DE102015209047B4

DE102015209047B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Zeitsynchronisationsbereitstellung in einem Im-Fahrzeug-Ethernet-Kommunikationsnetzwerk

Info

Publication number: DE102015209047B4
Application number: DE102015209047.7A
Authority: DE
Inventors: Seung Su Kim; Seong Jin Park; Chung Hi Lee; Sung Kwon Park; Ju Ho Lee; Woo Sub Kim; Ho Yoo; Young Hwan Jeon
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp; Industry University Cooperation Foundation IUCF HYU
Current assignee: Hyundai Motor Co; Industry University Cooperation Foundation IUCF HYU; Kia Corp
Priority date: 2014-11-26
Filing date: 2015-05-18
Publication date: 2024-05-16
Anticipated expiration: 2035-05-19
Also published as: US20160149692A1; CN105634636B; US9692614B2; CN105634636A; KR101596759B1; DE102015209047A1

Abstract

Verfahren zum Bereitstellen einer Zeitsynchronisation in einem mit einem Audio-Video-Bridging- (AVB) Ethernet-Kommunikationsnetzwerk verbundenen Knoten, wobei das Verfahren die Schritte umfasst zum:Empfangen von statischen Ankündigungsnachrichten von benachbarten Knoten und Bilden einer statischen Grandmaster-Tabelle;Neuauswählen eines Grandmasters mit Verweis auf die statische Grandmaster-Tabelle, wenn ein Synchronisationsnachricht-Timer abläuft;Aktualisieren der statischen Grandmaster-Tabelle gemäß einer Neuauswahl des Grandmasters; undAuswählen einer Grandmaster-Bridge mit Verwendung der statischen Ankündigungsnachrichten, die von den benachbarten Knoten empfangen worden sind, wenn der neue Grandmaster neuausgewählt wird,wobei jede der statischen Ankündigungsnachrichten unter einer Bedingung übertragen wird, dass sie in eine Nutzlast-Region eines AVB-Ethernet-Rahmens eingesetzt ist; undwobei, wenn die Grandmaster-Bridge ausgewählt wird, Funktionen von Ports des Knotens gemäß einem Ergebnis einer Auswahl gesetzt werden, und die Port-Zuteilungszustandsinformation der statischen Grandmaster-Tabelle auf Grundlage der gesetzten Funktionen der Ports aktualisiert wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Zeitsynchronisation in einem Im-Fahrzeug-Ethernet-Kommunikationsnetzwerk und im Besonderen ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Zeitsynchronisation in einem Im-Fahrzeug-Ethernet-Kommunikationsnetzwert, in dem ein Grandmaster rasch mit Verwendung einer Audio-Video-Bridging- (AVB) Ethernet statischen Grandmaster-Tabelle ausgewählt werden kann.
HINTERGRUND
In sich auf dem Markt befindenden Fahrzeugen werden vielfältige elektronische Steuervorrichtungen zum Verbessern der Fahrerbequemlichkeit und der Sicherheit bereitgestellt, und ein Im-Fahrzeug-Kommunikationsnetzwerk für eine Kommunikation zwischen diesen elektronischen Steuervorrichtungen wird grundsätzlich bereitgestellt.
Da die Anzahl der elektronischen Im-Fahrzeug-Steuereinrichtungen kontinuierlich zunimmt, und die elektronischen Steuereinrichtungen mit vielfältigen externen Vorrichtungen zusammenarbeiten können, nehmen eine Überlastung eines konventionellen Im-Fahrzeug-Kommunikationsnetzwerks und Kosten für Kabelbäume zu.
Gemäß Verbraucheransprüchen für Hochqualitätsbilder und Audiodaten und einem Anstieg von Bild-verwendenden Anwendungen nimmt ferner die Notwendigkeit für eine Bandbreitenerweiterung zu.
Viele Fahrzeughersteller berücksichtigen deshalb eine Einführung von Ethernet als ein Im-Fahrzeug-Kommunikationsnetzwerk, und manche Fahrzeughersteller produzieren ein Around-View-Monitor- (AVM) System auf Grundlage von Ethernet in großen Mengen.
Ein allgemeines Ethernet enthält eine Vielzahl von Lokalbereichnetzwerken (LANs, Local Area Networks) und eine Vielzahl von Bridge-Vorrichtungen (bzw. Bridges) für eine Zusammenschaltung zwischen den LANs.
Ethernet ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Knoten konkurrierend versucht, an ein gemeinsames Medium mit Verwendung eines Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection (CSMA/CD) Protokolls heranzukommen. Da dieselbe Priorität dem gesamten Verkehr gegeben wird, und die Knoten ihren eigenen Verkehr mittels Konkurrenz übertragen, ist jedoch das CSMA/CD-Protokoll nicht für eine Übertragung von Multimediadaten, so wie Bewegtbilder und Audiodaten, geeignet, die empfindlich für eine Übertragungszeitverzögerung sind.
Deshalb verwendet Ethernet eine Zeitsynchronisation sämtlicher Knoten in einem Netzwerk zur Übertragung von für eine Übertragungszeitverzögerung empfindlichen Multimediadaten.
In Übertragungsprotokollschichtstandards, so wie IEEE 1722, wird nun ein Audio-Video-Bridging- (AVB) Standard für eine Übertragung von Audio- oder Videosignalen entwickelt, die hinsichtlich einer Streaming-Zeit empfindlich sind. In dem AVB-Standard soll eine Technologie mit garantierter Übertragungsqualität entwickelt werden, um wirksam einen Multimedia-Datenstrom, so wie Audio- oder Videodaten, zu übertragen.
Wie oben beschrieben, verwendet das konventionelle LAN, im Besonderen dessen repräsentative Technologie, d.h. Ethernet, im Grunde eine rahmenbasierte Datenpaketvermittlung und hat somit eine Schwierigkeit beim Bereitstellen einer effektiven qualitätsgarantierten Übertragung. Um solch einen Nachteil zu überwinden, ist zuerst AVB, Synchronous Ethernet oder Residential Ethernet in IEEE 802.2 genannt, entwickelt worden, und ein Verfahren zum Realisieren einer ähnlichen Technologie in Bridge-Vorrichtungen im Ausmaß einer nicht signifikanten Beeinträchtigung des Paradigmas einer konventionellen Nicht-Synchronisations-Datenpaketvermittlung in IEEE 802.1 wird nun entwickelt.
Im Grunde ermöglicht die AVB-Technologie in IEEE 802.1 eine synchrone Verkehrübertragung mit Verwendung von konventionellen Ethernet-Bridge-Vorrichtungen mit Durchführen einer Datenpaketvermittlung, und es ist wichtig, dass Takte von Bridge-Vorrichtungen innerhalb eines bezeichneten geografischen Bereichs synchronisiert sind. Wenn Takte der Bridge-Vorrichtungen synchronisiert sind, kann ein Ethernet-Rahmen mit einer regulären Größe zwischen den Bridge-Vorrichtungen durch bezeichnete Zeitintervalle mit einer genau erwünschten Zeit übertragen werden. Deshalb kann ein Bridge-Maschennetz, auf das solch ein grundsätzliches Konzept angewendet wird, als eine Infrastruktur zum stabilen Übertragen eines synchronen Verkehrs verwendet werden.
Beispielsweise ist IEEE 1588 Precision Time Protocol (PTP) ein Zeitsynchronisationsstandard, der über alle Open Systems Interconnection (OSI) Schichten betreibbar ist, und IEEE 802.1AS ist ein Zeitsynchronisationsstandard, der das Profil nur von OSI-Schicht 2, d.h. eine Datenverbindungsschicht, unterstützt. Falls IEEE 802.1AS auf Schicht-2-Vorrichtungen, so wie Bridge-Vorrichtungen und Switch-Vorrichtungen, angewendet wird, kann ein OSI-Schicht-2-Zeitsynchronisationsnetzwerk ausgestaltet werden.
In einem Zeitsynchronisationsverfahren zwischen jeweiligen Vorrichtungen in IEEE 802.1AS werden eine Sendeseite und eine Empfangsseite mit Verwendung von Zeitstempeln einschließlich einer Zeitsynchronisationsinformation synchronisiert, und um eine Zeitsynchronisation durchzuführen, wird ein Grandmaster (GM) zum Bereitstellen einer Referenzzeit aus Vorrichtungen in einem Netzwerk ausgewählt, und die lokale Zeit des ausgewählten Grandmasters wird an andere Vorrichtungen durch eine Ankündigungsnachricht übertragen, so dass die Vorrichtungen die lokale Zeit als die Referenzzeit verwenden. Im Besonderen wird eine Übertragungszeitverzögerung zwischen einem Punkt einer Übertragungszeit einer spezifischen Nachricht bei einem Übertragungsendgerät und einem Punkt einer Empfangszeit der Nachricht bei einem Empfangsendgerät gemessen, und dadurch wird die Referenzzeit des Empfangsendgerätes korrigiert. Hier überträgt der Grandmaster die Ankündigungsnachricht an sämtliche der anderen Vorrichtungen und überträgt somit seine eigene Präsenz und einen Vergleichswert für eine Gültigkeit als eine Vorrichtung, die eine Referenzzeit für diese Vorrichtungen bereitstellt.
