CN101383693B - 在通信网络里传输同步信息的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在通信网络里传输同步信息的方法，通信网络包括多个相互通信的网络节点，其分别包含以配属于各网络节点的节点时钟频率工作的一内部时钟。通信网络里传输的同步信息使网络节点的内部时钟时间同步且包含同步时钟的脉冲计数状态，该同步时钟以规定的同步时钟频率工作。脉冲计数状态由每个网络节点来估计并在同步信息中更新。本发明在评估脉冲计数状态时考虑到同步时钟频率的变化。脉冲计数状态的准确确定借助于同步时钟频率和节点时钟频率之间的节拍比随时间的变化通过函数进行，可在发出一新同步信息时预报节拍比且根据预报节拍比求出精确的当前脉冲计数状态。本发明尤适用在工业自动化设备的通信网络中，其部件例如按照profinet标准相互连接。

Description

在通信网络里传输同步信息的方法
技术领域
本发明涉及一种在通信网络里传输同步信息的方法以及一种相应的通信网络。
背景技术
在多个技术领域里应用通信网路来控制分散的工作过程。尤其是在工业的自动化设备中，使这些自动的工作过程准确地相互协调是尤为重要的。这通过以下方法来达到：在通信网络里单个相互通信的网络节点都具有内部时钟，其中传输同步信息以使所有内部时钟同步。每一个网络节点的内部时钟这里用一个对应的节点时钟频率工作，这频率对于单个网络节点来说在一定条件下可能是不同的。时钟的同步在一个规定的同步时钟频率的基础上进行，其中根据同步频率来传输同步信息。这意味着，以固定的节拍间距或者说脉冲间距(Taktabst
Figure G2008102156201D0001164603QIETU
nde)按照同步时钟频率来传输同步信息。单个在通信网络中传输的同步信息都包含了同步时钟的脉冲计数状态。每个网络节点都使这脉冲计数状态更新，其方法是它估计出在前面的网络节点中同步信息的发射和各自网络节点中同步信息的接收之间同步时钟的脉冲数量。这种估计通常按如下进行：对于在各自网络节点的同步时钟频率和节点时钟频率之间的节拍比(也称为Rate Compensation factor RCF(比值补偿系数))进行估计。用所估计出的节拍比则可以把在前面网络节点中同步信息的接收和在各自的网络节点中同步信息的接收之间的时间间隔(以节点时钟频率的节拍来测量)换算成同步时钟频率的节拍。由此得出的脉冲的数量然后被补充加到所接收的同步信息的节拍里并且又使一个相应更新了的同步信息从对应网络节点发送出。此处的问题在于：同步时钟频率可能出现波动，这将导致对节拍比估计的不准确并因此造成各个网络节点中同步时钟的脉冲计数状态的错误确定。
根据技术背景在工业自动化工程领域里过程现场网络标准(Standard Profinet)是众所周知的，其中是指一种符合工业的要求的以太网。这种标准按上面所述的原理工作，据此在网络节点里对同步信息里的脉冲计数状态进行更新。基于过程现场网络的系统为了使网络节点的内部时钟同步通常应用了标准IEEE1588，此标准按照上述原理使同步信息的脉冲计数状态进行更新。按照此标准相互紧随着地使同步信息从一个网络节点以一种逻辑次序或者空间结构传输至下一个网络节点。同步信息来自一个主元件，它是在序列里或在空间结构(Baustruktur)里的第一个元件。同步信息最初含有该主元件中一个同步时钟的计数器的时间标志，如果一个同步信息已经被传输了的话。在序列或空间结构里的网络节点处理这些信息并将其继续发送。一个网络节点在这里添加了在前面的网络节点的一个同步信息的发送和其自身的同步信息的发送之间所有估计的时间延迟，作为同步信息的内容。
如上所述，在由技术背景中已知的通信网络中也已证明有问题的是：在改变同步时钟的同步时钟频率时，就在确定网络节点中的脉冲计数状态时出现误差，这又会导致网络节点内部时钟的同步不准确。
发明内容
因此本发明的任务是设计出一种用于在通信网络里传输同步信息的方法，用该方法可以实现网络节点的单个内部时钟的准确的同步。
