CN101106438B - 通信网络系统和错误验证方法 - Google Patents

Abstract

在网络上的至少一个节点获得关于接收时隙和邻近时隙的边界违反信息和帧状态信息。在关于这些时隙的边界违反信息和帧状态信息的基础上，节点验证在接收时隙中的错误因素。在错误因素的验证的基础上，节点确定接收时隙接收到的帧的数据是否可用。当确定接收帧的数据可用时，节点把接收到的帧用于控制。

Description

通信网络系统和错误验证方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2006年7月10日申请的2006-189678号的日本专利申请的优先权，该申请的全文通过引用被结合在此。

技术领域

本发明大体上涉及一种时分复用通信网络系统。

技术背景

被称为“FlexRay”(戴姆勒-克莱斯勒公司的商标)的通信协议是安装在车辆内的通信网络系统的一种协议。FlexRay在保证高的可靠性的同时可以实现最大值约为10Mbps(兆比特每秒)的通信速度。作为一种对涉及车辆运行的产品实现电子控制(X-by-wire)的方法的重要技术，FlexRay已经引起了注意。

在FlexRay中，一种时间触发方法被用作一种数据传输方法，网络上的每一个节点的帧发送时序和帧接收时序都是预先设定好的。在FlexRay中，所谓的“通信周期”被使用。一个通信周期定义静态部分和动态部分，在静态部分中每一个时隙有固定的长度，该时隙是传送一个帧的时间间隔，在动态部分中每一个时隙的长度都是可变的。在FlexRay中，网络上的每一个节点根据网络中公认的共通时间辨认每个通信周期中被分配给静态的节和动态的节中的节点的每一个时隙的时序，并且节点在这个时隙内将要被发送的帧发送到一个不同的节点。此外，这个节点辨认被分配给发送将要被这个节点接收的帧的时隙的时序且接收在这个时隙从不同节点发送来的帧。当网络上每一个节点接收到从不同节点传送而来的帧，这个节点得到代表这个时隙的帧接收状态的接收状态信息，并且，在这个接收状态信息的基础上，检查是否正常接收这个帧。

发明内容

在网络上进行通信的通信网络系统和方法的具体实施例在此阐述。根据实施时分复用通信的一个通信网络系统，在这个系统中帧在包括数据传输时段和闲置阶段的通信周期被节点在接收时隙接收，这个通信网络系统包括网络和连接到网络的多个节点。多个节点中的至少一个包含接收状态信息获取单元，这个单元配置成获取关于被节点接收的接收时隙、至少一个邻近于接收时隙的邻近时隙的边界违反信息，并且获取关于每个接收时隙和该至少一个邻近时隙的帧状态信息；错误因素验证单元，该单元配置为在边界违反信息和帧状态信息的基础上验证接收时隙的错误因素；帧使用确定单元，该单元配置为在错误因素验证单元验证结果的基础上确定在接收时隙接收到的帧的数据是否可用，并且在用这个帧的数据可用的时候将这个帧用于控制。