Und zwar ist der Grandmaster der oberste Knoten eines IEEE 802.1AS-Timing-Baums und überträgt periodisch eine aktuelle Zeitinformation an untere Knoten.
In IEEE 802.1AS sind eine Prozedur zum Bestimmen eines Grandmasters und Akquirieren einer Zeitsynchronisation, eine Prozedur zum Suchen nach allen Vorrichtungen in einem Netzwerk mit Verwendung einer Vielzahl von Steuernachrichten und Steuern einer Annäherung an Verbindungen (Englisch: Links), eine Verbindung zum kontinuierlichen Bestätigen von Verbindungszuständen durch Ankündigungsnachrichten und dergleichen definiert.
Falls im konventionellen IEEE 802.1AS eine als der Grandmaster dienende Bridge nicht normal betrieben wird, wird jedoch ein neuer Grandmaster erneut durch einen Bester-Master-Takt-Algorithmus (BMCA, Best Master Clock Algorithm) gesetzt. Deshalb nimmt das Verkehrsausmaß in dem Ethernet-Netzwerk zu, und es nimmt eine lange Zeit in Anspruch, um die Zeitsynchronisation in einem System zu rekonfigurieren.
DE 10 2014 204 752A1 beschreibt ein fehlertolerantes und redundantes Großgrundtaktgeberschema. Dieses kann einen Präzisionszeitübergang verringern oder eliminieren, der durch ein Netzwerkverbindungs- oder Geräteversagen verursacht ist. Eine Primärsynchronisierungsnachricht kann durch einen Primärgroßgrundtaktgeber gesendet werden, und eine oder mehrere Reservesynchronisierungsnachrichten können durch entsprechende Reservegroßgrundtaktgeber gesendet werden. Die Primär- und Reservegroßgrundtaktgeber können gleichzeitig in Betrieb sein. Die Primär- und Reservesynchronisierungsnachrichten können zu einer Endstation über ein Netzwerk gesendet werden.
Der IEEE Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems (IEEE Std 1588-2008, Seiten 1-269 vom 24. Juli 2008, doi: 10.1109/IEEESTD.2008.4579760) definiert ein Protokoll, das die präzise Synchronisierung von Uhren in Mess- und Steuerungssystemen ermöglicht, die mit Technologien wie Netzwerkkommunikation, lokaler Datenverarbeitung und verteilten Objekten implementiert sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß ist die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Zeitsynchronisation in einem Im-Fahrzeug-Ethernet-Kommunikationsnetzwerk gerichtet, das im Wesentlichen ein oder mehrere Probleme aufgrund von Beschränkungen und Nachteilen der verwandten Technik vermeidet.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Zeitsynchronisation in einem Im-Fahrzeug-Ethernet-Kommunikationsnetzwerk bereitzustellen.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Zeitsynchronisation in einem Im-Fahrzeug-Ethernet-Kommunikationsnetzwerk bereitzustellen, in dem eine Zeitsynchronisation rasch akquiriert werden kann mit Verwendung einer statischen Grandmaster-Tabelle in einem Audio-Video-Bridging- (AVB) Ethernet-Kommunikationsnetzwerk.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Zeitsynchronisation in einem Im-Fahrzeug-Ethernet-Kommunikationsnetzwerk bereitzustellen, in dem eine statische Grandmaster-Tabelle gebildet werden kann, wenn eine anfängliche Zeitsynchronisationsprozedur zwischen einer Bridge bzw. Bridge-Vorrichtung und Endgeräten mit derselben Zeitquelle durchgeführt wird, und ein neuer Grandmaster rasch mit Verwendung der gebildeten statischen Grandmaster-Tabelle ausgewählt werden kann, wenn der Grandmaster abwesend ist.
Es ist noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Zeitsynchronisation in einem Im-Fahrzeug-Ethernet-Kommunikationsnetzwerk bereitzustellen, in dem, wenn ein Grandmaster neuausgewählt wird, eine für den Verkehr und die Zeitsynchronisation in einem Ethernet-Netzwerk in Anspruch genommene Zeit minimiert werden kann.
Diese Aufgaben werden durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Weitere Vorteile, Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden zum Teil in der Beschreibung, die folgt, bekanntgemacht werden, und werden zum Teil dem Fachmann bei der Untersuchung des Folgenden ersichtlich werden oder können aus der Anwendung der Erfindung erlernt werden. Die Aufgaben und andere Vorteile der Erfindung können durch die Struktur realisiert und erhalten werden, die in der niedergeschriebenen Beschreibung und den Ansprüchen hiervon als auch in den begleitenden Zeichnungen deutlich gemacht ist.
Um diese Aufgaben und andere Vorteile in Übereinstimmung mit dem Zweck der Erfindung zu erreichen, wie hier verkörpert und breit beschrieben, enthält ein Verfahren zum Bereitstellen einer Zeitsynchronisation in einem mit einem Audio-Video-Bridging- (AVB) Ethernet-Kommunikationsnetzwerk verbundenen Knoten ein Empfangen statischer Ankündigungsnachrichten von benachbarten Knoten und ein Bilden einer statischen Grandmaster-Tabelle, ein Neuauswählen eines Grandmasters mit Verweis auf die statische Grandmaster-Tabelle, wenn ein Synchronisationsnachricht-Timer abläuft, und ein Aktualisieren der statischen Grandmaster-Tabelle gemäß einer Neuauswahl des Grandmasters.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Computer-lesbares Aufzeichnungsmedium mit einem darin aufgezeichneten Programm zum Realisieren des Verfahrens bereitgestellt.
In noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Zeitsynchronisation in einem mit einem Audio-Video-Bridging-(AVB) Ethernet-Kommunikationsnetzwerk verbundenen Knoten eine Einheit zum Empfangen statischer Ankündigungsnachrichten von benachbarten Knoten und zum Bilden einer statischen Grandmaster-Tabelle, eine Einheit zum Neuauswählen eines Grandmasters mit Verweis auf die statische Grandmaster-Tabelle, wenn ein Synchronisationsnachricht-Timer abläuft, und eine Einheit zum Aktualisieren der statischen Grandmaster-Tabelle gemäß einer Neuauswahl des Grandmasters.
Es sollte verstanden werden, dass die vorhergehende allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung beide beispielhaft und erläuternd sind und beabsichtigungsgemäß eine weitere Erläuterung der Erfindung wie beansprucht bereitstellen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die begleitenden Zeichnungen, die aufgenommen sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung bereitzustellen, und in dieser Anmeldung aufgenommen sind und einen Teil dieser Anmeldung bilden, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zum Erläutern des Prinzips der Erfindung.

1 ist eine Ansicht, die eine in IEEE 802.1AS definierte konventionelle Nachricht-Header-Struktur veranschaulicht.
2 ist eine Ansicht, die die Struktur einer konventionellen Ankündigungsnachricht veranschaulicht, die in IEEE 802.1AS definiert ist.
3 ist eine Ansicht, die eine konventionelle Ankündigungsnachricht-Vergleichprozedur und ein Port-Zuteilungsverfahren in IEEE 802.1AS veranschaulicht.
4 ist eine Ansicht, die eine konventionelle Zeitsynchronisationsprozedur in IEEE 802.1AS veranschaulicht.
5 ist ein Flussdiagramm, das eine konventionelle Grandmaster-Auswahl und eine Ankündigungsnachricht-Übertragungsprozedur veranschaulicht.
6 ist eine Ansicht, die ein Zeitsynchronisationsverfahren zwischen Knoten auf Grundlage von IEEE 802.1AS veranschaulicht.
7 ist ein Flussdiagramm, das eine Zeitsynchronisationsprozedur auf Grundlage von IEEE 802.1AS veranschaulicht.
8 ist ein Flussdiagramm, das eine Statische-Grandmaster-Tabelle-Erzeugungsprozedur in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
9 ist eine Ansicht, die die Struktur einer statischen Ankündigungsnachricht in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
10 ist eine Ansicht, die das Format eines ClockIdentity-Feldes in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
11 ist eine Ansicht, die die Struktur einer AVB-Ethernet-Nachricht (Rahmen) in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
12 ist eine Ansicht, die eine statische Grandmaster-Tabelle in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
13 ist eine Tabelle, die Vergleichsparameter angibt, die zum Neuauswählen eines Grandmasters verwendet werden, wenn eine Zeitsynchronisation in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung fehlschlägt.