该任务通过独立权利要求来解决。本发明的改进设计方案在从属权利要求中限定。
按照本发明的方法使用在一个通信网络中，该网络包括有多个相互通信的网络节点，它们分别包括一个内部时钟，该内部时钟以一个配属于各自网络节点的节点时钟频率工作，其中同步信息用于使网络节点的内部时钟时间同步。
在按照本发明的方法中取决于一个通过同步时钟规定的同步时钟频率使同步信息相互紧随地从一个前面的网络节点传输至下一个网络节点，其中同步信息包含有同步时钟的脉冲计数状态。每个网络节点在规定的时间间隔里基于过去所接收到的同步信息检测在同步时钟频率和其节点时钟频率之间的节拍比随时间的变化。各个网络节点基于检测到的节拍比随时间的变化通过一个函数近似节拍比随时间的展开，因此在时间和节拍比的情况之间存在有一种数学关系。各自的网络节点基于节拍比的以函数近似的随时间的展开把一个接收的同步信息的脉冲计数状态更新为在将同步信息发送至下一个网络节点时的脉冲计数状态。
通过按照本发明的以一个函数对节拍比的随时间的变化的近似在求取脉冲计数状态时考虑到了由于同步时钟频率和/或节点时钟频率的变化而引起的节拍比的变化。尤其可以用函数来预计在发送同步信息至下一个网络节点的时刻的节拍比，并因此可以更准确很多地确定当前的脉冲计数状态。
在按照本发明方法的一种优选实施形式中同步信息的脉冲计数状态的更新这样地进行，即求出在前面的网络节点中发送同步信息和在各自的网络节点中发送同步信息之间的同步脉冲的数量，其中应用节拍比的近似的随时间的展开结合一个规定的时间延迟以求出同步脉冲的这个数量，其中时间延迟包括了同步信息从前面的网络节点至各自网络节点的传输时间和各自网络节点中对所接收的同步信息的处理时间。
在按照本发明的方法的一种实施形式中用节拍比的近似的(近似的)随时间的展开来求出在前面的网络节点中在发送出一个同步信息的时间点的节拍比，其中该节拍比与规定的时间延迟结合以用于求出在前面网络节点中发送同步信息和在各自的网络节点中发送同步信息之间的同步脉冲的数量。因此在前面网络节点中发送同步信息和在各自网络节点中发送同步信息之间的节拍比被认为是常数。这虽然并不总是符合实际的既有情况，然而由此得出的误差是很小的。这种方案的优点是可以简单地计算出在规定的时间延迟之内同步脉冲的数量，它尤其是可以通过将被设为常数的节拍比乘以时间延迟来确定。
在本发明的一种变化方案中通过以下方法可以实现更加准确地确定在时间延迟之内同步脉冲的数量：对节拍比的近似的随时间的展开在时间延迟内进行积分并应用该积分来求出在前面网络节点中发送同步信息和在各自网络节点中发送同步信息之间的同步脉冲的数量。在这里积分结果尤其表示出了在时间延迟之内的同步脉冲的这种数量。
在按照本发明的方法的另一种变化方案中基于在过去的相互紧随的同步信息之间的节拍比的平均值测算出在各自一个网络节点里节拍比随时间的变化。
用于近似于节拍比随时间的展开的函数优选是一种线性函数，也就是说，所求出的节拍比随时间的变化表现出一种直线斜度。在一种特别优选的实施形式中直线函数如下，称之为RCF(t)：
RCF(t)＝Δm·(t+Tsync/2)+p2
其中t是从在一个各自网络节点前面的网络节点中发送一个同步信息起所测得的时间，而且其中Tsync是两个相互紧随的同步信息之间的时间间隔。
此外Δm是直线斜率，它相当于节拍比的随时间的变化，这种变化基于过去接收到的同步信息已经检测到，而p2是平均的节拍比，这种节拍比存在于在前面的网络节点中发送同步信息的时刻两个相互紧随的同步信息之间。
正如从专利申请的详尽说明中可以得出的那样，可以用上述的线性函数RCF(t)来避免在节拍比线性变化时求取脉冲计数状态时产生的误差。
在一定条件下也可以应用一个多项式函数代替一个线性函数来近似节拍比的随时间的展开。因此就可以提高在节拍比为非线性变化时的方法的准确性。
在按照本发明的方法的另一种设计方案中在通信网络里的一个同步元件中产生同步时钟频率，其中同步元件可以被认为是另一个网络节点，该另一个网络节点包含同步时钟并且取决于同步时钟频率将同步信息传输至通信网络的至少另外一个网络节点上。
