEDRIG sich überschneidet, gibt die Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3b nicht den Frame mit hoher Priorität NIEDRIG aus, sondern verzögert den Frame mit hoher Priorität HOCH durch eine vorgegebene Zeit und gibt danach diesen Frame mit hoher Priorität HOCH an die Ausgabesteuerungseinheit 7a aus. Die Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3b verwirft den Frame mit hoher Priorität NIEDRIG, der für eine vorgegebene Zeit oder länger d. h. für eine vorgegebene Verzögerungszeit oder länger, verzögert wurde.
  • Die Multiplexereinheit 9 führt die Steuerung aus, die von den Eingabeschnittstellen empfangenen und von der Framedeterminierungseinheit 2 ermittelten Frames mit niedriger Priorität zu multiplexen.
  • Nach Empfang einer Benachrichtigung von der Auswahleinheit 8, dass ein Frame mit hoher Priorität eingegeben wurde, führt die Übertragungsframeauswahleinheit 5b die Steuerung aus, den Frame mit hoher Priorität von der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3b, welche ein Übertragungsframeauswahlmittel ist, zu übertragen. Sobald nach dem Empfangen einer Benachrichtigung von der Auswahleinheit 8, dass ein Frame mit hoher Priorität NIEDRIG eingegeben wurde, die Übertragungsframeauswahleinheit 5b eine Benachrichtigung empfängt, dass ein Frame mit hoher Priorität HOCH eingegeben wurde, welcher einen Ausgabezeitablauf hat, der in Konflikt mit dem Frame mit hoher Priorität NIEDRIG steht, führt die Übertragungsframeauswahleinheit 5b die Steuerung der Ausgabe von nur dem Frame mit hoher Priorität HOCH nach einem Ablauf einer von der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3b vorgegebenen Verzögerungszeit aus und führt auch einen Vorgang zum Verwerfen des Frames mit hoher Priorität NIEDRIG aus, dessen Ausgabezeitabläufe in Konflikt mit dem Frame mit hoher Priorität HOCH stehen. D. h., die Übertragungsframeauswahleinheit 5b führt aufgrund des Determinierungsergebnisses in der Auswahleinheit 8 die Steuerung aus, den Frame mit der höchsten Priorität unter den in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität mit einer vorgegebenen Verzögerung zu übertragen und die verbleibenden in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität zu verwerfen. Wie bereits beschrieben, wird der Vorgang einen Frame mit hoher Priorität NIEDRIG zu verwerfen in einigen Fällen von der Auswahleinheit 8 abgearbeitet und in einigen Fällen von der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3b abgearbeitet. Die Steuerung in der Übertragungsframeauswahleinheit 5b, eine Ausgabeanforderung von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität zuzulassen und einen Frame mit niedriger Priorität aus dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a zu übertragen, ist ähnlich zu dem Vorgang in der zweiten Ausführungsform.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform muss die Übertragungsframeauswahleinheit 5b, sobald, wenn nach dem Empfangen einer Benachrichtigung, dass ein Frame mit hoher Priorität NIEDRIG eingegeben wurde, die Übertragungsframeauswahleinheit 5b eine Benachrichtigung empfängt, dass ein Frame mit hoher Priorität HOCH innerhalb der Länge der durch Addieren der minimalen IFG zu einer Framelänge des Frames mit hoher Priorität NIEDRIG erhaltenen Übertragungszeit eingegeben wurde, bestimmen, dass ein Übertragungskonflikt zwischen dem Frame mit hoher Priorität NIEDRIG und dem Frame mit hoher Priorität HOCH aufgetreten ist. Deshalb verzögert die Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3b den Frame mit hoher Priorität HOCH für eine vorgegebene Verzögerungszeit gleich oder länger als der Datenübertragungszeitpunkt mit der Länge „der minimalen IFG+ die maximale Framelänge des Frames mit hoher Priorität NIEDRIG, welcher in Konflikt mit dem Frame mit hoher Priorität HOCH stehen könnte”, dies ist definiert als vorgegebene Verzögerungszeit.
  • Anhand eines Steuerungsbefehls von der Übertragungsframeauswahleinheit 5b wählt die Ausgabesteuerungseinheit 7a einen an die nachgeschaltete Vorrichtung zu übertragenden Übertragungsframe aus.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird in der Relais-Vorrichtung 1b ein Frame mit hoher Priorität, der mit einer obersten Priorität unter den in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität übertragen werden soll, durch eine von der Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3b vorgegebenen Verzögerungszeit verzögert, und danach ausgegeben. Daher kann die Relais-Vorrichtung 1b eine Übertragung mit vorgegebener Verzögerung erreichen.
  • 9 zeigt eine schematische Darstellung, welche einen Übertragungsvorgang veranschaulicht, wenn Ausgabezeitabläufe von Frames mit hoher Priorität in der Relais-Vorrichtung 1b gemäß der dritten Ausführungsform in Konflikt miteinander stehen. Wenn nach Beginn des Empfangens eines Frames mit hoher Priorität NIEDRIG, die Relais-Vorrichtung 1b einen Frame mit hoher Priorität HOCH beginnt zu empfangen und wenn unter Berücksichtigung der IFG Ausgabezeitabläufe dieser Frames in Konflikt miteinander stehen, verwirft die Relais-Vorrichtung 1b den Frame mit hoher Priorität NIEDRIG und überträgt nur den Frame mit hoher Priorität HOCH mit einer vorgegebenen Verzögerung. Obwohl in 9 nur zwei Frames mit hoher Priorität eingegeben werden, ist dies nur ein Beispiel. Ähnlich einem Fall mit drei oder mehr Frames mit hoher Priorität wird nur ein Frame mit hoher Priorität mit der höchsten Priorität von Frames mit hoher Priorität, die in Konflikt miteinander stehen, mit einer vorgegebenen Verzögerung übertragen, und die verbleibenden in Konflikt miteinander stehenden Frames mit hoher Priorität werden verworfen.
  • Ein Datenübertragungsverfahren in der Relais-Vorrichtung 1b wird mit Verweis auf ein Flussdiagramm beschrieben. 10 zeigt ein Flussdiagramm, welches ein Datenübertragungsverfahren in der Relais-Vorrichtung 1b gemäß der dritten Ausführungsform wiedergibt. Im Folgenden wird nur ein Teil des Vorgangs, veranschaulicht auf der linken Seite des Flussdiagramms in 4 der ersten Ausführungsform, beschrieben, der sich auf die Verarbeitung von Frames mit hoher Priorität bezieht. Die Vorgänge bei Schritt S9 bis S20, welche sich auf die Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität beziehen, sind identisch zu denen in der ersten Ausführungsform und deshalb werden Beschreibungen davon weggelassen. Ferner sind die Schritte S1 bis S8 der Vorgänge, die sich auf die Verarbeitung von Frames mit hoher Priorität beziehen identisch zu denen der ersten Ausführungsform und Beschreibung diese werden deshalb weggelassen.
  • Wenn nach Schritt S4 oder nach NEIN bei Schritt S3 ein Übertragungskonflikt zwischen einer Vielzahl von Frames mit hoher Priorität in der Relais-Vorrichtung 1b aufgetreten ist (JA bei Schritt S301), ermittelt die Auswahleinheit 8 die Priorität eines jeden der in Konflikt miteinander stehenden Frames mit hoher Priorität anhand eines Identifikators, der in dem empfangenen Frame definiert ist, oder anhand eines vorgegebenen Identifikators und ermittelt dann einen Frame mit hoher Priorität mit der höchsten Priorität (Schritt S302). Die Auswahleinheit 8 gibt den Frame mit hoher Priorität mit der höchsten Priorität an die Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3b aus. Die Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3b fährt fort, darin den Frame mit hoher Priorität mit der höchsten Priorität zu speichern, bis eine vorgegebene Verzögerungszeit abgelaufen ist (NEIN bei Schritt S303). Wenn die vorgegebene Verzögerungszeit abgelaufen ist (JA bei Schritt S303), führt die Übertragungsframeauswahleinheit 5b die Steuerung aus, den Frame mit hoher Priorität mit der höchsten Priorität unter den in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität von der Ausgabesteuerungseinheit 7a anhand des Determinierungsergebnisses in der Auswahleinheit 8 zu übertragen (Schritt S304). Die Übertragungsframeauswahleinheit 5b führt dann die Steuerung aus, die verbleibenden in Konflikt miteinander stehenden Frames mit hoher Priorität zu verwerfen (Schritt S305).