14 und 15 sind Flussdiagramme, die ein Verfahren zum Zuteilen von Funktionen an Ports mit Verwendung statischer Ankündigungsnachrichten in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
16 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur zum Neuauswählen eines Grandmasters mit Verwendung statischer Ankündigungsnachrichten in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
17 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur zum Neuauswählen eines Grandmasters mit Verwendung statischer Ankündigungsnachrichten in Übereinstimmung mit noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nun wird ein Verweis im Detail auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gemacht werden, deren Beispiele in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht sind. Die Suffixe „Modul“ und „Einheit“ in Elementen, die in der Beschreibung unten verwendet sind, werden nur unter Berücksichtigung der Erleichterung bei der Anfertigung der Beschreibung gegeben oder zusammen verwendet und haben keine unterschiedlichen Bedeutungen oder Funktionen.
Obwohl eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sämtliche Elemente als kombiniert veranschaulicht, sind hier im Nachfolgenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Und zwar kann eines oder mehrere sämtlicher der Elemente selektiv innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung kombiniert werden. Ferner können sämtliche der Elemente jeweils durch unabhängige Hardwareelemente realisiert sein, oder manche der Elemente können selektiv kombiniert und somit durch ein Computerprogramm mit einem Programmmodul realisiert sein, das die Funktionen der kombinierten Elemente in einer Vielzahl von Hardwareelementen durchführt. Code und Codesegmente, die das Computerprogramm bilden, können einfach von dem Fachkundigen hergeleitet werden. Solch ein Computerprogramm ist in einem Computer-lesbaren Speichermedium gespeichert und wird durch einen Computer gelesen und ausgeführt, so dass es fähig ist zum Realisieren von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Speichermedien von Computerprogrammen können ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, ein optisches Aufzeichnungsmedium, ein Trägerwellenmedium etc. enthalten.
Ferner wird es verstanden werden, dass die Begriffe „einschließlich“, „bildend“ oder „mit“ in der Beschreibung bedeuten, dass ein entsprechendes Element enthalten sein kann, oder andere Elemente als das Element ferner enthalten sein können. Es wird verstanden werden, dass alle Begriffe einschließlich technischer oder wissenschaftlicher Begriffe dieselben Bedeutungen haben, wie sie allgemein von dem Fachkundigen aufgefasst werden. Allgemein verwendete Begriffe, so wie in einem Lexikon definierte Begriffe, können so interpretiert werden, dass sie mit den in dem Fachgebiet verwendeten Bedeutungen übereinstimmende Bedeutungen haben, und dürfen nicht interpretiert werden, dass sie ideale oder übermäßig formale Bedeutungen haben.
Ferner können in der Beschreibung von Elementen der vorliegenden Erfindung die Begriffe „erstes“, „zweites“, „A“, „B“, „(a)“, „(b)“ etc. verwendet werden. Diese Begriffe werden nur zum Unterscheiden eines Elementes von anderen Elementen verwendet, und die Eigenschaft, Reihenfolge oder Abfolge des entsprechenden Elementes wird nicht auf diese Begriffe beschränkt. Falls es angegeben wird, dass ein Element „verbunden mit“, „kombiniert“ oder „gekoppelt mit“ einem anderen Element ist, wird es verstanden werden, dass das Erstere direkt mit dem Letzteren verbunden oder kombiniert sein kann, oder andere Elemente zwischen den zwei Elementen angeordnet sein können.
Hier wird im Nachfolgenden mit Verweis auf 1 bis 5 ein konventionelles Zeitsynchronisationsverfahren, das in IEEE 802.1AS definiert ist, kurz beschrieben werden.
In IEEE 802.1AS sind Header-Strukturen von Nachrichten, die zur Netzwerkzeitsynchronisation verwendet sind, die Struktur einer Ankündigungsnachricht, ein Verfahren zum Auswählen eines eine Referenzzeitinformation bereitstellenden Grandmasters, ein Verfahren zum Zuteilen von Funktionen an jeweilige Ports in einem Switch und dergleichen definiert.
1 ist eine Ansicht, die eine konventionelle Nachricht-Header-Struktur veranschaulicht, die in IEEE 802.1AS definiert ist, und 2 ist eine Ansicht, die die Struktur einer konventionellen Ankündigungsnachricht veranschaulicht, die in IEEE 802.1AS definiert ist.
Die Ankündigungsnachricht kann eine Information enthalten, die zum Auswählen eines Grandmasters erforderlich ist, so wie currentUtcOffeset, grandmasterPriority1, grandmasterPriority2, grandmasterClockQuality, grandmasterIdentity und dergleichen. Zur Bequemlichkeit der Beschreibung wird hier im Nachfolgenden die zum Auswählen eines Grandmasters erforderliche Information als Referenzzeitinformation bezeichnet werden. 3 ist eine Ansicht, die eine konventionelle Ankündigungsnachricht-Vergleichsprozedur und ein Port-Zuteilungsverfahren in IEEE 802.1AS veranschaulicht.
Alle qualifizierten Stationen in einem Netzwerk können Ankündigungsnachrichten mit ihrer eigenen Referenzzeitinformation konfigurieren und dann die Ankündigungsnachrichten an andere Stationen übertragen. Hier kann eine Station mit einem Takt der höchsten Qualität als ein Grandmaster ausgewählt werden. Wenn jede Station Ankündigungsnachrichten von anderen Stationen empfängt, kann nämlich die Station eine Station mit der höchsten Priorität und Genauigkeit als einen Grandmaster davon auswählen durch ein Vergleichen einer in den empfangenen Ankündigungsnachrichten enthaltenen Referenzzeitinformation mit ihrer eigenen Referenzzeitinformation. Falls die Referenzzeit solch einer Station genauer als die Referenzzeit anderer Stationen ist, kann die Station selbstverständlich sich selbst bestimmen, als ein Grandmaster ausgewählt zu werden.
Alle Ports der Station, die als der Grandmaster ausgewählt worden sind, dienen zum Übertragen der Referenzzeitinformation an andere Stationen. Zur Bequemlichkeit der Beschreibung werden hier im Nachfolgenden Ports des Grandmasters, die zum Übertragen der Referenzzeitinformation des Grandmasters verwendet sind, als Master-Ports definiert werden. Andererseits werden Ports anderer Stationen, die mit dem Master-Port verbunden sind und zum Empfangen der Referenzzeitinformation des Grandmasters verwendet sind, als Slave-Ports definiert werden.
Wie beispielhaft in 3 gezeigt, wenn jede Station Ankündigungsnachrichten anderer Stationen empfängt, kann die Station Prioritäten und Genauigkeiten zwischen der Station und den anderen Stationen bestätigen durch ein Vergleichen der Referenzzeitinformation der anderen Stationen, so wie Werte der Felder von grandmasterIdentity, grandmasterPriority1, clockclass, clockAccuracy, offsetScaledLogVariance, grandmasterPriority2, StepsRemoved, SourcePortIdentity und dergleichen, mit ihrer eigenen Referenzzeitinformation, und kann dann bestimmen, welche Station als ein Grandmaster ausgewählt wird. Falls es beispielsweise bestimmt wird, dass eine Station A als ein Grandmaster ausgewählt wird, teilt die Station A eine Master-Port-Funktion an sämtliche Ports davon zu. Falls es andererseits bestimmt wird, dass eine andere Station als ein Grandmaster ausgewählt wird, teilt die Station A eine Slave-Port-Funktion an einen Port davon zu, um eine Zeitsynchronisationsnachricht von dem Grandmaster zu empfangen, und teilt eine Master-Port-Funktion an einen Port davon zu, um ihre eigene Zeitsynchronisationsnachricht an untere Knoten zu übertragen. Endknoten teilen andererseits eine Slave-Port-Funktion an alle Ports davon zu.
4 ist eine Ansicht, die eine konventionelle Zeitsynchronisationsprozedur in IEEE 802.1AS veranschaulicht.
In größerem Detail veranschaulicht 4 eine Zeitsynchronisationsprozedur in einer Bridge-Vorrichtungen verwendenden Sterntopologienetzwerkstruktur.
Im Allgemeinen ist eine Bridge bzw. Bridge-Vorrichtung eine Kommunikationsnetzwerk-Zusammenschaltungsvorrichtung zum Zusammenschalten von zwei LANs und wird in einer Datenverwendungsschicht eines OSI-Referenzmodells betrieben.
Bridge-Vorrichtungen können verwendet werden, (1) wenn der Bereich und die Länge eines Kommunikationsnetzwerks erweitert werden, (2) wenn eine größere Anzahl von Vorrichtungen mit einem Kommunikationsnetzwerk verbunden wird, (3) wenn ein durch eine übermäßig große Anzahl von Vorrichtungen, die mit einem Kommunikationsnetzwerk verbunden sind, verursachter Flaschenhalszustand reduziert werden muss, (4) wenn Kommunikationsnetzwerke, die aus unterschiedlichen physikalischen Medien (Kommunikationsleitungen) bestehen, zusammengeschaltet sind, (5) wenn Kommunikationsnetzwerkstrukturen unterschiedlicher Topologien, so wie Ethernet und Token Ring, zusammengeschaltet sind, und dergleichen.