在按照本发明的方法的一种特别优选的实施形式中通信网路中的网络节点按照过程现场网络标准(Profinet-Standard)相互通信。此外该按照本发明的方法优选被应用在一种工业用自动化设备，尤其是一种生产线的通信网络里。
除了上面所述的方法之外本发明还涉及一种通信网络，它具有多个相互通信的网络节点，这些节点分别包含一个内部时钟，该内部时钟以一个配属于各自网络节点的节点时钟频率工作，其中：
-取决于一个通过同步时钟确定的同步时钟频率，在通信网络中相互紧随地从一个前面的网络节点至下一个网络节点传输同步信息，以使网络节点的内部时钟实现时间同步，其中同步信息包含了同步时钟的脉冲计数状态；
-通信网络里的各自节点如此来设计，从而在通信网络的运行中
-各自网络节点在规定的时间间隔中，基于过去所接收的同步信息检测到在同步时钟频率和各自的节点时钟频率之间的节拍比随时间的变化；
-各自的网络节点基于所检测到的节拍比随时间的变化，通过一个函数近似节拍比的随时间的展开；
-各自的网络节点基于节拍比的近似的随时间的展开，使一个所接收的同步信息的脉冲计数状态更新为在发送同步信息至下一个网络节点时的脉冲计数状态。
通信网络在这里优选这样地设计，以至于上面所述方法的每一种变化方案都可以在通信网络里实施。
附图说明
以下根据附图对发明的实施例进行详细说明。附图中所示为：
图1：在一个通信网络中的多个网络节点的简图，在这些节点之间基于按本发明的方法进行同步信息的传输；
图2：描述出基于按照本发明方法的一种实施形式对节拍比进行计算和与之联系的避免误差的一种图表。
具体实施方式
按照本发明的方法优选被使用在一种工业用自动化设备中，在该设备中分布的设备部件相互连接起来，用于控制例如在汽车制造中的生产过程。为此各个部件通过通信网络无线地和/或连线地相互连接起来。因此这些部件是通信网络的网络节点。
在按图1的实施形式中，示例性地示出作为网络节点的所谓辅机(Slave)S1至SN，其中每个辅机具有一个相应的内部时钟C1，...，CN。每个这样的时钟以一个规定的辅机时钟频率fs工作，此频率对于不同的辅机来说如果需要可以是不同的。除此之外在图1所示的通信网络里设有一个所谓主元件M，该元件具有一个同步时钟CM，该时钟规定了同步时钟频率fm，辅机的所有内部时钟C1，...，CN应与该频率fm协调一致。为了达到这一点，由主元件以恒定的，包括有同步脉冲的规定的脉冲数量的间隔发送同步信息SM。每个这种同步信息在这里包含了时钟CM的脉冲计数状态(Taktz
Figure G2008102156201D0007164735QIETU
hlzustand)，即在方法进行中已经经过的同步脉冲的脉冲。这种脉冲状态用每个同步信息SM进行传输。
主元件M和各个网络节点S1至SN相互串联连接，其中同步信息由主元件M传输给节点S1并由这节点传输至节点S2等等，直至节点SN。为了在各个辅机里实现精确的同步必须使同步信息SM里的脉冲计数状态在各个辅机里更新。由此在每个辅机里的时间延迟是已知的，这种时间延迟在从前面的辅机(或者说由主元件)发送一个同步信息直至从各自的辅机至下一个辅机发送同步信息之间是必需要的。这种时间延迟由时间间隔LDi和BDi(i＝1，...，N)组成，其中这种时间间隔对于每个辅机来说可以是不同的。LDi在这里是用于将信息从前面的辅机Si-1传输至下一个辅机Si所必需的时间间隔(LD＝线式延迟(line delay))。BDi是在辅机Si里用于加工处理所接收的同步信息直至用于发送同步信息至下一个辅机所必需的处理时间(BD＝桥式延迟(bridge delay))。这种延迟时间在各自的辅机中以按照辅机的时钟频率的脉冲来给出。