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform verzögert die Relais-Vorrichtung 1b, wie oben beschrieben, nach Empfang von Frames mit hoher Priorität von einer Vielzahl von Eingabeschnittstellen mit einem Zeitablauf, bei welchem die Ausgabe dieser Frames bei einer einzelnen Schnittstelle in Konflikt miteinander stehen, nur einen Frame mit hoher Priorität mit der höchsten Priorität in Übereinstimmung mit der Priorität der Frames mit hoher Priorität durch eine festgelegte vorgegebene Verzögerungszeit und überträgt dann diesen Frame. Aufgrund dieses Vorgangs kann die Relais-Vorrichtung 1b das Auftreten von Verzögerungsjitter in einem Universalnetzwerk verhindern und kann dann den wichtigsten Frame der Frames mit hoher Priorität, die eine spezielle Priorität haben, mit einer vorgegebenen Verzögerung übertragen.
  • Es ist zu beachten, dass die Relais-Vorrichtung 1b gemäß der vorliegenden Ausführungsform dazu konfiguriert ist, nur einen einzelnen Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a für Frames mit niedriger Priorität ähnlich zu der Relais-Vorrichtung 1a in der zweiten Ausführungsform zu umfassen. Allerdings ist die Relais-Vorrichtung 1b nicht beschränkt auf diese Konfiguration. Die Konfiguration kann derart sein, dass der Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a durch den Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 und dem Wiederholspeicher 6 ähnlich zu der Relais-Vorrichtung 1 in der ersten Ausführungsform konfiguriert ist.
  • Vierte Ausführungsform
  • Gemäß der dritten Ausführungsform wird in dem Konfliktsteuerungsverfahren für Frames mit hoher Priorität nur ein Frame mit hoher Priorität mit der höchsten Priorität um eine festgelegte vorgegebene Verzögerungszeit verzögert und übertragen, während die verbleibenden in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität verworfen werden. In einer vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren beschrieben, in welchem verbleibende, in Konflikt stehende Frames mit hoher Priorität nicht übertragen werden mit einer vorgegebenen Verzögerung, aber dennoch übertragen werden, ohne verworfen zu werden. Konfigurationen, identisch zu denen der ersten bis zur dritten Ausführungsform, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und eine detaillierte Beschreibung dieser wird weggelassen.
  • 11 zeigt eine schematische Darstellung, welche eine Beispielskonfiguration einer Relais-Vorrichtung 1c gemäß der vierten Ausführungsform veranschaulicht. Im Vergleich zu der Relais-Vorrichtung 1b, lässt die Relais-Vorrichtung 1c die Auswahleinheit 8 weg und ersetzt die Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3b und die Übertragungsframeauswahleinheit 5b entsprechend mit einer Verzögerungswarteschlange 10 und einer Übertragungsframeauswahleinheit 5c. In der Relais-Vorrichtung 1c ist die Framedeterminierungseinheit 2 bei jeder Eingabeschnittstelle implementiert; und die Verzögerungswarteschlange 10, der Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a, die Übertragungsframeauswahleinheit 5c, die Ausgabesteuerungseinheit 7a, und die Multiplexereinheit 9 sind für jede Ausgabeschnittstelle implementiert.
  • Die Framedeterminierungseinheit 2 ermittelt einen durch jede Eingabeschnittstelle empfangenen Frame in einen Frame mit hoher Priorität oder einen Frame mit niedriger Priorität für jede Ausgabeschnittstelle anhand eines Identifikators, definiert in der Kopfzeile oder in den Nutzdaten des empfangenen Frames oder anhand eines vorgegebenen Identifikators. Nachfolgend wird ein Frame mit hoher Priorität definiert als ein Frame mit einer speziellen Priorität und ein Frame mit einer niedrigen Priorität wird definiert als ein Frame mit einer niedrigeren Priorität als der des Frames mit hoher Priorität.
  • Die Verzögerungswarteschlange 10 ist eine Warteschlange mit hoher Priorität, die Warteschlangen umfasst, welche fähig sind, in sich eine Vielzahl an Frames mit hoher Priorität, empfangen von einer Vielzahl von Eingabeschnittstellen, zu speichern, und welche die Priorität der Frames mit hoher Priorität anhand eines in der Kopfzeile oder den Nutzdaten des von den Eingabeschnittstellen empfangenen Frames mit hoher Priorität definierten Identifikators, oder anhand eines vorgegebenen Identifikators, zu ermitteln. Die Verzögerungswarteschlange 10 benachrichtigt die Übertragungsframeauswahleinheit 5c über Prioritätsidentifikationsinformation, die die Priorität der empfangenen Frames mit hoher Priorität angibt, und benachrichtigt ebenso, dass die Frames mit hoher Priorität eingegeben wurden. Ferner speichert die Verzögerungswarteschlange 10 die Frames mit hoher Priorität, empfangen von der Framedeterminierungseinheit 2 durch die Schnittstellen, von Beginn an des Frames in eine der Warteschlangen, welche leer ist. Die Verzögerungswarteschlange 10 speichert gleichzeitig eine Vielzahl an Frames mit hoher Priorität für jede Ausgabeschnittstelle und verzögert die Frames mit hoher Priorität für eine vorgegebene Zeit oder eine dynamisch zugewiesene Zeit.
  • Ähnlich wie bei der dritten Ausführungsform, kann anders als die in dem Frame gespeicherte Information, z. B. die Eingabeschnittstelleninformation als ein Identifikator, um die Priorität zu bestimmen, verwendet werden. Allerdings ist der Identifikator nicht darauf beschränkt.
  • Nach dem Empfang der Prioritätsidentifikationsinformation der Frames mit hoher Priorität und deren Eingabebenachrichtigung von der Verzögerungswarteschlange 10, führt die Übertragungsframeauswahleinheit 5c die Steuerung aus, einen Frame mit hoher Priorität mit der höchsten Priorität von der Verzögerungswarteschlange 10 zu übertragen. Die Übertragungsframeauswahleinheit 5c ermittelt die Priorität der Frames mit hoher Priorität mit der von der Verzögerungswarteschlange 10 bekannt gegebenen Priorität und dynamisch wechselnder Identifikatorinformation. Die Übertragungsframeauswahleinheit 5c führt einen Vorgang zur Übertragung eines Frames mit hoher Priorität HOCH und eines Frames mit hoher Priorität NIEDRIG mit deren in Konflikt miteinander stehenden Ausgabezeitabläufen durch Übernahme der Steuerung der Ausgabe des Frames mit hoher Priorität HOCH nach Ablauf einer vorgegebenen Verzögerungszeit aus; um den Frame mit hoher Priorität NIEDRIG für eine vorgegebene Verzögerungszeit oder länger durch die minimale IFG nach der Ausgabe des Frames mit hoher Priorität HOCH zu verzögern; und dann diesen Frame mit hoher Priorität NIEDRIG auszugeben. D. h., die Übertragungsframeauswahleinheit 5c führt die Steuerung aus aufgrund des Determinierungsergebnisses der Priorität der Frames mit hoher Priorität in der Verzögerungswarteschlange 10 und aufgrund der dynamisch wechselnden Identifikatorinformation; um einen Frame mit der höchsten Priorität unter den in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität mit einer vorgegebenen Verzögerung zu übertragen; und um dann diese Frames in der Reihenfolge der höchsten Priorität zu übertragen. Die Steuerung in der Übertragungsframeauswahleinheit 5c, um eine Ausgabeanforderung von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a zuzulassen und einen Frame mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a zu übertragen, ist ähnlich zu dem Vorgang in der zweiten Ausführungsform.