附图说明

这里的描述参考所附的图，其中，在图中相同的参考标号表示相同的部件，其中：

图1是在FlexRay协议中的数据传输机制的示意图；

图2是在FlexRay协议中的帧格式的示意图；

图3是在时隙之间有足够的时隙边界的状态下帧接收的示意图；

图4当帧被接收时获得的接收状态信息的内容的示意图；

图5A，5B，5C，5D，5E，和5F是关于接收时隙的边界违反信息代表的“违反”的因素的示意图，

图5A所示是接收到的帧向后移动跨越在前的时隙边界的状态，图5B所示是接收到的帧向前移动跨越在后的时隙边界，图5C所示是在前的帧向前移动跨越在前的时隙边界的状态，

图5D所示是在后的帧向后移动跨越在后的时隙边界的状态，图5E所示是瞬间的噪音在在前的时隙边界产生的状态，图5F所示是瞬间的噪音在在后的时隙边界产生的状态；

图6是示出第一个实例的节点的帧结构的框图；

图7是示出第一实例的节点中由主机CPU执行的连续处理的流程图；

图8示出第二实例的节点的帧结构的框图；以及

图9是示出根据第二实例的节点中主机CPU执行的连续处理的流程图。

具体实施方式

前面所描述的符合FlexRay的通信中，，只要网络上所有的节点在正确辨认共通时间的同时进行帧发送和帧接收，在节点之间发送和接收的所有帧就被容纳在相应的时隙中，并且这些时隙间的每一个边界都会进入没有信号成分的闲置状态。然而，如果网络上的节点中有一个节点发生了时间辨认移位(同步移位)，从这节点发送来的帧跨越被另外一个节点辨认到的时隙边界。因此，信号成分就会在这个时隙边界被探测到。在这种情况下，当另外一个节点接收到来自发生同步移位的节点的帧时，这个不同的节点获得代表边界违反的接收状态信息。在这个不同的节点获取代表该边界违反的接收状态信息后，舍弃接收到的帧，并不使用接收到的帧的数据。换言之，发生边界违反的两个帧都被抛弃。在FlexRay中接收状态信息的细节在2005年12月的“FlexRay通信系统协议说明书”2.1版本的修订版A的第204—207页被描述，该说明书通过引用被结合在此。

前面的代表边界违反错误的发生的接收状态信息被输出，这样信号成分在时隙边界被探测到。因此，不管两个邻近的时隙的哪个跨过发生移位的时隙边界，接收状态信息相似地被两个时隙获取。此外，在这种情况下，发生边界违反的两个帧都被抛弃。因而，尽管接收节点接收到一个正确的帧，这个接收节点不能在接收节点的应用中使用接收到的帧的数据，因此导致效率的降低。

相反地，本发明提供了一个可以通过准确辨认接收状态信息所代表的错误因素并且对错误因素作出恰当响应而实现有效通信的通信网络系统。该通信网络系统包括通过网络上每一个节点获得关于每一个接收时隙和邻近时隙的边界违反信息和帧状态信息，在关于每一个时隙的边界违反信息和帧状态信息的基础上验证接收时隙的错误因素，在错误因素的验证结果的基础上确定接收时隙内接收到的帧的数据的可用，并且，如果接收到的帧的数据被确定为可用的，利用接收到的帧进行控制。

因此，在错误因素的验证结果的基础上，确定在接收时隙中接收到的帧是否可用。如果接收到的帧被确定是可用的，接收到的帧被用于控制。因此，不管正确的帧的接收，通信在没有舍弃帧的情况下可以实现高效的通信。

本发明被应用于使用FlexRay作为通信协议的车载通信网络系统的例子在下面的具体实施例中被描述。在依照这个具体实施例的通信网络系统中，多个用于控制车载电子系统的电子控制单元(ECU)有通信功能，这些ECU在网络上作为节点被连接到FlexRay的总线。这些ECU依照FlexRay协议通过相互之间通信共享信息，其中，通过ECU之间的共同操作，通信网络系统实现多种控制。如在先技术中被了解的那样，这样的ECU一般包括微控制器或类似的元件。

图1示出在这样的通信网络系统中用作通信协议的FlexRay中的数据传输机制的概要。FlexRay数据传输方法是一种时间触发方法，在这种方法中网络上每一个节点按照预先设定好的时序发送帧。数据在节点间的传输通过在通信网络系统运行时被重复的通信周期作为各单元来实施。如图1所示，这个通信周期包括4个部分：静态部分，动态部分，表征窗口和网络闲置时间。

静态部分是以固定的帧尺寸来进行数据传输并且包括多个静态时隙的时段，一个静态时隙是一个帧在一个静态部分被传送的时间间隔(带)。所有静态时隙的时间是相等的，在这些时隙里被传送的帧的长度帧也是相同的。在静态部分，网络上每一个节点仅相应于预先确定的时间表进行通信。

动态部分是以可变的帧尺寸来进行数据传输并且包括多个动态时隙的期间。一个动态时隙是一个帧在动态部分被传送的时间间隔(带)，动态时隙的长度可以在网络上每一个节点的传输要求的基础上改变。在动态部分，网络上的节点可以根据优先级进行通信。

表征窗口是在诸如网络启动模式和苏醒模式这样的模式中被使用的部分。此外，网络闲置时间是一个用于诸如错误修正和同步修正值计算这样目的的部分。在上述通信周期中的动态部分和表征窗口被设置为可选择，根据通信网络系统的结构和使用可以是非必要的。