Mit Verweis auf 4 wird es angenommen, dass ein Switch E 400 als ein Grandmaster durch eine anfängliche Zeitsynchronisationsprozedur ausgewählt wird. Der Switch E 400 kann periodisch eine Ankündigungsnachricht mit seiner eigenen Referenzzeitinformation erzeugen und die erzeugte Ankündigungsnachricht an eine Bridge 450 übertragen. Danach kann die Bridge 450 die empfangene Ankündigungsnachricht an einen Switch A 410, einen Switch B 420, einen Switch C 430 und einen Switch D 440 übertragen.
Im Besonderen kann die Bridge 450 einen Switch identifizieren, der die genaueste Zeitinformation bereitstellt, mittels Analysieren der in empfangenen Ankündigungsnachrichten enthaltenen Zeitinformation, und nur die von dem identifizierten Switch empfangene Ankündigungsnachricht an Slave-Knoten übertragen.
5 ist ein Flussdiagramm, das eine konventionelle Grandmaster-Auswahl und Ankündigungsnachricht-Übertragungsprozedur veranschaulicht.
Mit Verweis auf 5 überträgt jeder von einem Switch 1 510 bis zu einem Switch 4 540 seine eigene Ankündigungsnachricht an die damit verbundenen Switches, wählt einen Grandmaster durch eine Referenzzeitinformation-Vergleichprozedur in jedem Switch aus, und teilt Funktionen an seine eigenen Ports gemäß einem Ergebnis einer Auswahl zu (Operation S501). Wie beispielhaft in 5 gezeigt, wird es angenommen, dass der Switch 3 530 als ein Grandmaster ausgewählt wird.
Danach erzeugt der Switch 3 530 periodisch, beispielsweise bei einer Periode von 1 Sekunde, eine Ankündigungsnachricht und überträgt die erzeugte Ankündigungsnachricht an den Switch 2 520 und den Switch 4 540 durch Master-Ports, und der Switch 2 520 überträgt die empfangene Ankündigungsnachricht an den Switch 1 510 durch seinen eigenen Master-Port (Operation S502). Eine als ein Grandmaster ausgewählte Station kann nämlich andere Stationen über die Präsenz des Grandmasters und die Überlegenheit ihrer eigenen Referenzzeit durch eine Ankündigungsnachricht informieren.
6 ist eine Ansicht, die ein Zeitsynchronisationsverfahren zwischen Knoten auf Grundlage von IEEE 802.1AS veranschaulicht.
Mit Verweis auf 6 überträgt eine 801.1AS Vorrichtung (Grandmaster; GM) 610 eine Synchronisationsnachricht (Sync-Nachricht) und eine Korrekturfolgenachricht (Engl.: correction follow-up message) (hier im Nachfolgenden als eine Folgenachricht vereinfacht) an einen Takt-Slave-Port 624 einer anderen 801.1AS Vorrichtung (Bridge) 620 durch einen Takt-Master-Port 611.
Danach überträgt die 801.1AS Vorrichtung (Bridge) 620 eine Zeitkorrekturinformation auf Grundlage einer Kabel- und Brigge-Verzögerung durch die Folgenachricht an Takt-Slave-Ports 631, 641 und 651 anderer 801.1AS Vorrichtungen (Endpunkte oder Bridge-Vorrichtungen), 630, 640 und 650 durch Takt-Master-Ports 621, 622 und 623. Hier ist die Nachfolgenachricht eine Nachricht, die auf einer bezeichneten Zeit nach einer Übertragung der Synchronisationsnachricht übertragen ist.
Die Zeitkorrekturinformation kann eine Zeitstempelinformation mit einer Verbindungsverzögerungsinformation und Ausbreitungszeitverzögerungsinformation, Nachbarratenverhältnisinformation und Korrekturfeldinformation enthalten.
Wenn jede 801.1AS Vorrichtung die Folgenachricht empfängt, aktualisiert die 801.1AS Vorrichtung die Zeitstempelinformation, Korrekturfeldinformation und Nachbarratenverhältnisinformation auf Grundlage der empfangenen Folgenachricht und überträgt die Folgenachricht mit der aktualisierten Information durch ihre eigenen Takt-Master-Ports.
7 ist ein Flussdiagramm, das eine Zeitsynchronisationsprozedur auf Grundlage von IEEE 802.1AS beschreibt.
Mit Verweis auf 7, wenn eine Empfangs-Bridge eine Synchronisationsnachricht empfängt, wird ein bezeichneter Synchronisation-Timer getrieben, und wenn die Bridge nicht eine andere Synchronisationsnachricht empfängt, bevor der Synchronisation-Timer abläuft, kann sie bestimmen, dass ein aktueller Grandmaster nicht normal betrieben wird. Das heißt, dass die Empfangs-Bridge den Grandmaster als in einem abwesenden Zustand erachten kann und eine Grandmaster-Neuauswahl-Prozedur auf Grundlage eines Bester-Master-Auswahl-Algorithmus (BMSA, Best Master Selection Algorithm) starten kann. Hier übertragen in einer BMSA-Prozedur alle Knoten in einem Netzwerk Ankündigungsnachrichten an benachbarte Knoten durch ihre eigenen Master-Ports, identifizieren einen Knoten, der die genaueste Referenzzeit bereitstellt, und wählen den identifizierten Knoten als einen neuen Grandmaster aus, wie beispielhaft in 5 veranschaulicht.
Hier ist ein Timer-Ablaufintervall einer Ankündigungsnachricht, beispielsweise 2 Sekunden (d.h. 2 Ankündigungsintervalle, ein Ankündigungsnachrichtintervall ist 1 Sekunde), länger als ein Timer-Ablaufintervall einer Synchronisationsnachricht, beispielsweise 0,125 * 3 Sekunden (3 Synchronisationsintervalle, ein Synchronisationsnachrichtintervall ist 1/8 Sekunde). Um zu bestimmen, ob oder ob nicht der Grandmaster normal betrieben wird, wird deshalb das Timer-Ablaufintervall einer Synchronisationsnachricht angewendet.
Im Besonderen werden in IEEE 802.1AS sämtliche Referenzzeit-bezogenen Informationen, so wie CurrentUtcOffset, Priorityl, Priority2, ClockQuality, grandmasterIdentity, StepsRemoved und dergleichen, verglichen, und der BMSA zum Bestimmen von Funktionen von Ports der jeweiligen Vorrichtungen mittels Vergleichen von Ergebnissen eines Vergleichs und die Größen von ClockGlass-Werten werden erneut verwendet.
Gemäß dem BMSA übertragen die jeweiligen Vorrichtungen eine Referenzzeitinformation einschließlich einer Vielzahl von Nachrichtfeldern an alle Slave-Ports mit Verwendung von Ankündigungsnachrichten. Danach bestimmt die die Ankündigungsnachrichten empfangende Vorrichtung eine Vorrichtung, die eine genauere Referenzzeit bereitstellen kann, als einen Grandmaster, mittels Vergleichen einer aus den empfangenen Ankündigungsnachrichten extrahierten Referenzzeitinformation mit ihrer eigenen inneren Zeitinformation, und teilt Funktionen an jeweilige Ports gemäß einem Ergebnis der Bestimmung zu.
Falls eine Kommunikationsumgebung innerhalb eines eingeschränkten Bereichs, so wie ein Netzwerk mit kleinem Ausmaß, das eine Zeitsynchronisation erfordert, oder ein Im-Fahrzeug-Netzwerk, konfiguriert ist, können alle Vorrichtungen eine gemeinsame Zeitquelle verwenden, wie benötigt.
Konventionell können jedoch alle Vorrichtungen unterschiedliche Zeitquellen verwenden, und falls eine Netzwerkzeitsynchronisation in Übereinstimmung mit einer Abwesenheit eines Grandmasters (oder einer abnormalen Operation des Grandmasters) unter solch einer Umgebung durchgeführt wird, führen die jeweiligen Vorrichtungen den BMCA durch und vergleichen alle Referenzzeit-bezogenen Informationen, und somit wird eine Konvergenzzeit (also eine Zeit, die zum Durchführen einer Vergleichsprozedur vor einem Übertragen einer Ankündigungsnachricht an andere Bridge-Vorrichtungen und Endgeräte in Anspruch genommen wird) verlängert.
Da Ankündigungsnachrichten zur Rekonfiguration (oder Neuauswahl) eines Grandmasters von jeweiligen Knoten an benachbarte Knoten übertragen werden, wird ferner konventionell das Verkehrsausmaß in dem Netzwerk rapide erhöht.