  • Beispiele der dynamisch wechselnden Identifikatorinformation, um die Priorität zu bestimmen, umfassen einen Zeitablauf, bei welchem ein Frame mit hoher Priorität an der Relais-Vorrichtung 1c eingegeben wird, wie z. B. ein Eingabebefehl, eine Eingabezeit, und eine Framespeicherzeit. Allerdings ist die dynamisch wechselnde Identifikatorinformation nicht darauf beschränkt.
  • Nach Empfang einer Benachrichtigung, dass ein Frame mit hoher Priorität eingegeben wurde, wenn innerhalb der durch Hinzufügen der minimalen IFG zu der Framelänge dieses Frames mit hoher Priorität erhaltenen Länge der Übertragungszeit, die Übertragungsframeauswahleinheit 5c in der vorliegenden Ausführungsform eine weitere Benachrichtigung erhält, dass ein weiterer Frame mit hoher Priorität eingegeben wurde, ermittelt dann die Übertragungsframeauswahleinheit 5c, dass ein Übertragungskonflikt aufgetreten ist. Deshalb kann die Verzögerungswarteschlange 10 einen der Frames mit hoher Priorität, welcher in Konflikt stehen könnte und eine höhere Priorität als der andere Frame mit hoher Priorität haben könnte, für eine vorgegebene Zeit gleich oder länger als die Datenübertragungszeit, gegeben durch die Länge „der minimalen IFG+ die maximale Framelänge des Frames des anderen Frames mit hoher Priorität, der eine niedrigere Priorität haben könnte” zu verzögern.
  • Anhand des Steuerungsbefehls von der Übertragungsframeauswahleinheit 5c, wählt die Ausgabesteuerungseinheit 7a einen an die nachgeschaltete Vorrichtung zu übertragenden Übertragungsframe aus.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird in der Relais-Vorrichtung 1c ein Frame mit hoher Priorität HOCH, der mit einer obersten Priorität unter den in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität übertragen werden soll, durch eine von der Verzögerungswarteschlange 10 vorgegebene Verzögerungszeit verzögert, und danach ausgegeben. In der Relais-Vorrichtung 1c wird ein Frame mit hoher Priorität NIEDRIG mit der zweithöchsten Priorität für eine vorgegebene Verzögerungszeit oder länger durch die Verzögerungswarteschlange 10 verzögert, und wird nach der Ausgabe des Frames mit hoher Priorität HOCH kontinuierlich ausgegeben. Daher kann die Relais-Vorrichtung 1c eine Übertragung eines Frames mit hoher Priorität, bei dem gewünscht ist, eine oberste Priorität zu haben, mit vorgegebener Verzögerung erreichen.
  • 12 zeigt eine schematische Darstellung, welche einen Übertragungsvorgang, wenn Ausgabezeitabläufe von Frames mit hoher Priorität in Konflikt miteinander stehen in der Relais-Vorrichtung 1c gemäß der vierten Ausführungsform veranschaulicht. Wenn nach Beginn des Empfangens eines Frames mit hoher Priorität NIEDRIG die Relais-Vorrichtung 1c beginnt einen Frame mit hoher Priorität HOCH zu empfangen und wenn unter Berücksichtigung der IFG-Ausgabezeitabläufe diese Frames in Konflikt miteinander stehen, verzögert die Relais-Vorrichtung 1c den Frame mit hoher Priorität NIEDRIG für eine vorgegebene Verzögerungszeit oder länger und überträgt nur den Frame mit hoher Priorität HOCH mit einer vorgegebenen Verzögerung. Die Relais-Vorrichtung 1c kann den Frame mit hoher Priorität NIEDRIG nach Ablauf einer vorgegebenen Verzögerungszeit nicht übertragen, aber überträgt diesen Frame mit hoher Priorität NIEDRIG dennoch, ohne ihn zu verwerfen.
  • Es ist zu beachten, dass obwohl in 12 zwei Frames mit hoher Priorität eingegeben werden, dies nur ein Beispiel ist. Ähnlich einem Fall mit drei oder mehr Frames mit hoher Priorität, die in Konflikt miteinander stehen, mit einer vorgegebenen Verzögerung, und die verbleibenden in Konflikt miteinander stehenden Frames mit hoher Priorität für eine vorgegebene Verzögerungszeit oder länger verzögert und dann übertragen werden.
  • Ein Datenübertragungsverfahren in der Relais-Vorrichtung 1c wird mit Verweis auf ein Flussdiagramm beschrieben. 13 zeigt ein Flussdiagramm, welches ein Datenübertragungsverfahren in der Relais-Vorrichtung 1c gemäß der vierten Ausführungsform wiedergibt. Ähnlich zu 10 in der dritten Ausführungsform wird nur ein Teil des Vorgangs, welcher sich auf die Verarbeitung von Frames mit hoher Priorität bezieht, veranschaulicht in der linken Seite des Flussdiagramms in 4 in der ersten Ausführungsform, beschrieben. Die Vorgänge bei Schritt S9 bis S20, welche sich auf die Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität beziehen, sind identisch zu denen in der ersten Ausführungsform und deshalb werden Beschreibungen davon weggelassen. Ferner sind die Vorgänge bei den Schritten S1 bis S8, welche sich auf die Verarbeitung von Frames mit hoher Priorität beziehen, identisch zu denen in der ersten Ausführungsform und deshalb werden Beschreibungen davon weggelassen. Allerdings ist bei Schritt S2 der Speicherort eines Frames mit hoher Priorität die Verzögerungswarteschlange 10, welche darin gleichzeitig eine Vielzahl von Frames mit hoher Priorität für jede Ausgabeschnittstelle speichert, und welche die Frames mit hoher Priorität für eine vorgegebene Zeit oder eine dynamisch zugewiesene Zeit verzögert.
  • Wenn nach Schritt S4 oder nach NEIN bei Schritt S3 ein Übertragungskonflikt zwischen einer Vielzahl von Frames mit hoher Priorität in der Relais-Vorrichtung 1c aufgetreten ist (JA bei Schritt S401), ermittelt die Verzögerungswarteschlange 10 die Priorität eines jeden der in Konflikt miteinander stehenden Frames mit hoher Priorität anhand eines Identifikators, der in dem empfangenen Frame definiert ist, oder anhand eines vorgegebenen Identifikators und ermittelt dann einen Frame mit hoher Priorität mit der höchsten Priorität (Schritt S402). Die Verzögerungswarteschlange 10 fährt fort darin, den Frame mit hoher Priorität mit der höchsten Priorität zu speichern, bis eine vorgegebene Verzögerungszeit abgelaufen ist (NEIN bei Schritt S403). Wenn die vorgegebene Verzögerungszeit abgelaufen ist, (JA bei Schritt S403), führt die Übertragungsframeauswahleinheit 5c die Steuerung führt, den Frame mit hoher Priorität mit der höchsten Priorität unter den in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität von der Ausgabesteuerungseinheit 7a anhand des Determinierungsergebnisses der Priorität in der Verzögerungswarteschlange 10 und anhand dynamisch wechselnder Identifikatorinformation zu übertragen (Schritt S404). Die Übertragungsframeauswahleinheit 5c führt dann die Steuerung aus, die verbleibenden in Konflikt miteinander stehenden Frames mit hoher Priorität für eine vorgegebene Verzögerungszeit oder länger zu verzögern oder diese Frames in der Reihenfolge der höchsten Priorität zu übertragen (Schritt S405).
