JP2008502182A - 時間制御される通信システム内にグローバルなタイムベースを確立する方法および通信システム - Google Patents
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Abstract
【選択図】図4
Description
a)潜在的タイムマスターは、その基準メッセージBrefまたはCrefを、奇数のタイムカウンタにおいて初めて送信することができる。それによって最悪の場合(ワーストケース)には、全通信サイクルの通信の中断が生じる。
b)全ての加入者3におけるタイマの同期化が、基準メッセージArefからCrefが基準メッセージArefからCrefを送信したタイムマスターの識別子を有し、同期化の際にその識別子が考慮されるように、拡張される。基準メッセージArefからCrefのための識別子が交代した場合に、レートを計算する際にそれを考慮することができる。
c)全てのスレーブと潜在的タイムマスターにおける同期化精度において交代を考慮せず、従ってそれに伴う短期間の障害を許容する。付加的に送信スロットの長さのレート補正が、その解答となろう。これは、送信スロットの長さに従って、時計同期における許容誤差によって補償される。
−本発明は、加入者のローカルなタイマがタイムマスターを用いて同期される通信システムにおいて使用することができ、特にメッセージを時間制御(確定的)でも事象制御でも伝送することができる通信システムにおいて、使用することができる。
−本発明によれば、タイムマスターのほぼ任意の倍数の冗長性を得ることができ、その場合には冗長性が増すにつれて、通信サイクルまたは潜在的タイムマスターのための静的セグメント内にそれだけ多くの帯域幅が設けられなければならない。
−本発明によれば、立上げの間も、ノーマルな規定通りの駆動の間も、通信システムを構成(コンフィグレーション)することができる。
−メインタイムマスターは、送信スロットとして通信サイクル内に送信スロット#1のための割当てを得る。メインタイムマスターは、ノーマル駆動において、ネットワークのスタートにも、他のすべての加入者3(潜在的タイムマスターとスレーブ)に対する時間値の設定にも、責任を有する。
−n倍の冗長性が望まれる場合に、潜在的タイムマスターのための他のn−送信スロットが構成される。もちろんその基準メッセージは、メインタイムマスターまたは予め定められた順序において上位の代用タイムマスターがアクティブである限り、送信されない。時計同期は、仕様書に従って付加的な基準メッセージによって影響を受けない。というのは、通信サイクル内においてそれぞれ1つの基準メッセージのみが存在を許されるからである。通信システムのエラーのない駆動において、すべての加入者(代用タイムマスターとスレーブ)はメインタイムマスターに同期されている。
−メインタイムマスターの故障は、基準メッセージがないことを用いて、少なくとも1つ、好ましくはすべての潜在的タイムマスターによって認識される。
−その場合に、通信サイクルの時間的推移において予め定められた順序に従って次の潜在的タイムマスターが、そのローカルな時間情報とタイムマスターのメッセージ識別子を有する基準メッセージの送信を引き受ける。
−常に、アクティブなタイムマスター(メインタイムマスターまたは代用タイムマスター)のみが、基準メッセージを送信し、他のすべてのタイムマスターは基準メッセージを送信しない。
−すべての残りの加入者は、基準メッセージの変更されたメッセージ識別子を用いて、新しいタイムマスターを認識する。
−新しい基準メッセージの時間測定は、古い基準メッセージの古い時間測定に合わせられる。タイマの同期化が、新しいレート補正値およびオフセット補正値を計算する。
−基準メッセージ内のメッセージ識別子の変化は、レートおよびオフセット補正値の計算に影響を与える。
−その後アクティブな潜在的タイムマスターが、タイムマスター機能を再びメインタイムマスターまたは上位に配置された代用タイムマスターに引き渡す;もはやその基準メッセージを送信してはならない。
Claims (15)
- ネットワーク(2)と前記ネットワークに接続された複数の加入者(3)とを有する、時間制御される通信システム(1)内でグローバルタイムベースを確立する方法であって、その場合に通信システム(1)の加入者(3)の少なくとも1つがタイムマスターとして定められ、残りの加入者(3)が前記タイムマスターに同期される、前記方法において、
1つの加入者(3)がメインタイムマスターとして、少なくとも1つの他の加入者(3)が代用タイムマスターとして定められ、その場合に、1つより多い加入者(3)が代用タイムマスターとして定められる場合に、代用タイムマスターの順序が予め定められており、
まず、通信システム(1)のすべての加入者(3)をメインタイムマスターに同期させることが試みられ、前記同期に失敗した場合には、通信システム(1)の加入者(3)の同期が成功するか、あるいは最後の代用タイムマスターへの加入者(3)の同期も失敗するまでの間、予め定められた順序でそれぞれ次の代用タイムマスターが選択されて、通信システム(1)のすべての加入者(3)を選択された代用タイムマスターに同期させることが試みられることを特徴とする、時間制御される通信システム内でグローバルタイムベースを確立する方法。 - 通信システム(1)の加入者(3)を同期させるために、加入者(3)がそれに同期されるべきタイムマスターが、時間情報を有する基準メッセージ(Aref、Bref、Cref)を送信し、前記基準メッセージが残りの加入者(3)によって受信されて、そのローカルな時計を合わせるために利用されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 通信システム(1)の加入者(3)が基準メッセージ(Aref、Bref、Cref)を受信した時点に従って同期されることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 少なくとも、予め定められた順序においてその時選択されているタイムマスターの後ろに位置する代用タイムマスターが、上位に配置されたタイムマスターを監視し、基準メッセージ(Aref、Bref、Cref)が欠落している場合に、予め定められた順序においてその時に選択されているタイムマスターの後ろに位置する代用タイムマスター自身が、基準メッセージ(Bref、Cref)を送信することを特徴とする、請求項2または3に記載の方法。