为了从现在起使一个所接收的同步信息SM的脉冲计数状态更新，在各自辅机中要估计出在同步时钟频率fm和各自的辅机时钟频率fs之间的节拍比。这个节拍比以后也称为RCF并在这里所述的实施形式中为fm和fs的比值。估计出的节拍比乘以时间延迟就得出在重新发送以前就接收的同步信息时的计数脉冲的数量。这个数量被添加至所接收的同步信息的脉冲计数状态，并由各自的辅机发送出一个具有该当前脉冲计数状态的同步信息。如以下根据图2所述，按照本发明可以实现节拍比RCF的一种特别准确的近似，因此在更新同步信息的脉冲计数状态时误差就变得很小并且因此可以实现辅机内部时钟的很好的同步。内部时钟的同步的过程在这里对于专业人员来说是完全已知的，因此就不再详述了。
图2是一个图表，其中表示了一个节拍比RCF的一种可能的随时间的变化情况，其中沿着横坐标表示一个绝对时间T。此图在这里相当于一种场景，在此场景中节拍比RCF首先在一个常数值fm/fs上，最后在一个点t0上升，其中节拍比的增加归因于主元件M的频率fm的增加，例如由于温度的波动。在图表2中沿着横坐标还反映出以下的时间点：
tM：在主元件M中发送一个同步信息的时间点；
tS1：由辅机S1向辅机S2发送一个同步信息的时间点；
tS2：由辅机S2向辅机S3发送一个同步信息的时间点。
除此之外在图2中还表示出时间间隔Tsync，它相当于在两个相互紧随的同步信息之间的时间间隔。时间间隔Tsync包括有按照各自辅机的局部时钟频率fs的在两个同步信息之间所出现的时钟脉冲，其中在这里所述的实施形式中各个辅机的时钟频率具有相同的值。在图2中还示出了时间间隔D1和D2。D1在这里是在主元件中发送一个同步信息和在辅机中发送该同步信息之间的时间间隔并且包括有由于同步信息从主元件至辅机的传输而引起的时间延迟LD1以及由于在辅机S1里对同步信息的处理所引起的时间延迟BD1。类似地时间间隔D2是指从辅机S1发送一个同步信息和在辅机S2中发送一个同步信息之间的时间延迟，其中这种时间间隔同样也由由于信息从辅机S1传输至辅机S2引起的时间延迟LD2和用来在辅机S2中处理信息的时间间隔BD2组成。
在按本发明的方法的这里所述的实施形式中每个辅机通过多个被接收的同步信息的脉冲计数状态的变化来估计出节拍比RCF随时间的变化。辅机S1因此求出自时刻t0起所形成直线的斜率Δm，除此之外辅机S1可以通过确定在间隔Tsync的起始和终止时刻由主元件M所发送出的同步信息的脉冲计数状态之间的差来求出时刻为tM时的节拍比。该值在图1中称之为RCF0’并且并不相当于在时刻tM的节拍比的实际值，这是因为在图2所示实施形式中节拍比连续地上升。时刻tM的节拍比的实际值在图2中称为RCF0。
类似于辅机S1，辅机S2也可以确定时刻tS1时的节拍比，这样求出的值RCF1’也并不相当于在时刻tS1时节拍比的实际值RCF1。因此如果时间间隔D1或者D2之内的时钟脉冲的数量根据假设恒定的节拍比的值RCF0’或RCF1’来确定的话，那么这样就会产生一个误差，这在图2中表示为有阴影线的部分。阴影线部分的面积在这里相当于在时刻tM和tS2之间主元件实际出现的脉冲数量和在假设为恒定的节拍比RCF0’或RCF1’的基础上所求得的脉冲数量的偏差。
按照阴影部分的误差在这里分成两个三角形T1和T2以及分成两个矩形R1和R2。误差可以按如下进行数学计算：
误差＝Δm/2·((LD1+BD1)2+(LD2+BD2)2+(LD1+BD1)·Tsync+(LD2+BD2)·Tsync))(1)
为了弥补这种误差，按照本发明使RCF的随时间的特性被近似。这里以规则的间距求出RCF随时间的变化，其方法是检测出RCF0’随时间的变化并由此计算出Δm。在图2所示实施例中因此用一种线性函数来近似RCF的随时间的变化特性，从而检测出随时间的变化作为直线斜度Δm。为了求出直线在垂直方向上的偏移量，考虑到：在时刻tM节拍比的实际值RCF0比在辅机S1中所测定出的节拍比RCF0’的值高出ΔmTsync/2。因此得出以下直线函数RCF(t)：
RCF(t)＝Δm(t+Tsync/2)+P2(2)
这里t是从主元件M发射同步信息起所测得，
Δm相当于直线斜率，p2相当于RCF0’的值。