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform verzögert die Relais-Vorrichtung 1c, wie oben beschrieben, nach dem Empfang von Frames mit hoher Priorität von einer Vielzahl von Eingabeschnittstellen zu einem Zeitablauf, bei welcher Ausgabe diese Frames bei einer einzelnen Schnittstelle in Konflikt miteinander stehen, nur einen Frame mit hoher Priorität mit der höchsten Priorität in Übereinstimmung mit der Priorität der Frames mit hoher Priorität durch eine festgelegte vorgegebene Verzögerungszeit und überträgt dann diesen Frame; verzögert auch die verbleibenden in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität durch die vorgegebene Verzögerungszeit oder länger und überträgt dann diese Frames. Aufgrund dieses Vorgangs kann die Relais-Vorrichtung 1c das Auftreten von Verzögerungsjitter in einem Universalnetzwerk verhindern und kann dann den wichtigsten Frame der Frames mit hoher Priorität, der eine spezielle Priorität hat, mit einer vorgegebenen Verzögerung übertragen. Während der Übertragung eines Frames mit hoher Priorität mit einer unterschiedlichen Priorität mit einer niedrigen Verzögerung, ohne ihn zu verwerfen.
  • Die Relais-Vorrichtung 1c in der vorliegenden Ausführungsform ist dazu konfiguriert, nur einen einzelnen Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a für Frames mit niedriger Priorität ähnlich zu der Relais-Vorrichtung 1a in der zweiten Ausführungsform zu umfassen. Allerdings ist die Relais-Vorrichtung 1b nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Der Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4a kann durch den Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 und dem Wiederholspeicher 6 ähnlich zu der Relais-Vorrichtung 1 in der ersten Ausführungsform konfiguriert sein. Dasselbe trifft auf die folgende fünfte Ausführungsform zu.
  • Fünfte Ausführungsform
  • In einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Fall beschrieben, bei dem die Relais-Vorrichtung 1c einen Frame mit hoher Priorität anhand des Übertragungstyps, ob der Frame mit hoher Priorität mit einer vorgegebenen Verzögerung oder einer niedrigen Verzögerung übertragen wird, überträgt. Die Konfiguration der Relais-Vorrichtung 1c ist identisch zu der in der vierten Ausführungsform.
  • Die Verzögerungswarteschlange 10 umfasst Warteschlangen, die fähig sind, darin eine Vielzahl von einer Vielzahl von Eingabeschnittstellen empfangene Frames mit hoher Priorität zu speichern. Die Verzögerungswarteschlange 10 ermittelt die Priorität der Frames mit hoher Priorität anhand eines in der Kopfzeile oder den Nutzdaten der von den Eingabeschnittstellen empfangenen Frames mit hoher Priorität definierten Identifikators, und ermittelt auch den Übertragungstyp, ob der Frame mit hoher Priorität mit einer vorgegebenen Verzögerung oder einer niedrigen Verzögerung übertragen wird. Die Übertragung mit vorgegebener Verzögerung ist identisch zu dem Übertragungsverfahren in der vierten Ausführungsform. Die Übertragung mit niedriger Verzögerung ist ein Übertragungsverfahren zum schnellstmöglichen Übertragen von Frames mit hoher Priorität. Die Verzögerungswarteschlange 10 benachrichtigt die Übertragungsframeauswahleinheit 5c über Prioritätsidentifikationsinformation, welche die Priorität empfangener Frames mit hoher Priorität und Übertragungstypeninformation angibt, und benachrichtigt ebenso, dass die Frames mit hoher Priorität eingegeben wurden. Ferner speichert die Verzögerungswarteschlange 10 die Frames mit hoher Priorität, empfangen von der Framedeterminierungseinheit 2, durch die Schnittstellen von Beginn an des Frames in eine der Warteschlangen, welche leer ist.
  • Ähnlich wie bei der vierten Ausführungsform, kann anders als die in dem Frame gespeicherte Information, z. B. die Eingabeschnittstelleninformation als ein Identifikator, um die Priorität zu bestimmen, verwendet werden. Beispielsweise ist ein von einer bestimmten Eingabeschnittstelle empfangener Frame definiert als ein Frame mit hoher Priorität und von anderen Eingabeschnittstellen empfangene Frames sind als ein Frame mit niedriger Priorität definiert. Ferner wird ein von einer bestimmten Eingabeschnittstelle empfangener Frame mit einer vorgegebenen Verzögerung übertragen, und Frames, von den anderen Eingabeschnittstellen empfangen, werden mit einer niedrigen Verzögerung übertragen. Die Information zur Bestimmung der Priorität und des Übertragungstyps ist darauf nicht beschränkt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform bestätigt die Übertragungsframeauswahleinheit 5c, dass ein Frame mit einer niedrigen Priorität mit einer Framelänge lang genug übertragen wurde, damit eine der Relais-Vorrichtung 1c nachgeschalteten Vorrichtung fähig ist, korrekt den Frame zu empfangen und zu tragen oder zu verwerfen, und stellt danach die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität zu dem Zeitpunkt ein, bei dem die minimale IFG sichergestellt ist, bis zu dem Zeitpunkt, bei dem die Übertragung des Frames mit hoher Priorität beginnt.
  • Nach dem Empfang einer Benachrichtigung von der Verzögerungswarteschlange 10, dass Frames mit hoher Priorität eingegeben wurden, führt die Übertragungsframeauswahleinheit 5c die Steuerung aus, aus der Verzögerungswarteschlange 10 mit einer vorgegebenen Verzögerungszeit oder einer Übertragung mit niedriger Verzögerung in Übereinstimmung mit dem Übertragungstyp des entsprechenden Frames mit hoher Priorität zu übertragen. Die Übertragungsframeauswahleinheit 5c bestimmt die Priorität und den Übertragungstyp der Frames mit hoher Priorität durch Nutzen von Information über die Priorität und den Übertragungstyp, welche von der Verzögerungswarteschlange 10 bekannt gegeben werden und durch Nutzen dynamisch wechselnder Identifikatorinformation. Wenn ein Frame mit hoher Priorität HOCH ein Übertragungsframe mit niedriger Verzögerung ist, gibt die Übertragungsframeauswahleinheit 5c diesen Frame HOCH mit einer niedrigen Verzögerung aus, welcher mit der kürzest möglichen Zeit für die Übertragung verzögert wird. Wenn ein Frame mit hoher Priorität HOCH ein Übertragungsframe mit vorgegebener Verzögerung ist, gibt die Übertragungsframeauswahleinheit 5c diesen Frame HOCH nach Ablauf einer vorgegebenen Verzögerungszeit aus. Die Übertragungsframeauswahleinheit 5c führt einen Vorgang zu der Übertragung eines Frames mit hoher Priorität HOCH und einen Frame mit hoher Priorität NIEDRIG mit deren in Konflikt miteinander stehenden Ausgabezeitabläufe aus durch die Übernahme der Steuerung, um den Frame mit hoher Priorität NIEDRIG mit einer niedrigen Verzögerung oder für eine vorgegebene Verzögerungszeit oder länger durch die minimale IFG nach der Ausgabe des Frames mit hoher Priorität HOCH zu verzögern. D. h., dass die Übertragungsframeauswahleinheit 5c die Steuerung aufgrund des Determinierungsergebnisses von der Priorität und des Übertragungstyps der Frames mit hoher Priorität in der Verzögerungswarteschlange 10 und anhand der dynamisch wechselnden Identifikatorinformation ausführt, um einen Frame mit der höchsten Priorität unter den in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität in Übereinstimmung mit dem Übertragungstyp bevorzugt zu übertragen, und um die verbleibenden in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität in Übereinstimmung mit dem Übertragungstyp in der Reihenfolge der höchsten Priorität zu übertragen. In einem Fall, in dem ein Frame mit hoher Priorität HOCH mit einer vorgegebenen Verzögerung übertragen wird und ein Frame mit hoher Priorität in NIEDRIG mit einer niedrigen Verzögerung übertragen wird, könnte die Übertragungsframeauswahleinheit 5c den Frame mit hoher Priorität NIEDRIG vor der Übertragung des Frames mit hoher Priorität HOCH übertragen.