图2示出了FlexRay帧的形式的概要。如图2所示，这样的FlexRay帧包括三个部分，头部分(5个字节)，有效载荷部分(0到254个字节)和尾部分(3个字节)。这个头部分包含关于将被传输的数据的头信息，有效载荷部分包含数据本身，尾部分有检查整个帧是否有错误的功能，并且尾部包含在头部和有效载荷部分执行循环冗余检测(CRC)的结果。依照在网络中普遍公认的共通时间，在上面的通信周期的静态部分和动态部分，网络上每一个节点识别被分配为节点的帧发送时段的时隙。在这些时隙，每一个节点发送具有上面的形式帧以及节点的应用数据的帧。时隙的尺寸可以设置为可以充分容纳将被发送的帧的长度。如图3所示，网络上节点传送时隙中的帧，在帧之间提供了足够的时隙边界。换言之，在通信周期的每一个时隙中，在时隙内被传输的帧之前和之后都提供闲置时段，一个帧间闲置时段和邻近时隙之间的时隙边界处在没有信号成分的闲置状态。

此外，依照在网络中公认的共通时间，在上面的通信周期的静态部分和动态部分，时隙(在下文指“接收时隙”)分配用于发送将被节点接收的帧。每个节点接收这些接收时隙中由不同节点发送的帧。此时每一个节点获取代表时隙内的帧接收状态的接收状态信息，明确地，接收状态信息页在图4中所示。在接收状态信息项的基础上，节点判断帧是否正常地被从不同的节点接收。在图4所示的接收状态信息项中，“ValidFrame”指是否有效的帧已经被接收，“SyntaxError“指是否句法上正确的帧已经被接收，“ContentError”指是否正确内容的帧已经被接收。所有的都是代表时隙内帧常态的信息项。在下面的描述中，上面的接收状态信息项一般被以“帧状态信息项”来提到。此外，“Bviolation”指是否边界违反在一个时隙边界发生和当信号成分在时隙边界被探测到时是否被设置为“违反”的一信息项。

当网络上每一个节点在接收时隙接收帧，并且接收时隙得到的帧状态信息项代表“非正常接收”时，节点可以确定帧其中发生错误。因此，节点舍弃接收到的帧的数据并且节点不使用这些数据。图5A到5F所示的六种情形作为可能的“违反”的因素，在当节点在接收时隙接收到帧时接收得到的状态信息项中，边界违反信息代表“违反”。仅在关于接收时隙的边界违反信息的基础上辨认图5A到图5F的哪一种情形发生是不可能的。

明确的，图5A所示的情形是当节点在接收时隙(n)接收帧(m)，帧(m)被跨过接收时隙(n)和邻近接收时隙(n)的在前时隙(n—1)之间的时隙边界发送。这是由于诸如帧(m)的发送器节点的同步移位这样的原因。在这样的情形下，在这个时隙边界探测到通信总线电压改变(信号成分)，由此，边界违反信息被设置代表“违反”。

图5B所示的情形是，当节点在接收时隙(n)接收帧(m)，帧(m)被跨过接收时隙(n)和邻近接收时隙(n)的在后时隙(n+1)之间的时隙边界发送。这是由于诸如帧(m)的发送器节点的同步移位的原因。在这样的情形，在这个时隙边界探测到通信总线电压改变(信号成分)，由此，边界违反信息被设置代表“违反”。

图5C所示的情形是，当节点在接收时隙(n)接收帧(m)，帧(m-1)被跨过接收时隙(n)和邻近接收时隙(n)的在前时隙(n-1)之间的时隙边界发送。这是由于诸如帧(m-1)的发送器节点在邻近接收时隙(n)的在前时隙(n-1)的同步移位这样的原因。接着，在这个时隙边界探测到通信总线电压改变(信号成分)，由此，边界违反信息被设置代表“违反”。

此外，图5D所示的情形是，当节点在接收时隙(n)接收帧(m)，帧(m+1)被跨过接收时隙(n)和邻近接收时隙(n)的后一个时隙(n+1)之间的时隙边界发送。这是由于诸如帧(m+1)的发送器节点在邻近接收时隙(n)的在后时隙(n+1)的同步移位这样的原因。接着，在这个时隙边界探测到通信总线电压改变(信号成分)，由此，边界违反信息被设置代表“违反”。

图5E所示的情形是，当节点在接收时隙(n)接收帧(m)时，在接收时隙(n)和邻近接收时隙(n)的在前时隙(n—1)之间的时隙边界产生瞬间噪音。在这个情形下，在这个时隙边界探测到通信总线电压改变(信号成分)，由此，边界违反信息被设置代表“违反”。