- 予め定められた順序においてその時選択されているタイムマスターの下方に位置する複数の代用タイムマスターが、上位に配置されているタイムマスターを監視して、基準メッセージ(Aref、Bref)が欠落している場合に、予め定められた順序においてその時選択されているタイムマスターの下方に位置する代用タイムマスター自身が、基準メッセージ(Bref、Cref)を送信することを特徴とする、請求項4に記載の方法。
- 少なくともその時選択されている代用タイムマスターが、メインタイムマスターと、場合によっては上位に配置されている代用タイムマスターを監視して、上位に配置されているタイムマスターの1つが基準メッセージ(Aref、Bref)を送信した場合に、その時選択されているタイムマスター自身は基準メッセージ(Bref、Cref)を送信しないことを特徴とする、請求項2から5のいずれかに記載の方法。
- その時選択されているタイムマスターと予め定められた順序においてその時選択されているタイムマスターの後ろに位置する代用タイムマスターが、メインタイムマスターと場合によっては上位に配置されている代用タイムマスターを監視して、上記に配置されているタイムマスターの1つが基準メッセージ(Aref、Bref)を送信した場合には、その時選択されているタイムマスター自体は基準メッセージ(Bref、Cref)を送信しないことを特徴とする、請求項6に記載の方法。
- 通信システム(1)内でデータがサイクルベースで伝送され、その場合に基準メッセージ(Aref、Bref、Cref)が様々なタイムマスターから互いに連続する通信サイクルにおいて送信されることを特徴とする、請求項4から7のいずれかに記載の方法。
- 通信システム(1)内でデータがサイクルベースで伝送され、その場合に通信サイクルが複数の送信スロット(#1、…、#4、#5、…、#n)に分割され、そのうちの少なくとも1つの通信スロット(#1、…、#4)が、固定的に予め定められた時点で確定的なデータを伝送するための通信サイクルの静的セグメント(10)の一部であって、少なくとも1つの他の送信スロット(#5、…、#n)が、事象の発生に依存する時点で事象指向型のデータを伝送するための通信サイクルの動的セグメント(11)の一部であって、その場合に静的セグメント(10)内に少なくとも、メインタイムマスターと代用タイムマスターが定められるだけの数の送信スロット(#1、#2、#3)が設けられ、各タイムマスターに、その基準メッセージ(Aref、Bref、Cref)を送信するために通信サイクルの静的セグメント(10)の送信スロット(#1、#2、#3)の1つが対応づけられることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- 通信システム(1)の加入者(3)を同期させるために、ある加入者(3)から他の加入者(3)へタイムマスター機能が移行した後に、新しいタイムマスターは、奇数のサイクルカウンタを有する通信サイクルにおいて初めて基準メッセージ(Aref、Bref、Cref)を送信することを特徴とする、請求項2〜9のいずれかに記載の方法。
- 通信システム(1)の加入者(3)を同期させるために、ある加入者(3)から他の加入者(3)へタイムマスター機能が移行した後に、新しいタイムマスターは、偶数のサイクルカウンタを有する通信サイクルにおいて初めて基準メッセージ(Aref、Bref、Cref)を送信することを特徴とする、請求項2〜9のいずれかに記載の方法。
- 基準メッセージ(Aref、Bref、Cref)がタイムマスターの識別子を有しており、1つの通信サイクルと次の通信サイクルとの間の識別子の変化が、通信システム(1)の加入者(3)をグローバルタイムベースに同期させる場合に考慮されることを特徴とする請求項2〜11のいずれかに記載の方法。
- 通信システム(1)の実行の際に実施されることを特徴とする、請求項1〜12のいずれかに記載の方法。
- 通信システム(1)の実行が継続している間に時々実施されることを特徴とする、請求項1〜13のいずれかに記載の方法。
- ネットワーク(2)と、前記ネットワークに接続された複数の加入者(3)とを有し、その場合に加入者(3)の少なくとも1つがタイムマスターとして定められ、通信システム(1)の残りの加入者(3)が前記タイムマスターに同期されている、時間制御される通信システム(1)において、
1つの前記加入者(3)がメインタイムマスターとして、少なくとも1つの他の前記加入者(3)が代用タイムマスターとして定められており、その場合に少なくとも1つの前記加入者(3)が代用タイムマスターとして定められている場合に、前記代用タイムマスターの順序が予め定められており、
前記通信システム(1)が、手段を有しており、前記手段がまず、前記通信システム(1)のすべての前記加入者(3)を前記メインタイムマスターに同期させることを試み、それが失敗した場合には、前記通信システム(1)の前記加入者(3)の同期化が成功するか、あるいは最後の前記代用タイムマスターへの前記加入者(3)の同期化も失敗するまでの間、予め定められた順序でそれぞれ次の代用タイムマスターを選択して、前記通信システム(1)のすべての前記加入者(3)を選択された代用タイムマスターに同期させることを試みることを特徴とする、時間制御される通信システム。
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