  • Beispiele der dynamisch wechselnden Identifikatorinformation, um die Priorität und den Übertragungsblock zu bestimmen, umfassen einen Zeitablauf, bei welchem ein Frame mit hoher Priorität in eine Relais-Vorrichtung 1c eingegeben wird, wie beispielsweise ein Eingabebefehl, eine Eingabezeit, und eine Framespeicherzeit. Die dynamisch wechselnde Identifikatorinformation ist jedoch nicht darauf beschränkt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ermittelt die Übertragungsframeauswahleinheit 5c, ob Übertragungszeitabläufe in Konflikt miteinander stehen anhand eines Zeitablaufs, um einen Frame mit hoher Priorität in Übereinstimmung mit dem Übertragungstyp nach dem Empfangen einer Benachrichtigung, dass dieser Frame mit hoher Priorität eingegeben wurde, zu übertragen und anhand einem Zeitablauf, um einen anderen Frame mit hoher Priorität in Übereinstimmung mit dem Übertragungstyp nach dem Empfangen einer weiteren Benachrichtigung, dass dieser zusätzliche Frame mit hoher Priorität eingegeben wurde, zu übertragen. Deshalb verzögert die Verzögerungswarteschlange 10 einen der Frames mit hoher Priorität, welcher in Konflikt stehen könnte und eine höhere Priorität als der andere Frame mit hoher Priorität haben könnte, für eine vorgegebene Verzögerungszeit gleich oder länger als eine Datenübertragungszeit, gegeben durch die Länge der „minimalen IFG + die maximale Framelänge des anderen Frames, der eine niedrigere Priorität haben könnte”.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird in der Relais-Vorrichtung 1c ein Frame mit hoher Priorität, der mit einer obersten Priorität unter den in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität übertragen werden soll, von der Verzögerungswarteschlange 10 in Übereinstimmung mit dem Übertragungstyp übertragen. In der Relais-Vorrichtung 1c wird ein Frame mit hoher Priorität NIEDRIG mit der zweithöchsten Priorität von der Verzögerungswarteschlange 10 in Übereinstimmung mit dem Übertragungstyp ausgegeben. Daher kann die Relais-Vorrichtung 1c eine Übertragung mit vorgegebener Verzögerung oder eine Übertragung mit niedriger Verzögerung eines Frames mit hoher Priorität, bei dem gewünscht ist, eine oberste Priorität zu haben, mit vorgegebener Verzögerung erreichen.
  • 14 zeigt eine schematische Darstellung, welche ein Übertragungsverfahren, das einen Frame mit hoher Priorität mit niedriger Übertragungsverzögerungszeit früher überträgt, wenn Ausgabezeitabläufe von Frames mit hoher Priorität miteinander in Konflikt stehen in einer Relais-Vorrichtung 1c gemäß der fünften Ausführungsform veranschaulicht. Wenn nach Beginn des Empfangens eines Frames mit hoher Priorität NIEDRIG mit vorgegebener Verzögerung die Relais-Vorrichtung 1c beginnt, einen Frame mit hoher Priorität HOCH mit niedriger Verzögerung zu empfangen, überträgt die Relais-Vorrichtung 1c den Frame mit hoher Priorität HOCH mit niedriger Verzögerung mit einer niedrigen Verzögerung und verzögert den Frame mit hoher Priorität NIEDRIG mit vorgegebener Verzögerung für eine vorgegebene Verzögerungszeit oder länger, um diesen Frame mit hoher Priorität NIEDRIG mit vorgegebener Verzögerung nach dem Frame mit hoher Priorität HOCH mit niedriger Verzögerung zu übertragen. Die Relais-Vorrichtung 1c kann den Frame mit hoher Priorität NIEDRIG mit vorgegebener Verzögerung nach einem Ablauf einer vorgegebenen Verzögerungszeit nicht übertragen. Allerdings überträgt die Relais-Vorrichtung 1c diesen Frame mit hoher Priorität NIEDRIG mit vorgegebener Verzögerung noch ohne ihn zu verwerfen, um solange ein Auftreten von Verzögerungsjitter zu verhindern.
  • 15 ist eine schematische Darstellung, welche ein Datenübertragungsverfahren einschließlich dem Einstellen der Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität und dem erneuten Übertragen des Frames mit niedriger Priorität während ein Frame mit hoher Priorität mit vorgegebener Übertragungsverzögerung früher übertragen wird, wenn Ausgabezeitabläufe von Frames mit hoher Priorität in Konflikt zueinanderstehen in der Relais-Vorrichtung 1c gemäß der fünften Ausführungsform veranschaulicht. Wenn, während der Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität, die Relais-Vorrichtung 1c beginnt, einen Frame mit hoher Priorität HOCH mit vorgegebener Verzögerung und einen Frame mit hoher Priorität NIEDRIG mit einer niedrigen Verzögerung in der beschriebenen Reihenfolge zu empfangen, stellt die Relais-Vorrichtung 1c die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität ein, überträgt den Frame mit hoher Priorität HOCH mit vorgegebener Verzögerung mit einer vorgegebenen Verzögerung, überträgt nachfolgend den Frame mit hoher Priorität NIEDRIG mit niedriger Verzögerung, und überträgt schließlich erneut den Frame mit niedriger Priorität.
  • Obwohl in 14 und 15 nur zwei Frames mit hoher Priorität eingegeben werden, ist dies nur ein Beispiel. Ähnlich einem Fall mit drei oder mehr Frames mit hoher Priorität, führt die Relais-Vorrichtung 1c auch einen Vorgang durch, einen Frame mit hoher Priorität, ermittelt als der Frame mit höchster Priorität unter den in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität in der Reihenfolge der Priorität höchst bevorzugt zu übertragen.
  • Ein Datenübertragungsverfahren in der Relais-Vorrichtung 1c wird mit Verweis auf ein Flussdiagramm beschrieben. 16 zeigt ein Flussdiagramm, welches ein Datenübertragungsverfahren in der Relais-Vorrichtung 1c gemäß der fünften Ausführungsform wiedergibt. Ähnlich zu 13 in der vierten Ausführungsform, wird nur ein Teil des Vorgangs, welcher sich auf die Verarbeitung von Frames mit hoher Priorität bezieht, veranschaulicht in der linken Seite des Flussdiagramms in 4 in der ersten Ausführungsform, beschrieben. Die Vorgänge bei Schritt S9 bis S20, welche sich auf die Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität beziehen, sind identisch zu denen in der ersten Ausführungsform und deshalb werden Beschreibungen davon weggelassen. Ferner sind die Vorgänge bei den Schritten S1 bis S8, welches sich auf die Verarbeitung von Frames mit hoher Priorität beziehen, identisch zu denen in der ersten Ausführungsform, und deshalb werden Beschreibungen davon weggelassen. Des Weiteren sind die Schritte S401 und S402 identisch zu den in der vierten Ausführungsform, und deshalb werden Beschreibungen davon weggelassen.