图5F所示的情形是，当一个节点在接收时隙(n)接收帧(m)，在接收时隙(n)和邻近接收时隙(n)的在后时隙(n+1)之间的时隙边界产生瞬间噪音。在这种情形下，在这个时隙边界产生通信总线电压改变(信号成分)，由此，边界违反信息被设置代表“违反”。

在图5A到图5F所示的边界违反产生因素中，图5A和图5B中的因素是接收到的帧自己的错误，接收到的帧的数据项不通过应用程序被使用。图5C到图5F中的因素是在邻近时隙中发送的不同的帧的故障和噪音的影响。因此，图5C到图5F中的因素不是接收到的帧本身的故障。因此，接收到的帧的数据项能被节点使用。然而，在图5A到图5F所描述的情形中的每一种情形不能只在关于接收时隙的边界违反信息的基础上被辨识。因此，即使代表“违反”的边界违反信息在图5C到图5F中一个因素的基础上被获得，节点接收到的数据被舍弃而没有通过节点的应用程序被使用。这导致效率的下降。

因此，在这里所讲的通信网络系统中，每一个网络上的节点不仅接收在接收时隙中的帧，而且接收在邻近于接收时隙中的帧的时隙中的帧。也就是，节点可以获得包括接收时隙和两个邻近于接收时隙的时隙的三个时隙中的帧。此外，在关于这三个时隙的接收状态信息的基础上通过验证是否在接收时隙内发生错误和验证错误因素，比如说，当在接收时隙的边界违反代表“违反”，就可以辨认出在图5A到图5F所描述的情形中的哪一个情形引起“违反”的因素。在这种方法中，可以实现合适的反应。具体讲，对图5A和图5B的每一种情形中接收到的帧的数据被舍弃，对图5C到图5F的每一种情形，节点接收到的帧的数据通过节点的应用程序被使用。

接下来，结合图6和图7描述包含在根据本发明的一个具体实施例的通信网络系统中的节点的第一个例子。

如图6所示，节点10是具有硬件的内部结构的ECU，硬件包括主机中央处理单元(CPU)11，通信控制器12和总线驱动器13。主机CPU11控制整个节点10运作的控制器，通信控制器12是个控制节点10的通信的控制器。总线驱动器13被用于通信总线100和通信控制器12之间的物理信号和逻辑信号之间的信号转换。节点10通过通信总线100被连接到其它节点。

当节点10接收到从不同的节点发送到通信总线100的帧，节点10在通信控制器10的控制之下执行帧接收处理。这个帧接收处理不仅发生在包含在将被节点10接收的帧(此后称为接收帧)的接收时隙中，而且发生在邻近接收时隙的在前和在后的时隙中。因此，这三个时隙，即在前时隙，接收时隙和在后时隙中每一个时隙的接收状态信息(边界违反信息和帧状态信息)被获得。在接收时隙之前的邻近时隙在后文被称为“在前时隙”，接收时隙之后的邻近时隙在后文被称为“在后时隙”。接下来，在三个时隙的每一个时隙的接收状态信息的基础上，主机CPU11验证在接收时隙中是否发生错误，并且验证错误因素。在验证结果的基础上，主机CPU可以确定接收帧的数据是否可以通过节点10的应用程序被使用。

更明确地，节点10具有边界违反验证功能10，错误部分说明功能15，错误识别功能16和帧使用确定功能17，这些功能作为主机CPU11的功能通过软件实现，也可以由硬件实施，或者可以由硬件和软件结合起来实施。

边界违反验证功能14验证在接收时隙之前和之后的时隙边界之一中是否发生边界违反。这个边界违反验证功能14在边界违反信息的基础上验证接收时隙的边界违反，这个边界违反信息是在通信控制器12在接收时隙中执行帧接收过程的时候被获得的。

错误部分指定功能15被用于指定当边界违反验证功能14确定边界违反发生在接收时隙之前和之后的一个时隙边界时，在哪个时隙边界发生边界违反。在通信控制器12在在前时隙中的帧(下文称为“在前帧”)上执行接收处理时获得的边界违反信息和通信控制器12在在后时隙的帧(下文称为“在后帧”)上执行接收处理时获得的边界违反信息的基础上，错误部分指定功能15指定边界违反发生在哪一个时隙边界。