通过求出上述的直线函数就可预计出在时刻tS1的节拍比RCF的值，并且通过在时间间隔D1上的相应的积分可以求出按照同步时钟频率的精确的脉冲数量并使同步信息相应地更新。在实践中如此来进行积分，从而使得误差按照上面所述公式(1)(没有这些取决于D2的项)添加至该数值，该数值由初始被辅机S1错误地求出的节拍比RCF0’乘以时间间隔D1而得出。类似地对于以下的辅机S2和其它紧随的辅机实施该方法，以至于总体上按照图2中阴影部分的误差就不再出现。
图2只是一种对方法的进行说明的描述，其中所反映的节拍比的变化通常并不相当于所出现的频率变化。事实上至少三角形T1或T2的面积就远小于矩形R1或R2的面积。因此在本发明的一种实施形式中在一定条件下也可能将通过直线函数所算出的值RCF0在时间tM时假设作为在间隔D1内的常数。同样也可以用间隔D2来进行，其中将值RCF1假设为间隔内的常数。脉冲数量则由D1或D2的间隔长度乘以值RCF0或RCF1来得出。
此外不必用一个线性函数来进行节拍比的随时间的展开的近似，而是也可以应用多项式函数，这样可以实现节拍比的随时间的展开的更加准确的估计。
如从上述实施形式得出的那样，通过一种适合的函数来近似节拍比的随时间的展开，就可以在各自辅机里对在发射同步信息的时刻的节拍比进行预计。按此方式可以有效地弥补误差，这些误差在图2中表示为阴影部分。因此就可以很准确地确定主元件的脉冲计数状态并用同步信息进行传输。这就使得辅机的各个内部时钟实现精确的同步。

Claims (37)

1.在通信网络里传输同步信息(SM)的方法，其中通信网络包括多个相互进行通信的网络节点(S1，...，SN)，它们分别包括一个内部时钟(C1，...，CN)，每一个所述内部时钟以一个配属于各自网络节点(S1，...，SN)的节点时钟频率(fs)工作，其中所述同步信息(SM)用于使网络节点(S1，...，SN)的内部时钟(C1，...，CN)时间同步，在该方法中：
-取决于一个通过同步时钟(CM)所规定的同步时钟频率(fm)使同步信息(SM)相互紧随地从一个前面的网络节点(S1，...，SN)传输至下一个网络节点(S1，...，SN)，其中同步信息(SM)包含有同步时钟(CM)的脉冲计数状态；
-各个网络节点在规定的时间间隔里基于过去所接收的同步信息(SM)检测出同步时钟频率(fm)和其节点时钟频率(fs)之间的节拍比(RCF)随时间的变化；
-各个网络节点(S1，...，SN)基于所检测到的节拍比(RCF)随时间的变化通过一个函数来近似节拍比(RCF)的随时间的展开；
-各个网络节点(S1，...，SN)基于节拍比(RCF)的近似的随时间的展开，将一个接收的同步信息(SM)的脉冲计数状态更新为在将同步信息(SM)发送至下一个网络节点(S1，...，SN)时的脉冲计数状态。
2.根据权利要求1所述的方法，在该方法中为了更新同步信息(SM)的脉冲计数状态求出在前面的网络节点(S1，...，SN)中发送同步信息(SM)和在各自的网络节点(S1，...，SN)中发送同步信息(SM)之间的同步脉冲的数量，其中应用节拍比(RCF)的近似的随时间的展开结合一个规定的时间延迟(D1，D2)来求出同步脉冲的这个数量，其中时间延迟(D1，D2)包括了同步信息(SM)从前面的网络节点(S1，...，SN)至各自的网络节点(S1，...，SN)的传输时间(LD1，LD2)和各自的网络节点(S1，...，SN)中对所接收的同步信息(SM)的处理时间(BD1，BD2)。
3.根据权利要求2所述的方法，在该方法中用节拍比(RCF)的近似的随时间的展开求出在前面的网络节点(S1，...，SN)中发送一个同步信息(SM)的时间点的节拍比(RCF)，其中应用该节拍比(RCF)与规定的时间延迟(D1，D2)结合以求取在前面的网络节点(S1，...，SN)中发送同步信息(SM)和在各自的网络节点(S1，...，SN)中发送同步信息之间的同步脉冲的数量。
4.根据权利要求2所述的方法，在该方法中将节拍比(RCF)的近似的随时间的展开在规定的时间延迟(D1，D2)内进行积分，应用该积分来求出在前面的网络节点(S1，...，SN)中发送同步信息(SM)和在各自的网络节点(S1，...，SN)中发送同步信息(SM)之间的同步脉冲的数量。