  • Nach Schritt S402, ermittelt die Verzögerungswarteschlange 10 zudem den Übertragungstyp eines jeden der in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität anhand eines in dem empfangenen Frame definierten Identifikators oder eines vorgegebenen Identifikators (Schritt S501). Die Übertragungsframeauswahleinheit 5c führt die Steuerung aus, einen Frame mit hoher Priorität mit der höchsten Priorität unter den in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität in Übereinstimmung mit dem Übertragungstyp von der Ausgabesteuerungseinheit 7a anhand der Determinierungsergebnisse (Ergebnisse der Ermittlung) von der Priorität und dem Übertragungstyp der Frames mit hoher Priorität in der Verzögerungswarteschlange 10 und anhand dynamisch wechselnder Identifikatorinformation bevorzugt zu übertragen (Schritt S502). Die Übertragungsframeauswahleinheit 5c führt dann die Steuerung aus, die verbleibenden in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität in Übereinstimmung mit dem Übertragungstyp in der Reihenfolge der hohen Priorität zu übertragen (Schritt S503).
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, verzögert die Relais-Vorrichtung 1c, wie oben beschrieben, bei Erhalt von Frames mit hoher Priorität von einer Vielzahl von Eingabeschnittstellen mit einem Zeitablauf, bei welchem die Ausgabe dieser Frames bei einer einzelnen Schnittstelle in Konflikt miteinander stehen, nur einen Frame mit hoher Priorität mit der höchsten Priorität in Übereinstimmung mit der Priorität der Frames mit hoher Priorität durch eine eingestellte Zeit oder einer dynamisch variablen Zeit und überträgt dann diesen Frame. Aufgrund dieses Vorgangs kann die Relais-Vorrichtung 1c einen Frame mit hoher Priorität mit einer niedrigen Verzögerung übertragen, ohne ihn zu verwerfen, um solange Auftreten von Verzögerungsjitter in einem Frame, der eine vorgegebene Verzögerung in einem Universalnetzwerk benötigt, vorzubeugen.
  • Sobald Frames mit hoher Priorität in Konflikt zueinanderstehen, wie z. B. wenn Frames eingegeben von einer Vielzahl von Schnittstellen an die gleiche Schnittstelle ausgegeben werden, identifiziert die Relais-Vorrichtung in der dritten bis zur fünften Ausführungsform die Priorität unter den Frames mit hoher Priorität anhand eines Identifikators, definiert in der Kopfzeile oder der Nutzdaten des empfangenen Frames oder anhand eines Identifikators definiert durch eine vorgegebene Priorität, welche in dem zuvor genannten Beispiel ein Identifikator ist, der jede Eingabeschnittstelle identifiziert, wenn die Priorität jeder Eingabeschnittstelle festgelegt wird; und überträgt dann einen Frame mit höherer Priorität mit einer vorgegebenen Verzögerung oder einer niedrigen Verzögerung. Deshalb umfasst die Relais-Vorrichtung eine oder mehrere Verzögerungswarteschlangen. Durch Steuerung der Verzögerungsmenge für entsprechende Frames oder durch Verwerfen eines von diesen, wenn sie in Konflikt zu einander stehen, steuert die Relais-Vorrichtung die Ausgabe der in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität während der Steuerung der Ausgabe eines Frames mit niedriger Priorität. Sogar wenn ein Ausgabekonflikt zwischen Frames mit hoher Priorität aufgetreten ist, kann die Relais-Vorrichtung aufgrund dieser Steuerung den Frame mit der höchsten Priorität mit einer vorgegebenen Verzögerung übertragen, oder führt die Steuerung des Übertragungsbefehls der erfassten Frames mit hoher Priorität aus, und kann deshalb den wichtigen Frame mit einer optimalen niedrigen Verzögerung oder einer optimalen vorgegebenen Verzögerung übertragen.
  • Als Nächstes wird eine Hardwarekonfiguration, veranschaulicht in den 1, 5, 8 und 11, um jeden Bestandteil der Relais-Vorrichtung zu realisieren, beschrieben. In der Relais-Vorrichtung ist die Framedeterminierungseinheit 2 eine Framedeterminierungsschaltung. Ferner bilden die Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung 3 oder 3b, der Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität 4 oder 4a, der Wiederholspeicher 6, und die Verzögerungswarteschlange 10 einen Speicher. Die Übertragungsframeauswahleinheit 5, 5a, 5b, oder für 5c ist eine Übertragungsframeauswahlschaltung. Die Ausgabesteuerungseinheit 7 oder 7a ist eine Ausgabesteuerungsschaltung. Die Auswahleinheit 8 ist eine Auswahlschaltung. Die Multiplexereinheit 9 ist eine Multiplexerschaltung. Es ist ausreichend, dass ein Teil der Konfiguration der Relais-Vorrichtung, veranschaulicht in 1, 5, 8 und 11 aus Software gebildet wird. 17 zeigt eine schematische Darstellung, welche eine Hardwarekonfiguration zum Implementieren einer Relais-Vorrichtung 1, 1a, 1b, oder 1c, veranschaulicht. Ein Teil der Konfiguration der Relais-Vorrichtung 1, 1a, 1b, oder 1c wird durch einen Prozessor 91 durch Ausführung eines Programms für jeden Bestandteil, gespeichert in einem Speicher 92, realisiert. Der Prozessor 91 und der Speicher 92 bilden zusammen mit einem Übertrager 93 und einem Empfänger 94 die Relais-Vorrichtung 1, 1a, 1b, oder 1c. Der Prozessor 91, der Speicher 92, der Übertrager 93, und der Empfänger 94 sind über ein Bussystem 95 verbunden. Es sei versichert, dass eine Vielzahl von Prozessoren 91 und eine Vielzahl von Speichern 92 miteinander zusammenwirken, um die Funktion eines jeden Bestandteils, veranschaulicht in den 1, 5, 8 und 11, zu realisieren.
  • Die Konfigurationen gemäß der oben beschriebenen Ausführungsformen sind nur ein Beispiel für den Inhalt der vorliegenden Erfindung und können mit anderen bekannten Techniken kombiniert oder ein Teil davon weggelassen oder modifiziert werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
  • Die Relais-Vorrichtung und das Datenübertragungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung sind, wie oben beschrieben, nützlich in drahtloser Kommunikation und sind besonders anwendbar in einem FA-Netzwerk.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 1a, 1b, 1c Relais-Vorrichtung, 2 Framedeterminierungseinheit, 3, 3b Warteschlange mit vorgegebener Verzögerung, 4, 4a Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität, 5, 5a, 5b, 5c Übertragungsframeauswahleinheit, 6 Wiederholspeicher, 7, 7a Ausgabesteuerungseinheit, 8 Auswahleinheit, 9 Multiplexereinheit, 10 Verzögerungswarteschlange.

Claims (24)

  1. Eine Relais-Vorrichtung umfassend: eine Determinierungseinheit, welche für jede Ausgabeschnittstelle anhand eines Identifikators, welcher in einem empfangenen Frame definiert ist, ermittelt, ob der empfangene Frame ein Frame mit hoher Priorität oder ein Frame mit niedriger Priorität mit einer niedrigeren Priorität ist, als der Frame mit hoher Priorität; eine Hochprioritätswarteschlange, welche den Frame mit hoher Priorität, wie von der Determinierungseinheit ermittelt, für eine Zeitspanne verzögert, die gleich oder länger als die Summe einer vorgegebenen Übertragungslücke und einer Framelänge ist, welche lang genug ist, damit eine nachgeschaltete Vorrichtung fähig ist, einen Frame korrekt zu empfangen und zu transferieren oder zu verwerfen und die den Frame mit hoher Priorität überträgt; eine Speichereinheit für Frames mit niedriger Priorität, welche darin den Frame mit niedriger Priorität, wie von der Determinierungseinheit ermittelt, speichert; eine Übertragungsframeauswahleinheit, welche die Steuerung ausführt, die Übertragung des Frames mit niedrigerer Priorität, während der Übertragung des Frames mit niedriger Priorität, zu unterbrechen, wenn der Frame mit hoher Priorität übertragen wird, und den Frame mit niedriger Priorität erneut zu übertragen; und eine Ausgabesteuerungseinheit, welche einen zu der nachgeschalteten Vorrichtung zu übertragenden Frame in Übereinstimmung mit der durch die Übertragungsframeauswahleinheit ausgeführten Steuerung auswählt.