错误识别功能16识别发生在被错误部分指定功能15指定的时隙边界的中的边界违反的错误因素。边界违反的错误因素包括接收的帧的边界越过，在前帧的边界越过，在后帧的边界越过和噪音产生。当错误部分指定功能15指定接收时隙和在前时隙之间的时隙边界作为发生边界违反的那个时隙边界时，在当通信控制器12在在前时隙中的在前帧上执行接收处理时获得的帧状态信息和当通信控制器12在接收时隙中的接收帧上执行接收处理时获得的帧状态信息的基础上，错误识别功能16识别上面描述的情形中的哪一种情形是边界违反的错误因素。此外，当错误指定功能15指定接收时隙和在后时隙之间的时隙边界作为发生边界违反的时隙边界时，在当通信控制器12在接收时隙中的接收帧上执行接收处理时获得的帧状态信息和当通信控制器12在在后时隙中的在后帧上执行接收处理时获得的帧状态信息的基础上，错误识别功能16识别上面描述的情形中的哪一个是边界违反的错误因素。

帧使用确定功能17基于被错误识别功能16识别的边界违反的错误因素确定接收帧的数据是否可以通过节点10的应用程序被使用。当被错误识别功能16识别的边界违反的错误因素是在前帧的边界越过，在后帧的边界越过和噪音产生中之一时，帧使用确定功能17确定接收帧的数据可以通过节点10的应用程序被使用，因为被识别的错误因素不是接收帧本身的故障。此外，当错误识别功能16识别的边界违反的错误因素是接收帧的边界越过或其他不同的因素(诸如通信控制器12的故障)时，帧使用确定功能17确定接收帧的数据不可以通过节点10的应用程序被使用，因为在接收帧本身发生了错误发生或可能要发生错误。

图7A和图7B是执行这个具体实施例中的节点10中的主机CPU11的每一个功能的连续处理的流程图。主机CPU11的处理依照图7A和图7B所示的流程被描述，并且只要通信控制器12在接收帧，在前和在后帧执行接收处理，被主机CPU11重复执行接收处理通信，关于接收时隙，在前时隙和在后的时隙的接收状态信息(边界违反信息和帧状态信息)被获得。

当图7A和图7B中的处理开始，在步骤S101，主机CPU11确认关于接收时隙的边界违反信息是否代表“违反”。如果关于接收时隙的边界违反信息代表“没有违反”，主机CPU11在步骤S102设置错误类型为“没有错误(类型A)”。错误类型是识别接收时隙的边界违反的错误因素的信息。

可选地，在步骤S101，如果关于接收时隙的边界违反信息代表“违反”，则在步骤S103主机CPU11确认关于在前时隙的边界违反信息是否代表“违反”。如果在步骤S103确认关于接收时隙的边界违反信息代表“违反”，则在接收时隙和在前时隙之间的边界发生边界违反。因此，在步骤S104，主机CPU11确认关于接收时隙的帧状态信息是否代表“非正常接收”。如果关于接收时隙的帧状态信息代表“非正常接收”，主机CPU11在步骤S105把错误类型设置为“接收帧的边界越过(类型B)”。如果关于接收时隙的接收状态信息在步骤S104不是代表“非正常接收”，主机CPU11在步骤S106确认在前时隙的帧状态信息是否代表“非正常接收”。如果在步骤S106被确认在前时隙的帧状态信息代表的是“非正常接收”，主机CPU11在步骤S107设置错误类型为“在前帧的边界越过(类型C)”。可选地，如果在步骤S106被确认在前时隙的帧状态信息不是代表“非正常接收”，主机CPU11在步骤S108设置错误类型为“产生噪音(类型D)”。

回到步骤S103，如果被确认在前时隙的帧状态信息不是代表“违反”，主机CPU在步骤S109确认在后时隙的边界违反信息是否代表“违反”。如果在步骤S109被确认在后时隙的边界违反信息代表“违反”，可以确定在接收时隙和在后时隙之间的时隙边界发生边界违反。因此，在步骤S110，主机CPU11确认接收时隙的帧状态信息是否代表“非正常的接收”。如果在步骤S110接收时隙的帧状态信息代表“非正常的接收”，主机CPU在步骤S111把错误类型设置为“接收帧的边界越过(类型B)”。然而，如果在步骤S110被确认接收时隙的帧状态信息代表“非正常的接收”，主机CPU11在步骤S112确认在后时隙的帧状态信息是否代表“非正常接收”。在步骤S112，如果确认在后时隙的帧状态信息代表“非正常接收”，主机CPU在步骤S113把错误类型设置为“在后帧的边界越过(类型E)”。反之，在步骤S112，如果确认后时隙的帧状态信息不是代表“非正常接收”，主机CPU在步骤S114把错误类型设置为“噪音产生(类型D)”。