8 ist ein Flussdiagramm, das eine Statische-Grandmaster-Tabelle-Erzeugungsprozedur in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Mit Verweis auf 8 können statische Grandmaster-Sequenznummern an jeweilige Knoten, die ein Im-Fahrzeug-Ethernet-Kommunikationsnetzwerk ausgestalten, im Voraus zugeteilt werden (Operation S801) .
Wenn eine anfängliche Zeitsynchronisationsprozedur gestartet wird, überträgt jeder Knoten eine statische Ankündigungsnachricht mit ClockIdentity einschließlich der Media Access Control (MAC) Adresse und eine(r) statische Grandmaster-Sequenzinformation des entsprechenden Knotens durch seine eigenen Master-Ports (Operation S803).
Ein Knoten, der statische Ankündigungsnachrichten empfangen hat, wählt einen Grandmaster aus durch Vergleichen der in den statischen Ankündigungsnachrichten enthaltenen statischen Grandmaster-Sequenzinformation mit einer an sich selbst zugeteilten statischen Grandmaster-Sequenzinformation und teilt Funktionen an seine eigenen Ports und Ports benachbarter Knoten zu. Hier können ein Ergebnis einer Auswahl des Grandmasters und eine Information hinsichtlich einer Zuteilung von Funktionen an Ports des entsprechenden Knotens und Ports der benachbarten Knoten eine statische Grandmaster-Tabelle bilden und können in der statischen Grandmaster-Tabelle beibehalten werden (Operation S805).
Ob oder ob nicht eine Grandmaster-Rekonfiguration erforderlich ist, wird danach bestimmt (Operation S807). Als ein Ergebnis der Beurteilung, falls eine Grandmaster-Rekonfiguration erforderlich ist, kann jeder Knoten eine neue Grandmaster-Auswahlprozedur mit Verweis auf die gebildete statische Grandmaster-Tabelle durchführen (Operation S809).
Falls andererseits eine Grandmaster-Rekonfiguration nicht erforderlich ist, als ein Ergebnis der Beurteilung in Operation S807, kann jeder Knoten seine eigene innere Referenzzeit mit Verwendung einer durch den Slave-Port davon empfangenen Synchronisationsnachricht korrigieren (Operation S811) .
Im Besonderen können Knoten, die ein Im-Fahrzeug-Ethernet-Kommunikationsnetzwerk in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung bilden, dieselbe Zeitquelle verwenden und eine Zeitsynchronisationsprozedur mit Verwendung statischer Ankündigungsnachrichten mit einer kleineren Anzahl von Feldern als die konventionellen Ankündigungsnachrichten, die in IEEE 802.1AS definiert sind, durchführen, d.h. mit einer kleineren Größe.
Die Strukturen einer statischen Grandmaster-Tabelle und einer statischen Ankündigungsnachricht, die auf die vorliegende Erfindung angewendet sind, werden mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen deutlicher beschrieben werden.
9 ist eine Ansicht, die die Struktur einer statischen Ankündigungsnachricht in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Mit Verweis auf 9 kann eine statische Ankündigungsnachricht 900 ein Header-Feld 910, ein ClockIdentity -Feld 920, ein StepsRemoved-Feld 930, ein Time Source Feld 940 und ein Path Trace TLV Feld 950 enthalten.
Die statische Ankündigungsnachricht 900 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hat eine Größe von 49+8N Bytes und enthält nicht die Felder von currentUtcOffset, grandmasterPriority1, grandmasterClockQuality und grandmasterPriority2, im Vergleich mit der in IEEE 802.1AS definierten konventionellen Ankündigungsnachricht, die in 2 gezeigt ist.
Ferner enthält die statische Ankündigungsnachricht 900 das ClockIdentity-Feld 920 anstelle des grandmasterIdentity-Feldes der konventionellen Ankündigungsnachricht.
Das Time Source Feld 940 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann wie durch Bezugszeichen 960 gezeigt definiert sein.
10 ist eine Ansicht, die das Format eines ClockIdentity-Feldes in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Mit Verweis auf 10 enthält das ClockIdentity-Feld 920 ein MAC-Adresse-Feld 921 von 6 oberen Bytes und ein Static GrandMaster Sequence Number Feld 922 von 2 unteren Bytes. Hier kann das Static GrandMaster Sequence Number Feld 922 als ein Index zum Bestimmen einer Grandmaster-Auswahlpriorität bei der Grandmaster-Neuauswahl verwendet werden. Unter normal betriebenen Knoten, in denen Werte an die Static GrandMaster Sequence Number Felder 922 zugeteilt sind, kann beispielsweise ein Knoten mit dem kleinsten Wert des Static GrandMaster Sequence Number Feldes 922 als ein neuer Grandmaster während eines Grandmaster-Neuauswahlprozesses ausgewählt werden.
Unterschiedlich von dem auf IEEE 802.1AS basierenden konventionellen Verfahren kann beispielsweise das Verfahren der vorliegenden Erfindung dieselbe Zeitquelle verwenden und kann somit einen neuen Grandmaster mit Verwendung vielmehr des Static GrandMaster Sequence Number Feldes 922 des ClockIdentity-Feldes 920 als anderen Feldern auswählen, was eine für die Grandmaster-Rekonfiguration in Anspruch genommene Zeit verkürzt.
11 ist eine Ansicht, die die Struktur einer AVB-Ethernet-Nachricht (Rahmen) in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Mit Verweis auf 11 enthält ein AVB-Ethernet-Rahmen 1100 ein Zieladressenfeld, ein Quellenadressenfeld, ein 802.1Q-Tag-Feld, ein Ethernet-Typ- (Ether-Type) Feld, ein Nutzlastfeld und ein Rahmenprüfsequenz- (FCS, Frame Check Sequence) Feld. Hier wird die statische Ankündigungsnachricht 900 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung unter der Bedingung übertragen, dass sie in das Nutzlastfeld 1110 eingesetzt ist.
12 ist eine Ansicht, die eine statische Grandmaster-Tabelle in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Mit Verweis auf 12 kann eine statische Grandmaster-Tabelle 1200 durch jeden Knoten erzeugt und aufrechterhalten werden, wenn eine anfängliche Zeitsynchronisationsprozedur in einem AVB-Ethernet-Kommunikationsnetzwerk mit Verwendung derselben Zeitquelle durchgeführt wird, und kann eine Grandmaster-Prioritätsinformation 1201, ClockIdentity-Information 1203 und Port-Zuteilungszustandsinformation 1205 des entsprechenden Knotens und benachbarter Knoten enthalten.
Die Grandmaster-Prioritätsinformation 1201 kann durch den Wert des Static GrandMaster Sequence Number Feldes 922 des ClockIdentity-Feldes 1203 des entsprechenden Knotens bestimmt werden.
Die Port-Zuteilungszustandsinformation 1205 ist eine Information zum Identifizieren von Funktionen, die an Ports des entsprechenden Knotens zugeteilt worden sind, und kann in einen Master-Zustand, einen Slave-Zustand und einen deaktivierten Zustand klassifiziert sein. Hier ist ein Port in dem Master-Zustand ein Port zum Übertragen einer Synchronisationsnachricht zur Zeitsynchronisation und einer Folgenachricht an untere Knoten. Ein Port in dem Slave-Zustand ist andererseits ein Port zum Empfangen einer Synchronisationsnachricht und einer Folgenachricht von einem oberen Knoten. Ein Port in dem deaktivierten Zustand bedeutet schließlich einen Port, der aufgrund eines Fehlers des entsprechenden Knotens nicht mehr verwendet wird.
13 ist eine Tabelle, die Vergleichsparameter angibt, die zum Neuauswählen eines Grandmasters verwendet werden, wenn eine Zeitsynchronisation in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung fehlschlägt.
In größerem Detail können Vergleichsparameter, die zum Neuauswählen eines Grandmasters verwendet werden, wenn eine Zeitsynchronisation fehlschlägt, ClockIdentity, stepsRemoved, source portIdentity und portPriorityNumber enthalten.
Mit Verweis auf 13, wenn ein Grandmaster abwesend ist, kann jeder Knoten die Werte von ClockIdentity-Feldern 920 statischer Ankündigungsnachrichten 900 extrahieren, die von benachbarten Knoten empfangen worden sind, und einen Knoten mit dem kleinsten Wert des Static GrandMaster Sequence Number Feldes 922 als einen Grandmaster auswählen mittels Vergleichen der Werte der Static GrandMaster Sequence Number Felder 922 der extrahierten ClockIdentity-Felder 920.