  2. Die Relais-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Speichereinheit für Frames mit niedriger Priorität einen Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität aufweist, welcher den Frame mit niedriger Priorität speichert, wie von der Determinierungseinheit ermittelt, und einen Wiederholspeicher, welcher den Frame mit niedriger Priorität darin speichert, der von der Speichereinheit für Frames mit niedriger Priorität ausgegeben wird, und falls der Frame mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität übertragen wird, wenn der Frame mit hoher Priorität übertragen werden soll, führt die Übertragungsframeauswahleinheit die Steuerung aus, die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität zu unterbrechen, während die Speicherung des Frames mit niedriger Priorität in dem Wiederholspeicher fortgesetzt wird.
  3. Die Relais-Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei nach Abschluss der Übertragung des Frames mit hoher Priorität, die Übertragungsframeauswahleinheit die Steuerung ausführt, den Frame mit niedriger Priorität, für welchen die Übertragung unterbrochen wurde und der in dem Wiederholspeicher gespeichert ist, von einem Anfang des Frames beginnend, erneut zu übertragen.
  4. Die Relais-Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei nach Abschluss der Übertragung des im Wiederholspeicher gespeicherten Frames mit niedriger Priorität, die Übertragungsframeauswahleinheit den Wiederholspeicher anweist, den darin gespeicherten Frame mit niedriger Priorität freizugeben.
  5. Die Relais-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Speichereinheit für Frames mit niedriger Priorität ein Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität ist, der darin den Frame mit niedriger Priorität speichert, wie von der Determinierungseinheit ermittelt, und der fähig ist, den Frame mit niedriger Priorität erneut zu übertragen während die Daten des darin gespeicherten Frames mit niedriger Priorität gehalten werden, bis die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität abgeschlossen ist, und, falls der Frame mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität übertragen wird, wenn der Frame mit hoher Priorität übertragen werden soll, die Übertragungsframeauswahleinheit die Steuerung, die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität einzustellen, ausführt.
  6. Die Relais-Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei nach Abschluss der Übertragung des Frames mit hoher Priorität, die Übertragungsframeauswahleinheit die Steuerung ausführt, den Frame mit niedriger Priorität, für welchen die Übertragung unterbrochen wurde und der in dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität gespeichert ist, von einem Anfang des Frames beginnend, erneut zu übertragen.
  7. Die Relais-Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei nach Abschluss der Übertragung des in dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität gespeicherten Frames mit niedriger Priorität, die Übertragungsframeauswahleinheit den Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität anweist, den darin gespeicherten Frame mit niedriger Priorität freizugeben.
  8. Die Relais-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei, wenn ein Übertragungskonflikt zwischen dem Frame mit niedriger Priorität und dem Frame mit hoher Priorität auftritt, die Übertragungsframeauswahleinheit die Steuerung ausführt, zu bestätigen, dass der Frame mit niedriger Priorität für eine Framelänge oder länger übertragen wurde, was lang genug ist, damit eine nachgeschaltete Vorrichtung fähig ist, einen Frame korrekt zu empfangen und zu übertragen oder zu verwerfen, und die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität einzustellen.
  9. Die Relais-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner umfassend eine Auswahleinheit, welche, wenn ein Übertragungskonflikt zwischen einer Vielzahl von Frames mit hoher Priorität auftritt, eine Priorität von jedem der in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität anhand eines in dem empfangenen Frame definierten Identifikators oder eines vorgegebenen Identifikators ermittelt, wobei die Übertragungsframeauswahleinheit anhand eines Determinierungsergebnisses durch die Auswahleinheit die Steuerung ausführt, einen Frame mit einer höchsten Priorität unter den in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität mit einer vorgegebenen Verzögerung zu übertragen, und verbleibende in Konflikt stehende Frames mit hoher Priorität zu verwerfen.
  10. Die Relais-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Hochprioritätswarteschlange eine Vielzahl von Frames mit hoher Priorität ferner für jede Ausgabeschnittstelle speichert und die Frames mit hoher Priorität für eine vorgegebene Zeit oder eine dynamisch zugewiesene Zeit verzögert.
  11. Die Relais-Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei, wenn ein Übertragungskonflikt zwischen den Frames mit hoher Priorität auftritt, die Hochprioritätswarteschlange eine Priorität für jeden der in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität anhand eines Identifikators, welcher in dem empfangenen Frame definiert ist, oder eines vorgegebenen Identifikators ermittelt, und die Übertragungsframeauswahleinheit anhand von Determinierungsergebnissen der Priorität von Frames mit hoher Priorität, welche von der Hochprioritätswarteschlange ermittelt worden sind, und anhand von dynamisch wechselnder Identifikatorinformation die Steuerung ausführt, einen Frame mit höchster Priorität unter den in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität mit vorgegebener Verzögerungszeit zu übertragen, verbleibende in Konflikt stehende Frames mit hoher Priorität mit einer vorgegebenen Verzögerungszeit oder länger zu verzögern, und diese Frames mit hoher Priorität in einer Reihenfolge der hohen Priorität zu übertragen.
  12. Die Relais-Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei, wenn ein Übertragungskonflikt zwischen den Frames mit hoher Priorität auftritt, die Hochprioritätswarteschlange eine Priorität und einen Übertragungstyp für jeden der in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität anhand eines Identifikators, welcher in dem empfangenen Frame definiert ist, oder eines vorgegebenen Identifikators ermittelt, und die Übertragungsframeauswahleinheit anhand von Determinierungsergebnissen einer Priorität und eines Übertragungstyps der Frames mit hoher Priorität durch die Hochprioritätswarteschlange und anhand von dynamisch wechselnder Identifikatorinformation die Steuerung ausführt, den Frame mit der höchsten Priorität unter den in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität in Übereinstimmung mit einem Übertragungstyp bevorzugt zu übertragen, und verbleibende in Konflikt stehende Frames mit hoher Priorität in Übereinstimmung mit einem Übertragungstyp einer Reihenfolge der hohen Priorität zu übertragen.
  13. Ein Datenübertragungsverfahren für eine Relais-Vorrichtung, wobei das Verfahren aufweist: einen Determinierungsschritt des Ermittelns für jede Ausgabeschnittstelle, ob ein empfangener Frame ein Frame mit hoher Priorität oder ein Frame mit niedriger Priorität mit einer niedrigeren Priorität als der Frame mit hoher Priorität ist, anhand eines in dem empfangenen Frame definierten Identifikators ist; einen Speicherschritt für Frames mit hoher Priorität, des Speicherns des in dem Determinierungsschritt ermittelten Frames mit hoher Priorität in einer Hochprioritätswarteschlange, die den Frame mit hoher Priorität für eine Zeitspanne gleich oder länger als eine Summe einer vorgegebenen Übertragungslücke und einer Framelänge verzögert, welche lang genug ist, damit eine nachgeschaltete Vorrichtung fähig ist, einen Frame korrekt zu empfangen und zu transferieren oder zu verwerfen, und des anschließenden Übermittelns des Frames mit hoher Priorität; einen Speicherschritt für Frames mit niedriger Priorität des Speicherns des in dem Determinierungsschritt ermittelten Frames mit niedriger Priorität in einer Speichereinheit für Frames mit niedriger Priorität; einen Übertragungsframeauswahlschritt des Ausführens einer Steuerung während der Übertragung eines Frames mit niedriger Priorität, die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität einzustellen, wenn ein Frame mit hoher Priorität übertragen wird und den Frame mit niedriger Priorität erneut zu übertragen; und einen Ausgabesteuerungsschritt des Auswählens eines Frames, der zu der nachgeschalteten Vorrichtung übertragen werden soll, in Übereinstimmung mit der bei dem Übertragungsframeauswahlschritt ausgeführten Steuerung.