回到步骤S109，如果确认在后时隙的边界违反信息不是代表“违反”，则不能指定发生边界违反的时隙边界。比如，可能由于诸如通信控制器12的故障而发生边界违反。在这种情形，主机CPU11在步骤S115设置错误类型为“不同的错误(类型F)”。

在步骤S115，S105，S107，S108，S102，S111，S113和S114中的某一个步骤设置错误类型后，主机CPU11在步骤S116确认错误的类型。当错误的类型是“没有错误(类型A)”，“在前帧的边界越过(类型C)”，“产生噪音(类型D)”和“在后帧的边界越过(类型E)”中的一个时，主机CPU11在步骤S117确定接收帧本身没有故障，并且允许节点10的应用程序使用接收帧的数据。或者，当错误类型为“接收帧的边界越过(类型B)”或“不同的错误(类型F)”，主机CPU11确定错误发生或可能要发生在接收帧本身，并且舍弃接收帧的数据而不容许节点10的应用程序使用这些数据。

接下来，参考图8和图9描述包含在根据本发明的具体实施例的通信网络系统中的节点的第二个例子。

如图8所示，节点20除具有边界违反验证功能14，错误部分指定功能15，错误识别功能16和帧使用决定功能17之外，还具有同步移位决定功能18和同步移位报告功能19。这些功能可以通过主机CPU11运行的硬件和软件或硬件和软件的结合体实现。其他的元件和第一个例子中的节点10的相同，对应的就不再描述一次。

在节点20，错误识别功能16执行的识别结果不仅在帧使用确定功能17中被使用，也在同步移位确定功能18中被使用。在错误识别功能16识别的边界违反错误因素的基础上，同步移位确定功能18确定同步移位发生的节点是否被探测到(也就是，被包括在帧的发送器节点里的节点)。当错误识别功能16识别的边界违反的错误因素是接收帧的边界越过时，同步移位确定功能18确定同步移位发生在接收的帧的发送器的节点。当错误识别功能16识别的边界违反的错误因素是在前帧的边界越过时，同步移位确定功能18确定在在前帧的发送器的节点发生同步移位，当错误识别功能16识别的边界违反的错误因素是在后帧的边界越过时，同步移位确定功能18确定在在后帧的发送器节点发生同步移位。

当同步移位确定功能18确定同步移位发生在接收帧的发送器节点中、在前帧的发送器节点中或在后帧的发送器节点中，同步移位报告功能19向发送器节点报告同步移位的发生。比如，在同步移位报告功能19中准备用于报告同步移位发生的同步移位报告帧。当同步移位确定功能18指定同步移位发生的节点，同步移位报告帧在预定的时隙被发送，这个时隙是作为节点执行接收处理的时隙。向发生边界越过的帧的发送器节点报告同步移位的技术不被限制在上面例子化的技术，许多方法都可以被运用。

图9A和9B是主机CPU11的各个功能在节点20所执行的连续处理的流程图。只要通信控制器12在接收帧，在前帧和在后帧中实施接收处理，图9中所示的处理就可以被主机CPU11重复执行。关于接收时隙，在前时隙和在后时隙的接收状态信息(边界违反信息和帧状态信息)可以被获得。

同样是在第二个例子中的节点20中，与在前面描述的第一个例子中的节点10类似，关于接收时隙，在前时隙和在后时隙的接收状态信息首先被获得。之后，如图9A和9B所示在步骤S201和S218中，关于接收时隙的边界违反的错误因素被识别，并且根据错误因素的类型，确定接收的帧的数据是否可以通过节点20的应用程序而被使用。图9A和9B所示的步骤S201和S218没有被完全描述，因为步骤S201和S218与图7A和图7B所示的步骤S101和S118是相同的。

之后，在步骤S219，主机CPU11再次确认错误类型。当错误类型是“接收帧的边界越过(类型B)”，“在前帧的边界越过(类型C)”或“在后帧的边界越过(类型E)”时，主机CPU11确定在发生边界越过的帧的发送器节点中发生同步移位，并且在步骤S220把同步移位报告帧发送到发送器节点。