Wenn ein Grandmaster abwesend ist, beurteilt ferner jeder Knoten, ob oder ob nicht die Werte der ClockIdentity-Felder 920 statischer Ankündigungsnachrichten 900, die durch seine eigenen Slave-Ports empfangen worden, dieselben sind. Hier kann die Tatsache, dass die Werte der ClockIdentity-Felder 920 dieselben sind, bedeuten, dass Knoten, die die statischen Ankündigungsnachrichten 900 anfangs übertragen, dieselben sind. Beispielsweise kann eine durch einen Knoten A übertragene Ankündigungsnachricht 900 durch unterschiedliche Ports eines Knotens B durch unterschiedliche Pfade empfangen werden. In diesem Fall können die Werte der ClockIdentity-Felder 920 der empfangenen statischen Ankündigungsnachrichten 900 dieselben sein.
Falls die Werte der ClockIdentity-Felder 920 dieselben sind, vergleicht der entsprechende Knoten die Werte der stepsRemoved-Felder 930 der statischen Ankündigungsnachrichten 900. Hier bedeutet ein Wert des stepsRemoved-Feldes 930 die Anzahl von Knoten, via die die statische Ankündigungsnachricht 900, die anfangs von einem Knoten übertragen worden ist, durch einen Empfangsknoten empfangen wird. Wie/wenn der Wert des stepsRemoved-Feldes 930 sich verringert, verringert sich nämlich die Anzahl von Knoten, durch die die entsprechende statische Ankündigungsnachricht 900 passiert. Der Port, der die statische Ankündigungsnachricht 900 mit dem kleinsten Wert des stepsRemoved-Feldes 930 empfangen hat, kann zu einem Master-Port gesetzt werden, um eine Synchronisationsnachricht zu empfangen.
Falls die Werte der stepsRemoved-Felder 930 der empfangenen statischen Ankündigungsnachrichten 900 dieselben sind, vergleicht der entsprechende Empfangsknoten die Werte der ClockIdentity-Felder der benachbarten Knoten, die die statischen Ankündigungsnachrichten 900 übertragen haben.
Hier kann das ClockIdentity-Feld des benachbarten Knotens dieselbe Struktur wie das in 10 gezeigte ClockIdentity-Feld 920 haben und in dem SourcePortIdentity-Feld des Header-Feldes 910 der statischen Ankündigungsnachricht 900 aufgezeichnet sein.
Jeder Knoten vergleicht die Werte der Static GrandMaster Sequence Number Felder 922 der ClockIdentity-Felder der benachbarten Knoten und setzt einen Port davon, der mit dem benachbarten Knoten verbunden ist, der den kleinsten Wert des Static GrandMaster Sequence Number Feldes 922 hat, zu einem Slave-Port. Falls ein benachbarter unterer Knoten vorhanden ist, können selbstverständlich übrige Ports des entsprechenden Knotens zu Master-Ports gesetzt sein.
Falls die Werte der Static GrandMaster Sequence Number Felder 922 der benachbarten Knoten dieselben sind, kann unter den Ports des entsprechenden Knotens ein Port mit der höchsten Priorität zu einem Slave-Port zum Nachrichtenempfang gesetzt werden. Zu diesem Zweck können Prioritäten an die Ports des Knotens im Voraus zugeteilt werden.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine statische Ankündigungsnachricht 900 eine Information hinsichtlich der Anzahl von Ports eines entsprechenden Knotens enthalten. In diesem Fall kann, nur falls ein Knoten zwei oder mehr Ports hat, der entsprechende Knoten als ein Grandmaster-Kandidat erkannt werden. Ein Knoten mit einem Port kann als ein Endknoten erkannt werden, und ein mit einem Endknoten verbundener Port kann als ein Master-Port gesetzt sein.
14 und 15 sind Flussdiagramme, die ein Verfahren zum Zuteilen von Funktionen an Ports mit Verwendung statischer Ankündigungsnachrichten in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
Hier wird im Nachfolgenden mit Verweis auf 14 und 15 ein Verfahren zum Zuteilen von Funktionen an Ports mit Verwendung von statischen Ankündigungsnachrichten, die durch einen Knoten empfangen worden sind, der nun nicht ein Grandmaster ist, d.h. als eine Bridge zur Bequemlichkeit der Beschreibung bezeichnet ist, in größerem Detail beschrieben werden.
Wenn eine Bridge statische Ankündigungsnachrichten a und b durch ihren eigenen ersten Port und zweiten Port empfängt, vergleicht die Bridge, ob der Wert des ClockIdentity-Feldes der statischen Ankündigungsnachricht a derselbe wie der Wert des ClockIdentity-Feldes der statischen Ankündigungsnachricht b ist (Operationen S 1401 und 1403). Als ein Ergebnis des Vergleichs, falls die zwei Werte dieselben sind, wird eine durch eine Verbindungsmarkierung A gezeigte Prozedur durchgeführt. Die Prozedur A wird später mit Verweis auf 15 beschrieben werden.
Als ein Ergebnis des Vergleichs, falls der Wert des ClockIdentity-Feldes der statischen Ankündigungsnachricht a und der Wert des ClockIdentity-Feldes der statischen Ankündigungsnachricht b nicht dieselben sind, bestimmt die Bridge, ob oder ob nicht der Wert des statischen GM-Sequenznummer-Feldes (Englisch: Static GM Sequence Number Field) der statischen Ankündigungsnachricht a größer als der Wert des statischen GM-Sequenznummer-Feldes ist, der der Bridge zugeteilt worden ist (Operation S1405).
Als ein Ergebnis der Beurteilung, falls der Wert des statischen GM-Sequenznummer-Feldes der statischen Ankündigungsnachricht a größer als der Wert des statischen GM-Sequenznummer-Feldes ist, das/der Bridge zugeteilt worden ist, werden der erste Port und der zweite Port zu Master-Ports gesetzt, und eine statische GM-Tabelle der Bridge wird aktualisiert (Operation S1407).
Falls der Wert des statischen GM-Sequenznummer-Feldes der statischen Ankündigungsnachricht a nicht größer als der Wert des statischen GM-Sequenznummer-Feldes ist, das/der Bridge zugeteilt worden ist, in Operation S1405, beurteilt die Bridge, ob oder ob nicht der Wert des statischen GM-Sequenznummer-Feldes der statischen Ankündigungsnachricht a größer ist als der Wert des statischen GM-Sequenznummer-Feldes der statischen Ankündigungsnachricht b (Operation S1409).
Als ein Ergebnis der Beurteilung, falls der Wert des statischen GM-Sequenznummer-Feldes der statischen Ankündigungsnachricht a größer ist als der Wert des statischen GM-Sequenznummer-Feldes der statischen Ankündigungsnachricht b, nachdem der Knoten, der die statische Ankündigungsnachricht b übertragen hat, zu einer GM-Bridge gesetzt wird, und der zweite Port, der die statische Ankündigungsnachricht b empfangen hat, zu einem Slave-Port gesetzt wird, wird die statische GM-Tabelle aktualisiert (Operation S1411). Falls andererseits der Wert des statischen GM-Sequenznummer-Feldes der statischen Ankündigungsnachricht a nicht größer ist als der Wert des statischen GM-Sequenznummer-Feldes der statischen Ankündigungsnachricht b, nachdem der Knoten, der die statische Ankündigungsnachricht a übertragen hat, zu einer GM-Bridge gesetzt wird, und der erste Port, der die statische Ankündigungsnachricht a empfangen hat, zu einem Slave-Port gesetzt wird, wird die statische GM-Tabelle aktualisiert (Operation S1417). Hier kann es verstanden werden, dass die GM-Bridge ein benachbarter Knoten ist zum Übertragen einer durch einen Grandmaster erzeugten Synchronisationsnachricht an die entsprechende Bridge.
Obwohl die obige Beschreibung ein Verfahren zum Zuteilen von Funktionen Ports mittels Vergleichen statischer Ankündigungsnachrichten angibt, die durch die zwei Ports empfangen worden sind, ist dieses Verfahren nur eine Ausführungsform, und Funktionen können in einem ähnlichen Verfahren an eine größere Anzahl von Ports mit Verwendung statischer Ankündigungsnachrichten zugeteilt werden, die durch die Ports empfangen worden sind.
Mit Verweis auf 15, falls die zwei Werte der ClockIdentity-Felder der statischen Ankündigungsnachrichten a und b dieselben sind, als ein Ergebnis eines Vergleichs in Operation S1403 von 14, vergleicht die Bridge die Werte der stepsRemoved-Felder der statischen Ankündigungsnachrichten a und b (Operation S1501).
Falls der Wert des stepsRemoved-Feldes der statischen Ankündigungsnachricht a größer als der Wert des stepsRemoved-Feldes der statischen Ankündigungsnachricht b ist, wird der zweite Port, der die statische Ankündigungsnachricht b empfangen hat, zu einem Slave-Port gesetzt (Operation S1503). Falls andererseits der Wert des stepsRemoved-Feldes der statischen Ankündigungsnachricht b größer ist als der Wert des stepsRemoved-Feldes der statischen Ankündigungsnachricht a, wird der erste Port, der die statische Ankündigungsnachricht a empfangen hat, zu einem Slave-Port gesetzt (Operation S1505).