  14. Das Datenübertragungsverfahren nach Anspruch 13, wobei, wenn die Speichereinheit für Frames mit niedriger Priorität durch einen Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität und einen Wiederholspeicher konfiguriert ist, und wenn in dem Speicherschritt für Frames mit niedriger Priorität der Frame mit niedriger Priorität im Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität gespeichert wird, das Datenübertragungsverfahren aufweist: einen Wiederholspeicher-Speicherschritt des Speicherns des von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität ausgegebenen Frames mit niedriger Priorität in dem Wiederholspeicher, und in dem Übertragungsframeauswahlschritt, wenn der Frame mit niedriger Priorität von dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität übertragen wird, wenn der Frame mit hoher Priorität übertragen werden soll, eine Steuerung des Einstellens der Übertragung des Frames mit niedriger Priorität bei andauernder Speicherung des Frames mit niedriger Priorität im Wiederholspeicher ausgeführt wird.
  15. Das Datenübertragungsverfahren nach Anspruch 14, wobei in dem Übertragungsframeauswahlschritt, nach Abschluss der Übertragung des Frames mit hoher Priorität, die Steuerung ausgeführt wird, den Frame mit niedriger Priorität, dessen Übertragung eingestellt wurde und welcher in dem Wiederholspeicher gespeichert ist, erneut vom Beginn des Frames an zu übertragen.
  16. Das Datenübertragungsverfahren gemäß Anspruch 15, wobei in dem Übertragungsframeauswahlschritt, nach Abschluss der Übertragung des Frames mit niedriger Priorität, der im Wiederholspeicher gespeichert ist, der Wiederholspeicher angewiesen wird, den darin gespeicherten Frame mit niedriger Priorität freizugeben.
  17. Das Datenübertragungsverfahren nach Anspruch 13, wobei in dem Speicherungsschritt des Frames mit niedriger Priorität der in dem Determinierungsschritt ermittelte Frame mit niedriger Priorität in einem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität, welcher die Speichereinheit für Frames mit niedriger Priorität ist, gespeichert wird, und sich der Frame in einem Zustand befindet, fähig zu sein, erneut übertragen zu werden, während die Daten des Frames mit niedriger Priorität darin gespeichert gehalten werden, bis die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität abgeschlossen ist, und in dem Übertragungsframeauswahlschritt, falls der Frame mit niedriger Priorität vom Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität übertragen wird, wenn der Frame mit hoher Priorität übertragen werden soll, eine Steuerung ausgeführt wird, die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität einzustellen.
  18. Das Datenübertragungsverfahren nach Anspruch 17, wobei in dem Übertragungsframeauswahlschritt, nach Abschluss der Übertragung des Frames mit hoher Priorität, eine Steuerung ausgeführt wird, den Frame mit niedriger Priorität, dessen Übertragung eingestellt wurde und welcher im Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität gespeichert ist, erneut vom Beginn des Frames an zu übertragen.
  19. Das Datenübertragungsverfahren nach Anspruch 18, wobei in dem Übertragungsframeauswahlschritt, nach Abschluss der Übertragung des Frames mit niedriger Priorität, der in dem Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität gespeichert ist, der Pufferspeicher für Frames mit niedriger Priorität angewiesen wird, den darin gespeicherten Frame mit niedriger Priorität freizugeben.
  20. Das Datenübertragungsverfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, wobei in dem Übertragungsframeauswahlschritt, wenn ein Übertragungskonflikt zwischen dem Frame mit niedriger Priorität und dem Frame mit hoher Priorität auftritt, eine Steuerung ausgeführt wird, zu bestätigen, dass der Frame mit niedriger Priorität, für eine Framelänge oder länger übertragen wurde, was lang genug ist, damit eine nachgeschaltete Vorrichtung fähig ist, einen Frame korrekt zu verwerfen, und die Übertragung des Frames mit niedriger Priorität einzustellen.
  21. Das Datenübertragungsverfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 20, ferner umfassend: ein Determinierungsschritt des Ermittelns einer Priorität eines jeden in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität anhand eines Identifikators, welcher in dem empfangenen Frame definiert ist, oder eines vorgegebenen Identifikators, wenn ein Übertragungskonflikt zwischen einer Vielzahl von Frames mit hoher Priorität auftritt, wobei in dem Übertragungsframeauswahlschritt basierend auf einem Determinierungsergebnis in dem Determinierungsschritt die Steuerung ausgeführt wird, einen Frame mit höchster Priorität unter den in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität mit einer vorgegebenen Verzögerung zu übertragen, und verbleibende in Konflikt stehende Frames mit hoher Priorität zu verwerfen.
  22. Das Datenübertragungsverfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 20, wobei in dem Schritt der Speicherung des Frames mit hoher Priorität für jede Ausgabeschnittstelle eine Vielzahl von Frames mit hoher Priorität ferner gespeichert werden, und für eine vorgegebene Zeit oder eine dynamisch zugewiesene Zeit verzögert werden.
  23. Das Datenübertragungsverfahren nach Anspruch 22, ferner umfassend: ein Determinierungsschritt des Ermittelns einer Priorität von jedem in Konflikt stehenden Frame hoher Priorität anhand eines Identifikators, der in dem empfangenen Frame definiert ist, oder eines vorgegebenen Identifikators, wenn ein Übertragungskonflikt zwischen Frames mit hoher Priorität auftritt, wobei in dem Übertragungsframeauswahlschritt anhand eines Determinierungsergebnisses der Priorität von Frames mit hoher Priorität in der Hochprioritätswarteschlange und anhand dynamisch wechselnder Identifikatorinformation die Steuerung ausgeführt wird, einen Frame mit höchster Priorität unter den in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität mit einer vorgegebenen Verzögerung zu übertragen, verbleibende in Konflikt stehende Frames mit hoher Priorität für eine vorgegebene Verzögerungszeit oder länger zu verzögern, und diese Frames in Reihenfolge der hohen Priorität zu übertragen.
  24. Das Datenübertragungsverfahren nach Anspruch 22, ferner umfassend: ein Determinierungsschritt des Ermittelns einer Priorität und eines Übertragungstyps eines jeden in Konflikt stehenden Frames hoher Priorität anhand eines Identifikators, der in dem empfangenen Frame definiert ist, oder eines voreingestellten Identifikators, wenn ein Übertragungskonflikt zwischen den Frames mit hoher Priorität auftritt, wobei in dem Übertragungsframeauswahlschritt anhand von Determinierungsergebnissen einer Priorität und eines Übertragungstyps des Frames mit hoher Priorität in der Hochprioritätswarteschlange und anhand dynamisch wechselnder Identifikatorinformation die Steuerung ausgeführt wird, einen Frame mit höchster Priorität unter den in Konflikt stehenden Frames mit hoher Priorität in Übereinstimmung mit einem Übertragungstyp bevorzugt zu übertragen, und verbleibende in Konflikt stehende Frames mit hoher Priorität in Übereinstimmung mit einem Übertragungstyp in einer Reihenfolge von hoher Priorität zu übertragen.
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