在依照这里描述的具体实施例的通信网络系统中，网络上每一个节点不仅接收接收时隙中的帧，而且接收接收时隙中的帧之前和之后的相邻时隙中的帧。这样，节点可以获得关于三个时隙的接收状态信息，即接收时隙和接收时隙之前和之后的邻近时隙。在关于这三个时隙的接收状态信息的基础之上，可以验证在接收时隙是否发生错误并且验证错误因素。因而，依照通信网络系统，网络上的节点可以准确地确定是否在接收时隙发生错误并且验证错误因素。比如，即使在接收时隙探测到边界违反错误，取决于错误因素的合适的响应可以被实施，比如节点的接收帧没有故障，接收帧的数据可以通过这个节点的应用程序被使用。可选地，如果确定接收帧有故障，接收帧的数据被舍弃。因此，有效率的通信可以被实现。

此外，依照通信网络系统，网络上每一个节点验证接收时隙中的边界违反的错误因素，因此，其中发生同步移位的帧的发送器节点可以被识别。因此，同步移位的发生可以向发生同步移位的帧的发送器的节点报告。通过促进发送器节点实施恰当的响应，更加有效的通信可以被实现。

因此，上面描述的具体例子的描述目的是为了更加容易的理解本发明而不是限制本发明。相反地，本发明被希望覆盖包括在所附权利要求范围里的各种改进和等同的结构，这个范围将与最宽泛的解释相一致，以涵盖法律所允许的所有的改进和等同结构。

Claims (16)

1.一种进行时分复用通信的通信网络系统，其中，帧在通信周期中由节点接收的接收时隙中被接收，所述通信周期包括一个数据传输时段和闲置时段，其特征在于，所述通信网络系统包括：

网络；和

与所述网络连接的多个节点，其中，所述多个节点中的至少一个节点包括：

接收状态信息获取单元，配置为获取关于所述节点接收的接收时隙和至少一个近邻于所述接收时隙的邻近时隙的边界违反信息，并获取关于所述接收时隙和所述至少一个邻近时隙中每一个时隙的帧状态信息，所述帧状态信息是指出是否已经接收到有效的帧的信息，指出是否已经接收到语法上正确的帧的信息，指出是否已经接收到内容正确的帧的信息中的至少一个；

错误因素验证单元，配置为在所述边界违反信息和帧状态信息的基础上，验证所述接收时隙的错误因素；和

帧使用确定单元，配置为在所述错误因素验证单元的验证结果的基础上，确定在所述接收时隙接收的帧的数据是否可用，并配置为在所述帧的数据可用时，将所述帧用于控制。

2.如权利要求1所述的通信网络系统，其特征在于，

所述错误因素验证单元配置为当关于所述接收时隙的边界违反信息表示边界违反发生时，在关于各邻近时隙的边界违反信息的内容的基础上，指定发生边界违反的时隙边界；并且

所述错误因素验证单元配置为，在关于所述接收时隙的帧状态信息和关于所述接收时隙和跨越发生边界违反的时隙的的邻近时隙中的一个时隙的帧状态信息的基础上，指定发生边界违反的原因。

3.如权利要求1所述的通信网络系统，其特征在于，

所述帧使用确定单元被配置为，当在所述错误因素验证单元的验证中，关于所述接收时隙的边界违反信息代表违反，关于邻近于所述接收时隙的在前时隙的边界违反信息代表违反，关于所述接收时隙的帧状态信息代表正常，以及关于所述在前时隙的帧状态信息代表非正常时，得到所述帧可用的结论。

4.如权利要求1所述的通信网络系统，其特征在于，

所述帧使用确定单元被配置为，当在所述错误因素验证单元中的验证中，关于所述接收时隙的边界违反信息代表违反，关于邻近于所述接收时隙的在后时隙的边界违反信息代表违反，关于所述接收时隙的帧状态信息代表正常，以及关于所述在后时隙的帧状态信息代表非正常时，得到所述帧可用的结论。

5.如权利要求1所述的通信网络系统，其特征在于，

所述帧使用确定单元被配置为，当在所述错误因素验证单元中的验证中，关于所述接收时隙的边界违反信息代表违反，关于邻近于所述接收时隙的在前时隙的边界违反信息代表违反，关于所述接收时隙的帧状态信息代表正常，以及关于所述在前时隙的帧状态信息代表正常时，得到所述帧可用的结论。