Falls andererseits der Wert des stepsRemoved-Feldes der statischen Ankündigungsnachricht a und der Wert des stepsRemoved-Feldes der statischen Ankündigungsnachricht b dieselben sind, vergleicht die Bridge die Werte der source PortIdentity Felder der statischen Ankündigungsnachrichten a und b (Operation S1507). Das source PortIdentity Feld ist in dem Header-Feld der statischen Ankündigungsnachricht enthalten. Hier kann das source PortIdentity Feld ein Feld sein, das eine ClockIdentity eines benachbarten Knotens angibt, d.h. ein Knoten, der letztlich die statische Ankündigungsnachricht a oder b überträgt, und die Bridge kann die Werte der statischen GM Sequenznummer-Felder vergleichen, die in den ClockIdentity-Feldern der benachbarten Knoten enthalten sind, die in den statischen Ankündigungsnachrichten a und b enthalten sind, hier im Nachfolgenden einfach benachbarte Knoten statische GM-Sequenznummern genannt.
Als ein Ergebnis der Operation S1507, falls die der statischen Ankündigungsnachricht a entsprechende benachbarte Knoten statische GM-Sequenznummer größer ist als die der statischen Ankündigungsnachricht b entsprechende benachbarte Knoten statische GM-Sequenznummer, führt die Bridge Operation S1503 durch. Falls andererseits die der statischen Ankündigungsnachricht b entsprechende benachbarte Knoten statische GM-Sequenznummer größer ist als die der statischen Ankündigungsnachricht a entsprechende benachbarte Knoten statische GM-Sequenznummer, führt die Bridge Operation S1505 durch.
Falls die der statischen Ankündigungsnachricht a entsprechende benachbarte Knoten statische GM-Sequenznummer und die der statischen Ankündigungsnachricht b entsprechende benachbarte Knoten statische GM-Sequenznummer dieselben sind, vergleicht die Bridge Prioritäten der Ports, die die statischen Ankündigungsnachrichten a und b empfangen haben (Operation S1509).
Als ein Ergebnis des Vergleichs, falls eine Priorität des ersten Ports höher ist als die Priorität des zweiten Ports, führt die Bridge Operation S1503 durch, und falls die Priorität des zweiten Ports höher ist als die Priorität des ersten Ports, führt die Bridge Operation S1505 durch. Falls die Prioritäten der zwei Ports dieselben sind, ist die Bridge in einem Fehlerzustand. Der Fehlerzustand kann durch einen Defekt von Betriebsmitteln oder eine Störungsnachricht verursacht sein.
16 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur zum Neuauswählen eines Grandmasters mit Verwendung statischer Ankündigungsnachrichten in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Wenn eine Abwesenheit eines Grandmasters bestätigt wird, kann zuerst jeder von jeweiligen Knoten mit derselben Zeitquelle in einem AVB-Ethernet-Kommunikationsnetzwerk einen Grandmaster mit Verwendung einer statischen Grandmaster-Tabelle auswählen, die im Voraus gebildet ist, und durch eine Empfangene-Statische-Ankündigungsnachricht-Vergleichsprozedur (Operation S1601).
Danach kann jeder Knoten eine GM-Bridge-Auswahlprozedur durchführen.
Die GM-Bridge-Auswahlprozedur kann Operation S1603, in der, falls die Werte von ClockIdentity-Feldern empfangener statischer Ankündigungsnachrichten dieselben sind, ein Slave-Port bestimmt wird mittels Vergleichen der Werte von stepsRemoved-Feldern der empfangenen statischen Ankündigungsnachrichten, Operation S1605, in der die Werte von stepsRemoved-Feldern der empfangenen statischen Ankündigungsnachrichten dieselben sind, der Slave-Port bestimmt wird mittels Vergleichen von ClockIdentity-Werten der benachbarten Knoten, und Operation S1607 enthalten, in der, falls die ClockIdentity-Werte der benachbarten Knoten dieselben sind, der Slave-Port auf Grundlage von Prioritäten von Ports des Knotens bestimmt wird.
Danach kann jeder Knoten die Grandmaster-Tabelle auf Grundlage der GM-Bridge-Auswahlprozedur aktualisieren und seine eigene innere Referenzzeit mit Verwendung einer Synchronisationsnachricht korrigieren, die durch den bestimmten Slave-Port empfangen worden ist (Operation S1609 und S1611).
17 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur zum Neuauswählen eines Grandmasters mit Verwendung statischer Ankündigungsnachrichten in Übereinstimmung mit noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Mit Verweis auf 17 treibt eine Bridge einen Synchronisationsnachricht-Timer entsprechend einer zuletzt empfangenen Synchronisationsnachricht (Operation S1701).
Wenn die Bridge ein bezeichnetes Ereignissignal wahrnimmt, das einen Ablauf des getriebenen Synchronisationsnachricht-Timers angibt, bestätigt die Bridge den ClockIdentity-Wert eines Knotens mit der nächsten GM-Priorität mit Verweis auf eine statische GM-Tabelle (Operation S1703 und S1705).
Danach vergleicht die Bridge den bestätigten ClockIdentity-Wert mit ihrem eigenen ClockIdentity-Wert (Operation S1707).
Als ein Ergebnis des Vergleichs, falls der bestätigte ClockIdentity-Wert und der ClockIdentity-Wert der Bridge dieselben sind, setzt die Bridge alle Ports davon zu Master-Ports und aktualisiert die statische GM-Tabelle (Operation S1709).
Danach wird die Bridge als ein Grandmaster betrieben und überträgt eine Synchronisationsnachricht und eine Folgenachricht durch die gesetzten Master-Ports, stellt somit eine Referenzzeitinformation an benachbarte Knoten bereit (Operation S1711).
Als ein Ergebnis des Vergleichs in Operation S1707, falls der bestätigte ClockIdentity-Wert und der ClockIdentity-Wert der Bridge nicht dieselben sind, bestätigt die Bridge, ob oder ob nicht eine statische Ankündigungsnachricht mit dem bestätigen ClockIdentity-Wert empfangen worden ist (Operation S1713).
Als ein Ergebnis der Bestätigung, falls die statische Ankündigungsnachricht mit dem bestätigten ClockIdentity-Wert nicht empfangen worden ist, führt die Bridge Operation 1705 durch.
Falls andererseits die statische Ankündigungsnachricht mit dem bestätigten ClockIdentity-Wert empfangen worden ist, ändert die Bridge die Festlegung der Ports davon mit Verwendung statischer Ankündigungsnachrichten, die durch die jeweiligen Ports davon empfangen worden sind, und aktualisiert die statische GM-Tabelle (Operation S1715).
Danach empfängt die Bridge eine Referenzzeitinformation durch einen Slave-Port davon, korrigiert ihre eigene innere Referenzzeit und stellt die korrigierte Referenzzeitinformation den benachbarten Knoten durch Master-Ports davon bereit (Operation S1717).
Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, werden ein Verfahren und eine Vorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die folgenden Effekte haben.
Erstens stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Zeitsynchronisation in einem Im-Fahrzeug-Ethernet-Kommunikationsnetzwerk bereit.
Zweitens stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Zeitsynchronisation in einem Im-Fahrzeug-Ethernet-Kommunikationsnetzwerk bereit, in dem eine Zeitsynchronisation rasch akquiriert werden kann mit Verwendung einer statischen Grandmaster-Tabelle in einem Audio-Video-Bridging- (AVB) Ethernet-Kommunikationsnetzwerk.
Drittens stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Zeitsynchronisation in einem Im-Fahrzeug-Ethernet-Kommunikationsnetzwerk bereit, in dem eine statische Grandmaster-Tabelle gebildet werden kann, wenn eine anfängliche Zeitsynchronisationsprozedur zwischen einer Bridge und Endgeräten mit derselben Zeitquelle durchgeführt wird, und ein neuer Grandmaster kann rasch ausgewählt werden mit Verwendung der gebildeten statischen Grandmaster-Tabelle, wenn der Grandmaster abwesend ist.
Viertens stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Zeitsynchronisation in einem Im-Fahrzeug-Ethernet-Kommunikationsnetzwerk bereit, in dem, wenn ein Grandmaster neuausgewählt wird, eine für den Verkehr und die Zeitsynchronisation in einem Ethernet-Netzwerk in Anspruch genommene Zeit minimiert werden kann.
Dem in dem Fachgebiet Kundigen wird ersichtlich sein, dass vielfältige Modifizierungen und Variationen in der vorliegenden Erfindung getätigt werden können, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen, der durch die folgenden Ansprüche definiert ist.