5.根据上述权利要求之一所述的方法，在该方法中基于在过去的相互紧随的同步信息(SM)之间的节拍比(RCF)的平均值测算出在一个各自网络节点(S1，...，SN)中节拍比(RCF)的随时间的变化。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，在此方法中用来近似节拍比的随时间的展开的函数是一种线性函数。
7.根据权利要求5所述的方法，在此方法中用来近似节拍比的随时间的展开的函数是一种线性函数。
8.根据权利要求6所述的方法，在该方法中线性函数RCF(t)为下式：
RCF(t)＝Δm·(t+Tsync/2)+p2
其中t为在一个各自网络节点(S1，...，SN)前面的网络节点(S1，...，SN)中从发送一个同步信息(SM)起所测得的时间；
其中Tsync是两个相互紧随的同步信息(SM)之间的时间间隔；
其中Δm是直线斜率，它相当于节拍比的随时间的变化，该变化基于过去接收到的同步信息(SM)已被检测到；
其中p2是平均节拍比，该节拍比存在于在前面的网络节点(S1，...，SN)中在发送同步信息(SM)的时间点的两个相互紧随的同步信息(SM)之间。
9.根据权利要求7所述的方法，在该方法中线性函数RCF(t)为下式：
RCF(t)＝Δm·(t+Tsync/2)+p2
其中t为在一个各自网络节点(S1，...，SN)前面的网络节点(S1，...，SN)中从发送一个同步信息(SM)起所测得的时间；
其中Tsync是两个相互紧随的同步信息(SM)之间的时间间隔；
其中Δm是直线斜率，它相当于节拍比的随时间的变化，该变化基于过去接收到的同步信息(SM)已被检测到；
其中p2是平均节拍比，该节拍比存在于在前面的网络节点(S1，...，SN)中在发送同步信息(SM)的时间点的两个相互紧随的同步信息(SM)之间。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，在该方法中用来近似节拍比的随时间的展开的函数是一个多项式函数。
11.根据权利要求5所述的方法，在该方法中用来近似节拍比的随时间的展开的函数是一个多项式函数。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，在该方法中在通信网络中的一个同步元件(M)里产生同步时钟频率(fm)，其中同步元件(M)包含同步时钟(CM)，并且取决于通信网络中的至少一个网络节点(S1，...，SN)上的同步时钟频率(fm)来传输同步信息(SM)。
13.根据权利要求8所述的方法，在该方法中在通信网络中的一个同步元件(M)里产生同步时钟频率(fm)，其中同步元件(M)包含同步时钟(CM)，并且取决于通信网络中的至少一个网络节点(S1，...，SN)上的同步时钟频率(fm)来传输同步信息(SM)。
14.根据权利要求9所述的方法，在该方法中在通信网络中的一个同步元件(M)里产生同步时钟频率(fm)，其中同步元件(M)包含同步时钟(CM)，并且取决于通信网络中的至少一个网络节点(S1，...，SN)上的同步时钟频率(fm)来传输同步信息(SM)。
15.根据权利要求10所述的方法，在该方法中在通信网络中的一个同步元件(M)里产生同步时钟频率(fm)，其中同步元件(M)包含同步时钟(CM)，并且取决于通信网络中的至少一个网络节点(S1，...，SN)上的同步时钟频率(fm)来传输同步信息(SM)。
16.根据权利要求11所述的方法，在该方法中在通信网络中的一个同步元件(M)里产生同步时钟频率(fm)，其中同步元件(M)包含同步时钟(CM)，并且取决于通信网络中的至少一个网络节点(S1，...，SN)上的同步时钟频率(fm)来传输同步信息(SM)。