6.如权利要求1所述的通信网络系统，其特征在于，

所述帧使用确定单元被配置为，当在所述错误因素验证单元中的验证中，关于所述接收时隙的边界违反信息代表违反，关于邻近于所述接收时隙的在后时隙的边界违反信息代表违反，关于所述接收时隙的帧状态信息代表正常，以及关于所述在后时隙的帧状态信息代表正常时，得到所述帧可用的结论。

7.如权利要求所述1的通信网络系统，其特征在于，所述多个节点中的每一个都进一步包括：

同步移位节点确定单元，配置为在所述错误因素验证单元的验证结果的基础上，确定是否探测到发生同步移位的节点，所述节点被包括在所述帧的发送器节点中；和

同步移位报告单元，配置为当所述同步移位节点确定单元确定发生同步移位的节点被探测到时，向发生同步移位的节点报告同步移位的发生。

8.包括如权利要求1所述的通信网络系统的车辆。

9.一种进行时分复用通信的通信网络系统，其中，帧在通信周期中由节点接收的接收时隙中所接收，所述通信周期包括数据传输时段和闲置时段，其特征在于，所述通信网络系统包括：

网络；和

与所述网络连接的多个节点，其中，多个节点中至少有一个节点包括：

接收状态信息获取单元，获取关于由所述节点接收的接收时隙、邻近于所述接收时隙的在前和在后时隙的三个时隙中的每一个时隙的边界违反信息，并获取关于所述接收时隙和所述在前和在后时隙中的每一个时隙的帧状态信息，所述帧状态信息是指出是否已经接收到有效的帧的信息，指出是否已经接收到语法上正确的帧的信息，指出是否已经接收到内容正确的帧的信息中的至少一个；

错误因素验证单元，配置为在所述边界违反信息和帧状态信息的基础上，验证所述接收时隙的错误因素；和

帧使用确定单元，配置为在所述错误因素验证单元的验证结果的基础上，确定在所述接收时隙接收的帧的数据是否可用，并配置为在所述帧的数据可用时，将所述帧的数据用于控制。

10.一种确定至少一个节点中的所接收的帧的使用的方法，所述节点是在多个连接到网络的节点中的一个，其特征在于，所述方法包括：

在关于将被所述节点接收的接收时隙和至少一个邻近于所述接收时隙的邻近时隙的边界违反信息和帧状态信息的获得的基础上，验证所述接收时隙的错误因素，所述帧状态信息是指出是否已经接收到有效的帧的信息，指出是否已经接收到语法上正确的帧的信息，指出是否已经接收到内容正确的帧的信息中的至少一个；

确定在所述接收时隙接收的帧数据是否可用。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，进一步包括：

当关于所述接收时隙的边界违反信息表示边界违反发生时，在关于各个邻近时隙的边界违反信息的内容的基础上，指定发生边界违反的时隙边界；并且

在关于所述接收时隙的帧状态信息和关于所述接收时隙和跨越发生边界违反的时隙的邻近时隙中的一个时隙的帧状态信息的基础上，指定导致边界违反发生的因素。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，进一步包括：

当关于所述接收时隙的边界违反信息代表违反，关于邻近于所述接收时隙的在前时隙的边界违反信息代表违反，关于所述接收时隙的帧状态信息代表正常，以及关于所述在前时隙的帧状态信息代表非正常时，得到所述帧可用的结论。

13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，进一步包括：

当关于所述接收时隙的边界违反信息代表违反，关于邻近于所述接收时隙的在后时隙的边界违反信息代表违反，关于所述接收时隙的帧状态信息代表正常，以及关于所述在后时隙的帧状态信息代表非正常时，得到所述帧可用的结论。

14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，进一步包括：

当关于所述接收时隙的边界违反信息代表违反，关于邻近于所述接收时隙的在前时隙的边界违反信息代表违反，关于所述接收时隙的帧状态信息代表正常，以及关于所述在前时隙的帧状态信息代表正常时，得到所述帧可用的结论。

15.如权利要求10所述的方法，其特征在于，进一步包括：

当关于所述接收时隙的边界违反信息代表违反，关于邻近于所述接收时隙的在后时隙的边界违反信息代表违反，关于所述接收时隙的帧状态信息代表正常，以及关于所述在后时隙的帧状态信息代表正常时，得到所述帧可用的结论。

16.如权利要求10所述的方法，其特征在于，进一步包括：

确定发生同步移位的节点是否被探测到；和

发生同步移位的节点被探测到时，向发生同步移位的节点报告同步移位的发生。

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