Claims

Verfahren zum Bereitstellen einer Zeitsynchronisation in einem mit einem Audio-Video-Bridging- (AVB) Ethernet-Kommunikationsnetzwerk verbundenen Knoten, wobei das Verfahren die Schritte umfasst zum: Empfangen von statischen Ankündigungsnachrichten von benachbarten Knoten und Bilden einer statischen Grandmaster-Tabelle; Neuauswählen eines Grandmasters mit Verweis auf die statische Grandmaster-Tabelle, wenn ein Synchronisationsnachricht-Timer abläuft; Aktualisieren der statischen Grandmaster-Tabelle gemäß einer Neuauswahl des Grandmasters; und Auswählen einer Grandmaster-Bridge mit Verwendung der statischen Ankündigungsnachrichten, die von den benachbarten Knoten empfangen worden sind, wenn der neue Grandmaster neuausgewählt wird, wobei jede der statischen Ankündigungsnachrichten unter einer Bedingung übertragen wird, dass sie in eine Nutzlast-Region eines AVB-Ethernet-Rahmens eingesetzt ist; und wobei, wenn die Grandmaster-Bridge ausgewählt wird, Funktionen von Ports des Knotens gemäß einem Ergebnis einer Auswahl gesetzt werden, und die Port-Zuteilungszustandsinformation der statischen Grandmaster-Tabelle auf Grundlage der gesetzten Funktionen der Ports aktualisiert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die statische Ankündigungsnachricht eine Taktidentitätsinformation enthält, die einem Knoten entspricht, der anfangs die statische Ankündigungsnachricht erzeugt, und der Schritt zum Neuauswählen des Grandmasters auf einer in der Taktidentitätsinformation enthaltenen statischen Grandmaster-Sequenznummer basiert.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die statische Grandmaster-Tabelle eine Grandmaster-Prioritätsinformation, eine Taktidentitätsinformation und eine Port-Zuteilungszustandsinformation enthält, die mit dem Knoten verknüpft sind.
Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei, wenn der Synchronisationsnachricht-Timer abläuft, ein Knoten mit der höchsten Grandmaster-Priorität nach einem auf den aktuellen Grandmaster gesetzten Knoten als ein neuer Grandmaster neuausgewählt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei die statische Grandmaster-Tabelle aktualisiert wird, so dass alle Ports des Knotens, der als der neue Grandmaster neuausgewählt worden ist, auf Master-Ports gesetzt werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Schritt zum Neuauswählen des Grandmasters ein Vergleichen von stepsRemoved-Werten der von den benachbarten Knoten empfangenen statischen Ankündigungsnachrichten enthält, wobei ein benachbarter Knoten mit dem kleinsten stepsRemoved-Wert als die Grandmaster-Bridge ausgewählt wird, und der Port des Knotens, der dem benachbarten Knoten entspricht, der als die Grandmaster-Bridge ausgewählt worden ist, zu einem Slave-Port gesetzt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 6 mit ferner, falls die stepsRemoved-Werte der von den benachbarten Knoten empfangenen statischen Ankündigungsnachrichten dieselben sind, Vergleichen von Taktidentitätswerten der statischen Ankündigungsnachrichten, die den benachbarten Knoten entsprechen, wobei die Grandmaster-Bridge bestimmt wird auf Grundlage statischer Grandmaster-Sequenznummern der Taktidentitätswerte, die den benachbarten Knoten entsprechen.
Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei die den benachbarten Knoten entsprechenden Taktidentitätswerte in sourcePortIdentity-Feldern von Header-Feldern der statischen Ankündigungsnachrichten aufgezeichnet werden.
Verfahren gemäß Anspruch 7 mit ferner, falls die statischen Grandmaster-Sequenznummern der Taktidentitätswerte, die den benachbarten Knoten entsprechen, dieselben sind, Vergleichen von Prioritäten von Ports des Knotens, der die statischen Ankündigungsnachrichten empfängt, wobei ein benachbarter Knoten, der mit dem Port des Knotens mit der höchsten Priorität verbunden ist, als die Grandmaster-Bridge bestimmt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der mit dem AVB-Ethernet-Kommunikationsnetzwerk verbundene Knoten dieselbe Zeitquelle verwendet.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei, wenn ein Ablauf des Synchronisationsnachricht-Timers wahrgenommen wird, eine Port-Zuteilungszustandsinformation der statischen Grandmaster-Tabelle aktualisiert wird, so dass alle Ports eines Knotens, der zu dem aktuellen Grandmaster gesetzt worden ist, zu einem deaktivierten Zustand umgeschaltet werden.
Computer-lesbares Aufzeichnungsmedium mit einem darin aufgezeichneten Programm zum Realisieren des Verfahrens gemäß Anspruch 1.
Vorrichtung zum Bereitstellen einer Zeitsynchronisation in einem mit einem Audio-Video-Bridging- (AVB) Ethernet-Kommunikationsnetzwerk verbundenen Knoten, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Einheit zum Empfangen statischer Ankündigungsnachrichten von benachbarten Knoten und zum Bilden einer statischen Grandmaster-Tabelle; eine Einheit zum Neuauswählen eines Grandmasters mit Verweis auf die statische Grandmaster-Tabelle, wenn ein Synchronisationsnachricht-Timer abläuft; eine Einheit zum Aktualisieren der statischen Grandmaster-Tabelle gemäß einer Neuauswahl des Grandmasters, und eine Einheit zum Auswählen einer Grandmaster-Bridge mit Verwendung der von den benachbarten Knoten empfangenen statischen Ankündigungsnachrichten, wenn der neue Grandmaster neuausgewählt wird, wobei jede der statischen Ankündigungsnachrichten unter einer Bedingung übertragen wird, dass sie in eine Nutzlast-Region eines AVB-Ethernet-Rahmens eingesetzt ist, und wobei, wenn die Grandmaster-Bridge ausgewählt wird, Funktionen von Ports des Knotens gemäß einem Ergebnis einer Auswahl gesetzt werden, und die Port-Zuteilungszustandsinformation der statischen Grandmaster-Tabelle auf Grundlage der gesetzten Funktionen der Ports aktualisiert wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die statische Ankündigungsnachricht eine Taktidentitätsinformation enthält, die einem Knoten entspricht, der anfangs die statische Ankündigungsnachricht erzeugt, und der Grandmaster auf Grundlage einer in der Taktidentitätsinformation enthaltenen statischen Grandmaster-Sequenznummer neuausgewählt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die statische Grandmaster-Tabelle eine Grandmaster-Prioritätsinformation, eine Taktidentitätsinformation und eine Port-Zuteilungszustandsinformation enthält, die mit dem Knoten verknüpft sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei, wenn der Synchronisationsnachricht-Timer abläuft, ein Knoten mit der höchsten Grandmaster-Priorität nach einem zu dem aktuellen Grandmaster gesetzten Knoten als ein neuer Grandmaster neuausgewählt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei die statische Grandmaster-Tabelle aktualisiert wird, so dass alle Ports des Knotens, der als der neue Grandmaster neuausgewählt worden ist, zu Master-Ports gesetzt werden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei stepsRemoved-Werte der von den benachbarten Knoten empfangenen statischen Ankündigungsnachrichten verglichen werden, wobei ein benachbarter Knoten mit dem kleinsten stepsRemoved-Wert als die Grandmaster-Bridge ausgewählt wird, und der Port des Knotens, der dem benachbarten Knoten entspricht, der als die Grandmaster-Bridge ausgewählt worden ist, zu einem Slave-Port gesetzt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei, falls die stepsRemoved-Werte der von den benachbarten Knoten empfangenen statischen Ankündigungsnachrichten dieselben sind, Taktidentitätswerte der statischen Ankündigungsnachrichten, die den benachbarten Knoten entsprechen, verglichen werden wobei die Grandmaster-Bridge auf Grundlage statischer Grandmaster-Sequenznummern der Taktidentitätswerte, die den benachbarten Knoten entsprechen, bestimmt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 19, wobei die Taktidentitätswerte, die den benachbarten Knoten entsprechen, in sourcePortIdentity-Feldern von Header-Feldern der statischen Ankündigungsnachrichten aufgezeichnet sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 19, wobei, falls die statischen Grandmaster-Sequenznummern der Taktidentitätswerte, die den benachbarten Knoten entsprechen, dieselben sind, Prioritäten von Ports des Knotens, der die statischen Ankündigungsnachrichten empfängt, verglichen werden, wobei ein benachbarter Knoten, der mit dem Port des Knotens mit der höchsten Priorität verbunden ist, als die Grandmaster-Bridge bestimmt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei der mit dem AVB-Ethernet-Kommunikationsnetzwerk verbundene Knoten dieselbe Zeitquelle verwendet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei, wenn ein Ablauf des Synchronisationsnachricht-Timers wahrgenommen wird, eine Port-Zuteilungszustandsinformation der statischen Grandmaster-Tabelle aktualisiert wird, so dass alle Ports eines Knotens, der zu dem aktuellen Grandmaster gesetzt ist, zu einem deaktivierten Zustand umgeschaltet werden.