17.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，在该方法中通信网络中的网络节点(S1，...，SN)按照Profinet-标准相互通信。
18.根据权利要求12所述的方法，在该方法中通信网络中的网络节点(S1，...，SN)按照Profinet-标准相互通信。
19.根据权利要求13所述的方法，在该方法中通信网络中的网络节点(S1，...，SN)按照Profinet-标准相互通信。
20.根据权利要求14所述的方法，在该方法中通信网络中的网络节点(S1，...，SN)按照Profinet-标准相互通信。
21.根据权利要求15所述的方法，在该方法中通信网络中的网络节点(S1，...，SN)按照Profinet-标准相互通信。
22.根据权利要求16所述的方法，在该方法中通信网络中的网络节点(S1，...，SN)按照Profinet-标准相互通信。
23.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中该方法被应用于工业用自动化设备中的通信网络里。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述工业用自动化设备是生产线。
25.根据权利要求17所述的方法，其中该方法被应用于工业用自动化设备中的通信网络里。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述工业用自动化设备是生产线。
27.根据权利要求18所述的方法，其中该方法被应用于工业用自动化设备中的通信网络里。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述工业用自动化设备是生产线。
29.根据权利要求19所述的方法，其中该方法被应用于工业用自动化设备中的通信网络里。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述工业用自动化设备是生产线。
31.根据权利要求20所述的方法，其中该方法被应用于工业用自动化设备中的通信网络里。
32.根据权利要求31所述的方法，其中所述工业用自动化设备是生产线。
33.根据权利要求21所述的方法，其中该方法被应用于工业用自动化设备中的通信网络里。
34.根据权利要求33所述的方法，其中所述工业用自动化设备是生产线。
35.根据权利要求22所述的方法，其中该方法被应用于工业用自动化设备中的通信网络里。
36.根据权利要求35所述的方法，其中所述工业用自动化设备是生产线。
37.具有多个相互通信的网络节点(S1，...，SN)的通信网络，这些节点分别包含一个内部时钟(C1，...，CN)，每一个所述内部时钟以一个配属于各自网络节点(S1，...，SN)的节点时钟频率(fs)工作，其中：
取决于一个通过同步时钟(CM)所规定的同步时钟频率(fm)，在通信网络中相互紧随地从一个前面的网络节点(S1，...，SN)至下一个网络节点(S1，...，SN)传输同步信息，以使网络节点(S1，...，SN)的内部时钟(C1，...，CN)实现时间同步，其中同步信息(SM)包含了同步时钟(CM)的脉冲计数状态；
通信网络里的各自网络节点(S1，...，SN)如此来设计，从而在通信网络的运行中
-各自的网络节点(S1，...，SN)在规定的时间间隔里，基于过去所接收的同步信息(SM)检测在同步时钟频率(fm)和其节点时钟频率(fs)之间的节拍比(RCF)随时间的变化；
-各自的网络节点(S1，...，SN)基于所检测到的节拍比(RCF)随时间的变化，通过一个函数近似节拍比(RCF)的随时间的展开；
-各自的网络节点(S1，...，SN)基于节拍比(RCF)的近似的随时间的展开，使一个所接收的同步信息(SM)的脉冲计数状态更新为在发送该同步信息(SM)至下一个网络节点(S1，...，SN)时的脉冲计数状态。
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